Разработка методики выполнения измерений определения мочевой кислоты в крови

 

где    D – оптическая плотность раствора;

I₀ и I – интенсивность светового потока, попадающего на раствор (I₀) и прошедшего через раствор (I);

ε – коэффициент светопоглощения (величина, постоянная для данного  окрашенного вещества), л∙г-моль^–1∙ см^–1;

C – концентрация окрашенного  вещества в растворе, г-моль/л;

l – толщина поглощающего свет слоя раствора (длина оптического пути), см.

Поглощение света измеряют при  помощи приборов с фотоэлементом. Такие  приборы называют фотоэлектроколориметрами (ФЭК). В отличии от визуального  способа, с помощью ФЭК можно  непосредственно измерить ослабление интенсивности первоначального светового потока. Поэтому нет необходимости каждый раз готовить стандартный раствор. Обычно при работе с ФЭК перед выполнением анализов составляют калибровочный график по серии стандартных растворов. Калибровочным графиком пользуются для многих определений, что очень удобно для массовых однотипных анализов. Если поглощение света измеряют с помощью ФЭК, такой способ называют фотоколориметрическим анализом.

Фотоэлектроколориметрия – это определение концентрации вещества в растворе по изменению тока в фотоэлементе при попадании на него луча, прошедшего через исследуемый раствор. Степень поглощения света (коэффициент экстинкции) прямо пропорциональна концентрации вещества в растворе. Концентрацию растворенного вещества определяют путем сравнивания силы тока в фотоэлементе через исследуемый раствор с силой тока на выходном ФЭ при прохождении луча через контрольную жидкость - бесцветный растворитель.

Фотоэлектрический колориметр ФЭК-М 

Устройство (рисунок 6) применяется в медицинских лабораториях всех направлений.

Технические характеристики прибора:

− количество каналов – 2;

− диапазон исследуемых коэффициентов  экстинкции – 2-100%;

− погрешность прибора – 1%;

− длины волн фильтров (зеленый, синий, красный) – 300-700 нм.

 

Рисунок 6 – Фотоэлектрический колориметр ФЭК-М

На рисунке 6 обозначены: 31, 32 – зеркала, С1, С2 – светофильтры, A1, A2 - кюветы с исследуемым и контрольным растворами, Ф1, Ф2 – фотоэлементы селеновые, К - клин (заслонка), применяемый для изменения светового потока по оптическому каналу, D - диафрагма с микрометрическим винтом, отградуированным в единицах коэффициентов экстинкции, Г - гальванометр.

Фотоэлементы Ф1, Ф2 включены дифференциально, поэтому при идентичных каналах  световые токи фотоэлементов вычитаются и гальванометр показывает нуль. Идентичность каналов обеспечивается идентичностью фотоэлементов и световых потоков. Переключатель в первом положении обеспечивает меньшую чувствительность гальванометра, во втором – полную.

Этапы работы с прибором следующие. В кюветы AI и А2 помещают контрольный раствор. Диафрагму устанавливают на 100%. Регулируя клин (левый световой поток), обеспечивают идентичность каналов по нулю гальванометра, в кювету А1 ставят исследуемый раствор. Гальванометр показывает не нуль. Изменяя переключателем чувствительность гальванометра и вращая лимб диафрагмы D, устанавливают стрелку гальванометра на нуль. На лимбе читают коэффициент экстинкции [30].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Разработка проекта МВИ

МВИ согласно ГОСТ 8.010 [31] должна включать следующие структурные элементы:

1. Назначение МВИ
2. Метод измерений
3. Показатели точности МВИ
4. Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, материалам, растворам
5. Условия выполнения измерений
6. Требования к обеспечению безопасности выполняемых работ
7. Требования к обеспечению экологической безопасности
8. Требования к квалификации операторов
9. Операции при подготовке к выполнению измерений
10. Операции при выполнении измерений
11. Операции обработки и вычислений результатов измерений
12. Алгоритм оценивания неопределенности измерения
13. Контроль приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
14. Контроль лабораторного смещения
15. Контроль стабильности результатов измерений в лаборатории
16. Требования к оформлению результатов измерений
17. Приложения

 

1 Назначение МВИ

Приводится характеристика определяемого параметра, перечень анализируемых объектов, на которые распространяется методика, а также интервал определяемых концентраций.

2 Метод измерений

Приводиться характеристика и сущность метода с указанием особенностей его реализации.

3 Показатели точности МВИ

Указываются конкретные значения показателей точности, установленные для данной методики экспериментально-расчетным путем.

4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, материалам, растворам

4.1 Средства измерений

Приводится перечень необходимых для реализации методики средств измерений, с указанием действующих ТНПА и технических характеристик.

4.2 Вспомогательные устройства

Приводится перечень необходимых для реализации методики вспомогательных устройств, с указанием действующих ТНПА и технических характеристик.

4.3 Материалы и реактивы

Приводится перечень необходимых для реализации методики материалов и реактивов, с указанием действующих ТНПА и требуемой чистоты.

4.4 Растворы

Описывается Порядок приготовления всех видов и типов растворов (основные, рабочие, буферные и т.д.), используемых при реализации методики, а также условия и сроки их хранения.

5 Условия выполнения измерений

Указываются условия, которые  должны поддерживаться при выполнении измерений по данной методике

6 Требования к обеспечению безопасности выполняемых работ

Указываются ссылки на инструкции и ТНПА, выполнение которых обязательно для соблюдения требований безопасности при реализации разрабатываемой методики.

7 Требования к обеспечению экологической безопасности

Приводиться характеристика вредных для окружающей среды факторов, которые могут возникнуть при реализации методики.

8 Требования к квалификации  операторов

Указываются требования к образованию и специальной подготовки операторов.

9 Операции при подготовке к выполнению измерений

Описывается порядок и  сущность операций, выполняемых при подготовке к выполнению измерений по данной методике.

Типовой перечень подготовительных операций:

приготовление растворов;

подготовка измерительной аппаратуры;

установление градуировочной зависимости;

подготовка пробы.

10 Операции при выполнении измерений

Описывается порядок и  сущность всех операций в процессе измерений.

11 Операции обработки и вычислений  результатов измерений

Приводится  последовательное изложение порядка всех расчетов, в том числе промежуточных.

12 Алгоритм оценивания  неопределенности измерения

Содержится ссылка методика оценивания неопределенности результатов измерения.

13 Контроль лабораторного смещения

Приводится описание порядка оценки лабораторного смещения и интерпретации полученных данных Обязательно указываются требования к образцу, используемому в качестве эталонного материала.

14 Контроль стабильности  результатов измерений в лаборатории

Приводится описание процедур контроля стабильности повседневных результатов измерений в лаборатории и стабильности результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, а также используемые для этих целей методы.

15 Требования к оформлению  результатов измерений

Указывается форма представления результатов количественного химического анализа по данной методике.

 

16 Приложения

Содержаться дополнительные данные и  процедуры, использование и выполнение которых необходимо для реализации методики.

Основные этапы разработки методики выполнения измерений:

• Формулирование измерительной задачи;
• Предварительный отбор возможных методов решения измерительной задачи;
• Выбор метода и средств измерений (в т.ч. стандартных образцов, аттестованных смесей), вспомогательных и технических средств;
• Установление последовательности  и содержания операций при подготовке и выполнении измерений, обработке промежуточных результатов и вычислении окончательных результатов измерений;
• Экспериментальная апробация установленного алгоритма выполнения измерений;
• Выбор показателей точности (правильность, прецизионность) по СТБ ИСО 5725-1 [32];
• Организация и проведение межлабораторного и/или внутрилабораторных экспериментов по оценке выбранных показателей точности в соответствии с СТБ ИСО 5725-1–СТБ ИСО 5725-5 [32, 33, 34, 35, 35];
• Установление приписанной характеристики погрешности измерения, характеристик составляющих погрешности с учетом требований, содержащихся в исходных данных на разработку МВИ;
• Разработка алгоритма оценивания неопределенности, составление бюджета неопределенности и ее оценивание;
• Разработка процедур оценки стабильности получаемых результатов измерений с учетом требований СТБ ИСО 5725-6 (раздел 6) [37];
• Разработка проекта документа на МВИ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Экспериментальная часть

3.1 Объекты и методы исследований

Объектом исследования является мочевая  кислота, которая является конечным продуктом обмена пуриновых оснований, источником которых служат эндогенные и пищевые нуклеотиды. В плазме крови мочевая кислота содержится преимущественно в виде натриевой соли (урата натрия). Мочевая кислота и ее соли ураты плохо растворимые в воде молекулы, которые при повышении концентрации быстро кристаллизуются и агрегируют, следствием чего могут развиться такие состояния как подагра, нефролитиаз или нефропатия. Концентрация мочевой кислоты в крови обусловлена равновесием процессов синтеза мочевой кислоты и ее выведения почками. При отсутствии пуринов в пище образование и выведение мочевой кислоты у человека идут примерно с равными скоростями.

Методом определения мочевой кислоты  в крови является фотометрический  метод, основанный на переведении определяемого  компонента в поглощающее свет соединение с последующим определением количества этого компонента путём измерения светопоглощения раствора полученного соединения.

3.2 Результаты исследований

Методика выполнения измерений  приведена в Приложении 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы

Практическое применение методов, которые были рассмотрены в курсовой работе, как в лабораторной, так и в производственной практике стремительно возрастает. Все более широкое распространение физических и физико-химических методов, в первую очередь, связано с тем, что значительная часть из них обладает гораздо большей (на несколько порядков) чувствительностью по отношению к определяемым компонентам анализируемой продукции в сравнении с химическими методами. Другим преимуществом этих методов является их высокая селективность, благодаря которой при проведении анализа можно одновременно качественно и количественно определить в анализируемой пробе десятки компонентов, что значительно повышает экспрессность анализа, а также снижает его стоимость.

Фотометрический метод анализа  – один из самых старых и распространённых методов физико-химического анализа. Его распространению способствовали сравнительная простота необходимого оборудования, особенно для визуальных методов, высокая чувствительность и возможность применения для определения почти всех элементов периодической системы и большого количества органических веществ.

Разработанная методика выполнения измерений  может быть использована как основополагающий документ при исследовании мочевой  кислоты в крови.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение 

В данной курсовой работе была разработана методика выполнения измерения определения мочевой кислоты в крови. Для этого были рассмотрены свойства мочевой кислоты, к чему может привести ее избыток в крови. Подробно рассмотрены методы определения мочевой кислоты и выбран наиболее подходящий, то есть фотометрический метод анализа. Рассмотрела его достоинства и недостатки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

1 Тиле, П. Эпидемиология и патогенез нарушений пуринового обмена / П. Тиле, Х. Е. Шредер // Тер. арх., 1987. – № 4. – С. 14-18.