Научная статья на тему 'Методичесие аспекты химико-аналитического контроля содержания фтора в биологических субстратах'

Методичесие аспекты химико-аналитического контроля содержания фтора в биологических субстратах Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
775
176
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФТОР / БИОЛОГИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ / МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ / FLUORINE / BIOLOGICAL MATERIALS / METHODS OF DETERMINATION

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Дорогова Варвара Борисовна, Шаяхметов Салим Файзиевич, Меринов Алексей Владимирович

В данной статье рассмотрены различные методы определения фтора в биологических материалах (кровь, моча, волосы и т.д.). Многие из них метрологически не аттестованы, требуют доработки. Исходя из чувствительности, селективности, простоты выполнения анализа, определение фтора в биологических материалах предпочтительнее осуществлять потенциометрическим и газохроматографическим методами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Дорогова Варвара Борисовна, Шаяхметов Салим Файзиевич, Меринов Алексей Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Methodological aspects of chemical and analytical monitoring of fluorine in biological substrates

In this article we discussed various methods for the determination of fluorine in biological materials (blood, urine, hair, etc.). Many of them are not metrologically certified, they require further development. Based on the sensitivity, selectivity, ease of analysis performance, determination of fluorine in biological media is preferable to use of potentiometric and gas chromatographic methods.

Текст научной работы на тему «Методичесие аспекты химико-аналитического контроля содержания фтора в биологических субстратах»

// Acta Anaesth. Scand. - 1985. - Vol. 29. - P.79-86.

7. Cederholm I., Anskar S., Bengtsson M. Sensory, motor and sympathetic block during epidural analgesia with 0,5% and 0,75% ropivacaine with and without epinephrine // Reg. Anesth. - 1994.

- Vol. 19. - P. 18-33.

8. Chamberlain D.P., Chamberlain B.D. Changes in the skin temperature of the trunk and their relationship to sympathetic blockade during spinal anesthesia // Anesthesiology. - 1986. -Vol. 65. - P. 139-43.

9. Dubelman A.M., Forbes A.R. Does cough increase the

spread of subarachnoid anesthesia? // Anesth. Analg. - 1979. -Vol. 58. - P.306-308.

10. Greene N.M. Distribution of local anesthetic solutions within the subarachnoid space // Anesth. Analg. - 1985. - Vol. 64. - P.715-730.

11. Nightingale PJ. Barbotage and spinal anesthesia: the effect of barbotage on the spread of analgesia during isobaric spinal anesthesia // Anaesthesia. - 1983. - Vol. 38. - P.7-9.

12. Wildsmith J. Factors that may influence distribution of local anaesthetic solutions in cerebrospinal fluid // Br. J. Anaesth.

- 2004. - Vol. 63. - P.444-449.

Информация об авторах: Маньков Александр Викторович - к.м.н., доцент кафедры, 664049, Иркутск, м-н Юбилейный 100, ИГМАПО, кафедра анестезиологии и реаниматологии, e-mail: man-aleksandrv@yandex.ru; Горбачев Владимир Ильич -д.м.н., профессор, заведующий кафедрой; Павлюк Александр Леонидович - врач анестезиолог-реаниматолог;

Гаскин Илья Яковлевич - заведующий отделением; Дмитриев Дмитрий Викторович - врач анестезиолог-реаниматолог; Брыжинский Артем Юрьевич - врач анестезиолог-реаниматолог.

© ДОРОГОВА В.Б., ШАЯХМЕТОВ С.Ф., МЕРИНОВ А.В. - 2012 УДК 543.544:546.16

МЕТОДИЧЕСИЕ АСПЕКТЫ ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОДЕРЖАНИЯ ФТОРА В БИОЛОГИЧЕСКИХ СУБСТРАТАХ

Варвара Борисовна Дорогова1, Салим Файзиевич Шаяхметов1-2, Алексей Владимирович Меринов1 (1Ангарский филиал ФГБУ «Восточно-Сибирский научный центр экологии человека» СО РАМН, директор -чл.-корр. РАМН, д.м.н., проф. В.С. Рукавишников; 2Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования, ректор - д.м.н., проф. В.В. Шпрах, кафедра профпатологии и гигиены, зав. -

д.м.н., проф. О.Л. Лахман)

Резюме. В данной статье рассмотрены различные методы определения фтора в биологических материалах (кровь, моча, волосы и т.д.). Многие из них метрологически не аттестованы, требуют доработки. Исходя из чувствительности, селективности, простоты выполнения анализа, определение фтора в биологических материалах предпочтительнее осуществлять потенциометрическим и газохроматографическим методами.

Ключевые слова: фтор, биологические материалы, методы определения.

METHODOLOGICAL ASPECTS OF CHEMICAL AND ANALYTICAL MONITORING OF FLUORINE IN BIOLOGICAL SUBSTRATES

V.B. Dorogova1, S.F. Shayakhmetovh2, A.V Merinov1 (institute of Occupational Health and Human - SB RAMS, Angarsk, Russia;

2Irkutsk State Medical Academy of Continuing Education)

Summary. In this article we discussed various methods for the determination of fluorine in biological materials (blood, urine, hair, etc.). Many of them are not metrologically certified, they require further development. Based on the sensitivity, selectivity, ease of analysis performance, determination of fluorine in biological media is preferable to use of potentiometric and gas chromatographic methods.

Key words: fluorine, biological materials, methods of determination.

Определение фторидов в биологических субстратах имеет диагностическое значение, поскольку длительное воздействие соединений фтора приводит к хронической фтористой интоксикации. Фтор может накапливаться в минерализующихся тканях, костях и зубах.

В организме человека фториды находятся как в связанном состоянии (обычно в виде труднорастворимых солей кальция, магния, железа), так и в свободном (Б-). При пе-роральном поступлении хорошо растворимые соединения фтора всасываются из желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) в кровь 93-97% в результате пассивной диффузии, а усваивается организмом около 80% фторидов. В крови фториды связываются в незначительной степени с альбуминами [7].

Н.И. Калетина указывает, что в организме человека, массой тела 70 кг, содержание фторидов в среднем составляет 2-3 г. Фториды распределяются в организме следующим образом (мг/кг): в костях - 112-310, эмали зубов - 140-157, дентине -293-340, волосах - 53-72, паренхиматозных органах - 0,2-0,8, моче - 0,5 мг/л, крови - 0,01-0,03 мг/л [6].

Поэтому, индикатором содержания фторидов в организме является наличие их в моче, костях, зубах, волосах.

Целью настоящей работы явилась оценка и анализ диагностической информативности методов определения фтора в различных биологических средах.

Отсутствие унифицированного метода определения фто-

ра в биологических пробах затрудняет выбор надежного и воспроизводимого метода определения среди современной информации.

Известные методы определения фтора в биосредах можно разделить на следующие группы:

- титриметрические;

- фотометрические;

- потенциометрические;

- хроматографические;

- спектрометрические.

С целью повышения чувствительности и избирательности определения фтора применяются различные способы пробоподготовки биосред, которые сводятся в основном к разрушению биологического материала озолением [4], дистилляцией, а в некоторых случаях для выделения фтора используются различные ионообменные смолы. В обзоре методы пробоподготовки приводятся при рассмотрении методик.

Титриметрические методы. Эти методы определения фтора в биологических субстратах при научных исследованиях использовались в основном сотрудниками Свердловского института гигиены труда и профпатологии в 1965-1975 гг. Для извлечения фтора из мочи они применяли ионообменный метод. С целью селективного и избирательного извлечения фтора было апробировано 4 смолы (ЭДЭ-10П, АН-2ф,

АН-1 и АВ-17х6) и 5 элюатов (0,01н раствор №0Н, 0,5% раствор МпС12, 0,1м раствор СН3С00№, 0,5% и 3% растворы Са^03)2). Лучшими оказались смола АВ-17х6 и элюат 3% раствор) Са^03)2.

На анализ брали 2 см3 мочи из суточного количества и после соответствующей обработки пропускали полученный фильтрат при pH 5,0 через колонку с анионитом АВ-17х6 в N0, со скоростью 1 см3/мин. Фтор элюировали со смолы 30 см3 3%-ного раствора Са^03)2. Из колонки отбирали 3 фракции по 10 см3, одновременно в 2 контрольные колбочки приливали 10 см3 раствора нитрата кальция. В каждую фракцию и контрольные пробы добавляли по 1 см3 индикатора ализаринрота. Титрование проводили раствором нитрата тория. Чувствительность определения - 0,002 мг/ см3.

Для сравнения точности ионообменного метода пробо-подготовки и метода дистилляции были поставлены соответствующие исследования, которые показали, что точность определения при первом способе пробоподготовки выше. Данный метод был применен для определения фтора не только в пробах мочи, но и при анализе крови и спинномозговой жидкости [5].

Фотометрические методы. В основу данных методов положено свойство фтора образовывать окрашенные комплексы с цирконализарином, титанхромотроповой кислотой, то-роном и другими органическими красителями. Эти методы в большей степени используются при определении фтора и его соединений в воздухе, почве, воде.

Для определения микроколичеств фтора в моче данный метод был предложен М.М. Голутвиной, Н.Н. Кононыкиной, В.П. Рябикиным [1]. Для выделения фтора из анализируемых проб авторы использовали прогрессивный диффузионный метод. При изучении диффузионного метода выделения фтора из биологических сред были испытаны диффузионные ячейки, изготовленные из плексиглаза, полихлорвинила и полиэтилена. Более пригодным оказался листовой полиэтилен высокого давления.

В качестве реагента на фтор авторы предлагают использовать цирконохромцианиновый реагент. Цирконий образует с эриохромцианином комплекс красного цвета, который разрушается фтором. Чувствительность метода составляет 0,2 мкг Б- в пробе. Определение проводили на фотоэлектроколориметре при длине волны 530 нм и на спектрофотометре СФ-4А при длине волны 536 нм.

С помощью данного метода было установлено, что фоновое содержание фтора в моче составило 0,5±0,07 мг на 1 дм3 мочи [1].

Потенциометрические методы. Эти методы нашли в настоящие время наибольшее применение. В основе метода лежит измерение потенциала электрода, селективного к ионам фтора. По величине электродного потенциала и градировочной зависимости находят концентрацию в пробе ионов фтора. Этот метод широко используется при анализе проб мочи, так как не требуется дополнительная пробоподготовка, идет прямой анализ. К анализируемой пробе мочи приливается буферный раствор и через 15 минут при pH 6,5-7,5 измеряют электродный потенциал фторселективного электрода на ио-нометре [3]. Данная методика метрологически аттестована и утверждена главным государственным санитарным врачом РФ Г.Г. Онищенко (МУК 4.1.773-99). Чувствительность определения 0,19 мкг/см3.

Потенциометрические методы определения были использованы и при определении фтора в слюне, волосах [2], в сыворотке крови [10], костной и зубной тканях [4], где он определялся в концентрациях от 0,1 до 0,48 мг/г ткани.

Хроматографические методы. Японские исследователи описали способ определения фторидов на естественном уровне при образовании фторалкилсиланов с применением

ЛИТЕРАТУРА

1. Голутвина М.М., Кононыкина Н.Н., Рябикин В.П. Определение микроколичеств фтора в моче и воде // Гигиена и санитария. - 1971. - №5. - С.63-66.

2. Любченко П.Н., Левченко Н.И., Ревич Б.А., Сукова В.М. Определение фтора в различных биологических субстратах для оценки величины фтористой нагрузки // Гигиена и санитария. - 1989. - №12. - С.83-84.

3. Определение химических соединений в биологических средах. Сборник методических указаний МУК 4.1.763-

экстракции и газовой хроматографии [11]. В статье даются рекомендации по выбору соответствующего соединения ал-килсилана для определения фторида в сыворотке крови газохроматографическим методом. Анализ выполняли на газожидкостном хроматографе с пламенно-ионизационным детектором, чувствительность определения - 10 нг.

В статье [11] сообщается о том, что впервые данный метод был предложен Бокком и Земмлером, которые изучили 14 силиконорганических соединений для связывания фтора и рекомендовали для этих целей использовать хлорэтилсилан, а экстракцию проводить в диизопропиловый эфир. Другие исследователи в качестве связующего агента использовали хлортриметилсилан, что позволило авторам сократить время проведения синтеза и уменьшить время выхода пика образовавшегося соединения из колонки [11]. Недостатком данного метода является низкая температура проведения реакции (+4оС).

В настоящие время японские исследователи разработали способ определения фторидов в цельной крови и моче человека с применением газовой хроматографии и масс-спектрометрии (ГХ-МС). Здесь также не обошлось без синтеза фторорганического соединения. Фторид алкилировали пентафторбензилбромидом в смеси ацетона и атмосферного буфера. Полученное соединение анализировали по методу ГХ-МС по способу электронного удара положительного иона. Предел обнаружения данного соединения для обеих матриц составил 0,5 мг/дм3. Калибровочная кривая для фторида была линейной в пределах концентраций 1-100 мг/дм3 [8].

Основным недостатком хроматографических методов определения является необходимость перевода фтора и его солей во фторорганические соединения. Синтез веществ никогда не идет на 100%, для синтеза используются редкие и дорогостоящие соединения. Для проведения синтеза и анализа требуются специалисты высокой квалификации.

Спектрометрические методы. Все выше описанные методы в основном использовались для анализа фтора в моче, крови, тканях зубов и очень редко встречаются работы по определению фтора в волосах. Японские ученные разработали методику определения фтора в волосах с использованием рентгенофлуоресцентной спектрометрии с дисперсной длиной волны [9,10].

Образцы волос промывали сначала дистиллированной водой в течение 10 минут, затем столько же времени промывали их ацетоном. Анализ проводили на рентгенофлуоресцентном спектрометре. Данный анализатор позволяет проводить анализ одновременно на несколько элементов. Волосы помещали в рамку с полым бумажным кольцевым держателем, установленным на цилиндрический держатель из титана, и вводили в спектрометр при определенной дисперсной длине волны. Калибровочную кривую проводили из стандартных растворов, вводя на фильтр по 100 мкл каждой концентрации. Предел обнаружения для фтора составил 1 ppm.

Авторы разработанного спектрометрического метода указывали на сопоставимость его с ионометрическим с использованием фторселективного электрода.

Таким образом, проведенный анализ позволяет сделать вывод о неудовлетворительном состоянии методического обеспечения контроля биосред на содержание в них фтора. Аттестована и утверждена только одна методика потенциометрического определения фтора в моче. Другие методики разработаны и использованы авторами для решения своих чисто научно-познавательных интересов. С целью унификации методик контроля и обеспечения единства измерений необходима доработка уже имеющихся более простых с использованием доступного оборудования методик или разработка новых, которые получат широкое их использование.

4.1.779-99. Издание официальное. - М.: Минздрав России, 2000. - C.97-105.

4. Радовская Т.Л., Круглова Н.В., Казюнь Т.К., Немешаева Л.А. Определение фтор-иона в биологических тканях // Гигиена и санитария. - 1981. - №7. - С.59-61.

5. Середа Г.А. Материалы к методике определения фтора в биологических субстратах // Гигиена труда и профзаболевания. - 1968. - №1. - С.54-57.

6. Токсикологическая химия. Метаболизм и анализ токсикантов: учебное пособие / Под. ред. Н.И. Калетиной. - М.:

ГЭОТАР-Медиа, 2008. - С.907-911.

7. Шалина Т.И., Васильева Л.С. Общие вопросы токсического действия фтора // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). - 2009. - №5. - С.8-9.

8. Kage S., Kudo K., Nishida N., et al. Determination of fluoride in human whole blood and urine by gas chromatography-mass spectrometry // Forensic Toxicol. - 2008. - Vol. 26. - Р.23-26.

9. Kono K., Yoshida Y., Watanabe M., et al. Elemental analysis of hair among hydrofluoric acid exposed workers // Int. Arch.

Occup. Environ. Health. - 1990. - Vol. 62. - P85-88.

10. Kono K., Yoshida Y., Watanabe M., et al. Urine, serum and hair monitoring of hydrofluoric acid workers // Int. Arch. Occup. Environ. Health. - 1993. - Vol. 65. - P.95-98.

11. Yamamoto G., Yoshitake K., Kimura T., Ando T. Gas chromatographic determination of traces of fluoride with several alkylsilane extractants // Analytica Chimica Acta. - 1989. - Vol. 222. - P121-126.

Информация об авторах: 665827 Иркутская обл., г. Ангарск, а/я 1170, тел. (3955) 55-40-88, Дорогова Варвара Борисовна -научный сотрудник, д.б.н., профессор; Шаяхметов Салим Файзиевич - заместитель директора по научной работе, д.м.н., профессор; Меринов Алексей Владимирович - младший научный сотрудник, е-таіі: alek-merinov@mail.ru.

ПЕДАГОГИКА

© ГОЛУБЧИКОВА М.Г. - 2012 УДК 378.147

ПРАКТИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ПРОБЛЕМЫ СОПРОВОЖДЕНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ТРАЕКТОРИИ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ В СИСТЕМЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МЕДИЦИНСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ (НА ПРИМЕРЕ ИРКУТСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ ПОСЛЕДИПЛОМНОГО ОБРАЗОВАНИЯ)

Марина Геннадьевна Голубчикова (Восточно-Сибирская государственная академия образования, ректор - д.ф-м.н., проф. Н.А. Перязев, кафедра педагогики, зав. - д.п.н., проф. Е.Л. Федотова; Иркутская государственная медицинская академия

последипломного образования, ректор - д.м.н., проф. В.В. Шпрах, отдел технологий обучения, начальник -

М.А. Алферова)

Резюме. В статье раскрывается проблема сопровождения индивидуальной педагогической траектории врача-преподавателя в системе дополнительного профессионального образования. Рассматривается практический аспект проблемы с позиции управленческих и организационно-методических путей решения.

Ключевые слова: дополнительное профессиональное образование, индивидуальная педагогическая траектория, организационно-методическое сопровождение.

THE PRACTICAL ASPECT OF THE PROBLEM OF MAINTENANCE OF AN INDIVIDUAL PEDAGOGICAL TRAJECTORY OF A TEACHER IN THE SYSTEM OF ADDITIONAL PROFESSIONAL MEDICAL EDUCATION (ON THE EXAMPLE OF IRKUTSK STATE MEDICAL ACADEMY OF POSTGRADUATE STUDIES)

M.G. Golubchikova

(East-Siberian State Academy of Education, Irkutsk State Medical Academy of Continuing Education)

Summary. The paper deals with the problem of maintenance of an individual educational trajectory of the doctor-instructor in the continuing professional education. We consider the practical aspect of the problem from the standpoint of management, organizational and methodological ways of solution.

Key words: continuing professional education, individual educational trajectory, organizational and methodological support. ______________________________________________________________________________________

В последнее время профессиональная деятельность преподавателей отличается возможностями индивидуализации, вариативности в выборе педагогических средств [4]. На наш взгляд, индивидуальная педагогическая траектория является средством творческого самовыражения в профессии, что должно способствовать более эффективному использованию человеческих ресурсов на рабочем месте и, следовательно, получению удовлетворения работников от собственной деятельности. В интеллектуальных видах профессиональной деятельности, к которым относятся медицинская и педагогическая, очень важно, чтобы сотрудник был специалистом высокого уровня, именно это позволит ощутить ему ситуацию успеха, так необходимую для полноценной реализации в профессии. Преподаватель дополнительного медицинского образования, работающий с взрослой аудиторией профессионалов-медиков, находится в положении удвоенной трудности, так как он по определению обязан быть профессионалом высокого уровня, как в медицине, так и в

педагогике.

Как мы уже отмечали ранее, «для врача-педагога, являющегося высококлассным профессионалом в своей медицинской специальности, осознание его некомпетентности происходит преимущественно в области педагогического знания, в вопросах использования современных технологий и методов обучения. Это имеет объективную причину, так как для данной деятельности врачей никто целенаправленно не готовит. Поэтому начало освоения педагогической траектории, в отличие от медицинской, у докторов, занимающихся преподавательской деятельностью, идет параллельно с их образовательной траекторией» [2]. Это одна из значимых задач организационно-методического сопровождения учебного процесса в учреждениях дополнительного медицинского образования. Как показывает опыт организации данной работы в Иркутской государственной медицинской академии последипломного образования (ИГМАПО), «для педагогов-медиков, необходима педагогическая помощь на начальном

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.