ICP-MS方法測定糖尿病患者全血中鉻、錳、銅等6種微量元素的研究

路 穎

（北京博暉創(chuàng)新光電技術(shù)股份有限公司，北京 102206）

ICP-MS方法測定糖尿病患者全血中鉻、錳、銅等6種微量元素的研究

路 穎

（北京博暉創(chuàng)新光電技術(shù)股份有限公司，北京 102206）

文章建立了電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP/MS）在氦模式下結(jié)合簡單樣品前處理方法同時(shí)測定糖尿病患者全血中鉻、錳、銅、鋅、硒和碘的方法，其中，全血樣品采用0.7mM氨水+0.07%Triton X-100溶液進(jìn)行直接稀釋，然后直接上機(jī)測定。結(jié)果表明：采用此方法，各元素的加標(biāo)回收率均在80%～120%之間，準(zhǔn)確度較高；方法重復(fù)性均<5%；糖尿病患者于對(duì)照組比較這6種元素含量差異較明顯。

ICP-MS；糖尿病；全血；鉻、錳、銅、鋅、硒、碘

0 引言

元素是維持人體正常代謝和生命活動(dòng)的重要物質(zhì)，也是反映人體營養(yǎng)狀況的重要指標(biāo)，元素的缺失和富集可以引起多種疾病，因此人體所必需的微量元素對(duì)人體健康和疾病的影響已引起廣泛的重視與研究[1]。糖尿病患者常伴有微量元素的代謝混亂，其在不同組織的分布情況以及各元素間比例失調(diào)關(guān)系，已是當(dāng)前研究糖尿病的一個(gè)新方向和新課題[2]。

近年來隨著檢測技術(shù)不斷進(jìn)步，ICP-MS方法開始迅速普及。該技術(shù)以其檢出限低、干擾少、可多元素同時(shí)測定、線性范圍寬、進(jìn)樣量少等優(yōu)點(diǎn)在臨床樣品分析中得到廣泛應(yīng)用[3-5]。本文采用0.7ML的氨水和0.07%Triton X-100溶液對(duì)采集的糖尿病患者全血進(jìn)行直接稀釋，樣品處理方法簡單快捷，然后利用氦氣碰撞池ICP-MS測定全血中的鉻、錳、銅、鋅、硒、碘這6種元素。本方法樣品無需消解，快速簡便，基體效應(yīng)小，干擾少，檢測速度快，并且有效避免了前處理過程中硒和碘的污染和損失。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

7900電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）（Agilent 公司）；旋渦振蕩儀。氨水（分析純），國藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司；Triton X-100（分析純），國藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司；鉻（Cr）、錳（Mn）、銅（Cu）、鋅（Zn）、硒（Se）、碘（I）標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（國家有色金屬及電子研究院）或混合元素標(biāo)準(zhǔn)溶液（Agilent公司提供）；含有鋰（Li）、釔（Y）、鈰（Ce）、鉈（Tl）、鈷（Co）電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）調(diào)諧溶液（Agilent 公司提供）；超純水：電阻率 18.2MΩ·cm；樣品稀釋液：0.7mM氨水+0.07%Triton X-100溶液。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 靜脈全血采集

分別由北京醫(yī)院采集數(shù)例糖尿病患者和博暉創(chuàng)新光電技術(shù)股份有限公司采集數(shù)例正常人群靜脈全血各1.0mL，加入含有抗凝劑帶蓋真空采血管中，搖勻，置于0～4℃冰箱冷藏保存，備用。

1.2.2 樣品前處理

取0-4℃保存?zhèn)溆玫奶悄虿』颊呷獦悠坊蛘哒Ｈ巳喝獦悠?0uL，加入1.16 mL 0.7mM氨水+0.07%Triton X-100樣品稀釋液（相當(dāng)于稀釋樣品30倍），在旋渦振蕩儀上充分振蕩至均勻，上機(jī)測定。

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線配制

分別用樣品稀釋液（0.7mM氨水+0.07%Triton X-100溶液）將鉻（Cr）、錳（Mn）、銅（Cu）、鋅（Zn）、硒（Se）、碘（I）標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液配制成混合標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，各元素濃度見表1。

表1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中6種元素濃度

1.2.4 儀器工作條件及各元素參數(shù)設(shè)定

ICP-MS儀器的工作參數(shù)為儀器全自動(dòng)調(diào)諧優(yōu)化給出，滿足儀器安裝標(biāo)準(zhǔn)要求的靈敏度、背景、氧化物、雙電荷、穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)。具體參數(shù)如下：功率：1548 W；冷卻氣Ar流速：15 L·min-1；載氣Ar流速：0.80 L·min-1；載氣補(bǔ)償氣Ar流速：0．28 L·min-1，采樣深度：9.0mm。碰撞反應(yīng)池氣體：氦氣，池氣體流速4L/min。

表2 6種元素儀器參數(shù)設(shè)定

2 結(jié)果

2.1 樣品前處理方法的選擇

血液樣品中的金屬元素分析通常采用常規(guī)的濕法消解、微波消解或者灰化方法，這些常規(guī)方法通產(chǎn)耗時(shí)較長，操作步驟繁瑣，且臨床樣本量通常較少，不適合常規(guī)樣品前處理，本實(shí)驗(yàn)結(jié)合ICP-MS儀器對(duì)樣本前處理要求簡單，進(jìn)樣體積小，有抗干擾碰撞池等優(yōu)點(diǎn)，采取配制特定稀釋液（0.7mM氨水+0.07%Triton X-100溶液）直接稀釋樣本的方案。此方案不僅簡便，而且稀釋液的堿性環(huán)境可有效避免樣品中碘元素的損失。

2.2 方法檢出限和重復(fù)性

表3 6種元素方法檢出限和重復(fù)性結(jié)果

2.3 樣品加標(biāo)回收率

針對(duì)全血樣本，分別對(duì)這6種元素進(jìn)行低濃度和高濃度的加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，各個(gè)元素的加標(biāo)回收率均在80%-120%之間，準(zhǔn)確度較高。其中各元素回收率，鉻（Cr）：95.7%-106.2%，錳（Mn）：97.3%-103.5%，銅（Cu）：90.4%-110.8%，鋅（Zn）：96.7%-100.2%，硒（Se）：96.9%-109.8%、碘（I）：89.9%-97.3%。

2.4 正常人群和糖尿病患者全血中各元素結(jié)果對(duì)比

分別測定糖尿病患者和正常人群的全血各40例，結(jié)果如表4所示，由結(jié)果可知，在此次調(diào)查人群當(dāng)中，糖尿病患者全血中的鉻、銅、硒和碘4種元素含量要高于正常人群；糖尿病患者全血內(nèi)錳和鋅元素含量要低于正常人群，因此糖尿病患者體內(nèi)可能缺乏錳和鋅這兩種元素。

表4 實(shí)際樣本分析結(jié)果（n=40；x±s）

3 結(jié)語

本實(shí)驗(yàn)采用0.7mL氨水+0.07%Triton X-100的樣品稀釋液對(duì)全血樣本進(jìn)行稀釋處理后，采用ICP-MS方法在氦模式下，直接測定了糖尿病患者和正常人群全血樣本中的鉻（Cr）、錳（Mn）、銅（Cu）、鋅（Zn）、硒（Se）、碘（I）6種元素，該方法快速、準(zhǔn)確、靈敏、檢出限低，結(jié)果令人滿意。

[1]薛瑩，劉超.2型糖尿病與微量元素[J].醫(yī)學(xué)綜述，2007，13（3）：214-216.

[2]李少旦，曾輝. 糖尿病患者血清微量元素的含量分析[J].微量元素與健康研究，2007，24（4）：7-8.

[3]KE賈維斯，AL格雷，RS霍克．尹明，李冰，譯．電感耦合等離子體質(zhì)譜手冊［M]．北京：原子能出版社，1997.

[4]GOULLě J P，MAHIEU L，CASTERMANT J，et al．Metal and metalloid multi-elementary ICP-MS validation in whole blood，plasma，urine and hair．Reference values ［J］．Forensic Sci Int，2005（153）：39-44.

[5]楊艷偉，丁亮，戚其平，等．全血中23種微量元素的微波消解電感耦合等離子體質(zhì)譜測定法［J］．環(huán)境與健康雜志，2003，20（4）：240-241.

Determination of chromium, manganese and copper in the whole blood of diabetic patients by ICP-MS method and the study of 6 kinds of trace elements

Lu Ying
(Beijing Bohui Innovation Technology Limited by Share Ltd, Beijing 102206, China)

In this paper, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP /MS) combined with the simultaneous determination of chromium in whole blood of patients with diabetes, simple sample pretreatment method in helium mode, manganese, copper, zinc, selenium and iodine method, whole blood samples with 0.7mM ammonia +0.07%Triton X-100 solution for direct dilution, and then directly measured on the machine. The results show that by this method, the recovery rate of each element were between 80%-120%, high degree of accuracy; repetitive <5%; in the diabetic patients compared to the content of the 6 elements were more obvious.

ICP-MS; diabetes mellitus; whole blood; chromium; manganese; copper; zinc; selenium; iodine

863項(xiàng)目；項(xiàng)目名稱：醫(yī)用ICP-MS人體微量元素分析系統(tǒng)的研制，項(xiàng)目編號(hào)：2014AA022306。

路穎