М.И. Афанасов и др. - Основы радиохимии и радиоэкологии (Практикум) (2016) (1133852), страница 18

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 18)

С помощью капилляра или микропипетки наносят на линию старта 4 капли раствора смеси меченых аминокислот.Пластинку с нанесенными стандартами и радиоактивной смесью аминокислот ставятв хроматографический стакан. После этого можно снять перчатки, так как дальнейшие операции с хроматографической пластинкой не представляют опасности (активность нанесенного 14С незначительна).67Через 30-60 минут, когда элюент поднимется по хроматографической пластинкепримерно на 10 см, пластинку извлекают из хроматографического стакана, карандашом отмечают линию фронта элюента и высушивают.

Ножницами отрезают полоску,на которой проводили разделение смеси меченых аминокислот. Полоски со стандартами аминокислот опрыскивают раствором нингидрина или наносят раствор нингидрина на полоски с помощью пипетки. Пластинку, обработанную раствором нингидрина, оставляют при комнатной температуре до появления фиолетовых и краснофиолетовых пятен – продуктов реакции нингидрина с аминокислотами. Для ускорения проявления пятен пластинку можно осторожно нагреть под лампой или в сушильном шкафу. При этом необходимо контролировать процесс, так как при «перегреве» нингидрин может окрасить всю пластинку.

Контуры полученных пятен обводят карандашом и слой сорбента заклеивают скотчем.Внимание! Нингидрин вступает в реакцию с аминокислотами, входящими в состав белков кожи, окрашивая руки в красно-фиолетовый цвет. Рекомендуется выполнять операции с растворами нингидрина в перчатках.Рис. 7.1.

Вид хроматографической пластинки, используемой в работе.Пояснения в тексте.При наличии йодной камеры положение веществ на пластинке можно определитьпо адсорбции паров йода. Для полного удаления элюента пластинку сначала ненадолго помещают в нагретый сушильный шкаф, а затем - в йодную камеру до проявленияпятен на пластинке. Обнаруженные на пластинке пятна обводят карандашом.Определение радиоактивности аминокислот на пластинке с помощью сканерарадиоактивности:68Готовят ленту скотча, размер которой чуть больше длины хроматографическойпластинки. С помощью пипетки наносят 0,100,15 мл сцинтилляционной жидкостиScintilene BD на пластинку с радиоактивностью таким образом, чтобы жидкость равномерно пропитала слой сорбента от старта до фронта хроматограммы.

Аккуратноприкладывают полоску сорбентом к липкой стороне ленты скотча, заворачиваютоставшиеся части ленты вокруг хроматограммы. Образованный скотчем футляр непозволяет испаряться сцинтилляционной жидкости и делает дальнейшую работу спластинуой безопасной. Под руководством преподавателя проводят сканированиехроматограммы на приборе «БетаХром». Данные сканирования записывают в видетекстового файла.На хроматограммах стандартов определяют Rf аминокислот как отношение Rf = l/L,где l – расстояние от стартовой линии до центра пятна соответствующей аминокислоты; L – расстояние от стартовой линии до фронта элюента (см. рис. 7.1).

С помощьюMicrosoft Excel или любой другой программы по математической обработке данныхстроят графики зависимости интенсивности сигнала от положения детектора над пластинкой (рис. 7.2). Так как программа Power Graph фиксирует время сканирования, тоРис. 7.2.

Распределение радиоактивности по хроматографической пластинке,полученное из данных сканирования. Радиоактивность меченых соединенийпропорциональна площади пиков S1, S2 и S3.необходимо преобразовать время в расстояние с помощью коэффициента, определяемого делением длины отсканированной части хроматограммы на время сканирования.Определяют фоновую линию на графике, исходя из интенсивности сигнала до стартовой линии и выше фронта элюента. В идеале фоновые значения сигнала должны бытьпостоянны во всем интервале сканирования.

Однако часто наблюдается слабый дрейффоновой линии, связанный с тем, что сканирование начали, не дождавшись выходаФЭУ на стабильный режим работы. В этом случае требуется экстраполяция фоновойлинии некоторой функцией, что поможет точнее определить площади пиков на гра69фике. На полученном графике идентифицируют пики радиоактивности аминокислот(по величинам Rf) и определяют площади пиков, суммируя значения интенсивностисигнала в пределах пика за вычетом фона, определяемого по огибающей (см.

рис. 7.2).Рассчитывают процентное соотношение радиоактивностей аминокислот, находящихся в исследуемой смеси:%( X ) SX – площадь пика аминокислоты X;SSX100% S X ,i(7.1), гдеiX ,i– сумма площадей пиков всех аминокис-iлот, идентифицированных на хроматограмме.Определение радиоактивности аминокислот на пластинке с помощью ЖСспектрометраВозможно два варианта выполнения работы. В первом варианте пластинкусмачивают сцинтиллятором и заклеивают скотчем, как описано в разделе по работе сосканером радиоактивности. Затем пластинку размечают с помощью линейки и фломастера на узкие полоски шириной 5-10 мм, разрезают и с помощью пинцета помещают полоски в сцинтилляционные флаконы так, чтобы они располагались слоемсорбента вверх.

Флаконы закрывают крышками, на которых фломастером указываютномера изучаемой смеси аминокислот и номера полосок хроматограмм. Проводят измерение радиоактивности флаконов с помощью ЖС-спектрометра. Строят гистрограмму распределения активности по длине хроматографической пластины (MicrosoftExcel или OriginPro).Во втором варианте пластинку с разделенной смесью меченых аминокислотсначала ненадолго помещают в нагретый сушильный шкаф для полного удаленияэлюента, затем помещают в йодную камеру на 1-3 минуты до проявления пятен напластинке. Обнаруженные на пластинке пятна обводят карандашом.

Пластинку сновапомещают в сушильный шкаф и нагревают для удаления йода. Затем пластинку заклеивают скотчем, участки пластинки с пятнами аминокислот вырезают, помещаютво флаконы и добавляют к ним сцинтилляционную жидкость в количестве, котороеукажет преподаватель.

Закрывают флаконы крышками, на которые наносят соответствующие обозначения. Проводят измерение радиоактивности флаконов с помощьюЖС-спектрометра. Рассчитывают процентное соотношение радиоактивностей аминокислот, находящихся в исследуемой смеси.70РАБОТА 8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕГИСТРАЦИИ ТРИТИЯИ УГЛЕРОДА-14 ПО СПЕКТРАМ, ПОЛУЧЕННЫМ С ПОМОЩЬЮЖИДКОСТНО-СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО СПЕКТРОМЕТРАВ настоящее время в научных исследованиях в области химии и биохимии широкоиспользуются соединения, меченные 3H и 14C.

Одной из причин этого является то, чтоуказанные радионуклиды можно ввести практически в любую органическую молекулу. Кроме того, при работе с 3H и 14C, испускающих при распаде низкоэнергетические-частицы, практически не требуется защита от внешнего облучения, что упрощаетпроведение эксперимента. Вместе с тем надежная регистрация излучения 3H и 14Cвозможна только с помощью жидкостно-сцинтилляционных спектрометров(ЖСспектрометров).

Для этого раствор препарата смешивают с органической жидкостью (сцинтиллятором), обладающей способностью преобразовывать энергию излучения в кванты света видимой области спектра. С помощью ФЭУ световые импульсы преобразуются в электрический сигнал, который после усиления и дискриминациификсируется в памяти спектрометра. В итоге регистрируется распределение импульсов по энергиям, то есть определяется спектр излучения.Основой сцинтиллятора (растворителем) обычно используют ароматические углеводороды (толуол, ксилолы).

Ранее в качестве основы сцинтиллятора широко использовали раствор нафталина в диоксане. Для придания способности преобразовыватьэнергию излучения в кванты света видимого диапазона к растворителю добавляютвещества-сцинтилляторы: 2,5-дифенилоксазол (РРО), 2,5-дифенил-1,3,4-оксадиазол(PPD), 2-(4-бифенилил)-5-фенилоксазол (PBO) и др. Для корректировки испускаемогоспектра фотонов в область, наиболее соответствующую максимальной эффективности фотокатода ФЭУ, используют также добавки вторичных сцинтилляторов. Наиболее широко для этих целей применяется 1,4-бис-2-(5-фенилоксазолил)бензол(POPOP).

В настоящее время в состав коммерческих сцинтилляционных жидкостей вкачестве растворителя используют 1,2,4-триметилбензол (псевдокумол), диизопропилнафталин, фенилксилилэтан, додецилбензол. Для того чтобы сцинтилляционнаяжидкость хорошо смешивалась с водными растворами, в нее добавляют поверхностно-активные вещества (ПАВ) как неиногенные (например, эфиры полиэтиленгликоляи алкилфенолов), так и ионные. Добавки ПАВ способствуют образованию устойчивойэмульсии воды в сцинтилляционной жидкости, что обеспечивает высокую эффективность регистрации даже для излучений с низкой энергией.Одно из основных достоинств ЖСметода – возможность проводить измерения и -излучающих препаратов, имеющих очень низкую абсолютную активность.

Этообъясняется тем, что исследуемое вещество вводится в рабочий объем детектора и,следовательно, значения коэффициентов ослабления, самоослабления, обратного рассеяния и геометрического (для гомогенных систем) практически равны единице. Таким образом, коэффициент регистрации  в уравнении (2.1) определяется только эффективностью детектора , которая в случае - и -частиц может приближаться к100%.При введении в жидкий сцинтиллятор пробы вместе с исследуемым веществомвносится растворитель и другие вещества, которые могут влиять на регистрацию излучения.

Добавки, снижающие вероятность преобразования энергии ядерного излучения в регистрируемые с помощью ФЭУ фотоны, называют гасителями. Различаютпроцессы химического гашения, когда гасители снижают вероятность передачи энер71гии возбуждения молекулам сцинтиллятора, и цветового гашения, когда гасителямипоглощаются фотоны. На рисунке 8.1 представлена схема преобразования энергии излучения (на примере распада трития) в фотоны видимого света, которые регистрируются ФЭУ, и влияние на этот процесс гасителей. Добавки гасителей приводят куменьшению числа квантов света, попадающих на ФЭУ, смещению регистрируемогоспектра в область низких энергий и снижению эффективности регистрации.

На рисунке 8.2 показано, как изменяется форма регистрируемого прибором спектра излучения трития при добавке гасителя.Рис. 8.1. Схема преобразования энергии -излучения в фотоны видимого света при его регистрации с помощью жидкостных сцинтилляторов(на примере распада трития).Рис. 8.2. Изменение регистрируемого спектра -излучения трития придобавке гасителя.Между формой регистрируемого спектра излучения и эффективностью  существует однозначная связь. Таким образом, ЖСспектрометрия имеет важное преимущество, которое заключается в том, что из полученного спектра можно определитьэффективность регистрации радионуклида. Для определения параметров гашенияобычно анализируют соотношение скоростей счета в различных энергетических каналах спектрометра.

Характеристики

Список файлов книги