Аналіз біологічних об’єктів.
Виявлення “слідових” кількостей металів в біологічних об’єктах є на сьогодні однією з актуальних аналітичних задач, важливих як для фармації так і медицини.
Біологічні об’єкти являють собою предмет особливого інтересу для застосування фотоіонізуючого метода, так як дозволяють виявити його важливу якість – нечутливість до інших елементів, крім того що аналізується. Це означає, що не треба ніякого попереднього розділення проб. Це було доведено експерементами по фотоіонізаційному виявленню залишків Al в крові. Обрання алюмінію пов’язано не лише легкістю його детектування, але й з тим, що він є одним з елементів, що цікавить токсикологію. До цього часу залишається не з’ясованою роль цого елемента в метаболізмі живих організмів.
Аналітича процедура прямого виявлення Al в крові полягала в наступному: кров в звичайному стані об’ємом 40 мкл вносили до тигелю, що являв собою танталовий стаканчик, та висушували на повітрі пи температурі 90-100ºС на протязі 3-5 хвилин. Процес озоленння і атомізації сухого залишка проводилось в вакуумній камері. При проведенні цих процесів важливо вибрати такий режим нагрівання тигля, щоб озолення не призводило до суттєвого погіршення вакуума до 10-4 Тор. Водночас цей процес повинен проходити достатньо швидко, щоб не призвести до термічного випарення залишку без атомізації. При досліді температура тигля при озоленні підвищувалась до 1500ºС в п’ять етапів на протязі 10 хвилин.
Повний сигнал алюмінія для досліджуваної проби визначався сумарною “селективною” площею (різниця між повним та фоновим сигналом) під кривою сигнала . Відповідаючі такому сигналу значення концентрації алюмінія визначали по градуювальній характеристиці, побудованій для водяних розчинів AlCl3 . Правомірність такої калібровки була перевірена шляхом добавок. При цьму в тигель вводилося 40 мкл крові і 40 мкл розчину AlCl3 з вмістом Al 100 мкг/л . Отриманий від такої суміші сигнал алюмінія в межах похибки вимірів (близько 10%) виявився рівним сумі сигналів від компонентів при незалежному їх аналізі. Цим було доведено відвутність впливу матриці крові на вихід алюмінія при термічній атомізації в вакуумі. Результати вимірів вмісту алюмінія в пяти зразках крові лежать в межах 230+_50мкг/л.
ТАБЛИЦЯ 1
| Елемент | Матриця | Концентрація елемента в матриці % | Межа виявлення, в ат.% |
| Yb | Водний розчин YbCl3 | 5 ×10-7 | 2 ×10-9 |
| Na | Кристал CdS | 2 × 10-6 | 2 × 10-10 |
| Кристал Ge | 2 × 10-8 | 5 × 10-9 | |
| Al | Кристал Ge | 2 × 10-7 | 10-9 |
| Водний розчин AlCl3 | 2 × 10-7 | 2 × 10-10 | |
| Морська вода | 2 × 10-7 | 10-7 | |
| Кров | 3 × 10-5 | 2 × 10-7 | |
| B | Кристал Ge | 2 × 10-7 | 5 × 10-9 |
| Ru | Морська вода | (1-3)× 10-10 | 3 × 10-12 |
| Тверда порода | 10-4 – 10-9 | 10-10 |
В таблиці 1 приведені результати прямого виявлення методом лазерної фотоіонізаційної спектроскопії в вакуумі ряду елементів в різних речовинах. В неоптимізованих експерементальних умовах досягнуті результати, що є граничними для найбільш чутливих аналітичних методів.
Таблиця 2
| Метод | Межа визначення елемента, в %(водні розч.) | Експерементальна межа визначення в матриці, в % | Селективність по елементам |
| Атомно-абсорбційна спектрометрія | 10-4 –10-9 | 10-4 –10-7 | Середня |
| Іскрова мас-спектрометрія | 10-5 – 10-8 | 10-5 – 10-7 | Висока |
| Нейтронно-активаційний аналіз | 10-5 – 10-9 | 10-5 – 10-9 | Середня |
| Лазерна флуорисцентна спектрометрія | 10-6 – 10-11 | 10-5 – 10-8 | Висока |
| Лазерна ступінчата фотометрія | 10-11 – 10-14 | 10-8 – 10-12 | Дуже висока |
Для метода лазерної фотоіонізаційної спектроскопії є також резерви досягнення меж визначення на один- два порядка шляхом вдосконалення конструкції атомізатора, підвищення ефективності та селективності лазерної фотоіонізації, позбавлення від неселективного іонного фону та інше.
Тобто знайдено новий універсальний характер метода фотоіонізаційної спектроскопії в поєднанні з вакуумною термічною атомізацією речовини, що відкрив широкі перспективи використання його як нового аналітичного метода. Крім того, лазерна ступінчата фотоіонізація атомів в вакуумі має перспективи комбінації з іншими способами атомізації, припускається пряме поєднання з масс-спектрометром і різними способоми виділення селективних іонів.
Переваги розглянутого метода – чутливість реєстрації на рівні одиничних атомів в об’ємі взаємодії з лазерним випромінюванням, можливість прямого аналіза об’єктів в їх звичайному стані, винятковість неконтрольованих домішок шляхом атомізації речовини в вакуумі, можливість виділення селективного корисного сигналу на рівні фона в одному вимірі і роздільної реєстрації поверхневих і об’ємних домішок в твердих зразках- дозволяють використовувати його для аналіза слідів більшості елементів практично в якій завгодно пробі, що дожволить визначати наявність речовин в лікарських формах в максимально низьких кількостях.
ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА:
1. Е.Т. Оганесян. «Посібник з хімії поступающим у вузи». Москва. 1992 р. .
2. Л.С. Гузей, В.Н. Кузнєцов. «Новий довідник по хімії». Москва. 1998 р. .
3. Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков. «Біоорганічна хімія». Москва. 1985 р. .
4. Б.Н. Степаненко. «Органічна хімія». Москва. 1980р. З-253.
5. П.Л. Сенов “Руководство к лабораторным занятиям по фармацевтической химии”.
6. Н.П Максютіна , Ф.Е. Каган “Методи ідентифікації лікарських препаратів.”
7. Дані інтернету.