Методика для биохимического мониторинга йода. Определение йодид-иона в моче с ионоселективным электродом

Разработана методика определения йодид-иона в моче, основанная на измерении потенциала йодидселективного электрода в предварительно законсервированном растворе пробы без отделения мешающих компонентов. Пробу смешивают с буферным раствором, содержащим 4,2 – 8 % масс. H₂O₂ при pH 6,8 – 7,5, в соотношении 1:1, через 18 – 24 ч консервируют и сохраняют не менее 30 суток. Изучено мешающее влияние макро- и микрокомпонентов: показано, что содержание хлорида натрия в пробе надо учитывать только при исследованиях тяжелой степени дефицита йода (≤20 мкг/л), а мочевина не оказывает влияния на потенциал электрода. Для оценки суммарного влияния органических компонентов мочи сравнивали результаты параллельных определений йода в пробах, одну из которых консервировали, а и из второй удаляли органику озолением в щелочной среде. Показано, что расхождения результатов носили случайный характер и не превышали 11,3 %. Потери йода не установлено, смещение найденной величины добавки от введенной перед озолением было незначимым. В буферном растворе с пероксидом водорода происходит не только консервация пробы мочи на длительное время, но и устраняется мешающее влияние неорганических и органических компонентов матрицы на мембрану ионоселективного электрода. Оценка метрологических показателей разработанной методики показала ее прецизионность и правильность. Методика опробована в эксперименте по коррекции и обогащению йодом рациона питания школьников. Низкая стоимость, удобство и простота в эксплуатации оборудования, а также возможность длительного хранения законсервированных проб делают методику мобильной, пригодной для проведения биохимического мониторинга потребления и дефицита йода при масштабном обследовании населения.

1. Zimmermann M. B., Jooste P. L., Pandav C. S. Iodine-deficiency disorders / Lancet. 2008. Vol. 372. N 9645. P. 1251 – 1262. DOI: 10.1016/S0140-6736(08)61005-3

2. Delange F. Iodine deficiency as a cause of brain damage / Postgrad. Med. J. 2001. Vol. 77. P. 217 – 220. DOI: 10.1136/pmj.77.906.217

3. Pearce E. N., Caldwell K. L. Urinary iodine, thyroid function, and thyroglobulin as biomarkers of iodine status / Am. J. Clin. Nutr. 2016. Vol. 104. Suppl. 3. P. 898 – 901. DOI: 10.3945/ajcn.115.110395

4. Xiaoxia Wang, Tongzhang Xian, Lina Zhang, Xiaofan Jia. Associations between urinary iodine concentration, lipid profile and other cardiometabolic risk factors in adolescents: a cross-sectional, population-based analysis / Br. J. Nutr. 2019. Vol. 121. N 9. P. 1039 – 104. DOI: 10.1017/S0007114518003860

5. Xiaochun Teng, Zhongyan Shan, Yanyan Chen, et al. More than adequate iodine intake may increase subclinical hypothyroidism and autoimmune thyroiditis: a cross-sectional study based on two Chinese communities with different iodine intake levels / Eur. J. Endocrinol. 2011. Vol. 164. P. 943 – 950. DOI: 10.1530/EJE-10-1041

6. Luster M., Clarki S. E., Dietlein M., et al. Guidelines for radioiodine therapy of differentiated thyroid cancer / Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 2008. Vol. 35. 1941. DOI: 10.1007/s00259-008-0883-1

7. Doggui R., El Atia J. Iodine deficiency: physiological, clinical and epidemiological features and pre-analytical considerations / Ann. Endocrinol. (Paris). 2015. Vol. 76. N 1. P. 59 – 66. DOI: 10.1016/j.ando.2014.12.002

8. Wahl R., Pilz-Mittenburg K. W., Heer W., Kallee E. Iodine content in diet and excretion of iodine in urine / Z. Ernahrungswiss. 1995. Vol. 34. P. 269 – 276.

9. Delange F., Burgi H., Chen Z. P., Dunn J. T. World status of monitoring iodine deficiency disorders control programs / Thyroid. 2002. Vol. 12. N 10. P. 915 – 924.

10. Pernille Vejbjerg, Nils Knudsen, Hans Perrild, et al. Estimation of iodine intake from various urinary iodine measurements in population studies / Thyroid. 2009. Vol. 19. N 11. P. 1281 – 1286. DOI: 10.1089/thy.2009.0094

11. Pearce E. N., Andersson M., Zimmermann M. B. Global iodine nutrition: Where do we stand in 2013? / Thyroid. 2013. Vol. 23. N 5. P. 523 – 528. DOI: 10.1089/thy.2013.0128

12. World Health Organization. Assessment of iodine deficiency disorders and monitoring their elimination. A guide for programme managers / 2008. 3rd ed. WHO. http://www.who.int/nutrition/publications/micronutrients/iodine.deficiency/9789241595827/en/index.html (дата обращения 20 ноября 2021 г.)

13. Shelor C. P., Dasgupta P. K. Review of analytical methods for the quantification of iodine in complex matrices / Anal. Chim. Acta. 2011. Vol. 702. P. 16 – 36. DOI: 10.1016/j.aca.2011.05.039

14. Jooste P. L., Strydom E. Methods for determination of iodine in urine and salt / Best Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab. 2010. Vol. 24. N 1. P. 77 – 88. DOI: 10.1016/j.beem.2009.08.006

15. Дедов И. И., Арбузова М. И., Ильин А. В. Микрометод определения йода в моче: метод. пособие. — М., 2005. С. 28 – 32.

16. Ohashi T., Yamaki M., Pandav C. S., et al. Simple microplate method for determination of urine iodine / Clin. Chem. 2000. Vol. 46. N 4. P. 529 – 539. DOI: 10.1093/clinchem/46.4.529

17. Муштакова С. П., Кожина Л. Ф., Иванова Л. М. и др. Метод Кольтгофа – Сендела: определение «неорганического йода» в урине / Журн. аналит. химии. 1998. Т. 53. С. 214 – 217.

18. Keller H. E., Doenecke D., Weidler K., Leppla W. Kinetic studies on optimal conditions for the automated determination of low iodine concentrations by the Sandell – Kolthoff reactions / Ann. N. Y. Acad. Sci. 1973. Vol. 220. N 1. P. 3 – 14. DOI: 10.1111/j.1749-6632.1973.tb40246.x

19. Markou K. B., Georgopoulos N. A., Anastasiou E., et al. Identification of iodine deficiency in the field by the rapid urinary iodide test: comparison with the classic Sandell – Kolthoff reaction method / Thyroid. 2002. Vol. 12. N 5. P. 407 – 410. DOI: 10.1089/105072502760043495

20. Haap M., Roth H. J., Huber T., et al. Urinary iodine: comparison of a simple method for its determination in microplates with measurement by inductively coupled plasma mass spectrometry / Sci. Rep. 2017. Vol. 7. 39835. DOI: 10.1038/srep39835

21. Haglock-Adler C. J., Hurley A., Strathmann F. G. Use of synthetic urine as a matrix substitute for standard and quality control materials in the clinical assessment of iodine by inductively coupled plasma mass spectrometry / Clin. Biochem. 2014. Vol. 47. N 15. P. 80 – 82. DOI: 10.1016/j.clinbiochem.2014.07.008

22. Haldimann M., Zimmerli B., Als C., Gerber H. Direct determination of urinary iodine by inductively coupled plasma mass spectrometry using isotope dilution with iodine-129 / Clin. Chem. 1998. Vol. 44. N 4. P. 817 – 824. DOI: 10.1093/clinchem/44.4.817

23. Shuang Toh H., Tschulik K., McAuley C., Compton R. G. Electrochemical quantification of iodide ions in synthetic urine using silver nanoparticles: a proof-of-concept / Analyst. 2014. Vol. 139. P. 3986 – 3990. DOI: 10.1039/c4an00741g

24. Иванов Е. Е., Толмачева Г. П. Экспресс-методика определения содержания йода в моче методом катодной инверсионной вольтамперометрии / Мир аналитической химии (интернет-журнал). 2003. С. 16 – 19.

25. Abraham G. E., Tlechas J. D., Hakala J. C. Measurement of urinary iodide levels by ion-selective electrode: Improved sensitivity and specificity by chromatography on an ion-exchange resin / The Original Internist. 2004. Vol. 11. N 4. P. 19 – 32. http:///www.optimox.com/pics/Iodine/IOD-03/IOD_03.htm (дата обращения 20 ноября 2021 г.).

26. Патент РФ № 2325658. Способ определения йодид-иона в моче / Бебешко Г. И.; заявитель и патентообладатель Бебешко Г. И. — № 2006134322; заявл. 28.09.2006; опубл. 25.05.2008, бюл. № 15.

27. Бебешко Г. И., Якимова В. П. Ионометрическое определение йодид-иона в моче с предварительной консервацией пробы / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2011. Т. 77. № 2. С. 18 – 22.

28. Мельников В. В. Лабораторные методы исследования в клинике: справочник. — М.: Медицина, 1987. — 368 с.

29. Buchberger W., Huebauer U. Selective determination of bromide and iodide in serum and urine by gas chromatography / Microchim. Acta. 1989. Vol. 99. P. 137 – 142. DOI: 10.1007/BF01242799

30. Окунев М. С., Хитрова Н. В., Корниенко О. И. Оценка селективности ионоселективных электродов / Журн. аналит. химии. 1996. Т. 37. N 1. С. 5 – 11.

31. World Health Organisation. Urinary iodine concentrations for determining iodine status in populations. 2013. Vol. 13.1. P. 1 – 5 (Vitamin and Mineral Nutrition Information System (VMNIS). https://apps.who.int/iris/handle/10665/85972 (дата обращения 20 ноября 2021 г.).

32. Бок Р. Методы разложения в аналитической химии. Пер. с англ. — М.: Химия, 1984. — 428 с.

33. Патент РФ № 2163377. Способ определения йода в йодсодержащих органических веществах / Бозаджиев Л. Л., Скрипник Д. Г.; заявитель и патентообладатель НПП «Медбиофарм» — № 2000100454/28; заявл. 11.01.2000; опубл. 20.02.2001, бюл. N 5.