Stanovení koncentrace hořečnatého kationtu se využívá pro detekci hypermagnezemie a hypomagnezemie, které jsou časté u pacientů v těžkých stavech s poruchami vnitřního prostředí.
Synonyma
hořčík celkový, magnézium, magnesium, Mg
Ukazatele související
s biologickou variabilitou
|
Biologická variabilita intraindividuální (%) |
3,60 |
|
Biologická variabilita interindividuální (%) |
6,40 |
|
Požadovaná nepřesnost (%) |
1,80 |
|
Požadovaná bias (%) |
1,80 |
|
Požadovaná celková chyba (%) |
4,80 |
|
Kritická diference (požadovaná nepřesnost, intraindividuální variabilita, v %) |
11,20 |
Preanalytické podmínky
Pro stanovení v nekorpuskulární fázi plné krve je nutné použít titrovaný (balancovaný, iontově vyvážený) heparin. Stanovení ionizovaného magnezia (iMg) nelze provádět z kapilární krve. Pro stanovení v plazmě je možné použít heparinát lithný nebo sodný. Jakákoli kontaminace vzorku chelátem (např. EDTA používané pro vyšetření krevního obrazu) nebo oxalátem, citrátem nebo fluoridem sodným vede ke sníženým hodnotám magnezia v séru (plazmě). Vyšetřuje-li se sérum, je nutné provést separaci erytrocytů co nejdříve. Pro stanovení ionizované frakce pomocí ISE je vhodný anaerobní odběr, současné měření pH vzorku a adjustace výsledku na pH 7,40 i když aktivita iMg je na změny pH o něco méně citlivá, než aktivita iCa. Odběrové zkumavky mohou být plastové nebo skleněné. Magnezium v plazmě nebo séru je stabilní při +20 až +25 °C 7 dnů, stejně jako při +4 až +8 °C, při -20 °C je stabilita 1 rok. Pro stanovení v moči je nutná acidifikace na pH 1,0 pomocí HCl, aby se uvolnily hořečnaté ionty z vazby. V případě sbírané moče je vhodné současně stanovit kreatinin pro posouzení správnosti sběru. Stabilita po okyselení v plastové lahvi bez konzervačních přísad je při +20 až +25 °C 3 dny, při +4 až +8 °C 5 dnů, při -20 °C je stabilita 1 rok. Cvičení paží před odběrem vytváří laktát, snižuje pH a tím zvyšuje iMg.
Výjimečně se stanovuje hořčík také v likvoru.
Metodiky stanovení
Spektrofotometrie
Enzymové stanovení je založeno na principu aktivace hexokinázy
hořečnatými ionty při transportu fosfátu z komplexu Mg-ATP na glukózu a vzniká
glukóza-6-fosfát, který se dále oxiduje glukóza-6-fosfátdehydrogenázou na
6-fosfoglukonát; současně se v oxidoredukční reakci sleduje redukce NADP+
na NADPH kineticky při 340 nm. Výtěžnost je 98,6
– 100,3 %, preciznost v sérii CV 1,6 – 2,8 %, celková 2,6 – 3,2 %.
Místo dvouenzymové 
kaskády
lze pro analytické účely využít i reakci s jediným enzymem.
Izocitrátdehydrogenáza je aktivována hořečnatými ionty v oxidoredukční
rekci při které se izocitrát oxiduje na 2-oxoglutarát a NADP+
redukuje na NADPH. Výtěžnost je 96 – 100 %,
preciznost v sérii CV ≤ 1,5 %, mezi sériemi ≤ 2,6 %. Metody
jsou nesporně lepší než všechny klasické fotometrické postupy. Nicméně
nedosahují úrovně referenční metody AAS. Při enzymových metodách se může
projevit interference vlivem vysoké koncentrace hořečnatých iontů
v erytrocytech i při slabé hemolýze nebo jestliže nejsou odděleny krevní
elementy.
V současné době existuje na trhu celá řada spektrofotometrických metod využívajících různá komplexometrická činidla. V ČR se nabízí především magon-sulfonát, což je xylidylová modř I, tj. 1-azo-2-hydroxy-3-[2,4-dimetylkarboxanilido]-naftalen-1´-[2-hydroxybenzen]-4-sulfonát. Ve vodně-alkoholickém roztoku v alkalickém prostředí tvoří červeně zbarvené komplexy (detekce při 600 nm). Preciznost – stanovení v séru CV: 0,75 – 1,02 % v sérii, 1,12 –1,29 % celkově, stanovení v moči CV: 0,71 – 1,15 % v sérii, 2,73 – 4,96 % celkově.
Mez detekce: 0,01 mmol/l (průměr + 3 SD pro 20-násobné stanovení nulového standardu).
Xylidylová modř II je označována jako magon a je to acidobazický indikátor, který reaguje rychleji než magon-sulfonát; jelikož je ve vodě hůře rozpustný, používá se méně. Při metodě interferují Ca2+, Cu2+, Zn2+, Cl- a její kalibrace je nelineární. Často nabízený kalmagit, tj. 1-[1-hydroxy-4-metyl-2-fenylazo]-2-naftol-4-sulfonát tvoří v alkalickém prostředí Mg(OH)2 barevný lak (detekce 530 – 550 nm). Těžké kovy je třeba maskovat kyanidy a proteiny polyvinylpyrrolidonem. Vápník je třeba maskovat pomocí etylenglykolbis(β-aminoetyleter)-N,N´-tetraoctové kyseliny (EGTA). Další postupy využívají titanovou žluť, thiazolovou žluť, brilantní žluť, chinalizarin, kurkumin, p-nitrobenzenazoresorcinol, p-nitrobenzen-α-naftol, metyltymolová modř, chlorfosfoazo III, arsenazol, formazanová barviva. Posledně jmenovaná barviva využívají také reagenční filmy se suchými činidly ke stanovení magnezia reflexní fotometrií. Všechny metody, které využívají vzniku barevných komplexů jsou značně nespolehlivé a nelze je doporučit pro analýzy v klinické biochemii.
Fluorimetrie
Kalcein nebo 2,2´-dihydroxyazobenzen poskytují s Mg2+ sloučeniny, které při ozáření světlem vlnové délky 420 nm intenzivně fluoreskují při 530 nm. Podobně reagují i 8-hydroxychinolin nebo 8-hydroxy-5-chinolinsulfonová kyselina, která je ve vodě lépe rozpustná. Metody jsou velmi citlivé (posledně uvedená byla v USA standardizována pro stanovení v séru), ale ruší fluorescenční pozadí vzorku. Vápník analýzu ruší jen nepatrně. Postup nelze použít pro stanovení v moči, kde je při fluorimetrické detekci řada nespecifických interferencí.
Atomová absorpční spektrofotomerie (AAS)
Měření při 285,2 nm v plameni vzduch-acetylén. Obvyklé je použití plamenové verze, ale magnezium lze stanovit také elektrotermickou atomovou absorpcí s použitím grafitové kyvety. Pro odstranění interferencí se používá podobně jako u stanovení kalcia chlorid lanthanitý. Jinak by lom světla na krystalech fosforečnanu hořečnatého způsobil falešně nižší výsledky měření. Interferenci proteinů (rozdílná viskozita sér) lze odstranit dilucí vzorku zředěnou kyselinou chlorovodíkovou nebo trichloroctovou. Nepatrné interference sodných, draselných a vápenatých iontů lze zcela eliminovat používáním kalibrátorů, obsahujících fyziologickou koncentraci uvedených kationtů. Při analýze silně ruší i slabá hemolýza. Preciznost v sérii CV 0,6 %, mezidenní 1,1 -1,6 %, robustnost (změna experimentálních podmínek) CV 0,2 – 0,5 %, výtěžnost 98,9 – 100,8 %. Stanovení hořečnatých iontů v moči se provádí po okyselení kyselinou chlorovodíkovou na pH 1. AAS je referenční metodou.
Plamenová emisní spektrofotometrie
Postup nenašel ani v minulosti větší komerční uplatnění, protože světlo emitované hořčíkem bylo slabé. Proto bylo potřebné použít širší vstupní štěrbinu (zvýšení interferencí) a citlivý detektor (fotonásobič výrazně zvýšil cenu plamenového fotometru). K měření lze použít emisních čar hořčíku 285,2 nebo 370, resp. 383 nm v plameni acetylén-vzduch. Pozadí plamene ovlivňují všechny interferenty popsané u AAS a navíc ještě glukóza.
Nefelometrie
Původně gravimetrické stanovení hořčíku jako sraženiny NH4MgPO4 lze využít v nefelometrické modifikaci, kdy se ke vzniku jemného zákalu použije kyselina fosfomolybdenová nebo molybdodivanadofosforečná. Rozšíření této metody v klinické biochemii brání interference vápníku, který se musí odstranit jako molybdát nebo oxalát.
Definitivní metoda
Neutronová aktivační analýza (registrace γ-záření po bombardování neutrony) izotopu 27Mg po izotopové diluci (rok 1975). Diskutuje se také o zařazení termální ionizace s izotopovou dilucí a hmotnostní spektrometrií jako definitivní metody (rok 2006).
Iontově selektivní elektrody pro stanovení hořečnatých iontů mají často poměrně krátkou životnost (2 týdny). Používají se neutrální ionofory jako ETH 5220, tj. N,N"-oktametylenbis(N',N'-dioktylmalondiamid), ETH 5506 tj. 1,3,5-tris[10-(1-adamantyl)-7, 9-dioxo-6,10-diazaundecyl]-benzen nebo ETH 7025 tj. N-heptyl-N’,N’-bis(8-{[3-(heptylmetylamino)-1,3-dioxopropyl]aminooktyl}-N-metylpropandiamid. Elektrody měří aktivitu ve vodné fázi vzorku, specifičnost je malá, interferují vápenaté kationty. Proto musí být elektrický potenciál iMg elektrody nastaven pomocí signálu iCa elektrody s využitím koeficientu selektivity pro iMg (kromě toho systém obsahuje ještě Na+ a pH elektrodu). Kalibrace se provádí na dva vodné roztoky s rozdílnými koncentracemi MgCl2 při známém pH a známých koncentracích Na+, K+ a Ca2+. Měření iMg neruší silikonový separátor ze zkumavek, ani sérové lipidy. Heparin v koncentraci < 20 kU/l způsobuje chybu stanovení < 4 %. Stanovení aktivity iMg je v Evropě málo používané vyšetření.
Interpretační poznámky se vztahem k analytice
Žádná metoda stanovení magnezia nemá spolehlivý vztah k
depleci magnezia v organismu.
Referenční materiálem je směs izotopů hořčíku NIST pod
označením SRM 980.
Toleranční limit EHK:
sérum a plazma 15 %, moč 20 %.
Interference
Koncentraci hořčíku v séru a plazmě iontů snižují:
aldakton, citronan, cyklosporin, EDTA, etanol, FK-506, fluoridy, fosfáty,
gasterin, glukagon, glukuronová kyselina, oxalát, prokain penicilin G,
spasmocystenal, těhotenství, aj.
Koncentraci hořčíku v séru a plazmě zvyšují: bílkoviny,
etanol, hemolýza, heparinát zinečnatý, histamin, menstruace, vápník, aj.
Koncentraci hořčíku v moči snižují: citronan, fosfáty, gasterin, kyselina octová, růstový hormon, vegetariánská dieta, aj.
Koncentraci hořčíku v moči zvyšují: aldakton, amoniak, erytrocyty, etanol, furanthril, furantral, furosemid, hydrochlorothiazid, kofein, těhotenství, vápník, aj.
Další informace
Postupy pro hodnocení vnitřního prostředí
Petr Štern (2008-07-09)