Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Labro glowna
Strona główna Artykuły
Labro na dole

Metody wykorzystywane do oznaczania żelaza w różnych próbkach biologicznych

Żelazo jest jednym z podstawowych składników niezbędnych do regulowania procesów biochemicznych w organizmach ludzi, zwierząt i roślin. Wchodzi w skład wielu hemoprotein, takich jak hemoglobina, mioglobina i cytochromy. Żelazo dostarczane jest w diecie, a jego wchłanianie jako żelaza dwu-wartościowego jest ściśle kontrolowane na po­ziomie błony śluzowej jelita [5].

Żelazo występuje w kilku postaciach, jako:

a) Żelazo hemoglobiny (stanowiąc ok. 60%-70% całej zawartości w organizmie),

b) Żelazo zapasowe, które zmagazynowane jest w postaci ferrytyny lub hemosyderyny w różnych narządach (20%-25%),

c) Żelazo mioglobiny (4%),

d) Żelazo innych chromoprotein jak: cytochromy, peroksydaza, katalaza (0,2%),

e) Żelazo osocza w formie transportowej (0,1% całości) [1].

Zawartość żelaza w surowicy szacowana jest na 80-130 µg/100 ml, a w pełnej krwi na ok. 50 mg/100 ml. W niedokrwistości, w chorobie trzewnej, po krwotokach, w zaburzeniach wchłaniania, chorobach infekcyjnych i nowotworach obserwuje się  zmniejszone stężenie żelaza. Z kolei podwyższone stężenie żelaza obserwowane jest przy zapaleniu wątroby, a czasami także w anemii złośliwej i hemolitycznej. Małe ilości żelaza wydalane są z moczem oraz wskutek złuszczenia komórek nabłonkowych (ok. 1-1,5 mg na dobę). Na wchłanianie żela mają wpływ różne czynniki m.in. kwasowość soku żołądkowego oraz stan zapasów żelaza w ustroju. Przy niedoborze żelaza wchłaniane są o wiele większe jego ilości niż normalnie [5].

Żelazo jest również pospolicie występującym składnikiem skorupy ziemskiej (stanowi ok. 5,08%). Pierwiastek ten spotykany jest w postaci minerałów tlenkowych, siarczkowych, a także jako izomorficzna domieszka krzemianów. Związek ten wykorzystywany jest w  przemyśle, gdzie jego najcenniejszymi rudami są magnetyt (Fe3 O3), hematyt (Fe2O3),  limonit (2Fe2O3· 3H2O), syderyt (FeCO3) i piryt (FeS2) [4]. Pierwiastek ten jest bardzo ruchliwy (w warunkach niesprzyjających szybko migruje w głąb profilu glebowego), powodując tym samym obniżenie ilości form łatwo przyswajalnych dla roślin [4]. Żelazo występuje również we wszystkich wodach lądowych i morskich (stopień utlenienia +2 lub +3). Związki Fe2+ należą do łatwo rozpuszczalnych w wodzie o pH< 7. W wodach powierzchniowych ulegają szybko utlenieniu i wytrącają się w postaci różnych tlenków. Związki żelaza występujące na III- stopniu utlenienia  w fazie rozpuszczonej utrzymują się w postaci połączeń kompleksowych, z kolei tlenki żelaza w stanie koloidalnym odgrywają ważną rolę w procesach sorpcji i koagulacji innych substancji koloidalnych oraz jonów. Koloidalna zawiesina tlenków żelaza w wodzie katalizuje procesy utleniania. Zależność ta wykorzystywana jest w procesach oczyszczania ścieków [4].

 

Oznaczanie żelaza w próbkach

Do oznaczania mikrogramowych ilości żelaza wykorzystywane są  metody kolorymetryczne, w których wykorzystywane są barwne reakcje jakie dają  jony Fe2+ oraz jony Fe3+ z niektórymi odczynnikami. Zazwyczaj w reakcjach wykorzystywane są  związki organiczne, które dają barwne kompleksy z żelazem. Wśród nich najczęściej wymienia się : αα’- dipirydyl, o-fenantrolin, kwas sulfosalicylowy czy tiocyjanian amonu lub potasu czy dwupirydyl [1], [2]. Dwupirydyl odznacza się wysoką czułością i selektywnością, a dodatkowo pozwala na oznaczanie całkowitej zawartości żelaza po redukcji Fe3+ do Fe2+. Powstałe w środowisku kwaśnym, obojętnym lub alkalicznym czerwono zabarwione kompleksowe połączenia jonów żelazawych z dwupirydylem podlegają prawu Lamberta-Beera (w szerokich granicach stę­żeń), a dodatkowo połączenia te są trwałe nawet w ciągu kilku miesięcy [2].

W trakcie oznaczania stężenia żelaza należy pamiętać, że wykorzystywana w badaniach surowica nie powinna wykazywać nawet śladu hemolizy, a w trakcie ozbaczenia należy szczególnie przestrzegać czystości odczynników, wody oraz szkła. Przygotowywane szkło powinno byc umyte w mieszaninie chromowej (lum mieszaninie kwasu siarkowego z kwasem azotowym). Woda wykorzystywana w oznaczeniu musi być podwójnie destylowana) [1].

Oznaczanie Fe(III) metodą rodankową z wykorzystaniem spektrofotometrii

Jony rodankowe (tiocyjanianowe) w w lekko kwaśnym środowisku mogą reagować z Fe(III), w wyniku czego powstają czerwono zabarwione kompleksy żelazowo-rodankowe. Maksimum absorpcji tych kompleksów przypada przy λ=480 nm. W wyniku stopniowej reakcji tzw.  kompleksowania w roztworze mogą powstać kompleksy Fe(SCN)2+, Fe(SCN)2+ itd., aż do powstania Fe(SCN)63-. To, które kompleksy przeważają w roztworze zależne jest w dużej mierze od stężenia reagentów oraz pH środowiska [3].

Za pomocą metody rodankowej można oznaczać zarówno zawartość jonów Fe(III) w roztworze, jak i całkowitą zawartość żelaza. Możliwe jest to po wcześniejszym utlenieniu Fe(II). W trakcie oznaczenia pojawiają się związki przeszkadzające (aniony tworzące z Fe(III) trwałe kompleksy) takie jak: fluorki, fosforany, cytryniany, szczawiany, a także jony metali tworzących w warunkach reakcji barwne kompleksy (Co, Mo, Bi, Ti)[3].  

Przygotowanie roztworów wzorcowych do oznaczenia:

a) roboczy roztwór wzorcowy soli Fe3+:  roztwór o stężeniu 10 μg Fe3+ /mL sporządzony przez 100-krotne rozcieńczenie roztworu podstawowego żelaza(III) o stężeniu 1mg Fe3+ /mL 0,1%-wym roztworem HCl.

b) roztwór roboczy: należy przygotować w kolbie o pojemności 100 mL po wcześniejszym jej przepłukaniu 0,1% roztworem kwasu solnego (HCl).

c) przygotowanie serii roztworów wzorcowych (do przygotowania krzywej kalibracyjnej): 6 kolbek miarowych o pojemności 50 mL należy przepłukać za pomocą 0,1M roztworu HCl. Następnie do każdej z nich należy odpipetować odpowiednie objętości roboczego roztworu wzorcowego o stężeniu 10 μ g/mL: 0 (ślepa próba), 2,00; 4,00; 6,00; 8,00 i 10,00 mL. Do kolbek dodać 5 mL 20% roztworu tiocyjanianu potasu, po czym uzupełnić do kreski 0,1 M roztworem HCl. Roztwory dokładnie wymieszać, a dalej kolejno przelać do kuwety i zmierzyć ich absorbancję przy długości fali równej λ=480 nm (stosując jako odnośnik roztwór ślepej próby). Na podstawie otrzymanych wyników wykreślić wykres krzywej kalibracyjnej [3].

 

Wykonanie oznaczenia:

Badany roztwór należy przenieść ilościowo do skalibrowanej kolby miarowej o pojemności  100 ml. Próbkę dopełnić wodą destylowaną do kreski,  całość dokładnie wymieszać, po czym z otrzymanego roztworu pobrać trzy 25-ml porcje (do kolbek miarowych o poj. 50 ml). Następnie do każdej kolbki dodać 5 ml 20% roztworu tiocyjanianu potasu, a całość  uzupełnić do kreski za pomocą 0,1 M roztworu kwasu solnego (HCl).

Wszystkie przygotowane w powyższy sposób roztwory należy dokładnie wymieszać, a dalej przelać kolejno do kuwety spektrofotometrycznej. Zmierzyć absorbancję próbek przy długości fali równej  λ= 480 nm stosując jako odnośnik roztwór ślepej próby. Na podstawie otrzymanych wyników  odczytać stężenie żelaza (III) w barwnym roztworze z krzywej kalibracyjnej i obliczyć oznaczaną ilość żelaza (wartość w mg) korzystając z poniższego  wzoru:

 

X=  c · v / 1000 [mg]

gdzie:

c – stężenie żelaza odczytane z krzywej kalibracyjnej (μg/ml),

v – objętość badanego roztworu żelaza (w powyższym przykładzie =  50 ml) [3].

 

Oznaczanie żelaza w materiale roślinnym  (wg Krauze A., Domska D., 1969)

1) Należy odważyć około 1-2 g suchej, zmielonej próbki roślinnej i po zwęgleniu na łaźni piaskowej spala się przez 3-4 godz w piecu w temperaturze ok.  450-500°C. W celu przyspieszenia spalania do ostudzonego popiołu zwilżonego wodą destylo­waną dodaje się 0,5-1 ml wody utlenionej (ok. 33%) i po od­parowaniu na łaźni wodnej spala się jeszcze przez 1 godzinę.

2) W przypadku uzyskania ciemnej barwy popiołu do próbki należy dodać 0,5-1 ml kwasu nadchlorowego, po czym próbkę spalać na łaźni piaskowej do odparowania kwasu i uzyska­nia szarobiałej (słoma) lub białej (ziarno) barwy popiołu.

3) Otrzymany, ostudzony popiół zwilżyć  2 ml wody destylowanej i dodać 5 ml kwasu solnego wcześniej rozcieńczonego wodą w stosunku 1 : 1. Próbkę przykryć szkiełkiem zegarkowym, a dalej podgrzać do wrzenia i rozpuszczenia. Po ostu­dzeniu do próbki dodać 5 ml 25% kwasu siarkowego, a dalej odparować do momentu usunięcia z próbki kwasu solnego.

4) Otrzymany roztwór należy rozcieńczyć za pomocą gorącej wody destylowanej, po czym roztwór przesączy przez średnie sączki do kolb miarowych o ob­jętości 50 ml (sączek należy kilkakrotnie przemywać gorącą wodą destylowaną).

5) Po ostudzeniu i uzupełnieniu wodą destylowaną do kreski oraz po do­kładnym wymieszaniu z przygotowanej próbki należy pobrać 5 ml (co odpowiada 0,1-0,2 g substan­cji roślinnej i stężeniu 0,5 ml 25-procentowego kwasu siarkowego) do probówek kalibrowanych na 25 ml. Następnie dodać  1ml p-hydroksyfenyloglicyny( tj.: 0,1 g rozpuszczony w 100 ml 0,4 M kwasu siarkowego), 1 ml dwupirydylu (tj.: 0,5 g w 100 ml 10% kwasu octowego) oraz 4 ml wodorotlenku sodu w celu doprowadzenia do pH 4,0.

6) Uzupełniony do kreski wodą destylowa­ną i wymieszany barwny roztwór kolorymetruje się przy długości fali równej λ= 490 nm w kuwetach o grubości warstwy równej 1 cm [2].


Tagi: żelazo, surowica, metoda rodankowa, spektrofotometria, roztwór wzorcowy, rodanek potasu, metodą 1, 10-fenantrolinowa, metoda Ramsaya, α, α’-dipirydyl, o-fenantrolina, peptyd hepcydyna, TSH, niedoczynność żelaza
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje



Informacje dnia: Wirus podobny do SARS-CoV-2 może zakażać ludzi Odporność na niektóre alergeny pokarmowe może chronić przed COVID-19 Mózg zawodników MMA ma szansę na regenerację Polska na jednym z ostatnich miejsc pod względem innowacyjności Szczepionka donosowa lepiej ograniczyłaby SARS-CoV-2 Władze UAM zapowiadają oszczędzanie energii elektrycznej Wirus podobny do SARS-CoV-2 może zakażać ludzi Odporność na niektóre alergeny pokarmowe może chronić przed COVID-19 Mózg zawodników MMA ma szansę na regenerację Polska na jednym z ostatnich miejsc pod względem innowacyjności Szczepionka donosowa lepiej ograniczyłaby SARS-CoV-2 Władze UAM zapowiadają oszczędzanie energii elektrycznej Wirus podobny do SARS-CoV-2 może zakażać ludzi Odporność na niektóre alergeny pokarmowe może chronić przed COVID-19 Mózg zawodników MMA ma szansę na regenerację Polska na jednym z ostatnich miejsc pod względem innowacyjności Szczepionka donosowa lepiej ograniczyłaby SARS-CoV-2 Władze UAM zapowiadają oszczędzanie energii elektrycznej

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

  • dopasować treści stron i ich tematykę, w tym tematykę ukazujących się tam materiałów do Twoich zainteresowań,

  • dokonywać pomiarów, które pozwalają nam udoskonalać nasze usługi i sprawić, że będą maksymalnie odpowiadać Twoim potrzebom,

  • pokazywać Ci reklamy dopasowane do Twoich potrzeb i zainteresowań.

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje