目的1稳定同位素铁口服剂的制备及样品中同位素检测方法的建立(1)利用稳定同位素.57Fe纯品为原料,合成硫酸亚铁口服制剂,为后续铁吸收和利用率研究提供基础；(2)利用多接收电感耦合等离子质谱技术,建立生物样品中稳定同位素铁的检测方法,并进行相关质控评价。2儿童铁吸收率评价研究(1)利用稳定同位素示踪技术,以粪便监测法对铁的表观吸收率进行评价,并对吸收率与性别相关性进行探讨；(2)以代谢平衡法测定膳食条件下儿童铁的吸收率；(3)探讨稳定同位素示踪剂与稀土元素的相关性。3稳定同位素评价儿童铁利用率研究(1)以稳定同位素示踪技术评价铁的全血利用率,并探讨不同性别铁全血利用率的差异；(2)根据受试者铁利用率情况,对受试者14天红细胞掺入率进行探讨,并比较不同性别受试者的掺入率差异；(3)探讨受试者全血和红细胞中57Fe丰度的变化情况,为获取其生理需要量数据提供基础；(4)采用两种方法计算受试者血容量,并对其计算结果进行比较,以获取最适宜的血容量计算法。方法1稳定同位素铁口服剂的制备及样品中同位素检测方法的建立1.1稳定同位素铁口服制剂的制备采用进口纯品稳定同位素57Fe(富集度为94.693%)、稀硫酸为主要原料,以无机化学反应Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑为基本反应原理合成57FeS04。先以普通铁粉行模拟试验,通过对FeSO4溶液稳定性、回收率试验和pH值等进行测定,计算最佳稀硫酸用量。以模拟试验得出的硫酸用量与57Fe进行化合,在测定57FeSO4浓度、回收率和pH值后,加入DyCl3和VC,并对其口味进行适度调整,灌装后高压灭菌处理。1.2稳定同位素57Fe质谱分析方法的建立模拟人血液样品中的无机成分,配置相应的混合标准溶液,以AG MP-1阴离子树脂对Fe进行分离,以Φ3×100(mm)石英交换柱对混合标准溶液进行分离,采用四极杆质谱(ICP-QMS)测量分离所得洗脱液,以达到有效地将铁与其它杂质元素分离；采用IRMM014铁同位素标准物质对测定结果进行校正,在同位素和稀土元素测定前,调谐仪器至最佳工作参数,消除测定环境中常见的同量异位素和多原子离子干扰,以及未知基体干扰。结合人体试验样品浓度,以100μg/L的铁标准应用液和实际试验样品进行IR分析方法的探索。2儿童铁吸收率评价研究选择10-12岁学生60名进行人体代谢试验,共14天。所有受试者分5天10餐口服稳定同位素示踪铁剂30mg、稀土元素镝3.0mmg,于早、晚餐前30mmin服用,并分别于第1日早餐前和第11日晚餐后口服2粒卡红胶囊,收集代谢期内含示踪剂和稀土元素的全部粪样。代谢期内粪便样品经冷冻干燥、粉碎和硝酸微波消解后,以原子吸收法测定粪便和膳食样品中铁总量,ICP-QMS法测定稀上元素镝的浓度,MC-ICP-MS法测定样品中57Fe/56Fe比值。以粪便监测法计算铁的表观吸收率,根据稀土元素镝的回收率进行校正,并以代谢平衡法计算膳食条件下铁的吸收率。3稳定同位素评价儿童铁利用率研究男、女性受试者分别于口服稳定同位素铁前和服用后第14天取血并分离全血和红细胞样品,经微波消解后以原子吸收测定总铁浓度,以MC-ICP-MS测定样品中57Fe/56Fe比值。以体成分仪测定受试者总体水量,分别依据受试者的体重和总体水进行血容量推算,并比较受试者经两种方法计算的血容量差异。以全血、红细胞样品中总铁浓度、57Fe/56Fe比值和血容量等数据,计算男、女性受试者57Fe的全血利用率和红细胞掺入率,并对不同性别受试者的全血利用率和红细胞掺入率进行比较。以男、女性受试者第0(基线血)、14、28和90天全血和红细胞中57Fe/56Fe比值,分析样品中的57Fe丰度变化情况。结果1稳定同位素铁口服剂的制备及样品中同位素检测方法的建立1.1稳定同位素铁口服制剂的制备合成后的57FeSO4溶液经平行测定6次,回收率为96.60±1.48%,溶液经原子吸收测定浓度为2.68±0.12mg/mL,回收率和浓度符合要求。溶液静置3天内铁元素含量无明显改变,RSD%均<8%,且无沉淀现象。经高压蒸汽灭菌锅121℃,20min灭菌后,在培养皿中培养,所有样品均为阴性,微生物学指标合格,可作为口服制剂应用于后续研究。1.2稳定同位素57Fe质谱分析方法的建立以100μg/L铁标准溶液中行回收率测定,其回收率为102%。在人血液分离实验中,以血液标准物中铁的理论含量做参照,铁元素的回收率达106.49%,回收情况良好。标准品中57Fe/56Fe比值的短期和长期RSD%分别为0.15%和0.24%,代谢样品和血液样品中57Fe/56Fe比值的短期和长期RSD%分别为0.18%和0.26%,稳定性良好,精密度均达到分析要求。以ICP-MS测定Dy标准品溶液和样品中回收率均在98%以上,RSD%<3%。2儿童铁吸收率评价研究以同位素示踪法计算得出的男、女性受试者铁表观吸收率分别为26.71±2.94%和29.76±2.20%,女性表观吸收率显著高于男性,(P<0.05),稀土元素Dy平均回收率分别为93.91±8.44%和94.24±6.98%,以Dy回收率校正后铁表观吸收率分别为27.45±2.83%和31.01±2.48%(P<0.05)；以代谢平衡法计算得到铁的表观吸收率分别为8.05±0.90%和9.13±0.57%。57Fe与Dy在粪便排泄上均呈正态分布,二者具有良好的相关性(r=0.745,P<0.01)。3稳定同位素评价儿童铁利用率研究利用稳定同位素示踪法计算得出的男、女性受试者14天铁全血利用率分别为20.4+2.0%和22.0+0.8%(Hawkins血容量推算法)、20.4+2.0%和22.0+0.8%(TBW血容量推算法),男性受试者利用率略低于女性受试者,且差异具有统计学意义(P<0.05)；男、女性受试者14天红细胞掺入率分别为88.66±2.93%和93.89±2.27%(Hawkins血容量推算法)、90.7±3.12%和91.9±2.63%(TBW血容量推算法),男性受试者的红细胞掺入率略低于女性受试者,且差异具有统计学意义(P<0.05)；依据体重和总体水量推算得出的男性BV分别为3.19±0.41L和3.31±0.34L,两种方法计算无显著性差异(P>0.05),女性BV分别为3.15±0.29L和3.13±0.20L,两种方法计算结果无显著性差异(P>0.05)。男、女性受试者全血中57Fe/56Fe比值均呈现先迅速升高,28天后缓慢降低的趋势,而红细胞中57Fe/56Fe比值在升高后,至第90天才逐渐降低。小结1稳定同位素铁口服剂的制备及样品中同位素检测方法的建立1.1稳定同位素铁口服制剂的制备以稳定同位素铁纯品或氧化物为原料,进行硫酸盐的实验室转化,方法安全可靠、操作简便、回收率高。是对同位素口服制剂合成的有力探索,对今后国内该领域有重要的借鉴意义。1.2稳定同位素57Fe质谱分析方法的建立(1)本研究采用的MC-ICP-MS和ICP-QMS技术能够较好的消除各种干扰源对数据分析的影响。(2)本研究以MC-ICP-MS技术建立了生物样品中稳定同位素57Fe/56Fe测定方法,且具较高的精密度和稳定性。(3)本研究以ICP-QMS技术建立了粪便样品中稀土元素Dy含量的测定方法,具有较高的稳定性和回收率。2儿童铁吸收率评价研究(1)稀土元素Dy在消化道中移行的的过程与铁非常相近,可以其回收率作为校正评价粪便回收完整度和铁的吸收率。本研究中稀土元素Dy回收较为完整,在95%-105%范围内。(2)男、女性受试者空腹服用稳定同位素57Fe吸收率均较高,在25%-35%左右,女性受试者校正后铁吸收率显著高于男性受试者,且差异具有统计学意义。(3)代谢平衡法测定膳食条件下男、女性受试者吸收率均小于10%,且男性显著低于女性。3稳定同位素评价儿童铁利用率应用研究(1)利用餐前大剂量服用稳定同位素57Fe的方法探讨铁的利用率和红细胞掺入率,方法可行,数据可靠,为相关人群的生理需要量研究奠定了基础。(2)利用稳定同位素57Fe示踪法发现,男性受试者铁的全血利用率和红细胞掺入率均显著低于女性。(3)男、女性受试者体内全血样品中57Fe/56Fe比值均呈现出先迅速升高,随后缓慢降低的趋势,峰值出现在14-28天左右；而RBC样品中57Fe/56Fe比值在14-28天出现峰值后,升高幅度缓慢,至90天时才呈现下降趋势。(4)铁的利用率、红细胞掺入率与体内铁的储存状态有关,并与血清铁蛋白含量呈负相关。(5)两种方法(根据体重和TBW)推算出的血容量结果准确且相近,但根据TBW推算的结果更符合不同体脂构成的人群。