Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Лисецкая Л.Г. 1 Меринов А.В. 1 Шаяхметов С.Ф. 1, 2

---

1 Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований

2 Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования – филиал Российской медицинской академии непрерывного профессионального образования

Усовершенствование методики измерения концентрации фторид-ионов в пробах мочи с целью устранения мешающих влияний и улучшения точности определения. Исследования проб на содержание фторид-ионов выполняли ионоселективным методом. Особенностью предлагаемой методики является устранение матричного эффекта в сложных по составу пробах, что достигается введением в стандартный буферный раствор динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (Трилон Б). Применение Трилона Б увеличивает степень извлечения на 10 % по сравнению с использованием стандартного буферного раствора и обеспечивает степень извлечения вещества на уровне 99,7 %. Методом добавок оценена правильность получаемых результатов, что позволило установить оптимальные условия проведения анализа. Впервые определены показатели прецизионности, воспроизводимости и точности методики измерения фторид-иона в пробах мочи. Для диапазона измерений 0,19–40,00 мг/дм3 стандартные отклонения, рассчитанные в условиях повторяемости и воспроизводимости, составляют соответственно 3,76 и 5,2 %. Показатель точности измерения не превышает ±11 %. Для оценки возможности использования результатов измерения при реализации методики в деятельности конкретной лаборатории рассчитаны значения пределов повторяемости и воспроизводимости. Приведены результаты измерения концентрации фторидов в моче пациентов с различной фтористой нагрузкой. Усовершенствованная методика позволяет производить измерения в диапазоне, перекрывающем измеряемые уровни у лиц с различной техногенной нагрузкой. Впервые рассчитаны показатели прецизионности, воспроизводимости и точности усовершенствованной методики.

Статья в формате PDF

0 KB

фторид-ион

моча

количественный анализ

потенциометрический метод

прецизионность

точность

1. Онищенко Г.Г. Окружающая среда и состояние здоровья населения. Экологическая доктрина России в контексте общенациональной стратегии устойчивого развития // Гигиена и санитария. 2001. № 3. С. 3–10.

2. Бобровицкий И.П., Яковлев М.Ю., Нагорнев С.Н., Худов В.В., Скальный А.В., Рахманин Ю.А. Научные и организационно-методические основы реализации приоритетных проектов медицины окружающей среды как интегративного профилактического направления медицинской науки и практического здравоохранения // Микроэлементы в медицине. 2017. № 2. С. 3–9.

3. Борисова. Е.Я., Иванова Г.Ф., Калетина Н.И., Мищихин В.А., Симонов Е.А., Скальная М.Г., Скальный А.В., Смирнов А.В., Чукарин А.В. Токсикологическая химия. Метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие. М.: ГЭОТАР_Медиа, 2008. 1016 с.

4. Элементный статус населения России. Часть 1. Общие вопросы и современные методические подходы к оценке элементного статуса индивидуума и популяции / Под ред. А.В. Скального, М.Ф. Киселева. СПб.: Медкнига «ЭЛБИ_СПб», 2010. 415 с.

5. Измеров Н.Ф., Денисов Э.И., Прокопенко Л.В., Сивочалова О.В., Степанян И.В., Челищева М.Ю., Чесалин П.В. Методология выявления и профилактики заболеваний, связанных с работой // Медицина труда и промышленная экология. 2010. № 9. С. 1–7.

6. Гилева О.В., Уланова Т.С., Вейхман Г.А., Недошитова А.В., Стенно Е.В. Методическое обеспечение определения токсичных и эссенциальных элементов в биологических средах человека для задач социально-гигиенического мониторинга и биомедицинских исследований // Гигиена и санитария. 2016. № 1. С. 116–121.

7. Шаяхметов С.Ф., Лисецкая Л.Г., Меринов А.В. Оценка токсико-пылевого фактора в производстве алюминия (аналитический обзор) // Медицина труда и промышленная экология. 2015. № 4. С. 30–35.

8. Медицина труда при электролитическом получении алюминия / Под ред. О.Ф. Рослого. Екатеринбург, 2011. 160 с.

9. Оберлиз Д., Харланд Б.Ф., Скальный А.В. Биологическая роль макро- и микроэлементов у человека и животных. СПб.: Наука, 2008. 544 с.

10. МУК 4.1.773-99. Количественное определение ионов фтора в моче с использованием ионселективного электрода. М.: Минздрав России, 2000. 8 с.

11. Колесник А.Г., Капустин А.М., Кулаженко Т.В., Житков М.Ю., Серебренникова Л.Е, Степанова И.А., Серебренникова В.Г. Мониторинг экскреции фторида с мочой с использованием отечественных фторидселективного электрода и иономера. Нормы для регионов с различной обеспеченностью фторидом, усовершенствованная медицинская технология № ФС-2006/018-У // Институт стоматологии. 2007. № 2. С. 68–71.

12. Терещенко А.Г., Пикула Н.П., Толстихина Т.В. Внутрилабораторный контроль качества результатов анализа с использованием лабораторной информационной системы. Бином, 2012. 315 с.

13. Рослый О.Ф., Лихачева Е.И., Вагина Е.Р. Медицина труда при электролитическом получении алюминия. Екатеринбург: Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий, 2011. 160 с

14. Здоровье населения и окружающая среда: методическое пособие: раздел в системе «Социально-гигиенического мониторинга». М., 2004. Выпуск 3. Часть 3 (2). С. 272–273.

Угроза здоровью человека, связанная с загрязнением окружающей среды, является в настоящее время одной из самых актуальных проблем [1, 2]. Для адекватной оценки антропогенной нагрузки наиболее надежным методом является контроль содержания химических соединений в биологических средах [3–5]. В настоящее время данный прием рекомендован экспертами ВОЗ как наиболее доказательный [6].

Фтористые соединения широко применяются в различных отраслях промышленности. На предприятиях алюминиевой промышленности данный токсикант значительно превышает гигиенические нормативы [7, 8]. Ионы фтора постоянно входят в состав организма человека и содержатся главным образом в костной и зубной тканях. При недостатке фторидов у человека развивается кариес зубов, при повышенном поступлении – флюороз. Высокие концентрации ионов фтора опасны ввиду их способности к ингибированию ряда ферментативных реакций, а также к связыванию важных в биологическом отношении элементов (Р, Са, Мg и др.), нарушающему их баланс в организме [9]. Количественная оценка содержания фторид-иона в моче базируется на ионоселективном методе определения, характеризующимся высокой селективностью и чувствительностью метода. Однако в указанной методике не учитываются мешающие влияния. Ион фтора образует с некоторыми катионами малодиссоциированные комплексные соединения, а с катионами щелочноземельных металлов – малорастворимые фториды. Пробы мочи содержат значительное содержание минеральных веществ, преимущественно солей кальция и магния. При этом фторид-ионы могут находиться в связанном состоянии, что влияет на результаты измерения.

Целью нашей работы было усовершенствование методики определения фторид-ионов в пробах мочи с целью улучшения точности определения.

Материалы и методы исследования

Исследования выполняли специалисты лаборатории аналитической экотоксикологии и биомониторинга ФБГНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований». Объектами исследования являлись биологическая среда (моча), стандартные растворы фторид-иона, метрологические характеристики измерительного процесса.

Исследования проб на содержание фторид-ионов выполняли ионоселективным методом с использование иономера Мультитест ИПЛ-211. Градуировочную зависимость строили в координатах: значение pFградуировочных растворов, соответствующих отрицательному логарифму концентрации ионов фтора, -lg[F-], моль/дм3 – значение потенциала электрода, мВ.

Результаты исследования и их обсуждение

За основу определения была взята методика ионоселективного определения фторид-ионов в моче ионоселективным методом [10]. Для устранения мешающих влияний была использована динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (Трилон Б), обладающая способностью превращать нерастворимые соли кальция и магния в растворимые путем извлечения ионов металла из солей и замещения их на ионы натрия, соли которого растворимы и легко определяются.

Правильность результатов оценивали методом добавок. В качестве добавки использовался раствор, содержащий 0,4 мг фторид-иона (табл. 1).

Материалы исследований показали, что лучшие результаты достигнуты при добавлении в буферный раствор Трилона Б в концентрации 0,025 М. Для оценки степени извлечения добавки провели эксперимент с различной величиной добавки (табл. 2).

Как видно из табл. 2, степень извлечения добавки при использовании стандартного буферного раствора составляет 91,1–91,9 %, в то время как применение Трилона Б увеличивает степень извлечения в среднем на 10 %.

В ходе разработки методики впервые были рассчитаны основные метрологические характеристики – показатели прецизионности и точности (табл. 3).

Как видно из данных табл. 4, у стажированных работников (стаж работы более 10 лет), продолжающих трудовую деятельность, содержание фторид-иона в моче колебалось в пределах от 0,85 до 4,67 мг/дм3, а у не работающих пациентов с профессиональным хроническим токсико-пылевым бронхитом и профессиональной хронической интоксикацией соединениями фтора – от 0,52 до 2,95 мг/дм3. У обследованных стажированных работников, продолжающих трудовую деятельность, и у 30 % неработающих работников алюминиевого производства содержание фторидов в моче превышало региональные уровни для взрослого населения. Элиминация фторид-иона продолжается и после окончания воздействия. По данным О.Ф. Рослого с соавторами [13], концентрация фторидов в моче работников Екатеринбургского алюминиевого завода в среднем составляет 2 мг/дм3. Детское население Иркутской области характеризуется сравнительно узким диапазоном содержания фторидов (табл. 4), в то время как в Пермском крае региональный уровень содержания фтора в моче детского населения составляет 0,32–1,32 мг/дм3 [14]. Таким образом, усовершенствованная нами методика позволяет производить измерения в диапазоне, перекрывающем указанные уровни, и может быть использована для оценки комплексной антропогенной нагрузки на территории при проведении санитарно-гигиенического мониторинга.

Заключение

Экспериментальные исследования показали, что применение Трилона Б, добавление Трилона Б снижает мешающее влияние матричных катионов и позволяет улучшить точность определения фторид-иона в пробах мочи, увеличивая степень извлечения определяемого компонента в среднем на 10 %. Нами установлены оптимальные условия проведения измерений. Диапазон определяемых концентраций составляет 0,19–40,0 мг/дм3. Усовершенствованная методика позволяет производить оценку содержания фторид-ионов в моче у лиц с различной техногенной нагрузкой. Впервые рассчитаны показатели прецизионности, воспроизводимости и точности методики, которые в соответствии с современными требованиями необходимо использовать при оформлении результатов измерений и оценке деятельности лабораторий на качество проведения измерений при реализации методики измерений.

Библиографическая ссылка