全血中鉛分析方法研究現狀

尹之全，姜 嚴，牛麗鳳

（1.阜新市疾病預防控制中心，遼寧 阜新 123000；2.阜新市婦幼保健院，遼寧 阜新 123000；3.遼寧中醫藥大學職業技術學院，遼寧 沈陽 110101）

全血中鉛分析方法研究現狀

尹之全1，姜 嚴2，牛麗鳳3

（1.阜新市疾病預防控制中心，遼寧 阜新 123000；2.阜新市婦幼保健院，遼寧 阜新 123000；3.遼寧中醫藥大學職業技術學院，遼寧 沈陽 110101）

全血鉛；DPSA；GFAAS；HGAFS；ICP-MS

鉛廣泛分布于自然界[1],是人類應用最早的金屬之一，被廣泛應用于工農業生產和科研中[2]。鉛可以通過呼吸道、消化道等多種途徑進入人體，進入人體的鉛會對神經系統、消化系統等多系統、多器官造成損害，進入血液中的鉛大部分與紅細胞膜結合，經血循環被組織吸收后轉移到骨骼，產生蓄積作用。鉛在體內的代謝過程與鈣在體內的代謝過程相似。由于血鉛含量較穩定，波動性小，故血鉛成為反映近期鉛接觸較為靈敏的指標，所以測定全血鉛對鉛中毒的診斷、防治工作具有重要意義。常用的全血鉛的分析方法有：微分電位溶出分析法（Differential Potentiometric Stripping Analysis,DPSA）、石墨爐原子吸收光譜法（Graphite Furance Atomic Abeorption Spectroscopy，GFAAS）、氫化物發生原子熒光光譜法（Hydride Generation Atomic Fluorescence Spctrometry，HGAFS）、電感耦合等離子體質譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）。現簡述上述方法在全血測定中的研究現狀。

1 微分電位溶出分析法（Differential Potentiometric Stripping Analysis,DPSA）

溶出分析法是以電解沉積（電積）為預濃縮手段的電化學分析法，較早應用于環境科學、臨床醫學、工業生產等諸多領域中40多種痕量金屬的檢測，是檢測血鉛的標準方法之一[3]。此方法以其儀器價格低、準確度高、重現性好、分析工作簡便等優勢應用于人群鉛普查和臨床檢測。趙海玲等[4]在實際運用（WS/T21-1996）時發現血樣本的干擾大，血鉛最低檢出量較高，不能滿足低含量檢測要求。王文軍等[5]證實血不經消化，含有大量有機物質，測定時預鍍的汞膜容易吸附有機雜質，造成電極表面污染，靈敏度不斷下降。而且，電極在含有大量有機雜質的黏稠底液中高速旋轉，汞膜容易因摩擦而不斷脫落變薄，壽命極短。另外，測定液粘度大，本身氧化能力不強，易造成溶出速度減慢和高背景曲線，影響測定的準確度。王偉[6]在多年工作中也發現未經消化的血樣連續在同一汞膜上富集溶出，其中有機物會污染汞膜，改變其靈敏度，影響測定的準確度。解決上述問題的直接辦法是消化樣品。目前消化樣品處理辦法主要有以下4 種：（1）HCl-KMnO4消化血樣[6]，抗壞血酸還原剩余的 Mn2＋；（2）加濃硝酸[4]、高氯酸消化血樣；（3）血樣加高氯酸后在微波爐中消化處理[7]；（4）血樣加硝酸消化后離心取上清測定[5]。樣品消化之后檢出限在0.18～0.50μg/L，精密度在1.45%～9.30%，回收率在88.00%～108.85%。除去樣品處理會對結果產生較大影響之外，采血方式[8]、實驗室溫度[9]等因素對測定結果都能產生直接的影響。

2 石墨爐原子吸收光譜法（Graphite Furance Atomic Abeorption Spectroscopy，GFAAS）

20世紀60年代以來，石墨爐原子吸收光譜法逐漸成為痕量元素分析中最重要的一項技術，它具有靈敏度高、準確度和精密度好、基底干擾效應小、自動化程度高、操作簡便等優點，檢出限可達10－9g水平，是目前檢測血鉛的標準方法之一[3]，是最具公信力和最具權威的全血鉛分析方法，有關它的報道也是最多的。這些報道主要集中在3個方面：一是關于樣品前處理的；二是有關基體改進劑的；三是關于石墨爐升溫程序的。鑒于血液樣品成分復雜，研究人員[10～11]將血樣高溫灰化消解，標準曲線的配制也不加入正常人血或牛血，實驗獲得了滿意結果。董建[12]采用恒溫消解技術，也獲得了滿意結果。基體改進劑應用方面，有人采用單一基體改進劑[13]，而更多人采用的是混合基體改進劑[14～16]。基體改進劑的應用，提高了灰化溫度，有效降低了復雜基體對鉛結果的影響。升溫程序在石墨爐分析方法中至關重要。加入石墨管中的樣品，在組成上有所改變，那么石墨爐升溫程序就應進行相應調整。幾乎全部石墨爐檢測血鉛的文章都對石墨爐升溫程序進行了調整，使得檢測樣品過程中，樣品不飛濺，基體盡可能地在原子化之前與鉛分離，原子化階段信號值高而背景值低。雖然石墨爐原子吸收光譜法是檢測血鉛的首選方法，但也存在只能單元素測定、檢測時間長、樣品原子化過程產生血液燒焦后的腥臭味等不足。

3 氫化物發生原子熒光光譜法（Hydride Generation Atomic Fluorescence Spctrometry，HGAFS）

20世紀70年代末我國研制并生產了原子熒光光譜分析儀。原子熒光光譜分析是通過測量待測元素的原子蒸氣在輻射能激發下所產生的熒光強度，來測定待測元素含量的一種儀器分析法。它的優勢測定元素是分析那些共振線波長小于400 nm的元素，特別適合測定主共振線波長小于270 nm，在火焰中易于原子化的元素，如砷、鉍、鎘、汞、硒、鋅等[17]。它有檢出限低（可達pg數量級）、選擇性高、可以同時進行多元素測定、工作曲線的線性范圍寬等優點。測鉛是通過將試樣中鉛以PbH4化合物形式從試樣分離，然后用載氣引入分析區進行原子熒光分析的。原子熒光光譜分析法存在熒光轉換效率較低和散射光影響較大的缺陷。檢測鉛需要由對原子熒光光譜富有經驗的專業人員對測定條件仔細篩選，才能將缺陷降至最低。徐少華[18]通過對檢測方法的負高壓、燈電流、爐高、載氣、屏蔽氣等條件的篩選使得全血中鉛的檢出限達到了0.40μg/L；30 ng/ml濃度鉛的精密度為 1.68%；3 種濃度 3.56 μg/L、6.17μg/L、13.80 μg/L 中 2種加標量2.0 μg/L、10.0 μg/L的回收率在94.60%～102.50%；線性范圍是0～50 μg/L。實驗結果表明，在摸索出最佳實驗條件下采用氫化物發生原子熒光光譜法檢測血鉛是可行的。微波消解方式處理樣品不太適合大批量樣品的檢測。更多的人[19～21]在樣品的處理方法上采用了加混合酸加熱消化的方式。通過摸索消化條件，人們發現控制酸度和樣品的消化過程對回收率起著決定性的作用，是實驗成敗的關鍵。消化后的樣品pH值需要嚴格控制在0.80～1.00之間。采用加混合酸加熱消化的方式與不消化及采用微波消解方式處理樣品相比存在著處理樣品耗時長、樣品處理過程易被鉛污染和造成鉛損失以及回收率不十分理想的問題。酸直接沉淀蛋白離心測定血鉛的辦法為氫化物發生原子熒光光譜法測定血鉛開辟了一個處理樣品的新途徑，李坤等[22]在實驗中采用取50 μl血樣加3.5%（v/v）HNO3（GR）定容至3.00 ml，加蓋在漩渦混合器上震蕩40 s后，再于 4000轉/分下離心5 min取上清液測定。

4 電感耦合等離子體質譜法（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry，ICP-MS）

ICP-MS從20世紀80年代發展至今，占據了元素分析的重要地位。它是以電感耦合等離子體（ICP）作為原子化裝置和激發源，以質譜（MS）為檢測器，檢測微量元素的有效方法。目前在我國高端實驗室和科研部門以及部分經濟發達地區的實驗室使用，還不被多數實驗技術人員所熟悉和掌握。其高靈敏度、低檢測限、校正曲線的寬范圍，且具有可同時檢測多種元素、對復雜基體樣品的分析有較好的抗干擾能力等優點是其他儀器不可比擬的[23]。影響ICP-MS分析結果的主要因素包括采樣、樣品制備、試劑和標準的選擇、實驗環境及采用的儀器和定量方法。由于ICP-MS靈敏度高，所以控制檢測過程的污染十分重要[24]。質譜干擾和基體干擾是ICP-MS檢測血鉛不能回避的問題，解決測定中質譜干擾的主要方法有：屏蔽矩技術[25]，碰撞反應池技術[26～27]，優化ICP-MS儀器參數[28]；解決基體干擾的主要方法有：建立干擾校正方程、選擇適當的內標元素校正基體干擾和漂移[29]。曾靜[30]通過模擬全血基體，考查了基體效應對于ICP-MS測定鉛濃度的影響，并應用CAIS法對基體效應進行了校正。校正前及經傳統內標法和CAIS法校正后鉛濃度測量值與真值之間的相對誤差分別為20%、8%、2%。且CAIS法對不同稀釋倍數的血液基體都能達到好的校正效果。通過應用CAIS法，簡化了樣品前處理程序，擴展了內標的選取范圍并有可能通過一個內標完成對多元素、多濃度的校正。ICP-MS定量方法除了內標法之外還有外標法、標準加入法、同位素比值法[31]等，方法所用水為超純水（≥18.2 MΩ·cm），所用試劑、標準品、內標物等多為超凈高純試劑或進口試劑，因此應用ICP-MS檢測的成本是昂貴的。它適用于突發公共衛生事件無機毒物的快速檢測，它也將極大地推動多元素之間協同作用與疾病和健康之間關系的研究。隨著ICP-MS檢測技術的進步，相信ICP-MS在生物材料及臨床醫學上微量元素檢測方面將會發揮更加積極的作用。

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