血清钾检测方法的概述

血清钾检测方法的概述

李荣娟

李荣娟（广西壮族自治区职业病防治研究院广西南宁530021）

【中图分类号】R446.11+3【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）50-0021-03

人体内的钾是维持细胞生理活动的主要阳离子，是保持机体的正常渗透压及酸碱平衡，参与糖及蛋白质代谢，保证神经肌肉的正常功能所必需[1]。钾代谢紊乱引起的高钾血症和低钾血症，如果得不到及时纠正，可导致全身各器官系统特别是心血管系统、神经系统的生理功能和机体的物质代谢发生相应的障碍，严重时可导致死亡[2]。血清钾的测定是一项古老而又必须要的生化指标，为临床常规和急诊检验项目，升高与降低与临床多种疾病相关[3]，测定血清钾在临床诊断上具有重要的意义，因此如何选择一个简便、快捷、有效、准确的检测方法,是分析方法研究中的重要内容。现将检测血清钾的检测方法综述如下,找出各种方法的优缺点,为实际应用提供参考依据。

血清钾测定的方法主要有火焰光度法、离子选择电极（ISE）法、干化学法、分光光度法。

1．火焰光度法

火焰光度法的原理是：当血清样本经雾化装置化为细雾送入火焰中燃烧时，由于K+得到能量后，发射出特殊波长的光谱，光通过滤光片，被光检测器接收[4]。通过光电系统对辐射光能的测量，已知高、低值的各分析物来校准，就可求得钾含量。由于火焰光度法测定血清钾用血量少，操作简便为血清钾测定较理想的方法[5]。因结果准确可靠，特异性好及成本低廉等特点广为临床应用，特别曾在基层医疗单位多使用。其缺点在于，火焰光度法在检测过程中，灵敏度受燃气压力、助燃气的压力、标本进样速度影响，标本加入蒸馏水后要充分混匀，否则分析的样本与实际值有一定偏差。此外，火焰光度法最大不足在于所使用的是丙烷等燃气，给实验室带来安全隐患。其法测定钾不易自动化，在临床实验室已逐渐被自动化程度更高的离子选择电极法取代[6]。

2．离子选择电极法（ISE）

继火焰光度法及原子吸收光度法之后，Simon等[7]提出ISE法，应用中性载体缬氨霉素与碱金属离子具有选择性络合作用原理，研制出缬氨霉素膜钾电极。1990年Brackeet等[8]又研制出离心式K+选择电极。离子选择性电极法是以测量电池的电位为基础的定量分析方法。由K+活度的作用而使离子选择性电极产生不同的电位，其活度与离子浓度成正比，故离子选择性电极法可定量分析标本中钾离子浓度，具有高度选择性和敏感性[9]。该方法具有标本用量少、检测快速、稳定、准确可靠的特点，更适用于临床标本量小和急诊使用。并可避免样本中颜色、浊度等干扰因素对检测结果的影响[10]。实验结果表明，内源性干扰性物质，如胆红素浓度≤320μmol/L情况下；甘油三酯浓度高达13.5mol/L情况下，对离子选择性电极法测定钾无影响[10]。从生物学和生理学观点看，ISE测K+活度比火焰光度法测定K+浓度具有更重要的临床意义[11]。电极法需要不断定标、电极需半年更换一次，维护费用较高。和其他生化项目一起检测时，还需对样本进行分样处理，增大了工作量，分析后的数据要重新汇总后再录入报告单中，易造成人为误差。而在大型生化仪上配置的电解质单元模块购机成本大，而且使用仪器的维护成本和配套试剂的费用很高，造成医院成本增加。此外有文献报道用离子选拔电极法检测电解质的交叉污染率比酶法大[12-14]。

3．干化学法

近年来，干化学法分析仪以其快速、操作简便、干扰因素小、结果准确、精密度高、维护简单等优点越来越广泛的应用于临床[15]。1978年，Curme等[16]首先报道了干化学法用于临床血液分析。干化学载片采用高精度彩色波拉制造工艺，将高纯度化学试剂用明胶结合剂涂在载片上。化学载片上含有钾离子试验的磁性密码，电子计算机将测量结果转换成浓度显示出来。1992年，NgRH等[17]报道了采用德国BoehringerMannheim公司生产的钾离子干化学载片测K+的新方法。血清经网状多孔层扩散到转移垫，K+与缬氨霉素结合进入非极性相中，同时非极性相中的pH指示染色剂释放出质子（H+）进入极性相中。由反射光度计在642nm检测pH指示染色剂的颜色变化，与K+浓度成正比。近年来，干化学分析及其检测仪器的开发和应用得到迅速发展。美国KodakEktachemDT-60干式生化分析仪（美国柯达公司产品）及配套用多层膜胶片，受到广大检验工作者的认可和好评[17]。该仪器采用多层膜电极法测定血清钾浓度。多层膜电极可视为一种POCT方法[18]。多层膜电极干扰少，操作简单快速，易于掌握，结果准确可靠。由于每一个电极干片均由条型码标示，可减少差错的发生机率。本方法不需要配制任何试剂，仪器中也无液泵和管道，可防止因冲洗而造成的污染。多层膜电极法测定血清钾离子，线性良好，回收试验附合要求，测定结果的准确度和精密度与离子选择性电极法技术相当[19]。干化学法因其多层膜测试干片是一次性使用，没有电极老化和“蛋白质中毒”等缺点[20]，具有无需定标、操作简单、保养容易、稳定性好、故障低、污染少等优点，适用于临床急诊和移动检测（救护车、野外）的需要，但检测成本费用较高，还不能广泛应用到临床常规检测中。

4．分光光度法

分光光度法分为两类：一类是大环发色团法，另一类是酶法。

4.1大环发色团法

20世纪70年代后，Sumiyoshi等[21,22]尝试用普通冠醚-阴离子染料萃取法测定去蛋白血清K+的浓度，取得了一定的成效。1985年Wong等[23]提出了一种以18-冠6-醚和苦味酸显色测定血清中K+的方法，与火焰光度法的结果之间具有高度可比性。但这些方法的萃取步骤繁多，使用时有很大的局限性。后来Chapoteau等[24]成功研制出反应特性良好的生色冠醚及K+一步测定法。生色冠醚法的实质是将质子化的阴离子染料显色基团通过化学作用连接于普通冠醚的结合性位点，将其溶解于水溶性有机溶剂，直接与K+呈色，无须除蛋白处理和萃取步骤，但此方法无法避免胆红素的干扰。

4.2酶法

在冠醚络合金属离子的理论基础上，Berry等首先建立了以酶促反应为主体的K+测定法。1989年Berry等[25]首先研制成功用丙酮酸激酶结合离子载体测定血清K+的新技术，1992年Kimura[26]等报道了用色氨酸酶法测定血清K+的新方法。酶法测定血清钾的原理是通过钾依赖性丙酮酸激酶（PK）催化底物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）生成丙酮酸，后者在LDH的存在下与NADH反应生成乳酸和NAD+，在340nm波长下吸光度的相应下降与钾的浓度成比例。酶法测定K+使大批量全自动测定成为可能，同时该法具有操作简单、线性范围宽、污染率低，与离子选择电极相关性好[9]，具有准确、快速、重复性好、适于大量标本的检测等优点，一般只需要在生化分析仪上即可完成血清钾检测，完全能满足临床需要，具有较好的临床应用价值。但其试剂的稳定性不理想，试剂需要充分溶解，一般要提前12h（4℃冰箱过夜），试剂昂贵，同时对水质要求较高[27]。酶法本身易受温度，基质的酸碱度，黄疸，脂浊等的干扰，特别是高胆红素、乳糜血影响酶法测定[28]。

5．结束语

目前测定血清钾的常规方法多以ISE为主。但随着全自动生化分析仪的普及，血清钾分析方法逐渐成熟，商品化的试剂盒进入临床各大实验室，并可自动化检测，现地市级以上的医院已普遍使用。酶法测定实现了快捷，方便的现代自动化检测目标。临床对血清钾检测的准确度要求很高，而现有的方法容易受到干扰，一些不足之处有待进一步完善。因此，如何进一步提高其精确度及抗干扰能力，是研究人员不断探索的目标。

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