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实验室生物样品的采集和贮存

一、采样

生物样品涉及复杂的基体，这些基体既有固态的也有液态的，包括所有的水生或陆生动、植物。形态分析有时针对整个生物体，有时是其中的一部分器官或组分，有时则只测定排泄物。在环境分析中，生物样品主要包括鱼类、果壳类、海藻类、草本植物、果实、蔬菜、叶子及其动植物样品。在职业健康研究中，主要研究人体组织、头发、汗液、血液、尿样和粪便等。

生物样品的采集关键在于防止样品的沾污，对于金属元素的形态分析，应该避免使用金属刮刀、解剖刀、剪刀、镊子或针等。实验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属制品。处理样品时，不要直接用手接触，而应戴塑料手套，带粉末的如滑石粉等应注意冲洗干净，因这些粉末往往带进锌和其他金属。在实践中，金属刀片和活检用的针头不可避免地要用于样品处理，虽然这些刀具会带来一定的金属沾污，但比石英或玻璃刀具要方便和有效得多。研究表明，使用不锈钢刀具处理活检组织，可能带入3ng·g-¹Mn、15ng·g-¹Cr和60ng·g-¹Ni，如果研究上述金属元素在生物体中的浓度和形态，不锈钢刀具显然是不合适的。

研究人体血清中的微量元素，有时含量相差很大，这除了分析方法和个体差异以外，在很大程度上来源于采样时的污染。有研究表明，在不锈钢针头采集血液样品时，前20mL中铁、锰、镍、钴、钼、铬的含量明显增高，铜和锌的含量没有什么变化。由于这个原因，最好用聚四氟乙烯或聚丙烯导管替代。

灰尘是生物样品中锌、铝和其他金属元素污染的主要来源。在体液等样品采集中应该避免带入灰尘。尿样也极易带入灰尘，所以采样时必须加倍注意，接收在带盖的、用酸冲洗过的聚乙烯瓶子里。

二、样品处理及贮存

对许多生物样品，需要进行最初的预处理。这种预处理应该在采样后立即进行。例如，在分析贝壳类样品中的微量元素时，需要将贝壳外层的沉积物清洗干净，然后开壳，采集整个贝肉或个别部位。同样，水生植物如海藻等亦需要仔细清洗以除去沉积物、寄生植物或其他类似的表面沾污。必须注意样品的代表性。微量元素往往在一些特殊的部位有更大的浓度，如植物根和叶子等，而且植物的大小与浓度也有关系，如果分析单个样品时这些特点采样时就应注意。上述样品采集后如不马上进行分析应该冷藏。处理上述样品时应戴聚乙烯手套，样品存放于塑料袋或塑料容器中。对于头发样品，为了清洗干净以排除外来元素，可以使用一些清洗办法进行微量元素分析发样的处理，可以在0.1％ Triton-X100中，用超声波振荡仪处理，过滤后用甲醇冲洗，然后在空气中用吹风机吹干。

对于血液样品的处理，要根据全血、血浆及血清的不同要求而进行前处理。全血短期内可以在4℃贮存，冷冻效果较好，但冷藏往往导致沉淀出现。解冻时沉淀出的固体加酸可以溶解。

样品的均匀往往是处理大量样品的第二步，如果使用机械匀浆器，刀片的沾污问题需要考虑。少量样品也可以直接溶解在浓盐酸或强碱里，季铵盐的氢氧化物也经常用来溶解少量组织样品。如在20％的四甲基氢氧化铵中浸泡2h，可以有效地从蛋白质和脂肪中游离出烷基铅化合物，这种提取方法适合于鱼、海藻和其他海生植物的处理。提取时在60℃水浴中加热可以加快提取速度。

高压焖罐也经常用于样品处理，这种方法可以有效地防止样品处理时的沾污。微量元素的空白非常低。在高压溶样前，样品一般经冻干或风干后，再经高压处理，高压焖罐的温度控制要根据不同样品的需求而定，一般而言，在160-180℃下处理6h即可得到满意的结果。

冷冻干燥是除去固体生物样品中水分的好办法，可以避免微量元素的损失或样品沾污，少量样品时这个方法较为适宜。在通风橱中控制温度在100℃左右连续加热，是一种最方便的方法，但是容易挥发的组分，像元素汞和其他一些有机金属化合物极易在此期间损失。

马弗炉在500℃时可以分解大多数有机化合物，也适合Hg、As、Sn、Se、Pb、Ni、Cr等样品的处理。

冻干或消解的样品比较容易保存，在萃取前或溶解前，需要重新混合均匀。