Fallenmethode zur Bestimmung der antioxidativen Aktivität. Verfahren zur Bestimmung der antioxidativen Gesamtaktivität

Die Erfindung bezieht sich auf die Lebensmittelindustrie und kann zur Bestimmung der gesamten antioxidativen Aktivität verwendet werden. Das Verfahren wird wie folgt durchgeführt: Der Analyt interagiert mit dem Reagenz 0,006 M Fe(III) - 0,01 M o-Phenanthrolin. Ascorbinsäure (AA) interagiert mit dem gleichen Reagenz, das im Verhältnis 1:100 zugesetzt wird. Dann mindestens 90 Minuten inkubiert und bei 510 ± 20 nm photometrisch gemessen. Danach wird die Abhängigkeit des Wertes des analytischen Signals von der Substanzmenge ermittelt und der Wert der Gesamt-AOA berechnet. Das vorgestellte Verfahren ermöglicht eine weniger zeitaufwändige und zuverlässigere Bestimmung der gesamten antioxidativen Aktivität von pflanzlichen Materialien und darauf basierenden Lebensmittelprodukten. 2 Wp. f-ly, 1 Abb., 5 Tab.

Die Erfindung bezieht sich auf die analytische Chemie und kann zur Bestimmung der gesamten antioxidativen Aktivität (AOA) von Pflanzenmaterialien und darauf basierenden Nahrungsmittelprodukten verwendet werden.

Bekanntes coulometrisches Verfahren zur Bestimmung der Gesamt-AOA von Tee, basierend auf der Wechselwirkung von wässrigen Extrakten des Produkts mit elektrisch erzeugten Bromverbindungen (I.F. Abdulin, E.N. Turova, G.K. Chemistry, 2001, Bd. 56, Nr. 6, S. 627- 629). Die Wahl von elektrogenerierten Bromverbindungen als Titriermittel beruht auf ihrer Fähigkeit, verschiedene Reaktionen einzugehen: Radikal-, Redox-, elektrophile Substitution und Addition durch Mehrfachbindungen. Dadurch ist es möglich, ein breites Spektrum an biologisch aktiven Teeinhaltsstoffen mit antioxidativen Eigenschaften abzudecken. Die Nachteile des Verfahrens sind die Möglichkeit der Bromierungsreaktion mit Substanzen, die keine Antioxidantien sind, und die schwer bewertbare Angabe des resultierenden Werts der Gesamt-AOA in Einheiten der Elektrizitätsmenge (kC/100 g). die Ergebnisse.

Ein bekanntes voltammetrisches Verfahren zur Bestimmung der antioxidativen Gesamtaktivität durch die relative Änderung des Stroms der Sauerstoffelektroreduktion im Potentialbereich von 0,0 bis -0,6 V (rel. sat. c.s.e.) an einer Quecksilberfilmelektrode (Pat. IPC 7 G 01 N 33/01 Voltammetrisches Verfahren zur Bestimmung der Gesamtaktivität von Antioxidantien / E. I. Korotkova, Yu. Der Nachteil dieser Methode ist das Auftreten von elektrochemischen Nebenreaktionen, die die Effizienz der Bestimmung von Antioxidantien verringern, was zu einer Verringerung der Zuverlässigkeit der Ergebnisse führt.

Ein bekanntes Verfahren zur Kontrolle der Gesamt-AOA von prophylaktischen und therapeutischen Antioxidantien zur Lipidperoxidation zu Malonaldehyd mit spektrophotometrischer oder chemilumineszenter Detektion (Pat. 2182706, Russland, IPC 7 G 01 N 33/15, 33/52. Funds/Pavlyuchenko I.I., Basov A.A., Fedosov S.R. - Nr. 2001101389/14; Anmeldung 15.01.2001; Veröffentlichung 20.05.2002). Gleichzeitig ist die antioxidative Aktivität umgekehrt proportional zum Gehalt an Lipidperoxidationsprodukten. Als Nachteil dieser Methode ist ein begrenztes Spektrum an Analyseobjekten zu sehen, da unter diesen Bedingungen nur Antioxidantien einer Gruppe, der Lipide, bestimmt werden.

Ein bekanntes Verfahren zur Bestimmung der Gesamt-AOA eines Pflanzenextrakts, das darin besteht, den Extrakt mit Linetol und Eisen(II)sulfat zu inkubieren, die Oxidationsreaktion mit UV-Bestrahlung auszulösen und anschließend mit Thiobarbitursäure in Gegenwart von Triton X-100 ( Anmeldung 97111917/13, Russland, IPC 6 G 01 N 33/00 Verfahren zur Bestimmung der antioxidativen Gesamtaktivität / Rogozhin VV - Angewendet 08.07.1997; veröffentlicht 10.06.1999). Bei der Durchführung der Spektrophotometrie wird eine Mischung aus Ethanol mit Chloroform im Verhältnis 7:3 verwendet. Der AOA-Wert eines biologischen Materials wird durch das Verhältnis der Akkumulation des Reaktionsprodukts Malondialdehyd in einer Probe, die einen Extrakt enthält, zu einer Probe mit einem Prooxidans bestimmt. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt in der Möglichkeit von Nebenreaktionen während der UV-Bestrahlung, was die Zuverlässigkeit der Analyseergebnisse verringert.

Die aufgeführten Methoden zur Bestimmung der Gesamt-AOA haben eine Reihe von Nachteilen: hoher Arbeitsaufwand, geringe Zuverlässigkeit, der gemessene Wert der Gesamt-AOA steht in keinem Zusammenhang und ist mit keiner herkömmlichen Substanz vergleichbar.

Das nächste Analogon zur beanspruchten Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung der Gesamt-AOA von Heilpflanzen durch Messen der Chemilumineszenz, die auftritt, wenn sie mit Luminol in Gegenwart eines Oxidationsmittels Wasserstoffperoxid (M.Kh. Kanariengras durch Chemilumineszenz // Journal of Analytical Chemistry, 2004, V.59, Nr. 1, S.84-86). Für eine quantitative Bewertung der Gesamt-AOA wurden die Reduktionsfähigkeit des Extrakts aus medizinischen Rohstoffen und die Aktivität eines starken Antioxidans – Ascorbinsäure in einer Menge von 25–110 μg – verglichen. Verglichen mit den oben genannten Verfahren wird im Prototyp Wasserstoffperoxid als Oxidationsmittel verwendet, das mit einer breiten Palette von Antioxidantien interagiert, und der gemessene Wert der Gesamt-AOA des Objekts wird bestimmt und relativ zu Ascorbinsäure ausgedrückt, die a ist übliches Antioxidans, das es ermöglicht, zuverlässige Ergebnisse zu erhalten, während andere Nachteile beibehalten werden. Zu den Nachteilen gehört auch die Komplexität der bei dem Verfahren verwendeten Ausrüstung.

Das technische Ziel der beanspruchten Erfindung ist die Entwicklung eines weniger zeitaufwändigen und zuverlässigen Verfahrens zur Bestimmung der antioxidativen Gesamtaktivität von Pflanzenmaterialien und darauf basierenden Lebensmittelprodukten.

Zur Lösung des technischen Problems wird vorgeschlagen, den Analyten mit dem Reagenz 0,006 M Fe(III) - 0,01 M o-Phenanthrolin und Ascorbinsäure (AA) mit dem gleichen Reagenz, das im Verhältnis 1:100 zugegeben wird, in Wechselwirkung zu bringen , mindestens 90 Minuten inkubiert, bei 510 ± 20 nm photometrisch gemessen, anschließend die Abhängigkeit des analytischen Signals von der Substanzmenge ermittelt und die Gesamt-AOA berechnet. Insbesondere kann die Berechnung nach Formel (I) erfolgen, abgeleitet aus der quantitativen Entsprechungsgleichung zwischen Untersuchungsgegenstand und Ascorbinsäure:

wobei a, c die Koeffizienten in der Regressionsgleichung für die Abhängigkeit des analytischen Signals von der AA-Menge sind;

a", c" - Koeffizienten in der Regressionsgleichung für die Abhängigkeit des analytischen Signals von der Menge des untersuchten Objekts;

x Sonne. - Masse des untersuchten Reduktionsmittels (Probe), mg.

Die Verwendung des vorgeschlagenen Reagens unter diesen Bedingungen ermöglichte es uns, den linearen Bereich zu erweitern und die untere Grenze der bestimmten Ascorbinsäuremengen zu verringern. Der vorgeschlagene Satz wesentlicher Merkmale ermöglicht es Ihnen, die Gesamt-AOA einer Vielzahl von Pflanzenmaterialien und darauf basierenden Lebensmittelprodukten zu bestimmen.

Quantitative Korrespondenzgleichungen verbinden die Abhängigkeit des analytischen Signals von der Menge an Ascorbinsäure und die Abhängigkeit des analytischen Signals von der Menge des untersuchten Objekts, vorausgesetzt, dass die antioxidative Aktivität gleich ist.

Nach der Verarbeitung der Ergebnisse photometrischer Messungen der Größe des analytischen Signals nach der Methode der kleinsten Quadrate (K. Derffel Statistics in Analytical Chemistry. - M .: "Mir", 1994. S. 164-169; A.K. Charykov Mathematische Verarbeitung der Ergebnisse der chemischen Analyse - L.: Chemie, 1984. S.137-144) wurden diese Abhängigkeiten durch eine lineare Regressionsfunktion beschrieben: y=ax+b, wobei a der Regressionskoeffizient, b ein freies Glied ist. Der Koeffizient a in der Regressionsgleichung ist gleich der Tangente der Steigung der Geraden an die x-Achse; Koeffizient b - Abstand entlang der y-Achse vom Ursprung (0,0) zum ersten Punkt (x 1 , y 1).

Die Koeffizienten a und b werden nach den Formeln berechnet:

Die Regressionsgleichung für die Abhängigkeit von AS von der Ascorbinsäuremenge zu einem bestimmten Zeitpunkt hat die Form:

y AK \u003d a x AK (mg) + b,

Regressionsgleichung für die Abhängigkeit von AS von der Menge des Untersuchungsgegenstandes (Reduktionsmittel):

y VOST \u003d a "x VOST (mg) + b",

wobei für AK, für VOST die optische Dichte der photometrischen Lösung ist;

x AK (mg), x VOST (mg) - Konzentration von Ascorbinsäure (Reduktionsmittel) in Lösung;

dann erhalten wir durch Gleichsetzen der Werte der Funktionen die Formel (I) zur Berechnung der antioxidativen Aktivität des untersuchten Objekts in Einheiten der Menge (mg) von Ascorbinsäure.

Die Zeichnung zeigt die Abhängigkeit des Analysensignals von der Reduktionsmittelmenge.

Die optische Dichte der analysierten Lösungen wurde auf einem photoelektrischen Kolorimeter KFK-2MP gemessen.

Es ist bekannt (F. Umland, A. Yasin, D. Tirik, G. Vunsch Komplexverbindungen in der analytischen Chemie - M.: Mir, 1975. - 531 S.), dass o-Phenanthrolin mit Eisen ein wasserlösliches Chelat bildet ( II) rot-orange Farbe, die durch ein Absorptionsmaximum bei λ=512 nm gekennzeichnet ist. Daher wird in dem vorgeschlagenen Verfahren die Photometrie bei λ = 510 ± 20 nm durchgeführt.

Die Optimierung der Zusammensetzung des Reagens und seiner in die Reaktion eingeführten Menge wurde auf der Grundlage der Ergebnisse der multifaktoriellen Planung des Experiments unter Verwendung der Methode des lateinischen Quadrats durchgeführt, die darin bestand, alle untersuchten Faktoren in jedem Experiment und jedem zu ändern Das Niveau jedes Faktors trifft nur einmal auf unterschiedliche Niveaus anderer Faktoren. Auf diese Weise können Sie die Wirkung jedes untersuchten Faktors separat identifizieren und bewerten.

Die folgenden Faktoren wurden verwendet: die Mengen an Fe(III), o-Phenanthrolin und das Volumen des in die Reaktion eingeführten Reagenzes. Die Kombination von Faktoren sollte einerseits einen weiten Bereich an Linearität des analytischen Signals (AS) bei ausreichender Empfindlichkeit und andererseits Stabilität des Reagenzes über die Zeit bereitstellen. Dies ermöglichte es, die folgenden Ebenen für jeden Faktor herauszugreifen:

die Menge an Fe(III): 0,003 M (A 1); 0,006 M (A2); 0,009 M (A 3);

Menge an o-Phenanthrolin: 0,01 M (B 1); 0,02 M (B2); 0,03 M (B3);

Reagenzvolumen: 0,5 ml (C 1); 1,0 ml (C2); 2,0 ml (C 3) (Tabelle 1).

Um die optimale Kombination von Faktorstufen auszuwählen, wurden Kalibrierungsabhängigkeiten von AS von der Menge an Ascorbinsäure im Bereich von 10 bis 150 μg erhalten (was zur Bestätigung der Linearität der Funktion erforderlich ist), die Regressionsgleichung der erhaltenen Abhängigkeit war berechnet, und dann der Wert von AS bei einer gegebenen Menge (120 μg) Ascorbinsäure. So wurde für jede Zusammensetzung des Reagenz (Faktor A, B) das Volumen (Faktor C) ausgewählt, bei dem der AC-Wert maximal ist. Dadurch konnte die Zahl der betrachteten Kombinationen auf neun reduziert werden (Tabelle 2).

Beim Vergleich der Gesamt-AS für jede Ebene wurden die Beträge mit dem Maximalwert identifiziert: ΣA 2 (0,991); ΣB 1 (1,066); ΣC2 (1,361). Daraus konnte geschlossen werden, dass die Reagenzzusammensetzung optimal ist: 0,006 M Fe(III) – 0,01 M o-Phenanthrolin mit seinem in die Reaktion eingebrachten Volumen, 1,0 ml pro 100 ml Lösung.

Bei optimaler Konzentration des Reagenzes untersuchten wir die Änderung der Abhängigkeit von AS von der Konzentration von Ascorbinsäure und einigen in natürlichen Objekten üblichen Reduktionsmitteln (Tannin, Rutin, Quercetin) bei verschiedenen Inkubationszeiten des Reaktionsgemisches (30, 60 , 90, 120 Minuten). Es zeigte sich, dass für alle untersuchten Reduktionsmittel die Abhängigkeit von AS von ihrem Gehalt im Bereich von 10–150 μg linear ist (siehe Zeichnung) und der AS-Wert von der Inkubationszeit abhängt (Tabelle 3).

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass die Änderung von AC unter der Einwirkung von Rutin unbedeutend ist, Tannin nähert sich und Quercetin die gleiche Abhängigkeit für Ascorbinsäure überschreitet. Betrachtet man für alle untersuchten Reduktionsmittel (Tabelle 3) die Änderung der AC ab dem Zeitpunkt der Inkubation, so wurde festgestellt, dass die Stabilisierung des analytischen Signals über die Zeit ab 90 Minuten beobachtet wird.

Tisch 3 Änderung der AS von Reduktionsmitteln im Laufe der Zeit
Testsubstanz	m Substanzen, mg / cm 3	Analytisches Signal
Testsubstanz	m Substanzen, mg / cm 3	Inkubationszeit des Reaktionsgemisches, min
30	60	90	120
Vitamin C	10	0,038	0,042	0,044	0,044
100	0,340	0,352	0,360	0,363
Gerbstoff	10	0,029	0,037	0,042	0,043
100	0,280	0,295	0,303	0,308
Rutin	10	0,013	0,016	0,019	0,019
100	0,150	0,166	0,172	0,175
Quercetin	10	0,031	0,044	0,051	0,053
100	0,420	0,431	0,438	0,442

Um den summierenden Charakter des bestimmten AOA-Wertes zu beweisen, wurde die Wirkung des Reagens Fe(III)-o-Phenanthrolin auf Modelllösungen untersucht, die Reduktionsmittel enthielten: Tannin, Rutin, Quercetin und Ascorbinsäure in verschiedenen Verhältnissen. Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse der Analyse von Modellmischungen.

Tabelle 4 Ergebnisse der Analyse von Modellmischungen (P=0,95; n=3)
Die Anzahl der Komponenten in der Mischung	Gesamt-AOA, berechnet, mcgAA	Gesamt-AOA, gefunden, mcgAA
eingeführt	Gesamt-AOA, berechnet, mcgAA	Gesamt-AOA, gefunden, mcgAA	in Bezug auf AK
AK	Gerbstoff	Rutin	Quercetin	AK	Gerbstoff	Rutin	Quercetin
-	20	20	20	-	16,77	9,56	32,73	59,06	57,08
-	10	10	10	-	8,35	4,77	16,41	29,53	26,95
-	50	10	10	-	42,02	4,77	16,41	63,20	55,04
-	10	50	10	-	8,35	23,93	16,41	48,69	50,06
-	10	10	50	-	8,35	4,77	81,70	94,82	91,61
-	30	10	10	-	25,19	4,77	16,41	46,37	39,24
-	10	30	30	-	8,35	14,35	49,06	71,76	73,47
20	20	20	20	20	16,77	9,56	32,73	79,06	96,29
50	10	10	10	50	8,35	4,77	16,41	87,95	93,07
10	50	10	10	10	42,02	4,77	16,41	73,20	78,15
10	10	50	10	10	8,35	23,93	16,41	58,69	78,74
10	10	10	50	10	8,35	4,77	81,70	104,82	121,45
30	30	10	10	30	25,19	4,77	16,41	76,37	84,59
10	10	30	30	10	8,35	14,35	49,06	81,76	103,31

Die Berechnung des theoretischen Werts der Gesamt-AOA wurde gemäß den quantitativen Entsprechungsgleichungen durchgeführt, die die antioxidative Kapazität des untersuchten Reduktionsmittels in Bezug auf Ascorbinsäure unter Bedingungen gleicher antioxidativer Aktivität charakterisieren: .

Der Wert der experimentellen (gefundenen) AOA wurde unter Verwendung der gemittelten Regressionsgleichung für die Abhängigkeit von AS von der Ascorbinsäuremenge berechnet. Aus den in Tabelle 4 dargestellten Ergebnissen ist ersichtlich, dass die experimentell erhaltenen AOA-Werte zufriedenstellend mit den theoretisch berechneten übereinstimmen.

Somit ist der bestimmte Wert von AOA ein Gesamtindikator, und die Bestimmung seines Werts unter Verwendung der Gleichungen der quantitativen Entsprechung ist korrekt.

Das vorgeschlagene Verfahren wurde an realen Proben getestet. Zur Bestimmung der Gesamt-AOA einer realen Probe oder ihres Extrakts wurden bei einer Inkubationszeit des Reaktionsgemisches von mindestens 90 Minuten Kalibrationsabhängigkeiten von AS von der Menge an Analyt und Ascorbinsäure erhalten. Die Berechnung der Gesamt-AOA wurde gemäß Formel (I) durchgeführt und in mg Ascorbinsäure pro Gramm des Testobjekts (mgAA/g) ausgedrückt.

Um die Richtigkeit der vorgeschlagenen Methode zu bestätigen, wurden diese Proben nach bekannten Methoden getestet, wobei der Gehalt an Ascorbinsäure (GOST 24556-89 Verarbeitete Produkte aus Obst und Gemüse. Methoden zur Bestimmung von Vitamin C) und die vorherrschenden Reduktionsmittel: in Tee bewertet wurden - Tannin (GOST 19885-74 Tee. Methoden zur Bestimmung des Gehalts an Tannin und Koffein), in Hagebutten - die Menge an organischen Säuren (GOST 1994-93 Hagebutten. Spezifikationen) (Tabelle 5).

] Die Definition von Antioxidantien als chemische Verbindungen gibt jedoch kein vollständiges Bild der Schutzeigenschaften des untersuchten Objekts: Sie werden nicht nur durch die Menge des einen oder anderen Antioxidans bestimmt, sondern auch durch die Aktivität jedes einzelnen von ihnen . Die antioxidative Aktivität oder antioxidative Aktivität, AOA, ist die Geschwindigkeitskonstante für die Reaktion eines Antioxidans mit einem freien Radikal (kInH). Die Methode der Chemilumineszenz (CL) ermöglicht die Bestimmung der Gesamtmenge an Radikalen, die Antioxidantien in der Probe binden (Total Antioxidans Capacity, TAU), und bei Verwendung der Methode der mathematischen Modellierung der CL-Kinetik auch der Bildungs- und Reaktionsgeschwindigkeit Radikale mit Antioxidantien, d. h. AOA [ , , ].

Die häufigste Modifikation der Chemilumineszenzmethode zur Bestimmung der gesamten antioxidativen Kapazität basiert auf der Verwendung von Luminol als Chemilumineszenzaktivator [ , , , ]. Eine Probe wird unter Zugabe von Luminol, Wasserstoffperoxid und einer Verbindung, die durch spontane Zersetzung (Thermolyse) Radikale erzeugen kann, z. B. 2,2'-Azobis-(2-amidinopropan), in die Küvette des Chemiluminometers gegeben. Dihydrochlorid (ABAP): ABAP → 2R. In Gegenwart von molekularem Sauerstoff bildet das Alkylradikal R ein Peroxylradikal ROO : R + O 2 → ROO . Weiterhin oxidiert das Peroxylradikal die Chemilumineszenzsonde Luminol (LH 2 ) und das Luminolradikal (LH ) wird gebildet: ROO + LH 2 → ROOH + LH . Aus LH wird durch die Bildung von Zwischenprodukten (Luminolhydroperoxid und Luminolendoperoxid) ein Molekül des Endprodukts der Luminoloxidation, Aminophthalsäure, in einem elektronisch angeregten Zustand gebildet, das ein Photon emittiert, und als Ergebnis wird Chemilumineszenz beobachtet . Die CL-Intensität ist proportional zur Photonenproduktionsrate, die wiederum proportional zur stationären LH-Konzentration im System ist. In Wechselwirkung mit Radikalen unterbrechen Antioxidantien die beschriebene Umwandlungskette und verhindern die Bildung eines Photons.

Verbindungen, die der Thermolyse unterliegen, sind nicht die einzige mögliche Quelle von Radikalen bei der Analyse der antioxidativen Kapazität einer Probe durch die Chemilumineszenzmethode. Alternativen sind Systeme Meerrettichperoxidase-Wasserstoffperoxid [ , ], Hämin-Wasserstoffperoxid, Cytochrom mit–Cardiolipin–Wasserstoffperoxid usw. Das Reaktionsschema der Oxidation von Luminol durch Peroxidasen wird in der Arbeit von Cormier et al. .

Die kinetischen CL-Kurven für diese Systeme spiegeln zwei Stadien der Reaktion wider: das Stadium eines Anstiegs der CL-Intensität und das Stadium eines Plateaus oder einer allmählichen Abnahme der Lumineszenz, wenn die CL-Intensität entweder konstant ist oder langsam abnimmt. Das Papier beschreibt zwei Ansätze zur Messung der gesamten antioxidativen Kapazität, die dieses Merkmal der Kurven berücksichtigen. Die TRAP-Methode (Total Reactive Antioxidant Potential) basiert auf der Messung der Latenzzeit von CL τ und können zur Bestimmung von Antioxidantien wie Trolox oder Ascorbinsäure verwendet werden: Sie zeichnen sich durch einen hohen Wert der Remit Radikalen aus und können daher als starke Antioxidantien bezeichnet werden. Während der Latenzzeit findet ihre vollständige Oxidation statt. Die TAR-Methode (Total Antioxidant Reactivity) misst den Grad der Löschung der Chemilumineszenz q am Plateau oder am Maximum der Chemilumineszenzkurve: Formel , wobei I die Intensität der Chemilumineszenz ohne ein Antioxidans ist und I 1 die Intensität von CL in Gegenwart eines Antioxidans ist. Diese Methode wird verwendet, wenn das System überwiegend schwache Antioxidantien mit niedrigen Geschwindigkeitskonstanten der Wechselwirkung mit Radikalen enthält – viel niedriger im Vergleich zur Luminolkonstante.

Die Wirkung von Antioxidantien ist nicht nur durch Indikatoren gekennzeichnet τ und q. Wie aus [ , ] ersichtlich ist, wirken Antioxidantien wie Harnsäure im Hämin-H2O2-Luminol- oder Tocopherol-System, Rutin und Quercetin im Cytochrom mit–Cardiolipin–H 2 O 2 –Luminol, gekennzeichnet durch eine Änderung der maximalen Rate des CL-Anstiegs ( vmax). Wie die Ergebnisse der mathematischen Modellierung der Kinetik zeigen, liegen die Werte der Geschwindigkeitskonstanten der Wechselwirkung dieser Antioxidantien mit Radikalen nahe am Wert der Luminolkonstante, daher können solche Antioxidantien als mittelstarke Antioxidantien bezeichnet werden.

Wenn das untersuchte Material, insbesondere pflanzliche Rohstoffe, nur eine Art von Antioxidantien enthielten, könnte ihr Gehalt durch einen der drei oben aufgeführten Indikatoren charakterisiert werden ( τ , q oder vmax). Doch pflanzliche Rohstoffe enthalten eine Mischung aus Antioxidantien unterschiedlicher Stärke. Um dieses Problem zu lösen, verwendeten einige Autoren [ , , , ] die Änderung der Chemilumineszenz-Lichtsumme über eine bestimmte Zeit ∆S, berechnet nach der Formel , wobei ∆ S0 und ∆ S S- CL Lichtsummen für eine bestimmte Zeit t in den Kontroll- bzw. Testproben. Die Zeit sollte für die Oxidation aller Antioxidantien im System ausreichend sein, dh damit die CL-Kurve der Testprobe das Niveau der CL-Kurve der Kontrollprobe erreicht. Letzteres legt nahe, dass Forscher nicht nur die Lichtsumme der Lumineszenz, sondern auch die CL-Kinetikkurve ausreichend lange aufzeichnen sollten, was bei weitem nicht immer der Fall ist.

Da alle gemessenen Indikatoren vom Gerät und den Messbedingungen abhängen, wird die antioxidative Wirkung einer Substanz im untersuchten System üblicherweise mit der Wirkung eines als Standard genommenen Antioxidans, beispielsweise Trolox, verglichen [ , ].

Das Meerrettichperoxidase-Wasserstoffperoxid-System wurde von vielen Autoren zur Analyse der gesamten antioxidativen Kapazität von Pflanzenmaterialien verwendet. In den Arbeiten [ , ] wurde die Latenzzeit von CL (TRAP-Methode) verwendet, um die Menge an Antioxidantien in den Proben abzuschätzen, und in den Arbeiten [ , , ] wurde die Fläche unter der CL-Entwicklungskurve verwendet. Die aufgeführten Arbeiten liefern jedoch keine klare Begründung für die Wahl des einen oder anderen Parameters zur Schätzung der TAU.

Ziel der Studie war es, zu bestimmen, wie sich das Verhältnis von Antioxidantien verschiedener Art auf die TAU auswirkt, und die Chemilumineszenz-Methode so zu modifizieren, dass die TAU in Pflanzenmaterialien genauer bestimmt werden kann. Dazu haben wir uns mehrere Aufgaben gestellt. Erstens, um die CL-Kinetik der untersuchten Objekte mit der Kinetik von Standard-Antioxidantien dreier Typen (stark, mittel und schwach) zu vergleichen, um zu verstehen, welche Art von Antioxidantien den Hauptbeitrag zur TAE der untersuchten Objekte leistet. Zweitens, um die TAU der untersuchten Objekte zu berechnen, indem die Abnahme der CL-Lichtsumme unter der Einwirkung dieser Objekte im Vergleich zur Einwirkung des Antioxidans gemessen wird, das den größten Beitrag zur TAU liefert.

MATERIALEN UND METHODEN

Gegenstand der Studie waren industrielle Proben von Früchten aus Weißdorn, Eberesche und Wildrose, die von Krasnogorskleksredstva JSC (Russland) hergestellt wurden, sowie Himbeerfrüchte, die von den Autoren in der Region Moskau unter natürlichen Wachstumsbedingungen gesammelt und bei einer Temperatur von getrocknet wurden 60–80 ° C, bis sie aufhören, Saft und Druckverformungen zu extrahieren.

Die Reagenzien für die Analyse der Antioxidanskapazität durch das Chemilumineszenzverfahren waren: KH 2 PO 4 , 20 mM Pufferlösung (pH 7,4); Peroxidase aus Meerrettichwurzeln (Aktivität 112 U/mg, M = 44 173,9), 1 mM wässrige Lösung; Luminol (5-Amino-1,2,3,4-tetrahydro-1,4-phthalazindion, 3-Aminophthalsäurehydrazid, M = 177,11), 1 mM wässrige Lösung; Wasserstoffperoxid (H 2 O 2 , M = 34,01), 1 mM wässrige Lösung; Lösungen von Antioxidantien (Ascorbinsäure, Quercetin, Tocopherol). Alle Reagenzien wurden von Sigma Aldrich (USA) hergestellt.

Abkochungen von Weißdorn-, Ebereschen- und Wildrosenfrüchten und ein Aufguss von Himbeerfrüchten wurden gemäß der Methodik des Staatlichen Arzneibuchs der UdSSR zubereitet, die im allgemeinen Arzneibuchartikel "Aufgüsse und Abkochungen" dargelegt ist.

Die gesamte antioxidative Kapazität wurde durch Registrieren der Chemilumineszenz auf einem Lum-100-Chemiluminometer (DISoft, Russland) unter Verwendung der Software PowerGraph 3.3 bestimmt. Zur Bestimmung der TAU in Pflanzenmaterial 40 µl Luminol in einer Konzentration von 1 mM, 40 µl Meerrettichperoxidase in einer Konzentration von 0,1 µM, 10 bis 50 µl Dekokt oder Infusion (je nach Konzentration) und Phosphatpuffer in der Menge, die erforderlich ist, um das Gesamtprobenvolumen auf 1 ml zu bringen. Die Küvette wurde in das Gerät eingebaut und CL wurde aufgezeichnet, wobei das Hintergrundsignal beobachtet wurde. Nach 48 s Registrierung des Hintergrundsignals wurden 100 µl H2O2 in einer Konzentration von 1 mM in die Küvette gegeben und die CL-Registrierung wurde 10 min lang fortgesetzt. Es wurden vier Proben mit unterschiedlichen Konzentrationen von jedem der Pflanzenobjekte hergestellt. CL wurde auch für Lösungen von Ascorbinsäure, Quercetin und Tocopherol in fünf verschiedenen Konzentrationen für jedes der Antioxidantien aufgezeichnet. Anschließend wurde die TAU der Proben von Abkochungen und Aufgüssen auf Quercetin umgerechnet.

Die Konzentrationen von Luminol, Meerrettichperoxidase und Wasserstoffperoxid wurden so gewählt, dass die antioxidative Kapazität von wässrigen Extrakten aus Heilpflanzenmaterial in einer angemessenen Zeit (nicht mehr als 10 min) bestimmt werden konnte. Während dieser Zeit erreichten die Chemilumineszenzkurven für die Antioxidantien Ascorbat und das Flavonoid Quercetin (die wichtigsten Antioxidantien von Pflanzenmaterialien) ein Plateau, was die vollständige Zerstörung der Antioxidantien im System anzeigte. Die Verdünnungen der untersuchten Proben und die Konzentrationen von Lösungen von Standardantioxidantien (in den Bildunterschriften angegeben) wurden so gewählt, dass alle CL-Kinetikkurven mit der gleichen Geräteempfindlichkeit gemessen wurden.

Die antioxidative Kapazität wurde aus der Flächenänderung (∆ S) unter der kinetischen Kurve der Chemilumineszenz (Lichtsumme) bei Zugabe einer Substanz, die ein Antioxidans enthält. Dafür haben wir gezählt S0 für das System ohne Antioxidans und subtrahiert davon die Fläche S S Charakterisierung des Systems, dem das Antioxidans zugesetzt wurde. ∆-Wert S hängt von der Empfindlichkeit des Chemiluminometers und den Messbedingungen ab. Verhältnis ∆ S/C V(wo C- Konzentration des untersuchten biologischen Materials in der Küvette, g/l, und v- Küvettenvolumen, l) drückt die antioxidative Kapazität von 1 g des untersuchten Materials aus, d. h. Pflanzenmaterial.

Die antioxidative Kapazität ∆ S A eine Lösung eines Standard-Antioxidans wie Quercetin, die in das gleiche Volumen der Reaktionsmischung gegeben wird. Verhältnis ∆ S A / C A V(wo C A- Gewichtskonzentration des Antioxidans in der Küvette, g/l) drückt die antioxidative Kapazität von 1 g des Antioxidans aus.

Für jedes der Standard-Antioxidantien wurde das Signal von Lösungen verschiedener Konzentrationen aufgezeichnet, um sicherzustellen, dass die Berechnungen innerhalb der Grenzen einer linearen Beziehung durchgeführt wurden und die erhaltenen Ergebnisse reproduzierbar waren. Tatsächlich wurde eine lineare Abhängigkeit erhalten (∆ S A = k A C A) Signal von der Konzentration, aus der der stöchiometrische Koeffizient berechnet wurde kA. Nach dem Fisher-Kriterium werden die Werte für Standard-Antioxidantien erhalten kA statistisch signifikant mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,975. Als nächstes wurde das Signal von vier Konzentrationen für jede der vier Pflanzenproben aufgezeichnet und für alle Proben eine lineare Abhängigkeit des Signals von der Konzentration (∆ S = kC), die zur Berechnung des stöchiometrischen Koeffizienten verwendet wurde k. Mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,975 (Fischer-Test) sind die erhaltenen k-Werte für Pflanzenproben statistisch signifikant. Die gesamte antioxidative Kapazität des Pflanzenmaterials, bezogen auf das Gewicht des Standard-Antioxidans (mg%), wurde unter Verwendung der Formel ermittelt.

Die Werte wurden als arithmetisches Mittel ± Standardabweichung (M ± δ) auf p dargestellt

ERGEBNISSE DER STUDIE

Untersuchung der Chemilumineszenzkinetik in Gegenwart von Natriumascorbat (Abb. 1. Wirkung von Natriumascorbat auf die Chemilumineszenzkinetik) data-note="Konzentrationen der Systemkomponenten: Luminol – 40 µM, Meerrettichperoxidase – 4 nM, Wasserstoffperoxid – 100 µM. Kurven: 1 – Kontrollprobe; 2 – 0,05 µM; 3 – 0,10 µM; 4 – 0,15 µM; 5 – 0,2 µM; 6 – 0,25 µM Natriumascorbat. Antioxidans ist durch eine Latenzperiode gekennzeichnet, in der CL fast vollständig unterdrückt wird. Seine Dauer ist proportional zur Antioxidansmenge im System, gleichzeitig ändert sich weder die Steigung der CL-Kurven noch die Intensität des CL auf dem Plateau, da Ascorbinsäure ein starkes Antioxidans ist, das alle Radikale abfängt im System gebildet, einschließlich Luminolradikalen, und CL entwickelt sich nicht, bis das gesamte Ascorbat oxidiert ist.

Auch andere Forscher haben gezeigt, dass die Ergebnisse der chemischen Analyse und der mit der Chemilumineszenzmethode ermittelte TAU-Wert oft nicht übereinstimmen. In der Arbeit wurde die im Peroxidase-Luminol-Wasserstoffperoxid-System bestimmte antioxidative Gesamtkapazität mit dem Gehalt an Triterpenverbindungen korreliert. In der Arbeit derselben Autoren, in der eine andere Pflanze untersucht wurde, wurde jedoch keine Korrelation zwischen TAU und dem Gehalt irgendeiner Stoffgruppe, einschließlich Flavonoiden, beobachtet.

Diese Diskrepanzen hängen mit mindestens drei Faktoren zusammen. Erstens ist die Aktivität von Antioxidantien wichtig, d. h. die Geschwindigkeit ihrer Wechselwirkung mit Radikalen, die für verschiedene Antioxidantien, aus denen die Pflanzenprobe besteht, unterschiedlich ist. Laut Izmailov stehen die Geschwindigkeitskonstanten der entsprechenden Reaktionen für Mexidol, Tocopherol und Quercetin in einem Verhältnis von 0,04: 2: 60. Zweitens kann jedes Antioxidansmolekül, das eine chemische Reaktion eingeht, eine unterschiedliche Anzahl von Radikalen abfangen. Laut der Arbeit fingen Quercetin, Harnsäure und Ascorbinsäure 3,6 ± 0,1, 1,4 ± 0,1 bzw. 0,5 ± 0,2 Radikale pro umgesetztem Antioxidansmolekül ab (es wurde das Hämin-H 2 O 2 -System verwendet – Luminol). Drittens könnten die Ergebnisse der Studie durch das Vorhandensein von Peroxidase-Aktivität in den Pflanzenproben selbst beeinflusst werden, wie in der Arbeit, sowie durch das Vorhandensein von Kalzium in den Proben, das, wie in der Arbeit gezeigt, zunehmen kann die Aktivität von Meerrettichperoxidase unter bestimmten Bedingungen. Dies bewirkt in der Regel eine höhere CL-Intensität auf dem Plateau als auf den Kontrollkurven, was wir jedoch nicht beobachtet haben.

Der erste Faktor schränkt die Verwendung eines solchen Parameters als Änderung der Lichtsumme stark ein, da die Zeit der Chemilumineszenzmessung länger sein sollte als die Zeit des Verbrauchs aller Antioxidantien in der Testprobe. Das Herannahen dieses Moments kann nur durch Messen der Chemilumineszenzkinetik beurteilt werden. Darüber hinaus wird der Beitrag schwacher Antioxidantien zur OAE stark unterschätzt, da die Zeit ihrer vollständigen Oxidation um ein Vielfaches länger ist als die akzeptable Messzeit (10–20 min).

Von noch größerer Bedeutung ist der stöchiometrische Koeffizient des Antioxidans. Anzahl der Radikale n, von ihm abgefangen, ist gleich , wo ρ - stöchiometrischer Koeffizient und ∆ m- Änderung der Konzentration des Antioxidans während der Messung, in unserem Fall - die Anfangskonzentration der Testsubstanz in der Testprobe.

Der Unterschied in der Lichtsumme des Glühens in Abwesenheit eines Antioxidans und in dessen Anwesenheit ist proportional zu n. Die Gesamtzahl der abgefangenen Radikale ist , wo ρ ich der stöchiometrische Koeffizient eines bestimmten Antioxidans ist, und m ich- seine Konzentration während der Messung. Die Gesamtzahl der abgefangenen Radikale ist offensichtlich nicht gleich der Gesamtmenge an Antioxidantien, da die Koeffizienten ρ ich sind nicht nur nicht gleich eins, sondern unterscheiden sich auch signifikant für verschiedene Antioxidantien.

Wert n ist proportional zur Differenz der über einen bestimmten Zeitraum gemessenen Lichtsummen zwischen einer Probe, die ein Antioxidans enthält, und einer Kontrollprobe, die keine Antioxidantien enthält: S = k n, wo k- Koeffizientenkonstante unter gleichen Messbedingungen.

Die im Artikel betrachtete Methode ermöglicht die Bestimmung der gesamten antioxidativen Kapazität, während die chemische Analyse die Bestimmung des Gesamtgehalts an Antioxidantien im Produkt ermöglicht. Daher scheint die Chemilumineszenzmethode informativer zu sein als chemische Analysen.

Die Bedingungen, die wir zur Bewertung der gesamten antioxidativen Kapazität von pflanzlichen Rohstoffen ausgewählt haben, indem wir die Kinetik der Chemilumineszenz in einem System aufzeichneten, das aus Meerrettichperoxidase, Wasserstoffperoxid und Luminol (Komponentenkonzentrationen sind 4 nM, 100 μM bzw. 40 μM; 20 mM) besteht Phosphatpuffer, pH 7,4), sorgte für die Oxidation von starken Antioxidantien (Ascorbinsäure) und moderaten Antioxidantien (Quercetin) in 10 min. Diese Messdauer ist komfortabel und sichert die erforderliche Messqualität.

Eine Analyse der Chemilumineszenzkinetik zeigte, dass in den untersuchten Objekten (Abkochungen von Eberesche, Wildrose, Weißdornfrüchten und Himbeerfruchtaufguss) die wichtigsten Antioxidantien mittelstarke Antioxidantien, einschließlich Flavonoide, und schwach starke Antioxidantien (Tocopherol usw. ). Basierend auf der Abnahme der Chemilumineszenz-Lichtsumme wurde die gesamte antioxidative Kapazität für die untersuchten Objekte berechnet. Der Vergleich der erhaltenen TAU-Werte mit den Ergebnissen der chemischen Analyse zeigte, dass Produkte, die die gleiche Menge an Antioxidantien mit unterschiedlichen Verhältnissen enthalten, sich in ihrer Fähigkeit unterscheiden können, den Körper wirksam vor den schädlichen Auswirkungen freier Radikale zu schützen. Die beschriebene Technik ist vielversprechend für die Untersuchung von Pflanzenobjekten, die eine Mischung aus verschiedenen Antioxidantien enthalten. Gleichzeitig zeichnet es sich durch Einfachheit und geringen Forschungsaufwand aus. Die Kombination der Messung der Chemilumineszenzkinetik mit der mathematischen Modellierung von Reaktionen wird nicht nur den Prozess der Bestimmung von TAU automatisieren, sondern auch den Beitrag einzelner Gruppen von Antioxidantien zum Index bestimmen.

Diplomarbeit

1.4 Forschungsmethoden für Antioxidantien

antioxidative Aktivität werden klassifiziert: nach den Registrierungsmethoden des manifestierten AOA (volumetrisch, photometrisch, chemilumineszierend, fluoreszierend, elektrochemisch); nach Art der Oxidationsquelle; nach Art der oxidierten Verbindung; gemäß dem Verfahren zum Messen der oxidierten Verbindung.

Die bekanntesten Methoden zur Bestimmung der antioxidativen Aktivität sind jedoch:

1 TEAC (trolox-äquivalente Antioxidanskapazität): Die Methode basiert auf der folgenden Reaktion:

Metmyoglobin + H 2 O 2 > Ferrylglobin + ABTS > ABTS * + AO.

Die Trolox-Äquivalenzmethode (TEAC) basiert auf der Fähigkeit von Antioxidantien, 2,2-Azinobis-Radikalkationen (ABTS) zu reduzieren und dadurch die Absorption im langwelligen Teil des Spektrums (600 nm) zu hemmen. Ein wesentlicher Nachteil des Verfahrens ist die zweistufige Reaktion zur Bildung eines Radikals. Dies verlängert die Analysezeit und kann die Streuung der Ergebnisse erhöhen, obwohl ein standardisierter Satz von Reagenzien für die Analyse verwendet wird.

2 FRAP (Ferric Reduction Antioxidant Power): Das Verfahren basiert auf folgender Reaktion:

Fe(III)-Tripyridyltriazin + AO > Fe(II)-Tripyridyltriazin.

Eisenreduzierende/antioxidative Kapazität (FRAP). Hier wird die Reduktionsreaktion von Fe(III)-Tripyridyltriazin zu Fe(II)-Tripyridyltriazin verwendet. Einige Antioxidantien wie Glutathion können mit dieser Methode jedoch nicht bestimmt werden. Diese Methode erlaubt die direkte Bestimmung niedermolekularer Antioxidantien. Bei niedrigem pH-Wert wird die Reduktion des Fe(III)-Tripyridyltriazin-Komplexes zum Fe(II)-Komplex vom Auftreten einer intensiven blauen Farbe begleitet. Die Messungen basieren auf der Fähigkeit von Antioxidantien, die oxidative Wirkung der im Reaktionsgemisch erzeugten Reaktionspartikel zu unterdrücken. Dieses Verfahren ist einfach, schnell und kostengünstig in der Ausführung.

3 ORAC (Oxygen Radical Absorbance Capacity): Die Methode basiert auf folgender Reaktion:

Fe(II) + H 2 O 2 > Fe(III) + OH* + AO > OH* + Luminol.

Bestimmung der Fähigkeit zur Aufnahme von Sauerstoffradikalen (ORAC). Bei dieser Methode wird die Fluoreszenz des Substrats (Phycoerythrin oder Fluorescein) erfasst, die durch dessen Wechselwirkung mit ROS entsteht. Wenn Antioxidantien in der Testprobe vorhanden sind, wird eine Abnahme der Fluoreszenz im Vergleich zur Kontrollprobe beobachtet. Diese Methode wurde ursprünglich 1992 von Dr. Guohua Cao am National Institute of Aging entwickelt. 1996 schloss sich Dr. Cao mit Dr. Ronald Pryer einer gemeinsamen Gruppe am USDA Research Center for Aging an, wo es eine halbautomatische Methode gab entwickelten.

4 TRAP (Total Radical Trapping Antioxidant Parameter): Die Methode basiert auf folgender Reaktion:

AAPH+AO>AAPH* + PL (PE).

Dieses Verfahren nutzt die Fähigkeit von Antioxidantien, mit dem Peroxylradikal 2,2-Azobis(2-amidinopropan)dihydrochlorid (AAPH) zu interagieren. TRAP-Modifikationen bestehen aus Verfahren zur Registrierung eines analytischen Signals. Am häufigsten interagiert das AAPH-Peroxyradikal in der Endphase der Analyse mit einem lumineszierenden (Luminol), fluoreszierenden (Dichlorfluoresceindiacetat, DCFH-DA) oder anderen optisch aktiven Substrat.

Das wasserlösliche Vitamin-E-Derivat Trolox (6-Hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carbonsäure) wird als Standard für die TEAC-, ORAC- und TRAP-Methode verwendet.

In letzter Zeit hat das Interesse an der Verwendung elektrochemischer Verfahren zur Bewertung der antioxidativen Aktivität zugenommen. Diese Methoden sind hochempfindlich und schnell analytisch.

Die Bewertung der antioxidativen Aktivität einiger Lebensmittelprodukte erfolgt nach der Methode der Potentiometrie, basierend auf der Nutzung der Eigenschaft von antioxidativen Substanzen, an Redoxreaktionen aufgrund von Enol- (-OH) und Sulfhydryl- (-SH)-Gruppen teilzunehmen.

Die Bestimmung der antioxidativen Eigenschaften von Lösungen basiert auf der chemischen Wechselwirkung von Antioxidantien mit dem Mediatorsystem, die zu einer Veränderung seines Redoxpotentials führt. Die elektrochemische Zelle ist ein Behälter, der eine K-Na-Phosphat-Pufferlösung, ein Mediatorsystem Fe(III)/Fe(II) und eine komplexe Elektrode vor der Messung des Redoxpotentials enthält. Die antioxidative Aktivität wird in g-eq/l geschätzt.

Das amperometrische Verfahren zur Bestimmung der antioxidativen Aktivität basiert auf der Messung des elektrischen Stroms, der während der Oxidation der Testsubstanz an der Oberfläche der unter einem bestimmten Potential stehenden Arbeitselektrode auftritt. Die Empfindlichkeit des amperometrischen Verfahrens wird sowohl durch die Art der Arbeitselektrode als auch durch das an sie angelegte Potential bestimmt. Die Nachweisgrenze des amperometrischen Detektors von Polyphenolen, Flavonoiden auf der Ebene von Nano-Pikogramm, bei so niedrigen Konzentrationen, besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit einer gegenseitigen Beeinflussung verschiedener Antioxidantien in ihrer gemeinsamen Anwesenheit, insbesondere der Manifestation des Phänomens des Synergismus . Zu den Nachteilen des Verfahrens gehört seine Spezifität: Unter diesen Bedingungen können Antioxidantien, die selbst im Bereich von Sauersoxidiert oder reduziert werden, nicht analysiert werden. Die Vorteile des Verfahrens umfassen seine Schnelligkeit, Prostata und Empfindlichkeit.

Galvanostatisches Coulometrie-Verfahren unter Verwendung von elektrogenerierten Oxidationsmitteln – das Verfahren ist auf die Analyse von fettlöslichen Antioxidantien anwendbar.

Zur Bestimmung von Ascorbinsäure wurden verschiedene Methoden entwickelt:

ein amperometrisches Verfahren unter Verwendung einer Aluminiumelektrode, die mit einem Film aus Nickel(II)-Hexacyanoferrat durch ein einfaches Eintauchverfahren in Lösung modifiziert wurde;

ein Verfahren zur spektrophotometrischen Festphasen- und visuellen Testbestimmung von Ascorbinsäure unter Verwendung von Kieselsäure-Xerogel, modifiziert mit Wawel-Reagenz und Kupfer(II) als Indikatorpulver;

Die Chemilumineszenzbestimmung von Ascorbinsäure kann nach dem Fließinjektionsverfahren gemäß der Chemilumineszenzreaktion von Rhodamin B mit Cer(IV) in einem Schwefelsäuremedium durchgeführt werden.

Bestimmung von Ascorbinsäure im Bereich von 10 -8 -10 -3 g/cm 3 durch anodische Voltammetrie in wässrigen und wässrig-organischen Medien.

Am gebräuchlichsten ist die FRAP-Methode, da sie sehr empfindlich ist. In den letzten Jahrzehnten wurde eine Vielzahl von Methoden zur Bestimmung der antioxidativen Aktivität durch die FRAP-Methode entwickelt (Tabelle 1).

Tabelle 1 Entwicklung der FRAP-Methode und ihre Anwendung zur Bestimmung der antioxidativen Aktivität verschiedener Objekte

	Objekte der Analyse	Anmerkungen
	Blutplasma	t=4min. Die Reaktionsstöchiometrie und Additivität wurden untersucht.
	Tee, Wein	Bestimmung von AOA durch Polyphenole
		AOA-Werte verschiedener Teesorten werden verglichen
Pulido, Bravo, Saura-Calixto	Modelllösungen	t=30min. Der Einfluss von nichtwässrigen Lösungsmitteln wurde aufgezeigt
	Pflanzen
	Blut, Gewebe	PIA-Methode. Der Einfluss von Fremdstoffen wurde überprüft.
Firuzi, Lacanna, Petrucci e.a.	Modelllösungen	Die Sensitivität der Bestimmung verschiedener AOs in Abhängigkeit von ihrer Struktur und ihrem Redoxpotential wurde untersucht.
Katalinic, Milos,	Verschiedene Weine
Temerdashev, Tsyupko und andere.	Modellmischungen
Loginova, Konovalova	Medikamente. Vorbereitungen	Testmethode
Temerdashev, Tsyupko und andere.	Rote trockene Weine	Korrelation von AOA mit anderen Indikatoren der Weinqualität
Tabelle 1 fortgesetzt
	Modellmischungen	Die Sensitivität der Bestimmung verschiedener AO
Vershinin, Vlasova, Tsyupko	Modellmischungen	Es zeigte sich die Nicht-Additivität des Signals bei Fehlen eines Oxidationsmittels
Anisimovich, Deineka und andere.	Modelllösungen	Kinetische Parameter für die AOA-Schätzung werden vorgeschlagen.

Hinweise: Konventionell gekennzeichnet: PIA-Flow-Injection-Analyse, TPTZ-Tripyridyltriazin, DIP-2,2, -Dipyridyl, PHEN-o-Phenanthrolin, DPA-Pyridindicarbonsäure, FZ-Ferrozin, AA-Ascorbinsäure, CT-Catechol, t - Belichtungszeit, min.

Wechselwirkung zwischen Proteinen und Polyelektrolyten in wässrigen Lösungen

Zur Charakterisierung von Protein-Polyelektrolyt-Komplexen werden verschiedene Analyseverfahren eingesetzt. Instrumentelle Methoden liefern Informationen zu strukturellen und optischen Eigenschaften sowie zur Bestimmung der Dynamik und Art der PEC-Bindung ...

Wirkung von d-Metallverbindungen auf die Dissoziationsgeschwindigkeit eines Wassermoleküls in einer bipolaren Membran

Bei der Synthese neuer BPMs sollte der Untersuchung der Eigenschaften der erhaltenen Proben viel Aufmerksamkeit geschenkt werden, um anschließend Synthesebedingungen auszuwählen, die die Verbesserung der elektrochemischen Eigenschaften der synthetisierten Membranen gewährleisten ...

Designerdrogen und synthetische Cannabinoide

Der Nachweis von synthetischen Cannabinoiden in Kräutermischungen kann durch verschiedene physikalisch-chemische Methoden erfolgen, wie z. B. Chromato-Massenspektrometrie, Gas-, Dünnschicht- und Hochleistungsflüssigkeitschromatographie ...

Entwicklung einer Methode zur Bestimmung von Flavonoiden in Heilpflanzenmaterialien

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Untersuchungsgegenstand: Chinolinon-2. Forschungsmethode: Mit dem Computerprogramm „Marvin JS“ wurde die Struktur der Substanz erstellt. Als nächstes wurde sie zur weiteren Untersuchung auf die Seite "http://www.way2drug.com/PASSOnline/predict.php" geschickt...

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Bestimmung des Molekulargewichts von Chitosan Das Molekulargewicht von Chitosan wurde viskosimetrisch nach der Standardmethode bestimmt. Lösungen mit einer Konzentration von 0,05 und 0,5 g/dl wurden hergestellt, indem eine abgewogene Portion des Polymerpulvers in einem Acetatpuffer (0 ...

Physische und geografische Merkmale des Territoriums des Naturparks

Stichworte

freie Radikale/Antioxidans/ antioxidative Aktivität / gesamte antioxidative Kapazität / Chemilumineszenz/ Luminol / freie Radikale / Antioxidans / antioxidative Aktivität / gesamte antioxidative Kapazität / Chemilumineszenz / Luminol

Anmerkung wissenschaftlicher Artikel in chemischen Wissenschaften, Autor des wissenschaftlichen Artikels - Georgy Konstantinovich Vladimirov, E. V. Sergunova, D. Yu. Izmailov, Yu. A. Vladimirov

Heilpflanzenmaterialien sind eine der Quellen von Antioxidantien für den menschlichen Körper. Unter den Methoden zur Bestimmung des Gehalts an Antioxidantien in Pflanzengegenständen ist die Methode der Chemilumineszenzanalyse weit verbreitet. In der vorliegenden Arbeit wurde es zur Schätzung verwendet gesamte antioxidative Kapazität(OAU) Abkochungen von Ebereschen-, Wildrosen- und Weißdornfrüchten und Aufguss von Himbeerfrüchten. Die Kinetik wurde im Experiment aufgezeichnet Chemilumineszenz in einem System bestehend aus Meerrettichperoxidase, Wasserstoffperoxid und Luminol. Die Konzentrationen und Volumina der Systemkomponenten in der Probe wurden so gewählt, dass starke Antioxidantien (Ascorbinsäure) und mittelstarke Antioxidantien (Quercetin) während der Messzeit (10 min) vollständig oxidiert wurden. Ein Verfahren zur Berechnung der TAU basierend auf einer Änderung der Lichtsumme wird vorgeschlagen und begründet. Chemilumineszenz in Gegenwart von Pflanzenproben. Kinetische Analyse Chemilumineszenz zeigten, dass in den untersuchten Objekten Antioxidantien mittlerer Stärke, einschließlich Flavonoide, und schwache Antioxidantien (Tocopherol usw.) vorherrschen. Der Vergleich der berechneten TAU-Werte für die untersuchten Objekte und der Daten ihrer chemischen Analyse zeigte, dass Produkte, die die gleiche Menge an Antioxidantien mit unterschiedlichen Verhältnissen nach Typen enthalten, sich in ihrer Fähigkeit unterscheiden können, den Körper vor den schädlichen Auswirkungen freier Radikale zu schützen. Die beschriebene Technik ist vielversprechend für die Untersuchung von Pflanzenobjekten, die eine Mischung aus Antioxidantien verschiedener Typen enthalten.

Chemilumineszenzbestimmung der gesamten antioxidativen Kapazität in Heilpflanzenmaterial

Heilpflanzenmaterial ist eine der Quellen von Antioxidantien für den menschlichen Körper. Die Chemilumineszenzanalyse ist eine der gängigen Methoden zur Bestimmung des Gehalts an Antioxidantien in Pflanzenmaterialien. In unserer Arbeit wurde die Chemilumineszenzanalyse verwendet, um die gesamte antioxidative Kapazität (TAC) von Fruchtabkochungen von Eberesche, Rose und Weißdorn sowie von Himbeerfruchtaufgüssen zu bestimmen. Experimente etablierten die Kinetik der Chemilumineszenz eines Systems bestehend aus Meerrettichperoxidase, Wasserstoffperoxid und Luminol. Konzentrationen und Volumina der Komponenten des Systems wurden so gewählt, dass starke Antioxidantien (Ascorbinsäure) und Antioxidantien mittlerer Stärke (Quercetin) während der Messung (10 Minuten) vollständig oxidiert wurden. Ein Verfahren zur TAC-Berechnung basierend auf Änderungen der Chemilumineszenz-Lichtsumme in Gegenwart von Pflanzenproben wurde vorgeschlagen und begründet. Die Analyse der Chemilumineszenzkinetik zeigte, dass Antioxidantien mittlerer Stärke in den untersuchten Objekten dominieren, einschließlich Flavonoide und schwache Antioxidantien (Tocopherol und andere). Der Vergleich der berechneten TAC-Werte für die untersuchten Objekte und ihrer chemischen Analysedaten zeigte, dass Produkte, die die gleiche Menge an Antioxidantien mit unterschiedlichen Verhältnissen von Antioxidantien nach Typen enthalten, in ihrer Fähigkeit, den Körper vor den schädlichen Auswirkungen freier Radikale zu schützen, variieren können . Die beschriebene Technik ist vielversprechend für die Untersuchung von Pflanzenobjekten, die eine Mischung verschiedener Arten von Antioxidantien enthalten.

Der Text der wissenschaftlichen Arbeit zum Thema "Chemilumineszenzverfahren zur Bestimmung der gesamten antioxidativen Kapazität in Heilpflanzenmaterialien"

Chemilumineszenzverfahren zur Bestimmung der gesamten antioxidativen Kapazität in Heilpflanzenmaterialien

G. K. Vladimirov1^, E. V. Sergunova2, D. Yu. Izmailov1, Yu. A. Vladimirov1

1 Institut für Medizinische Biophysik, Fakultät für Grundlagenmedizin, Staatliche Lomonossow-Universität Moskau, Moskau

2 Institut für Pharmakognosie, Fakultät für Pharmazie,

I. M. Sechenov Erste Moskauer Staatliche Medizinische Universität, Moskau

Heilpflanzenmaterialien sind eine der Quellen von Antioxidantien für den menschlichen Körper. Unter den Methoden zur Bestimmung des Gehalts an Antioxidantien in Pflanzengegenständen ist die Methode der Chemilumineszenzanalyse weit verbreitet. In der vorliegenden Arbeit wurde es verwendet, um die gesamte antioxidative Kapazität (TOA) von Abkochungen von Ebereschen-, Wildrosen- und Weißdornfrüchten und Himbeerfruchtaufgüssen zu bewerten. Im Experiment wurde die Kinetik der Chemilumineszenz in einem System aus Meerrettichperoxidase, Wasserstoffperoxid und Luminol aufgezeichnet. Die Konzentrationen und Volumina der Systemkomponenten in der Probe wurden so gewählt, dass starke Antioxidantien (Ascorbinsäure) und mittelstarke Antioxidantien (Quercetin) während der Messzeit (10 min) vollständig oxidiert wurden. Eine Methode zur Berechnung des RAE basierend auf der Änderung der Chemilumineszenz-Lichtsumme in Gegenwart von Pflanzenproben wird vorgeschlagen und begründet. Eine Analyse der Chemilumineszenzkinetik zeigte, dass mäßig starke Antioxidantien, einschließlich Flavonoide, und schwache Antioxidantien (Tocopherol usw.) in den untersuchten Objekten vorherrschen. Der Vergleich der berechneten TAU-Werte für die untersuchten Objekte und der Daten ihrer chemischen Analyse zeigte, dass Produkte, die die gleiche Menge an Antioxidantien mit unterschiedlichen Verhältnissen nach Typen enthalten, sich in ihrer Fähigkeit unterscheiden können, den Körper vor den schädlichen Auswirkungen freier Radikale zu schützen. Die beschriebene Technik ist vielversprechend für die Untersuchung von Pflanzenobjekten, die eine Mischung aus Antioxidantien verschiedener Typen enthalten.

Schlüsselwörter: freie Radikale, Antioxidans, antioxidative Aktivität, gesamte antioxidative Kapazität, Chemilumineszenz, Luminol

Finanzierung: Die Arbeit wurde von der Russian Science Foundation, Grant No. 14-15-00375 unterstützt.

Ex3 Die Korrespondenz sollte adressiert werden an: Georgy Konstantinovich Vladimirov

119192, Moskau, Lomonosovsky pr-t, 31, Gebäude 5; [E-Mail geschützt]

Artikel eingegangen: 10.03.2016 Artikel zur Veröffentlichung angenommen: 18.03.2016

Chemilumineszenzbestimmung der gesamten antioxidativen Kapazität in Heilpflanzenmaterial

1 Institut für Medizinische Biophysik, Fakultät für Grundlagenmedizin, Staatliche Lomonossow-Universität Moskau, Moskau, Russland

2 Institut für Pharmakognosie, Fakultät für Pharmazie,

Die Erste Sechenov Moscow State Medical University, Moskau, Russland

Heilpflanzenmaterial ist eine der Quellen von Antioxidantien für den menschlichen Körper. Die Chemilumineszenzanalyse ist eine der gängigen Methoden zur Bestimmung des Gehalts an Antioxidantien in Pflanzenmaterialien. In unserer Arbeit wurde die Chemilumineszenzanalyse verwendet, um die gesamte antioxidative Kapazität (TAC) von Fruchtabkochungen von Eberesche, Rose und Weißdorn sowie von Himbeerfruchtaufgüssen zu bestimmen. Experimente ermittelten die Kinetik der Chemilumineszenz eines Systems bestehend aus Meerrettichperoxidase, Wasserstoffperoxid und Luminol. Konzentrationen und Volumina der Komponenten des Systems wurden so gewählt, dass starke Antioxidantien (Ascorbinsäure) und Antioxidantien mittlerer Stärke (Quercetin) während der Messung (10 Minuten) vollständig oxidiert wurden. Ein Verfahren zur TAC-Berechnung basierend auf Änderungen der Chemilumineszenz-Lichtsumme in Gegenwart von Pflanzenproben wurde vorgeschlagen und begründet. Die Analyse der Chemilumineszenzkinetik zeigte, dass Antioxidantien mittlerer Stärke in den untersuchten Objekten dominieren, einschließlich Flavonoide und schwache Antioxidantien (Tocopherol und andere). Der Vergleich der berechneten TAC-Werte für die untersuchten Objekte und ihrer chemischen Analysedaten zeigte, dass Produkte, die die gleiche Menge an Antioxidantien mit unterschiedlichen Verhältnissen von Antioxidantien nach Typen enthalten, in ihrer Fähigkeit, den Körper vor den schädlichen Auswirkungen freier Radikale zu schützen, variieren können . Die beschriebene Technik ist vielversprechend für die Untersuchung von Pflanzenobjekten, die eine Mischung verschiedener Arten von Antioxidantien enthalten.

Schlüsselwörter: freie Radikale, Antioxidans, antioxidative Aktivität, gesamte antioxidative Kapazität, Chemilumineszenz, Luminol

Finanzierung: Diese Arbeit wurde von der Russian Science Foundation, Grant No. 14-15-00375.

Danksagungen: Die Autoren danken Andrey Alekseev von der Lomonossow-Universität Moskau für seine Unterstützung bei der Durchführung des Experiments. Die Korrespondenz sollte adressiert werden an: George Vladimirov

Lomonosovskiy-Prospekt, d. 31, k. 5, Moskau, Russland, 119192; [E-Mail geschützt] Eingegangen: 10.03.2016 Angenommen: 18.03.2016

Im Körper erzeugte freie Radikale stören die Struktur der Zellmembranen, was wiederum zur Entwicklung verschiedener pathologischer Zustände führt. Die zerstörerische oxidative Wirkung von Radikalen wird durch das körpereigene antioxidative Abwehrsystem verhindert, in dem niedermolekulare Verbindungen – Radikalfänger (Fallen) – eine wichtige Rolle spielen. Eine der Quellen von Antioxidantien sind Heilpflanzenrohstoffe sowie darauf basierende Präparate, deren Untersuchung des antioxidativen Potenzials zur Steigerung ihrer vorbeugenden und therapeutischen Wirkung beiträgt.

Die wichtigsten Methoden zur Bestimmung von Antioxidantien werden in den Arbeiten betrachtet, die Definition von Antioxidantien als chemische Verbindungen gibt jedoch kein vollständiges Bild der Schutzeigenschaften des untersuchten Objekts: Sie werden nicht nur durch die Menge des einen oder anderen Antioxidans bestimmt , sondern auch durch die Aktivität jedes einzelnen von ihnen. Die antioxidative Aktivität oder antioxidative Aktivität, AOA, ist die Geschwindigkeitskonstante für die Reaktion eines Antioxidans mit einem freien Radikal (kInH). Die Chemilumineszenz (CL)-Methode ermöglicht die Bestimmung der Gesamtmenge an Radikalen, die Antioxidantien in der Probe binden (Total Antioxidans Capacity, TAU), und bei Verwendung der Methode der mathematischen Modellierung der CL-Kinetik auch der Bildungs- und Reaktionsgeschwindigkeit Radikale mit Antioxidantien, d.h. AOA.

Die gebräuchlichste Modifikation des Chemilumineszenzverfahrens zur Bestimmung der gesamten antioxidativen Kapazität basiert auf der Verwendung von Luminol als Chemilumineszenzaktivator. In die Küvette des Chemiluminometers wird eine Probe unter Zugabe von Luminol, Wasserstoffperoxid und einer Verbindung, die durch spontane Zersetzung (Thermolyse) Radikale erzeugen kann, zB 2,2"-Azobis-(2-amidinopropan), gegeben ) Dihydrochlorid (ABAP):

In Gegenwart von molekularem Sauerstoff bildet das Alkylradikal R^ ein Peroxylradikal ROO^:

ROO^ + LH2 ^ ROOH + LHv Aus LH wird durch die Bildung von Zwischenprodukten (Luminolhydroperoxid und Luminolendoperoxid) ein Molekül des Endprodukts der Luminoloxidation, Aminophthalsäure, in einem elektronisch angeregten Zustand gebildet, das ein Photon aussendet , und als Ergebnis wird Chemilumineszenz beobachtet . Die CL-Intensität ist proportional zur Photonenproduktionsrate, die wiederum proportional zur stationären LH-Konzentration im System ist. In Wechselwirkung mit Radikalen unterbrechen Antioxidantien die beschriebene Umwandlungskette und verhindern die Bildung eines Photons.

Verbindungen, die der Thermolyse unterliegen, sind nicht die einzige mögliche Quelle von Radikalen bei der Analyse der antioxidativen Kapazität einer Probe durch die Chemilumineszenzmethode. Alternativen sind Meerrettichperoxidase-Wasserstoffperoxid, Hämin-Wasserstoffperoxid, Cytochrom-c-Cardiolipin-Wasserstoffperoxid usw. Das Reaktionsschema der Luminoloxidation durch Peroxidasen wird in der Arbeit von Cormier et al. .

Die CL-Intensität ist entweder konstant oder nimmt langsam ab. Das Papier beschreibt zwei Ansätze zur Messung der gesamten antioxidativen Kapazität, die dieses Merkmal der Kurven berücksichtigen. Die TRAP-Methode (Total Reactive Antioxidant Potential) basiert auf der Messung der CL-Latenzzeit t und kann zur Bestimmung von Antioxidantien wie Trolox oder Ascorbinsäure verwendet werden: Sie zeichnen sich durch eine hohe Remit Radikalen aus und können aus diesem Grund sein sogenannte starke Antioxidantien. . Während der Latenzzeit findet ihre vollständige Oxidation statt. Die TAR-Methode (Total Antioxidant Reactivity) misst den Grad der Löschung der Chemilumineszenz q am Plateau oder am Maximum der Chemilumineszenzkurve:

wobei I die Intensität der Chemilumineszenz ohne ein Antioxidans ist und 11 die Intensität von CL in Gegenwart eines Antioxidans ist. Diese Methode wird verwendet, wenn das System überwiegend schwache Antioxidantien mit niedrigen Geschwindigkeitskonstanten der Wechselwirkung mit Radikalen enthält – viel niedriger im Vergleich zur Luminolkonstante.

Die Wirkung von Antioxidantien wird nicht nur durch Indikatoren von t und c gekennzeichnet. Wie den Arbeiten entnommen werden kann, ist die Wirkung von Antioxidantien wie Harnsäure im Hämin-H202-Luminol-System oder Tocopherol, Rutin und Quercetin im Cytochrom-c-Cardiolipin-H202-Luminol-System durch eine Änderung der Maximalrate gekennzeichnet des CL-Anstiegs (utx). Wie die Ergebnisse der mathematischen Modellierung der Kinetik zeigen, liegen die Werte der Geschwindigkeitskonstanten der Wechselwirkung dieser Antioxidantien mit Radikalen nahe am Wert der Luminolkonstante, daher können solche Antioxidantien als mittelstarke Antioxidantien bezeichnet werden.

DE = DE0 - DE,

wobei DE0 und DE5 CL-Lichtsummen für eine bestimmte Zeit sind? in den Kontroll- bzw. Testproben. Die Zeit sollte für die Oxidation aller Antioxidantien im System ausreichend sein, dh damit die CL-Kurve der Testprobe das Niveau der CL-Kurve der Kontrollprobe erreicht. Letzteres legt nahe, dass Forscher nicht nur die Lichtsumme der Lumineszenz, sondern auch die CL-Kinetikkurve ausreichend lange aufzeichnen sollten, was bei weitem nicht immer der Fall ist.

Da alle gemessenen Indikatoren vom Instrument und den Messbedingungen abhängen, wird die antioxidative Wirkung einer Substanz im untersuchten System üblicherweise mit der Wirkung eines als Standard genommenen Antioxidans wie Trolox verglichen.

Das System Meerrettichperoxidase-Wasserstoffperoxid wurde von vielen Autoren zur Analyse der gesamten antioxidativen Kapazität von Pflanzenmaterialien verwendet. In den Arbeiten wurde zur Abschätzung der Menge an Antioxidantien in den Proben die CL-Latenzzeit (TRAP-Methode) verwendet, und in den Arbeiten wurde die Fläche unter der CL-Entwicklungskurve verwendet. Diese Arbeiten liefern jedoch keine klare Begründung dafür

die Wahl des einen oder anderen Parameters zur Schätzung der OAU.

Ziel der Studie war es, zu bestimmen, wie sich das Verhältnis von Antioxidantien verschiedener Art auf die TAU auswirkt, und die Chemilumineszenz-Methode so zu modifizieren, dass die TAU in Pflanzenmaterialien genauer bestimmt werden kann. Dazu haben wir uns mehrere Aufgaben gestellt. Erstens, um die CL-Kinetik der untersuchten Objekte mit der Kinetik von Standard-Antioxidantien dreier Typen (stark, mittel und schwach) zu vergleichen, um zu verstehen, welche Art von Antioxidantien den Hauptbeitrag zur TAE der untersuchten Objekte leistet. Zweitens, um die TAE der untersuchten Objekte zu berechnen, indem die Abnahme der CL-Lichtsumme unter der Einwirkung dieser Objekte im Vergleich zur Einwirkung des Antioxidans gemessen wird, das den größten Beitrag zur TAE liefert.

MATERIALEN UND METHODEN

Gegenstand der Studie waren industrielle Proben von Weißdorn-, Ebereschen- und Wildrosenfrüchten, die von Krasnogorskleksredstva JSC (Russland) hergestellt wurden, sowie Himbeerfrüchte, die von den Autoren in der Region Moskau unter natürlichen Wachstumsbedingungen gesammelt und bei einer Temperatur von 60 getrocknet wurden 80°C bis zum Anschlag Isoliersaft und Druckverformungen.

Die Reagenzien für die Analyse der antioxidativen Kapazität durch das Chemilumineszenzverfahren waren: KH2PO4, 20 mM Pufferlösung (pH 7,4); Peroxidase aus Meerrettichwurzeln (Aktivität 112 U/mg, M = 44 173,9), 1 mM wässrige Lösung; Luminol (5-Amino-1,2,3,4-tetrahydro-1,4-phthalazindion, 3-Aminophthalsäurehydrazid, M = 177,11), 1 mM wässrige Lösung; Wasserstoffperoxid (H2O2, M = 34,01), 1 mM wässrige Lösung; Lösungen von Antioxidantien (Ascorbinsäure, Quercetin, Tocopherol). Alle Reagenzien wurden von Sigma Aldrich (USA) hergestellt.

Die gesamte antioxidative Kapazität wurde durch Aufzeichnen der Chemilumineszenz auf einem Lum-100-Chemiluminometer (DISoft, Russland) unter Verwendung der Software PowerGraph 3.3 bestimmt. Zur Bestimmung der TAU in Pflanzenmaterial 40 µl Luminol in einer Konzentration von 1 mM, 40 µl Meerrettichperoxidase in einer Konzentration von 0,1 µM, 10 bis 50 µl Dekokt oder Infusion (je nach Konzentration) und Phosphatpuffer in der Menge, die erforderlich ist, um das Gesamtprobenvolumen auf 1 ml zu bringen. Die Küvette wurde in das Gerät eingebaut und CL wurde aufgezeichnet, wobei das Hintergrundsignal beobachtet wurde. Nach 48 s Registrierung des Hintergrundsignals wurden 100 μl H2O2 in einer Konzentration von 1 mM in die Küvette gegeben und die CL-Registrierung wurde 10 min lang fortgesetzt. Es wurden vier Proben mit unterschiedlichen Konzentrationen von jedem der Pflanzenobjekte hergestellt. CL wurde auch für Lösungen von Ascorbinsäure, Quercetin und Tocopherol in fünf verschiedenen Konzentrationen für jedes der Antioxidantien aufgezeichnet. Anschließend wurde die TAU der Proben von Abkochungen und Aufgüssen auf Quercetin umgerechnet.

erreichte ein Plateau, was auf die vollständige Zerstörung von Antioxidantien im System hinwies. Die Verdünnungen der untersuchten Proben und die Konzentrationen von Lösungen von Standardantioxidantien (in den Bildunterschriften angegeben) wurden so gewählt, dass alle CL-Kinetikkurven mit der gleichen Geräteempfindlichkeit gemessen wurden.

Die antioxidative Kapazität wurde aus der Änderung der Fläche (AS) unter der kinetischen Chemilumineszenzkurve (Lichtsumme) bei Zugabe einer Substanz, die ein Antioxidans enthielt, berechnet. Dazu haben wir S0 für das System ohne Antioxidans berechnet und davon die Fläche SS abgezogen, die das System charakterisiert, dem das Antioxidans zugesetzt wurde. Der AS-Wert hängt von der Empfindlichkeit des Chemiluminometers und den Messbedingungen ab. Das Verhältnis AS/C ■ V (wobei C die Konzentration des untersuchten biologischen Materials in der Küvette ist, g/l, und V das Volumen der Küvette ist, l) drückt die antioxidative Kapazität von 1 g des untersuchten Materials aus, d. h. , Pflanzenmaterialien.

Die Antioxidanskapazität ASa einer Lösung eines Standardantioxidans, beispielsweise Quercetin, die in das gleiche Volumen der Reaktionsmischung gegeben wurde, wurde auf ähnliche Weise berechnet. Das Verhältnis AS/CÄ ■ V (wobei CA die Gewichtskonzentration des Antioxidans in der Küvette ist, g/l) drückt die antioxidative Kapazität von 1 g des Antioxidans aus.

Für jedes der Standard-Antioxidantien wurde das Signal von Lösungen verschiedener Konzentrationen aufgezeichnet, um sicherzustellen, dass die Berechnungen innerhalb der Grenzen einer linearen Beziehung durchgeführt wurden und die erhaltenen Ergebnisse reproduzierbar waren. Tatsächlich wurde eine lineare Abhängigkeit (ASa = kA ■ CA) des Signals von der Konzentration erhalten, aus der der stöchiometrische Koeffizient kA berechnet wurde. Nach dem Fisher-Kriterium sind die erhaltenen kA-Werte für Standard-Antioxidantien mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,975 statistisch signifikant. Als nächstes wurde das Signal von vier Konzentrationen für jede der vier Pflanzenproben aufgezeichnet, und für alle Proben wurde eine lineare Abhängigkeit des Signals von der Konzentration (AS = k ■ C) erhalten, aus der der stöchiometrische Koeffizient k berechnet wurde. Mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,975 (Fischer-Test) sind die erhaltenen k-Werte für Pflanzenproben statistisch signifikant. Die gesamte antioxidative Kapazität des Pflanzenmaterials, bezogen auf das Gewicht des Standard-Antioxidans (mg%), wurde durch die Formel ermittelt

OAU = k ■ 105. k

Die Werte wurden als arithmetisches Mittel ± Standardabweichung (M ± 5) auf p dargestellt<0,05.

ERGEBNISSE DER STUDIE

Die Untersuchung der Chemilumineszenzkinetik in Gegenwart von Natriumascorbat (Abb. 1) zeigte, dass dieses Antioxidans durch eine Latenzperiode gekennzeichnet ist, in der CL fast vollständig unterdrückt wird. Seine Dauer ist proportional zur Menge an Antioxidans im System. Dabei ändert sich weder die Steigung der CL-Kurven noch die CL-Intensität auf dem Plateau. Dies wird durch die Tatsache erklärt, dass Ascorbinsäure ein starkes Antioxidans ist, das alle im System gebildeten Radikale, einschließlich Luminolradikale, abfängt, und CL sich nicht entwickelt, bis das gesamte Ascorbat oxidiert ist.

Die Wirkung von Tocopherol (Abb. 2) manifestierte sich in einer Abnahme der CL-Intensität auf einem Plateau, das typisch für schwache Antioxidantien ist, obwohl Tocopherol als eines der stärksten gilt

starke Antioxidantien. Vielleicht liegt diese Diskrepanz daran, dass sich in unserem Experiment die freien Radikale in wässriger Lösung befanden, während die Wirkung von Tocopherol normalerweise in unpolaren Medien untersucht wird. In der Studie, in der der Komplex von Cytochrom c mit Cardiolipin als Radikalquelle diente und die Reaktion mit Luminol innerhalb dieses Komplexes ablief, hatte Tocopherol die Eigenschaften eines Antioxidans mittlerer Stärke.

Nach der Untersuchung der Wirkung verschiedener Konzentrationen von Quercetin auf unser System (Abb. 3) und dem Vergleich der kinetischen Kurven dafür und von Natriumascorbat und Tocopherol kann festgestellt werden, dass sich die Hauptwirkung von Quercetin in einer Änderung der Steigung manifestiert Kurven, d.h. die Entwicklungsrate von CL, was typisch für moderate Antioxidantien ist.

Die CL-Kurven für alle untersuchten Abkochungen (Abb. 4) ähneln den Kurven für Quercetin mit einer leichten Abnahme der CL-Intensität am Ende, d. h. beim Erreichen

Zeit, mind

Reis. 1. Wirkung von Natriumascorbat auf die Kinetik der Chemilumineszenz

Die Konzentrationen der Systemkomponenten: Luminol – 40 μM, Meerrettichperoxidase – 4 nM, Wasserstoffperoxid – 100 μM. Kurven: 1 - Kontrollprobe; 2–0,05 μM; 3–0,10 μM; 4–0,15 μM; 5–0,2 μM; 6 – 0,25 μM Natriumascorbat.

Plateau. Wie in der Arbeit gezeigt, ist dieses Verhalten typisch für Antioxidantien mittlerer Stärke, zu denen in unserem Fall Polyphenole - Flavonoide und Tannine gehören. Bei einem Aufguss aus Himbeerfrüchten (Abb. 4, D) ist eine Abnahme der Chemilumineszenz auf Plateauebene erkennbar, was typisch für schwache Antioxidantien ist, in diesem Fall Tocopherol. In Bezug auf Quercetin und Tocopherol enthält der Himbeerfruchtaufguss 4,7 ± 0,9 µmol/g Quercetin und 11,9 ± 0,8 µmol/g Tocopherol.

Beim Vergleich der Chemilumineszenzkurven, die für verschiedene Konzentrationen der vier untersuchten wässrigen Extrakte aus Pflanzenmaterial erhalten wurden, wurde gezeigt, dass der Beitrag von mittleren und schwachen Antioxidantien zur gesamten antioxidativen Kapazität der Proben in der folgenden Reihenfolge abnahm: Himbeerfruchtaufguss (Abb. 4, D), Hagebuttenfrucht-Abkochung (Abb. 4, C), eine Abkochung von Ebereschenfrüchten (Abb. 4, A), eine Abkochung von Weißdornfrüchten (Abb. 4, B). Die AS-Werte in Bezug auf die Konzentration C der untersuchten Substanz in der Küvette und die Werte der gesamten antioxidativen Kapazität in Bezug auf Quercetin sind in der Tabelle angegeben.

DIE DISKUSSION DER ERGEBNISSE

Die während der Experimente erhaltenen Daten und die auf ihrer Grundlage berechneten TAU-Werte der untersuchten Objekte wurden mit dem Gehalt der darin enthaltenen Hauptantioxidantien verglichen, der mit chemischen Analysemethoden bestimmt wurde. Trotz der Tatsache, dass eine positive Korrelation zwischen der Gesamtmenge an Antioxidantien und TAU in verschiedenen Objekten unbestreitbar ist, gibt es bemerkenswerte Unterschiede zwischen diesen Indikatoren. Wenn wir beispielsweise die Summe des Gehalts an Flavonoiden, Tanninen und Ascorbinsäure nehmen, stellt sich heraus, dass sie für alle untersuchten Objekte mit Ausnahme des Suds von Weißdornfrüchten (Tabelle) mehr als die berechnete TAU beträgt.

46 Zeit, min

Ich" "h chi----.

Reis. 2. Wirkung von Tocopherol auf die Kinetik der Chemilumineszenz

Die Konzentrationen der Systemkomponenten: Luminol – 40 μM, Meerrettichperoxidase – 4 nM, Wasserstoffperoxid – 100 μM. Kurven: 1 - Kontrollprobe; 2–0,01 μM; 3–0,025 μM; 4–0,06 μM; 5–0,1 μM; 6 – 0,2 μM Tocopherol.

46 Zeit, min

Reis. Abb. 3. Wirkung von Quercetin auf die Chemilumineszenzkinetik Konzentrationen der Systemkomponenten: Luminol – 40 μM, Meerrettichperoxidase – 4 nM, Wasserstoffperoxid – 100 μM. Kurven: 1 - Kontrollprobe; 2–0,02 μM; 3–0,03 μM; 4–0,04 μM; 5–0,05 μM; 6 – 0,06 μM Quercetin.

Zeit, mind

46 Zeit, min

120 ICH 100 80 \ 60 40 20

46 Zeit, min

Reis. Abb. 4. Einfluss von Abkochungen von Ebereschenfrüchten (A), Weißdorn (B), Wildrose (C) und Himbeerfruchtaufguss (D) auf die Chemilumineszenzkinetik. (A) Kurven: 1 - Kontrollprobe; 2 - 0,002 g/l; 3 - 0,004 g/l; 4 - 0,006 g/l; 5 - 0,008 g/l Sud aus Vogelbeeren. (B) Kurven: 1 - Kontrollprobe; 2 - 0,005 g/l; 3 - 0,0075 g/l; 4 - 0,01 g/l; 5 - 0,0125 g/l Abkochung von Weißdornfrüchten. (C) Kurven: 1 - Kontrollprobe; 2 - 0,001 g/l; 3 - 0,0015 g/l; 4 - 0,002 g/l; 5 - 0,0025 g/l Abkochung von Hagebutten. (D) Kurven: 1 - Kontrollprobe; 2 - 0,001 g/l; 3 - 0,003 g/l; 4 - 0,004 g/l; 5 - 0,005 g/l Himbeeraufguss.

im System Peroxidase-Luminol-Wasserstoffperoxid korreliert mit dem Gehalt an Triterpenverbindungen. In der Arbeit derselben Autoren, in der eine andere Pflanze untersucht wurde, wurde jedoch keine Korrelation zwischen TAU und dem Gehalt irgendeiner Stoffgruppe, einschließlich Flavonoiden, beobachtet.

Diese Diskrepanzen hängen mit mindestens drei Faktoren zusammen. Erstens ist die Aktivität von Antioxidantien wichtig, d. h. die Geschwindigkeit ihrer Wechselwirkung mit Radikalen, die für verschiedene Antioxidantien, aus denen die Pflanzenprobe besteht, unterschiedlich ist. Laut Izmailov stehen die Geschwindigkeitskonstanten der entsprechenden Reaktionen für Mexidol, Tocopherol und Quercetin in einem Verhältnis von 0,04: 2: 60. Zweitens kann jedes Antioxidansmolekül, das eine chemische Reaktion eingeht, eine unterschiedliche Anzahl von Radikalen abfangen. Gemäß der Arbeit haben Quercetin, Harnsäure und Ascorbinsäure 3,6 ± 0,1, 1,4 ± 0,1 bzw. 0,5 ± 0,2 Radikale pro umgesetztem Antioxidansmolekül abgefangen (es wurde das Gemin-H202-Luminol-System verwendet). Drittens könnten die Ergebnisse der Studie durch das Vorhandensein von Peroxidase-Aktivität in den Pflanzenproben selbst beeinflusst werden, wie in der Arbeit, sowie durch das Vorhandensein von Kalzium in den Proben, das, wie in der Arbeit gezeigt, zunehmen kann die Aktivität von Meerrettichperoxidase unter bestimmten Bedingungen. Dadurch ergibt sich meistens mehr

höhere CL-Intensität auf dem Plateau als auf den Kontrollkurven, die wir jedoch nicht beobachteten.

Von noch größerer Bedeutung ist der stöchiometrische Koeffizient des Antioxidans. Die Zahl der von ihnen abgefangenen Radikale n ist gleich

wobei p der stöchiometrische Koeffizient und Am die Konzentrationsänderung des Antioxidans während der Messzeit ist, in unserem Fall die Anfangskonzentration der Testsubstanz in der Testprobe.

Der Unterschied in der Lichtsumme der Lumineszenz in Abwesenheit eines Antioxidans und in dessen Gegenwart ist proportional zu n. Die Gesamtzahl der abgefangenen Radikale ist n = Y.p. m,

wobei der stöchiometrische Koeffizient eines bestimmten Antioxidans und m seine Konzentration während der Änderung ist

Forschungsgegenstand Flavonoide, mg%* Tannine, mg%* Ascorbinsäure, mg%* AS/C ■ 10-8, arb. Einheiten OAU, mg% Quercetin

Abkochung von Vogelbeeren 8,87 ± 0,01 210,00 ± 10,00 0,67 ± 0,02 7,13 ± 0,96 56,53 ± 7,61

Abkochung von Hagebutten 4,66 ± 0,04 850,00 ± 20,00 3,70 ± 0,12 16,60 ± 3,40 131,63 ± 27,26

Abkochung von Weißdornfrüchten 3,01 ± 0,06 12,00 ± 3,00 0,23 ± 0,002 3,18 ± 0,29 25,20 ± 2,32

Aufguss aus getrockneten Himbeeren 90,00 ± 4,00 40,00 ± 20,00 3,91 ± 0,08 6,65 ± 1,21 52,69 ± 9,56

Hinweis: * - Literaturangaben, . AS - Änderung der Lichtsumme für die Probe, rel. Einheiten, C - Konzentration der Probe in der Küvette, g/l. Die errechneten Werte sind zuverlässig auf S<0,05. Число измерений для каждого образца - четыре.

Rhenium. Die Gesamtzahl der abgefangenen Radikale ist offensichtlich nicht gleich der Gesamtmenge an Antioxidantien, da die Koeffizienten pt nicht nur ungleich eins sind, sondern sich auch für verschiedene Antioxidantien deutlich unterscheiden.

Der Wert von n ist proportional zur Differenz der über einen bestimmten Zeitraum gemessenen Lichtsummen zwischen einer Probe, die ein Antioxidans enthält, und einer Kontrollprobe, die keine Antioxidantien enthält:

wobei k ein Koeffizient ist, der unter den gleichen Messbedingungen konstant ist.

Die Bedingungen, die wir zur Bewertung der gesamten antioxidativen Kapazität pflanzlicher Rohstoffe durch Aufzeichnung der Chemilumineszenzkinetik in einem System ausgewählt haben, das aus Meerrettichperoxidase, Wasserstoffperoxid und Luminol besteht (Komponentenkonzentrationen sind 4 nM, 100 μM bzw. 40 μM; 20 mM Phosphatpuffer, pH 7,4 ),

gewährleistet die Oxidation von starken Antioxidantien (Ascorbinsäure) und moderaten Antioxidantien (Quercetin) in 10 min. Diese Messdauer ist komfortabel und sichert die erforderliche Messqualität.

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1 Staatliches Wirtschafts- und Handelsinstitut Orjol

2 Landeshaushaltseinrichtung „Zentrum für Chemisierung und landwirtschaftliche Radiologie „Orlovsky“

3 Bundesstaatliche Haushaltsbildungseinrichtung für Höhere Berufsbildung "Staatliche Universität - Bildungs-, Wissenschafts- und Industriekomplex"

Es wurde die Möglichkeit der Verwendung von Chemilumineszenz zur Bewertung der antioxidativen Aktivität von Lebensmittelsubstanzen untersucht. Das vorgeschlagene Verfahren basiert auf der Chemilumineszenz von Luminol in einem alkalischen Medium, deren Intensität von der Menge an Peroxiden in der chemilumineszierenden Probe abhängt. Die Chemilumineszenz wurde unter Verwendung eines entwickelten Aufbaus aufgezeichnet, der eine Dosierpumpe, eine lichtdichte Kammer, eine Glas-Vakuum-Photovervielfacherröhre und ein Computersystem enthielt. Um die Chemilumineszenz zu verstärken, wurde eine Lösung von Kaliumferricyanid zu Luminol gegeben. Änderungen in der Intensität der Chemilumineszenz wurden zum Zeitpunkt der Einführung der analysierten Probe in die Luminollösung aufgezeichnet. Als analysierte Probe wurde Löwenzahnextrakt verwendet, der durch trockene Niedertemperaturdestillation erhalten wurde. Es enthält phenolische Verbindungen, die für ihre hohe antioxidative Aktivität bekannt sind. Es wurde festgestellt, dass das Chemilumineszenzverfahren verwendet werden kann, um die antioxidativen Eigenschaften verschiedener Lebensmittelverbindungen zu bestimmen.

Chemilumineszenz

antioxidative Aktivität

Peroxide

Nährstoffe

1. Wassiljew R.F. Chemisches Glühen // Chemie und Chemiker, 21.01.10. – URL: http://chemie-chemiker.com. (Zugriffsdatum: 22.08.13).

2. Vladimirov Yu.A. Freie Radikale und Antioxidantien // Vestn. RAMN. - 1998. - Nr. 7. - S. 43-51.

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Chemilumineszenz ist heute ein großes Wissenschaftsgebiet, das an der Schnittstelle zwischen Chemie, Physik und Biologie angesiedelt ist. Bei der Chemilumineszenz erfolgt eine direkte Umwandlung chemischer Energie in die Energie elektromagnetischer Schwingungen, d.h. in die Welt. Mithilfe der Chemilumineszenz kann man lernen, wie die Reaktion abläuft, was ihr Mechanismus ist, der für die effiziente und rationelle Durchführung technologischer Prozesse notwendig ist. Wenn der technologische Prozess zur Gewinnung eines chemischen Produkts von Chemilumineszenz begleitet wird, kann seine Intensität als Maß für die Geschwindigkeit des Prozesses dienen: Je schneller die Reaktion, desto heller das Leuchten. Bei der Chemilumineszenzreaktion entstehen energiereiche Produkte, die dann durch Emission von Licht Energie abgeben, d.h. chemische Energie wird in elektromagnetische Strahlungsenergie umgewandelt.

Ziel der Studie war es, die Möglichkeit zu untersuchen, Chemilumineszenz zur Bewertung der antioxidativen Aktivität von Lebensmittelsubstanzen zu verwenden.

Forschungsergebnisse und Diskussion

Das Problem der Bewertung der antioxidativen Aktivität von Lebensmittelsubstanzen ist sehr relevant. Die Verwendung des Begriffs "antioxidative Aktivität", um die Nützlichkeit eines bestimmten Produkts zu zeigen, erfolgt oft ohne chemische und biochemische Argumente. In der Regel bezieht sich die antioxidative Aktivität einer Substanz auf die Wirksamkeit, den Peroxidwert zu senken. Das eigentliche Konzept des Peroxidwerts offenbart auch seine chemische Essenz nicht vollständig, da es nicht vollständig der Kinetik und Thermodynamik der Stoffwechselstadien eines bestimmten Lebensmittelprodukts entspricht. Außerdem dient dieser Wert zur Charakterisierung von Lipiden in Form von Fetten. Die Oxidationsprozesse und die Bildung von Peroxiden im Körper treten jedoch nicht nur bei der Verwendung von Fetten, sondern auch bei anderen Produkten auf. Mit anderen Worten kann man sagen, dass der Gehalt an Peroxid in einem bestimmten Produkt auf einer Art Waage „gewogen“ wird, wobei das „Referenzgewicht“ eine Einheit der Konzentration eines durch Peroxide oxidierten Iodidions in einer sauren Umgebung ist, wie z wodurch molekulares Jod entsteht:

ich - e → ich; (ein)

I + I → I20. (2)

Wenn molekulares Jod mit einer Natriumthiosulfat enthaltenden Lösung titriert wird, wird seine Konzentration festgestellt und folglich die Menge an Oxidationsmitteln für Jodidionen bestimmt, d.h. Peroxidverbindungen, die eigentlich als Peroxidzahl bezeichnet wird. Die Bestimmung des Peroxidwertes durch diese Art des "Wiegens" basiert auf der in Abb. 1 gezeigten Reaktion. ein.

Reis. 1. Bestimmung der Peroxidzahl mit Natriumthiosulfat

Somit wird die Konzentration von Peroxiden aus der Gleichung bestimmt

С(I2) = ϒ(C[-O-O-]), (3)

wobei ϒ der Korrelationskoeffizient zwischen der Konzentration an molekularem Jod und der Konzentration an Peroxiden ist.

Das vorgeschlagene Verfahren zur Bestimmung von Peroxiden in Produkten basiert auf der Chemilumineszenz von Luminol (C[lm]) in alkalischem Medium, deren Intensität (Ichl) von der Konzentration an Peroxiden (C[-O-O-]) abhängt, in a chemilumineszierende Probe:

IHL. = Ϧchl ω, (4)

wobei Ϧchl die Quantenausbeute der Chemilumineszenz ist; ω - Reaktionsgeschwindigkeit mit Peroxiden:

khlC[-O-O-] C[lm] = ω, (5)

wobei kchl die Reist oder bei:

C[lm] kchl Ϧchl = K, (6)

IХЛ = K C[-O-O-]. (7).

Die Menge an Peroxiden (-O-O-) wird durch die Lichtsumme (S) bestimmt:

Der Wert von S hängt vom Grad der Vollständigkeit des Peroxidverbrauchs in der Chemilumineszenzreaktion ab.

Zur Bestimmung der Konstanten K wird eine Kalibrierkurve für die Abhängigkeit der Lichtsumme S von der Peroxidkonzentration erstellt, die durch Titration bestimmt wird:

S = f(C[-O-O-]). (neun)

Als Peroxide wird Wasserstoffperoxid H2O2 verwendet.

Dann werden die aus Gleichung (3) und (9) erhaltenen Daten verglichen. Aus dem Vergleich von ϒ und K wird auf die Koordination der Reaktionsmechanismen geschlossen, die der Bestimmung von Peroxiden mit diesen Methoden zugrunde liegen. Es wurde festgestellt, dass in diesem Bereich der Peroxidkonzentrationen ϒ und K tatsächlich übereinstimmen und daher zur Bestimmung des Peroxidwertes verwendet werden können.

Chemilumineszenz wurde in einem alkalischen Medium beobachtet, das Luminol (5-Amino-1,2,3,4-tetrahydro-1,4-phthalazindion, 3-Aminophthalsäurehydrazid, H2L) enthielt. Es wurde unter Verwendung eines Chemilumineszenz-Aufbaus aufgezeichnet, einschließlich eines Glas-Vakuum-Photomultipliers. Der Photomultiplier wird von einem Hochspannungsgleichrichter (7) gespeist, der mit einem Block (9) gekoppelt ist, der das Photomultipliersignal verstärkt, das auf der Computermonitoranzeige (5) aufgezeichnet wird.

Reis. 2. Registrierung der Chemilumineszenz des analysierten Produkts: 1 - Dosierpumpe; 2 - lichtdichte Kammer; 3 - Spiegel; 4 - Küvette; 5 - Computersystem; 6 - Photomultiplier; 7 - Hochspannungsgleichrichter; 8 - ein Gerät, mit dem Sie den Spektralbereich der Chemilumineszenzstrahlung bestimmen können; 9 - Block zur Verstärkung des Photomultiplier-Signals

Eine Dosierpumpe (1) wird benötigt, um die analysierte Probe in eine Küvette (4) zu geben, die eine chemilumineszierende Lösung von Luminol enthält. Dieser Dispenser fungiert als Rührer für die injizierte Probe mit einer chemilumineszierenden Lösung. Um die Reaktionsgeschwindigkeit und Intensität der Chemilumineszenz zu erhöhen, wurde Luminol eine Lösung von Kaliumferricyanid zugesetzt. Das Mischen erfolgt durch Luftblasen, die durch Pumpen von Luft durch die Lösungsflüssigkeit mit einer Pumpe erhalten werden. Der in der lichtundurchlässigen Kammer (2) befindliche Spiegel (3) dient zur besseren Lichtsammlung der Chemilumineszenzstrahlung, die auf die Photokathode des in der lichtundurchlässigen Kammer (6) montierten Photomultipliers (6) auftrifft. Der Dispenser ermöglicht es Ihnen, während der Versuche die gewünschten Bestandteile der Flüssigkeit in die Küvette einzugeben, ohne die lichtdichte Kammer (2) zu öffnen. In diesem Fall gelangen diese Flüssigkeiten durch Glas- oder Kunststoffröhrchen in die Küvette (4). Das Computersystem ermöglicht es Ihnen, die Abhängigkeit der Lumineszenzintensität I von der Zeit t zu registrieren, dh die Chemilumineszenzkinetik:

Das Computersystem spiegelt die Anstiegs- und Abfallkonstanten in der Funktion I = f(t) wider, die mit den Geschwindigkeitskonstanten der Chemilumineszenz verursachenden Reaktionen konjugiert sind, dh mit ihrer Kinetik. In der Chemilumineszenzkammer ist eine Vorrichtung (8) enthalten, die es ermöglicht, den Spektralbereich der Chemilumineszenzstrahlung zu bestimmen, also die Abhängigkeit:

Ich = f1(λ). (elf)

Dieser Block ist eine Kassette in Form einer Scheibe, in der Grenzflächenfilter montiert sind. Der Wechsel der Lichtfilter erfolgt durch Drehen der Plattenkassette um die horizontale Achse, die die Mitten der Ebene der Lichtfilter und die Ebene der Fotokathode des Fotovervielfachers verbindet.

Der Messvorgang wird wie folgt durchgeführt:

1. Die Reaktion des Photomultipliers auf Änderungen seiner Versorgungsspannung und auf Änderungen der Intensität der Referenzlichtquelle, die auf seine Kathode fällt, wird eingestellt.

2. Die Küvette wird mit einer Lösung von Luminol in einem alkalischen Medium gefüllt.

3. Der Spender wird mit der analysierten Probe gefüllt.

4. Die Abhängigkeit der Intensität der Chemilumineszenz von der Zeit t wird aufgezeichnet. Die Chemilumineszenz wird bis zum Zeitpunkt t1 überwacht, zu dem die Änderung von I1 ab dem Zeitpunkt t minimal ist: I1 = f1(t).

5. Ein Teil der analysierten Lösung wird über einen Dispenser zugeführt.

6. Chemilumineszenz der analysierten Probe wird beobachtet, deren Kinetik I = f(t) ist.

Auf Abb. Abbildung 3 zeigt einen Graphen der Abhängigkeit von Funktionen (I1 = f1(t)), konjugiert mit einem Graphen (I = f(t)), nach Einführung der analysierten Lösung.

Wie aus Abb. In 3 ändert sich die Intensität der Luminol-Chemilumineszenz: Auf einen steilen Anstieg folgt ein steiler Abfall der Lumineszenz nach Zugabe der analysierten Probe.

Da die Verstärkung der Chemilumineszenz während der Oxidation von Luminol mit der Bildung von Peroxiden verbunden ist, weist die Abnahme der Intensität der Chemilumineszenz nach Einführung der analysierten Probe auf eine Abnahme ihrer Anzahl hin. Daher können wir über das Vorhandensein einer antioxidativen Aktivität in den Verbindungen sprechen, aus denen die analysierte Probe besteht.

Es sollte beachtet werden, dass der durch trockene Niedertemperaturdestillation gewonnene Löwenzahnextrakt, der phenolische Verbindungen enthält, die für ihre hohe antioxidative Aktivität bekannt sind, als analysierte Probe verwendet wurde.

Reis. Abb. 3. Abhängigkeitsgraph von Funktionen (I1 = f1(t)), konjugiert mit dem Graphen (I = f(t)), nach Einführung der analysierten Lösung

Darüber hinaus wurde während des Versuchs festgestellt, dass es möglich ist, mittels Chemilumineszenz die Menge an Peroxiden in hochverdünnten Systemen zu bestimmen, was wichtig ist, um beispielsweise den Oxidationsbeginn von Produkten während ihrer Lagerung zu beurteilen.

Somit haben die durchgeführten Studien gezeigt, dass das Verfahren zur Bestimmung von Peroxiden in Produkten, basierend auf der Chemilumineszenz von Luminol in einem alkalischen Medium, es ermöglicht, die antioxidative Aktivität von Lebensmittelsubstanzen zu bewerten und verwendet werden kann, um die antioxidativen Eigenschaften verschiedener Lebensmittel festzustellen Verbindungen.

Rezensenten:

Litvinova E.V., Doktorin der Technischen Wissenschaften, Professorin des Fachbereichs Technik, Organisation und Lebensmittelhygiene, OrelGIET, Orel;

Kovaleva O.A., Doktorin der Biowissenschaften, Direktorin des INITs, FSBEI HPE „Oryol State Agrarian University“, Orel.

Die Arbeit ist am 08.11.2013 bei der Redaktion eingegangen.

Bibliographischer Link

Panichkin A.V., Bolshakova L.S., Milentiev V.N., Sannikov D.P., Kazmin V.M. NUTZUNG DER CHEMILUMINESZENZ ZUR BEWERTUNG VON ANTIOXIDANTEN EIGENSCHAFTEN VON NÄHRSTOFFEN // Grundlagenforschung. - 2013. - Nr. 10-11. – S. 2436-2439;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32810 (Zugriffsdatum: 17.12.2019). Wir machen Sie auf die Zeitschriften des Verlags "Academy of Natural History" aufmerksam

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