1、卫生检验学卫生检验学生物材料检验生物材料检验 Analysis of biological material主讲教师：蒋守芳主讲教师：蒋守芳 副教授副教授 院院 部：公共卫生学院部：公共卫生学院卫生检验学卫生检验学徽县铅中毒事件徽县铅中毒事件 甘肃省徽县有色金属冶炼公司于甘肃省徽县有色金属冶炼公司于19961996年投产，是一家进年投产，是一家进行铅冶炼的企业，厂房建在村民密集区。该公司采用国家明行铅冶炼的企业，厂房建在村民密集区。该公司采用国家明文淘汰的落后生产工艺和设备，自文淘汰的落后生产工艺和设备，自19961996年投产以来一直超标年投产以来一直超标排污，是水阳乡部分群众铅中毒的重要污
2、染源。排污，是水阳乡部分群众铅中毒的重要污染源。1010年来村民年来村民们多次向徽县有关部门反映过这家企业的污染问题，可经常们多次向徽县有关部门反映过这家企业的污染问题，可经常是检查人员刚走，工厂就接着开工。是检查人员刚走，工厂就接着开工。卫生检验学卫生检验学徽县铅中毒事件徽县铅中毒事件 甘肃省徽县有色金属冶炼公司造成严重的环境甘肃省徽县有色金属冶炼公司造成严重的环境铅污染，引起周围居民的铅中毒，尤其是儿童。铅污染，引起周围居民的铅中毒，尤其是儿童。问题问题1 1：对周围居民进行健康检查，用什么指标反对周围居民进行健康检查，用什么指标反映居民铅中毒及其危害程度？映居民铅中毒及其危害程度？卫生检
3、验学卫生检验学 陕西省西京医院对徽县水阳乡的儿童进行血铅陕西省西京医院对徽县水阳乡的儿童进行血铅检测，血铅含量大于检测，血铅含量大于350g/L的的11名孩子立即住院治名孩子立即住院治疗。这些孩子最小的一岁零两个月，最大的疗。这些孩子最小的一岁零两个月，最大的15岁，岁，血铅含量最高的血铅含量最高的619g/L，最低的，最低的355g/L。徽县铅中毒事件徽县铅中毒事件按照儿童高铅血症和铅中毒分级按照儿童高铅血症和铅中毒分级标准，血铅含量：标准，血铅含量：100-200g/L：高铅血症；：高铅血症；200-250g/L：轻度铅中毒；：轻度铅中毒；250-450g/L：中度铅中毒；：中度铅中毒；4
4、50g/L：重度铅中毒。：重度铅中毒。卫生检验学卫生检验学 铅的工业用途很广。铅的工业用途很广。制造合金、铅管、铅箔、铅板、蓄电池、印刷制造合金、铅管、铅箔、铅板、蓄电池、印刷铸字、铸字、X X射线和射线和g g射线的防护等；射线的防护等；铅的氧化物多用于生产油漆、颜料、玻璃、陶铅的氧化物多用于生产油漆、颜料、玻璃、陶釉、防锈剂、橡胶硫化促进剂等；釉、防锈剂、橡胶硫化促进剂等；四乙基铅用作汽油防爆剂。四乙基铅用作汽油防爆剂。日常生活中接触铅及其化合物的机会亦多，如日常生活中接触铅及其化合物的机会亦多，如罐头食品、化妆品、某些药物、釉瓷容器等。罐头食品、化妆品、某些药物、釉瓷容器等。铅的接触机会
5、铅的接触机会卫生检验学卫生检验学铅的毒性、代谢和监测指标铅的毒性、代谢和监测指标铅及其无机化合物主要以粉尘、烟、蒸气形铅及其无机化合物主要以粉尘、烟、蒸气形式经呼吸道进入人体，亦可经消化道吸收；式经呼吸道进入人体，亦可经消化道吸收；四乙基铅主要以蒸气形式经呼吸道进入人体，四乙基铅主要以蒸气形式经呼吸道进入人体，也可经皮肤、粘膜及消化道吸收。也可经皮肤、粘膜及消化道吸收。铅及其无机化合物的毒作用主要是造成神经、铅及其无机化合物的毒作用主要是造成神经、造血、消化等系统和肾脏的损害。造血、消化等系统和肾脏的损害。吸收的铅进入血液后，吸收的铅进入血液后，95与红细胞结合被与红细胞结合被输送到人体的各部
6、位。一部分蓄积在肝、脑、输送到人体的各部位。一部分蓄积在肝、脑、肾、肌肉及血液中。体内的铅约有肾、肌肉及血液中。体内的铅约有75%80%随尿排出，约随尿排出，约15经粪便排出。经粪便排出。血铅能直接反映近期机体吸收铅的量，与空气血铅能直接反映近期机体吸收铅的量，与空气铅浓度密切相关，被认为是目前最好的铅接触铅浓度密切相关，被认为是目前最好的铅接触监测指标。监测指标。尿铅可以反映铅从体内排出情况，能间接反映尿铅可以反映铅从体内排出情况，能间接反映机体吸收铅的量。但由于尿铅排出受许多因素机体吸收铅的量。但由于尿铅排出受许多因素的影响，有时体内虽有大量铅蓄积，尿铅排出的影响，有时体内虽有大量铅蓄积，
7、尿铅排出量并不高，因此尿铅是铅中毒的辅助诊断指标。量并不高，因此尿铅是铅中毒的辅助诊断指标。铅对体内许多酶系统有干扰作用，造成体内物铅对体内许多酶系统有干扰作用，造成体内物质代谢改变，如接触铅后，尿中质代谢改变，如接触铅后，尿中-氨基氨基-酮戊酸、红细胞中游离原卟啉和血中锌原卟啉酮戊酸、红细胞中游离原卟啉和血中锌原卟啉会增多，测定它们的含量，有助于铅吸收和铅会增多，测定它们的含量，有助于铅吸收和铅中毒的诊断。中毒的诊断。卫生检验学卫生检验学生物材料（生物材料（biological material）:指生物体的体液指生物体的体液（血液）、排泄物（尿液、呼出气）、毛发和（血液）、排泄物（尿液、呼
8、出气）、毛发和实验动物脏器组织的总称。实验动物脏器组织的总称。生物材料检验（生物材料检验（analysis of biological material）：）：研究生物材料中化学物质或其代谢产物或生物研究生物材料中化学物质或其代谢产物或生物化学指标的分析测定方法的科学。化学指标的分析测定方法的科学。生物监测（生物监测（biological monitoring）：）：指定期检测指定期检测人体生物材料中化学物质或其代谢产物的含量人体生物材料中化学物质或其代谢产物的含量或由它们所导致的生物效应水平，以评价人体或由它们所导致的生物效应水平，以评价人体接触化学物质的程度及对健康的影响。接触化学物质的程
9、度及对健康的影响。一、基本术语一、基本术语卫生检验学卫生检验学正常值（正常值（normal reference range）：）：指正常人指正常人(无明无明显肝、肾及血液系统疾病，无职业有害因素接触显肝、肾及血液系统疾病，无职业有害因素接触史史)的生物样品中某种成分的含量或生化指标值。的生物样品中某种成分的含量或生化指标值。常通过对某地区的正常人抽样调查所得结果进行常通过对某地区的正常人抽样调查所得结果进行统计分析。统计分析。生物接触限值（生物接触限值（biological exposure limit，BEL）：）：指接触有害化学物的劳动者生物材料（尿、血、指接触有害化学物的劳动者生物材料（
10、尿、血、呼出气）中化学物或其代谢产物或其引起生物反呼出气）中化学物或其代谢产物或其引起生物反应的限量值（最高容许浓度），用于保护绝大多应的限量值（最高容许浓度），用于保护绝大多数劳动者的健康数劳动者的健康。基本术语基本术语卫生检验学卫生检验学二、生物材料检验的意义二、生物材料检验的意义为职业中毒的诊断、治疗和预防为职业中毒的诊断、治疗和预防提供客观依据；提供客观依据；为评价环境污染对健康影响提供依据；为评价环境污染对健康影响提供依据；为地方病和营养素缺乏病的诊断防治提供依据；为地方病和营养素缺乏病的诊断防治提供依据；为制订卫生标准、正常值或生物接触限值提供为制订卫生标准、正常值或生物接触限值提
11、供资料；资料；检查青少年生长发育情况。检查青少年生长发育情况。卫生检验学卫生检验学三、生物材料检验指标及选择三、生物材料检验指标及选择 1、生物材料检验指标、生物材料检验指标 主要有三个方面：主要有三个方面：生物材料中化学物质的检验生物材料中化学物质的检验：如尿中：如尿中Pb、Hg、Cd、Cr、Ni、V、Se、As等，血中等，血中Pb、Cr、Se、Zn、Cu、Fe、Ca、Mg的检验，呼出气中的检验，呼出气中苯、甲苯、氯乙烯、三氯乙烯等。苯、甲苯、氯乙烯、三氯乙烯等。生物材料中化学物质代谢产物的检验生物材料中化学物质代谢产物的检验：化学物：化学物质进入机体后，在体内被吸收、代谢产生代谢质进入机体
12、后，在体内被吸收、代谢产生代谢产物，需要对生物材料中某些代谢产物进行检产物，需要对生物材料中某些代谢产物进行检验。如苯接触者尿中苯代谢产物验。如苯接触者尿中苯代谢产物70%-85%为苯为苯酚，测定尿酚可作为苯的接触标志物。酚，测定尿酚可作为苯的接触标志物。卫生检验学卫生检验学生物效应指标的检验生物效应指标的检验：化学物质进入机体后，：化学物质进入机体后，在体内引起某些生化、生理行为或其他方面的在体内引起某些生化、生理行为或其他方面的改变。可以选择适当的效应指标作为接触有毒改变。可以选择适当的效应指标作为接触有毒物质的检测指标。如铅吸收或铅中毒时，尿中物质的检测指标。如铅吸收或铅中毒时，尿中-氨
13、基氨基-酮戊酸酮戊酸、红细胞中游离原卟啉、红细胞中游离原卟啉、血中锌原卟啉血中锌原卟啉；有机磷农药中毒时，全血胆；有机磷农药中毒时，全血胆碱酯酶活性降低。碱酯酶活性降低。卫生检验学卫生检验学2 2、生物材料检验指标的选择原则、生物材料检验指标的选择原则 以化学物质的代谢动力学和监测目的为基以化学物质的代谢动力学和监测目的为基础，根据其在体内的吸收、分布、代谢和排泄础，根据其在体内的吸收、分布、代谢和排泄情况选择指标，要求所选择的指标有一定的特情况选择指标，要求所选择的指标有一定的特异性和灵敏度，与接触剂量有较好的相关关系。异性和灵敏度，与接触剂量有较好的相关关系。卫生检验学卫生检验学四、生物材
14、料检验结果的判定四、生物材料检验结果的判定 目前多采用与正常值或生物接触限值相比目前多采用与正常值或生物接触限值相比较进行判定。较进行判定。由于受地理条件、环境污染情况及不同测由于受地理条件、环境污染情况及不同测定方法结果间差异等因素的影响，同一成分的定方法结果间差异等因素的影响，同一成分的正常值可因地区、方法的不同而不同。因此，正常值可因地区、方法的不同而不同。因此，在选用正常值时，应注意所采用的测定方法和在选用正常值时，应注意所采用的测定方法和地区差异。地区差异。某些成分的含量除受职业接触的影响外，某些成分的含量除受职业接触的影响外，还与受检者的年龄、性别、生理状态、饮食和还与受检者的年龄
15、、性别、生理状态、饮食和用药情况等因素有关，判定结果时应加以注意。用药情况等因素有关，判定结果时应加以注意。卫生检验学卫生检验学第一节第一节 生物样品的收集保存与处理生物样品的收集保存与处理卫生检验学卫生检验学 尿液尿液血液血液唾液唾液毛发毛发指甲指甲呼出气呼出气乳汁乳汁粪便粪便骨骼骨骼动物的脏器组织动物的脏器组织生物材料检验的种类生物材料检验的种类卫生检验学卫生检验学 选用的生物材料中被测物的浓度与环境接触选用的生物材料中被测物的浓度与环境接触水平、或与健康效应有剂量反应关系；水平、或与健康效应有剂量反应关系；样品和待测成分样品和待测成分(指标指标)足够稳定以便于运输足够稳定以便于运输和保存
16、；和保存；采集生物样品对人体无损害，能为受检者所采集生物样品对人体无损害，能为受检者所接受。接受。用得最多的是尿液，其次是血液和呼出气。用得最多的是尿液，其次是血液和呼出气。头发生长非常缓慢，所采集的样品实际上是不头发生长非常缓慢，所采集的样品实际上是不同时期的混合样，其测定值与接触剂量的关系同时期的混合样，其测定值与接触剂量的关系无法确定，主要用作代谢极慢金属的定性检验。无法确定，主要用作代谢极慢金属的定性检验。选择生物材料的种类的两点要求选择生物材料的种类的两点要求卫生检验学卫生检验学一、尿样的收集与保存一、尿样的收集与保存（一）尿样的收集时间（一）尿样的收集时间（二）收集尿样的容器及保存
17、条件（二）收集尿样的容器及保存条件（三）测定结果的校正（三）测定结果的校正卫生检验学卫生检验学(一)尿样的收集时间尿样的收集时间 晨尿晨尿 ：收集受检者早晨起床后的第一次尿样进行收集受检者早晨起床后的第一次尿样进行分析，收集较方便，对多数测定均能反映实际情况。分析，收集较方便，对多数测定均能反映实际情况。24h24h尿：尿：由于某些毒物从体内排出无规律，一昼夜由于某些毒物从体内排出无规律，一昼夜间尿中含量波动较大，故常需收集间尿中含量波动较大，故常需收集24h24h尿混合后，尿混合后，取适量进行分析。所得结果不受饮水和排汗的影响，取适量进行分析。所得结果不受饮水和排汗的影响，但收集但收集24h
18、24h尿样较麻烦，在夏天尿样易腐败；尿样较麻烦，在夏天尿样易腐败；随机尿：随机尿：收集方便，但由于尿中待测物的浓度波动收集方便，但由于尿中待测物的浓度波动较大，分析结果往往不能反映实际情况较大，分析结果往往不能反映实际情况卫生检验学卫生检验学 某些有毒有害物质的排泄速度快，当停止接某些有毒有害物质的排泄速度快，当停止接触后，尿中被检物质的含量显著降低，欲了解机触后，尿中被检物质的含量显著降低，欲了解机体接触该物质的情况，宜在工作班前、班中、班体接触该物质的情况，宜在工作班前、班中、班末或班后分别留取尿样进行分析。末或班后分别留取尿样进行分析。班前：进入工作岗位前班前：进入工作岗位前1h1h班中
19、：开始工作后班中：开始工作后2h2h至下班前至下班前1h1h班末：下班前班末：下班前1h1h之内之内班后：下班后班后：下班后1h1h之内之内卫生检验学卫生检验学(二)收集尿样的容器和保存条件收集尿样的容器和保存条件p 24h尿样一般收集于清洁的尿样一般收集于清洁的2L硬质玻璃瓶中。由硬质玻璃瓶中。由于收集时间较长，可加入少量于收集时间较长，可加入少量防腐剂防腐剂（如每升尿中（如每升尿中加氯仿加氯仿23ml），并注意贮于阴凉处。），并注意贮于阴凉处。p 晨尿及随机尿通常收集于晨尿及随机尿通常收集于500ml500ml清洁的硬质玻璃清洁的硬质玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶中。瓶或聚乙烯塑料瓶中。p 对测定尿
20、铅、尿汞等样品，常在对测定尿铅、尿汞等样品，常在1L尿中加入硝酸尿中加入硝酸5ml，以，以防腐、防盐类沉淀、防止汞挥发及容器壁吸防腐、防盐类沉淀、防止汞挥发及容器壁吸附附。盛放测定尿铅、尿汞的容器，需用盛放测定尿铅、尿汞的容器，需用稀硝酸浸泡稀硝酸浸泡，然后用水冲洗干净，晾干备用。然后用水冲洗干净，晾干备用。卫生检验学卫生检验学（三）测定结果的校正（三）测定结果的校正 尿中待测成分的测定结果一般以尿中待测成分的测定结果一般以mg/L表示，表示，但测定结果易受排尿量的影响，排尿量又与饮水但测定结果易受排尿量的影响，排尿量又与饮水量和排汗量有关，为减少饮水量和排汗量的影响，量和排汗量有关，为减少饮
21、水量和排汗量的影响，使一次尿样和使一次尿样和24小时尿样的结果较接近，需对测小时尿样的结果较接近，需对测定结果进行校正。校正方法有比重校正法和肌酐定结果进行校正。校正方法有比重校正法和肌酐校正法两种。校正法两种。o 比重校正法：将尿中被测物浓度校正为标准比重比重校正法：将尿中被测物浓度校正为标准比重(我国规定尿样的标准比重为我国规定尿样的标准比重为1.020)下的浓度，校下的浓度，校正公式为：正公式为：卫生检验学卫生检验学KCdCC000.1000.1020.1校式中式中 C校校-经校正后尿中待测成分的浓度经校正后尿中待测成分的浓度(mg/L)；C-测得的尿中待测成分的浓度测得的尿中待测成分的
22、浓度(mg/L)；1.020-为我国采用的尿的标准比重；为我国采用的尿的标准比重；d-实际测得的尿样比重；实际测得的尿样比重；K-校正尿比重到校正尿比重到1.020的系数。的系数。比重校正法比重校正法卫生检验学卫生检验学 一般情况下饮食、饮水量和利尿剂对肌酐一般情况下饮食、饮水量和利尿剂对肌酐的排出率影响不大，健康人一天排尿所排出的的排出率影响不大，健康人一天排尿所排出的肌酐量变化很小，一般在肌酐量变化很小，一般在1.8g1.8g左右。因此，可左右。因此，可用经尿液排出用经尿液排出1g1g肌酐所相应的待测成分的量来肌酐所相应的待测成分的量来表示尿中待测物的浓度或经尿液排出表示尿中待测物的浓度或
23、经尿液排出1.8g1.8g肌酐肌酐所相应的待测成分的量来代表全天尿中待测成所相应的待测成分的量来代表全天尿中待测成分的含量。校正公式为：分的含量。校正公式为：肌酐校正法肌酐校正法卫生检验学卫生检验学(g/L)mg/L()mg/g(肌酐浓度实测浓度肌酐尿中待测成分浓度g/d8.1(g/L)mg/L()mg/d(肌酐浓度实测浓度尿中待测成分浓度卫生检验学卫生检验学二、血样的收集与保存二、血样的收集与保存 血液中有毒物质的浓度，可反映机体血液中有毒物质的浓度，可反映机体近期近期接触该接触该毒物的程度，常与体内吸收的毒物量呈正相关，由于毒物的程度，常与体内吸收的毒物量呈正相关，由于血样具有含量较稳定、
24、波动小、取样污染机会少以及血样具有含量较稳定、波动小、取样污染机会少以及不受肾功能的影响等优点，不受肾功能的影响等优点，测定血中某成分的浓度意测定血中某成分的浓度意义更大。义更大。但取血手续较烦，受检者不易接受，在实际工作但取血手续较烦，受检者不易接受，在实际工作中，血样远不如尿样应用普遍中，血样远不如尿样应用普遍。卫生检验学卫生检验学 血样的种类血样的种类 血样可用全血、血浆或血清。血样可用全血、血浆或血清。o 全血：用注射器或取血管采集血液注入有抗凝全血：用注射器或取血管采集血液注入有抗凝剂的试管中，轻轻转动使血液与抗凝剂充分混剂的试管中，轻轻转动使血液与抗凝剂充分混匀。匀。o 血浆和红细
25、胞：将血液缓慢注入有抗凝剂的试血浆和红细胞：将血液缓慢注入有抗凝剂的试管中，室温下放置或离心，分离后的上清液即管中，室温下放置或离心，分离后的上清液即为血浆，沉淀的红色部分为红细胞。为血浆，沉淀的红色部分为红细胞。o 血清：将血液缓慢注入干燥试管中，室温下放血清：将血液缓慢注入干燥试管中，室温下放置置1530min，离心，分离后的上清液即为血清。，离心，分离后的上清液即为血清。卫生检验学卫生检验学 取血部位：取血部位：末梢血：自指头或耳垂采取收集微量血液。末梢血：自指头或耳垂采取收集微量血液。静脉血：自肘部抽取静脉血收集静脉血：自肘部抽取静脉血收集0.5ml以上的血液。以上的血液。取血时间：取
26、血时间：最好在早餐前。最好在早餐前。收集血液的容器：收集血液的容器：聚四氟乙烯或聚乙烯管；聚四氟乙烯或聚乙烯管；抗凝剂：肝素抗凝剂：肝素0.10.2mg；12mg草酸钠或氟化钠。草酸钠或氟化钠。卫生检验学卫生检验学挥发性毒物经呼吸道进人机体后，在肺泡气挥发性毒物经呼吸道进人机体后，在肺泡气与肺部血液之间达到血气两相平衡，即挥发与肺部血液之间达到血气两相平衡，即挥发性物质在肺泡气相的分压和在肺末端毛细血性物质在肺泡气相的分压和在肺末端毛细血管血液中的分压是相等的。因此，对呼出气管血液中的分压是相等的。因此，对呼出气或肺泡气中挥发性物质进行分析，可反映人或肺泡气中挥发性物质进行分析，可反映人体的摄
27、入水平和环境空气中的水平。体的摄入水平和环境空气中的水平。三、呼出气的收集与保存三、呼出气的收集与保存卫生检验学卫生检验学呼出气作为评价接触挥发性化学物质的生物呼出气作为评价接触挥发性化学物质的生物监测样品，其优点是样品收集方便，可以连监测样品，其优点是样品收集方便，可以连续采样，样品中干扰物质少，易为受试者所续采样，样品中干扰物质少，易为受试者所接受。接受。呼出气样品有混合呼出气和终末呼出气两种。呼出气样品有混合呼出气和终末呼出气两种。尽力吸气后用最大力量呼气至不能再呼气为尽力吸气后用最大力量呼气至不能再呼气为止所呼出的全部呼出气为混合呼出气；先尽止所呼出的全部呼出气为混合呼出气；先尽力吸气
28、，在平和呼气后，再尽力呼气至不能力吸气，在平和呼气后，再尽力呼气至不能呼气为止的最后一段呼出气为终末呼出气。呼气为止的最后一段呼出气为终末呼出气。卫生检验学卫生检验学 呼出气的采集呼出气的采集o 采样袋或注射器直接采样法，操作简便，适用采样袋或注射器直接采样法，操作简便，适用于高含量样品，所采样品不便保存。于高含量样品，所采样品不便保存。o 活性炭吸附管在低温下吸附采样法，采样过程活性炭吸附管在低温下吸附采样法，采样过程中待测物质被吸附而浓集在活性炭上，适用于中待测物质被吸附而浓集在活性炭上，适用于较低含量样品，所采样品可以保存较低含量样品，所采样品可以保存1 1周。周。卫生检验学卫生检验学四
29、、头发和指甲的收集与保存四、头发和指甲的收集与保存蓄积于头发和指甲中的毒物：如砷、镉、铬、蓄积于头发和指甲中的毒物：如砷、镉、铬、汞、铅等。脱离接触后，毒物在尿液、血液中汞、铅等。脱离接触后，毒物在尿液、血液中含量已明显降低，而在头发和指甲中含量仍然含量已明显降低，而在头发和指甲中含量仍然较高。较高。通常采集枕部距头皮通常采集枕部距头皮2cm(或或5cm)以内的头发，以内的头发，经洗净、干燥、混匀后作为分析样品。经洗净、干燥、混匀后作为分析样品。卫生检验学卫生检验学用途：用途：毒物的毒性试验和毒理学研究，探讨毒物在毒物的毒性试验和毒理学研究，探讨毒物在机体内的分布和蓄积情况。机体内的分布和蓄积
30、情况。法医学尸检。法医学尸检。五、组织和脏器的收集与保存五、组织和脏器的收集与保存卫生检验学卫生检验学要求：要求：1.1.样品收集后应尽快进行检验；样品收集后应尽快进行检验；2.2.不能及时送检时，应将样品低温冷藏。不能及时送检时，应将样品低温冷藏。组织和脏器的收集与保存组织和脏器的收集与保存卫生检验学卫生检验学生物样品的成分复杂，在分析前需对样品进行生物样品的成分复杂，在分析前需对样品进行适当的预处理，以除去杂质，浓集待测成分，适当的预处理，以除去杂质，浓集待测成分，分离或消除干扰物质；分离或消除干扰物质；在测定金属和非金属成分时，需将样品经过无在测定金属和非金属成分时，需将样品经过无机化处
31、理，使其中的有机物完全破坏，待测成机化处理，使其中的有机物完全破坏，待测成分转变成为某一价态；分转变成为某一价态；六、生物样品的预处理六、生物样品的预处理卫生检验学卫生检验学当待测成分与干扰成分共存时，或待测成分的当待测成分与干扰成分共存时，或待测成分的含量较低时，需通过溶剂萃取、挥发和蒸馏、含量较低时，需通过溶剂萃取、挥发和蒸馏、共沉淀或采取固相萃取等方法将待测成分与干共沉淀或采取固相萃取等方法将待测成分与干扰物质相分离，达到分离、净化和浓缩的目的。扰物质相分离，达到分离、净化和浓缩的目的。生物样品的预处理生物样品的预处理卫生检验学卫生检验学1.湿消化法湿消化法2.干灰化法干灰化法（一）消化
32、方法（一）消化方法 主要用于测定无机样品时，破坏有机物，主要用于测定无机样品时，破坏有机物，方方法有湿消化法和干灰化法，可根据样品及待测元法有湿消化法和干灰化法，可根据样品及待测元素的性质选用。素的性质选用。卫生检验学卫生检验学 用强氧化性酸，配合其它氧化剂，并结合用强氧化性酸，配合其它氧化剂，并结合加热，使所有有机物破坏，待测成分变成易溶加热，使所有有机物破坏，待测成分变成易溶的盐类。的盐类。常用的氧化性酸类有硝酸、硫酸和高氯酸。常用的氧化性酸类有硝酸、硫酸和高氯酸。常用的氧化剂有高锰酸钾和过氧化氢等。常用的氧化剂有高锰酸钾和过氧化氢等。1 1、湿消化法、湿消化法卫生检验学卫生检验学 取样品
33、于凯氏瓶或锥形瓶中，加入不定量硝酸，取样品于凯氏瓶或锥形瓶中，加入不定量硝酸，缓缓加热直到剧烈反应停止冷却，慢慢加入一定量缓缓加热直到剧烈反应停止冷却，慢慢加入一定量硫酸，加热直至溶液开始变黑时，从电炉或电热板硫酸，加热直至溶液开始变黑时，从电炉或电热板上取下，慢慢加入硝酸再加热，如又变黑，再加硝上取下，慢慢加入硝酸再加热，如又变黑，再加硝酸，重复操作，直至冒白烟，在冷却时溶液应无色酸，重复操作，直至冒白烟，在冷却时溶液应无色或淡黄色。或淡黄色。硝酸和硫酸消化法硝酸和硫酸消化法 卫生检验学卫生检验学 本法广泛用于破坏有机物质。本法广泛用于破坏有机物质。优点：快速、易控制；优点：快速、易控制；缺
34、点：不适宜破坏含较多碱土金属（铍、镁、钙、缺点：不适宜破坏含较多碱土金属（铍、镁、钙、锶、钡、镭六种金属元素）的有机物质。锶、钡、镭六种金属元素）的有机物质。卫生检验学卫生检验学 是应用最广泛的一种有机物破坏方法，适用是应用最广泛的一种有机物破坏方法，适用于含有机物较多的生物样品的消化。于含有机物较多的生物样品的消化。取样品于凯氏瓶或锥形瓶中，加硝酸若干毫取样品于凯氏瓶或锥形瓶中，加硝酸若干毫升，摇匀，待反应平静时，加高氯酸和硫酸在电升，摇匀，待反应平静时，加高氯酸和硫酸在电炉上加热，瓶内产生大量棕色气体。再加入数毫炉上加热，瓶内产生大量棕色气体。再加入数毫升硝酸，继续加热，直至冒白烟，冷却，
35、加水升硝酸，继续加热，直至冒白烟，冷却，加水5ml5ml，再加热至冒白烟。，再加热至冒白烟。硝酸、高氯酸和硫酸消化法硝酸、高氯酸和硫酸消化法卫生检验学卫生检验学 氧化能力强，反应速度快，氧化能力强，反应速度快，消化温度低消化温度低，挥发，挥发损失小。由于硝酸和高氯酸的沸点均较低，过量的损失小。由于硝酸和高氯酸的沸点均较低，过量的酸液容易挥发除去。适用于含钙量高的样品和破坏酸液容易挥发除去。适用于含钙量高的样品和破坏蛋白质、碳水化合物之类的物质。蛋白质、碳水化合物之类的物质。取样品于凯氏瓶或锥形瓶中，加一定量硝酸，取样品于凯氏瓶或锥形瓶中，加一定量硝酸，缓缓煮沸缓缓煮沸30min30min，冷却
36、，加高氯酸继续加热直至冒，冷却，加高氯酸继续加热直至冒白烟、溶液无色或接近无色为止。白烟、溶液无色或接近无色为止。硝酸和高氯酸消化法硝酸和高氯酸消化法卫生检验学卫生检验学测定汞的特殊消化法测定汞的特殊消化法回流消化法：回流消化法：称取粮食称取粮食10克，置于消化装置锥形克，置于消化装置锥形瓶中，加玻璃珠数粒，加瓶中，加玻璃珠数粒，加45ml硝酸，硝酸，l0ml硫酸，硫酸，转动锥形瓶防止局部炭化，装上冷凝管后，小心转动锥形瓶防止局部炭化，装上冷凝管后，小心火加热，待开始发泡即停止加热，发泡停止后，火加热，待开始发泡即停止加热，发泡停止后，加热回流加热回流2小时。小时。冷消化法：冷消化法：利用高锰
37、酸钾利用高锰酸钾-硫酸在低温下氧化尿中硫酸在低温下氧化尿中有机物，再用盐酸羟胺或过氧化氢将过量的高锰有机物，再用盐酸羟胺或过氧化氢将过量的高锰酸钾褪色，此法专用于分析尿汞时样品的消化。酸钾褪色，此法专用于分析尿汞时样品的消化。卫生检验学卫生检验学 加盖消化：加盖表面皿，节省消化试剂；加盖消化：加盖表面皿，节省消化试剂；成批消化：节省时间；成批消化：节省时间；预先浸泡：对毛发、指甲、脏器等较干燥的样品，预先浸泡：对毛发、指甲、脏器等较干燥的样品，加硝酸后浸泡过夜，样品容易消解，而且防止加热加硝酸后浸泡过夜，样品容易消解，而且防止加热时产生气泡；时产生气泡；加高氯酸消化：当样品难以分解时，可加高氯
38、酸；加高氯酸消化：当样品难以分解时，可加高氯酸；加压消化：放在聚四氟乙烯消化罐内加压消化。加压消化：放在聚四氟乙烯消化罐内加压消化。湿式消化注意事项湿式消化注意事项卫生检验学卫生检验学 将生物材料置于坩埚中，蒸发至干并炭将生物材料置于坩埚中，蒸发至干并炭化，然后在高温炉（马弗炉化，然后在高温炉（马弗炉)中灼烧使灰化，中灼烧使灰化，直至样品中的有机物全部除去变成白色残渣直至样品中的有机物全部除去变成白色残渣为止。为止。如经一次灼烧仍含黑色炭粒，应重复灼烧。如经一次灼烧仍含黑色炭粒，应重复灼烧。残渣中加入适当试剂使之溶解，并用水稀残渣中加入适当试剂使之溶解，并用水稀释成样品溶液。释成样品溶液。2、
39、干灰化法干灰化法卫生检验学卫生检验学 优点：操作简便，加入试剂少、空白值低。优点：操作简便，加入试剂少、空白值低。缺点：费时较长。缺点：费时较长。适用范围：处理大批样品。适用范围：处理大批样品。使用助灰化剂如硝酸、硫酸、硝酸镁和氧使用助灰化剂如硝酸、硫酸、硝酸镁和氧化镁、氢氧化钾等可以帮助灰化。化镁、氢氧化钾等可以帮助灰化。卫生检验学卫生检验学 方法：取适量样品于坩埚中，先用小火加热使方法：取适量样品于坩埚中，先用小火加热使其炭化，然后加入硝酸使残渣湿润，在小火上其炭化，然后加入硝酸使残渣湿润，在小火上蒸干后，放入高温炉灰化蒸干后，放入高温炉灰化4-6h4-6h，如不彻底，则，如不彻底，则再加
40、硝酸直至样品灰化完全为止。再加硝酸直至样品灰化完全为止。用硝酸作助灰化剂的灰化法用硝酸作助灰化剂的灰化法 优点：加硝酸灰化很少影响回收率，并有助于优点：加硝酸灰化很少影响回收率，并有助于得到干净的灰分，灰分易溶于稀酸。得到干净的灰分，灰分易溶于稀酸。卫生检验学卫生检验学o 方法：取适量样品于坩埚中，先小火加热直到方法：取适量样品于坩埚中，先小火加热直到除去所有易挥发及易燃物质，冷却，沿器璧加除去所有易挥发及易燃物质，冷却，沿器璧加入硫酸，湿润残渣，小心加热直至白色烟雾停入硫酸，湿润残渣，小心加热直至白色烟雾停止放出，再强热使得干净的灰分。最后加数滴止放出，再强热使得干净的灰分。最后加数滴硫酸湿
41、润，缓缓加热直至冒白烟为止。硫酸湿润，缓缓加热直至冒白烟为止。用硫酸作助灰化剂的灰化法用硫酸作助灰化剂的灰化法o 适用范围：含灰分较少的样品。适用范围：含灰分较少的样品。o 缺点：氧化速度较慢。缺点：氧化速度较慢。卫生检验学卫生检验学p 方法：取适量样品于坩埚中，加硝酸镁溶液浸泡，方法：取适量样品于坩埚中，加硝酸镁溶液浸泡，上面覆盖氧化镁粉末（氧化镁的作用是使残渣疏上面覆盖氧化镁粉末（氧化镁的作用是使残渣疏松，有利于灰化），先小火加热使样品蒸干并炭松，有利于灰化），先小火加热使样品蒸干并炭化，然后移置高温炉中灰化数小时，直至灰化完化，然后移置高温炉中灰化数小时，直至灰化完全为止。全为止。p 适
42、用范围：砷测定时的灰化，使砷变为焦砷酸镁适用范围：砷测定时的灰化，使砷变为焦砷酸镁 (Mg(Mg2 2AsAs2 2O O2 2)而避免挥发损失。而避免挥发损失。用硝酸镁和氧化镁作助灰化剂的灰化法用硝酸镁和氧化镁作助灰化剂的灰化法卫生检验学卫生检验学（二）分离方法（二）分离方法 分析有机物或其代谢产物，常用分离和净分析有机物或其代谢产物，常用分离和净化的方法，以除去干扰成分，使被测成分适合化的方法，以除去干扰成分，使被测成分适合分析的要求。分析的要求。卫生检验学卫生检验学1 1溶剂萃取法：溶剂萃取法：利用溶质在两种互不相溶的溶剂中利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同，通常使被测成分进入有机
43、相，干扰溶解度不同，通常使被测成分进入有机相，干扰成分留在水相，从而达到分离的目的。成分留在水相，从而达到分离的目的。2.2.挥发法和蒸馏法挥发法和蒸馏法:利用有机物质的挥发性来进行利用有机物质的挥发性来进行分离的方法。分离的方法。3.3.共沉淀法共沉淀法:当一种沉淀从溶液中析出时，溶液中当一种沉淀从溶液中析出时，溶液中某些组分随之被沉淀带下而混入沉淀中，这种现某些组分随之被沉淀带下而混入沉淀中，这种现象称为共沉淀象称为共沉淀 常用的分离方法有以下几类：常用的分离方法有以下几类：卫生检验学卫生检验学六、生物样品的测量方法六、生物样品的测量方法 可见光分光光度法可见光分光光度法 紫外分光光度法紫
44、外分光光度法 荧光分光光度法荧光分光光度法 原子吸收光谱法原子吸收光谱法 原子发射光谱法原子发射光谱法 原子荧光光谱法原子荧光光谱法1.1.光谱法光谱法 2.2.色谱法色谱法气相色谱法气相色谱法高压液相色谱法高压液相色谱法卫生检验学卫生检验学3.3.其它方法其它方法极谱法极谱法溶出伏安法溶出伏安法电感耦合等离子发射光谱法电感耦合等离子发射光谱法色色-质联机质联机气气-质联机质联机第二节第二节 生物材料检验方法研制和质量控制生物材料检验方法研制和质量控制卫生检验学卫生检验学 一、生物材料检验中建立测定方法的要求一、生物材料检验中建立测定方法的要求生物监测的应用越来越广泛：生物监测的应用越来越广泛
45、：职业卫生与职业医学职业卫生与职业医学环境卫生学环境卫生学卫生毒理学卫生毒理学危险度的评定危险度的评定临床医学临床医学卫生检验学卫生检验学（一）基本原则基本原则1 1、方法的选择、方法的选择 根据生物样品的性质及测定毒物的种类，根据生物样品的性质及测定毒物的种类，了解毒物的理化性质，查阅文献，结合实际情了解毒物的理化性质，查阅文献，结合实际情况，使建立的方法经济适用。况，使建立的方法经济适用。金属毒物的测定：比色法、原子吸收法、电化学法；金属毒物的测定：比色法、原子吸收法、电化学法；有机毒物的测定：气相色谱法、高压液相色谱法、有机毒物的测定：气相色谱法、高压液相色谱法、荧光法等有关分析方法。荧
46、光法等有关分析方法。卫生检验学卫生检验学对选定分析方法的具体要求：对选定分析方法的具体要求：（1 1）灵敏度高，一般要求达到）灵敏度高，一般要求达到ppbppb级甚至达到级甚至达到pptppt级；级；（2 2）干扰少，避免繁琐的分离步骤；）干扰少，避免繁琐的分离步骤；（3 3）操作简便，仪器设备易得，便于推广；）操作简便，仪器设备易得，便于推广；（4 4）结果准确可靠。）结果准确可靠。注：注：ppm：part per million 百万分之一百万分之一 ppb：part per billion 十亿分之一十亿分之一 ppt：part per trillion 万亿分之一万亿分之一卫生检验学卫
47、生检验学2 2、样品的收集与前处理、样品的收集与前处理 采集生物样品时，应注意避免污染，采样器采集生物样品时，应注意避免污染，采样器(如针头如针头)及贮存器都要严格清洗干净，目前盛尿及贮存器都要严格清洗干净，目前盛尿的容器大多采用聚乙烯瓶。的容器大多采用聚乙烯瓶。根据测定方法的要求对生物样品进行必要根据测定方法的要求对生物样品进行必要的前处理。的前处理。卫生检验学卫生检验学 用电化学法测定生物样品中的金属毒物时，用电化学法测定生物样品中的金属毒物时，必须用氧化性的酸和强氧化剂结合加热将生物必须用氧化性的酸和强氧化剂结合加热将生物样品中的有机物质破坏完全，而剩下比较单纯样品中的有机物质破坏完全，
48、而剩下比较单纯的被测无机离子。的被测无机离子。例例1 1 卫生检验学卫生检验学 用色谱法测定生物样品中的某一有机化合用色谱法测定生物样品中的某一有机化合物（或代谢产物）的总量时，绝不能用强氧化物（或代谢产物）的总量时，绝不能用强氧化性的酸和加热的方法，而是须将生物样品性的酸和加热的方法，而是须将生物样品(如尿、如尿、血血)中的被测物中的被测物(或代谢物或代谢物)的结合物的结合物 (常与葡萄常与葡萄糖醛酸或其他物质结合者糖醛酸或其他物质结合者)，经酸水解后，再用，经酸水解后，再用适当的有机溶剂进行萃取分离。适当的有机溶剂进行萃取分离。例例2 2 卫生检验学卫生检验学3 3、试剂的要求及配制、试剂
49、的要求及配制 （1 1）试剂的要求：）试剂的要求：一级：优级纯一级：优级纯二级：分析纯二级：分析纯三级：化学纯三级：化学纯四级：实验纯四级：实验纯专用试剂纯度：专用试剂纯度：色谱纯色谱纯光谱纯光谱纯卫生检验学卫生检验学（2 2）试剂的配制）试剂的配制 试剂配制正确与否，直接关系到分析结果试剂配制正确与否，直接关系到分析结果的好坏。在配制时，要用纯水，称量一定要正的好坏。在配制时，要用纯水，称量一定要正确，配好后，应标明配制物的确，配好后，应标明配制物的名称、浓度、日名称、浓度、日期、存放要求和配制人员姓名期、存放要求和配制人员姓名。卫生检验学卫生检验学（二）（二）试验阶段试验阶段1 1、预试验
50、、预试验分析方法的初步建立：根据选定的分析方法的要分析方法的初步建立：根据选定的分析方法的要求，结合实验室条件，初步拟定一个实验方法，求，结合实验室条件，初步拟定一个实验方法，按拟定的操作步骤进行实验，如此重复按拟定的操作步骤进行实验，如此重复4 45 5次实次实验，将各次实验结果经数据处理后，一般可看出验，将各次实验结果经数据处理后，一般可看出方法的可行性及其测量范围。方法的可行性及其测量范围。卫生检验学卫生检验学消化条件消化条件 (消化温度、消化酸的种类及比例消化温度、消化酸的种类及比例)试剂用量试剂用量反应温度反应温度pHpH值值稳定性稳定性 条件选择条件选择实验条件筛选：单因素改变法和
