Спосіб хемілюмінесцентного визначення поліфенольних сполук водних екстрактів чаю

Реферат: Спосіб хемілюмінесцентного визначення поліфенольних сполук водних екстрактів чаю включає вимірювання хемілюмінесцентного (ХЛ) світіння при окисненні екстрактів чаю в лужному середовищі. Готують екстракт чаю та вносять до карбонатного буферного розчину з рН 9,2, через який пропускається повітря зі швидкістю 150 мл/с. Далі фіксують параметри кінетичних кривих та визначають кількість фенольних сполук за рівнянням багатопараметрової залежності. UA 75488 U (12) UA 75488 U UA 75488 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способу визначення поліфенольних сполук (які є антиоксидантами та зумовлюють корисні властивості чаю) екстрактів чаю й може бути використана для дослідження якості іншої рослинної сировини, що містить фенольні антиоксиданти. Корисні властивості чаю пов'язують з присутніми сполуками фенольної природи (таніни, катехіни, фенолкарбонові кислоти). Незалежно від способу обробки в чаях всіх типів (зелений, чорний тощо) міститься велика кількість поліфенольних сполук, які в водних розчинах можуть окиснюватися в водному середовищі киснем повітря, при цьому спостерігається надслабка хемілюмінесценція (ХЛ), інтенсивність якої залежить від кількості поліфенольних сполук. Таким чином, суттєві ознаки знаходяться у причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом, що досягається. Відомий спосіб титриметричного визначення поліфенольних сполук чаю, який полягає в тому, що 2,5 г наважки чаю екстрагують 200 см дистильованої води протягом 45 хв. за 3 3 температури 100 °С, екстракт фільтрують, охолоджують. До аліквоти 10 см додають 750 см 3 3 води, 25 см індігокарміну та титрують 0,1 моль/дм розчином калію перманганату. Точку еквівалентності визначають за переходом синього забарвлення через зелене в золотисто-жовте [1]. Недоліком цього способу є визначення всіх відновлюючих речовин (не тільки поліфенолів), що є у складі чаю, тобто він не є селективним. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом є метод хемілюмінесцентного (ХЛ) визначення антиоксидантів фенольного типу у природних і стічних водах, продуктах харчування, лікарських препаратах, у біологічних об'єктах, який полягає в обробці аналізованої -7 3 проби люміналом ((0,3-10)·10 моль/дм ) та окиснювачем (калій надсірчанокислий пероксодісульфат) в лужному середовищі (рН=11-12,5) з подальшим вимірюванням інтенсивності хемілюмінесценції [2]. Світіння, що утворюється в реакції, пов'язане з окисненням люмінолу супероксид аніон-радикалом, який генерується в системі. В даному методі вимірюється падіння інтенсивності хемілюмінесценції при введенні антиоксиданту. Недоліком цього способу є труднощі його застосування до вивчення водних розчинів фенольних сполук у зв'язку з тим, що за лужних умов феноли активно окиснюються, при цьому спостерігається хемілюмінесценція, яка посилює хемілюмінесценцію люмінолу і дані визначення фенолів спотворюються. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу ХЛ визначення поліфенольних сполук водних екстрактів чаю, що дозволяє визначити якість чаю. Поставлена задача вирішується тим, що в способі хемілюмінесцентного визначення поліфенольних сполук водних екстрактів чаю, який містить вимірювання ХЛ-світіння при окисненні в лужному середовищі екстрактів чаю, згідно з корисною моделлю, готуються екстракти чаю, які додаються до карбонатного буферного розчину з рН=9,2, через який пропускається повітря зі швидкістю 150 мл/с, фіксують параметри кінетичних кривих та визначають кількість фенольних сполук за рівнянням багатопараметрової залежності: С=-0,00645+0,25122·І1++0,13268·І2+0,0004343t1. де І1 і І2 - інтенсивність першого та другого максимумів ХЛ, В, t1 - час першого максимуму, хв. Приклад конкретного виконання. Екстракцію чайної сировини здійснюють у наступний спосіб. Чайну сировину розтирають у 3 ступці до порошкоподібного стану, відбирають 0,5000 г чаю та додають 25 см бідистильованої води, нагрітої до 100 °С, суміш залишають на 5 хв., після чого проводять фільтрування настоїв крізь паперовий фільтр. 3 3 Екстракт чаю в кількості 0,5 см додають до 4,5 см карбонатного буферного розчину з рН 3 9,2 (еквімолярна суміш 0,1 моль/дм розчинів Na2CO3 і NaHCO3 ("ч.д.а.")). В цих умовах поліфенольні сполуки чаю легко окиснюються киснем повітря. Крізь реакційну суміш пропускається повітря зі швидкістю 150 мл/с. Швидкість пропускання повітря підбирають таким чином, щоб забезпечити перебіг реакції в кінетичному режимі. Дослідження ХЛ проводять при 303 К та атмосферному тиску. У роботі використовують хемілюмінесцентну установку з цифровоюобробкою сигналу за допомогою аналого-цифрового перетворювача (наприклад аналого-цифровой перетворювач L-305 фірми "LCARD", Росія, пакет програм "Power Graph"). Принципова схема ХЛ-установки включає компьютер - ЕВМ, аналого-цифровий перетворювач - АЦП, електрометричний підсилювач - ЕМП, високостабілізоване джерело живлення (1200В), фотоелектропомножувач - ФЕУ, реактор, пристрій подачі повітря, термостат. Отримують кінетичні криві. На фіг. 1 наведено кінетичні криві хемілюмінесценції в реакції окиснення киснем повітря водних екстрактів чаю (зелені та жовті): "Біла мавпа", Китай (1), "Тумани Хуанг Шаня", Китай (2), 1 UA 75488 U 5 10 15 20 25 30 "Лазурний розсип", Китай (3), Трінфілд Flying Dragon", Цейлон (4), "Мономах" (зелений), Цейлон (5), "Хейліс", Цейлон (6), "Принцеса Ява", Цейлон (7), "Едвін", Цейлон (зелений) (8). На фіг.2 наведено кінетичні криві хемілюмінесценції в реакції окиснення киснем повітря водних екстрактів чаю (чорні та червоні): "Дарджелінг", Індія (1), "Акбар", Цейлон (2), "Сонячна долина", Китай (3), "Формоза", Тайвань (4). Фіксують максимуми ХЛ (інтенсивність у В та час настання в хв.). Визначають концентрацію неокиснених фенолів (в моль/л) за рівнянням багатопараметрової залежності концентрації галової кислоти (ГК) (модельна сполука поліфенолів чаю, яку використовують як еталон) від інтенсивності максимумів ХЛ та часу: С=-0,00645+0,25122·І1+0,13268·I2+0,0004343t1, де І1 і І2 - інтенсивність першого та другого максимумів ХЛ, В, t1 - час першого максимуму, хв., R=0,9. Ця можливість базується на дослідженнях ХЛ при окисненні екстрактів чаю. При додаванні до екстрактів чаю аскорбінової кислоти виникає період індукції. Величина, зворотна часу індукції, прямо пропорційна швидкості зародження радикалів та пов'язана з концентрацією поліфенолів чаю. Ця величина також корелює з параметрами ХЛ-кривих окиснення екстрактів чаю: 1/τ=0,003418+1,3618·І1+0..2270·І2+0,01243·t1+0,00374·t2, де І1 і І2 - інтенсивність першого та другого максимумів ХЛ, t1 та t2 - час першого та другого 2 максимумів, R =0,9658. На фіг. 3 приведено графік відповідності між експериментальними та тими, які розраховано за рівнянням. Технічним результатом є створення багатопараметрової кореляційної залежності для визначення вмісту поліфенолів в водних екстрактах чаю, що дозволяє визначити якість чаю. Джерела інформації, використані при складанні заявки: 1. Чай. Методы определения содержания танина и кофеина: ГОСТ 19885-74. [Действующий с. 1975-01-07]. Межгосударственный стандарт. - С. 101-104. 2. Пат. 17855 Україна, МПК G01N 21/76, G01N 33/00. Спосіб визначення антиоксидантів / Калініченко І.О., Шевченко І.М., Бакай Е.А., Сенчик Н.І.; заявник та правовласник Науковий та інженерно-технологічний центр біотехнологічних систем «Сонар» НАН України, Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України. - № 96051935; заявл. 17.05.1996, опубл. 03.06.1997, Бюл. № 0/1997. (прототип). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Спосіб хемілюмінесцентного визначення поліфенольних сполук водних екстрактів чаю, що включає вимірювання хемілюмінесцентного (ХЛ) світіння при окисненні екстрактів чаю в лужному середовищі, який відрізняється тим, що готують екстракт чаю та вносять до карбонатного буферного розчину з рН 9,2, через який пропускається повітря зі швидкістю 150 мл/с, фіксують параметри кінетичних кривих та визначають кількість фенольних сполук за рівнянням багатопараметрової залежності: С=-0,00645+0,25122·І1+0,13268·І2+0,0004343t1, де І1 і І2 - інтенсивність першого та другого максимумів ХЛ, В, t1 - час першого максимуму, хв. 2 UA 75488 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3