В лаборатории методов исследования и анализа веществ и материалов Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского (ГЕОХИ) РАН, разработана конструкция блока фторопластовых реакционных мини-сосудов с общей газовой атмосферой для разложения в микроволновых системах объектов биологического и растительного происхождения малой массы (от 10 мг), в частности образцов человеческих тканей, полученных пункцией (пунктатов). Стандартные автоклавы предназначены для разложения образцов существенно большей массы. За счет значительного уменьшения необходимого для разложения объема кислоты, использование предложенной конструкции позволяет в несколько раз снизить пределы обнаружения элементов, что позволяет определять широкий круг химических элементов с высокой точностью. Для этого использован метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (МС-ИСП). Результаты опубликованы в «Журнале аналитической химии» (Колотов и др., 2023).
Медицинская элементология – направление медико-биологической науки, потенциал которой для разработки новых методов диагностики и лечения различных заболеваний, включая онкологические, в полной мере еще не раскрыт. Между тем, результаты МС-ИСП анализа пунктата может дать важную информацию о состоянии диагностируемого органа.
Разработанная конструкция состоит из трех компактных фторопластовых реакционных мини-сосудов (вкладышей), которые размещаются в стандартном автоклаве микроволновой печи (Рис. 1). Разложение образцов протекает в общей газовой атмосфере стандартного автоклава. За счет создания общей атмосферы выравнивается давление внутри мини-сосудов и автоклаве, что обеспечивает адекватный контроль как давления, так и температуры в мини-сосудах с использованием штатных средств микроволновой системы.
Рисунок 1. Мини-сосуд с фторопластовой трубкой (а) и сборка трех мини-сосудов на платформе для размещения в автоклаве микроволновой печи (б).
Представлена формула для расчета количества реагентов в сосудах системы для обеспечения их равновесия в газовой фазе. Особенностью системы является то, что кислоты, добавляемые в автоклав, могут иметь более низкий уровень чистоты по сравнению с кислотами, применяемыми для разложения проб в мини-сосудах.
Наличие фторопластовой трубки-конденсатора, с одной стороны, позволяет избежать потерь содержимого мини-сосуда и минимизировать возможный перенос летучих компонентов между пробами. В настоящее время эти мини-сосуды применяются для анализа биоптатов молочной железы человека с целью выявления элементов, являющихся маркерами развития патологии.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.
Источник: Института геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН.