СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ В РАСТИТЕЛЬНОМ СЫРЬЕ Российский патент 2016 года по МПК G01N33/02 

Изобретение относится к области фармации. Оно может быть использовано для определения аскорбиновой кислоты в растительном сырье.

Являясь витамином, аскорбиновая кислота (АК) играет важную роль в жизнедеятельности живого организма. Она синтезируется из глюкозы хлорофиллсодержащими растениями, а также земноводными и пресмыкающимися. Однако витамин С не синтезируется и не депонируется в организме человека, расходуется в процессе жизнедеятельности в больших количествах, а потому возникает необходимость постоянного поступления в достаточных количествах извне [О.Л. Особенности определения аскорбиновой кислоты в витаминно-минеральном комплексе Gesticare / О.Л. Левашова, С.Н. Коваленко // Актуальнi питания фармацевтичноï i медичноï науки та практики. - 2011. - Т. 24. - №2. - С. 26-28, http://cyberleninka.ru/article/n/osobennosti-opredeleniya-askorbinovoy-kisloty-v-vitaminno-mineralnom-komplekse-gesticare], что осуществляется путем включения в рацион питания растительного сырья, богатого АК.

Известен «Способ определения концентрации аскорбиновой кислоты» (RU 2486509, МПК G01N 33/15, опубл. 25.01.2010), основанный на измерении хемилюсценции раствора, содержащего 0,6 мл Na-фосфатного буфера (0,05 моль/л, рН 8,3), 0,1 мл раствора тетраметилендиамин (0,05 моль/л) в натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (0,2 ммоль/л), 0,1 мл исследуемого образца и 0,2 мл раствора рибофлавина (0,034 ммоль/л).

Несмотря на простоту пробоподготовки и высокой воспроизводимости и точности анализа, возможности способа ограничиваются сложностью аппаратурного оформления.

Известен «Способ определения содержания аскорбиновой кислоты» (RU 2490628, МПК G01N 33/15, опубл. 20.08.2013), основанный на спектрофотометрировании окрашенной формы при 693 нм, полученной в результате взаимодействия анализируемого раствора с 1 мл 1 мМ раствора хлорного железа и 1 мл 3 мМ раствора феррицианида калия.

Недостатком способа является необходимость стандартизации (построение градуировочного графика) и трудоемкость определения (солянокислотное экстрагирование АК из анализируемого образца).

Согласно Государственной фармакопеи РФ XII методы [XII Государственная фармакопея РФ (часть 1). - М.: Научный центр экспертизы средств медицинского применения, 2008. - 704 с.] издания для количественного определения АК рекомендуют применять фотометрический, флуориметрический, потенциометрический, объемный (классическая иодометрия), недостатками которых являются применение токсичных растворителей при извлечении реагента, необходимость строгого соблюдения условий проведения анализа и высокая трудоемкость.

Наиболее близким к заявленному изобретению является «Способ кулонометрического определения содержания аскорбиновой кислоты в растительном сырье и препаратах из растительного сырья» (RU 2464558, МПК G01N 33/02, G01N 27/44, опубл. 20.10.2012), основанный на кулонометрическом титровании образца электрогенерированным йодом, который образуется из 0,1 М раствора йодида калия в хлороводородном буферном растворе (рН=1,2) на платиновом электроде при постоянной силе тока 5 мА. Конечная точка титрования фиксируется биамперометрически.

Недостатком данного способа является сложность аппаратурного оформления.

Задачей заявленного изобретения является разработка экспрессного и достоверного способа определения способа определения аскорбиновой кислоты в водном извлечении из растительного сырья.

Технический результат заявленного изобретения состоит в упрощении способа определения, снижении времени определения, а также повышении точности и предела обнаружения аскорбиновой кислоты в растительном сырье.

Это достигается тем, что способ определения аскорбиновой кислоты в растительном сырье, характеризуется введением аликвоты солянокислого извлечения растительного сырья в реакционный сосуд с соответствующим количеством фотогенерированного йода, полученного путем продувания воздухом в течение 1-2 минут и облучением стабилизированным источником света реакционной смеси, состоящей из 0,5 М раствора йодида калия, ацетатного буферного раствора с рН 5,6 и сенсибилизатора эозина, фиксированием изменения тока в ячейке и по достижении его постоянства проведением повторного продувания реакционной смеси воздухом в течение 2-3 минут и повторного ее облучения стабилизированным источником света до достижения исходного количества йода в реакционном сосуде, фиксированием времени генерации йода, затраченного на восполнение его убыли, и расчете содержания аскорбиновой кислоты по формуле:

где Ц. $$\partial$$ . - цена деления прибора, ммоль/мкА (6,71·10^-4) или ммоль/мин (1,97·10^-2); - изменение силы тока в цепи при введении аликвотной порции анализируемого раствора, мкА; - время генерации, с; М - молярная масса аскорбиновой кислоты, 176,12 г/моль; V_к - объем мерной колбы, в которой разбавляли раствор исследуемого образца, мл; m - навеска образца, г; V_a - объем аликвотной части, мл.

Сущность заявленного изобретения состоит в том, что в ячейке происходит изменение количества йода в результате химического взаимодействия аскорбиновой кислоты с титрантом, что приводит к уменьшению силы тока в амперометрической цепи. После достижения постоянства силы тока в амперометрической цепи поглотительный раствор вновь продувают воздухом в течение 1-2 мин, облучают светом и измеряют время генерации, пошедшее на восполнение убыли йода. Поглотительный раствор в ячейке заменяют после выполнения 20-30 анализов. Количество АК в исследуемых образцах рассчитывают по формуле. Достоверность полученных результатов подтверждают методами добавок и йодометрическим методом [ФС 42-0218-07. Государственная фармакопея Российской Федерации. Изд-во: Научный центр экспертизы средств медицинского применения, 2008. - С. 696].

Способ, рекомендованный государственной фармакопеей Российской Федерацией (ФС 4200218-07), требует большего количества препарата, необходимость стандартизации титранта, визуального фиксирования точки эквивалентности и, как следствие, увеличению времени единичного определения и низкой воспроизводимости результатов. Предложенный способ автоматизирован, что исключает наличие визуальной ошибки, не требует дорогостоящего оборудования, что позволяет использовать его в условиях обычной контрольно-аналитической лаборатории.

Осуществление способа приведено в примере 1.

Подбор сенсибилизатора и валидационную оценку фотохимического способа определения аскорбиновой кислоты проводили с использованием стандартных растворов на примере 1.

Пример 1.

Поглотительную ячейку, содержащую 40 мл 1 М раствора KI, 1 мл 0,1%-ого раствора эозина, 20 мл ацетатного буферного раствора с рН=5,6 и 15÷20 мл воды, продували воздухом в течение 1-2 минут и облучали стабилизированным источником света до достижения порогового значения силы тока (200 мкА) в амперометрической цепи. После достижения порогового значения силы тока в ячейку вводили стандартный раствор аскорбиновой кислоты и фиксировали уменьшение силы тока в амперометрической цепи (табл. 1). Затем поглотительную ячейку вновь продували воздухом в течение 1-2 минут, и облучали стабилизированным источником света до достижения порогового значения силы тока в амперометрической цепи, и фиксировали время генерации титранта.

На основании результатов фотохимического титрования стандартных растворов аскорбиновой кислоты установлено, что в кислой среде реакция с йодом протекает в молярном соотношении 1:1 (табл. 2). Правильность полученных результатов была оценена по способу «введено - найдено».

Нижний предел обнаружения аскорбиновой кислоты, рассчитанный по 3S-критерию, составляет 1,15 и 1,02 мкг по изменению силы тока и времени генерации титранта соответственно с ошибкой определения, не превышающей 1,0%.

Пример 2. Аналогично примеру 1 проводили определение аскорбиновой кислоты в растительном сырье.

В качестве растительного сырья использовали соцветия Tilia Cordata Mill (липы сердцелистной), Taraxacum officinale (одуванчика полевого), Matricaria chamomilla (ромашки аптечной), Trifolium pratense (клевера лугового) Eryngium planum (синеголовника плосколистного), Paeonia (пиона белого), Bidens tripartita (череды трехраздельной) и листьев Plantago major (подорожника большого), осуществляли в период максимального содержания аскорбиновой кислоты в соответствии с инструкциями по отбору проб растительного сырья [Пашина Г.В. Правила сбора и сушки лекарственного растительного сырья (сборник инструкций) / Г.В. Пашина. - М: Медицина, 1985. - 128 с.].

Согласно ГОСТ-у 24556-89 (ГОСТ 24556-89 Продукты переработки плодов и овощей. Методы определения витамина С. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. - 11 с.) извлечение АК из растительного сырья проводят 2% раствором соляной кислоты. В качестве экстрагентов рассматривали солянокислую фазу согласно [Государственной фармакопеи СССР XI издание (выпуск 2). - М.: Медицина, 1990. - 196 с.]. Для чего навеску растительного сырья 2,00÷2,50 г количественно переносили в химический стакан емкостью 250 мл, содержащий 100 мл растворителя (2%-ного раствора соляной кислоты). Раствор термостатировали на водяной бане при температуре 100°С в течение 10÷15 минут, отвар отфильтровывали, фильтрат количественно переносили в мерную колбу емкостью 100 мл и доводили водой до метки после полного охлаждения. Дальнейшее определение проводили аналогично примеру 1.

Содержание АК в растительном сырье рассчитывали на формуле:

Результаты фотохимического титрования аскорбиновой кислоты представлены в табл. 3. Правильность полученных результатов была оценена по способу добавок.

Из табл. 3 видно, что содержание аскорбиновой кислоты в растительном сырье (без добавки) варьируется от 0,150 до 0,940 мг/кг в зависимости от образца с ошибкой определения, не превышающей 2,0%.

Метод фотохимического титрования аскорбиновой кислоты характеризуется простотой проведения эксперимента, высокой точностью, экспрессностью, не требует дорогостоящего оборудования, что позволяет использовать его в обычной контрольно-аналитической лаборатории.

Изобретение относится к области фармации, а именно к определению аскорбиновой кислоты в растительном сырье методом фотохимического титрования. Для этого вводят аликвоту солянокислого извлечения растительного сырья в реакционный сосуд, содержащий фотогенерированный йод. Фотогенерированный йод получают путем продувания воздухом в течение 1-2 минут реакционной смеси, состоящей из 0,5 М раствора йодида калия, раствора ацетатного буфера с рН 5,6 и сенсибилизатора эозина с последующим облучением стабилизированным источником света (СИС), при этом измеряют величину изменения тока в ячейке. При достижении постоянства тока повторно проводят продувание реакционной смеси воздухом в течение 2-3 минут и облучение СИС до достижения исходного количества йода в реакционном сосуде. При этом фиксируют время генерации йода, затраченного на восполнение его убыли. Расчет содержания аскорбиновой кислоты проводят по формуле:

где Ц. $$\partial$$ . - цена деления прибора, ммоль/мкА (6,71·10^-4) или ммоль/мин (1,97·10^-2); - изменение силы тока в цепи при введении аликвотной порции анализируемого раствора, мкА; - время генерации, с; М - молярная масса аскорбиновой кислоты, 176,12 г/моль; V_к - объем мерной колбы, в которой разбавляли раствор исследуемого образца, мл; m - навеска образца, г; V_a - объем аликвотной части, мл. Изобретение обеспечивает простой, быстрый и точный метод определения аскорбиновой кислоты в контрольно-аналитической лаборатории. 3 табл., 2 пр.

Способ определения аскорбиновой кислоты в растительном сырье, характеризующийся введением аликвоты солянокислого извлечения растительного сырья в реакционный сосуд с соответствующим количеством фотогенерированного йода, полученного путем продувания воздухом в течение 1-2 минут и облучением стабилизированным источником света реакционной смеси, состоящей из 0,5 М раствора йодида калия, ацетатного буферного раствора с рН 5,6 и сенсибилизатора эозина, фиксированием изменения тока в ячейке и по достижении его постоянства проведением повторного продувания реакционной смеси воздухом в течение 2-3 минут и повторного ее облучения стабилизированным источником света до достижения исходного количества йода в реакционном сосуде, фиксированием времени генерации йода, затраченного на восполнение его убыли, и расчете содержания аскорбиновой кислоты по формуле:

где Ц.д. - цена деления прибора, ммоль/мкА (6,71·10^-4) или ммоль/мин (1,97·10^-2); - изменение силы тока в цепи при введении аликвотной порции анализируемого раствора, мкА; - время генерации, с; М - молярная масса аскорбиновой кислоты, 176,12 г/моль; V_к - объем мерной колбы, в которой разбавляли раствор исследуемого образца, мл; m - навеска образца, г; V_a - объем аликвотной части, мл.