Методы определения элементов



Атомно-абсорбционная спектрометрия (ААС)



Этот метод позволяет определить порядка 70 индивидуальных элементов с помощью атомизации пробы в пламени, графитовой кюветы или с использованием специальной техники (напр., метод холодного пара, определения в виде гидридов). В настоящее время данный метод наиболее распространен в Российской Федерации, странах СНГ и Балтии.

Достоинства данного метода: чрезвычайно высокая специфичность при определении элементов, позволяющая использовать упрощенную пробоподготовку.

В графитовых кюветах: низкие пределы обнаружения, малый расход пробы.

Недостатки: ААС — одноэлементный метод, имеющий ограниченную линейность области измерений (обычно 1:10).

В графитовых кюветах: эффекты матрицы, летучесть соединений.



Плазменная атомно-эмиссионная спектрометрия (ИСП-АЭС)



Многоэлементный метод, пригодный для одновременного определения многих элементов, в то время как в ААС можно определять лишь отдельные элементы. Перспективный метод для скрининговых биомедицинских и экологических исследований.

Достигаемые пределы обнаружения элементов лежат в интервале между пламенной и графитовой ААС (0,1-100 мкг/л).

К достоинствам данного метода следует отнести: относительно малые матричные эффекты, широкий диапазон измерений (1:10000), высокую производительность (значительно выше, чем при использовании ААС).

Недостатки: вероятность появления спектральных помех, перекрывание эмиссионных линий некоторых элементов.



Плазменная масс-спектрометрия (ИСП-МС)



Многоэлементный метод. В последние годы считается наиболее перспективным методом для определения микро- и ультрамикроэлементов в биосубстратах. Используется в научно-исследовательских и клинических лабораториях.

Достоинства данного метода: чрезвычайно низкие пределы обнаружения (по большинству элементов ниже 0,01 мкг/л) и высокая производительность. Относится к специальным методам исследования из-за возможности определения изотопов элементов. Позволяет проводить исследования с искусственно обогащенными устойчивыми изотопами и анализ методом изотопного разбавления.

К недостаткам относятся: высокая стоимость оборудования, повышенные требования к обслуживающему персоналу. Чрезвычайно низкие пределы обнаружения должны сочетаться с соответствующими высокими трудозатратами во избежание загряз­нения проб.



Ионная хроматография



Относительно новый метод. При благоприятных условиях пределы обнаружения достигают 1 мкг/л.

Достоинства: совместное определение присутствующих элементов из одной пробы. Прежде всего, это относится к щелочным и щелочноземельным металлам в водных растворах.

Недостатки метода: полная минерализация пробы, малый имеющийся практический опыт применения.



Полярографический метод (инверсионная амперометрия)



Метод определения небольшого числа отдельных или совместно присутствующих элементов, в первую очередь для водных растворов.

Достоинства данного метода: незначительные затраты на оборудование.

Недостатки: полная минерализация пробы, большая вероятность внесения загрязнений за счет реагентов или потерь, дан­ный метод требует большого количества пробы.



Нейтроно-активационный анализ (НАЛ)



Многоэлементный метод. Применяется главным образом в научных исследованиях. Используется при подтверждении результатов других, более производительных методов, например, для аттестации стандартных образцов и в арбитражном анализе.

К достоинствам относятся: простая пробоподготовка, малый расход пробы, высокая селективность. Пределы обнаружения отдельных элементов достигают 0,001-1 нг/г, имеет варианты неразрушающего контроля, не требует контрольного опыта.

Недостатки: дорогостоящее оборудование и расходные материалы, значительные временные затраты. Время от анализа до получения результатов исследования по отдельным элементам может достигать 6 месяцев.



Пламенная фотометрия



Атомно-эмиссионный спектрометрический метод используется для рутинного определения некоторых элементов (напр., Na, К, Li) в пробах хорошо известных объектов, таких как плазма крови или моча. Применяется в клинических лабораториях.

К достоинствам этого метода следует отнести: простоту, производительность, умеренные требования к обслуживанию.

Недостатки: ограниченно пригоден для некоторых элементов, имеет невысокую чувствительность (1-100 мг/л).



Спектрофотометрический метод



Измерение молекулярного поглощения окрашенными комплексными соединениями исследуемых элементов с подходящи­ми реагентами, например, с дитизоном.

Достоинства метода: малые затраты на оборудование.

Недостатки: полная минерализация пробы, большая вероятность внесения загрязнений (проба, посуда, реагенты), требует большого количества пробы и временных затрат.



Рентгено-флуоресцентная спектрометрия (РФА)



Многоэлементный метод определения основных компонентов. Используют два типа приборов: с дисперсией по длинам волн и энергиям. Применение данного метода в медицине ограничено.

К достоинствам относятся: высокая производительность за счет относительно простой пробоподготовки. Приборы с диспер­сией по энергиям позволяют быстро выполнить качественный и количественный обзорный анализ.

Недостатки: количественное определение содержащихся в пробе элементов ограничено за счет одновременного усиления и ослабления рентгенофлуоресцентного излучения.





Автор статьи: доцент кафедры биохимии МБФ РГМУ, к.м.н. Адрианов Николай Владимирович. Специально для ООО "Электронная Медицина".