Методика определения кальция и магния в биологическом материале трилонометрическим титрованием

Существующие методы количественного определения кальция и магния применяются в большинстве случаев при анализе вод, почв, сплавов. Для определения этих элементов в биологическом материале используются довольно трудоемкие методы, которые требуют большого количества реактивов и анализируемого материала, что затрудняет исследования в условиях биохимических лабораторий и клиник. Кроме того, имеющиеся методы примени- 1 мы для определения какого-то одного элемента — кальция или магния.

Предлагаемая нами методика определения кальция и магния .в биологическом материале выгодна в том отношении, что дает -возможность сэкономить время и довольно точно определить количественное содержание кальция и магния в малых количествах (в 0,1 г) свежих тканей как растительных, так и животных организмов.

Сопоставление данных количественного содержания кальция и магния в крови крыс, полученных при использовании предлагаемой нами методики перманганатометрического титрования, и других методик, показало, что результаты эти очень близки. Процент ошибки при определении кальция составляет 1,5, магния — 2,0.

Количественное определение кальция и магния в биологическом материале состоит из двух этапов: экспрессного мокрого метода озоления свежих тканей растительных или животных организмов, трилонометрического титрования с использованием наиболее чувствительных индикаторов.

Озоление тканей мы проводили в следующем порядке: кусочки тканей по 0,1 г, взвешенных на 1 см2 беззольного фильтра с помощью торсионных весов, помещали в высокие термостойкие пробирки, смачивали несколькими каплями концентрированной сульфатной кислоты и помещали в воздушную баню с температурой 300° в вытяжной шкаф. Пробы в таких условиях выдерживали до полного прекращения выделения остатка сульфатной кислоты в виде триоксида серы. После охлаждения в пробирки вносили по несколько капель пергидроля для окончательной минерализации. Содержимое пробирок выпаривали досуха, добавляли несколько капель соляной кислоты (1:1) и объем раствора хлоридов доводили водой до 10 мл.

Трилонометрический метод основан на реакции взаимодействия ионов кальция и магния с трилоном Б (натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты) с образованием прочных внутрикомплексных бесцветных соединений, хорошо растворимых в воде.

В качестве индикаторов для титрования при определении суммы кальция и магния применяли хромоген черный ЕТ-00 или хромоген темно-синий. В присутствии ионов кальция и магния в исследуемом растворе индикаторы образуют в щелочной среде при рН 10—12 малодиссоциированные комплексные соединения, которые окрашивают раствор в винно-красный цвет (хромоген черный ЕТ-00) или в сине-фиолетовый (хромоген темно-синий).

Мешающие определению катионы меди, цинка, кобальта удаляются осаждением или переводом в бесцветные комплексы, более устойчивые, чем комплексонаты кальция и магния.

Для определения в отдельности кальция в пробе применяют индикатор мурексид (рН 12), представляющий аммонийную соль пурпуровой кислоты. В точке эквивалентности розово-красный цвет раствора переходит в сиреневый. Магний не образует с мурексидом комплексных соединений и не мешает титрованию кальция.

Необходимые реактивы:

  1. концентрированная сульфатная кислота;
  2. концентрированная хлоридная кислота;
  3. пергидроль;
  4. титрованный 0,01 н. раствор трилона Б, который готовят из фиксонала и разводят водой 1:10 или путем растворения 1,86 г трилона Б в бидистиллированной воде. Нормальность трилона Б устанавливают по 0,01 н. раствору MgSC>4, приготовленного из фиксанала. Раствор трилона Б устойчив, его можно хранить 3—4 месяца;
  5. аммиачный буферный раствор с рН 12; 20 г хлористого аммония (х. ч.) растворяют в бидистиллированой воде, добавляют 100 мл 25% раствора аммиака и доводят до 1 л бидистиллированной водой;
  6. растворы индикаторов: хромоген черный ЕТ-00 и кислотный хромоген темно-синий готовят растворением 0,5 г индикатора в 20 мл аммиачного буферного раствора и доводят до 100 мл этиловым спиртом. Раствор хромогена черного ЕТ-00 можно хранить не более 10 суток. Мурексид готовят растворением 0,03 г его в 10 мл бидистиллированой воды. Срок годности 4 дня, раствор хранят в темном месте;
  7. 0,5% раствор сульфида натрия, который хранят в полиэтиленовом сосуде;
  8. 0,1% раствор солянокислого гидроксиламина;
  9. 4% раствор щавелевокислого аммония;
  10. 1 н. раствор сульфатной кислоты;
  11. 0,01 н. раствор перманганата калия;
  12. 1 н. раствор гидроксида натрия.

Для определения суммарного количества кальция и магния 2 мл раствора, полученного путем растворения золы биологического материала, помещали в коническую колбочку емкостью 50 мл. Для связывания катионов тяжелых металлов прибавляли 0,2 мл (4 капли) 0,5% раствора сульфида натрия. Для маскировки катиона марганца, мешающего определению кальция и магния, добавляли каплю 0,1% раствора солянокислого гидроксиламина. Затем аммиачным буфером создавали щелочную среду (рН 10—12), добавляли 1—2 капли раствора индикатора хромогена черного ЕТ-00 или хромогена темно-синего и титровали 0,01 н. раствором трилона Б до появления синего окрашивания.

Суммарное количество миллиграмм-эквивалентов кальция и магния в 1 г ткани вычисляли по формуле (1):

где: N — нормальность раствора трилона Б; V1 — объем 0,01 н. раствора трилона Б, израсходованного на титрование; V2 — объем исследуемой пробы.

В другом равном объеме раствора с индикатором мурексидом (изменение окраски от красной до фиолетовой) при рН12, которое достигали добавлением к пробе нескольких капель 1 н. раствора гидроксида натрия, оттитровывали только один кальций. Концентрацию его в миллиграмм-эквивалентах вычисляли по той же формуле (1). Содержание магния находили по разница между суммой кальция и магния и количеством кальция.

В случае отсутствия индикаторов хромогена черного и мурексида суммарное количество кальция и магния можно определить описанным выше методом, применяя при этом индикатор хромоген темно-синий, а магний определять в пробе после осаждения кальция оксалатом аммония. Последнее состоит в следующем: к 2 мл исследуемого раствора добавляют аммиачный буфер до рН 10—12 для предупреждения осаждения магния и 1 мл 4% раствора оксалата аммония. Пробу фильтруют через плотный беззольный фильтр или центрифугируют 5 мин при 2500— 3000 об/мин. Надосадочную жидкость сливают в коническую колбочку. Осадок промывают 2 мл воды с 2—3 каплями аммиачного буферного раствора, промывные воды сливают в ту же колбочку и титруют 0,01 н. раствором трилона Б в присутствии индикатора хромогена темно-синего. Содержание магния в миллиграмм-эквивалентах вычисляют по формуле (1).

С целью проверки результатов трилонометрического титрования мы использовали перманганатометрическое титрование осадка оксалата кальция из исследуемой пробы. Осадок растворяли
в 4 мл 1 н. раствора серной кислоты, раствор выдерживали в кипящей водяной бане 2—3 мин. и титровали 0,01 н. раствором марганцевокислого калия. Содержание кальция в 1 г вычисляли но формуле:

где V — объем 0,01 н. раствора перманганата калия, пошедшего на титрование; Е — количество миллиграмм-эквивалентов кальция.

Результаты содержания кальция, полученные трилонометрическнм и перманганатометрическим титрованием, близки.

Чувствительность предлагаемого трилонометрического метода определения кальция и магния составляет 0,05 мкг/мл.

загрузка...