Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в медицинских, ветеринарных и других биологических исследованиях для определения витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантной среде сельскохозяйственных животных или птицы.
Известен способ определения витамина A методом тонкослойной хроматографии, включающий выделение указанного витамина путем экстракции исходного материала спиртом и проведение хроматографии полученного спиртового экстракта с использованием силикагелевых пластинок (см. патент РФ № 2530620, МПК G01N 30/90, G01N 33/15, G01N 33/02, дата публикации 10.10.2014 г.).
В качестве ближайшего аналога принят способ определения витаминов, содержащий подготовку контрольного образца, представляющего собой стандартный раствор с известной концентрацией витамина, подготовку исследуемого образца, включающую проведение жидкостной экстракции, отбор проб одинакового объема у подготовленных образцов и их высокоэффективную жидкостную хроматографию и определение содержания витамина расчетным путем на основе сравнения площадей пиков проб контрольного и исследуемого образцов (см. патент РФ № 2318216, МПК G01N 33/82, дата публикации 27.02.2008).
Однако аналоги позволяют определить только фактическое содержание витаминов в конкретных продуктах, содержание жирорастворимых витаминов при совместном присутствии и не рассматривают сравнение витаминов в образцах до и после экспозиции последних в биорелевантных средах (искусственные жидкости, имитирующие условия желудка, двенадцатиперстной кишки, кишечника сельскохозяйственных животных или птиц).
Кроме того, ближайший аналог позволяет определить содержание только водорастворимых витаминов, к которым витамин А не относится.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка способа определения витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантных средах сельскохозяйственных животных или птицы.
Технический результат, проявляющийся при решении поставленной задачи, выражается в возможности достоверной оценки усваиваемости кормового микрокапсулированного витамина А (в форме ретинол ацетата) в организме сельскохозяйственных животных или птицы путем количественного определения витамина А методом ВЭЖХ в соответствующей биорелевантной среде после экспозиции.
Поставленная задача решается тем, что способ определения витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантных средах сельскохозяйственных животных или птицы, содержащий подготовку контрольного образца, представляющего собой стандартный раствор с известной концентрацией витамина, подготовку исследуемого образца, включающую проведение жидкостной экстракции, отбор проб одинакового объема у подготовленных образцов и их высокоэффективную жидкостную хроматографию и определение содержания витамина расчетным путем на основе сравнения площадей пиков проб контрольного и исследуемого образцов отличается тем, что при подготовке контрольного образца в колбе объемом 100 мл перемешивают 50 мл изопропилового спирта и 20-25 мг стандарта витамина А в форме ретинола ацетата до полного растворения последнего, полученный раствор доводят до метки изопропиловым спиртом и повторно перемешивают, а при подготовке исследуемого образца витамин А в форме ретинол ацетата подвергают экспозиции в соответствующей биорелевантной среде при их соотношении 5,16 мг : 30 мл соответственно и постоянном перемешивании на биореакторе со скоростью 50 об/мин, далее к аликвоте раствора витамина А в биорелевантной среде объемом 5 мл добавляют 10 мл раствора, содержащего аскорбиновую кислоту и воду для анализа в соотношении 1 г : 10 мл соответственно, перемешивают, вносят 20 мл раствора, содержащего гидроксид калия, воду для анализа и этиловый спирт в соотношении 2 г : 2 мл : 18 мл соответственно, снова перемешивают и выдерживают в течение 30 минут на водяной бане при температуре 55-60 ºС, полученную смесь охлаждают до 20 ºС, добавляют к ней 10 мл воды для анализа, перемешивают и подвергают двукратной экстракции двумя порциями гексана по 10 мл, отделяют гексановые экстракты, объединяют их и упаривают досуха, а полученный сухой остаток растворяют в 10 мл изопропилового спирта и выдерживают в течение 10 минут в темном месте, после чего отбирают пробы одинакового объема у полученного контрольного и исследуемого образцов, проводят их высокоэффективную жидкостную хроматографию при расходе элюента 0,4 мл/мин и длине волн 328 нм и определяют содержание витамина А расчетным путем.
Кроме того, при подготовке контрольного образца используют аналитический стандарт витамина А в форме ретинола ацетата.
Кроме того, при подготовке контрольного образца используют фармацевтический стандарт витамина А в форме ретинола ацетата.
Кроме того, экспозицию витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантной среде желудка крупного рогатого скота проводят при температуре 39 ºС в течение 1-2 часов.
Кроме того, экспозицию витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантной среде кишечника крупного рогатого скота проводят при температуре 39 ºС в течение 20-24 часов.
Кроме того, экспозицию витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантной среде двенадцатиперстной кишки крупного рогатого скота проводят при температуре 39 ºС в течение 2-3 часов.
Кроме того, экспозицию витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантной среде желудка свиньи проводят при температуре 40 ºС в течение 2-3 часов.
Кроме того, экспозицию витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантной среде кишечника свиньи проводят при температуре 40 ºС в течение 3 часов.
Кроме того, экспозицию витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантной среде двенадцатиперстной кишки свиньи проводят при температуре 40 ºС в течение 2-3 часов.
Кроме того, экспозицию витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантной среде желудка сельскохозяйственной птицы проводят при температуре 41 ºС в течение 3-4 часов.
Кроме того, экспозицию витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантной среде кишечника сельскохозяйственной птицы проводят при температуре 41 ºС в течение 3-5 часов.
Кроме того, экспозицию витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантной среде двенадцатиперстной кишки сельскохозяйственной птицы проводят при температуре 41 ºС в течение 2-2,5 часов.
Сопоставительный анализ признаков заявляемого изобретения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».
При этом отличительные признаки формулы изобретения обеспечивают решение следующих функциональных задач.
Признаки «при подготовке контрольного образца в колбе объемом 100 мл перемешивают 50 мл изопропилового спирта и 20-25 мг стандарта витамина А в форме ретинола ацетата до полного растворения последнего, полученный раствор доводят до метки изопропиловым спиртом и повторно перемешивают», а также признаки первого и второго зависимых пунктов формулы описывают состав и технологию приготовления раствора стандарта витамина А, используемого в качестве контрольного образца.
Признаки «при подготовке исследуемого образца витамин А в форме ретинол ацетата подвергают экспозиции в соответствующей биорелевантной среде при их соотношении 5,16 мг : 30 мл соответственно и постоянном перемешивании на биореакторе со скоростью 50 об/мин, далее к аликвоте раствора витамина А в биорелевантной среде объемом 5 мл добавляют 10 мл раствора, содержащего аскорбиновую кислоту и воду для анализа в соотношении 1 г : 10 мл соответственно, перемешивают, вносят 20 мл раствора, содержащего гидроксид калия, воду для анализа и этиловый спирт в соотношении 2 г : 2 мл : 18 мл соответственно, снова перемешивают и выдерживают в течение 30 минут на водяной бане при температуре 55-60 ºС, полученную смесь охлаждают до 20 ºС, добавляют к ней 10 мл воды для анализа, перемешивают и подвергают двукратной экстракции двумя порциями гексана по 10 мл, отделяют гексановые экстракты, объединяют их и упаривают досуха, а полученный сухой остаток растворяют в 10 мл изопропилового спирта и выдерживают в течение 10 минут в темном месте» подробно описывают технологию подготовки исследуемого образца.
При этом признаки «витамин А в форме ретинол ацетата подвергают экспозиции в соответствующей биорелевантной среде при их соотношении 5,16 мг : 30 мл соответственно и постоянном перемешивании на биореакторе со скоростью 50 об/мин» и признаки зависимых пунктов формулы с третьего по одиннадцатый описывают технологию получения раствора витамина А в биорелевантной среде.
При этом признаки «к аликвоте раствора витамина А в биорелевантной среде объемом 5 мл добавляют 10 мл раствора, содержащего аскорбиновую кислоту и воду для анализа в соотношении 1 г : 10 мл соответственно, перемешивают» позволяют предотвратить разрушение (окисление) витамина А.
При этом признаки «вносят 20 мл раствора, содержащего гидроксид калия, воду для анализа и этиловый спирт в соотношении 2 г : 2 мл : 18 мл соответственно, снова перемешивают и выдерживают в течение 30 минут на водяной бане при температуре 55-60 ºС» обеспечивают гидролиз жиров в результате омыления раствора, полученного на предыдущем этапе, водно-спиртовым раствором гидроксида калия в этаноле.
При этом признаки «полученную смесь охлаждают до 20 ºС, добавляют к ней 10 мл воды для анализа, перемешивают и подвергают двукратной экстракции двумя порциями гексана по 10 мл» позволяют выделить витамин А путем экстракции раствора гексаном.
При этом признаки «отделяют гексановые экстракты, объединяют их и упаривают досуха» обеспечивают удаление остатков гексана из исследуемого образца.
При этом признаки «полученный сухой остаток растворяют в 10 мл изопропилового спирта и выдерживают в течение 10 минут в темном месте» позволяют растворить извлеченный витамин А, находящийся в сухом остатке, и подготовить исследуемый образец к хроматографии.
Признаки «отбирают пробы одинакового объема у полученного контрольного и исследуемого образцов» позволяют унифицировать и сравнить результаты хроматографии образцов.
Признаки «проводят высокоэффективную жидкостную хроматографию [проб образцов] при расходе элюента 0,4 мл/мин и длине волн 328 нм» описывают тип и режимные характеристики хроматографического исследования.
Признак «определяют содержание витамина А расчетным путем» указывает на принцип определения содержания витамина А.
Заявляемый способ осуществляют на стандартном оборудовании в несколько этапов.
Подготовка контрольного образца.
В мерную колбу объемом 100 мл вносят 20-25 мг аналитического или фармацевтического стандарта витамина А в форме ретинола ацетата, добавляют 50 мл изопропилового спирта и тщательно перемешивают содержимое до полного растворения указанного стандарта.
Полученный раствор доводят до метки изопропиловым спиртом, плотно закрывают пробкой и еще раз перемешивают.
Концентрация контрольного образца составляет приблизительно 0,250 мг/мл. Действительное значение концентрации витамина А в контрольном образце (), выраженное в мг/мл, вычисляют по формуле:
где – активность витамина А в исходном аналитическом или фармацевтическом стандарте;
– концентрация витамина А в исходном аналитическом или фармацевтическом стандарте, указанная в сертификате качества, %;
– масса навески аналитического или фармацевтического стандарта витамина А, взятая для приготовления контрольного образца, мг;
– объем колбы, использованной для приготовления контрольного образца, мл.
Срок годности контрольного образца составляет 14 дней в холодильнике.
Подготовка исследуемого образца включает 2 основные стадии.
Экспозиция кормового микрокапсулированного витамина А (в форме ретинол ацетата) в соответствующей биорелевантной среде при их соотношении 5,16 мг : 30 мл соответственно и постоянном перемешивании на биореакторе (например RTS-1) со скоростью 50 об/мин.
Авторы разработали биорелевантные среды, составы которых приведены в таблицах 1-3.
Таблица 1
Биорелевантные среды желудка
Таблица 2
Биорелевантные среды кишечника
Таблица 3
Биорелевантные среды двенадцатиперстной кишки
Параметры экспозиции витамина А в форме ретинол ацетата в разных биорелевантных средах приведены в таблице 4.
Таблица 4
Параметры экспозиции витамина А в биорелевантных средах
Приготовление исследуемого образца из раствора витамина А в биорелевантной среде.
Аликвоту раствора витамина А в биорелевантной среде объемом 5 мл переносят в коническую колбу вместимостью 100 мл и добавляют 10 мл раствора, для приготовления которого в химическом стакане растворяют 1 г аскорбиновой кислоты в 10 мл воды для анализа, после чего аккуратно перемешивают так, чтобы вся проба была смочена внесенным раствором, далее вносят 20 мл раствора, для приготовления которого в химическом стакане 2 г гидроксида калия растворяют в смеси, состоящей из 2 мл воды для анализа и 18 мл.
Содержимое колбы тщательно, но аккуратно перемешивают, соединяют с обратным холодильником и подвергают омылению в течение 30 минут на водяной бане при температуре 55-60 ºС.
После охлаждения реакционной смеси до 20 ºС к полученному гидролизату добавляют 10 мл дистиллированной воды для анализа, содержимое колбы перемешивают, переносят в делительную воронку вместимостью 100 мл и подвергают двукратной экстракции двумя порциями гексана по 10 мл, тщательно ополаскивая очередным объемом экстрагента колбу, в которой проводился гидролиз. Продолжительность каждой экстракции – не менее 1 минуты.
Гексановые экстракты отделяют, объединяют в круглодонной колбе и упаривают досуха. Полученный сухой остаток незамедлительно растворяют в 10 мл изопропилового спирта и выдерживают в течение 10 минут в темном месте.
Отбор проб одинакового объема у контрольного и исследуемого образцов, их перенос в хроматографическую виалу и ввод в хроматограф по отдельности.
Проведение высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Для разделения многокомпонентных смесей использовали жидкостный хроматограф высокого давления Shimadzu LC–20 Prominence HPLC (Shimadzu, Япония), оборудованный UV-VIS-детектором SPD-20A (Shimadzu, Япония) и обратнофазной колонкой Shodex. ODP2 HPG-4A (4.6 × 10 мм, размер частиц: 5 мкм; Shodex, Япония).
Термостатирование колонки проводили при 30 °С. Постоянный расход элюента составлял 0,4 мл/мин. Был использован следующий градиент элюции (элюент А – деионизованная вода с добавлением 0,1 % муравьиной кислоты; элюент B – ацетонитрил с добавлением 0,1 % муравьиной кислоты): 0 мин – 70% B, 0,1–1 мин – 70–0% B, 1-4 мин – 0–70% B, 4-5 мин – стабилизация колонки при 70% B. Регистрация UV-VIS-детектором проводилась при длине волны 328 нм (для определения витамина А). Объем впрыска образца составлял 10 мкл.
Строят хроматограммы проб контрольного и исследуемого образцов.
Обработка результатов измерений.
Количественное определение содержания витамина А в образцах проводят путем соотнесения площади пика на хроматограмме пробы исследуемого образца с аналогичными параметрами пика на хроматограмме пробы контрольного образца.
Массовую концентрацию витамина А в исследуемом образце (), выраженную в мкг/мл, определяют по формуле
где – действительное значение концентрации витамина А в контрольном образце, мг/мл;
– площадь пика на хроматограмме пробы исследуемого образца;
– площадь пика на хроматограмме пробы контрольного образца.
Массовую долю витамина А в исследуемом образце (), выраженную в МЕ/г, определяют по формуле
где – массовая концентрация витамина А в исследуемом образце, мкг/ мл;
– суммарный объем гексана, используемого для экстракции (20 мл);
– объем изопропилового спирта, используемый для растворения сухого остатка (10 мл);
– масса навески исследуемого образца, г;
– объем аликвотной части гексанового экстракта, взятый для упаривания (1 мл);
– фактор пересчета в международные единицы.
Результат измерения массовой доли витамина А в образцах, выраженный в МЕ/г, представляют в виде:
(±0,01·δ·)
где – массовая доля витамина А в исследуемом образце, МЕ/г;
δ – относительная суммарная погрешность результатов измерений.
Режимные характеристики для подготовки образцов и результаты их исследований приведены в таблице 5.
Таблица 5
Режимные характеристики для подготовки образцов и результаты их исследований
На основе данных таблицы 5 можно сделать вывод, что предлагаемый способ определения витамина А в форме ретинол ацетата в биорелевантных средах сельскохозяйственных животных или птицы позволяет достоверно оценить биодоступность кормового микрокапсулированного витамина А (в форме ретинол ацетата) в условиях жидкостей желудочно-кишечного тракта сельскохозяйственных животных или птицы с учетом различной длительности экспозиции.
Значения массовой концентрации витамина А (в форме ретинол ацетата) в мкг/мл, позволяют сделать вывод, что биодоступность кормового микрокапсулированного витамина А (в форме ретинол ацетата) варьируется в зависимости от вида животного и от отдела желудочно-кишечного тракта. Это позволяет использовать заявляемый способ в биологических, ветеринарных и фармакологических исследованиях.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Биорелевантная среда двенадцатиперстной кишки свиньи натощак | 2022 |
|
RU2799589C1 |
Биорелевантная среда желудка свиньи натощак | 2023 |
|
RU2822251C1 |
Биорелевантная среда кишечника крупного рогатого скота натощак | 2022 |
|
RU2799519C1 |
Биорелевантная среда двенадцатиперстной кишки крупного рогатого скота натощак | 2022 |
|
RU2799319C1 |
Биорелевантная среда желудка сельскохозяйственной птицы натощак | 2023 |
|
RU2822250C1 |
Биорелевантная среда желудка крупного рогатого скота натощак | 2023 |
|
RU2822252C1 |
ПРОТИВОПАРАЗИТАРНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ | 2013 |
|
RU2519085C1 |
Способ подготовки пробы для количественного определения содержания жирорастворимого витамина в исследуемом образце методом ВЭЖХ | 2023 |
|
RU2824398C1 |
Способ профилактики острого послеродового эндометрита у коров | 2021 |
|
RU2768589C1 |
Средство для дезинвазии объектов внешней среды | 2020 |
|
RU2727519C1 |
Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ определения витамина А в форме ретинол ацетата в исследуемом образце, включающий растворение контрольного образца-раствора с известной концентрацией витамина в изопропиловым спирте по предложенному протоколу, подготовку исследуемого образца, включающую проведение жидкостной экстракции объекта исследований, отбор проб одинакового объема у подготовленных образцов и их высокоэффективную жидкостную хроматографию и определение содержания витамина расчетным путем на основе сравнения площадей пиков проб контрольного и исследуемого образцов. Предварительно исследуемый образец подвергают экспозиции в соответствии с заданными параметрами в предложенной биорелевантной среде сельскохозяйственных животных или птицы при постоянном перемешивании на биореакторе со скоростью 50 об/мин. Затем к аликвоте раствора витамина А в биорелевантной среде вносят заданный объем раствора аскорбиновой кислоты и воды в соотношении 1 г : 10 мл, перемешивают, вносят раствор гидроксида калия, воду и этиловый спирт в соотношении 2 г : 2 мл : 18 мл, перемешивают, выдерживают 30 мин на водяной бане при 55-60°С, полученную смесь охлаждают до 20°С, после добавления к ней воды для анализа, подвергают двукратной экстракции двумя порциями гексана в заданном соотношении, отделяют гексановые экстракты, объединяют их и упаривают досуха, затем растворяют в изопропиловом спирте, и выдерживают 10 мин в темном месте. Отбирают пробы одинакового объема у полученного контрольного и исследуемого образцов и проводят их высокоэффективную жидкостную хроматографию при расходе элюента 0,4 мл/мин и длине волн 328 нм и определяют содержание витамина А расчетным путем. Изобретение обеспечивает возможность оценки усваиваемости кормового микрокапсулированного витамина А в форме ретинол ацетата в организме сельскохозяйственных животных или птицы. 2 з.п. ф-лы, 5 табл.
1. Способ определения витамина А в форме ретинол ацетата в исследуемом образце, содержащий подготовку контрольного образца, представляющего собой раствор с известной концентрацией витамина, подготовку исследуемого образца, включающую проведение жидкостной экстракции объекта исследований, отбор проб одинакового объема у подготовленных образцов и их высокоэффективную жидкостную хроматографию и определение содержания витамина расчетным путем на основе сравнения площадей пиков проб контрольного и исследуемого образцов, отличающийся тем, что при подготовке контрольного образца в колбе объемом 100 мл перемешивают 50 мл изопропилового спирта и 20-25 мг стандарта витамина А в форме ретинола ацетата до полного растворения указанного стандарта, полученный раствор доводят до метки изопропиловым спиртом и повторно перемешивают, а при подготовке исследуемого образца объект исследований, содержащий 5,16 мг витамина А в форме ретинол ацетата, подвергают экспозиции в соответствии с параметрами, указанными в таблице 1
в 30 мл биорелевантной среды сельскохозяйственных животных или птицы, состав которой приведен в таблицах 2-4, при постоянном перемешивании на биореакторе со скоростью 50 об/мин,
далее к 5 мл раствора объекта исследований в биорелевантной среде, содержащего витамин А, добавляют 10 мл раствора, содержащего аскорбиновую кислоту и воду для анализа в соотношении 1 г : 10 мл соответственно, перемешивают, вносят 20 мл раствора, содержащего гидроксид калия, воду для анализа и этиловый спирт в соотношении 2 г : 2 мл : 18 мл соответственно, снова перемешивают и выдерживают в течение 30 мин на водяной бане при температуре 55-60°С, полученную смесь охлаждают до 20°С, добавляют к ней 10 мл воды для анализа, перемешивают и подвергают двукратной экстракции двумя порциями гексана по 10 мл, отделяют гексановые экстракты, объединяют их и упаривают досуха, а полученный сухой остаток растворяют в 10 мл изопропилового спирта и выдерживают в течение 10 мин в темном месте, после чего отбирают пробы одинакового объема у полученного контрольного и исследуемого образцов, проводят их высокоэффективную жидкостную хроматографию при расходе элюента 0,4 мл/мин и длине волн 328 нм и определяют содержание витамина А расчетным путем.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при подготовке контрольного образца используют аналитический стандарт витамина А в форме ретинола ацетата.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при подготовке контрольного образца используют фармацевтический стандарт витамина А в форме ретинола ацетата.
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ВИТАМИНОВ | 2005 |
|
RU2318216C2 |
"Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище", Р 4.1.1672-03; Федеральный центр госэпиднадзора Минздрава России, 2004, М., с.51-58 | |||
ВОРОНЦОВА О.С., МАРКОВА К.В | |||
"Способ определения витамина А (ретинола) в пищевых продуктах методом высокоэффективной жидкостной |
Авторы
Даты
2024-08-29—Публикация
2022-12-22—Подача