Comparison of Axial and Radial Techniques for ICP-OES to Estimate Cadmium and Lead levels in whole Blood

Alatawi, Asma Obaidullah Bin Salama ; العطوي, أسماء بنت عبيد الله سلامة الرضمه ; Ahmed, Hatem Abdel Moniem . Supervisor (2020)

رسالة ماجستير - جامعة نايف العربية للعلوم الأمنية-كلية علوم الأدلة الجنائية، قسم الكيمياء الجنائية، تخصص تحليل السموم.

60 ورقة : جداول، أشكال، صور

Thesis

The main question of the study: Which of the two analytical techniques under study is more accurate for the detection and quantification of cadmium and lead in human blood samples

Study sub-questions: 1. Do the levels of cadmium and lead in the blood vary between the two analytical techniques used in this study? 2. Is there a statistically significant relationship between the concentrations of toxic elements under examination using these techniques

Main objective: A comparison between two the techniques of analysis to detect and estimate cadmium and lead levels in human blood samples.

Specific objectives: 1. To check the levels of cadmium and lead in human blood samples using the two techniques of analysis. 2. To study the relationship between concentrations of cadmium and lead using these two techniques.

Samples: Twenty four whole blood samples were collected from healthy volunteers, 18-50 age, males and female from Tabuk city, in polypropylene tubes contain anticoagulant (EDTA).

Study Methodology: The experimental scientific design was used of this study is to compare axial and radial techniques for ICP-OES to estimate some heavy metals levels (Lead & Cadmium) in whole blood samples. Analytical experiments were conducted at the laboratory of department of forensic sciences – Collage of Criminal Justice at Naïf Arab University for Security Sciences by the researcher.

Results and Conclusions: The results demonstrated that the axial and radial techniques are better than the dual axial and radial techniques. The recovery rates of Cd were better than Pb in both axial and radial viewing in the separate mode but were acceptable overall. The recovery values for both Cd and Pb in combined mode were acceptable but not satisfactory. ANOVA analysis showed significant differences in the levels of Pb and Cd in blood between the separate and combined viewing mode of ICP-OES analysis.

Recommendations: 1. Further studies on other samples types such as urine, saliva, cerebrospinal fluid (CSF) and other body fluids should also be investigated. 2. Other techniques, such as ICP-MS or Nuclear activation, should also be studied to be compared with our results to select the most appropriate technique for such type of analysis. 3. The levels of other heavy metals should also be determined using the same or different experimental approaches.

التساؤل الرئيس للدراسة: أي من التقنيتين التحليليتين قيد الدراسة أكثر دقة للكشف عن وقياس تركيز الكادميوم والرصاص في عينات من دم الإنسان؟

ويتفرع من التساؤل الرئيس الأسئلة الفرعية التالية: 1. هل تتفاوت مستويات الكادميوم والرصاص قيد الفحص في الدم بين التقنيتين المستخدمة في هذه الدراسة؟ 2. هل هناك علاقة ذات دلالة إحصائية بين تراكيز العناصر السامة باستخدام هذه التقنيات؟

الهدف الرئيسي للدراسة: مقارنة بين طريقتين للتحليل لاكتشاف وتقدير مستويات الكادميوم والرصاص السامة في عينات من دم الإنسان.

ويتفرع منه الأهداف الفرعية التالية: 1. للتحقق من مستويات الكادميوم والرصاص في عينات من دم الإنسان باستخدام طريقتين للتحليل قيد الدراسة. 2. دراسة العلاقة بين تركيزات الكادميوم والرصاص باستخدام هاتين التقنيتين.

عينة الدراسة: تم جمع أربع وعشرون عينة دم كامل من متطوعين اصحاء، ذكور وإناث، تتراوح أعمارهم من 18 إلى 50 عاماً، من مدينة تبوك، في أنابيب بولي بروبيلين تحتوي على مضاد للتجلط (EDTA).

منهج الدراسة وأدواتها: تم استخدام الطريقة العلمية التجريبية في تصميم هذه الدراسة لمقارنة تقنيتي الشعاع المحوري والعرضي لجهاز ICP-OES لتقدير بعض مستويات المعادن الثقيلة (الرصاص والكادميوم) في الدم الكامل. أُجريت التجارب التحليلية في مختبر قسم علوم الأدلة الجنائية - كلية العدالة الجنائية في جامعة نايف العربية للعلوم الأمنية من قبل الباحثة.

النتائج: اثبتت النتائح ان تقنيتى الشعاع المحورى والعرضى أفضل من تقنية الشعاع المحورى والعرضى المزدوج. أيضا كانت معدلات الاسترجاع لعنصر الكادميوم في تقنيتي الشعاع المحوري والعرضي أفضل من الرصاص في الطريقة المنفصلة، وهما في المدى المقبول. كانت معدلات الاسترجاع لعنصري الكادميوم والرصاص في الطريقة المدمجة مقبولة في المتوسط ولكن غير مرضية. أظهر تحليل ANOVA اختلافات كبيرة في مستويات Pb و Cd في الدم بين وضع العرض المنفصل والمدمج لتحليل ICP-OES.

أهم التوصيات: 1. يجب إجراء دراسات إضافية حول أنواع أخرى من العينات مثل البول واللعاب والسائل النخاعي (CSF) وسوائل الجسم الأخرى. 2. يجب دراسة التقنيات الأخرى، مثل تقنية ICP-MS أو التنشيط النووي، لمقارنتها بنتائجنا لتحديد الأسلوب الأكثر ملاءمة لهذا النوع من التحليل. 3. يجب أيضًا تحديد مستويات المعادن الثقيلة الأخرى باستخدام الأساليب التجريبية نفسها أو أساليب مختلفة.