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血液和尿液中34种元素检测方法及其应用研究

作　者: 张素静
导　师: 卓先义
学　校: 苏州大学
专　业: 药物分析学
关键词: 血液尿液元素电感耦合等离子体质谱法健康人群
分类号: R917
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着元素与人体健康和疾病的关系的深入研究，人体元素含量的准确测定显得越来越重要。并且面对重金属污染高发态势，我国政府已将治理重金属污染正式提上日程。在2011年2月，《重金属污染综合防治“十二五”规划》成为第一个被国务院正式批复的“十二五”国家规划。本课题则属于国家“十二五”科技支撑计划《金属中毒检测及评价关键技术研究（2012BAK16B02-3）》的组成部分。近年来，人们对于体内元素含量的重视度越来越高，一些医疗保健机构已开始将人体元素检测作为常规体检项目，但目前对于元素的检测并没有准确、统一的标准。本课题的研究目的是建立血液和尿液中34中元素(⁷Li、⁹Be、¹¹B、²⁴Mg、²⁷Al、⁴³Ca、⁴⁷Ti、⁵¹V、⁵³Cr、⁵⁵Mn、⁵⁷Fe、⁵⁹Co、⁶⁰Ni、⁶³Cu、⁶⁶Zn、⁶⁹Ga、⁷⁵As、⁸²Se、⁸⁵Rb、⁸⁸Sr、⁹⁰Zr、⁹⁵Mo、¹⁰⁷Ag、¹¹¹Cd、¹¹⁸Sn、¹²¹Sb、¹³³Cs、¹³⁷Ba、¹⁹⁷Au、²⁰²Hg、²⁰⁵Tl、²⁰⁸Pb、²³²Th²³⁸U)的电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）结合湿法消解、直接稀释的检测方法，为我国人群生物样本中无机元素正常值数据库的建立提供检测技术支持。研究结果将完善公共安全金属元素的检测，为体内元素检测及结果评判提供参考数据。主要研究内容包括以下3部分内容：1、血液中34种元素的ICP-MS检测方法建立优化血液前处理方法及电感耦合等离子体质谱条件，以钪(⁴⁵Sc)、锗(⁷²Ge)、钇(⁸⁹Y)、铟(¹¹⁵In)、铽(¹⁵⁹Tb)为内标，建立了血液中34种元素湿法消解的电感耦合等离子质谱分析方法。本研究采用65%HNO₃和29-32%H₂O₂作为消解试剂，分别从消解试剂的选择，消解时间和温度对方法进行了优化后，前处理方法为0.25mL血液，加入0.8mL65%HNO₃和0.2mL29-32%H₂O₂，加热板上90℃加热消解3h后，用去离子水稀释至10mL。将本研究所建方法与微波消解方法进行对比，发现两种方法之间没有显著性差异。考虑到对本课题大量样本测定的需要，本研究所建方法比微波消解方法更实用。34种元素的方法检测限范围为0.0002ng/mL （Cs）-21.8ng/mL （Ca）；精密度与准确度通过标准添加法得到，准确度以添加回收率表示，范围为91%-112%，日内精密度范围为0.5%-8.9%，日间精密度范围为0.4%-10.9%。符合检测要求。2、尿液中34种元素的ICP-MS检测方法建立优化尿液前处理方法及电感耦合等离子体质谱条件，以钪(⁴⁵Sc)、锗(⁷²Ge)、钇(⁸⁹Y)、铟(¹¹⁵In)、铽(¹⁵⁹Tb)为内标，建立了尿液中34种元素直接稀释的电感耦合等离子质谱分析方法。对不同浓度稀释试剂1%HNO₃和5%HNO₃，不同稀释倍数20倍和40倍的稀释效果进行了考察，所建前处理方法为5%HNO₃将尿液稀释40倍后进样检测。方法检测限范围为0.0001ng/mL （Th）-4.64ng/mL （Ca）；添加回收率范围为90%-109%，日内精密度范围为0.4%-8.0%，日间精密度范围为1.1%-8.7%。符合检测要求。3、正常值参考范围的建立及影响因素分析对山东省济南市和浙江省三门县共284例血尿样本进行测定。建立了济南市人群血液中34种元素的正常值参考范围，三门县人群血液和尿液中34种元素的正产值参考范围。对两地血液样本的检测结果进行统计分析显示，不同地区人群体内元素含量存在差异。有些元素的不同可能是因饮食习惯的不同造成，如As、Hg，三门县盛产海产品，当地居民饮食多海产品，血液样本中含量明显高于济南市血液样本。有些元素则可能因地域环境不同，三门县血液样本中Ba含量远高于济南市血液样本，可能是由于地质不同或环境污染导致。性别和年龄对血液和尿液中元素含量有一定的影响。分析结果显示，血液中因性别不同呈现显著性差异的元素为Cr、Mn、Co、Rb、Mo和Pb，因年龄不同而有差异的元素为Se、Cd、Cs、Hg、Pb。尿液中因性别不同而有显著性差异的元素为Zn，因年龄而呈现显著差异的元素有Cu和Cd。所建方法成功应用于司法鉴定实践。一名Ag中毒患者，其血液中检测出Ag浓度为100ng/mL，尿液中为1.35ng/mL，已远超出文献中正常值范围。医学诊断结果为该患者系重金属Ag中毒。综上所述，文章的创先点及研究意义如下：1、首次建立检测血液和尿液中34种元素(⁷Li、⁹Be、¹¹B、²⁴Mg、²⁷Al、⁴³Ca、⁴⁷Ti、⁵¹V、⁵³Cr、⁵⁵Mn、⁵⁷Fe、⁵⁹Co、⁶⁰Ni、⁶³Cu、⁶⁶Zn、⁶⁹Ga、⁷⁵As、⁸²Se、⁸⁵Rb、⁸⁸Sr、⁹⁰Zr、⁹⁵Mo、¹⁰⁷Ag、¹¹¹Cd、¹¹⁸Sn、¹²¹Sb、¹³³Cs、¹³⁷Ba、¹⁹⁷Au、²⁰²Hg、²⁰⁵Tl、²⁰⁸Pb、²³²Th、²³⁸U)的湿法消解和直接稀释ICP-MS方法。2、应用建立的方法进行不同地区体检健康人群的血液和尿液中34种元素的分析，建立了济南市人群血液中34种元素的正常值参考范围，三门县人群血液和尿液中34种元素的正产值参考范围。3、探究两地人群血液中元素含量的差异，以及年龄和性别对血液和尿液中微量元素含量的影响。

全文目录

中文摘要  4-7
Abstract  7-12
前言  12-19
研究一血液中 34 种元素 ICP-MS 检测方法的建立  19-33
  1 材料与方法  19-21
    1.1 试剂  19
    1.2 工作溶液配制  19-20
    1.3 仪器条件  20-21
    1.4 检测  21
    1.5 空白试验  21
  2 结果  21-26
    2.1 线性关系和检出限  21-23
    2.2 方法精密度和准确度  23-26
  3 讨论  26-32
    3.1 消解方法  26-30
    3.2 消解试剂  30-31
    3.3 消解时间  31
    3.4 消解温度  31
    3.5 内标选择  31
    3.6 干扰消除  31-32
  4 结论  32-33
研究二尿液中 34 种元素 ICP-MS 检测方法的建立  33-45
  1 材料与方法  33-35
    1.1 试剂  33
    1.2 工作溶液配制  33-34
    1.3 仪器条件  34-35
    1.4 检测  35
    1.5 空白试验  35
  2 结果  35-40
    2.1 线性关系和检出限  35-36
    2.2 方法精密度和准确度  36-40
  3 讨论  40-44
    3.1 前处理方法  40-43
    3.2 稀释试剂浓度  43
    3.3 稀释倍数  43-44
    3.4 内标选择  44
    3.5 干扰消除  44
  4 结论  44-45
研究三正常值参考范围的建立及影响因素分析  45-62
  1 材料与方法  45-48
    1.1 试剂  45-46
    1.2 工作溶液配制  46
    1.3 仪器条件  46-47
    1.4 检测  47-48
    1.5 数据处理  48
  2 结果与讨论  48-59
    2.1 质量控制  48
    2.2 血液检测结果  48-56
    2.3 尿液检测结果  56-59
  3 案例  59-61
    3.1 案情简介  59-60
    3.2 检测  60
    3.3 结果  60-61
  4 结论  61-62
结语  62-63
研究展望  63-64
参考文献  64-69
英文缩略词注释  69-71
研究生期间发表的论文及综述  71-78
致谢  78-79

血液和尿液中34种元素检测方法及其应用研究

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