RU2063035C1 - Method of ethanol content determination in biological material - Google Patents
Method of ethanol content determination in biological material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2063035C1 RU2063035C1 SU5055511A RU2063035C1 RU 2063035 C1 RU2063035 C1 RU 2063035C1 SU 5055511 A SU5055511 A SU 5055511A RU 2063035 C1 RU2063035 C1 RU 2063035C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ethanol
- ethanol content
- biological material
- determination
- content determination
- Prior art date
Links
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000012620 biological material Substances 0.000 title claims description 3
- HWYHZTIRURJOHG-UHFFFAOYSA-N luminol Chemical compound O=C1NNC(=O)C2=C1C(N)=CC=C2 HWYHZTIRURJOHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 claims abstract description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003556 assay Methods 0.000 abstract 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 abstract 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 23
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 7
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 108010025188 Alcohol oxidase Proteins 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- RLFWWDJHLFCNIJ-UHFFFAOYSA-N 4-aminoantipyrine Chemical compound CN1C(C)=C(N)C(=O)N1C1=CC=CC=C1 RLFWWDJHLFCNIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000007698 Alcohol dehydrogenase Human genes 0.000 description 2
- 108010021809 Alcohol dehydrogenase Proteins 0.000 description 2
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 description 2
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 235000013522 vodka Nutrition 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000005584 Alcoholic Intoxication Diseases 0.000 description 1
- 208000007848 Alcoholism Diseases 0.000 description 1
- 201000007930 alcohol dependence Diseases 0.000 description 1
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012443 analytical study Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005515 coenzyme Substances 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004149 ethanol metabolism Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000012113 quantitative test Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к аналитической и медицинской химии, к способам определения этанола в выдыхаемом воздухе, биологических жидкостях и пищевых продуктах. По скорости выполнения анализа способ может быть квалифицирован как экспрессный, по чувствительности как высокочувствительный. Способ может иметь значения при выполнении судебно-медицинских экспертиз, при контроле состояния шофера перед выходом на линию, при контроле содержания алкоголя при спиртовом брожении и т. д. Быстрота выполнения экспертизы, количественный характер оценки и минимальные требования к лабораторной базе делают предлагаемый способ перспективным для широкого использования в медицине и пищевой промышленности. The present invention relates to analytical and medical chemistry, to methods for determining ethanol in exhaled air, biological fluids and food products. By the speed of analysis, the method can be qualified as express, by sensitivity as highly sensitive. The method may be of value when performing forensic medical examinations, when monitoring the condition of the driver before going on line, when monitoring the alcohol content during alcoholic fermentation, etc. The speed of the examination, the quantitative nature of the assessment and the minimum requirements for the laboratory base make the proposed method promising for widespread use in medicine and the food industry.
Известны способы определения этанола в выдыхаемом воздухе, биологических жидкостях и пищевых продуктах, основанные на использовании ферментных систем
алкоголь-оксидазной и алкоголь-дегидрогеназной /1-2/. Ферментативное окисление этанола, содержащегося в исследуемом материале, приводит к окислению или восстановлению различных индикаторных веществ красителей или коферментов, регистрируемому колориметрическим или иным способом /1-6/.Known methods for the determination of ethanol in exhaled air, biological fluids and food products based on the use of enzyme systems
alcohol oxidase and alcohol dehydrogenase / 1-2 /. Enzymatic oxidation of ethanol contained in the test material leads to the oxidation or reduction of various indicator substances of dyes or coenzymes, detected by colorimetric or other method / 1-6 /.
Известен способ колориметрического определения этанола, наиболее близкий предлагаемому изобретению по решению технической задачи и основанный на использовании оксидазно-пероксидазной системы, где роль индикаторного вещества выполняет 4-аминофеназон, окисление которого регистрируют при длине волны 600 нм /5/. По сравнению с алкоголь дегидрогеназными системами, оксидно-пероксидазная система характеризуется рядом методических преимуществ - более высокой чувствительностью, простотой экспериментального выполнения и т.д. A known method for the colorimetric determination of ethanol is closest to the invention according to the technical problem and is based on the use of an oxidase-peroxidase system, where the role of the indicator substance is played by 4-aminophenazone, the oxidation of which is recorded at a wavelength of 600 nm / 5 /. Compared to alcohol dehydrogenase systems, the oxide-peroxidase system is characterized by a number of methodological advantages - higher sensitivity, ease of experimental execution, etc.
Недостатком известного колориметрического способа является то, что при определенных условиях (невысокое содержание этанола в образце, высокое содержание примесей, мешающих определению и т. д.) его реальная чувствительность (1х10-6 г в пробе) оказывается недостаточной для точного определения спирта. Помимо этого процедура определения этанола известным способом достаточно длительна (30 мин), чтобы использовать способ в качестве экспресс-теста.A disadvantage of the known colorimetric method is that under certain conditions (low ethanol content in the sample, high content of impurities that interfere with determination, etc.), its real sensitivity (1x10 -6 g in the sample) is insufficient for accurate determination of alcohol. In addition, the procedure for determining ethanol in a known manner is long enough (30 minutes) to use the method as an express test.
Целью изобретения является повышение чувствительности способа и сокращение времени проведения анализа. The aim of the invention is to increase the sensitivity of the method and reduce the time of analysis.
Поставленная цель достигается изменением состава реакционной среды и переходом к хемилюминометрическому способу регистрации продуктов реакции с использованием в качестве индикаторного вещества люминола (5-амино-2,3-дигидро-1,4-фтализиндиона). В состав реакционной смеси включены следующие компоненты: алкоголь-оксидаза, пероксидаза и люминол, растворенные в трис-HCI буфере, pH 8,2. The goal is achieved by changing the composition of the reaction medium and the transition to a chemiluminometric method for recording reaction products using luminol (5-amino-2,3-dihydro-1,4-phthalazinedione) as an indicator substance. The composition of the reaction mixture included the following components: alcohol oxidase, peroxidase and luminol, dissolved in Tris-HCI buffer, pH 8.2.
Как следует из калибровочного графика (рис. 1), чувствительность определения этанола предложенным хемилюминометрическим способом составляет 2х10-10 г в пробе. Это позволяет разбавлять исследуемые образцы в 102 105 раз и тем самым сводить к минимуму влияние примесей, мешающих определению. Время окисления спирта и, следовательно, протекания реакции в выбранных условиях составляет 60 сек. Коэффициент вариации не превышает 5%
Способ осуществляется следующим образом. В стеклянную цилиндрическую кювету вносят 0,5 мл реакционной смеси, содержащей алкоголь-оксидазу (1 ед. активности), пероксидазу (50 мкг препарата с RZ 3,0) и люминол в конечной концентрации 5х10-5 М, растворенные в 0,05 М трис-HCI буфере, pH 8,2. Кювету переносят в термостатируемый при 25oC кюветодержатель люминометра, и реакцию окисления инициируют добавлением 100 мкл исследуемого образца. Определив светосумму фотохимической реакции, с помощью калибровочного графика находят содержание этанола в 100 мкл образца, взятого на анализ.As follows from the calibration graph (Fig. 1), the sensitivity of the determination of ethanol by the proposed chemiluminometric method is 2x10 -10 g in the sample. This allows you to dilute the studied samples in 10 2 10 5 times and thereby minimize the effect of impurities that interfere with the determination. The time for the oxidation of alcohol and, therefore, the reaction under the selected conditions is 60 seconds. Coefficient of variation does not exceed 5%
The method is as follows. 0.5 ml of the reaction mixture containing alcohol oxidase (1 unit of activity), peroxidase (50 μg of the drug with RZ 3.0) and luminol in a final concentration of 5x10 -5 M dissolved in 0.05 M are added to a glass cylindrical cuvette Tris-HCI buffer, pH 8.2. The cuvette was transferred to a luminometer cuvette holder thermostatted at 25 ° C, and the oxidation reaction was initiated by adding 100 μl of the test sample. Having determined the light sum of the photochemical reaction, using the calibration graph, the ethanol content in 100 μl of the sample taken for analysis is found.
Пример конкретного применения: определение динамики содержания этанола в выдыхаемом воздухе испытуемого, выпившего 25 мл 40% этилового спирта. Исследовали содержание этанола в пробах, полученных путем барбатирования выдыхаемого испытуемым воздуха (0,5 л) в стандартных условиях через дистиллированную воду, налитую в стеклянный сосуд, содержащий 10 мл жидкости. Полученную таким образом водную вытяжку разбавляли в 50 раз дистиллированной водой и брали 0,1 мл на определение этанола вышеописанным способом. Результаты определения этанола в выдыхаемом воздухе в динамике приведены в таблице 1. An example of a specific application: determination of the dynamics of the ethanol content in the exhaled breath of a test subject who drank 25 ml of 40% ethyl alcohol. The ethanol content in the samples was studied by barbating the air exhaled by the test subject (0.5 L) under standard conditions through distilled water poured into a glass vessel containing 10 ml of liquid. The aqueous extract thus obtained was diluted 50 times with distilled water and 0.1 ml was taken for the determination of ethanol as described above. The results of the determination of ethanol in exhaled air in dynamics are shown in table 1.
Данные таблицы свидетельствуют о том, что предлагаемый способ пригоден для контроля содержания алкоголя и выдыхаемом воздухе даже в случае приема испытуемым минимальных доз алкоголя. Наиболее достоверно определяется этанол через 1 час после потребления спиртных напитков. Это соответствует ранее определенной динамике метаболизма этанола в организме человека. The data in the table indicate that the proposed method is suitable for monitoring the alcohol content and exhaled air even in the case of the test subjects receiving the minimum doses of alcohol. Ethanol is most reliably determined 1 hour after the consumption of alcoholic beverages. This corresponds to the previously determined dynamics of ethanol metabolism in the human body.
Технико-экономическая эффективность способа. Предлагаемое изобретение (способ определения содержания этанола в биоматериале) характеризуется высокой чувствительностью, простотой методического воплощения и экспрессностью. Его применение позволит более чем в 1000 раз увеличить чувствительность определения этанола и в 30 раз ускорить анализ по сравнению с традиционно применяемыми колориметрическими ферментными методиками. Это обеспечивает возможность широкого применения способа в судебно-медицинской экспертизе алкоголизма, в работе наркологических диспансеров, а также в пищевой промышленности (производство низкоалкогольных напитков и винно-водочных изделий). В наркологических службах ГАИ способ сможет придти на смену полуколичественным тестам, дающим качественную оценку состояния алкогольного опьянения водителей, или сложным и долгим методам газоаналитических исследований содержания этанола. В винно-водочной промышленности предлагаемый способ может быть использован в мониторинге процессов сбраживания сырья. Feasibility study of the method. The present invention (a method for determining the ethanol content in a biomaterial) is characterized by high sensitivity, simplicity of methodological embodiment and expressness. Its use will make it possible to increase the sensitivity of ethanol determination by more than 1000 times and speed up the analysis by 30 times in comparison with the traditionally used colorimetric enzyme methods. This provides the possibility of widespread use of the method in the forensic examination of alcoholism, in the work of narcological dispensaries, as well as in the food industry (production of low alcohol drinks and wine and vodka products). In narcological services of the traffic police, the method will be able to replace semi-quantitative tests that give a qualitative assessment of the state of alcoholic intoxication of drivers, or complex and lengthy gas-analytical studies of ethanol content. In the wine and vodka industry, the proposed method can be used in monitoring the processes of fermentation of raw materials.
Таким образом, использование предлагаемого изобретения в медицине и пищевой промышленности может существенно повысить качество экспериментальных оценок и значительно ускорить и удешевить анализы. ТТТ1 Thus, the use of the invention in medicine and the food industry can significantly improve the quality of experimental estimates and significantly accelerate and reduce the cost of analyzes. TTT1
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5055511 RU2063035C1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Method of ethanol content determination in biological material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5055511 RU2063035C1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Method of ethanol content determination in biological material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2063035C1 true RU2063035C1 (en) | 1996-06-27 |
Family
ID=21609993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5055511 RU2063035C1 (en) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | Method of ethanol content determination in biological material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2063035C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2198401C1 (en) * | 2001-06-22 | 2003-02-10 | Российская медицинская академия последипломного образования МЗ РФ | Method for detecting ethyl alcohol availability in human organism |
| RU2253860C2 (en) * | 2003-08-21 | 2005-06-10 | Войсковая часть 35533 | Glycerol trinitrate revealing method |
| RU2271537C1 (en) * | 2004-07-14 | 2006-03-10 | Газиз Ибрагимович Авходиев | Method for determining antemortem ethanol concentration in cadaver that has been exposed to open fire action |
| RU2359036C1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-06-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Method of integral express-evaluation of environmental pollution |
-
1992
- 1992-07-21 RU SU5055511 patent/RU2063035C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Clin. Chem., 1987, 33(4), 486-489. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2198401C1 (en) * | 2001-06-22 | 2003-02-10 | Российская медицинская академия последипломного образования МЗ РФ | Method for detecting ethyl alcohol availability in human organism |
| RU2253860C2 (en) * | 2003-08-21 | 2005-06-10 | Войсковая часть 35533 | Glycerol trinitrate revealing method |
| RU2271537C1 (en) * | 2004-07-14 | 2006-03-10 | Газиз Ибрагимович Авходиев | Method for determining antemortem ethanol concentration in cadaver that has been exposed to open fire action |
| RU2359036C1 (en) * | 2007-09-26 | 2009-06-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Method of integral express-evaluation of environmental pollution |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6242207B1 (en) | Diagnostic compositions and devices utilizing same | |
| US5776719A (en) | Diagnostic compositions and devices utilizing same | |
| CN114113506B (en) | A method for judging the freshness of meat by quantitatively detecting hypoxanthine | |
| Marchand et al. | A HPLC fluorescence-based method for glutathione derivatives quantification in must and wine | |
| WO1989002929A1 (en) | Luminometric assay of cellular atp | |
| EP0094554B1 (en) | Test for esterase activity in a liquid sample | |
| RU2063035C1 (en) | Method of ethanol content determination in biological material | |
| Igarashi et al. | Luminol chemiluminescent determination of glucose or glucose oxidase activity using an inverted micellar system | |
| US9410179B2 (en) | Diagnostic method for the determination of Helicobacter pylori | |
| Mulchandani et al. | Determination of sulfite in food products by an enzyme electrode | |
| Reljic et al. | New chromogen for assay of glucose in serum | |
| Francis | The determination of urea in wine–a review | |
| Navas et al. | Chemiluminescent methods in alcoholic beverage analysis | |
| AU616915B2 (en) | Process for counting, detecting and identifying mycoplasmas in general and urogenital mycoplasmas in particular and biological medium especially adapted to this purpose | |
| RU2476598C2 (en) | Method of quantitative determination of dehydrogenase activity of microorganisms | |
| EP0124285A2 (en) | Method and device for detecting microorganisms | |
| Ruz et al. | Determination of ethanol in human fluids—I. Determination of ethanol in blood | |
| Clark Jr et al. | Rapid electroenzymatic measurement of lactate in microsamples of spinal fluid | |
| Krug et al. | Enzyme-based fiber-optic device for the determination of total and free cholesterol | |
| JPH10174599A (en) | Quantitative method for histamine and its apparatus | |
| US6040151A (en) | Diagnostic compositions and devices utilizing same | |
| RU2180962C1 (en) | Method of determining individual sensitivity for alcohol in saliva | |
| SU1666956A1 (en) | Method for determination of ethanol concentration in biological material and in expired air | |
| Geiger et al. | Standardized measurements and differential spectroscopy in microplates | |
| RU2797016C1 (en) | Method of malonium dialdehyde determination |