《血清中碘的测定 砷铈催化分光光度法》标准解读

申红梅 纪晓红 张亚平 贾清珍 王海燕 李卫东 杜恣闲

《血清中碘的测定 砷铈催化分光光度法》标准（WS/T 572-2017）已于2017年8月16号由中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会发布，并将于2018年2月15号实施。本文主要围绕标准的制定背景、主要技术内容和制定依据进行解读。

1 标准制定的背景

随着社会的进步和经济的发展，人们对自身的健康越来越关注，包括个体的碘营养水平评价。狭义的碘营养评价指标包括膳食碘摄入量、血清碘、甲状腺含碘量、尿碘、乳汁碘；广义的碘营养评价指标还包括甲状腺肿、甲状腺功能、甲状腺球蛋白、智商等[1]。血清碘代表体内实际的碘水平，能比较真实地反映近期机体的碘营养状况，且比较稳定，近年来在个体碘营养评价指标的筛选上受到越来越多的关注[2-4]，但是没有统一的测定方法的标准，仅有在研究工作中应用的方法报道，为了满足个体碘营养评价的需求，急需建立标准的血清碘的测定方法。2015年经国家卫生标准委员会地方病标准专业委员会工作会议同意立项，由国家卫生计生委法制司批准并列入2015年卫生标准制修订项目计划（项目编号20150401），中国疾病预防控制中心地方病控制中心、福建省厦门市疾病预防控制中心和山西省地方病防治研究所为标准起草单位，中国疾病预防控制中心营养与健康所、安徽省疾病预防控制中心和福建省龙岩市疾病预防控制中心作为标准验证单位。鉴于目前国际国内尚无统一的血清碘测定方法标准，我们按照国家标准化工作的要求，充分考虑我国医疗卫生体系实验室的设备设施，参考国内外有关文献，经研究、改进和验证后制定了本标准。

2 标准的主要技术内容

2.1 原理

采用高氯酸-氯酸钠溶液消化血清样品，利用碘对砷铈氧化还原反应的催化作用：反应中黄色的Ce4+被还原成无色的Ce3+，碘含量越高，反应速度越快，所剩余的Ce4+则越少；控制反应温度和时间，比色测定体系中剩余Ce4+的吸光度值，求出碘含量。

2.2 仪器

（1）消化控温加热装置：恒温消解仪（控温点精度 130℃±2℃，孔间温差≤1℃）；（2） 恒温水浴：控温精度±0.3℃；（3）分光光度计，1 cm 比色杯；（4）玻璃试管：15 mm×100 mm 或15 mm×120 mm；（5）定量移液器：100μl、1 000μl、5 000μl；定量玻璃移液管：5 ml和10 ml；（6） 秒表；（7）恒温干燥箱；（8） 离心机。

2.3 试剂及配制的溶液

本标准所用试剂除另有说明外，均为分析纯试剂，实验用水应符合 GB/T 6682 中二级水规格。溶液配制过程中试剂应符合标准要求，并且在配置过程中要严格控制碘污染。（1）氯酸钠溶液[c（NaClO3）=2.0 mol/L]；（2）硫酸溶液 [c (H2SO4)=2.5 mol/L]；（3）亚砷酸溶液[c(H3AsO3)=0.025 mol/L]；（4）硫酸铈铵溶液[c(Ce4+)=0.025 mol/L]；（5）碘标准溶液：①碘标准储备溶液[ρ(I)=100μg/ml]，②碘标准中间溶液 [ρ(I) =10 μg/ml]，③碘标准使用系列溶液[ρ(I)=0～300μg/L] 。

2.4 样品采集和保存

使用一次性真空非抗凝采血管采集不少于2 ml血液，室温静置0.5 h后，于3 000 r/min离心10 min，分离出血清置于具塞聚乙烯塑料管中，严密封口以防水分蒸发。在室温（20℃）下可保存7 d，在4℃下可保存1个月，密封后冷冻（-20℃）至少可保存3个月。注意：样品在现场采集、运输和保存过程中应避免与含碘物品接触。

2.5 分析步骤

（1）分别取0.10 ml碘标准使用系列溶液及血清样（如果血清样的碘浓度超过标准曲线的碘浓度范围，则用纯水稀释后取样）各置于玻璃试管中，各管加入0.5 ml高氯酸、0.6 ml氯酸钠溶液，混匀后置于130℃的消化控温加热装置中，消化120 min，取下冷却至室温。可在15℃～30℃之间一个稳定的温度环境下（室温或控温）进行以下（2）～（4）分析步骤，要求温度波动不超过±0.3℃。（2）各管加入3.0 ml亚砷酸溶液，充分混匀后放置15 min，使其温度达到平衡（注意将标准系列管按碘浓度由高至低顺序排列）。（3）秒表计时，依顺序每管间隔相同的时间（30 s或20 s）向各管准确加入0.60 ml硫酸铈铵溶液，立即混匀。（4）待第一管（即标准系列中加300 mg/L碘浓度管）的吸光度值达到0.10左右时，依顺序每管间隔同样时间（与前一步骤间隔时间一致）于400 nm波长下，用1 cm比色杯，以纯水作参比，测定各管的吸光度值。（5）标准曲线绘制：以碘浓度为横坐标，吸光度值对数为纵坐标绘制标准曲线。

2.6 结果计算

以碘标准使用系列溶液的碘质量浓度为横坐标和吸光度值对数为纵坐标，在半对数坐标系中绘制标准曲线，以样品管的吸光度值在标准曲线上查得所测样品的碘质量浓度；稀释的样品再乘以稀释倍数。

3 确定主要技术内容的依据

3.1 预处理方法

碘样品分析的预处理方法很多，主要可分为酸消化法、碱灰化法、微波密闭溶样法、高温水解法、低温等离子体灰化法、氧瓶燃烧法等[5-6]。目前，氯酸法和温和酸消化法在血清碘的测定中应用较多[7-10]。温和酸法消化血清需要用到硝酸，硝酸消化后的分解产物对下一步测定存在一定的干扰；温和酸法、氯酸法测血清碘均需用到氯酸，但是氯酸配制过程较为复杂、易受到污染，如果不严格按照方法配制，氯酸浓度可能达不到要求，并且存放过程易分解，而且氯酸配制过程对于实验人员的健康有损害。

起草组根据以往工作经验及查阅有关文献，选出适合于消化各种样品的相关试剂包括氯酸、温和酸（硝酸+氯酸）、过硫酸铵+硫酸锌、盐酸+双氧水+过硫酸铵、硝酸+双氧水、硝酸+高氯酸、高氯酸+氯酸钠等。通过对各种试剂的浓度及用量、消化温度及时间的调整，以消化得到清亮无色溶液为消化终点，对整个消化过程进行摸索。采用高氯酸0.5 ml、氯酸钠溶液0.6 ml于130℃对血清进行消化2 h，得到的消化效果最好[11]。

3.2 检测方法及反应体系

目前应用较多的血清碘检测方法主要是分光光度法和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）[12]，ICP-MS所需实验仪器昂贵，实验操作及数据分析需相关专业技术人员进行，难于在基层推广应用，且血清用量较大。本标准选择了砷铈催化分光光度法，该方法简便、仪器设备普通，而且与尿碘测定标准方法一致。

亚砷酸、硫酸铈铵溶液浓度及用量直接影响测定吸光度值大小，以及对实验人员危害和环境污染的大小。因此对亚砷酸、硫酸铈铵溶液浓度及用量的要求是既要减少三氧化二砷的用量，又要得出较好的测定结果。亚砷酸溶液和硫酸铈铵浓度的选择参考了《WS/T 107.1¬2016 尿中碘的测定 第1部分：砷铈催化分光光度法》[13]；通过实验确定了亚砷酸、硫酸铈铵溶液用量，亚砷酸溶液（0.025 mol/L）3.0 ml， 硫酸铈铵溶液（0.025 mol/L）0.6 ml，待标准系列中 300 μg/L碘浓度管吸光度值达到0.10左右时，在400 nm波长处测定[11]。

3.3 方法特性

3.3.1 标准曲线线性 由6个研制单位实验室采用不同反应温度测定，得到本方法标准曲线线性r值，各实验室测定得到的标准曲线线性相关系数为0.9 991～1.0 000；反应条件：24.4℃，29 min，A值见表1，回归方程为：C =47.78-259.60 lgA ，r=-0.9999。

表1 血清碘标准曲线A值测试结果

表2 方法精密度测定结果汇总表

表3 方法加碘标回收测定结果汇总表

3.3.2 检出限 对空白管（标准曲线0管）做10或12个平行样测定，并同时做标准曲线测定。按方法检出限由空白值的3倍标准差计算，于标准曲线上求出对应碘浓度，5个实验室检测限结果为：1.8～6.9 μg/L。本法检出限为6.9 μg/L（取血清样量为0.10 ml），可直接取样消化测定0～300 μg/L浓度范围血清碘。

3.3.3 精密度 在血清碘0～300μg/L范围，各实验室各自对低、中、高不同碘浓度血清样品采用本方法每次测定各3个平行样求平均值，重复测定6次，5个实验室共对15个不同血清样（碘浓度范围：48.8～273.2 μg/L）测定的精密度结果：相对标准偏差（RSD）为0.7% ～3.8%，平均为1.7%。见表2。

3.3.4 准确度 在血清碘0～300μg/L范围，各实验室各自对低、中、高不同碘浓度血清样（即为各自取3个血清样）采用本方法进行加碘标回收率实验，本底和加标回收实验均为3个平行样测定求平均值。5个实验室共对15个不同血清样（碘浓度范围：26.3～253.3μg/L）做加标回收，加入碘标准50～100 μg/L，碘的回收率为96.2%～105.2%，平均为99.8%。见表3。

3.3.5 与ICP-MS方法对比血清碘测定结果 取血清样品3个，每个样品用不同方法各测定3次，加标（50 μg/L）后各测定3次，两种测定方法中血清碘测定的回收率在96.4%和107.8%之间，符合测定需求。同时，用尿碘标准物质对两种方法加以验证，测定值均在给定值范围内，测试结果较为理想。

3.3.6 干扰实验 分别在100μg/L、200μg/L碘标准液中加入干扰物，各3个平行样测定求平均值。3个制标实验室测试结果均显示，在本方法条件下，11 g/L NaCl，1.5 g/L HPO42-，700 mg/L KNO3，200 mg/L Ca2+、365 mg/L Mg2+，2 mg/L F-，2 mg/L Fe2+，2 mg/L Zn2+、2 mg/L Cu2+、0.05 mg/L Hg2+，2 g/L甘氨酸，10 g/L葡萄糖，3 g/L尿素，30 mg/L维生素C，100 g/L蛋白质时，均不干扰测定，表明方法有较强的抗干扰能力。

3.3.7 样品稳定性 取几份新鲜血液样品分离血清样品，制备成一个均匀的混合样品，待测浓度为测定范围的中等浓度。保存温度分3个不同温度：室温（20℃）、冷藏（4℃）、低温（-20℃）。计算下降率，|下降率|≤10%的天数为稳定时间，结果表明，血清（n=3）中碘在室温、冷藏、低温条件下稳定性良好，但室温条件下血清颜色发生改变并逐渐出现絮状物，建议在室温下保存7天，在4℃下保存2个月，密封后冷冻至少可保存3个月。

3.4 不同消毒皮肤方法对血清碘结果的影响

在采集血液时，较为常见的消毒皮肤方法为酒精消毒和碘伏消毒。为了比较两种不同消毒皮肤方法对血清碘测定结果的影响，对6名志愿者同时用两种消毒方法进行皮肤消毒后采样（左臂采用酒精消毒，右臂采用碘伏消毒），然后进行测定，用不同消毒皮肤方法采集的样品测定结果未发现显著差异。因此，在采集血液时，用两种消毒皮肤方法均可。

3.5 方法的初步应用结果

实验室1应用本方法测定正常成人血清样结果：得到185份正常成人血清碘含量平均水平为（66.32±15.46）μg/L，参考值范围为36.02～96.62 μg/L。实验室2应用本方法测定正常成人血清样结果：得到18份不同正常人血清样的碘含量范围为43.3～75.2 μg/L，中位数为58.1 μg/L。制定方法设置碘标准曲线范围0～300μg/L，应可满足正常血清及高碘血清的碘含量测定需求。