Химический анализ в медицине. Практикум Цель исследование химической природы анализируемого образца
 Скачать 1.34 Mb.
|
|
Студент ИЕН МХМ-22: Филиппов Михаил Химический практикум Цель: исследование химической природы анализируемого образца Качественный анализ Количественный анализ Совокупность экспериментальных методик, позволяющих определить в анализируемом образце количественное содержание отдельных составных частей, выраженное в виде границ доверительного интервала или числа с указанием погрешности СТАДИИ ХИМИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ 1. Подготовка образца. 2. Непосредственный анализ. 3. Обработка полученных данных. 4. Оформление результатов. Подготовка образцаПричины: образец представляет собой смесь веществ, не поддающуюся совместному определению содержание анализируемого вещества ниже предела чувствительности метода Необходимые действия: Разделение Концентрирование Подготовка образцаСпособы подготовки: Осаждение Выделение из раствора твердой фазы малорастворимого осадка Экстракция Извлечение вещества из водной фазы не смешивающимся с ней органическим растворителем Адсорбция Концентрирование вещества на границе раздела фаз Электромиграция Разделение ионов в растворе, основанное на различной подвижности ионов Непосредственный анализОсновные характеристики методов анализа: Чувствительность Та концентрация вещества, которая может быть определена на серийной аппаратуре со стандартной для дан- ного метода погрешностью Предел обнаружения Минимальная концентрация веще- ства, которая может быть качест- венно обнаружена данным методом Воспроизводимость Повторяемость результатов несколь- ких экспериментов, выполненных в одних и тех же условиях для одного и того же образца Правильность Процент ошибок определения данным методом и его систематическая погрешность КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Химические Физико-химические Физические Гибридные Предполагают использование химических реакций и визуаль- ное определение результата Основаны на измерении с помощью приборов физиче- ских свойств вещества, зави- сящих от его количественного состава Основаны на измерении физических свойств, появ- ляющихся или изменяющихся в ходе химической реакции Методы, в которых соединены способы разделения и опреде- ления, либо два или более способа определения КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА Химические методы Гравиметрия Титриметрия Основаны на измерении массы определяемого вещества, выде- ленного из анализируемого образца Основаны на постепенном добавлении к измеренному объему анализируемого ве- щества раствора реагента известной концентрации с одновременным наблюдени- ем за изменениями в растворе Преимущества: Недостатки: - высокая точность - длительность - низкие пороги обнаружения ГРАВИМЕТРИЯ Метод осаждения Вещество осаждают в виде малорастворимого соединения, фильтруют, сушат и взвешивают. Пример Определение ионов Ag+ с помощью иодидов Метод отгонки Вещество выпаривают, улавливают другим реагентом и по изменению массы реагента судят о количестве вещества. Пример При определении влажности объект нагревают, поглощают пар известным количеством безводного СаСl2 и взвешивают его. Электролитические методы Осаждение определяемого вещества на поверхности электрода Пример Выделение ионов меди из кислого раствора в виде металла на поверхности медного электрода. Титриметрия (титрование) – процесс последовательного прибавления небольших порций раствора с известной концентрацией к измеренному объему раствора с неизвестной концентрацией. Цель: определение концентрации исследуемого раствора ТИТРИМЕТРИЯ Для измерения титра антител используется иммуноферментный анализ (ИФА) — наиболее доступный метод диагностики. Что для этого необходимо? пипетка бюретка колба или стаканчик Титрант Концентрация известна, объем измеряем Исследуемый раствор Объем известен, Концентрация - ? Основные понятия объемного анализа ТИТР по определяемому веществу Размерность: г/л, мг/мл. ТА/В = Nр-ра(А) . M1/z(В) Показывает, сколько миллиграммов вещества В реагирует с одним миллилитром раствора А Физические методы анализаЭлектрохимические Основаны на процессах, протекающих в растворе под действием тока Потенциометрия (ионометрия) Вольтаметрия Кулонометрия Кондуктометрия Определение концентрации ионов ионоселективными электродами Измерение электродных потенциалов, зависящих от концентрации вещества Измерение количества электричества, израсходованного в ходе электродных реакций. Измерение концентрации электролита в растворе по его электропроводности. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Спектральные методы Основаны на взаимодействии вещества с электромагнитным излучением. , м E = h = hC/ 10-10 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10-9 Микроволны Радиоволны УФ лучи Ренгеновское и -излучение ИК излучение Переориентация спина электрона некоторых атомов (1Н, 13С,…) Колебания атомов Переход электронов кратных связей на возбуж- денные уровни ЯМР спектроскопия ИК спектроскопия УФ спектроскопия В репродуктивной медицине Определение состава крови В онкологии Спектроскопия ЯМР Решаемые задачи: - установление структуры неизвестных веществ - подтверждение чистоты и индивидуальности соединения известной структуры Объекты анализа: Жидкие органические вещества, растворы органических веществ ИК спектроскопия Объекты анализа: Твердые, жидкие, газообразные вещества любой природы УФ спектроскопия Объекты анализа: Твердые, жидкие, газообразные вещества, имеющие в структуре кратные связи. Спектральные методы Предел обнаружения - 10-6-10-7 г Возможности современных методов химического анализа в медицине Высокоэффективная газожидкостная хроматография Метаболический профиль органических компонентов мочи здорового человека I t Возможности современных методов химического анализа в медицине I t 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 - 1,2,3-триметилбензол 3 - 1,2,4-триметилбензол 5 - м,п-диметилтолуол 8 - п-ксилол 9 - м-ксилол 11 - этилбензол 12 - нонан 13 - толуол 14 - н-октан 15 - н-гептан 16 - 3-метилгексан 17 - 2-метилгексан 18 - н-гексан 19 - 2-метилпентан 20 - н-пентан Способы: Использование готовых формул Вывод формулы из основных законов Метод калибровочного графика Метод калибровочного графика 1. Приготовить несколько (3-5) образцов с заранее известным содержанием искомого вещества. 2. Провести анализ стандартных образцов выбранным методом. 3. Нанести результаты анализа на график, отражающий зависи- мость величины аналитического сигнала от концентрации анализируемого вещества (занести в память компьютера). 4. Провести анализ неизвестного образца, полностью соблюдая условия эксперимента. 5. Графически, либо с помощью компьютерной обработки результатов определить концентрацию вещества в образце. Метод калибровочного графика С(m) Х o o o o Сх Оформление результатовПредставление результата Совокупность экспериментальных методик, позволяющих определить в анализируемом образце количественное содержание отдельных составных частей, выраженное в виде границ доверительного интервала или числа с указанием погрешности Примеры правильного представления результата: mк-ты на 100 мл р-ра = 350 мг mк-ты на 100 мл р-ра = 330 - 370 мг 20 мг погрешность доверительный интервал |