Спосіб кількісного визначення суми хінолізидинових алкалоїдів люпіну багатолистого

Реферат: Спосіб визначення суми хінолізидинових алкалоїдів люпіну багатолистого шляхом підготовки проби досліджуваного зразка з певним рН середовища з наступним додаванням титранту та реєстрацією кінцевої точки титрування електрохімічним методом в присутності індикаторного 3електрода. Як титрант використовують гетерополіаніон РМо12О40 12-молібдофосфатної гетерополікислоти (МФК) структури Кеггіна, а як індикаторний електрод - торцевий графітовий обертовий електрод. Титрант додають при рН 5,2-5,5. Кінцеву точку титрування знаходять графічно за струмом відновлення титранту на індикаторному електроді при накладеній напрузі +0,05 В. UA 101061 U (12) UA 101061 U UA 101061 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить хіміко-фармацевтичної галузі, а саме способів кількісного визначення суми хінолізидинових алкалоїдів методом амперметрії. Алкалоїди, похідні хінолізидину, широко розповсюджені в рослинному світі та у вигляді гідрогалогенідів входять до складу багатьох лікарських препаратів. Так, представниками алкалоїдів, які знаходяться практично у всіх частинах та органах люпіну багатолистого, є похідні хінолізидину: люпанін, люпінін, спартеїн, а також анагірин, ізолюпанін, ізоспартеїн, гідроксилюпанін та ін. Визначення їх вмісту зазвичай здійснюють у перерахунку на переважаючий за вмістом алкалоїд. Класичний спосіб потенціометричного титрування галогенідів алкалоїдів з використанням як титранту 0,01 (моль/л) розчин аргентум нітрату та галогенід-селективного електрода як індикаторного електрода дозволяє здійснювати визначення на міліграмовому рівні з абсолютною помилкою 0,6-2,3 %. Даний спосіб не дозволяє визначати алкалоїди у вигляді основ, або які не є солями галогеноводневих кислот. До того ж арґентум нітрат надто дорогий для здійснення рутинних аналізів [1]. Відомий спосіб кількісного визначення пахікарпіну гідройодиду методом амперометричного титрування розчином арґентум нітрату, заснований на утворенні малорозчинної солі арґентуму. Кінцеву точку титрування знаходять графічно за струмом відновлення іонів арґентуму при потенціалі +0,2 В [2]. Арґентум нітрат досить дорогий, для виготовлення його розчинів необхідна деіонізована вода та спеціальні умови зберігання. Даний спосіб через відносно високу концентрацію титранту (0,01 моль/л) характеризується низькою чутливістю та точністю. Крім того, цей спосіб виконання кількісного визначення алкалоїду за галогенід-іоном не є вибірковий до інших галогенід-іонів, котрі можуть міститися у комбінованих лікарських формах, що звужує його функціональні можливості. Відомий спосіб визначення сумарного вмісту алкалоїдів методом потенціометричного титрування з використанням обертального до органічних катіонів іон-селективного електроду та 0,01 моль/л розчин натрій тетрафенілборату як титранту. Мембрана іон-селективного електрода складається з полівінілхлориду (25 мас. %), дибутилфталату (70 мас. %) та триоктоксибензенсульфокислоти (5 мас. %). Як електрод порівняння використовується насичений натрію хлоридом хлоридосрібний електрод, для вимірювання потенціалу універсальний іономер [3]. Однак даний спосіб малочутливий, оскільки титрант застосовується у доволі великій концентрації (0,01 моль/л), а також використання як індикаторного в даній аналітичній системі іон-селективного електрода обертального до певних органічних катіонів обумовлює низьку вибірковість способу, а багаторазові титрування з осаджувальним реагентом призводять до швидкого зменшення його терміну придатності. Крім того, його необхідно виготовляти в лабораторії, оскільки він комерційно недоступний. Задачею корисної моделі є створення способу кількісного визначення суми хінолізидинових алкалоїдів методом амперометрії, який шляхом використання нового реагента гетерополіаніону PMo 12 O 40 3  12-молібдофосфатної гетерополікислоти (МФК) структури Кеггіна як титранту при оптимальному значенні рН середовища, а також використання як індикаторного - торцевого графітового обертального електрода дозволяє спростити спосіб, скоротити час аналізу, підвищити вибірковість та чутливість визначення. Поставлена задача вирішується тим, що у способі кількісного визначення суми хінолізидинових алкалоїдів шляхом підготовки проби досліджуваного зразка з певним рН середовища з наступним додаванням титранту та реєстрацією кінцевої точки титрування електрохімічним методом в присутності індикаторного електрода, згідно з корисною моделлю, PMo 12 O 40 3 як титрант використовують гетерополіаніон 12-молібдофосфатної гетерополікислоти структури Кеггіна, як індикаторний електрод - торцевий графітовий обертальний електрод, титрант додають при рН 5,2-5,5, а кінцеву точку титрування знаходять графічно за струмом відновлення титранту на індикаторному електроді при накладеній напрузі +0,05 В. Всі параметри заявленого способу визначені дослідним шляхом. Методом амперометричного титрування з індикацією кінцевої точки титрування за силою дифузійного струму електровідновлення ГПА-РМ012О40 структури Кеггіна вперше експериментально з'ясовано співвідношення реагуючих компонентів в даній системі 1 (стехіометрію взаємодії органічних катіонів алкалоїдів хінозилідинового ряду ( Alk ) з 3гетерополіаніоном РМо12O40 12-молібдофосфатної гетерополікислоти): 1 UA 101061 U 3  Alk 1  PMo 12O 40 3   (  Alk) 3 PMo 12O 40  . При вольтамперометричному вивченні електрохімічної поведінки органічних катіонів 1 алкалоїдів  Alk виявилося, що при катодній поляризації в інтервалі від +0,5В до -0,5В вони не є електроактивними сполуками, в той час як аналітичний реагент - гетерополіаніон 5 10 15 20 25 30 35 PMo 12 O 40 3 дає чітку хвилю електровідновлення двох атомів молібдену PMo VI12 O 40 3  2e  PMo V 2Mo VI10 O 40 5 . Виходячи з того, що між визначуваними алкалоїдами та титрантом відбувається реакція з утворенням малорозчинних сполук, а титрант є електроактивною речовиною, можливе амперометричне титрування суми алкалоїдів хінозилідинового ряду за основами водним розчином МФК з індикацією кінцевої точки титрування за силою дифузійного струму 3 електровідновлення гетерополіаніону PMo 12 O 40 . Розрахунок середньої молярної маси алкалоїдів в екстрактах насіння та коренів люпіну багатолистого здійснювали на основі 4 головних алкалоїдів люпіну: люпанін -C15H24ON2, люпінін - C10H19ON, спартеїн - C15H24N2, гідроксилюпанін - С15Н20O2 N2). Їх сумарна молярна маса складає 909 г/моль. Для розрахунків суми алкалоїдів в екстрактах люпіну за експериментальними даними обчислювали середнє значення молярної маси алкалоїдів, котра дорівнює 909:4=227,25 г/моль (M Alk ) . Приклад 1. Кількісне визначення вмісту суми алкалоїдів у сухому екстракті насіння люпіну багатолистого виконують з використанням електрохімічної комірки (електролізера), яка складається з досліджуваного розчину та системи електродів: індикаторного - торцевого графітового обертального електрода, та електрода порівняння - насиченого каломельного напівелемента. Для приготування 25,0 мл розчину сухого екстракту насіння точну наважку екстракту, масою 0,2502 г, розчинили в дистильованій воді у мірній колбі на 25 мл. Аліквотний об'єм виготовленого розчину (2,0 мл) вносять в електрохімічну комірку, розбавленим розчином кислоти доводять величину рН до 5,2, а відтак на електроди накладають напругу +0,05 В та . -3 через 2-3 хв фіксують величину "нульового" струму. Титрують попередньо виготовленим 1 10 моль/л водним розчином МФК порціями по 0,5 мл. Величину сили дифузійного струму фіксують через 30-35 с після додавання титранта. Амперометричне титрування закінчують після встановлення постійного значення сили дифузійного струму та визначають об'єм кінцевої точки титрування (КТТ) (Фіг. 1). Крива амперометричного титрування суми алкалоїдів у сухому 3 екстракті насіння люпіну багатолистого розчином МФК: V Alk  2,0 мл, СМФК  1 10 моль/л, рН 5,5. Результати амперометричного титрування свідчать, що органічні катіони алкалоїдів у сухому екстракті насіння люпіну взаємодіють з гетерополіаніоном 12-молібдофосфатної 3 1 гетерополікислоти в мольному співвідношенні  Alk : PMo 12 O 40  3 : 1 , а досліджувана реакція відбувається стехіометрично у водному розчині в межах рН 4,4-5,7 40 3  Alk 1  PMo 12O 40 3   (  Alk) 3 PMo 12O 40  з утворенням стійкого малорозчинного іонного асоціату. Розрахунок вмісту суми алкалоїдів в екстракті насіння люпіну здійснювали за формулою: C V m  МФК МФК  3  М  alk . 1000 Де CМФК - молярна концентрація (МФК), моль/л; VМФК - об'єм титранту, який був витрачений на титрування, мл; 45 М  alk - молярна маса суми алкалоїдів, яка дорівнює 227,25 г/моль, 3 3 - стехіометричний коефіцієнт реакції між взаємодії ГПА PMo 12 O 40 з сумою алкалоїдів. 17  10 3 ,  3  227,25  0,001160 г 1000 ; m - маса суми алкалоїдів у 2,0 мл; m 2 UA 101061 U x1  25  0,0060  0,145г 2 ; x 1 - маса алкалоїдів у 25 мл; 0,145  100 x2   5,795% 0,2502 ; 5 x 2 - відсоток суми алкалоїдів у сухому екстракті насіння люпіну. Результати кількісного визначення суми алкалоїдів у сухому екстракті насіння люпіну методом амперометричного титрування при рН=5,5 представлені в табл. 1 Таблиця 1 Метрологічні характеристики результатів кількісного визначення суми алкалоїдів у сухому екстракті насіння люпіну (n=7, Р=0,95) Введено, мг (теор.) 10 15 20 25 30 Знайдено, % Метрологічні характеристики 1,165 1,160 Знайдено, мг 100,43 1,165 1,172 1,152 1,150 1,150 1,152 100,43 101,03 99,31 99,14 99,14 99,31 X  1,16 мг S=0,009 Sx=0,003 Δх=0,01 RSD=0,7S% ε=0,73 % δ=0,17 % Отримані дані підтверджують високу точність (відтворюваність та правильність) результатів кількісного визначення суми алкалоїдів у сухому екстракті насіння люпіну методом амперометричного титрування RSD=0,78 % (δ < RSD). Нижня межа кількісного визначення (МКВ) становить 0,09 мг (визначено 10 s критерієм). Приклад 2. Кількісне визначення вмісту суми алкалоїдів у сухому екстракті коренів люпіну виконують з використанням електрохімічної комірки, яка складається з досліджуваного розчину та системи електродів: індикаторного - торцевого графітового обертального електрода та електрода порівняння - насиченого каломельного напівелемента. Для приготування 10,0 мл розчину сухого екстракта коренів люпіну точну наважку екстракту, масою 1,007 г, розчиняли у 10,0 мл дистильованої води. Аліквотний об'єм виготовленого розчину (2,0 мл) вносять у електрохімічну комірку, рН розчину 5,2 і на електроди накладають напругу +0,05 В та через 2-3 хв фіксують величину "нульового" струму. Титрують попередньо . -3 приготовленим 5 10 моль/л водним розчином МФК порціями по 0,5 мл. Величину сили дифузійного струму фіксують через 30-35 с після додавання титранту. Амперометричне титрування закінчують після встановлення постійного значення сили дифузійного струму та визначають значення величини кінцевої точки титрування (КТТ) графічно за кривою титрування 3 (Фіг. 2). V alk  2,0 мл , CМФК  5  10 моль/л, рН 5,2. Розрахунок вмісту суми алкалоїдів в сухому екстракті коренів люпіну здійснювали за формулою: C V m  МФК МФК  3  М  alk . 1000 де CМФК - молярна концентрація 12-молібдофосфатної гетерополікислоти, моль/л; VМФК - об'єм титранту, який був витрачений на титрування, мл; М  alk - молярна маса суми алкалоїдів, яка дорівнює 227,25 г/моль; 3 3 - стехіометричний коефіцієнт реакції між взаємодії ГПА PMo 12 O 40 з сумою алкалоїдів; 15  5  10 3 ,  3  227,25  0,005110г 1000 ; m - вміст алкалоїдів у 2,0 мл; m 35 3 UA 101061 U x1  10  0,00511  0,025г 2 ; x 1 - вміст алкалоїдів у 10,0 мл; 0,025  100 x2   2,483% 10070 , ; 5 x 2 - відсоток суми алкалоїдів у сухому екстракті коренів люпіну. Результати кількісного визначення суми алкалоїдів у сухому екстракті коренів люпіну методом амперометричного титрування представлені в табл. 2. Таблиця 2 Метрологічні характеристики результатів кількісного визначення суми алкалоїдів у сухому екстракті коренів люпіну (n=7, Р=0,95) Введено, мг (теор.) 5,11 10 15 20 Знайдено, мг 5,061 5,140 5,181 5,079 5,079 5,140 5,140 Знайдено, % 99,06 100,58 101,38 99,39 99,39 100,58 100,58 Метрологічні характеристики X  5,1мг S=0,04 Sx=0,02 х=0,04 RSD=0,86 % =0,80 % =0,14 % Розраховані метрологічні характеристики свідчать про високу точність (відтворюваність та правильність) одержаних результатів визначення суми хінолізидинових алкалоїдів у сухому екстракті коренів люпіну багатолистого методом амперометричного титрування (