Презентация / МедЭл Рус Раздел 1 Лекция 6

Методы анализа химических элементов

Клинико-лабораторные методы

Наряду с непосредственным анализом содержания химических элементов в определенных тканях, состояние элемента может быть изучено с помощью оценки биохимических показателей.

Эти параметры зависят от тканевой концентрации элемента и отражают его содержание (избыток или недостаток).

Методы анализа химических элементов

Клинико-лабораторные методы

Примеры:

•дефицит цинка может повлиять на деятельность Zn-зависимой карбоангидразы, щелочной фосфатазы, карбоксипептидазы и др.

•Отравления свинцом проявляется нарушением метаболизма порфирина, гипохромной анемией, анизоцитозом и другими гематологическими показателями.

•Селеновый статус может быть оценен с помощью активности глутатионпероксидазы или интенсивности окислительного стресса.

Персональная оценка элементного статуса человека

	НЕДОСТАТОК
НОРМА	ИЗБЫТОК

Примеры признаков дефицита некоторых химических элементов

	Симптомы	Недостаток
	аллергический ринит; заболевания опорно-двигательного	Марганец
	аппарата; избыточный вес; задержка психического развития
	алопеция; атеросклероз; ожирение	Магний
	воспалительные и аллергические заболевания кожи и слизистых	Калий
	сколиоз; измененная пигментация кожи; атеросклероз;	Медь
	ожирение; женское бесплодие; диабет
	частые простуды, герпес; фертильная дисфункция; аллергия,
	грибок и воспалительные заболевания кожи; псориаз;	Цинк
	повышение уровня глюкозы и холестерина в крови; алкоголизм;
	алопеция; задержка роста и развития
	частые простуды, герпес; сердечно-сосудистая и нервная астении;	Селен
	атеросклероз; ожирение; мужское бесплодие; катаракта
	сниженная адаптация к физическим упражнениям; астения;	Кобальт
	нарушение памяти и внимания; задержка роста
	аллергические заболевания; остеопороз; нарушение функции	Кальций
	почек, поджелудочной и щитовидной функций; кровоизлияния
	частые простуды, герпес; атеросклероз; ожирение; диабет;	Хром
	мужское бесплодие

Подготовка биологических образцов для анализа

•Надлежащее хранение, отбор проб и подготовка рабочего места

•Следует избегать попадания каких-либо загрязняющих веществ в образец на всех этапах подготовки и анализа!

ВОЛОСЫ

•Элементный состав волос не регулируется гомеостатически, поэтому его изменение может служить ранним признаком метаболической дисфункции, наблюдаемой на доклинических стадиях патологических процессов.

•Для анализа берутся сухие волосы (или ногти) в количестве 0,1 г.

•Образцы волос помещают в тефлоновые тубы с добавлением 2 мл концентрированной азотной кислоты.

•Образец нагревают до 115 °С до полного растворения матрицы.

•После охлаждения в полученный раствор добавляют бидистиллированную воду до 10 мл.

•Закрытую трубку переносят в аналитический блок.

Жидкие образцы

•Жидкие образцы в аликвоте 1-2 мл помещают в тефлоновые трубки.

•Каждая трубка вводится в термоблок и выпаривается при 114 °С.

•Затем в пробирку добавляют 2 мл сверхчистой концентрированной азотной кислоты.

•Все последующие манипуляции идентичны подготовке твердых образцов.

При работе с однородными жидкими средами, такими как моча, сыворотка, лимфа, может применяться простое разбавление 2-3% азотной кислотой. Для этой цели, в аликвоту образца добавляют 5-7 мл деионизированной воды с последующим введением 0,3-0,5 мл концентрированной азотной кислоты. Образец доводится до 10-15 мл с деионизированной водой.

Разложение пробы для анализа

ИСП-МС

Подготовка биопробы для анализа ИСП-МС может быть представлена двумя методами разложения:

а) кислотное растворение в открытых тубах без полного разрушения органической матрицы;

б) кислотное разложение ("мокрое озоление") с использованием систем микроволнового разложения.

Открытый метод декомпозиции характеризуется следующими особенностями:

•высокая производительность на фоне низких отходов реагентов;

•метод не применяется для разложения материалов, содержащих высокое количество жиров и конкрементов;

•возможность частичной или полной потери летучих элементов (As; Hg; I; Se);

•органическая матрица, будучи безопасной, может быть источником серьезных матричных помех в исследованиях ИСП-МС.

Метод микроволнового разложения имеет следующие преимущества:

-высокая производительность разложения;

-полное окисление органического матрикса;

-снижение потерь летучих элементов.

Микроволновое разложение

Аликвоту образца помещают в тефлоновую тубу и добавляют 5 мл азотной кислоты.

Туба помещается в микроволновую печь, разложение проводится в соответствии с программой, рекомендованной производителем. Части, для волос, мягких тканей и жидкостей используется следующий режим нагрева: нагревание до 200 °С в течение 5 мин, с последующим поддержанием температуры на 200 °C и окончательное охлаждение до 45 °С.

Охлажденная туба встряхивается для перемешивания полученного раствора, затем открывается крышка. Качественно разложенный образец должен представлять собой бесцветный или слабо-желтый прозрачный раствор, не содержащий нерастворенные частицы или осадки.

Образец переносят в 15-мл пробирку с промыванием тефлоновой трубки дистиллированной водой, доводя объем пробы до 10 мл.

Для того чтобы компенсировать возможные ошибки, возникающие в процессе разбавления, следует вводить раствор внутреннего стандарта в образец раствора перед разложением.

Подготовка системы ИСП-МС

•Масс-спектрометр готовится к анализу в соответствии с инструкцией. Необходимые схемы устанавливаются в соответствии с рекомендациями производителя.

•Калибровка выполняется перед анализом готовых образцов с использованием градуировочных растворов. Оценка градуировочной зависимости, анализа и хранения данных выполняется с помощью программного обеспечения анализатора.

•Проверка калибровки выполняется до анализа проб. Проверка состоит из оценки внутрилабораторного стандарта или сертифицированного стандартного образца исследуемой матрицы. Для того чтобы выявить дрейф чувствительности прибора должны быть выполнены повторные анализы стандартных образцов или полная калибровка каждые 1-2 часа работы (каждые 15-30 образцов) в зависимости от наружной температуры, напряжения и других лабораторных параметров.