利用均值中心化、比值减除法和导数分光光度技术，对人类尿液样本中的肌酐和尿酸进行同时分析，作为一种绿色分析方法

《Green Analytical Chemistry》：Simultaneous analysis of creatinine and uric acid in human urine samples using mean centering, ratio subtraction, and derivative spectrophotometric techniques as a green analytical protocol

定量分析人尿中肌酐和尿酸的四种导数分光光度法，验证其线性范围（肌酐1.0-16.0 μg/mL，尿酸2.0-15.0 μg/mL）、检出限（肌酐0.33 μg/mL，尿酸0.41 μg/mL）、回收率97.03-103.07%，并通过绿色化学指标（WAC 88.80%，GAPI 8绿区）证明其环境友好性。

　　这项研究旨在开发一种快速、准确且简便的导数分光光度法，用于同时测定人体尿液样本中的肌酐（CRT）和尿酸（UA）。研究采用了四种不同的分光光度方法，均不涉及复杂的分离过程，具有操作简便、无需复杂仪器和软件的特点。通过对这些方法进行实验验证，并与文献中提到的其他分析技术（如高效液相色谱法HPLC、电化学方法等）进行比较，研究发现所提出的四种方法在分析性能和环境友好性方面均表现出色。

肌酐是一种在人体血液和尿液中常见的物质，主要由肝脏合成，并通过肾脏排出体外。肌酐的水平是评估肾功能的重要指标，同时也能反映尿液中药物代谢物的浓度变化。尿酸则是人体嘌呤核苷酸代谢的产物，主要由肝脏、肠道等组织生成，并通过肾脏排出体外。尿酸在血清中表现出较强的抗氧化性，其浓度变化与多种疾病（如痛风、高尿酸血症、恶性淋巴瘤、溶血性贫血、糖尿病和肾功能不全）密切相关。因此，对尿液和血清中肌酐和尿酸的准确测定具有重要的临床意义。

在方法开发方面，研究团队提出了四种不同的导数分光光度技术。第一种方法基于第一导数分光光度法的零点技术，即在特定波长下，利用其他成分的光谱达到零点时，测定目标成分的吸光度变化。第二种方法基于比值光谱的第一导数技术，通过将混合物的比值光谱进行导数处理，找到特定波长下的特征峰，从而实现对尿酸的测定。第三种方法为比值减法，通过将混合物的光谱与单一标准物质的光谱进行比值计算，并扣除常数部分，以消除其他成分的干扰。第四种方法为比值光谱的均值中心化技术，通过对比值光谱进行均值中心化处理，进一步提高测定的准确性和稳定性。

在实验部分，研究人员利用分光光度计对肌酐和尿酸的标准溶液进行了系列稀释，并测量了其在不同波长下的吸光度变化。通过优化实验条件，包括使用适当的溶剂空白、选择合适的波长范围和导数间隔，研究人员成功地建立了四种方法的校准曲线。校准曲线的线性范围分别为肌酐1.0–16.0 μg/mL和尿酸2.0–15.0 μg/mL，显示出良好的线性关系。此外，研究人员还利用Microsoft Excel和MATLAB 6.5对实验数据进行了计算，并使用SPSS软件进行了单因素方差分析（ANOVA），以比较不同方法之间的差异。

为了验证这些方法的准确性和精密度，研究人员对尿液样本进行了重复测定，并计算了相对误差百分比和相对标准偏差（RSD）。结果显示，所有方法的相对误差百分比均控制在±5.0%以内，相对标准偏差小于4.55%，表明这些方法具有较高的准确性和重复性。同时，回收率测试显示，肌酐和尿酸的回收率分别为97.93–103.07%和97.03–102.11%，进一步验证了这些方法在实际样本中的可靠性。

此外，研究人员还研究了肌酐和尿酸测定过程中可能受到的干扰因素，包括常见的离子（如钠离子、氯离子、钾离子、钙离子、镁离子、碳酸根离子、硫酸根离子和磷酸根离子）以及葡萄糖和尿素等物质。实验结果表明，这些干扰物质对测定结果的影响较小，不会显著干扰肌酐和尿酸的测定。这说明所提出的四种方法在实际应用中具有良好的抗干扰能力，适用于复杂的尿液样本。

为了评估这些方法的环境友好性，研究团队采用了一系列绿色分析化学的评估工具，包括白分析化学（WAC）、绿色分析程序指数（GAPI）和绿色分析化学评估（AGREE）等。白分析化学通过评估方法在应用范围、检测限、精密度和准确度等方面的表现，综合判断其与可持续发展原则的契合程度。绿色分析程序指数则通过评估分析过程的每个步骤，包括样本准备、运输、存储和最终测定，来衡量方法的总体绿色程度。AGREE评估方法则根据绿色分析化学的12项原则，对方法的绿色程度进行了综合分析。结果显示，所提出的四种方法在环境友好性方面优于文献中提到的其他方法，例如HPLC和Cobas 6000分析仪，具有更低的环境影响。

实验还表明，所提出的四种方法在实际应用中表现出良好的稳定性、准确性和灵敏度。通过将样本的吸光度与校准曲线进行比较，研究人员能够准确测定肌酐和尿酸的浓度。这些方法不仅适用于实验室环境，还具备一定的便携性和可操作性，适合在临床环境中进行快速检测。此外，这些方法的开发和应用不需要昂贵的仪器，降低了分析成本，提高了检测的可及性。

在研究过程中，研究人员还对肌酐和尿酸的光谱特性进行了详细分析。通过比较不同浓度下的吸光度变化，研究人员确定了最佳的测定波长，例如肌酐在261.71 nm处的零点波长用于尿酸的测定，而尿酸在234 nm和282 nm处的零点波长用于肌酐的测定。这些波长的选择基于光谱重叠和特定的特征峰，能够有效避免其他成分的干扰，提高测定的准确性。

总的来说，这项研究提出了一种创新的导数分光光度方法，能够同时测定肌酐和尿酸，并在不依赖复杂分离过程的前提下，实现快速、准确和高灵敏度的分析。这些方法不仅在性能上表现出色，而且在环境友好性方面也具有显著优势，符合绿色分析化学的发展趋势。研究结果表明，所提出的四种方法可以作为现有分析技术的有效替代方案，特别是在需要快速和经济的临床检测场景中。