Выдержки из автореферата
диссертацииЧернышева Наталия
Николаевна, 2003, 02.00.02 — Аналитическая
химия
' Актуальность темы. Кулонометрия - один из старейших
методов анализа. В начале прошлого века
ее применили для аналитических целей,
и с тех пор этот метод не теряет к себе
внимание исследователей. Большой интерес
среди кулонометрических методов представляет
кулонометрическое титрование при постоянной
силе тока (гальваностатическая кулонометрия), которое нашло
применение в анализе органических соединений.
Как правило, электрогенерированныетитранты применяли для определения
индивидуальных соединений. При этом были
найдены условия генерации кулонометрических титрантов путем анодного растворения
активных металлов,электроокисления или восстановления
соответствующих солей металлов и соединений галогенов в водных и водно-органических
средах. При анализе фармпрепаратов различной
природы использовали способы кулонометрического определения, в основе
которых лежат реакции кислотно-основного,
окислительно-восстановительного взаимодействия
и осаждения.
Однако в ряде случаев
возникали задачи, в которых кроме
отдельных компонентов необходимо
было определять обобщенные показатели,
отражающие свойства анализируемого объекта
в целом. В аналитике такие
задачи, т.е. оценка обобщенных показателей
для характеристики различных объектов
стали появляться особенно часто
в последнее десятилетие. Порой
они связаны с проблемами биологии
и медицины, охраны окружающей среды
и оценки качества пищевых продуктов.
Применение кулонометрического метода
для анализа различных объектов
дает возможность определять индивидуальные
соединения в сложной матрице, а
также суммарное содержание ряда
веществ с определенными свойствами,
что позволяет оперативно контролировать
интегральное содержание "полезных"
или "вредных" компонентов.
Среди различных ингредиентов
пищевых продуктов, лекарств и промышленных полимеровантиоксиданты являются
одними из важнейших, значительна и биохимическая
роль веществ такого типа. Они защищают
клеточные структуры от повреждения их
окислителями, тем самым предохраняя живой
организм от болезней. Оценка антиокислительной
емкости веществ и определение их содержания
в различных средах — задача актуальная.
Существующие методы определения антиоксидантов
не являются ни универсальными, ни достаточно
удобными в большинстве существующих
сфер их применения. Интенсивные исследования,
проводимые в последние годы по созданию
новых модельных систем и реагентов для оценки антиоксидантной
емкости (АОЕ) различных объектов, свидетельствуют
о том, что проблема разработки новых универсальных,
экспрессных и недорогих способов для
ее определения остается нерешенной. Основным
свойством антиоксидантов является склонность
к легкой отдаче электронов - к окислению.
Поэтому одним из перспективных подходов
к оценке антиоксидантной способности
пищевых продуктов может оказаться использование электрогенерированных окислителей.
На кафедре аналитической
химии КГУ ранее была показана
возможность кулонометрического определения
АОЕ различных объектов с помощью электрогенерированного брома. Выполненные
работы были посвящены изучению поведения
индивидуальных антиоксидантов в реакциях
сэлектрогенерированным бромом и оценке величины
бромной АОЕ на примере ряда пищевых продуктов,
в частности, соков, чая и растительного
сырья.
Цель работы: показать возможность
галогенов как универсальных
кулонометрических тип раито^длу^доцоделсння
СПтрйгргф/х- | 09 ЯЮ |
широкого круга индивидуальных
биологически активных веществ различного
строения в лекарственных формах
и для оценки суммарного показателя
АОЕ, по которому можно делать заключение
о качестве анализируемого объекта.
В соответствии с целью
исследования в работе поставлены следующие
задачи: • показать возможность
применения электрогенерированных
галогенов как кулонометрических
титрантов для определения фармпрепаратов
различной природы в модельных
растворах и лекарственных формах;
•оценить электрохимические
свойства синтетических антиоксидантов
-производных 2,6-дигретбутил-4-метилфенола
методами кулонометрии и вольтамперометрии;
•определить АОЕ экстрактов
лекарственных растений и растительного
сырья, применяемого в пивоварении,
апельсиновых соков и нектаров и
некоторых алкогольных напитков
(пива и вин).
Научная новита. Определены
стехиометрические коэффициенты в
реакциях 21 фармпрепарата сэлектрогенерированными галогенами и на основе экспериментальных
и литературных данных предложены возможные
схемы реакций. Методом кулонометрии выявлена
роль аскорбиновой кислоты в процессе
стабилизации растительных полифенолов
в растворах. Установлены стехиометрические
коэффициенты в реакциях с электрогенерированными
окислителями и потенциалы окисления
на стационарных электродах из платины, золота и стеклоуглерода
новых синтетических антиоксидантов -
водорастворимых производных 2,6-ди гретбутил-4-метилфенола.
В работе применен подход к
оценке интегральной АОЕ с помощью
электрогенерированных титрантов.
Выбор электрогенерированных соединений брома в качестве титранта
обусловлен их способностью вступать
в радикальные и окислительно-восстановительные
реакции, а также в реакцииэлектрофильного замещения и присоединения
по кратным связям, что позволяет охватить
практически все группы биоантиоксидантов.
Проведено определение АОЕ нескольких
сортов пива, вина, апельсиновых напитков
различающихся исходным сырьем и технологией
изготовления, прослежено изменение АОЕ
пива на разных этапах технологической
цепочки. Установлена взаимосвязь между
величиной окислительно-восстановительного
потенциала и ^(АОЕ) пива и вин. Метод кулонометрического титрования электрогенерированным
йодом применен для определения соединений
Б (IV) в винах; найдены основные метрологические
характеристики определения.
Практическая значимость.
Разработаны способы кулонометрического
определения фармпрепаратов -аминопроизводных ароматического ряда
(анестезина, новокаина, новокаинамида,
парацетамола, стрептоцида, сульгина,
альбуцида, этазола, сульфадимезина, норсульфазола
и сульфаметоксазола) с помощью электрогенерированного
брома в модельных растворах и в их лекарственных
формах с величинами от 0,01 до 0,05; салициловой
и ацетилсалициловой, и-аминосалициловой
кислот и месалазина в модельных растворах
и лекарственных формах с применением
электрогенерированных галогенов в диапазоне
содержаний от 2,4 до 19,2 мкг/мл, с величиной
от 0,01 до 0,05;микрограммовых количеств кофеина,
теофиллина и теобромина в модельных растворах,
а также кофеина в образцах чая и кофе,
кофеина и теофиллина в некоторых фармацевтических
препаратах с помощью электрогенерированного
хлора.
.!«:./'. .'И,1' ;
Проведена оценка АОЕ растительного
сырья, апельсиновых соков и нектаров,
пива и вин. На основе экспериментальных
данных величина АОЕ предлагается как
показатель качества растительного
сырья, применяемого в пивоварении
и лечебных экстрактов из фитопрепаратов.
Примененный подход и полученные
результаты могут быть основой для
разработки нового метода определения
готовности пива, выявления фальсифицированной
и недоброкачественной продукции.
Разработанный кулонометрический способ определения
соединений S(IV) в вине характеризуется
высокой точностью, хорошей воспроизводимостью,
отличается простотой и экономичностью
и может быть рекомендован для внедрения
в аналитическую практику заводских лабораторий.
На защиту выносятся: 1. Разработанные
способы определение фармацевтических
препаратов различной природы в
модельных растворах и лекарственных
формах методом гальваностатическойкулонометрии с помощью элекгрогенерированных
галогенов.
2. Результаты исследования
электрохимических свойств производных
2,6-дитретбутил-4-метилфенола методами
кулонометрии и вольтамперометрии.
3. Результаты определения
АОЕ экстрактов лекарственного
растительного сырья с помощью
электрогенерированных титрантов
и обсуждение зависимости АОЕ
экстрактов от способа приготовления
и от содержания различных
групп биологически активных
соединений в различных частях
растений.
4. Величины АОЕ апельсиновых
напитков как показателя качества
продукта и выявления фальсификации.
5. Значения АОЕ различных
сортов пива, зависимость этого
показателя от способа приготовления
и влияния различных добавок
на величину АОЕ.
6. Результаты определения
АОЕ вин и обсуждение зависимости
АОЕ от марки и качества
вин.
7. Разработанный кулонометрический
способ определения соединений S
([V) в вине с помощью электрогенерированного
йода.
Апробация работы. Основные
результаты работы доложены на III Всероссийской
конференции молодых ученых "Современные
проблемы теоретической и экспериментальной
химии" (Саратов, 2001 г.), IV Научно-практической
конференции молодых ученых и
специалистов Республики Татарстан (Казань,
2001 г.), Поволжской конференция по аналитической
химии (Казань 2001 г.), Всероссийской
конференции "Актуальные проблемы аналитической
химии" (Москва, 2002 г.), IX Международной
конференции по электроанализу (ESEAC'2002) (Краков, 2002
г.), II Всероссийской конференции " Химия
и технология растительных веществ"
(Казань 2002 г.), Всероссийском семинаре:
"Новые достижения в химии и химической
технологии растительного сырья" (Барнаул
2002 г.), III Научной конференции молодых
ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного
центра ЮГУ "Материалы и технологии
XXI века" (Казань 2003 г.), Международном
Форуме "Аналитика и аналитики" (Воронеж
2003 г.), II Российской научно-практической
конференции "Актуальные проблемы инноваций
с нетрадиционными природными ресурсами
и создания функциональных продуктов"
(Москва 2003 г.).
Публикации. По материалам диссертации
опубликовано 5 статей в журналах и
4 в сборниках научных трудов,
тезисы 10 докладов.
Структура и объем работы.
Диссертационная работа изложена на
140 страницах, содержит 30 таблиц, 14 рисунков
и библиографию из 174 наименований.
…