Способ количественного определения ванадия в цельной крови

 

Изобретение относится к области медицины. Сущность способа в том, что производят отбор пробы крови и ее исследование с помощью атомно-абсорбционного метода, при этом после отбора пробы крови ее разводят бидистиллированной водой в объемном соотношении 1:1, а атомно-абсорбционный метод осуществляют с использованием атомизатора в режиме электротермической атомизации, при котором в атомизатор последовательно вводят модификатор - 1%-ный раствор нитрата палладия, и разведенную пробу крови в объемном соотношении модификатор : разведенная проба как 2:1, проводят последующий процесс атомизации при 2900^oС, а содержание ванадия определяют с помощью калибровочного графика. При этом преимущественно пробу крови берут в количестве не менее 10 мкл. Способ обеспечивает упрощение процедуры пробоподготовки и сокращение времени анализа, а также увеличение чувствительности определения при одновременном уменьшении объема необходимого биоматериала - цельной крови. 1 з.п. ф-лы. 3 табл.

Изобретение относится к области медицины, в частности к медицинским, токсикологическим исследованиям, и может быть использовано при диагностике экологически обусловленной патологии, вызванной ванадием, в лабораториях биохимии, специализированных учреждениях и клинико-диагностических лабораториях медицинских учреждений.

Большая часть современных методов определения тяжелых металлов, в частности, ванадия, в различных объектах, основана на фотометрическом определении с предварительным экстракционным отделением и концентрированием ванадия (см. , например, И.А.Гурьев, А.А.Калугин "Фотометрическое определение малых количеств урана (IV), фосфора (V), ванадия (V) в насыщенных водных растворах малорастворимых соединений". Журнал "Аналитическая химия", 2000, т.55, 10, с. 1060-1064).

Основными недостатками этого метода являются необходимость отделения определяемых ионов ванадия от мешающих ионов, что связано с процессами многократных экстракций и реэкстракций, а также сравнительно низкая чувствительность и большая трудоемкость.

Известно также экспрессное полуколичественное определение ванадия в воде (см. , например, Л. В. Гудзенко, Р.П.Панталер и др. "Экспрессное полуколичественное определение ванадия в водах", журнал "Аналитическая химия", 1998, т. 53, 11, с. 1189-1193). Согласно этому способу определение ванадия осуществляют при нанесении исследуемой пробы на индикаторную зону и измерении времени изменения окраски индикаторной зоны (индукционный период каталитической реакции). Затем сравнивают полученные величины с табличными значениями зависимости времени индукционного периода от концентрации ванадия.

Недостатками указанного известного способа являются его недостаточная чувствительность (90 мкг/л) и высокая погрешность (30-40%).

Также известен способ определения ванадия в биоматериале - мышечном соке, согласно которому исследуемую среду высушивают, озоляют, а ванадий определяют стандартным методом добавок и переводного множителя эмиссионной спектроскопии (см., например, авт. св. СССР 1173310, кл. G 01 N 33/12, 1982 г.).

Однако этот известный способ включает сложную процедуру пробоподготовки и необходимость использования большого объема биоматериала.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ определения тяжелых металлов, в частности, ванадия, в цельной крови (см., например, патент РФ 2184973, кл. G 01 N 33/50, 2001 г.). Согласно этому способу пробу крови в объеме не менее 1 мл обрабатывают 0,5-5%-ным раствором азотной кислоты в объемном соотношении 1:1, производят подсушивание пробы в два этапа при +110^oС и при +250^oС, осуществляют последующее озоление при температуре +430^oС, далее полученную золу обрабатывают концентрированной азотной кислотой, выпаривают до состояния влажных солей и производят исследование с помощью атомно-абсорбционного метода.

Недостатком указанного известного способа является недостаточная чувствительность определения (10-500 мкг/л), длительная процедура пробоподготовки 9-10 ч, а также необходимость использования большого объема цельной крови для анализа (не менее 1 мл).

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в упрощении процедуры пробоподготовки и в сокращении тем самым времени анализа, а также в увеличении чувствительности определения при одновременном уменьшении объема необходимого биоматериала - цельной крови, для анализа.

Поставленная техническая задача решается предлагаемым способом количественного определения ванадия в цельной крови, включающим отбор пробы крови и ее исследование с помощью атомно-абсорбционного метода, при этом новым является то, что после отбора пробы крови ее разводят бидистиллированной водой в объемном соотношении 1:1, а атомно-абсорбционный метод осуществляют с использованием атомизатора в режиме электротермической атомизации, при котором в атомизатор последовательно вводят модификатор - 1%-ный раствор нитрата палладия, и разведенную пробу крови в объемном соотношении модификатор : разведенная проба как 2:1, проводят последующий процесс атомизации при температуре 2900^oС, а содержание ванадия определяют с помощью калибровочного графика.

При осуществлении предлагаемого способа преимущественно пробу крови берут в количестве не менее 10 мкл.

Экспериментальным путем было обнаружено, что только при указанной последовательности приемов и при заявленных режимах обеспечивается достижение указанного выше технического результата.

Так только применение в предлагаемом способе в качестве температуры атомизации 2900^oС с предварительным разведением пробы крови бидистиллированной водой в объемном соотношении 1:1 и с использованием 1%-ного раствора нитрата палладия, обеспечивается полнота определения ванадия. Данные о полноте определения ванадия при различной температуре атомизации и при наличии модификатора - нитрата палладия, приведены в таблице 1.

Данные, представленные в таблице 1, показывают, что лишь при использовании в предлагаемом способе температуры атомизации 2900^oС с одновременным применением модификатора - раствора нитрата палладия, обеспечивается максимальная полнота определения ванадия в пробе цельной крови (3,00 мкг/л).

Раствор нитрата палладия заявленной концентрации и указанного объема используется в предлагаемом способе для эффективного разрушения матрицы крови и для устранения неселективного влияния на аналитический сигнал. Данные о полноте определения ванадия при использовании нитрата палладия различной концентрации и при различном его соотношении с разведенной бидистиллированной водой пробой крови в предлагаемом способе приведены в таблице 2.

Данные, приведенные в таблице 2, показывают, что только при последовательном введении в атомизатор в предлагаемом способе 1%-ного раствора нитрата палладия и разведенной пробы крови в объемном соотношении 2:1 обеспечивается максимальная полнота определения ванадия.

Предлагаемый способ характеризуется следующим примером.

Пример. У детей, проживающих в экологически неблагополучном районе, брали пробы крови. К 10 мкл цельной крови, содержащей ванадий, добавляли 10 мкл бидистиллированной воды. Затем в атомизатор атомно-абсорбционного спектрометра МГА-915 с электротермической атомизацией и Зеймановской поляризационно-высокочастотной модуляцией вводили последовательно 10 мкл модификатора - 1%-ный раствор нитрата палладия, и 5 мкл разведенной пробы крови. Проводили атомизацию пробы при следующих режимах указанного спектрометра (см. табл.3А).

По калибровочному графику определяли количество ванадия в исследуемой пробе крови.

Лабораторные исследования показали, что нижний предел обнаружения ванадия в крови предлагаемым способом составляет 3,00 мкг/л.

Также в ходе лабораторных испытаний устанавливали точность определения ванадия в цельной крови заявляемым способом. Данные приведены в таблице 3.

Данные, приведенные в таблице 3, показывают, что точность определения ванадия в цельной крови предлагаемым способом составляет 10-25%.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет повысить чувствительность определения ванадия в 3,3 раза; повысить точность определения на 10,5%; уменьшить объем используемого биоматериала (крови) в 16,6 раза и снизить время пробоподготовки не менее чем в 3 раза.

Формула изобретения

1. Способ количественного определения ванадия в цельной крови, включающий отбор пробы крови и ее исследование с помощью атомно-абсорбционного метода, отличающийся тем, что после отбора пробы крови ее разводят бидистиллированной водой в объемном соотношении 1:1, а атомно-абсорбционный метод осуществляют с использованием атомизатора в режиме электротермической атомизации, при котором в атомизатор последовательно вводят модификатор – 1%-ный раствор нитрата палладия, и разведенную пробу крови в объемном соотношении модификатор : разведенная проба как 2:1, проводят последующий процесс атомизации при температуре + 2900°C, а содержание ванадия определяют с помощью калибровочного графика.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пробу крови берут в количестве не менее 10 мкл.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4