生物樣品的采集、預(yù)處理和儲(chǔ)存

一、采樣

生物樣品涉及復(fù)雜的基體，這些基體既有固態(tài)的也有液態(tài)的，包括所有的水生或陸生動(dòng)、植物。形態(tài)分析有時(shí)針對(duì)整個(gè)生物體，有時(shí)是其中的一部分器官或組分，有時(shí)則只測(cè)定排泄物。在環(huán)境分析中，生物樣品主要包括魚(yú)類(lèi)、果殼類(lèi)、海藻類(lèi)、草本植物、果實(shí)、蔬菜、葉子及其動(dòng)植物樣品。在職業(yè)健康研究中，主要研究人體組織、頭發(fā)、汗液、血液、尿樣和糞便等。

生物樣品的采集關(guān)鍵在于防止樣品的沾污，對(duì)于金屬元素的形態(tài)分析，應(yīng)該避免使用金屬刮刀、解剖刀、剪刀、鑷子或針等。實(shí)驗(yàn)室用的硼硅玻璃器皿，聚乙烯、聚丙烯或聚四氟乙烯以及石英器具等可以代替上述金屬制品。處理樣品時(shí)，不要直接用手接觸，而應(yīng)戴塑料手套，帶粉末的如滑石粉等應(yīng)注意沖洗干凈，因這些粉末往往帶進(jìn)鋅和其他金屬。在實(shí)踐中，金屬刀片和活檢用的針頭不可避免地要用于樣品處理，雖然這些刀具會(huì)帶來(lái)一定的金屬沾污，但比石英或玻璃刀具要方便和有效得多。研究表明，使用不銹鋼刀具處理活檢組織，可能帶入3ng·g^-1Mn、15ng·g^-1Cr和60ng·g^-1Ni，如果研究上述金屬元素在生物體中的濃度和形態(tài)，不銹鋼刀具顯然是不合適的。

研究人體血清中的微量元素，有時(shí)含量相差很大，這除了分析方法和個(gè)體差異以外，在很大程度上來(lái)源于采樣時(shí)的污染。有研究表明，在不銹鋼針頭采集血液樣品時(shí)，前20mL中鐵、錳、鎳、鈷、鉬、鉻的含量明顯增高，銅和鋅的含量沒(méi)有什么變化。由于這個(gè)原因，最好用聚四氟乙烯或聚丙烯導(dǎo)管替代。

灰塵是生物樣品中鋅、鋁和其他金屬元素污染的主要來(lái)源。在體液等樣品采集中應(yīng)該避免帶入灰塵。尿樣也極易帶入灰塵，所以采樣時(shí)必須加倍注意，接收在帶蓋的、用酸沖洗過(guò)的聚乙烯瓶子里。

二、樣品處理及貯存

對(duì)許多生物樣品，需要進(jìn)行最初的預(yù)處理。這種預(yù)處理應(yīng)該在采樣后立即進(jìn)行。例如，在分析貝殼類(lèi)樣品中的微量元素時(shí)，需要將貝殼外層的沉積物清洗干凈，然后開(kāi)殼，采集整個(gè)貝肉或個(gè)別部位。同樣，水生植物如海藻等亦需要仔細(xì)清洗以除去沉積物、寄生植物或其他類(lèi)似的表面沾污。必須注意樣品的代表性。微量元素往往在一些特殊的部位有更大的濃度，如植物根和葉子等，而且植物的大小與濃度也有關(guān)系，如果分析單個(gè)樣品時(shí)這些特點(diǎn)采樣時(shí)就應(yīng)注意。上述樣品采集后如不馬上進(jìn)行分析應(yīng)該冷藏。處理上述樣品時(shí)應(yīng)戴聚乙烯手套，樣品存放于塑料袋或塑料容器中。對(duì)于頭發(fā)樣品，為了清洗干凈以排除外來(lái)元素，可以使用一些清洗辦法進(jìn)行微量元素分析發(fā)樣的處理，可以在0.1％ Triton-X100中，用超聲波振蕩儀處理，過(guò)濾后用甲醇沖洗，然后在空氣中用吹風(fēng)機(jī)吹干。

對(duì)于血液樣品的處理，要根據(jù)全血、血漿及血清的不同要求而進(jìn)行前處理。全血短期內(nèi)可以在4℃貯存，冷凍效果較好，但冷藏往往導(dǎo)致沉淀出現(xiàn)。解凍時(shí)沉淀出的固體加酸可以溶解。

樣品的均勻往往是處理大量樣品的第二步，如果使用機(jī)械勻漿器，刀片的沾污問(wèn)題需要考慮。少量樣品也可以直接溶解在濃鹽酸或強(qiáng)堿里，季銨鹽的氫氧化物也經(jīng)常用來(lái)溶解少量組織樣品。如在20％的四甲基氫氧化銨中浸泡2h，可以有效地從蛋白質(zhì)和脂肪中游離出烷基鉛化合物，這種提取方法適合于魚(yú)、海藻和其他海生植物的處理。提取時(shí)在60℃水浴中加熱可以加快提取速度。

高壓燜罐也經(jīng)常用于樣品處理，這種方法可以有效地防止樣品處理時(shí)的沾污。微量元素的空白非常低。在高壓溶樣前，樣品一般經(jīng)凍干或風(fēng)干后，再經(jīng)高壓處理，高壓燜罐的溫度控制要根據(jù)不同樣品的需求而定，一般而言，在160-180℃下處理6h即可得到滿意的結(jié)果。

冷凍干燥是除去固體生物樣品中水分的好辦法，可以避免微量元素的損失或樣品沾污，少量樣品時(shí)這個(gè)方法較為適宜。在通風(fēng)櫥中控制溫度在100℃左右連續(xù)加熱，是一種最方便的方法，但是容易揮發(fā)的組分，像元素汞和其他一些有機(jī)金屬化合物極易在此期間損失。

馬弗爐在500℃時(shí)可以分解大多數(shù)有機(jī)化合物，也適合Hg、As、Sn、Se、Pb、Ni、Cr等樣品的處理。

凍干或消解的樣品比較容易保存，在萃取前或溶解前，需要重新混合均勻。