《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

第十章血清无机离子及微量元素测定第一节钾、钠离子测定钠离子(Sodium ion,Nat)是细胞外液中的主要阳离子，含量最多，平均浓度为140mmol/L其次为钾离子（potassium ion，K+）平均浓度为4.5mmol/L。由于钠、钾离子对机体有重要的生理作用，血清(浆)中钠、钾浓度的改变与某些疾病有密切的关系，故临床上非常重视血清钾、钠浓度的测定，且多数情况下是同时被测定。体液中钠、钾测定的常用方法有化学法、火焰发射光谱法、离子选择电极法及原子吸收分光光度法。化学法因操作步骤繁琐，测定结果的准确性及精密性差而被淘汰。我国卫生部临床检验中心推荐火焰发射光谱法(flameemissionspectrophotometry，FES)和离子选择电极电位分析测定法(ionselectiveelectrodes，IES）为钠、钾测定方法，其中FES法为参考方法。近来发展的酶法测定钠、钾具有特异性强、与火焰发射光谱法高度相关等优点，日益受到临床化学家的重视。血清钾、钠的原子吸收光谱法测定灵敏、准确，但设备昂贵，需要特殊的元素灯，因此不能广泛使用。本节主要介绍火焰发射光谱法和离子选择性电极法。实验55火焰发射光谱法测定血清钾、钠离子【原理】火焰发射光谱法(FES)是一种原子发射光谱分析技术，利用火焰的热能使原子被激发而发射出特异的光谱进行分析。丙烷-空气火焰的温度使血清或尿液中的K+、Na+气化这些气化的离子从还原焰中获得电子生成基态原子Na、K。基态原子在火焰中被加热，结果生成激发态原子Na和K。激发态的原子不稳定，能迅速回到基态，放出能量，发射出元素特有波长的辐射谱线，钠的特征谱线为589nm(黄色)；钾的特征谱线为767nm(深红色)，用相应波长的滤光片将谱线分离，然后通过光电管或光电池转换成电信号，经放大器放大后进行测量。样品溶液中钠、钾浓度越大，所发射的光谱越强，发射光谱强度直接与钠钾浓度成正比。用已知含量的标准液与待测标本对比，即可计算出血清、尿等标本中钠钾的浓度。内

第十章 血清无机离子及微量元素测定 第一节 钾、钠离子测定 钠离子(Sodium ion, Na+ )是细胞外液中的主要阳离子，含量最多，平均浓度为 140mmol/L， 其次为钾离子（potassium ion，K+）平均浓度为 4.5mmol/L。由于钠、钾离子对机体有重要的 生理作用，血清(浆)中钠、钾浓度的改变与某些疾病有密切的关系，故临床上非常重视血清 钾、钠浓度的测定，且多数情况下是同时被测定。体液中钠、钾测定的常用方法有化学法、 火焰发射光谱法、离子选择电极法及原子吸收分光光度法。化学法因操作步骤繁琐，测定结 果的准确性及精密性差而被淘汰。我国卫生部临床检验中心推荐火焰发射光谱法(flame emission spectrophotometry，FES)和离子选择电极电位分析测定法(ionselective electrodes，IES) 为钠、钾测定方法，其中 FES 法为参考方法。近来发展的酶法测定钠、钾具有特异性强、与 火焰发射光谱法高度相关等优点，日益受到临床化学家的重视。血清钾、钠的原子吸收光谱 法测定灵敏、准确，但设备昂贵，需要特殊的元素灯，因此不能广泛使用。本节主要介绍火 焰发射光谱法和离子选择性电极法。 实验 55 火焰发射光谱法测定血清钾、钠离子 【原理】 火焰发射光谱法(FES)是一种原子发射光谱分析技术，利用火焰的热能使原子 被激发而发射出特异的光谱进行分析。丙烷-空气火焰的温度使血清或尿液中的 K+、Na +气化。 这些气化的离子从还原焰中获得电子生成基态原子 Na0、K0。基态原子在火焰中被加热，结 果生成激发态原子 Na*和 K*。激发态的原子不稳定，能迅速回到基态，放出能量，发射出元 素特有波长的辐射谱线，钠的特征谱线为 589nm(黄色)；钾的特征谱线为 767nm(深红色)，用 相应波长的滤光片将谱线分离，然后通过光电管或光电池转换成电信号，经放大器放大后进 行测量。样品溶液中钠、钾浓度越大，所发射的光谱越强，发射光谱强度直接与钠钾浓度成 正比。用已知含量的标准液与待测标本对比，即可计算出血清、尿等标本中钠钾的浓度。内

标法用含锂的溶液作稀释液，同时测定锂的电信号(锂火焰呈红色，波长为671nm)，根据钠或钾电信号与锂电信号的比值作为定量参数进行钠、钾含量的计算，以减少由于雾化速度科火焰温度的波动所引起的测定误差，可提高测定的准确度和精密度，当前国产火焰光度计多属直接测定型，本实验介绍直接法。【试剂与器材】1.钾标准贮存液(10mmol/L）精确称取经110~120℃烘烤4h以上并置于干燥器至恒重的氯化钾(AR或GR)0.7455g，用去离子水溶解，并定容至1000ml。2．钠标准贮存液(200mmol/L）精确称取经110~120℃烘烤4h以上并置干燥器至恒重的氯化钠(AR或GR)11.691g，用去离子水溶解后定容至1000ml。3.钠钾标准应用液1（钾0.04mmol/L，钠1.2mmol/L）取钾标准贮存液4ml、钠标准赔存液6ml溶于去离子水中，并定容至1000ml。贮存于塑料瓶中备用。4.钠钾标准应用液II(钾0.04mmol/L，钠1.4mmol/L）取钾标准贮存液4ml、钠标准购存液7ml溶于去离子水中，并定容至1000ml，贮存于塑料瓶中备用。5.钾钠标准应用液II(钾0.04mmol/L，钠1.6mmol/L）取钾标准贮存液4ml、钠标准购存液8ml溶于去离子水中，并定容至1000ml，贮存于塑料瓶中备用。6.HG-3型火焰光度仪(国产)。【操作步骤】1.待测标本准备取不溶血的血清0.1ml，加去离子水9.9ml稀释。24h尿液标本充分混合后，吸出尿液，用去离子水作适当稀释。稀释的血清或尿液标本置火焰光度计的样品吸入管吸入，进行测定。2．仪器准备不同型号的仪器操作步骤不完全一样，可按仪器说明书进行操作。不同厂家生产的仪器虽然型号不同，但主机（包括空气压缩机）基本上包括雾化燃烧部分、光学部分和光度测量部分。国产火焰光度仪主要有6400 型和HG-3型，本节以国产HG-3型为例描述其工作流程：(1）接通电源，开启空气压缩机开关，2~3min后调节压缩空气压力为0.4kg/cm2。(2）检查各管道有无漏气，调节气阀并核对气压

标法用含锂的溶液作稀释液，同时测定锂的电信号(锂火焰呈红色，波长为 671nm)，根据钠 或钾电信号与锂电信号的比值作为定量参数进行钠、钾含量的计算，以减少由于雾化速度和 火焰温度的波动所引起的测定误差，可提高测定的准确度和精密度，当前国产火焰光度计多 属直接测定型，本实验介绍直接法。 【试剂与器材】 1．钾标准贮存液(10mmol/L) 精确称取经 110～120℃烘烤 4h 以上并置于干燥器至恒重 的氯化钾(AR 或 GR)0.7455g，用去离子水溶解，并定容至 1 000ml。 2．钠标准贮存液(200mmol/L) 精确称取经 110～120℃烘烤 4h 以上并置干燥器至恒重 的氯化钠(AR 或 GR)11.691g，用去离子水溶解后定容至 1 000ml。 3．钠钾标准应用液Ⅰ(钾 0.04mmol/L，钠 1.2mmol/L) 取钾标准贮存液 4ml、钠标准贮 存液 6ml 溶于去离子水中，并定容至 1 000ml。贮存于塑料瓶中备用。 4．钠钾标准应用液Ⅱ(钾 0.04mmol/L，钠 1.4mmol/L) 取钾标准贮存液 4ml、钠标准贮 存液 7ml 溶于去离子水中，并定容至 1 000ml，贮存于塑料瓶中备用。 5．钾钠标准应用液Ⅲ(钾 0.04mmol/L，钠 1.6mmol/L) 取钾标准贮存液 4ml、钠标准贮 存液 8ml 溶于去离子水中，并定容至 1 000ml，贮存于塑料瓶中备用。 6．HG-3 型火焰光度仪(国产)。 【操作步骤】 1．待测标本准备 取不溶血的血清 0.1ml，加去离子水 9.9ml 稀释。24h 尿液标本充分混 合后，吸出尿液，用去离子水作适当稀释。稀释的血清或尿液标本置火焰光度计的样品吸入 管吸入，进行测定。 2．仪器准备 不同型号的仪器操作步骤不完全一样，可按仪器说明书进行操作。不同厂 家生产的仪器虽然型号不同，但主机(包括空气压缩机)基本上包括雾化燃烧部分、光学部分 和光度测量部分。国产火焰光度仪主要有 6400 型和 HG-3 型，本节以国产 HG-3 型为例描述 其工作流程： (1) 接通电源，开启空气压缩机开关，2～3min 后调节压缩空气压力为 0.4kg/cm2。 (2) 检查各管道有无漏气，调节气阀并核对气压

(3）选择钠或钾测定档(4）点火，要求火焰高度稳定，焰色纯净，以不显黄色为宜。(5）吸入去离子水冲洗管道1min，调节零点，至少稳定1min，即可进行测定。3．测定吸入钠钾标准应用液(I、II、IⅢI)，分别记录各标准液读数；吸入去离子水，待指针回到零点，再吸入待测标本，记录测定液读数。4.关机、使用完毕后，应以去离子水喷雾冲洗管道1~2min，然后依次关闭检流计、燃气及空气压缩机开关。【计算】1.绘制校正曲线以不同浓度的钠钾标准应用液(I、II、I)测定的发光强度读数为坐标，以浓度为横坐标，绘制校正曲线，然后根据待测标本的读数从校正曲线上查得标本中钠、钾的浓度。血清钾在10mmol/L内呈直线关系，血清钠在高浓度区似抛物线状，失去直线关系。故不宜用单一标准液来计算测定结果。2.如果认为每次测定钠、钾都要做系列标准曲线过于麻烦，可以用120、140、160mmol/L三个钠标准液(均含钾4mmol/L)作比较法测定，每次同时作高、中、低三个浓度标准测定，使待测标本读数在高、低二个标准计数之间，然后下列公式计算：-(Ru=R+(C.-C)+C, DCu=(Rμ-R,式中：Cu为测定标本浓度；Ru为测定标本读数；Ch为高标准液浓度；RH为高标准液读数；CL为低标准液浓度：RL为低标准液读数D为稀释倍数【参考范围】血清钠135~145mmol/L；血清钾3.6~5.1mmol/L。尿钠40~220mmol/L；尿钾25~125mmol/24h。【注意事项】1.溶血或延迟分离血清可使血清钾浓度升高，应及时分离血清，置于有塞试管内冰箱保存。若遇到标本溶血，应在报告单上注明，以避免医生误解

(3) 选择钠或钾测定档 (4) 点火，要求火焰高度稳定，焰色纯净，以不显黄色为宜。 (5) 吸入去离子水冲洗管道 1min，调节零点，至少稳定 1min，即可进行测定。 3．测定 吸入钠钾标准应用液(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，分别记录各标准液读数；吸入去离子水， 待指针回到零点，再吸入待测标本，记录测定液读数。 4．关机 使用完毕后，应以去离子水喷雾冲洗管道 1～2 min，然后依次关闭检流计、燃 气及空气压缩机开关。 【计算】 1．绘制校正曲线 以不同浓度的钠钾标准应用液(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)测定的发光强度读数为纵 坐标，以浓度为横坐标，绘制校正曲线，然后根据待测标本的读数从校正曲线上查得标本中 钠、钾的浓度。血清钾在 10mmol/L 内呈直线关系，血清钠在高浓度区似抛物线状，失去直 线关系。故不宜用单一标准液来计算测定结果。 2．如果认为每次测定钠、钾都要做系列标准曲线过于麻烦，可以用 120、140、160mmol/L 三个钠标准液(均含钾 4mmol/L)作比较法测定，每次同时作高、中、低三个浓度标准测定， 使待测标本读数在高、低二个标准计数之间，然后下列公式计算： (C C ) C D R R R R C H L L H L U L U +           − − − = 式中：CU 为测定标本浓度；RU 为测定标本读数； CH 为高标准液浓度；RH 为高标准液读数； CL 为低标准液浓度；RL 为低标准液读数； D 为稀释倍数 【参考范围】 血清钠 135～145mmol/L；血清钾 3.6～5.1mmol/L。 尿钠 40～220mmol/L；尿钾 25～125mmol/24h。 【注意事项】 1．溶血或延迟分离血清可使血清钾浓度升高，应及时分离血清，置于有塞试管内冰箱保 存。若遇到标本溶血，应在报告单上注明，以避免医生误解

2．测定用玻璃器皿必须用去离子水冲洗干净，不得有离子污染。3.血清稀释必须准确，若遇血清标本结果异常偏低时，必须反复测定和核对。4．火焰光度计的各管道应保持通畅，不得有堵塞，燃料气压及助燃气压应保持恒定，并有一定比例，应防止室内空气流动造成的火焰摆动。5．所用燃料为易燃物，有一定的危险性，应注意安全。6．尿液标本钠、钾浓度波动范围大，故稀释倍数要作适当调整，使尿钾的测定浓度在10mmol/L以内，尿钠的测定读数位于高、中、低三个标准管中两个标准读数之间，以便作比较法计算尿钠浓度。现将尿钠稀释方法列于表10-1。表 10-1尿液稀释方法尿液(ml)稀释倍数稀释比例去离子水(ml) 0.5 9.520 1: 201000.1 9.91: 1005001:100稀释尿2.08.01: 5009.01 0001:100稀释尿1.01: 1 000【评价】1．火焰光度法测定钠、血钾快速准确，操作简便。标本不需去蛋白。线性范围：血钠100~160mmol/L，尿钠0~200mmol/L；血钾2~8mmol/L，尿钾0~200mmol/L。变异系数Na+批内0.7%~1.4%、批间1.5%~1.8%，K+批内1.5%~2.0%、批间2.3%~3.5%。回收率：K+97.1%~105%, Nat89.4%~93.30%2.严重的高脂血症和高蛋白血症的血清样品，由于单位体积血清中水量明显减少(脂质和蛋白占据体积)，会导致假性低钠、钾血症。有人提出用校正因数F计算高脂血症血清离子的真正浓度。F=1+(0.021X TG)-0.006TG为血清甘油三酯的浓度，以g/dl [(mg/dl)×0.0113=(mmol/L)计。正常浓度的血清甘

2．测定用玻璃器皿必须用去离子水冲洗干净，不得有离子污染。 3．血清稀释必须准确，若遇血清标本结果异常偏低时，必须反复测定和核对。 4．火焰光度计的各管道应保持通畅，不得有堵塞，燃料气压及助燃气压应保持恒定，并 有一定比例，应防止室内空气流动造成的火焰摆动。 5．所用燃料为易燃物，有一定的危险性，应注意安全。 6．尿液标本钠、钾浓度波动范围大，故稀释倍数要作适当调整，使尿钾的测定浓度在 10mmol/L 以内，尿钠的测定读数位于高、中、低三个标准管中两个标准读数之间，以便作比 较法计算尿钠浓度。现将尿钠稀释方法列于表 10-1。 表 10-1 尿液稀释方法 尿液(ml) 去离子水(ml) 稀释倍数 稀释比例 0.5 9.5 20 1：20 0.1 9.9 100 1：100 1：100 稀释尿 2.0 8.0 500 1：500 1：100 稀释尿 1.0 9.0 1 000 1：1 000 【评价】 1．火焰光度法测定钠、血钾快速准确，操作简便。标本不需去蛋白。线性范围：血钠 100～160mmol/L，尿钠 0～200mmol/L；血钾 2～8mmol/L，尿钾 0～200mmol/L。变异系数： Na+批内 0.7%～1.4%、批间 1.5%～1.8%，K+批内 1.5%～2.0%、批间 2.3%～3.5%。回收率： K+ 97.1%～105%，Na+ 89.4%～93.30%。 2．严重的高脂血症和高蛋白血症的血清样品，由于单位体积血清中水量明显减少(脂质 和蛋白占据体积)，会导致假性低钠、钾血症。有人提出用校正因数 F 计算高脂血症血清离子 的真正浓度。 F=1+(0.021×TG)－0.006 TG 为血清甘油三酯的浓度，以 g/dl［(mg/dl)×0.0113=(mmol/L)］计。正常浓度的血清甘

油三酯对测定结果无影响；若浓度增高至2.5g/d1时，F=1+(0.021×2.5)-0.006=1.047，测定浓度比实际浓度低5%。3.本方法需要特殊仪器，使用易燃气体，有潜在危险。目前国产火焰光度计多属直接型，国外产品多属内标型，用锂或作内标，能直接显示测定结果，内标测定法能减少由于雾化速度和火焰温度的波动而引起的误差，可提高测定的精密度和准确性。4．对较高的钠浓度通过影响钾原子在火焰中的离子化程度而对钾的结果产生小的影响，干扰的程度取决于标准液和病人标本中钠/钾比值不一致的程度，就血浆或血清中常见的数值范围而言，对钾干扰的最大误差为0.2mmol/L，但在尿中离子的干扰可能更大些。实验56离子选择性电极电位法测定血清钾、钠离子【原理】离子选择性电极(ISE)电位法是以测定电池的电位为基础的定量分析方法。将离子选择性电极和一个由银/氯化银构成的参比电极连接起来，置于待测的电解质溶液中，形成一个测量电池。此电池的电位随样品的离子浓度的改变而改变，电位的变化与离子活度的对数符合能斯特(Nernst)方程E= E + 2303RT Log,-f.式中：E：离子选择性电极在测量溶液中的电位；E：离子选择性电极的标准电极电位；R：气体常数(8.314J/K-mol）；n：待测离子的电荷数；T：绝对温度(237+t℃);F：法拉第常数(96487C/mol)ax：待测离子的活度；fx：待测离子的活度系数。离子选择电极由钠、钾离子不同活度的作用而产生不同的电位。这种极电位的变化由钠、钾离子活度所决定，后者与钠、钾离子浓度成比例。检测时首先加入样品，测其电位，然后

油三酯对测定结果无影响；若浓度增高至 2.5g/dl 时，F=1+(0.021×2.5)－0.006=1.047，测定 浓度比实际浓度低 5%。 3．本方法需要特殊仪器，使用易燃气体，有潜在危险。目前国产火焰光度计多属直接型， 国外产品多属内标型，用锂或铯作内标，能直接显示测定结果，内标测定法能减少由于雾化 速度和火焰温度的波动而引起的误差，可提高测定的精密度和准确性。 4．对较高的钠浓度通过影响钾原子在火焰中的离子化程度而对钾的结果产生小的影响， 干扰的程度取决于标准液和病人标本中钠/钾比值不一致的程度，就血浆或血清中常见的数值 范围而言，对钾干扰的最大误差为 0.2mmol/L，但在尿中离子的干扰可能更大些。 实验 56 离子选择性电极电位法测定血清钾、钠离子 【原理】 离子选择性电极(ISE)电位法是以测定电池的电位为基础的定量分析方法。将 离子选择性电极和一个由银/氯化银构成的参比电极连接起来，置于待测的电解质溶液中，形 成一个测量电池。此电池的电位随样品的离子浓度的改变而改变，电位的变化与离子活度的 对数符合能斯特(Nernst)方程. x x 0 Loga f nF 2.303RT E = E +  式中： E：离子选择性电极在测量溶液中的电位； E 0：离子选择性电极的标准电极电位； R：气体常数(8.314J/K·mol) ； n：待测离子的电荷数； T：绝对温度(237+t℃)； F：法拉第常数(96 487C/mol) ； ax：待测离子的活度； fx：待测离子的活度系数。 离子选择电极由钠、钾离子不同活度的作用而产生不同的电位。这种极电位的变化由钠、 钾离子活度所决定，后者与钠、钾离子浓度成比例。检测时首先加入样品，测其电位，然后

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：

1.开启仪器，清洗管道。2.进样前先用高、低斜率液进行两点定标。3.待稳定后，间接电位法的样品由仪器自动稀释后再进行测定；直接电位法的样品可直接吸入电极管道进行测定4．测定结果由微处理机处理后打印数值。5．完毕，清洗电极和管道后再关机现给出EasyLyte离子选择电极分析仪的基本工作流程：俊酒分析血分析血样—圆固旦常清澳日常清洒——圆固雁备运行仪器进入圆固准备状态第二菜单

1．开启仪器，清洗管道。 2．进样前先用高、低斜率液进行两点定标。 3．待稳定后，间接电位法的样品由仪器自动稀释后再进行测定；直接电位法的样品可直 接吸入电极管道进行测定。 4．测定结果由微处理机处理后打印数值。 5．完毕，清洗电极和管道后再关机。 现给出 EasyLyte 离子选择电极分析仪的基本工作流程： 校 准 分析血液 分析血样——是 否 日常清洗 日常清洗——是 否 准备运行 ——是 否 第二菜单 仪器进入 准备状态

【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

titration)等。AAS是最常用的准确测定血浆总钙含量的参考方法，但费用昂贵，不适于常规工作；分光光度法中以甲基百里香酚蓝比色法（methylthymolblue colorimetry）和偶氮肿I比色法（Arsenazo IⅡIcolorimetry）最常用。络合滴定法简便易行，但判断终点受主观因素影响，有被淘汰趋势，但不少基层实验室仍延用。离子选择电极法测定离子钙已在临床应用。本节介绍分光光度法和离子选择电极法。实验57偶氮肿比色法测定血清总钙【原理】在碱性条件下，血清钙与偶氮肿II(Arsenazo II)络合形成紫蓝色的偶氮肿II-Ca2+复合物，最大吸收峰在650nm处。通过比较标本、标准和试剂反应后的吸光度A值，求得血清(浆)钙含量。加入8-羟基喹啉-5-磺酸可避免镁的干扰。【试剂与器材】1.显色剂偶氮肿II0.04g，8-羟基喹啉-5-磺酸1.13g，溶于硼酸-KCl-NaOH缓冲液(pH9.0，50mmol/L)并稀释至1L，每升加TritonX-1000.5ml2.钙标准液(2.5mmol/L）精确称取经110℃干燥12h的碳酸钙25mg，置1L容量瓶中加稀盐酸(1份浓盐酸加9份去离子水)7ml溶解后，加去离子水约90ml，然后用500g/L醋酸铵溶液调pH值至7.0，最后加去离子水至刻度，混匀。3.721或722型分光光度计。【操作步骤】按表10-2程序操作表 10-2血清钙偶氮肿ⅢI法测定步骤加入物(ml)空白管标准管测定管血清0.02一标准液0.02 去离子水0.022.0 2.02.0显色剂充分混匀，置室温3min，用空白管调零，在650nm波长处读取各管的吸光度值。【计算】

titration)等。AAS 是最常用的准确测定血浆总钙含量的参考方法，但费用昂贵，不适于常规 工作；分光光度法中以甲基百里香酚蓝比色法（methyl thymol blue colorimetry）和偶氮胂Ⅲ 比色法（Arsenazo Ⅲ colorimetry）最常用。络合滴定法简便易行，但判断终点受主观因素 影响，有被淘汰趋势，但不少基层实验室仍延用。离子选择电极法测定离子钙已在临床应用。 本节介绍分光光度法和离子选择电极法。 实验 57 偶氮胂Ⅲ比色法测定血清总钙 【原理】 在碱性条件下，血清钙与偶氮胂Ⅲ(Arsenazo Ⅲ)络合形成紫蓝色的偶氮胂Ⅲ -Ca2+复合物，最大吸收峰在 650nm 处。通过比较标本、标准和试剂反应后的吸光度 A 值， 求得血清(浆)钙含量。加入 8-羟基喹啉-5-磺酸可避免镁的干扰。 【试剂与器材】 1．显色剂 偶氮胂Ⅲ0.04g，8-羟基喹啉-5-磺酸 1.13g，溶于硼酸-KCl-NaOH 缓冲液 (pH9.0，50mmol/L)并稀释至 1 L，每升加 Triton X-100 0.5ml。 2．钙标准液(2.5mmol/L) 精确称取经 110℃干燥 12h 的碳酸钙 25mg，置 1L 容量瓶中， 加稀盐酸(1 份浓盐酸加 9 份去离子水)7ml 溶解后，加去离子水约 90ml，然后用 500g/L 醋酸 铵溶液调 pH 值至 7.0，最后加去离子水至刻度，混匀。 3．721 或 722 型分光光度计。 【操作步骤】 按表 10-2 程序操作 表 10-2 血清钙偶氮胂Ⅲ法测定步骤 加入物(ml) 空白管 标准管 测定管 血清 — — 0.02 标准液 — 0.02 — 去离子水 0.02 — — 显色剂 2.0 2.0 2.0 充分混匀，置室温 3min，用空白管调零，在 650nm 波长处读取各管的吸光度值。 【计算】