Спосіб одержання тест-смужок для візуально-тестового визначення аскорбінової кислоти

Спосіб одержання тест-смужок для візуальнотестового визначення аскорбінової кислоти, який включає підкислення суміші нітрату бісмуту(ІІІ), 3 37588 поряд з АК у досліджуваному зразку присутні неорганічні (сульфіт) або органічні відновлювачі (відновлюючі цукри, сполуки, що містять тиольну групу й ін.). Виникнення зафарблення при взаємодії АК з 2,6-дихлорфеноліндофенолом [4]. Для цього відомого реагенту також характерна невисока вибірковість стосовно багатьох речовин. Виникнення зафарблення при взаємодії АК із солями похідних тетразолія [5]. Експресні тести, засновані на виникненні зафарблення при взаємодії АК з органічними барвниками, мають ті недоліки, що добре відтворювані результати можуть бути отримані тільки в тому випадку, якщо барвники абсолютно стабільні. Тому виробництво таких тест-смужок сполучено з вимогами жорсткого й трудомісткого контролю якості. Крім того, при невеликих концентраціях АК відносно великі зміни в її концентрації приводять до відносно невеликих змін у зафарбленні тест-смужок. Це робить такі тести неточними. Виникнення зафарблення при відновленні молібдофосфатів до молібденової сині [6]. Експресний тест, заснований на відновленні 12молібдофосфату, знайшов широке практичне застосування, але має ряд недоліків. Він вимагає громіздкого дворазового імпрегнування при виготовленні тест-смужок, стабільний протягом невеликого часу. Необхідне підкислення зразка перед аналізом, тому що в нейтральному або лужному середовищах великий вплив інших речовин. Зафарблення тест-смужок розвивається протягом тривалого часу. Чутливість методу недостатня для рішення ряду практичних завдань. Як прототип використаний патент США «Експресний тест для визначення аскорбінової кислоти» [7], що описує процес одержання тест-зразків, спосіб для експресного визначення АК у водних розчинах, а також склад тест-зразків, що включає носій, на якому абсорбовані 2,18фосфорномолібденова гетерополікислота, аліфатична оксікарбонова кислота, компоненти буферної системи для створення рН в інтервалі від 2,5 до 5,0 і хлорат. 2,18-фосфорномолібденова гетерополікислота отримується за способом, який включає змішування молібдату натрію та надлишку фосфорної кислоти. Суміш кип'ятять на протязі 8 годин. Вихід становить менше 25%. Високий окислювально-відновний потенціал 2,18-фосфорно-молібденової кислоти обумовлює порівняно високу швидкість реакції, але приводить до погіршення селективності стосовно цукрів, що відновлюють, сполук, що містять тіольну гр упу. Для даного реагенту характерна недостатньо висока стабільність при зберіганні за рахунок зміни зафарблення при взаємодії з домішками. Задачею даної корисної моделі є створення тест-смужок на основі нового аналітичного реагенту для високоселективного напівкількісного визначення аскорбінової кислоти. Задача корисної моделі вирішується шля хом імпрегнування на папері гуанідинієвої солі молібдобісмут(ІІІ)фосфорного гетерополікомплексу складу (СN3Н5)6РВіМо11O 40, яка використовується 4 як аналітичний реагент для візуально-тестового визначення аскорбінової кислоти. При відновленні 11-МБФК аскорбіновою кислотою отримують відновлений продукт - гетерополісинь. У її спектрі у видимій і ближній інфрачервоній області присутні 2 смуги поглинання при 720нм (молярний коефіцієнт світлопоглинання 1,55×104моль -1×л×см-1) і 890нм (Фіг.1). Для 12молібдофосфату або 2,18-фосфорномолібденової кислоти відновлення АК відбувається тільки при нагріванні розчину на киплячій водяній бані протягом 10 хвилин. На відміну від цього зафарблення гетерополісині при відновленні 11-МБФК повністю розвивається за 10 хвилин. Тому, у порівнянні з вищевказаними реагентами використання даної речовини дозволяє значно скоротити час визначення, а також досягти більш високої чутливості. Інтервал оптимальних значень pH відновлення знаходиться при pH 1,55-1,80. Для речовини, нанесеної на целюлозу, він розширюється й стає можливим окислювання АК, у тому числі, і в практично важливому інтервалі pH від 5,5 до 7. Інфрачервоний спектр гуанідинієвої солі 11МБФК містить ряд характерних смуг при 1072, 1032см -1 (vas(PO4)), 937см -1 (vas(Mo=O)), 868см -1 (vas( Мо-О-Мо), 788см -1 (vas(Mo/O/Mo)). На фігурі 2 зображені ІЧ-спектри окисненої (1) і відновленої (2) форм 11-МБФК. Індивідуальність гетерополікомплексу підтверджується наявністю єдиного сигналу в спектрі ЯМР 31Р при δ=-3,7м.д. відн. сигналу Н3РО4 при pH 2. При створенні тест-смужок для визначення АК іммобілізацію гетерополікомплексу на целюлозі або інших підходящих носіях (пінополіуретан, силікагель, амберліт і ін.) проводять шляхом просочування сорбенту в розчині 11-МБФК, промивання дистильованою водою й закріплення при обробці хлоридом тетраетиламонію. Перевагами запропонованого реагенту є більше висока вибірковість реакції стосовно цукрів, що відновлюють, сульфі ту, цисте їну, гідразину й інших відновлювачів. Використання запропонованих тест-смужок на основі 11-МБФК дозволяє одержати більш контрастну тест-шкалу для практично важливого діапазону концентрацій АК, чим раніше запропоновані реагенти. Зафарблення зразків тест-шкали здатне зберігатися тривалий час, полегшуючи створення й приготування шкали дпя напівкількісного визначення. Для одержання даної речовини використовуються доступні й дешеві реагенти (солі молібдату, фосфа ту, бісмуту(ІІІ)), у порівнянні, наприклад з 2,18фосфорномолібденовою кислотою. Синтез 11МБФК не потребує багато часу, вихід цільової речовини високий. Речовина стійка при зберіганні. Висока селективність запропонованої реакції обумовлена сукупністю двох позитивних властивостей 11-МБФК. По-перше, це оптимальний окислювально-відновний потенціал. 11-МБФК як окислювач має проміжну силу. Він здатний швидко окисляти АК і, у той же час, його сили недостатньо для окислювання більшості інших відновлювачів. По-друге, у його склад входить іон бісмуту(ІІІ). Це підсилює селективність реакції за рахунок вибірко 5 37588 вого комплексоутворення з АК, а також значного прискорення відновлення гетерополіаніону. Приклад 1. Отримання тест-смужок на основі гуанідинієвої солі 11-молібдо бісмутофосфату. Зважують 0,168г КН2РО4 (1ммоль), 2,66 г Na2MoO4 (11ммоль), розчиняють в 10мл води, додають 1мл 5Μ H2SO4, 4мл 0,4Μ Ві(NО3) 3 в 2Μ H2SO4. Розчин зафарблюється у насичений жовтогарячий колір. Доводять 1Μ розчином ацетату натрію до pH 1,2. Осаджують 15мл 1Μ розчину нітрату гуанідинію. Фільтрують, осад промивають 2 рази по 10мл води. Розчиняють 12г 11-МБФК в 250мл води (0,01Μ розчин). У прямокутні посудини поміщають аркуші щільного фільтрувального паперу (синя стрічка) і витримують протягом однієї години. Промивають дистильованою водою, висушують, поміщують у розчин 0,1Μ хлориду тетраетиламонію й витримують протягом 10 хвилин. Промивають водою, висушують на повітрі на протязі доби. Розрізають на смужки паперу розмірами 0,5´4см. Зберігають у поліетиленовому контейнері. Приклад 2. Побудова тест-шкали й напівкількісне визначення аскорбінової кислоти. У розчин, що містить певну концентрацію АК (див. таблицю), опускають тест смужки, приготовлені відповідно до умов прикладів 1 і 2. Витримують протягом 10-15 хвилин. Залежність кольору тест-смужок від концентрації АК наведена в таблиці. Видно, що використання запропонованої речовини в тест смужках дозволяє одержати досить контрастну шкалу в практично важливому діапазоні концентрацій АК, який використовується в клінічній медицині. 6 Таблиця Залежність зафарблення тест-смужок від концентрації АК Концентрація аскорбі- Колір тест смужки нової кислоти, мг/л 0 жовтий 20 зелений зеленувато40 блакитний 80 блакитний 200 темно-фіолетовий Таким чином, дана корисна модель дозволяє одержати нову сполуку, при іммобілізації якої на целюлозі створений простий, дешевий, експресний і високоселективний напівкількісний тест для визначення аскорбінової кислоти у водних розчинах. Джерела інформації: 1. Arya S.P., Mahajan M, Jain P. Nonspectrophotometric methods for the determination of vitamin С //Anal.Chim.Acta. - 2000. - Vol.417, N1. P.889. 2. Запорожец О.А., Крушинская Е.А. Определение аскорбиновой кислоты методами молекулярной спектроскопии //Журн. аналит. химии. -2002.Т.56, №4.-С.1. 3. Патент США №4303409, 1981р. 4. Патент США №5783150, 1998р. 5. Патент США №4152116, 1979р. 6. Патент Німеччини №2309794, 1966р. 7. Патент США №4300905, 1981р. 7 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 37588 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601