生物樣品的采集、預(yù)處理和儲存

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、植物。形態(tài)分析有時針對整個生物體，有時是其中的一部分器官或組分，有時則只測定排泄物。在環(huán)境分析中，生物樣品主要包括魚類、果殼類、海藻類、草本植物、果實、蔬菜、葉子及其動植物樣品。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。實驗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，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鋅和其他金屬。在實踐中，金屬刀片和活檢用的針頭不可避免地要用于樣品處理，雖然這些刀具會帶來一定的金屬沾污，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，有時含量相差很大，這除了分析方法和個體差異以外，在很大程度上來源于采樣時的污染。有研究表明，在不銹鋼針頭采集血液樣品時，前20mL中鐵、錳、鎳、鈷、鉬、鉻的含量明顯增高，銅和鋅的含量沒有什么變化。由于這個原因，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，所以采樣時必須加倍注意，接收在帶蓋的、用酸沖洗過的聚乙烯瓶子里。

二、樣品處理及貯存

對許多生物樣品，需要進行最初的預(yù)處理。這種預(yù)處理應(yīng)該在采樣后立即進行。例如，在分析貝殼類樣品中的微量元素時，需要將貝殼外層的沉積物清洗干凈，然后開殼，采集整個貝肉或個別部位。同樣，水生植物如海藻等亦需要仔細清洗以除去沉積物、寄生植物或其他類似的表面沾污。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，如果分析單個樣品時這些特點采樣時就應(yīng)注意。上述樣品采集后如不馬上進行分析應(yīng)該冷藏。處理上述樣品時應(yīng)戴聚乙烯手套，樣品存放于塑料袋或塑料容器中。對于頭發(fā)樣品，為了清洗干凈以排除外來元素，可以使用一些清洗辦法進行微量元素分析發(fā)樣的處理，可以在0.1％ Triton-X100中，用超聲波振蕩儀處理，過濾后用甲醇沖洗，然后在空氣中用吹風(fēng)機吹干。

對于血液樣品的處理，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，如果使用機械勻漿器，刀片的沾污問題需要考慮。少量樣品也可以直接溶解在濃鹽酸或強堿里，季銨鹽的氫氧化物也經(jīng)常用來溶解少量組織樣品。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、海藻和其他海生植物的處理。提取時在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，少量樣品時這個方法較為適宜。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金屬化合物極易在此期間損失。

馬弗爐在500℃時可以分解大多數(shù)有機化合物，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。