ICP-MS測定全血8種微量元素的方法學建立與性能評價

張亞梅 高 靜

摘? ?要：目的? 建立使用NexION300Q系列電感耦合等離子體質譜儀直接測定全血中鈣、鎂、銅、鋅、鐵、鉛、硒和錳的分析方法，并驗證和評價其方法學性能。方法? 選取2018年1月～2月在綿陽市中心醫院就診的需檢測微量元素的患者共524例，采集空腹靜脈血1～2 ml，采用0.50%TritonX-100和0.50%HN03對血樣稀釋50倍離心后直接用等離子體質譜儀進行分析。參照美國臨床和實驗室標準協會（CLSI）的相關文件，對鈣、鎂、銅、鋅、鐵、鉛、硒和錳的檢測低限、精密度和正確度進行驗證，其結果與衛生部臨檢中心公認的質量目標進行比較。結果? 該方法各元素的標準曲線的相關系數均>0.99，各元素的檢測低限均<6.90%，重復精密度均<3.09%，期間精密度均<6.68%，鈣、鎂、銅、鋅、鐵和鉛的正確度在5.70%以內。結論? 用ICP-MS同時測定稀釋后全血中鈣、鎂、銅、鋅、鐵、鉛、硒和錳的方法學性能滿意，結果可靠，可以滿足臨床要求。

關鍵詞：ICP-MS;微量元素;性能評價

中圖分類號：R446.11? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.21.050

文章編號：1006-1959（2018）21-0170-03

The Methodological Establishment and Performance Evaluation of Eight Trace Elements in Whole Blood by ICP-MS

ZHANG Ya-mei，GAO Jing

（Department of Clinical Laboratory，Mianyang Central Hospital，Mianyang 621000，Sichuan，China）

Abstract：Objective? To establish an analytical method for the direct determination of calcium， magnesium， copper， zinc， iron， lead， selenium and manganese in whole blood by using NexION300Q series inductively coupled plasma mass spectrometer， and to verify and evaluate its methodological performance.Methods? A total of 524 patients with trace elements in the Mianyang Central Hospital from January to February of 2018 were selected. Try to collect 1～2 ml of fasting venous blood. Blood samples were diluted 50-fold with 0.50% TritonX-100 and 0.50% HN03 and analyzed directly by plasma mass spectrometry. Refer to the relevant documents of the American Society for Clinical and Laboratory Standards（CLSI） to verify the detection limit， precision and accuracy of calcium， magnesium， copper， zinc， iron， lead， selenium and manganese. The results are related to the Ministry of Health. The quality objectives recognized by the inspection center are compared.Results? The correlation coefficient of the standard curve of each element in the method was >0.99， the detection limit of each element was <6.90%， the repeat precision was <3.09%， the precision during the period was <6.68%，the correctness of calcium， magnesium， copper，zinc iron and lead is within 5.70%.Conclusion Simultaneous determination of calcium， magnesium， copper， zinc， iron， lead， selenium and manganese in whole blood after diluted by ICP-MS is satisfactory， and the results are reliable and can meet the clinical requirements.

Key words：ICP-MS;Trace elements;Performance evaluation

電感耦合等離子體質譜法（inductivelycoupledplasma-massspectrometry，ICP-MS）是目前較熱門的一種元素分析技術之一。可進行血液、尿液中多元素同時分析，但其具體檢材的選取，樣本的前處理方法和干擾及校正等均有所不同。我科結合本實驗室實際情況，以0.50%TritonX-100和0.50%HN03作為基體，采用專用微量元素測定管離心后直接測定全血中常用的8種微量元素，其具體方法及性能評價報道如下。

1材料與方法

1.1儀器? NexION300Q系列電感耦合等離子體質譜儀，美國PE公司;西門子變頻風機，LabTECH循環水機，HAMILTONmicrolab600系列自動稀釋儀，杭州天創檢驗用純水機，梅塞爾高純氬（Ar>99.99%）。

1.2試劑? 硝酸UP級為蘇州晶瑞化學有限公司;曲拉通TritonX-100化學純為成都市科龍化工試劑廠;鈣、鎂、銅、鋅、鐵、鉛、硒和錳標準溶液，調諧液，內標溶液均為美國PE公司;超純水，全血質控物為美國伯樂。

1.3樣本采集與處理? 選取2018年1月～2月在綿陽市中心醫院就診的需檢測微量元素的患者共524例，采集空腹靜脈血1～2 ml于BD公司提供K2EDTA抗凝微量元素專用真空靜脈采血管中。取100 μl勻的全血樣本或質控品，加入4900 μl本稀釋液至BD公司提供微量元素專用測定管中，4000 r/min離心10 min備用。

1.4標準液制備方法? 先配制銅鋅及鉛、硒和錳儲存液，然后分別各取2 ml和1 ml，再取鐵，鈣，鎂原液分別為10 ml，2 ml，1 ml;于50 ml溶量瓶，加入硝酸1 ml，用超純水加至50 ml。

1.5樣本稀釋液配制方法? 取超級純HNO3 10 ml，曲拉通（TritonX-100）10 ml，用超純水加至2000 ml。

1.6標準工作曲線的制備? 取1 ml任意混勻全血，加入49 ml樣本稀釋液，混勻備用制成標準工作曲線基質液。將該基質液與標準液按照不同梯度濃度分別加入即可配制出系列標準液，配制完成后4000 r/min離心10 min備用。

1.7儀器工作基本條件? 霧化器流量：0.90 L，輔助氣流量：1.2 L，ICP射頻功率1150 W，交流四級桿偏置電壓：-12.50 V;校準方法采用標準加入模式，分別選用鍺和鉍為內標元素。

1.8測定? 當儀器真空度達到要求時，用調諧液調整儀器各項指標，使儀器靈敏度、氧化物、雙電荷、分辨率等各項指標達到測定要求，引入內標，內標液通過三通管引入。觀測內標靈敏度，符合要求后，將制備好的系列標準溶液、稀釋后的樣本溶液等分別測定。在高值后均用清洗液清洗1 min。

1.9方法評價? 參加實驗操作的人員必須進行儀器的操作培訓，熟練掌握儀器的操作和保養，熟悉性能驗證方案。所有項目測定前均應待標準工作曲線相關系數>0.99后，再進行室內質控樣本測定，質控在控后，嚴格按照本實驗室制定的操作規程進行操作。

1.9.1檢測低限驗證? 參考CLSIEP17-A文件[1]，用稀釋用超純水作為空白樣本，重復測定20次，得到的均值（x）+3SD，即空白限（LOB）。

1.9.2精密度驗證? 參考CLSIEP15-A2文件[2]，選擇質控品水平1進行驗證。每天對質控品重復測定3次，連續測定5 d，計算批內和批間不精密度（CV1和CV2），分別與衛生部臨床檢驗中心室間質量評價標準給出的1/4和1/3允許總誤差（TEa）進行比較。如果CV1和CV2分別小于1/4 TEa和1/3 TEa，則結果用“滿足要求”表示。

1.9.3正確度驗證? 參考CLSIEP15-A2文件[2]，鈣、鎂、銅、鋅、鐵和鉛元素選擇衛生部臨床檢驗中心2016年第2次，2017年第1次血鉛及全血5元素室間質評的質控品進行驗證。每個濃度的質控品測定3次，計算檢測結果均值與靶值的偏倚（Bias%），與衛生部臨床檢驗中心室間質量評價標準給出的1/2TEa進行比較。如果Bias%<1/2TEa，則結果用“滿足要求”表示。硒和錳元素因衛生部臨床檢驗中心未開展室間質評，故采用加標回收的方式來評價其正確度。

2結果

2.1各元素檢測精密度? 其中Ca的總誤差為絕對值（±0.25 mmol/L），Se，Mn兩元素因衛生部臨檢中心未開展此兩項目，沒有參考總誤差，故未作評價。各觀察元素的批內和批間不精密度均能滿足分別在1/4總誤差和1/3總誤差范圍內的要求，批內不精密度最小的為Fe元素，最大的為Se元素;批間不精密度最小的為銅元素，最大的仍然為Se元素，見表1。

2.2各觀察元素的正確度評價與空白限? 各觀察元素中Mg元素的空白限為最低，Se元素為最高;各觀察元素中偏倚最小的為Fe元素，Se、Mn元素因無參考總誤差，故用加標回收率來評價其偏倚，其中Se元素為112%，Mn元素為104%，見表2。

3討論

目前采用ICP-MS測定人全血中各種元素的報道日趨增加，在樣本的前處理方面，有的采用濕消解法[3-5]，有的采用直接稀釋法[6，7]，有多個文獻表明，直接稀釋法雖然有簡單，高效的優點，但仍不可能完全消除基質的干擾，測定時難以獲得良好的準確度[8-10]，而且在硝酸和TritonX-100的具體濃度對結果及儀器的影響上看法也不同[6，7]。本文采用0.50%TritonX-100和0.50%HNO3作為基體，并采用了BD公司的微量元素檢測專用試管，大大減少樣品外污染的可能。采用標準加入法，使標準曲線基質與檢測樣本基質相同，精密度驗證結果表明標準加入法可以有效的消除基質的干擾，并避免了消解法帶來的元素損失的風險。對于有文獻擔心有機質含量較多的基體如全血樣品等還可能造成進樣錐孔的堵塞問題[10]。本文采用了稀釋后樣本經4000 r/min離心10min，用上清液進行測量，在實際工作中極少遇到進樣管，霧化器及錐孔堵塞的情況。另外本文還引入了內標，因在選擇內標元素時要注意：不能使用樣品中本來就有的元素，內標元素應不容易受到其它離子的干擾，盡量與被測元素性質（質量數、電離能）相近。本文選用的鍺和鉍均符合上述條件。經驗證各元素測定重復精密度均小于3.09%，結果均在允許范圍內，表明標準加入法和內標引入的結合可以很好的校正基體效應和儀器的長期及短期漂移。

目前國內對于使用電感藕合等離子體同時檢測多種元素的報道也較多，其方法學評價大多無明確的參照標準[3，5，6，11-13]，本文參照美國臨床和實驗室標準協會（CLSI）的相關文件，對整個方法各元素的檢測低限，精密度和正確度均進行了系統的驗證和評價，除了硒和錳由于衛計委臨檢中心尚未開展此兩項的室間質量評價，所以無法對其評價。8種元素中硒元素的最低檢測限，精密度均最大，且其加標回收率也高至112%，這與文獻中的報道一致[4]，究其原因，可能與硒元素受所使用氬氣的純度的干擾有關系。其余各元素在最低檢測限，精密度和正確度上的性能評價均令人滿意，結果可靠，能滿足臨床實驗室工作需要。

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