СПОСОБ ФОТОМЕТРИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЙОДА В МОЧЕ Российский патент 2005 года по МПК G01N33/52 G01N33/84 

Изобретение относится к биохимии, в частности к способам определения микроконцентраций йода в моче, и может быть использовано в биохимических, аналитических и других лабораториях для диагностики йоддефицитных заболеваний путем определения экскреции неорганического йода с мочой.

Известны способы определения йодидов в воде титриметрическим методом [1] и с ионоселективным электродом [2]. Однако чувствительность этих методов низка (0,2-1,0 мг/дм³), и они не могут быть использованы для определения йода в моче.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является каталитический способ определения йодидов, основанный на измерении скорости реакции между церием (IV) и мышьяком (III) в кислом растворе. Метод разработан E.Sandell и J.Kolthoff [3, 4]. Раствор, содержащий ион церия (IV), имеет желтый цвет. В ходе реакции восстановления церия при окислении мышьяком в присутствии йода раствор обесцвечивается. Скорость ослабления желтого цвета раствора в реакции прямо пропорциональна содержанию йода в пробе. Чувствительность метода 0,04 мкг/мл йода.

На основе этого метода разработан ряд фотометрических методов определения йода в моче и в крови [5, 6], однако к недостаткам различных вариаций метода следует отнести то, что реакция между церием (IV), мышьяком (III) и йодом протекает довольно быстро, раствор из желтого мгновенно становится прозрачным, и невозможно его фотометрировать ни при каких длинах волн ни на спектрофотометре, ни на фотоэлектрокалориметре. Авторы же разработок предлагают производить замер оптических плотностей растворов и для расчетов строить градуировочный график зависимости оптической плотности от концентрации йода в растворе. Однако в первоначальном источнике [3] авторы строят градуировочный график зависимости времени обесцвечивания раствора от концентрации йода в растворе, что более верно и надежно.

Таким образом, к недостаткам каталитического метода следует отнести:

- быстрое исчезновение окраски реакции, что не позволяет достаточно точно измерить оптическую плотность раствора;

- использование дорогостоящих и дефицитных (сульфат церия) реактивов;

- определению могут мешать осмий, рений [4], что может приводить к большим погрешностям.

При разработке способа ставилась задача повысить точность и чувствительность определения йода в моче.

Для решения этой задачи в предлагаемом способе, включающем подготовку пробы путем ее центрифугирования и упаривания, перевода йода в йодат-ионы, с последующей обработкой цветореагентом и измерением оптической плотности полученного раствора, перед центрифугированием органические соединения переводят в осадок; к центрифугату добавляют хлороформ, после чего нижний слой обрабатывают хлорной водой, добавляют 1 н. раствор йодида калия; фотометрируют окрашенный раствор при длине волны 400 нм. Для осаждения органических соединений используют гидроксид бария и сульфат цинка.

Отличительными признаками способа является:

- перевод органических соединений в осадок, в результате чего устраняется их мешающее влияние и обесцвечивается раствор;

- экстракция молекулярного йода из центрифугата хлороформом с последующей обработкой нижнего слоя центрифугата хлорной водой для перевода йода в йодат-ионы;

- обработка полученного раствора 1 н. раствором йодида калия;

- фотометрирование окрашенного раствора на фотоэлектрокалориметре при длине волны 400 нм;

- органические соединения осаждают путем добавления в пробу гидроксида бария и сульфата цинка.

Чувствительность способа повышается до 0,025 мкг/см³ за счет перевода йодат-ионов в трийодатный комплекс с йодидом калия и фотометрирования окрашенных в желтый цвет растворов. Точность определения повышена за счет получения стабильной окраски растворов, сохраняющейся в течение длительного времени (6 часов), а также устранения мешающего влияния органических веществ.

Способ осуществляют следующим образом.

К 2 см³ мочи в пробирке добавляют 2 см³ 0,3%-ного раствора гидроксида бария и 5 см³ 5%-ного раствора сульфата цинка. Содержимое пробирки тщательно встряхивают и центрифугируют в течение 4-х минут. Центрифугат сливают в делительную воронку.

Осадок в пробирке промывают 3-мя см³ дистиллированной воды и снова центрифугируют в течение 2-х минут. Центрифугат сливают в ту же делительную воронку, добавляют 8 см³ хлороформа и встряхивают. Нижний хлороформный слой переносят в другую делительную воронку, добавляют 1 см³ хлорной воды и 7 см³ дистиллированной воды, тщательно встряхивают.

Водную фазу переносят в стаканчики и ставят на песчаную баню на 10 минут для удаления остатков хлора.

Охлажденный раствор переносят в мерную колбу на 25 см³, приливают 3 см³ 1 н. раствора калия йодида и 4 см³ 0,1 н. раствора серной кислоты, доводят водой до метки. Окрашенный в желтый цвет раствор фотометрируют на фотоэлектрокалориметре при длине волны 400 нм в кюветах на 10 мм по отношению к холостой пробе (дистиллированная вода).

Содержание йода в моче находят по градуировочному графику, построение которого проводят аналогично пробам из стандартного раствора калия йодида с концентрацией 0,25 мкг/см³ (см. таблицу 1).

Таблица 1
Шкала стандартов№№ стандартаСтандартный раствор KI с содержанием I₂ 0,25 мкг/см³Дистиллированная вода, см³Серная кислота 0,1 н. р-р, см³Содержание I₂, мкг0021,04010,120,940,02520,220,840,0530,420,640,1040,620,440,1550,820,240,2061,020,040.25

В таблице 2 представлена градуировочная зависимость оптической плотности от концентрации йода в растворе.

Таблица 2
Градуировочный график№№ п/пКонцентрация йода в растворе, мкгЗначение оптической плотности (Д)10,0250,0320,050,0630,100,12540,150,17550,200,2460,250,30

Шкала стабильна в течение 6 часов, значения оптических плотностей градуировочной шкалы, измеренные спустя 6 часов, были следующими: 0,028; 0,063; 0,12; 0,18; 0,24; 0,305.

Предлагаемый способ отличается высокой чувствительностью, точностью и воспроизводимостью.

Использованные источники

1. Унифицированные методы исследования воды. - М., 1977.

2. Методические указания 4.1.0-97 ФУ Медбиоэкстрем. Определение йода с ионоселективным электродом "Эком-J".

3. Sandell E.B., Kolthoff I.M. Chronometric catalytic Method for the Determination of micro Quantities of Jodine // J.Am.Chem.Soc., 56, 1426 (1954).

4. Яцимирский К.Б. Кинетические методы анализа. - И: "Химия", 1967. - с.168-169.

5. Селятицкая В.Г., Пальчикова Н.А., Галкин П.С. Опыт определения йода в моче кинетическим церий-арсенатным методом // ж. Клиническая лабораторная диагностика. - №5. - 1996, - с.22.

6. Степанов Г.С. Определение йода, связанного с белками крови. // ж. Лабораторное дело. - №7, 1965. - С.594.

Изобретение относится к биохимии, а именно к лабораторным методам исследований. Способ фотометрического определения йода в моче включает центрифугирование и упаривание пробы, перевод йода в йодат-ионы с последующей обработкой цветореагентом и измерением оптической плотности полученного раствора. Перед центрифугированием органические соединения в пробе мочи переводят в осадок, к центрифугату добавляют хлороформ, после чего нижний хлороформный слой обрабатывают хлорной водой, отделяют водную фазу, удаляют из нее остатки хлора, добавляют 1 н. раствор йодида калия и 0,1 н. раствор серной кислоты, фотометрируют раствор при длине волны 400 нм. Органические соединения в пробе осаждают добавлением гидроксида бария и сульфата цинка. Способ обеспечивает высокую чувствительность и точность определения. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ фотометрического определения йода в моче, включающий центрифугирование и упаривание пробы, перевод йода в иодат-ионы с последующей обработкой цветореагентом и измерением оптической плотности полученного раствора, отличающийся тем, что перед центрифугированием органические соединения переводят в осадок, к центрифугату добавляют хлороформ, после чего нижний хлороформный слой обрабатывают хлорной водой, отделяют водную фазу, удаляют из нее остатки хлора, добавляют 1н. раствор иодида калия и 0,1 н. раствор серной кислоты, фотометрируют окрашенный раствор при длине волны 400 нм.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что органические соединения осаждают путем добавления в пробу гидроксида бария и сульфата цинка.