Способ подготовки проб биологических материалов к анализу

 

Изобретение относится к аналитической Химии и может быть использовано дляэлементного анализа биологических объектов. Цель изобретения - повышение полноты разложения пробы при увеличении навески до 1 г. Способ включает размещение пробы в автоклаве, введение в неё смеси концентрированных азотной кислоты и перекиси водорода, герметизацию автоклава, последующее воздействие электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, охлаждение пробы, введение в пробу дополнительно 0,3-0,5 мл концентрированной перекиси водорода и повторное воздействие электромагнитного излучения. Б табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 и 1/28, 1/00

ГОСУДАРСТВЕН.АЛЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4 ааааь Ю

l00 Ì (ъ

I аваев

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4776302/13 (22) 29 12.89 {46) 15,02.92. Бюл. bk 6 (71) Институт геохимии и аналитической хи.мии им, 8.И.Вернадского

{72) Э.М.Седых. И.Н.Петровская и Н.М;Кузьмин (53) 543.05 (088,8) (56) l.of Analyttcal Atomic Spectrometry. 1989, v. 4, р. 323. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРОБ БИОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ К АНАЛИЗУ

{57) Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для элементного анализа биологических обьектов.

Цель изобретения — повышение полноты разложения пробы при увеличении навески до 1 Г.

Способ включает размещение пробы в автоклаве. введение а нее смеси концентрированных азотной кислоты и перекиси водорода, герметизацию автоклава, последующее воздействие электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, охлаждение пробы, введение в пробу дополнительно

0.3-0,5 мл концентрированной перекиси водорода, и повторное воздействие электромагнитного излучения.

ll р и м е р, Навескустандартного образца капусты (1 г) помещают в реакционную, емкость фторопластового автоклава обьемом 55 мл, приливают 8 мл смеси (1:1) концентрированной НМОз 30ф-ной Н202.

Автоклав помещают в микроволновую печь

Я2 1712823 А1 элементного анализа биологических обьектов; Цель изобретения — повышение полноты разложения пробы при увеличении навески до 1 г. Способ включает размещение пробы в автоклаве, введение в нее смеси концентрированных азотной кислоты и перекиси водорода, герметизацию автоклава, последующее воздействие электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, охлаждение пробы, введение в пробу дополнительно 0,3-0,5 мл концентрированной перекиси водорода и повторное воздействие электромагнитного излучения, табл. и при мощности 600 Вт (давление -5,5 атм, температура. s реакционной емкости автоклава 120 С) разлагают пробу в течение 3 мин. Автоклав охлаждают в сосуде с холодной водой, осторожно открывают, выпуска. ют остаточные пары окислов углерода и азота, приливают 0,5 мл 30 -ной НзО,закрывают. Автоклав повторно помещают в микроволновую печь на 3 мин, затем охлаж дают, открывают и полученный прозрачный раствор доводят до обьема 25 мл дистиллированной водой. Время разложения, включающее время охлаждения и перевода в раствор, 25 мин.

Определение элементов проводят методами атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП). и атомно-абсорбционной спектрометрии (ААС}.

8 аналогичных условиях полностью окислены и проанализированы стандартные образцы зерен пшеницы и клубней кар1712S23 тофеля. Результаты анализа приведены в табл. 1.

В табл. 1 представлены результаты

-определения широкого круга элементов методами АЭС-ИСП и ААС после микроволнового разложения образцов капусты, зерен пшеницы и клубней картофеля.

Сопадение оезультатов определения с паспортными данными свидетельствует о достоверности результатов анализа.

В табл. 2 приведены условия микроволнового разложения биологического материала стандартного образца капусты и результаты анализа методом АЭС-ИСП. Добавление дополнительного минимального объема окислителя на второй стадии разложения и воздействие на пробу СВЧ-излучения обеспечивает полное окисление органического вещества и перевод определяемых элементов в анализируемый раствор.

При одностадийном разложении 1 r образца капусты полнота разложения не достигается.. По всем определяемым элементам наблюдают систематическое занижение результатов, Добавление на Il стадии 0,5 мл .HzOz (30g) без воздействия

СВЧ-излучения также не исключает систе-, матическое занижение результатов. Только одновременное добавление HzOz и воздействие СВЧ-излучения на образец приводит к полному окислению органической матрицы, Табл, 3 обосновывает выбор времени взаимодействия СВЧ-излучения с образцом. При добавлении окислителя — 0,5-мл

НгОъ на ll стадии разложения полное окисление органической матрицы "роисходит в течение 3-4 мин.

Табл. 4 обосновывает выбор обьема

30"-,ь-ной HzOz для добавления на ll стадии разложения. При добавлении 0,3-0,5 мл

30 g-ной HzOz достигается полное окисле5 ние 1 r биологического образца и количественный перевод определяемых элементов в анализируемый раствор.

В табл, 5 в качестве примера приведены результаты АЭС-ИСП и ААС определения

10 элементов в гидротермальных животных после микроволнового разложения, которые подтверждают применимость способа разложения для разнообразных биологических материалов, 15 Способ позволяет полностью окислять органическую матрицу образца массой до 1 г для дальнейшего анализа биологических объектов растительного и животного происхождения, а также улучшить метрологиче20 ские характеристики, достигнуть полноту минерализации навесок органического вещества массой до 1 г, повысить безопасность при работе с органическим веществом.

25 Формула изобретения

Способ подготовки проб биологических материалов к анализу, предусматривающий размещение пробы в автоклаве, введение в нее смеси концентрированных азотной кис30 лоты. и перекиси водорода, герметизацию автоклава и последующее воздействие электромагнитным излучением СВЧ-диапазона, охлаждение пробы, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения полноты

35 разложения пробы при увеличении последней до 1 г, после охлаждения в пробу вводят дополнительно 0,3 — 0,5 мл концентрированной перекиси водорода и подвергают пробу повторному воздействию электромагнитно40 го излучения.

Ф

Z

У

C) )ФЪ

«4

1 1 о о

Ф

Г сч о л о с

+1 +1

С l СЧ

М CO

)и д- <Фъ сп

О О О C) О

)и Ч1 о о

Ф 1

З 1

Z I

Ф л о

4)

Ch

М !

» б )Л о о

+l +! о о л сЧ )ï

СЧ СJ л

o o

+1 -3-!

М

Ю б)

С 4

)Ф) lt) (о о

Iл

О) л

С>

С)Ф

X

Л

1 СЧ !

1

1

1 М м

1!

)С) о СЧ

o-o

СЧ л о. о .!.1 + j ! о л

С 4 1

»3. Ю

1 с о

«4

1 о м

1 о

С 4

Г

О бл

4-1 с.> о .! 1

СЧ )СЪ

»С

1 о

Ф л о о

+1 +1

G3

С 4

C)

СЧ

С;

+1

С 4 л

)СЪ

C)

СЧ

1 о

+.1 I !

)с)

1»!

Ю 1

Ю

C)

Ю

М Ч

) »

СЧ о с

Ь. с

СЧ afl ч

СЧ б о

Ю

+I о о

СЧ « Ъ

СЧ о

-4 1 л

))Ъ

»3 Ю х б))

Ig

Q.

I«) о

»3- л о

О 43

° Д

1 Ъ °

ЧФ

«3 б

С) o o .б! +1

О О

СФЪ

v б \ х ъ т

3а

fg

С

tg

«) бп

Ю

С) б) in

ОЪ 1

СО о

f»1

>м

)3 С4 )и )3)

1 1 1

О О О О О

In

С>

))Ъ )n б о о

Ч

1 о

»Э О б

Ю

С»4 л

С) )л м л л о о

М 4.1

Оъ ф л Ф

СФ) )Л

t»4 л

C) б!

Ю

)О

С"!

О О

+1 +1 со л сч л

»

° af)

О

4.! +l

О)

Ф л

М С 4

»Ф Ф

СЧ

Ю

+!

О) . СЧ

C)

+!

С»4

С 4 о г» о сч л л о о +1 4-1

СЧ СЧ

A о о

СЪ

+!

С

» л . Ф о л л

О б1 л

1» ) С)

+1

Ch

С) О

4-I

СО л

» с

Сб) с!

СЧ

Т)

=г

Z

Ф

IIf о

X а

Ф

СС) 4

1 о О

»

« б С» б о с бб \

"o ч

»

»>

C) In

C) af)

I о

»С С

1

1

Ф )л с о

1-! +1

О С0 л л

»Ф»»

))Ъ

aI о

-Н

О

IC) 1 л

Ю

+1

СЧ О л л

С Ъ ч д Р

fg

О о б! б)) м л

С> м о б1

1»

С

О О б! +l л о л ф о

СЧ о

+!

О л

С4 о

Z б>) л о о -и

С-.

М Л ч б

С л и

О )>

C) C б!

CO л

)СЪ

С l

4-1

Ф

«

)X

tg

X:

Ф

Б

X т

4I

С) л

СЧ

3«

X тб

Ф с

Ф ч

Ф

CL

C о

t

1

1

1!

1 !

1

1

I I

1 I

1 1

1 1

I 1

I 1

I

I 1

1 I

I. 1

»У

C) If) if)

o. o бп

О ст

Ф

1» а о

V

)33

«: л г

О т о о +1 +t о ас)

М °

)л о

t») л

С>

+!

С>

1 Ъ

СО

Ю

+l

С»4

)О л

СЧ

In

Ю

4I

3С)

ID с Ъ о м

1 о о

+l

Ch

° СО л о л

3П

I б о о

In б

Itl

Ю

)С\

С> б!

СЧ

О\ л м

СФЪ

I 1 сч

СО л

Ch м л! л л

))Ъ

C) 4"

I о о

И\ ь о л о

+! +1 О л л

)О о

4. О

СФЪ

Ю

IA

О

iA

I ь

an о

»3

D о о о б! 4!

СО л л

)л о

С»4

О

o +!

СО б) СЧ и

Ч!

00 л

Ю

+!

СФЪ

Ф

». л

С:>

Pj

СО

О

»

СЧ

С>

+1 м

СЧ

«)

Ф

С

)Я

Ig

Х:

С>

+1

О

СЧ

Ю

4l

С>

Ю

+1

С>

С Ъ

C)

+l

)

+I

0О С:)

М

»

О б!.Ф

°

Ю

+1

Ю

Ф 4

О Л

Я, о

«.) »

I

I

1

1

I

1

1

1

I

1

1

I

1

1 .I

1

1 !

1

1

1

1

1

1 3

3

I

3 !

1

I

1

1

I

1

1

I

1

1

1

I з

1 1.)

1 ъ

1

1 Y

I

I Ь

I lv, I X

1

1

1

11 т

1 Я

1 Ф с

1 ОЪ о с

v б))

«: о

Ф ч

>т

Ig т

Ф

Z

Ig

«т

Ф

2i

3С!.

I

1

1

1

1

1

4

I

1 !

1

С)

О .+!

О

Ф

)4

«п о о

+! +!

О СЧ л бл

С) tg (:)

СС) O O

f4 »3

1 l 1 о î о

1712823

ыб 1 о о о м сЧ л о о о

+! +! +! л о

14 С Ъ .

)и )СЪ ч

I 1

О.O О

С4

О

С 4

С)

+l

CO

СЧ

1»О .Ф

1712823

Таблица 2

Результатв|анализа стандартного образца капусты

Элемент, Паспортные данные, Двухстадийное разложение

Одностадийное разлокение

4 мл концентрированной

HNO + 4 мл 30 -ной

Н О ; СВЧ-излучение

5 мин концентрированной HNO + 4 мл 3И-ной Н "., мин; 2 стадия - 0,5 мл 30/-ной Н " Жз

1 стадия - 4 мл

СВЧ-излучение 5

СВЧ-и лучения.

++

1 стадия Й мл

СВЧ-излучение 5

СВЧ-излучение 3 концентрированной HNO; + 4 мл 303-ной Н О, мин; 2 стадия — 0,5 мл 30 -ной Н О> мин, Т а б л и ц а 3

Результаты анализа 1 r образца капусты (/) Элемент Паспортные данные

Время, мин

3 4 . 5

Al

Са

М8

Мп

Zn

Fe

К

Яа

Al

Са

Ма

Мп

Zn

Fe

К

О, 002

0,52

О, I8

0,0057

0,0039, 0,0058

2,62

0,30

0,002

0,52

0,18

0,0057

0,0039

0,0058

2,62

0,30

0,0013

0,37

0,11

0,0045

0,0029

0,0052

1,65

0,22

О, 015

0,48

0,14

О, 0050

0,0032

0 0051

1,88

0,20

О, 0018

0,51

0,18

О, 0055

0i0037

0,0058

2,21

0,27

О, 0017

0,50

0,16

О, 0053

О, 0035

0,0056

1,94

0,25

0,0021

0,53

0,19

0,0058

0,0039

0,0062

2,46

0,29

0,0021

0,53

0,19

0,0058

0,0039

0,0062

2,46

0,29

0,0021

0,52

0,19

0i005?

0,0039

0,0061

2,46

0,0021

0,53

0,19

0,0058

0,0039

0,0062

2,46

0,29

1712823

Таблица 4

Результаты анализа 1. г образца капусты

Н202 мл

Элемент Паспортные данные, 4

I

0,1, 0,2 0,3 I 0,4 . 0,5

0,0021

Na

Ге

1,82

0,19

0,О042

2,0

0,23

0,0050.2,1

0,26

0,0055

2,2

0,27

0,0068

2 2

0,26

0,0065

0,0036

0,0025

0,0030

О, 0041

0,0040

Таблица

Результаты анализа (Ж) гидротермальных животных (навеска 1 r) Т

Элементы Моллюск Краб

Составитель Е.Ильин

Техред М.Моргентал

Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Редактор Э.Слиган

Заказ 530 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5!

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Al

Са

Си

Mg

Мп

Си

Sr

Zn

Ге.

РЬ

Со

0,185 0 013

О, 0058+

0,0002

262+0,184

0,30+0,72

0,0058 и

«+0,00039

О, 00385+

О, 00018

0,0007

0,0003

0,012

О, 025

0,00003

0,00005

О, 0015

0,45

0,00021

0,171

0,0045

0,014

0,008

0,013

0,12

0,0002

0,0001

О, 0015

0,49

0,00023

0,176

0,0049 б

0.0020 0,0020

0,51, 0,53

0,00028 0,00031

О, 182 О, 196

0,0057 0,0059

0,0020

0,52

0,00030

0,190

0,0058