全自動精漿鋅檢測方法的建立及評價*

陸金春盧坤剛張紅燁馮瑞祥. 武警江蘇總隊南京醫院檢驗科 （南京 008）;. 南京欣迪生物藥業工程有限責任公司; . 南京醫科大學附屬南京醫院檢驗科

全自動精漿鋅檢測方法的建立及評價*

陸金春1**盧坤剛2張紅燁3馮瑞祥1
1. 武警江蘇總隊南京醫院檢驗科 （南京 210028）;
2. 南京欣迪生物藥業工程有限責任公司; 3. 南京醫科大學附屬南京醫院檢驗科

摘要目的 建立全自動精漿鋅檢測方法并對其準確性、重復性和線性范圍等進行評價。方法 利用終點法檢測精漿鋅濃度，并在全自動生化分析儀上建立檢測參數，并評估該方法的試劑空白吸光度、準確性、重復性和線性范圍，同時與目前臨床上常用的化學比色法精漿鋅檢測試劑盒進行比較。結果 試劑空白吸光度平均為0.028。3份高、中、低鋅濃度的精漿樣本重復測定10次，其CV值分別為0.67%、2.04%和4.18%。采用回收率分析來評價準確性，回收率范圍為95.68%～103.81%。精漿鋅濃度在0.2～7 mmol/L范圍時，具有良好的線性關系（r2=0.9944）。以精漿鋅檢測試劑盒（化學比色法）作為對照試劑，全自動檢測法作為試驗試劑，兩者對115例精漿樣本的檢測結果沒有顯著性差異[（2.51±1.26） mmol/L vs （2.54±1.17） mmol/L，t=-1.589，P=0.115]，且呈顯著正相關（r2=0.9686，P＜0.01）。結論 本研究建立的全自動精漿鋅檢測法有較低的試劑空白，重復性和準確性較好，且與目前臨床上使用的化學比色法有很好的一致性。該法操作簡單、快速，精漿樣本無需稀釋，適合臨床上大批量樣本的檢測篩查，大大節省了人力和試劑成本。

關鍵詞鋅/分析; 精液

人精漿中含有豐富的鋅，其濃度大約是血漿的數十倍甚至上百倍[1]。鋅不僅在正常睪丸發育中起重要作用，而且在精子發生和維持精子活動率上起作用[2, 3]。鋅缺乏時，垂體促性腺激素和雄激素水平降低，繼而可導致性腺機能減退、精子發生障礙和第二性征發育不全[3]。精漿中的鋅主要來自前列腺，其被認為是評價前列腺分泌功能的重要指標之一[4, 5]。研究顯示，自身免疫性前列腺炎、慢性前列腺炎、男性生殖道感染、精索靜脈曲張、脊索損傷、吸煙等均可導致精漿鋅降低[5-8]，從而導致精子參數異常。黏度高的精液樣本精漿鋅亦顯著降低[9]。檢測精漿鋅可監測生殖道感染和某些藥物或環境污染物等對前列腺分泌功能的影響以及相應的治療效果[10, 11]。精漿鋅的測定亦可用于法醫學鑒定[12]。

目前，文獻報道的精漿鋅的檢測方法主要為原子吸收光譜分析法[9, 13]和手工化學比色法[4, 14]。前者需要特定的儀器，且需對標本進行特殊處理；而后者，隨著實驗室自動化檢測的發展，在臨床上的使用也受到一定限制。為此，我們通過廣泛閱讀文獻，建立了以化學比色法為基礎的全自動精漿鋅檢測方法，并對其進行了評價，現報告如下。

材料與方法

一、試劑和儀器

試劑組成包括：R1試劑，主要由[1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚]（PAN）、氯化銨、氨水、氟化銨、十二烷基硫酸鈉（SDS）和甲醇組成；2 mmol/L鋅標準液。PAN、氯化銨和甲醇購自國藥集團化學試劑有限公司；氟化銨和硫酸鋅購自西隴化工股份有限公司；SDS購自阿拉丁試劑（中國）有限公司；氨水購自上海凌峰化學試劑有限公司。所有試劑均為分析純以上級別。檢測儀器為邁瑞BS380全自動生化分析儀（深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司）。

二、檢測原理

鋅與PAN反應可生成紅色絡合物，在540～550 nm波長處有較強的吸收峰，根據標準液濃度和吸光度即可計算出精漿樣本中的鋅濃度。

三、檢測方法

精液樣本液化后，3 000×g離心15 min，取上層精漿直接上機檢測，儀器自動檢測標本并給出結果。基本參數為：主波長：546 nm；副波長：660 nm；分析方法：終點法；R1試劑：300 μl；樣本量：3 μl；孵育時間：300 s。

四、試劑空白吸光度

用純化水替代精漿樣本進行測試，記錄測試啟動時的主波長下的吸光度值（A1）和5 min后的吸光度值（A2），A2即為試劑空白吸光度。試驗重復5次。

五、線性分析

用純化水配制7、6、5、4、3、2、1、0.2 mmol/L的鋅溶液，以此溶液作為標本，以2 mmol/L鋅標準液定標后，儀器自動檢測并給出結果。以理論值和實際檢測結果繪制相關曲線，計算相關系數（r）。

六、重復性分析

選取高、中、低鋅濃度的精漿樣本3份，分別用全自動生化分析儀檢測10次，計算變異系數（CV）。

七、回收率分析

選取2份精漿標本，用全自動生化分析儀檢測其鋅含量，然后分別加入一定量的鋅標準液（3.18 mmol和4 mmol），混勻后再次檢測4份樣本的精漿鋅濃度，計算各自的回收率。

八、臨床對照試驗

選取液化良好的精液標本115份，3 000×g離心15 min獲取上層精漿，精漿標本來源于南京軍區總醫院生殖遺傳研究室。分別用本研究的全自動檢測法和精漿鋅檢測試劑盒（天津瑞愛金生物科技有限公司）進行檢測，具體操作按各自的說明書進行。計算兩者的相關系數（r），并進行配對t檢驗分析。

九、統計學分析

所測數據以x±s表示，用SPSS17.0統計學軟件進行Pearson相關性分析和配對t檢驗，線性關系作圖以Excel軟件進行，P＜0.05為有統計學顯著差異或有顯著相關性。

結 果

一、試劑空白吸光度

測試劑5次，其空白吸光度平均為0.0 2 8 （0.026～0.030）。

二、線性分析

結果顯示：鋅濃度在0.2～7 mmol/L范圍時，具有良好的線性關系（r＞0.99），見圖1。

圖1 鋅檢測的線性分析

三、重復性分析

3份高、中、低鋅濃度的精漿樣本重復測定10次，結果濃度分別為（5.08±0.034）、（3.09±0.063）和（0.55±0.023） mmol/L；CV值分別為0.67%、2.04%和4.18%，均低于5%。

四、回收率分析

2份精漿樣本所測鋅濃度分別為1.33和1.28 mmol/L，前者分別加入3.18和4 mmol鋅標準液后，所得鋅濃度分別為4.40和5.10 mmol/L，回收率分別為97.56%和95.68%；后者分別加入3.18和4 mmol鋅標準液后，所得鋅濃度分別為4.63和5.11 mmol/L，回收率分別為103.81%和96.78%。

五、臨床對照試驗

以精漿鋅檢測試劑盒（化學比色法）作為對照試劑，全自動檢測法作為試驗試劑，兩者的檢測結果分別為（2.51±1.26）mmol/L和（2.54±1.17）mmol/L，兩者比較沒有統計學意義（t=-1.589，P=0.11 5）。而且，兩者結果呈顯著正相關（r=0.984，P＜0.01），見圖2。

圖2 全自動檢測法和化學比色法精漿鋅檢測結果相關性分析

討 論

精漿中的鋅可穩定精子細胞膜和維持精子染色質穩定性[15]。精漿中的鋅對精液凝固和液化亦起作用，射精時，精液形成凝塊需精液凝固蛋白和鋅的共同作用，鋅結合凝固蛋白后，可改變凝固蛋白的結構，從而促進凝膠形成，隨后，這些結合鋅的蛋白又可作為前列腺特異抗原（PSA）的底物，進而被水解，精液隨之液化[1,16]；精漿中的鋅亦具有抗氧化作用[17]，可清除活性氧；接觸重金屬鉛、鎘、鉻等可導致精子質量降低[18]，而補充鋅可拮抗鉛、鎘等的有害效應[19]；另外，鋅還有抗陰道毛滴蟲的作用和抗菌作用[20]。

精漿鋅在男性生殖活動中起重要作用，研究顯示，不論是補充無機鋅（硫酸鋅）還是有機鋅（丙酸鋅），均可明顯改善精子數、精液量、精子形態、前向運動精子百分率、精子DNA完整性、精液液化、體內激素狀態、熱應激導致的精子損傷，甚至可用于預防和治療吸煙引起的不育等[13, 17, 21-25]，精漿中適當的鋅濃度是正常精子功能所必需的。但如果精漿中鋅濃度過高，鋅將在精子主段的線粒體中累積[26]，精子存活率和活動率將顯著降低[3, 9]，且對透明帶（ZP）誘導的頂體反應（AR）有不利效應[27]。因此，準確評估精漿鋅濃度就顯得較為重要了。以往研究檢測精漿鋅濃度基本為手工分析法和原子吸收光譜分析法，臨床上的應用非常有限。基于此，本研究建立了精漿鋅的全自動檢測法，并對其準確性和重復性以及線性關系等進行了評價。

本研究建立的全自動精漿鋅檢測法，試劑空白吸光度平均為0.028，非常低，提示試劑對檢測結果的干擾非常小。將3份高、中、低鋅濃度的精漿樣本重復測定10次，CV值分別為0.67%、2.04%和4.18%，均低于5%，滿足了一般生化檢測的要求。根據臨床化學體外診斷試劑盒——中華人民共和國國家標準GB/T26124-2011的要求[28]，采用回收率分析來評價準確性。4份精漿標本的回收率范圍為95.68%～103.81%，均在允許范圍之內。精漿鋅濃度在0.2～7 mmol/L范圍時，具有良好的線性關系（r2=0.9944）。

在對方法學評價的基礎上，我們亦進行了臨床對照試驗。以精漿鋅檢測試劑盒（化學比色法）作為對照試劑，全自動檢測法作為試驗試劑，分別檢測了臨床上的115例精漿樣本，結果顯示，兩者的檢測結果沒有顯著性差異（t=-1.589，P=0.115），且呈顯著正相關（r2=0.9686，P＜0.01）。提示，本研究建立的全自動檢測法與目前臨床上使用的手工法有很好的一致性。

總之，本研究建立的全自動精漿鋅檢測方法相比于目前的手工法，準確性和重復性顯著提高，檢測過程更為簡單，精漿無需稀釋可直接使用全自動生化分析儀檢測，檢測速度大為增加，并且可以成批檢測。需要注意的是，精漿鋅與禁欲時間呈正相關[27]，故解釋檢測結果時要考慮禁欲時間的影響；由于精漿鋅與果糖濃度呈逆相關，精漿鋅濃度可能受前列腺和精囊腺分泌功能的雙重影響，而精漿總鋅濃度可能是反映前列腺分泌功能和精液質量更合適的指標；要將質量控制體系引入精漿鋅的全自動檢測中，在目前沒有商品化的室內和室間質控品的情況下，凍融精漿標本可以作為鋅測定的室內和室間質控品。未來，我們將致力于精漿鋅檢測的質控物和校準物的研究，以及將此全自動檢測法在臨床上進一步推廣應用。

參 考 文 獻

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（2014-10-18收稿）

**通訊作者, E-mail: lujc@androl.cn

doi:10.3969/j.issn.1008-0848.2015.02.007

中圖分類號R321.1

*基金項目資助: 南京市江寧區科技發展計劃項目（2012Aa20）

Establishment and evaluation of automatic assay on level of seminal plasma zinc＊

Lu Jinchun1**, Lu Kungang2, Zhang Hongye3, Feng Ruixiang1
1. Department of Laboratory Science, Nanjing Hospital, Jiangsu Corps, the Armed Police Force, PLA, Nanjing 210028, China;
2. Nanjing Xindi Biological Pharmaceutical Engineering Co., Ltd, Nanjing 211112, China;
3. Department of Laboratory Science, Affi liated Nanjing Hospital of Nanjing Medical University / Nanjing First Hospital, Nanjing 210006, China
Corresponding author: Lu Jinchun, E-mail: lujc@androl.cn

AbstractObjective To establish an automatic assay for the level of seminal plasma zinc, and evaluate its accuracy, repeatability and linear range. Methodsthods The concentration of zinc in seminal plasma was analyzed by an automatic biochemical analyzer, and the detection parameters of endpoint method were established. Subsequently, the reagent blank absorbance, accuracy, repeatability and linear range of the automatic method were evaluated, and the results obtained from the method and the seminal plasma zinc detection kit (a colorimetric method) commonly used in clinical laboratories were compared. Resultssults The average absorbance of reagent blank was 0.028. The coeffi cients of variation (CV) for 3 seminal plasma samples with high, middle and low zinc concentration detected for 10 times, respectively, were 0.67%, 2.04% and 4.18%. The accuracy of the automatic method was evaluated by a recovery assay, and the recovery rates ranged from 95.68% to 103.81%. There was a good linear relationship (r2=0.9944) when the seminal plasma zinc concentration ranged from 0.2 to 7 mmol/L. When the the seminal plasma zinc detection kit (a colorimetric method) was as the control, and theautomatic method as the test reagent, there was no any statistical difference ([2.51±1.26] mmol/L vs [2.54±1.17] mmol/L, t=-1.589, P=0.115) but a signifi cant positive correlation (r2=0.9686, P<0.01) between them for the results of 115 seminal plasma samples. Conclusionusion The established automatic method for analysis of seminal plasma zinc concentration has low reagent blank, good repeatability and accuracy, and fi ne concordance with the colorimetric method commonly used in clinical laboratories. The method is simple, rapid, and suitable for screening large numbers of samples, and greatly saves the cost of manpower and reagents, and the seminal plasma samples don’t need to be diluted.

Key wordsords zinc/analysis; semen