水平ICP測(cè)定生物醫(yī)學(xué)樣品中微量元素

1、水平ICP-OES法測(cè)定生物醫(yī)學(xué)樣品中微量元素高舸1 楊元1 李鳴2 柳圓2 黃成玉21成都市疾病預(yù)防控制中心 6100212四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院 610041摘要：建立了生物醫(yī)學(xué)樣品血漿、羊水、母乳及胎盤中銅、鐵、鋅等微量元素的水平ICP-OES分析法。對(duì)儀器操作參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，樣品經(jīng)HNO3-HClO4濕式消解后進(jìn)行測(cè)定，方法準(zhǔn)確度以加標(biāo)回收率表示，為95.0%102.8%，精密度RSD（n=5）為0.2%2.7%。方法快速簡(jiǎn)便、靈敏準(zhǔn)確，結(jié)果令人滿意。關(guān)鍵詞：水平ICP-OES法；生物醫(yī)學(xué)樣品；微量元素 隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展，各種微量元素的生物學(xué)效應(yīng)與胎兒生長(zhǎng)發(fā)育之間的密切關(guān)系日益受到

2、重視。新生早產(chǎn)兒和足月兒臍血與母血血漿及胎盤、羊水中微量元素的含量水平，可為新生兒早產(chǎn)的潛在病因研究及臨床診斷提供科學(xué)依據(jù)。微量元素分析主要有原子吸收光譜法（AAS）、電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法（ICP-OES）、電感耦合等離子體-質(zhì)譜法（ICP-MS）等。雖然ICP-MS法具有明顯優(yōu)勢(shì)，但設(shè)備昂貴，不易普及。胎盤中微量元素的測(cè)定報(bào)道較少，主要使用AAS法1，2，而且基本上是從醫(yī)學(xué)的角度進(jìn)行論述。血漿中微量元素的測(cè)定已有不少文獻(xiàn)報(bào)道，大多采用AAS3與ICP-OES 4，5法，且均為豎直觀測(cè)ICP-OES法，而水平觀測(cè)ICP-OES技術(shù)除具有多元素同時(shí)測(cè)定、分析速度快、動(dòng)態(tài)線性范圍寬、精

3、密度高、準(zhǔn)確度好等優(yōu)點(diǎn)外，由于其獨(dú)特的設(shè)計(jì)，無需選擇觀測(cè)高度，可以獲得更高的信背比，從而提高分析靈敏度，因此其檢出限遠(yuǎn)優(yōu)于以往文獻(xiàn)中應(yīng)用豎直觀測(cè)ICP-OES技術(shù)。本文建立了生物醫(yī)學(xué)樣品血漿、羊水、母乳及胎盤中銅、鐵、鋅等微量元素的水平ICP-OES分析法，準(zhǔn)確度、精密度、檢出限等各項(xiàng)分析性能指標(biāo)均符合微量元素分析要求。1 實(shí)驗(yàn)部分1.1儀器及工作參數(shù)Trace Scan 型掃描等離子體光譜儀（Thermo Jarrell Ash 公司）。水平等離子體炬；電磁驅(qū)動(dòng)光柵；玻璃同心霧化器；高效旋流霧化室。rf 功率1.15KW； 頻率27.12 MHz；泵轉(zhuǎn)速100rpm；霧化器壓力0.21MPa

4、；中心注入管出口內(nèi)徑1.5mm; 冷卻氣流速為“高”；輔助氣流速1.0 L·min-1；提升量1.8 ml·min-1。1.2 試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液硝酸，分析純；高氯酸，分析純；鉀、鈉、鈣、銅、鐵、鎂、鋅、硒、鉻、錳的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液為市售國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)溶液（冶金部鋼鐵研究總院制），濃度均為1000µg·ml-1，混合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液臨用時(shí)逐級(jí)稀釋。1.3 樣品前處理 血漿等液體樣品：準(zhǔn)確吸取0.51.0ml血漿于三角瓶?jī)?nèi)，加入5ml硝酸和0.5ml高氯酸，混勻，在瓶口安放一小漏斗，靜置過夜后于電熱板上中溫消解直至冒白煙。取下冷卻，用去離子水定容至10ml比色管中，搖勻待測(cè)，同

5、時(shí)作試劑空白。胎盤樣品：準(zhǔn)確稱取2.005.00g胎盤于三角瓶?jī)?nèi)，加入20ml硝酸和1ml高氯酸，混勻，在瓶口安放一小漏斗，靜置過夜后于電熱板上中溫消解直至冒白煙。取下冷卻，用去離子水定容至25ml比色管中，搖勻待測(cè)，同時(shí)作試劑空白。2 結(jié)果與討論2.1 分析線的選擇調(diào)閱儀器分析線數(shù)據(jù)庫(kù)，盡量選用光譜干擾少、儀器檢出限低、信背比高的光譜線為本法分析線。另外采用儀器的同步校正背景功能，在樣品分析時(shí)進(jìn)行自動(dòng)背景校正，消除光譜干擾。經(jīng)優(yōu)化選擇分析譜線：鈣317.9nm、銅324.7 nm、鐵259.9 nm、鎂280.2 nm、鋅213.8 nm、鉀766.4nm、鈉589.5nm、硒196.0nm

6、、鉻267.7 nm、錳257.6nm。2.2 實(shí)驗(yàn)條件的選擇rf功率優(yōu)化：當(dāng)rf功率在1150W時(shí)，Ca、Cu、Fe、Zn、Mg、Mn、Cr、Se的標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率最高，當(dāng)rf功率在950W時(shí)，K、Na的標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率最高。霧化器壓力優(yōu)化：當(dāng)霧化器壓力為0.21MPa時(shí)，絕大多數(shù)元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率達(dá)到最高。進(jìn)樣量?jī)?yōu)化：進(jìn)樣量在1.52.0ml/min之間，絕大多數(shù)元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率最高且發(fā)射強(qiáng)度恒定，選用1.8ml/min。2.3 方法準(zhǔn)確度與精密度 方法準(zhǔn)確度以樣品加標(biāo)回收率表示，采用本方法測(cè)定了2份血漿及2份胎盤的加標(biāo)回收率，并計(jì)算其精密度（n=5），結(jié)果見表1、表2。血漿等樣品：平均加標(biāo)回收

7、率為Cu99.3%、Fe95.0%、Zn 102.1%、Ca98.2%、Mg97.5%，RSD值（n=5）Cu0.5%1.6%、Fe0.3%1.6%、Zn 0.4%1.4%、Ca0.3%2.7%、Mg0.3%2.7%。 胎盤樣品：平均加標(biāo)回收率Cu99.4%、Fe98.7%、Zn 100.9%、Ca101.1%、Mg98.8%、K101.4%、Na102.8%、Se102.1%、Mn100.5%、Cr98.6%， RSD值（n=5）Cu1.0%2.2%、Fe0.2%1.4%、Zn 0.2%1.5%、Ca0.3%1.1%、Mg0.5%1.3%、K0.5%2.1%、Na0.9%2.5%、Se1.0

8、%1.7%、Mn0.4%1.3%、Cr0.4%1.4%。 由此可見方法準(zhǔn)確度和精密度完全符合痕量分析要求。2.4 方法檢出限 測(cè)定相同工作條件下的消化空白，并按IUPAC規(guī)定分別計(jì)算血漿及胎盤樣品的方法檢出限，見表3、表4。完全符合本課題對(duì)方法靈敏度的需求。表1 樣品測(cè)定結(jié)果及精密度與準(zhǔn)確度（n=5）樣品號(hào)元素樣液測(cè)定均值（µg/ml）加標(biāo)值（µg/ml）測(cè)定均值（µg/ml）回收率（%）RSD(%)1Ca9.4812.011.4397.41.15.014.76105.62.710.018.6791.91.6Cu0.12700.20.317195.10.50.50

9、.620698.70.91.01.131100.41.6Fe0.30551.01.22992.40.42.52.67294.70.35.05.14896.90.5Mg2.2931.03.26797.40.82.54.68195.50.35.07.12796.70.8Zn0.15350.20.3566101.60.40.50.625694.41.01.01.14899.40.52Ca10.102.012.0999.50.55.014.8895.60.310.020.0199.10.4Cu0.11610.20.3182101.01.40.50.613999.61.21.01.127101.11.1

10、Fe0.25661.01.24899.11.22.52.60994.11.65.04.89792.81.1Mg2.0451.03.057101.22.72.54.46396.71.85.06.92997.72.6Zn0.13980.20.3522106.21.20.50.6676105.60.61.01.193105.31.4表2 胎盤樣品測(cè)定的準(zhǔn)確度與精密度（n=5）樣品號(hào)元素樣液測(cè)定均值（µg/ml）加標(biāo)值（µg/ml）測(cè)定均值（µg/ml）回收率（%）RSD(%)1Ca3.9375.08.58392.90.412.516.93103.90.425.031.1

11、8108.90.3Cu0.06490.40.462699.41.31.01.03697.11.22.02.01797.61.3Fe3.9924.08.093102.51.410.014.00100.10.720.023.7198.60.5Mg9.1271.010.1097.30.62.511.4693.31.05.014.37104.90.6Zn1.0260.41.431101.21.51.02.00197.50.22.03.118104.61.5K13.295.018.65107.21.212.526.17103.01.025.040.51108.92.1Na9.4005.014.44100

12、.81.512.522.28103.02.225.036.74109.42.5Cr0.26700.40.662698.90.91.01.24798.01.02.02.24699.00.4Se0.02370.40.4266100.71.21.01.050102.61.02.02.075102.61.4Mn0.01880.40.4215100.70.61.01.026100.70.72.02.00299.21.12Ca9.195.013.9595.20.812.521.81101.01.125.035.42104.90.8Cu0.11440.40.5335104.81.01.01.10699.21

13、.42.02.07898.21.2Fe6.7154.010.4493.10.210.016.6399.20.820.026.4398.61.1Mg6.8441.07.8196.61.32.59.1993.80.65.012.20107.10.5Zn0.80740.41.16890.20.51.01.905109.80.42.02.847102.00.6K9.2095.013.9995.60.512.520.9093.51.825.034.20100.00.8Na7.5615.012.80104.81.212.519.5195.61.225.033.39103.30.9Cr0.28440.40.

14、677298.20.91.01.28399.91.42.02.23397.41.2Se0.02460.40.4310101.61.11.01.061103.61.72.02.050101.31.5Mn0.01930.40.4252101.50.41.01.028100.91.32.02.01599.81.0表3 血漿樣品的方法檢出限元 素CaCuFeMgZn檢出限（µg·ml-1）0.2010.0020.0680.0680.015注：5ml硝酸+0.5ml高氯酸的消化空白，k=3，n=20表4 胎盤樣品的方法檢出限元 素CaCuFeMgZnKNaCrSeMn檢出限（µg·ml-1）0.5290.0030.1540.1020.0300.0770.2250.0080.0040.003注：20ml硝酸+1ml高氯酸的消化空白，k=3，n=20參考文獻(xiàn)1 張新華,朱波,黃漢英等. 75例正常中孕胎兒6臟器組織、胎盤及母血10種元素含量.微量元素與健康研究.1994,11(1):15-162李憑