Prezentacja programu PowerPoint

OPRACOWANIE PROCEDURY MINERALIZACJI MATERIAŁU
BIOLOGICZNEGO POD KĄTEM OZNACZANIA SELENU METODĄ
ATOMOWEJ SPEKTROMETRII FLUORESCENCYJNEJ
Maciej Rymanowski1, Renata Wietecha1, Paweł Kościelniak1,2, Teresa Lech2
1 Uniwersytet
2 Instytut
Jagielloński, Pracownia Chemii Sądowej
Ekspertyz Sądowych im. J. Sehna w Krakowie
Wstęp
Metodyka badań
Tylko nieliczne metody pomiarowe umożliwiają badanie próbek
w stanie pierwotnym, bez przygotowania. Większość metod
analitycznych, m.in. atomowa spektrometria fluorescencyjna
(ASF) połączona z generacją wodorków (HG), wymaga
wstępnego przygotowania próbki do analizy, np. poprzez
roztwarzanie próbek z wykorzystaniem odczynników silnie
utleniających (stężony kwas azotowy (V), chlorowy (VII),
fosforowy (V), perhydrol i inne). Podczas procesu mineralizacji
zachodzi utlenianie substancji organicznych, natomiast składniki
nieorganiczne przeprowadzone zostają do roztworu. W ostatnich
latach bardzo dużą popularność zdobyła metoda mineralizacji
mikrofalowej w systemie zamkniętym. Szybkość mikrofal
oraz szczelność układu są najistotniejszymi cechami w przypadku
przygotowania materiału biologicznego pod kątem oznaczania
śladowych ilości lotnych półmetali takich jak selen, arsen,
antymon i inne.
Do każdej serii badań pobrano po 3 próbki krwi o obj. 0,5 ml wykorzystując procedury mineralizacji przedstawione
w tabeli nr 1. Do wszystkich serii zastosowano zoptymalizowany program pracy mineralizatora, którego parametry zostały
podane w tabeli poniżej. Po mineralizacji część roztworów przedmuchiwano argonem lub azotem w celu usunięcia tlenków
azotu.Następnie mineralizaty przeniesiono do kolbek o obj. 25 ml, dodano 12,5 ml 6M HCl i uzupełniono wodą dejonizowaną.
Pomiar sygnału dla selenu wykonywano w warunkach podanych poniżej. Stężenie analitu zostało wyznaczone metodą serii
wzorców i dodatków wzorca. Wyniki zilustrowano za pomocą histogramów zamieszczonych poniżej – rys 1, 2.
Tabela nr 1. Procedury mineralizacji.
Warunki
Odczynniki
do mineralizacji
Odczynniki stosowane
po mineralizacji
I
3,0 ml HNO3
+ 0,5 ml H2O2
12,5 ml 6 M HCl
II
6,0 ml HNO3
+ 1,5ml H2O2
12,5 ml 6 M HCl
III
7,0 ml HNO3
12,5 ml 6 MHCl
IV
7,0 ml HNO3
12,5 ml HCl st
+ ogrzewano 20 min.
V
3,0 ml HNO3
+ 0,5 ml H3PO4
2 ml HCl st
+ ogrzewano 25 min.
Cel badań
Celem badań było opracowanie najlepszej procedury
mineralizacji próbek krwi z użyciem mikrofal oraz określenie
optymalnych warunków oznaczania śladowych ilości selenu
w krwi metodą atomowej spektrometrii fluorescencyjnej.
Parametry procesu mineralizacji i analizy
Krok Max moc Moc Czas grzania [min] Ciśnienie Temp [°C]
Czas
[%]
[PSI]
utrzymywania
[min]
Aparatura
¾ mineralizator mikrofalowy typu MARS
5X firmy CEM,
¾dwukanałowy spektrometr fluorescencji atomowej z generacją
I
1200
80
4.00
800
160
4.00
wodorków z przerywanym systemem przepływu (ASF-230)
firmy Beijing Haiguang Instrumental Co.
II
1200
80
4.00
800
180
4.00
III
1200
90
4.00
800
200
4.00
¾ napięcie fotopowielacza
300 V
¾ natężenie prądu lampy
100 mA
¾ przep. gazu nośnego
500 ml/min
¾ przep. gazu osłaniającego
800 ml/min
¾ wysokość atomizera
8 mm
¾ temperatura pieca
600 0C
¾ nośnik
3 M Hl
¾ odczynniki do analizy: 6M HCL, 2% NaBH4
Rezultaty
me toda doda tków wzorca
me toda s e rii wzorców
51,5
40,7
41,0
S tę że nie S e [ g /l]
29,0
60
27,3
40
20
0
I
II
III
IV
V
Rys. 1. Porównanie wartości stężeń Se [µg/l] otrzymanych dla próbek, do których
zastosowano procedury mineralizacji I – V.
Tabela nr 2. Średnie stężenie selenu wyznaczone w różnych materiałach
referencyjnych.
Rodzaj materiału
Stężenie Se [µg/l]
– wartość certyfikowana
Stężenie Se [µg/l]
– wartość otrzymana
krew ludzka
79,0
80,0
urowica krwi ludzkiej
35,0
35,5
bra k doda tkowych
za bie gów
a rgon (5 m in.)
a rgon (10 m in.)
a zot (10 m in.)
Rys 2. Zestawienie wyników otrzymanych metodami serii wzorców i dodatków
wzorca po mineralizacji próbek zgodnie z procedurą III w różnych
warunkach przygotowania próbek do pomiaru.
Wnioski
Przeprowadzone badania dowiodły, że najlepszą procedurą
mineralizacji jest procedura nr III – rys nr1. Ponadto wykazano,
że podczas oznaczania selenu metodą AFS-HG należy liczyć się
z istnieniem efektów matrycowych, które można wyeliminować
na drodze usuwania tlenków azotu znad próbki (przedmuchiwanie
argonem lub azotem – rys nr 2.
Proponowana procedura analityczna pozwala w krótkim czasie i przy
zastosowaniu niewielkiej ilości odczynników oznaczać mikrośladowe
ilości selenu w krwi ludzkiej z bardzo dobrą powtarzalnością
i dokładnością co potwierdza analiza materiałów referencyjnych
– tabela nr 2.