第六节 体液钾钠氯测定及方法学评价
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《临床生物化学和生物化学检验》
占体重约5%的无机盐主要有Ca、Mg、K、Na、P和Cl，这六种无机元素约占体内无机盐总量的60%0-80%，主要存在于体液。
一、标本处理及含量变动的影响因素
体内所含元素约60种之多，作为定量检测无机元素主要是Na、K、Cl、Mg、Ca、P、Cu、Zn和Fe等。测定这些元素一般以各种体液为标本，主要是血清(浆)、尿、脑脊液和胸腹水。标本应注意及时处理及时检测。在贮存过程中，Na会进入红细胞内，而K会从红细胞进入血浆。与此同时Ca也会移入细胞内，Cl会在Cl转移过程中伴随血清CO2量的变化而改变。作为上述元素的测定标本要求采血后20min内分离出血清，在室温下可贮存数日，冰室内贮存数周，低温保存数月之久。
生理因素可影响其正常值的波动：如无机磷于餐后显著升高；血清铁早晨空腹呈高值，夜间呈低值，男性高于女性，不饱和铁结合力恰是女性高于男性。
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血清中所含色素对测定结果也有影响，一般高胆红素、乳糜血及溶血等均影响测定结果，尤其是影响酶法测定值。
抗凝剂选择很重要，一般不用抗凝剂，以血清进行测定为宜。紧急情况下，应采用肝素锂抗凝。
二、无机元素存在形式及测定方法分类
(一)测定方法分类
体液或组织中无机盐的测定一般可用以下几类方法进行。
⒈原子吸收分光光度法 测定Ca、Fe、Cu、Zn、Mg、P、Pb、Cd、Hg、Al和As可采用原子分光光度法。以组织块为标本的检测更为适用。
⒉火焰光度法 测定Na、K、Ca、Li、Cs和Zn可采用火焰光度法。该方法属于经典的标准参考法，优点是结果准确可靠。国内检测Na、K的火焰光度计种类较多。
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⒊吸光光度法 测定Ca、Fe、Cu、Mg、Zn和P可采用一般的比色分析法，此方法广为临床采用。
⒋螯合滴定法 测定Ca、Mg和Cl可采用特定的螯合剂滴定法进行，滴定过程中易受多种因素影响，难以得到准确的结果，属于淘汰之列。
⒌离子选择电极(iron selective electrode，ISE)法ISE法可用于Na、K、Cl、Ca、Li和H的测定，结果准确可靠，目前临床多采用ISE法。
⒍离子色谱法 离子色谱法需特殊条件，可用于Na、K、Cl、Br和F的测定。临床应用很少。
⒎电量滴定法 Cl、Fe也可采用电量滴定法，非医学方面应用较多。
(二)无机元素在体内存在形式
⒈Na、K和Cl 在体液及组织中，Na、K和Cl几乎全以离子形式存在。
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⒉Ca和Mg 在体液中Ca和Mg约有一半与蛋白质结合，另一半以离子形式存在。
⒊Fe和Cu 体液中Fe与Cu几乎全部与蛋白质结合。
在体内以离子形式存在的状态下，可直接采用火焰光度法或离子选择电极法。与蛋白质结合状态的无机元素，为了精确测定，尚需考虑除去蛋白质再进行定量。故Ca、Mg、Fe和Cu等金属元素在严格控制蛋白质干扰的条件下，才能用直接法进行测定。
三、钾、钠测定方法学评价
⒈火焰光度法 1950年开始使用并一直沿用至今的火焰光度法检测血清、尿液、脑脊液及胸腹水的Na+和K+，是一种发射光谱分析法，准确可靠的好方法，广为临床采用。
测定方法分为内标准法和外标准法两种。外标准法操作误差较大，一般不采用。现在主要使用内部标准法，即标本及标准液采用加进相同浓度的内部标准元素锂或铯进行测定。操作时，将含锂的溶液作为稀释液，同时测定K、Na和Li的浓度，以标本与标准液的Na/Li与K/Li比值，计算Na、K浓度。由于血清稀释倍数大，血清蛋白质粘性的影响几乎可忽略不计。国产的火焰光度计，广为临床使用。
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⒉化学测定法
主要利用复环王冠化合物如穴冠醚或球冠醚，亦称为冠醚，均为离子载体进行测定，由于大环结构内有空穴，分子内部氧原子有未共用电子对可与金属离子结合，根据空穴大小，可选择性结合不同直径的金属离子，从而可达到测出离子浓度的目的。测定血清K，一般采用普通冠醚阴离子染料进行比色定量。
⒊离子选择电极法 ISE法是采用灵敏的特定专用电极，在专用仪器上进行血清和尿等体液的K+、Na+的测定，因标本用量少，快速准确，几乎有取代其他方法的趋势。其仪器测定原理是离子选择电极与参比电极组合浸泡在待测标本溶液中，进行检测。目前已有的电极种类为：①玻璃膜电极，感应材料为玻璃薄膜的有pH电极、K+电极和Na+电极；②固相膜电极，由难溶性金属物质加压成型，以固体膜或单日膜作为感应膜的电极有Cl-电极和F-电极；③液态膜电极，将环氧树脂或内装聚氯乙稀为感应膜的Ca2+电极；④用缬氨霉素膜制成的K+电极。上述电极均有一定的寿命，因为电极使用一段时间就会自动老化，有效期长短不一。
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目前有K、Na或K、Na、Cl或K、Na、Ca、Cl或K、Na、Cl、TCO2、pH组合的各种类型的电解质分析仪。标本用量少(100μl全血)，1min出结果，快而准确。国产的同类仪器价格较便宜，操作简便。ISE法是目前所有方法中最为简便准确的方法。
⒋原子分光光度法
原子分光光度法可用于检测血清K+、Na+，操作繁杂，误差较大，不及火焰光度法简便。
四、氯的测定
体液中Cl以离子形式存在，几乎全与Na+平衡增减。测定Cl-的方法有多种。
⒈滴定法
⑴Molrr法：以K2CrO4为指示剂，用AgNO3滴定血清中Cl-，以过量的Ag+与CrO42-结合出现Ag2CrO4红色沉淀为终点，根据AgNO3消耗量计算出标本中Cl-的量。
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⑵Sehales法：以二苯卡巴腙作指示剂，用Hg(NO3)2滴定血清中Cl
-，以过量的Hg2+与二苯卡巴腙结合成不溶的紫蓝色化合物为终点，根据Hg(NO3)2消耗量计算血清Cl-的量。
滴定法需要熟练的操作，终点要准确，尽可能排除主观因素的干扰，否则误差很大。血清中过多的胆红素．血脂及血红蛋白(溶血)对结果干扰很大。滴定法有淘汰的趋势。
⒉化学测定法：在Fe+存在下，采用Hg(SCN)2与Cl-反应生成与Cl-等当量的SCN3-，再与Fe3+结合成Fe(SCN)3的红色化合物，进行比色，定量标本中Cl-的含量。
该法测定时，血清中其他因素如F．Br和I也可以起反应，其量少于1mmol/L，故可忽略不计。某些药物及胆红素均对其有影响。这种比色法消除主观因素的影响，并可在自动生化分析仪进行批量测定，属临床常用的一种方法。
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⒊电量分析法：属于物理学方法。在恒定的电流下，以银电极置于标本中，从电极释放的Ag+与Cl-反应开始生成不解离的AgCl沉淀开始计时，当Cl-全部与Ag+作用完毕，游离的Ag+出现，其溶液电导明显增加，使仪器传感器和计时器立即切断电流并计算滴定所需的时间作为完成测定过程。氯的浓度用法拉第常数(9648库仑/摩尔氯化物)运算，库仑与滴定时间和电流的乘积成正比，以此计算出标本中Cl-的含量。
标本中Br-和I-对其有一定干扰，其量很少，可忽略不计。该法简便，快速，在控制好电流条件下，是个较好的方法。
⒋离子选择电极法 ISE法是目前测定Cl-的最好方法，因为测定Cl-的电极均与K+、Na+电极配套，仅需100μl全血即可测出标本中K+、Na+和Cl-的含量而快速、准确，操作简便，是目前广为临床使用的方法。 ISE法需用Cl-电极，该电极由氯化银．氯化铁-硫化汞为膜性材料作成固体膜电极，与Na+．K+电极组装于同一台仪器上，使用简便。标本中Br-和I-，虽有干扰，其量甚微，可忽略不计。该电极寿命较短，一般有效期仅4-6个月。Na+电极有效期8-10个月，K+电极6-8个月。近几年已出现长有效期(2年)的K+、Na+、Cl-电极，为临床的使用提供了方便。
(周新)
99-12-13 9:10 刘小琴, http://www.100md.com
一、标本处理及含量变动的影响因素
体内所含元素约60种之多，作为定量检测无机元素主要是Na、K、Cl、Mg、Ca、P、Cu、Zn和Fe等。测定这些元素一般以各种体液为标本，主要是血清(浆)、尿、脑脊液和胸腹水。标本应注意及时处理及时检测。在贮存过程中，Na会进入红细胞内，而K会从红细胞进入血浆。与此同时Ca也会移入细胞内，Cl会在Cl转移过程中伴随血清CO2量的变化而改变。作为上述元素的测定标本要求采血后20min内分离出血清，在室温下可贮存数日，冰室内贮存数周，低温保存数月之久。
生理因素可影响其正常值的波动：如无机磷于餐后显著升高；血清铁早晨空腹呈高值，夜间呈低值，男性高于女性，不饱和铁结合力恰是女性高于男性。
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血清中所含色素对测定结果也有影响，一般高胆红素、乳糜血及溶血等均影响测定结果，尤其是影响酶法测定值。
抗凝剂选择很重要，一般不用抗凝剂，以血清进行测定为宜。紧急情况下，应采用肝素锂抗凝。
二、无机元素存在形式及测定方法分类
(一)测定方法分类
体液或组织中无机盐的测定一般可用以下几类方法进行。
⒈原子吸收分光光度法 测定Ca、Fe、Cu、Zn、Mg、P、Pb、Cd、Hg、Al和As可采用原子分光光度法。以组织块为标本的检测更为适用。
⒉火焰光度法 测定Na、K、Ca、Li、Cs和Zn可采用火焰光度法。该方法属于经典的标准参考法，优点是结果准确可靠。国内检测Na、K的火焰光度计种类较多。
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⒊吸光光度法 测定Ca、Fe、Cu、Mg、Zn和P可采用一般的比色分析法，此方法广为临床采用。
⒋螯合滴定法 测定Ca、Mg和Cl可采用特定的螯合剂滴定法进行，滴定过程中易受多种因素影响，难以得到准确的结果，属于淘汰之列。
⒌离子选择电极(iron selective electrode，ISE)法ISE法可用于Na、K、Cl、Ca、Li和H的测定，结果准确可靠，目前临床多采用ISE法。
⒍离子色谱法 离子色谱法需特殊条件，可用于Na、K、Cl、Br和F的测定。临床应用很少。
⒎电量滴定法 Cl、Fe也可采用电量滴定法，非医学方面应用较多。
(二)无机元素在体内存在形式
⒈Na、K和Cl 在体液及组织中，Na、K和Cl几乎全以离子形式存在。
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⒉Ca和Mg 在体液中Ca和Mg约有一半与蛋白质结合，另一半以离子形式存在。
⒊Fe和Cu 体液中Fe与Cu几乎全部与蛋白质结合。
在体内以离子形式存在的状态下，可直接采用火焰光度法或离子选择电极法。与蛋白质结合状态的无机元素，为了精确测定，尚需考虑除去蛋白质再进行定量。故Ca、Mg、Fe和Cu等金属元素在严格控制蛋白质干扰的条件下，才能用直接法进行测定。
三、钾、钠测定方法学评价
⒈火焰光度法 1950年开始使用并一直沿用至今的火焰光度法检测血清、尿液、脑脊液及胸腹水的Na+和K+，是一种发射光谱分析法，准确可靠的好方法，广为临床采用。
测定方法分为内标准法和外标准法两种。外标准法操作误差较大，一般不采用。现在主要使用内部标准法，即标本及标准液采用加进相同浓度的内部标准元素锂或铯进行测定。操作时，将含锂的溶液作为稀释液，同时测定K、Na和Li的浓度，以标本与标准液的Na/Li与K/Li比值，计算Na、K浓度。由于血清稀释倍数大，血清蛋白质粘性的影响几乎可忽略不计。国产的火焰光度计，广为临床使用。
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⒉化学测定法
主要利用复环王冠化合物如穴冠醚或球冠醚，亦称为冠醚，均为离子载体进行测定，由于大环结构内有空穴，分子内部氧原子有未共用电子对可与金属离子结合，根据空穴大小，可选择性结合不同直径的金属离子，从而可达到测出离子浓度的目的。测定血清K，一般采用普通冠醚阴离子染料进行比色定量。
⒊离子选择电极法 ISE法是采用灵敏的特定专用电极，在专用仪器上进行血清和尿等体液的K+、Na+的测定，因标本用量少，快速准确，几乎有取代其他方法的趋势。其仪器测定原理是离子选择电极与参比电极组合浸泡在待测标本溶液中，进行检测。目前已有的电极种类为：①玻璃膜电极，感应材料为玻璃薄膜的有pH电极、K+电极和Na+电极；②固相膜电极，由难溶性金属物质加压成型，以固体膜或单日膜作为感应膜的电极有Cl-电极和F-电极；③液态膜电极，将环氧树脂或内装聚氯乙稀为感应膜的Ca2+电极；④用缬氨霉素膜制成的K+电极。上述电极均有一定的寿命，因为电极使用一段时间就会自动老化，有效期长短不一。
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目前有K、Na或K、Na、Cl或K、Na、Ca、Cl或K、Na、Cl、TCO2、pH组合的各种类型的电解质分析仪。标本用量少(100μl全血)，1min出结果，快而准确。国产的同类仪器价格较便宜，操作简便。ISE法是目前所有方法中最为简便准确的方法。
⒋原子分光光度法
原子分光光度法可用于检测血清K+、Na+，操作繁杂，误差较大，不及火焰光度法简便。
四、氯的测定
体液中Cl以离子形式存在，几乎全与Na+平衡增减。测定Cl-的方法有多种。
⒈滴定法
⑴Molrr法：以K2CrO4为指示剂，用AgNO3滴定血清中Cl-，以过量的Ag+与CrO42-结合出现Ag2CrO4红色沉淀为终点，根据AgNO3消耗量计算出标本中Cl-的量。
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⑵Sehales法：以二苯卡巴腙作指示剂，用Hg(NO3)2滴定血清中Cl
-，以过量的Hg2+与二苯卡巴腙结合成不溶的紫蓝色化合物为终点，根据Hg(NO3)2消耗量计算血清Cl-的量。
滴定法需要熟练的操作，终点要准确，尽可能排除主观因素的干扰，否则误差很大。血清中过多的胆红素．血脂及血红蛋白(溶血)对结果干扰很大。滴定法有淘汰的趋势。
⒉化学测定法：在Fe+存在下，采用Hg(SCN)2与Cl-反应生成与Cl-等当量的SCN3-，再与Fe3+结合成Fe(SCN)3的红色化合物，进行比色，定量标本中Cl-的含量。
该法测定时，血清中其他因素如F．Br和I也可以起反应，其量少于1mmol/L，故可忽略不计。某些药物及胆红素均对其有影响。这种比色法消除主观因素的影响，并可在自动生化分析仪进行批量测定，属临床常用的一种方法。
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⒊电量分析法：属于物理学方法。在恒定的电流下，以银电极置于标本中，从电极释放的Ag+与Cl-反应开始生成不解离的AgCl沉淀开始计时，当Cl-全部与Ag+作用完毕，游离的Ag+出现，其溶液电导明显增加，使仪器传感器和计时器立即切断电流并计算滴定所需的时间作为完成测定过程。氯的浓度用法拉第常数(9648库仑/摩尔氯化物)运算，库仑与滴定时间和电流的乘积成正比，以此计算出标本中Cl-的含量。
标本中Br-和I-对其有一定干扰，其量很少，可忽略不计。该法简便，快速，在控制好电流条件下，是个较好的方法。
⒋离子选择电极法 ISE法是目前测定Cl-的最好方法，因为测定Cl-的电极均与K+、Na+电极配套，仅需100μl全血即可测出标本中K+、Na+和Cl-的含量而快速、准确，操作简便，是目前广为临床使用的方法。 ISE法需用Cl-电极，该电极由氯化银．氯化铁-硫化汞为膜性材料作成固体膜电极，与Na+．K+电极组装于同一台仪器上，使用简便。标本中Br-和I-，虽有干扰，其量甚微，可忽略不计。该电极寿命较短，一般有效期仅4-6个月。Na+电极有效期8-10个月，K+电极6-8个月。近几年已出现长有效期(2年)的K+、Na+、Cl-电极，为临床的使用提供了方便。
(周新)
99-12-13 9:10 刘小琴, http://www.100md.com