Фотометрические методы. Содержание

1. Сырьё и методы получения БАС.

2. Количественное и качественное определение БАС.

3. Лекарственные средства на основе БАС.

4. Биологически активные добавки к пище.

5. Представление о гомеопатических препаратах.

Главным источником поступления БАС в организм есть лекарства, пищевые и другие продукты. Многие БАС попадает в организм из окружающей среды с воздухом и питьевой водой. В условиях растущего химического загрязнения окружающей среды в организм человека может попадать большое количество ксенобиотиков, которые могут вызвать заболевания. Биологической активностью обладают алкоголь, ядовитые вещества, содержащиеся в табачном дыме и наркотических веществах.

Одним из важнейших свойств БАС является их биологическая активность. Она зависит от уровня рН среды, температуры и может теряться в процессе нагревания в результате повышения локальных значений температур, образования неравномерности потоков раствора, перегрева пристенного слоя раствора свыше температур термической стойкости и длительном времени обработки.

За единицу биологической активности химического вещества принимают минимальное количество этого вещества, способного подавлять развитие или задерживать рост определенного числа клеток, тканей стандартного штамма (биотесты) в единице питательной среды.

Для каждого вида БАС существуют свои методы определения биологической активности. Так, для ферментов, метод определения активности Е заключается в регистрации скорости исчезновения субстрата (S) (вещества, на которую действует фермент) или скорости образования продуктов реакции ([Р]). Активность выражают в международных единицах (МЕ - это такое количество фермента, которое при заданных условиях катализирует превращение 1 мкмоль субстрата за 1 мин.). При проведении исследований активность опытного образца сравнивают с активностью стандартного образца при одинаковых условиях и рассчитывают активность А в соответствующих единицах МЕ.

Для каждого витамина существует свой метод определения активности (количества витамина в опытном образце (например, таблетках) в единицах МЕ). Эти методы сложны и требуют использования высокоточного, дорогостоящего и сложного оборудования (спектрофотометров, флуорометрия и проч.) многих химических реактивов и проведения сложных расчетов. При проведении исследований необходимо иметь опыт работы с оборудованием, химическими веществами, иметь навыки построения калибровочных графиков. К наиболее распространенным методам относятся методы визуального титрования, высокоэффективной хроматографии и инверсионной вольтамперометрии.

При производстве БАС на стадиях указанных в технологическом регламенте проводят контроль качества полученной продукции по различным критериям. Среди них, одним из главнейших, является заданная для определенного вида БАС биологическая активность. Поэтому при производстве БАС очень важно правильно подобрать технологические режимы их обработки, обеспечивающие максимальное качество при минимальных затратах тепловой энергии.

Методики определения количественного содержания действующих веществ описаны в соответствующей частной нормативной документации. Выбор метода зависит от физических и химических свойств БАС. Используют гравиметрические (весовые), титриметрические (объемные) и физико-химические (инструментальные) методы анализа.

Гравиметрические (весовые) методы основаны на избирательной различной растворимости биологически активных веществ в воде и неполярных органических растворителях. Применяют для сырья, содержащего гликозиды: например, полисахариды (хорошо растворимы в воде и нерастворимы - осаждаются 95% этанолом), сапонины (растворимы в метиловом спирте и не растворимы в диэтиловом эфире и ацетоне); лигнаны, дубильные вещества (осаждение желатином, солями тяжелых металлов или адсорбция кожным порошком); алкалоиды, выделяемые в виде солей или в виде оснований. Методы просты в исполнении, но длительны, т.к. выделившийся осадок отделяют фильтрованием или центрифугированием, высушивают и доводят до постоянной массы. Кроме того, метод дает завышенные результаты, потому что вместе с БАС осаждаются и сопутствующие вещества. Но для некоторых видов сырья, например, содержащего полисахариды, этот метод наиболее специфичен.

Титриметрические (объемные) методы основаны на химических свойствах биологически активных веществ:

1. На их способности легко окисляться:

- перманганатом калия (дубильные вещества);

- раствором иода (простые фенольные соединения - арбутин);

- 2,6-дихлорфенолиндофеолятом натрия (аскорбиновая кислота).

2. На основных свойствах основаны титриметрические методы определения алкалоидов.Алкалоиды ведут себя как основания и могут быть определены путем:

- прямого титрования (например, сырье анабазиса, софоры толстоплодной, чилибухи);

- обратного титрования (сырье белены, дурмана, красавки, трава термопсиса, корневища с корнями чемерицы) растворами кислот.

Слабые основания определяют методом кислотно-основного титрования в неводных средах, где титрантом служит хлорная кислота. Точку эквивалентности устанавливают по индикатору или потенциометрически. Титриметрические методы экономичны, быстры в исполнении, но недостаточно точны и дают завышенные результаты. С их помощью можно определить только сумму биологически активных веществ.

Наиболее точны и высокочувствительны фотометрические методы (фотоколориметрия и спектрофотометрия), основанные на измерении количества света, поглощенного веществом, суммой веществ или комплексом вещества в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной области спектра. Используют фотометрические методы для определения почти всех групп биологически активных веществ (сердечные гликозиды, экдистероны, сапонины, кумарины, хромоны, лигнаны, флавоноиды, антраценпроизводные, дубильные вещества, алкалоиды, каротиноиды).

Фотоэлектроколориметрические методы основаны на измерении степени поглощения немонохроматического (полихроматического) света на довольно широком участке спектра окрашенных растворов с помощью фотоэлектроколориметра. Для получения окрашенных соединений используют реактивы, дающие яркие, устойчивые окраски: на флавоноиды, кумарины, фенологликозиды проводят реакцию образования азокрасителя с диазотированными сульфаниламилами.

Для анализа алкалоидов используют частные цветные реакции, основанные на окислении, конденсации и дегидратации алкалоидов концентрированными кислотами (коробочки мака, трава мачка желтого). Антраценпроизводные дают вишнево-красное окрашивание со щелочами (кора крушины, корни ревеня, корневища и корни марены красильной). Спектрофотометрические методы основаны на способности вeщeств или их окрашенных продуктов реакции избирательно поглощать монохроматический свет в определенной области спектра. Такими свойствами обладают флавоноиды, кумарины, антраценпроизводные, сапонины, индивидуальные алкалоиды, экдистероны. Измерение проводят с помощью спектрофотометра. Для большинства видов сырья, содержащих флавоноиды, измеряют:

- собственное поглощение суммы флавоноидов (цветки бессмертника, цветки пижмы);

- поглощение окрашенного комплекса с алюминия хлоридом (трава горца перечного, горца птичьего, зверобоя, листья сумаха, скумпии).

Для сырья, содержащего антраценпроизводные, используют реакцию со щелочью (листья сенны). Для сырья, содержащего фенологликозиды, используют реакцию диазотирования (корневища и корни родиолы розовой).

Наиболее точными являются хроматоспектрофотометрические методы, основанные на разделении веществ при помощи хроматография с последующим их определением спектрофотометрически. Можно определять количественное содержание как суммы, так и индивидуальных веществ. Применяют для определения индивидуальных алкалоидов (цитизин в траве термопсисе очередноцветкового, берберин в корнях барбариса), флавоноидов (плоды и цветки боярышника, трава сушеницы), кумаринов (плоды амми большой), ксантонов (трава золототысячника), ланатозидов в сырье наперстянки шерстистой. Реже для анализа лекарственного растительного сырья применяется флюорометрия, полярография, денситометрия, амперометрия, кондуктометрия.