《临床生物化学》课程教学资源（实验指导）第10章无机离子及微量元素测定.doc_P6-P10

加入标准液测其电位，二者之差值与样本中钠、钾离子浓度和它们在标准液中的浓度之比存在对数关系，可根据能斯特方程计算出样品中的钠、钾离子浓度，用离子选择性电极电位测定钠、钾方法有二种，一种是直接电位法，一种是间接电位法1.直接电位法样品(血清、血浆、全血)或标准液不经稀释直接进入ISE管道作电位分析，因为ISE只对水相中离解离子选择性地产生电位，与样品中脂类、蛋白质所占据的体积无关，即不受能改变血清中水体积比例的高蛋白血症和脂血症等情况的影响。2.间接电位法样品(血清、血浆)和标准液要用指定离子强度与pH值的稀释液作高比例稀释，再输入电极管道进行测量。该方法会受到样品中脂类和蛋白质占据体积的影响。些没有电解质失调而有严重的高血脂和高蛋白血症的血清样品，由于每单位体积血清中水量明显减少，定量吸取样品作稀释后，间接电位法测定会得到假性低钠、钾血症。文献报告，健康人间接电位法比直接电位法约低2%~4%。【试剂与器材】1.试剂各厂家生产的仪器所需试剂都是配套供应的。间接ISE分析时高低浓度斜率液及血清用指定pH值、离子强度的稀释液作高度稀释。斜率液可在给定pH值的缓冲液中添加指定浓度的NaCI溶液与KCI溶液即可，容易配制。直接ISE法是测定离子活度的，离子活度与溶液的pH值及离子强度有关。高、低浓度斜率液除用NaCI溶液、KCI溶液外，还要加入一定量的醋酸钠或磷酸二氢钠/磷酸氢二钠溶液，调节特定pH值来模拟血清水的离子活度。最好使用原厂家提供的配套试剂。2．钠、钾离子选择电极分析仪(1）钾电极：钾电极是对K+具有选择性响应的缬氨霉素液膜电极。此敏感膜的一侧与电极电解液接触，另一面与样品液接触，膜电位的变化与样品中K活度的对数成正比。(2）钠电极：钠电极由对Na*具有选择性响应的特殊玻璃毛细管组成。钠电极与参比电极之间的电位差随样品溶液中Na*活度的变化而改变。(3）参比电极：通常由Ag/AgCI组成，保持一个恒定不变的电位。【操作步骤】生产离子选择电极分析仪的厂家很多，各种型号ISE分析仪的试剂配方试剂用量、操作方法有所不同。严格按各种仪器说明书操作，一般程序是：

加入标准液测其电位，二者之差值与样本中钠、钾离子浓度和它们在标准液中的浓度之比存在对数关系，可根据能斯特方程计算出样品中的钠、钾离子浓度。用离子选择性电极电位测定钠、钾方法有二种，一种是直接电位法，一种是间接电位法。 1．直接电位法样品(血清、血浆、全血)或标准液不经稀释直接进入 ISE 管道作电位分析，因为 ISE 只对水相中离解离子选择性地产生电位，与样品中脂类、蛋白质所占据的体积无关，即不受能改变血清中水体积比例的高蛋白血症和脂血症等情况的影响。 2．间接电位法样品(血清、血浆)和标准液要用指定离子强度与 pH 值的稀释液作高比例稀释，再输入电极管道进行测量。该方法会受到样品中脂类和蛋白质占据体积的影响。一些没有电解质失调而有严重的高血脂和高蛋白血症的血清样品，由于每单位体积血清中水量明显减少，定量吸取样品作稀释后，间接电位法测定会得到假性低钠、钾血症。文献报告，健康人间接电位法比直接电位法约低 2%～4%。【试剂与器材】 1．试剂各厂家生产的仪器所需试剂都是配套供应的。间接 ISE 分析时高低浓度斜率液及血清用指定 pH 值、离子强度的稀释液作高度稀释。斜率液可在给定 pH 值的缓冲液中添加指定浓度的 NaCl 溶液与 KCl 溶液即可，容易配制。直接 ISE 法是测定离子活度的，离子活度与溶液的 pH 值及离子强度有关。高、低浓度斜率液除用 NaCl 溶液、KCl 溶液外，还要加入一定量的醋酸钠或磷酸二氢钠/磷酸氢二钠溶液，调节特定 pH 值来模拟血清水的离子活度。最好使用原厂家提供的配套试剂。 2．钠、钾离子选择电极分析仪 (1) 钾电极：钾电极是对 K+具有选择性响应的缬氨霉素液膜电极。此敏感膜的一侧与电极电解液接触，另一面与样品液接触，膜电位的变化与样品中 K 活度的对数成正比。 (2) 钠电极：钠电极由对 Na+具有选择性响应的特殊玻璃毛细管组成。钠电极与参比电极之间的电位差随样品溶液中 Na +活度的变化而改变。 (3) 参比电极：通常由 Ag/AgCl 组成，保持一个恒定不变的电位。【操作步骤】生产离子选择电极分析仪的厂家很多，各种型号 ISE 分析仪的试剂配方、试剂用量、操作方法有所不同。严格按各种仪器说明书操作，一般程序是：

【参考范围】参见实验55。间接电位法所测定结果与其相同。直接电位法比间接电位法和火焰发射光谱法约高2%~3%，能更真实地反映符合生理意义的血清中的离子浓度。【临床意义】1.钠(1）血钠降低：血清钠浓度低于135mmol/L为低钠血症。临床上常见于：1）稀释性低钠血症：肾病综合征的低蛋白血症、肝硬化腹水、右心衰竭时的有效血容量减低等都引起抗利尿激素增多，血钠被稀释。2）消耗性低钠血症：多见于胃肠道失钠(如幽门梗阻、呕吐、腹泻、胃肠道、胆道、胰腺术后造瘘及引流等)；尿钠排出增多(见于严重肾孟肾炎、肾小管严重损害、肾上腺皮质功能不全、糖尿病及应用利尿剂治疗等)；皮肤失钠(大量出汗时，如只补充水分而不补充钠大面积烧伤、创伤，体液及钠从创口大量丢失等)。(2）血钠增高：血清钠高于145mmol/L为高钠血症。可见于：1）肾上腺皮质功能亢进，如Cushing 综合征、原发性醛固酮增多症：2）严重脱水：见于严重高渗性脱水；3）中枢性尿崩症时尿量大而供水不足时。2.钾(1）血清钾增高(>5.5mmol/L)：见于肾上腺皮质功能减退、急性或慢性肾功能衰竭、休克、组织挤压伤、重度溶血及口服或注射含钾液过多等，(2)血清钾降低(<3.5mmol/L)：见于严重腹泻、呕吐、肾上腺皮质功能亢进、服用利尿剂及胰岛素的应用等。大剂量注射青霉素钠盐时肾小管会大量失钾。家族性周期性麻痹在发作时血清钾降低，可低至2.5mmol/L左右，但在发作间歇期血清钾可以正常。【注意事项】1.ISE分析仪钠电极多采用硅酸铝玻璃电极膜制成，使用期较长。钾电极多采用缬氨霉素膜制成，有规定的寿命，需定期更换。2．每个工作日后，必须清洗电极和管道，以防蛋白质沉积。定期用含有蛋白水解酶的去蛋白液浸泡管道。并按厂家规定的程序对仪器进行定期的维护保养。3．作尿样检测时，应离心尿样、以去除细胞、晶体等；同时稀释尿样，将一份尿样用9份尿样稀释液稀释、不得分析未经稀释的尿样4．在ISE使用中发现的误差有两类，其一是由于离子选择性电极薄膜的蛋白质漂浮

【参考范围】参见实验 55。间接电位法所测定结果与其相同。直接电位法比间接电位法和火焰发射光谱法约高 2%～3%，能更真实地反映符合生理意义的血清中的离子浓度。【临床意义】 1．钠 (1) 血钠降低：血清钠浓度低于 135mmol/L 为低钠血症。临床上常见于： 1) 稀释性低钠血症：肾病综合征的低蛋白血症、肝硬化腹水、右心衰竭时的有效血容量减低等都引起抗利尿激素增多，血钠被稀释。 2) 消耗性低钠血症：多见于胃肠道失钠(如幽门梗阻、呕吐、腹泻、胃肠道、胆道、胰腺术后造瘘及引流等)；尿钠排出增多(见于严重肾盂肾炎、肾小管严重损害、肾上腺皮质功能不全、糖尿病及应用利尿剂治疗等)；皮肤失钠(大量出汗时，如只补充水分而不补充钠；大面积烧伤、创伤，体液及钠从创口大量丢失等)。 (2) 血钠增高：血清钠高于 145mmol/L 为高钠血症。可见于： 1) 肾上腺皮质功能亢进，如 Cushing 综合征、原发性醛固酮增多症； 2) 严重脱水：见于严重高渗性脱水； 3) 中枢性尿崩症时尿量大而供水不足时。 2．钾 (1) 血清钾增高(＞5.5mmol/L)：见于肾上腺皮质功能减退、急性或慢性肾功能衰竭、休克、组织挤压伤、重度溶血及口服或注射含钾液过多等。 (2) 血清钾降低(＜3.5mmol/L)：见于严重腹泻、呕吐、肾上腺皮质功能亢进、服用利尿剂及胰岛素的应用等。大剂量注射青霉素钠盐时肾小管会大量失钾。家族性周期性麻痹在发作时血清钾降低，可低至 2.5mmol/L 左右，但在发作间歇期血清钾可以正常。【注意事项】 1．ISE 分析仪钠电极多采用硅酸铝玻璃电极膜制成，使用期较长。钾电极多采用缬氨霉素膜制成，有规定的寿命，需定期更换。 2．每个工作日后，必须清洗电极和管道，以防蛋白质沉积。定期用含有蛋白水解酶的去蛋白液浸泡管道。并按厂家规定的程序对仪器进行定期的维护保养。 3．作尿样检测时，应离心尿样、以去除细胞、晶体等；同时稀释尿样，将一份尿样用 9 份尿样稀释液稀释、不得分析未经稀释的尿样。 4．在 ISE 使用中发现的误差有两类，其一是由于离子选择性电极薄膜的蛋白质漂浮

或由于薄膜的污染而改变了电极选择性离子反应性，造成各种误差；其二是“溶剂排斥效应”引入误差，与样品中脂类和蛋白质占据体积有关。【评价】1.ISE法测定钠、钾选择性高钠电极选择比，Na:K=300:1，缬氨霉素钾电极选择比K:Na=5 000:1.2.测量范围（线性）直接法血清钠100~180mmol/L，尿钠25~150mmol/L，血清钾1~9mmol/L，尿钾5~105mmol/L。间接法血清钠100~180mmol/L，尿钠30~90mmol/L，血清钾2~10mmol/L，尿钾12~200mmol/L3.变异系数直接法血钠批内CV为0.4%~1%，批间CV为1.4%~2.1%，钾批内CV为0.5%~2%，批间CV2.3%~2.4%；间接法血钠批内CV为0.7%~1.4%，批间CV为1.2%~1.3%，钾批内CV为1.5%~2.0%，批间CV2.0%~3.2%。4.回收率直接法：K+回收率96.3%~100.8%、Na+为97.5%~102.5%；间接法：K回收率为97.1%~105%，Na+为95.0%~96.5%。5.干扰因素Nat119~171mmol/L，肌酐450.84~6335.96umol/L，尿酸559.3~1576.75umol/L，尿素5.83~30.14mmol/L，钙2.77~6.10mmol/L，镁0.54~1.73mmol/L，及生理浓度的磷、铵和 pH值均不影响K+的测定。但枸橡酸盐、草酸盐、EDTA和氟化钠有一定的干扰作用。6．由于ISE法不需要燃料，较安全，且可以与自动生化分析仪组合，故有取代FES法的趋势。第二节血清钙测定血浆中约含钙2.1mmol/(8.4~10.2mg/dl)，以三种形式存在：①非扩散钙(non-difusionalcalcium)：是指与血浆蛋白相结合的钙，占血浆总钙的45%；②离子钙(ioncalcium)：是具有生理活性的部分，约占血浆总钙的50%；络合钙(chelatingcalcium)：主要指与构橡酸结合的钙，是体内钙的一种运输方式，约占血浆总钙的5%左右。钙离子和络合钙都能透过毛细血管壁，故统称为扩散钙。血钙的测定方法很多，一般可分为总钙测定和离子钙测定法。前者包括同位素稀释质谱法(isotopedilutingmass spectrometry)、原子吸收光谱法(atomicabsorptionspectroscopy，AAS）、分光光度法(spectrophotography）和络合滴定法(chelating

或由于薄膜的污染而改变了电极选择性离子反应性，造成各种误差；其二是“溶剂排斥效应” 引入误差，与样品中脂类和蛋白质占据体积有关。【评价】 1．ISE 法测定钠、钾选择性高钠电极选择比，Na:K=300:1，缬氨霉素钾电极选择比， K:Na=5 000:1。 2．测量范围(线性) 直接法血清钠 100～180mmol/L，尿钠 25～150mmol/L，血清钾 1～ 9mmol/L，尿钾 5～105mmol/L。间接法血清钠 100～180mmol/L，尿钠 30～90mmol/L，血清钾 2～10mmol/L，尿钾 12～200mmol/L 3．变异系数直接法血钠批内 CV 为 0.4%～1%，批间 CV 为 1.4%～2.1%，钾批内 CV 为 0.5%～2%，批间 CV 2.3%～2.4%；间接法血钠批内 CV 为 0.7%～1.4%，批间 CV 为 1.2%～ 1.3%，钾批内 CV 为 1.5%～2.0%，批间 CV 2.0%～3.2%。 4．回收率直接法：K+回收率 96.3%～100.8%、Na +为 97.5%～102.5%；间接法：K+ 回收率为 97.1%～105%，Na +为 95.0%～96.5%。 5．干扰因素 Na +119～171mmol/L，肌酐 450.84～6 335.96μmol/L，尿酸 559.3～1 576.75 μmol/L，尿素 5.83～30.14mmol/L，钙 2.77～6.10mmol/L，镁 0.54～1.73mmol/L，及生理浓度的磷、铵和 pH 值均不影响 K+的测定。但枸橼酸盐、草酸盐、EDTA 和氟化钠有一定的干扰作用。 6．由于 ISE 法不需要燃料，较安全，且可以与自动生化分析仪组合，故有取代 FES 法的趋势。第二节血清钙测定血浆中约含钙 2.1mmol/(8.4～10.2mg/dl)，以三种形式存在：①非扩散钙(non-difusional calcium)：是指与血浆蛋白相结合的钙，占血浆总钙的 45%；②离子钙(ion calcium)：是具有生理活性的部分，约占血浆总钙的 50%；③络合钙(chelating calcium)：主要指与枸橼酸结合的钙，是体内钙的一种运输方式，约占血浆总钙的 5%左右。钙离子和络合钙都能透过毛细血管壁，故统称为扩散钙。血钙的测定方法很多，一般可分为总钙测定和离子钙测定法。前者包括同位素稀释质谱法(isotope diluting mass spectrometry)、原子吸收光谱法(atomic absorption spectroscopy，AAS)、分光光度法(spectrophotography)和络合滴定法(chelating

《临床生物化学》课程教学资源（实验指导）第10章 无机离子及微量元素测定

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