A microfluidic paper-based analytical device for rapid quantification of particulate chromium.
A microfluidic paper-based analytical device for rapid quantification of particulate chromium.
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DOI：
10.1016/j.aca.2013.09.008
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发表时间：
2013-10-24
影响因子：
6.2
通讯作者：
Henry CS
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rattanarat P;Dungchai W;Cate DM;Siangproh W;Volckens J;Chailapakul O;Henry CS
职业性铬暴露对健康的影响是令人关注的。评估铬暴露也是成本和资源密集型的，因为分析通常使用复杂的仪器技术，如电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）。在这里，我们报告了一种新颖，简单，廉价的微流体纸基分析装置（µPAD），用于测量空气中颗粒物中的总铬。在µPAD中，在预处理区使用四价铈（Ce（IV））将所有可溶性Cr氧化为Cr（VI）。在洗脱到检测区之后，Cr（VI）与1，5-二苯基卡巴肼（1，5- DPC）反应形成1，5-二苯基卡巴腙（DPCO）和Cr（III）。所得的Cr（III）与DPCO形成独特的紫色络合物。作为原理验证，使用µPAD分析样品过滤器上收集的颗粒物（PM），以定量总Cr的质量。铬和颜色强度之间的对数线性工作范围（0.23-3.75 µg; r2=0.998），检测限为0.12 µg。为了验证，分析了含有多种竞争金属的经认证的参比品。在样品中已知的Cr水平与使用µPAD测量的Cr之间获得了定量一致性。
Occupational exposure to Cr is concerning because of its myriad of health effects. Assessing chromium exposure is also cost and resource intensive because the analysis typically uses sophisticated instrumental techniques like Inductively-Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS). Here, we report a novel, simple, inexpensive microfluidic paper-based analytical device (µPAD) for measuring total Cr in airborne particulate matter. In the µPAD, tetravalent cerium (Ce(IV)) was used in a pretreatment zone to oxidize all soluble Cr to Cr(VI). After elution to the detection zone, Cr(VI) reacts with 1,5-diphenylcarbazide (1,5- DPC) forming 1,5-diphenylcarbazone (DPCO) and Cr(III). The resulting Cr(III) forms a distinct purple colored complex with the DPCO. As proof-of-principle, particulate matter (PM) collected on a sample filter was analyzed with the µPAD to quantify the mass of total Cr. A log-linear working range (0.23–3.75 µg; r2=0.998) between Cr and color intensity was obtained with a detection limit of 0.12 µg. For validation, a certified reference containing multiple competing metals was analyzed. Quantitative agreement was obtained between known Cr levels in the sample and the Cr measured using the µPAD.
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