Уральский государственный экономический университет, ул. 8-го Марта, 62, Екатеринбург 620219, Россия. E-mail: bazusue.ru

 Стабильность химического состава организма является одним из важнейших и обязательных условий его нормального функционирования. Отклонения в содержании химических элементов, вызванные экологическими, профессиональными, климатогеографическими факторами или заболеваниями приводят к широкому спектру нарушений в состоянии здоровья. Микроэлементный гомеостаз может нарушаться при недостаточном поступлении эссенциальных МЭ и или избыточном поступлении в организм токсичных МЭ. Наличие микропримесей в моче является результатом процесса экскреции, и концентрация их в субстрате может быть более чем на порядок ниже концентрации в крови или ее фракциях. Поэтому требования к чувствительности метода, применяемого для анализа этого субстрата еще более жестки.

В данной работе мы исследовали возможности инверсионной вольтамперометрии с использованием микро-(V=0.2 см³) макро-(V=0.2 см³) ячеек для прямого без какой-либо предварительной подготовки пробы определения Zn, Cd, Pb и Cu в моче. В первом случае рабочим электродом служил толстопленочный ртутно-графитовый электрод, сформированный в режиме in situ. Во втором в качестве индикаторного электрода использовали тослстопленочный углеродсодержащий электрод, предварительно модифицированный нерастворимыми солями ртути. Выбраны оптимальные условия анализа: составы фонового электролита, потенциалы накопления аналита, скорость развертки потенциалов. В случае определения цинка самым удачным электролитом оказалась сама моча, подкисленная (в случае, если проба первоначально имеет рН более 5.5) раствором хлористоводородной кислоты до 0.003 - 0.004 М. Оптимальный потенциал накопления аналита - (1.4 – 1.6) В. С_min не превышает 1 мкг/л, а S_r не более 0.04 – 0.02 в интервале концентраций от 10 до 250 мкг/л. Для содержаний цинка в пробе более 300 мкг/л имеет смысл двойное разбавление пробы раствором 0.003 М HCl. Для уровней концентраций в моче выше 50 мкг/л достаточно 30-секундное время накопления для формирования достоверного аналитического сигнала. Скорости развертки потенциалов более 0.5 В/с предпочтительней. Особой разницы между результатами, полученными с помощью микро- и макроячеек не обнаруживается.

При определении меди, свинца и кадмия в моче оптимальным фоновым электролитом является тоже сама проба, но подкисленная HCl до 0.6 – 0.8 М. Потенциалы накопления, более отрицательные чем - 1.0 В, вполне достаточны для полного высвобождения этих элементов из сложной уриновой матрицы. Поскольку концентрация этих элементов значительно ниже, чем концентрация цинка, время электролиза увеличено до 60 – 180 с. Из-за значимой необратимости процесса разряда-ионизации меди, скорость развертки потенциала ограничена 0.4 – 0.5 В/с. Нижние границы определяемых содержаний достигают 0.1, 0.5 и 2 мкг/л для кадмия, свинца и меди, соответственно. В интервале определяемых концентраций от 2 до 50 мкг/л случайная погрешность результатов анализа не превышает 8 – 10 %.

Работа выполнена в рамках проекта 2132, и авторы благодарят МНТЦ за финансовую поддержку.