Summary

Medições de alta precisão de zinco isotópicas Aplicadas à mouse Órgãos

Published: May 22, 2015
doi:

Summary

We present the technique to measure with high precision zinc isotope ratios in mouse organs.

Abstract

Nós apresentamos um procedimento para medir com alta precisão as taxas de isótopos de zinco em órgãos do mouse. O zinco é composto por 5 isótopos estáveis ​​(64 Zn, 66 Zn, 67 Zn 68, Zn e Zn 70), que são naturalmente fraccionados entre órgãos do mouse. Nós primeiro mostrar como dissolver os diferentes órgãos, a fim de libertar os átomos de Zn; este passo é realizado por uma mistura de HNO 3 e H 2 O 2. Em seguida, purificar os átomos de zinco a partir de todos os outros elementos, em particular de interferências isobáricas (por exemplo, NI), por cromatografia de troca aniônica em um diluído HBr / HNO meio 3. Estas duas primeiras etapas são realizadas em um laboratório limpo usando produtos químicos de alta pureza. Finalmente, as proporções de isótopos são medidos utilizando um multi-colector espectrómetro de massa acoplado indutivamente de plasma, em baixa resolução. As amostras são injectados usando uma câmara de pulverização e o fraccionamento isotópica induzida pelo espectrómetro de massa é o corrected, comparando o rácio das amostras para o rácio de um padrão (técnica de escalonamento padrão). Este procedimento típico completo produz uma razão isotópica com uma reprodutibilidade 50 ppm (2 sd).

Introduction

A medição de alta precisão (melhor do que 100 ppm / unidade de massa atômica) de zinco composição dos isótopos estáveis ​​só foi possível por cerca de 15 anos, graças ao desenvolvimento de multi-coletor de código-fonte plasma massa-espectrómetros e desde então tem sido aplicado principalmente em Terra e ciências planetárias. Os aplicativos para a área médica são novos e têm um forte potencial como biomarcadores para doenças que modificam o metabolismo de zinco (por exemplo, a doença de Alzheimer). Este artigo relata um método para medir com alta precisão as proporções de isótopos estáveis ​​naturais de zinco em vários órgãos do mouse. O mesmo seria aplicável a amostras humanas. O método consiste na dissolução dos órgãos, a purificação química de zinco a partir do resto dos átomos, e, em seguida, a análise da proporção isótopo num espectrómetro de massa.

A qualidade de Zn medições isotópicas está dependente da qualidade da purificação química (pureza de Zn, baixo amostra em brancoared para a quantidade de Zn presente na amostra, maior rendimento de produtos químicos do processo) e no controlo da polarização instrumental. O elevado grau de pureza da fracção de Zn final é necessária para remover ambas as interferências isobáricas e não-interferência isobárica que criam um efeito de matriz. Nuclides isobáricas criar interferências diretas (por exemplo, 64 Ni). Interferências não-isobáricas gerar o chamado efeito de "matriz" e alterar a precisão analítica das medições, alterando o estado de ionização por comparação com o padrão de zinco puro a que as amostras são comparados com um. Um baixo em branco (<10 ng) indica que não existe contaminação das amostras por Zn externo que distorceria a composição isotópica medido. Como isótopos de Zn pode ser fraccionado durante a cromatografia de permuta iónica 2, o conjunto de todos os átomos de Zn assegura que não ocorre fraccionamento isotópica, o que implica que o processo químico deve ter um rendimento total. Finalmente, a correção do fracionamento isotópico instrumental durante a medição espectrometria de massa é feita através do método de "bracketing padrão".

Portanto, as principais dificuldades para a obtenção de medições precisas está controlando a contaminação externa (ou seja, baixo em branco), produzindo uma purificação química rendimento total que é limpo de quaisquer outros átomos ou moléculas, e corrigir o fracionamento isotópico instrumental na massa espectrômetro. Neste artigo vamos descrever o nosso protocolo analítico para separar Zn dos órgãos do rato, bem como as medidas de espectrometria de massa.

A extração é feita usando uma baixa quantidade de ácidos diluídos (HBr / HNO3 media) em micro-colunas (0,5 ul e 0,1 ul) de resina de troca aniônica. Tem um rendimento total e as medições tem uma reprodutibilidade externa melhor do que 50 ppm em relação a 66 Zn / 64 Zn. Outra vantagem da metanfetaminaOD é que ele é muito rápido. O método é, portanto, muito bem adaptado para ciências médicas, em que é necessário analisar um grande número de amostras em comparação com geosciences, onde estes foram desenvolvidos métodos analíticos.

Protocol

NOTA: Os procedimentos que envolvem animais foram aprovados pelo cuidado e uso Comitê Institucional Animal (IACUC) na Université Paris Diderot. 1. Preparação de Materiais Sub-ferver 1 L de destilar os ácidos (HNO 3, HBr) a fim de purificá-los a partir de impureza. Limpe os copos e adaptador de ponta em um quente (~ 100 ° C) HNO 3 banho de ácido concentrado durante pelo menos dois dias. Lave as pontas de pipeta em um resfriado 3 N HNO 3 banho…

Representative Results

Em 1,5 N HBr, as principais espécies de zinco (ZnBr3-) forma complexos muito fortes com a resina de troca aniônica, enquanto a maioria dos outros elementos não interagem com a resina. O zinco é, então, recuperado, alterando a forma diluída de HNO 3, mudando a especiação de Zn para o Zn2 + que é libertado a partir da resina de 6,7. As taxas de isótopos são tipicamente expressos em partes por mil desvios relativos a um padrão: <p class="jove_con…

Discussion

A reprodutibilidade das medidas é avaliada através de análises replicadas das mesmas amostras realizadas durante as diferentes sessões de análise. Por exemplo 6, que foram replicados da mesma rocha terrestre 7 vezes e obtivemos os resultados reportados na Tabela 2.

Como esperado a partir da teoria de fracionamento isotópico 10 e tal como medido em qualquer material sistema solar até agora (por exemplo, meteorito 11-13, plantas…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

FM reconhece financiamento da ANR através de um chaire d'Excellence IDEX Sorbonne Paris Cité, o INSU através de uma subvenção PNP, o Institut Universitaire de France, bem como o programa Labex UniverEarth na Sorbonne Paris Cité (ANR-10-LabX-0023 e ANR -11-IDEX-0005-02). Agradecemos também o financiamento do Conselho Europeu de Investigação no âmbito da Comunidade Europeia H2020 programa-quadro / ERC convenção de subvenção # 637503 (Pristine).

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Multi-collection inductively-coupled-plasma mass-spectromter Thermo-Fisher
Anion-exchange resin AG1 X8 200-400 Bio-Rad 140-1443-MSDS
teflon beakers Savillex  200-015-12
Home-made teflon colunms made with shrinkable teflon

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check_url/cn/52479?article_type=t

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Cite This Article
Moynier, F., Le Borgne, M. High Precision Zinc Isotopic Measurements Applied to Mouse Organs. J. Vis. Exp. (99), e52479, doi:10.3791/52479 (2015).

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