[科普中國]-復(fù)合元素測定法

復(fù)合元素測定法

關(guān)于生物材料中復(fù)合元素的分析方法，除臨床檢驗(yàn)所沿用的比色分析技術(shù)外，廣泛應(yīng)用的有三類主要方法即：中子活化分析、光譜分析(包括原子吸收光譜法——其又可分為火焰原子化法與無火焰電熱原子化法、等離子發(fā)射光譜法、原子熒光光度法等)和電化學(xué)分析法(包括極譜催化波法、陽極溶出伏安法及離子選擇電極法)。

由于各元素的物理化學(xué)性質(zhì)不同及每種方法的特點(diǎn)和局限性，因此幾乎沒有一種方法可以認(rèn)為是盡善盡美的。只有根據(jù)樣品的種類及需測定的元素的性質(zhì)選擇合適的方法，才能在實(shí)驗(yàn)中得到滿意的結(jié)果。

中子活化分析(N.A.A)它的絕對(duì)靈敏度極高，精度較好，可同時(shí)對(duì)30-40種元素進(jìn)行測定，并且是一種無損分析手段，因此適于對(duì)人體組織等稀少樣品的分析，在國際上被確定為裁決方法。但因需要核反應(yīng)堆或中子發(fā)生器及復(fù)雜昂貴的測量儀器，故難以普遍應(yīng)用。

原子吸收光譜分析(A.A.S)包括火焰原子化法與無火焰電熱原子化法

①火焰原子化法

目前原子吸收(火焰原子化法)已作為標(biāo)準(zhǔn)方法使用。它具有較好的重現(xiàn)性且操作簡便，故已廣泛用于血清、全血、頭發(fā)、指甲等多種生物樣品中復(fù)合元素的測試。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的檢出限，可對(duì)血清中銅、鐵、鋅等復(fù)合元素及鈣、鎂、鉀、鈉等宏量元素直接稀釋后進(jìn)行測定。待測液可以是水溶液，也可以是有機(jī)溶液，分析十分迅速，可在幾分鐘內(nèi)完成。該方法最重要的應(yīng)用之一，就是在常規(guī)臨床檢驗(yàn)室中測定各種體液中含的鈣、鎂。鉀、鈉的測定也逐漸地由火焰光度法改用原子吸收法。此外如血清中銅、鋅諸元素測定也日益列入常規(guī)，而且方法精度也比較高1。

②原子吸收——無火焰石墨爐法(ETA-AAS)（即無火焰電熱原子化法)

無火焰石墨爐法靈敏度比火焰法高出2-3個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)血清或體液中許多化學(xué)元素不經(jīng)富集就可直接測定，取樣量一般幾十微升即可。對(duì)復(fù)合元素含量低、樣品體積小的生物材料來說是最為有力的測試手段。特別是因采用直接進(jìn)樣，有效地消除了“沾污”的危險(xiǎn)。然而該方法干擾較火焰原子吸收法嚴(yán)重，分析時(shí)間稍長，精度略差(2%-5%)。已見有用該法測定血清中錳、鎳、福、鉛、鉻、鏗等許多元素的報(bào)導(dǎo)。

電感藕合高頻等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)七十年代出現(xiàn)的這種方法已成功地應(yīng)用于生物材料的分析。該方法的靈敏度介于火焰原子吸收法與無火焰原子吸收法之間，優(yōu)于前者不及后者;它的分析精度與原子吸收光譜法相當(dāng)。此方法最突出的特點(diǎn)是能經(jīng)濟(jì)地對(duì)樣品中多種元素同時(shí)進(jìn)行測定，而且基體干擾小，線性檢測范圍大，可達(dá)4-6個(gè)數(shù)量級(jí)，在一次分析中可同時(shí)測定磷與錳。在生命科學(xué)的研究中已發(fā)現(xiàn)各復(fù)合元素間能相互影響，如銅和鐵之間存在促進(jìn)作用，銅與鉬、鋅與鎘有拮抗作用等;為了便于觀察復(fù)合元素間的協(xié)同與拮抗效應(yīng)，采用多元素同時(shí)測定的方法無疑是人們所希望的，所以CIP方法已成為活躍的研究領(lǐng)域。

原子熒光光度法(A.F.S)它是通過測量待測元素的原子蒸氣在輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生的熒光發(fā)射強(qiáng)度，來測定待測元素含量的。一般來說，從光源發(fā)出的待測元素的特征輻射，投射樣品蒸氣時(shí)，被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸收，受激發(fā)的原子再以特征波長輻射形式產(chǎn)生熒光，在一定條件下，此熒光強(qiáng)度與能吸收光源特征輻射線的待測原子總密度成正比。這種方法比原子吸收法靈敏度高。在醫(yī)學(xué)研究中，國內(nèi)已成功地使用國產(chǎn)冷原子熒光測汞儀對(duì)人血中的痕量汞進(jìn)行了測定。

極譜催化波法(C.P.A)60年代以來，對(duì)經(jīng)典極譜方法作了重大改革與發(fā)展。陽極溶出伏安法，催化波極譜法的誕生，使復(fù)合元素的檢出靈敏度達(dá)到PPb級(jí)以上。我國對(duì)催化波極譜的研究在世界上居領(lǐng)先地位，在生物材料中復(fù)合元素的測定方面也有很多應(yīng)用。我們?cè)褂迷摲y定生物材料中的鈷、鉬、鈦等含量極微的元素。實(shí)踐證明是相當(dāng)有效的，在檢出限與靈敏度上優(yōu)于其他方法。在多糖、蛋白質(zhì)、核酸等生物高分子的結(jié)構(gòu)分析、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能的研究中，極譜方法也將發(fā)揮更大的作用。

離子選擇電極法(I.E.S)離子選擇電極法由于方法簡便易行已被廣泛采用。據(jù)資料介紹，美國臨床實(shí)驗(yàn)室中約14%左右用該方法測定鉀、鈉。國產(chǎn)氟離子選擇電極在氟測定中已是不可少的手段。但由于離子選擇電極受干擾的因素太多，所以仍有較大的局限性。與上述各種測定方法不可分割的是生物樣品的前處理過程2。