導(dǎo)讀

臨床金屬組學(xué)是金屬組學(xué)的一個分支，主要研究尿液、血液和組織中的金屬組。砷中毒的臨床診斷主要依據(jù)尿中總砷的濃度，由于不同形態(tài)砷的毒性差異很大，分析尿中總砷超標(biāo)的砷形態(tài)，可為精確治療提供依據(jù)，也可用于了解砷中毒患者經(jīng)二巰基丙烷鈉治療后體內(nèi)砷的去向。首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院職業(yè)病與中毒醫(yī)學(xué)科是國家臨床重點?？疲嗄陙沓袚?dān)著中毒事件的處置工作。近期，島津企業(yè)管理（中國）有限公司與該單位合作，利用LC20-Ai+ICPMS-2030測定了砷中毒患者經(jīng)過治療后不同時間段內(nèi)尿液中不同形態(tài)和價態(tài)砷的含量分析。合作文章發(fā)表在Atomic Spectroscopy期刊上，島津應(yīng)用工程師宋曉紅老師為第一作者，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院職業(yè)病與中毒醫(yī)學(xué)科李惠玲老師為通訊作者。

砷中毒主要由砷化物引起，其中以毒性較大三氧化砷（俗稱砒霜）多見，還包括二硫化砷（雄黃）、三硫化二砷（雌黃）及砷化氫等。一般經(jīng)口、皮膚或傷口吸收，當(dāng)體內(nèi)的砷蓄積到中毒量，機體會產(chǎn)生一系列病理生理變化及其臨床表現(xiàn)，臨床表現(xiàn)為急性胃腸炎、神經(jīng)系統(tǒng)、肝和砷功能損害等，嚴(yán)重者可危及生命。

砷形態(tài)分析強有力手段

圖1. 島津LC-20Ai+ICPMS-2030元素形態(tài)分析聯(lián)用系統(tǒng)

•全PEEK的泵頭和管路，更好的惰性

•TRM軟件同時控制LC和ICPMS方法參數(shù)設(shè)置

•節(jié)約氣體，提高工作效率

方法建立：文章中嘗試了不同的梯度洗脫條件，優(yōu)化了砷化合物的分離度和檢測靈敏度。

表1.和表2.分別為優(yōu)化的色譜參數(shù)和梯度洗脫參數(shù)。圖2.為在表1.和表2.設(shè)定的參數(shù)條件下，各砷化合物的色譜圖。

表1. 色譜參數(shù)

表2. 梯度洗脫參數(shù)

圖2. 色譜圖

1. 砷膽堿(AsC)+ 砷甜菜堿(AsB) 2. 二甲基砷(DMA) 3. 亞砷酸(As(Ⅲ)) 4. 一甲基砷(MMA) 5. 砷酸(As(Ⅴ))

臨床應(yīng)用

取服用雄黃粉后引起砷中毒患者的尿樣進行尿砷形態(tài)分析，該患者隨機尿檢結(jié)果顯示尿砷濃度6.7 µg/mL。采用二巰基丙磺酸鈉治療后，收集該患者的尿樣進行尿砷濃度測定評估療效。檢測結(jié)果顯示（見表3.），尿中AsC+AsB均未檢出，其余形態(tài)砷在治療過程中濃度逐漸下降，其中As(III)降低明顯，至第16天未檢出。第15天總砷結(jié)果顯示＜0.1 µg/mL，低于中毒限值。雄黃中溶于水的As(III)及As(V)，進入體內(nèi)后，一般認(rèn)為砷在體內(nèi)的簡要代謝過程為：iAs（Ⅲ）→iAs（Ⅴ）→MMA（Ⅴ）→MMA（Ⅲ）→DMA（Ⅲ）→DMA（Ⅴ）→尿排出。本研究發(fā)現(xiàn)雄黃攝入后砷在體內(nèi)代謝導(dǎo)致患者尿中DMA和MMA增高，明顯高于健康人群。在用二巰基丙磺酸鈉治療后，As(III)被絡(luò)合排出體外，其余各種形態(tài)的砷也逐漸減少。

表3. 砷中毒患者治療后尿液測定結(jié)果（ng/mL）

結(jié)論

建立高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜（LC-ICP-MS）測定尿液中形態(tài)砷含量的檢測方法，用于評估總砷超標(biāo)患者體內(nèi)形態(tài)砷的濃度。該方法可應(yīng)用于健康人尿液、接受砷劑治療的患者尿液和其他砷中毒患者尿液中砷形態(tài)的分析

專家觀點

文章通訊作者李惠玲老師表示：砷的毒性與其存在的形態(tài)密切相關(guān)，生物樣品中砷形態(tài)分析需要精準(zhǔn)可靠的聯(lián)用技術(shù)和儀器設(shè)備。島津LC-20Ai和ICPMS-2030聯(lián)用完成了砷中毒患者的中毒篩查及治療過程中尿砷形態(tài)的檢測。該方法實現(xiàn)了尿中砷形態(tài)良好的分離，準(zhǔn)確度、靈敏度及穩(wěn)定性均滿足檢測的需求。