UREĐAJ ZA MJERENJE KONCENTRACIJE NATRIJA, …klinkemija.kbcsm.hr/HDMB/BiochMedARHIVA/Vol06_2-3_1996/03Rume… · analizi bioloških materijala analizatorima, važna je i osjetljivost

Stručni članak U D K : 615 .451 .3 .47 Professional Paper

UREĐAJ ZA MJERENJE KONCENTRACIJE NATRIJA, KALIJA, IONIZIRANOG KALCIJA I KLORIDA

U KRVI I URINU Vlatko Rumenjak,' Ivan Kruhak,2 Stjepan Milardović,3

Biserka Borovnjak-Zlatarić,3 Damir Iveković3

1 Klinički zavod za laboratorijsku dijagnostiku Medicinskog fakulteta i KBC Zagreb, Zagreb

2 Prehrambeno-biotehnološki fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb 3 Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb

SAŽETAK- Opisan je mjerni sustav koji rabi ionsko-selektivne elektrode za mjerenje koncentracije elektrolita (kalijevih, kalcijevih, natrijevih i kloridnih iona) u uzorcima seruma ili pune krvi. Mjerna ćelija sadrži četiri ionsko-selektivne elektrode i referentnu elektrodu. Ionsko-selektivne elektrode za mjerenje koncentracije kalija (K+), kalcija (Ca2*) i natrija (Na*) zasnivaju se na PVC membrani u kojoj je otopljen ionofor. Kao ionofor za kalij upotrijebljen je valinomicin, za kalcij je rabljen (N,N,N,N'-tetracikloheksil-3-oksapentandiamid), a za natrij ETH 2120 (N,N,N',N'-tetracikloheksil-l,2-fenilendioksidiacetamid). Za mjerenje aktivnosti klorida (CL) izvedena je polikristalinična kruta membrana koja sadrži tabletirani srebro-sulfid i srebro-klorid (AgiAgCl). Izvedeni mjerni sustav baždaren je vlastitim i komercijalnim otopinama za baždarenje. Izmjerene vrijednosti uspoređene su s vrijednostima izmjerenim na komercijalnim analizatorima za mjerenje koncentracije elektrolita (Spectrum II, Ih 501, Olympus analizatoru i AVL 982 analizatoru). Postignuta je dobra korelacija sa spomenutim komercijalnim instrumentima, uz dobru točnost i preciznost.

Ključne riječi: analizator, serum, krv, kalij, ionizirani kalcij, natrij.

UVOD

Potenciometrijsko mjerenje aktivnosti (koncentracije) elektrolita u biološkim tekućinama postalo je opće prihvaćena metoda u kliničkoj kemiji. Ionsko-selektivne elektrode kao detektori pružaju niz mogućnosti pri analizi bioloških materijala pomoću automatiziranih uređaja (1,2).

BIOCHEMIA MEDICA god. 6, br. 2-3, 1996. 223

Uređaj za mjerenje koncentracije natrija, kalija, ioniziranog kalcija ... V. Ruraenjak i sur.

1. Ionsko-selektivne elektrode mogu mjeriti aktivnost neke ionske vrste u uzorcima koji nisu posebno pripremani, dakle ne traže predobradu mjernog analita.

2. Ionsko-selektivne elektrode mogu biti izvedene kao vrlo male naprave koje omogućuju izravno mjerenje u maloj količini nerazrjeđenog seruma, plazme, pune krvi ili urina.

3. Više različitih elektroda može se ugraditi u jednu mjernu ćeliju, što omogućuje konsekutivno mjerenje aktivnosti različitih ionskih vrsta u jednom mjernom uzorku.

4. Ionsko-selektivne elektrode omogućuju kontinuirano mjerenje aktivnosti elektrolita preko ekstrakorporalnih uređaja ili čak intravaskularnim kateterima.

Široka i opće prihvaćena primjena ionsko-selektivnih elektroda dovela je do vrlo velikog broja raznolikih konstrukcija elektroda i do pojave niza komercijalnih analizatora elektrolita koji se primjenjuju u medicini.

Mjerenje s ionsko-selektivnim elektrodama temelji se na mjerenju potencijala galvanskog članka koji se sastoji od mjerne i referentne elektrode. Mjerna elektroda sastoji se od tijela elektrode, ionsko-selektivne membrane, unutarnjeg elektrolita, te unutarnje referentne elektrode (slika 1).

Odziv takve elektrode definiran je Nernstovom jednadžbom:

0 zF (1)

S l i k a 1. - Konstrukcija ionsko-selektivnih elektroda s čvrstom (lijevo) ionsko-izmjenjivačkom membranom (desno). (1) električni kontakt, (2) AgIAgCl

elektroda, (3) ionsko-selektivna površina, (4) silikonska brtva, (5) unutarnji elektrolit i (6) tijelo elektrode.

F i g u r e 1. - Construction of ion-selective electrodes ivith solid-state (left) and ion-exchange membrane (right). (1) electric contact, (2) Ag/AgCl, (3) ion-selective

surface, (4) silicon gasket, (5) internal electrolyte, and (6) body of electrode.

224 BIOCHEMIA MEDICA god. 6, br. 2-3, 1996.

V. Rumenjak i sur. Uređaj za mjerenje koncentracije natrija, kalija, ioniziranog kalcija ...

E je potencijal elektrode, E je standardni redukcijski potencijal, i? je opća plinska konstanta, T je apsolutna temperatura, Fje Faradayeva konstanta, z je naboj mjernog iona, dok a predstavlja aktivnost iona.

Kada se mjerenje provodi u uzorku koji sadrži više različitih anal i ta (ionskih vrsta) dolazi do pojave interferencije, pa se odziv elektrode opisuje Nikolski-Eisenmanovom jednadžbom:

E = E0 + S\og[aA + kZaf"B] (2)

S je teoretski naboj krivulje (E = f [i0g(c)] i iznosi 59,16 mV za promjenu aktivnosti od 10 puta , a je aktivnost mjernog iona, a je akt ivnost inter-ferirajućeg iona, dok je K'A°'B koeficijent selektivnosti. Koeficijent selektivnosti pokazuje koliko je određena ionsko-selektivna elektroda osjetljiva na interferirajući ion. Za idealni senzor koeficijent selektivnosti je j ednak nuli.

Primjena ionsko-selektivnih elektroda u mjerenju aktivnosti (koncentracije) elektrolita ovisi o vrsti uzorka (serum, plazma, puna krv, urin), jer sve su to vrlo kompleksni uzorci. Pored selektivnosti za primjenu u analizi bioloških materi jala analizatorima, važna je i osjetljivost elektroda, brzina odziva, te što manji difuzijski potencijal referentne elektrode (3-4).

Premda ionsko-selektivne elektrode mjere aktivnost iona, tradicijski se rezul tat i mjerenja izražavaju kao koncentracije iona kako bi se postigla jednoobraznost s prikazom rezul ta ta dobivenih metodama plamene fotome-trije (3).

Mjerni sustav s ionsko-selektivnim elektrodama pr ikazan u ovom radu rabi ionsko-selektivne elektrode za mjerenje koncentracije kalijevih, kal-cijevih, natrijevih i kloridnih iona u biološkim tekućinama. Sustav je razvijen na Zavodu za opću i anorgansku kemiju Fakul te ta kemijske tehnologije i inženjerstva Sveučilišta u Zagrebu u suradnji s Kliničkim zavodom za laboratorijsku dijagnostiku Medicinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu.

EKSPERIMENTALNI DIO

Kemikal i je i r e a g e n s i

Sve kemikalije koje su rabljene u ovom radu su analitičke čistoće (p.a.). Pripremljene su dvije otopine za baždarenje mjernog uređaja: prva oto

pina (s i) sadrži: 113.5 mmol/L NaCl, 36.5 mmol/L Na-acetata , 4 mmol/L KC1, 1.25 mmol/L CaCl i 0.75 mmol/L Mg-acetata. Druga otopina (s2) sadrži: 67 mmol/L NaCl, 33 mmol/L Na-acetata , 8 mmol/L KC1, 2.5 mmol/L M CaCl2 i 14.83 mmol/L Mg-acetata. Obje otopine imaju ionsku jakost 160 mmol/L i pH = 7.00. Kemikalije su proizvodi tvr tke "Kemika". Sve otopine su pripremljene s demineral iziranom vodom iz Milipore - MiliQ uređaja.

Otopine potrebne za izradu ionsko-selektivne membrane : PVC, tetrahi-drofuran, kalcijev ionofor (N,N,N,N-tetracikloheksil-3-oksapentandiamid),


Uređaj za mjerenje koncentracije natrija, kalija, ioniziranog kalcija ... V. Rumenjak i sur.

kalijev ionofor (valinomicin), te natrijev ionofor (NN-Dibenzil-N,N-difenil--1,2-fenilendioksildiacetamid), bis(2-etilheksil) sebacat, bis(l-etilheksil) adi-pat, te 2-nitrofenil-oktil eter su proizvodi tvrtke Fluka. Membrane su izvedene prema postupku opisanom u referenci (5).

Kontrolni uzorci Kao kontrolni uzorci upotrijebljene su ampulirane otopine s određenim

rasponima koncentracija iona, inače rabljene za kontrolu analizatora koji određuju kiselo-baznu ravnotežu krvi ili kod analizatora za mjerenje koncentracije elektrolita u krvi i urinu.

ContrlL PLUS 2 (Instrumentation Laboratorv, Milano, Italija) obuhvaća područje referentnih vrijednosti koncentracija za elektrolite i plinove u krvi.

CONTROL STP 1, 2 i 3 (Nova Biomedical, USA) obuhvaća područje referentnih i patoloških vrijednosti koncentracija za elektrolite i plinove u krvi.

GL Certain level 2 lot 342503 (Ciba - Corning, USA) obuhvaća područje referentnih vrijednosti koncentracija za elektrolite i plinove u krvi. Uzorci ContrlL i CONTROL STP mjereni su svaki dan tijekom 7 dana.

Uzorci krvi Smjesa seruma pripravljena je od ostataka seruma iz redovnog rada,

podijeljena u manje količine (2 mL) i čuvana na -20°C do trenutka određivanja koncentracije elektrolita. Odmah po otapanju seruma određena je koncentracija elektrolita na opisanom uređaju.

Obrađivani su serumi iz redovnog rada bez obzira na lipemiju, ikterič-nost ili moguće patološke nalaze proteina. Posebno su odabirani uzorci s izrazito sniženim ili povišenim koncentracijama elektrolita kako bi se ispitala i linearnost unutar što šireg mjernog područja.

Konstrukcija senzora Tijelo senzora izrađeno je iz PVC plastike (slika 1). Unutarnja elektroda

izvedena je kao Ag/AgCl žica uronjena u otopinu unutarnjeg elektrolita (lmmol/L otopina AgNO kod kloridne elektrode, 100 mmol/L otopina CaCl kod kalcijeve elektrode i 150 mmol/LM otopina NaCl kod natrijeve elektrode). čvrsta Ag/AgCl polikristalinična membrana učvršćena je silikonskom brtvom, dok su izmjenjivačke PVC membrane (Na+, Ca2+ i K+) učvršćene PVC kapom nataknutom na tijelo elektrode.

Mjerni uređaj Dijelovi konstruiranog mjernog uređaja (slika 2) su: - šesterokanalna mjerna ćelija (slika 3) ukupnog volumena približno

20|iL, izrađena od pleksi stakla.



S l i k a 2 . - Blok shema mjernog uređaja. F i g u r e 2 . - A diagram of the measuring instrument

- četiri mjerne ionsko-selektivne elektrode i referentna elektroda. - dvije peristalt ičke pumpe koje služe za uzimanje uzorka i ispiranje

mjerne ćelije. - računalom upravljan uređaj za kontrolu rada peristalt ičkih pumpi. - peterokanalno analogno pojačalo mjernog signala. - 12-bitni analogno-digitalni pretvornik, vrijeme pretvorbe 60 (is. - osobno računalo, AT - 286. Programska podrška napisana je u QBasicu, tako da kons t ru i rani

mjerni sustav radi potpuno autonomno, dakle kao on-line uređaj . Uređaj se automatski baždari u interval ima od 30 minuta , najmanja brzina rada iznosi 50 uzoraka (200 mjerenja) u jednom satu.

Ispitano je slaganje rezul ta ta dobivenih na opisanom mjernom uređaju s rezul tat ima dobivenim na analizatorima koji aktivnost elektrolita također određuju ionsko-selektivnim elektrodama:

- IL 501 ( Ins t rumenta t ion Laboratorv, Milano, Italy) - Spectrum II (Abbott Laboratories, Diagnostic Division, Tex, USA) - Kodak Ektachem 500 (Kodak, Rochester, USA) - AVL 984 (AVL Medizintechnik, Graz, Austr ia) - Olvmpus AU 800 (Olvmpus, Tokyo, Japan)



izlaz elektrolita

uiaz elektrolita S l i k a 3 . — Shematski prikaz mjerne ćelije.

F i g u r e 3 . - A diagram of measuring cell.

228 BIOCHEMIA MEDICA god. 6, br. 2^3, 1996.


Metoda rada Točnost je ispitivana kontrolnim uzorcima. Preciznost u seriji (N = 29)

provjerena je kontrolnim uzorkom GL Certain, a preciznost iz dana u dan mjerenjem poola seruma tijekom 20 dana.

Korelacija je ispitivana višekratno tijekom dva mjeseca uz standardizaciju mjernog uređaja s vlastitim standardnim otopinama i standardnim otopinama tvrtke AVL.

Uzorci seruma u kojima se trebala izmjeriti koncentracija ioniziranog kalcija čuvani su na temperaturi od -20 C, a otopljeni su neposredno prije mjerenja.

Nakon otapanja seruma određenje pH uzorka na analizatoru za određivanje kiselo-bazne ravnoteže, a potom je izmjerena koncentracija ioniziranog kalcija na opisanom uređaju.

Koncentracija ioniziranog kalcija je potom izražena kao koncentracija pri pH = 7,4 prema sljedećoj jednadžbi:

REZULTATI MJERENJA

Točnost Rezultati ispitivanja točnosti prikazani su u tablici 1. Usporedo su

prikazani referentni i postignuti rasponi koncentracija za sve kontrolne uzorke, srednje vrijednosti i pripadajuće standardne devijacije.

Kalij. Postignuti rezultati pokazuju dobro slaganje s referentnim rasponima koncentracija kod oba kontrolna uzorka.

Kalcij. Kod uzorka "ContrlL" postignuti rezultati podudaraju se s referentnim rasponom koncentracija. Međutim, s CONTROL uzorcima u području povišenih vrijednosti koncentracija postignuti raspon pomaknut je prema višim, a u području sniženih vrijednosti postignuti raspon pomaknut je prema nižim vrijednostima koncentracija.


gdje je razlika pH - 7,4 - pH (izmjereni), a Ca je izmjerena koncentracija ioniziranog kalcija na opisanom mjernom uređaju (6).

Statističke metode Statistička obrada obuhvatila je izračunavanje srednje vrijednosti iz

mjerenih koncentracija, standardne devijacije i koeficijenta varijacije, a kod ispitivanja korelacije izračunati su nagib pravca (a) i odsječak (b), te koeficijent korelacije.


T a b l i c a 1. — Prikazani su rezultati mjerenja koncentracije kalija, kalcija, natrija i klorida u kontrolnim otopinama.

T a b l e 1. — Results of determination of potassium, calcium, sodium and chloride-ion concentrations in control solutions.

Kontrolni uzorci

contrlL CONTROL1 CONTROL 2 CONTROL 3




Srednja vr.

mmol/L

4.60 5.32 3.89 2.01

1.06 1.49 0.97 0.59

140.0 161.5 138.3 118.5

104.0 126.0

98.0 82.0

Referentni raspon mmol/L

4,40-4,80 4,95-5,69 3,67-4,12 1,81-2,21

1,00-1,12 1,36-1,61 0,88-1,06 0,51-0,67

137-143 156-167 135-141,5

113,5-123,5

100-108 122-130

94-102 78-86

Postignuti raspon mmol/L

kalij (KO

4,20-4,70 5,50-5,67 3,80-3,85 1,93-2,12

kalcij (Ca2+)

1,06-1,10 1,59-1,70 0,80-1,03 0,47-0,60

natrij (Na*)

136-146 162-179 134-141 102-115

klorid (CL)

94-104 122-126

95-97 77-83

Srednja vr.

mmol/L

4.53 5.56 3.82 2.05

1.07 1.67 0.94 0.50

141.4 172.5 137.3 108.7

96.7 124.5

96 80

Štand. dev.

mmol/L

0.21 0.08 0.02 0.07

0.02 0.05 0.11 0.05

3.2 7.4 3.3 6.9

3.3 1.7 1.2 2.3

Pogreška %

-1.5 4.5

-1.8 1.9

1.4 12.0 -3.0

-15.6

1.0 6.8

-0.7 -8.2

-7.0 -1.2 -2.0 -2.4

Natrij. Rezultat i točnosti kod natrijeve elektrode pokazali su slabije rezul tate: postignuti rasponi mjerenja n a opisanoj elektrodi bili su izvan referentnog raspona koncentracija, dok su srednje vrijednosti koncentracija kod ContrlL i CONTROL 2 uzorka bile u n u t a r referentnog raspona. Oba ova uzorka obuhvaćaju područje referentnih vrijednosti za natr i j . Veće s t andardne devijacije kod povišenih i sniženih vrijednosti ukazuju na veće rasipanje rezul ta ta u tom koncentracijskom području.

Kloridi. Post ignuti rasponi koncentracija za kloride kod oba kontrolna uzorka i kod svih koncentracijskih raspona nalazili su se u n u t a r referentnog raspona.

P r e c i z n o s t

Rezultat i preciznosti iz dana u dan pr ikazani su u tablici 2. Izračunate su srednja vrijednost, s t andardna devijacija i koeficijent varijacije za koncentraciju elektrolita i nagib baždarnog pravca. Koeficijent varijacije nagiba



T a b l i c a 2 . - Prikaz rezul ta ta preciznosti iz dana u dan. T a b l e 2 . - Day-to-day precision results

ise

Kalij Kalcij Natrij Klorid

srednja

konc. m mol/L

6.35 0.83

148.63 103.75

vrijednost

nagib mmol/L

55.93 21.03 43.51

-45.95

standardna devijacija

konc. mmol/L

0.18 0.10 5.73 2.10

nagib mmol/L

3.92 2.15 7.66

-3.00

koeficijent

konc.

2.91 12.76

3.86 2.02

varijac. (%)

nagib

7.00 10.20 17.60

6.50

pravca kod kalija, natri ja i klorida veći je od koeficijenta varijacije koncentracije, osim kod ioniziranog kalcija. Veći koeficijent varijacije koncentracije kod ioniziranog kalcija ukazuje da na rezul ta t utječe i pH seruma. Kada se rezul tat i ioniziranog kalcija izraze kao koncentracija kalcija kod pH = 7.4, koeficijent varijacije postaje niži (tablica 2a).

T a b l i c a 2 a . — Prikazani su rezultati preciznosti iz dana u dan za koncentraciju kalcija izraženu kao koncentraciju kod pH = 7.4.

T a b l e 2 a . - Day-to-day precision results for calcium concentration expressed as concentration at pH = 7.4.

Kalcij (ion.)

broj mjerenja

7

sred. vr. mmol/L

1,05

štand. dev. mmol/L

0,04

koeficijent varijacije

4 ,1%

Rezultat i preciznosti u seriji pr ikazani su u tablici 3. Ponovljivost rezul ta ta u seriji dobivenih s e lektrodama za kalij i klorid je dobra, dok su za kalcijevu i natrijevu elektrodu dobiveni rezul ta t i malo slabiji. Sve ionsko-selektivne elektrode pokazale su dobru preciznost u seriji s najvećim koeficijentom varijacije od 3.2 % (u slučaju ioniziranog kalcija). Srednja vrijednost izmjerene koncentracije ioniziranog kalcija bila je 12.1 % niža, a za natri j 12.6 % viša od deklar i ranih vrijednosti za Corning ins t rumente .

T a b l i c a 3 . - Prikaz rezultata preciznosti u seriji (broj mjerenja = 20). T a b l e 3 . - Within-run precision results (N = 20)

ise

Kalij Kalcij Natrij Klorid

srdnja vr. mmol/L

4,905 0,958 152,3 93,24

štand. dev. mmol/L

0,06 0,03 4,14 0,58

raspon mmol/L

4,80-5,00 0,89-1,02

144,7-159,7 92,46-94,68

koef. var. %

1,2 3,2 2,7 0,6

BIOCHEM1A MEDICA god. 6, br. 2-3, 1996. 231


Tablica 4. — Pr ikazani su rezul ta t i usporedbe izmjerene koncentracije s izvedenim ionsko-selektivnim elektrodama i s e lektrodama komercijalnih

analizatora. AVL - baždarenje s baždarnim otopinama tvrtke AVL, VI -baždarenje s vlast i t im otopinama.

T a b l e 4 . - Results of comparison betvveen concentration determination on self-developed ion-selective electrodes and commercial analvzer electrodes; and

betvveen calibration betvveen AVL companv's AVL, VI calibration solutions and self-developed solutions

ion

Kalij

Kalcij

Natrij

Klorid

elektroda

Spectrum izv. elektr. AVL izv. elektr. Olvmpus izv. elektr. Spectrum

izv. elektr.

br. uz. bažd.

ot.

32 VI 24 AVL 12 AVL 37

VI

sred. vr.

mmol/L

4,060 4,059 1,222 1,221

143,05 143,96 102,26

105,26

štand. dev.

mmol/L

0,684 0,716 0,136 0,148 2,685 2,778 11,98

10,91

a

1,033

1,006

0,941

1,070

b

-0,137

-0,008

9,401

10,338

koef. kor.

0,987

0,92

0,918

0,975

koef. var. %

16,8 17,6 11,1 12,1

1,9 1,9

11,7

10,4

S l i k a 4 . — Korelacija izmjerenih (broj uzoraka = 37) koncentracija klorida (Clj izvedenim uređajem (ordinata) i Spectrum analizatorom (apscisa).

F i g u r e 4 . - Correlation betiveen determined (N=37) chloride concentrations (Cl) using self-developed Instruments (ordinate) and Spectrum analjzer (x-axis).



Rezultati korelacije Rezultati usporedbe s drugim analizatorima prikazani su u tablici 4.

Baždarenje mjernog uređaja izvedeno je standardima tvrtke AVL i vlastitim standardima (VI), stoje u tablici posebno naznačeno. Na slikama je prikazana korelacija rezultata izmjerenih na izvedenom uređaju s rezultatima izmjerenim na spomenutim analizatorima.

Kloridi. Rezultati usporedbe aktivnosti za klorid dobiveni izvedenim uređajem i Spectrum analizatorom dobro koreliraju. Vidi se da je i linearnost zadovoljavajuća u ispitivanom rasponu aktivnosti (slika 4).

Kalij. Rezultati usporedbe aktivnosti za kalij dobiveni izvedenim uređajem i Spectrum analizatorom dobro koreliraju. Iz slike 5 može se uočiti i postignuta dobra linearnost rezultata u ispitivanom rasponu aktivnosti (koncentracije).

S l i k a 5 . - Korelacija izmjerenih (broj uzoraka = 32) koncentracija kalija (K) izvedenim uređajem (ordinata) i Spectrum analizatorom (apscisa).

F i g u r e 5 . - Correlation between determined (N=32) potassium concentrations (K*) using self-developed instrument (ordinate) and Spectrum analjzer (x-axis).



Kalcij. Aktivnost ioniziranog kalcija izmjerena izvedenim uređajem je uspoređena s aktivnošću ioniziranog kalcija izmjerenom na anal izatoru AVL 962 kod pH = 7.4. Ovi rezultat i postignuti su uz baždarenje s AVL s tandard ima (slika 6).

Natrij. Za natri j je postignut koeficijent korelacije od 0,918, ali pravci korelacije imaju veliki odsječak (slika 7).

S l i k a 6. — Korelacija izmjerenih (broj uzoraka = 24) koncentracija ioniziranog kalcija (Ca2*) izvedenim uređajem (ordinata) i AVL analizatorom (apscisa).

F i g u r e 6 . - Correlation betuieen determined (N=24) ionized calcium concentrations (Ca2*) using self-developed instrument (ordinate) and AVL

analyzer (x-axis).

RASPRAVA

Potenciometrijsko mjerenje aktivnosti elektrolita u medicinskoj biokemiji je područje s ta lnih znanstvenih istraživanja radi daljnjih poboljšanja senzora i mjernih uređaja. Opisani mjerni uređaj rezul tat je vlasti t ih istraživanja na tom području. Rezultat i mjerenja s ionsko-selektivnim elektrodama razlikuju se ovisno o proizvođaču elektroda. Zbog toga su rezul tat i vrijednosti izmjerenih koncentracija postignuti na opisanom ins t rumentu



S l i k a 7 . — Korelacija izmjerenih (broj uzoraka, = 12) koncentracije natrlja (Na*) izvedenim uređajem (ordinata) i Olympus analizatorom (apsclsa).

F i g u r e 7.— Correlation betuieen determined (N=12) sodium concentratlons (Na*) using self-developed Instrument (ordlnate) and Olympus analyzer (x-axls).

uspoređeni s iskazanim vrijednostima prizvođača kontrolnog uzorka i prema njegovom instrumentu: vrijednosti za ContrlL uspoređene su s vrijednostima za IL analizator, a uz CONTROL uzorak s instrumentom Nova Biomedical.

Rezultati točnosti, preciznosti iz dana u dan i preciznosti u seriji bili su zadovoljavajući, osobito kod elektroda za kalij, kloride i kalcij. Ionsko-selektivna elektroda za natrij pokazala je nešto slabije rezultate, što ukazuje da ovakav sastav membrane natrijeve elektrode nije zadovoljavajući. Kalijeva, kalcijeva i kloridna elektroda pokazale su dobre rezultate u ispitivanom koncentracijskom području, što upućuje na dobru linearnost odziva izvedenih elektroda.

Korelacija s drugim instrumentima dala je dobre rezultate. U ovom je radu uspoređivanje izvedeno samo s analizatorima na kojima se aktivnost



elektrolita određuje ionsko-selektivnom elektrodom, a ne i p lamenom foto-metrijom, budući da nisu uspoređene metode već samo ionsko-selektivne elektrode vlasti te konstrukcije s e lektrodama komercijalnih anal izatora.

Opisani uređaj izveden je tako da može djelovati kao cjelina, p remda se mogu izvesti inaćice s jednostavnijom mjernom ćelijom i manjim brojem elektroda. Tako se mogu primjenom osobnog računala i razvijenog elektroničkog okruženja razviti mjerni sustavi pogodni za istraživanje ili pak rut inski rad. To je posebice važno kada je potrebno mjeriti aktivnost onih ionskih vrs ta za koje ne postoje komercijalna rješenja ili su ova preskupa. Poznato je da IFCC jednoznačno ne navodi sastav otopina za baždarenje ionsko-selektivnih elektroda koje se koriste u biokemijskoj analizi krvi, seruma i urina. Stoga svaki proizvođač preporuča vlastite otopine za baždarenje i kontrolu. Pr ipremom vlasti t ih baždarnih otopina omogućuje se potpuno autonomni rad s opisanim uređajem.

INSTRUMENT FOR DETERMINATION OF SODIUM, POTASSIUM, IONIZED CALCIUM A N D CHLORIDE

CONCENTRATIONS IN BLOOD AND U R I N E

SUMMARY - The four ion-selective electrodes on Une analyzer for potassium, sodium, calcium and chloride-ion simultaneous determination in serum and whole blood samples of healthy and diseased subjects are described. An ion-selective electrode ivith polycrystalline solid membrane (Ag S) for chloride-ion and ion-selective electrodes incorporating appropriate ionophore in polyvinylchloride membrane for potassium, sodium and calcium-ion concentration determination was used. The measuring system was calibrated with self-developed calibrating solutions. The measured concentration values were correlated to the values obtained on commercial analyzers. The correlation regarding accuracy and precision was good. Due to its low cost and simplicity, the described analyzer is very suitable for loui series determinations, vuhere expensive analyzers are not opportune.

LITERATURA

1. Oesch U, Ammann D, Simon W. Ion selective membrane for clinical use. Clin Chem 1986;32/8:1448-59.

2. Maas AHJ. IFCC reference method and materials for measurement of pH, gases and electrolytes in blood. Scand J Clin Invest 1993;53:83-94.

3. Band DM, Kratochvil P, Poole Wilson PA, Treasure T. Relationship betvveen acti-vity and concentration measurements of plasma potassium. Analyst 1987; 103: 246-51.

Maas AHJ, Siggaard-Andersen O, Weisberg HF, Zijistra GW. Ion selective electrodes for sodium and potassium: a new problem of what is measured and what should be reported. Clin Chem 1985;3173:482-5. Moody GJ, Oke RB, Thomas JDR. A calcium-sensitive electrode based on liquid ion exchanger in poly(vinyl chlo-ride) matrix. Analyst 1970;95:910-8. Hristova EN, Cecco S, Niemela JE, Rehak NN, Elin RJ. Analyzer-dependent


>


differences in results for ionized calcium, ionized magnesium, sodium, and pH. Clin Chem 1995; 41/11:1649-53.

7. Madsen S, Igaard K. Evaluation of a new automatic calcium ion analyzer. Clin Chem 1977;23/4:690-4.

9. Thode J, Holmegaard N, Trasbol I, Anderes-Fogh N, Siggaard-Andersen O. Adjusted ionized calcium (at pH 7.4) and actual ionized calcium (at actual pH) in

capillary blood compared for clinical evaluation of pat ients with disorders of calcium metabolism. Clin Chem 1990;36/ 3:541-4.

10. Boetefur AK, Muller-Plathe O. Evaluation of a new method for determining the total calcium concentration using diluted p lasma and ion-selective ele-ctrode. E u r J Clin Chem Clin Biochem 1995;33:749-54.


Documents

UREĐAJ ZA MJERENJE KONCENTRACIJE NATRIJA, …klinkemija.kbcsm.hr/HDMB/BiochMedARHIVA/Vol06_2-3_1996/03Rume… · analizi bioloških materijala analizatorima, važna je i osjetljivost