RU2625038C1 - Способ определения интегральной антиоксидантной активности с использованием индикаторной системы медь(ii) - неокупроин - Google Patents
Способ определения интегральной антиоксидантной активности с использованием индикаторной системы медь(ii) - неокупроин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2625038C1 RU2625038C1 RU2016131514A RU2016131514A RU2625038C1 RU 2625038 C1 RU2625038 C1 RU 2625038C1 RU 2016131514 A RU2016131514 A RU 2016131514A RU 2016131514 A RU2016131514 A RU 2016131514A RU 2625038 C1 RU2625038 C1 RU 2625038C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antioxidant activity
- immobilized
- aoa
- indicator system
- polymethacrylate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для определения интегральной антиоксидантной активности (АОА) растительного сырья и продуктов питания на его основе. Способ включает взаимодействие реагента, иммобилизованного в оптическую полиметакрилатную мембрану, с аналитом, последующее ее отделение от раствора и оценку величины антиоксидантной активности. В качестве реагента применяют индикаторную систему медь(II) – неокупроин, иммобилизованную в полиметакрилатную матрицу, аналитический сигнал представляют в виде светопоглощения при 450 нм, или визуальной оценки интенсивности окраски оптической мембраны, количественную и/или качественную оценку интегральной антиоксидантной активности проводят по градуировочному графику и/или цветовой шкале, построенным для аскорбиновой кислоты, используемой в качестве вещества-стандарта. 2 ил., 7 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для определения интегральной антиоксидантной активности (АОА) растительного сырья и продуктов питания на его основе.
Известен способ определения суммарной АОА в пищевых экстрактах и биологических образцах с использованием оптического сенсора, изготовленного на основе нафиона с иммобилизованным реагентом Cu(II) – неокупроин (Bener M., Özyürek M., Cüclü K., Apak R. Novel optical fiber reflectometric CUPRAC sensor for total antioxidant capacity measurement of food extracts and biological samples // J. Agricultural and Food Chemistry. 2013. № 61. Р. 8381-8388). Определение основано на образовании в мембране окрашенного комплекса Cu(I)-неокупроин в результате ее контакта с аналитом, с последующим измерением отражения мембраны при 530 нм с использованием миниатюрного отражательного спектрометра.
Известен способ определения суммарной АОА в пищевых экстрактах с использованием оптического сенсора на основе нафиона (Bener M., Özyürek M., Cüclü K., Apak R. Development of low-cost optical sensor for cupric reducing antioxidant capacity measurement of food extracts // Analytical Chemistry. 2010. Vol. 82. №10. P. 4252-4258). Как и в способе, описанном выше, для определения АОА использована система Cu(II) – неокупроин, иммобилизованная в нафионовую мембрану. В результате реакции с веществами, обладающими антиоксидантными свойствами, Cu(II) восстанавливается до Cu(I) и в мембране формируется комплекс Cu(I)-неокупроин желтого цвета. В качестве аналитического сигнала в представленной работе измеряли светопоглощение нафионовой мембраны с полученным комплексным соединением при 450 нм.
Недостатком предложенных способов определения АОА является низкая оперативность, которая заключается как в длительности процесса подготовки нафионовой мембраны к анализу, так и в длительности самой методики определения АОА. Кроме того, детектирование аналитического сигнала с помощью миниатюрного отражательного спектрометра необходимо проводить в темном помещении, чтобы свести к минимуму помехи от окружающего света.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ оценки интегральной АОА растительного сырья и продуктов питания на его основе с использованием полиметакрилатной матрицы (Патент РФ 2391660, опубл. 10.06.2010, МПК G01N 33/00). Способ основан на взаимодействии восстановителей органической природы с индикаторной системой железо(III) – о-фенантролин, иммобилизованной в полиметакрилатную матрицу, при этом железо(III) восстанавливается до железа(II), которое образует в матрице прочный окрашенный в оранжевый цвет комплекс с о-фенантролином. В качестве аналитического сигнала измеряли светопоглощение образующегося в матрице комплекса при 510 нм.
Существенным недостатком данного способа можно считать длительность методики анализа (45 мин), а также невысокую чувствительность.
Задачей настоящего изобретения является разработка оперативного чувствительного способа определения интегральной АОА с использованием иммобилизованной в полиметакрилатную матрицу индикаторной системы.
Решение указанной задачи достигается тем, что в способе определения интегральной АОА, включающем взаимодействие реагента, иммобилизованного в оптическую мембрану, с аналитом, последующее ее отделение от раствора, измерение аналитического сигнала и оценку величины антиоксидантной активности, отличающемся тем, что в качестве индикаторной системы, иммобилизованной в оптическую мембрану, применяют медь(II)-неокупроин, аналитический сигнал представляют в виде светопоглощения при 450 нм, или визуальной оценки интенсивности окраски оптической мембраны, количественную и/или качественную оценку интегральной антиоксидантной активности проводят по градуировочному графику и /или цветовой шкале, построенным для аскорбиновой кислоты, используемой в качестве вещества-стандарта.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
На фиг. 1 представлена зависимость изменения аналитического сигнала от количества восстановителя, где цифрами обозначено:
1 – кверцетин,
2 – лютеолин,
3 – дигидрокверцетин,
4 – галловая кислота,
5 – аскорбиновая кислота,
6 – цистеин,
7 – гидрат катехина,
8 – рутин,
9 – танин.
На фиг. 2 показано сканированное изображение образцов полиметакрилатной матрицы с иммобилизованной индикаторной системой Cu(II) – неокупроин после контакта с растворами АК.
Сущность заявляемого способа заключается в воздействии восстановителей органической природы на индикаторную систему Cu(II) – неокупроин, иммобилизованную в полиметакрилатную матрицу. При этом Cu(II) восстанавливается до Cu(I) и образует с неокупроином комплекс, окрашенный в желтый цвет, имеющий в спектре поглощения максимум при λ=450 нм.
Иммобилизацию индикаторной системы Cu(II) – неокупроин в полиметакрилатную матрицу проводили ее сорбцией из раствора в статическом режиме в одну стадию. Для этого полиметакрилатную матрицу перемешивали в растворе, содержащем 8 мл 0,05% водно-спиртового раствора неокупроина и 2 мл раствора Cu (II) 1 мг/мл в объеме 25 мл в течение 5 мин.
В исследуемый раствор с pH 4, содержащий антиоксиданты, вносили полиметакрилатную матрицу с индикаторной системой Cu(II) – неокупроин, тщательно перемешивали в течение 20 мин, вынимали, подсушивали фильтровальной бумагой, измеряли поглощение при 450 нм. За аналитический сигнал при построении градуировочных зависимостей принимали величину ΔA450 (ΔA450 = А и А0 – оптическая плотность полиметакрилатной матрицы при 450 нм после контакта с раствором в присутствии и отсутствие определяемого компонента соответственно).
Для исследования влияния восстановителей органической природы на индикаторную систему Cu(II) – неокупроин, иммобилизованную в полиметакрилатную матрицу, выбраны широко распространенные в растительных материалах и используемые в пищевой промышленности антиоксиданты фенольной и нефенольной природы. Зависимости аналитического сигнала от содержания восстановителя в растворе и их параметры представлены на фиг. 1 и в таблице 1.
Таблица 1. Зависимость ΔA450 от концентрации восстановителя
Для доказательства суммирующего характера определяемой величины интегральной АОА изучено влияние модельных смесей, в состав которых входили восстановители кверцетин, галловая кислота и аскорбиновая кислота в различных соотношениях, на индикаторную систему Cu(II) – неокупроин, иммобилизованную в полиметакрилатную матрицу. Расчет теоретической величины интегральной АОА проводили по уравнениям количественного соответствия, характеризующим антиоксидантную способность исследуемого восстановителя по отношению к аскорбиновой кислоте, как вещества-стандарта (таблица 2). Экспериментальные значения АОА рассчитывали по усредненному уравнению регрессии для зависимости ΔA450 от количества аскорбиновой кислоты. Из результатов, представленных в таблице 3, видно, что экспериментально полученные величины АОА удовлетворительно согласуются с теоретически рассчитанными. Полученные данные показывают, что определяемая величина АОА является результатом совместного действия всех присутствующих в модельной смеси восстановителей. Таким образом, определяемый показатель является интегральным и оптическая мембрана на основе полиметакрилатной матрицы с иммобилизованной системой Cu(II) – неокупроин может быть использована для оценки интегральной АОА.
Таблица 2. Уравнения количественного соответствия для восстановителей
Таблица 3. Результаты анализа модельных смесей
Пример 1. Измерение поглощения полиметакрилатной матрицы и определение интегральной АОА по градуировочному графику
В 25 мл анализируемого раствора с суммарным содержанием антиоксидантов не более 0,075 мг с рН 4 (цитратный буфер, контроль рН-метром) помещали пластинку полиметакрилатной матрицы с иммобилизованной индикаторной системой Cu(II) – неокупроин и перемешивали в течение 20 минут, затем вынимали, подсушивали фильтровальной бумагой, измеряли поглощение при 450 нм и рассчитывали ΔА450. Содержание суммарной АОА находили по градуировочной зависимости, построенной для АК в аналогичных условиях, с последующим расчетом величины суммарной АОА в виде количества вещества-стандарта (аскорбиновой кислоты), производящего антиоксидантный эффект, эквивалентный действию суммы восстановителей в аналите. Уравнение градуировочной зависимости имеет вид: ∆А450=0,001+67,828сАК, где сАК – концентрация АК, г/л. Диапазон линейности градуировочной зависимости составляет 0-0,003 г/л.
Пример 2. Визуально-тестовое определение интегральной АОА
Для визуально-тестового определения АОА получены цветовые шкалы путем сканирования образцов, полученных при построении градуировочных зависимостей для АК. Визуальное тест-определение выполняли аналогично методике, описанной в примере 1, с тем отличием, что после контакта с аналитом поглощение полиметакрилатных матриц не измеряли, а проводили сравнение их окраски с цветовой шкалой (фиг. 2) и полуколичественно определяли концентрацию восстановителей.
Пример 3. Определение интегральной АОА лекарственных настоек, соковой продукции, чая
По предлагаемому способу были проанализированы лекарственные настойки, соковая продукция, зеленые и черные чаи.
Образцы настоек и соковой продукции не требовали предварительной пробоподготовки, приготовление экстрактов чая проводили по ГОСТу (ГОСТ 19885-74 Чай. Методы определения содержания танина и кофеина. – Введ. 1975-06-30. - М.: Стандартинформ, 2009. – 5 с.), далее поступали, как указано в примере 1.
Результаты определения АОА представлены в таблицах 4-6.
Таблица 4. Результаты определения интегральной антиоксидантной активности соковой продукции (n=3, P=0,95)
Таблица 5. Результаты определения интегральной антиоксидантной активности лекарственных настоек (n=3, P=0,95)
Таблица 6. Результаты определения интегральной антиоксидантной активности чая (n=3, P=0,95)
Как видно из представленных данных, значения антиоксидантной активности исследованной продукции варьируются в широком диапазоне.
Для подтверждения правильности предлагаемого способа определения АОА использовали метод разбавления анализируемой пробы. Показатели прецизионности – повторяемости (σr), правильности (σс), точности (σ) – предлагаемого метода определения АОА продуктов питания определяли в соответствии с требованиями РМГ 61 – 2003. В таблице 7 приведены результаты определения АОА методом разбавления и основные метрологические характеристики предлагаемого способа определения АОА ряда продуктов питания.
Показатели повторяемости по исследованным продуктам составили в относительных единицах в основном не более 5 %, а границы относительной систематической погрешности – не более 8,5 %.
Таблица 7. Результаты определения АОА методом разбавления в продуктах питания и основные метрологические характеристики твердофазно-спектрофотометрической методики определения АОА (n=3, P=0,95)
Преимуществом заявленного изобретения является сокращение в 2 раза времени анализа и увеличение в 3,5 раза чувствительности определения.
Claims (1)
- Способ определения интегральной антиоксидантной активности, включающий взаимодействие реагента, иммобилизованного в оптическую полиметакрилатную мембрану, с аналитом, последующее ее отделение от раствора и оценку величины антиоксидантной активности, отличающийся тем, что в качестве реагента применяют индикаторную систему медь(II) – неокупроин, иммобилизованную в полиметакрилатную матрицу, аналитический сигнал представляют в виде светопоглощения при 450 нм, или визуальной оценки интенсивности окраски оптической мембраны, количественную и/или качественную оценку интегральной антиоксидантной активности проводят по градуировочному графику и/или цветовой шкале, построенным для аскорбиновой кислоты, используемой в качестве вещества-стандарта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016131514A RU2625038C1 (ru) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | Способ определения интегральной антиоксидантной активности с использованием индикаторной системы медь(ii) - неокупроин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016131514A RU2625038C1 (ru) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | Способ определения интегральной антиоксидантной активности с использованием индикаторной системы медь(ii) - неокупроин |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2625038C1 true RU2625038C1 (ru) | 2017-07-11 |
Family
ID=59495158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016131514A RU2625038C1 (ru) | 2016-08-02 | 2016-08-02 | Способ определения интегральной антиоксидантной активности с использованием индикаторной системы медь(ii) - неокупроин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2625038C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2797016C1 (ru) * | 2022-12-05 | 2023-05-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ определения малонового диальдегида |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2391660C1 (ru) * | 2009-04-06 | 2010-06-10 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Томский государственный университет" | Способ определения интегральной антиоксидантной активности с использованием полиметакрилатной матрицы |
RU2391659C1 (ru) * | 2009-04-06 | 2010-06-10 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Томский государственный университет" | Способ определения серебра с использованием полиметакрилатной матрицы |
-
2016
- 2016-08-02 RU RU2016131514A patent/RU2625038C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2391660C1 (ru) * | 2009-04-06 | 2010-06-10 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Томский государственный университет" | Способ определения интегральной антиоксидантной активности с использованием полиметакрилатной матрицы |
RU2391659C1 (ru) * | 2009-04-06 | 2010-06-10 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Томский государственный университет" | Способ определения серебра с использованием полиметакрилатной матрицы |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
REŞAT APAK et al. Comparative Evaluation of Various Total Antioxidant Capacity Assays Applied to Phenolic Compounds with the CUPRAC Assay. Molecules 2007, 12, 1496-1547. Темердашев З. А. и др. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНДИКАТОРНОЙ СИСТЕМЫ Fe (III)/Fe (II) — ОРГАНИЧЕСКИЙ РЕАГЕНТ. "Заводская лаборатория. Диагностика материалов". N 11. 2006. Том 72. С. 15-19. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2797016C1 (ru) * | 2022-12-05 | 2023-05-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ определения малонового диальдегида |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108645826B (zh) | 一种快速检测抗坏血酸的新方法 | |
Krylova et al. | Novel colorimetric sensor for cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) measurement | |
Morais et al. | Determination of serum protein content using cell phone image analysis | |
JPH04181159A (ja) | 補正用紙片を有する呈色試験紙 | |
RU2625038C1 (ru) | Способ определения интегральной антиоксидантной активности с использованием индикаторной системы медь(ii) - неокупроин | |
Gavrilenko et al. | Polymethacrylate colorimetric sensor for evaluation of total antioxidant capacity | |
Xiang et al. | based analytical device with colorimetric assay application to the determination of phenolic acids and recognition of Fe 3+ | |
El Shiekh et al. | Spectrophotometric estimation of vardenafil HCl and tadalafil in pure forms and tablets using cerium (IV) ammonium sulphate | |
RU2533322C1 (ru) | Способ определения суммарного содержания фенолов в водах | |
RU2605965C1 (ru) | Способ твердофазной экстракции красителя толуидинового синего | |
Knight et al. | Improved colorimetry of urinary 3-methoxy-4-hydroxyphenylacetic acid (homovanillic acid). | |
RU2681650C1 (ru) | Способ определения ртути в рыбе и рыбных продуктах | |
RU2391660C1 (ru) | Способ определения интегральной антиоксидантной активности с использованием полиметакрилатной матрицы | |
KR102069283B1 (ko) | 과일의 산 함량 측정을 위한 키트, 감귤의 산 함량을 측정하기 위한 키트 및 이를 이용한 감귤의 산 함량 측정 방법 | |
CN111610182B (zh) | 一种检测芝麻油纯度的试纸的检测方法 | |
NO324975B1 (no) | Torre analytiske elementer for bestemmelse av protein, samt fremgangsmate for a male protein. | |
RU2428686C1 (ru) | Способ определения кобальта (ii) c использованием полиметакрилатной матрицы | |
RU2428663C1 (ru) | Способ определения количества анализируемого вещества по цветовой шкале | |
RU2599517C1 (ru) | Способ определения меди | |
RU2461822C1 (ru) | Способ определения палладия (ii) | |
CN100510718C (zh) | 一种原奶中掺甲醛的快速检测方法 | |
EP2784501A1 (en) | Rapid assay kit for direct photometric determination of copper and zinc levels in fluids | |
YAĞMUROĞLU | Determination of Total Antioxidant Capacities as Ascorbic Acid Equivalent of Tea Extract Samples from Different Brands Using Digital Image-Based Colorimetric Detection Method | |
CN109946256A (zh) | 一种酪氨酸酶光学生物传感器及其检测二硫代氨基甲酸酯类农药的方法 | |
CN110749574B (zh) | 双波长共振瑞利散射法测定全氟辛烷磺酸的方法及应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180803 |