Спосіб підготовки крові до визначення кадмію

Реферат: Спосіб підготовки крові до визначення кадмію, що включає вилучення кадмію за допомогою адсорбційної хроматографії та елюювання іонів металу із сорбенту, причому із цільної крові відбирають рідку фазу (сироватку), яку пропускають через сорбційну колонку, заповнену підготованим Н-клиноптилолітом, та проводять елюювання кадмію розчином елюенту. UA 71938 U (54) СПОСІБ ПІДГОТОВКИ КРОВІ ДО ВИЗНАЧЕННЯ КАДМІЮ UA 71938 U UA 71938 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до фармацевтичної хімії, зокрема токсикологічної та аналітичної хімії, і може застосовуватися при хіміко-токсикологічному дослідженні біологічних рідин (крові) на вміст важкого металу кадмію, зокрема, запропонований спосіб стосується підготовки біологічної рідини до визначення кадмію. Відомий спосіб підготовки крові до визначення кадмію, який є найближчим аналогом, включає попереднє мокре озолення (мінералізацію) біологічного зразка нітратною кислотою із наступним відокремленням металу від матричних компонентів за допомогою адсорбційної хроматографії. Для вилучення іонів кадмію використовується колонка, заповнена силікагелем, модифікованим спиртовим розчином 8-оксихіноліну. Елюювання проводиться 10 мл суміші 1 М HNO3 та 0,1 М НСl [1]. Недоліком цього способу є тривала пробопідготовка (до 6-12 годин) та використання великокомплектного та дорого обладнання в процесі визначення металу, яке може бути недоступним для багатьох хіміко-токсикологічних лабораторій. В основу корисної моделі поставлено задачу створити спосіб підготовки крові до визначення кадмію, який буде простий і швидкий у виконанні із можливістю подальшого визначення вмісту металу із використанням будь-якого фізико-хімічного методу аналізу (спектрофотометричного, атомно-абсорбційного). Поставлена задача вирішується тим, що у способі підготовки крові до визначення кадмію, що включає вилучення кадмію за допомогою адсорбційної хроматографії та елюювання іонів металу із сорбенту, згідно з корисною моделлю, із цільної крові відбирають рідку фазу (сироватку), яку пропускають через сорбційну колонку, заповнену підготованим Нклиноптилолітом, та проводять елюювання кадмію розчином елюенту. Особливістю запропонованої корисної моделі є те, що вилучення кадмію із крові проводять без руйнування його комплексу із білками крові: у процесі пробопідготовки не проводять мінералізацію біологічного зразка. Встановлено, що 72 % білків, у які введено іони кадмію, сорбуються із плазми крові. До 95,2 % кадмію, зв'язаного із білками плазми, сорбується Нклиноптилолітом у вибраних умовах проведення експерименту [2]. Елюювання токсиканту 0,1 М калію хлоридом водно-метанольним розчином у співвідношенні 1:1 становить до 68 %. Вилучення кадмію проводять Н-клиноптилолітом у вигляді комплексних сполук із білками сироватки без проведення руйнування органічних компонентів крові, а елюювання токсиканту проводиться водно-метанольним розчином 0,1 М калію хлориду в іонному стані. Сорбент (клиноптилоліт) - це природній цеоліт із родовища с. Сокирниця (Закарпатська обл. Україна). Клиноптилоліт - алюмосилікат кристалічної структури, в будові якого є порожнини і канали, що здатні заповнюватися катіонами металів. Запропонований спосіб дозволяє проводити кількісне визначення кадмію різними фізико-хімічними методами, оскільки метал знаходиться в іонній формі. Спосіб підготовки крові до визначення кадмію здійснюють таким чином. Сорбційну колонку заповнюють Н-клиноптилолітом, який одержують після обробки цеоліту 1 М хлоридною кислотою протягом 24 год. Із цільної крові, в яку введено дистильовану воду 1 мл відбирають рідку фазу (сироватку), пропускають її через сорбційну колонку, заповнену підготованим Н-клиноптилолітом, та проводять елюювання кадмію розчином елюенту. Для проведення твердофазної екстракції кадмію готували сорбційну колонку із використанням шприців місткістю 2,0 мл, які заповнювали наважкою сорбенту по 0,60 г. Висота сорбційної колонки становила 10 мм, а ширина - 6 мм. Сорбент піддавали модифікації 1 М хлоридною кислотою протягом 24 год. після чого його відмивали від аніонів кислоти дистильованою водою, просушували при 40 °C та зберігали в ексикаторі. Зразки крові для досліджень відбирали у Львівському обласному центрі служби крові. Відбиралися серії проб по 2 мл, в які вводили різні об’єми стандартного розчину іонів кадмію (0,01 М), що відповідало вмісту іонів металу 56-337 мкг. Через 1 добу додавали до кожного зразка 1 мл дистильованої води та центрифугували протягом 10 хв на центрифузі із швидкістю 3000 об./хв. Далі переносили сироватку у мірні циліндри для визначення точного об’єму рідкої фази. Відбирали по 1 мл кожного зразка для проведення твердофазної екстракції [3]. Н-клиноптилоліт, що містився у сорбційному патроні (0,60 г), попередньо промивали 1 мл 1 М хлоридної кислоти та 2 мл універсальної буферної суміші Бріттона-Робінсона із рН 5,2. Після такої підготовки через сорбційний патрон пропускали по 1 мл сироватки із швидкістю 5 крапель за хвилину та відмивали Н-клиноптилоліт невеликою кількістю дистильованої води (0,5-1 мл). Елюювання проводили у динамічних умовах. Через сорбційний патрон пропускали розчин елюенту із швидкістю 10 крапель за хвилину. Як елюент використовували 0,1 М калію хлорид водно-метанольний розчин (1:1), об'єм якого становив 15 мл. Для вивчення ефективності підготовки крові до визначення кадмію в елюатах визначали кількісний вміст металу із використання спектрофотометричного методу. В аліквоті елюату 1 UA 71938 U 5 визначали кількість елюйованих іонів кадмію. До 2 мл елюату додавали 2,7 мл дистильованої води, 5 мл аміачного буферного розчину із рН 10,0 та 0,3 мл 0,05 % розчину сульфарсазену. Вимірювання світловбирання одержаного розчину проводили на спектрофотометрі СФ-56 при довжині хвилі 510 нм (товщина робочого шару кювети - 10 мм). Вміст кадмію у досліджуваних зразках крові розраховували за формулою: mCd2  mал  Vел  Vр.ф. / 0,66  Vал. mCd2  де , - маса кадмію, визначеного у зразку крові, мкг; mал 10 - маса десорбованих іонів кадмію, визначених в аліквоті елюату, мкг; Vел - об'єм елюату, мл; Vр.ф. - об'єм відібраної рідкої фази крові, мл; 0,66 - коефіцієнт поправки на процес твердофазної екстракції; Vал. - об'єм елюату, відібраний для спектрофотометричного визначення, мл. Результати ефективності такої пробопідготовки крові наведено у таблиці. 15 Таблиця Результати визначення вмісту кадмію у крові із використання твердофазної екстракції Нклиноптилолітом 2 2 Метрологічні характеристики m m m 2 Cd Cd внесеного у визначеного у кров, мкг крові, мкг 54,9 49,8 56 54,9 48,8 51,0 111,6 98,9 112 114,2 98,2 112,8 164,0 163,6 169 162,8 163,2 163,6 219,8 221,0 225 222,4 220,5 221,8 319,2 326,0 337 315,8 324,2 318,4 20 Cd х±Δх Sx S ε визначеного у крові, % 51,9±3,6 1,28 8,21 6,94 92,6 107,1±9,9 3,55 62,85 9,24 95,6 163,4±0,6 0,21 0,21 0,37 96,7 221,1±1,3 0,46 1,06 0,59 98,2 320,7±5,3 1,90 17,97 1,65 95,2 2 Статистична обробка вибірки проводилася із використанням критерію Стьюдента для кількості паралельних проб (n) рівних 5 із ймовірністю 95 %. У таблиці вказано такі метрологічні 2 характеристики, як середнє значення та довірчий інтервал (х±Δх), дисперсія (S ), відносне стандартне відхилення середнього результату (Sx), відносна похибка визначення вмісту кадмію у крові (ε). Визначено в середньому до 95,7 % від введеної кількості кадмію у кров. При проведенні пробопідготовки крові з використанням сухого озолення із подальшою 2 UA 71938 U 5 10 15 20 25 30 твердофазною екстракцію іонів кадмію одержано дещо нижні результати визначення (88,6 %) [4]. У порівнянні із визначенням кадмію методом сухого (чи мокрого) озолення, при використанні запропонованої моделі пробопідготовки крові одержують значно кращі результати, як видно з даних, наведених у таблиці. Запропонований спосіб дозволяє значно спростити процедуру пробопідготовки крові до визначення кадмію із використанням твердофазної екстракції Н-клиноптилолітом, порівняно з проведенням тривалої (до 6-12 годин) мінералізації біологічної рідини. Джерела інформації: 1. Conrad D. Determination of cadmium and zinc isotope ratios in sheep's blood and organ tissue by electrothermal vaporization inductively coupled plasma mass spectrometry. Invited lecture. / D. Conrad // Journal of Analytical Atomic Spectrometri. - 1994. - № 9. - P. 393-397. 2. Калитовська М.Б. Дослідження твердофазної екстракції іонів кадмію та плюмбуму із плазми з використанням Н-клиноптилоліту / М.Б. Калитовська, І.Й. Галькевич // Фармацевтичний часопис. -2011. - № 4. - С. 104-109. 3. Калытовская М.Б., Галькевич И.И. Определение содержания кадмия в крови с использованием концентрирования Н-клиноптилолитом Традиции и инновации фармацевтической науки и практики / Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 45-летию фармацевтического факультета КГМУ (г. Курск, 2011) / Под. ред. В.А. Лазаренко, А.И. Конопли, И.Л. Дроздовой [и др.]. - Курск: ГБОУ ВПО КГМУ Минздравсоцразвития России, 2011. - С. 274-276. 4. Калитовська М.Б. Фотометричне визначення кадмію в крові з використанням сорбційного концентрування на кислотно-модифікованому клиноптилоліті / М.Б. Калитовська, І.Й. Галькевич // Методи та об'єкти хімічного аналізу. - Київ. - 2009. - Т. 2, № 1. - С. 34-37. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб підготовки крові до визначення кадмію, що включає вилучення кадмію за допомогою адсорбційної хроматографії та елюювання іонів металу із сорбенту, який відрізняється тим, що із цільної крові відбирають рідку фазу (сироватку), яку пропускають через сорбційну колонку, заповнену підготованим Н-клиноптилолітом, та проводять елюювання кадмію розчином елюенту. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3