Metoda capcană pentru determinarea activității antioxidante. Metodă de determinare a activității antioxidante totale

Invenţia se referă la industria alimentară şi poate fi utilizată pentru a determina activitatea antioxidantă totală. Metoda se efectuează după cum urmează: analitul interacționează cu reactivul 0,006 M Fe(III) - 0,01 M o-fenantrolină. Acidul ascorbic (AA) interacționează cu același reactiv, care este adăugat într-un raport de 1:100. Apoi incubat timp de cel puțin 90 de minute și fotometrul la 510±20 nm. După aceea, se stabilește dependența valorii semnalului analitic de cantitatea de substanță și se calculează valoarea AOA totală. Metoda prezentată permite determinarea mai puțin consumatoare de timp și mai fiabilă a activității antioxidante totale a materialelor vegetale și a produselor alimentare pe baza acesteia. 2 w.p. f-ly, 1 ill., 5 tab.

Invenția se referă la chimia analitică și poate fi utilizată în determinarea activității antioxidante totale (AOA) a materialelor vegetale și a produselor alimentare pe baza acesteia.

Metodă coulometrică cunoscută pentru determinarea AOA totală a ceaiului, bazată pe interacțiunea extractelor apoase ale produsului cu compușii brom generați electric (I.F. Abdulin, E.N. Turova, G.K. Chemistry, 2001, vol. 56, nr. 6, pp. 627-). 629). Alegerea compușilor de brom electrogenerați ca titrant se datorează capacității lor de a intra în diferite reacții: radical, redox, substituție electrofilă și adăugare prin legături multiple. Acest lucru face posibilă acoperirea unei game largi de compuși biologic activi ai ceaiului cu proprietăți antioxidante. Dezavantajele metodei sunt posibilitatea reacției de bromurare cu substanțe care nu sunt antioxidante, precum și exprimarea valorii rezultate a AOA total în unități de cantitate de energie electrică (kC/100 g), ceea ce face dificilă evaluarea. rezultatele.

O metodă voltametrică cunoscută pentru determinarea activității antioxidante totale prin modificarea relativă a curentului de electroreducere a oxigenului în intervalul de potențial de la 0,0 la -0,6 V (rel. sat. c.s.e.) pe un electrod cu peliculă de mercur (Pat. IPC 7 G 01) N 33/01 Metoda voltametrică pentru determinarea activității totale a antioxidanților / E. I. Korotkova, Yu. Dezavantajul acestei metode este apariția reacțiilor electrochimice secundare, care reduce eficiența determinării antioxidanților, ceea ce duce la scăderea fiabilității rezultatelor.

O metodă cunoscută pentru controlul AOA total al agenților antioxidanți profilactici și terapeutici pentru peroxidarea lipidelor la aldehidă malonică cu detecție spectrofotometrică sau chemiluminiscentă (Pat. 2182706, Rusia, IPC 7 G 01 N 33/15, 33/52. funds / I.I,uchenko) Basov A.A., Fedosov S.R. - Nr. 2001101389/14; cerere 15.01.2001; publ. 20.05.2002). În același timp, activitatea antioxidantă este invers proporțională cu nivelul produselor de peroxidare a lipidelor. Dezavantajul acestei metode poate fi considerat o gamă limitată de obiecte analizate, deoarece în aceste condiții se determină antioxidanți dintr-un singur grup, lipidele.

O metodă cunoscută pentru determinarea AOA totală a unui extract de plantă, care constă în incubarea extractului cu linetol și sulfat de fier (II), inițierea reacției de oxidare prin iradiere UV și interacțiunea ulterioară cu acidul tiobarbituric în prezența tritonului X-100 ( Cerere 97111917/13, Rusia, IPC 6 G 01 N 33/00 Metodă de determinare a activității antioxidante totale / Rogozhin VV - Apl. 08.07.1997; publ. 10.06.1999). Când se efectuează spectrofotometrie, se folosește un amestec de etanol și cloroform într-un raport de 7:3. Valoarea AOA a unui material biologic este determinată de raportul dintre acumularea produsului de reacție - malondialdehidă într-o probă care conține un extract și o probă cu un prooxidant. Dezavantajul acestei metode constă în posibilitatea unor reacții secundare în timpul iradierii UV, ceea ce reduce fiabilitatea rezultatelor analizei.

Metodele enumerate pentru determinarea AOA totală prezintă o serie de dezavantaje: intensitate ridicată a muncii, fiabilitate scăzută, valoarea măsurată a AOA totală nu este legată și nu este comparabilă cu nicio substanță convențională.

Cel mai apropiat analog al invenției revendicate este o metodă de determinare a AOA totală a plantelor medicinale prin măsurarea chemiluminiscenței care apare la reacția cu luminolul în prezența unui agent oxidant peroxid de hidrogen (M.Kh. iarba canar prin chemiluminiscență // Journal of Chimie analitică, 2004, V.59, Nr. 1, P.84-86). Pentru o evaluare cantitativă a AOA totală, au fost comparate capacitatea de reducere a extractului de materii prime medicinale și activitatea unui antioxidant puternic - acid ascorbic în cantitate de 25-110 μg. În comparație cu metodele de mai sus, în prototip, peroxidul de hidrogen este utilizat ca agent oxidant, interacționând cu o gamă largă de antioxidanți, iar valoarea măsurată a AOA totală a obiectului este determinată și exprimată în raport cu acidul ascorbic, care este un antioxidant comun, care face posibilă obținerea unor rezultate fiabile, păstrând în același timp alte dezavantaje. Dezavantajele includ și complexitatea echipamentului utilizat în metodă.

Obiectivul tehnic al invenției revendicate este dezvoltarea unei metode mai puțin consumatoare de timp și fiabile pentru determinarea activității antioxidante totale a materialelor vegetale și a produselor alimentare pe baza acesteia.

Pentru a rezolva problema tehnică, se propune interacțiunea analitului cu reactivul 0,006 M Fe (III) - 0,01 M o-fenantrolină și acid ascorbic (AA) cu același reactiv, care se adaugă în raport de 1:100. , incubat cel puțin 90 de minute, fotometrul la 510±20 nm, urmat de stabilirea dependenței semnalului analitic de cantitatea de substanță și calcularea AOA totală. În special, calculul poate fi efectuat conform formulei (I), derivată din ecuația corespondenței cantitative dintre obiectul studiat și acidul ascorbic:

unde a, b sunt coeficienții din ecuația de regresie pentru dependența semnalului analitic de cantitatea de AA;

a", c" - coeficienți în ecuația de regresie pentru dependența semnalului analitic de cantitatea obiectului studiat;

x soare. - masa agentului reducător studiat (probă), mg.

Utilizarea reactivului propus în aceste condiții ne-a permis extinderea domeniului liniar și reducerea limitei inferioare a cantităților determinate de acid ascorbic. Setul propus de caracteristici esențiale vă permite să determinați AOA total al unei game largi de materiale vegetale și produse alimentare pe baza acestuia.

Ecuațiile de corespondență cantitativă leagă dependența semnalului analitic de cantitatea de acid ascorbic și dependența semnalului analitic de cantitatea obiectului studiat, cu condiția ca activitatea antioxidantă să fie egală.

După prelucrarea rezultatelor măsurătorilor fotometrice ale mărimii semnalului analitic prin metoda celor mai mici pătrate (K. Derffel Statistics in analytical chemistry. - M .: "Mir", 1994. S. 164-169; A.K. Charykov Mathematical processing of the rezultate ale analizei chimice - L .: Chemistry, 1984. S.137-144) aceste dependențe au fost descrise printr-o funcție de regresie liniară: y=ax+b, unde a este coeficientul de regresie, b este un membru liber. Coeficientul a din ecuația de regresie este egal cu tangentei pantei dreptei la axa x; coeficientul b - distanța de-a lungul axei y de la origine (0,0) până la primul punct (x 1 , y 1).

Coeficienții a și b se calculează cu formulele:

Ecuația de regresie pentru dependența AS de cantitatea de acid ascorbic la un moment dat are forma:

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

ecuația de regresie pentru dependența AS de cantitatea obiectului studiat (agent reducător):

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

unde pentru AK, pentru VOST este densitatea optică a soluției fotometrice;

x AK (mg), x VOST (mg) - concentrația de acid ascorbic (agent reducător) în soluție;

apoi, prin echivalarea valorilor funcțiilor, obținem formula (I) pentru calcularea activității antioxidante a obiectului studiat în unități din cantitatea (mg) de acid ascorbic.

Desenul arată dependența semnalului analitic de cantitatea de agent reducător.

Densitatea optică a soluțiilor analizate a fost măsurată pe un colorimetru fotoelectric KFK-2MP.

Se știe (F. Umland, A. Yasin, D. Tirik, G. Vunsch Compuși complexi în chimia analitică - M.: Mir, 1975. - 531 p.) că o-fenantrolina formează cu fierul un chelat solubil în apă ( II) culoare roșu-portocalie, care se caracterizează printr-un maxim de absorbție la λ=512 nm. Prin urmare, în metoda propusă, fotometria este efectuată la λ=510±20 nm.

Optimizarea compoziției reactivului și a cantității acestuia introdusă în reacție s-a realizat pe baza rezultatelor planificării multifactoriale a experimentului folosind metoda Piața Latină, care a constat în modificarea tuturor factorilor studiați în fiecare experiment și fiecare nivelul fiecărui factor o singură dată îndeplinește diferite niveluri ale altor factori. Acest lucru vă permite să identificați și să evaluați separat efectul cauzat de fiecare factor studiat.

Au fost utilizați următorii factori: cantitățile de Fe(III), o-fenantrolină și volumul de reactiv introdus în reacție. Combinația de factori ar trebui să ofere o gamă largă de liniaritate a semnalului analitic (AS) cu sensibilitate suficientă, pe de o parte, și stabilitate a reactivului în timp, pe de altă parte. Acest lucru a făcut posibilă evidențierea următoarelor niveluri pentru fiecare factor:

cantitatea de Fe(III): 0,003 M (A1); 0,006 M (A2); 0,009 M (A3);

cantitate de o-fenantrolină: 0,01 M (B 1); 0,02 M (B2); 0,03 M (B3);

volum de reactiv: 0,5 ml (C 1); 1,0 ml (C2); 2,0 ml (C3) (Tabelul 1).

Pentru a selecta combinația optimă de niveluri de factori, s-au obținut dependențe de calibrare ale AS de cantitatea de acid ascorbic în intervalul de la 10 la 150 μg (ceea ce este necesar pentru a confirma liniaritatea funcției), ecuația de regresie a dependenței obținute a fost calculat și apoi valoarea AS la o cantitate dată (120 μg) de acid ascorbic. Astfel, pentru fiecare compoziție a reactivului (factorii A, B), a fost selectat volumul (factorul C), la care valoarea AC este maximă. Acest lucru a făcut posibilă reducerea numărului de combinații luate în considerare la nouă (Tabelul 2).

Comparând SA total pentru fiecare nivel, s-au identificat sumele cu valoarea maximă: ΣA 2 (0,991); ΣB 1 (1,066); ΣC2 (1,361). Aceasta a făcut posibilă concluzia că compoziția reactivului este optimă: 0,006 M Fe (III) - 0,01 M o-fenantrolină cu volumul ei introdus în reacție, 1,0 ml la 100 ml soluție.

La concentrația optimă a reactivului, am studiat modificarea dependenței AS de concentrația acidului ascorbic și a unor agenți reducători obișnuiți în obiectele naturale (tanin, rutina, quercetină) la diferiți timpi de incubare a amestecului de reacție (30, 60). , 90, 120 min). S-a constatat că pentru toți agenții reducători studiați, dependența AS de conținutul lor este liniară în intervalul 10-150 μg (vezi desen) și valoarea AS depinde de timpul de incubare (tabelul 3).

Din desen se poate observa că modificarea AC sub acțiunea rutinei este nesemnificativă, taninul se apropie, iar quercetina depășește aceeași dependență de acidul ascorbic. Luând în considerare modificarea AC din momentul incubației pentru toți agenții reducători studiați (Tabelul 3), s-a constatat că stabilizarea semnalului analitic în timp se observă de la 90 de minute.

Tabelul 3 Modificarea SA a agenților reducători în timp
Substanța de testat	m substanțe, mg / cm 3	Semnal analitic
Substanța de testat	m substanțe, mg / cm 3	Timpul de incubare a amestecului de reacție, min
30	60	90	120
Vitamina 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
Quercetină	10	0,031	0,044	0,051	0,053
100	0,420	0,431	0,438	0,442

Pentru a dovedi natura de însumare a valorii AOA determinate, a fost studiat efectul reactivului Fe (III) - o-fenantrolină asupra soluțiilor model, care au inclus agenți reducători: tanin, rutina, quercetină și acid ascorbic în diferite rapoarte. Tabelul 4 prezintă rezultatele analizei amestecurilor model.

Tabelul 4 Rezultatele analizei amestecurilor model (P=0,95; n=3)
Numărul de componente din amestec	AOA total, calculat, mcgAA	AOA total, găsit, mcgAA
introdus	AOA total, calculat, mcgAA	AOA total, găsit, mcgAA	în ceea ce privește AK
AK	Tanin	Rutin	Quercetină	AK	Tanin	Rutin	Quercetină
-	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

Calculul valorii teoretice a AOA total a fost efectuat conform ecuaţiilor de corespondenţă cantitativă care caracterizează capacitatea antioxidantă a agentului reducător studiat faţă de acidul ascorbic, în condiţii de activitate antioxidantă egală: .

Valoarea AOA experimentală (găsită) a fost calculată utilizând ecuația de regresie medie pentru dependența AS de cantitatea de acid ascorbic. Din rezultatele prezentate în Tabelul 4, se poate observa că valorile AOA obţinute experimental sunt de acord satisfăcător cu cele calculate teoretic.

Astfel, valoarea determinată a AOA este un indicator total, iar determinarea valorii sale folosind ecuațiile de corespondență cantitativă este corectă.

Metoda propusă a fost testată pe probe reale. Pentru a determina AOA totală a unei probe reale sau a extractului acesteia, dependențele de calibrare ale AS de cantitatea de analit și acid ascorbic au fost obținute la un timp de incubare a amestecului de reacție de cel puțin 90 de minute. Calculul AOA total a fost efectuat conform formulei (I) și exprimat în mg de acid ascorbic per gram de obiect de testat (mgAA/g).

Pentru a confirma corectitudinea metodei propuse, aceste probe au fost testate conform metodelor cunoscute, evaluând conținutul de acid ascorbic (GOST 24556-89 Produse procesate din fructe și legume. Metode de determinare a vitaminei C) și agenții reducători predominanți: în ceai. - tanin (GOST 19885-74 Ceai. Metode de determinare a conținutului de tanin și cofeină), în măceșe - cantitatea de acizi organici (GOST 1994-93 Măceșe. Specificații) (tabelul 5).

], cu toate acestea, definiția antioxidanților ca compuși chimici nu oferă o imagine completă a proprietăților protectoare ale obiectului studiat: aceștia sunt determinati nu numai de cantitatea unuia sau altul antioxidant, ci și de activitatea fiecăruia dintre ei. . Activitatea antioxidantă sau activitatea antioxidantă, AOA, este constanta de viteză pentru reacția unui antioxidant cu un radical liber (kInH). Metoda chemiluminiscenței (CL) face posibilă determinarea cantității totale de radicali pe care antioxidanții îi leagă în probă (capacitate antioxidantă totală, TAU), iar atunci când se utilizează metoda de modelare matematică a cineticii CL, de asemenea, viteza de formare și reacție a radicali cu antioxidanți, adică AOA [ , , ].

Cea mai comună modificare a metodei chemiluminiscenței pentru determinarea capacității antioxidante totale se bazează pe utilizarea luminolului ca activator al chemiluminiscenței [ , , , ]. O probă este plasată în cuva chemiluminometrului cu adaos de luminol, peroxid de hidrogen și un compus capabil să genereze radicali ca urmare a descompunerii spontane (termoliza), de exemplu, 2,2'-azobis-(2-amidinopropan) diclorhidrat (ABAP): ABAP → 2R. În prezenţa oxigenului molecular, radicalul alchil R formează un radical peroxil ROO : R + O 2 → ROO . În plus, radicalul peroxil oxidează sonda chemiluminiscentă luminol (LH 2), iar radicalul luminol (LH ) se formează: ROO + LH 2 → ROOH + LH . Din LH, prin formarea intermediarilor (hidroperoxid de luminol și endoperoxid de luminol), se formează o moleculă din produsul final al oxidării luminolului, acidul aminoftalic, în stare excitată electronic, care emite un foton și, ca urmare, se observă chemiluminiscența. . Intensitatea CL este proporțională cu rata de producție de fotoni, care, la rândul său, este proporțională cu concentrația staționară de LH din sistem. Interacționând cu radicalii, antioxidanții întrerup lanțul de transformări descris și previn formarea unui foton.

Compușii supuși termolizei nu sunt singura sursă posibilă de radicali în analiza capacității antioxidante a unei probe prin metoda chemiluminiscentă. Alternativele sunt sistemele peroxidază de hrean–peroxid de hidrogen [ , ], hemin–peroxid de hidrogen, citocrom cu–cardiolipină–peroxid de hidrogen etc. Schema reacțiilor de oxidare a luminolului de către peroxidaze este considerată în lucrarea lui Cormier și colab. .

Curbele cinetice CL pentru aceste sisteme reflectă două etape ale reacției: stadiul creșterii intensității CL și stadiul unui platou sau o scădere treptată a luminiscenței, când intensitatea CL fie este constantă, fie scade lent. Lucrarea descrie două abordări de măsurare a capacității antioxidante totale care iau în considerare această caracteristică a curbelor. Metoda TRAP (Total Reactive Antioxidant Potential) se bazează pe măsurarea perioadei de latentă a CL τ și pot fi utilizate pentru determinarea antioxidanților precum trolox sau acid ascorbic: se caracterizează printr-o valoare ridicată a constantei vitezei de reacție cu radicalii și din acest motiv pot fi numiți antioxidanți puternici. În perioada de latentă are loc oxidarea lor completă. Metoda TAR (Total Antioxidant Reactivity) măsoară gradul de stingere a chemiluminiscenței q la platoul sau la maximul curbei chemiluminiscente: formula , unde I este intensitatea chemiluminiscenței fără antioxidant, iar I 1 este intensitatea CL în prezența unui antioxidant. Această metodă este utilizată dacă sistemul conține predominant antioxidanți slabi cu constante de interacțiune cu rată scăzută cu radicalii - mult mai scăzută în comparație cu constanta luminolului.

Acțiunea antioxidanților se caracterizează nu numai prin indicatori τ și q. După cum se poate observa din [ , ], efectul unor antioxidanți precum acidul uric în sistemul hemin-H2O2-luminol sau tocoferol, rutina și quercetina în citocrom cu–cardiolipină–H 2 O 2 –luminol, caracterizată printr-o modificare a ratei maxime de creștere a CL ( vmax). După cum arată rezultatele modelării matematice a cineticii, valorile constantelor de viteză ale interacțiunii acestor antioxidanți cu radicalii sunt apropiate de valoarea constantei luminolului, prin urmare, astfel de antioxidanți pot fi numiți antioxidanți cu putere medie.

Dacă materialul studiat, în special materiile prime vegetale, conținea un singur tip de antioxidanți, atunci conținutul acestora ar putea fi caracterizat de unul dintre cei trei indicatori enumerați mai sus ( τ , q sau vmax). Dar materiile prime vegetale conțin un amestec de antioxidanți de diferite puteri. Pentru a rezolva această problemă, unii autori [ , , , ] au folosit modificarea sumei luminii chemiluminiscenței într-un anumit timp ∆S, calculat prin formula , unde ∆ S0și ∆ S S- Sumele luminii CL pentru un timp dat tîn probele de control, respectiv de testare. Timpul ar trebui să fie suficient pentru oxidarea tuturor antioxidanților din sistem, adică pentru ca curba CL a probei de testat să atingă nivelul curbei CL a probei martor. Acesta din urmă sugerează că cercetătorii ar trebui să înregistreze nu numai suma luminoasă a luminiscenței, ci și să înregistreze curba cinetică CL pentru un timp suficient de lung, ceea ce este departe de a fi realizat întotdeauna.

Deoarece toți indicatorii măsurați depind de dispozitiv și de condițiile de măsurare, efectul antioxidant al unei substanțe din sistemul studiat este de obicei comparat cu efectul unui antioxidant luat ca standard, de exemplu, Trolox [ , ].

Sistemul peroxidază de hrean-peroxid de hidrogen a fost utilizat pentru a analiza capacitatea antioxidantă totală a materialelor vegetale de mulți autori. În lucrări [ , ] perioada latentă a CL (metoda TRAP) a fost utilizată pentru estimarea cantității de antioxidanți din probe, iar în lucrări [ , , ] s-a folosit aria de sub curba de dezvoltare CL. Cu toate acestea, lucrările enumerate nu oferă o justificare clară pentru alegerea unuia sau a altuia parametru pentru estimarea TAU.

Scopul studiului a fost de a determina modul în care raportul de antioxidanți de diferite tipuri afectează TAU și de a modifica metoda chemiluminiscenței în așa fel încât să se poată determina cu mai multă acuratețe TAU din materialele vegetale. Pentru a face acest lucru, ne-am stabilit mai multe sarcini. În primul rând, să comparăm cinetica CL a obiectelor studiate cu cinetica antioxidanților standard de trei tipuri (puternic, mediu și slab) pentru a înțelege ce tip de antioxidanți au contribuția principală la TAE a obiectelor studiate. În al doilea rând, să se calculeze RAE al obiectelor studiate prin măsurarea scăderii sumei luminii CL sub acțiunea acestor obiecte în comparație cu acțiunea antioxidantului, care oferă cea mai mare contribuție la TAC.

MATERIALE ȘI METODE

Obiectele studiului au fost mostre industriale de fructe de păducel, frasin de munte și trandafir sălbatic produse de Krasnogorskleksredstva JSC (Rusia), precum și fructe de zmeură colectate de autori în regiunea Moscovei în condiții de creștere naturală și uscate la o temperatură de 60–80 ° C până când încetează extragerea sucului și deformările de presiune.

Reactivii pentru analiza capacităţii antioxidante prin metoda chemiluminiscentă au fost: KH2PO4, soluţie tampon 20 mM (pH 7,4); peroxidază din rădăcini de hrean (activitate 112 U/mg, M = 44 173,9), soluție apoasă 1 mM; luminol (5-amino-1,2,3,4-tetrahidro-1,4-ftalazindionă, hidrazida acidului 3-aminoftalic, M=177,11), soluţie apoasă 1 mM; peroxid de hidrogen (H202, M = 34,01), soluţie apoasă 1 mM; soluții de antioxidanți (acid ascorbic, quercetină, tocoferol). Toți reactivii au fost fabricați de Sigma Aldrich (SUA).

Decocturile de fructe de păducel, frasin de munte și trandafir sălbatic și o infuzie de fructe de zmeură au fost preparate conform metodologiei Farmacopeei de Stat a URSS, prevăzută în articolul de farmacopee generală „Infuzii și decocturi”.

Capacitatea antioxidantă totală a fost determinată prin înregistrarea chemiluminiscenței pe un chemiluminometru Lum-100 (DISoft, Rusia) folosind software-ul PowerGraph 3.3. Pentru a determina TAU în materiale vegetale, 40 µl de luminol la o concentrație de 1 mM, 40 µl de peroxidază de hrean la o concentrație de 0,1 µM, de la 10 la 50 µl de decoct sau infuzie (în funcție de concentrație) și tampon fosfat în cantitatea necesară pentru a aduce volumul total al probei la 1 ml. Cuveta a fost instalată în aparat și s-a înregistrat CL, observând semnalul de fundal. După 48 s de înregistrare a semnalului de fundal, 100 pl de H2O2 la o concentrație de 1 mM au fost adăugați în cuvă și înregistrarea CL a fost continuată timp de 10 min. Au fost preparate patru probe cu concentrații diferite ale fiecărui obiect din plante. CL a fost înregistrat, de asemenea, pentru soluții de acid ascorbic, quercetină și tocoferol la cinci concentrații diferite pentru fiecare dintre antioxidanți. Ulterior, TAU-ul probelor de decocturi și infuzii a fost recalculat pentru quercetină.

Concentrațiile de luminol, peroxidază de hrean și peroxid de hidrogen au fost selectate astfel încât să se determine capacitatea antioxidantă a extractelor apoase din materiale vegetale medicinale într-un timp rezonabil (nu mai mult de 10 min). În acest timp, curbele de chemiluminiscență pentru antioxidanții ascorbat și flavonoid quercetina (principalii antioxidanți ai materialelor vegetale) au atins un platou, ceea ce a indicat distrugerea completă a antioxidanților din sistem. Diluțiile probelor studiate și concentrațiile soluțiilor de antioxidanți standard (indicate în legendele figurilor) au fost selectate în așa fel încât toate curbele cinetice CL au fost măsurate la aceeași sensibilitate a instrumentului.

Capacitatea antioxidantă a fost calculată din modificarea zonei (∆ S) sub curba cinetică a chemiluminiscenței (suma luminii) cu adăugarea unei substanțe care conține un antioxidant. Pentru asta am contat S0 pentru sistemul fără antioxidant și din el s-a scăzut zona S S caracterizarea sistemului la care s-a adăugat antioxidantul. valoarea ∆ S depinde de sensibilitatea chemiluminometrului și de condițiile de măsurare. Raportul ∆ S/C V(Unde C- concentraţia materialului biologic studiat în cuvă, g/l, şi V- volumul cuvei, l) exprimă capacitatea antioxidantă a 1 g din materialul studiat, adică materiale vegetale.

Capacitatea antioxidantă ∆ S A o soluție dintr-un antioxidant standard, cum ar fi quercetina, plasată în același volum al amestecului de reacție. Raportul ∆ S A /C A V(Unde C A- concentratia in greutate a antioxidantului in cuva, g/l) exprima capacitatea antioxidanta a 1 g de antioxidant.

Pentru fiecare dintre antioxidanții standard a fost înregistrat semnalul din soluții de mai multe concentrații pentru a se asigura că calculele au fost efectuate în limitele unei relații liniare, iar rezultatele obținute au fost reproductibile. Într-adevăr, s-a obținut o dependență liniară (∆ S A = k A C A) semnal de la concentrația din care s-a calculat coeficientul stoichiometric kA. Conform criteriului Fisher, valorile obținute pentru antioxidanții standard kA semnificativ statistic cu o probabilitate de 0,975. Apoi, semnalul de la patru concentrații a fost înregistrat pentru fiecare dintre cele patru probe de plante, iar pentru toate probele o dependență liniară a semnalului de concentrație (∆ S = k C), care a fost folosit pentru a calcula coeficientul stoichiometric k. Cu o probabilitate de 0,975 (testul Fischer), valorile k obținute pentru probele de plante sunt semnificative statistic. Capacitatea antioxidantă totală a materialului vegetal în ceea ce privește greutatea antioxidantului standard (mg%) a fost găsită folosind formula .

Valorile au fost prezentate ca medie aritmetică ± abatere standard (M ± δ) la p

REZULTATELE STUDIULUI

Studiul cineticii chemiluminiscenței în prezența ascorbatului de sodiu (Fig. 1. Efectul ascorbatului de sodiu asupra cineticii chemiluminiscenței" data-note="Concentrațiile componentelor sistemului: luminol - 40 µM, peroxidază de hrean - 4 nM, peroxid de hidrogen - 100 µM. Curbe: 1 - proba martor; 2 - 0,05 µM; 3 - 0,10 µM; 4 - 0,15 µM; 5 - 0,2 µM; 6 - 0,25 µM ascorbat de sodiu. antioxidant este caracterizat printr-o perioadă de latentă când CL este aproape complet suprimată. este proporțională cu cantitatea de antioxidant din sistem.Totodată, nici panta curbelor CL și nici intensitatea CL pe platou nu se modifică.Aceasta se datorează faptului că acidul ascorbic este un antioxidant puternic care interceptează toți radicalii. format în sistem, inclusiv radicalii luminol, iar CL nu se dezvoltă până când tot ascorbatul este oxidat.

Alți cercetători au arătat, de asemenea, că rezultatele analizei chimice și valoarea TAU determinată prin metoda chemiluminiscentă adesea nu se potrivesc. În lucrare, capacitatea antioxidantă totală determinată în sistemul peroxidază-luminol-peroxid de hidrogen sa corelat cu conținutul de compuși triterpenici. Totuși, în lucrarea acelorași autori, în care o altă plantă a făcut obiectul de studiu, nu s-a observat nicio corelație între TAU și conținutul vreunui grup de substanțe, inclusiv flavonoide.

Aceste discrepanțe sunt legate de cel puțin trei factori. În primul rând, activitatea antioxidanților este importantă, adică rata interacțiunii lor cu radicalii, care este diferită pentru diferiții antioxidanți care formează proba de plantă. Potrivit lui Izmailov, constantele de viteză ale reacțiilor corespunzătoare pentru mexidol, tocoferol și quercetină sunt legate ca 0,04: 2: 60. În al doilea rând, fiecare moleculă antioxidantă, intrând într-o reacție chimică, poate intercepta un număr diferit de radicali. Conform lucrării, acizii quercetină, uric și ascorbic au interceptat 3,6 ± 0,1, 1,4 ± 0,1 și, respectiv, 0,5 ± 0,2 radicali per moleculă antioxidantă reacționată (a fost folosit sistemul hemin–H 2 O 2 – luminol). În al treilea rând, rezultatele studiului ar putea fi influențate de prezența activității peroxidazei în probele de plante în sine, ca și în lucrare, precum și de prezența calciului în probe, care, așa cum se arată în lucrare, este capabil să crească activitatea peroxidazei de hrean în anumite condiţii. Acest lucru determină de obicei o intensitate CL mai mare pe platou decât pe curbele de control, ceea ce, totuși, nu am observat-o.

Primul factor limitează drastic utilizarea unui astfel de parametru ca modificare a sumei luminii, deoarece timpul de măsurare a chimioluminiscenței ar trebui să fie mai lung decât timpul de consum al tuturor antioxidanților din proba de testat. Apropierea acestui moment poate fi judecată doar prin măsurarea cineticii chemiluminiscenței. În plus, contribuția antioxidanților slabi la OAE este puternic subestimată, deoarece timpul oxidării lor complete este de multe ori mai mare decât timpul acceptabil de măsurare (10-20 min).

De o importanță și mai mare este coeficientul stoichiometric al antioxidantului. Numărul de radicali n, interceptat de acesta, este egal cu , unde ρ - coeficientul stoichiometric, iar ∆ m- modificarea concentrației de antioxidant în timpul măsurării, în cazul nostru - concentrația inițială a substanței de testat în proba de testat.

Diferența de sumă luminoasă a strălucirii în absența unui antioxidant și în prezența acestuia este proporțională cu n. Numărul total de radicali interceptați este , unde ρi este coeficientul stoichiometric al unui anumit antioxidant și m i- concentratia acestuia in timpul masurarii. Numărul total de radicali interceptați nu este în mod evident egal cu cantitatea totală de antioxidanți, deoarece coeficienții ρi nu numai că nu sunt egale cu unitatea, dar diferă semnificativ și pentru diferiți antioxidanți.

Valoare n este proporțională cu diferența de sume de lumină măsurate într-un anumit timp între o probă care conține un antioxidant și o probă martor care nu conține antioxidanți: S = k n, Unde k- constanta coeficientului in aceleasi conditii de masurare.

Metoda avuta in vedere in articol permite determinarea capacitatii antioxidante totale, in timp ce analiza chimica permite determinarea continutului total de antioxidanti din produs. Prin urmare, metoda chemiluminiscenței pare a fi mai informativă decât analizele chimice.

Condițiile pe care le-am selectat pentru evaluarea capacității antioxidante totale a materiilor prime vegetale prin înregistrarea cineticii chemiluminiscenței într-un sistem format din peroxidază de hrean, peroxid de hidrogen și luminol (concentrațiile componentelor sunt de 4 nM, 100 μM și, respectiv, 40 μM; 20 mM). tampon fosfat, pH 7,4), a asigurat oxidarea antioxidantilor puternici (acid ascorbic) si a antioxidantilor moderati (quercetina) in 10 min. Această durată de măsurare este convenabilă și asigură calitatea necesară a măsurătorilor.

O analiză a cineticii chemiluminiscenței a arătat că în obiectele studiate (decocturi de rowan, trandafir sălbatic, fructe de păducel și infuzie de fructe de zmeură), principalii antioxidanți sunt antioxidanții cu tărie medie, inclusiv flavonoide, și antioxidanți cu tărie slabă (tocoferol etc. ). Pe baza scăderii sumei luminii chemiluminiscenței, a fost calculată capacitatea totală antioxidantă pentru obiectele studiate. Compararea valorilor TAU obținute cu rezultatele analizei chimice a arătat că produsele care conțin aceeași cantitate de antioxidanți cu rapoarte diferite pot diferi în capacitatea lor de a proteja eficient organismul de efectele nocive ale radicalilor liberi. Tehnica descrisă este promițătoare pentru studiul obiectelor din plante care conțin un amestec de diverși antioxidanți. În același timp, se caracterizează prin simplitate și costul scăzut al cercetării. Combinarea măsurării cineticii chemiluminiscenței cu modelarea matematică a reacțiilor nu numai că va automatiza procesul de determinare a TAU, dar va determina și contribuția grupurilor individuale de antioxidanți la indice.

munca de absolvent

1.4 Metode de cercetare pentru antioxidanți

activitatea antioxidantă se clasifică: după metodele de înregistrare a AOA manifestată (volumetrice, fotometrică, chemiluminiscentă, fluorescentă, electrochimică); după tipul sursei de oxidare; după tipul de compus oxidat; după metoda de măsurare a compusului oxidat.

Cu toate acestea, cele mai cunoscute metode pentru determinarea activității antioxidante sunt:

1 TEAC (capacitate antioxidantă echivalentă trolox): metoda se bazează pe următoarea reacție:

Metmioglobină + H 2 O 2 > Ferilglobină + ABTS > ABTS * + AO.

Metoda de echivalență Trolox (TEAC) se bazează pe capacitatea antioxidanților de a reduce cationii radicalilor 2,2-azinobis (ABTS) și, prin urmare, de a inhiba absorbția în partea cu lungime de undă lungă a spectrului (600 nm). Un dezavantaj semnificativ al metodei este reacția în două etape de obținere a unui radical. Acest lucru prelungește timpul de analiză și poate crește dispersarea rezultatelor, în ciuda faptului că se utilizează un set standardizat de reactivi pentru analiză.

2 FRAP (ferric reducing antioxidant power): metoda se bazează pe următoarea reacție:

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

Capacitate de reducere/antioxidantă a fierului (FRAP). Aici, se utilizează reacția de reducere a Fe(III)-tripiridiltriazină la Fe(II)-tripiridiltriazină. Cu toate acestea, această metodă nu poate determina unii antioxidanți, cum ar fi glutationul. Această metodă permite determinarea directă a antioxidanților cu greutate moleculară mică. La pH scăzut, reducerea complexului Fe(III)tripiridiltriazină la complexul Fe(II) este însoțită de apariția unei culori albastre intense. Măsurătorile se bazează pe capacitatea antioxidanților de a suprima efectul oxidativ al particulelor de reacție generate în amestecul de reacție. Această metodă este simplă, rapidă și cu un cost redus de execuție.

3 ORAC (capacitate de absorbție a radicalilor de oxigen): metoda se bazează pe următoarea reacție:

Fe (II) + H2O2 > Fe (III) + OH * + AO > OH * + Luminol.

Determinarea capacității de absorbție a radicalilor de oxigen (ORAC). În această metodă se înregistrează fluorescența substratului (ficoeritrina sau fluoresceină), care apare ca urmare a interacțiunii acestuia cu ROS. Dacă în proba de testat există antioxidanți, atunci se observă o scădere a fluorescenței în comparație cu proba de control. Această metodă a fost dezvoltată inițial de Dr. Guohua Cao la Institutul Național al Îmbătrânirii în 1992. În 1996, Dr. Cao sa alăturat Dr. Ronald Pryer într-un grup comun la Centrul de Cercetare pentru Îmbătrânire USDA, unde a fost o metodă semi-automatizată. dezvoltat.

4 TRAP (parametru antioxidant total de captare a radicalilor): metoda se bazează pe următoarea reacție:

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

Această metodă folosește capacitatea antioxidanților de a interacționa cu radicalul peroxil 2,2-azobis(2-amidinopropan) diclorhidrat (AAPH). Modificările TRAP constau în metode de înregistrare a unui semnal analitic. Cel mai adesea, în etapa finală a analizei, radicalul peroxi AAPH interacționează cu un substrat luminiscent (luminol), fluorescent (diacetat de diclorofluoresceină, DCFH-DA) sau alt substrat optic activ.

Derivatul de vitamina E solubil în apă Trolox (acid 6-hidroxi-2,5,7,8-tetrametilcroman-2-carboxi) este utilizat ca standard pentru metodele TEAC, ORAC și TRAP.

Recent, interesul pentru utilizarea metodelor electrochimice a crescut pentru evaluarea activității antioxidante. Aceste metode sunt analize extrem de sensibile și rapide.

Evaluarea activității antioxidante a unor produse alimentare se realizează prin metoda potențiometriei, bazată pe utilizarea proprietății substanțelor antioxidante de a participa la reacții redox datorate grupărilor enol (-OH) și sulfhidril (-SH).

Determinarea proprietăților antioxidante ale soluțiilor se bazează pe interacțiunea chimică a antioxidanților cu sistemul mediator, ceea ce duce la modificarea potențialului redox al acestuia. Celula electrochimică este un recipient care conține o soluție tampon K-Na-fosfat, un sistem mediator Fe(III)/Fe(II) și un electrod complex înainte de măsurarea potențialului redox. Activitatea antioxidantă este estimată în g-eq/L.

Metoda amperometrică pentru determinarea activității antioxidante se bazează pe măsurarea curentului electric care apare în timpul oxidării substanței de testat pe suprafața electrodului de lucru, aflat sub un anumit potențial. Sensibilitatea metodei amperometrice este determinată atât de natura electrodului de lucru, cât și de potențialul aplicat acestuia. Limita de detecție a detectorului amperometric de polifenoli, flavonoide la nivelul nano-picogramelor, la astfel de concentrații scăzute, există o probabilitate mai mică de influență reciprocă a diferiților antioxidanți în prezența lor comună, în special, manifestarea fenomenului de sinergie. . Dezavantajele metodei includ specificitatea acesteia: în aceste condiții, antioxidanții care ei înșiși sunt oxidați sau redusi în regiunea potențialelor de electroreducere a oxigenului nu pot fi analizați. Avantajele metodei includ rapiditatea, prostata și sensibilitatea.

Metoda coulometriei galvanostatice folosind oxidanți electrogenerați - metoda este aplicabilă analizei antioxidanților liposolubili.

Au fost dezvoltate diferite metode pentru determinarea acidului ascorbic:

o metodă amperometrică folosind un electrod de aluminiu modificat cu o peliculă de hexacianoferat de nichel(II) printr-o metodă simplă de imersie în soluție;

o metodă pentru determinarea testului spectrofotometric și vizual în fază solidă a acidului ascorbic folosind xerogel de acid silicic modificat cu reactiv Wawel și cupru (II) ca pulbere indicator;

determinarea chemiluminiscentă a acidului ascorbic poate fi efectuată prin metoda injectării în flux conform reacției chemiluminiscente a rodaminei B cu ceriu (IV) într-un mediu de acid sulfuric.

determinarea acidului ascorbic în intervalul 10 -8 -10 -3 g/cm 3 prin voltametrie anodică în medii apoase şi apos-organice.

Cea mai comună este metoda FRAP, deoarece este expresă, foarte sensibilă. În ultimele decenii, au fost dezvoltate un număr mare de varietăți de metode pentru determinarea activității antioxidante prin metoda FRAP (tabelul 1).

Tabelul 1 Dezvoltarea metodei FRAP și aplicarea acesteia pentru a determina activitatea antioxidantă a diferitelor obiecte

	Obiecte de analiză	Note
	plasma din sânge	t=4min. S-au studiat stoichiometria reacției și aditivitatea.
	Ceai, vin	Determinarea AOA datorată polifenolilor
		Sunt comparate valorile AOA ale diferitelor tipuri de ceai
Pulido, Bravo, Saura-Calixto	Soluții model	t=30min. S-a evidențiat influența solventului neapos
	Plante
	sânge, țesut	Metoda PIA. S-a verificat influența substanțelor străine.
Firuzi, Lacanna, Petrucci e.a.	Soluții model	S-a studiat sensibilitatea determinării diferitelor AO în funcție de structura lor și de potențialul redox.
Katalinic, Milos,	Vinuri diverse
Temerdashev, Tsyupko și alții.	Amestecuri model
Loginova, Konovalova	Medicamente. Pregătirile	metoda de test
Temerdashev, Tsyupko și alții.	Vinuri roșii seci	Corelarea AOA cu alți indicatori ai calității vinului
Tabelul 1 a continuat
	Amestecuri model	Sensibilitatea determinării diferitelor AO
Vershinin, Vlasova, Tsyupko	Amestecuri model	A fost dezvăluită non-aditivitatea semnalului cu lipsa unui agent oxidant
Anisimovici, Deineka și alții.	Soluții model	Sunt propuși parametri cinetici pentru estimarea AOA.

Note: etichetat convențional: analiza PIA-flow-injectare, TPTZ-tripiridiltriazină, DIP-2,2, -dipiridil, PHEN-o-fenantrolină, acid DPA-piridindicarboxilic, FZ-ferozină, AA-acid ascorbic, CT-catecol, t - timpul de expunere, min.

Interacțiunea dintre proteine și polielectroliți în soluții apoase

Pentru caracterizarea complecșilor proteină-polielectroliți sunt utilizate diferite metode de analiză. Metodele instrumentale oferă informații despre proprietățile structurale și optice, precum și determină dinamica și natura legării PEC...

Efectul compușilor d-Metal asupra vitezei de disociere a unei molecule de apă într-o membrană bipolară

În procesul de sinteză a noilor BPM, trebuie acordată o mare atenție studierii proprietăților probelor obținute pentru alegerea ulterioară a condițiilor de sinteză care să asigure îmbunătățirea caracteristicilor electrochimice ale membranelor sintetizate...

Medicamente de design și canabinoizi sintetici

Detectarea canabinoizilor sintetici în amestecuri de plante poate fi efectuată prin diferite metode fizico-chimice, cum ar fi cromatografia în gaz-spectrometrie de masă, gaz, strat subțire și cromatografia lichidă de înaltă performanță...

Dezvoltarea unei metode de determinare a flavonoidelor din materialele vegetale medicinale

Sinteza și proprietățile farmacologice ale chinolinone-2

Obiectul de studiu: Chinolinona-2. Metoda de cercetare: Cu ajutorul programului de calculator „Marvin JS”, a fost creată structura substanței. Apoi, ea a fost trimisă pe site-ul „http://www.way2drug.com/PASSOnline/predict.php” pentru investigații suplimentare...

Metodă termospectrală pentru studierea produselor de evaporare a unui polimer epoxidic

Tehnologie pentru obținerea chitosanului înalt purificat din coji de crustacee

Determinarea greutății moleculare a chitosanului Greutatea moleculară a chitosanului a fost determinată vâscometric conform metodei standard. Soluțiile cu o concentrație de 0,05 și 0,5 g/dl au fost preparate prin dizolvarea unei porțiuni cântărite de pulbere de polimer într-un tampon acetat (0...

Caracteristicile fizice și geografice ale teritoriului parcului natural

Cuvinte cheie

radical liber/antioxidant/ activitate antioxidantă / capacitatea antioxidantă totală / chemiluminiscenţă/ luminol / radical liber / antioxidant / activitate antioxidantă / capacitate antioxidantă totală / chemiluminescență / luminol

adnotare articol științific despre științe chimice, autor al articolului științific - Georgy Konstantinovich Vladimirov, E. V. Sergunova, D. Yu. Izmailov, Yu. A. Vladimirov

Materialele din plante medicinale sunt una dintre sursele de antioxidanți pentru organismul uman. Dintre metodele de determinare a conținutului de antioxidanți din obiectele vegetale, metoda analizei chemiluminiscente este larg răspândită. În lucrarea de față a fost folosită pentru estimare capacitatea antioxidantă totală(OAU) decocturi de fructe de rowan, trandafir sălbatic și păducel și infuzie de fructe de zmeură. Cinetica a fost înregistrată în experiment chemiluminiscenţăîntr-un sistem format din peroxidază de hrean, peroxid de hidrogen și luminol. Concentrațiile și volumele componentelor sistemului din probă au fost alese astfel încât antioxidanții puternici (acid ascorbic) și antioxidanții moderat puternici (quercetina) să fie complet oxidați în timpul de măsurare (10 min). Este propusă și justificată o metodă de calculare a TAU pe baza unei modificări a sumei luminii. chemiluminiscenţăîn prezenţa probelor de plante. Analiza cinetică chemiluminiscenţă a arătat că în obiectele studiate predomină antioxidanții de putere medie, inclusiv flavonoidele, și antioxidanții slabi (tocoferol etc.). Compararea valorilor TAU calculate pentru obiectele studiate și datele analizei chimice ale acestora au arătat că produsele care conțin aceeași cantitate de antioxidanți cu rapoarte diferite pe tipuri pot diferi în capacitatea lor de a proteja organismul de efectele nocive ale radicalilor liberi. Tehnica descrisă este promițătoare pentru studiul obiectelor din plante care conțin un amestec de antioxidanți de diferite tipuri.

Subiecte asemănătoare lucrări științifice în științe chimice, autor al lucrării științifice - Georgy Konstantinovich Vladimirov, E. V. Sergunova, D. Yu. Izmailov, Yu. A. Vladimirov

2016 / Georgiy Vladimirov, Sergunova E.V., Izmaylov D.Yu., Vladimirov Yu.A.
Determinarea antioxidanților prin chemiluminiscență activată folosind 2,2"-azo-bis(2-amidinopropan)
2012 / Alekseev A.V., Proskurnina E.V., Vladimirov Yu.A.
Acțiunea antioxidantă a dihidroquercetinei și rutinei în reacțiile peroxidazei catalizate de citocromul c
2008 / Demin E.M., Proskurnina E.V., Vladimirov Yu.A.
Evaluarea capacității oxidative și antioxidante a substraturilor biologice prin chemiluminiscență indusă de reacția Fenton
2016 / Piskarev Igor Mihailovici, I.P. Ivanova
Determinarea conținutului de lipohidroperoxizi în lipoproteinele din serul sanguin folosind sistemul microperoxidază-luminol
2011 / Teselkin Yuri Olegovich, Babenkova Irina Vladimirovna
Metode pentru studiul antioxidanților
2004 / Khasanov V. V., Ryzhova G. L., Maltseva E. V.
Activitatea antioxidantă a plantelor utilizate în etnomedicina din Tuva
2012 / Chekhani N.R., Teselkin Yu.O., Pavlova L.A., Kozin S.V., Lyubitsky O.B.
Studiul proprietăților antioxidante ale Fosprenil în diverse sisteme de testare biologică
2017 / A. V. Sanin, A. N. Narovlyansky, A. V. Pronin, T. N. Kozhevnikova, V. Yu. Sanina, A. D. Agafonova
Influența diferitelor doze de bifenili policlorurați asupra stării chemiluminiscenței spontane și induse de imunoglobuline dependente de luminol a sângelui integral
2016 / Gabdulkhakova I.R., Kayumova A.F., Samohodova O.V.
Evaluarea sistemului de peroxidare a lipidelor de protecție antioxidantă la copiii cu hipertensiune arterială esențială folosind metode de spectrofotometrie și chemiluminiscență
2014 / Natyaganova Larisa Viktorovna, Gavrilova Oksana Aleksandrovna, Kolesnikova Larisa Romanovna

Determinarea chimioluminiscentă a capacității antioxidante totale în materialul vegetal medicinal

Materialul vegetal medicinal este una dintre sursele de antioxidanți pentru organismul uman. Analiza chemiluminiscenței este una dintre metodele comune de determinare a conținutului de antioxidanți din materialele vegetale. În lucrarea noastră, analiza de chemiluminiscență a fost utilizată pentru a determina capacitatea antioxidantă totală (TAC) a decocturilor de fructe de frasin de munte, trandafir și păducel, precum și a infuziei de fructe de zmeură. Experimentele au stabilit cinetica chemiluminiscenței unui sistem format din peroxidază de hrean, peroxid de hidrogen și luminol. Concentrațiile și volumele componentelor sistemului au fost alese astfel încât antioxidanții puternici (acid ascorbic) și antioxidanții de forță medie (quercetina) să fie complet oxidați în timpul măsurării (10 minute). A fost propusă și fundamentată o metodă pentru calcularea TAC bazată pe modificări ale sumei luminii chemiluminiscenței în prezența mostrelor de plante. Analiza cineticii chemiluminiscenței a arătat că antioxidanții de forță medie domină în obiectele studiate, inclusiv flavonoidele și antioxidanții slabi (tocoferol și alții). Compararea valorilor TAC calculate pentru obiectele studiate și datele lor de analiză chimică a arătat că produsele care conțin aceeași cantitate de antioxidanți cu proporții diferite de antioxidanți în funcție de tipuri pot varia în capacitatea lor de a proteja organismul împotriva efectelor nocive ale radicalilor liberi. . Tehnica descrisă este una promițătoare pentru studiul obiectelor din plante care conțin un amestec de diferite tipuri de antioxidanți.

Textul lucrării științifice pe tema „Metoda chemiluminiscentă pentru determinarea capacității antioxidante totale în materiale vegetale medicinale”

metoda chemiluminiscenta pentru determinarea capacitatii antioxidante totale in materialele vegetale medicinale

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

1 Departamentul de Biofizică Medicală, Facultatea de Medicină Fundamentală, Universitatea de Stat din Moscova Lomonosov, Moscova

2 Departamentul de Farmacognozie, Facultatea de Farmacie,

I. M. Sechenov Prima Universitatea Medicală de Stat din Moscova, Moscova

Materialele din plante medicinale sunt una dintre sursele de antioxidanți pentru organismul uman. Dintre metodele de determinare a conținutului de antioxidanți din obiectele vegetale, metoda analizei chemiluminiscente este larg răspândită. În lucrarea de față, a fost utilizat pentru a evalua capacitatea antioxidantă totală (TOA) a decocturilor de fructe de rowan, trandafir sălbatic și păducel și infuzie de fructe de zmeură. În experiment, cinetica chemiluminiscenței a fost înregistrată într-un sistem format din peroxidază de hrean, peroxid de hidrogen și luminol. Concentrațiile și volumele componentelor sistemului din probă au fost alese astfel încât antioxidanții puternici (acid ascorbic) și antioxidanții moderat puternici (quercetina) să fie complet oxidați în timpul de măsurare (10 min). Este propusă și fundamentată o metodă de calculare a RAE bazată pe modificarea sumei luminii chemiluminiscenței în prezența mostrelor de plante. O analiză a cineticii chemiluminiscenței a arătat că în obiectele studiate predomină antioxidanții moderat puternici, inclusiv flavonoidele, și antioxidanții slabi (tocoferol etc.). Compararea valorilor TAU calculate pentru obiectele studiate și datele analizei chimice ale acestora au arătat că produsele care conțin aceeași cantitate de antioxidanți cu rapoarte diferite pe tipuri pot diferi în capacitatea lor de a proteja organismul de efectele nocive ale radicalilor liberi. Tehnica descrisă este promițătoare pentru studiul obiectelor din plante care conțin un amestec de antioxidanți de diferite tipuri.

Cuvinte cheie: radical liber, antioxidant, activitate antioxidantă, capacitate antioxidantă totală, chemiluminiscență, luminol

Finanțare: Această lucrare a fost susținută de Fundația Rusă pentru Știință, grant nr.14-15-00375.

Ex3 Corespondența trebuie adresată: Georgy Konstantinovici Vladimirov

119192, Moscova, Lomonosovsky pr-t, 31, clădirea 5; [email protected]

Articol primit: 10.03.2016 Articolul acceptat spre publicare: 18.03.2016

determinarea chimioluminiscentă a capacităţii antioxidante totale în materialul vegetal medicinal

1 Departamentul de Biofizică Medicală, Facultatea de Medicină Fundamentală, Universitatea de Stat din Moscova Lomonosov, Moscova, Rusia

2 Departamentul de Farmacognozie, Facultatea de Farmacie,

Prima Universitate Medicală de Stat Sechenov Moscova, Moscova, Rusia

Cuvinte cheie: radical liber, antioxidant, activitate antioxidantă, capacitate antioxidantă totală, chemiluminiscență, luminol

Finanțare: această lucrare a fost susținută de Fundația Rusă pentru Știință, grantul nr. 14-15-00375.

Mulțumiri: autorii îi mulțumesc lui Andrey Alekseev de la Universitatea de Stat Lomonosov din Moscova pentru asistența acordată în realizarea experimentului. Corespondența trebuie adresată: George Vladimirov

Lomonosovskiy Prospekt, d. 31, k. 5, Moscova, Rusia, 119192; [email protected] Primit: 10.03.2016 Acceptat: 18.03.2016

Radicalii liberi generați în organism perturbă structura membranelor celulare, ceea ce, la rândul său, duce la dezvoltarea diferitelor stări patologice. Efectul oxidativ distructiv al radicalilor este prevenit de sistemul de apărare antioxidant al organismului, în care compușii cu greutate moleculară mică - captatorii de radicali (capcane) joacă un rol important. Una dintre sursele de antioxidanți o reprezintă materiile prime din plante medicinale, precum și preparatele pe bază de acestea, studiul potențialului antioxidant al cărora ajută la creșterea efectului lor preventiv și terapeutic.

Principalele metode de determinare a antioxidanților sunt luate în considerare în lucrări, cu toate acestea, definiția antioxidanților ca compuși chimici nu oferă o imagine completă a proprietăților de protecție ale obiectului studiat: aceștia sunt determinate nu numai de cantitatea unuia sau altui antioxidant. , dar și prin activitatea fiecăruia dintre ei. Activitatea antioxidantă sau activitatea antioxidantă, AOA, este constanta de viteză pentru reacția unui antioxidant cu un radical liber (kInH). Metoda chemiluminiscenței (CL) face posibilă determinarea cantității totale de radicali pe care antioxidanții îi leagă în probă (capacitate antioxidantă totală, TAU), iar atunci când se utilizează metoda de modelare matematică a cineticii CL, de asemenea, viteza de formare și reacție a radicali cu antioxidanți, adică AOA.

Cea mai comună modificare a metodei chemiluminiscente pentru determinarea capacității antioxidante totale se bazează pe utilizarea luminolului ca activator al chemiluminiscenței. O probă este plasată în cuva chemiluminometrului cu adaos de luminol, peroxid de hidrogen și un compus capabil să genereze radicali ca urmare a descompunerii spontane (termoliza), de exemplu, 2,2"-azobis-(2-amidinopropan). ) diclorhidrat (ABAP):

În prezența oxigenului molecular, radicalul alchil R^ formează un radical peroxil ROO^:

ROO^ + LH2 ^ ROOH + LHv Din LH, prin formarea unor substanțe intermediare (hidroperoxid de luminol și endoperoxid de luminol), se formează o moleculă din produsul final al oxidării luminolului, acidul aminoftalic, în stare excitată electronic, care emite un foton. și, ca urmare, se observă chemiluminiscență. Intensitatea CL este proporțională cu rata de producție de fotoni, care, la rândul său, este proporțională cu concentrația staționară de LH din sistem. Interacționând cu radicalii, antioxidanții întrerup lanțul de transformări descris și previn formarea unui foton.

Compușii supuși termolizei nu sunt singura sursă posibilă de radicali în analiza capacității antioxidante a unei probe prin metoda chemiluminiscentă. Alternativele sunt peroxidază de hrean-peroxid de hidrogen, hemin-peroxid de hidrogen, citocrom c-cardiolipin-peroxid de hidrogen etc. Schema reacțiilor de oxidare a luminolului de către peroxidaze este luată în considerare în lucrările lui Cormier și colab. .

Curbele cinetice CL pentru aceste sisteme reflectă două etape ale reacției: etapa unei creșteri a intensității CL și etapa unui platou sau o scădere treptată a luminiscenței, când

Intensitatea CL este fie constantă, fie descrește lent. Lucrarea descrie două abordări de măsurare a capacității antioxidante totale care iau în considerare această caracteristică a curbelor. Metoda TRAP (Total Reactive Antioxidant Potential) se bazează pe măsurarea latenței CL t și poate fi utilizată pentru determinarea antioxidanților precum trolox sau acid ascorbic: se caracterizează printr-o constantă mare a vitezei de reacție cu radicalii și din acest motiv pot fi numiti antioxidanti puternici... În perioada de latentă are loc oxidarea lor completă. Metoda TAR (Total Antioxidant Reactivity) măsoară gradul de stingere a chemiluminiscenței q la platou sau la maximul curbei chemiluminiscenței:

unde I este intensitatea chemiluminiscenței fără un antioxidant și 11 este intensitatea CL în prezența unui antioxidant. Această metodă este utilizată dacă sistemul conține predominant antioxidanți slabi cu constante de interacțiune cu rată scăzută cu radicalii - mult mai scăzută în comparație cu constanta luminolului.

Acțiunea antioxidanților este caracterizată nu numai de indicatori ai t și c. După cum se poate observa din lucrări, acțiunea antioxidanților precum acidul uric în sistemul hemin-H202-luminol sau tocoferol, rutina și quercetina în sistemul citocrom c-cardiolipin-H202-luminol se caracterizează printr-o modificare a ratei maxime. de CL ridicare (utx). După cum arată rezultatele modelării matematice a cineticii, valorile constantelor de viteză ale interacțiunii acestor antioxidanți cu radicalii sunt apropiate de valoarea constantei luminolului, prin urmare, astfel de antioxidanți pot fi numiți antioxidanți cu putere medie.

Dacă materialul studiat, în special materiile prime vegetale, conținea un singur tip de antioxidanți, atunci conținutul acestora ar putea fi caracterizat prin unul dintre cei trei indicatori enumerați mai sus (m, q sau V). Dar materiile prime vegetale conțin un amestec de antioxidanți de diferite puteri. Pentru a rezolva această problemă, unii autori au folosit modificarea sumei luminii chemiluminiscenței într-un anumit timp DE, calculată prin formula

DE = DE0 - DE,

unde DE0 și DE5 sunt sume de lumină CL pentru un timp dat? în probele de control, respectiv de testare. Timpul ar trebui să fie suficient pentru oxidarea tuturor antioxidanților din sistem, adică pentru ca curba CL a probei de testat să atingă nivelul curbei CL a probei martor. Acesta din urmă sugerează că cercetătorii ar trebui să înregistreze nu numai suma luminoasă a luminiscenței, ci și să înregistreze curba cinetică CL pentru un timp suficient de lung, ceea ce este departe de a fi realizat întotdeauna.

Deoarece toți indicatorii măsurați depind de instrument și de condițiile de măsurare, efectul antioxidant al unei substanțe din sistemul studiat este de obicei comparat cu efectul unui antioxidant luat ca standard, cum ar fi Trolox.

Sistemul peroxidază de hrean-peroxid de hidrogen a fost utilizat pentru analiza capacității antioxidante totale a materialelor vegetale de către mulți autori. În lucrări, pentru estimarea cantității de antioxidanți din probe s-a folosit perioada de latentă CL (metoda TRAP), iar în lucrări s-a folosit aria de sub curba de dezvoltare CL. Cu toate acestea, aceste lucrări nu oferă o justificare clară

alegerea unuia sau altuia parametru pentru estimarea OAU.

Scopul studiului a fost de a determina modul în care raportul de antioxidanți de diferite tipuri afectează TAU și de a modifica metoda chemiluminiscenței în așa fel încât să se poată determina cu mai multă acuratețe TAU din materialele vegetale. Pentru a face acest lucru, ne-am stabilit mai multe sarcini. În primul rând, să comparăm cinetica CL a obiectelor studiate cu cinetica antioxidanților standard de trei tipuri (puternic, mediu și slab) pentru a înțelege ce tip de antioxidanți au contribuția principală la TAE a obiectelor studiate. În al doilea rând, să se calculeze TAE al obiectelor studiate prin măsurarea scăderii sumei luminii CL sub acțiunea acestor obiecte în comparație cu acțiunea antioxidantului, care oferă cea mai mare contribuție la TAE.

MATERIALE ȘI METODE

Obiectele studiului au fost mostre industriale de fructe de păducel, frasin de munte și măces produse de Krasnogorskleksredstva JSC (Rusia), precum și fructe de zmeură colectate de autori în regiunea Moscovei în condiții de creștere naturală și uscate la o temperatură de 60-80°C până când încetează izolarea sucului și deformările de presiune.

Reactivii pentru analiza capacității antioxidante prin metoda chemiluminiscentă au fost: KH2PO4, soluție tampon 20 mM (pH 7,4); peroxidază din rădăcini de hrean (activitate 112 U/mg, M = 44 173,9), soluție apoasă 1 mM; luminol (5-amino-1,2,3,4-tetrahidro-1,4-ftalazindionă, hidrazida acidului 3-aminoftalic, M=177,11), soluţie apoasă 1 mM; peroxid de hidrogen (H2O2, M = 34,01), soluție apoasă 1 mM; soluții de antioxidanți (acid ascorbic, quercetină, tocoferol). Toți reactivii au fost fabricați de Sigma Aldrich (SUA).

Capacitatea antioxidantă totală a fost determinată prin înregistrarea chemiluminiscenței pe un chemi-luminometru Lum-100 (DISoft, Rusia) folosind software-ul PowerGraph 3.3. Pentru a determina TAU în materiale vegetale, 40 µl de luminol la o concentrație de 1 mM, 40 µl de peroxidază de hrean la o concentrație de 0,1 µM, de la 10 la 50 µl de decoct sau infuzie (în funcție de concentrație) și tampon fosfat în cantitatea necesară pentru a aduce volumul total al probei la 1 ml. Cuveta a fost instalată în aparat și s-a înregistrat CL, observând semnalul de fundal. După 48 s de înregistrare a semnalului de fundal, s-au adăugat în cuvă 100 μl de H2O2 la o concentrație de 1 mM, iar înregistrarea CL a fost continuată timp de 10 minute. Au fost preparate patru probe cu concentrații diferite ale fiecărui obiect din plante. CL a fost înregistrat, de asemenea, pentru soluții de acid ascorbic, quercetină și tocoferol la cinci concentrații diferite pentru fiecare dintre antioxidanți. Ulterior, TAU-ul probelor de decocturi și infuzii a fost recalculat pentru quercetină.

a atins un platou, ceea ce a indicat distrugerea completă a antioxidanților din sistem. Diluțiile probelor studiate și concentrațiile soluțiilor de antioxidanți standard (indicate în legendele figurilor) au fost selectate în așa fel încât toate curbele cinetice CL au fost măsurate la aceeași sensibilitate a instrumentului.

Capacitatea antioxidantă a fost calculată din modificarea ariei (AS) sub curba cinetică a chemiluminiscenței (suma luminii) la adăugarea unei substanțe care conține un antioxidant. Pentru a face acest lucru, am calculat S0 pentru sistemul fără antioxidant și am scăzut din acesta aria SS, care caracterizează sistemul la care a fost adăugat antioxidantul. Valoarea AS depinde de sensibilitatea chemiluminometrului și de condițiile de măsurare. Raportul AS/C ■ V (unde C este concentrația materialului biologic studiat în cuvă, g/l, iar V este volumul cuvei, l) exprimă capacitatea antioxidantă a 1 g din materialul studiat, adică. , material vegetal.

Capacitatea antioxidantă ASa a unei soluții de antioxidant standard, de exemplu, quercetină, plasată în același volum al amestecului de reacție a fost calculată într-un mod similar. Raportul AS/CÄ ■ V (unde CA este concentraţia în greutate a antioxidantului din cuvă, g/l) exprimă capacitatea antioxidantă a 1 g de antioxidant.

Pentru fiecare dintre antioxidanții standard a fost înregistrat semnalul din soluții de mai multe concentrații pentru a se asigura că calculele au fost efectuate în limitele unei relații liniare, iar rezultatele obținute au fost reproductibile. Într-adevăr, s-a obținut o dependență liniară (ASa = kA ■ CA) a semnalului de concentrație, din care s-a calculat coeficientul stoichiometric kA. Conform criteriului Fisher, valorile kA obținute pentru antioxidanții standard sunt semnificative statistic cu o probabilitate de 0,975. În continuare, semnalul de la patru concentrații a fost înregistrat pentru fiecare dintre cele patru probe de plantă, iar pentru toate probele s-a obținut o dependență liniară a semnalului de concentrație (AS = k ■ C), din care s-a calculat coeficientul stoichiometric k. Cu o probabilitate de 0,975 (testul Fischer), valorile k obținute pentru probele de plante sunt semnificative statistic. Capacitatea antioxidantă totală a materialului vegetal în ceea ce privește greutatea antioxidantului standard (mg%) a fost găsită prin formulă

OAU = k ■ 105. k

Valorile au fost prezentate ca medie aritmetică ± abatere standard (M ± 5) la p<0,05.

REZULTATELE STUDIULUI

Studiul cineticii chemiluminiscenței în prezența ascorbatului de sodiu (Fig. 1) a arătat că acest antioxidant se caracterizează printr-o perioadă latentă, când CL este aproape complet suprimată. Durata sa este proporțională cu cantitatea de antioxidant din sistem. În acest caz, nici panta curbelor CL și nici intensitatea CL pe platou nu se modifică. Acest lucru se explică prin faptul că acidul ascorbic este un antioxidant puternic care interceptează toți radicalii formați în sistem, inclusiv radicalii luminol, iar CL nu se dezvoltă până când tot ascorbatul nu este oxidat.

Acțiunea tocoferolului (Fig. 2) s-a manifestat printr-o scădere a intensității CL pe un platou, ceea ce este tipic pentru antioxidanții slabi, deși tocoferolul este considerat unul dintre cei mai

antioxidanti puternici. Poate că această discrepanță se datorează faptului că în experimentul nostru radicalii liberi au fost într-o soluție apoasă, în timp ce acțiunea tocoferolului este de obicei studiată în medii nepolare. În cadrul studiului, în care complexul de citocrom c cu cardiolipin a servit ca sursă de radicali și reacția cu luminol a avut loc în cadrul acestui complex, tocoferolul a avut proprietățile unui antioxidant de putere medie.

După ce am studiat efectul diferitelor concentrații de quercetină asupra sistemului nostru (Fig. 3) și comparând curbele cinetice pentru acesta și ascorbat de sodiu și tocoferol, se poate observa că principalul efect al quercetinei se manifestă printr-o modificare a pantei curbe, adică rata de dezvoltare a CL, care este tipică pentru antioxidanții moderati.

Curbele CL pentru toate decocturile studiate (Fig. 4) seamănă cu curbele pentru quercetină cu o uşoară scădere a intensităţii CL la final, adică la atingere.

Timp, min

Orez. 1. Efectul ascorbatului de sodiu asupra cineticii chemiluminiscenței

Concentrațiile componentelor sistemului: luminol - 40 μM, peroxidază de hrean - 4 nM, peroxid de hidrogen - 100 μM. Curbe: 1 - proba martor; 2 - 0,05 μM; 3 - 0,10 μM; 4 - 0,15 μM; 5 - 0,2 μM; 6 - 0,25 μM ascorbat de sodiu.

platou. După cum se arată în lucrare, acest comportament este tipic pentru antioxidanții cu putere medie, care în cazul nostru includ polifenoli - flavonoide și taninuri. Pentru o infuzie de fructe de zmeură (Fig. 4, D), se remarcă o scădere a chemiluminiscenței la nivelul platoului, ceea ce este tipic pentru antioxidanții slabi, care în acest caz este tocoferol. În ceea ce privește quercetină și tocoferol, infuzia de fructe de zmeură conține 4,7 ± 0,9 µmol/g de quercetină și 11,9 ± 0,8 µmol/g de tocoferol.

Comparând curbele de chemiluminiscență obținute pentru diferite concentrații ale celor patru extracte apoase studiate din materiale vegetale, s-a arătat că contribuția antioxidanților medii și slabi la capacitatea antioxidantă totală a probelor a scăzut în următoarea ordine: infuzie de fructe de zmeură (Fig. 4, D), decoct de fructe de măceș (Fig. 4, C), un decoct de fructe de rowan (Fig. 4, A), un decoct de fructe de păducel (Fig. 4, B). Valorile AS în ceea ce privește concentrația C a substanței studiate în cuvă și valorile capacității totale antioxidante în termeni de quercetină sunt prezentate în tabel.

DISCUȚIA REZULTATELOR

Datele obținute în timpul experimentelor și valorile TAU ale obiectelor studiate calculate pe baza acestora au fost comparate cu conținutul principalilor antioxidanți din acestea, determinate prin metode chimice de analiză. În ciuda faptului că o corelație pozitivă între cantitatea totală de antioxidanți și TAU din diferite obiecte este incontestabilă, există diferențe notabile între acești indicatori. De exemplu, dacă luăm suma conținutului de flavonoide, taninuri și acid ascorbic, atunci se dovedește a fi mai mult decât TAU calculat pentru toate obiectele studiate, cu excepția decoctului de fructe de păducel (tabel).

46 Timp, min

eu" "h chi----.

Orez. 2. Efectul tocoferolului asupra cineticii chemiluminiscenței

Concentrațiile componentelor sistemului: luminol - 40 μM, peroxidază de hrean - 4 nM, peroxid de hidrogen - 100 μM. Curbe: 1 - proba martor; 2 - 0,01 μM; 3 - 0,025 μM; 4 - 0,06 μM; 5 - 0,1 μM; 6 - 0,2 μM tocoferol.

46 Timp, min

Orez. Fig. 3. Efectul quercetinei asupra cineticii chemiluminiscenței Concentrațiile componentelor sistemului: luminol - 40 μM, peroxidază de hrean - 4 nM, peroxid de hidrogen - 100 μM. Curbe: 1 - proba martor; 2 - 0,02 μM; 3 - 0,03 μM; 4 - 0,04 μM; 5 - 0,05 μM; 6 - 0,06 μM quercetină.

Timp, min

46 Timp, min

120 I 100 80 \ 60 40 20

46 Timp, min

Orez. Fig. 4. Influența decocturilor de fructe de rowan (A), păducel (B), trandafir sălbatic (C) și infuzie de fructe de zmeură (D) asupra cineticii chemiluminiscenței. (A) Curbe: 1 - proba martor; 2 - 0,002 g/l; 3 - 0,004 g/l; 4 - 0,006 g/l; 5 - 0,008 g/l decoct de fructe de rowan. (B) Curbe: 1 - proba martor; 2 - 0,005 g/l; 3 - 0,0075 g/l; 4 - 0,01 g/l; 5 - 0,0125 g/l decoct din fructe de păducel. (C) Curbe: 1 - proba martor; 2 - 0,001 g/l; 3 - 0,0015 g/l; 4 - 0,002 g/l; 5 - 0,0025 g/l decoct de măceșe. (D) Curbe: 1 - proba martor; 2 - 0,001 g/l; 3 - 0,003 g/l; 4 - 0,004 g/l; 5 - 0,005 g/l infuzie de zmeura.

în sistemul peroxidază-luminol-peroxid de hidrogen corelat cu conţinutul de compuşi triterpenici. Totuși, în lucrarea acelorași autori, în care o altă plantă a făcut obiectul de studiu, nu s-a observat nicio corelație între TAU și conținutul vreunui grup de substanțe, inclusiv flavonoide.

Aceste discrepanțe sunt legate de cel puțin trei factori. În primul rând, activitatea antioxidanților este importantă, adică rata interacțiunii lor cu radicalii, care este diferită pentru diferiții antioxidanți care formează proba de plantă. Potrivit lui Izmailov, constantele de viteză ale reacțiilor corespunzătoare pentru mexidol, tocoferol și quercetină sunt legate ca 0,04: 2: 60. În al doilea rând, fiecare moleculă antioxidantă, intrând într-o reacție chimică, poate intercepta un număr diferit de radicali. Conform lucrării, acizii quercetină, uric și ascorbic au interceptat 3,6 ± 0,1, 1,4 ± 0,1 și, respectiv, 0,5 ± 0,2 radicali per moleculă antioxidantă reacționată (a fost folosit sistemul gemin-H202-luminol). În al treilea rând, rezultatele studiului ar putea fi influențate de prezența activității peroxidazei în probele de plante în sine, ca și în lucrare, precum și de prezența calciului în probe, care, așa cum se arată în lucrare, este capabil să crească activitatea peroxidazei de hrean în anumite condiţii. Acest lucru duce de obicei la mai mult

intensitate CL mai mare pe platou decât pe curbele de control, ceea ce însă nu am observat.

De o importanță și mai mare este coeficientul stoichiometric al antioxidantului. Numărul de radicali n interceptați de ei este egal cu

unde p este coeficientul stoichiometric, iar Am este modificarea concentrației de antioxidant în timpul măsurării, în cazul nostru, concentrația inițială a substanței de testat din proba de testat.

Diferența în suma luminoasă a luminiscenței în absența unui antioxidant și în prezența acestuia este proporțională cu n. Numărul total de radicali interceptați este n = Y.p. m,

unde este coeficientul stoichiometric al unui anumit antioxidant și m este concentrația acestuia în timpul schimbării

Obiectul de studiu Flavonoide, mg%* Taninuri, mg%* Acid ascorbic, mg%* AS/C ■ 10-8, arb. unitati OAU, mg% quercetină

Decoctul de fructe de rowan 8,87 ± 0,01 210,00 ± 10,00 0,67 ± 0,02 7,13 ± 0,96 56,53 ± 7,61

Decoctul de măceșe 4,66 ± 0,04 850,00 ± 20,00 3,70 ± 0,12 16,60 ± 3,40 131,63 ± 27,26

Decoctul de fructe de păducel 3,01 ± 0,06 12,00 ± 3,00 0,23 ± 0,002 3,18 ± 0,29 25,20 ± 2,32

Infuzie de zmeură uscată 90,00 ± 4,00 40,00 ± 20,00 3,91 ± 0,08 6,65 ± 1,21 52,69 ± 9,56

Notă: * - date din literatură, . AS - modificarea sumei luminii pentru probă, rel. unități, C - concentrația probei în cuvă, g/l. Valorile calculate sunt de încredere la p<0,05. Число измерений для каждого образца - четыре.

reniu. Numărul total de radicali interceptați nu este în mod evident egal cu cantitatea totală de antioxidanți, deoarece coeficienții pt nu numai că nu sunt egali cu unitatea, dar diferă și semnificativ pentru diferiți antioxidanți.

Valoarea lui n este proporțională cu diferența de sume luminoase măsurate într-un anumit timp între o probă care conține un antioxidant și o probă de control care nu conține antioxidanți:

unde k este un coeficient care este constant în aceleași condiții de măsurare.

a asigurat oxidarea antioxidantilor puternici (acid ascorbic) si a antioxidantilor moderati (quercetina) in 10 min. Această durată de măsurare este convenabilă și asigură calitatea necesară a măsurătorilor.

Literatură

1. Proskurnina E. V., Vladimirov Yu. A. Radicalii liberi ca participanți la procesele de reglementare și patologice. În: Grigoriev A. I., Vladimirov Yu. A., editori. Științe fundamentale – medicină. Biophys. Miere. tehn. Moscova: MAKS Press; 2015. vol. 1. p. 38-71.

3. Khasanov V. V., Ryzhova G. L., Maltseva E. V. Metode pentru studiul antioxidanților. Chim. rast. materii prime. 2004; (3): 63-75.

4. Vasiliev R. F., Kancheva V. D., Fedorova G. F., Batovska D. I., Trofimov A. V. Activitatea antioxidantă a chalconelor. Determinarea chimioluminiscentă a reactivității și calculul cuantic-chimic al energiilor și structurilor reactivilor și intermediarilor. Cinetică și cataliză. 2010; 51(4): 533-41.

6. Fedorova GF, Trofimov AV, Vasil „ev RF, Veprintsev TL. Peroxi-

chemiluminiscența mediată de radicali: diversitatea mecanicistă și elementele fundamentale pentru testul antioxidant. Arkivoc. 2007; 8:163-215.

8. Bastos EL, Romoff P, Eckert CR, Baader WJ. Evaluarea capacității antiradicale prin chemiluminiscența luminolului indusă de H2O2-hemină. J Agric Food Chim. 3 decembrie 2003; 51 (25): 7481-8.

9. Vladimirov Yu. A., Proskurnina E. V. Radicalii liberi și chemiluminiscența celulară. Succese biol. chimic. 2009; 49:341-88.

10. Vladimirov Yu. A., Proskurnina E. V., Izmailov D. Yu. Chemiluminiscența cinetică ca metodă de studiere a reacțiilor cu radicali liberi. Biofizică. 2011; 56(6): 1081-90.

11. Izmailov D. Yu., Demin E. M., Vladimirov Yu. A. Determinarea activității antioxidante prin măsurarea cineticii chemiluminiscenței. Fotobiologie și fotomedicină. 2011; 7(2):70-6.

12. Lissi EA, Pascual C, Del Castillo MD. Luminescența luminolului indusă de termoliză 2,2"-Azo-bis(2-amidinopropan). Liber

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

13. Lissi EA, Pascual C, Del Castillo MD. Despre utilizarea stingerii luminiscenței luminolului pentru a evalua activitatea SOD. Free Radic Biol Med. iunie 1994; 16(6): 833-7.

15. Lissi EA, Salim-Hanna M, Pascual C, Del Castillo MD. Evaluarea potențialului antioxidant total (TRAP) și a reactivității antioxidante totale din măsurătorile chemiluminiscenței îmbunătățite cu luminol. Free Radic Biol Med. februarie 1995; 18(2):153-8.

17. Cormier MJ, Prichard PM. O investigație a mecanismului peroxidării luminiscente a luminolului prin tehnici de curgere oprită. J Biol Chem. 25 septembrie 1968; 243(18): 4706-14.

21. Alekseev A. V., Proskurnina E. V., Vladimirov Yu. A. Determinarea antioxidanților prin chemiluminiscență activată folosind 2,2’-azo-bis(2-amidinopropan). Buletinul Universității de Stat din Moscova. Ser. 2. Khim. 2012; 53 ( 3): 187-93.

24. Ministerul Sănătăţii al URSS Farmacopeea de Stat al URSS ed. XI. Problema. 2 „Metode generale de analiză. Materiale vegetale medicinale”. M.: Medicină; 1987. p. 147-8.

25. Sergunova E. V., Sorokina A. A., Kornyushina M. A. Studiul preparatelor cu extract de măceș. Farmacie. 2012; (2): 14-6.

26. Sergunova E. V., Sorokina A. A., Avrach A. S. Studiul fructelor de păducel în diverse moduri de conservare și extracție a apei. Farmacie. 2010; (5): 16-8.

27. Avrach A. S., Sergunova E. V., Kuksova Ya. V. Substanțe biologic active din fructe și extracte apoase de zmeură comună. Farmacie. 2014; (1): 8-10.

28. Avrach A. S., Samylina I. A., Sergunova E. V. Studiul substanțelor biologic active ale fructelor de păducel - materii prime pentru prepararea tincturilor de matrice homeopată. La sat. științific tr. Pe baza materialelor Moschei XXIV. intl. homeopat. conf. „Dezvoltarea metodei homeopate în medicina modernă”; 24-25 ianuarie 2014; Moscova. M.; 2014. p. 146-7.

29. Sergunova E. V., Sorokina A. A. Studiul compoziției substanțelor biologic active din materialele vegetale medicinale din diferite metode de conservare. La sat. rezumate bazate pe XX Ross. nat. congr. „Omul și medicina”; 15-19 aprilie 2013; Moscova. Moscova: EkoOnis; 2013. p. 184-90.

30. Aleksandrova E. Yu., Orlova M. A., Neiman P. L. Studiul activității peroxidazei în extractele din rizomi și rădăcini de hrean și stabilitatea acesteia la diferite influențe. Vestn. Universitatea de Stat din Moscova. Ser. 2. Chim. 2006; 47(5):350-2.

1. Proskurnina EV, Vladimirov YuA. Liber radikaly kak uchastniki regulyatornykh i patologicheskikh protsessov. În: Grigor "ev AI, Vladimirov YuA, editori. Fundamental" nye nauki - meditsine. Biofizicheskie meditsinskie tekhnologii. Moscova: MAKS Press; 2015.v. 1. p. 38-71. Rusă.

2. Chanda S, Dave R. Modele in vitro pentru evaluarea activității antioxidante și unele plante medicinale care posedă proprietăți antioxidante: O prezentare generală. Afr J Microbiol Res. Dec 2009; 3(13): 981-96.

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

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

5. Slavova-Kazakova AK, Angelova SE, Veprintsev TL, Denev P, Fabbri D, Dettori MA, et al. Potențialul antioxidant al compușilor legați de curcumină studiat prin cinetica chemiluminiscenței, eficiența de rupere a lanțului, activitatea de captare (ORAC) și calculele DFT. Beilstein J Org Chem. 11 august 2015; 11:1398-411.

6. Fedorova GF, Trofimov AV, Vasil'ev RF, Veprintsev TL.Peroxy-radical-mediated chemiluminescence: mechanistic diversity and fundamentals for antioxidant assay, Arkivoc, 2007, 8: 163-215.

7. Fedorova GF, Menshov VA, Trofimov AV, Vasil'ev RF. Facile chemiluminescence assay for antioxidative properties of vegetal lipides: fundamentals and illustrative examples. Analyst. 2009 Oct, 134 (10): 2128-34.

8. Bastos EL, Romoff P, Eckert CR, Baader WJ. Evaluarea capacității antiradicale de către luminolul indus de H2O2-hemină

9. Vladimirov YuA, Proskurnina EV. Liber radikaly i kletochnaya khemilyuminestsentsiya. Usp Biol Khim. 2009; 49:341-88. Rusă.

10. Vladimirov YuA, Proskurnina EV, Izmailov DYu. Kineticheskaya khemilyuminestsentsiya ca metod izucheniya reaktsii svobodnykh radikalov. biofizică. 2011; 56(6): 1081-90. Rusă.

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

12. Lissi EA, Pascual C, Del Castillo MD. Luminescența luminolului indusă prin termoliză 2,2"-azo-bis(2-amidinopropan). Free Radic Res Commun. 1992; 17 (5): 299-311.

13. Lissi EA, Pascual C, Del Castillo MD. Despre utilizarea stingerii luminiscenței luminolului pentru a evalua activitatea SOD. Free Radic Biol Med. iunie 1994; 16(6): 833-7.

14. Lissi EA, Escobar J, Pascual C, Del Castillo MD, Schmitt TH, Di Mascio P. Chemiluminescență vizibilă asociată cu reacția dintre methemoglobină sau oxihemoglobină cu peroxid de hidrogen. Photochem Photobiol. noiembrie 1994; 60(5):405-11.

16. Landi-Librandi AP, de Oliveira CA, Azzolini AE, Kabeya LM, Del Ciampo JO, Bentley MV, et al. Evaluarea in vitro a activității antioxidante a flavonolilor lipozomal prin sistemul HRP-H2O2-luminol. J Microcapsul. 2011; 28(4):258-67.

17. Cormier MJ, Prichard PM. O investigație a mecanismului

a peroxidării luminiscente a luminolului prin tehnici de curgere oprită. J Biol Chem. 25 septembrie 1968; 243(18): 4706-14.

18. Chang CL, Lin CS, Lai GH. Caracteristicile fitochimice, activitățile de captare a radicalilor liberi și neuroprotecția a cinci extracte de plante medicinale. Evid Based Complement Alternat Med. 2012; 2012: 984295. doi: 10.1155/2012/984295. Epub 2011 10 august.

19. Chang CL, Lin CS. Compoziția fitochimică, activitatea antioxidantă și efectul neuroprotector al extractelor de Terminalia chebula Retzius. Evid Based Complement Alternat Med. 2012; 2012: 125247. doi: 10.1155/2012/125247. Epub 2011 5 iulie.

20. Georgetti SR, Casagrande R, Di Mambro VM, Azzolini AE, Fonseca MJ. Evaluarea activității antioxidante a diferitelor flavonoide prin metoda chemiluminiscenței. 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). Buletinul de chimie al Universității din Moscova. 2012; 53(3): 187-93. Rusă.

22. Pogacnik L, Ulrih NP. Aplicarea testului de chemiluminiscență optimizat pentru determinarea capacității antioxidante a extractelor din plante. Luminescență. 2012 noiembrie-dec; 27(6):505-10.

23. Saleh L, Plieth C. Total de antioxidanți cu greutate moleculară mică ca parametru rezumat, cuantificat în probe biologice printr-un test de inhibare a chemiluminiscenței. Protocolul Nat. 2010 septembrie; 5(10): 1627-34.

24. Ministerstvo zdravookhraneniya SSSR. Gosudarsvennaya farmakopeya SSSR. a 11-a ed. Iss. 2. „Analiza metodei Obshchie.

Lekarstvennoe rastitel "noe syr" e", Moscova: Medltsina, 1987, p. 147-8. rusă.

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

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

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

28. Avrach AS, Samylina IA, Sergunova EV. Izuchenie biologicheski aktivnykh veshchestv plodov boyaryshnika - syr "ya dlya prigotovleniya nastoek gomeopaticheskikh matrichnykh. Actele celei de-a 14-a Conferințe Homeopatice Internaționale de la Moscova "Razvitie gomeopaticheskogo v sovre Janmennoi; 22-14";

29. Sergunova EV, Sorokina AA. Izuchenie sostava biologicheski aktivnykh veshchestv v lekarstvennom rastitel "nom syr" și razlichnykh sposobov konservatsii. Actele celui de-al 20-lea Congres național rus „Chelovek i lekarstvo”; 2013 apr 1519; Moscova. Moscova: EkOOnis; 2013. p. 184-90. Rusă.

30. Aleksandrova EYu, Orlova MA, Neiman PL. Izuchenie peroksidaznoi aktivnosti v ekstrakh iz kornevishcha i kornei khrena i ee stabil "nosti k razlichnym vozdeistviyam. Buletinul de chimie al Universității din Moscova. 2006; 47 (5): 350-2. rusă.

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

1 Institutul de Stat de Economie și Comerț din Oryol

2 Instituția federală a bugetului de stat „Centrul de chimie și radiologie agricolă „Orlovsky”

3 Instituția de învățământ de la bugetul de stat federal de învățământ profesional superior „Universitatea de stat - Complex educațional, științific și industrial”

A fost studiată posibilitatea utilizării chemiluminiscenței pentru a evalua activitatea antioxidantă a substanțelor alimentare. Metoda propusă se bazează pe chemiluminescența luminolului într-un mediu alcalin, a cărei intensitate depinde de cantitatea de peroxizi din proba chemiluminiscentă. Chemiluminiscența a fost înregistrată folosind o configurație dezvoltată care conține o pompă de dozare, o cameră etanșă la lumină, un tub fotomultiplicator de sticlă în vid și un sistem computerizat. Pentru a spori chemiluminiscența, la luminol a fost adăugată o soluție de fericianură de potasiu. Modificări ale intensității chemiluminiscenței au fost înregistrate în momentul introducerii probei analizate în soluția de luminol. Ca probă analizată a fost folosit extract de păpădie obținut prin distilare uscată la temperatură joasă. Conține compuși fenolici cunoscuți pentru activitatea lor antioxidantă ridicată. S-a stabilit că metoda chemiluminiscenței poate fi utilizată pentru a determina proprietățile antioxidante ale diverșilor compuși alimentari.

chemiluminiscenţă

activitate antioxidantă

peroxizii

nutrienți

1. Vasiliev R.F. Strălucire chimică // Chimie și chimiști, 21.01.10. – URL: http://chemistry-chemists.com. (data accesului: 22.08.13).

2. Vladimirov Yu.A. Radicali liberi și antioxidanți // Vestn. RAMN. - 1998. - Nr. 7. - P. 43–51.

3. Kondrashova E.A. Chemiluminescența ca cea mai sensibilă metodă de imunotest enzimatic și aplicarea acesteia.Diagnostic clinic de laborator. - 1999. - Nr. 9. - P. 32.

4. Lyubimov, G.Yu. Analiza chemiluminiscentă // Imunologie. - 1991. - Nr. 1. - P. 40–49.

5. Mayansky A.N., Nevmyatullin A.L., Chebotar I.V. Chemiluminescență reactivă în sistemul de fagocitoză // Microbiologie. - 1987. - Nr. 1. - S. 109–115.

6. Sherstnev M.P. Căi dependente de calciu și independente de calciu de generare a chemiluminiscenței celulare. - 1991. - Nr 2. - S. 1–4.

Astăzi, chimioluminiscența este un domeniu mare de știință situat la interfața dintre chimie, fizică și biologie. Cu chemiluminiscența, are loc o conversie directă a energiei chimice în energia oscilațiilor electromagnetice, adică. in lume. Folosind chemiluminiscența, se poate afla despre cum decurge reacția, care este mecanismul acesteia, care este necesar pentru desfășurarea eficientă și rațională a proceselor tehnologice. Dacă procesul tehnologic de obținere a oricărui produs chimic este însoțit de chemiluminiscență, atunci intensitatea acestuia poate servi ca măsură a vitezei procesului: cu cât reacția este mai rapidă, cu atât strălucirea este mai strălucitoare. În timpul reacției de chimioluminiscență, se obțin produse bogate în energie, care apoi emit energie prin emiterea de lumină, adică energia chimică este transformată în energie de radiație electromagnetică.

Scopul studiului a fost de a explora posibilitatea utilizării chemiluminiscenței pentru a evalua activitatea antioxidantă a substanțelor alimentare.

Rezultatele cercetării și discuții

Problema evaluării activității antioxidante a substanțelor alimentare este foarte relevantă. Utilizarea termenului „activitate antioxidantă” pentru a arăta utilitatea unui anumit produs se face adesea fără niciun argument chimic și biochimic. De regulă, activitatea antioxidantă a oricărei substanțe se referă la eficacitatea reducerii valorii peroxidului. Însuși conceptul de valoare a peroxidului nu dezvăluie pe deplin esența sa chimică, deoarece nu corespunde pe deplin cineticii și termodinamicii etapelor metabolismului unui anumit produs alimentar. În plus, această valoare este folosită pentru a caracteriza lipidele sub formă de grăsimi. Cu toate acestea, procesele de oxidare și formarea de peroxizi în organism apar nu numai cu utilizarea grăsimilor, ci și cu alte produse. Cu alte cuvinte, conținutul de peroxid dintr-un anumit produs se poate spune că este „cântărit” pe un fel de balanță, în care „greutatea de referință” este o unitate de concentrație într-un mediu acid a unui ion iodură oxidat de peroxizi, ca în urma căruia se formează iod molecular:

I- - e → eu; (unu)

I + I → I20. (2)

Când iodul molecular este titrat cu o soluție care conține tiosulfat de sodiu, se stabilește concentrația acestuia și, în consecință, se determină cantitatea de agenți oxidanți ai ionilor de iodură, adică. compuși peroxidici, care se numesc de fapt numărul de peroxid. Determinarea valorii peroxidului folosind acest tip de „cântărire” se bazează pe reacția prezentată în fig. unu.

Orez. 1. Determinarea valorii peroxidului folosind tiosulfat de sodiu

Astfel, concentrația de peroxizi este determinată din ecuație

С(I2) = ϒ(C[-O-O-]), (3)

unde ϒ este coeficientul de corelație dintre concentrația de iod molecular și concentrația de peroxizi.

Metoda propusă pentru determinarea peroxizilor în produse se bazează pe chemiluminiscența luminolului (C[lm]) într-un mediu alcalin, a cărui intensitate (Ichl) depinde de concentrația de peroxizi (C[-O-O-]), într-un eșantion chimioluminiscent:

DIH. = Ϧchl ω, (4)

unde Ϧchl este randamentul cuantic al chemiluminiscenței; ω - viteza de reacție care implică peroxizi:

khlC[-O-O-] C[lm] = ω, (5)

unde kchl este constanta vitezei de reacție sau la:

C[lm] kchl Ϧchl = K, (6)

IХЛ = K C[-O-O-]. (7).

Cantitatea de peroxizi (-O-O-) este determinată de suma luminii (S):

Valoarea lui S depinde de gradul de completitudine al consumului de peroxid în reacția chemiluminiscentă.

Pentru a determina constanta K, se construiește o curbă de calibrare pentru dependența sumei luminii S de concentrația de peroxid, care este determinată prin titrare:

S = f(C[-O-O-]). (nouă)

Peroxidul de hidrogen H2O2 este utilizat ca peroxizi.

Apoi datele obținute din ecuația (3) și (9) sunt comparate. Pe baza comparației dintre ϒ și K, se face o concluzie despre acordul mecanismelor de reacție care stau la baza determinării peroxizilor prin aceste metode. Sa constatat că în acest interval de concentrații de peroxid ϒ și K într-adevăr sunt de acord între ele și, prin urmare, pot fi utilizate pentru a determina valoarea peroxidului.

Chemiluminiscența a fost observată într-un mediu alcalin care conține luminol (5-amino-1,2,3,4-tetrahidro-1,4-ftalazindionă, hidrazidă 3-aminoftalică, H2L). A fost înregistrat folosind o configurație chemiluminiscentă, inclusiv un fotomultiplicator de sticlă cu vid. Fotomultiplicatorul este alimentat de un redresor de înaltă tensiune (7) cuplat la un bloc (9) care amplifică semnalul fotomultiplicatorului, care este înregistrat pe monitorul computerului (5).

Orez. 2. Înregistrarea chemiluminiscenței produsului analizat: 1 - pompă dozatoare; 2 - camera rezistenta la lumina; 3 - oglinda; 4 - cuvă; 5 - sistem informatic; 6 - fotomultiplicator; 7 - redresor de înaltă tensiune; 8 - un dispozitiv care vă permite să determinați regiunea spectrală a radiației chemiluminiscente; 9 - bloc de amplificare a semnalului fotomultiplicator

O pompă dozatoare (1) este necesară pentru a introduce proba analizată într-o cuvă (4) care conține o soluție chemiluminiscentă de luminol. Acest dozator acționează ca un agitator pentru proba injectată cu o soluție chemiluminiscentă. Pentru a crește viteza de reacție și intensitatea chemiluminiscenței, s-a adăugat la luminol o soluție de fericianură de potasiu. Amestecarea se realizează prin bule de aer obținute prin pomparea aerului prin lichidul de soluție cu o pompă. Oglinda (3) situată în camera opac (2) servește pentru o mai bună colectare a luminii a radiației chemiluminiscente incidente pe fotocatodul fotomultiplicatorului (6) montat în camera opac. Dozatorul vă permite să introduceți componentele dorite ale lichidului în cuvă fără a deschide camera etanșă la lumină (2) în timpul experimentelor. În acest caz, aceste lichide intră în cuvă (4) prin tuburi de sticlă sau plastic. Sistemul informatic vă permite să înregistrați dependența intensității luminiscenței I de timpul t, adică cinetica chemiluminiscenței:

Sistemul informatic reflectă constantele de creștere și scădere în funcția I = f(t), care sunt conjugate cu constantele de viteză ale reacțiilor care provoacă chemiluminiscența, adică cu cinetica lor. Un dispozitiv (8) este inclus în camera chemiluminiscentă, care face posibilă determinarea regiunii spectrale a radiației chemiluminiscente, adică dependența:

I = f1(λ). (unsprezece)

Acest bloc este o casetă sub formă de disc, în care sunt montate filtre de delimitare. Schimbarea filtrelor de lumină se realizează prin rotirea casetei cu disc în jurul axei orizontale care leagă centrele planului filtrelor de lumină și planul fotocatodului fotomultiplicatorului.

Procesul de măsurare se efectuează după cum urmează:

1. Se stabilește răspunsul fotomultiplicatorului la modificările tensiunii sale de alimentare și la modificările intensității sursei de lumină de referință care cade pe catodul său.

2. Cuva se umple cu o soluție de luminol într-un mediu alcalin.

3. Dozatorul este umplut cu proba analizată.

4. Se înregistrează dependenţa intensităţii chemiluminiscenţei de timpul t. Chemiluminiscența este monitorizată până la momentul t1, la care modificarea I1 din timpul t este minimă: I1 = f1(t).

5. O porțiune din soluția analizată este alimentată cu ajutorul unui dozator.

6. Se observă chemiluminiscența probei analizate, a cărei cinetică este I = f(t).

Pe fig. Figura 3 prezintă un grafic al dependenţei funcţiilor (I1 = f1(t)), conjugat cu un grafic (I = f(t)), după introducerea soluţiei analizate.

După cum se poate observa din fig. 3, se modifică intensitatea chemiluminiscenței luminolului: o creștere bruscă este urmată de o scădere bruscă a luminiscenței după adăugarea probei analizate.

Deoarece creșterea chemiluminiscenței în timpul oxidării luminolului este asociată cu formarea de peroxizi, scăderea intensității chemiluminiscenței după introducerea probei analizate indică o scădere a numărului acestora. Prin urmare, putem vorbi despre prezența activității antioxidante în compușii care alcătuiesc proba analizată.

De menționat că extractul de păpădie obținut prin distilare uscată la temperatură joasă, care conține compuși fenolici cunoscuți pentru activitatea lor antioxidantă ridicată, a fost folosit ca probă analizată.

Orez. Fig. 3. Graficul de dependență al funcțiilor (I1 = f1(t)), conjugat cu graficul (I = f(t)), după introducerea soluției analizate

În plus, în timpul experimentului s-a constatat că folosind chemiluminiscența este posibilă determinarea cantității de peroxizi în sistemele supradiluate, ceea ce este important pentru evaluarea debutului oxidării produselor, de exemplu, în timpul depozitării acestora.

Astfel, studiile efectuate au arătat că metoda de determinare a peroxizilor din produse, bazată pe chemiluminiscența luminolului în mediu alcalin, face posibilă evaluarea activității antioxidante a substanțelor alimentare și poate fi utilizată pentru stabilirea proprietăților antioxidante ale diferitelor alimente. compuși.

Recenzători:

Litvinova E.V., Doctor în Științe Tehnice, Profesor al Departamentului de Tehnologie, Organizare și Igienă Alimentară, OrelGIET, Orel;

Kovaleva O.A., Doctor în Științe Biologice, Director INIT-uri, FSBEI HPE „Universitatea Agrară de Stat Oryol”, Orel.

Lucrarea a fost primită de redactori pe 08 noiembrie 2013.

Link bibliografic

Panichkin A.V., Bolshakova L.S., Milentiev V.N., Sannikov D.P., Kazmin V.M. UTILIZAREA CHIMILUMINESCEnței PENTRU EVALUAREA PROPRIETĂȚILOR ANTIOXIDANTE ALE NUTRIENTELOR // Cercetare fundamentală. - 2013. - Nr. 10-11. – S. 2436-2439;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32810 (data accesului: 17/12/2019). Vă aducem la cunoștință jurnale publicate de editura „Academia de Istorie Naturală”

Portal pentru student. Autoinstruire

1.4 Metode de cercetare pentru antioxidanți

adnotare articol științific despre științe chimice, autor al articolului științific - Georgy Konstantinovich Vladimirov, E. V. Sergunova, D. Yu. Izmailov, Yu. A. Vladimirov

Subiecte asemănătoare lucrări științifice în științe chimice, autor al lucrării științifice - Georgy Konstantinovich Vladimirov, E. V. Sergunova, D. Yu. Izmailov, Yu. A. Vladimirov

Determinarea chimioluminiscentă a capacității antioxidante totale în materialul vegetal medicinal

Textul lucrării științifice pe tema „Metoda chemiluminiscentă pentru determinarea capacității antioxidante totale în materiale vegetale medicinale”

Link bibliografic

ARTICOLE SIMILARE