Automated wet ashing and multi-metal determination in biological materials by atomic-absorption spectrometry

Ohne Zusammenfassung

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Automated wet ashing and multi-metal determination in biological materials by atomic-absorption spectrometry

     

Bestimmung von Nanospuren Antimon in biologischer Matrix

Zusammenfassung Eine selektive Bestimmung von Antimon durch Atomabsorptionsspektrometrie ist durch elektrothermale Atomisierung von Antimonwasserstoff in einem Argonspülgasstrom möglich. Das Verfahren erfordert eine hohe und reproduzierbare Geschwindigkeit der Reduktion des Antimons zu Antimonwasserstoff in der wäßrigen Probelösung. Geeignete Bedingungen für diese Reduktion erreicht man, wenn man in der Lösung zunächst einen Komplex von Antimon(III) mit Äthylendiamintetraessigsäure bildet; dieser Komplex reagiert mit Natriumborhydrid in der geforderten Weise zu Antimonwasserstoff. Bei der Mineralisierung des organischen Materials ist auf genaue Temperaturführung zu achten.

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Determination of nanotraces of antimony in biological samples

Summary High selectivity in measuring antimony by atomic absorption spectrometry is obtained by electrothermal atomisation of stibine in a stream of argon purging gas. This procedure requires a fast and reproducible reduction to stibine of the total antimony present in an aequeous solution. Optimum conditions for this reduction are reached by first transforming all antimony in the solution to an EDTA-chelate of antimony(III) which then reacts uniformly with sodium boron hydride to give stibine. Close temperature control is essential in decomposition of biological samples.

     

Bestimmung von Arsen in biologischem Material mittels Atomabsorptionsspektralphotometrie

Zusammenfassung Eine modifizierte Arsenbestimmung mittels Flammenatomabsorption wird beschrieben. Die AsH₃-Entwicklung durch NaBH₄ erfolgt in einem Reaktionsgefäß, aus dem das Gas nach kurzer Reaktionszeit in die mit Stickstoff beladene Wasserstoffflamme geschwemmt wird. Die Nachweisgrenze liegt bei 10 ng.Der trockene Aufschluß des biologischen Materials mit Mg(NO₃)₂ als Veraschungshilfe wurde untersucht und festgestellt, daß die Mg(NO₃)₂-Zugabe der 4fachen Menge der Einwaage entsprechen muß, um alles vorhandene Arsen zu erfassen. Eine Veraschungstemperatur von 500° C ist ausreichend. Wenn vorverascht wurde, reichen etwa 2 h Veraschung im Muffelofen aus. Ein Querschnitt verschiedenster Lebensmittel, darunter auch höher belastete, sowie Trinkwasser und Waschmittelproben wurden untersucht.Vorgetragen auf der Tagung Euroanalysis II in Budapest, 25.–30. August 1975.     

Determination of heavy metals in sea water and in marine organisms by flameless atomic absorption spectrophotometry

Summary This paper presents results of an intercalibration of cadmium determination by means of flameless AAS in biological materials from toxicological experiments. Furthermore, the philosophy of this kind of investigation is discussed in some detail. The goal and the result of this investigation was a correspondence of the measurement results within an acceptable range. Contamination during further handling has been identified as the main reason for severe deviations. The authors made measurements in the labs of several colleagues. The equipment itself did not produce individual variations. Repeated intercomparison after elimination of identified systematic errors showed sufficient correspondence of the results.Teil XII: Fresenius Z. Anal. Chem.301, 294–299 (1980)     

Determination of lead in geological and biological materials by graphite furnace atomic absorption spectrometry

Summary Serious systematic errors inherent in the determination of lead in geological and biological samples by flameless atomic-absorption spectrometry are demonstrated. The reduced absorption of lead is due to partial interaction with alkaline, alkaline-earth and iron chlorides during the atomization stage. Incomplete dissociation of the volatile monochloride of lead in the gaseous phase reduces the absorption signal. An addition of 20% hydrogen to nitrogen (purge gas) diminishes signal suppression by removing the chlorine in form of volatile HCl. The detection limit is about 0.6 ppm in rocks and about 0.3 ppm in plant materials. Depending on the content in the samples the relative standard deviation is between 1 and 12%. The accuracy of the method was tested on 39 international standard reference samples.

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Bestimmung von Blei in geologischen und biologischen Materialien durch AAS mit der Graphitrohrküvette

Zusammenfassung Schwerwiegende systematische Fehler bei der Bestimmung von Blei in geologischen und biologischen Materialien mit der Graphitrohrküvette werden aufgezeigt. Die Reaktion von Blei mit Alkali-, Erdalkali- und Eisenchloriden während der Atomisierungsphase führt zur Bildung von Bleimonochlorid, das nur unvollständig dissoziiert und eine Signalunterdrückung zur Folge hat. Ein Zusatz von 20% Wasserstoff zu Stickstoff als Spülgas vermindert die Signalunterdrückung, indem überschüssiges Chlor als Chlorwasserstoff entfernt wird. Die Nachweisgrenze liegt bei ca. 0,6 ppm für Gesteine und bei ca. 0,3 ppm für Pflanzenmaterialien. Je nach der Konzentration beträgt die relative Standardabweichung 1–12%. Die Genauigkeit der Methode wurde an 39 internationalen Standardreferenzproben überprüft.

     

Total analysis of plant material and biological tissue by spark source mass spectrometry

Summary Analysis of biological material by spark source mass spectrometry is reported. Preliminary studies mainly based upon the analysis of the NBS standard reference material SRM-1571 (Orchard Leaves) are described. Attention is drawn to the importance of a suitable sample preparation method. The advantages of a wet digestion technique in a Teflon bomb are discussed and its use is justified by the satisfactory overall analysis precision of about 20%.

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Gesamtanalyse von Pflanzenmaterial und biologischem Gewebe mittels Funken-Massenspektrometrie

Zusammenfassung Die Analyse von biologischem Material mit der Funken-Massenspektrometrie wird beschrieben. Erste Untersuchungen basieren auf der Analyse der NBS-Standardprobe Orchard Leaves (NBS SRM-1571). Die Wichtigkeit einer geeigneten Probenvorbereitung wird betont. Die Vorteile der Naßaufschlußtechnik in einer Teflonbombe werden diskutiert und ihr Einsatz durch die gute Gesamtreproduzierbarkeit von etwa 20% gerechtfertigt.

     

Problems in the determination of chromium in biological materials. Comparison of flameless atomic absorption spectrometry and neutron activation analysis

Summary The effects of sample preparation on the analysis of chromium in biological matter have been investigated using brewer's yeast as a test material. The apparent chromium content of the yeast as determined by flameless atomic absorption spectrometry was significantly higher after destruction of the organic matter with HNO₃ in a closed pressure vessel than after wet-ashing in open vessels and after direct introduction of the sample into the graphite furnace. The results obtained by neutron activation analysis without any sample preparation, which corresponded to the atomic absorption values after digestion in the pressure vessel, showed that considerable errors arise in the other methods of sample treatment. Chromium analyses of dried and ashed yeast suggest that losses of volatile organic chromium compounds may occur during heating.

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Probleme bei der Chrombestimmung in biologischem Material. Vergleich der Bestimmung durch flammenlose AAS und Neutronenaktivierung

Zusammenfassung Die Einflüsse der Probenvorbereitung auf die Analyse von Chrom in biologischen Materialien wurden am Beispiel der Bierhefe untersucht. Bei Anwendung der flammenlosen Atomabsorptionsspektrometrie wurden nach der Zerstörung der organischen Substanz mit HNO₃ in einem geschlossenen Druckgefäß signifikant höhere Chromkonzentrationen gefunden als nach der Naßveraschung in offenen Gefäßen und nach direkter Eingabe der Proben in die Graphitrohrküvette. Aus dem Vergleich mit den bei der Neutronenaktivierungsanalyse ohne Probenvorbehandlung erhaltenen Ergebnissen, die den Atomabsorptions-Werten nach der Naßveraschung im Druckgefäß entsprachen, ist ersichtlich, daß bei den anderen Methoden der Probenvorbereitung beträchtliche Fehler auftreten. Die Chromanalysen von getrockneten und veraschten Hefeproben lassen vermuten, daß beim Erhitzen Verluste durch leichtflüchtige organische Chromverbindungen entstehen.

     

Verbesserung der Nachweisempfindlichkeit der instrumentellen Neutronenaktivierungsanalyse: Anticomptonspektrometrie mit einem zentralen Ge(Li)-Bohrlochdetektor

Zusammenfassung Zur Steigerung der Nachweisempfindlichkeit der instrumentellen neutronenaktivierungs-analytischen Spurenelementbestimmung in biologischen Proben wurde ein Anticompton-Spektrometer aufgebaut, bei dem erstmals ein Ge(Li)-Bohrlochdetektor als Zentraldetektor eingesetzt wird. Als Fängerdetektoren für die aus dem Ge(Li) austretenden Compton-Streuquanten dienen zwei zylindrische NaJ(Tl)-Kristalle (8 Ø × 4 mit jeweils halbzylindrischer Bohrung), die den Zentraldetektor in optimaler Geometrie umgeben. Die Leistungsfähigkeit der Anlage für 1 ml Quellen wird durch folgende Y-88 Güteziffern demonstriert: 20,4 bei 122 keV, 4,0 bei 662 keV, 2,9 bei 1332 keV.Im Koinzidenzbetrieb wird eine wirkungsvolle Bremsstrahlungsunterdrückung erreicht. Für Serumproben beträgt der P-32-Unterdrückungsfaktor 28,4 bei 136 keV, so daß die Nachweisgrenze für die Se-75-Bestimmung über die 136 keV-Linie um einen Faktor 5 gegenüber einer at cap-Messung der Probe mit einem 95 cm³ Ge(Li)-Vollkristall erniedrigt werden kann.Herrn Prof. Dr. K. E. Zimen zum 65. Geburtstag gewidmet.     

A new analytical system for multicomponent gas-chromatographic analysis of metabolites in biological material

Summary A new method for the gas-chromatographic multicomponent analysis of metabolites in biological material is described. It is an analytical procedure involving several extractions carried out under different conditions. In this procedure the metabolites are divided according to their functional groups and specific chemical behaviours into eight main fractions: lipids, hydrocarbons, organic acids, neutral substances, phenols, amines, amino acids and carbohydrates. Each of these fractions is derivatized; the components are separated and estimated by gas chromatography. This analytical system was applied to the determination of a number of metabolites in serum, urine, amniotic fluid, sperma, tissues and other biological materials.

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Neues Analysensystem zur Multikomponenten-GC-Analyse von Metaboliten in biologischem Material

Zusammenfassung Eine Methode für die Multikomponenten-GC-Analyse von Metaboliten in Biomaterialien wird beschrieben. Das Verfahren umfaßt mehrere Extraktionen, die unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt werden. Die Komponenten werden in Abhängigkeit von ihren funktionellen Gruppen und spezifischem chemischen Verhalten in acht Hauptfraktionen geteilt: Lipide, Kohlenwasserstoffe, organische Säuren, neutrale Substanzen, Phenole, Amine, Aminosäuren und Kohlenhydrate. Die Komponenten jeder Gruppe werden nach spezieller Derivatisierung gaschromatographisch getrennt und bestimmt. Dieses neue System ist bei verschiedenen biologischen Materialien (klinische Proben, Pflanzen- und Tiergewebe) angewandt worden.

     

Neutronenaktivierungsanalytische Bestimmungen von Quecksilbergehalten in diversen Fischproben und anderen biologischen Materialien

Zusammenfassung Quecksilbergehlte in verschiedenartigen Fischproben und anderen biologischen Materialien wurden durch die Neutronenaktivierungsanalyse über das Hg-197 bestimmt. Ein in der Literatur beschriebenes Verfahren diente unter Ausnutzung der Flüchtigkeit von Quecksilber(II)-chlorid und der leichten elektrolytischen Abscheidbarkeit des Quecksilbermetalls der unumgänglichen Isolierung der Quecksilberaktivität. Die durch diese Methode nicht bewirkte, jedoch notwendige Abtrennung vom gewöhnlich anwesenden Au-198 wurde durch Verflüchtigung des Quecksilbers als Metall erreicht. Bedenklich hohe Gehalte an Quecksilber ließen sich in einigen japanischen Thunfischkonserven sowie in Weißfischen des Rheins nachweisen.Frau M. Friedrich danken wir für ihre wertvolle Mithilfe bei der Durchführung dieser Arbeit.     

Simultaneous determination of lead, cadmium and zinc in aerosols by anodic stripping voltammetry

Summary The simultaneous determination of lead, cadmium and zinc in air particulate matter by anodic stripping voltammetry is described. Optimum conditions for the anodic stripping of lead, cadmium and zinc were determined using ammonium tartrate buffer at pH 4.5. Interferences from other metals were not encountered and the estimations were reproducible within a standard deviation of ±10%. Low blank values and high sensitivity of the method allowed the determinations at sub-ppb levels with an electrolysis time of 3–10 min. The geometric mean concentrations of lead, cadmium and zinc at various locations in Greater Bombay during 1979 are also presented.

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Simultanbestimmung von Blei, Cadmium und Zink in Aerosolen durch anodische Stripping-Voltammetrie

Zusammenfassung Die optimalen Bedingungen für die Bestimmung von Pb, Cd und Zn unter Verwendung von Ammoniumtartratpuffer pH 4,5 wurden ausgearbeitet. Störungen durch andere Metalle traten bei den untersuchten Aerosolen nicht auf. Die Standardabweichungen lagen bei ±10%. Infolge niedriger Blindwerte und hoher Empfindlichkeit konnten Bestimmungen im sub-ppb-Bereich mit Elektrolysenzeiten von 3–10 min durchgeführt werden. Ein Überblick über die Konzentration der genannten Metalle in der Luft von Bombay wird gegeben.

     

Cation distribution of the cochlea wall (Stria vascularis)

Summary It was possible to maintain the differentiated structure of inner ear tissues by freezing in supercooled propane, freeze-drying under special conditions and embedding the tissue in a low viscosity resin. Using LAMMA we were able to measure intracellular ion concentration and concentration gradients in the soft tissues such as muscle and stria vascularis specimens. The preliminary results demonstrate that the distribution of cations in the lateral wall of the cochlear duct is not uniform. The K/Na ratio in the basal cells was significantly higher (121) than in the spiral ligament and middle part of the stria vascularis (71). Changes of such concentration ratios recorded after anoxia suggest that an energy dependent active transport mechanism must exist in the stria vascularis.

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Kationenverteilung in der Schneckengangwand des Ohres (Stria vascularis)

     

Modifizierte atomabsorptionsspektroskopische Methoden zur Metallspuren-Analytik

Zusammenfassung Es wird ein Erfahrungsbericht über die Atomabsorptionsspektroskopie mit und ohne Flamme gegeben, wobei die Schwerpunkte in der Erkennung und Beseitigung von Störungen liegen. Anhand von Beispielen werden für die Flammen-AAS einschließlich Probenboot-Technik Störungen diskutiert, die durch Atombindungszustand, Untergrundabsorption, Viscositäts- und Oberflächenspannungsänderung bedingt sind. Für die flammenlose Quecksilber-Analytik wird ein selbstgebauter Zusatz mit Untergrundkompensator und für die flammenlose Hochtemperaturmethode ein selbstgebauter Tantalofen vorgestellt. Ausführlich wird auf Störungen durch Absorptionsüberlagerungen, sowie auf Optimierungen in der Direktanalyse von Urin und Blut bzw. Serum auf Schwermetallspuren beim Arbeiten mit kommerziellen Graphitöfen eingegangen.Vortrag anläßlich der Tagung Spurenanalyse, 2. bis 5. April 1973 in Erlangen.