Способ определения концентрации физиологически активных катионов в крови Советский патент 1984 года по МПК G01N33/48 

Изобретение относится к физикохимическим методам контроля концент рации ионов в растворах и может быть использовано в медицинской, медико-биологической и спортивной практике для экспрессного контроля активности .электролитов в физиологических растворах. Известен фотометрический способ определения активности электролитов в крови, позволяющий определять содержание ионов калия и натрия в крови С13. Однако этот метод требует дватри часа анализа, имеет недостаточную точность (+10%), Что не позволяет получать быстрые и точные данные о влиянии различных видов нагрузок на развитие физиологически процессов, связанных с обменом веществ в организме и содержанием жиз ненно- важных электролитов в крови. Известен способ определения концентрации физиологически активных ионов в крови, основанный на потенциометрическом определении калия и натрия с помощью стеклянных электродов с калиевой и натриевой функциями 23. Однако низкая специфичность стек лянных ионселективных электродов приводит к серьезным трудностям в работе с ними. В частности, нельзя определять одновременно концентрацию ионов калия и натрия при содержании калия и. натрия в физиологичес ских жидкостях в соотношении свыше 1 Известен способ определения концентрации физиологически активных ионов в крови, в котором для лабораторного анализа веществ в крови используется электрохимический блок позволяющий определять рН, концентр цию ионов натрия, окислительно-восстановительный потенциал СЗ. Однако указанный способ предусма ривает определение лишь двух концен трационных параметров крови, не обеспечивающих получение общей карт ны воздействия физических и других нагрузок на изменение электролитног состава крови. Кроме того, использу ся стеклянные электроды, имеющие не достаточную чувствительность и селе тивность к электролитному составу к ви и требующие их специальной подго товки перед анализом. Целью изобретения является повыш ние чувствительности и ускорение сп соба определения концентрации физио логически активных катионов в крови Поставленная цель достигается тем что согласно способу определения концентрации физиологически активны катионов в крови путем регистрации Электрических сигналов с помощью си стемы электродов, используют систем электродов каждый электрод снабжен жидкой мембраной, при этом для определения ионов калия мембрана состоит из О,1-4,Ь%-ного раствора калиевой соли валиномицина в 1,2-дихлорэтане, для определения ионов натрия из 0,57,5%-ного раствора натриевой соли грамицидина А в хлорбензсхле, для определения ионов кальция из 4-18%-ного раствора кальциевой соли изоамилового эфира гептилфосфоновой кислоты в толуале, для определения ионов аммония из 0,5-12%-ного раствора аммониевой соли тетранактина в 1,2-дихлорэтане. Способ осуществляется следующим образом. Высокоизбирательные жидкостные ионселективные электроды, компануют в виде блока и одновременно вводят анализируемую пробу крови. При этом электроды подключают в измерительную цепь с логарифмическим усилителем, что позволяет одновременно в течение 3-5 мин проводить регистрацию активности ионов каЛия, натрия, аммония и кальция в пробе, содержащей 0,11,0 мл крови, одновременно с этим регистрируют и величину рН крови. Чувствительность используемых ионселективных электродов при анализе сложного по химическому качественному и количественному составу объекта как кровь определяется природой и составом мембраногак.тивного вещества и жидких мембранных электродов, что позволяет с высокой точностью (+0,2+1%) анализировать ионы калия, натрия, аммония и кальция при совместном присутствии в различных весовых соотношениях на фоне минеральных и органических соединений. В частности, применение жидких мембран состава (вес.%| 0,1-4,0 калиевая соль валиномицина в дихлорэтане для калиевого электрода; 0,5-7,5% натриевой соли грамицидина А в хлор-, бензоле для натриевого электрода; 0,5-12% аммониевой соли тетранактина в дихлорэтане для аммониевого электрода и 4-18% кальциевой сопи изоамилового эфира гептилфосфоновой кислоты в толуоле для кальциевого электрода обеспечивает селективное определение соответственно концентрации (активности) ионов калия, натрия, аммония и кальция в области 10 моль/л на фоне 0,5 моль/л посторонних примесей. Для экспрессного контроля концентраций (активностей/ электролитов в крови в пробу вводят блок ионоселективных электродов, содержащий вспомогательный (каломельный или хлорсеребряный ) электрод и жидкие мембранные электроды на ионы калия, натрия, аммония, кальция и микростеклянный электрод для измерения

величины рН. На вход электрических цепей подключается высокоомный прибор - милливольтметр, логарифмический усилитель и регистратор, обеспечивающий синхронную регистрацию всех показателей без взаимного влияния и помех.

Пример. К9мл дистиллированной воды прибавляют 1 мл крови, перемешивают пробу и опускают в нее блок жидкостных ионоселективных электродов вместе со вспомогательным каломельным электродом. Подключают их к измерительному прибору и через 3-5мин на регистраторе снимают последовательно показания концентраций (активностей ионов калия, натрия, аммония и кальция в анализируемой пробе крови. Точность определения ионоизированных электролитов составляет +1% на 1 мг-экв/л при . Время анализа 10 мин..

Чувствительность определения

Точность

анализа катионов, мол/ л/ анализа, %

NH, Прототип (31 +4-8 Не опре- 10 делена +0,2- 5 -10 2 10 Пре дпа гаемый 2,0

Таким образом, применение электрохимического блока в качестве экспрессметода определения электролитов в. крови позволяет в 12-30 раз сократить время анализа, уменьшить пробу в Q

Пример 2. 5 млцельной крови помещают в термостат11рованный при 1015 С стеклянный стаканчик, помещают fe него блок ионселективных электродов, вспомогательный электрод сравнения и стеклянный микроэлектрод для измерения величины рН, подключают их к измерительному прибору f 9 J и через 3-5 мин на регистраторе (11} снимают последовательно показания концентрации ионов калия, натрия, аммония и |кальция, а также величину рН в анализируемой пробе. Точность определения величин составляет +0,2% на 1 мг-экв/л при . Время анализа 10 мин.

Положительные эффекты, достигаемые при использовании предлагаемого электрохимического ионселективного блока, хорошо подтверждаются сравнительными данными, приводимыми в таблице.

Время анализа, мин

+ +

Na

Са

10 раз ,повысить сувствительность на 23 порядка, увеличить в 10-1 2 раз его точность и резко повысить производительность труда в медико-биологических и медико-физиологических исследованиях. не определена5 10

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ФИЗИОЖ)ГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ КАТИОНОВ В КРОВИ путем регистрации электрических сигналов с помощью системы электродов, отличающийся тем, что, с целью повыиения чувствительности и ускорения способа в системе электродов, каяедый электрод снабжен жидкой мембраной, при этом для определения ионов кгшия мембрана состоит из О,1-4,0%-ного раствора калиевой соли Всшиномицина в 1,2 дихлорэтане, для определения ионов натрия из 0,5-7,5 %-ного раствора натриевой соли грамицидина А в хлорбензоле, для определения ионов кальция из 4-18%-ного раствора кальциевой соли иэоамилового эфира гептйлфосфоновой кислоты в толуоле, для определения ионов акмония из О,5-12%-ного раствора аммониевой соли тетранактина в 1,2-дихлорэтане. О со со СП