Prezentacja programu PowerPoint

ATOMOWA SPEKTROMETRIA FLUORESCENCYJNA
W BADANIACH TOKSYKOKLOGICZNYCH
Renata Wietecha1, Paweł Kościelniak1,2, Teres Lech2, Maciej Rymanowski1,2
1 Uniwersytet
2 Instytut
Jagielloński, Pracownia Chemii Sądowej
Ekspertyz Sądowych im. J. Sehna w Krakowie
APARATURA
WPROWADZENIE
Atomowa spektrometria fluorescencyjna połączona z generacją
wodorków (HG-AFS) jest stosunkowo nową techniką analizy
instrumentalnej. Została wprowadzona w latach osiemdziesiątych
ubiegłego wieku. W miarę doskonalenia i upowszechniania
aparatury stała się ona techniką badania ultra śladów. Technika
HG-AFS jest bardzo czułą i selektywną metodą wykorzystywaną do
oznaczeń ekologicznie i biomedycznie ważnych pierwiastków,
takich jak: As, Sb, Bi, Se, Fe, Hg, Cd, Pb, Zn. Jest szeroko
stosowana m.in. do analizy wód, próbek geologicznych
a w szczególności – do analizy materiałów biologicznych (np.
próbek krwi, narządów wewnętrznych, włosów itp.).
ƒdwukanałowy spektrometr fluorescencji atomowej
z generacją wodorków z przerywanym systemem przepływu
(ASF-230) firmy Haiguang Co.
ƒmineralizator mikrofalowy typu MARS 5X firmy CEM
CEL
Opracowanie procedury mineralizacji i optymalnych warunków
jednoczesnego oznaczania selenu i arsenu w materiale biologicznym
na potrzeby badań toksykologii sądowej.
PROCEDURA ANALITYCZNA
WARUNKI RÓWNOCZESNEGO OZNACZANIA SELENU I ARSENU
Mineralizacja:
Odmierzono 0,5 ml/ 0,5 g materiału biologicznego oraz odpowiednią
objętość wzorca, przeniesiono do naczynia teflonowego i dodano
7 ml stężonego kwasu azotowego. Następnie poddano procesowi
mineralizacji zgodnie z procedurą KREW 4 – Tabela 1.
Tabela 1. Procedura mineralizacji próbek - KREW 4
Krok Max moc Moc Czas grzania [min] Ciśnienie
[%]
[PSI]
Czas
utrzymywania
[min]
Etap redukcji analitów i przygotowanie próbki do pomiaru:
Mineralizat przedmuchiwano argonem przez 5 min. w celu usunięcia
tlenków azotu. Następnie roztwór przeniesiono do kolbki o obj. 25
ml, dodano 12,5 ml 6M HCl i uzupełniono wodą dejonizowaną.
Pomiar i obliczenie wyników:
napięcie fotopowielacza
300 V
natężenie prądu lampy
100 mA
„ przep. gazu nośnego
500 ml/min
„ przep. gazu osłaniającego
800 ml/min
„ pozycja atomizera
8 mm
„ temperatura pieca
600 0C
„ nośnik
3 M HCl
„ odczynniki do analizy: 6 M HCL, 2% NaBH4
„ odczynnik do mineralizacji: stężony HNO3
„ DL = 0,1 µg/l RSD = 0,8 %
„
Temp
[°C]
I
1200
80
4.00
800
160
4.00
II
1200
80
4.00
800
180
4.00
III
1200
90
4.00
800
200
4.00
„
Pomiar sygnałów dla selenu i arsenu wykonywano w warunkach
podanych obok. Stężenia pierwiastków zostały wyznaczone metodą
serii wzorców i dodatku wzorca, a dokładność oznaczeń określono
metodą odzysku wzorca. Wyniki zamieszczono w tabelach 2,3,4.
REZULTATY
600
200
200
500
y = 126,02x - 1,2867
2
r = 0,9997
150
If
300
If
100
200
y = 74,272x + 46,458
r2 = 0,9997
150
If
400
y = 62,753x + 53,859
r2 = 0,9987
y = 75,485x + 0,2012
2
r = 0,9999
100
y = 84,856x - 0,8361
r2 = 0,9975
50
y = 74,732x - 0,8213
r2 = 0,9998
50
100
0
0
0
0
1
2
3
4
5
6
-1,2
-0,7
-0,2
0,3
s tę że nie S e , As [µg /l]
Rysunek 1. Krzywe kalibracyjne dla selenu (•) i arsenu (•) podczas analizy
dwupierwiastkowej
Tabela 2. Średnie stężenia selenu i arsenu wyznaczone w różnych
materiałach biologicznych.
Badana próbka
0,8
CSe[µg/l] lub [µg/g] CAs[µg/l]lub [µg/g]
Krew bycza
20,2 ±1,2
-
Krew ludzka żywa
67,1 ±5,8
-
Krew ludzka sekcyjna
51,5 ±9,8
6,0 ±1,2
Włosy ludzkie
0,12 ±0,02
0,02 ±0,004
Osocze – materiał
referencyjny
0,40 ±0,01
-
2,8
-0,8
-0,3
0,2
CSe[µg/l krwi]
Odzysk [%]
200 ±0,1
II
(war cert. 0,43)
0,7
1,2
1,7
2,2
2,7
Stę że nie Se [µg/l r-ru]
Kolejny dodatek
wzorca
I
Rysunek 3. Stężenie selenu we krwi wyznaczone metodą serii
wzorców (•) metodą dodatku wzorca (*) – próbki po
mineralizacji przedmuchiwano argonem.
Tabela 4. Otrzymane stężenia selenu we krwi i dokładność ich
wyznaczenia – z opędzeniem tlenków azotu.
CSe[µg/l krwi]
Odzysk[%]
27
Kolejny dodatek
wzorca
I
56,1 ±0,2
99
118 ±0,3
45
II
55,2 ±0,1
100
III
116 ± 0,1
46
III
55,9 ±0,1
98
średnia
145 ± 0,2
40
średnia
55,7 ±0,2
99
mikrośladowych ilości Se i As we krwi z zadowalającą powtarzalnością.
‹ Oznaczenie
selenu we krwi bez zatężania próbki (oznaczanie arsenu w zasadzie musi być poprzedzone
procesem zatężania).
Ponadto wykazano, że:
‹ Podczas
2,3
Tabela 3. Otrzymane stężenia selenu we krwi i dokładność ich
wyznaczenia – bez odpędzania tlenków azotu argonem.
Opracowana procedura analityczna pozwala na:
‹ Parametry
1,8
Rysunek 2. Stężenie selenu we krwi wyznaczone metodą serii
wzorców (•), metodą dodatku wzorca (•) – bez
odpędzania tlenków azotu argonem.
WNIOSKI
‹ Oznaczenie
1,3
stę że nie Se [µg/l r-ru]
mineralizacji i sposób przygotowania próbki do pomiaru mają duży wpływ na wynik oznaczenia.
oznaczania selenu we krwi metodą HG-ASF należy liczyć się z istnieniem efektów matrycowych,
które można wyeliminować na drodze usuwania tlenków azotu znad próbki.
KIERUNKI DALSZYCH BADAŃ
‹ Opracowanie
procedur analitycznych oznaczania selenu i arsenu metodą HG-AFS
w różnych, nie badanych dotąd materiałach biologicznych.
‹ Poszukiwanie
‹ Opracowanie
możliwości chemicznej eliminacji efektu matrycy.
procedury oznaczania arsenu
z uwzględnieniem zatężania próbek techniką wstrzykowej analizy przepływowej.