碰撞池ICP-MS同時(shí)測(cè)定血清中多種元素的方法學(xué)研究及應(yīng)用.pdf

1、目的:
　　 1.建立實(shí)用、高效、簡(jiǎn)便的針對(duì)臨床血液樣品的前處理技術(shù)-基體改進(jìn)劑稀釋直接進(jìn)樣法。
　　 2.分析ICP-MS測(cè)定過(guò)程中存在的各種干擾，建立碰撞池電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)直接稀釋測(cè)定血清中B、Mn、Co、Ni、Se、Cd、Tl、Pb和Cr的準(zhǔn)確分析方法。
　　 3.調(diào)查平陰縣人群血清中硼、鈷、錳、硒、鎳、鎘、鉛和鉈的水平和分布特征，為本地區(qū)健康人群血清硼、鈷、錳、硒、鎳、鎘、鉛和鉈正常

2、參考值范圍的確定提供參考依據(jù)。
　　 4.分析年齡、性別等人口學(xué)因素和吸煙、喝酒、喝茶等個(gè)人行為因素對(duì)人體血清中元素含量的影響，篩查并確定影響平陰地區(qū)人群血清中硼、鈷、錳、硒、鎳、鎘、鉛和鉈含量的重要因素。
　　 方法:
　　 1.調(diào)查與取血
　　 采用整群抽樣法隨機(jī)從平陰縣隨機(jī)抽取五個(gè)自然村，以所有常住戶口居民作為調(diào)查對(duì)象，采用入戶問(wèn)卷調(diào)查的方法對(duì)選定調(diào)查對(duì)象進(jìn)行調(diào)查。將調(diào)查對(duì)象的9mL抗凝血以1000

3、轉(zhuǎn)/分鐘離心5-10分鐘，吸取血清置于Eppeddorf管中，密封編號(hào)低溫運(yùn)輸保存。
　　 2.儀器測(cè)定條件的建立與確認(rèn)
　　 用1.0ng/ml的Li、Be、Co、Ni、In、Pb、M、Bi、Ba、Co調(diào)諧液調(diào)試儀器，使7Li，59Co，115 In和238M的信噪比達(dá)到最高，同時(shí)氧化物和雙電荷產(chǎn)率最低。通過(guò)分析ICP-MS測(cè)定過(guò)程中存在的干擾，反復(fù)試驗(yàn)選擇最佳的同位素、內(nèi)標(biāo)元素和反應(yīng)模式。
　　 1.樣品處理

4、方法的建立與研究
　　 比較不同樣品處理方法所得結(jié)果的聯(lián)系與區(qū)別，確定最佳樣品處理方法。
　　 2.方法學(xué)驗(yàn)證
　　 在確定的儀器條件和樣品處理方法下，對(duì)碰撞池電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測(cè)定血清元素進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證，分別計(jì)算出檢出限、加標(biāo)回收率、精密度（日間精密度與日內(nèi)精密度）、線性范圍、相對(duì)誤差。
　　 3.血清元素測(cè)定
　　 采用0.1％Trition-X-100+0.5％NH4OH

5、對(duì)血清稀釋10倍后直接用ICP-MS進(jìn)行分析，采用外標(biāo)法進(jìn)行儀器的工作曲線校準(zhǔn)，將樣品處理后，采用碰撞池電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法依次分批測(cè)定血清中九種元素含量，測(cè)定結(jié)果乘以稀釋倍數(shù)（10倍）即為血清中該元素濃度。
　　 4.方法對(duì)照
　　 將碰撞池電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法測(cè)定血清中元素的結(jié)果與AAS、AFS測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確度。
　　 5.質(zhì)量控制
　　 從調(diào)查、

6、采樣到實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定，再到數(shù)據(jù)錄入整個(gè)流程均嚴(yán)格做好質(zhì)量控制。所有的反應(yīng)試劑都小心的控制污染，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程均使用超純水稀釋，做好樣品收集過(guò)程的質(zhì)量控制。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定過(guò)程中做質(zhì)量控制圖將室內(nèi)變異控制在允許的范圍內(nèi)，測(cè)定血清微量元素時(shí)每測(cè)定20個(gè)樣品重新擬合一條標(biāo)準(zhǔn)曲線。
　　 6.數(shù)據(jù)處理
　　 建立數(shù)據(jù)庫(kù)并錄入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理;統(tǒng)計(jì)分析均用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS20.0處理，數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（(x-)±

7、s）表示，所用的統(tǒng)計(jì)方法有兩樣本t檢驗(yàn)和方差分析，其中P＜0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　 結(jié)果:
　　 1被分析元素B、Mn、Co、Ni、Se、Cd、Tl、Pb和Cr的測(cè)定同位素分別選擇11、55、59、60、82、111、205、208和52，用Ge內(nèi)標(biāo)校正基體干擾和信號(hào)漂移，內(nèi)標(biāo)溶液通過(guò)三通1∶1在線加入。對(duì)于血清樣品采用2種碰撞池模式分析，即:NH3/He和H2/He混合氣體模式消除質(zhì)譜干擾。
　　 2血

8、清樣品直接稀釋后用ICP-MS測(cè)定結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道基本一致。
　　 3血清樣品經(jīng)消化處理后大多數(shù)元素測(cè)定結(jié)果超過(guò)誤差允許范圍，這說(shuō)明血清樣品在消化處理過(guò)程中很容易受到污染，血清樣品的ICP-MS分析可以通過(guò)直接稀釋，而不用消化處理取得滿意的結(jié)果。
　　 4對(duì)碰撞池電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)法測(cè)定血清中9種元素含量進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證，結(jié)果顯示該方法能夠滿足血清中元素的分析要求。其中，B、Mn、Co、Ni、Se、Cd、T

9、l、Pb和Cr的檢出限分別為0.200μg/L、0.005μg/L、0.038μg/L、0.037μg/L、0.363μg/L、0.392μg/L、0.042μg/L、0.001μg/L、0.002μg/L，各元素的低、中、高加標(biāo)回收率為85％～115％，各元素的低、中、高日內(nèi)精密度均優(yōu)于5％，各元素的低、中、高日間精密度均優(yōu)于15％，相對(duì)誤差平均值分別為0.92％、6.46％、8.65％、6.36％、8.42％、2.56％、6.85％

10、、9.03％、5.45％，各元素的相關(guān)系數(shù)r均優(yōu)于0.99。
　　 5消化處理后的同一批樣品做了GFAAS、AFS分析，結(jié)果表明除Mn外GFAAS和AFS測(cè)定結(jié)果與直接稀釋后用ICP-MS測(cè)定結(jié)果基本一致，該方法準(zhǔn)確可靠，Mn測(cè)定結(jié)果與消化處理后用ICP-MS測(cè)定結(jié)果基本一致，進(jìn)一步說(shuō)明血清樣品在消化處理過(guò)程中受到污染。
　　 6平陰縣人群血清中8種元素的平均分布水平為:B46.15±22.38μg/L、Mn19.02±

11、55.62μg/L、Co1.12±1.55μg/L、Ni10.92±14.23μg/L、Se101.73±25.71μg/L、Cd4.28±13.56μg/L、Tl0.05±0.30μg/L、Pb7.04±5.93μg/L。對(duì)其不同性別與年齡之間進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血清B含量隨著年齡的增大而增高，有明顯的年齡、性別差異;血清Se含量隨年齡有增高趨勢(shì)，45-60歲年齡段含量最高，但女性血清Se含量低于同齡別男性，具有年齡、性別差

12、異;男性組血清Mn含量在45-60歲年齡段含量最高;血清Co、Ni、Cd、Tl、Pb含量隨年齡、性別變化不顯著，可能與年齡、性別無(wú)關(guān)。受教育程與血清B、Mn、Co、Ni、Se、Cd、Tl、Pb在總體水平上無(wú)明顯變化趨勢(shì)，血清B經(jīng)方差分析沒上過(guò)學(xué)組和上初中組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，其它元素各組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。
　　 7單因素方差分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在戒煙組血清硼含量在（55.65±46.29）明顯高于現(xiàn)在吸煙組(45.17±1

13、6.49)和偶爾吸煙組（40.17±14.10），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，其它元素各組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）;戒酒組血清B含量與現(xiàn)在喝酒組、偶爾喝酒組、從不喝酒組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，其它元素各組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）;血清硼、鈷、錳、硒、鎳、鎘、鉛和鉈在各飲茶組間差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);血清Mn在工作和勞動(dòng)時(shí)間7小時(shí)組與其他各組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義且獲得含量最高值（76.18

14、±160.48），血清Co10小時(shí)組獲得含量最高值(1.68±1.66)，血清Se在7小時(shí)組獲得含量最高值（119.27±23.97），血清T1在≤4小時(shí)組獲得含量最高值（0.12±0.40），血清Pb在7小時(shí)組獲得含量最高值（13.76±7.96）;睡眠時(shí)間6小時(shí)組血清Mn、Co與9小時(shí)組、10小時(shí)組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，血清Se在各組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。
　　 結(jié)論:
　　 1本法通過(guò)

15、實(shí)驗(yàn)建立起一套實(shí)用高效的針對(duì)臨床血液樣品的分析方法，高鹽的臨床基質(zhì)樣品經(jīng)簡(jiǎn)單稀釋后，便可直接分析多種目標(biāo)元素，大大簡(jiǎn)化了前處理步驟，縮短了整個(gè)樣品的分析時(shí)間，有效地避免了采用復(fù)雜樣品前處理帶來(lái)污染的可能。
　　 2可用碰撞池ICP-MS直接稀釋測(cè)定人血清中9種元素，用Ge內(nèi)標(biāo)校正基體干擾和信號(hào)漂移，碰撞/反應(yīng)池技術(shù)消除質(zhì)譜干擾，該方法具有樣品用量少、操作簡(jiǎn)便、污染少、多元素快速準(zhǔn)確測(cè)定的優(yōu)點(diǎn)。
　　 3通過(guò)對(duì)碰撞池ICP

16、-MS法測(cè)定血清中9種元素含量進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證，該方法的精密度、準(zhǔn)確度、線性范圍和最低檢測(cè)限都達(dá)到了臨床要求。
　　 4通過(guò)與AAS、AFS分析結(jié)果進(jìn)行比較，表明碰撞池ICP-MS直接稀釋測(cè)定人血清中9種元素方法準(zhǔn)確可靠，污染少。
　　 5平陰縣人群血清中8種元素的平均分布水平為:B46.15±22.38μg/L、Mn19.02±55.62μg/L、Co1.12±1.55μg/L、Ni10.92±14.23μg/L、Se1

17、01.73±25.71μg/L、Cd4.28±13.56μg/L、Tl0.05±0.30μg/L、Pb7.04±5.93μg/L。血清B含量隨著年齡的增大而增高;血清Se含量隨年齡有增高趨勢(shì)，45-60歲年齡段含量最高，女性血清Se含量低于同齡別男性;男性組血清Mn含量在45-60歲年齡段含量最高，受教育程與血清B、Mn、Co、Ni、Se、Cd、Tl、Pb在總體水平上無(wú)明顯變化趨勢(shì)。
　　 6吸煙、喝酒行為可能導(dǎo)致血清硼含量降低

18、，適度飲酒和禁止吸煙行為對(duì)人體健康有益;喝綠茶對(duì)補(bǔ)充Mn、Ni、Se具有積極作用;適度的工作和勞動(dòng)有利于正常范圍內(nèi)增加人體血清Mn、Co、Se元素含量，降低人體血清Tl、Pb元素含量;保持適度的睡眠時(shí)間有利于正常范圍內(nèi)增加人體血清Mn、Co、Se元素含量，適度的延長(zhǎng)睡眠時(shí)間有利于降低人體血清Pb元素含量。
　　 7該方法操作簡(jiǎn)便、快速準(zhǔn)確、靈敏度高、線性范圍寬，樣品需要量和前處理所需試劑量均較少，能夠降低污染和防止組分的揮發(fā)，一