Методы определения натрия и калия в биоматериале

ü Для обеспечения точности исследования уровней калия и натрия в биологических средах при взятии материала и подготовке пробы необходимо выполнить ряд условий:

 

· Забор материала проводится утром, натощак; желательно, чтобы пациент не вставал.

· При наложении манжеты или жгута на руку время пережатия вены должно быть минимальным (не более нескольких секунд); пациенту желательно не напрягать мышцы предплечья.

· Используют сухую иглу достаточного просвета (лучше одноразовую).

Первые 0,5-1 мл крови отбрасывают, затем кровь собирают в сухую чистую центрифужную пробирку или вакуумную систему (Вакутейнер).

· Для получения плазмы предварительно добавляют гепарин-литий из расчета 0,02 мл (1 капля) на 5-10 мл крови.

· Время до отделения форменных элементов от сыворотки (плазмы) не должно превышать 30-60 мин.

· Кровь нельзя помещать в холодильник!

Для определения уровней натрия и калия в плазме и сыворотке крови используется ряд методов:

1. Атомно-эмиссионная спектроскопия (пламенная фотометрия).

Метод старый, но достаточно широко применяется до сих пор, в том числе и за рубежом. Пламенная фотометрия основана на том, что при высокой температуре (19250С, в пламени пропано-воздушной горелки) атомы излучают свет с определенной длиной волны: Na - 589±5 нм (желтая линия), К - 766±5 нм (инфракрасная линия).

Анализ выполняется на пламенных фотометрах, содержащих интерференционные фильтры или монохроматор.

Достоинства:

- простота анализа

- малое количество пробы

- не требуются реактивы

  Недостатки:

-нужны специальные калибровочные растворы сложного состава, т.к. желтая линия натрия "забивает" калиевое излучение

-для определения натрия и калия требуются разные разведения пробы

-нестабильность показаний (зависят от характера пламени), поэтому необходима частая подкалибровка

-требуется подводка газа (отсюда пожароопасность)

2. Химические методы (колориметрия, турбидиметрия).

Основаны на цветной реакции или образовании труднорастворимого соединения (мути):

Na+ + уранилацетат калия + Zn2+ + тиогликоль -----> окраска K+ + тетрафенилборат натрия --> мутность

 

Достоинства:

- используется обычный ФЭК

Недостатки:

 -необходимость предварительного осаждения белков и центрифугирования

-значительные затраты времени (трудно делать срочные анализы)

-высокая стоимость реактивов

Рядом фирм выпускаются специальные наборы реактивов для определения калия и натрия. Колориметрический и нефелометрический (турбидиметрический) методы выявляют общее количество элементов, включая их ионы.

3. Ионометрия с использованием ионоселективных электродов (ИСЭ).

Этот современный физико-химический метод основан на измерении межэлектродного потенциала, образующегося при контакте с исследуемым раствором калий- (натрий-) селективного электрода и электрода сравнения. Приборы позволяют проводить одновременное определение концентрации нескольких ионов в одной пробе.

Ионометрия обладает принципиальными преимуществами перед другими методами:

· определяется "активность иона" (ионизированная фракция) на фоне общей концентрации элемента. Измеренные показания Na+ и K+ в пробе отличаются от показателей пламенной фотометрии примерно на 7%, поэтому в некоторых приборах вводится специальная коррекция показаний

· время установления потенциала ИСЭ составляет секунды, что позволяет ускорить проведение анализа

· · широкий диапазон измерений (от 1 моль/л до 10-6 моль/л), погрешность - около 2%

· · малый объем пробы (0,2-0,3 мл), простота и дешевизна анализа (не требуется дополнительных реагентов)

·  · измерения можно проводить в непрозрачных, мутных и окрашенных средах.

К недостаткам следует отнести:

· неабсолютную селективность электродов (возможна интерференция с другими ионами)

· для всех электродов характерен некоторый дрейф потенциала, что требует периодической градуировки прибора.

· ресурс электродов - от нескольких недель до 1 года

 

ü Натрий-селективные электроды изготавливаются из специального проницаемого для ионов Na+ стекла; внутрь заливается электролит с известной активностью ионов натрия и помещается хлорсеребряный электрод сравнения. Срок работы такого электрода измеряется месяцами - годами. В калий-селективных электродах с жидкостной мембраной используется диафрагма, поры которой заполнены раствором проницаемого только для ионов К+ активного вещества (ионофора) в органическом растворителе. К сожалению, пористые мембраны непрочны и со временем разрушаются (срок службы - до 1-3 месяцев). Эти недостатки частично устранены в пленочных электродах, в которых активное вещество и растворитель внедрены в полимерную матрицу. Срок службы в этом случае увеличивается до 8-12 месяцев. Дальнейший прогресс в иономерии связан с разработкой новых ИСЭ с твердым внутренним контактом между мембраной и металлическим токоотводом (электроды второго поколения). Электродами третьего поколения являются ионоселективные мембранные полевые транзисторы (ИСПТ), которые находят применение в портативных приборах.