中國尿碘水平與檢測標準

1、2012.02.08江蘇省絲網(wǎng)印刷電極式生物傳感器工程技術研究中江蘇省絲網(wǎng)印刷電極式生物傳感器工程技術研究中心心中國居民的尿碘水平評價與檢測標準中國居民的尿碘水平評價與檢測標準主講人：辛君偉Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu ProvinceScreen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province目錄目錄l1. 碘的生理功能l2.碘營養(yǎng)狀況對健康的影響l3.碘營養(yǎng)評價標準l4.中國居民基于尿碘水平的碘營養(yǎng)狀況l5.碘檢測方法l6.未來幾年中國政府的行為Screen

2、-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province碘的生理功能碘的生理功能l碘的理化性質(zhì)： 碘是一種非金屬元素?；蟽r有-1，+1，+3，+5，+7。微溶于水，易溶于有機溶劑。 自然界中的碘主要存在于海洋中，并以霧態(tài)或氣態(tài)的形式參與循環(huán)。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province碘的生理功能碘的生理功能l碘的吸收 碘通過空氣、食物、飲水等多種途徑進入人體。一般情況下，人體攝取的碘約80%-90%來自食物，10%-20%來自飲水，來自空氣的碘不足5%。 食物的水

3、中的碘進入消化道后，主要以碘化物的形式吸收，另一部分需要消化道轉(zhuǎn)化為無機碘后再吸收。某些成分會阻礙碘的吸收。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province碘的生理功能碘的生理功能l中國居民的碘攝入 在水碘150g/L地區(qū)：碘鹽-84.2%，食物-13.1%，飲用水-2.7%在水碘150-300g/L地區(qū)：碘鹽-48.7%，食物-6.0%，飲用水-45.4% 在水碘300g/L地區(qū)：碘鹽-35.2%，食物-4.4%，飲用水-60.4%Screen-Printed Biosensor Research Centre of J

4、iangsu Province碘的生理功能碘的生理功能l碘的分布 碘主要分布在甲狀腺，約占人體總碘量的70%-90%。肌肉、皮膚、骨骼以及其他內(nèi)分泌腺和中樞神經(jīng)系統(tǒng)也都含有一定量的碘。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province碘的生理功能碘的生理功能l碘的代謝和利用 甲狀腺從血液中提取碘(I-1),用于甲狀腺素的合成。碘以甲狀腺素的形式實現(xiàn)其生理功能。 除此之外，至今尚未發(fā)現(xiàn)碘有其他獨立的生理作用。 當人體碘缺乏時，會引起生化紊亂及生理功能異常；并導致甲狀腺代償性增生。Screen-Printed Biosensor

5、 Research Centre of Jiangsu Province碘的生理功能碘的生理功能l碘的排泄 碘的排出途徑主要為腎臟，其次為腸道。一般約有90%的碘經(jīng)尿液排出，5%-10%經(jīng)糞便排出，也有極少量隨汗液或通過呼吸排出。乳汁中也可排出一定量的碘。 Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province碘的生理功能碘的生理功能l碘在血漿和尿液中的形式：血漿中的碘形態(tài)與含量：10g/L for I-，1.5g/L for MIT和DIT，3g/L for rT3，45g/L for T4。尿液中90%的碘為無機碘，在無機碘

6、中，-1價態(tài)的碘離子占主導地位。正常尿液中不存在IO3-Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province碘營養(yǎng)狀況對健康的影響碘營養(yǎng)狀況對健康的影響l碘缺乏(Iodine deficiency discorders ,IDD)的危害IDD在人類不同生長發(fā)育階段的表現(xiàn)形式不一 ：成人：甲狀腺腫大、甲狀腺功能減退、智能和體能低下等癥狀兒童和青春期：影響骨骼、肌肉、神經(jīng)和生殖系統(tǒng)的生長發(fā)育孕婦：影響胎兒的腦發(fā)育，嚴重者還會引起流產(chǎn)、胎兒畸形和死亡嬰幼兒：克丁病(呆小癥)，大腦功能不可逆改變-智力低下。 Screen-Printe

7、d Biosensor Research Centre of Jiangsu Province碘營養(yǎng)狀況對健康的影響碘營養(yǎng)狀況對健康的影響lIDD危害 我國是受碘缺乏威脅最嚴重的國家之一。上世紀70年代，我國有地方性甲狀腺腫患者3500萬人，典、型地方性克汀病患者約25萬人。到90年代，全國IDD分布于1807個縣、27128個鄉(xiāng)。更為嚴重的是，還有數(shù)百萬之多的亞克汀病病人。病區(qū)學齡前兒童智商比正常人低10%-11%。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province甲狀腺腫與克汀病甲狀腺腫與克汀病Screen-Printe

8、d Biosensor Research Centre of Jiangsu Province碘營養(yǎng)狀況對健康的影響碘營養(yǎng)狀況對健康的影響l碘過量的危害 攝入過量的碘會擾亂甲狀腺的正常功能，既可以導致甲狀腺功能亢進，也可以導致甲狀腺功能減退，孕婦暴露于高碘可導致新生兒甲狀腺腫和甲狀腺功能減退。l流行病學 高碘甲狀腺腫 碘致甲亢 對智力的影響 Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province碘營養(yǎng)評價標準碘營養(yǎng)評價標準l碘營養(yǎng)評價標準：尿碘水平尿碘水平膳食碘攝入量評價標準其他指標：甲狀腺腫患病率甲狀腺腫患病率、(甲狀腺功能低

9、下癥血液)TSH、甲狀腺球蛋白(Tg)Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province生化指標檢測生化指標檢測T3及及T4的含量的含量lT3（三碘甲狀腺原氨酸）和T4（四碘甲狀腺原氨酸）是人體血清中存在兩種主要的甲狀腺激素。T3和T4在血液中大部分與血漿中的甲狀腺素結(jié)合球蛋白（TBG）相結(jié)合。當體內(nèi)甲狀腺功能異常時，T3和T4值也會發(fā)生異常。但某些藥物可影響檢查結(jié)果，如阿司匹林、苯妥英鈉能抑制TBG與T4結(jié)合而使T4降低，地塞米松也可使T4和T3值降低。因此，在做上述檢查前1周內(nèi)應禁止使用這些藥物。另外，關于碘131吸收率

10、，以甲狀腺機能亢進為例，其碘131吸收率增高，峰值時間也提前。單純性甲狀腺腫吸碘131率也較正常值高，但無峰值提前。甲狀腺機能低下者則吸碘131率明顯降低。1、某些食物和藥物可影響試驗結(jié)果，例如含碘豐富的發(fā)菜、海魚、海帶、海蜇、苔菜等，患者至少在試驗前46周內(nèi)應禁食。2、某些藥物（如含碘喉片）也要避免服用。甲狀腺激素藥（如降鈣素、甲狀腺粉、碘賽羅寧等）應在檢驗前6周停用，抗甲狀腺藥（如甲巰咪唑、卡比馬唑）應停用24周。利血平、普魯本辛、利尿劑（如呋喃苯胺酸）、安眠藥、保泰松、腎上腺皮質(zhì)激素（潑尼松、地塞米松等）等應停用1周再做檢驗。 Screen-Printed Biosensor Resea

11、rch Centre of Jiangsu ProvinceScreen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province尿碘評價標準尿碘評價標準WHO/UNICEF/ICCIDD推薦的人群碘營養(yǎng)狀況評價標準（p33）Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province膳食碘攝入量評價標準膳食碘攝入量評價標準l中國營養(yǎng)學會的碘推薦攝入量： 0-3歲：50g/d 4-10歲：90g/d 11-13歲以上：120g/d14歲以上：150g/d 孕婦和乳母：200g/dScr

12、een-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province膳食碘攝入量評價標準膳食碘攝入量評價標準不同年齡段人群UL值(SCF)Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province中國普通人群尿碘水平中國普通人群尿碘水平Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province碘缺乏高危地區(qū)人群尿碘水平碘缺乏高危地區(qū)人群尿碘水平Screen-Printed Biosensor Research Centre o

13、f Jiangsu Province沿海地區(qū)人群尿碘水平頻數(shù)分布沿海地區(qū)人群尿碘水平頻數(shù)分布Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province未來幾年國家尿碘政策變化未來幾年國家尿碘政策變化l1. 沿海地區(qū)居民碘營養(yǎng)狀況總體處于適宜水平，食鹽加碘未造成沿海居民碘攝入過量。部分沿海地區(qū)孕婦的碘營養(yǎng)不足。l2.水碘含量150ug/L的地區(qū)，食用碘鹽，碘過量的風險較高；如不食用，碘缺乏風險低，則可不食用碘鹽。在少數(shù)水碘含量高的地區(qū)，即使停供碘鹽，碘含量仍過高，存在健康風險，應加強監(jiān)測。l4.總之，繼續(xù)實行食鹽加碘政策，但應因地制宜

14、。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province復雜介質(zhì)中的碘檢測方法復雜介質(zhì)中的碘檢測方法l分光光度法 S-K法、As-Sb法、TMB顯色法、chlorpormazine顯色法、lICP-MSl電化學方法l色譜法Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province砷鈰催化分光光度法砷鈰催化分光光度法l尿樣經(jīng)氯酸（或過硫酸銨）在110-115C（或100C）下消化。利用在酸性環(huán)境下，碘對砷鈰氧化還原反應的催化作用： 反應中黃色的Ce4+被還原成無色的Ce

15、3+,碘含量越高，反應速度越快，所剩余的Ce4+越少?？刂品磻獪囟群蜁r間，于420nm下測試剩余的吸光度，求出碘含量。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province砷鈰催化分光光度法砷鈰催化分光光度法l該方法的原理可參考砷鈰催化分光光度法的在兩篇原始文獻(E.B.Sandell 1934和E.B.Sandell 1936)。 后續(xù)所有關于砷鈰催化的研究基本上都是基于這兩篇文獻。 方法的測試標準可參考衛(wèi)生部1995和2003的兩篇行業(yè)標準、世衛(wèi)組織66頁Screen-Printed Biosensor Research C

16、entre of Jiangsu Province溶液配制溶液配制1.過硫酸銨溶液配置：稱取228.2g過硫酸銨溶解1L去離子水中。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溶液配制溶液配制2.亞砷酸溶液配置：稱取5g三氧化二砷和25g氯化鈉放置于1L的容量瓶中，然后加入200mL濃度為5N的硫酸溶液，再加入300mL去離子水，緩慢加熱，攪拌至溶解。冷卻后用去離子水定容至1L。避光保存，可穩(wěn)定6個月。Screen-Printed Biosensor Researc

17、h Centre of Jiangsu Province溶液配制溶液配制3.硫酸鈰銨溶液配置：稱取24g硫酸鈰銨溶解在1L濃度為3.5N的硫酸溶液中，放置24小時以上。室溫避光保存，可穩(wěn)定6個月。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province溶液配制溶液配制4， 5N硫酸溶液配置：為了操作安全，使用冰浴。在1L的PP容量中加入500mL去離子水，然后緩慢加入139mL濃硫酸，然后稀釋至1L。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province溶液配制溶液

18、配制5， 3.5N硫酸溶液配置：為了操作安全，使用冰浴。在1L的PP容量中加入500mL去離子水，然后緩慢加入97mL濃硫酸，然后稀釋至1L。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province測試程序測試程序1.確保尿樣和質(zhì)控樣已復溫至室溫。振蕩樣本至瓶子底部沒有顆粒物存在。2.移取250uL尿樣、標準溶液、質(zhì)控樣至試管中。3.每根試管中加入1mL的過硫酸銨溶液4.將試管中的溶液混合均勻后置于91-95C的水浴中消解60分鐘。5.取出試管，復溫至室溫。6.每根試管中加入3.5mL亞砷酸溶液，混勻后放置15分鐘。7.每隔30秒

19、在每根試管中加入400uL硫酸鈰銨溶液，用漩渦混勻器或其他方法快速混勻。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province測試程序測試程序反應開始30分鐘后，在420nm下按照加樣順序，每隔30秒測試一個樣本的吸光度。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu ProvincelAg+、Hg2+等能與I-結(jié)合的重金屬離子會干擾測試。l亞硝酸鹽、抗壞血酸、亞鐵離子等還原性物質(zhì)也會干擾測試。l上述干擾物質(zhì)經(jīng)過消解后可以去除。Screen-Printed Biosenso

20、r Research Centre of Jiangsu Provincel硫酸馬錢子堿可以淬滅砷鈰催化反應，因此可以通過測試硫酸馬錢子堿-鈰在428nm下的吸光度進行定量分析。lCe4+能夠氧化Fe2+為Fe3+，后者可與菲啰啉等形成紅色絡合物，可通過測量460nm下的吸光度法和通過顏色突變點定量分析碘含量。lAs3+可以使用Sb3+代替。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu ProvinceICP-MSScreen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu ProvinceTM

21、B顯色半定量法顯色半定量法 在pH=4.0的檸檬酸緩沖液中，TMB在I-的催化作用下被H2O2氧化，反應產(chǎn)物為藍色的二胺/二亞胺電荷復合體與復合體平衡的陽離子自由基及二亞胺。碘離子濃度越高，反應速度越快，藍色產(chǎn)物越多，控制反應溫度和時間，在646,655nm下測定吸光度。Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu ProvinceScreen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu ProvinceTMB顯色半定量法顯色半定量法l默克法Screen-Printed Biosensor

22、Research Centre of Jiangsu Provincel中生金域法Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Provincel顯色劑除了聯(lián)胺類外，還可以使用chloropromazine，該反應機理如下：Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province用于碘離子測試的電化學方法用于碘離子測試的電化學方法l1. 極譜法l2.陰極溶出伏安法l4.電位溶出法l5.離子選擇電極l6.催化電化學方法Screen-Printed Biosensor Rese

23、arch Centre of Jiangsu Provincel極譜法： 極譜法的檢測限在5g/L以下，線性范圍約在7-1000g/L間?？蓞⒖迹篐erring.J.R, Liss.p.s Deep SeacRes. 1974,21,777-783Takayanagl.K ,Wong.G.T.F. Talanta.1986,33,451-454Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Provincel陰極溶出法(CSV) 陰極溶出法在海水中碘的測量中有著廣泛的應用，通過文獻來看，方波陰極溶出伏安法有較好的測試效果。相關文獻可參考：

24、資料77頁，85頁，92頁，125頁，131頁，143頁，172頁，183頁Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Provincel伏安法主要依據(jù)AgX+e- -Ag+X-中產(chǎn)生的氧化電流測試鹵素離子的濃度。 AgX溶解度(Ksp)的不同使氧化/還原電位有明顯的差異，以電位來區(qū)分鹵素X的種類。文獻：資料71頁，92頁，100頁，105頁，135頁，163頁Screen-Printed Biosensor Research Centre of Jiangsu Province電位溶出法電位溶出法l主要以銅、銀為工作電極。相關文獻可以參考：資料80頁周公偉. 電位溶出分析法及其應用于碘分析的探討.廣東衛(wèi)生檢疫，1992滕久委.碘的氧化電位溶出法測定.暨南理醫(yī)學報.1988Screen-Printed Biosensor Rese