Published October 1965 | Version v1
Book

The Activation Analysis of Sodium and Potassium in Biological Material

Creators

  • 1. Biological Institute, Toyama University, Toyama (Japan)

Description

The asymmetrical distribution of sodium and potassium between the inside and outside of a cell has been observed by many investigators. The inside of a cell, in general, is rich in potassium but poor in sodium. These results have been obtained mainly by means of flame-photometric analysis. When enough material for the flame- photometric analysis of these ions is not available, activation analysis may be excellent for this purpose. As one example, the sodium and potassium content of sea urchin (Hemicentrotus pulcherrimus) eggs, was estimated by activation analysis. The eggs without jelly were washed five times in an isotonic solution of urea or glucose following Sugiyama's procedure. They were then centrifuged and dried at 100-110°C. The dried material was ashed (390-400° C) and less than one-thousandth of the volume of the ash necessary for the flame-photometric analysis was activated in a JRR-1 reactor (neutron flux: 3 x 1011 n/cm2s, 1-2 h). 24Na and 42K produced in the irradiated sample were separated using a cation exchanger. The amount of both ions was determined by comparing the gamma-ray spectrograms of the radioisotopes obtained by a multichannel analyser with those of the standard sample. In the unfertilized eggs the concentration of sodium is very low, being approximately 10% potassium. When the eggs are fertilized, both ions increase. The increasing rate of sodium is more remarkable than that of potassium. The sample assay is described in detail in the paper. (author)

Abstract (French)

L'asymétrie de la distribution du sodium et du potassium entre l'intérieur et l'extérieur d'une cellule a été étudiée par beaucoup de chercheurs. L'intérieur d'une cellule est généralement riche en potassium mais pauvre en sodium. Ces résultats ont été obtenus principalement par analyse photométrique par la flamme. Lorsque la quantité de matière disponible est insuffisante pour utiliser un photomètre à flamme, l'analyse par activation peut donner d'excellents résultats. C'est ainsi que les auteurs ont évalué, par analyse par activation, la teneur en sodium et en potassium des oeufs de l'oursin Hemicentrotus pulcherrimus. Les oeufs, débarrassés de leur enveloppe gélatineuse, ont été soumis à cinq lavages dans une solution isotonique d'urée ou de glucose selon le procédé de Sugiyama. Puis on les a centrifugés et séchés à une température de 100 à 110 ° C. La matière séchée a été calcinée (à 390-400°C), et une quantité de cendres inférieure à 1 millième de celle qui est nécessaire pour l'analyse photométrique par la flamme a été activée dans le réacteur JRR-1 (sous un flux de neutrons de 3 * 1011 n/cm2 s pendant 1 à 2 h). On a séparé le 24Na et le 42K produits dans les échantillons irradiés en utilisant un échangeur de cations. Pour déterminer la quantité des deux ions on a comparé, à l'aide d'un analyseur multicanal, les spectrogrammes gamma des radioisotopes obtenus avec ceux d'un échantillon étalonné. Dans les oeufs non fécondés, la concentration du sodium est très faible; elle représente environ 10% de celle du potassium. Lorsque les oeufs sont fécondés, la concentration des deux ions augmente. Le taux d'accroissement de la teneur en sodium est supérieur à celui de la teneur en potassium. L'analyse de l'échantillon est décrite en détail dans le mémoire. (author)

Abstract (Spanish)

Muchos investigadores han observado que el sodio y el potasio no se distribuyen de la misma manera en el interior de las células que en el exterior de las mismas. El interior de una célula suele ser rico en potasio, pero pobre en sodio. Estos resultados analíticos se han obtenido principalmente por fotometría de llama. Cuando no se dispone de una cantidad suficiente de sustancia para proceder al análisis de dichos iones por fotometría de llama, el análisis por activación suele dar resultados muy satisfactorios. Por ejemplo, con ayuda del análisis por activación se evaluó el contenido de sodio y potasio de los huevos del erizo de mar, Hemicentrotus pulcherrimus. Los huevos, despojados de su gelatina, se lavaron cinco veces en una solución isotónica de urea o de glucosa por el procedimiento de Sugiyama. A continuación se centrifugaron y secaron a 100-110° C. Después de calcinar el material seco (390-400°C), se activó en el reactor JRR-1 (flujo neutrónico: 3 * 1011n/cm2s, 1 á 2 h) menos de una milésima parte del volumen de cenizas necesario para el análisis por fotometría de llama. Por intercambio catiónico se separaron el 24Na y el 42K. La cantidad de ambos iones formados por irradiación se determinó comparando los espectrogramas gamma de los isótopos, obtenidos en un analizador multicanal, con los de la muestra patrón. En los huevos sin fecundar la concentración de sodio es muy baja, y representa la décima parte de la de potasio. En los huevos fecundados, el contenido de ambos iones aumenta. El incremento del contenido de sodio es mayoi que el de potasio. En la memoria se describe en-detalle el procedimiento de análisis de las muestras. (author)

Abstract (Russian)

Asimmetrichnoe raspredelenie natrija i kalija mezhdu vnutrennej i vneshnej chastjami kletki bylo zamecheno mnogimi issledovateljami. Vnutri kletka, kak pravilo, bogata natriem, no bedna kaliem. Jeti rezul'taty byli polucheny glavnym obrazom s pomoshh'ju plamennofotometricheskogo analiza. Kogda imejushhegosja materiala nedostatochno dlja provedenija plamenno-fotometricheskogo analiza na jeti iony, prekrasnuju sluzhbu mozhet sosluzhit' aktivacionnyj analiz. Naprimer, soderzhanie natrija i kalija v ikre morskogo ezha Hemicentrotus pulcherrimus bylo opredeleno s pomoshh'ju aktivacionnogo analiza. Posle procedur Sugijama ikrinki bez studenistoj massy pjatikratno promyli izotonicheskim rastvorom mocheviny i gljukozy. Zatem oni byli centrifugirovany i vysusheny pri temperature 100 - 110°S. Vysushennyj material prevratili v zolu (390 - 400°S), i men'she odnoj tysjachnoj obema zoly, neobhodimogo dlja plamenno-fotometricheskogo analiza, aktivirovali v reaktore JRK-1 (nejtronnyj potok 3 * 1011 n/sm2 * sek, 1 - 2 chasa). Obrazovavshiesja v obluchennom obrazce natrij-24 i kalij-42 razdelili s pomoshh'ju kationoobmennika. Kolichestvo oboih ionov opredelili putem sravnenija gamma-spektrogramm radioizotopov, poluchennyh s pomoshh'ju mnogokanal'nogo analizatora, so spektrogrammami standartnogo obrazca. V neoplodotvorennoj ikre koncentracija natrija ochen' nizka i sostavljaet primerno 10% koncentracii kalija. Posle oplodotvorenija ikry soderzhanie oboih ionov uvelichivaetsja. Uvelichenie kolichestva natrija proishodit bolee zametno, chem uvelichenie kalija. Privodjatsja podrobnosti analiza obrazcov. (author)
Part of:
Radioisotope Sample Measurement Techniques in Medicine and Biology. Proceedings of the Symposium on Radioisotope Sample Measurement Techniques

Additional details

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Original title (English)
Dosage par Activation du Sodium et du Potassium dans les Substances Biologiques; Aktivatsionnyi analiz natriya i kaliya v biologicheskikh materialakh; Analisis por Activacion del Sodio y del Potasio en Sustancias Biologicas

Publishing Information

Publisher
IAEA
Imprint Place
Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
Imprint Title
Radioisotope Sample Measurement Techniques in Medicine and Biology. Proceedings of the Symposium on Radioisotope Sample Measurement Techniques
Imprint Pagination
741 p.
Series
Proceedings Series
Journal Page Range
p. 259-264
ISSN
0074-1884

Conference

Title
Symposium on Radioisotope Sample Measurement Techniques in Medicine and Biology
Dates
24-28 May 1965
Place
Vienna (Austria)

INIS

Country of Publication
International Atomic Energy Agency (IAEA)
Country of Input or Organization
International Atomic Energy Agency (IAEA)
INIS RN
44086413
Subject category
S60: APPLIED LIFE SCIENCES; S37: INORGANIC, ORGANIC, PHYSICAL AND ANALYTICAL CHEMISTRY;
Resource subtype / Literary indicator
Conference
Descriptors DEI
ACTIVATION ANALYSIS; ASHES; BIOLOGICAL MATERIALS; EGGS; FLAME PHOTOMETRY; GAMMA RADIATION; ION EXCHANGE; IRRADIATION; ISOTONIC SOLUTIONS; JRR-1 REACTOR; NEUTRON FLUX; POTASSIUM; POTASSIUM 42; SEA URCHINS; SODIUM; SODIUM 24; STANDARDS; UREA
Descriptors DEC
ALKALI METALS; AMIDES; ANIMALS; AQUATIC ORGANISMS; AQUEOUS HOMOGENEOUS REACTORS; BENTHOS; BETA DECAY RADIOISOTOPES; BETA-MINUS DECAY RADIOISOTOPES; CARBONIC ACID DERIVATIVES; CHEMICAL ANALYSIS; COMBUSTION PRODUCTS; DISPERSIONS; ECHINODERMS; ELECTROMAGNETIC RADIATION; ELEMENTS; ENRICHED URANIUM REACTORS; FLUID FUELED REACTORS; HOMOGENEOUS MIXTURES; HOMOGENEOUS REACTORS; HOURS LIVING RADIOISOTOPES; INTERMEDIATE MASS NUCLEI; INVERTEBRATES; IONIZING RADIATIONS; IRRADIATION REACTORS; ISOMERIC TRANSITION ISOTOPES; ISOTOPE PRODUCTION REACTORS; ISOTOPES; LIGHT NUCLEI; LIQUID HOMOGENEOUS REACTORS; MATERIALS; METALS; MILLISECONDS LIVING RADIOISOTOPES; MIXTURES; NONDESTRUCTIVE ANALYSIS; NUCLEI; ODD-ODD NUCLEI; ORGANIC COMPOUNDS; ORGANIC NITROGEN COMPOUNDS; PHOTOMETRY; POTASSIUM ISOTOPES; RADIATION FLUX; RADIATIONS; RADIOISOTOPES; REACTORS; RESEARCH AND TEST REACTORS; RESEARCH REACTORS; RESIDUES; SODIUM ISOTOPES; SOLUTIONS; TRAINING REACTORS; WATER COOLED REACTORS; WATER MODERATED REACTORS

Optional Information

Notes
17 refs., 1 tab.
Secondary number(s)
IAEA-SM--61/29