第三章、 材料與方法
第四節、 血液透析患者血液的分析
一、 脂質過氧化產物Malondialdehyde 之測定
當自由基攻擊細胞膜上的多元不飽和脂肪酸之後,會進行連鎖反應,
導致脂質過氧化作用。此過氧化反應的次級產物丙二醛(malondialdehyde, MDA)可與thiobarbituric acid(TBA)reagent 結合形成紅色物質TBARs,
可以分光光度計測之,作為動物體中是否產生脂質過氧化作用的指標,
單位以nmole/gHb表示。
此物質之測定是參考Yang(2006)(85)的分析方法。
(一) 藥品與儀器設備 1. 藥品與器皿
¾ 磷酸:H3PO4,SIGMA
¾ 硫代巴比妥酸:Thiobarbituric acid TBA,SIGMA-ALDRICH
¾ 三氯乙酸:Trichloroacetic acid TCA,Riedel-de Haen
¾ 標準品:Tetraethoxypropane,SIGMA
¾ 氰變性血紅素:Cyanmethemoglobin,SIGMA
¾ Drabkin´s solution,SIGMA
¾ 定量瓶:BRAND,100、1000 mL
¾ 微量吸管:BRAND,Transferpette,10、100、1000 μL
¾ 燒杯:BRAND,50、100 mL
¾ 塑膠比色槽:Cuvettes 2. 儀器設備
¾ 微量天平:AND HR200
¾ 離心機:Eppendorf,centrifuge 5415D
¾ 恆溫水浴震盪器:Shaker bath model B603,FIRSTEK SCIENTIFIC
¾ 分光光度計:Spectrophotometer,UV-160A,SHIMADZU
(二) 品保與品管措施
1. 檢量線之建立與儀器偵測極限
配製儲備溶液(stock solution),取 48 μl Tetraethoxypropane 放至定量 瓶,以去離子水定量至100 mL,配製成 0.48 μg/mL 之儲備溶液,再配成 檢量線濃度範圍為0.006~0.48 μg/mL 之標準品,其檢量線之相關係數超 過0.995,將檢量線最低點連續分析七次,計算其濃度三倍標準差即為儀 器偵測極限(Limit of Detection),其值為 0.00184 μg/mL。
由於是分析紅血球中的MDA, 所以必須要做血紅素的校正,另製儲 備溶液(stock solution),秤重 0.36 g Cyanmethemoglobin 放至定量瓶,
並以Drabkin’s solution 定量至 2 mL,再從中取 40 μL 以 Drabkin’s solution 定量至10 mL,配成檢量線濃度範圍為 0~180 mg/mL 之標準品,其檢量 線之相關係數超過0.995。
2. 儀器再現性
配製中度濃度之標準品,重複分析七次,求算出七次的平均值及標準 差,以標準差除以平均值即可得變異係數(CV%),其值為 0.89%,變異 係數值小於7%,代表儀器分析之穩定性。
(三)分析步驟 1. MDA 分析步驟
↓將已用 PBS buffer 清洗過四次的紅血球混合均勻
↓取 100 μL 0.44 M H3PO4至 eppendorf 中
↓加入 250 μl 0.6% TBA
↓加入 1 mL 的紅血球
↓95℃水浴 1 小時
↓冰浴 10 分鐘
↓加入 150 μL 20% TCA
↓以 13000 rpm 轉速離心 10 分鐘
↓取上清液
↓分光光度計 Spectrophotometer 上機分析,吸光值 532 nm 2. Hemoglobin 分析步驟
↓取 2 mL Drabkin’s solution 至離心管
↓加入 8 μL lysate
↓分光光度計 Spectrophotometer 上機分析,吸光值 540 nm
二、抗氧化酵素Glutathione Peroxidase 活性之測定
此物質之測定是參考 Paglia and Valentine(1967)(86)的分析方法。在 cumene hydroperoxide 存在下,glutathione peroxidase(GPX) 會 催 化 glutathione 氧化成 oxidized glutathione(GSSG),而GSSG 會由 glutathione reductase(GR)再還原成 GSH,此時會消耗掉 NADPH,因此測 NADPH 之消耗量即可求得GPx 之活性。以下為其反應式:
2GSH+ROOH GPx ROH+GSSG+H2O GSSG+NADPH+H+ GR 2GSH+NADP+
(一)藥品與儀器設備 1. 藥品與器皿
本研究採用市售的酵素組合劑 (Randox, RS 504)
¾ Reagent: glutathione 4 mmol/L glutathione reductase ≧0.5 U/L
NADPH 0.28 mmol/L
¾ Buffer: phosphate buffer 0.05 mmol/L; pH 7.2
EDTA 4.3 mmol/L
¾ Cumene hydroperoxide 0.18 mmol/L
¾ 微量吸管: BRAND, Transferpette, 100、1000 μL
¾ 燒杯: BRAND, 50
¾ 塑膠比色槽: Cuvettes
2. 儀器設備
¾ 自動生化分析儀:Express plus, CHIRON DIAGNOSTICS
(二)品保與品管措施
↓將 Reagent 和 Cumene hydroperoxide 放入轉盤
↓儀器依序將 Reagent 和 Cumene hydroperoxide 加入 Cuvettes
%
↓混勻後,使用自動生化分析儀分析
↓於 37℃、波長 340 nm 條件下
↓紀錄 2 分鐘內吸光值之變化
求得每分鐘吸光值的變化(ΔA)後,使用 kinetic 方法推斷濃度,
U/L of heamolysate = 8412×ΔA (340 nm/min);ΔA=Asample-Ablank
酵素活性單位:GPX U/L表示,1U的定義為每一分鐘減少1 μmole的 NADPH。
三、血中微量元素濃度之測定
全血中微量元素含量分析是參考美國疾病管制局 2004 年編定,編號 ITB001A 之血中鉛、鎘與汞感應式耦合電漿質譜附動態反應室法(87)。
(一)藥品與儀器設備 1.藥品與器皿
¾ 10%硝酸:Nitric acid, Selectipur UPS, MERCK
¾ Triton X-100:98%, PLUSEONE
¾ 氫氧化四甲基銨:Tetramethylammonium Hydroxide TMAH, GR, MERCK
¾ 乙醇:Ethanol, BAKER
¾ 標準品:
1000±10 mg/L, MERCK)
Arsenic 100 μg/L in 10% HNO3(standard for ICP, MERCK)
Copper 5000 μg/L in 10% HNO3(standard for ICP, MERCK)
Mercury 100 μg/L in 10% HNO3(standard for ICP, MERCK)
Lead 500 μg/L in 10% HNO3(standard for ICP, MERCK)
Zinc 5000 μg/L in 10% HNO3(standard for ICP, MERCK)
Cadmium 100 μg/L in 10% HNO3(standard for ICP, MERCK)
Nickel 100 μg/L in 10% HNO3(standard for ICP, MERCK)
Selenium 500 μg/L in 10% HNO3(standard for ICP, MERCK)
¾ 定量瓶:BRAND, 100、1000mL
¾ 定量吸管:BRAND Transferpette, 10 mL
¾ 微量吸管:BRAND Transferpette, 100、1000μL
¾ 燒杯:BRAND, 50、100 mL
¾ 離心管:IWAKI, 15、50 mL 2.儀器設備
¾ 感應耦合電漿質譜儀(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry, ICP-MS):Perkin Elmer, ELAN DRCⅡ,含 1.樣品導入裝置:霧化器 與蠕動幫浦 2.原子化及離子源:電漿產生器與火炬組 3.質量分析儀
(Mass Analyzer):四極柱(Quadrupole Mass Spectrometer)4.偵測器:
電子倍增器(Electron Multiplier)來偵測離子並放大訊號。
儀器分析條件 ICP parameters
RF power(W) 1100 Plasma gas flow(L/min) 17 Auxiliary gas flow(L/min) 1.3 Nebulizer gas flow(L/min) 0.97
Nebulizer Meinhard Nebulizer Spray chamber Cyclic Spray chamber Sampling cone Pt
Skimmer cone Pt DRC parameters
NH3 flow rate(mL/min) 0.6 Quadrupole rod offset(Ⅴ) -5.5 Cell path voltage(Ⅴ) -19 Cell rod offset(Ⅴ) -7 Rejection parameter a 0 Rejection parameter q 0.25 Autolens On Mass spectrometer settings
Dwell time(ms) 50 Sweeps 20
Readings 1 Replicates 3
(二)品保與品管措施
1.檢量線之建立與儀器偵測極限
配製儲備溶液I(stock solution I),分別加入 100 μg/L 的砷、鎘、汞、
鎳,500 μg/L 的鉛、硒及 5000 μg/L 的銅、鋅於同一只定量瓶中,以 10%
硝酸定量至100 mL,再稀釋成 10%的儲備溶液Ⅱ,配成砷、鎘、汞、鎳 檢量線濃度範圍為0.02~1 μg/L,鉛、硒檢量線濃度範圍為 0.1~5 μg/L,
銅、鋅檢量線濃度範圍為1~50 μg/L 之標準品,檢量線配製至少六點(不 包括空白零點)已知濃度之標準溶液與其相對應儀器感應訊號值,再繪 製成相關線性圖,計算其相關係數 r2值,此值均大於 0.995。ICP-MS 八 種元素儀器偵測極限,為檢量線最低點濃度連續上機分析七次,計算其 濃度三倍標準差,範圍介於0.0043~0.7036 之間。
全血分析之檢量線範圍、r2值及偵測極限如下:
濃度範圍(μg/L)
Element
最低 最高
r2 偵測極限(μg/L)
As 0.02 1 0.9999 0.0461
Cd 0.02 1 0.9999 0.0043
Cu 1 50 0.9999 0.1027
Hg 0.02 1 0.9997 0.0134
Ni 0.02 1 0.9997 0.0296
Pb 0.1 5 0.9999 0.0898
Se 0.1 5 0.9998 0.0365
Zn 1 50 0.9999 0.7036
2.檢量線之確認
以不同檢量線標準溶液來確認檢量線的適用性,其濃度取檢量線中間 濃度確認之;利用已建立檢量線求得濃度,比對標準溶液濃度,求其變 異係數(CV)值,CV 值都小於 7%。
各微量元素之檢量線確認圖詳見圖一~八。
3.空白樣品分析(Blank)
每批次執行兩個空白樣品分析,確認待分析樣品在分析過程無遭受污 染。
4.儀器再現性(Precision)
標準品中間濃度重複分析七次,求算出七次的平均值及標準差,以標 準差除以平均值即可得變異係數(CV%)值,其變異係數值為 1.42%~
9.91%,代表儀器之精密度。
5.準確性(Accuracy)
購買濃度經確認之參考標準樣品(SRM),SeronormTM Trace Elements Blood L-2 LOT 0503109,以相同方法分析,對照其經確認之濃度,藉此 確認分析結果的準確度,檢測出的濃度除以標準品的濃度其值應介於
80%~120%。
Se 123 139 113.1 Zn 5038 4825.5 95.8
(三)分析步驟
↓準備 15 mL 離心管
↓加入 9 c.c.含 0.5 mL Triton X-100、10 mL TMAH、100 mL Ethanol、1 mL Au 之稀釋液。
↓將全血混合
↓加入 0.2 mL 全血血液
↓1500 rpm 離心 5 分鐘
↓上機 ICP-MS 分析
每次前處理都在抽風櫃進行操作,每個實驗器皿都用中性洗液清洗 後,泡20%硝酸 12 小時以上,再以二次純水清洗晾乾後使用(88)。