Способ количественного определения бора в биологических материалах

 

Использование: в биологии и медицине для количественного определения бора в биологических материалах. Сущность изобретения: минерализуют пробу материала в тигле при нагревании с карбонатом щелочного металла , переводят бор в тетрафторборат-ионы путем введения в тигель с минерализатом бифторида аммония в количестве 0.5-0,8 г на 1 г биологического материала и нагревания при 150-180°С в течение 5-10 мин. Количественную регистрацию бора осуществляют потенциометрически с тетрафторборат-селективным электродом. 7 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 33/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (л) (Я

4 4 (Я (21) 4813513/13 (22) 11.04,90 (46) 23,05.92. Бюл. N. 19 .(71) Ленинградский научно-исследовательский институт гигиены труда и профессиональных заболеваний (72) В.П.Якимова и О.Л.Маркова (53) 663.1 (088,8) (56) Anal Chem, 1984, 56 N. 4, р, 839 — 842. (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ БОРА В БИОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕ РИАЛАХ

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения бора в биологических материалах, и может найти применение в биологических, токсикологических и медицинских исследованиях, в также в пищевой промышленности.

Цель изобретения — сокращение времени анализа и упрощение способа. Процесс предусматривает проведение минерализации пробы биологического материала в тигле в карбонатом щелочного металла, перевод бора в тетрафторборат-ионы путем введения в тигель с минерализатом бифторида аммония в количестве 0,5 — 0,8 г на 1 г биологического материала при нагревании в течение 5-10 мин. Количественная регистрация осуществляется потенциометрически с тетрафторборат-селективным электродом.

Содержание бора в анализируемой пробе определяют по предварительно построенному градуировочному графику.

Пример.

Пробу ткани в количестве 1 г помещают в тигель из стеклоуглерода, добавляют 0,1 г

» !Ы 1735775 А1 (57) Использование: в биологии и медицине для количественного определения бора в биологических материалах. Сущность изобретения; минерализуют пробу материала в тигле при нагревании с карбонатом щелочного металла, переводят бор в тетрафторбррат-ионы путем введения в тигель с минерализатом бифторида аммония в количестве 0,5-0,8 г на 1 г биологического материала и нагревания при

150 — 180 С в течение 5 — 10 мин. Количественную регистрацию бора осуществляют потенциометрически с тетрафторборат-селективным электродом, 7 табл. карбоната лития, 2 мл дистиллированной воды, перемешивают полиэтиленовой палочкой и подсушивают до удаления воды.

Пробу минерализуют в муфельной печи при

650 С в течение 1,5 ч до получения остатка серого цвета, Тигель вынимают из печи, через 3 мин добавляют 0,5 г бифторида аммония и выдерживают 5 мин в термостате при

150 — 180 С. Полученный плав стеклообразного вида растворяют при слабом нагревании в 10-12 мл воды, раствор центрифугируют в полиэтиленовой пробирке 2 мин со скоростью 3000 об/мин, переносят в мерную колбу емк. 25 мл и доводят до метки водой.

Раствор наливают в стакан, опускают в него электрод 3М-BF4-01, хлоридсеребряный электрод сравнения, якорь магнитной мешалки, включают мешалку и измеряют потенциал электрода через 3 мин после опускания электродов в раствор. Концентрацию бора в анализируемом растворе определяют по предварительно построенному градуировочному графику. Для устра1735775 нения влияния матричных эффектов в градуировочные растворы перед измерением потенциала вводят раствор минерализата исследуемого образца биологического материала, не подвергшегося фторированию, 5 содержащий бор в неактивной для электрода форме.

Основной стандартный раствор с концентрацией бора 5 мг/мл готовят растворением 5,7150 г борной кислоты в воде в 10 мерной колбе емкостью 200 мл. Стандартный раствор с концентрацией 0,5 мг/мл—

2,5 мл основного раствора помещают в стеклоуглеродный тигель, добавляют 0,1 r карбоната лития, высушивают, сплавляют, 15 фторируют и выщелачивают водой как описано при анализе пробы. Раствор переносят в мерную колбу емкостью 25 мл и доводят водой до метки. Хранят в полиэтиленовой посуде. Рабочие стандартные растворы с 20 концентрацией бора 10 и 1 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением водой.

Раствор бифторида аммония. 10 r соли растворяют в 100 мл дистиллированной воды.

Хранят в полиэтиленовой посуде. 25

Для построения градуировочного графика в серию мерных колб емкостью 25 мл вносят рабочий стандартный раствор в количестве, соответствующем содержанию бора 0; 0,032 — 40 мкгlмл, по 12 мл раствора 30 минерализата пробы биологического материала, по 5 мл раствора бифторида аммония и доводят объем до метки дистиллированной водой.

Градуировочные растворы последо- 35 вательно вносят в стакан измерительной ячейки и измеряют потенциал тетрафторборатселективного электрода. Строят градуировочный график зависимости электродного потенциала Е (мВ) от логарифма концентра- 40 ции бора, выраженной в мкг/мл.

Содержание бора в пробе С (мг/кг) вычисляют по формуле: а 25 с=

45 где а — концентрация бора, полученная в результате вычисления anti Ig Ca, мкг/мл;

25 — общий объем раствора пробы, мл;

b — навеска сухого остатка пробы, взятой для анализа, r. 50

В табл. 1 и 2 приведены данные, отражающие зависимость степени определения бора от условий фторирования (количество введенного бифторида аммония, температуры и времени нагревания). В табл. 3 представлены результаты определения бора в тканях и органах морских и речных животных(ежей, мидий и гребешков), биологической ткани, используемой для получения биопротезов клапанов сердца, а также в материалах самих клапанов, подготовленных к имплантации.

Оценка воспроизводимости и правильности определения бора в биологических материалах представлена в табл. 4. B табл.

5 представлены результаты сравнительного определения бора в биологических материалах, полученные с использованием предлагаемого способа минерализации и фторирования и известного способа.

В табл. 5 отражены данные, позволяющие сравнить предлагаемый и известный способы по времени определения, количеству операций, реактивов, посуды и применяемым материалам. Использование предлагаемого способа позволяет сократить время одного определения в 2 раза, серии из 15 проб более чем в 8 раз, количество операций в 2 раза, количество реактивов в 4 раза, посуды в 3 раза. Кроме того, предлагаемый способ предполагает возможность использования стеклоуглеродных тиглей вместо платиновых (табл, 7), что значительно удешевляет анализ.

Формула изобретения

Способ количественного определения бора в биологических материалах, предусматривающий минерализацию пробы материала в тигле при нагревании с карбонатом щелочного металла, перевод бора в тетрафторборат-ионы с последующей количественной регистрацией их концентрации, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью сокращения времени определения и упрощения способа, перевод бора в тетрафторборат-ионы осуществляют путем введения в тигель с минерализатом бифторида аммония в количестве 0,5-0,8 r на 1 г биологического материала и нагревания при 150 — 180 С в течение 5 — 10 мин, а количественную регистрацию осуществляют потенциометрически с тетрафторборат-селективным электродом.

1735775

Таблица 1

Таблица 2

П р и м е ч а н и е. * сплавления золы биоматериала с бифторидом аммония не происходит

Твблиба

Найдено бора, нг/кг

С + «.к Я (Концентрация

Наименование органа

Объект анализа бора в среде обитания, нr/ë лр« и 5-9 тС» 0,95

О Мускул

",àíòèÿ

Речные моллюски Гонады

Кишечник

5,J

Иорской еш

Гонады

Кишечник

17,0

То же

Гонады

Кишечник

29,0

60,0

Гонсцы

Кишечник

l îðñêîé гребешок

5,-".

Мускул

Печень

17;0 мускул

Печень

21абры

То ше

0,07

0,18

113,2929>90

1,97 О,58

Среда содержит фосфатный буфер

2,99+0,5 0,19

Среда со-. дершит боратный буфер

То ие

Исходный образсц ткани свиньи для изготовлсния протезов хлапа: ое cåðäöà

Иатериал клапана сердцз, подготовленного к имплантации. Выдерживался в консервирующей среде

18,78+0 54

170,40 2,36

66,84т3,79

176,37+2,78

94,72с3>22

202,62 5,38 .81,08ф4,57

352,03=8,17

21,77

5 °,74

53,95

117,27

100,0

0,04

0,002

0,06

0,01

0,04

0,04

А,03

0,03

Таблица 4

Таблица 5

1 аблица 6

Способ

Количества

Время

Материал тиглей операций оголен я и фтарирования реактивов посуды

Всего! проба 1 г проб

3 ч

40 мин

Известный

34ч Вч

30 нин 55 нин

Платина

29 ч

45 мин

4ч 1ч

1 5 мин т

2ч

45 мин

1 ч

55 мин

Таблица7

Предлагаемый

Scего для10ля минераопредгле- лизации и ния бора фторкрова ния

1735775

Для минерализации и фторирования выполнения онз лиза

1 проба 15 проб

Стеклоуглерод