Способ количественного определения бора в биологических материалах Советский патент 1992 года по МПК G01N33/48 

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 бифто- рида 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

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 ЭМ-BF/i-OI, хлоридсеребря- ный 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 устра w

fe

4 СА) СЛ 4 4

СЛ

нения влияния матричных эффектов в граду- ировочные растворы перед измерением потенциала вводят раствор минерализата исследуемого образца биологического материала, не подвергшегося фторированию, 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 мерной колбе емкостью 200 мл. Стандартный раствор с концентрацией 0,5 мг/мл - 2,5 мл основного раствора помещают в стек- лоуглеродный тигель, добавляют 0,1 г карбоната лития, высушивают, сплавляют, 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 концентрацией бора 10 и 1 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением водой. Раствор бифторида аммония. 10 г соли растворяют в 100 мл дистиллированной воды. Хранят в полиэтиленовой посуде.

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

Градуировочные растворы последовательно вносят в стакан измерительной ячейки и измеряют потенциал тетрафторборат- селективного электрода. Строят градуировоч- ный график зависимости электродного потенциала Е (мВ) от логарифма концентрации бора, выраженной в мкг/мл.

Содержание бора в пробе С (мг/кг) вычисляют по формуле:

r a-25 V -Е:-.

где а - концентрация бора, полученная в результате вычисления anti 1дСв, мкг/мл;

25 - общий объем раствора пробы, мл;

b - навеска сухого остатка пробы, взятой для анализа, г.

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. В табл. 5 представлены результаты сравнительного

определения бора в биологических материалах, полученные с использованием предла- гаемого 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 тетраф- торборат-ионы с последующей количественной регистрацией их концентрации, отличающийся 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 г 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.

Таблица 1

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 биф- торида 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 потенци- ометрически с тетрафторборат-селективным электродом. 7 табл.

Примечание. сплавления золы биоматериала с бифторидом аммония не происходит

Речные моллюскиО

Морской еж5,9

То же17,0

,0 60,0

.орской гребешок5,0

То ,е17,0

Исходный ооразсц ткани свиньи для изготовления протезов хлапа- .ов сердца

Материал клапа- Среда со- на сердцт, подго- держит товленного к им- фосфатный плантации. Выдер- буфер жива лея в консервирующей среде

То же Среда содержитборатный буфер

Таблица 2

О О

l8,73±Q, I7C,,36

66,81,13,79 176,37±2,78

91,72Ј3,22 202,62±0,33

81,081: , 57 352,03:.8,17

21,77 SI,)

53,95

47,27

100,0

0,0) 0,002

0,06 0,01

0,0 О.Ой

0,03 0,03

113,2S±3,90 1,97iO,58

0,07 0,18

2,9910,5

0,19

Таблица 4

Таблица 5