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中国尿碘水平与检测标准.pptx

1、,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、,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,

3、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,

4、-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

5、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 Pro

6、vince,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

7、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、

8、,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

9、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

10、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,

11、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/ICCID

12、D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 Rese

13、arch 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

14、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 B

15、iosensor 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

16、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 Pro

17、vince,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

18、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。

19、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

20、-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

21、,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

22、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

23、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,.197

24、4,21,777-783,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 Jiangs

25、u 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

26、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

27、.,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:,

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