废液结晶成分分析在临床生化检测中的应用探讨*

唐生尧，刘国生，曾守逵，周 维，武永康,2，周发为△

(1.湖北民族大学附属民大医院医学检验科,湖北恩施 445000；2.四川大学华西医院实验医学科,四川成都 610041)

全自动生化分析仪经过20世纪末期快速发展后，现在已经成熟地应用于各检验科，具有自动化和智能化程度高、检测速度快、检测项目量较大和类型复杂多样等特点。配套使用的商品试剂盒日益增多，为临床诊治提供大量检测报告的同时，也增加了故障发生概率。比色杯有液体溢出是清洗机构无负压引起[1]，1号针堵塞是常见原因[2]。本实验室出现的堵塞物是之前未出现过的，采取传统方法无法分析原因，也不能排除仪器故障，严重影响临床诊治工作。质谱技术测量离子质荷比具有超高灵敏度、优异检出限和多组分同时分析等优势[3]，裂解气相色谱质谱简便、快速、准确，已用于实际检测[4]。本研究对未知固体异物的鉴定难点在于此物质是在临床实验室检测过程中未知条件下生成的，来源和成分都较复杂，气相色谱质谱联合其他检测方法可对未知复合物进行经济且快速鉴定[5]，基于鉴定结果能指导临床实验室分析仪器故障原因并排除，本研究建立的方法可供其他实验室参考。

1 资料与方法

1.1仪器与试剂 日立全自动生化分析仪(008AS双P模块)和配套试剂由武汉生之源公司提供；热裂解气相色谱质谱联用仪(Py-GCMS):岛津GCMS-QP2020/PY-3030D；红外线光谱分析仪(FTIR)：Thermo Nicolet IS5；扫描电子显微镜联合X射线能量色散光谱仪(SEM-EDX)：FEI-BrukerQ45-XFlash 6-30*2。

1.2仪器故障与结晶物质 日立全自动生化分析仪1号针及所连接管道中有大量结晶物质析出,新生成结晶物质为淡蓝色，一段时间后转为黄绿色，见图1。洗液不能洗脱，导致管道堵塞，仪器报警反应杯空白吸光度异常，自动停止检测。

图1 混合结晶物质

1.3检测程序 故障模块为P1模块，其检测项目和检测顺序为总蛋白(TP)、总胆红素(TBIL)、总胆汁酸(TBA)、α-岩藻糖苷酶(AFU)、胆碱酯酶(CHE)、尿酸(UA)、胱抑素C(Cys C)、乳酸脱氢酶(LDH)、羟基丁酸脱氢酶(HBDH)、肌酸激酶(CK)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、载脂蛋白A1(ApoA1)、总钙(TCa)、二氧化碳(CO2)、葡萄糖(GLU)等共25个项目。本实验室完成最多的医嘱是血糖、肝功能、肾功能和电解质检测，仪器按此顺序完成检测。各项目测试完成后废液均由1号针吸走且项目间无清洗，用一个三通接头转2根连接软管后排入废液罐，此动作依赖于废液罐中的真空压力。

1.4方法

1.4.1传统方法 采用手工操作完成P1模块所有测试，尽量模拟出全自动生化分析仪实际工作中全部检测程序，然后观察各废液是否有类似结晶物质析出。

1.4.2本研究建立方法 从结晶物质作为样品送检分析开始，通过FTIR、SEM-EDX对样品主成分进行初步分析，选择Py-GCMS对样品进行详细分析，便于分析样品主成分来源；然后，比对生化分析仪的检测顺序和检测项目试剂配方；最后，确定相关检测项目和检测顺序，调整检测程序，观察1号针及连接软管等部位，以确定本方法的效果。

1.4.3Py-GCMS使用条件 热裂解温度为550 ℃。(1)气相色谱条件:色谱柱TB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，柱温程序包括60 ℃保持2 min，以20 ℃/min升温速率升温至320 ℃，保持13 min，进样口280 ℃，流速1.0 mL/min，分流比100，载气高纯氮气(99.999%)。(2)质谱条件:质谱接口320 ℃，溶剂延迟0.25 min，离子源230 ℃，四级杆150 ℃，扫描速度29～600 amu/s。

1.4.4SEM-EDX使用方法 前处理方法：粉末粘在导电胶上，进行吹扫、喷金后上机测试。形貌参数：电压10 kV，束斑4；拍摄倍数×200、×500、×2 000、×4 000、×8 000。面分布：电压15 kV，束斑7；×1 000进行测试。

2 结 果

2.1样品烘干样红外谱图 样品烘干样红外谱图及匹配图样品中含有8-羟基喹啉铜，见图2。

图2 样品烘干样红外谱图

2.2样品烘干样的SEM-EDX数据 样品烘干样的SEM-EDX主要含有碳(54.40%)、氮(4.53%)、氧(20.29%)、钠(5.65%)、镁(4.33%)、硫(0.16%)、氯(7.89%)、铜(2.75%)。

2.3Py-GCMS结果 该样品经Py-GCMS分析有苯乙烯、异喹啉、8-羟基喹啉、1-甲基-2-喹啉酮、N,N-二甲基十五烷基胺、N,N-二苄基羟胺、胆固醇醋酸酯的片段信息，可能来源于废液软管、8-羟基喹啉酮、生物质或季铵盐类杀菌剂。

2.4综合分析 该样品主要由8-羟基喹啉、8-羟基喹啉镁、8-羟基喹啉铜组成。比对各项目试剂配方可知，8-羟基喹啉来源于TCa测定试剂盒，8-羟基喹啉水溶性差易结晶析出，测定钙时用于掩蔽镁离子的干扰。8-羟基喹啉与镁发生鳌合反应后附着在软管内壁上，不被洗液洗脱，当铜经过时进一步发生螯合反应，形成大量结晶析出物，通过大量临床标本检测形成恶性循环，从而将软管堵塞。镁来源于CK、HDL-C、LDL-C、ApoA1、CO2、GLU，铜来源于TP试剂盒。将TCa项目调整到P2模块后，8-羟基喹啉则不能与镁和铜反应，生化分析仪不再产生结晶复合物，仪器恢复正常运行。

3 讨 论

全自动生化分析仪产生结晶或沉淀物时，吸样针和管道容易堵塞，若影响到关键部件则使临床检测工作停滞。由于临床实验室每天进行大量重复性测试工作，所用到的试剂品种繁多且配方各异，考虑到交叉反应和反应环境，能出现此现象的情况很多。根据经验和传统方法基本不能确定可疑试剂，也无从分析故障原因，后续工作则不能继续开展，迫切需要一种快速准确鉴定结晶或沉淀物的方法，使分析工作具有明确目标，尽快解决生化分析仪管道堵塞的故障。

8-羟基喹啉在一定条件下可以和铜、镁等金属离子发生鳌合反应而形成结晶物质，造成生化分析仪管道堵塞，进而混入废液中其他有机物、生物样品和无机盐，通过交叉反应使堵塞物成为复杂化合物，这给物质鉴定带来一定困难。对8-羟基喹啉铜的检测相关报道，但这些方法不是针对临床实验室所产生的样品，对本次结晶复合物的鉴定少见报道[6-7]。气相色谱质谱法常用于分析混合气体成分[8]或大气中的有机物质，Py-GCMS连用技术常用于鉴别分析聚合物的化学成分[9]，以及混合有机物成分[10],在生物医学方面也有广泛应用，可利用质谱技术寻找肿瘤标志物[11]。考虑到时间、成本和准确性，利用FTIR进行图谱比对，利用SEM-EDX分析包含元素及比例，采用Py-GCMS可全面分析有机成分，联合FTIR、Py-GCMS和SEM-EDX对全自动生化分析仪产生的未知复合物进行鉴定是较为可行的方法，利用此鉴定方法的关键是分析相关物质来源，便于确定引起结晶的项目，为后续优化检测程序及改良试剂盒配方提供直接证据。

临床实验室在制订检测程序时，若TCa测定试剂盒含有8-羟基喹啉，应避免使用本文展示的相同或相近的检测顺序与检测项目组合，从检测顺序上将TCa测定和含有镁、铜的项目分隔开。生化分析仪吸引完废液后可以加一个特殊清洗程序，或者将TCa测定与配方中含有镁离子、铜离子的项目放在不同的模块上。针对8-羟基喹啉水溶性差的特点，试剂厂家应当对8-羟基喹啉进行改良，既保证其掩蔽镁离子的效果，又提高水溶性。

本研究建立的方法具有经济、快速、准确的特点，可以为临床实验室工作提供直接证据，为其他同行提供参考和经验，为厂家研发试剂盒提供依据。