人體血液中鈣形態(tài)分析研究.pdf

1、元素的生物活性及毒性不僅與元素的總量有關(guān)，更主要的是與元素的賦存形態(tài)有關(guān)，不同的元素形態(tài)具有不同的化學(xué)和生物行為。元素的形態(tài)不僅決定該元素在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，而且還決定該元素的生物可利用性和生物效應(yīng)。因此形態(tài)分析對揭示元素在環(huán)境和生命科學(xué)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其生物化學(xué)作用都具有重要意義。 毛細(xì)管電泳(Capillary Electrophoresis,CE)是20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起來的一種新型分離分析技術(shù)。被認(rèn)為是上世紀(jì)末

2、在分離分析領(lǐng)域最具影響力的分支之一，也是該領(lǐng)域的公認(rèn)前沿。毛細(xì)管電泳具有分離效率高、分析速度快、分析模式多、試劑用量少、應(yīng)用范圍廣、易于自動化等優(yōu)點(diǎn)，成為復(fù)雜體系中成分分析的重要分析方法之一。在生命科學(xué)、生物技術(shù)、臨床醫(yī)學(xué)、藥物分析和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域顯示了極其重要的應(yīng)用前景。 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(Inductively coupled plasma atomic emissionspectrometry,ICP-AES)

3、具有檢出限低、精密度高、選擇性好、線性范圍寬和多元素同時測定等特點(diǎn)，在痕量元素分析領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。將CE-ICP-AES結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了高效分離與多元素選擇性的測定。CE-ICP-AES聯(lián)用技術(shù)在痕量元素形態(tài)分析，金屬絡(luò)合物分析，醫(yī)藥，生物，環(huán)境等方面開辟了一個新的領(lǐng)域。CE-ICP-AES聯(lián)用技術(shù)結(jié)合了CE分離效能高和ICP-AES具有多元素同時測定和檢出限低，線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，為復(fù)雜樣品的元素形態(tài)分析提供了一種強(qiáng)有力的分析手段。

4、 超聲波是指頻率在20kHz～106kHz的機(jī)械波，既是一種波動形式,又是一種能量形式。作為一種特殊的能量輸入方式，所具有的高效能在材料化學(xué)中起到光、電、熱方法所無法達(dá)到的作用。同時在提取與分離、催化、生物科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。毛細(xì)管電泳進(jìn)行復(fù)雜體系分析前，必須對樣品進(jìn)行凈化處理。本文中自行設(shè)計(jì)了超聲波透析裝置，并將它引入血液的形態(tài)分析當(dāng)中，對生物體內(nèi)的元素形態(tài)有著更好的分析。研究超聲透析-毛細(xì)管電泳和毛細(xì)管電泳-等離子體原

5、子發(fā)射光譜聯(lián)用技術(shù)在復(fù)雜體系形態(tài)分析中的應(yīng)用，可以為人們提供更多有用的信息，在生命科學(xué)，環(huán)境科學(xué)，臨床醫(yī)學(xué)，營養(yǎng)學(xué)等領(lǐng)域的研究中起著重要的作用，對揭示元素在環(huán)境和生命科學(xué)中和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其生物化學(xué)作用都具有重要意義。 本論文主要在CE-ICP-AES聯(lián)用技術(shù)及超聲透析與CE-ICP-AES聯(lián)用技術(shù)的建立及其在復(fù)雜體系血漿，全血等樣品元素形態(tài)分析中的應(yīng)用開展工作，并得到如下研究結(jié)果： 1.首次把毛細(xì)管電泳-電感耦合等離子

6、體原子發(fā)射光譜聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于人體血漿中鈣元素的形態(tài)分析，對游離態(tài)的鈣進(jìn)行了定位表征與定量分析，對其它形態(tài)作了一些初步的探討。在優(yōu)化條件下，得到人體血漿中鈣的主要形態(tài)有八種，其中一種為游離鈣離子，其10次遷移時間的相對偏差小于2％，血漿樣品游離鈣的含量為41.9mg·L-1，該測定方法RSD小于5％，采用以上聯(lián)用技術(shù)測得血漿樣品中游離鈣回收率為94.5-102％。 2.建立了一種新型的樣品前處理方法--超聲透析技術(shù)，通過在超聲透析

7、條件下，對超聲透析功率，時間，頻率等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化，得出了在功率為72W，頻率為59kHz，時間為60min，超聲透析的樣品效果最佳，在最優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下，將此聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于無機(jī)離子Zn2+與ZnEDTA2-及Cu2+與CuEDTA2-的透析采樣與形態(tài)分析，從分離形態(tài)峰可以得出該接口裝置用于形態(tài)分析是可行的，其峰面積RSD小于5％，檢出限小于80μg·L-1 。該裝置應(yīng)用于血液透析液鈣形態(tài)分析，得到五種鈣形態(tài)，對透析中游離鈣進(jìn)行了定

8、量分析。該方法比常規(guī)透析處理樣品速度快，操作簡單，成本低廉，聯(lián)用方便，為生物樣品的快速分離分析提供新的分析方法。 3.利用毛細(xì)管電泳電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜聯(lián)用技術(shù)，成功地分析了全血中鈣的10種形態(tài)，其中有5種鈣形態(tài)的分子量小于15000，其中全血樣品中游離鈣含量為44.3mg·L-1，各形態(tài)含量的RSD在1.5％-5.1％之間，在樣品中加入5mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)游離鈣進(jìn)行加標(biāo)回收檢測，回收率為96.9％，同時游離鈣的檢出限為