中国尿碘水平与检测标准.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,#,2012.02.08,江苏省丝网印刷电极式生物传感器工程技术研究中心,中国居民的尿碘水平评价与检测标准,主讲人：韩俊杰,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,目录,1.,碘的生理功能,2.,碘营养状况对健康的影响,3.,碘营养评价标准,4.,中国居民基于尿碘水平的碘营养状况,5.,碘检测方法,6.,未来几年中国政府的行为,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘的生理功能,碘的理化性质：,碘是一种非金属元素。化合价有,-1,，,+1,，,+3,，,+5,，,+7,。微溶于水，易溶于有机溶剂。,自然界中的碘主要存在于海洋中，并以雾态或气态,的形式参与循环。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘的生理功能,碘的吸收,碘通过空气、食物、饮水等多种途径进入人体。一,般情况下，人体摄取的碘约,80%-90%,来自食物，,10%-20%,来自饮水，来自空气的碘不足,5%,。,食物的水中的碘进入消化道后，主要以碘化物的形,式吸收，另一部分需要消化道转化为无机碘后再吸收。,某些成分会阻碍碘的吸收。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘的生理功能,中国居民的碘摄入,在水碘,150,g/L,地区：碘盐,-84.2%,，食物,-13.1%,，饮用水,-2.7%,在水碘,150-300,g/L,地区：碘盐,-48.7%,，食物,-6.0%,，饮用水,-45.4%,在水碘,300,g/L,地区：碘盐,-35.2%,，食物,-4.4%,，饮用水,-60.4%,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘的生理功能,碘的分布,碘主要分布在甲状腺，约占人体总碘量的,70%-,90%,。肌肉、皮肤、骨骼以及其他内分泌腺和中枢神,经系统也都含有一定量的碘。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘的生理功能,碘的代谢和利用,甲状腺从血液中提取碘,(I,-1,),用于甲状腺素的合成。,碘以甲状腺素的形式实现其生理功能。,除此之外，至今尚未发现碘有其他独立的生理作,用。,当人体碘缺乏时，会引起,生化紊乱及生理功能,异常；并导致,甲状腺代偿性增生。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘的生理功能,碘的排泄,碘的排出途径主要为肾脏，其次为肠道。一般约,有,90%,的碘经尿液排出，,5%-10%,经粪便排出，也有,极少量随汗液或通过呼吸排出。乳汁中也可排出一定,量的碘。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘的生理功能,碘在血浆和尿液中的形式：,血浆中的碘形态与含量：,10,g/L for,I,-,，,1.5,g/L for,MIT,和,DIT,，,3,g/L for,rT3,，,45,g/L for,T4,。,尿液中,90%,的碘为无机碘，在无机碘中，,-1,价态的碘离子占主导地位。正常尿液中不存在,IO,3,-,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘营养状况对健康的影响,碘缺乏,(Iodine deficiency discorders,IDD),的危害,IDD,在人类不同生长发育阶段的表现形式不一：,成人：甲状腺肿大、甲状腺功能减退、智能和体能低下等症状,儿童和青春期：影响骨骼、肌肉、神经和生殖系统的生长发育,孕妇：影响胎儿的脑发育，严重者还会引起流产、胎儿畸形和死亡,婴幼儿：克丁病,(,呆小症,),，大脑功能不可逆改变,-,智力低下。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘营养状况对健康的影响,IDD,危害,我国是受碘缺乏威胁最严重的国家之一。上世纪,70,年代，我国有地方性甲状腺肿患者,3500,万人，典,型地方性克汀病患者约,25,万人。到,90,年代，全国,IDD,分布于,1807,个县、,27128,个乡。更为严重的是，还有,数百万之多的亚克汀病病人。病区学龄前儿童智商比,正常人低,10%-11%,。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,甲状腺肿与克汀病,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘营养状况对健康的影响,碘过量的危害,摄入过量的碘会扰乱甲状腺的正常功能，既可以导致甲状,腺功能亢进，也可以导致甲状腺功能减退，孕妇暴露于高碘可,导致新生儿甲状腺肿和甲状腺功能减退。,流行病学,高碘甲状腺肿,碘致甲亢,对智力的影响,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘营养评价标准,碘营养评价标准：,尿碘水平,膳食碘摄入量评价标准,其他指标：,甲状腺肿患病率,、(甲状腺功能低下症血液),TSH（新产业化发西门子化发）（计生站）,、,甲状腺球蛋白(Tg),Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,生化指标检测,T3,及,T4,的含量,T3,（三碘甲状腺原氨酸）和,T4,（四碘甲状腺原氨酸）是人体血清中存在两种主要的甲状腺激素。,T3,和,T4,在血液中大部分与血浆中的甲状腺素结合球蛋白（,TBG,）相结合。当体内甲状腺功能异常时，,T3,和,T4,值也会发生异常。但某些药物可影响检查结果，如阿司匹林、苯妥英钠能抑制,TBG,与,T4,结合而使,T4,降低，地塞米松也可使,T4,和,T3,值降低。因此，在做上述检查前,1,周内应禁止使用这些药物。另外，关于碘,131,吸收率，以甲状腺机能亢进为例，其碘,131,吸收率增高，峰值时间也提前。单纯性甲状腺肿吸碘,131,率也较正常值高，但无峰值提前。甲状腺机能低下者则吸碘,131,率明显降低。,1,、某些食物和药物可影响试验结果，例如含碘丰富的发菜、海鱼、海带、海蜇、苔菜等，患者至少在试验前,4,6,周内应禁食。,2,、某些药物（如含碘喉片）也要避免服用。甲状腺激素药（如降钙素、甲状腺粉、碘赛罗宁等）应在检验前,6,周停用，抗甲状腺药（如甲巯咪唑、卡比马唑）应停用,2,4,周。利血平、普鲁本辛、利尿剂（如呋喃苯胺酸）、安眠药、保泰松、肾上腺皮质激素（泼尼松、地塞米松等）等应停用,1,周再做检验。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,尿碘评价标准,WHO/UNICEF/ICCIDD推荐的人群碘营养状况评价标准（p33）,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,膳食碘摄入量评价标准,中国营养学会的碘推荐摄入量：,0-3,岁：,50,g/d,4-10,岁：,90g/d,11-13,岁以上：,120g/d,14,岁以上：,150g/d,孕妇和乳母：,200g/d,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,膳食碘摄入量评价标准,不同年龄段人群UL值(SCF),Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,中国普通人群尿碘水平,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,碘缺乏高危地区人群尿碘水平,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,沿海地区人群尿碘水平频数分布,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,未来几年国家尿碘政策变化,1.,沿海地区居民碘营养状况总体处于适宜水平，食盐加碘未造成沿海居民碘摄入过量。部分沿海地区孕妇的碘营养不足。,2.,水碘含量,150ug/L,的地区，食用碘盐，碘过量的风险较高；如不食用，碘缺乏风险低，则可不食用碘盐。在少数水碘含量高的地区，即使停供碘盐，碘含量仍过高，存在健康风险，应加强监测。,4.,总之，继续实行食盐加碘政策，但应因地制宜。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,复杂介质中的碘检测方法,分光光度法,S-K,法、,As-Sb,法、,TMB,显色法、,chlorpormazine,显色法、,ICP-MS,电化学方法,色谱法,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,砷铈催化分光光度法,尿样经氯酸（或过硫酸铵）在,110-115C,（或,100C,）下消化。利用在酸性环境下，碘对砷铈氧化还原反应的催化作用：,反应中黄色的,Ce,4+,被还原成无色的,Ce,3+,碘含量越高，反,应速度越快，所剩余的,Ce,4+,越少。控制反应温度和时间，于,420nm,下测试剩余的吸光度，求出碘含量。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,砷铈催化分光光度法,该方法的原理可参考砷铈催化分光光度法的在两篇原始文,献,(E.B.Sandell 1934,和,E.B.Sandell 1936),。,后续所有关于砷铈催化的研究基本上都是基于这两篇文献。,方法的测试标准可参考卫生部,1995,和,2003,的两篇,行业标准、世卫组织,66,页,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,溶液配制,1.过硫酸铵溶液配置：称取228.2g过硫酸铵溶解1L去离子水中。在黑暗中冷藏(4-10C)，防止分解。溶液可保存4周。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,溶液配制,2.亚砷酸溶液配置：称取5g三氧化二砷和25g氯化钠放置于1L的容量瓶中，然后加入200mL浓度为5N的硫酸溶液，再加入300mL去离子水，缓慢加热，搅拌至溶解。冷却后用去离子水定容至1L。避光保存，可稳定6个月。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,溶液配制,3.硫酸铈铵溶液配置：称取24g硫酸铈铵溶解在1L浓度为3.5N的硫酸溶液中，放置24小时以上。室温避光保存，可稳定6个月。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,溶液配制,4，5N硫酸溶液配置：为了操作安全，使用冰浴。在1L的PP容量中加入500mL去离子水，然后缓慢加入139mL浓硫酸，然后稀释至1L。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,溶液配制,5，3.5N硫酸溶液配置：为了操作安全，使用冰浴。在1L的PP容量中加入500mL去离子水，然后缓慢加入97mL浓硫酸，然后稀释至1L。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,测试程序,1.确保尿样和质控样已复温至室温。振荡样本至瓶子底部没有颗粒物存在。,2.移取250uL尿样、标准溶液、质控样至试管中。,3.每根试管中加入1mL的过硫酸铵溶液,4.将试管中的溶液混合均匀后置于91-95C的水浴中消解60分钟。,5.取出试管，复温至室温。,6.每根试管中加入3.5mL亚砷酸溶液，混匀后放置15分钟。,7.每隔30秒在每根试管中加入400uL硫酸铈铵溶液，用漩涡混匀器或其他方法快速混匀。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,测试程序,反应开始30分钟后，在420nm下按照加样顺序，每隔30秒测试一个样本的吸光度。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,Ag+,、,Hg2+,等能与,I-,结合的重金属离子会干扰测试。,亚硝酸盐、抗坏血酸、亚铁离子等还原性物质也会干扰测试。,上述干扰物质经过消解后可以去除。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,硫酸马钱子碱可以淬灭砷铈催化反应，因此可以通过测试硫酸马钱子碱,-,铈在,428nm,下的吸光度进行定量分析。,Ce4+,能够氧化,Fe2+,为,Fe3+,，后者可与菲啰啉等形成红色络合物，可通过测量,460nm,下的吸光度法和通过颜色突变点定量分析碘含量。,As3+,可以使用,Sb3+,代替。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,ICP-MS,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,TMB,显色半定量法,在,pH=4.0,的柠檬酸缓冲液中，,TMB,在,I-,的催化作用,下被,H2O2,氧化，反应产物为蓝色的二胺,/,二亚胺电荷,复合体与复合体平衡的阳离子自由基及二亚胺。碘离,子浓度越高，反应速度越快，蓝色产物越多，控制反,应温度和时间，在,646,655nm,下测定吸光度。,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,TMB,显色半定量法,默克法,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,中生金域法,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,显色剂除了联胺类外，还可以使用,chloropromazine,，该反应机理如下：,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,用于碘离子测试的电化学方法,1.,极谱法,2.,阴极溶出伏安法,4.,电位溶出法,5.,离子选择电极,6.,催化电化学方法,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,极谱法：,极谱法的检测限在,5,g/L,以下，线性范围约在,7-,1000g/L,间。,可参考：,Herring.J.R,Liss.p.s,Deep SeacRes,.1974,21,777-783,Takayanagl.K,Wong.G.T.F.,Talanta,.1986,33,451-454,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,阴极溶出法,(CSV),阴极溶出法在海水中碘的测量中有着广泛的应,用，通过文献来看，方波阴极溶出伏安法有较好的测,试效果。,相关文献可参考：,资料,77,页，,85,页，,92,页，,125,页，,131,页，,143,页，,172,页，,183,页,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,伏安法,主要依据,AgX+e,-,-Ag+X,-,中产生的氧化电流测试卤,素离子的浓度。,AgX,溶解度,(Ksp),的不同使氧化,/,还原电位有明显的差异，以,电位来区分卤素,X,的种类。,文献：,资料,71,页，,92,页，,100,页，,105,页，,135,页，,163,页,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,电位溶出法,主要以铜、银为工作电极。,相关文献可以参考：,资料,80,页,周公伟,.,电位溶出分析法及其应用于碘分析的探讨,.,广东卫生检疫，,1992,滕久委,.,碘的氧化电位溶出法测定,.,暨南理医学报,.1988,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,离子选择电极,大多数的离子选择电极在测试同时含有氯、溴、碘,离子的溶液中的碘离子时，选择性不够好。另外，,离子选择电极的灵敏度不足以检测尿液中碘的含量。,资料,157,页,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,银电极、铜电极、汞膜电极基础研究,银电极：,银微盘电极上碘离子的示差脉冲溶出伏安法；,Arai,K.,Kusu,F.,Noguchi,N.,Takamura,K.,Osawa,H.,1996.Anal.,Biochem.240,109113,；,80,页；,铜电极：,碘离子在铜电极上阴极溶出伏安法的研究,汞膜电极：,Ball,R.G.,Manning,D.L.,Menis,O.,1960.Anal.Chem.32,621623.,资料,143,页,碳电极：,105,页，,135,页，,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,复杂基质中的碘离子碘化学测试技术,1.,离子选择电极：尿样需要经过阴离子交换树脂，树脂吸附尿样中的碘离子，然后使用高浓度的硝酸钾洗脱后测试。,普通的商业化碘离子选择电极线性范围,20uM-1mM,，基于,AgI/Ag2S,体系的离子选择电极检测限可达到,1.47ug/L,线性范围,5-400ug/L,。,色谱与银电极联用,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,催化电化学,Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province,更详细的内容可参见：,