血清中乳酸含量的同位素稀釋質譜測定方法研究及應用

摘 要： 該文針對當前高準確度血乳酸計量方法研究不足、血乳酸標準物質與便攜式血乳酸分析儀校準技術尚屬空白的現狀，重點介紹了高效液相色譜-同位素稀釋質譜（HPLC-IDMS）和氣相色譜-同位素稀釋質譜（GC-IDMS）測定血清中乳酸含量的方法，以及血清中乳酸含量標準物質研制、便攜式血乳酸分析儀的校準技術及其在保障冬奧會中的應用。結果顯示HPLC-IDMS 和GC-IDMS 測定血乳酸的結果一致性良好， 兩種方法的回收率分別為98.84%～101.5% 和97.02%～104.4%；方法重復性RSD 分別為0.30%～1.10% 和0.47%～1.38%；檢測限（LOD）分別為4.8×10–4 mmol/L 和3.8×10–5 mmol/L；定量限（LOQ）分別為1.6×10–3 mmol/L 和1.3×10–4 mmol/L。該文建立的兩種血清中乳酸含量同位素稀釋質譜測定方法具有良好的準確性和重復性，結果可以溯源到SI 單位。該方法可用于血清中乳酸含量標準物質的研制及便攜式乳酸分析儀的校準，對于建立我國血乳酸檢驗結果的量值溯源傳遞體系、保證我國血乳酸檢驗結果的準確可比具有積極的意義。

關鍵詞： 血清中乳酸; 同位素稀釋質譜; 高效液相色譜; 氣相色譜; 參考方法; 標準物質

中圖分類號： TB99;TQ421.31 文獻標志碼： A 文章編號： 1674–5124（2024）11–0065–08

0 引 言

乳酸（lactic acid，LA）是人體葡萄糖代謝的中間產物，主要由紅細胞、橫紋肌和腦組織產生。乳酸水平反映了人體組織缺氧和糖代謝紊亂的程度。乳酸水平升高通常由休克、心律失常、心力衰竭、血液病或肺功能不全引起[1-5]，是高乳酸血癥、乳酸酸中毒等的診斷依據。運動員訓練時在短時間內進行大量運動，血乳酸水平也會迅速增加，因此血乳酸也是運動員運動強度的控制指標[6-7]?？傊樗岬臏蚀_測定對于急危重癥的診斷治療以及運動員的科學訓練具有重要意義[8]。

人體內乳酸的水平一般通過便攜式乳酸分析儀[9-10] 進行測定，為了保證乳酸分析儀檢測結果的準確可比，需要研制可溯源到SI 單位的血乳酸標準物質對儀器進行校準。類似于便攜式血糖分析儀的校準[11]，為了建立起可溯源到SI 單位的完整溯源鏈，根據ISO 17511[12] 和GB/T 21415—2008[13] 的要求，需要建立高準確、可溯源的乳酸純度、血清中乳酸含量計量方法，研制乳酸純度與血清中乳酸含量標準物質，同時需要解決血清與全血基質的互換性問題[11]?？紤]到標準物質申報時一家實驗室需要兩種方法定值，所以對于乳酸純度和血乳酸含量，都需要建立兩種高準確度計量方法[14]。當前，僅有血清中乳酸高效液相色譜-同位素稀釋質譜（HPLCIDMS）方法和采用該方法為血清中乳酸標準物質定值的報道[2]，有關血乳酸純度、HPLC-IDMS 以外的血乳酸含量計量方法、血清與全血基質的互換性研究等都未見報道，制約了便攜式乳酸分析儀校準工作的開展。

本文完整報告了便攜式乳酸分析儀校準技術，涵蓋乳酸純度、血清乳酸含量計量方法、標準物質、互換性與基質效應以及示范應用等內容，著重介紹了采用HPLC-IDMS 和氣相色譜同位素稀釋質譜（GC-IDMS）兩種高準確度計量權威方法測定血清中乳酸含量的工作，并介紹了采用兩種方法研制血乳酸標準物質、校準便攜式乳酸分析儀及在保障冬奧會運動員科學訓練中的應用，為建立我國完整的血乳酸量值溯源傳遞鏈、填補血乳酸含量計量方法的不足、研制血乳酸標準物質以及建立便攜式血乳酸分析儀校準技術提供了技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試劑與材料

L-（+）-乳酸（純度gt;98%，簡稱“乳酸”）、[13C3]-乳酸（同位素純度＞99%）、N-叔丁基二甲基硅烷基-N-甲基三氟乙酰胺（MTBSTFA）、乙腈、甲醇、丙酮購自德國默克公司；吡啶（分析純）、乙醇（優級純）、甲酸（分析純）均來自國內供應商；實驗用去離子水（18 MΩ·cm）采用Millipore Milli-Q 純水系統純化得到。血清樣本，共計500 mL，來自于健康志愿者捐獻的血清，血清使用已經通過作者單位倫理委員會審查（編號：NIM-PJ-21.001）。

1.2 儀器設備

氣相色譜質譜聯用儀（型號ISQ）、離心機購自美國賽默飛公司；高效液相色譜（型號1260）購自美國安捷倫公司；三重四極串聯質譜儀（型號Q-trap5500）購自美國AB Sciex 公司；葡萄糖乳酸分析儀（YSI 2300D）購自美國YSI 公司；電子天平（XP56）購自瑞士梅特勒托利多公司；移液器（20～1 000 μL）購自艾本德公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 乳酸標準溶液的配制

市售乳酸首先通過離子交換層析進一步純化，得到99% 以上純度的乳酸，接著采用質量平衡法和定量核磁法測定其準確純度為（99.1%±0.3%）。