CN108195924B - 全血中元素的电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种全血中元素的电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒及其应用。具体地，本发明提供一种电感耦合等离子体质谱法检测全血中元素的方法及其试剂盒。本发明所述方法及其试剂盒能够检测人体全血重金属元素含量、人体必需微量元素含量及其它元素含量，具有样本用量少，前处理简单，成本低廉、检测准确度、精确度高及稳定性好等优势，为临床重金属的诊治以及必要的营养学支持提供重要参考。
Description
技术领域
本发明涉及医学生物检测技术领域，具体地，本发明涉及一种全血中元素的电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)检测试剂盒及其应用。
背景技术
人体元素特别是血液中元素的含量变化与人体生理病理状况有着直接的联系，测定全血元素可作为健康保健、诊断疾病和观察疗效的可靠依据。人体元素镁、钙、铁、锰、铜、锌、钴、钒、钼、镍等是形成酶、激素、维生素等生物大分子的重要成分，发挥着重要的生理生化功能，与多种疾病的发生有因果联系。人体中的镁、钙、铁、锰、铜、锌、硒、铬、硼、钴、钒、铷、钼、砷、锶、镍、锡等元素为人体必需元素，比如缺硒可引起克山病、大骨节病、心血管病、癌、关节炎、心肌病等症状，可引起体重下降，毛发稀少，肝、肾坏死和骨骼肌变性，甚至死亡。缺铬可引起糖尿病，心血管病、高血脂、白内障、胆石、胰岛素功能失常等疾病，10 至30岁缺铬最容易近视。缺硼可加重维生素D的缺乏，导致骨骼细，导致患高血压和关节炎的风险增加。缺钴可引起头晕、食欲缺乏、身体消瘦、皮肤苍白，可造成心血管病、贫血、老年痴呆症、脊髓炎、气喘、青光眼等疾病，可造成白血病、白内障和一些口腔疾病的生成。缺钒会造成胆固醇高、糖尿病、生殖功能低下、盆血、心肌无力、骨骼异常等症状。缺铷会造成生长发育缓慢、大脑活力低下等症状。缺钼会引起心血管、克山癌、食道癌、肾结石、龋齿等疾病。缺砷可引起生长障碍, 发育滞缓,免疫力下降,毛发生长不良,无光泽,易脆易脱。缺锶会造成盆血、肌肉萎缩、骨质疏松症及龋齿的发生及关节痛、大骨节病。缺镍会造成肝硬化，尿毒、肾衰，肝脂质和磷脂代谢异常等疾病。缺锡会造成抑制生长、门齿色素不全等症状。
元素在人体发挥的作用具有双重性，当摄入不足时，会使其参与的生理功能无法正常进行，而当摄入过量时，又会对人体产生严重损害，导致重大疾病等，尤其是重金属中毒导致的情况。因此进行重金属水平监测，准确了解自身重金属水平是对身体健康的负责，必要时应进行适宜的临床干预治疗。
目前元素检测方法有：原子吸收光谱法(AAS)、原子荧光光谱法(AFS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)。AAS和 AFS每次只能检测一种元素，分析周期长、准确度差、线性范围窄，无法解决临床对元素检测日益增长的需求。ICP-AES可同时测定许多元素，是目前临床常用的检测方法，但前处理繁琐，检测限无法满足临床重金属元素含量检测的要求。 ICP-MS在可同时测定多元素基础上，检测限低、灵敏度高、检测速度快、线性范围广，目前已广泛应用于冶金、环境、医学、生物等领域，成为最强有力的元素分析技术。
目前临床元素检测的样本类型大多为全血或血清。血清测定的缺点较多，如采血量较多，离心前的静置时间也会对血清的元素浓度有不同程度的干扰；在分离过程中，也易发生溶血现象，因此会引起较大的误差。此外，血清中很多金属元素(Fe、 Cu、Zn、Mn、Hg等)的浓度会比全血中的低，尤其针对慢性重金属中毒事件，一些重金属元素部分存在于血细胞中，因此血清中的元素浓度不能完全代表体内的元素水平。而测定全血方法简便，需血量少，又能比血清更好的代表体内的元素水平，临床意义更大。
人体全血元素检测的前处理方法大多为微波消解。微波消解技术不仅可以在高温高压下迅速破坏血样中的有机物，使其转化为澄清透明液体，将有机大分子转化为无机元素形式存在，且系统密闭不易引入杂质，有利于ICP-MS进行检测。但在微波消解的过程中，因要反复使用石英管或特氟龙试管，容易引入污染导致检测结果偏高；而且消解过程繁琐需高温加热，元素可能会损失；消解完成后，冷却时间较长，不利于对临床样本的大量检测。直接稀释法操作简单，对全血样品通过直接稀释法进行前处理，可以很好的去掉因消解引入的干扰，减少元素损失；并且处理样本效率高，可以短时间内对大量临床样品进行前处理。
因此，本领域亟在临床建立一套能够准确检测全血元素并且前处理简单的方法，尤其是对临床样本进行重金属检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种准确、快速、高精度的电感耦合等离子体质谱法检测全血中元素的方法及其试剂盒。
本发明的第一方面，提供一种电感耦合等离子体质谱法检测全血中元素的方法，所述方法包括步骤：
(1)取待测全血样品，与稀释液混合，得到样品待测液；
(2)任选地，将质控品与所述的稀释液混合，得到质控检测液；
(3)提供待测元素的标准溶液；
(4)对待测元素的标准溶液、样品待测液和任选的质控检测液用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行检测，测定全血中元素的含量；
其中，所述的稀释液为0.02-0.08％(v/v)TritonX-100和0.016-0.067％(v/v)HNO3的混合溶液。
在另一优选例中，所述的全血为人全血或非人哺乳动物全血。
在另一优选例中，所述的标准溶液为选自下组的一种或多种元素对应的国家标准物质的混合溶液：Li、Be、B、Mg、Al、P、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、 Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Pt、Hg、Tl、 Pb、和Bi。
在另一优选例中，所述的标准溶液用0.5-2％(v/v)的HNO3溶液进行配制。
在另一优选例中，所述的标准溶液中，Mg和Ca的浓度为3-9个选自下组的浓度：0.01、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10mg/L。
在另一优选例中，所述的标准溶液中，Fe和P的浓度为3-9个选自下组的浓度：0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50mg/L。
在另一优选例中，所述的标准溶液中，铜Cu、锌Zn和铷Rb的浓度为3-9个选自下组的浓度：1、5、10、20、50、100、200、500、1000μg/L。
在另一优选例中，所述的标准溶液中，锂Li、铍Be、硼B、铝Al、钛Ti、钒V、铬Cr、锰Mn、钴Co、镍Ni、镓Ga、锗Ge、砷As、硒Se、锶Sr、钼Mo、镉Cd、锡Sn、锑Sb、钡Ba、铂Pt、汞Hg、铊Tl、铅Pb和铋Bi的浓度为3-9个选自下组的浓度：0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、25、50μg/L。
在另一优选例中，所述的质控品包括：牛全血，以及选自下组的一种或多种元素对应的国家标准物质：Li、Be、B、Mg、Al、P、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、 Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Pt、Hg、 Tl、Pb、和Bi。
在另一优选例中，所述的方法还包括步骤：在步骤(1)所述的样品待测液和任选的步骤(3)所述的待测元素的标准溶液中，加入内标品。
在另一优选例中，所述的内标品为选自下组的元素对应的国家标准物质：钇 Y、铟In、镥Lu，或其组合。
在另一优选例中，所述的内标品为内标工作液，且所述内标工作液为选自下组的一种或多种元素的0.5-1％(v/v)HNO3溶液：Y、In和Lu。
在另一优选例中，所述的内标工作液中，各个元素的浓度各自独立地为 500-2000μg/L。
在另一优选例中，所述的内标工作液为Y、In、Lu三种元素的国家标准物质，用0.5-1％(v/v)HNO3配制至浓度为500-1000μg/L，优选为1000μg/L。
在另一优选例中，所述的方法还包括步骤：在步骤(4)用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行检测之前，用调谐液对ICP-MS仪器进行调试矫正。
在另一优选例中，所述的调谐液为选自下组的一种或多种元素对应的国家标准物质的溶液：Ce、Co、Li、Mg、Tl、和Y。
在另一优选例中，所述的调谐液为选自下组的一种或多种元素对应的国家标准物质的0.5-2％硝酸溶液：Ce、Co、Li、Mg、Tl、和Y。
在另一优选例中，所述的调谐液是含有选自下组的一种或多种元素的溶液：Ce、Co、Li、Mg、Tl、Y，其中各个元素的浓度为0.5-5μg/L，优选为1μg/L。
在另一优选例中，所述的调谐液为含有Ce、Co、Li、Mg、Tl和Y元素溶液，其中各个元素的浓度为0.5-5μg/L，优选为1μg/L。
本发明第二方面，提供一种用于检测人体全血中微量元素的电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒，所述的试剂盒包括：
(i)稀释液，所述的稀释液是含有0.02-0.08％(v/v)TritonX-100和 0.016-0.067％(v/v)HNO3混合溶液；和任选的
(ii)全血质控品。
在另一优选例中，所述的试剂盒包括：(i)稀释液，所述的稀释液是含有 0.02-0.08％(v/v)TritonX-100和0.016-0.067％(v/v)HNO3混合溶液；和
(ii)全血质控品。
在另一优选例中，所述的试剂盒还包括选自下组的一种或多种组件：(iii)标准溶液、(v)内标品、(vi)调谐液、和(vii)清洗液。
在另一优选例中，所述的清洗液为含有0.1-1％(v/v)HNO3溶液。
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例) 中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选地技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
附图说明
图1为实施例中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中锂 (Li)的标准曲线。
图2为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中铍 (Be)的标准曲线。
图3为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中硼 (B)的标准曲线。
图4为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中镁 (Mg)的标准曲线。
图5为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中铝 (Al)的标准曲线。
图6为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中磷 (P)的标准曲线。
图7为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中钙(Ca)的标准曲线。
图8为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中钛 (Ti)的标准曲线。
图9为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中钒 (V)的标准曲线。
图10为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中铬(Cr)的标准曲线。
图11为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中锰(Mn)的标准曲线。
图12为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中铁(Fe)的标准曲线。
图13为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中钴(Co)的标准曲线。
图14为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中镍(Ni)的标准曲线。
图15为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中铜(Cu)的标准曲线。
图16为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中锌(Zn)的标准曲线。
图17为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中镓 (Ga)的标准曲线。
图18为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中锗 (Ge)的标准曲线。
图19为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中砷 (As)的标准曲线。
图20为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中硒 (Se)的标准曲线。
图21为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中铷 (Rb)的标准曲线。
图22为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中锶 (Sr)的标准曲线。
图23为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中钼 (Mo)的标准曲线。
图24为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中镉 (Cd)的标准曲线。
图25为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中锡(Sn)的标准曲线。
图26为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中锑(Sb)的标准曲线。
图27为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中钡(Ba)的标准曲线。
图28为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中铂 (Pt)的标准曲线。
图29为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中汞(Hg)的标准曲线。
图30为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中铊(Tl)的标准曲线。
图31为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中铅(Pb)的标准曲线。
图32为实施例1中电感耦合等离子体质谱法测定人体全血中元素方法中铋(Bi)的标准曲线。
具体实施方式
本发明人经过广泛而又深入的研究，意外发现用于检测全血中元素的电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒，所述试剂盒中的稀释液是含有0.02-0.08％(v/v) TritonX-100和0.016-0.067％(v/v)HNO3混合溶液，对全血中的微量元素检测结果理想，本发明所述的试剂盒能够一次性检测人体32种元素，且具有待测样本用量少，前处理简单，成本低廉、检测准确度和精确度高及稳定性好等优势，适合于高通量样本的检测。基于以上发现，发明人完成了本发明。
术语
除非另外定义，否则本文中所用的全部技术与科学术语均具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如本文所用，术语“电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)”是一门将ICP高温电离特性与四级杆质谱仪的灵敏快速扫描的优点相结合而形成的一种新型的元素和同位素分析技术。电感耦合等离子体质谱由样品引入系统、离子源、接口部分、离子聚焦系统、质量分析器、检测系统这几部分组成。它具有灵敏度高、线性范围广、谱线干扰少、检测限低、分析速度快、样品用量少等优点。该仪器为无机质谱，能够在短时间内(3-15min)准确地测定生物样品中多种元素，向临床提供可靠的依据。
如本文所用，术语“Triton X-100”又称为曲拉通X-100，是一种非离子型表面活性剂，常作为添加剂使蛋白保持稳定，在前处理中加入Triton X-100可防止全血固体颗粒沉降。
如本文所用，术语“电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒”和“试剂盒”可以互换使用。
如本文所用，术语“包括”、“包含”与“含有”可互换使用，不仅包括开放式定义，还包括半封闭式、和封闭式定义。换言之，所述术语包括了“由……构成”、“基本上由……构成”。
电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒
本发明提供一种用于检测人体全血中微量元素的电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒，所述的试剂盒包括：
(i)稀释液，所述的稀释液是含有0.02-0.08％(v/v)TritonX-100和 0.016-0.067％(v/v)HNO3混合溶液；和任选的
(ii)全血质控品。
在一个优选例中，所述的试剂盒包括：(i)稀释液，所述的稀释液是含有 0.02-0.08％(v/v)TritonX-100和0.016-0.067％(v/v)HNO3混合溶液；和
(ii)全血质控品。
本发明所述的试剂盒能够检测全血中元素包括锂Li、铍Be、硼B、镁Mg、铝 Al、磷P、钙Ca、钛Ti、钒V、铬Cr、锰Mn、铁Fe、钴Co、镍Ni、铜Cu、锌Zn、镓Ga、锗Ge、砷As、硒Se、铷Rb、锶Sr、钼Mo、镉Cd、锡Sn、锑Sb、钡Ba、铂Pt、汞Hg、铊Tl、铅Pb和铋Bi的一种或多种。
发明人经过广泛的研究，对所述试剂盒中的稀释液种类和浓度进行筛选和优选，所述的稀释液是含有0.02-0.08％(v/v)TritonX-100和0.016-0.067％(v/v) HNO3混合溶液，本发明中，若采用较高浓度或较低浓度的稀释液(如0.1％(v/v) TritonX-100-0.1％(v/v)HNO3稀释液或0.01％(v/v)TritonX-100-0.06％(v/v) HNO3)对全血中元素的检测结果不太理想，不适合大量临床样本的检测。
在本发明的一个优选例中，所述的质控品包括：牛全血，以及选自下组的一种或多种元素对应的国家标准物质：Li、Be、B、Mg、Al、P、Ca、Ti、V、Cr、 Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、 Pt、Hg、Tl、Pb、和Bi。国家标准物质可参考国家有色金属及电子材料分析测试中心。在本发明中，所述的质控品中含有的元素含量更接近人体全血中的含量水平，可更精确的验证实验结果的准确程度。优选地，所述的质控品包括牛全血和32种元素(锂Li、铍Be、硼B、镁Mg、铝Al、磷P、钙Ca、钛Ti、钒V、铬Cr、锰 Mn、铁Fe、钴Co、镍Ni、铜Cu、锌Zn、镓Ga、锗Ge、砷As、硒Se、铷Rb、锶Sr、钼Mo、镉Cd、锡Sn、锑Sb、钡Ba、铂Pt、汞Hg、铊Tl、铅Pb和铋Bi元素)的国家标准物质。在另一优选例中，所述的质控品中元素的浓度：Li为7.12μg/L，Be为 2.63μg/L，B为140.36μg/L，Mg为41.52mg/L,Al为180.78μg/L，P为210.81mg/L， Ca为53.69mg/L，Ti为107.21μg/L，V为1.56μg/L，Cr为3.67μg/L，Mn为15.76μg/L， Fe为510.28mg/L，Co为1.66μg/L，Ni为5.16μg/L，Cu为901.20μg/L，Zn为3.21mg/L， Ga为11.25μg/L，Ge为2.68μg/L，As为20.57μg/L，Se为260.16μg/L，Rb为2915.27μg/L， Sr为30.56μg/L，Mo为1.52μg/L，Cd为2.58μg/L，Sn为1.28μg/L，Sb为0.91μg/L，Ba 为91.2μg/L，Pt为1.82μg/L，Hg为1.59μg/L，Tl为0.51μg/L，Pb为20.65μg/L，Bi为 2.16μg/L。
在本发明的另一优选例中，所述的试剂盒还包括选自下组的一种或多种组件：(iii)标准溶液、(v))内标品、(vi)调谐液、(vii)清洗液。
在一个优选例中，可通过用所述的标准溶液绘制待测元素的标准曲线，通过标准曲线用于测定待测元素的浓度或含量。应当理解的是，标准溶液的配制应当符合测定方法的要求及其测定目的。
在另一优选例中，所述的标准溶液为选自下组的一种或多种元素对应的国家标准物质的混合溶液：Li、Be、B、Mg、Al、P、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Pt、Hg、Tl、 Pb、和Bi。
在另一优选例中，所述的标准溶液用0.5-2％(v/v)的HNO3溶液进行配制。所述的基质的选用对测定的干扰作用最小。
优选地，所述的标准溶液中，Mg和Ca的浓度为3-9个选自下组的浓度：0.01、 0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10mg/L。
在另一优选例中，所述的标准溶液中，Fe和P的浓度为3-9个选自下组的浓度：0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、20、50mg/L。
优选地，所述的标准溶液中，铜Cu、锌Zn和铷Rb的浓度为3-9个选自下组的浓度：1、5、10、20、50、100、200、500、1000μg/L。
优选地，所述的标准溶液中，锂Li、铍Be、硼B、铝Al、钛Ti、钒V、铬 Cr、锰Mn、钴Co、镍Ni、镓Ga、锗Ge、砷As、硒Se、锶Sr、钼Mo、镉Cd、锡 Sn、锑Sb、钡Ba、铂Pt、汞Hg、铊Tl、铅Pb和铋Bi的浓度为3-9个选自下组的浓度：0.01、0.05、0.1、0.5、1、5、10、25、50μg/L。
应当理解的是，所述的标准溶液中，3-9点的选择并没有顺序的限制，只要复合标准曲线的测定目的即可。
在全血元素测定过程中，可加入内标品，通过内标法测定元素的含量。在一个优选例中，所述的内标品为选自下组的元素的国家标准物质：钇、铟、镥，或其组合。代表性的，用所述的试剂盒测定全血中元素含量时，将内标品加入到标准溶液和待测全血中，通过内标法测定全血中元素的含量。
在另一优选例中，将所述的内标品配制成内标工作液，以内标工作液的形式存在与所述试剂盒中，所述内标工作液为选自下组的一种或多种元素的 0.5-1％(v/v)HNO3溶液：Y、In和Lu。
优选地，所述的内标工作液中，各个元素的浓度各自独立地为 500-2000μg/L，优选为1000μg/L。。
优选地，所述的内标工作液为Y、In、Lu三种元素的国家标准物质，用0.5-1％ (v/v)HNO3配制至浓度为500-1000μg/L，优选为1000μg/L。
在另一优选例中，所述的试剂盒还包括调谐液，所述调谐液对ICP-MS进行仪器优化。在另一优选例中，所述的调谐液为选自下组的一种或多种元素对应的国家标准物质的硝酸溶液：Ce、Co、Li、Mg、Tl、和Y。代表性的，所述的调谐液是含有选自下组的一种或多种元素对应的国家标准物质的溶液：铈Ce、钴Co、锂 Li、镁Mg、铊Tl和钇Y，其中各个元素的浓度为0.5-5μg/L，优选为1μg/L。优选地，所述的调谐液为含有铈Ce、钴Co、锂Li、镁Mg、铊Tl和钇Y元素溶液，其中各个元素的浓度为0.5-5μg/L，优选为1μg/L。
在另一优选例中，所述的试剂盒还包括清洗液。优选地，所述的清洗液为含有0.1-1％(v/v)HNO3溶液。
在另一优选例中，所述的试剂盒还包括标签或说明书。所述标签或说明书注明所述试剂盒用于检测元素。
一种优选地试剂盒包括：
(i)稀释液，所述的稀释液是含有0.02-0.08％(v/v)TritonX-100和 0.016-0.067％(v/v)HNO3混合溶液；(i i)质控品；(iii)标准溶液；(v))内标品； (vi)调谐液；和(vii)清洗液。
检测全血中元素的方法
本发明还提供一种电感耦合等离子体质谱法检测全血中元素的方法，所述方法包括步骤：
(1)取待测全血样品，与稀释液混合，得到样品待测液；
(2)任选地，将质控品与所述的稀释液混合，得到质控检测液；
(3)提供待测元素的标准溶液；
(4)对待测元素的标准溶液、样品待测液和任选的质控检测液用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行检测，测定全血中元素的含量；
其中，所述的稀释液为0.02-0.08％(v/v)TritonX-100和0.016-0.067％(v/v)HNO3的混合溶液。
优选地，所述的全血为人全血或非人哺乳动物全血。代表性的，所述的非人哺乳动物包括(但不限于)：宠物(如狗、猫)、家畜(如牛、羊、马、猪)、各种动物园动物(熊猫、大象)等。
优选地，所述方法中，所述的标准溶液如本发明所述试剂盒中所述。
优选地，所述方法中，所述的质控品如本发明所述试剂盒中所述。
在另一优选例中，在步骤(1)所述的样品待测液和任选的步骤(3)所述的待测元素的标准溶液中，加入内标品。优选地，在步骤(1)所述的样品待测液和步骤(3)所述的待测元素的标准溶液中，分别加入内标品。
优选地，所述的内标品为内标工作液。
优选地，所述的方法中，所述的内标品和内标工作液如本发明所述试剂盒中所述。
在另一优选例中，在步骤(4)用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行检测之前，用调谐液对ICP-MS仪器进行调试矫正。
优选地，所述方法中，所述的调谐液如本发明所述试剂盒中所述。
本发明的主要优点包括：
1、在临床领域首次以电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒形式一次性检测人体32种元素，本发明样本用量少，前处理简单，成本低廉、检测准确度和精确度高及稳定性好等优势，适合于高通量样本的检测。
2、本发明电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒通过全血检测元素，测定全血具有方法简便,需血量少等优势，而在血清测定中，需采血量较多,且离心前的静置时间会对血清的元素浓度有不同程度的干扰，而在分离过程中,易发生溶血现象,会引起较大的误差，此外，血清中很多金属元素(Fe、Cu、Zn、Mn、Hg 等)的浓度会比全血中的低，尤其针对慢性重金属中毒事件，一些重金属元素部分存在于血细胞中，血清中的元素浓度不能完全代表体内的元素水平。因此，本发明电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒通过全血检测元素比血清检测能够更好的代表体内的元素水平。
3、本发明电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒能够一次性检测人体全血中的32种元素，为临床重金属的诊治以及必要的营养学支持提供重要参考。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数按重量计算。
实施例1：人体全血中32种元素的检测
实施例1用试剂盒检测全血中32中元素的含量，所述试剂盒如表1所示：
表1实施例1所述试剂盒的组分
用肝素钠抗凝管采集患者的空腹静脉血，用本发明中试剂盒对全血中的32 种元素(包含：锂、铍、硼、镁、铝、磷、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、锗、砷、硒、铷、锶、钼、镉、锡、锑、钡、铂、汞、铊、铅、铋)进行ICP-MS检测。
1、仪器及工作参数
采用Agilent 7800ICP-MS仪器进行元素分析,仪器配备240个样本的 AgilentSPS 4自动进样器，仪器的基本参数设置如表2所示。
表2 7800ICP-MS仪器参数设置
| 工作参数 | 设定值 |
| 等离子体 | |
| RF功率 | 1550W |
| 采样深度 | 8.0mm |
| 雾化气流速 | 0.8L/min |
| 辅助气流速 | 1.0L/min |
| 补偿气流速 | 0.39L/min |
| 冷却气流速 | 15.0L/min |
| 氦气流速 | 4.3L/min |
| 蠕动泵 | 0.25rps |
| 雾化室温度 | 2℃ |
| 透镜 | |
| 提取透镜1 | -0.1V |
| 提取透镜2 | -95.0V |
| Omega偏转电压 | -50V |
| Omega透镜电压 | 5.9V |
| 碰撞池入口 | -39V |
| 碰撞池出口 | -60V |
| Deflect | -2.4V |
| Plate Bias | -55V |
| 碰撞池 | |
| 氦气流量 | 4.3mL/min |
| 八级杆偏转电压 | -18V |
| 八级杆RF | 190V |
| 能量歧视 | 3.0V |
使用氦气模式可减少分子离子的干扰，但氦气对质量数较轻的元素干扰很大，因此对于待测的锂、铍、硼、铝、磷六种元素使用No gas模式，对镁、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、锗、砷、硒、铷、锶、钼、镉、锡、锑、钡、铂、汞、铊、铅、铋26种元素采用He模式。
2、样本处理
按照试剂盒中的说明书的操作步骤进行血样及全血质控品的前处理。采用肝素钠抗凝管抽取全血2mL，上下颠倒混匀5-8次；取全血500μL到对应的 15mL离心管中，用0.02-0.08％(v/v)TritonX-100和0.016-0.067％(v/v)HNO3稀释液定容至5mL(TritonX-100的体积比分别为0.02％、0.04％、0.08％；HNO3的体积比分别为0.016％、0.033％、0.067％)，充分摇匀得样品待测液，将内标品用1％(v/v)HNO3配制至浓度为1000μg/L，作为内标工作液，将内标工作液加入到样品待测液中，内标品的浓度取3例低、中、高全血质控品各500μL，用以上比例组合的稀释液分别定容至5mL，充分摇匀得质控检测液；稀释液含有低浓度的硝酸，可破坏血细胞，使得血细胞中的元素释放到稀释液中，同时低浓度的曲拉通可使全血稀释液混合均匀，防止金属络合的蛋白沉淀。
3、样品测定：
取试剂盒中的标准溶液，包3例空白样本(空白样本的作用是监控仪器的污染程度，消除做样前的空白污染)，将按照上述步骤“2、样本处理”所述方法制备的内标工作液加入到标准溶液中，内标品的浓度为1000μg/L。
使用1μg/L的铈Ce、钴Co、锂Li、镁Mg、铊Tl、钇Y元素溶液调谐液对ICP-MS进行仪器优化，采用全定量模式，仪器根据9点标准溶液自动建立标准曲线(全血中32元素的标准曲线如图1-32所示)，然后依次对质控检测液和样品待测液进行32种元素的检测，运行检测每例样本后，通过清洗液清洗进样管及仪器内部的浓度残留。根据混合元素标准溶液中待测元素信号和内标信号的比值和混合元素标准溶液中待测元素的浓度绘制标准曲线，标准曲线需满足 R2＞0.99，利用样品待测液中待测元素信号和内标信号的比值定量样品样品待测液中待测元素的含量。
使用体积比分别为0.02％、0.04％、0.08％TritonX-100和0.016％、0.033％、0.067％HNO3的组合稀释液，检测结果差别不大均较为理想。说明在0.02-0.08％ (v/v)TritonX-100-0.016-0.067％(v/v)HNO3稀释液的浓度范围内，实验数据比较理想。选用体积比为0.04％TritonX-100和0.033％HNO3的组合稀释液，然后对待测全血样本进行32种元素的检测，连续检测6次，计算每种元素的RSD，各元素的RSD如表3所示。
表3 0.04％TritonX-100和0.033％HNO3的组合稀释液检测每种元素的RSD
| 待测元素 | Li | Be | B | Mg | Al | P | Ca | Ti | V | Cr | Mn |
| RSD(％) | 2.1 | 1.5 | 1.1 | 0.9 | 1.7 | 2.1 | 1.4 | 2.3 | 1.6 | 1.2 | 1.2 |
| 待测元素 | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Rb | Sr |
| RSD(％) | 2.0 | 2.2 | 1.8 | 0.8 | 1.1 | 2.6 | 0.7 | 4.2 | 2.5 | 1.6 | 2.3 |
| 待测元素 | Mo | Cd | Sn | Sb | Ba | Pt | Hg | Tl | Pb | Bi |
| RSD(％) | 2.9 | 1.4 | 2.6 | 1.2 | 1.1 | 0.8 | 4.3 | 3.1 | 0.6 | 1.6 |
4、仪器检出限：
空白溶液为1-2％HNO3溶液，根据上述方法和仪器参数，连续测量20次空白溶液，计算其均值X和标准差SD，以3倍标准差SD作为检出限，各元素的检出限如表4所示。
表4各元素的检出限
5、检测方法精密度测定：
测定结果如表5所示：
表5检测方法的精密度
以质控品作为检测样本，重复测定20次，计算其均值X和标准差SD与精密度/变异系数CV，精密度/变异系数CV见上表。
实施例2：
用较高浓度的TritonX-100和HNO3稀释液对全血进行前处理
在实施例1的仪器参数和实验条件下，采用0.1％(v/v)TritonX-100-0.1％ (v/v)HNO3稀释液对人体全血样本进行稀释处理，充分摇匀得样品待测液。利用试剂盒中的标准溶液、调谐溶液和内标溶液建立标准曲线，然后依次对全血质控品和待测全血样本进行32种元素的检测,连续检测6次，计算每种元素的 RSD,各元素的RSD如表6所示。检测结果表明，多种元素的RSD均明显大于实施例1中对应元素的RSD，当稀释液的浓度超过试剂盒稀释液浓度范围时，比如使用0.1％(v/v)TritonX-100-0.1％(v/v)HNO3较高体积比例的稀释液时，检测结果的稳定性不太理想，不适合大量临床样本的检测。
表6实施例2中的各元素的RSD值
| 待测元素 | Li | Be | B | Mg | Al | P | Ca | Ti | V | Cr | Mn |
| RSD(％) | 6.1 | 5.3 | 4.9 | 3.8 | 6.7 | 4.9 | 4.2 | 7.2 | 4.1 | 5.6 | 3.5 |
| 待测元素 | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Rb | Sr |
| RSD(％) | 4.6 | 5.8 | 3.6 | 4.5 | 3.6 | 5.2 | 2.7 | 11.7 | 4.6 | 3.5 | 6.2 |
| 待测元素 | Mo | Cd | Sn | Sb | Ba | Pt | Hg | Tl | Pb | Bi |
| RSD(％) | 9.3 | 6.8 | 8.5 | 5.1 | 4.4 | 3.5 | 9.7 | 6.9 | 3.7 | 2.8 |
实施例3：
用低浓度的TritonX-100和范围内浓度的HNO3稀释液对全血进行前处理
在实施例1的仪器参数和实验条件下，采用0.01％(v/v)TritonX-100-0.06％ (v/v)HNO3稀释液对人体全血样本进行稀释处理，充分摇匀得样品待测液。利用试剂盒中的标准溶液、调谐溶液和内标溶液建立标准曲线，然后依次对全血质控品和待测全血样本进行32种元素的检测，连续检测6次，计算每种元素的RSD,各元素的RSD如表7所示。实验过程发现，稀释后的样本溶液里渐渐产生沉淀，并且多种元素的RSD也明显大于实施例1中对应元素的RSD，当稀释液中TritonX-100的浓度过低时，难以防止血液样本里金属络合的蛋白沉淀。使用0.01％(v/v)TritonX-100-0.06％(v/v)HNO3稀释液时，全血稀释液会产生沉淀，检测结果的稳定性不太理想，不适合大量临床样本的检测。
表7实施例3中的各元素的RSD值
| 待测元素 | Li | Be | B | Mg | Al | P | Ca | Ti | V | Cr | Mn |
| RSD(％) | 7.3 | 5.1 | 6.4 | 3.7 | 5.6 | 6.2 | 3.7 | 4.6 | 3.2 | 3.6 | 3.1 |
| 待测元素 | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Rb | Sr |
| RSD(％) | 7.8 | 6.5 | 3.8 | 3.2 | 2.6 | 4.6 | 3.9 | 12.6 | 7.7 | 6.5 | 6.2 |
| 待测元素 | Mo | Cd | Sn | Sb | Ba | Pt | Hg | Tl | Pb | Bi |
| RSD(％) | 12.2 | 8.2 | 9.5 | 5.6 | 4.9 | 3.1 | 11.5 | 7.2 | 3.4 | 2.6 |
应当理解的是，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (11)
1.一种电感耦合等离子体质谱法检测全血中元素的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
(1) 取待测全血样品，与稀释液混合，得到样品待测液；
(2) 将质控品与所述的稀释液混合，得到质控检测液；
(3) 提供待测元素的标准溶液；
(4) 对待测元素的标准溶液、样品待测液和所述的质控检测液用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行检测，测定全血中元素的含量；
其中，所述的稀释液为体积浓度v/v为0.02-0.04%的TritonX-100和体积浓度v/v为0.016-0.033% 的HNO3的混合溶液；
所述的元素为Li、Be、B、Mg、Al、P、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Pt、Hg、Tl、Pb和Bi。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的稀释液为体积浓度v/v为0.04% 的TritonX-100和体积浓度v/v为0.033%的HNO3的混合溶液。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的质控品包括：牛全血，以及选自下组的一种或多种元素对应的国家标准物质：Li、Be、B、Mg、Al、P、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Pt、Hg、Tl、Pb、和Bi。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括步骤：在步骤(1)所述的样品待测液和步骤(3)所述的待测元素的标准溶液中，加入内标品。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的内标品为选自下组的元素对应的国家标准物质：Y、In、Lu，或其组合。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法还包括步骤：在步骤(4)用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行检测之前，用调谐液对ICP-MS仪器进行调试矫正。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的调谐液为选自下组的一种或多种元素对应的国家标准物质的溶液：Ce、Co、Li、Mg、Tl、和Y。
8.一种用于检测人体全血中微量元素的电感耦合等离子体质谱法检测试剂盒，其特征在于，所述的试剂盒包括：
(i)稀释液，所述的稀释液是含有体积浓度v/v为0.02-0.04% 的TritonX-100和体积浓度v/v为0.016-0.033% 的HNO3混合溶液；和任选的
(ii) 全血质控品;
所述的元素为Li、Be、B、Mg、Al、P、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Pt、Hg、Tl、Pb和Bi。
9.如权利要求8所述的试剂盒，其特征在于，所述的试剂盒还包括选自下组的一种或多种组件：(iii)标准溶液、(v)内标品、(vi)调谐液、和(vii)清洗液。
10.如权利要求8所述的试剂盒，其特征在于，所述的质控品包括：牛全血，以及选自下组的一种或多种元素对应的国家标准物质：Li、Be、B、Mg、Al、P、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Mo、Cd、Sn、Sb、Ba、Pt、Hg、Tl、Pb、和Bi。
11.如权利要求9所述的试剂盒，其特征在于，所述的内标品为选自下组的元素的国家标准物质：Y、In、Lu，或其组合。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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