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血紅素光譜與定量方法

科目:臨床血液學與血庫學|題數:4
血紅素光譜與定量方法
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建立於 2026年10月29日

學習重點 掌握血紅素吸收光譜的基本判讀:不同型態的血紅素有不同的特徵吸收峰,要依吸收峰位置辨識血紅素種類並選擇量測波長。 區分血紅素種類與量測產物:氧合血紅素、變性血紅素、一氧化碳血紅素、硫化血紅素及氰化變性血紅素是不同物質,不能因名稱相似而混淆。 理解氰化變性血紅素法的反應原理:血色素測量是將血紅素轉成穩定的 cyanmethemoglobin(HiCN),再依其吸光度換算濃度。 熟悉國際標準方法與波長:ICSH 與 NCCLS 建議以 cyanmethemoglobin method 作為血紅素標準定量法,量測波長為 540 nm;methemoglobin 的特徵吸收峰則在 631 nm。 核心觀念 一、血紅素吸收光譜的基本原理 血紅素能吸收特定波長的可見光。不同血紅素分子的結構與配位狀態不同,吸收光譜也不同。在相同測定條件下,可利用特定波長的吸光度,依比爾-朗伯定律推算血紅素含量。 比爾-朗伯定律:吸光度與待測物濃度及光程成正比。只要使用適當波長、空白校正與標準品,就能將吸光度換算成血紅素濃度。因此量測是否可靠,取決於待測物是否已轉成穩定、成分單一、吸收特性可重現的形式。 判讀重點在於辨認各類血紅素的特徵吸收峰,而非依化合物名稱推測。例如氧合血紅素在約 540 nm 與 577 nm 附近有兩個主要吸收峰(另在約 415 nm 有很強的 Soret 吸收帶);變性血紅素在長波長區約 630~631 nm 有具代表性的吸收峰,臨床光譜儀常用此特徵辨識 methemoglobin。 二、氧合血紅素轉變為變性血紅素 正常血紅素的鐵為 ferrous state(Fe²⁺)。若受到氧化,鐵轉為 ferric state(Fe³⁺),即形成 methemoglobin(Hi)。methemoglobin 無法正常攜帶氧氣。 從光譜看,oxyhemoglobin 轉為 methemoglobin 後,會出現約 631 nm 的特徵吸收峰,這是辨識變性血紅素的重要依據。問到「oxyhemoglobin 轉變成 methemoglobin 時的吸收波長」,應答 631 nm,而不是氰化法的量測波長 540 nm,也不是氧合血紅素本身的 575~577 nm 吸收峰。 血紅素種類形成或結構特徵應記住的光譜意義 Oxyhemoglobin鐵為 Fe²⁺,與氧結合主要吸收峰約 540 nm、577 nm;Soret 帶約 415 nm Methemoglobin鐵被氧化成 Fe³⁺,不能正常攜氧特徵吸收峰約 631 nm Carboxyhemoglobin一氧化碳與血基質結合光譜與氧合血紅素不同,可用以辨識 Sulfhemoglobin血基質與含硫基團形成異常結合,不可逆具特殊吸收光譜;無法被氰化法轉成 HiCN CyanmethemoglobinFe³⁺ 與氰基結合,形成穩定測定型態寬吸收峰,量測波長 540 nm 三、氰化變性血紅素法的原理 氰化變性血紅素法使用 Drabkin 試劑稀釋全血(常用 20 µL 血液加入 5 mL 試劑)。試劑使血紅素轉變為穩定的 cyanmethemoglobin,接著在 540 nm 測定吸光度,再以標準品或吸光係數計算濃度。 反應分兩步: 試劑中的鐵氰化鉀(potassium ferricyanide)將 Fe²⁺ 氧化成 Fe³⁺,形成 methemoglobin。 試劑中的氰化鉀(potassium cyanide)提供氰離子,與 Fe³⁺ 結合形成穩定的 cyanmethemoglobin。 此法可把氧合血紅素、去氧血紅素、methemoglobin 及 carboxyhemoglobin 等型態一致地轉成同一種產物(sulfhemoglobin 除外),終產物吸光度與濃度呈線性,且可使用穩定的 HiCN 標準品校正,因此具標準化意義。ICSH 與 NCCLS 建議的標準定量法即為 cyanmethemoglobin method。 四、常用定量方法的比較 方法原理與特徵定位 Cyanmethemoglobin method將血紅素轉成穩定的氰化變性血紅素,在 540 nm 量測吸光度ICSH、NCCLS 建議的標準定量法 Acid hematin method以酸處理血紅素形成酸性血基質,再比色測定傳統方法,非國際建議標準法 Oxygen capacity method利用血紅素結合氧的能力(氧容量)推算屬氧容量原理,非建議標準法 Chemical method泛指以化學方式(如測定含鐵量)推算名稱籠統,不是指定的標準方法 常考陷阱 血色素測量的轉換產物選錯。標準測定是將血紅素轉成 cyanmethemoglobin;oxyhemoglobin、sulfhemoglobin、carboxyhemoglobin 都不是定量用的終產物。 看到 methemoglobin 就選 540 nm。540 nm 是氰化法量測 HiCN 的波長;methemoglobin 本身的特徵吸收峰約 631 nm。先確認題目問的是「光譜變化」還是「氰化法定量」。 把氧合血紅素的吸收峰當答案。575~577 nm 是 oxyhemoglobin 的吸收峰,轉成 methemoglobin 後的特徵波長是 631 nm。 把 415 nm 當成氰化法量測波長。415 nm 附近是血紅素的 Soret 吸收帶,並非 HiCN 法的標準量測波長;HiCN 法固定為 540 nm。 將 cyanmethemoglobin 誤認為 carboxyhemoglobin。carboxyhemoglobin 是血基質與一氧化碳結合;cyanmethemoglobin 是 Fe³⁺ 與氰基結合的測定產物。 以為氰化法能轉換所有血紅素。sulfhemoglobin 無法轉成 HiCN,是此法的限制之一。 把籠統的「化學法」當成標準法。選項列出 acid hematin、oxygen capacity、chemical 與 cyanmethemoglobin 時,國際建議標準法為 cyanmethemoglobin method。 記憶口訣 「氧化成變性,光譜六三一;氰化成穩定,量測五四零;國際標準法,就是氰化變性血紅素。」

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  1. 79.血色素的測量方法是將血色素(hemoglobin)轉成下列何者?(A)Cyanmethemoglobin (B)Oxyhemoglobin (C)Sulfhemoglobin (D)Carb...
  2. 11.當 oxyhemoglobin轉變成methemoglobin時,其最佳吸光光譜的波長變化成多少nm? (A)540 (B)575 (C)600 (D)631
  3. 17 ICSH(International Committee for Standardization in Hematology)與 NCCLS(National Committee for Clinical Laborator...
  4. 5 Cyanmethemoglobin method 定量 Hb,測量波長為何? (A) 415 nm (B) 490 nm (C) 540 nm (D) 650 nm