توسعه روش های آماده سازی نمونه های بیولوژیکی برای تعیین مقادیر جزئی فلزات سنگین: یک مطالعه مروری

مقدمه: آماده سازی نمونه ها، یکی از مهم ترین مراحل لازم برای تعیین مقدار آنالیت ها در فرآیند تجزیه و تحلیل نمونه های بیولوژیکی در ارزیابی مواجهه با سموم است. این فرآیند باعث افزایش میزان خلوص نمونه، استخراج و غنی سازی آنالیت ها و درصورت لزوم، اصلاح نمونه احتمالی برای تطبیق آن با نیازهای دستگاه های تجزیه می شود. مطالعه حاضر بصورت ساختار یافته، به مرور مطالعات انجام گرفته در زمینه تدوین و توسعه روش های آماده سازی نمونه های بیولوژیکی انسانی پرداخته است.روش کار: در این مطالعه مروری ساختار یافته، کلیه مقالاتی که بین سال های 2009 تا 2019 در زمینه توسعه و تدوین روش های آماده سازی نمونه، به منظور آنالیز مقادیر جزئی فلزات سنگین در نمونه های بیولوژیکی شغلی، به زبان انگلیسی چاپ شده بودند وارد مطالعه شدند. برای جستجوی مقالات، با تمرکز بر روی روش های فیزیکوشیمیایی آماده سازی نمونه و از ترکیب کلیدواژه های mesh و غیرmesh ، بدون اعمال محدودیت در نوع مطالعه، در پایگاه داده های pubmed، web of science، scopus و embase استفاده شد. لازم به ذکر است که تنها مطالعاتی که مربوط به نمونه های بیولوژیکی انسانی و مرتبط با شغل بودند مورد بررسی قرار گرفتند و وارد مطالعه شدند. یافته ها: با توجه به نتایج مطالعه، پس از بررسی کلید واژه ها در پایگاه های داده ای، تعداد 2964 مقاله جمع آوری شد. پس از حذف مقالات تکراری و بررسی مقالات با توجه به عنوان و چکیده آن ها، تعداد 59 مقاله باقی ماند که متن کامل آن ها به دقت مورد مطالعه قرار گرفت و از این تعداد تنها 8 مقاله با توجه به معیارهای مطالعه، وارد مرور سیستماتیک شدند. 5 مورد از 8 مقاله مورد مطالعه (62.5%)، اختصاص به توسعه و تدوین روش های آماده سازی نمونه جهت استخراج فلز جیوه از نمونه های بیولوژیکی داشت. درحالی که مهمترین و بیشترین نمونه بیولوژیکی مورد استفاده در بین مطالعات مورد نظر، نمونه ادرار (در 75% مطالعات) بود. براساس نتایج، روش استخراج فاز جامد (spe)که در 37.5% از مطالعات به کار رفته بود به عنوان پرکاربردترین روش در بین روش های آماده سازی نمونه در این مطالعه معرفی شد.نتیجه گیری: به طور کلی با تدوین و توسعه روش های مختلف آماده سازی نمونه و همچنین اختصاصی کردن این روش ها برای فلزات مختلف، می توان ضمن کاهش قابل ملاحظه هزینه ها و زمان استخراج، باعث افزایش کارایی و ساده سازی مراحل آماده سازی و تشخیص نمونه ها شد.

Developing Preparation Methods for Biological Samples to Determine Trace Amounts of Heavy Metals: A Review Study

Introduction: Perpetration of samples is one of the most important stages needed for trace residue analysis of biological specimens when human exposure assessment is required. The samples preparation process makes the analyte get more purified and enriched as well as more compatible to the analysis instrument systems. The present study has concentrated on a systematic review of different articles published regarding the sample preparation methodologies of human biological samples.Material and Methods: In this systematic review, all articles related to the development of sample preparation for trace residue analysis of heavy metals in occupational biological samples published in English during 20092019, were considered. To meet the desired objective of the current study and facilitate the related articles on physiochemical sample preparation methods accessibility combined keywords of Mesh and nonMesh, without any limitation in the type of studies, the Pubmed, Web of Science, and Scopus were considered to be searched. Noteworthy, in this study, only the articles related to the workers rsquo; biological samples were reviewed.Results: Based on the obtained results, after reviewing of the keywords trough websites, 2964 articles were identified. Then, the redundant papers were removed and59 articles were remained, based on their titles and abstracts,. After detailed review of selected articles, regarding the study criteria, 8 articles were selected for the final systematic review. Five articles out of 8, (62.5%) were allocated to the development of sample preparation for mercury in biological samples. It is worth mentioning that the majority of biological samples were regarded to the urine samples (75%) in the current study. Based on the obtained results, Solid Phase Extraction (SPE), applied in 37.5% of studies, was a popular method used in sample preparation.Conclusion: The development of sample preparation approaches indicates a great promise for specified methods with low costs and less extraction time when separating different heavy metals from complex matrices. These sample preparation and preconcentration techniques ease the analyses processes and provide the quantitative recoveries, higher sensitivity, and lower detection limits.