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第八节 血清镁测定
镁的含量居人体内阳离子的第四位，细胞内阳离子中镁的含量仅次于钾。镁参与体内许多重要的生物学过程，尤其是体内的能量代谢，神经肌肉传递以及酶的活性。近年来的研究表明镁与心血管疾病，特别是心律失常的发生有密切的关系。血清中的镁71%是游离的，22%与白蛋白结合，7%与球蛋白结合。
血清镁( magnesium，Mg)测定方法有比色法、荧光法、离子层析法、离子选择电极法、酶法、原子吸收分光光度法、放射性核素稀释质谱法等。其中决定性方法是放射性核素稀释质谱法，参考方法是原子吸收分光光度法。我国卫生部临床检验中心推荐甲基麝香草酚蓝( MTB)比色法、钙镁试剂( calmagite)法作为常规方法。
原子吸收分光光度法灵敏、快速、准确，是镁测定的参考方法。但仪器昂贵，难以普及。回收率为98.3%～100.7%，总精密度CV为1.1%，分析灵敏度为0.038mmol/L。
利用某些染料(如甲基麝香草酚蓝、Calmagite 等)的直接分光光度法，准确度及精密度可达到临床要求。且适宜自动分析，在临床实验室广泛使用，是我国卫生部临床检验中心推荐的常规方法。
甲基麝香草酚蓝法应用最广泛，操作简便，费用低，可用于自动生化分析系统。但存在试剂空白吸光度高、胆红素和其他阳离子干扰等缺点。采血后应尽快分离血清，避免溶血。线性范围为0～5mmol/L;精密度:批内CV为2.43%，批间CV为4.12%;平均回收率为98.9%。
二甲苯胺蓝法、Calmagite染料法、偶氮砷Ⅰ比色法、偶氮砷Ⅲ法和酶速率法批内精密度均较好，批间精密度( CV%)二甲苯胺蓝法较好。二甲苯胺蓝法和偶氮砷Ⅲ法线性为2.5mmol/L，Calmagite染料法线性为2.0mmol/L，偶氮砷Ⅰ法和酶速率法线性为4.0mmol/L。二甲苯胺蓝法和酶速率法试剂开盖稳定性较好，适合临床常规实验室自动化分析仪使用。
一、检测方法
(一)甲基麝香草酚蓝比色法 【原理】
血清中镁、钙离子在碱性溶液中能与甲基麝香草酚蓝染料结合，生成蓝紫色的复合物，加入EGTA可遮蔽钙离子的干扰。
1.手工检测 【试剂】 ( 1) R1碱性缓冲液:
称取无水亚硫酸钠2g、叠氮钠100mg、甘氨酸750mg和乙二醇双(β-氨基乙醚) -N，N，N，N-四乙酸［ethylene glycol-bis (βaminoethylether-N，N，N，N'-tetraacetic acid)，简称EGTA］90mg于小烧杯中，加1mol/L氢氧化钠23ml，使其溶解后，转入100ml容量瓶中，加去离子水至刻度。
( 2) R2显色剂:
精确称取甲基麝香草酚蓝( AR) 20mg和聚乙烯吡咯烷酮( PVP) 0.6g于烧杯中，加1mol/L盐酸溶液10ml，使其溶解后转入100ml容量瓶中，加去离子水至刻度，混匀，置棕色瓶中保存。
( 3) R3显色应用液:
临用前将上述R1液和R2液等量混合即可(手工检测时需要此步，上生化仪操作时R1液和R2液直接使用)。
( 4) R4镁标准液:
精确称取硫酸镁( MgSO 4· 7H 2O) 0.2026g于1L容量瓶中，加少量去离子水溶解，再精确称取干燥碳酸钙( CaCO 3) 250mg于小烧杯中，加去离子水40ml及1mol/L盐酸6ml，慢慢加温至60℃，使其溶解，冷却后转入上述容量瓶中，然后加去离子水至刻度，盛入塑料瓶中可长期保存，此液含镁0.823mmol/L ( 2mg/dl)、钙2.5mmol/L ( 10mg/dl)。
【操作】
取经稀盐酸处理及去离子水清洗的干燥试管3支，标明测定管、标准管和空白管，然后按表2-3-7进行操作。
表2-3-7 镁甲基麝香草酚蓝比色法测定操作步骤
表中各管混匀，分光光度计波长600nm，比色杯光径10mm，以空白管调零，读取各管吸光度。
【结果计算】
2.自动化分析仪检测 【试剂】
同“1.手工检测”。
【操作】
血清样品与试剂R1混合，温育，加入试剂R2，温育一定时间后监测特定波长下的吸光度。主要反应条件如下:
方 法:甲基麝香草酚蓝比色法/终点法
样本/试剂: 3μl/100μl/100μl
主波长: 600nm 反应温度: 37℃
副波长: 700nm 反应时间: 10分钟
不同实验室具体反应条件会因所使用的仪器和试剂而异，在保证方法可靠的前提下，应按仪器和试剂说明书设定测定条件，进行定标品、质控样品和血清样品分析。
【结果计算】
测定管吸光度为A 1，空白管吸光度为A 2。
ΔA = A 1－A 2。
全自动生化分析仪系统内部进行所有数据计算，并产生最终报告结果。
3.注意事项 ( 1)标本稳定性:
标本室温放置30～45分钟后离心分离血浆或血清。从接收标本到上机检测的最长时间限制是4小时，15～30℃的环境下不应超过8小时。如无法在4小时内完成，血清或血浆应该被保存在2～8℃。如无法在48小时内完成，或分离的检体无法储存超过48小时，样本应该放置－20℃冰箱保存，但不可反复冻融。
( 2)影响因素:
因33%的镁存在于血液中与蛋白质结合，采血时静脉压迫时间过长可出现假性升高，个体间每日差异为3.4%。
( 3)试剂要求:
EGTA是一个金属络合剂，在碱性条件下能络合钙而不络合镁，但浓度过高也能络合镁，故称量必须准确。在镁标准液中加入2.5mmol/L钙，可避免EGTA对镁的络合。
(二) Calmagite染料比色法 【原理】
血清中镁在碱性条件下与Calmagite染料生成紫红色络合物，颜色的深浅与镁的浓度成正比。溶液中的EGTA可消除钙的干扰，使用表面活性剂可使蛋白胶体稳定，不必去除血清蛋白质而直接测定镁。
1.手工检测 【试剂】 ( 1) Calmagite染料溶液:
Calmagite［1-( 1羟基-4-甲基-2-苯偶氮) -2萘酚-4-磺酸］染料( Sigma) 400mg，溶于1000ml去离子水中。
( 2)碱性溶液:
称取氢氧化钠7g，EGTA 1.5g，3-环己胺-1，1丙烷磺酸( CAPS) 79g，氯化钠990mg，溶于1000ml去离子水中，再加Triton X-100 2ml，三乙醇胺56ml，混匀，贮室温中备用。
( 3)氯化锶溶液:
称取氯化锶( AR) 1.28g溶于100ml去离子水中。
( 4)显色应用液:
临用前将( 1)液10份、( 2) 液10份、( 3)液1份加水80份混合，用1mol/L氢氧化钾溶液调节pH为11.5±0.02，置冰箱保存，可用2周。
( 5)镁标准液:
配制方法同前法。
【操作】
取经稀盐酸处理和去离子水清洗的干燥试管3支，标明测定、标准和空白管，然后按表2-3-8操作。
表2-3-8 镁Calmagite染料比色法测定操作步骤
混匀，分光光度计波长510nm，比色杯光径10mm，以空白管调零，读取各管吸光度。
【结果计算】
2.自动化分析仪检测 【试剂】
( 1) R1试剂
2-氨基-2-甲基-1-丙醇缓冲液
100mmol/L，pH 11.25
乙二醇双(α-氨基乙基)醚乙酸( EGTA)
40μmol/L
( 2) R2试剂
Calmagite染料 0.11mmol/L
【操作】
血清样品与试剂R1混合，温育，加入试剂R2，温育一定时间后监测特定波长下的吸光度。主要反应条件如下:
方 法: Calmagite染料比色法/终点法
样本/试剂: 3μl/100μl/100μl
主波长: 510nm 反应温度: 37℃
副波长: 600nm 反应时间: 10分钟
不同实验室具体反应条件会因所使用的仪器和试剂而异，在保证方法可靠的前提下，应按仪器和试剂说明书设定测定条件，进行定标品、质控样品和血清样品分析。
【结果计算】
测定管吸光度为A 1，空白管吸光度为A 2。
ΔA = A 1－A 2。
全自动生化分析仪系统内部进行所有数据计算，并产生最终报告结果。
3.注意事项 ( 1)标本稳定性:
标本室温放置30～45分钟后离心分离血浆或血清。从接收标本到上机检测的最长时间限制是4小时，15～30℃的环境下不应超过8小时。如无法在4小时内完成，血清或血浆应保存在2～8℃。如无法在48小时内完成，应保存在－20℃，但不可反复冻融。
( 2)干扰因素:
溶血标本对本法测定有明显正干扰;脂血标本用本法测定也有明显的正干扰，标本应去脂处理后，方可用本法进行测定。
( 3)试剂要求:
碱性溶液中的CAPS也可用AMP ( 2-氨基2-甲基-1-丙醇)代替，其要求pH在11.5，pH偏低，显色反应不够敏感。本法中应用三乙醇胺可代替氰化钾，起到去除血清中重金属的作用。Triton X-100不仅能使反应液中血清蛋白胶体稳定，而且可减低空白管的吸光度。
(三)二甲苯胺蓝法 【原理】
在碱性条件下，镁和二甲苯胺蓝( XB-I)结合，生成红紫色水溶性螯合物，在520nm处有最大吸收度，与此同时XB-I作为底物在不断减少，其在620nm处的吸光度不断减少。通过对该底物吸光度减少的测定，即可求得样本中镁的浓度。
【试剂】
显色液:
二甲苯胺蓝( XB-I) 0.13mmol/L
乙二醇醚二胺四乙酸( GEDTA) 0.045mmol/L
碳酸缓冲液( pH 11.6)
【操作】
血清样品与试剂混合，温育一定时间后监测特定波长下的吸光度。主要反应条件如下:
方 法: XB (二甲苯胺蓝)法/终点法
样本/试剂: 2μl/250μl
主波长: 620nm 反应温度: 37℃
副波长: 700nm 反应时间: 10分钟
不同实验室具体反应条件会因所使用的仪器和试剂而异，在保证方法可靠的前提下，应按仪器和试剂说明书设定测定条件，进行定标品、质控样品和血清样品分析。
【结果计算】
测定管吸光度为A 1，空白管吸光度为A 2。
ΔA = A 1－A 2。
全自动生化分析仪系统内部进行所有数据计算，并产生最终报告结果。
【注意事项】
试剂开瓶后，在2～8℃保存时，请于30天以内使用。切不可冻存。
(四)原子吸收分光光度法 【原理】
镁的空心阴极灯发射285.2nm的谱线，通过火焰进入分光系统，照射到光电倍增管上。稀释的血清被吸进空气-乙炔火焰时，镁在高温下解离成镁原子蒸气。部分发射光被蒸气中基态镁原子吸收，光吸收的量与火焰中镁离子的浓度成正比。
【试剂】 1.无盐氧化镧稀释液( La3 +4.3g/L)
取浓盐酸10ml加入800ml去离子水中，再加入准确称取高纯度La 2O 35g，搅拌，使其溶解后，再以去离子水补足至1L，贮存于室温。
2.含盐氧化镧稀释液
在上述无盐镧稀释液中加氯化钠164mg/L、氯化钾7.5mg/L，分别含Na + 2.8mmol/L和K +0.1mmol/L。
3.镁标准贮存液( 20mmol/L)
精确称取硫酸镁( MgSO 4·7H 2O) 0.493g溶于去离子水中并稀释至100ml。
4.镁标准液( 1mmol/L)
取镁贮存液5ml，用去离子水稀释至100ml。
5.镁标准校正液( 0～0.04mmol/L)
用含盐氧化镧稀释液将1mmol/L镁标准液稀释成0～0.04mmol/L的四种浓度，贮存于聚乙烯瓶中。
【操作】 1.样品处理
取血清0.1ml，加无盐氧化镧稀释液4.9ml，混匀。
2.测定步骤
( 1)插上电源，打开仪器，开灯及点火后，预温15分钟。
( 2)吸入含盐氧化镧稀释液校正零点与基线。
( 3)吸入镁校正标准液，调校读出的数字与浓度一致。
( 4)吸入已经稀释的血清标本，读出镁浓度。
【注意事项】
钠、钾盐加进校正标准液及校正零点的目的是使与测定管中的盐基本接近，减少离子干扰。镧用以去除磷酸盐干扰，使镁与钙在火焰中能充分解离。
二、参考区间
成人( 20～79岁)血清镁浓度: 0.75～1.02mmol/L (此数据引自WS/T 404.6《临床常用生化检验项目参考区间》)。
成人尿镁浓度: 0.04～0.08mmol/24h ( 0.1～0.2g/24h)。
儿童血清镁浓度: 0.5～0.9mmol/L ( 1.2～2.19mg/dl) ;
血清镁( mg/dl) =血清镁( mmol/L)÷0.411。
三、临床意义
1.血清镁增高
可见于:
( 1)肾脏疾病，如急性或慢性肾衰竭。
( 2)内分泌疾病，如甲状腺功能减退症、甲状旁腺功能减退症、艾迪生病和糖尿病昏迷。
( 3)多发性骨髓瘤、严重脱水症等血清镁也增高。
2.血清镁降低
可见于:
( 1)镁由消化道丢失，如长期禁食、吸收不良或长期丢失胃肠液者，慢性腹泻、吸收不良综合征、长期吸引胃液者等。
( 2)镁由尿路丢失，如慢性肾炎多尿期，或长期用利尿药治疗者。
( 3)内分泌疾病，如甲状腺功能亢进症、甲状旁腺功能亢进症、糖尿病酸中毒、醛固酮增多症等，以及长期使用皮质激素治疗。