TWI627409B - 間接測量血液中鉛離子濃度的方法 - Google Patents

Abstract

一種測量血液中鉛離子濃度的方法，其包含以下步驟：提供一血液樣本；利用一質譜儀分析血液樣本，以取得一圖譜；計算圖譜中質量電荷比（m/z）＝1088.16±0.05為最高峰之特徵峰的強度值面積；以及利用以下公式計算血液樣本中的鉛離子濃度：y＝0.875x＋11.5，其中y為強度值面積，x為血液樣本中的鉛離子濃度，其單位為μg/dl。

Description

間接測量血液中鉛離子濃度的方法

本發明關於一種測量血液中鉛離子濃度的方法，且特別攸關一種間接測量血液中鉛離子濃度的方法。

目前，臨床或實驗上大多透過鉛離子所直接反映的訊號強度值以換算出鉛離子於血液中的濃度。感應耦合電漿質譜儀（inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS）分析法即為一項相當普及的檢測方式。然而，操作此法前，血液須先經過強酸（如：硝酸）消化與高溫乾燥等處理，進而增加了操作上的危險性。而且，強酸與高溫對環境而言是種危害。另外，所用的血液至少須約10ml的體積；一旦體積不足，恐無法有效地應用此方法。

本發明之目的在於解決習知測量血液中鉛離子濃度之方法所存在的問題。

於是，本發明提出一種測量血液中鉛離子濃度的方法，其包含以下步驟：提供一血液樣本；利用一質譜儀分析血液樣本，以取得一圖譜；計算圖譜中質量電荷比（m/z）＝1088.16±0.05為最高峰之特徵峰的強度值面積；以及利用以下公式計算血液樣本中的鉛離子濃度：y＝0.875x＋11.5，其中y為強度值面積，x為血液樣本中的鉛離子濃度，其單位為μg/dl。

於一較佳實施方式中，所述的血液樣本為全血（whole blood）樣本或紅血球樣本。

於一較佳實施方式中，所述的血液樣本為經消化酶處理過的。

於一較佳實施方式中，所述的消化酶為胰蛋白酶（trypsin）。

於一較佳實施方式中，所述的質譜儀為液相層析質譜儀（liquid chromatography mass spectrometry，LC-MS）或基質輔助雷射脫附游離飛行時間式質譜儀（matrix assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry，MALDI-TOF-MS）。

於一較佳實施方式中，所述的強度值面積計算步驟為採用積分法。

於一較佳實施方式中，所述之特徵峰的強度值為一如SEQ ID NO：1所示之胺基酸片段所反映的訊號強度值。

於一較佳實施方式中，所述的胺基酸片段源自於血紅素。

於一較佳實施方式中，所述的鉛離子為二價亞鉛離子、三價鉛離子、或其組合。

於一較佳實施方式中，所述之血液樣本中的鉛離子濃度相當於同一血液樣本中利用感應耦合電漿質譜儀測得的鉛離子濃度。

根據本發明，質量電荷比＝1088.16±0.05為最高峰之特徵峰的強度值面積非為鉛離子直接反映的訊號強度值，故本方法不同於以往的檢測方法。另外，所用的血液樣本不須經過強酸或高溫處理，使得本方法相對安全。另外，本方法所用的血液樣本僅須微量，因而可降低以往血液體積問題所衍生的使用限制。

為讓本發明上述及/或其他目的、功效、特徵更明顯易懂，下文特舉具體實施例，作詳細說明於下：

＜實例1：標準樣本的製備＞

血紅素溶液的製備如下：取市售血紅素標準品與二次過濾水混合；醋酸亞鉛溶液的製備如下：取醋酸亞鉛與生理食鹽水、10％甲酸混合液混合。

第一組標準樣本的製備如下：取血紅素溶液與生理食鹽水混合，並將所得的混合液於37℃水浴中混合至少12小時；第二組標準樣本的製備如下：取血紅素溶液與醋酸亞鉛溶液混合，並將所得的混合液於37℃水浴中混合至少12小時。

＜實例2：標準樣本的消化處理＞

利用25mM的碳酸氫銨（ammonium bicarbonate）製備1M的二硫蘇糖醇（dithiothreitol，DTT）溶液以供備用，同時利用25mM的碳酸氫銨製備1M的碘乙醯胺（iodoacetamide，IAA）溶液以供備用。將上述各標準樣本（100μl）與1M的二硫蘇糖醇溶液（10μl）混合，並將所得的混合液置於37℃水浴中作用3小時。接著，加入1M的碘乙醯胺溶液（10μl）至作用後的混合液中，並於室溫與避光下再作用30分鐘。然後，加入0.1μg/μl的胰蛋白酶至所得的混合物後，將混合物置於37℃下對血紅素進行水解（消化）反應。最後，加入2μl的甲酸至所得的反應物中以終止水解反應。

＜實例3：消化處理過之標準樣本的質譜儀分析＞

採用基質輔助雷射脫附游離飛行時間式質譜儀分析各組消化處理過的標準樣本。經比對634組質譜儀圖譜訊號後，有29組訊號對應於血紅素片段，且其中1組訊號於自不同樣本取得之圖譜的強度值有顯著差異，此訊號位於以質量電荷比＝1088.16為最高峰的特徵峰。圖1說明著此訊號於自消化處理過之第二組標準樣本取得之圖譜的強度值。

其次，利用軟體積分計算此訊號於自不同樣本所得之圖譜的強度值面積。如圖2所示，自消化處理過之第二組標準樣本所得的強度值面積較自消化處理過之第一組標準樣本所得者高。表示說質譜儀圖譜中質量電荷比＝1088.16為最高峰之特徵峰的強度值面積與樣本中的鉛離子濃度呈正向關聯。

接著，利用液相層析串聯式傅立葉變換高解析離子阱質譜儀分析血紅素中對應於此訊號的序列。如圖3所示，其為MFLSFPTTK，其中方框所標記者為經氧化過的胺基酸。

＜實例4：消化處理過之血液樣本的質譜儀分析＞

為證實上述現象是否存在真實的人體血液中，先於取自於人體的血液樣本中加入不同濃度的醋酸亞鉛溶液，再將血液樣本經如上所述的消化處理。然後，利用基質輔助雷射脫附游離飛行時間式質譜儀分析消化處理過的血液樣本，並以軟體積分計算訊號（以質量電荷比＝1088.16為最高峰的特徵峰）於不同樣本所得之圖譜的強度值面積。如圖4所示，圖譜中質量電荷比＝1088.16為最高峰之特徵峰的強度值面積與人體血液樣本中的鉛離子濃度同樣呈正向關聯。

另取自一群個體的血液樣本後，先以感應耦合電漿質譜儀分析法測得每一血液樣本中的鉛離子濃度，並依據所測得的鉛離子濃度將所有個體分成高濃度組、中濃度組、及低濃度組三組。接著，將全部個體的血液樣本經如上述操作的消化處理後，利用基質輔助雷射脫附游離飛行時間式質譜儀分析。然後，利用軟體積分計算訊號（以質量電荷比＝1088.16為最高峰的特徵峰）於各組經消化處理過之血液樣本所得之圖譜的強度值面積。如圖5所示，圖譜中此訊號的強度值面積與不同組別之個體血液樣本中的鉛離子濃度呈正向關聯。

最後，根據質量電荷比＝1088.16為最高峰之特徵峰於圖譜中的強度值面積與利用感應耦合電漿質譜儀分析法所測得的鉛離子濃度建立一線性公式：y＝0.875x＋11.5，y為強度值面積，x為血液樣本中的鉛離子濃度。如此一來，僅須透過此強度值面積便可換算出血液樣本中的鉛離子濃度。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，但不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效改變與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

無

圖1為一圖譜，說明著自消化處理過之第二組標準樣本所取得的基質輔助雷射脫附游離飛行時間式質譜儀圖譜。 圖2為一比較圖，呈現著特定特徵峰於自消化處理過之第二組標準樣本所得的強度值面積、及同一特徵峰於自消化處理過之第一組標準樣本所得的強度值面積。 圖3為一圖譜，說明著自消化處理過之第二組標準樣本所得的液相層析串聯式傅立葉變換高解析離子阱質譜儀圖譜。 圖4為一比較圖，呈現著特定特徵峰於自不同消化處理過之血液樣本所得的強度值面積。 圖5為一比較圖，呈現著特定特徵峰於自消化處理過之不同組別之個體血液樣本所得的強度值面積。 圖6為一關係圖，說明著特定特徵峰於自消化處理過之不同組別之個體血液樣本所得的強度值面積與血液樣本中之鉛離子濃度的關係。

＜110＞高雄醫學大學 ＜120＞間接測量血液中鉛離子濃度的方法 ＜160＞1 ＜210＞1 ＜211＞9 ＜212＞PRT ＜213＞智人（Homo sapiens） ＜220＞ ＜221＞ ＜222＞1 ＜223＞血紅素次單元α中第33至41個胺基酸，其中第33個胺基酸Met為經氧化過的 ＜400＞1 Met Phe Leu Ser Phe Pro Thr Thr Lys 1 5

Claims (10)

1. 一種測量血液中鉛離子濃度的方法，係包括： 提供一血液樣本； 利用一質譜儀分析該血液樣本，以取得一圖譜； 計算該圖譜中質量電荷比（m/z）＝1088.16±0.05為最高峰之特徵峰的強度值面積；以及 利用以下公式計算該血液樣本中的鉛離子濃度：y＝0.875x＋11.5，其中y為該強度值面積，x為該血液樣本中的鉛離子濃度，其單位為μg/dl。
2. 如請求項第1項所述之方法，其中該血液樣本為全血（whole blood）樣本或紅血球樣本。
3. 如請求項第1項所述之方法，其中該血液樣本為經消化酶處理過的。
4. 如請求項第3項所述之方法，其中該消化酶為胰蛋白酶（trypsin）。
5. 如請求項第1項所述之方法，其中該質譜儀為液相層析質譜儀（liquid chromatography mass spectrometry，LC-MS）或基質輔助雷射脫附游離飛行時間式質譜儀（matrix assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry，MALDI-TOF-MS）。
6. 如請求項第1項所述之方法，其中該強度值面積計算步驟為採用積分法。
7. 如請求項第1項所述之方法，其中該特徵峰的強度值為一如SEQ ID NO：1所示之胺基酸片段所反映的訊號強度值。
8. 如請求項第7項所述之方法，其中該胺基酸片段源自於血紅素。
9. 如請求項第1項所述之方法，其中該鉛離子為二價亞鉛離子、三價鉛離子、或其組合。
10. 如請求項第1項所述之方法，其中該血液樣本中的鉛離子濃度相當於同一血液樣本中利用感應耦合電漿質譜儀（inductively coupled plasma-mass spectrometry，ICP-MS）測得的鉛離子濃度。