人体碘营养评价技术浅析

来源:用户上传      作者:

　　[摘要] 碘作为人体必需的微量元素，对于人体的智力发育和体格发育都具有至关重要的作用。该研究对国内外检测碘水平的几种方法的优缺点进行了总结与分析，旨在指导科研人员和临床检验实验室人员根据应用目的采取相应得检测方法，既保障检测结果的准确性，又能够保障操作人员自身健康和环境安全。
　　[关键词] 碘;评价技术;微量元素;方法学
　　[中图分类号] R151 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654（2019）05（c）-0192-03
　　[Abstract] Iodine， as a necessary trace element in human body， plays a vital role in human intelligence and physical development. The advantages and disadvantages of several methods for detecting iodine level at home and abroad are summarized and analyzed in order to guide scientific researchers and clinical laboratory personnel to adopt corresponding detection methods according to their application purposes， which can not only ensure the accuracy of the detection results， but also ensure the health of operators themselves and environmental safety.
　　[Key words] Iodine; Evaluation techniques; Trace element; Methods
　　 碘是必需的微量营养物质，因长期碘缺乏引发的器官器质性病变和/或机体功能障碍统称为碘缺乏疾病[1]。碘缺乏是一种较为严重的地方病，成年人缺碘会造成地方性甲状腺肿大，儿童缺碘会造成痴呆、聋哑、身材矮小等，育龄妇女缺碘会造成不孕，孕妇缺碘会造成流产、早产、甚至死产[2]，也会造成新生儿、婴幼儿智力发育和体格发育障碍、智力极其低下。碘缺乏疾病严重制约着我国人口素质的提升。
　　 研究表明，碘的摄入剂量与人体甲状腺相关疾病的发生呈现出“U”字型的关系。机体长期过量或超足量摄碘会诱发“碘致甲亢、高碘甲状腺肿、自身免疫性甲状腺疾病等碘过量相关疾病[3-4]，进而导致机体发生一系列的功能、形态或代谢障碍，严重危害人体健康。甲状腺相关疾病的发生发展和碘元素摄入的途径与剂量、持续时间、碘的耐受性等具有强相关性[5-7]。
　　1  国家政策导向
　　 国家非常关注人群碘营养水平，陆续出台相关政策文件，推行系列化有效措施，致力消除碘缺乏疾病。我国卫生系统已作出相应规定：产妇、孕妇、0～2岁婴幼儿、乳母、儿童作为人体碘营养水平重点关注人群。中国妇女与儿童发展纲要（2001-2010）一文指出：我国各级妇幼保健机构都要定期开展孕产妇、婴幼儿等核心人群的尿碘动态监测工作。针对育龄妇女、孕妇、产妇、乳母以及婴幼儿等碘营养缺乏问题，原卫生部、国家发展改革委、财政部等13个部委于2006年分布了《实现2010年消除碘缺乏病目标行动方案》，旨在加强核心人群的碘营养水平的监测工作，实施强化碘盐等措施，提高碘营养摄入剂量，提高人口素质。食盐强化加碘、全民补碘是我国消除碘缺乏疾病的一个有效行动，自从实施以来取得了较为不错的效果。
　　2  碘营养水平监测的“公认指标”
　　 早期使用的碘营养评价指标主要有血碘和尿碘，相对于血碘，尿碘分析更具有无创性，对实验室条件要求以及人员技能水平要求相对较低。因此，也被国际碘缺乏病控制理事会、联合国儿童基金会、世界卫生组织共同选定“尿碘”作为评价碘营养水平评价的重要指标[8-10]，并根据长期尿碘、水碘、碘盐等碘营养监测的多个数据，共同确定当地人群碘营养水平的摄入标准。人体尿液中的碘含量非常低，且多价碘元素共存等因素存在，个体对于碘的代谢能力和耐受力差异亦较大，对测定方法的准确性、灵敏度、检测线性范围、抗干扰能力、稳定性、经济成本等技术要求都比较高。
　　3  碘营养评价的几种技术方法
　　3.1  国际三联组织推荐方法
　　 世界卫生组织、国际碘缺乏病控制理事会、联合国儿童基金会共同推荐了人体尿液中碘营养水平的测定方法[11-13]。该方法的检测原理主要是采用氯酸作为催化剂消化尿样中的碘元素，然后催化砷铈氧化还原反应的发生，使用分光光度检测法检测（A法）或采用亚铁菲绕啉离子作为指示剂、利用回归方程式计算含量（B法）。在A法的基础上，采用过硫酸铵替代氯酸作为催化剂来进行尿样的消化[14]，经过砷铈催化的氧化还原反应，最后采用分光光度法进行测定。国际三联组织于2001年联合推荐“过硫酸铵消化碘催化砷铈反应分光光度法”作为人体尿液碘测定法的推荐方法。与A法相比较，该方法在消化尿样时具有无有害气体溢出、无爆炸危害性、生物安全性更高等优势。
　　3.2  卫生行业标准法
　　 中国在1999年首次发行了人体尿液碘测定的行业标准（WS/T 107-1999）[15]。该行业标准是在回顾了我国多年来建立的人体各种尿液碘的测定方法基础上，借鉴1993年国际三联组织推荐的A法，结合中国具体国情而定的，能够适用大多数实验室操作的检测方法。该标准是由天津医科大学牵头，陕西、湖北、安徽、福建等地方单位共同参与起草的。该行业标准改进了标准曲线的线性范围和反应温度，同时严格界定了反应时间。此外，在该方法中批内、批间变异系数（CV）均<5%，最低检测浓度为5 μg/L。在卫生行业标准和国际三联组织推荐方法的基础上，原卫生部全国地方病寄生虫病标准委员会等相关单位于2006年联合修订了人体尿液碘测定的卫生行业标准（WS/T 107-2006）[16]。该方法使用“过硫酸铵”替代“氯酸”來进行尿液消化，人体尿液碘的最低检出限提升至3 μg/L。 　　3.3  冷消化法
　　 基于国际三联组织推荐方法的基础上，我国学者刘列钧等人[17]开发了改良B法，主要是采用解析剂、ADA消解液以及中和剂来进行尿液消化过程，在进行砷铈催化反应，直到反应溶液从蓝色变为蓝紫色时终止计时，利用经验回归方程的方法推算人体尿液中碘的含量。该方法的优点是：不需要长时间的消化过程和专用的比色设备，标曲范围0～400 μg/L之间，最低检测线调至为5 μg/L。
　　3.4  半定量快速检测法
　　 不论是卫生行业标准法、国际三联组织推荐标准法，还是ADA冷消化法，检测耗时较长，都不利于临床应用。基于此现状和临床检测需求，Rendl等人[18]发明了一种快速检测人体新陈代谢过程中的尿碘（非推荐方法的人体摄入的全碘）含量（半定量）分析方法。该方法的主要原理是利用负一价的碘离子催化3，3，5，5-四甲基联苯胺（TMB）和过氧乙酸/过氧化氢的氧化反应，该反应在一定时间内出现颜色变化，再与标准色卡进行比对，测定尿碘浓度测定的半定量。该反应必需在尿样（晨尿中段尿为佳）采集后4 h内进行测定，该反应3～5 min就可以得到检测结果，操作相对简单、反应快速，结果准确。
　　3.5  基于电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）分析技术
　　 电感耦合等离子体质谱仪是20世纪80年代发展起来的一种新型的分析技术。ICP-MS主要由电感耦合等离子体（ICP）和质谱（MS）两大部分组成，前者是通过高温离子源把样品从分子变成离子，并通过离子透镜选择待检物质到达质谱分析器，后者主要是离子检测分析器（如三重四级杆等），通过待检物质的特定的“质荷比”将待检物质进行精确分析。ICP-MS具有检出限低、线性范围宽、干扰最少、精密度高、分析速度快、高通量，且可对血液、尿液、毛发、指甲等多种类型样本进行分析等特点。预期ICP-MS技术会成为医学实验室用于人体微量元素分析的首选仪器，ICP-MS高昂的设备成本是制约其推广应用的主要因素。
　　4  总结
　　 国际三联组织推荐方法、卫生行业标准法、改良B法（ADA冷消化法）、半定量快速检测法以及电感耦合等离子体质谱分析法（ICP-MS），各自均有优缺点，主要看应用场所、应用目的以及自身经济状况来确定选择哪一种检测方法。由于国家推荐法和卫生行业标准法的操作较为繁琐、耗时较长，检测过程中会使用到三氧化二砷（俗称砒霜），且会有氯气等刺激性气体释放，可对操作人员身体和环境造成损害和污染。改良B法（ADA冷消化法）虽然操作较为简便，反应较为快速，但颜色变化节点判读因人而异，因为每个人对于颜色的敏感性不同。因此，实验结果易受人为主管因素影响较大。半定量快速检测法，因其独特的反应原理，反应过程中无需使用砒霜，无有毒气体释放，反应快速（从尿液采集、纯化到检测显色仅需3～5 min），特别适合具有自检需求的人群，操作也较为简单。
　　 从生物安全性、操作人员安全性以及检测精准度来评判，电感耦合等离子体质谱仪分析方法具有检测限最低、检测范围最宽、高通量等特点，预期会成为未来检验医学领域微量元素检测的首选仪器。
　　[参考文献]
　　[1]  王玉肖，李娟娟，田红彪，等.孕产妇和婴幼儿碘营养评价研究进展.中国妇幼保健，2014，29（30）：5019-5020.
　　[2]  唐毅，汪勤，唐荣，等.妊娠期与非妊娠期妇女碘营养状况尿碘分析[J].中国计划生育学杂志，2009，18（1）：39-40.
　　[3]  刘永孝.碘过多与人体健康综述[J].安徽预防医学杂志，2005，11（1）：23-25.
　　[4]  刘淼.过量碘摄入引起机体内微观改变的研究进展[J].中国地方病防治杂志，2007，22（6）：427-430.
　　[5]  应桂英，栾荣生.碘营养状况研究进展[J].现代预防医学， 2006，33（1）：39-40.
　　[6]  葛丽平，孔繁增.碘缺乏对孕妇及胎儿的影响[J].河北北方学院学报，2008，25（5）：81-82.
　　[7]  李毅，成国娟.孕产妇尿碘水平测定结果分析[J].中国妇幼保健，2005，21（23）：3242-3243.
　　[8]  WHO.Iodine and health eliminating iodine deficiency disorders safely through salt iodization[M].1994，Geneva，1-7.
　　[9]  WHO/UNCF/ICCIDD.Indicators for assessing iodine deficiency disorders and their control through salt iodization[M].1994：1-55.
　　[10]  ICCIDD/UNCF/WHO.Assessment of iodine deficiency disorders and monitoring their elimination[M].A guide for programme managers （second edition）， 2001：1-107.
　　[11]  WHO/UNICEF/ICCIDD. Assessment of iodine deficiency disorders and monitoring their elimination[M].A guide for programme managers （third edition），2007：1-99.
　　[12]  WHO/UNCF/ICCIDD.Indicators for assessing iodine deficiency disorders and their control programmes[M].1993：1-30.
　　[13]  DUNN JT，CRUTCHFIELD HE，GUTEKUNST，R.Two sample methods for measuring iodine in urine[J].Thyroid，1993，3（2）：119-123.
　　[14]  Pino S，Fang SL，Braverman LE.Ammonium persulfate： a safe alternative oxidizing reagent for measuring urinary iodine[J]. Clin Chem， 1996， 42（2）：239-243.
　　[15]  中华人民共和国卫生行业标准.尿中碘的砷铈催化分光光度测定方法[M].北京：人民卫生出版社，2006：1-3.
　　[16]  中华人民共和国卫生行业标准.尿碘的砷铈催化分光光度测定方法[M].北京：中国标准出版社，1999：1-3.
　　[17]  刘列钧，阎玉芹，郑朝晖.ADA 冷消化尿样砷铈催化反应计时测定尿碘[J].中国地方病学杂志，1999，18（1）：62-64.
　　[18]  Rendl J， Bier D， Groh T， et al. Rapid urinary iodide test[J]. J Clin Endocrinol Metab，1998，83（3）：1007-1012.
　　（收稿日期：2019-02-25）
　　[作者简介] 郭春秀（1973-），女，北京人，本科，主管檢验技师，研究方向：医学检验。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14960648.htm