М.И. Афанасов и др. - Основы радиохимии и радиоэкологии (Практикум) (2012) (1133850), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Вымывание скандия проводят 20 мл элюента со скоростьюне выше 1 мл в минуту. Порции элюента собирают в пластиковые пробирки Эппендорфа, отбирая фракции по 1 мл для последующего измерения радиоактивности.Фиксируют время отбора каждой фракции.4. Измерение радиоактивности элюента. Проверка радиохимической чистотыДля контроля состава фракций используют гамма-спектрометрию.
Позитронный распад 44Sc (максимальная энергия +-частиц 1470 кэВ) сопровождается испусканием -квантов с энергией 1157 кэВ (выход на распад р = 0,999) и аннигиляционныхквантов (Е = 511 кэВ, р = 1,887). В то время как при распаде 44Ti путем электронногозахвата испускаются лишь низкоэнергетические -кванты (67,88 кэВ и 78,34 кэВ, р =0,944 и р = 0,962, соответственно). Таким образом, радиоактивность скандия можнонадежно определять по интенсивности пиков полного поглощения энергии квантовкак 511, так и 1157 кэВ (см.
работу 3).Предварительно гамма-спектрометр калибруют по энергии и эффективностирегистрации диапазоне 4001300 кэВ. Каждый образец (фракция элюента) измеряютв постоянной геометрии, для чего пластиковые пробирки с элюентом помещаются водин и тот же стеклянный бюкс. Измерения проводят сразу после отбора порции элюента (табл. 6.4.1).Кроме того, для проверки радиохимической чистоты элюента радиоактивностьнекоторых фракций измеряют через 40 (или более) часов после завершения элюирования. Радиоактивность пробы, выдержанной 40 ч, при отсутствии материнского 44Tiдолжна быть близка к фоновому значению.
Наоборот, существенное превышениескорости счета фона будет указывать на наличие в элюенте долгоживущего радионуклида. Сравнивая исходную радиоактивность пробы и ее радиоактивность посленаступления векового равновесия, можно оценить чистоту препарата.Таблица 6.4.1.Результаты измерений активности фракций элюента№Время Радиоактивность пробы сразу Радиоактивность пробы спустяфракции отбора, после отбора, Бк40 ч, БкминАктивность Активность Фон Активность Активность Фонпо ППЭпо ППЭпо ППЭпо ППЭ511 кэВ1157 кэВ511 кэВ1157 кэВПо результатам работы строят профиль элюирования (по оси х – номер фракции (или объем элюента), по оси y – радиоактивность фракции). Рассчитывают выход44Sc и делают вывод о радиохимической чистоте препаратов.5.
Уборка рабочего места.Вся одноразовая посуда после слива жидкой фракции в бутыль для радиоактивных отходов, помещается в приемник для сухих отходов. Разборка и промывкахроматографических колонок происходит только под контролем преподавателя. Впроцессе и по окончании работы проводится дозиметрический контроль рабочегоместа, посуды, спецодежды и кистей рук.53РАБОТА 7. РАДИОХРОМАТОГРАФИЯ.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОАКТИВНОСТИАМИНОКИСЛОТ В ИХ СМЕСИОрганические вещества, меченные радионуклидами, широко используются в химических и биохимических исследованиях. В этом случае, измеряя радиоактивностьмеченого соединения, можно контролировать его концентрацию в системах сложногохимического состава без проведения трудоемких процедур выделения и анализа. Однако если в исследуемой системе происходят химические или ферментативные реакции, а исследователя интересует, какие вещества и в каком количестве образуются, топеред измерением радиоактивности возникает необходимость разделения меченыхкомпонентов.
В настоящее время для этого используют различные варианты хроматографии в комплексе с современным радиометрическим оборудованием. Тонкослойнаяхроматография (ТСХ) является экспрессным и простым методом разделения веществ.Специальные сканирующие устройства, например «БетаХром», с маленькой ширинойзоны регистрации детектора (1-2 мм) позволяют с высокой точностью определять радиоактивность веществ даже с близкими значениями Rf.Регистрация радиоактивности с помощью сканера «БетаХром»Прибор «БетаХром» представляет собой сканирующее устройство, позволяющееопределять распределение радиоактивности на хроматографических пластинках, укоторых сорбент нанесен на гибкую алюминиевую или полимерную подложку.
Пластинка пропитывается жидким сцинтилляционным составом, закрепляется на барабане диаметром 20 см, который помещают в регистрационную камеру прибора.Работа сканера основана на регистрации квантов света, испускаемых сцинтиллятором под действием ионизирующего излучения, с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ).
В верхней части камеры напротив хроматографической полоски находится узкая щель шириной 1 мм. Через эту щель световое излучение попадает на фотокатод ФЭУ. Во время работы прибора барабан вращается, и таким образом можноопределить распределение радиоактивности по пластинке с разрешением около 1 мм.В приборе использована схема усиления сигнала одного ФЭУ. В отличие от реализуемой в современных жидкостных сцинтилляционных спектрометрах схемы совпадений импульсов, поступающих от двух ФЭУ, в этом случае регистрируется суммарный сигнал, который пропорционален интенсивности светового потока, падающегона ФЭУ. Схема регистрации излучения с помощью одного ФЭУ ухудшает счетныехарактеристики прибора, однако проще в исполнении и уменьшает его стоимость.Аналоговый сигнал на выходе прибора преобразуется в цифровой с помощью АЦП изаписывается в виде файла в компьютере.
С помощью программ обработки хроматографических данных рассчитывают площади соответствующих пиков. По результатам измерений соединений с известной радиоактивностью вычисляют калибровочныекоэффициенты, которые используют для определения абсолютной активности веществ, разделяемых с помощью ТСХ.Передняя панель сканера «БетаХром» изображена на рис. 7.1. В центральной частинаходится камера (1), в которую помещают барабан с хроматографической пластинкой. Крышка камеры закрывается и фиксируется винтом (2). Прибор включается спомощью тумблера (3). Внимание! Высокое напряжение на ФЭУ подают с помощью тумблера (4) только при закрытой крышке камеры.54873Рис. 7.1. Сканер радиоактивности«БетаХром»: 1- камера для сканирования пластинок, 2 – фиксирующийвинт крышки камеры, 3 – сетевойтумблер, 4 – тумблер подачи высокого напряжения, 5 – кнопка«старт», 6 – кнопка «стоп», 7 – регулировка тока выходящего сигнала, 8– переключатель интенсивностисигнала.41256Через 1-2 минуты запускают вращение барабана (кнопка 5).
Одновременно запускается программа Power Graph, которая фиксирует поступающий со сканера сигнал,выводит на экран график зависимости уровня сигнала от времени и проводит обработку данных. После появления на экране монитора панели управления программыPower Graph запускают регистрацию сигнала нажатием кнопки «Старт» компьютерной мышкой и устанавливают соответствующие диапазоны демонстрации зависимости интенсивности сигнала от времени сканирования на экране монитора. В даннойработе амплитуда сигнала обычно находится в диапазоне от 1 до 5 мВ, а время сканирования составляет от 3 до 5 минут.
При первом включении прибора проверяют интенсивность темнового тока ФЭУ и при необходимости с помощи регулировки (7)уменьшают её или полностью избавляются от ложных импульсов, обусловленныхтемновым током. Переключатель (8) позволяет уменьшить в 10 раз интенсивностьсигнала, выходящего с ФЭУ. В данной работе сканирование проводят без ослаблениясигнала.После того как прибор отсканирует всю пластинку от места нанесения вещества дофронта элюента (определяется по уменьшению интенсивности сигнала до уровня фона), измерение прекращают: подводят курсор к кнопке «Стоп» на экране монитора инажимают левую клавишу мышки. Одновременно останавливают вращение барабанакнопкой (6) на панели управления сканером. Выключают высокое напряжение тумблером (4), открывают крышку камеры, вынимают барабан и фиксируют длину про55сканированного участка хроматограммы.
Результаты сканирования сохраняют в видедвух файлов: 1) файл с расширением .pgc, который позволяет обрабатывать результаты с помощью программы Power Graph; 2) файл с расширением .txt, представляющийсобой массив данных. Для уменьшения объема регистрируемых данных можно использовать 10-кратную регрессию. Количество точек фиксации данных уменьшаетсяв 10 раз, но это, как правило, не уменьшает точность определения радиоактивности.Правила работы с веществами, содержащими14СУглерод-14 постоянно образуется в атмосфере Земли под действием космическогоизлучения по реакции 14N(n,p)14C.
Поэтому в живых организмах поддерживается постоянное соотношение изотопов 14С:12С 1: 1012. В организме взрослого человека содержится примерно 4 кБк 14С. Примерно такое же количество радионуклида будетнаноситься на хроматографическую пластинку при выполнении настоящей работы.Углерод-14 является мягким -излучателем. Максимальный пробег его -частицсоставляет 31 мг/см2, и излучение углерода-14 полностью поглощает слой воздуха 25см или стенки пробирок с радиоактивными растворами. В случае попадания 14Свнутрь организма его основная часть достаточно быстро выводится через легкие вформе 14СО2.
Однако некоторое количество этого долгоживущего нуклида (Т1/2 = 5600лет) может оказаться в составе молекул белков и нуклеиновых кислот.Правила работы с радиоактивными веществами могут отличаться некоторыми деталями в зависимости от характера операций, используемого радионуклида и его количества. Однако есть общие требования, которые необходимо неукоснительно соблюдать при проведении любого исследования с радиоактивными препаратами в открытом виде. Применительно к данной работе эти требования таковы. Все операциис радиоактивными растворами и пластинками проводят над кюветами, в халате и вперчатках.
Пробы отбирают специальными пипетками и капиллярами. Использованные наконечники пипеток и капилляры помещают в стаканы для радиоактивных отходов. После завершения работы проверяют (с помощью находящегося в комнате радиометра) радиохимическую чистоту халата, перчаток и рук. Проверяют степень загрязненности поверхности кюветы. Для этого измеряют радиоактивность взятого«мазка» с помощью жидкостного сцинтилляционного спектрометра или радиометра(см. работу 5). При нештатной ситуации (загрязнение радиоактивным веществом кожи рук, одежды, поверхности стола и т.п.) немедленно обращаются к преподавателюи под его руководством проводят дезактивацию.Цель работыОпределение радиоактивности аминокислот, меченных углеродом-14, в их смеси сиспользованием тонкослойной хроматографии и сканера радиоактивности.Оборудование, материалы и реактивыСканер радиоактивности «БетаХром»;пластинки Silufol; хроматографический стакан; микропипетки, капилляры.растворы аминокислот: лизин (К), глицин (G), валин (V), лейцин (L);смеси этих аминокислот, меченных 14С;раствор нингидрина в ацетоне или этаноле;бутанол, уксусная кислота (98%), дистиллированная вода;сцинтилляционная жидкость Scintilene BD.56Выполнение работыГотовят элюент для хроматографии, смешивая бутанол, уксусную кислоту и дистиллированную воду в отношении 3:1:1 по объему.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
