Разработка методики выполнения измерений определения мочевой кислоты в крови

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

Кафедра физико-химических методов  сертификации продукции

Специальность 1-54 01 03 «Физико-химические методы и

приборы контроля качества продукции»

Специализация 1-54 01 03 02 «Сертификация продовольственных товаров»

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Методы контроля»

 

 

 

Тема: «Разработка методики выполнения измерений определения мочевой кислоты в крови»

 

 

 

 

 

 

Студентка

4 курса, группы 13                                                                      Гончарук Е.А

 

 

 

Руководитель

ассистент кафедры ФХМСП                         Никитенко А.Н

 

 

 

 

Курсовая  работа защищена с оценкой_______

Руководитель                                                                              А.Н.Никитенко

 

 

 

Минск 2011

 

 

Реферат

Курсовая работа содержит 35 с., 6 рис., 1 табл., 37 источников, 1 прил.

 

МОЧЕВАЯ КИСЛОТА, КРОВЬ, МЕТОД АНАЛИЗА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ, ФЕРМЕНТАТИВНЫЙ МЕТОД, КОЛОРИМЕТРИЯ

 

Цель курсовой работы – закрепление, расширение и углубление знаний, полученных при изучении теоретических курсов по методам контроля продовольственных товаров, приобретение практических навыков и опыта работы с научной и патентной литературой, нормативной и технической документацией. Приобретение навыков критического осмысления, анализа и обобщения литературных источников, а также овладение научной методикой исследования при решении конкретных задач.

Результатом работы является проект методики выполнения измерения (МВИ) определения  мочевой кислоты в крови.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение …………………………………………………………………………………….5

1 Аналитический обзор литературы……………………………………………………….6

1.1 Характеристика мочевой кислоты………………………………………………6

1.2 Методы определения мочевой кислоты в крови…………………………………8

1.3 Характеристика выбранного метода определения……………………………12

2 Разработка проекта МВИ……………………………………………………………….16

3 Экспериментальная часть……………………………………………………………….19

3.1 Объекты и методы исследований………………………………………………..19

3.2 Результаты исследований ………………………………………………………..19

Выводы ……………………………………………………………………………………...20

Заключение………………………………………………………………………………...21

Список использованных источников…………………………………………………….22

Приложения………………………………………………………………………………..25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение 

Мочевая кислота – гетероциклический уреид мочевины (2, 6, 8-триоксипурин).

Мочевая кислота является продуктом  распада пуриновых нуклеотидов, входящих в состав нуклеиновых кислот, макроэргических соединений, некоторых  коферментов. Из эндогенных нуклеотидов в организме человека образуется около 500 мг мочевой кислоты, из поступающих с пищей – примерно 200 мг. Большая часть мочевой кислоты, образовавшейся в тканях, выделяется с мочой (до 75%), остальная часть экскретируется с калом

При нарушении обмена мочевой кислоты (ее повышенном образовании в организме) или поступлении в организм с пищей значительных количеств мочевой кислоты и увеличении ее концентрации в тканевых жидкостях на фоне уменьшения рН этих жидкостей сама мочевая кислота и ее соли (ураты) образуют кристаллические осадки.

Нарушение пуринового обмена в сторону  образования повышенных количеств  мочевой кислоты вызывают или сопровождают подагру, артриты, артрозы, спондилез, уратные и мочекислые нефропатии, токсикозы беременных, мочекаменную болезнь, сахарный диабет, ожирение, гипертоническую болезнь, лейкозы и др. Генетически обусловленные нарушения обмена мочевой кислоты, являются причиной тяжелых наследственных заболеваний, таких как врожденная идиопатическая семейная гиперурикемия, вызванная повышенным синтезом мочевой кислоты, или синдром Леша-Найхана (тяжелое неврологическое заболевание у детей). Вторичная гиперурикемия чаще всего обусловлена повышенным образованием нуклеиновых кислот при болезнях крови, после лучевой терапии, а также снижением функции почек.

Распространенность нарушений  пуринового обмена в последние десятилетия  значительно возросла и регистрируется у 5-20% обследованных. В то же время, лишь у 10-20% из этой группы обнаруживают клинически выраженные проявления подагры или ее осложнений. В большинстве случаев гиперурикемия протекает бессимптомно [1].

Гиперурикемию рассматривают как  один из факторов риска развития артериальной гипертензии, атеросклероза, поражения  почек и ряда других заболеваний, что диктует необходимость  своевременного распознавания расстройств пуринового обмена. В практической деятельности подобные расстройства остаются, в большинстве случаев, недооцененными. Механизмы развития гиперурикемии при многих заболеваниях остаются недостаточно изученными, вследствие чего возникает необходимость в более детальном обследовании подобных больных [2].

Повышенное образование МК, обусловленное  наследственным ускорением синтеза  пуринов, выявляют не более чем у 25% больных, страдающих подагрой. В то же время почти у 90% пациентов с подагрой выявляют более низкие клиренсовые показатели, по сравнению со здоровыми, что подтверждает гипоэкскреторный характер гиперурикемии у этой категории больных [3].

Таким образом, определение мочевой  кислоты в крови является необходимым для предотвращения развития различных заболеваний населения.

 

1 Аналитический обзор  литературы

1.1 Характеристика мочевой кислоты

Одним из веществ, которое является жизненно необходимым для нормальной жизнедеятельности организма, считаются, так называемые, пуриновые основания, которые представляют собой сложные органические соединения, входящие в состав дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновой кислот (со школы известные нам, как ДНК и РНК соответственно). Для того чтобы перечислить все функции этих кислот, потребуется несколько часов, поэтому давайте ограничимся самыми важными из них, которыми является передача генетического кода и синтез белка. Этой информации должно быть вполне достаточно, чтобы осознать невозможность человеческого существования без пуринов.

Распад и синтез пуриновых оснований являются закономерными биохимическими процессами, которые регулярно происходят в нашем организме. Метаболизм пуринов может осуществляться и в печени, и в результате этой реакции образуется вещество, которой принято называть мочевой кислотой.

Подобное название мочевая кислота  получила из-за биологической жидкости, где это вещество впервые было обнаружено. Таким образом, мочевая  кислота человеческий организм покидает через почки, что позволяет ему  избавиться от избыточного количества азота. Ученые установили, что мочевая кислота может содержаться не только в печени, но и в сердце, мозге и прочих органах. Что касается крови, то тут это вещество представлено в виде солей натрия (получившие название – натриевые ураты) и характеризуется прямой зависимостью от концентрации этого микроэлемента в организме. Именно поэтому, если в кровяном русле увеличивается натрий, то, соответственно, увеличивается и общее содержание мочевой кислоты.

Многочисленные исследования показали, что нормальным содержанием в крови мочевой кислоты является – 0,35 ммоль на литр (для женщин) и 0,40 ммоль на литр (для мужчин). Повышенное значение этого параметра становится причиной увеличения вероятности отложения в различных тканях кристаллизовавшихся уратов. Местом этой кристаллизации, зачастую, являются суставы. В первую очередь это касается пальцев ног. В дальнейшем заболевание получает иммунный характер. Дело состоит в том, что нормальная концентрация мочевой кислоты в крови находится неподалеку от порога собственной кристаллизации, то есть последующее её увеличение может вызвать образование твёрдого осадка, начинающего откладываться в организме.

Если разбирать причины, по которым  может повышаться содержание уратов, то следует заметить, что они могут  быть самыми различными, начиная диетой, богатой пуриновыми основаниями, и завершая разнообразными заболеваниями, к примеру - болезни крови, почек, сердечнососудистой системы, аллергии, опухолевые процессы, токсикоз беременных и т.д. Достаточно часто причиной откладывания солей мочевой кислоты считается чрезмерное употребление алкогольных напитков. Врачи утверждают, что кристаллы могут формироваться в разнообразных органах, однако их «излюбленным» местом являются суставы. Образование в суставах твёрдых солей мочевой кислоты становится причиной такой патологии, как подагра.

В случае обнаружения подагры, лечащие  врачи, прежде всего, устанавливают  причину болезни. Это не просто предоставит  ключ к грамотному лечению, но и выяснит, отсутствуют ли у пациента другие болезни, которые и послужили толчком для развития этого довольно неприятного заболевания. Если в крови было обнаружено несоответствие нормативным параметрам мочевой кислоты, то для его восстановления значительную роль играет правильная диета. Например, в случае избытка уратов необходимо отказаться от какао, кофе, алкоголя и шоколада, зато необходимо отдать предпочтение спарже, редису, рисовой каше, шпинату и бессолевым диетам [4].

Образование мочевой  кислоты

Мочевая кислота производится в  человеческом организме в результате переваривания определенных продуктов, которые богаты белком и физиологически не предназначены для жизнедеятельности человека. Эти продукты используются в пищу в силу привычек, которые укоренились в результате социальных катаклизмов (революции, войны, стихийные бедствия). Речь идет о мясе, яйцах, икре рыб, рыбе. Рекомендуется есть эти продукты, во-первых, в небольшом количестве, во-вторых, раздельно друг от друга (или рыба, или мясо), а в-третьих, обязательно в сочетании со свежими и, главное, сырыми овощами, которых должно быть приблизительно в три раза больше. Именно это создаст нормальное кислотно-щелочное равновесие в человеческом организме. Однако не стоит забывать о том, что еще более токсичными, по сравнению с мясом, рыбой, яйцами, икрой рыб, считаются следующие продукты питания, которые некоторым людям могут показаться абсолютно безвредными: это кофе, чай (не цветочный), шоколад и какао.

Дополнительно они еще включают опасное вещество, которое называется ксантин – именно он превращается в человеческом организме в мочевую кислоту. Ксантин способствует развитию некоторых хронических заболеваний: мигрени, астмы, подагры, заболевания почек, крови, кожи, ревматизма, запоров или артритов. Каждое из перечисленных заболеваний грозит человеку, который легкомысленно не считает необходимым отказаться от шоколада и кофе и прочих любимых блюд [4].

Свойства мочевой кислоты

Бесцветные кристаллы, разлагаются  ниже температуры плавления, плохо  растворимы в воде, этаноле, диэтиловом эфире. Растворимы в растворах  щелочей, горячей серной кислоте и глицерине.

M_m = 168.12 г/моль

Т_разл = 400^оС

ΔH_гор = 1919 кДж/моль

Является двухосновной кислотой (pK₁ = 5,75, pK₂ = 10,3), образует кислые и средние соли – ураты. Под действием концентрированных кислот и щелочей разлагается на хлороводород, аммиак, углекислый газ и глицин.

Легко алкилируется сначала по положению N-9, затем по N-3 и N-1.

Общая формула представлена на рисунке 1 [5].

 

                              

 

Рисунок 1 – Мочевая кислота

1.2 Методы  определения мочевой кислоты в крови

Методы, используемые для определения  мочевой кислоты, можно разделить  на три группы [6]:

– так называемые «редукционные», основанные на способности мочевой кислоты восстанавливать ряд соединений, в частности фосфорно-вольфрамовую кислоту;

– ферментативные – с использованием уратоксидазы (уриказы);

– методы прямой фотометрии.

Методы, использующие фосфорно-вольфрамовый реактив, основаны на развитии синей  окраски в результате восстановления данного реактива мочевой кислотой в щелочной среде; величину поглощения регистрируют при длинах волн от 650 до 700 нм. Данный подход стали использовать для определения мочевой кислоты в крови с 1912 г. В исходном методе требовалось осаждение белка, мочевую кислоту осаждали в виде серебряной соли, реакцию с фосфорно-вольфрамовой кислотой проводили в растворе карбоната натрия [7].

В последующих модификациях данного метода мочевую кислоту  осаждали путем образования ее солей, магниевой или аммониевой. Цианиды  повышали чувствительность метода, стабилизировали  окраску. В качестве щелочного реактива стали использовать цианид мочевины. При данном подходе не требовалось отделения мочевой кислоты от фильтрата. Было предложено много вариантов состава щелочного реактива для увеличения интенсивности окраски вольфрамовой сини при A_max=700 нм [8].