close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY8202

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 8202
(13) C1
(19)
(46) 2006.06.30
(12)
7
(51) G 01N 21/64
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ФЛУОРИМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕЛЕНА
В БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ
BY 8202 C1 2006.06.30
(21) Номер заявки: a 20030848
(22) 2003.09.03
(43) 2005.03.30
(71) Заявитель: Государственное учреждение "Республиканский научнопрактический центр гигиены" (BY)
(72) Авторы: Зайцев Виктор Александрович; Соколов Сергей Михайлович; Мойсеенок Андрей Георгиевич;
Бутько Зинаида Трофимовна; Застенская Ирина Алексеевна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное учреждение "Республиканский
научно-практический центр гигиены" (BY)
(56) ALFTHAN G. Analytica Chimica Acta,
1984, v. 165, p. 187-194.
ГОЛУБКИНА Н.А. ЖАХ, 1995, т. 50,
№ 5, с. 492-497.
Методы контроля. Химические факторы. Определение селена в продуктах
питания. Методические указания.
МУК 4.1.033-95. Москва, Госкомсанэпиднадзор России, 1995, с. 4-10.
SU 1606930 A1, 1990.
SU 1228016 A1, 1986.
MD 659 G2, 1997.
JP 11-142387 A, 1999.
(57)
Способ флуориметрического определения селена в биологических объектах и пищевых продуктах, включающий мокрое сжигание органической части исследуемого образца,
восстановление шестивалентного селена до четырехвалентного, образование комплекса
селенистой кислоты и 2,3-диаминонафталина - 4,5-пиазоселенола и измерение интенсивности флуоресценции полученного комплекса, отличающийся тем, что мокрое сжигание
органической части исследуемого образца осуществляют в аналитическом автоклаве смесью азотной кислоты и перекиси водорода, взятых в объемном соотношении 2:0,5, под
давлением 5-10 МПа в течение 1-2 часов.
Изобретение относится к медицинской химии, биохимии, в частности к способам контроля содержания селена в биологических объектах, пищевых продуктах и предназначено
для лабораторных служб госэпиднадзора и других медицинских учреждений, осуществляющих контроль качества и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов, а также исследующих обеспеченность организма человека важнейшим незаменимым
микроэлементом селеном.
Известен способ определения селена в продуктах питания [1], сущность которого заключается в осуществлении мокрого сжигания образца смесью азотной и хлорной кислот,
восстановлении шестивалентного селена до четырехвалентного действием соляной кислоты и образование между селенистой кислотой и 2,3-диаминонафталином (ДАН) комплекса 4,5-пиазоселенола, величина флуоресценции которого пропорциональна содержанию
селена в пробе.
BY 8202 C1 2006.06.30
Указанный способ является аналогом по отношению к заявляемому. Общими признаками для заявляемого способа и аналога являются: мокрое сжигание образца, восстановление шестивалентного селена до четырехвалентного, образование между селенистой
кислотой и 2,3-диаминонафталином комплекса 4,5-пиазоселенола и флуориметрирование
указанного комплекса.
Однако способ-аналог обладает следующими недостатками.
Мокрое сжигание образца осуществляют смесью азотной и хлорной кислот и проводят
в алюминиевом блоке сжигания в пробирках с притертыми пробками высотой 12 см. Полное окисление органической части образца достигается в течение 3,5 часов.
Учитывая многообразие существующих в природе соединений селена, различающихся
химической и термической устойчивостью, а также высокой их летучестью, проведение
стадии мокрого сжигания в открытых системах в течение 3,5 часов приводит к потере
микроэлемента селена на данной стадии процесса, а, следовательно, и понижению точности определяемого компонента.
Наиболее близким к заявляемому является способ определения селена в биологических жидкостях и пищевых продуктах, включающий мокрое сжигание органической части
образца, восстановление шестивалентного селена до четырехвалентного, образование между селенистой кислотой и 2,3-диаминонафталином комплекса 4,5-пиазоселенола и флуориметрирование указанного комплекса [2]. Мокрое сжигание органической части образца
ведут также в алюминиевых блоках в открытых пробирках. В качестве окисляющих агентов используют сильную окисляющую смесь азотной и хлорной кислот, соотношение которых варьируют в зависимости от навески и природы анализируемого объекта. Полное
окисление исследуемого объекта достигается аналогично, как и в предыдущем способе, в
течение 3,5 часов. Для отделения мешающих определению селена ионов железа в способеаналоге используют динатриевую соль этилендиаминтетрауксуной кислоты (ЕДТА), в то
время как в данном способе применяют гидроксиламин солянокислый раствор ЕДТА, который одновременно восстанавливает Fe (III) до Fe (II), что предотвращает влияние железа, а также последующее окисление ДАН в реакции конденсации.
В качестве экстрагирующего агента при приготовлении ДАН в данном способе используют циклогексан, что обеспечивает более эффективную очистку 2,3-диаминонафталина и
удлиняет срок хранения данного реагента до 7-10 дней. В способе-аналоге для очистки ДАН
применяется гексан, и раствор ДАН готовят в день проведения анализа.
Указанный способ [2] является прототипом по отношению к заявляемому.
Общими признаками для заявляемого способа и прототипа является мокрое сжигание
органической части образца, удаление следов азотной кислоты, восстановление шестивалентного селена до четырехвалентного, образование между селенистой кислотой и 2,3диаминонафталином комплекса 4,5-пиазоселенола и последующее флуориметрирование
указанного комплекса. Для отделения мешающих ионов железа и предотвращения окисления ДАН в реакции конденсации используют гидроксиламин солянокислый раствор
ЕДТА, а в качестве экстрагирующей смеси комплекса 4,5-пиазоселенола применяют циклогексан.
Однако указанный способ-прототип обладает следующими недостатками. Мокрое
сжигание исследуемого образца осуществляется в алюминиевых блоках сжигания в пробирках, полное окисление органической части образца достигается в течение 3,5 часов.
Проведение стадии мокрого сжигания в открытой системе, а также длительность процесса
окисления приводит к потере микроэлемента на данной стадии, и, соответственно, низкой
точности полученных результатов. Задачей заявляемого способа является повышение точности и сокращение времени определения селена в биологических объектах и пищевых
продуктах. Поставленная задача достигается следующим образом.
Предложен способ флуориметрического определения селена в биологических объектах и пищевых продуктах, включающий мокрое сжигание органической части исследуе2
BY 8202 C1 2006.06.30
мого образца, восстановление шестивалентного селена до четырехвалентного, образование комплекса селенистой кислоты и 2,3-диаминонафталина - 4,5-пиазоселенола и измерение интенсивности флуоресценции полученного комплекса, при этом мокрое сжигание
органической части исследуемого образца осуществляют в аналитическом автоклаве смесью азотной кислоты и перекиси водорода, взятых в объемном соотношении 2:0,5, под
давлением 5-10 Мпа в течение 1-2 часов.
Автоклав аналитический представляет собой герметизируемую в титановом кожухе
фторопластовую реакционную камеру, в которой исследуемые вещества подвергаются
обработке реактивами под воздействием температуры и давления. В герметично закрытой
реакционной камере (химическом реакторе) за счет высокого давления и нагрева исследуемого образца и реактивов до температур, в несколько раз превышающих температуру
кипения реактивов в открытых системах, улучшаются условия разложения образца и увеличивается скорость химической реакции. Это обеспечивает полноту окисления органической части образца и сокращает время минерализации исследуемого продукта. Потери
микроэлемента селена на стадии мокрого сжигания сводятся к минимуму, что приводит к
повышению точности, а также сокращению времени определения селена в исследуемых
системах. Кроме того, исключается применение взрывоопасной хлорной кислоты.
Результаты определения селена заявляемым способом и согласно прототипу приведены в табл. 1-3. Содержание селена в исследуемых образцах определяют используя в
каждой серии определений референс-стандарты. Результаты определений хорошо соответствуют регламентированным значениям.
Пример 1. Определение селена в сыворотке крови жителей Беларуси.
Взвешивают и переносят во фторопластовую реакционную камеру для сжигания от 50
до 100 мг (в зависимости от содержания селена) исследуемого продукта и соответствующего образца сравнения. Дальнейшие исследования проводят аналогично, как и при построении калибровочной кривой.
Построение калибровочной кривой
1. Мокрое сжигание.
Для построения калибровочной кривой в 6 реакционных камер вносят по 3 см3 стандартных рабочих растворов селенистокислого натрия, что соответствует 0; 5; 10; 20; 30;
40 нг селена в пробе. Во все реакционные камеры добавляют по 3-7 см3 концентрированной азотной кислоты, 0,75-1,5 см3 перекиси водорода и оставляют при комнатной температуре на 10-12 часов.
Затем реакционные камеры вставляют в герметизируемый титановый кожух, помещают
в аналитический автоклав и осуществляют минерализацию в температурном режиме 160 °С
в течение 1 часа. Анализируемые образцы после автоклавной минерализации охлаждают и
количественно переносят в мерные пробирки. Для удаления следов азотной кислоты в пробы добавляют по 1-2 капли перекиси водорода и кипятят в течение 10 минут.
2. Восстановление шестивалентного селена до селена четырехвалентного.
К пробам добавляют по 1 см3 6М соляной кислоты и выдерживают при Т = 110 °С в
течение 10 минут. Охлаждают, добавляют 1,0 см3 25 % муравьиной кислоты и перемешивают. На этой стадии процесс можно оставить до следующего дня, так как образующиеся
соединения селена не являются летучими.
3. Образование комплекса 4,5-пиазоселенола между селенистой кислотой и 2,3диаминонафталином и его флуориметрическое определение.
В каждую пробирку добавляют по 1,0 см3 гидроксиламин солянокислого раствора динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и по 1,0 см3 раствора аммиака. Устанавливают рН проб до 1,5-2,0, корректируя его 4М раствором соляной кислоты. К
полученным растворам добавляют по 1,0 см3 заранее приготовленного раствора 2,3диаминонафталина и выдерживают 30 минут при 50 °С без попадания прямого света.
3
BY 8202 C1 2006.06.30
По окончании процесса пробы охлаждают до комнатной температуры и каждую интенсивно экстрагируют 2,5 см3 циклогексана в течение одной минуты. На спектрофлуориметре измеряют величину флуоресценции органического экстракта (в течение 2 часов)
при длине волны 369 нм и эмиссии 518 нм.
4. Обработка результатов.
На основании полученных данных строят калибровочную кривую зависимости флуоресценции от количества селена в пробе.
Массовую долю селена (X) в мкг/кг (мкг/дм3) продукта вычисляют по формуле:
Х = В/а,
где В - массовая доля селена в пробе, определенная по калибровочной кривой;
а - масса навески образца, взятого на анализ, г; или для жидких продуктов объем образца, взятого на анализ, см3.
За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение двух определений.
Относительное стандартное отклонение в интервале от 1 до 600 мкг/кг - 10 %.
Полученные данные по определению селена в сыворотке крови приведены в табл. 1.
Таблица 1
Содержание селена, Относительная
Время
Способ исследования
мкг/л
ошибка, %
минерализации, часы,
Заявляемый способ
59,1
4,8
1,0
53,8
4,6
Прототип
46,2
8,05
3,5
54,3
7,46
Пример 2. Определение селена в волосах жителей Беларуси.
Определение селена в волосах ведем аналогично определению селена в сыворотке
крови (табл. 2).
Таблица 2
Содержание селена, Относительная
Время
Способ исследования
мкг/кг
ошибка, %
минерализации, часы
Заявляемый способ
456
3,4
1,0
487
3,28
Прототип
425
7,9
3,5
498
7,4
Пример 3. Определение селена в куриных яйцах.
Взвешивают и переносят во фторопластовую реакционную камеру для сжигания от
0,5 до 1,0 г (в зависимости от содержания селена в продукте) исследуемого продукта и соответствующего образца сравнения.
1. Мокрое сжигание.
Во все реакционные камеры добавляют по 3-5 см3 (в зависимости от навески и содержания селена в пробе) концентрированной азотной кислоты и 0,5-1,0 см3 перекиси водорода и оставляют при комнатной температуре на 10-12 часов. Затем реакционные камеры
вставляют в герметизируемый титановый кожух, помещают в аналитический автоклав и
осуществляют минерализацию в температурном режиме 160 °С в течение 1 часа и 1 час
при Т = 180 °С. Анализируемые образцы после автоклавной минерализации охлаждают и
количественно переносят в мерные колбы. Отбирают аликвотное количество пробы, в которой содержание селена составляло бы 10-30 нг, добавляют по 1-2 капли перекиси водорода и кипятят в течение 10 минут для удаления следов азотной кислоты. Дальнейшие
исследования осуществляют так, как и при построении калибровочной кривой.
4
BY 8202 C1 2006.06.30
2. Обработка результатов.
Массовую долю селена (X) в мкг/кг (мкг/дм3) продукта вычисляют по формуле:
Х = В/а, С;
где В - массовая доля селена в пробе, определенная по калибровочной кривой;
а - масса образца, содержащаяся в аликвоте, взятой на анализ, или для жидких продуктов объем образца, взятого на анализ, см3.
С - масса навески образца, взятого на анализ, г, или для жидких продуктов объем образца, взятого на анализ, см3.
За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение двух определений. Относительное стандартное отклонение в интервале от 1 до 600 мкг/кг - 10 %.
Результаты определения селена в яйцах куриных приведены в табл. 3.
Таблица 3
Содержание селена,
Относительная
Время
Метод исследований
мкг/кг
ошибка, %
минерализации, часы
Заявляемый способ
213
3,8
2,0
197,4
3,8
Прототип
154,3
6,3
3,5
146,2
6,3
Таким образом, по сравнению с прототипом, заявляемый способ обладает следующими преимуществами: повышает точность определения микроэлемента селена в биологических объектах на 30-35 %, сокращает время минерализации органической части образца
на 1,5-2,5 часа, а также исключает применение взрывоопасной хлорной кислоты.
Использование данного способа дает возможность выбора вариаций в аппаратурном
оформлении и выборе реагентов. Это открывает возможности применения способа для
определения содержания микроэлемента селена в пищевых продуктах, биологических
средах, организме человека, что необходимо для исследования обеспеченности организма
микроэлементом селеном, а также для диагностики и лечения целого ряда заболеваний,
связанных с нарушениями антиоксидантной защитной системы организма.
Источники информации:
1. Методы контроля. Химические факторы. Определение селена в продуктах питания:
Методические указания. МУК 4.1.033-95. - Москва. 1995 (аналог).
2. Alfthan G. // Anal. Chim. acta. - 1984. - Vol. 165. № 1. - P. 187-194 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
96 Кб
Теги
by8202, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа