最近有點抑郁？可能是體內的某種元素含量發生了變化
——PerkinElmer80年公益講座——原子光譜在生命科學、形態分析等領域的應用
分析測試百科網訊 2017年12月1日，PerkinElmer 80周年公益講座暨2017年最后一期公益講座在PerkinElmer 北京客戶體驗中心（CKC）舉辦。中國儀器儀表學會分析儀器分會聯合PerkinElmer特別邀請到了北京大學醫學部生命元素組學實驗室教授王京宇和北京市疾病預防控制中心中心實驗室副主任劉麗萍，他們就原子光譜在衛生食品檢測、生命科學等方面的應用進行了介紹。本次活動吸引了來自北京周邊的科研院所、高校、實驗室等單位的30余人參與。分析測試百科網對本次活動進行了全程直播。
講座現場
珀金埃爾默企業管理（上海）有限公司亞太區市場部高級經理 劉肖
珀金埃爾默企業管理（上海）有限公司亞太區市場部高級經理劉肖主持了本次公益活動。劉肖對參會人員的到來表示歡迎，并介紹了此次講座的老師。
北京大學醫學部生命元素組學實驗室教授 王京宇
北京大學醫學部生命元素組學實驗室教授王京宇帶來的報告是《原子光譜技術與生命科學研究》，報告介紹了其所從事的原子光譜在生命科學領域的相關研究進展等。
大學畢業之后，1981年王京宇第一次接觸無機元素分析，進行了金屬鎳中痕量鋅的AAS分析；1982年，開始接觸微量元素分析及其在醫學領域的應用；1991年，在國外做博士后期間，接觸到微量元素在生物化學領域中的作用；2001年提出生命元素總譜概念；2005年成立北京大學醫學部生命元素組學實驗室。通過30余年的微量元素相關研究工作，王京宇認為，和分子、蛋白質、細胞、器官一樣，微量元素在生命體中具有其獨特的、無可取代的規律和作用。
生命元素組——生命體中具有生物學意義的、以各種形態存在的所有無機元素的集合。元素形態——元素在生命體（物種、器官、組織、細胞等）中的存在形式：生物大分子（諸如金屬蛋白、金屬酶等）、有機小分子（例如金屬化合物、絡合物等）、游離離子及其價態；研究范疇——生命體中無機元素的種類、濃度、分布、比例、價態、形態及相應的生物學功能，元素組與其他組（例如：基因、蛋白、代謝組）之間的關系。王京宇2001年提出的生命元素總譜概念，已經包括了元素形態的內容，但并沒有將其上升到“組學”的高度。2002年，日本諾貝爾獎獲得者提出了金屬組學的概念，其本質內容與生命元素總譜一致。王京宇將組學的概念借鑒過來，正式提出了“生命元素組學”。ICP-MS（OES）及其聯用技術是以元素組學為基礎的生命科學研究不可或缺的重要手段。
報告指出，ICP-MS（OES）的橫空出世給生命科學研究帶來了機遇。ICP-MS（OES）可以測定地球上幾乎所有元素，可用于多元素同時測定，探索生命體內元素之間的交互作用；極低的檢出限，較好的重現性，可以用來探索細胞內以及與蛋白質結合的痕量元素；可分析穩定性同位素，通過“指紋比對”開展溯源分析；可與其他分離技術聯用，進行形態分析。ICP-MS已成為生命科學研究不可或缺的分析工具，金屬組學（生命元素組學）應運而生。
報告以肺癌及其癌旁組織中55種元素的定量分析為例，介紹了ICP-MS為多元素同時分析帶來的機遇。研究結果顯示，肺癌及其癌旁組織中元素具有組織“特異性”，組織有序性。王京宇團隊還進行了食道癌、精神分裂癥、兒童孤獨癥、抑郁癥、肝癌、肝豆以及毒品產地鑒別等的多元素分析。報告還介紹了生命體內痕量元素分析，簡單、經濟地開展溯源研究，形態及成像分析。
微量元素于生命科學研究時所面臨的挑戰有：所獲結果無法排除環境暴露（飲食、大氣）的影響；所獲元素分析結果缺乏特異性；深入研究一個元素與特定蛋白質的相互作用或者細胞內外的離子通道時，元素濃度設置的合理性。這些因素可以通過設置對照組，尋找“環境無關生物標志物”，人為創建全同生存環境等方式解決。
北京市疾病預防控制中心中心實驗室副主任 劉麗萍
北京市疾病預防控制中心中心實驗室副主任劉麗萍帶來的報告是《衛生檢驗中涉及的原子光譜相關標準介紹》。報告指出，常用的元素分析方法有：原子吸收光譜法（火焰原子吸收法AAS、石墨爐原子吸收法GFAAS），原子熒光法AFS，電感耦合等離子體發射光譜ICP-AES，電感耦合等離子體質譜ICP-MS，以及同位素稀釋質譜技術IDMS。報告主要從飲用水、食品、生物樣品3方面介紹了元素分析的應用。
飲用水的毒理指標檢測涉及到原子光譜的有砷、鎘、鉻、鉛、汞、硒6個元素，一般化學指標有鋁、鐵、錳、銅、鋅5個元素，水質非常規指標有銻、鋇、鈹、硼、鉬、鎳、銀、鉈、鈷、鈦、釩、鈉、錫13個元素。“電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）測定飲用水中31種元素的方法”收錄于《生活飲用水標準檢驗方法》（GB/T 5750-2006）中，2007年7月1日在全國推廣應用。這31種元素為：銀、鋁、砷、硼、鋇、鈹、鈣、鎘、鈷、鉻、銅、鐵、鉀、鋰、鎂、錳、鉬、鈉、鎳、鉛、銻、硒、鍶、錫、釷、鉈、鈦、鈾、釩、鋅、汞。
鉻在自然界中主要以三價和六價的形式存在，其中三價鉻是人體必需的微量元素，但是攝入過量也可能引起健康損害；六價鉻的危害比三價強100倍，且易被人體吸收，在體內蓄積產生毒害作用，對人類和環境產生持久危害性。GB5749-2006規定六價鉻的最大允許濃度為0.05mg/L。GB/T 5750.6-2006中六價鉻的測定方法為二苯碳酰二肼分光光度法，該方法操作步驟繁瑣，物理化學干擾較多。ICP-MS與離子色譜（IC）/液相色譜（HPLC）聯用技術具有靈敏度高、線性范圍寬、選擇性好等優點，在環境和食品分析中得到了廣泛的應用。可用于水中三甲鉻、六價鉻的含量測定。電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）測定水中碘含量已通過國家標準委員會環境標委會會審，正待發布。
食品中元素分析的需求主要有3方面：營養需求，微量元素包括鐵、鋅、硒、銅、鉬、鉻、碘等；食品安全、食物中毒，有害元素鉛、砷、汞、鎘、鈹等；元素形態分析。其中，元素形態分析的需求呈現越來越大的趨勢。汞元素在水產品中需要檢測的是毒性更大的甲基汞，現行標準GB5009.17-2014使用的方法是LC-AFS，取消了GC和冷原子吸收方法。標準正待修訂，修訂的標準中將增加測汞儀的方法，該方法無需前處理，可直接進樣。砷元素在稻谷/水產/水產品及其調味品/嬰幼兒輔食中需檢測的是無機砷，毒性更大。GB5009.11-2014標準將ICP-MS作為第一法，AFS為第二法。富硒食品的相關標準方法中，HPLC-AFS以及HPLC-ICP-MS方法可以區分四價硒和六價硒。
報告還介紹了食品中錫、鎳、鉻、碘、銅測定的方法標準變化，以及衛生行業標準中尿中砷的形態化合物測定等方法。
