血清中游离铜离子检测方案(等离子体质谱)

仪器 血液/牛血清-抗凝血剂 Authors： C. Derrick Quarles Jr. (Derrick.quarles@icpms.com)， M. Paul Field， Patrick Sullivan， and Daniel R. Wiederin 血清中游离铜离子的直接检测方法 Poster Presented at Asia-Pacific Winter Conference Matsue 2017 铜(Cu)是人体中黑色素合成，骨骼和结缔组织生长相关的一种必需元素。铜离子在血液中通过铜蓝蛋白、白蛋白等运输并存储于肝脏中，铜缺乏的患者通常表现为血清中铜离子和血浆铜蓝蛋白水平偏低。多种疾病(如Menkes氏病， Wilson氏病)与体内铜过量或铜不足有关。Menkes氏病是一种遗传性疾病，患病婴儿很少活过3岁。Wilson氏病是体内(肝脏，大脑和其他器官)铜过度积累导致的，不及时治疗可能会致命。 典型的临床试验包括血铜，血清铜蓝蛋白，尿铜含量.Wilson氏病患者尿铜含量>40 ug/dL，血清铜蛋白<20 mg/dL。通过间接方法测定健康患者有约5-20%的游离铜离子(游离铜离子含量=(血清铜含量-铜蓝蛋白铜含量)/(血清铜含量))。下面将介绍一种prepFAST IC与ICP-MS联用直接测定血清铜，结合铜，游离铜的方法。 痕量金属分析实验室通常需要对大量样品进行元素总量和形态分析，但却没有专门的配套LC-ICPMS。昂贵的LC系统(液相色谱)经经需要与ICPMS之间联用和拆换。 prepFAST IC是一个可以提供元素总量分析和元素形态分析的平台，用户可以在元素总量分析和开态分析间转换，而不需要拆换仪器硬件，改变溶液，样品。不仅如此 ， prepFAST还可以根据标准储备液进行自动校准，对元素总量和形态的样品浓度进行自动稀释。 样品 电子元件(后部) 可选ULPA(超高效空 优势特点 Figure 1. prepFAST IC 组件示意图 血液/血清金属蛋白 色谱方法中，游离的金属离子与色谱柱固定相结合，而配位的金属不会与固定相相互作用。 Figure 2. 不同组分分离色谱图。(左上)水+50 ppb Cu +EDTA(右上) Apo-Tf (去铁转铁蛋白)或Holo-Tf(含铁转铁蛋白)2 +10 ppb Cu +EDTA (左下) Albumin(白蛋白)+10 ppb Cu (右下) Ceruloplasmin +10 ppb Cu. 用色谱法分析不同抗凝血剂对牛血液样品的影响，以确定抗凝血剂是否影响结合铜/游离铜比。本研究中所用牛血液/血清样品为可供购买的样品。 最终目标是用肝素或不用抗凝血剂分析患者样品。两组去纤维蛋白的牛血样品和肝素/牛血样品加入1-50 ppb Cu。所有样品运行整齐(无离线稀释)，测定Cu总量(不通过色谱柱)或ESI的色谱方法测定结合铜/游离铜比值。Cu总量和结合铜/游离铜比用来定量每个血液样品中铜的加入量。 Figure 3.不同抗凝血剂和牛血清作用的色谱结果 Figure 4. 铜总量校准曲线和(底部)加标肝素样品铜浓度理里值与测量值的比较 Table 1. 不同抗凝剂的牛血液样本。色谱法测定结合铜、游离铜，金属总量测定铜总量 Table 2.用肝素将铜加入到牛的血液中，得到的结合铜、游离铜和铜总量结果。用金属总量分析测定铜总量(无柱)，用色谱方法测定结合铜/游离铜。使用prepFAST IC可以实现单个仪器进行金属总量分析和色谱形态分析。 Figure 5. 牛血肝素Cu加标色谱图 Bovine Blood Heparin No Addition +1 ppb Cu +5 ppb Cu +10 ppb Cu +25 ppb Cu +50 ppb Cu Bound Cu 603118 636592 657043 657676 728800 838661 Free Cu 30926 34564 46063 60824 108581 193648 Free Cu / Total Cu (%) 4.8 5.1 6.6 8.5 13 18.8 Total Metals 63.0 66.4 67.9 75.9 93.6 120.6 (Total Cu， ppb) Bound Cu (ppb) 59.9 62.9 63.5 69.4 81.4 98.0 Free Cu (ppb) 3.1 3.4 4.5 6.4 12.1 22.6 Figure 6. 不同血液样品加入和不加入10 ppb Cu的比较。没有EDTA存在条件下，所有样品均可检测到游离铜。有EDTA条件下，EDTA与Cu结合，在色谱中结合铜位置洗脱。 ElementalScientific Elemental ScientificICP|ICPMS|AA 快速溶液提取，稳定清洗 性能好，效率高P系列阀系统优良的SC-DX 自动进样器完全无金属系统 自动校准金属总含量分析形态分析自动稀释金属总含量分析形态分析在总含量分析以及形态分析之间可自动切换集成色谱梯度洗脱自动调谐注射器加载系统适用粘性样品适用所有类型的样品