電感耦合等離子體質(zhì)譜法分析小鼠組織中以及和DNA結(jié)合的貧鈾濃度與²³⁵U/²³⁸U

1 引 言

貧鈾（Depleted uranium， DU）是天然鈾提取235U之后的副產(chǎn)品，具有化學(xué)毒性和放射性[1]。進(jìn)入體內(nèi)的DU可以遷移、蓄積于人和動(dòng)物組織中，形成永久性輻射源，對(duì)組織造成損傷[2]。體內(nèi)的DU多以鈾酰離子（UO2+2）的形式存在，與體液中酸反應(yīng)，形成可透過(guò)生物膜的絡(luò)合物，與DNA結(jié)合造成DNA的斷裂損傷[3]，引起基因突變，甚至致癌[4]。生物樣本中的DU含量通常非常低。目前，測(cè)定鈾含量的方法有能譜法[5]、中子活化法、激光熒光分析法[6]、γ譜法和原子吸收光譜（AAS）等。這些方法存在樣品制備復(fù)雜、核素易損失和基體干擾嚴(yán)重等不足，不能滿足生物樣品中痕量元素的測(cè)定。電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）因其具有定量準(zhǔn)確、檢測(cè)快、靈敏度高、可進(jìn)行多元素測(cè)定和同位素比值分析等優(yōu)勢(shì)，已應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)、生物醫(yī)藥和法醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域[7～9]，但是在分子生物學(xué)水平上應(yīng)用ICP-MS進(jìn)行痕量分析鮮有報(bào)道。

金屬元素與生物大分子DNA的結(jié)合，是進(jìn)行生物機(jī)能調(diào)節(jié)的關(guān)鍵因素，特別是在一些病理狀態(tài)下， 一些具有放射性或化學(xué)毒性的元素與DNA發(fā)生結(jié)合、相互作用，引起分子結(jié)構(gòu)改變、斷裂和功能喪失等，這些損傷的嚴(yán)重程度與其結(jié)合毒性元素的量密切相關(guān)。通常的樣品預(yù)處理過(guò)程可能引起DNA分子的構(gòu)象和性質(zhì)發(fā)生改變，結(jié)合的金屬元素發(fā)生解離，無(wú)法與未結(jié)合元素進(jìn)行區(qū)分，因此檢測(cè)結(jié)果很難反映出真正作用于DNA分子的元素的量。本研究在對(duì)DNA進(jìn)行提取、純化的基礎(chǔ)上，采用透析法消除了未結(jié)合元素的干擾，并將DNA溶于中性稀釋劑中，盡可能保證DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以此溶液進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果最大程度上體現(xiàn)了鈾元素與DNA分子的結(jié)合程度，有助于進(jìn)一步探討DU與DNA的相互作用。DU中的235U的含量遠(yuǎn)低于天然鈾，其放射性比活度也大大降低（<60%），因此在測(cè)定鈾含量的同時(shí)，測(cè)定235U/238U比值對(duì)于判斷組織的受污染和損傷程度具有重要意義。本研究采用 ICP-MS技術(shù)同時(shí)測(cè)定動(dòng)物各組織中鈾濃度和235U/238U比值，以了解DU在體內(nèi)主要臟器的分布和代謝規(guī)律。2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與材料

7500ce型電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS，美國(guó)Agilent公司）； MARS5型微波消解系統(tǒng)（美國(guó)CEM公司）； Smart SpecTM Plus紫外分光光度計(jì)（美國(guó)BIO-RAD公司）；100 kD透析袋（美國(guó)Spectrum公司）。

貧鈾屑（235U/238U=0.00431，核工業(yè)總公司）；鉑標(biāo)準(zhǔn)溶液（國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心）；鈾元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（美國(guó)Agilent公司，235U/238U=0.00725）；組織基因組DNA提取試劑盒（北京原平皓）；10%水合氯醛；去離子水（≥18.2 MΩ·cm），其余試劑均為色譜純。

清潔級(jí)，雄性BALB/c小鼠50只（體重18～22 g，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供），溫度：（22±2）℃，濕度：50%～65%，常規(guī)飼養(yǎng)。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 貧鈾溶液的制備[10]取適量DU屑，加入少量濃HNO3加熱溶解，用Na2CO3調(diào)至pH 7.0，用水稀釋成鈾濃度為40 mg/L的DU溶液，于4 ℃保存?zhèn)溆谩Ｎ?.5 mL HNO3于10 mL去離子水中，用Na2CO3調(diào)至pH 7.0，去離子水定容至50 mL，制成對(duì)照組空白注射溶液，4 ℃保存?zhèn)溆谩＊?/p>