Summary

Alte le misure di precisione di zinco isotopiche applicate a mouse Organi

Published: May 22, 2015
doi:

Summary

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

Abstract

Vi presentiamo una procedura per misurare con elevata precisione i rapporti isotopici di zinco negli organi di topo. Lo zinco è composto da 5 isotopi stabili (64 Zn, Zn 66, 67, 68 Zn Zn e 70 Zn) che sono naturalmente frazionati tra gli organi del mouse. Per prima cosa mostriamo come sciogliere i diversi organi, al fine di liberare gli atomi Zn; questo passaggio è realizzato da una miscela di HNO 3 e H 2 O 2. Abbiamo poi purificare gli atomi di zinco da tutti gli altri elementi, in particolare da interferenze isobariche (ad esempio, Ni), mediante cromatografia a scambio anionico in un diluita HBr / HNO 3 medio. Questi primi due passaggi vengono eseguiti in un laboratorio pulito utilizzo di prodotti chimici di elevata purezza. Infine, i rapporti isotopici sono misurati utilizzando un multi-collettore accoppiato induttivamente-plasma spettrometro di massa, in bassa risoluzione. I campioni sono iniettati usando una camera di nebulizzazione e frazionamento isotopico indotto dalla spettrometro di massa è correcta confrontando il rapporto dei campioni al rapporto di uno standard (tecnica bracketing standard). Questo procedimento tipico completo produce un rapporto isotopico con un 50 ppm (2 sd) riproducibilità.

Introduction

La misura di alta precisione (migliore di 100 ppm / unità di massa atomica) zinco composizione isotopica stabile è stato possibile solo per circa 15 anni grazie allo sviluppo di multi-collettore plasma-source spettrometri di massa e da allora è stato in gran parte applicata in Terra e delle scienze planetarie. Le applicazioni al campo medico sono nuovi e hanno un forte potenziale come biomarcatori per le malattie che modificano il metabolismo di zinco (ad esempio, il morbo di Alzheimer). Questo lavoro riporta un metodo per misurare con elevata precisione i naturali rapporti dell'isotopo stabili di zinco in vari organi di topo. Lo stesso sarebbe applicabile a campioni umani. Il metodo consiste nella dissoluzione degli organi, la depurazione chimica dello zinco dal resto degli atomi, e quindi l'analisi del rapporto isotopico su un spettrometro di massa.

La qualità delle misure isotopiche Zn dipende dalla qualità della depurazione chimica (purezza di Zn, bassa comp vuotoared alla quantità di Zn presente nel campione, alta resa chimica della procedura) e sul controllo della polarizzazione strumentale. È necessaria la elevata purezza della frazione Zn finale per rimuovere sia le interferenze isobariche e le interferenze non isobarico che creano un effetto matrice. Nuclidi isobariche creano interferenze dirette (ad esempio, 64 Ni). Interferenze non isobariche generare il cosiddetto effetto "matrice" alterano la precisione analitica delle misurazioni cambiando la condizione di ionizzazione rispetto allo standard di zinco puro a cui sono confrontate a 1. Un basso vuoto (<10 ng) indica che non vi è alcuna contaminazione dei campioni da Zn esterno che sarebbe influenzare la composizione isotopica misurata. Come isotopi Zn possono essere frazionati durante cromatografia a scambio ionico 2, l'insieme di tutti gli atomi di Zn assicura che non si verifica alcun frazionamento isotopico, che implica che il procedimento chimico dovrebbe avere un rendimento completo. Infine, la correzione del frazionamento isotopico strumentale durante la misurazione spettrometria di massa è fatto tramite il metodo "staffaggio standard".

Pertanto, le principali difficoltà per ottenere misure precise controllano la contaminazione esterna (cioè basso vuoto), producendo una piena resa depurazione chimica che è pulito di altri atomi o molecole, e correggendo il frazionamento isotopico strumentale sul spettrometro di massa. In questo articolo descriveremo il nostro protocollo analitico per separare Zn dagli organi di topo e le misure di spettrometria di massa.

L'estrazione viene fatto utilizzando una bassa quantità di acidi diluiti (HBr / HNO 3 media) su micro-colonne (0,5 microlitri e 0,1 microlitri) di resina a scambio anionico. Ha una resa completa e le misurazioni hanno una riproducibilità esterna superiore a 50 ppm dal rapporto 66 Zn / Zn 64. Un altro vantaggio del method è che è molto veloce. Il metodo è quindi molto ben adattato alle scienze mediche, in cui si ha la necessità di analizzare un gran numero di campioni rispetto al geosciences, dove sono stati sviluppati questi metodi analitici.

Protocol

NOTA: Le procedure che coinvolgono gli animali sono stati approvati dalla cura e l'uso Comitato Istituzionale Animal (IACUC) presso l'Université Paris Diderot. 1. Preparazione dei materiali Sub-ebollizione distillare 1 L degli acidi (HNO 3, HBr) per purificarli da impurità. Pulire i bicchieri e l'adattatore punta in un caldo (~ 100 ° C) concentrati HNO 3 bagno di acido per almeno due giorni. Lavare i puntali delle pipette in una fredda 3 N HNO <…

Representative Results

In 1.5 N HBr, le principali specie di zinco (ZnBr3-) forma complessi molto forti con la resina scambiatrice di anioni, mentre la maggior parte degli altri elementi non interagiscono con la resina. Lo zinco viene quindi recuperato cambiando medio HNO 3 diluito, cambiando la speciazione di Zn di Zn 2+ che si libera dal 6,7 resina. Rapporti isotopici sono tipicamente espressi come parti per 1.000 deviazioni relative a uno standard: <i…

Discussion

La riproducibilità delle misure viene valutata mediante analisi replicate degli stessi campioni sono effettuati durante diverse sessioni analitiche. Ad esempio 6, abbiamo replicato stessa roccia terrestre 7 volte e abbiamo ottenuto i risultati riportati nella Tabella 2.

Come previsto dalla teoria di frazionamento isotopico 10 e misurata in qualsiasi materiale sistema solare finora (ad esempio, 11-13 meteoriti, piante 3-5,

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

FM riconosce finanziamenti dal ANR attraverso una poltrona d'Excellence IDEX Sorbonne Paris Cité, il INSU attraverso una sovvenzione PNP, l'Institut Universitaire de France, così come il programma LABEX UniverEarth alla Sorbona di Parigi Cité (ANR-10-LabX-0023 e ANR -11-IDEX-0005-02). Ringraziamo anche il finanziamento da parte del Consiglio europeo della ricerca nell'ambito della Comunità europea H2020 programma quadro / ERC convenzione di sovvenzione # 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

Referências

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Citar este artigo
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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