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人体重金属检测方法 第24卷第1期 2011年2月 华夏医学 ActaMedicinaeSinica Vo1.24No.1 Feb.2011 人体重金属检测方法① 莫少锋,汤井田 (1.中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083;2.桂林医学院附属医院,广西桂林541001) 关键词:重金属仪器测定 中图分类号:R155.33文献标识码:A文章编号:1008—2409(2011)01—0121—04 随着我国工业化快速发展,大气,水土的污染形 势日益严峻,人体重金属含量超标已经越来越多地在 各地发生.由于危害健康的人体重金属含量极低,常 规检查不易检出,发现时已令大范同人群出现严重症 状,严重威胁工矿,城市的人民生命安全.人体重金 属检测设备如何能够同时多样品,多元素在低检测限 的情况下快速进行检测,以达到局部地区筛查的目 的,现将其应用综述如下. 1重金属含量测定的几种途径 重金属进入人体后拥有极低剂量下毒性,超长的 生物半衰期.产生危害较大的主要有铅(Pb),镉 (Cd),汞(Hg),铬(Cr)和铂(Pt),而铅是已知毒性最 大,累积性极强的重金属之一,能够在人体内长期累 积.血铅浓度升高会对心血管系统,中枢神经系统, 生殖系统,血液系统和循环系统造成不良影响[1].人 体中铅含量水平主要反映在血液,毛发,骨骼内的含 量上. 以铅为例,用血铅作为铅中毒的指标,其水平可 以反映近30~45d内人体的铅接触情况.静脉血的 铅含量作为铅中毒情况指标;骨骼蓄积体内90的 总铅量,与血铅对时间的积分正相关,被视为是反映 人一生体内铅负荷的客观示标,骨铅水平的活体检测 技术已日渐成熟[2;毛发的重金属含量在检验过程 中,往往不能确定重金属含量的内,外源性.此外,毛 发重金属水平与性别,肤色,头发护理联系紧密,难以 用做人体铅含量的指标,部分学者将其用做职业环境 评估的依据[引.这两者常被各级医疗单位作为人体 ①基金项目:广西工信委资助项目(桂工信投资2009-58号). 重金属检验的有效途径. 2安全的人体重金属含量水平 人类的个体特异性决定安全的人体重金属含量, 所以只能从统计学的角度阐述此概念.2004年美国 疾病控制中心(CDC)的”儿童铅中毒指南”指出:血铅 水平大于100gg/L,即可诊断为儿童铅中毒,正常的 血铅含量因控制在50}~g/L以下.CDC在1997年 报告中指出,美国15岁儿童的平均血铅水平27g/ L,远低于我国水平[4].根据我国卫生部2006年制 定标准[5],血铅正常含量为100Dg/L以下;诊断慢性 砷中毒的发砷参考值为5g/g以下;以2.55/lmol/ mol的尿汞,4~tg/g肌酐;5/lmol/mol的尿镉,5g/ g肌酐作为慢性汞,镉中毒的诊断下限值,而血镉与 肾功能异常的剂量一反应关系资料远较尿镉少,因此, 未将血镉列为慢性镉中毒的诊断指标. 3重金属测定的仪器与方法 在检测血液,尿液中重金属的过程中,大部分重 金属原子并不处于游离状态,往往是与血细胞和蛋白 形成螯合物,故须先要释放结合物中的离子,而由于 人体的重金属含量极低,要求重金属释放尽可能完 全,而排除外源性干扰的同时降低了毛发重金属含量 的数据可靠性.人体的重金属检测对测量设备及测 量方法的灵敏度,精度要求非常高. 现行的重金属检测方法有同位素稀释质谱法 (ICP—MS),分子光谱法(MS),原子发射光谱法 (AES),原子吸收光谱法(AAS),X射线荧光光谱分 ?121? 第1期华夏医学第24卷 析法(XRF),中子活化分析法(NAA),生化法,电化 学分析法等.用于人体的重金属检测中应用较多的 方法主要为电化学分析法和原子吸收光谱法这两种, 而能量散射XRF用于骨中重金属的测定,电感耦合 等离子体质谱技术ICP-MS则用于高灵敏度的人体 重金属含量的科学研究[6]. 3.1阳极溶出伏安法(AnodicStrippingVoltamme— try.ASV) ASV使得样品中很低浓度的金属都能够被快速 检测出来,并有良好精密度.ASV测定血液中结合 状态的铅,先需经试剂处理,释放成游离态铅离子,当 在电极中施加一定的负电压,铅离子将被还原成铅并 附着在电极上,反过来电极上施加正电压,电极上的 铅再电离成铅离子,释放出的电子产生电流.根据电 流大小测定出铅离子的浓度.已有的临床比较结果 显示ASV和GFAAS的一致性较好L7]. 正因其价格低廉,可用于微量元素的测量,我国 一 些缺乏资金的基层医疗机构仍在采用ASV法,但 不可否认该法误差较大,测定多种元素的重复性差, 对环境污染严重,不易保养,外源性影响较大,前处理 费时费力,导致其结果较不稳定. 3.2石墨炉原子吸收光谱法(Graphitefurnacea— tomi