CC BY
4
После экспозиции двуокись марганца переносят в бюкс и хранят до анализа, как описано выше. По результатам анализа, зная количество сорбированной ртути, время экспозиции и поверхность сорбента, рассчитывают содержание ртути в воздухе по формуле (4) или (5).
Регулируя размер лодочек и время экспозиции, можно изменять чувствительность анализа в широких пределах (табл. 2).
Сравнение разработанного метода с общепринятым методом Н. Г. Полежаева дало вполне удовлетворительное совпадение.
Выводы
1. Разработан метод количественного определения ртути в воздухе с поглощением ртути активной двуокисью марганца в статических условиях.
2. Разработанный метод позволяет производить анализ одновременно во многих точках и получать средние результаты за длительный срок.
ЛИТЕРАТУРА
Алексеевский Е. В. Активная двуокись марганца. Л., 1937. — И в а н ч е в Г. Дитизон и его применение. М., 1961. — Мельников С. М. Ртуть. М. 1951. — П а к -тер М. К., Дубровская Д. П., Першин А. В. и др. Химия твердого топлива, 1967, №6, с. 145. — Петрачков Ф. А., Жигулина Н. С., Готьмано-ва Т. Т. Хим. пром., 1964, № 4, с. 301.
Поступила U/1 II 1968 г.
УДК 613:[612.751.1-088.1:543.42.'
ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОГРАФИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА КОСТНОЙ ТКАНИ ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Кандидаты мед. наук Ю. В. Новиков и А. Ф. Аксюк, А. Н. Ленточников
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Метод спектрографии еще не нашел широкого применения в экспериментальных гигиенических исследованиях, несмотря на его высокую чувствительность, большую точность при анализе малых концентраций макро-и микроэлементов, небольшой вес исследуемой пробы, объективность, документальность. Метод эмиссионного спектрального анализа дает возможность проводить относительное определение содержания 10—20 макро-и микроэлементов в одной пробе костной ткани животных.
Учитывая особенности исследования костной ткани животных, подвергавшихся воздействию различных факторов внешней среды малой интенсивности, мы поставили перед собой задачу разработать методические подходы к использованию эмиссионного спектрального анализа для относительного количественного определения макро- и микроэлементов костной ткани различных животных. Этот метод анализа макро- и микроэлементов в костной ткани позволяет существенно снизить трудоемкость исследования. Если относительный метод измерения выявляет достоверные изменения в содержании макро- и микроэлементов в пробах костной ткани различных групп животных, то необходимо перейти к количественному определению одним из классических методов количественного спектрального анализа.
При данных исследованиях большое внимание мы уделяли подготовке биологического материала к спектральному анализу, так как режим.
минерализации костной ткани освещен в литературе недостаточно. Различные участки кости (эпифиз, диафиз, метафиз и др.) имеют неоднородный ■состав макро- и микроэлементов. В связи с этим при спектрографическом анализе костной ткани важно принять меры к получению однородной (усредненной) пробы биологического материала. Кость животного целиком высушивали до постоянного веса при 105° и обугливали при 250° в течение 1—2 часов. Обугленную кость растирали в агатовой ступке для получения осредненной пробы.
С целью установления режима озоления были выполнены следующие «сследов ания. После растирания пробы костной ткани в агатовой ступке брали 12навесок по 2 г и в закрытых фарфоровых тиглях помещали их в муфельную печь при 450°. При этой температуре было проведено озоление с .некоторыми интервалами. Полностью озоление 12 проб продолжалось 24
о ? j б <? ю /s гогрг* о 2 4 е я /о/г/-*/б /я го г? г*
t ( часы)
Кривые содержания марганца (Л) и магния (Б) в костной ткани в зависимости от времени озоления при постоянной температуре, равной 4500°.
часа с 2-часовым интервалом. В озоленные пробы в качестве буфера, обеспечивавшего более равномерное поступление пробы в плазму, добавляли порошок спектрально чистого угля в соотношении 1:2. Графики озоления костной ткани по элементам Fe, Si представлены на рисунке. По результатам содержания элементов в данных биологических пробах в зависимости от времени озоления получили функциональную зависимотсь С = f (t) при постоянной температуре, равной 450°.
Кривые озоления свидетельствуют о том, что минерализация костной ткани в основном заканчивается через 12 часов. Восходящая часть кривой указывает на то, что в первые часы озоления в пробе идет выгорание органических веществ. При полном их выгорании достигается максимально возможная концентрация элементов в пробе. При дальнейшем озолении происходит уменьшение содержания элементов в пробе вследствие образования летучих продуктов. В результате взаимодействия металлов с кислородом и другими газами физические свойства этих продуктов предопределяют возможность перехода их в парообразное состояние при температурах значительно ниже тех, которые являются точкой плавления самих металлов.
Озоление костной ткани необходимо проводить в строгом режиме, отклонения от него искажают результаты исследования. Для анализа нами были использованы электроды, изготовленные из спектральных углей марок С-2 или С-3. С целью количественного спектрального анализа очень важно точное и единообразное изготовление электродов необходимой и специальной формы для каждой пробы. Правильно подобранная форма электрода ■создает лучшие условия для постоянства температуры плазмы. Для проведения данного анализа мы использовали электроды, изготовленные из спектральных углей марки С-3 с размером кратера 3x3 мм и толщиной стенок 0,5 мм. Средняя ошибка по весовому количеству вмещаемой пробы составила 2,3%. Спектры проб фотографировали на спектрографе ИСП-22. В ка-
честве буфера в пробу добавляли 2 части угольного порошка спектральных: углей. Для получения однородной смеси угольного порошка и костной ткани растирали в течение 30 мин. в агатовой ступке. Полученную однородную смесь помещали в кратер электрода и закрепляли 3% раствором полистирола в бензоле.
Для определения времени полного поступления пробы в плазму проводили контрольный, развернутый во времени снимок и определяли сроки сгорания пробы.
При анализе были использованы следующие условия возбуждения и фотографирования: сила тока дуги переменного тока (I) 10 а, ширина щели 11 мк, диафрагма 2; освещение щели спектрографа трехлинзовое, расстояние между электродами 1,5 мм\ время сгорания пробы около 120 сек., фотопластинки спектральные, типа П. После проявления пластинки спектор расшифровывали с помощью атласа и спектропроектора ПС-18. Фотометри-рование выбранных аналитических линий осуществляли на микрофотометре МФ-4. В качестве внутреннего стандарта использовали фон спектрограммы вблизи аналитической линии. После этого проводили статистическую обработку результатов фотометрирования:
а) по определенному элементу и выбранной его аналитической линии определяли относительную плотность почернения для костной ткани каждого животного по формуле:
где — почернение линии; — почернение фона; AS — разность почернения;
б) для каждой группы животных определяли среднюю арифметическую относительной плотности почернения AScp:
где п — число измерений;
в) вычисляли квадрат отклонения от средней (12ср:
г) пользуясь средней арифметической и квадратом отклонения от средней, устанавливали достоверность разницы между результатами, относящимися к экспериментальной и контрольной группам животных.
Достоверность определяли путем вычисления доверительного коэффициента t. При сравнении 2 групп с малым числом измерений (п) доверительный коэффициент вычисляли по формуле:
где М1=А51ср; М2=А52ср.
Вероятность достоверной разности определяли по табл. 2 П. Ф. Ро-китского.
При получении достоверной разницы между результатами содержания элементов в костной ткани у экспериментальной и контрольной групп животных может возникнуть необходимость количественного определения этих элементов. Для количественного определения содержания элементов в биоматериалах эмиссионным спектральным методом наиболее целесообразно использовать «методы добавок» (В. К. Прокофьев).
Описанный метод спектрографии был использован при изучении макро-и микроэлементов костной ткани после хронического влияния малых концентраций фтора и азотнокислого уранила на организм белых крыс. Некоторые результаты приводятся в табл. 1.
AS = S„ — 5,
t =
м, — м2
Таблица 1
Результаты относительного количественного определения содержания в костной ткани
магния, марганца, меди, алюминия и натрия методом эмиссионного спектрального анализа у животных при хроническом влиянии азотнокислого уранила
Таблица 2
Результаты относительного количественного определения содержания в костной ткани магния, кальция, фосфора и стронция методом эмиссионного спектрального анализа у животных при хроническом влиянии фтора
Концентра-ция1азотно-кислого уранила (в'мг/л)
Единица почернения (Д S)
л х
4 £
5 S П-.&
lo 4í
Степей ь вероятности (Р)
Магний
Контроль 119± 7 — >0,05
0,05 121 ±4,9 0,2 >0,05
0,6 111±5 1,0 >0,05
6 106± 8,8 1,3 >0,05
60 106±9 1,2 >0,05
Марганец
Контроль 10± 1 — —
0,05 13±2 1,1 >0,05
0,6 10±1 0 >0,05
6 9±0,6 0,6 >0,05
60 10+ 1 0,3 >0,05
Медь
Контроль 31± 1 — —
0,05 29± 0,7 0,4 >0,05
0,6 31±0,8 0,5 >0,05
6 30±1 0,5 >0,05
60 29± 1,8 1,0 >0,05
Алюминий
Контроль 75± 3 — —
0,05 81±7,8 0,7 >0,05
0,6 71± 11 0,4 >0,05
60 62±9 1,3 >0,05
Натрий
Контроль 113+6,8 — —
0,05 120± 5 0,8 >0,05
0,6 102+6 1,0 >0,05
6 95-1-9 1,6 >0,05
60 101±10,6 1,0 >0,05
Концентрация фтора (в мг/л) Единица почернения (AS) Доверительный коэффициент (í) Степень вероятности (Р)
Магний
Контроль 69± 1,8 _ _
1 72+3,1 0,56 >0,05
1,5] 73± 1,5 1,2 >0,05
30 77+ 0,9 2,9 <0,05
100 77± 1,8 2,4 <0,05
Кальций
Контроль 159+2,3 — —
1 160±4,1 0,1 >0,05
1,5 161 + 2,3 0,4 >0,05
30 167+2,1 1,9 >0,05
100 161+ 1,6 0,7 >0,05
Фосфор
Контроль 66± 1,4 — —
1 71±2,8 1 >0,05
1,5 66+1,1 0
30 71 + 0,6 2,4 <0,05
100 73+1,3 2,7 <0,05
Стронций
Контроль 128+3 — —
1 132+3,9 0,5 >0,05
1,5 137± 1,4 2,25 >0,05
30 136± 4,2 1 >0,05
100 142+2,7 2,6 <0,05
Можно отметить, что существенных изменений в содержании макро- и микроэлементов костной ткани подопытных и контрольных животных не обнаружено.
Данные о хроническом влиянии малых концентраций фтора в течение 6 месяцев на содержание микро- и макроэлементов костной ткани 30 белых крыс показаны в табл. 2.
Из табл. 2 видно, что при хроническом воздействии фтора в течение 6 месяцев на уровне 30 и 100 мг/л было выявлено статистически значимое увеличение содержания магния и фосфора в костной ткани по сравнению с контрольной группой животных. Содержание стронция обнаружено только в костной ткани животных, подвергавшихся затравке фтором в концентрации 100 мг/л. Изменения содержания кальция в костной ткани подопытных животных не установлено.
Таким образом, относительное количественное определение макро- и микроэлементов в костной ткани методом спектрографии может быть рекомендовано при гигиеническом изучении факторов внешней среды малой интенсивности.
ЛИТЕРАТУРА
Прокофьев В. К. Фотографические методы количественного спектрального анализа металлов и сплавов. М., 1951. — Рокицкий П. Ф. Биологическая статистика. Минск, 1967.
Поступила 24/1X 1968 г-
УДК 613.632.4:547.295.21:612.822.3.
ИЗМЕНЕНИЕ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРВИЧНЫХ ОТВЕТОВ ЧЕЛОВЕКА НА СВЕТ ПОД ВЛИЯНИЕМ МАЛЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПАРОВ КАПРОНОВОЙ КИСЛОТЫ
М. X. Хачатурян, Е. В. Митаревская Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Взаимодействие организма со средой невозможно без активного участия-рецепторных приборов, воспринимающих многообразие явлений внешнего мира. Адекватное реагирование живой системы является результатом комплексной деятельности анализаторов, когда одни раздражения оказывают влияние на процессы, вызываемые другими сигналами. Следовательно, используя это свойство нервной системы, можно по изменению показателей деятельности одного анализатора выявлять действие других раздражений (С. В. Кравков). В качестве раздражителя, действие которого было необходимо обнаружить, мы использовали малые концентрации паров капроновой кислоты. Тестирующими являлись короткие ритмические вспышки света разной интенсивности, вызывающие в зрительной области коры головного мозга человека биоэлектрические реакции в виде так называемых первичных ответов.
При отведении от затылочного бугра человека регистрировали полифазные потенциалы с латентным периодом от 20 до 60 мсек, если они начинались с положительной фазы, и 15—40 мсек, если первой фазой была отрицательная. Потенциалы хуже регистрировались при биполярном вертикальном и лучше при парасагиттальном биполярном или монополярном отведениях. Отмечались вариации формы и латентных периодов первичных ответов как у одного наблюдаемого, так и от наблюдаемого к наблюдаемому (И. А. Пей-мер; Contamin и Cathala; Л. М. Пучинская, 1963, и др.).
Говоря о форме регистрируемых первичных ответов у человека, необходимо коснуться способов их выделения из фоновой активности, поскольку по амплитуде первичные ответы зачастую ниже ее. С целью выявления полезного сигнала (первичногоЪтвета), систематически связанного с раздражением, на фоне шума (спонтанной ЭЭГ) применяются приемы когерентного анализа, методы, связанные с накоплением и усреднением измерений. Наиболее современным является метод Кожевникова (B.J А. Кожевников и Р. М. Мещерский), по которому процесс накопления измерений осуществляется с помощью яркостной модуляции луча осциллографа, а усреднение — в результате фотометрической обработки первичного материала. Мы использовали аппаратуру, сконструированную на основе этого метода в лаборатории медицинской радиоэлектроники Института им. Ф. Ф. Эрисмана (Г. А. Егоренков с соавторами; Г. А. Егоренков и М. X. Хачатурян). Электроэнцефалограмму предварительно усиливали. С этой целью применяли усилитель электроэнцефалографа фирмы Orion с дополнительным каскадом усиления. Световые раздражения наносили фотостимуляторами фирмы Orion и ФФС-02. Первый позволял использовать 6 ступеней раздражения — от 1,4 до 13,5-10~2 дж, а второй—9 при изменении освещенности экрана ог 2,3 до 50 мсб.
