Новости

Dec 12, 2023

Как избежать аналитических помех при анализе микроэлементов

Автор: Джессика Колон-Франко, доктор философии, DABCC, FAACC

Автор:Джессика Колон-Франко, доктор философии, DABCC, FAACC //Дата:1 ДЕКАБРЯ 2022 //Источник:Новости клинической лаборатории

Микроэлементы, также известные как тяжелые металлы, встречаются в организме человека в очень небольших концентрациях, от частей на миллион до частей на миллиард. Некоторые микроэлементы (например, хром, кобальт, медь, железо, марганец, молибден, селен, цинк) необходимы для биологических процессов в организме человека. Дефицит этих элементов может иметь неблагоприятные клинические проявления, которые устраняются добавками. В избыточных количествах некоторые из этих металлов могут быть вредными.

Другие металлы, такие как алюминий (Al), мышьяк (As), бериллий (Be), свинец (Pb) и ртуть (Hg), не имеют известных биологических функций и токсичны. Отравление тяжелыми металлами может произойти в результате профессиональных и экологических воздействий, пищевых продуктов и лекарств, а также красок на основе свинца.

Для всех этих металлов клинические лаборатории проводят анализ микроэлементов в биологических образцах либо для оценки состояния питания пациентов, либо для выявления токсичности.

Достоверность результатов по микроэлементам во многом зависит от принятия мер по адекватному сбору пробы. Чтобы предотвратить загрязнение, лаборатории перечисляют приемлемые устройства и процедуры сбора. Лучшая практика для взятия крови – использовать сертифицированные пробирки, не содержащие следов металлов (т. е. с темно-синей крышкой, доступные с антикоагулянтом или без него) или пробирки, не содержащие свинца (т. е. коричневую крышку).

Некоторые лаборатории могут принимать образцы в пробирках, не содержащих следов металлов, если предпочтительные пробирки недоступны, например, во время нехватки. Недавний пример — использование пробирок с лавандовой крышкой с ЭДТА для тестирования на свинец и добавление в результат заявления об отказе от ответственности, предупреждающего о том, что контейнер не содержит металлов. О загрязнении пробирок и ошибочных результатах из-за такой практики сообщалось неоднократно. Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) (www.cdc.gov/nceh/lead/lab) предлагают образовательные инструменты для правильного сбора образцов венозных и капиллярных сосудов.

При взятии проб у детей предполагается контаминация повышенным содержанием свинца в капиллярной пробе, после чего проводится второй анализ венозной пробы. Образец не следует брать у пациентов, получающих контрастное вещество, содержащее гадолиний (Gd), йод (I) или барий (Ba), в течение 96 часов. Контрастные вещества на основе металлов мешают анализу следов металлов.

Методом выбора микроэлементов является масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ICP-MS) из-за ее чувствительности и многоэлементного количественного определения. В этом методе для ионизации образца используется плазма, нагретая до температуры 10 000 К, и определенные изотопы, которые обнаруживаются с помощью масс-спектрометрии.

Некоторые клинические лаборатории также выполняют элементный анализ с помощью атомно-абсорбционной спектрофотометрии (ААС). В графитовой печи AAS, когда образец нагревается пламенем, элементы поглощают свет определенной длины волны, который обнаруживается спектрофотометром. Для контекста, участники недавнего опроса по проверке квалификации, проведенного Колледжем американских патологов, в основном анализировали метод ИСП-МС (54%), а затем ААС (39%). О других тяжелых металлах повсеместно сообщали с помощью ICP-MS.

Несмотря на преимущества ИСП-МС, этот метод имеет некоторые недостатки. ИСП-МС является более дорогим, требует более высоких технических знаний для разработки метода и подвержен влиянию спектральных помех (например, изобар, двухзарядных или многоатомных частиц с тем же соотношением m/z, что и интересующий элемент). С помощью современных инструментов мы можем преодолеть большинство спектральных помех, поскольку инструменты ИСП-МС оснащены коллизионной или реакционной ячейкой (CRC). В зависимости от прибора помехи можно устранить, стимулируя реакцию между химически активным газом (например, O2 или H2) и интерферентом или аналитом, или комбинируя нереакционноспособный газ, такой как гелий, с распознаванием кинетической энергии, что позволяет распознавать большие многоатомные виды, среди других подходов.