導讀

臨床金屬組學是金屬組學的一個分支，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尿中總砷的濃度，由于不同形態砷的毒性差異很大，分析尿中總砷超標的砷形態，可為精確治療提供依據，也可用于了解砷中毒患者經二巰基丙烷鈉治療后體內砷的去向。首都醫科大學附屬北京朝陽醫院職業病與中毒醫學科是國家臨床重點專科，多年來承擔著中毒事件的處置工作。近期，島津企業管理（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過治療后不同時間段內尿液中不同形態和價態砷的含量分析。合作文章發表在Atomic Spectroscopy期刊上，島津應用工程師宋曉紅老師為第一作者，首都醫科大學附屬北京朝陽醫院職業病與中毒醫學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。一般經口、皮膚或傷口吸收，當體內的砷蓄積到中毒量，機體會產生一系列病理生理變化及其臨床表現，臨床表現為急性胃腸炎、神經系統、肝和砷功能損害等，嚴重者可危及生命。

砷形態分析強有力手段

圖1. 島津LC-20Ai+ICPMS-2030元素形態分析聯用系統

•全PEEK的泵頭和管路，更好的惰性

•TRM軟件同時控制LC和ICPMS方法參數設置

•節約氣體，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.分別為優化的色譜參數和梯度洗脫參數。圖2.為在表1.和表2.設定的參數條件下，各砷化合物的色譜圖。

表1. 色譜參數

表2. 梯度洗脫參數

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))

臨床應用

取服用雄黃粉后引起砷中毒患者的尿樣進行尿砷形態分析，該患者隨機尿檢結果顯示尿砷濃度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。檢測結果顯示（見表3.），尿中AsC+AsB均未檢出，其余形態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)，進入體內后，一般認為砷在體內的簡要代謝過程為：iAs（Ⅲ）→iAs（Ⅴ）→MMA（Ⅴ）→MMA（Ⅲ）→DMA（Ⅲ）→DMA（Ⅴ）→尿排出。本研究發現雄黃攝入后砷在體內代謝導致患者尿中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)被絡合排出體外，其余各種形態的砷也逐漸減少。

表3. 砷中毒患者治療后尿液測定結果（ng/mL）

結論

建立高效液相色譜-電感耦合等離子體質譜（LC-ICP-MS）測定尿液中形態砷含量的檢測方法，用于評估總砷超標患者體內形態砷的濃度。該方法可應用于健康人尿液、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密切相關，生物樣品中砷形態分析需要精準可靠的聯用技術和儀器設備。島津LC-20Ai和ICPMS-2030聯用完成了砷中毒患者的中毒篩查及治療過程中尿砷形態的檢測。該方法實現了尿中砷形態良好的分離，準確度、靈敏度及穩定性均滿足檢測的需求。