Metode perangkap untuk menentukan aktivitas antioksidan. Metode untuk menentukan aktivitas antioksidan total

Invensi ini berhubungan dengan industri makanan dan dapat digunakan untuk menentukan aktivitas antioksidan total. Metode yang dilakukan sebagai berikut: analit berinteraksi dengan reagen 0,006 M Fe(III) - 0,01 M o-fenantrolin. Asam askorbat (AA) berinteraksi dengan reagen yang sama, yang ditambahkan dengan perbandingan 1:100. Kemudian diinkubasi selama minimal 90 menit dan difotometer pada 510±20 nm. Setelah itu, ketergantungan nilai sinyal analitik pada jumlah zat ditetapkan dan nilai total AOA dihitung. Metode yang disajikan memungkinkan penentuan yang lebih sedikit memakan waktu dan lebih andal dari aktivitas antioksidan total bahan tanaman dan produk makanan berdasarkan itu. 2 w.p. f-ly, 1 sakit., 5 tab.

Invensi ini berkaitan dengan kimia analitik dan dapat digunakan dalam menentukan aktivitas antioksidan total (AOA) bahan tanaman dan produk makanan berdasarkan itu.

Metode koulometrik yang dikenal untuk menentukan AOA total teh, berdasarkan interaksi ekstrak air produk dengan senyawa bromin yang dihasilkan secara elektrik (I.F. Abdulin, E.N. Turova, G.K. Chemistry, 2001, vol. 56, no. 6, pp. 627- 629). Pemilihan senyawa bromin terelektrogenerasi sebagai titran karena kemampuannya untuk masuk ke dalam berbagai reaksi: radikal, redoks, substitusi elektrofilik, dan adisi melalui ikatan rangkap. Hal ini memungkinkan untuk mencakup berbagai senyawa teh yang aktif secara biologis dengan sifat antioksidan. Kerugian dari metode ini adalah kemungkinan terjadinya reaksi brominasi dengan zat yang bukan antioksidan, dan ekspresi nilai yang dihasilkan dari total AOA dalam satuan besaran listrik (kC/100 g), yang membuatnya sulit untuk dievaluasi. hasil.

Metode voltametri yang dikenal untuk menentukan aktivitas antioksidan total dengan perubahan relatif arus elektroreduksi oksigen dalam rentang potensial dari 0,0 hingga -0,6 V (rel. sat. c.s.e.) pada elektroda film merkuri (Pat. IPC 7 G 01 N 33/01 Metode voltametri untuk menentukan aktivitas total antioksidan / E. I. Korotkova, Yu. Kerugian dari metode ini adalah terjadinya reaksi elektrokimia samping, yang mengurangi efisiensi penentuan antioksidan, yang mengarah pada penurunan keandalan hasil.

Metode yang dikenal untuk mengontrol total AOA agen antioksidan profilaksis dan terapeutik untuk peroksidasi lipid menjadi aldehid malonik dengan deteksi spektrofotometri atau chemiluminescent (Pat. 2182706, Rusia, IPC 7 G 01 N 33/15, 33/52. fund / Pavlyuchenko I.I., Basov A.A., Fedosov S.R. - No. 2001101389/14; aplikasi 01/15/2001; publ. 05/20/2002). Pada saat yang sama, aktivitas antioksidan berbanding terbalik dengan tingkat produk peroksidasi lipid. Kerugian dari metode ini dapat dianggap sebagai rentang objek yang dianalisis terbatas, karena dalam kondisi ini, antioksidan hanya dari satu kelompok, lipid, ditentukan.

Metode yang dikenal untuk menentukan AOA total ekstrak tumbuhan, yang terdiri dari inkubasi ekstrak dengan linetol dan besi (II) sulfat, memulai reaksi oksidasi dengan penyinaran UV dan interaksi selanjutnya dengan asam tiobarbiturat dengan adanya triton X-100 ( Aplikasi 97111917/13, Rusia, IPC 6 G 01 N 33/00 Metode untuk menentukan aktivitas antioksidan total / Rogozhin VV - Aplikasi 08.07.1997; publ. 10.06.1999). Saat melakukan spektrofotometri, campuran etanol dan kloroform dengan perbandingan 7:3 digunakan. Nilai AOA bahan biologis ditentukan oleh rasio akumulasi produk reaksi - malondialdehida dalam sampel yang mengandung ekstrak dengan sampel dengan prooksidan. Kerugian dari metode ini terletak pada kemungkinan reaksi samping selama penyinaran UV, yang mengurangi keandalan hasil analisis.

Metode yang terdaftar untuk menentukan total AOA memiliki sejumlah kelemahan: intensitas tenaga kerja yang tinggi, keandalan yang rendah, nilai terukur dari total AOA tidak terkait dan tidak dapat dibandingkan dengan zat konvensional apa pun.

Analog terdekat dengan penemuan yang diklaim adalah metode untuk menentukan AOA total tanaman obat dengan mengukur chemiluminescence yang terjadi ketika bereaksi dengan luminol dengan adanya zat pengoksidasi hidrogen peroksida (M.Kh. canary grass by chemiluminescence // Journal of Kimia Analitik, 2004, V.59, No. 1, P.84-86). Untuk penilaian kuantitatif total AOA, kemampuan reduksi ekstrak bahan baku obat dan aktivitas antioksidan kuat - asam askorbat dalam jumlah 25-110 g dibandingkan. Dibandingkan dengan metode di atas, dalam prototipe, hidrogen peroksida digunakan sebagai zat pengoksidasi, berinteraksi dengan berbagai antioksidan, dan nilai terukur dari total AOA objek ditentukan dan dinyatakan relatif terhadap asam askorbat, yang merupakan antioksidan umum, yang memungkinkan untuk mendapatkan hasil yang andal sambil mempertahankan kelemahan lainnya. Kerugiannya juga termasuk kompleksitas peralatan yang digunakan dalam metode ini.

Tujuan teknis dari invensi yang diklaim adalah pengembangan metode yang kurang memakan waktu dan dapat diandalkan untuk menentukan aktivitas antioksidan total bahan tanaman dan produk makanan berdasarkan itu.

Untuk mengatasi masalah teknis, diusulkan untuk berinteraksi analit dengan reagen 0,006 M Fe (III) - 0,01 M o-fenantrolin, dan asam askorbat (AA) dengan pereaksi yang sama, yang ditambahkan dengan perbandingan 1:100 , diinkubasi setidaknya selama 90 menit, difotometer pada 510±20 nm, diikuti dengan menetapkan ketergantungan sinyal analitik pada jumlah zat dan menghitung total AOA. Secara khusus, perhitungan dapat dilakukan menurut rumus (I), yang diturunkan dari persamaan korespondensi kuantitatif antara objek yang diteliti dan asam askorbat:

di mana a, b adalah koefisien dalam persamaan regresi untuk ketergantungan sinyal analitik pada jumlah AA;

a", c" - koefisien dalam persamaan regresi untuk ketergantungan sinyal analitik pada jumlah objek yang diteliti;

x matahari. - massa zat pereduksi yang dipelajari (sampel), mg.

Penggunaan reagen yang diusulkan di bawah kondisi ini memungkinkan kami untuk memperluas rentang linier dan mengurangi batas bawah dari jumlah asam askorbat yang ditentukan. Kumpulan fitur penting yang diusulkan memungkinkan Anda untuk menentukan total AOA dari berbagai bahan tanaman dan produk makanan berdasarkan itu.

Persamaan korespondensi kuantitatif menghubungkan ketergantungan sinyal analitik pada jumlah asam askorbat dan ketergantungan sinyal analitik pada jumlah objek yang diteliti, asalkan aktivitas antioksidannya sama.

Setelah memproses hasil pengukuran fotometrik dari besarnya sinyal analitik dengan metode kuadrat terkecil (K. Derffel Statistics dalam kimia analitik. - M .: "Mir", 1994. S. 164-169; A.K. Charykov Pemrosesan matematika dari hasil analisis kimia - L.: Chemistry, 1984. S.137-144) dependensi ini dijelaskan oleh fungsi regresi linier: y=ax+b, di mana a adalah koefisien regresi, b adalah anggota bebas. Koefisien a dalam persamaan regresi sama dengan garis singgung kemiringan garis lurus terhadap sumbu x; koefisien b - jarak sepanjang sumbu y dari titik asal (0,0) ke titik pertama (x 1 , y 1).

Koefisien a dan b dihitung dengan rumus:

Persamaan regresi untuk ketergantungan AS pada jumlah asam askorbat pada waktu tertentu memiliki bentuk:

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

persamaan regresi untuk ketergantungan AS pada jumlah objek yang diteliti (reducing agent):

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

dimana untuk AK, untuk VOST adalah kerapatan optik dari solusi fotometrik;

x AK (mg), x VOST (mg) - konsentrasi asam askorbat (pereduksi) dalam larutan;

kemudian, dengan menyamakan nilai fungsi, kami memperoleh rumus (I) untuk menghitung aktivitas antioksidan objek yang diteliti dalam satuan jumlah (mg) asam askorbat.

Gambar menunjukkan ketergantungan sinyal analitis pada jumlah zat pereduksi.

Kerapatan optik dari larutan yang dianalisis diukur pada kolorimeter fotolistrik KFK-2MP.

Diketahui (F. Umland, A. Yasin, D. Tirik, G. Vunsch Senyawa kompleks dalam kimia analitik - M.: Mir, 1975. - 531 hal.) bahwa o-fenantrolin membentuk kelat yang larut dalam air dengan besi ( II) warna merah-oranye, yang ditandai dengan serapan maksimum pada =512 nm. Oleh karena itu, dalam metode yang diusulkan, fotometri dilakukan pada =510±20 nm.

Optimasi komposisi reagen dan jumlah yang dimasukkan ke dalam reaksi dilakukan berdasarkan hasil perencanaan multifaktor percobaan menggunakan metode Latin Square, yang terdiri dari mengubah semua faktor yang dipelajari di setiap percobaan, dan masing-masing tingkat masing-masing faktor hanya sekali memenuhi tingkat yang berbeda dari faktor lainnya. Hal ini memungkinkan Anda untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi efek yang disebabkan oleh setiap faktor yang diteliti secara terpisah.

Faktor-faktor berikut digunakan: jumlah Fe(III), o-fenantrolin, dan volume reagen yang dimasukkan ke dalam reaksi. Kombinasi faktor-faktor tersebut harus memberikan rentang linieritas sinyal analitik (AS) yang luas dengan sensitivitas yang cukup, di satu sisi, dan stabilitas reagen dari waktu ke waktu, di sisi lain. Ini memungkinkan untuk memilih level berikut untuk setiap faktor:

jumlah Fe(III): 0,003 M (A 1); 0,006 M (A 2); 0,009 M (A 3);

jumlah o-fenantrolin: 0,01 M (B 1); 0,02 M (B 2); 0,03 M (B 3);

volume reagen: 0,5 ml (C 1); 1,0 ml (C 2); 2,0 ml (C 3) (Tabel 1).

Untuk memilih kombinasi tingkat faktor yang optimal, ketergantungan kalibrasi AS pada jumlah asam askorbat diperoleh dalam kisaran 10 hingga 150 g (yang diperlukan untuk mengkonfirmasi linearitas fungsi), persamaan regresi dari ketergantungan yang diperoleh adalah dihitung, dan kemudian nilai AS pada jumlah tertentu (120 g) asam askorbat. Jadi, untuk setiap komposisi reagen (faktor A, B), volume (faktor C) dipilih, di mana nilai AC maksimum. Hal ini memungkinkan untuk mengurangi jumlah kombinasi yang dipertimbangkan menjadi sembilan (Tabel 2).

Membandingkan total AS untuk setiap tingkat, jumlah dengan nilai maksimum diidentifikasi: A 2 (0,991); B 1 (1,066); C2 (1.361). Hal ini memungkinkan untuk menyimpulkan bahwa komposisi reagen optimal: 0,006 M Fe (III) - 0,01 M o-fenantrolin dengan volume yang dimasukkan ke dalam reaksi, 1,0 ml per 100 ml larutan.

Pada konsentrasi reagen yang optimal, kami mempelajari perubahan ketergantungan AS pada konsentrasi asam askorbat dan beberapa zat pereduksi yang umum pada objek alami (tanin, rutin, quercetin) pada waktu inkubasi yang berbeda dari campuran reaksi (30, 60 , 90, 120 menit). Ditemukan bahwa untuk semua zat pereduksi yang dipelajari, ketergantungan AS pada kandungannya linier dalam kisaran 10-150 g (lihat gambar) dan nilai AS bergantung pada waktu inkubasi (tabel 3).

Dapat dilihat dari gambar bahwa perubahan AC di bawah aksi rutin tidak signifikan, pendekatan tanin, dan quercetin melebihi ketergantungan yang sama untuk asam askorbat. Ketika mempertimbangkan perubahan AC dari waktu inkubasi untuk semua agen pereduksi yang dipelajari (Tabel 3), ditemukan bahwa stabilisasi sinyal analitik dari waktu ke waktu diamati dari 90 menit.

Tabel 3 Perubahan AS agen pereduksi dari waktu ke waktu
Bahan uji	m zat, mg / cm 3	Sinyal analitis
Bahan uji	m zat, mg / cm 3	Waktu inkubasi campuran reaksi, 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
tanin	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
kuersetin	10	0,031	0,044	0,051	0,053
100	0,420	0,431	0,438	0,442

Untuk membuktikan sifat penjumlahan dari nilai AOA yang ditentukan, dipelajari pengaruh pereaksi Fe (III) - o-fenantrolin pada larutan model, yang meliputi zat pereduksi: tanin, rutin, kuersetin, dan asam askorbat dalam berbagai perbandingan. Tabel 4 menyajikan hasil analisis model campuran.

Tabel 4 Hasil analisis model campuran (P=0,95; n=3)
Jumlah komponen dalam campuran	Total AOA, dihitung, mcgAA	Total AOA, ditemukan, mcgAA
diperkenalkan	Total AOA, dihitung, mcgAA	Total AOA, ditemukan, mcgAA	dalam hal AK
AK	tanin	Rutin	kuersetin	AK	tanin	Rutin	kuersetin
-	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

Perhitungan nilai teoretis dari total AOA dilakukan sesuai dengan persamaan korespondensi kuantitatif yang mencirikan kapasitas antioksidan dari zat pereduksi yang dipelajari sehubungan dengan asam askorbat, di bawah kondisi aktivitas antioksidan yang sama: .

Nilai AOA eksperimental (ditemukan) dihitung menggunakan persamaan regresi rata-rata untuk ketergantungan AS pada jumlah asam askorbat. Dari hasil yang disajikan pada Tabel 4, dapat dilihat bahwa nilai AOA yang diperoleh secara eksperimental sesuai dengan yang dihitung secara teoritis.

Dengan demikian, nilai AOA yang ditentukan adalah indikator total, dan penentuan nilainya menggunakan persamaan korespondensi kuantitatif adalah benar.

Metode yang diusulkan telah diuji pada sampel nyata. Untuk menentukan total AOA sampel nyata atau ekstraknya, ketergantungan kalibrasi AS pada jumlah analit dan asam askorbat diperoleh pada waktu inkubasi campuran reaksi paling sedikit 90 menit. Perhitungan AOA total dilakukan menurut rumus (I) dan dinyatakan dalam mg asam askorbat per gram benda uji (mgAA/g).

Untuk mengkonfirmasi kebenaran metode yang diusulkan, sampel ini diuji sesuai dengan metode yang diketahui, mengevaluasi kandungan asam askorbat (GOST 24556-89 Produk olahan buah dan sayuran. Metode untuk menentukan vitamin C) dan zat pereduksi yang berlaku: dalam teh - tanin (GOST 19885-74 Teh. Metode untuk menentukan kandungan tanin dan kafein), dalam rosehip - jumlah asam organik (GOST 1994-93 Rosehips. Spesifikasi) (tabel 5).

] Namun, definisi antioksidan sebagai senyawa kimia tidak memberikan gambaran lengkap tentang sifat pelindung objek yang diteliti: mereka ditentukan tidak hanya oleh jumlah satu atau lain antioksidan, tetapi juga oleh aktivitas masing-masing antioksidan. . Aktivitas antioksidan, atau aktivitas antioksidan, AOA, adalah konstanta laju reaksi antioksidan dengan radikal bebas (kInH). Metode chemiluminescence (CL) memungkinkan untuk menentukan jumlah total radikal yang mengikat antioksidan dalam sampel (kapasitas antioksidan total, TAU), dan ketika menggunakan metode pemodelan matematika kinetika CL, juga laju pembentukan dan reaksi radikal dengan antioksidan, yaitu, AOA [ , , ].

Modifikasi yang paling umum dari metode chemiluminescent untuk menentukan kapasitas antioksidan total didasarkan pada penggunaan luminol sebagai aktivator chemiluminescence [ , , , ]. Sampel dimasukkan ke dalam kuvet kemiluminometer dengan penambahan luminol, hidrogen peroksida dan senyawa yang mampu menghasilkan radikal akibat dekomposisi spontan (termolisis), misalnya 2,2'-azobis-(2-amidinopropana) dihidroklorida (ABAP): ABAP → 2R. Dengan adanya molekul oksigen, radikal alkil R membentuk radikal peroksil ROO : R + O 2 → ROO . Selanjutnya, radikal peroksil mengoksidasi probe chemiluminescent luminol (LH 2), dan radikal luminol (LH ) terbentuk: ROO + LH 2 → ROOH + LH . Dari LH, melalui pembentukan zat antara (luminol hidroperoksida dan luminol endoperoksida), sebuah molekul produk akhir oksidasi luminol, asam aminoftalat, terbentuk dalam keadaan tereksitasi secara elektronik, yang memancarkan foton, dan sebagai hasilnya, chemiluminescence diamati . Intensitas CL sebanding dengan laju produksi foton, yang, pada gilirannya, sebanding dengan konsentrasi LH stasioner dalam sistem. Berinteraksi dengan radikal, antioksidan mengganggu rantai transformasi yang dijelaskan dan mencegah pembentukan foton.

Senyawa yang mengalami termolisis bukan satu-satunya sumber radikal yang mungkin dalam analisis kapasitas antioksidan sampel dengan metode chemiluminescent. Alternatifnya adalah sistem lobak peroksidase-hidrogen peroksida [ , ], hemin-hidrogen peroksida, sitokrom dengan–kardiolipin–hidrogen peroksida, dll. Skema reaksi oksidasi luminol oleh peroksidase dipertimbangkan dalam karya Cormier et al. .

Kurva kinetik CL untuk sistem ini mencerminkan dua tahap reaksi: tahap peningkatan intensitas CL dan tahap dataran tinggi atau penurunan pendaran bertahap, ketika intensitas CL konstan atau perlahan menurun. Makalah ini menjelaskan dua pendekatan untuk mengukur kapasitas antioksidan total yang memperhitungkan fitur kurva ini. Metode TRAP (Total Reactive Antioksidan Potensial) didasarkan pada pengukuran periode laten CL τ dan dapat digunakan untuk menentukan antioksidan seperti troloks atau asam askorbat: mereka dicirikan oleh nilai konstanta laju reaksi yang tinggi dengan radikal dan karena alasan ini dapat disebut antioksidan kuat. Selama periode laten, oksidasi lengkap mereka terjadi. Metode TAR (Total Antioksidan Reaktivitas) mengukur tingkat pendinginan chemiluminescence q di dataran tinggi atau maksimum kurva chemiluminescent: rumus , di mana I adalah intensitas chemiluminescence tanpa antioksidan, dan I 1 adalah intensitas CL dengan adanya antioksidan. Metode ini digunakan jika sistem mengandung antioksidan lemah yang dominan dengan konstanta laju interaksi yang rendah dengan radikal - jauh lebih rendah dibandingkan dengan konstanta luminol.

Tindakan antioksidan tidak hanya ditandai oleh indikator τ dan q. Seperti dapat dilihat dari [ , ], efek antioksidan seperti asam urat pada sistem hemin-H2O2-luminol atau tokoferol, rutin, dan kuersetin pada sitokrom dengan–cardiolipin–H 2 O 2 –luminol, ditandai dengan perubahan laju maksimum kenaikan CL ( vmax). Seperti yang ditunjukkan oleh hasil pemodelan matematika kinetika, nilai konstanta laju interaksi antioksidan ini dengan radikal mendekati nilai konstanta luminol, oleh karena itu, antioksidan tersebut dapat disebut antioksidan kekuatan sedang.

Jika bahan yang dipelajari, khususnya bahan baku tanaman, hanya mengandung satu jenis antioksidan, maka kandungannya dapat dicirikan oleh salah satu dari tiga indikator yang tercantum di atas ( τ , q atau vmax). Namun bahan baku tumbuhan mengandung campuran antioksidan dengan kekuatan yang berbeda. Untuk mengatasi masalah ini, beberapa penulis [ , , , ] menggunakan perubahan jumlah cahaya chemiluminescence selama waktu tertentu S, dihitung dengan rumus , di mana S0 dan S S- Jumlah cahaya CL untuk waktu tertentu t dalam sampel kontrol dan uji, masing-masing. Waktu harus cukup untuk oksidasi semua antioksidan dalam sistem, yaitu kurva CL sampel uji mencapai tingkat kurva CL sampel kontrol. Yang terakhir menyarankan bahwa peneliti tidak hanya harus merekam jumlah cahaya pendaran, tetapi juga merekam kurva kinetika CL untuk waktu yang cukup lama, yang tidak selalu dilakukan.

Karena semua indikator yang diukur bergantung pada perangkat dan kondisi pengukuran, efek antioksidan suatu zat dalam sistem yang diteliti biasanya dibandingkan dengan efek antioksidan yang diambil sebagai standar, misalnya Trolox [ , ].

Sistem peroksidase-hidrogen peroksida lobak telah digunakan untuk menganalisis kapasitas antioksidan total bahan tanaman oleh banyak penulis. Dalam karya [ , ] periode laten CL (metode TRAP) digunakan untuk memperkirakan jumlah antioksidan dalam sampel, dan dalam karya [ , , ] digunakan area di bawah kurva pengembangan CL. Namun, karya-karya yang terdaftar tidak memberikan alasan yang jelas untuk memilih satu atau lain parameter untuk memperkirakan TAU.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui bagaimana rasio antioksidan berbagai jenis mempengaruhi TAU, dan memodifikasi metode chemiluminescence sedemikian rupa sehingga dapat lebih akurat menentukan TAU pada bahan tanaman. Untuk melakukan ini, kami telah menetapkan beberapa tugas. Pertama, membandingkan kinetika CL objek yang diteliti dengan kinetika antioksidan standar dari tiga jenis (kuat, sedang, dan lemah) untuk memahami jenis antioksidan mana yang memberikan kontribusi utama terhadap TAE objek yang diteliti. Kedua, untuk menghitung RAE objek yang dipelajari dengan mengukur penurunan jumlah cahaya CL di bawah aksi objek ini dibandingkan dengan aksi antioksidan, yang memberikan kontribusi terbesar pada TAC.

MATERIAL DAN METODE

Objek penelitian adalah sampel industri buah hawthorn, abu gunung dan mawar liar yang diproduksi oleh Krasnogorskleksredstva JSC (Rusia), serta buah raspberry yang dikumpulkan oleh penulis di wilayah Moskow dalam kondisi pertumbuhan alami dan dikeringkan pada suhu 60–80 ° C sampai mereka berhenti mengekstrak jus dan deformasi tekanan.

Reagen untuk analisis kapasitas antioksidan dengan metode chemiluminescent adalah: KH 2 PO 4 , larutan buffer 20 mM (pH 7,4); peroksidase dari akar lobak (aktivitas 112 U/mg, M = 44 173.9), 1 mM larutan berair; luminol (5-amino-1,2,3,4-tetrahydro-1,4-phthalazinedione, 3-aminophthalic acid hydrazide, M=177,11), larutan berair 1 mM; hidrogen peroksida (H 2 O 2 , M = 34,01), 1 mM larutan berair; larutan antioksidan (asam askorbat, quercetin, tokoferol). Semua reagen diproduksi oleh Sigma Aldrich (AS).

Rebusan hawthorn, abu gunung dan buah mawar liar dan infus buah raspberry disiapkan sesuai dengan metodologi Farmakope Negara Uni Soviet, yang ditetapkan dalam artikel farmakope umum "Infus dan decoctions".

Kapasitas antioksidan total ditentukan dengan mendaftarkan chemiluminescence pada chemiluminometer Lum-100 (DISoft, Rusia) menggunakan perangkat lunak PowerGraph 3.3. Untuk menentukan TAU dalam bahan tanaman, 40 l luminol pada konsentrasi 1 mM, 40 l lobak peroksidase pada konsentrasi 0,1 M, dari 10 hingga 50 l rebusan atau infus (tergantung konsentrasi) dan buffer fosfat dalam jumlah yang dibutuhkan untuk membawa total volume sampel menjadi 1 ml. Kuvet dipasang di perangkat dan CL direkam, mengamati sinyal latar belakang. Setelah 48 detik registrasi sinyal latar belakang, 100 l H2O2 pada konsentrasi 1 mM ditambahkan ke dalam kuvet, dan registrasi CL dilanjutkan selama 10 menit. Empat sampel disiapkan dengan konsentrasi yang berbeda dari masing-masing objek tanaman. CL juga dicatat untuk larutan asam askorbat, kuersetin, dan tokoferol pada lima konsentrasi berbeda untuk masing-masing antioksidan. Selanjutnya, TAU sampel decoctions dan infus dihitung ulang untuk quercetin.

Konsentrasi luminol, lobak peroksidase, dan hidrogen peroksida dipilih untuk menentukan kapasitas antioksidan ekstrak air dari bahan tanaman obat dalam waktu yang wajar (tidak lebih dari 10 menit). Selama waktu ini, kurva chemiluminescence untuk antioksidan askorbat dan kuersetin flavonoid (antioksidan utama bahan tanaman) mencapai dataran tinggi, yang menunjukkan penghancuran total antioksidan dalam sistem. Pengenceran sampel yang dipelajari dan konsentrasi larutan antioksidan standar (ditunjukkan dalam keterangan gambar) dipilih sedemikian rupa sehingga semua kurva kinetik CL diukur pada sensitivitas instrumen yang sama.

Kapasitas antioksidan dihitung dari perubahan area (∆ S) di bawah kurva kinetik chemiluminescence (light sum) dengan penambahan zat yang mengandung antioksidan. Untuk ini, kami menghitung S0 untuk sistem tanpa antioksidan dan dikurangi areanya S S mengkarakterisasi sistem yang antioksidan ditambahkan. nilai S tergantung pada sensitivitas chemiluminometer dan kondisi pengukuran. Rasio S/C V(di mana C- konsentrasi bahan biologis yang dipelajari dalam kuvet, g/l, dan V- volume kuvet, l) menyatakan kapasitas antioksidan 1 g bahan yang dipelajari, yaitu bahan tanaman.

Kapasitas antioksidan S A larutan antioksidan standar, seperti quercetin, ditempatkan dalam volume yang sama dari campuran reaksi. Rasio S A /C A V(di mana C A- konsentrasi berat antioksidan dalam kuvet, g/l) menyatakan kapasitas antioksidan 1 g antioksidan.

Untuk masing-masing antioksidan standar, sinyal dari larutan beberapa konsentrasi dicatat untuk memastikan bahwa perhitungan dilakukan dalam batas-batas hubungan linier, dan hasil yang diperoleh dapat direproduksi. Memang, ketergantungan linier diperoleh (∆ S A = k A C A) sinyal dari konsentrasi dari mana koefisien stoikiometrik dihitung k A. Menurut kriteria Fisher, nilai yang diperoleh untuk antioksidan standar k A signifikan secara statistik dengan probabilitas 0,975. Selanjutnya, sinyal dari empat konsentrasi dicatat untuk masing-masing dari empat sampel tanaman, dan untuk semua sampel ketergantungan linier sinyal pada konsentrasi (∆ S = k C), yang digunakan untuk menghitung koefisien stoikiometri k. Dengan probabilitas 0,975 (Uji Fischer), nilai k yang diperoleh untuk sampel tanaman signifikan secara statistik. Kapasitas antioksidan total bahan tanaman dalam hal berat antioksidan standar (mg%) ditemukan dengan menggunakan rumus .

Nilai disajikan sebagai mean aritmatika ± standar deviasi (M ± ) pada p

HASIL STUDI

Studi kinetika chemiluminescence dengan adanya natrium askorbat (Gbr. 1. Pengaruh natrium askorbat pada kinetika chemiluminescence" data-note="Konsentrasi komponen sistem: luminol - 40 M, lobak peroksidase - 4 nM, hidrogen peroksida - 100 M. Kurva: 1 - sampel kontrol; 2 - 0,05 M; 3 - 0,10 M; 4 - 0,15 M; 5 - 0,2 M; 6 - 0,25 M natrium askorbat. antioksidan ditandai dengan periode laten ketika CL hampir sepenuhnya ditekan. Durasinya sebanding dengan jumlah antioksidan dalam sistem. Pada saat yang sama, baik kemiringan kurva CL maupun intensitas CL pada dataran tinggi tidak berubah. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa asam askorbat adalah antioksidan kuat yang memotong semua radikal yang terbentuk dalam sistem, termasuk radikal luminol, dan CL tidak berkembang sampai semua askorbat dioksidasi.

Peneliti lain juga menunjukkan bahwa hasil analisis kimia dan nilai TAU yang ditentukan dengan metode chemiluminescent seringkali tidak cocok. Dalam karya tersebut, kapasitas antioksidan total ditentukan dalam sistem peroksidase-luminol-hidrogen peroksida berkorelasi dengan kandungan senyawa triterpen. Namun, dalam karya penulis yang sama, di mana tanaman lain menjadi objek penelitian, tidak ada korelasi yang diamati antara TAU dan kandungan kelompok zat apa pun, termasuk flavonoid.

Perbedaan ini terkait dengan setidaknya tiga faktor. Pertama, aktivitas antioksidan itu penting, yaitu kecepatan interaksinya dengan radikal, yang berbeda untuk antioksidan berbeda yang menyusun sampel tanaman. Menurut Izmailov, konstanta laju reaksi yang sesuai untuk mexidol, tokoferol dan quercetin terkait sebagai 0,04: 2: 60. Kedua, setiap molekul antioksidan, yang memasuki reaksi kimia, dapat mencegat jumlah radikal yang berbeda. Menurut penelitian tersebut, kuersetin, asam urat, dan asam askorbat masing-masing mencegat 3,6 ± 0,1, 1,4 ± 0,1 dan 0,5 ± 0,2 radikal per molekul antioksidan yang bereaksi (sistem hemin-H 2 O 2 digunakan – luminol). Ketiga, hasil penelitian dapat dipengaruhi oleh adanya aktivitas peroksidase dalam sampel tanaman itu sendiri, seperti dalam pekerjaan, serta adanya kalsium dalam sampel, yang seperti yang ditunjukkan dalam pekerjaan, mampu meningkatkan aktivitas peroksidase lobak dalam kondisi tertentu. Ini biasanya menyebabkan intensitas CL yang lebih tinggi di dataran tinggi daripada di kurva kontrol, yang, bagaimanapun, tidak kami amati.

Faktor pertama secara tajam membatasi penggunaan parameter seperti perubahan jumlah cahaya, karena waktu pengukuran chemiluminescence harus lebih lama daripada waktu konsumsi semua antioksidan dalam sampel uji. Pendekatan momen ini hanya dapat dinilai dengan mengukur kinetika chemiluminescence. Selain itu, kontribusi antioksidan lemah terhadap OAE sangat diremehkan, karena waktu oksidasi lengkapnya beberapa kali lebih lama daripada waktu pengukuran yang dapat diterima (10-20 menit).

Yang lebih penting lagi adalah koefisien stoikiometri dari antioksidan. Jumlah radikal n, dicegat olehnya, sama dengan , Dimana ρ - koefisien stoikiometrik, dan m- perubahan konsentrasi antioksidan selama pengukuran, dalam kasus kami - konsentrasi awal zat uji dalam sampel uji.

Perbedaan jumlah cahaya dari pancaran tanpa adanya antioksidan dan dalam kehadirannya sebanding dengan n. Jumlah total radikal yang dicegat adalah , dimana i adalah koefisien stoikiometri dari antioksidan tertentu, dan saya- konsentrasinya selama pengukuran. Jumlah total radikal yang dicegat jelas tidak sama dengan jumlah total antioksidan, karena koefisien i tidak hanya tidak sama dengan satu kesatuan, tetapi juga berbeda secara signifikan untuk antioksidan yang berbeda.

Nilai n sebanding dengan perbedaan jumlah cahaya yang diukur selama waktu tertentu antara sampel yang mengandung antioksidan dan sampel kontrol yang tidak mengandung antioksidan: S = k n, di mana k- koefisien konstan di bawah kondisi pengukuran yang sama.

Metode yang dipertimbangkan dalam artikel memungkinkan penentuan kapasitas antioksidan total, sedangkan analisis kimia memungkinkan penentuan kandungan total antioksidan dalam produk. Oleh karena itu, metode chemiluminescence tampaknya lebih informatif daripada analisis kimia.

Kondisi yang telah kami pilih untuk menilai kapasitas antioksidan total bahan baku tanaman dengan merekam kinetika chemiluminescence dalam sistem yang terdiri dari lobak peroksidase, hidrogen peroksida dan luminol (konsentrasi komponen adalah 4 nM, 100 M dan 40 M, masing-masing; 20 mM buffer fosfat, pH 7,4), memastikan oksidasi antioksidan kuat (asam askorbat) dan antioksidan moderat (quercetin) dalam 10 menit. Durasi pengukuran ini nyaman dan memastikan kualitas pengukuran yang diperlukan.

Analisis kinetika chemiluminescence menunjukkan bahwa pada objek yang diteliti (rebusan rowan, mawar liar, buah hawthorn dan infus buah raspberry), antioksidan utama adalah antioksidan kekuatan sedang, termasuk flavonoid, dan antioksidan kekuatan lemah (tokoferol, dll. ). Berdasarkan penurunan jumlah cahaya chemiluminescence, kapasitas antioksidan total untuk objek yang dipelajari dihitung. Perbandingan nilai TAU yang diperoleh dengan hasil analisis kimia menunjukkan bahwa produk yang mengandung jumlah antioksidan yang sama dengan rasio yang berbeda dapat berbeda dalam kemampuannya untuk secara efektif melindungi tubuh dari efek berbahaya radikal bebas. Teknik yang dijelaskan menjanjikan untuk mempelajari objek tanaman yang mengandung campuran berbagai antioksidan. Pada saat yang sama, ini ditandai dengan kesederhanaan dan biaya penelitian yang rendah. Menggabungkan pengukuran kinetika chemiluminescence dengan pemodelan matematis reaksi tidak hanya akan mengotomatisasi proses penentuan TAU, tetapi juga menentukan kontribusi kelompok individu antioksidan terhadap indeks.

pekerjaan lulusan

1.4 Metode penelitian untuk antioksidan

aktivitas antioksidan diklasifikasikan: menurut metode pendaftaran AOA yang dimanifestasikan (volumetrik, fotometrik, chemiluminescent, fluorescent, elektrokimia); menurut jenis sumber oksidasi; menurut jenis senyawa teroksidasi; menurut metode pengukuran senyawa teroksidasi.

Namun, metode yang paling terkenal untuk menentukan aktivitas antioksidan adalah:

1 TEAC (kapasitas antioksidan setara trolox): metode ini didasarkan pada reaksi berikut:

Metmioglobin + H 2 O 2 > Feriglobin + ABTS > ABTS * + AO.

Metode Kesetaraan Trolox (TEAC) didasarkan pada kemampuan antioksidan untuk mereduksi kation radikal 2,2-azinobis (ABTS) dan dengan demikian menghambat penyerapan pada bagian spektrum panjang gelombang panjang (600 nm). Kerugian yang signifikan dari metode ini adalah reaksi dua tahap untuk mendapatkan radikal. Ini memperpanjang waktu analisis dan dapat meningkatkan penyebaran hasil, meskipun fakta bahwa satu set reagen standar digunakan untuk analisis.

2 FRAP (kekuatan antioksidan pereduksi besi): metode ini didasarkan pada reaksi berikut:

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

Kapasitas reduksi/antioksidan besi (FRAP). Di sini, reaksi reduksi Fe(III)-tripyridyltriazine menjadi Fe(II)-tripyridyltriazine digunakan. Namun, metode ini tidak dapat menentukan beberapa antioksidan, seperti glutathione. Metode ini memungkinkan penentuan langsung antioksidan dengan berat molekul rendah. Pada pH rendah, reduksi kompleks tripyridyltriazine Fe(III) menjadi kompleks Fe(II) disertai dengan munculnya warna biru yang intens. Pengukuran didasarkan pada kemampuan antioksidan untuk menekan efek oksidatif dari partikel reaksi yang dihasilkan dalam campuran reaksi. Metode ini sederhana, cepat dan biaya rendah dalam pelaksanaannya.

3 ORAC (kapasitas absorbansi radikal oksigen): metode ini didasarkan pada reaksi berikut:

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

Penentuan kemampuan menyerap radikal oksigen (ORAC). Dalam metode ini, fluoresensi substrat (fikoeritrin atau fluoresen) dicatat, yang terjadi sebagai hasil interaksinya dengan ROS. Jika ada antioksidan dalam sampel uji, maka penurunan fluoresensi diamati dibandingkan dengan sampel kontrol. Metode ini awalnya dikembangkan oleh Dr. Guohua Cao di National Institute of Aging pada tahun 1992. Pada tahun 1996, Dr. Cao bergabung dengan Dr. Ronald Pryer dalam kelompok bersama di USDA Research Center for Aging, di mana metode semi-otomatis dikembangkan dikembangkan.

4 TRAP (parameter antioksidan penjebak radikal total): metode ini didasarkan pada reaksi berikut:

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

Metode ini menggunakan kemampuan antioksidan untuk berinteraksi dengan radikal peroksil 2,2-azobis(2-amidinopropana) dihidroklorida (AAPH). Modifikasi TRAP terdiri dari metode untuk mendaftarkan sinyal analitis. Paling sering, pada tahap akhir analisis, radikal peroksi AAPH berinteraksi dengan luminescent (luminol), fluorescent (dichlorofluorescin diacetate, DCFH-DA), atau substrat optik aktif lainnya.

Turunan vitamin E yang larut dalam air Trolox (6-hidroksi-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxy acid) digunakan sebagai standar untuk metode TEAC, ORAC dan TRAP.

Baru-baru ini, minat dalam penggunaan metode elektrokimia telah meningkat untuk evaluasi aktivitas antioksidan. Metode-metode ini sangat sensitif dan analisisnya cepat.

Evaluasi aktivitas antioksidan dari beberapa produk makanan dilakukan dengan metode potensiometri, berdasarkan penggunaan sifat zat antioksidan untuk berpartisipasi dalam reaksi redoks karena kelompok enol (-OH) dan sulfhidril (-SH).

Penentuan sifat antioksidan larutan didasarkan pada interaksi kimia antioksidan dengan sistem mediator, yang menyebabkan perubahan potensial redoksnya. Sel elektrokimia adalah wadah yang berisi larutan buffer K-Na-fosfat, sistem mediator Fe(III)/Fe(II), dan elektroda kompleks sebelum mengukur potensial redoks. Aktivitas antioksidan diperkirakan dalam g-eq/L.

Metode amperometrik untuk menentukan aktivitas antioksidan didasarkan pada pengukuran arus listrik yang terjadi selama oksidasi zat uji pada permukaan elektroda kerja, yang berada di bawah potensial tertentu. Sensitivitas metode amperometrik ditentukan baik oleh sifat elektroda kerja maupun oleh potensial yang diterapkan padanya. Batas deteksi detektor amperometrik polifenol, flavonoid pada tingkat nano-pikogram, pada konsentrasi rendah seperti itu, ada kemungkinan lebih rendah untuk saling mempengaruhi antioksidan yang berbeda dalam kehadiran bersama mereka, khususnya, manifestasi dari fenomena sinergisme . Kerugian dari metode ini termasuk spesifisitasnya: dalam kondisi ini, antioksidan yang teroksidasi atau tereduksi di wilayah potensial elektroreduksi oksigen tidak dapat dianalisis. Keuntungan dari metode ini termasuk kecepatan, prostat, dan sensitivitasnya.

Metode galvanostatic coulometry menggunakan oksidan terelektrogenerasi - metode ini berlaku untuk analisis antioksidan yang larut dalam lemak.

Berbagai metode telah dikembangkan untuk penentuan asam askorbat:

metode amperometrik menggunakan elektroda aluminium yang dimodifikasi dengan lapisan nikel(II) heksasianoferat dengan metode perendaman larutan sederhana;

metode spektrofotometri fase padat dan uji visual penentuan asam askorbat menggunakan xerogel asam silikat yang dimodifikasi dengan reagen Wawel dan tembaga (II) sebagai bubuk indikator;

penentuan chemiluminescent asam askorbat dapat dilakukan dengan metode aliran-injeksi sesuai dengan reaksi chemiluminescent rhodamin B dengan serium (IV) dalam media asam sulfat.

penentuan asam askorbat dalam kisaran 10 -8 -10 -3 g/cm3 dengan voltametri anodik dalam media berair dan organik berair.

Yang paling umum adalah metode FRAP, seperti yang diungkapkan, sangat sensitif. Selama beberapa dekade terakhir, sejumlah besar varietas metode untuk menentukan aktivitas antioksidan dengan metode FRAP telah dikembangkan (tabel 1).

Tabel 1 Pengembangan metode FRAP dan penerapannya untuk mengetahui aktivitas antioksidan berbagai objek

	Objek analisis	Catatan
	plasma darah	t=4 menit. Stoikiometri reaksi dan aditif dipelajari.
	Teh, anggur	Penentuan AOA karena polifenol
		Nilai AOA dari berbagai jenis teh dibandingkan
Pulido, Bravo, Saura-Calixto	Solusi model	t=30 menit. Pengaruh pelarut non-air terungkap
	Tanaman
	darah, tisu	metode PIA. Pengaruh zat asing diperiksa.
Firuzi, Lacanna, Petrucci e.a.	Solusi model	Sensitivitas penentuan AO yang berbeda sebagai fungsi dari struktur dan potensi redoks dipelajari.
Katalinik, Milos,	Berbagai anggur
Temerdashev, Tsyupko, dan lainnya.	Campuran model
Loginova, Konovalova	Obat. persiapan	metode tes
Temerdashev, Tsyupko, dan lainnya.	Anggur merah kering	Korelasi AOA dengan indikator kualitas anggur lainnya
Tabel 1 lanjutan
	Campuran model	Sensitivitas penentuan AO yang berbeda
Vershinin, Vlasova, Tsyupko	Campuran model	Non-aditivitas sinyal dengan kekurangan zat pengoksidasi terungkap
Anisimovich, Deineka, dan lainnya.	Solusi model	Parameter kinetik untuk estimasi AOA diusulkan.

Catatan: biasanya diberi label: Analisis injeksi aliran FIA, TPTZ-tripyridyltriazine, DIP-2,2, -dipyridyl, PHEN-o-phenanthroline, DPA-pyridinedicarboxylic acid, FZ-ferrozine, AA-ascorbic acid, CT-catechol, t - waktu pemaparan, min.

Interaksi antara protein dan polielektrolit dalam larutan berair

Berbagai metode analisis digunakan untuk mengkarakterisasi kompleks protein-polielektrolit. Metode instrumental memberikan informasi tentang sifat struktural dan optik, serta menentukan dinamika dan sifat pengikatan PEC...

Pengaruh Senyawa d-Logam terhadap Laju Disosiasi Molekul Air dalam Membran Bipolar

Dalam proses sintesis BPM baru, banyak perhatian harus diberikan untuk mempelajari sifat-sifat sampel yang diperoleh untuk pemilihan kondisi sintesis selanjutnya yang memastikan peningkatan karakteristik elektrokimia dari membran yang disintesis...

Obat desainer dan cannabinoid sintetis

Deteksi kanabinoid sintetis dalam campuran herbal dapat dilakukan dengan berbagai metode fisikokimia, seperti kromatografi gas-spektrometri massa, gas, lapisan tipis dan kromatografi cair kinerja tinggi ...

Pengembangan metode penentuan kandungan flavonoid dalam bahan tanaman obat

Sintesis dan sifat farmakologis quinolinones-2

Objek penelitian: Quinolinone-2. Metode penelitian: Menggunakan program komputer "Marvin JS", struktur zat dibuat. Selanjutnya, dia dikirim ke situs "http://www.way2drug.com/PASSOnline/predict.php" untuk penyelidikan lebih lanjut...

Metode Termospektral untuk Mempelajari Produk Penguapan dari Polimer Epoksi

Teknologi untuk mendapatkan kitosan yang sangat murni dari cangkang krustasea

Penentuan berat molekul kitosan Berat molekul kitosan ditentukan secara viskometrik sesuai dengan prosedur standar. Larutan dengan konsentrasi 0,05 dan 0,5 g/dl dibuat dengan melarutkan sebagian serbuk polimer yang telah ditimbang dalam dapar asetat (0...

Karakteristik fisik dan geografis wilayah taman alam

Kata kunci

radikal bebas/antioksidan/ aktivitas antioksidan / kapasitas antioksidan total / chemiluminescence/ luminol / radikal bebas / antioksidan / aktivitas antioksidan / kapasitas antioksidan total / chemiluminescence / luminol

anotasi artikel ilmiah tentang ilmu kimia, penulis artikel ilmiah - Georgy Konstantinovich Vladimirov, E. V. Sergunova, D. Yu. Izmailov, Yu. A. Vladimirov

Bahan tumbuhan obat merupakan salah satu sumber antioksidan bagi tubuh manusia. Di antara metode untuk menentukan kandungan antioksidan dalam objek tanaman, metode analisis chemiluminescent tersebar luas. Dalam karya ini, itu digunakan untuk memperkirakan kapasitas antioksidan total(OAU) rebusan buah rowan, mawar liar dan hawthorn dan infus buah raspberry. Kinetika dicatat dalam percobaan chemiluminescence dalam sistem yang terdiri dari lobak peroksidase, hidrogen peroksida dan luminol. Konsentrasi dan volume komponen sistem dalam sampel dipilih sehingga antioksidan kuat (asam askorbat) dan antioksidan cukup kuat (quercetin) teroksidasi sempurna selama waktu pengukuran (10 menit). Sebuah metode untuk menghitung TAU berdasarkan perubahan jumlah ringan diusulkan dan dibenarkan. chemiluminescence dengan adanya sampel tanaman. Analisis kinetik chemiluminescence menunjukkan bahwa dalam objek yang diteliti, antioksidan dengan kekuatan sedang, termasuk flavonoid, dan antioksidan lemah (tokoferol, dll.) mendominasi. Perbandingan nilai TAU yang dihitung untuk objek yang diteliti dan data analisis kimianya menunjukkan bahwa produk yang mengandung jumlah antioksidan yang sama dengan rasio yang berbeda berdasarkan jenis mungkin berbeda dalam kemampuannya untuk melindungi tubuh dari efek berbahaya radikal bebas. Teknik yang dijelaskan menjanjikan untuk studi objek tanaman yang mengandung campuran antioksidan dari berbagai jenis.

Topik-topik yang berkaitan makalah ilmiah dalam ilmu kimia, penulis makalah ilmiah - Georgy Konstantinovich Vladimirov, E. V. Sergunova, D. Yu. Izmailov, Yu. A. Vladimirov

2016 / Georgiy Vladimirov, Sergunova E.V., Izmaylov D.Yu., Vladimirov Yu.A.
Penentuan antioksidan dengan chemiluminescence teraktivasi menggunakan 2,2"-azo-bis(2-amidinopropane)
2012 / Alekseev A.V., Proskurnina E.V., Vladimirov Yu.A.
Tindakan antioksidan dihydroquercetin dan rutin dalam reaksi peroksidase yang dikatalisis oleh sitokrom c
2008 / Demin E.M., Proskurnina E.V., Vladimirov Yu.A.
Evaluasi kapasitas oksidatif dan antioksidan substrat biologis oleh chemiluminescence yang diinduksi oleh reaksi Fenton
2016 / Piskarev Igor Mikhailovich, I.P. Ivanova
Penentuan kandungan lipohidroperoksida dalam lipoprotein serum darah menggunakan sistem mikroperoksidase-luminol
2011 / Teselkin Yuri Olegovich, Babenkova Irina Vladimirovna
Metode untuk mempelajari antioksidan
2004 / Khasanov V. V., Ryzhova G. L., Maltseva E. V.
Aktivitas antioksidan tanaman yang digunakan dalam etnomedis Tuva
2012 / Chekhani N.R., Teselkin Yu.O., Pavlova L.A., Kozin S.V., Lyubitsky O.B.
Studi sifat antioksidan Fosprenil dalam berbagai sistem uji biologis
2017 / A. V. Sanin, A. N. Narovlyansky, A. V. Pronin, T. N. Kozhevnikova, V. Yu. Sanina, A. D. Agafonova
Pengaruh dosis yang berbeda dari poliklorinasi bifenil pada keadaan chemiluminescence tergantung luminol spontan dan imunoglobulin yang diinduksi dari seluruh darah
2016 / Gabdulkhakova I.R., Kayumova A.F., Samohodova O.V.
Evaluasi sistem peroksidasi lipid dari perlindungan antioksidan pada anak-anak dengan hipertensi arteri esensial menggunakan metode spektrofotometri dan chemiluminescence
2014 / Natyaganova Larisa Viktorovna, Gavrilova Oksana Aleksandrovna, Kolesnikova Larisa Romanovna

Penentuan chemiluminescent kapasitas antioksidan total dalam bahan tanaman obat

Bahan tanaman obat merupakan salah satu sumber antioksidan bagi tubuh manusia. Analisis chemiluminescence adalah salah satu metode umum untuk menentukan kandungan antioksidan dalam bahan tanaman. Dalam pekerjaan kami, analisis chemiluminescence digunakan untuk menentukan kapasitas antioksidan total (TAC) dari rebusan buah abu gunung, mawar dan hawthorn, serta infus buah raspberry. Eksperimen menetapkan kinetika chemiluminescence dari sistem yang terdiri dari lobak peroksidase, hidrogen peroksida dan luminol. Konsentrasi dan volume komponen sistem dipilih sedemikian rupa sehingga antioksidan kuat (asam askorbat) dan antioksidan kekuatan rata-rata (quercetin) teroksidasi sempurna selama pengukuran (10 menit). Sebuah metode untuk perhitungan TAC berdasarkan perubahan jumlah cahaya chemiluminescence di hadapan sampel tanaman diusulkan dan dibuktikan. Analisis kinetika chemiluminescence menunjukkan bahwa antioksidan gaya rata-rata mendominasi pada objek yang diteliti, termasuk flavonoid dan antioksidan lemah (tokoferol dan lain-lain). Perbandingan nilai TAC yang dihitung untuk objek yang diteliti dan data analisis kimianya menunjukkan bahwa produk yang mengandung jumlah antioksidan yang sama dengan rasio antioksidan yang berbeda menurut jenisnya dapat bervariasi dalam kemampuannya melindungi tubuh terhadap efek berbahaya dari radikal bebas. . Teknik yang dijelaskan adalah salah satu yang menjanjikan untuk studi objek tanaman yang mengandung campuran berbagai jenis antioksidan.

Teks karya ilmiah pada topik "Metode chemiluminescent untuk menentukan kapasitas antioksidan total pada bahan tanaman obat"

metode chemiluminescent untuk menentukan kapasitas antioksidan total dalam bahan tanaman obat

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

1 Departemen Biofisika Medis, Fakultas Kedokteran Dasar, Universitas Negeri Lomonosov Moskow, Moskow

2 Jurusan Farmakognosi, Fakultas Farmasi,

I. M. Sechenov Universitas Kedokteran Negeri Moskow Pertama, Moskow

Bahan tumbuhan obat merupakan salah satu sumber antioksidan bagi tubuh manusia. Di antara metode untuk menentukan kandungan antioksidan dalam objek tanaman, metode analisis chemiluminescent tersebar luas. Dalam karya ini, itu digunakan untuk menilai kapasitas antioksidan total (TOA) decoctions dari rowan, mawar liar, dan buah hawthorn dan infus buah raspberry. Dalam percobaan, kinetika chemiluminescence dicatat dalam sistem yang terdiri dari lobak peroksidase, hidrogen peroksida, dan luminol. Konsentrasi dan volume komponen sistem dalam sampel dipilih sehingga antioksidan kuat (asam askorbat) dan antioksidan cukup kuat (quercetin) teroksidasi sempurna selama waktu pengukuran (10 menit). Sebuah metode untuk menghitung RAE berdasarkan perubahan jumlah cahaya chemiluminescence di hadapan sampel tanaman diusulkan dan dibenarkan. Analisis kinetika chemiluminescence menunjukkan bahwa antioksidan cukup kuat, termasuk flavonoid, dan antioksidan lemah (tokoferol, dll.) mendominasi objek yang diteliti. Perbandingan nilai TAU yang dihitung untuk objek yang diteliti dan data analisis kimianya menunjukkan bahwa produk yang mengandung jumlah antioksidan yang sama dengan rasio yang berbeda berdasarkan jenis mungkin berbeda dalam kemampuannya untuk melindungi tubuh dari efek berbahaya radikal bebas. Teknik yang dijelaskan menjanjikan untuk studi objek tanaman yang mengandung campuran antioksidan dari berbagai jenis.

Kata kunci: radikal bebas, antioksidan, aktivitas antioksidan, kapasitas antioksidan total, chemiluminescence, luminol

Pendanaan: Karya ini didukung oleh Russian Science Foundation, hibah no.14-15-00375.

Ex3 Korespondensi harus ditangani: Georgy Konstantinovich Vladimirov

119192, Moskow, Lomonosovsky pr-t, 31, gedung 5; [dilindungi email]

Artikel diterima: 03/10/2016 Artikel diterima untuk publikasi: 18/03/2016

penentuan chemiluminescent kapasitas antioksidan total dalam bahan tanaman obat

1 Departemen Biofisika Medis, Fakultas Kedokteran Dasar, Universitas Negeri Lomonosov Moskow, Moskow, Rusia

2 Jurusan Farmakognosi, Fakultas Farmasi,

Universitas Kedokteran Negeri Sechenov Moskow Pertama, Moskow, Rusia

Kata kunci: radikal bebas, antioksidan, aktivitas antioksidan, kapasitas antioksidan total, chemiluminescence, luminol

Pendanaan: pekerjaan ini didukung oleh Yayasan Sains Rusia, hibah no. 14-15-00375.

Ucapan Terima Kasih: penulis berterima kasih kepada Andrey Alekseev dari Lomonosov Moscow State University atas bantuannya dalam melakukan percobaan. Korespondensi harus ditangani: George Vladimirov

prospekt Lomonosovskiy, d. 31, k. 5, Moskow, Rusia, 119192; [dilindungi email] Diterima: 03/10/2016 Diterima: 18/03/2016

Radikal bebas yang dihasilkan dalam tubuh mengganggu struktur membran sel, yang, pada gilirannya, mengarah pada perkembangan berbagai kondisi patologis. Efek oksidatif destruktif radikal dicegah oleh sistem pertahanan antioksidan tubuh, di mana senyawa dengan berat molekul rendah - pemulung radikal (perangkap) memainkan peran penting. Salah satu sumber antioksidan adalah bahan baku tanaman obat, serta preparat berdasarkan itu, studi tentang potensi antioksidan yang membantu meningkatkan efek preventif dan terapeutiknya.

Metode utama untuk menentukan antioksidan dipertimbangkan dalam karya, namun definisi antioksidan sebagai senyawa kimia tidak memberikan gambaran lengkap tentang sifat pelindung objek yang diteliti: mereka ditentukan tidak hanya oleh jumlah satu atau lain antioksidan , tetapi juga oleh aktivitas masing-masing. Aktivitas antioksidan, atau aktivitas antioksidan, AOA, adalah konstanta laju reaksi antioksidan dengan radikal bebas (kInH). Metode chemiluminescence (CL) memungkinkan untuk menentukan jumlah total radikal yang mengikat antioksidan dalam sampel (kapasitas antioksidan total, TAU), dan ketika menggunakan metode pemodelan matematika kinetika CL, juga laju pembentukan dan reaksi radikal dengan antioksidan, yaitu AOA.

Modifikasi paling umum dari metode chemiluminescent untuk menentukan kapasitas antioksidan total didasarkan pada penggunaan luminol sebagai aktivator chemiluminescence. Sampel dimasukkan ke dalam kuvet kemiluminometer dengan penambahan luminol, hidrogen peroksida, dan senyawa yang mampu menghasilkan radikal akibat dekomposisi spontan (termolisis), misalnya 2,2"-azobis-(2-amidinopropana). ) dihidroklorida (ABAP):

Dengan adanya molekul oksigen, radikal alkil R^ membentuk radikal peroksil ROO^:

ROO^ + LH2 ^ ROOH + LHv Dari LH, melalui pembentukan zat antara (luminol hidroperoksida dan luminol endoperoksida), sebuah molekul produk akhir oksidasi luminol, asam aminoftalat, terbentuk dalam keadaan tereksitasi secara elektronik, yang memancarkan foton , dan sebagai hasilnya, chemiluminescence diamati. Intensitas CL sebanding dengan laju produksi foton, yang, pada gilirannya, sebanding dengan konsentrasi LH stasioner dalam sistem. Berinteraksi dengan radikal, antioksidan mengganggu rantai transformasi yang dijelaskan dan mencegah pembentukan foton.

Senyawa yang mengalami termolisis bukan satu-satunya sumber radikal yang mungkin dalam analisis kapasitas antioksidan sampel dengan metode chemiluminescent. Alternatifnya adalah lobak peroksidase-hidrogen peroksida, hemin-hidrogen peroksida, sitokrom c-kardiolipin-hidrogen peroksida, dll. Skema reaksi oksidasi luminol oleh peroksidase dipertimbangkan dalam karya Cormier et al. .

Kurva kinetik CL untuk sistem ini mencerminkan dua tahap reaksi: tahap peningkatan intensitas CL dan tahap dataran tinggi atau penurunan bertahap dalam pendaran, bila

Intensitas CL konstan atau perlahan menurun. Makalah ini menjelaskan dua pendekatan untuk mengukur kapasitas antioksidan total yang memperhitungkan fitur kurva ini. Metode TRAP (Total Reactive Antioksidan Potensial) didasarkan pada pengukuran latensi CL t dan dapat digunakan untuk menentukan anti-oksidan seperti trolox atau asam askorbat: mereka dicirikan oleh konstanta laju reaksi yang tinggi dengan radikal dan untuk alasan ini dapat disebut antioksidan kuat. . Selama periode laten, oksidasi lengkap mereka terjadi. Metode TAR (Total Antioksidan Reaktivitas) mengukur tingkat pendinginan chemiluminescence q di dataran tinggi atau pada kurva chemiluminescence maksimum:

di mana I adalah intensitas chemiluminescence tanpa antioksidan, dan 11 adalah intensitas CL dengan adanya antioksidan. Metode ini digunakan jika sistem mengandung antioksidan lemah yang dominan dengan konstanta laju interaksi yang rendah dengan radikal - jauh lebih rendah dibandingkan dengan konstanta luminol.

Aksi antioksidan dicirikan tidak hanya oleh indikator t dan c. Seperti dapat dilihat dari kerjanya, aksi antioksidan seperti asam urat dalam sistem hemin-H202-luminol atau tokoferol, rutin dan quercetin dalam sistem sitokrom c-cardiolipin-H202-luminol ditandai dengan perubahan tingkat maksimum kenaikan CL (utx). Seperti yang ditunjukkan oleh hasil pemodelan matematika kinetika, nilai konstanta laju interaksi antioksidan ini dengan radikal mendekati nilai konstanta luminol, oleh karena itu, antioksidan tersebut dapat disebut antioksidan kekuatan sedang.

DE = DE0 - DE,

di mana DE0 dan DE5 adalah jumlah cahaya CL untuk waktu tertentu? dalam sampel kontrol dan uji, masing-masing. Waktu harus cukup untuk oksidasi semua antioksidan dalam sistem, yaitu kurva CL sampel uji mencapai tingkat kurva CL sampel kontrol. Yang terakhir menyarankan bahwa peneliti tidak hanya harus merekam jumlah cahaya pendaran, tetapi juga merekam kurva kinetika CL untuk waktu yang cukup lama, yang tidak selalu dilakukan.

Karena semua indikator yang diukur bergantung pada instrumen dan kondisi pengukuran, efek antioksidan suatu zat dalam sistem yang diteliti biasanya dibandingkan dengan efek antioksidan yang diambil sebagai standar, seperti Trolox.

Sistem lobak peroksidase-hidrogen peroksida digunakan untuk menganalisis kapasitas antioksidan total bahan tanaman oleh banyak penulis. Dalam penelitian ini, untuk memperkirakan jumlah antioksidan dalam sampel, digunakan periode laten CL (metode TRAP), dan dalam penelitian, area di bawah kurva pengembangan CL digunakan. Namun, karya-karya ini tidak memberikan pembenaran yang jelas

pilihan satu atau parameter lain untuk memperkirakan OAU.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui bagaimana rasio antioksidan berbagai jenis mempengaruhi TAU, dan memodifikasi metode chemiluminescence sedemikian rupa sehingga dapat lebih akurat menentukan TAU pada bahan tanaman. Untuk melakukan ini, kami telah menetapkan beberapa tugas. Pertama, membandingkan kinetika CL objek yang diteliti dengan kinetika antioksidan standar dari tiga jenis (kuat, sedang, dan lemah) untuk memahami jenis antioksidan mana yang memberikan kontribusi utama terhadap TAE objek yang diteliti. Kedua, untuk menghitung TAE objek yang dipelajari dengan mengukur penurunan jumlah cahaya CL di bawah aksi objek ini dibandingkan dengan aksi antioksidan, yang memberikan kontribusi terbesar pada TAE.

MATERIAL DAN METODE

Objek penelitian adalah sampel industri buah hawthorn, abu gunung dan pinggul mawar yang diproduksi oleh Krasnogorskleksredstva JSC (Rusia), serta buah raspberry yang dikumpulkan oleh penulis di wilayah Moskow dalam kondisi pertumbuhan alami dan dikeringkan pada suhu 60-80 ° C sampai mereka berhenti mengisolasi jus dan deformasi tekanan.

Reagen untuk analisis kapasitas antioksidan dengan metode chemiluminescent adalah: KH2PO4, larutan buffer 20 mM (pH 7,4); peroksidase dari akar lobak (aktivitas 112 U/mg, M = 44 173.9), 1 mM larutan berair; luminol (5-amino-1,2,3,4-tetrahydro-1,4-phthalazinedione, 3-aminophthalic acid hydrazide, M=177,11), larutan berair 1 mM; hidrogen peroksida (H2O2, M = 34.01), 1 mM larutan berair; larutan antioksidan (asam askorbat, quercetin, tokoferol). Semua reagen diproduksi oleh Sigma Aldrich (AS).

Kapasitas antioksidan total ditentukan dengan merekam chemiluminescence pada chemi-luminometer Lum-100 (DISoft, Rusia) menggunakan perangkat lunak PowerGraph 3.3. Untuk menentukan TAU dalam bahan tanaman, 40 l luminol pada konsentrasi 1 mM, 40 l lobak peroksidase pada konsentrasi 0,1 M, dari 10 hingga 50 l rebusan atau infus (tergantung konsentrasi) dan buffer fosfat dalam jumlah yang dibutuhkan untuk membawa total volume sampel menjadi 1 ml. Kuvet dipasang di perangkat dan CL direkam, mengamati sinyal latar belakang. Setelah 48 detik registrasi sinyal latar belakang, 100 l H2O2 pada konsentrasi 1 mM ditambahkan ke dalam kuvet, dan registrasi CL dilanjutkan selama 10 menit. Empat sampel disiapkan dengan konsentrasi yang berbeda dari masing-masing objek tanaman. CL juga dicatat untuk larutan asam askorbat, kuersetin, dan tokoferol pada lima konsentrasi berbeda untuk masing-masing antioksidan. Selanjutnya, TAU sampel decoctions dan infus dihitung ulang untuk quercetin.

mencapai dataran tinggi, yang menunjukkan penghancuran total antioksidan dalam sistem. Pengenceran sampel yang dipelajari dan konsentrasi larutan antioksidan standar (ditunjukkan dalam keterangan gambar) dipilih sedemikian rupa sehingga semua kurva kinetik CL diukur pada sensitivitas instrumen yang sama.

Kapasitas antioksidan dihitung dari perubahan luas (AS) di bawah kurva kinetik chemiluminescence (jumlah cahaya) pada penambahan zat yang mengandung antioksidan. Untuk melakukan ini, kami menghitung S0 untuk sistem tanpa antioksidan dan mengurangi area SS, yang mencirikan sistem yang ditambahkan antioksidan. Nilai AS tergantung pada sensitivitas chemiluminometer dan kondisi pengukuran. Rasio AS/C V (di mana C adalah konsentrasi bahan biologis yang dipelajari dalam kuvet, g/l, dan V adalah volume kuvet, l) menyatakan kapasitas antioksidan 1 g bahan yang dipelajari, yaitu. , bahan tanaman.

Kapasitas antioksidan ASa dari larutan antioksidan standar, misalnya, quercetin, ditempatkan dalam volume yang sama dari campuran reaksi dihitung dengan cara yang sama. Rasio AS/CÄ V (di mana CA adalah konsentrasi berat antioksidan dalam kuvet, g/l) menyatakan kapasitas antioksidan 1 g antioksidan.

Untuk masing-masing antioksidan standar, sinyal dari larutan beberapa konsentrasi dicatat untuk memastikan bahwa perhitungan dilakukan dalam batas-batas hubungan linier, dan hasil yang diperoleh dapat direproduksi. Memang, ketergantungan linier (ASa = kA CA) dari sinyal pada konsentrasi diperoleh, dari mana koefisien stoikiometrik kA dihitung. Menurut kriteria Fisher, nilai kA yang diperoleh untuk antioksidan standar signifikan secara statistik dengan probabilitas 0,975. Selanjutnya, sinyal dari empat konsentrasi dicatat untuk masing-masing dari empat sampel tanaman, dan untuk semua sampel diperoleh ketergantungan linier dari sinyal pada konsentrasi (AS = k C), dari mana koefisien stoikiometrik k dihitung. Dengan probabilitas 0,975 (Uji Fischer), nilai k yang diperoleh untuk sampel tanaman signifikan secara statistik. Kapasitas antioksidan total bahan tanaman dalam hal berat antioksidan standar (mg%) ditemukan dengan rumus

OAU = k 105. k

Nilai disajikan sebagai mean aritmatika ± standar deviasi (M ± 5) pada p<0,05.

HASIL STUDI

Studi kinetika chemiluminescence dengan adanya natrium askorbat (Gbr. 1) menunjukkan bahwa antioksidan ini ditandai dengan periode laten, ketika CL hampir sepenuhnya ditekan. Durasinya sebanding dengan jumlah antioksidan dalam sistem. Dalam hal ini, baik kemiringan kurva CL maupun intensitas CL pada dataran tinggi tidak berubah. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa asam askorbat adalah antioksidan kuat yang mencegat semua radikal yang terbentuk dalam sistem, termasuk radikal luminol, dan CL tidak berkembang sampai semua askorbat dioksidasi.

Aksi tokoferol (Gbr. 2) dimanifestasikan oleh penurunan intensitas CL di dataran tinggi, yang khas untuk antioksidan lemah, meskipun tokoferol dianggap salah satu yang paling

antioksidan kuat. Mungkin perbedaan ini disebabkan oleh fakta bahwa dalam percobaan kami, radikal bebas berada dalam larutan berair, sedangkan efek tokoferol biasanya dipelajari dalam media nonpolar. Dalam pekerjaan , di mana kompleks sitokrom c dengan kardiolipin berfungsi sebagai sumber radikal dan reaksi dengan luminol berlangsung dalam kompleks ini, tokoferol memiliki sifat antioksidan dengan kekuatan sedang.

Setelah mempelajari efek dari berbagai konsentrasi quercetin pada sistem kami (Gbr. 3) dan membandingkan kurva kinetik untuk itu dan natrium askorbat dan tokoferol, dapat dicatat bahwa efek utama quercetin dimanifestasikan dalam perubahan kemiringan kurva, yaitu, tingkat perkembangan CL, yang khas untuk antioksidan moderat.

Kurva CL untuk semua decoctions yang dipelajari (Gbr. 4) menyerupai kurva untuk quercetin dengan sedikit penurunan intensitas CL di akhir, yaitu, setelah mencapai

Waktu, min

Beras. 1. Pengaruh natrium askorbat pada kinetika chemiluminescence

Konsentrasi komponen sistem: luminol - 40 M, lobak peroksidase - 4 nM, hidrogen peroksida - 100 M. Kurva: 1 - sampel kontrol; 2 - 0,05 M; 3 - 0,10 M; 4 - 0,15 M; 5 - 0,2 M; 6 - 0,25 M natrium askorbat.

dataran. Seperti yang ditunjukkan dalam pekerjaan, perilaku ini khas untuk antioksidan dengan kekuatan sedang, yang dalam kasus kami termasuk polifenol - flavonoid dan tanin. Untuk infus buah raspberry (Gbr. 4, D), penurunan chemiluminescence pada tingkat dataran tinggi terlihat, yang khas untuk antioksidan lemah, yang dalam hal ini adalah tokoferol. Dalam hal kuersetin dan tokoferol, infus buah raspberry mengandung 4,7 ± 0,9 mol/g kuersetin dan 11,9 ± 0,8 mol/g tokoferol.

Ketika membandingkan kurva chemiluminescence yang diperoleh untuk konsentrasi yang berbeda dari empat ekstrak air yang dipelajari dari bahan tanaman, ditunjukkan bahwa kontribusi antioksidan sedang dan lemah terhadap kapasitas antioksidan total sampel menurun dalam urutan berikut: infus buah raspberry (Gbr. 2). 4, D), rebusan buah rosehip (Gbr. 4, C), rebusan buah rowan (Gbr. 4, A), rebusan buah hawthorn (Gbr. 4, B). Nilai AS dalam hal konsentrasi C zat yang dipelajari dalam kuvet dan nilai kapasitas antioksidan total dalam hal kuersetin ditunjukkan pada tabel.

PEMBAHASAN HASIL

Data yang diperoleh selama percobaan dan nilai TAU dari objek yang dipelajari dihitung berdasarkan mereka dibandingkan dengan kandungan antioksidan utama di dalamnya, ditentukan menggunakan metode analisis kimia. Terlepas dari kenyataan bahwa korelasi positif antara jumlah total antioksidan dan TAU dalam objek yang berbeda tidak dapat disangkal, ada perbedaan mencolok antara indikator ini. Misalnya, jika kita mengambil jumlah kandungan flavonoid, tanin, dan asam askorbat, maka ternyata lebih dari TAU yang dihitung untuk semua objek yang dipelajari, kecuali rebusan buah hawthorn (tabel).

Peneliti lain juga menunjukkan bahwa hasil analisis kimia dan nilai TAU yang ditentukan dengan metode chemiluminescent seringkali tidak cocok. Dalam pekerjaan, kapasitas antioksidan total, ditentukan

46 Waktu, menit

aku" "h chi----.

Beras. 2. Pengaruh tokoferol pada kinetika chemiluminescence

Konsentrasi komponen sistem: luminol - 40 M, lobak peroksidase - 4 nM, hidrogen peroksida - 100 M. Kurva: 1 - sampel kontrol; 2 - 0,01 M; 3 - 0,025 M; 4 - 0,06 M; 5 - 0,1 M; 6 - 0.2 M tokoferol.

46 Waktu, menit

Beras. Gambar 3. Pengaruh quercetin pada kinetika chemiluminescence Konsentrasi komponen sistem: luminol - 40 M, lobak peroksidase - 4 nM, hidrogen peroksida - 100 M. Kurva: 1 - sampel kontrol; 2 - 0,02 M; 3 - 0,03 M; 4 - 0,04 M; 5 - 0,05 M; 6 - 0,06 M kuersetin.

Waktu, min

46 Waktu, menit

120 I 100 80 \ 60 40 20

46 Waktu, menit

Beras. Gambar 4. Pengaruh rebusan buah rowan (A), hawthorn (B), mawar liar (C) dan infus buah raspberry (D) pada kinetika chemiluminescence. (A) Kurva: 1 - sampel kontrol; 2 - 0,002 g/l; 3 - 0,004 g/l; 4 - 0,006 g/l; 5 - 0,008 g/l rebusan buah rowan. (B) Kurva: 1 - sampel kontrol; 2 - 0,005 g/l; 3 - 0,0075 g/l; 4 - 0,01 g/l; 5 - 0,0125 g/l rebusan buah hawthorn. (C) Kurva: 1 - sampel kontrol; 2 - 0,001 g/l; 3 - 0,0015 g/l; 4 - 0,002 g/l; 5 - 0,0025 g/l rebusan pinggul mawar. (D) Kurva: 1 - sampel kontrol; 2 - 0,001 g/l; 3 - 0,003 g/l; 4 - 0,004 g/l; 5 - 0,005 g/l infus raspberry.

dalam sistem peroksidase-luminol-hidrogen peroksida berkorelasi dengan kandungan senyawa triterpen. Namun, dalam karya penulis yang sama, di mana tanaman lain menjadi objek penelitian, tidak ada korelasi yang diamati antara TAU dan kandungan kelompok zat apa pun, termasuk flavonoid.

Perbedaan ini terkait dengan setidaknya tiga faktor. Pertama, aktivitas antioksidan itu penting, yaitu kecepatan interaksinya dengan radikal, yang berbeda untuk antioksidan berbeda yang menyusun sampel tanaman. Menurut Izmailov, konstanta laju reaksi yang sesuai untuk mexidol, tokoferol dan quercetin terkait sebagai 0,04: 2: 60. Kedua, setiap molekul antioksidan, yang memasuki reaksi kimia, dapat mencegat jumlah radikal yang berbeda. Menurut penelitian tersebut, kuersetin, urat, dan asam askorbat masing-masing mencegat 3,6 ± 0,1, 1,4 ± 0,1 dan 0,5 ± 0,2 radikal per molekul antioksidan yang bereaksi (sistem gemin-H202-luminol digunakan) . Ketiga, hasil penelitian dapat dipengaruhi oleh adanya aktivitas peroksidase dalam sampel tanaman itu sendiri, seperti dalam pekerjaan, serta adanya kalsium dalam sampel, yang seperti yang ditunjukkan dalam pekerjaan, mampu meningkatkan aktivitas peroksidase lobak dalam kondisi tertentu. Ini biasanya menghasilkan lebih banyak

intensitas CL yang lebih tinggi di dataran tinggi daripada di kurva kontrol, yang, bagaimanapun, tidak kami amati.

Yang lebih penting lagi adalah koefisien stoikiometri dari antioksidan. Jumlah radikal n yang dicegat oleh mereka sama dengan

di mana p adalah koefisien stoikiometrik, dan Am adalah perubahan konsentrasi antioksidan selama pengukuran, dalam kasus kami, konsentrasi awal zat uji dalam sampel uji.

Perbedaan jumlah cahaya pendaran tanpa adanya antioksidan dan dalam kehadirannya sebanding dengan n Jumlah total radikal yang dicegat adalah n = Y.p. m,

di mana adalah koefisien stoikiometri dari antioksidan tertentu, dan m adalah konsentrasinya selama perubahan

Objek penelitian Flavonoid, mg%* Tanin, mg%* Asam askorbat, mg%* AS/C 10-8, arb. unit OAU, mg% kuersetin

Rebusan buah rowan 8.87 ± 0.01 210.00 ± 10.00 0.67 ± 0.02 7.13 ± 0.96 56.53 ± 7.61

Rebusan pinggul mawar 4,66 ± 0,04 850.00 ± 20.00 3,70 ± 0,12 16,60 ± 3,40 131,63 ± 27,26

Rebusan buah hawthorn 3,01 ± 0,06 12,00 ± 3,00 0,23 ± 0,002 3,18 ± 0,29 25,20 ± 2,32

Infus raspberry kering 90,00 ± 4,00 40,00 ± 20,00 3,91 ± 0,08 6,65 ± 1,21 52,69 ± 9,56

Catatan: * - data literatur, . AS - perubahan jumlah cahaya untuk sampel, rel. unit, C - konsentrasi sampel dalam kuvet, g/l. Nilai yang dihitung dapat diandalkan pada p<0,05. Число измерений для каждого образца - четыре.

renium. Jumlah total radikal yang dicegat jelas tidak sama dengan jumlah total antioksidan, karena koefisien pt tidak hanya tidak sama dengan satu, tetapi juga berbeda secara signifikan untuk antioksidan yang berbeda.

Nilai n sebanding dengan perbedaan jumlah cahaya yang diukur selama waktu tertentu antara sampel yang mengandung antioksidan dan sampel kontrol yang tidak mengandung antioksidan:

di mana k adalah koefisien yang konstan pada kondisi pengukuran yang sama.

Kondisi yang kami pilih untuk menilai kapasitas antioksidan total bahan baku tanaman dengan merekam kinetika chemiluminescence dalam sistem yang terdiri dari lobak peroksidase, hidrogen peroksida, dan luminol (konsentrasi komponen adalah 4 nM, 100 M, dan 40 M, masing-masing; 20 mM dapar fosfat, pH 7,4),

memastikan oksidasi antioksidan kuat (asam askorbat) dan antioksidan moderat (quercetin) dalam 10 menit. Durasi pengukuran ini nyaman dan memastikan kualitas pengukuran yang diperlukan.

literatur

1. Proskurnina E. V., Vladimirov Yu. A. Radikal bebas sebagai peserta dalam proses regulasi dan patologis. Dalam: Grigoriev A.I., Vladimirov Yu.A., editor. Ilmu dasar - kedokteran. Biofis. sayang. teknologi Moskow: MAKS Press; 2015. jilid 1. hal. 38-71.

3. Khasanov V. V., Ryzhova G. L., Maltseva E. V. Metode untuk mempelajari antioksidan. Kimia kasar. bahan baku. 2004; (3): 63-75.

4. Vasiliev R. F., Kancheva V. D., Fedorova G. F., Batovska D. I., Trofimov A. V. Aktivitas antioksidan chalcones. Penentuan reaktivitas chemiluminescent dan perhitungan kimia kuantum energi dan struktur reagen dan zat antara. Kinetika dan katalisis. 2010; 51(4): 533-41.

6. Fedorova GF, Trofimov AV, Vasil "ev RF, Veprintsev TL. Peroxy-

chemiluminescence radikal-dimediasi: keragaman mekanistik dan dasar-dasar untuk uji antioksidan. Arkivoc. 2007; 8:163-215.

8. Bastos EL, Romoff P, Eckert CR, Baader WJ. Evaluasi kapasitas antiradikal oleh chemiluminescence luminol yang diinduksi H2O2-hemin. J Pertanian Makanan Kimia. 2003 3 Desember; 51 (25): 7481-8.

9. Vladimirov Yu. A., Proskurnina E. V. Radikal bebas dan chemiluminescence seluler. Sukses biol. kimia 2009; 49:341-88.

10. Vladimirov Yu. A., Proskurnina E. V., Izmailov D. Yu. Kinetik chemiluminescence sebagai metode untuk mempelajari reaksi radikal bebas. Biofisika. 2011; 56(6): 1081-90.

11. Izmailov D. Yu., Demin E. M., Vladimirov Yu. A. Penentuan aktivitas antioksidan dengan mengukur kinetika chemiluminescence. Fotobiologi dan fotomedis. 2011; 7(2):70-6.

12. Lissi EA, Pascual C, Del Castillo MD. Pendaran luminol yang diinduksi oleh termolisis 2,2"-Azo-bis(2-amidinopropana). Gratis

Radic Res Comm. 1992; 17(5): 299-311.

13. Lissi EA, Pascual C, Del Castillo MD. Pada penggunaan pendinginan pendaran luminol untuk mengevaluasi aktivitas SOD. Radic Gratis Biol Med. 1994 Juni; 16(6): 833-7.

15. Lissi EA, Salim-Hanna M, Pascual C, Del Castillo MD. Evaluasi potensi antioksidan total (TRAP) dan reaktivitas antioksidan total dari pengukuran chemiluminescence luminol-enhanced. Radic Gratis Biol Med. Februari 1995; 18(2):153-8.

17. Cormier MJ, Prichard PM. Penyelidikan mekanisme peroksidasi luminescent luminol dengan teknik aliran berhenti. J Biol Chem. 1968 25 Sep; 243 (18): 4706-14.

21. Alekseev A. V., Proskurnina E. V., Vladimirov Yu. A. Penentuan antioksidan dengan chemiluminescence teraktivasi menggunakan 2,2'-azo-bis(2-amidinopropane). Buletin Universitas Negeri Moskow. Ser. 2. Khim. 2012; 53 ( 3): 187-93.

24. Kementerian Kesehatan Farmakope Negara Uni Soviet dari Uni Soviet XI ed. Isu. 2 “Metode analisis umum. Bahan tanaman obat". M.: Kedokteran; 1987. hal. 147-8.

25. Sergunova E. V., Sorokina A. A., Kornyushina M. A. Studi persiapan ekstrak rosehip. Farmasi. 2012; (2): 14-6.

26. Sergunova E. V., Sorokina A. A., Avrach A. S. Studi buah hawthorn dalam berbagai cara pengawetan dan ekstraksi air. Farmasi. 2010; (5): 16-8.

27. Avrach A. S., Sergunova E. V., Kuksova Ya. V. Zat aktif secara biologis dari buah-buahan dan ekstrak air raspberry biasa. Farmasi. 2014; (1): 8-10.

28. Avrach A. S., Samylina I. A., Sergunova E. V. Studi zat aktif biologis buah hawthorn - bahan baku untuk persiapan tincture matriks homeopati. Pada Sabtu ilmiah tr. Berdasarkan bahan dari Mosk XXIV. intl. ahli homeopati. konf. "Pengembangan metode homeopati dalam pengobatan modern"; 24-25 Januari 2014; Moskow. M.; 2014. hal. 146-7.

29. Sergunova E. V., Sorokina A. A. Studi komposisi zat aktif biologis dalam bahan tanaman obat dari berbagai metode pengawetan. Pada Sabtu abstrak berdasarkan XX Ross. nat. selamat "Manusia dan obat-obatan"; 15-19 April 2013; Moskow. Moskow: EkoOnis; 2013. hal. 184-90.

30. Aleksandrova E. Yu., Orlova M. A., Neiman P. L. Studi aktivitas peroksidase dalam ekstrak dari rimpang dan akar lobak dan stabilitasnya terhadap berbagai pengaruh. rompi. Universitas Negeri Moskow. Ser. 2. Kimia 2006; 47(5):350-2.

1. Proskurnina EV, Vladimirov YuA. Radikal bebas kak uchastniki regulyatornykh i patologicheskikh protsessov. Dalam: Grigor "ev AI, Vladimirov YuA, editor. Fundamental" nye nauki - meditsine. Biofizicheskie meditsinskie tekhnologii. Moskow: MAKS Press; 2015.v. 1. hal. 38-71. Rusia.

2. Chanda S, Dave R. Model in vitro untuk evaluasi aktivitas antioksidan dan beberapa tanaman obat yang memiliki sifat antioksidan: Tinjauan. Afr J Mikrobiol Res. Desember 2009; 3 (13): 981-96.

3. Khasanov VV, Ryzhova GL, Mal "tseva EV. Metode issledovaniya antioksidantov. Khimija Rastitel "nogo Syr" ja. 2004; (3): 63-75. Rusia.

4. Vasil "ev RF, K" "ncheva VD, Fedorova GF, B" "tovska DI, Trofimov AV. Antioksidantnaya aktivnost" khalkonov. Khemilyuminestsentnoe opredelenie reaktsionnoi sposobnosti i kvantovo-khimicheskii raschet energii i stroeniya reagentov dan intermediatov. Kinetika dan katalisis. 2010; 51(4): 533-41. Rusia.

5. Slavova-Kazakova AK, Angelova SE, Veprintsev TL, Denev P, Fabbri D, Dettori MA, dkk. Potensi antioksidan senyawa terkait kurkumin dipelajari oleh kinetika chemiluminescence, efisiensi pemutusan rantai, aktivitas pemulungan (ORAC) dan perhitungan DFT. Beilstein J Org Chem. 2015 11 Agustus; 11:1398-411.

6. Fedorova GF, Trofimov AV, Vasil'ev RF, Veprintsev TL.Peroxy-radical-mediated chemiluminescence: keragaman mekanistik dan dasar-dasar untuk pengujian antioksidan.Arkivoc.2007;8: 163-215.

7. Fedorova GF, Menshov VA, Trofimov AV, Vasil'ev RF. Uji chemiluminescence mudah untuk sifat antioksidan lipid nabati: dasar dan contoh ilustrasi. Analis. 2009 Okt; 134 (10): 2128-34.

8. Bastos EL, Romoff P, Eckert CR, Baader WJ. Evaluasi kapasitas antiradikal oleh luminol . yang diinduksi H2O2-hemin

9. Vladimirov YuA, Proskurnina EV. Radikal bebas saya kletochnaya khemilyuminestsentsiya. Usp Biol Khim. 2009; 49:341-88. Rusia.

10. Vladimirov YuA, Proskurnina EV, Izmailov DYu. Kineticheskaya khemilyuminestsentsiya sebagai metode izucheniya reaktsii svobodnykh radikalov. biofisika. 2011; 56(6): 1081-90. Rusia.

11. Izmailov DYu, Demin EM, Vladimirov YuA. Opredelenie aktivnosti antioksidantov metodom izmereniya kinetiki khemilyuminestsen-tsii. Fotobiologiya dan fotomeditsina. 2011; 7(2):70-6. Rusia.

12. Lissi EA, Pascual C, Del Castillo MD. Luminol luminescence diinduksi oleh 2,2"-Azo-bis(2-amidinopropane) termolisis. Radic Bebas Res Commun. 1992; 17 (5): 299-311.

13. Lissi EA, Pascual C, Del Castillo MD. Pada penggunaan pendinginan pendaran luminol untuk mengevaluasi aktivitas SOD. Radic Gratis Biol Med. 1994 Juni; 16(6): 833-7.

14. Lissi EA, Escobar J, Pascual C, Del Castillo MD, Schmitt TH, Di Mascio P. Terlihat chemiluminescence terkait dengan reaksi antara methemoglobin atau oxyhemoglobin dengan hidrogen peroksida. Fotokimia Fotobiol. November 1994; 60(5):405-11.

16. Landi-Librandi AP, de Oliveira CA, Azzolini AE, Kabeya LM, Del Ciampo JO, Bentley MV, dkk. Evaluasi in vitro aktivitas antioksidan flavonol liposom oleh sistem HRP-H2O2-luminol. J Mikroenkapsul. 2011; 28(4):258-67.

17. Cormier MJ, Prichard PM. Investigasi mekanisme

peroksidasi luminescent luminol dengan teknik aliran berhenti. J Biol Chem. 1968 25 Sep; 243 (18): 4706-14.

18. Chang CL, Lin CS, Lai GH. Karakteristik fitokimia, aktivitas penangkapan radikal bebas, dan perlindungan saraf dari lima ekstrak tumbuhan obat. Evid Based Complement Alternat Med. 2012; 2012: 984295. doi: 10.1155/2012/984295. Epub 2011 10 Agustus.

19. Chang CL, Lin CS. Komposisi fitokimia, aktivitas antioksidan, dan efek neuroprotektif ekstrak Terminalia chebula Retzius. Evid Based Complement Alternat Med. 2012; 2012: 125247. doi: 10.1155/2012/125247. Epub 2011 5 Juli.

20. Georgetti SR, Casagrande R, Di Mambro VM, Azzolini AE, Fonseca MJ. Evaluasi aktivitas antioksidan flavonoid yang berbeda dengan metode chemiluminescence. AAPS PharmSci. 2003; 5(2):111-5.

21. Alekseev AV, Proskurnina EV, Vladimirov YuA. Opredelenie antioksidantov metodom aktivirovannoi khemilyuminestsentsii s ispol "zovaniem 2.2" -azo-bis (2-amidinopropana). Buletin Kimia Universitas Moskow. 2012; 53(3): 187-93. Rusia.

22. Pogacnik L, Ulrih NP. Penerapan uji chemiluminescence dioptimalkan untuk penentuan kapasitas antioksidan ekstrak herbal. Pendaran. 2012 Nov-Des; 27(6)::505-10.

23. Saleh L, Plieth C. Jumlah antioksidan dengan berat molekul rendah sebagai parameter ringkasan, diukur dalam sampel biologis dengan uji penghambatan chemiluminescence. Protokol Nat. 2010 Sep; 5 (10): 1627-34.

24. Ministerstvo zdravookhraneniya SSSR. Gosudarsvennaya farmakopeya SSSR. edisi ke-11. No. 2. "Analisis metodologi Obshchie.

Lekarstvennoe rastitel "noe syr" e", Moskow: Medltsina, 1987, hlm. 147-8. Rusia.

25. Sergunova EV, Sorokina AA, Kornyushina MA. Izuchenie ekstraktsionnykh preparatov shipovnika. Farmasi. 2012; (2): 14-6. Rusia.

26. Sergunova EV, Sorokina AA, Avrach AS. Izuchenie plodov boyaryshnika razlichnykh sposobov konservatsii i vodnykh izvlechenii. Farmatsia. 2010; (5): 16-8. Rusia.

27. Avrach AS, Sergunova EV, Kuksova YaV. Biologicheski aktivnye veshchestva plodov dan vodnykh izvlechenii maliny obyknovennoi. Farmatsia. 2014; (1): 8-10. Rusia.

28. Avrach AS, Samylina IA, Sergunova EV. Izuchenie biologicheski aktivnykh veshchestv plodov boyaryshnika - syr "ya dlya prigotovleniya nastoek gomeopaticheskikh matrichnykh. Prosiding Konferensi Homeopati Internasional Moskow ke-14 "Razvitie gomeopaticheskogo metode v sovremennoi meditsine";

29. Sergunova EV, Sorokina AA. Izuchenie sostava biologicheski aktivnykh veshchestv v lekarstvennom rastitel "nom syr" dan razlichnykh sposobov konservatsii. Prosiding Kongres Nasional Rusia ke-20 "Chelovek i lekarstvo"; 2013 April 1519; Moskow. Moskow: EkoOnis; 2013. hal. 184-90. Rusia.

30. Aleksandrova EYu, Orlova MA, Neiman PL. Izuchenie peroksidaznoi aktivnosti v ekstraktakh iz kornevishcha i kornei khrena i ee stabil "nosti k razlichnym vozdeistviyam. Buletin Kimia Universitas Moskow. 2006; 47 (5): 350-2. Rusia.

1 Milentiev V.N. 2Sannikov D.P. 3Kazmin V.M. 2

1 Institut Ekonomi dan Perdagangan Negara Bagian Oryol

2 Lembaga Anggaran Negara Federal "Pusat Kimia dan Radiologi Pertanian" Orlovsky

3 Lembaga Pendidikan Anggaran Negara Federal Pendidikan Profesi Tinggi "Universitas Negeri - Kompleks Pendidikan, Ilmiah dan Industri"

Kemungkinan menggunakan chemiluminescence untuk menilai aktivitas antioksidan zat makanan dipelajari. Metode yang diusulkan didasarkan pada chemiluminescence luminol dalam media alkali, yang intensitasnya tergantung pada jumlah peroksida dalam sampel chemiluminescent. Chemiluminescence direkam menggunakan pengaturan yang dikembangkan yang berisi pompa dosis, ruang kedap cahaya, tabung photomultiplier vakum kaca, dan sistem komputer. Untuk meningkatkan chemiluminescence, larutan kalium ferricyanide ditambahkan ke luminol. Perubahan intensitas chemiluminescence dicatat pada saat pengenalan sampel yang dianalisis ke dalam larutan luminol. Ekstrak dandelion yang diperoleh dengan destilasi suhu rendah kering digunakan sebagai sampel yang dianalisis. Ini mengandung senyawa fenolik yang dikenal karena aktivitas antioksidannya yang tinggi. Telah ditetapkan bahwa metode chemiluminescence dapat digunakan untuk menentukan sifat antioksidan dari berbagai senyawa makanan.

chemiluminescence

aktivitas antioksidan

peroksida

nutrisi

1. Vasiliev R.F. Cahaya kimia // Kimia dan ahli kimia, 21.01.10. – URL: http://chemistry-chemists.com. (tanggal akses: 22.08.13).

2. Vladimirov Yu.A. Radikal bebas dan antioksidan // Vestn. RAMN. - 1998. - No. 7. - Hal. 43–51.

3. Kondrashova E.A. Chemiluminescence sebagai metode yang paling sensitif dari enzim immunoassay dan penerapannya Diagnostik laboratorium klinis.... - 1999. - No. 9. - Hal. 32.

4. Lyubimov, G.Yu. Analisis chemiluminescent // Imunologi. - 1991. - No. 1. - Hal. 40–49.

5. Mayansky A.N., Nevmyatullin A.L., Chebotar I.V. Kemiluminesensi reaktif dalam sistem fagositosis // Mikrobiologi. - 1987. - No. 1. - S. 109–115.

6. Sherstnev M.P. Jalur yang bergantung pada kalsium dan tidak bergantung pada kalsium dari generasi chemiluminescence sel Masalah chemiluminescence.... - 1991. - No. 2. - S. 1-4.

Saat ini, chemiluminescence adalah bidang sains yang luas yang terletak di antarmuka antara kimia, fisika, dan biologi. Dengan chemiluminescence, ada konversi langsung energi kimia menjadi energi osilasi elektromagnetik, yaitu. ke dunia. Menggunakan chemiluminescence, seseorang dapat belajar tentang bagaimana reaksi berlangsung, apa mekanismenya, yang diperlukan untuk pelaksanaan proses teknologi yang efisien dan rasional. Jika proses teknologi untuk memperoleh produk kimia apa pun disertai dengan chemiluminescence, maka intensitasnya dapat berfungsi sebagai ukuran kecepatan proses: semakin cepat reaksi, semakin terang cahayanya. Selama reaksi chemiluminescence, produk kaya energi diperoleh, yang kemudian mengeluarkan energi dengan memancarkan cahaya, yaitu, energi kimia diubah menjadi energi radiasi elektromagnetik.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengeksplorasi kemungkinan penggunaan chemiluminescence untuk menilai aktivitas antioksidan zat makanan.

Hasil penelitian dan diskusi

Masalah penilaian aktivitas antioksidan zat makanan sangat relevan. Penggunaan istilah "aktivitas antioksidan" untuk menunjukkan kegunaan produk tertentu sering dilakukan tanpa argumen kimia dan biokimia. Sebagai aturan, aktivitas antioksidan dari zat apa pun mengacu pada efektivitas pengurangan nilai peroksida. Konsep nilai peroksida juga tidak sepenuhnya mengungkapkan esensi kimianya, karena tidak sepenuhnya sesuai dengan kinetika dan termodinamika tahapan metabolisme produk makanan tertentu. Selain itu, nilai ini digunakan untuk mengkarakterisasi lipid berupa lemak. Namun, proses oksidasi dan pembentukan peroksida dalam tubuh terjadi tidak hanya dengan penggunaan lemak, tetapi juga dengan produk lain. Dengan kata lain, kandungan peroksida dalam produk tertentu dapat dikatakan “ditimbang” pada semacam neraca, di mana “berat referensi” adalah satuan konsentrasi dalam lingkungan asam dari ion iodida yang dioksidasi oleh peroksida, sebagai hasil dari pembentukan yodium molekuler:

saya- - e → saya; (satu)

I + I → I20. (2)

Ketika molekul yodium dititrasi dengan larutan yang mengandung natrium tiosulfat, konsentrasinya ditetapkan dan, akibatnya, jumlah pengoksidasi ion iodida ditentukan, yaitu. senyawa peroksida, yang sebenarnya disebut bilangan peroksida. Menentukan bilangan peroksida dengan menggunakan "penimbangan" semacam ini didasarkan pada reaksi yang ditunjukkan pada gambar. satu.

Beras. 1. Penentuan bilangan peroksida menggunakan natrium tiosulfat

Jadi, konsentrasi peroksida ditentukan dari persamaan

(I2) = (C[-O-O-]), (3)

di mana adalah koefisien korelasi antara konsentrasi molekul yodium dan konsentrasi peroksida.

Metode yang diusulkan untuk menentukan peroksida dalam produk didasarkan pada chemiluminescence luminol (C[lm]) dalam media alkali, intensitas (Ichl) yang tergantung pada konsentrasi peroksida (C[-O-O-]), dalam sampel chemiluminescent:

HHI. = chl , (4)

di mana chl adalah hasil kuantum chemiluminescence; - laju reaksi yang melibatkan peroksida:

khlC[-O-O-] C[lm] = , (5)

di mana kchl adalah konstanta laju reaksi atau pada:

C[lm] kchl chl = K, (6)

IХЛ = K C[-O-O-]. (7).

Jumlah peroksida (-O-O-) ditentukan oleh jumlah cahaya (S):

Nilai S tergantung pada tingkat kelengkapan konsumsi peroksida dalam reaksi chemiluminescent.

Untuk menentukan konstanta K, kurva kalibrasi dibuat untuk ketergantungan jumlah cahaya S pada konsentrasi peroksida, yang ditentukan dengan titrasi:

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

Hidrogen peroksida H2O2 digunakan sebagai peroksida.

Kemudian data yang diperoleh dari persamaan (3) dan (9) dibandingkan. Berdasarkan perbandingan dan K, kesimpulan dibuat tentang kesepakatan mekanisme reaksi yang mendasari penentuan peroksida dengan metode ini. Ditemukan bahwa dalam kisaran konsentrasi peroksida ini dan K memang cocok satu sama lain dan oleh karena itu keduanya dapat digunakan untuk menentukan bilangan peroksida.

Chemiluminescence diamati dalam media alkalin yang mengandung luminol (5-amino-1,2,3,4-tetrahydro-1,4-phthalazinedione, 3-aminophthalic hydrazide, H2L). Itu direkam menggunakan pengaturan chemiluminescent, termasuk photomultiplier vakum kaca. Fotomultiplier ditenagai oleh penyearah tegangan tinggi (7) yang digabungkan ke blok (9) yang memperkuat sinyal fotomultiplier, yang direkam pada tampilan monitor komputer (5).

Beras. 2. Pendaftaran chemiluminescence dari produk yang dianalisis: 1 - pompa dosis; 2 - ruang tahan cahaya; 3 - cermin; 4 - kuvet; 5 - sistem komputer; 6 - pengganda foto; 7 - penyearah tegangan tinggi; 8 - perangkat yang memungkinkan Anda menentukan wilayah spektral radiasi chemiluminescent; 9 - blok penguatan sinyal photomultiplier

Sebuah pompa dosis (1) diperlukan untuk memasukkan sampel yang dianalisis ke dalam kuvet (4) yang berisi larutan luminol chemiluminescent. Dispenser ini bertindak sebagai pengaduk untuk sampel yang disuntikkan dengan larutan chemiluminescent. Untuk meningkatkan laju reaksi dan intensitas chemiluminescence, larutan kalium ferricyanide ditambahkan ke luminol. Pencampuran dilakukan dengan gelembung udara yang diperoleh dengan memompa udara melalui cairan larutan dengan pompa. Cermin (3) yang terletak di ruang kedap cahaya (2) berfungsi untuk pengumpulan cahaya yang lebih baik dari insiden radiasi chemiluminescent pada katoda foto dari pengganda foto (6) yang dipasang di ruang kedap cahaya. Dispenser memungkinkan Anda memasukkan komponen cairan yang diinginkan ke dalam kuvet tanpa membuka ruang kedap cahaya (2) selama percobaan. Dalam hal ini, cairan ini masuk ke kuvet (4) melalui tabung kaca atau plastik. Sistem komputer memungkinkan Anda untuk mendaftarkan ketergantungan intensitas luminesensi I pada waktu t, yaitu kinetika chemiluminescence:

Sistem komputer mencerminkan konstanta naik dan turun dalam fungsi I = f(t), yang terkonjugasi dengan konstanta laju reaksi yang menyebabkan chemiluminescence, yaitu dengan kinetikanya. Perangkat (8) termasuk dalam ruang chemiluminescent, yang memungkinkan untuk menentukan wilayah spektral radiasi chemiluminescent, yaitu ketergantungan:

saya = f1(λ). (sebelas)

Blok ini adalah kaset dalam bentuk disk, di mana filter batas dipasang. Perubahan filter cahaya dilakukan dengan memutar kaset disk pada sumbu horizontal yang menghubungkan pusat bidang filter cahaya dan bidang fotokatoda dari photomultiplier.

Proses pengukuran dilakukan sebagai berikut:

1. Respons fotomultiplier terhadap perubahan tegangan suplai dan perubahan intensitas sumber cahaya referensi yang jatuh pada katodanya diatur.

2. Kuvet diisi dengan larutan luminol dalam media basa.

3. Dispenser diisi dengan sampel yang dianalisis.

4. Ketergantungan intensitas chemiluminescence pada waktu t dicatat. Chemiluminescence dipantau sampai waktu t1, di mana perubahan I1 dari waktu t minimal: I1 = f1(t).

5. Sebagian dari larutan yang dianalisis diumpankan menggunakan dispenser.

6. Kemiluminesensi sampel yang dianalisis diamati, kinetikanya adalah I = f(t).

pada gambar. Gambar 3 menunjukkan grafik ketergantungan fungsi (I1 = f1(t)), terkonjugasi dengan grafik (I = f(t)), setelah pengenalan solusi yang dianalisis.

Seperti yang dapat dilihat dari gambar. 3, intensitas chemiluminescence perubahan luminol: kenaikan tajam diikuti oleh penurunan tajam luminescence setelah penambahan sampel yang dianalisis.

Karena peningkatan chemiluminescence selama oksidasi luminol dikaitkan dengan pembentukan peroksida, penurunan intensitas chemiluminescence setelah pengenalan sampel yang dianalisis menunjukkan penurunan jumlah mereka. Oleh karena itu, kita dapat berbicara tentang adanya aktivitas antioksidan dalam senyawa yang membentuk sampel yang dianalisis.

Perlu dicatat bahwa ekstrak dandelion yang diperoleh dengan distilasi suhu rendah kering, yang mengandung senyawa fenolik yang dikenal dengan aktivitas antioksidannya yang tinggi, digunakan sebagai sampel yang dianalisis.

Beras. Gambar 3. Grafik ketergantungan fungsi (I1 = f1(t)), terkonjugasi dengan grafik (I = f(t)), setelah pengenalan solusi yang dianalisis

Selain itu, selama percobaan ditemukan bahwa menggunakan chemiluminescence dimungkinkan untuk menentukan jumlah peroksida dalam sistem superdilusi, yang penting untuk menilai permulaan oksidasi produk, misalnya, selama penyimpanannya.

Dengan demikian, penelitian yang dilakukan telah menunjukkan bahwa metode untuk menentukan peroksida dalam produk, berdasarkan chemiluminescence luminol dalam media alkali, memungkinkan untuk mengevaluasi aktivitas antioksidan zat makanan dan dapat digunakan untuk menetapkan sifat antioksidan dari berbagai makanan. senyawa.

Peninjau:

Litvinova E.V., Doktor Ilmu Teknik, Profesor Departemen Teknologi, Organisasi dan Kebersihan Makanan, OrelGIET, Orel;

Kovaleva O.A., Doktor Ilmu Biologi, Direktur INITs, FSBEI HPE "Universitas Agraria Negeri Oryol", Orel.

Karya tersebut telah diterima oleh redaksi pada tanggal 08 November 2013.

Tautan bibliografi

Panichkin A.V., Bolshakova L.S., Milentiev V.N., Sannikov D.P., Kazmin V.M. PENGGUNAAN CHEMILUMINESCENCE UNTUK EVALUASI SIFAT ANTIOKSIDAN NUTRIEN // Penelitian Dasar. - 2013. - No. 10-11. – S.2436-2439;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32810 (tanggal akses: 17/12/2019). Kami menyampaikan kepada Anda jurnal-jurnal yang diterbitkan oleh penerbit "Academy of Natural History"

Portal untuk siswa. Latihan mandiri

1.4 Metode penelitian untuk antioksidan

anotasi artikel ilmiah tentang ilmu kimia, penulis artikel ilmiah - Georgy Konstantinovich Vladimirov, E. V. Sergunova, D. Yu. Izmailov, Yu. A. Vladimirov

Topik-topik yang berkaitan makalah ilmiah dalam ilmu kimia, penulis makalah ilmiah - Georgy Konstantinovich Vladimirov, E. V. Sergunova, D. Yu. Izmailov, Yu. A. Vladimirov

Penentuan chemiluminescent kapasitas antioksidan total dalam bahan tanaman obat

Teks karya ilmiah pada topik "Metode chemiluminescent untuk menentukan kapasitas antioksidan total pada bahan tanaman obat"

Tautan bibliografi

ARTIKEL TERKAIT