Диссертация (1148245), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Этот эффект становится заметным в области средних ивысоких содержаний определяемых компонентов. Использование процедурылинеаризации (пересчета аналитических сигналов) в таких случаях не толькорасширяет возможности применения калибровки по методу добавок, но и исключаетошибки, связанные с влиянием матрицы на форму аналитического сигнала.117Таблица 18. Влияние пересчета сигнала на величину открываемости приопределении Pb в различных матрицахМасса Pb,Открываемость R, %В присутствии 15 мкг NaClВ присутствии 0.04 мкг Pdнгисходныепересчитанныеисходныепересчитанные0.31919389890.46909290890.66919391891.41879295901.84879396902.34859398912.988293101913.778193105914.68--105905.97--111901184.7. Использование техники линеаризации при анализе проб тканейживотного происхожденияТехника линеаризации калибровочных зависимостей (восстановленияимпульса) была применена при определении содержания меди в образцах тканейживотных и биологических жидкостях. Работы проводились совместно сИнститутом экспериментальной медицины (НИИЭМ СЗО РАМН), Санкт-Петербурги с кафедрой биофизики СПбГТУ.
Были проведены эксперименты по определениюсодержания меди в различных отделах мозга крыс и динамика возрастныхизменений ее содержания, определение меди в печени и сыворотке кровиноворожденных крыс, а так же в фетальной сыворотке человека, моче и другихобразцах. Результаты были использованы в публикациях [1, 6 - 8, 38, 39, 42, 44].Можно выделить следующие особенности исследуемых проб:- малые объемы (50 - 200 мкл) и уникальность каждой пробы;- незначительные матричные влияния, позволяющие проводить калибровку поводным растворам;- достаточно большое количество проб (серии от 30 до 120 проб);- значительные различия в концентрации элементов в анализируемых образцахв пределах каждой серии.Малые объемы образцов и необходимость определения нескольких элементов(Ag, Cu, Pt, Zn, Fe) в одной пробе требовало проведения их разбавления в 10 - 100раз.
Однако, даже после разбавления содержание меди в образцах колебалось вшироком диапазоне (от 2 до 1000 мкг/л), что позволяло при использовании техникилинеаризации значительно упростить и ускорить процедуру анализа.Измерения проводились с использованием атомно-абсорбционногоспектрометра с электротермическим атомизатором и зеемановским корректоромнеселективного поглощения Perkin Elmer Model 4100ZL. Калибровка проводилась по119водным растворам. Параметры алгоритма линеаризации соответствовали величинам,представленным в Таблице 13.Результаты определения содержания меди в целом совпадают сопубликованными в литературе данными, полученными другими исследователями.В Таблице 19 в качестве примера представлено сравнение результатов определениясодержания меди в различных отделах мозга крыс.Таблица 19.
Сравнение результатов измерения концентрации меди в отделах мозгавзрослых крыс, полученные в разных лабораторияхОтделы мозгаСодержание меди, мкг/гPE 4100ZLICP MSПламенная ААС[7][43][20]Кора2.82.92.2Гиппокамп2.92.4-Мозжечок3.4--Гиппотатламус7.1--Гипофиз6.6--Миндалевидное тело1.92.4-Сосудистое сплетение0.4--В дальнейшем измерения были продолжены с использованием атомноабсорбционных спектрометров ZEEnit-650 и ZEEnit-700P (Analytik Jena). В этомслучае для расширения рабочего диапазона использовался динамический режим трехполевого зеемановского корректора (см. раздел 1.4.3). Поскольку измеренияпроводились в течение длительного времени (с 1998 по 2005 год на спектрометреPerkin Elmer 4100ZL с применение техники линеаризации, а после 2005 года наспектрометрах серии ZEEnit), не представляется возможным сравнение результатов120для одних проб. Однако наблюдается хорошая воспроизводимость результатов,полученных на разных спектрометрах с использованием различных способоврасширения динамического диапазона, а также хорошая их корреляция с данными,опубликованными другими исследователями.В Таблице 20 представлено сравнение результатов определения содержаниямеди, полученные с использованием техники линеаризации [38, 44] (PE Model4100ZL) и 3-х полевого режима зеемановского корректора [57] (ZEEnit-650), а такжерезультаты, опубликованные в литературе [11].Таблица 20.
Сравнение результатов определения содержания меди в пробах тканейбиологического происхождения с использованием различныхспособов расширения динамического диапазона.Объект анализаСодержание медиPE Model4100ZLСыворотка крови10-дневных крыс, мкг/лСыворотка кровивзрослых крыс, мкг/лПечень10-дневных крыс, нг/мг белкаПеченьвзрослых крыс, мкг/г тканиZEEnit-650Литературныеданные [11]300±50280±15320±20900±30850±90920±501750±302000±100-20±218±120±4Необходимо отметить, что использование техники линеаризации позволялозначительно упростить процедуру калибровки.
При использовании техникилинеаризации калибровка проводилась по 3 точкам в области малых концентраций.При использовании динамического режима зеемановского корректора калибровка121проводилась по 7 - 9 точкам. Кроме того, поскольку измерения проводились длявысоких концентраций, после проведения калибровки перед измерением пробобязательно необходимо проведение дополнительного отжига графитовой печи ипромывки дозировочного капилляра автодозатора.
Необходимо также отметить, чтопроведение измерений большого числа проб в одной серии значительно изменялосвойства поверхности платформы, что приводило к изменению формыабсорбционного импульса. А в этом случае использование техники линеаризацииспособствовало обеспечению правильности результатов анализа (см.
раздел 4.6).1224.8. Выводы к главе 4Наиболее существенным результатом данного этапа работы являетсялинеаризация калибровочных кривых во всей области изменения абсорбционныхсигналов вплоть до уровня обращения с погрешностью, не превышающей случайныйразброс результатов. Разработанный алгоритм применим для любых элементов приразличных условиях измерения (токах через источник света и ширинах щели), в томчисле и в тех случаях, когда кривизна калибровки частично вызвана зависящими отмассы химическими эффектами и/или неоднородностью распределения атомов впоперечном сечении печи.Процедура калибровки включает определение трех параметров Ar, mo и β.
Дляих определения необходимы холостой раствор и четыре калибровочных раствора. Сучетом трех-четырехкратного измерения каждого из растворов, процедуракалибровки занимает от 40 до 50 минут, т.е. по продолжительности немногимотличается от обычной процедуры калибровки (без восстановления импульсов) по 56 стандартам.Однако по сравнению с другими методами, метод калибровки, основанный натехнике восстановления формы импульсов, имеет ряд важных преимуществ.(1) Прежде всего, это возможность надежного использования метода добавок вовсем аналитическом диапазоне, в том числе в области средних и больших сигналов,измеряемых с наибольшей фотометрической точностью.(2) Независимость величины восстановленных сигналов от неконтролируемыхизменений формы импульсов, связанных, например, с изменением состава матрицыили старением печи.(3) Надежный и простой контроль кривизны концентрационной кривой спомощью параметра Ar, не зависящего от изменения чувствительности измерений.Этот контроль особенно важен при работе с таким пространственно неоднородным инестабильным источником света, как высокочастотные лампы.123(4) Упрощение процедуры перекалибровки градуировочной зависимости вшироком диапазоне концентраций.
Исключение влияния на чувствительностьфакторов, влияющих на форму аналитического сигнала. Для линеаризованногографика стала возможна перекалибровка по одной единственной точке.(5) Исключение влияния на чувствительность факторов, изменяющих формуаналитического сигнала.(6) Возможность использования для калибровки единственного параметра moявляется важным шагом в развитии концепции абсолютного анализа.(7) Метод восстановления является единственно возможной основой длярасширения аналитического диапазона за счет использования импульсов с провалом[27, 30, 32]. Предложенный модифицированный алгоритм в комбинации состальными необходимыми для этого параметрами (∆ и Rd) обеспечиваетдополнительное расширение линейного аналитического диапазона еще на порядок.Работоспособность алгоритма при изменении формы абсорбционного импульсабыла проверена на примере свинца на модельных растворах с использованиемметода "введено-найдено".Алгоритм линеаризации с успехом использовался при определении содержаниямеди в тканях и жидкостях биологического происхождения.124ГЛАВА 5.
Оценка предела обнаруженияЗеемановская ААС с ЭТА широко используется для анализа образцов сосложной матрицей, поскольку позволяет достигать низких пределов обнаруженияпри высокой надежности результатов измерения. В предыдущих главах обсуждаласьпроблема расширения динамического диапазона в области высоких концентраций сиспользованием техники линеаризации градуировочной зависимости.
В областинизких концентраций динамический диапазон ограничен пределом обнаружения.Пределобнаруженияявляетсяоднойизважнейшиххарактеристиканалитической процедуры и обычно становится объектом минимизации в процессеразработки методики.Стандартная процедура определения величины предела обнаружения,рекомендованной IUPAC [22], требует проведения двадцати повторных измерениймалого сигнала абсорбции, с последующим его расчетом на основании стандартногоотклонения. Для учета влияния матрицы на погрешность измерений целесообразнопри определении предела обнаружения использовать анализируемый образец смалым содержанием определяемого элемента, а для определения чувствительностипроводить вторую серию измерений для образцов с известной концентрацией.Очевидно, что данная процедура определения предела обнаружения является весьматрудоемкой и длительной. Для аналитика важно иметь возможность оперативнойоценки величины предела обнаружения, которая позволит заранее, до завершенияполной процедуры оптимизации условий измерения, оценить границы методики и,соответственно, спланировать дальнейшую работу.Другим подходом к оценке предела обнаружения является его теоретическаяоценка, в частности с использованием отношения сигнал/шум [15, 55].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
