Fare Organlar Uygulanan Yüksek Hassasiyetli Çinko İzotopik Ölçümler

Özet

Fare organlarında yüksek hassasiyetli çinko izotop oranları ile ölçüm yapma tekniğini sunuyoruz.

Özet

Biz fare organlarda yüksek hassasiyetli çinko izotop oranları ile ölçmek için bir prosedür mevcut. Çinko doğal fare organları arasında parçalandı olan 5 duraylı izotop ⁽⁶⁴ Zn, ⁶⁶ Zn, ⁶⁷ Zn, ⁶⁸ Zn ve ⁷⁰ Zn) oluşmaktadır. Biz ilk Zn atomları boşaltmak için farklı organlara çözmek için nasıl gösterir; Bu adım, HNO ₃ ve _{H2O 2} bir karışımı ile gerçekleştirilir. Daha sonra, bir seyreltik HBr / HNO ₃ ortam içinde anyon değişim kromatografisi ile izobarik etkileşimler (örneğin, Ni), özellikle de, diğer elemanları çinko atomu saflaştırılması. Bu, ilk iki adım yüksek saflıkta kimyasallar kullanılarak temiz bir laboratuarda gerçekleştirilmiştir. Son olarak, izotop oranları düşük çözünürlükte, çoklu toplayıcı indüktif çiftli-plazma kütle spektrometre kullanılarak-ölçülür. Numuneler düzeltmesi olan bir püskürtme odası ve kütle-spektrometresi ile indüklenen izotopik parçalaması kullanılarak enjekte edilirBir standart (standart dizeleme tekniği) oranına örneklerin oranının karşılaştırarak ted. Bu, tam tipik prosedür 50 ppm (2 sd) tekrarlanabilirlik ile bir izotop oranı üretir.

Giriş

yüksek hassasiyetli ölçümü (daha iyi 100 ppm / atomik kütle birimi) çinko izotop bileşimi sadece çoklu-toplayıcı plazma kaynak kitle spektrometresi gelişimine yaklaşık 15 yıl sayesinde mümkün olmuştur ve o zamandan beri çoğunlukla Earth uygulanmış ve gezegen bilimleri. Tıp alanında uygulamaları yenidir ve çinko metabolizmasını (örneğin, Alzheimer hastalığı) modifiye hastalıklar için biyobelirteçler gibi güçlü bir potansiyele sahiptir. Bu makale çeşitli fare organlarda yüksek hassasiyetle çinkonun doğal izotop oranları ölçmek için bir yöntem bildirir. Aynı insan örnekleri için geçerli olacaktır. yöntem, organ, atomunu kalan çinkonun kimyasal saflaştırma ve daha sonra bir kitle spektrometresi üzerinde izotop oranı analiz çözünme meydana gelir.

Zn izotop ölçümlerin kaliteli kimyasal arıtma kalitesi (Zn saflığı, düşük boş abone ol bağlıdırörnek Zn miktarına ared, yüksek kimyasal usul verim) ve enstrümantal önyargı kontrolü. Nihai Zn fraksiyonunun yüksek saflıkta bir matris efekti oluşturmak İzobarik müdahaleler ve non-izobarik girişim hem kaldırmak için gereklidir. Isobaric nuclides doğrudan müdahaleler (örneğin, ⁶⁴ Ni) oluşturun. Sigara izobarik müdahaleler olarak adlandırılan "matris" etkisi oluşturabilir ve numuneler ¹ göre olan saf çinko standardına göre iyonizasyon durumunu değiştirerek ölçümleri analitik hassasiyet değiştirebilir. Düşük boş (<10 ng) dış Zn ile numunelerin kontaminasyon olduğunu gösterir önyargı ölçülen izotop bileşimini olur o. Zn izotopları, iyon-değiştirme kromatografisi ² boyunca kısımlara gibi, bütün Zn atomları toplanması herhangi bir izotopik fraksiyonasyon kimyasal işlemi tam verim sahip olması gerektiği anlamına gelen oluşmasını temin eder. Son olarak, kütle spektrometresi ölçümü sırasında enstrümantal izotop fraksiyon düzeltilmesi "standart dizeleme" yöntemi ile yapılır.

Bu nedenle, ana zorluklar elde etmek için hassas ölçümler başka atomlar veya moleküller temiz tam verim kimyasal arıtmaya üreten, (boş, yani düşük) dış kirlenmeyi kontrol ve kütle spektrometresi-enstrümantal izotop fraksiyonasyon düzeltiyorsanız. Bu yazıda, fare organları yanı sıra kitle spektrometresi ölçümlerinden Zn ayırmak için analitik protokol anlatacağız.

ekstraksiyon, anyon-değişim reçine mikro sütununa (0.5 ul ve 0.1 ul) ile seyreltildi asitlerin düşük miktarda (HBr / HNO ₃ ortam) kullanılarak yapılır. Bu tam bir verim vardır ve ölçümler harici tekrarlanabilirlik ⁶⁶ Zn / ⁶⁴ Zn oranı daha iyi 50 ppm var. Meth diğer bir avantajıod çok hızlı olmasıdır. Bu yüzden, yöntem, çok iyi bir bu analitik yöntemler geliştirilmiştir bilimleri ile karşılaştırıldığında numune çok sayıda analiz etmek için ihtiyacı olan, tıp şekilde uyarlanmıştır.

Protokol

NOT: hayvanlarla ilgili Prosedürler Université Paris Diderot Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (IACUC) tarafından onaylanmıştır.

1. Malzemenin Hazırlanması

1. Alt kaynatma kirlilikten arındırmak için asit 1 L (HNO _3, HBr) distile olur.
2. Sıcak (~ 100 ° C) 'de beher ve ucu adaptörü temizleyin en az iki gün HNO ₃ asidi banyosu yoğunlaştı.
3. Birkaç gün boyunca soğuk 3 N HNO ₃ banyosu içinde pipet uçları yıkayın ve de-iyonize su ile tek tek üç kez yıkayın.

2. Numune Hazırlama

1. Ketamin ve ksilazin intraperitoneal enjeksiyonu ile farelere anestezi. Ayak tutam yöntemi ile anestezi değerlendirin.
2. 1.5 ml tüpler içinde heparin mevcudiyetinde bir kardiyak delme ile kan toplanır.
3. Santrifüjleme (10 dakika, 1500 x g) kan hücrelerinden plazma ayrılır ve polipropilen c plazma aktarmakPolipropilen ipuçlarını kullanarak ryogenic şişeler.
4. Kalbinden DPBS hepatik ven kesme ve enjekte ederek organlara kalan kanı çıkarın. Servikal dislokasyon ile fare ölümü değerlendirin.
5. Steril paslanmaz çelik aletlerle organlarını varsa yağ çevreleyen onları serbest ve polipropilen kriyojenik şişeleri onları-dondurma ani olarak.

3. Kimyasal saflaştırma

1. İlk olarak, konsantre (% 30) ~ 1 ml _{H2O 2} ve konsantre edilerek (~ 15 M) HNO ₃ ~ 1 ml 'lik bir karışımı içinde örnekleri çözülür. Davlumbaz içindeki tüm adımları yapın.
   1. 15 ml teflon beher içerisine ilgi bütün organı yerleştirin. Daha sonra, beher ⁵ _{H2O 2} / HNO ₃ ekleyin. Organik maddenin oksidasyon reaksiyonu ve CO ₂ salınımı nedeniyle sıçramalarını önlemek için bir kaç dakika için açık bir beher tutun.
   2. Son olarak, Abo sıcak bir plaka üzerinde beheri koydusolüsyon saat kadar veya bir kaç ut 100 ° C çok açıktır.
2. Beher açın ve yaklaşık 100 ° C'de bir sıcak plaka üzerinde çözeltisi kurutun.
3. Örnek kuruduktan sonra, numunelere 1.5 N HBr 1 ml ekleyin; beher kapatın ve birkaç saat boyunca 100 ° C'de sıcak bir plaka üzerinde çözülür edelim.
4. Bu arada 500 ul sütunları hazırlar.
   1. Sütun AG1X8 200-400 meş reçine 500 ul ekleyin ve altında bir çöp beher sütun rafa koydu. 5 mi M? ⋅ cm su, 0.5 N HNO ₃ 5 ml, 5 ml su, 0.5 N HNO ₃ 5 ml 18.2 ve su daha sonra 5 mi: sırayla değişen reçineyi yıkayın. 1.5 N HBr 5 ml reçine hale getirin.
5. Bardak oda sıcaklığına soğumasını bekleyin, sonra sıcak plaka beher çıkarın ve yaklaşık 30 dakika boyunca bir ultrason banyosunda koydu ve.
6. Beher soğutulur ve reçine yıkandı sonra, beher açın. T ucu adaptörü koyO, şırınga, bir pipet ekleyin; numune 1 ml pipet ve (reçine tahrik etmemek için çok yavaş) reçine üzerine yük.
7. Tüm sıvı sütunu içinden geçtikten sonra, 1.5 N HBr 5 ml ekleyin.
8. 1.5 N HBr 5 mi kolonu boyunca geçtikten sonra, temiz bir 15 ml'lik bir cam kaba olan çöp kabı değiştirin.
9. Aynı anda, 0.5 N HNO ₃ 2.5 ml 5 ml. Bu aşamada çinko reçineden elüe edilir.
10. HNO ₃ 5 ml sütunu içinden geçtikten sonra, beher çıkarın ve kuruyana kadar 100 ° C'de bir sıcak plaka üzerine yerleştirin.
11. Sütun tutucudan sütun çıkarın; reçine çöp (her bir örnek için, yeni bir reçine kullanmak).
12. Örnek kuruduktan sonra, daha küçük bir sütun üzerinde asidi (100 ul), aynı hacimde protokolü tekrar ve daha sonra kuruyana kadar bir sıcak plaka üzerine yerleştirin. Örnek kitle spektrometresi için hazırdır.

4. Kütle-spektrometresi Ölçümü

1. Zn izotop alçı AnalizÇok toplayıcı-indüktif eşleşmiş plazma-kütle spektrometresi (MC-ICP-MS) lan de.
   1. Tablo 1'de özetlenmiştir makine parametrelerini kullanın.
2. ⁶² Ni, ⁶³ Cu, Zn ^{64, 65} Cu, Zn ^{66, 67} Zn ve ⁶⁸ Zn KÜTLE (m / z) toplamak için Faraday bardak yerleştirin.
3. Izotop analizi için 0.1 M HNO ₃ 500 ppb Zn içeren bir solüsyon hazırlayın.
4. 100 ul / dakika teflon nebulizer ile birlikte bir püskürtme odası kullanarak Zn 500 ppb çözeltisi analiz eder. Her bir örnek için, her bir tarama entegrasyon süresi 8,389 sn olduğu 30 taramalar (30 döngü, 1 blok) ölçer.
5. Boş solüsyonu (örnekleri yeniden çözünmesi için kullanılan 0.1 M HNO ₃ çözeltisi) on-tepe sıfır yoğunlukları çıkarılarak arka plan düzeltin.
6. Kontrol ve ⁶² Ni doruk şiddeti ölçülerek doğru mümkün olan ⁶⁴ Ni izobarik girişim.Doğru, ⁶⁴ Ni / ⁶² Ni oranı doğal olduğunu enstrümantal kitle önyargı bu değeri (0,2548) varsayalım, ve daha sonra kütle 64 ⁶⁴ Ni kaldırın:
   _Ölçülen ⁶⁴ Zn _gerçek = ⁶⁴ Zn - _ölçülen ⁶⁴ Ni = ⁶⁴ Zn - ⁽⁶⁴ Ni / ⁶² Ni) ⁶² x _doğal Ni _ölçüldü.
7. JMC Lyon Zn standardının 500 ppb, standart solüsyonu (ya da IRMM-3702 gibi başka mevcut standart) numunelerin her bracketing ile enstrümantal kitle önyargı düzeltin. Önce ve örnek eksi 1 sonra ölçüldü ve 1.000 ile çarpılması iki standart ⁶⁶ Zn / ⁶⁴ Zn oranının ortalama numunenin ⁶⁶ Zn / ⁶⁴ Zn oranı bölünmesi standart braketi gerçekleştir (Denklem 1 e bakınız). JMC Lyon Zn standart Tipik dış hassasiyet 0,05 permil / amu (2 standart sapma, 2 sd) 'dir.

Sonuçlar

1.5 N HBr, ana çinko türleri (ZnBr3-) anyon değiştirme reçinesi ile form güçlü kompleksleri, çoğu diğer elemanlar reçine ile etkileşime yok iken. Çinko, daha sonra seyreltilmiş HNO ₃ orta değiştirme reçinesi ^6,7 salınır Zn Zn ²⁺ türleşmesini değiştirerek elde edilir.

Izotop oranı tipik olarak, standart göre 1000 sapmalar başına kısımlar olarak ifade edilir:

Tartışma

ölçümlerin tekrarlanabilirliği farklı analitik oturumları sırasında yürütülen aynı numunelerin çoğaltılmış analizlerle değerlendirilir. Örnek ⁶ için, aynı karasal kullanıcıların rock 7 defa tekrarlanır olan ve Tablo 2'de rapor edilen sonuçları elde edilmiştir.

Izotop fraksiyon ¹⁰ teorisinin beklenen ve bugüne kadar herhangi bir güneş sistemi malzeme ölçüldüğü gibi (örneğin, göktaşı ^{11-13, 3-5,} derin deniz çökelleri ^14,...

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi

Ad	Şirket	Katalog numarası	Yorumlar
Çoklu koleksiyon endüktif olarak bağlanmış plazma kütle spektrometresi	Thermo-Fisher
Anyon değiştirici reçine AG1 X8 200-400	Bio-Rad	140-1443-MSDS
Teflon beherler	Savillex	200-015-12
Daralan teflon ile yapılmış ev yapımı teflon

colunms