主题：生物材料中铁的测定

以下按生物样品分别介绍测铁的方法，并举个别测定结果。其余大量文献资料从略。



一、人发中铁的测定



1.原子吸收分光光度法（以下简称AAS法）  人发中微量元素的测定之所以普遍应用，是因为取样容易。但应注意大多数进入头发的金属都不再进入代谢，头发中含量高和低未必反映摄入的多和少；另外，在实验中清洗、消化等步骤是十分重要的。测定时，可用洗涤剂清洗发样，再用水及蒸馏水多次淋洗。烘干、称重后，消解（干式灰化、闭管消解或湿法消解）。溶解定容后测定。可用空气-乙炔焰测定248.3nm吸光度，也可用石墨炉法.Friel等比较在马弗炉中450℃灰化和在浓硝酸中放置过夜，及在HClO4-HNO31∶4）120～140℃回流4h三种消解方法。结果表明，干法灰化造成铁的丢失，使结果偏低。

在测定中常加某些抑制剂，如SDS、CPB和NH4Cl等消除其它元素干扰。

2.电感耦合高频等离子体（ICP）发射光谱法  ICP法特点之一是同时可测一个样品中的多种元素。例如，朱小帆等测定人发中包括铁的16种元素。预处理包括用氯仿、丙酮和去离子水依次洗涤、90℃烘干、称重、HNO3/HClO4消解、赶去HClO4，冷后加浓HCl煮沸、定容、测定。标准样含铁10μg/g，测量溶液酸度为10％（V/V按HCl计），功率1.5kW，载气流速1.0L/min，观察高度为线圈上16mm，波长259.94nm，分析下限0.012pm，比原子吸收法灵敏度高。

Toyoda等用ICP-AES法以Y为内标同时测定人发中18种元素。先以HNO3浸泡人发18h，再用HNO3/H2O2消解（80℃）5h（适于Fe含量＞1μg/g样品）或用HClO4在180～190℃蒸干消解（Fe＜1μg/g）。

李增禧等用ICP法测定37例肝癌患者头发中的铁含量平均为42.36±30.00μg/g，比41位健康人的发铁平均含铁量（108.53±56.46μg/g）低。广州市1～7岁儿童270人头发中铁含量平均为29.661μg/g，标准偏差为15.137。

3.质子诱导X射线发射光谱（PIXE）法  本法系将人发灰化后溶于HNO3，以Y为内标，以2.5MeV加速器产生2.1MeV质子束，用以诱导样品发射X射线，以Si（Li）检测系统测定。同时可以测多种元素，检出限可达1～10μg/g。PIXE的特点除检出限度很低外，还在于可以把2MeV左右的质子聚焦到微米级微区，从而可以进行微区分析，经扫描得到人发（及其它生物样品）中各微量元素分布。Cookson等用此法得到铁等8种元素在人发中的径向分布。

4.其它方法  用火花源质谱法测定可测0.113～1205μg/g范围的铁；用阳极溶出伏安法可测到μg/g至ng/g级；也有采用差示脉冲溶出伏安法以及分光光度法测人发中的铁。陈守懿等用溶液的干渣以发射光谱测定人发中的铁。黄家琛等用3.4m平面光栅光谱仪以直流电弧为激发光源测定了健康人及鼻咽癌病人头发中的铁含量。



二、血清中铁的测定



1.ICP-AES法  李增禧等测定人血清中铁及其它微量元素含量，系将血清经HNO3/HClO2消解后用ICP-AES法测定。由广州50例正常人测得血清平均含铁1.175μg/ml。对22例肝癌病人测得平均为1.02±0.32μg/g，明显低于同法测得的29位正常人的平均值1.43±0.37μg/g。符玉良等用ICP法测定未孕（247例）及已孕（343例）妇女血清铁含量，分别为1.6268±0.5044及1.254±0.607μg/mL。89例足月妊娠母血与脐血分别为1.2716±1.0441及1.8827±0.7319μg/mL。

2.AAS法  王俊雅等用火焰AAS测定了慢性胃炎、十二指肠溃疡患者61例的血清铁。Uchida等提出的快速测定血浆铁的方法是用TritonX-100稀释血浆后测定248.3nm吸光度，每小时可分析90个样品。

3.发射光谱法  血清先用HNO3-H2O2（1∶2）消解，封管120℃加热2h后，浓缩。定量取样与标准系列一起摄谱。分析线对3020/Pd3114，测试范围3～100μg/g，检测下限0.9μg/g，相对偏差±17.5％。

4.中子活化法按Kricada法，将血浆冷冻干燥后与标准铁一起辐照40h，能量为5×1018cm2·s，衰变5周后用HNO3洗样品瓶，经消解后，用γ谱仪测定。

5.光度法Huebers用4-（5-溴代-2-吡啶偶氮）间苯二酚为试剂在硼酸缓冲液（pH=9.6～9.8）中测定血浆去蛋白后的上清液中的铁。在510nm测吸光度时，在25～500μg/L范围内符合比尔定律。Mekino等先将血浆与巯基乙酸钠-十二烷基硫酸钠混合后，用[3-3-羟基-4（5-硝基-2吡啶偶氮）-N-丙苯氨基]丙烷磺酸钠显色测铁。



三、红细胞中铁的测定



原子吸收分光光度法测红细胞中的铁，先经HNO3-HClO4（6∶1）混合消解过夜，微沸1～2h，用1.0％HCl稀释，蒸干，溶于10mL水（含10％La3+），用1.0％HCl稀释后测定。铁回收率达100.6％。



四、人血中铁的测定



用中子活化法测定人全血中的铁。将冻干的样品在封闭石英管中辐照30h（通量2×1013/cm2·s）。2周后用连接有高脉冲分析器的Ge（Li）检测器检测。



五、生物组织中铁的测定



1.原子发射光谱法（AES）  Kashkan等推荐将样品在600℃、氧气流中灰化15min后，与碳粉混合，测定；也有人建议在坩埚中炭化后，在马弗炉内以450℃灰化30h。他们用1∶2 K2SO4＋石墨作缓冲剂。

Collin等用ICP-AES法测定人的心和肝组织中的铁。将干燥后的样品先用HNO3-H2SO4（1∶1）在37℃消解4～6h后，用水稀释后测定（Ar等离子体，Fe（NO3）2为对照，分析线为259.9nm）。铁回收率93.4～107.9％。Shirashi等用ICP-AES法同时测定人体软组织中的多种微量元素。郝兴仁用ICP法测定肝癌组织中的14种微量元素，其中铁的分析线为259.94nm，回收率为97.3％。中子活化法和原子吸收法也可应用。

2.原子吸收法（AAS）  van Wyck等将干燥后的样品用浓HNO3-30％H2O3消解，用水稀释后，以空气-乙炔焰于248.3nm测吸光度。Blust等则推荐用硝酸消解，铁的AAS测定结果无损失。Hill等采取先在375℃加热24～48h，再用HNO3-H2O2消解后，用火焰AAS法测定。

3.质子诱导X射线发射光谱法  Yeh等以Y为内标，以2MeV质子流诱导X射线，以Ge检测器检测，以测定子宫肌瘤中的铁。Havranek等则把干燥后的样品压片，以Pu238及Ca109为源，以Si（Li）检测器及多道分析器测定X射线。Hall等兼用PIXE及PIGE法测定生物体液中的铁含量。在样品中加入Y作内标，冻干后放入坩埚，以4.1MeV辐射质子束，分别用Si（Li）及Ge检测器分别测定诱生的X及γ射线，检出限＜0.07μg/g。

4.中子活化分析  Samudralwar等所采用的方法包括以下步骤：先用热中子辐射1周，衰变1周，用王水-H2O2消解，加入铁载体，调pH后加pH=4醋酸缓冲液，用铜铁灵（Cup-ferron）-氯仿萃取，用NaI（TL）井式检测器测定。

符玉良等用中子活化法分析子宫颈组织中，微量元素变化。冻干的样品粉末经热中子辐射（通量6×1013/cm2·s）16h，冷却5周后，以Ge检测器测定。



六、皮肤及指甲中铁的测定



Lovestam等用质子微区探针测定皮肤中的元素Fe、Zn、Cu等。采用2.55MeV平行质子束，用带Si（Li）检测器的X射线检测装置分析测定，其结果与电子探针所测结果一致。

Djaldetti用X射线微区探针分析法测定指甲中的铁。



七、骨及牙齿等组织中铁含量的测定



1.质子诱导X射线发射光谱法Raisanen等用以测定较薄的样品，质子能量1.7～5.6MeV。

2.X射线荧光法X射线辐射后，以Si（Li）检测。

3.核微探针（Nuclearmicroprobe）用于测定牙齿中的铁及一些其它元素。



八、尿及尿石中铁的测定



1.中子活化法  Lin等测定尿结石中的包括铁在内的微量元素。结石干燥研细后，用2.0×1013/cm2·s中子束辐照，用Ge（Li）检测器检测。

2.原子吸收法  王俊雅等用AAS法测尿液中的铁。

3.ICP原子发射光谱  李宝炽等用ICP-AES法测定尿石中包括铁在内的微量元素，其中铁约占尿石和0.0057％。Nixon等用本法测定尿及血浆中的含铁量。



九、血浆结合铁容量测定



Ramsay提出的测定血浆的结合铁容量的方法系在血浆中加入FeCl2溶液，放置5min使反应完全后，加轻质碳酸镁陈化后，离心取上清液，加Na2SO3及α，α＇-联吡啶显色。用氯仿萃取后，离心分离，取上清液测吸光度（520nm）。

Harrison等则以Ferrozine为试剂，根据测定所形成的铁配合物在560nm的吸光度测定血浆的结合铁容量。Templeton则利用Ferene试剂与Fe（Ⅱ）形成的配合物在590nm的吸光度测定转铁蛋白的结合铁容量。



十、植物中铁含量的测定



1.AES发射光谱法  庄家旺等报告，用平面光栅摄谱仪测定植物中包括铁在内的30多种元素含量，与ICP所得结果一致。分析线对为302.06/.Pd324.27nm和301.62/Pd324.27nm；测定范围分别为0.01～1及1～10μg/kg。中药材中，铁及其它微量元素也可用发射光谱测定。

2.AAS法  为测定茶叶中的微量元素，黄绍铨等先将茶叶粉在250℃灰后20min，再在500℃灰化3h。用稀HNO3＋3％H2O2微沸0.5h后，定容，取样测定AAS。灰化也可采用干灰化法，即先把茶样的粉末恒重，于250℃灰后20min，再在500℃灰化4h，称灰重计算灰化率（W/G），与缓速剂混合置于罩帽电极中进行测定。

余煜棉等采用此法测定植物性中药中多种元素，其方法是先将药材烘干、粉碎，于95℃烘2～3h，冷却后消化过夜