Галогены как кулонометрические титранты: от анализа к обобщенным показателям тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.02 ВАК РФ

На правах рукописи

ЧЕРНЫШЕВА Наталия Николаевна

ГАЛОГЕНЫ КАК КУЛОНОМЕТРИЧЕСКИЕ ТИТРАНТЫ: ОТ АНАЛИТА К ОБОБЩЕННЫМ ПОКАЗАТЕЛЯМ

02.00.02- аналитическая химия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Казань-2003

Работа выполнена на кафедре аналитической химии химического института им. A.M. Бутлерова государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Казанского государственного университета им. В.И. Ульянова-Ленина"

Научный руководители:

академик РАЕН и МАНВШ, доктор химических наук, профессор Будников Герман Константинович, доктор химических наук,

профессор Абдуллин Ильдар Фартович

Официальные оппоненты доктор химических наук,

профессор Латьтова Венера Зиннатовна

кандидат химических наук, доцент Гармонов Сергей Юрьевич

Ведущая организация: Уральский государственный

экономический университет

Защита состоится » декабря 2003 г. в 14 ч. на заседании диссертационного Совета К 2] 2.081.04 по химическим наукам Казанского государственного университета по адресу: ул. Кремлевская 18, КГУ, Бутлеровская аудитория.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. Н.И. Лобачевского Казанского государственного университета.

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 420008, г. Казань, ул. Кремлевская 18, КГУ, Научная часть.

Автореферат разослан « // » ноября 2003

Ученый секретарь Совета, кандидат химических наук А.Г. Зазыбин

' 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, электрогенерированные титранты 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 полимеров антиоксиданты 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 с электрогенерированным 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 с электрогенерированными 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 реакции электрофильного 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 гальваностатической кулонометрии 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.

Работа состоит из введения, литературного обзора, четырех глав экспериментальной части, в которых описана постановка задачи, аппаратура, объекты и техника эксперимента и изложены результаты с их обсуждением, выводов, заключения и списка цитируемой литературы.

Во введении раскрыта актуальность темы, определены . цели и задачи исследования, сформулированы научная новизна и практическая значимость работы.

В литературном обзоре (глава 1) рассмотрены общие проблемы кулонометрического метода, его применение в различных областях химического анализа, в том числе, в фармацевтике. Дана характеристика общим показателям объектов анализа в сравнительном аспекте и обсуждены возможности кулонометрии при их определении.

Во второй главе представлены данные об объектах исследования, используемых методах и приборах, описаны условия эксперимента.

Гпавы 3-6 посвящены обсуждению полученных результатов.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Электрогенерацию галогенов осуществляли на потенциостате П-5827 М при постоянной силе тока 5,0 мА из водных 0,2 М растворов КС1 и КВг в 0,1 М НгБОд и К1 на фоне виннокислого буферного раствора с рН=3,56. Ферроцианид-ионы получали при электролизе 0,1М раствора К4ре(СЫ)б в 2М растворе КОН. Конечную точку кулонометрического титрования определяли амперометрически с двумя поляризованными игольчатыми платиновыми электродами (Е=300 мВ). Для автоматической регистрации вольтамперограмм использовали двухкоординатный регистрирующий прибор ПДА 1. Вольтамперограммы исследуемых растворов регистрировали на стационарных электродах с линейной разверткой потенциала со скоростью поляризации 20 мВ/с. Рабочие электроды из платины, золота готовили из соответствующего металла чистоты не ниже 99,9%, видимая площадь поверхности которых составляет 0,03-1 см2. Вспомогательный электрод состоял из платиновой проволоки, свернутой спиралью. В качестве электрода сравнения использовали насыщенный каломельный электрод.

В работе использовали реактивы марок х.ч., ч.д.а и фармакопейной чистоты. Лекарственные растения собраны на территории Республики Татарстан в соответствии с рекомендуемыми сроками сбора. Водные и водно-спиртовые настои из лекарственного растительного сырья готовили по методике Государственной Фармакопеи. Водорастворимые производные 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола синтезированы на кафедре органической химии КГТУ. Структуру и чистоту синтезированных соединений устанавливали как по данным элементного анализа, так и с применением физических методов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Кулонометрическое определение индивидуальных биологически активных веществ с помощью элекпгрогенерированных галогенов

В ходе эксперимента выбраны электрогенерированные титранты и найдены условия, в которых стехиометрические коэффициенты в реакциях титрантов с субстратами имеют целочисленные значения и хорошо воспроизводятся. Электрогенерированные галогены прежде всего применили для определения индивидуальных биологически активных веществ в модельных растворах и лекарственных формах. Объектами анализа служили. пуриновые алкалоиды,

салициловая кислота и ее производные, а также фармпрепараты - аминопроизводные ароматического ряда, которые находят практическое применение.

Пуриновые алкалоиды. Установлено, что бром с пуриновыми алкалоидами реагирует во времени, а с хлором реакции протекают быстро и количественно в соотношении 2:5. В кислой среде пуриновые алкалоиды при окислении образуют аллоксан и мочевину, как, например, в случае кофеина:

НзСч I ,СН3

N ,1-N

2 ^Д^ +5C1j+6H20-

N I

CHj

H3c *г о

vV

N

I

СН3

Эти данные согласуются с литературными. Для подтверждения предлагаемых схемы реакций были сняты спектры поглощения кофеина, теофиллина и теобромина до и после окисления хлором. После окисления алкалоидов хлором наблюдается значительное уменьшение оптической плотности растворов при Хтах и сдвиг максимума поглощения в длинноволновую область, что объясняется разрушением пуриновой структуры.

Электрогенерированный хлор использовали для определения содержания кофеина в кофе, чае и таблетках кофеин-бензоата натрия, теофиллина в таблетках эуфиллина и в растворах для инъекций. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты кулонометрического определения пуриновых алкалоидов

Объект анализа Определяемое соединение Найдено кулономет. % S, (кулономет.) Найдено контрольным методом, %

Кофе в зернах CEREZO Кофеин 1,19+0,04 0,03 1,19*±0,15

кофе растворимый MONTEREY Кофеин 4,36±0,27 0,02 4,21 »±0,37

-чай— IMPRA Кофеин 2,45±0,16 0,03 2,37*ifl,30

таблетки кофеин-бензоат натрия Кофеин 29,34±0,32 0.01 28,95**±0,60

таблетки эуфиллина Теофиллин 66,82±0,62 0,006 66,17**±0,24

раствор для инъекций эуфиллина Теофиллин 17,20±0,50 (мг/мл) 0,02 17,00**±0,50 (мг/мл)

* ГОСТ Р51182-98 Фотометрический метод определения содержания кофеина; ** Государственная фармакопея СССР.

Для остальных изученных фармпрепаратов условия кулонометрического определения с помощью электрогенерированных галогенов приведены в таблице 2. Разработанные способы кулонометрического титрования отличаются простотой выполнения и экспрессностью и их можно использовать для оценки основного содержания в некоторых лекарственных формах.

Таблица 2. Условия кулонометрического определения некоторых фармпрепаратов с помощью электрогенерированнных галогенов. ___

Определяемое соединение Титранг Пс Объект анализа Найдено кулонометр. Найдено контр, методом

Парацетамол Вг2 2 Таблетки 0,216±0,006 г 0,02 0,201±0,08 г

Анестезин Вг2 4 Таблетки 0,305+0,006 г 0,02 0,31±0,01 г

Новокаин Вг2 4 Р-р для инъекций 5,0+0,4 мг/мл 0,03 4,86+0,2 мг/мл

Новокаинамид Вг2 4 Р-р для инъекций 0,10±0,01 г/мл 0,01 0,101+0,008 г/мл

Стрептоцид Вг2 4 Таблетки 0,494±0,007 г 0,01 0,48±0,06 г

Сульгин Вг2 4 Таблетки 0,51 ±0,02 г 0,02 0,49+0,02 г

Альбуцид Вг2 4 Глаз, капли сульфацил-натрий 20% 0,191±0,007 г/мл 0,04 0,20+0,01 г/мл

Этазол Вг2 4 Модельные растворы 532±13 мкг 0,02 528 мкг

Сульфадимезин Вг2 4 Таблетки 0,519±0,002 г 0,02 0,498±0,046 г

Норсульфазол Вг2 6 Таблетки 0,499±0,024 г 0,05 0,510±0,001 г

Сульфа-метаксазол Вг2 4 Таблетки "Бисептол 480" 0,41±0,01 г 0,02 0,425±0,004 г

Салициловая Кислота Вг2 С12 при 1>30°С 2 6 1% спирт, р-р салициловой к-ты 1,15±0,07 г/100мл 0,05 1,01+0,05 г/100мл

Ацетилсалициловая кислота Вг2 после щелоч. гидролиза 2 Таблетки аспирина 0,50±0,02 г 0,02 0,50±0,03 г

ПАСК Вг2 8 Модельные Растворы 85+1 мкг 47,0±0,6 мкг 0,01 0,01 84 мкг 48 мкг

Месалазин Вг2 С12 8 Модельные Растворы 98±4 мкг 0,04 95 мкг

Растительные полифенолы и аскорбиновая кислота. Установлено, что аскорбиновая кислота реагирует с электрогенерированным йодом и бромом в соотношении 1:1с образованием дегидроаскорбиновой кислоты. Рутин, кверцетин и дигидрокверцетин в реакцию с электрогенерированным йодом не вступают, а с бромом реагируют быстро и количественно. Стехиометрические коэффициенты реакций растительных полифенолов с электрогенерированным бромом, равны 1:2 для рутина и кверцетина; 1:3 для дигидрокверцетина.

Дигидрокверцетин является восстановленной формой кверцетина, и поэтому при переходе по цепи окисления дигидрокверцетин можно перевести в кверцетин, затратив 2 электрона в соответствии со схемой 2, что подтверждается экспериментальными данными.

ЭН

ЭН

Этот процесс является обратимым и протекает в клетках живого организма. На основании экспериментальных данных можно сделать вывод, что дигидрокверцетин является более сильным восстановителем, а для эффективного действия рутина и кверцетина необходима аскорбиновая кислота.

Различие в реакционной способности аскорбиновой кислоты и растительных полифенолов с галогенами дает возможность разработать способы кулонометрического определения их в смесях. Результаты определения представлены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты кулонометрического определения смесей аскорбиновой

Смесь Введено, мг Найдено, мг S,

Аскорбиновая кислота Рутин 53,83 60±7,1 0,05

57,83 53±11,2 0,09

Аскорбиновая кислота Кверцетин 23,91 24±2,3 0,08

10,00 12,2±0,9 0,03

Аскорбиновая кислота Дигидрокверцетин - - 63,10 63±3 __0,02 _

53,78 47±5 0,04

В водных растворах рутин, кверцетин и дигидрокверцетин неустойчивы и легко окисляются. Стабильность в водных растворах возрастает в ряду рутин < дигидрокверцетин < кверцетин, поскольку кверцетин является наиболее окисленной формой и в меньшей степени подвержен действию растворенного кислорода, что объясняется идентичностью структур фрагмента окисленной формы аскорбиновой кислоты и кверцетина (рутина).

г

о СН-СН2ОН

кверцетин

дегидроаскорбат

При введении аскорбиновой кислоты в растворы окисление растительных полифенолов значительно замедляется в ряду: кверцетин > дигидрокверцетин > рутин, при этом аскорбиновая кислота практически полностью расходуется. Это связано с тем, что аскорбиновая кислота, проявляя антиоксидантные свойства, стабилизирует растительные полифенолы, сама в первую очередь участвует реакции как восстановитель. Меньшая устойчивость рутина в этом ряду, очевидно, обусловлена его гидролизом, при котором образуется легкоокисляющийся сахар -глюкоза. Эти наблюдения имеют практическое значение для стабилизации полифенолов в пищевых объектах.

2. Электрохимические свойства производных 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола

Среди синтетических ангиоксидантов фенольной природы можно выделить 2,6-дитретбутил-4-метилфенол (ионол) и его производные, которые широко используются в ведущих странах Европы и Америки в качестве пищевых, косметических добавок и фармпрепаратов. Ионол практически не растворим в воде, поэтому существуют недостатки его медицинского применения, связанные с использованием больших разовых доз. Поэтому поиск новых эффективных АО для использования в медицинской практике, а также изучение их антиоксидантных свойств является актуальной задачей. Большой интерес представляют соединения, сочетающие в своей структуре фрагменты пространственно-затрудненных фенолов (ПЗФ) и амина, которые активно ингибируют процессы пероксидации липидов, проявляют противовоспалительные, антиревматические, противоаллергические и другие свойства.

Кулонометрические исследования. Объектами исследований служили водорастворимые производные 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола, структурные формулы которых представлены в таблице 4. В качестве кулонометрических титрантов-окислителей использовали электрогенерированные хлор, бром и ферроцианид-ионы.

Известно, что окислительные процессы с участием ПЗФ протекают с образованием феноксильного радикала. Существует несколько вариантов механизмов гибели классических феноксильных радикалов Реальное значение имеют лишь два - рекомбинация (димеризация) (схема 3) и диспропорционирование (схема 4).

Таблица 4. Производные 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола.

№ Соединение № Соединение

I t-But НО-/ у-СНгЫ^""3 2H,POj t-Bdt V t-But У~\ хн, HO-. HO-f n>-CH2N( X \ —/ VH, ЕКУ' t-Btít

И l-Bul HO-f VcHzN^"' H3PO3 t-Btít VI t-But У/ \ XHJCHJOH HO-C V-CH2N 2H,PO, \—/ VH2CH20H t-Btít

III t-But HO-/^\-CH2N^"3 2H3PO4 t-B¿t VII t-But HO-Z^-Ct^N^1™2^) 2Н3РОЭ t-Bí!t

IV 1-But XHj HO.J> HO-f y€H2Nf К \—/ VHj СН3(У \H l-Bát VIII t-Bul t-But

2,4,6-Тризамещенные феноксилы, как правило, не образуют устойчивых димеров, поэтому взаимодействие изученных соединений с электрогенерированными ферроцианид^ионами^протекает, вероятнее^ всею, по схеме-4 с образованием метиленхинона и регенерацией молекулы исходного фенола Стехиометрические коэффициенты, определенные методом кулонометрического титрования, равны 1:1. В результате реакции образуются окрашенные продукты, в спектрах поглощения которых наблюдаются полосы при Х^ = 405нм, 430нм

Установлено, что взаимодействие с электрогенерированным бромом протекает во времени. Исключение составляет соединение VII, для которого реакция протекает быстро и количественно в соотношении 1:2. Такой результат можно объяснить тем, что введение морфолинового цикла обуславливает образование молекулярного комплекса с бромом. Реакции с электрогенерированным хлором протекают быстро и количественно, значения стехиометрических коэффициентов по данным кулонометрии равны 1:2 для 1-1V, 1:3 для VII и VIII соединений. Можно предположить, что в данном случае возможно отщепление трет-бутильных групп.

которые могут достаточно легко замещаться при нитровании, сульфировании и хлорировании замещенных алкилфенолов.

Среди нежелательных побочных процессов, снижающих антиоксидантную активность фенольных соединений, особое место занимают реакции прямого окисления молекулярным кислородом, которые приводят 'к расходованию антиоксиданта и дополнительной генерации активных радикалов в системе. Исследуемые соединения были растворены в спиртовом растворе КОН и изучены их реакции с электрогенерированными окислителями. В щелочной среде происходит окисление ПЗФ кислородом воздуха. Характер продуктов реакции ПЗФ с кислородом в присутствии щелочей зависит от структуры фенола, растворителя, количества поглощенного кислорода и продолжительности реакции. Неоднозначность результатов полученных при окислении кислородом в щелочной среде объясняется неустойчивостью образующихся из них гидроперекисей, которые склонны к процессам изомеризации и легко разлагаются в условиях реакции.

При растворении соединений в 1М спиртовом растворе КОН образуются окрашенные растворы. Это, очевидно, связано с возрастанием доли хиноидной структуры в основном состоянии ионизированной формы фенола (схема 5).

В связи со сложностью процессов, протекающих в щелочном растворе, строгая схема реакции с электрогенерированными титрантами не установлена. Необходимо дополнительное исследование с применением методов спектроскопии.

Вольтамперометрические исследования. При электрохимическом окислении изучаемых соединений на твердых стационарных электродах возможно протекание двух процессов (схемы 6, 7). Установлено, что фосфористая кислота в условиях эксперимента не окисляется на электродах из платины, золота и стеклоуглерода. Следовательно, наиболее вероятно протекание реакции по схеме 9, с образованием промежуточного феноксил-радикала.

Н2РОз* "е » НгОРО* (6)

Потенциалы окисления ПЗФ на стационарных электродах их платины, золота и стеклоуглерода представлены в таблиц,е 5. Растворы ПЗФ в 1М спиртовом КОН окисляются на стационарных электродах из платины при более высоких значения потенциалов. Следует отметить, что в отличие от водных растворов указанные соединения электроактивны и на золотом электроде.

Таблица 5. Потенциалы окисления ПЗФ на стационарных электродах на фоне 0,5М СНЗСООЫа.

№ Водные растворы Растворы в 1М спиртовом КОН

14 Аи СУ Р1 Аи СУ

I +0,48 - +0,82 +0,91 +1,30 +1,88

И +0,68 - +1,10 +1,8 +0,12 +1,26 -И),56

III +0,6 - +1,00 +1,0 +0,12 +1,1 +0,42

IV +0,48 - +0,66 +1,14 40,4 -

V +0,40 - +0,50 +0,84 +0,2 +1,2 +0,18

VI +0,50 - +0,46 +1,14 +1,28 +1,92

VII +0,50 - +0,63 +1,08 +1,28 +1,90

VIII +0,76 - +0,4 +1,0 +0,14 +1,18 +0,42

Как уже отмечалось выше, в щелочной среде с ПЗФ происходят превращений под действием кислорода воздуха и, вероятнее всего образуются несколько промежуточных продуктов, которые и окисляются на электродах.

3. Прикладные аспекты гальваностатияескои кулонометрии.

Не меньший интерес представляет использование гальваностатической кулонометрии для определения суммарного содержания АО в различных объектах. Был применен разработанный ранее кулонометрический способ определения интегральной антиоксидантной емкости (АОЕ в Кл на 100 мл или г продукта) с помощью электрогенерированного брома.

АОЕ лекарственного растительного сырья. В таблице б и на рис. 1, 2 представлены результаты кулонометрического определения АОЕ водных и водно-спиртовых вытяжек некоторых растений. Этот эксперимент проводился с целью изучения динамики извлечения биологически активных веществ из лекарственно растительного сырья.

Таблица 6,

Результаты определения АОЕ водных настоев и водно-спиртовых экстрактов лекарственного растительного сырья (п=5; Р=0,95). __

Лек растит. Сырье АОЕ вод. настоя кКл/100 г 5, АОЕ водно-спиртовых экст] эактов, кКл/100 г

1 неделя 5, 2 неделя 5Г 3 неделя в, 4 неделя 5 неделя вг

Цветы таволги вязолистной 43+2 0,03 33 ±4 0,07 50±1 0,01 54±4 0,03 39±1 0,02 44±1 0,02

трава горца птичьего 10,0±0,5 0,03 6,3±0,5 0,03 5,4±0,6 0,07 4,2±0,6 0,09 3,8+0,3 0,04 4,2±0,2 0,03

Козлятник 7,9±0,7 0,03 5,9±0,1 0,01 6,6±0,4 0,02 6,6+0,1 0,01 3,0±0,1 0,03 3,7±0,1 0,02

Сабельник 10,9±0,5 0,03 5,1±0,4 0,05 9,7±0,5 0,03 7,1 ±0,4 0,03 9,00±0,6 0,03 7,3±0,4 0,03

Рис 1 Бромная АОЕ шиповника 1-вод вытяжка, 2-спирт вытяжка (1-ая неделя), 3- 2-ая неделя, 4- 3-я неделя, 5- 4-ая неделя, 6- 5-ая неделя

Рис 2 АОЕ по йоду плодов шиповника 1 - водная вытяжка, 2 - водно-спиртовая вытяжка (1-ая неделя);3 - 2-ая неделя, 4 - 3-я неделя, 5 - 4-ая неделя; 6 - 5-ая неделя

Разработанный способ позволяет также количественно оценивать суммарное содержание антиоксидантов, находящихся в различных частях растения. В качестве примера была определена величина АОЕ различных частей топинамбура (рис. 3). Выбор этого растения неслучаен, поскольку в последние годы во многих странах топинамбур стали рассматривать как ценнейшее агротехническое растение, при переработке которого получают набор различной продукции: соки, сиропы, конфеты, квас, пиво, вино. Наибольшее количество биологически активных веществ (витаминов группы В, С, (3-каротин, аминокислоты) содержится в наземной части топинамбура, а клубнях топинамбура содержится большое количество углеводов (до 80%), которые не вступают в реакцию с электрогенерированным бромом и не вносят вклад в величину АОЕ.

7 -6-1

I 4Т

ж

3 +

1 -

о.!-

6.64

Рис. 3. Величина АОЕ различных частей топинамбура.

3,15

стебли

0.64 плоды

АОЕ апельсиновых напитков. Для определения антиоксидантных свойств апельсиновых напитков и оценки их качества применяли электрогенерированные йод и бром. Как видно из таблицы 7 АОЕ по йоду в 1,6-5 раза меньше АОЕ по брому.

Таблица 8. Результаты кулонометрического определения АОЕ апельсиновых

АОЕ по йоду, Б, АОЕ по брому, 8,

Кл/100 мл Кл/100 мл

76±7 0,04 309±26 0,03

50+1 0,01 261±3 0,01

56+2 0,02 292±3 0,01

67+2 0,02 279±6 0,01

74±2 0,01 204±16 0,03

88±5 0,02 241±9 0,02

84±9 0,04 263153 0,06

Основной вклад в АОЕ по йоду вносит аскорбиновая кислота, которая в значительных количествах содержится в апельсинах, и высокая концентрация ее в соках препятствует взаимодействию йода с другими восстановителями, например, с глюкозой, фруктозой, амилозой и др. Содержание аскорбиновой кислоты, рассчитанное по результатам кулонометрического титрования электрогенерированным йодом, колеблется в пределах от 46 до 80 мг на 100 мл сока.

В таблице 8 представлены результаты кулонометрического определения АОЕ коммерческих соков и нектаров различных производителей. АОЕ коммерческих соков значительно ниже аналогичной величены для соков, полученных из свежих апельсинов. Это связано с потерей биологически активных веществ в процессе производства и возможным разбавлением готовой продукции. Как видно из таблице 8, бромная АОЕ апельсиновых нектаров в некоторых случаях больше значений бромной АОЕ коммерческих соков, хотя следовало бы ожидать уменьшение АОЕ, так как в нектарах содержится около 50% апельсинового сока. Этот факт можно объяснить введением синтетических добавок, которые увеличивают величину бромной АОЕ.

Таблица 8. АОЕ апельсиновых соков и нектаров по результатам

Название напитка АОЕ по брому, Кл/100мл s,

"Я" (100% сок с мякотью) 188±29 0,06

"Nico" (100% сок) 100+10 0,04

"Тонус" (100% сок) 99+3 0,01

"Gold Premium" (100% сок) 90±10 0,04

"Депсона" (100% сок) 68±5 0,03

"Добрый" (нектар) 167±6 0,02

"Фруктовый сад" 113125 0,09

(нектар) 78±6 0,03

"Дары лета" (нектар) 53±2 0,01

"Любимый сад" (нектар) 18±1 0,03

АОЕ пива. Установлено, что АОЕ "живого" пива значительно превышает аналогичный показатель для фильтрованных и пастеризованных сортов пива (рис. 4).

250

200

§

| 150

1

ш 100

О

<

50

0

21Д

V-

137

£ *> Еа

110

о g

ас О

Нефильтрованные, непастеризованные

Рис. 4. АОЕ некоторых светлых сортов пива.

й

ш

о

30

«о «

2

¡1 S.S

Изучали динамику АОЕ пива в процессе его приготовления. Для улучшения профилактических свойств и сокращения сроков брожения в пиво добавляли пектин. АОЕ непастеризованного пива изменяется во времени и достигает своего максимального значения в конце процессов брожения и дображивания (рис. 5). Этот

факт согласуется с технологией получения пива. Увеличение АОЕ в конце брожения приводит к гибели дрожжевых клеток, а максимум АОЕ в конце дображивания может быть связан с максимальным образованием в пиве фенольных кислот.

¡?7 264

' к.

Н241

233^ Т

I ]/•

Рис. 5. Изменение антиоксидантной емкости пива на стадиях брожения, дображивания и хранения.

Л"

Не менее интересной является оценка влияния растительных добавок на вкусовые и антиоксидантные свойства пива. Использовали показатель бромная АОЕ образцов (табл.9). Следует отметить, что внесение растительных добавок приводит к увеличению пеностойкости напитка, но не приводит к заметным изменениям АО свойств напитка.

Таблица 9, АОЕ пива с растительными добавками по результатам

кулонометрического титрования (п =5, р=0,95).

Образец Растительная добавка, г/100мл АОЕ, Кл/100мл

Контрольный 1 - 212+3 0,01

Стебли топинамбура 0,1 201+3 0,01

Листья топинамбура 0,1 188+8 0,04

Козлятник 0,1 207±6 0,03

Горец птичий 0,1 206±7 0,03

Таволга 0,1 222±6 0,01

Контрольный 2 - 191±18 0,04

Клевер 0,1 193±47 0,09

Люцерна 0,1 168+13 0,05

Лядвенец 0,1 174±14 0,03

Стевия 0,3 221±34 0,06

0,9 375±4 0,01

АОЕ вин. Известно, что основными компонентами красных вин, отвечающими за его АОЕ, являются полифенолы, флавоноиды, танин, катехин, эпикатехин, дубильные вещества, антоциановые пигменты и витамины. Наряду с природными антиоксидантами в вина попадают и синтетические, такие как сернистый ангидрид. В

таблице 10 представлены результаты кулонометрического определения АОЕ вин типа "Кагор". Большой диапазон значений АОЕ вин обусловлен технологиями их получения, различными сортами винограда и условиями его созревания.

Таблица 10. АОЕ красных вин типа "Кагор" по результатам кулонометрического титрования (п =5, р=0,95)._____1

Образцы вин АОЕ по брому, Кл/100 мл S, АОЕ по йоду, Кл/100 мл sr

Вино виноградное десертное "Кагор", Россия, Ставропольский край, Буденовский р-н, ОАО Агрофирма "Жемчужина Ставрополья" 66б±40 0,02 45113 0,01

Вино виноградное красное десертное "Кагор 32", г. Анапа, СПК им. В.И. Ленина 502112 0,02 366116 0,02

"Кагор Дивеевскнн", Нижегородская обл., г. Саров, ООО "Империал-С" 463127 0,02 30919 0,02

"Кагор особый" Кишинев, Молдова, ООО "Николь", розлив г. Москва 373114 0,02 25715 0,02

Вино десертное "Кагор32", Краснодар ДООО "Экстра-Прим" 34817 0,01 10719 0,04

Виноградное десертное вино "Кагор отборный", Россия, г. Дигора, СП ЗАО "Берд-Лавера", ГОСТ 7208-93 7913 15815 0,02 0,01 5216 0,05

Красное десертное вино "Кагор", Россия, Моск. обл., г. Реутов, винзавод ООО "Росарм" 23,7Ю,5 0,01

Таблица 11. Бромная АОЕ итальянских вин по результатам кулонометрического

Марка вина АОЕ, Кл/100 мл |

Красные вина

Nero D'Avola, 2000 г. 538115 0,02

Rosso Conero, 1999 г. 53713 0,01

Primitivo Puglia, 2000 г 530112 0,02

Merrot Trentino, 2000 г. 432113 0,02

Chianti, 2000 г. 373113 0,03

Белые вина

Galestro, 2001 г 5312 0,02

EST! EST!! EST!!! 4111 0,02

Prosecco Voneto 4011 0,03

Orvieto, 2000 г 3711 0,03

Chardonnay, 2000 г 3411 0,02

В таблице 11 представлены результаты определения АОЕ красных и белых итальянских вин. Как и следовало ожидать, АОЕ красных вин на порядок больше аналогичной величины для белых вин. Это связано с низким содержанием полифенолов в белых винах (от 0,2 до 0,3 г/л).

АОЕ и окислительно-восстановительный потенциал пива и вин. Установлено, что существует обратно пропорциональная зависимость окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) от ^(АОЕ) пива и вин (рис. 7, 8).

Е,В 0.200,180160,140,12' ато-006-

206 2.10 2,15 2,20 2.25 2,30 2,36 2.« 2,45 2,30 1$АОЕ)

Рис. 6. Зависимость окислительно-восстановительного потенциала пива от •ё(АОЕ).

(У= (0,85±0,04) - (0,31+0,02)1^, 11=0,9908)

Е.В

0;2Ю аж

Ц«5 ЦПО 0Ц85 Ц1Ю

ада

ю 1,2 1.4 16 1,в га гг и 2,6 2,в ао &асё)

Рис. 7. Зависимость окислительно-восстановительного потенциала

виноградных вин типа "Кагор" от 1в(АОЕ)

(У=(0,233±0,004) - (0,017+0,002)1^, 11=0,9786).

Однако величина ОВП не является количественной оценкой противоокислительных свойств, а отражает отношение концентраций окисленных и восстановленных форм биологически активных компонентов в образце. Обратно пропорциональная зависимость ОВП от ^(АОЕ) наблюдается только в пределах данной группы исследуемых объектов. Поэтому, сравнение различных сортов вин и напитков по величине ОВП не дает объективной информации о качестве. Кулонометрическое титрование, как показали наши исследования, дает ответ на вопрос об абсолютном содержании антиоксидантов, т.е. о качестве продукта.

Кулонометрическое определение соединений серы в вине. Известно, что в виноделии на всех этапах технологического процесса применяют еще один из антиоксидантов - диоксид серы, который может образовываться некоторыми расами дрожжей при брожении, а также вносится искусственно в сусло и вино. Концентрация 802 в готовом вине рассматривается как показатель качества сырья и уровня технологии. Для определения ЭОг в винах применяли метод обратного кулонометрического титрования электрогенерированным йодом, результаты представлены в таблице 12.

Таблица 12. Результаты определения свободного диоксида серы в образцах вин 802 (Д=3, р-0,95)._______

Образец Кулонометрическое определение, мг/л Я, *Станд. м-ка, общ./своб., мг/л

"Анапа" 10±2 0,09 150/6

"Херес" 4±1 0,15 200/20

"Шардоне" 31±2 0,03 154,0/23,0

"Кагор" 15+2 0,03 48,0/8,0

"Изабелла" 10+1 0,03 86,0/6,0

♦результаты определения, предоставленные лабораторией филиала ГУП РТ "ПО Татспиртпром" "Казанского ЛВЗ".

Таким образом, идея применять электрогенерированные галогены в качестве кулонометрических титрантов для определения микрогаммовых количеств индивидуальных биологически активных веществ в модельных растворах и лекарственных формах, получившее дальнейшее развитие в настоящем исследовании оказалось перспективной. Нельзя не отметить при этом, что определение индивидуальных соединений в сложной матрице без предварительного их разделения можно встретить трудности. Однако этот недостаток метода может сыграть положительную роль, если использовать недорогой, экспрессный и надежный кулонометрический способ для оценки суммарного содержания антиоксидантов в пищевых продуктах и лекарственных материалах. В этом случае гальваностатическая кулонометрия выступает как универсальный аналитический метод для определения не только индивидуальных соединений различной природы, но также и для установления интегрального показателя качества продуктов.

ВЫВОДЫ

1. Предложены электрогенерированные кулонометрические титранты и найдены условия определения фармпрепаратов - аминопроизводных ароматического ряда (анестезина, новокаина, новокаинамида, парацетамола, стрептоцида, сульгина, альбуцида, этазола, сульфадимезина, норсульфазола и сульфаметоксазола); салициловой, ацетилсалициловой, и-аминосалициловой кислот и месалазина; алкалоидов пуринового ряда (кофеина, теофиллина и теобромина) в модельных растворах и лекарственных формах, а также кофеина в образцах чая и кофе в диапазоне содержаний от 2 до 15 мкг/мл, с величиной Б, не более 0,05. Установлены стехиометрические коэффициента реакций указанных соединений с электрогенерированными галогенами и обсуждены возможные схемы их протекания.

2. Определена роль аскорбиновой кислоты в стабилизации водных растворов растительных полифенолов. Установлено, что стабильность в водных растворах возрастает в ряду рутин<дегидрокверцетин<кверцетин. При введении аскорбиновой кислоты в растворы окисление растительных полифенолов значительно замедляется в ряду квсрцетин>дигидрокверцетин>рутин, при этом содержание аскорбиновой кислоты заметно уменьшается.

3. Обсуждены возможные схемы протекания реакций производных 2,6-ди-трст-бутил-4-метилфенола в нейтральных и щелочных растворах с электрогенерированными окислителями. Определены вольтамперометрические

характеристики пространственно затрудненных фенолов на стационарных твердых электродах из платины, золота и стеклоуглерода.

4. Определена антиоксидантная емкость экстрактов лекарственного растительного сырья, апельсиновых напитков, пива и различных сортов вин с помощью электрогенерированных титрантов. Установлена зависимость антиоксидантной емкости продуктов от их качества, технологии приготовления и хранения, влияние различных добавок на этот показатель.

5. Разработан кулонометрический способ определения соединений S (IV) в вине с помощью электрогенерированного йода на уровни 4-10 мг/л с величиной Sr 0,10-0,03. Предложенная методика характеризуется высокой точностью, хорошей воспроизводимостью и простотой.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

Чернышева H.H. Кулонометрическое определение салициловой кислоты и некоторых ее производных / H.H. Чернышева, И.Ф. Абдуллин // III Всероссийская конф. молодых ученых "Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии" (3-5 сентября 2001г.) Саратов, 2001. Тез. докл. - С. 184.

Абдуллин И.Ф. Кулонометрическое и вольтамперометрическое определение антиоксидантов в растительных материалах / И.Ф. Абдуллин, H.H. Чернышева, Г.К. Будников, E.H. Турова // Всероссийская конф. "Актуальные проблемы аналитической химии". (11-15 марта 2002 г.) Москва, 2002. Тез. докл. Т. 2. -С. 139.

Чернышева H.H. Кулонометрическое определение алкалоидов пурикового ряда с помощью электрогенерированного хлора. // IV Научно-практическая конф. молодых ученых и специалистов Республики Татарстан (11-12 декабря 2001 г.) Казань, 2001. Тез. докл. - С. 64.

Турова E.H. Электрохимическая оценка антиоксидантной способности некоторых фитопрепаратов / E.H. Турова, И.Ф. Абдуллин, Г.Х. Гайсина, H.H. Чернышева, Г.К. Будников // Поволжская конф. по аналитической химии (20-22 ноября 20001 г.) Казань, 2001. Тез. докл. -С. 136.

Чернышева H.H. Кулонометрическое определение фармпрепаратов-аминопроизводиых ароматического ряда электрогенерированным бромом /H.H. Чернышева, И.Ф. Абдуллин, Г.К. Будников // Поволжская конференция по аналитической химии (20-22 ноября 20001 г.) Казань, 2001. Тез. докл. - С. 139. Abdullin I. F. The use coulomeby and voltammetry for evaluation of antioxidant capacity of the plant extracts /1. F. Abdullin, H. C. Budnikov, E. N. Turova, N. N. Chernyshova // 9th International Conf. on Electroanalysis (ESEAC'2002) (9-13 June 2002) Krakow. Poland, 2002. Book Abstr. - P. 124.

Абдуллин И.Ф. Экспрессная оценка антиоксидантной активности растительного сырья / И.Ф. Абдуллин, H.H. Чернышева, E.H. Турова, E.H. Офицеров, Г.К. Будников, Р.Ш. Хазиев // II Всероссийская конф. "Химия и технология растительных веществ" (24-27 июня 2002г.) Казань, 2002. Тез. докл. - С. 77-78. Чернышева H.H. Разработка аналитического метода определения антиоксидантной активности при приготовлении пива с профилактическими свойствами / H.H. Чернышева, И.Ф. Абдуллин, A.A. Лапин // Сборник научных трудов "Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты" Вып. № 6. Москва, 2002. - С.237-238.

9. Абдуллин И.Ф. Кулонометрическая оценка антиоксидантной способности лекарственного растительного сырья / И.Ф. Абдуллин, H.H. Чернышева, E.H. Турова, E.H. Офицеров, Г.К. Будников, Р.Ш. Хазиев // Материалы Всероссийского семинара: "Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья" (28-29 марта 2002 г.) Барнаул, 2002. - С. 120123.

10. Чернышева H.H. Изучение окислительно-восстановительных свойств 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола и его производных электрохимическими методами / H.H. Чернышева, Г.К Будников, E.H. Офицеров // III Научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра КГУ "Материалы и технологии XXI века" (14-15 февраля 2003 г.) Казань, 2003. Тез. докл. - С. 93.

11. Абдуллин И.Ф. Кверцетин, дегидрокверцетик, рутин, аскорбиновая кислота, как антиоксиданты - анапиты / И.Ф. Абдуллин, H.H. Чернышева, H.H. Золина, Г.К. Будников // Вестник Татарского отделения Российской экологической академии. 2003.-М I,-С. 47-51.

12. Чернышева H.H. Использование растительного сырья в пивоварении / Н.Н.Чернышева, A.A. Лапин, О.Н. Рябый // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты. Сборник научных трудов. Вып. 8. Москва, 2003,- С. 172-182.

13. Лапин А.Н. Технологические потери антиоксидантных свойств при производстве красных десертных вин / A.A. Лапин, H.H. Чернышева, О.Н. Рябый // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты. Сборник научных трудов. Вып. 8. Москва, 2003. - С. 182-188.

14. Абдуллин И.Ф. Определение антиоксидантной емкости пива с профилактическими свойствами / И.Ф. Абдуллин, H.H. Чернышева, A.A. Лапин, О.Н. Рябый // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты. Сборник научных трудов. Вып. 9. Москва, 2003. - С. 243-251.

15. Абдуллин И.Ф. Кулонометрия в фармацевтическом анализе: от аналита к обобщенным показателям / И.Ф. Абдуллин, Г.К. Будников, H.H. Чернышева, Г.К. Зиятдинова // Международный Форум "Аналитика и аналитики" (2-6 июня 2003) Воронеж, 2003. Т. 2. Каталог рефератов и статей. - С. 380.

16. Чернышева H.H. Кулонометрическое определение алкалоидов пуринового ряда с помощью электрогенерированного хлора / H.H. Чернышева, И.Ф. Абдуллин, Г.К. Будников // Журнал аналит. химии. 2001. - Т. 56. - № 7. - С. 745-747.

17. Абдуллин И.Ф. Определение фармпрепаратов- аминопроизводных ароматического ряда методом гальваностатической кулонометрии с помощью электрогенерированного брома / И.Ф. Абдуллин, H.H. Чернышева, Г.К Будников // Журнал аналит. химии. 2002. - Т. 57. - № 7. - С. 750-752.

18. Абдуллин И.Ф. Гальваностатическое кулонометрическое определение салициловой кислоты и некоторых ее производных с помощью электрогенерированных галогенов / И.Ф. Абдуллин, H.H. Чернышева, Г.К. Будников II Журнал аналит. химии. 2002. - Т. 57. - № 8. - С. 856-858.

19. Абдуллин И.Ф. Экспрессная оценка антиоксидантной активности растительного сырья / И. Ф. Абдуллин, Н. Н. Чернышева, Е. Н. Турова, Е. Н. Офицеров, Г.К. Будников, Р.Ш. Хазиев // Сырье и упаковка. 2002. - № 9. - С. 24-26.

Соискатель

Н. Н. Чернышева

Лицензия на полиграфическую деятельность №0128 от 08.06.98г. выдана Министерством информации и печати Республики Татарстан Подписано в печать 11.11.2003 г. Форм. бум. 60x84 1/16. Печ. л. 1,25. Тираж 100. Заказ 218.

Минитипография института проблем информатики АН РТ 420012, Казань, ул.Чехова, 36.

n

P2 0 39 3 '

Условные обозначения и сокращения.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. НЕКОТОРЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ КУЛОНОМЕТРИИ КАК МЕТОДА ЭЛЕКТРОАНАЛИЗА В ОЦЕНКЕ

• ОБОБЩЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1.1. Общие замечания.

1.2. Потенциостатическая кулонометрия.

1.3. Гальваностатическая кулонометрия.

1.4. Кулонометрия в фармацевтическом анализе.

1.5. Об общих показателях объектов анализа в сравнительном аспекте.

1.6. Способы оценки интегральной антиоксидантной емкости.

1.7. Кулонометрия при определении общих показателей.

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Приборы.

2.2. Электроды.

2.3. Растворы и реактивы.

2.4. Объекты исследования. щ 2.5. Методика и условия проведения эксперимента.

Глава 3. КУЛОНОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАРМПРЕПАРАТОВ С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРО-ГЕНЕРИРОВАННЫХ ГАЛОГЕНОВ

3.1. Аминопроизводные ароматического ряда.

3.2. Салициловая кислота и некоторых ее производные.

3.3. Алкалоиды пуринового ряда.

3.4. Растительные полифенолы (кверцетин, дигидроквердетин, рутин) и аскорбиновая кислота.

Глава 4. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ПРОИЗВОДНЫХ 2,6-ДИ-ТРЕТ-БУТИЛ-4-МЕТИЛФЕНОЛА

4.1. Взаимодействия пространственно затрудненных фенолов с электрогенерированными титрантами.

4.2. Вольтамперометрические исследования водорастворимых производных 2,6-ди-третбутил-4-метилфенола на стационарных v электродах.

Глава 5. ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ ГАЛЬВАНОСТАТИЧЕСКОЙ КУЛОНОМЕТРИИ

5.1. Оценка антиоксидантной емкости растительного сырья.

5.2. Определение антиоксидантной емкости апельсиновых соков.

5.3. Определение антиоксидантной емкости пива.

5.4. Определение антиоксидантной емкости вин.

5.5. Кулонометрическое определение соединений серы в вине.

Актуальность темы. Кулонометрня - 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, электрогенерированные титранты 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 полимеров антиоксиданты 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 К ГУ ранее была показана возможность кулонометрического определения АОЕ различных объектов с помощью электрогенерированного брома. Выполненные работы были посвящены изучению поведения индивидуальных антиоксидантов в реакциях с электрогенерированным бромом и оценке величины бромной АОЕ на примере ряда пищевых продуктов, в частности, соков, чая и растительного сырья.

Цель работы: показать возможность применения электрогенерированных галогенов как универсальных кулонометрических титрантов для определения 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-дитретбутил-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 новизна. Определены стехиометрические коэффициенты в реакциях 21 фармпрепарата с электрогенерированными 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-дитретбутил-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 реакции электрофильного 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 s изменение AOE пива на разных этапах технологической цепочки. Установлена взаимосвязь между величиной окислительно-восстановительного потенциала и lg(AOE) пива и вин. Метод кулонометрического титрования электрогенерированным йодом применен для определения соединений S (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 Sr от 0,01 до 0,05; салициловой и ацетилсалициловой, л-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 Sr 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.

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 гальваностатической кулонометрии с помощью электрогенерированных 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 (IV) 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.), П 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 КГУ "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.).

По материалам диссертации опубликовано 5 статей в журналах и 4 в сборниках научных трудов, тезисы 10 докладов.

выводы

1. Предложены электрогенерированные кулонометрические титранты и найдены условия определения фармпрепаратов - аминопроизводных ароматического ряда (анестезина, новокаина, новокаинамида, парацетамола, стрептоцида, сульгина, альбуцида, этазола, сульфадимезина, норсульфазола и сульфаметоксазола); салициловой, ацетилсалициловой, л-аминосалициловой кислот и месалазина; алкалоидов пуринового ряда (кофеина, теофиллина и теобромина) в модельных растворах и лекарственных формах, а также кофеина в образцах чая и кофе в диапазоне содержаний от 2 до 15 мкг/мл, с величиной Sr не более 0,05. Установлены стехиометрические коэффициенты реакций указанных соединений с электрогенерированными галогенами и обсуждены возможные схемы их протекания.

2. Определена роль аскорбиновой кислоты в стабилизации водных растворов растительных полифенолов. Установлено, что стабильность в водных растворах возрастает в ряду рутин<дегидрокверцетин<кверцетин. При введении аскорбиновой кислоты в растворы окисление растительных полифенолов значительно замедляется в ряду кверцетин>дигидрокверцетин>рутин, при этом содержание аскорбиновой кислоты заметно уменьшается.

3. Обсуждены возможные схемы протекания реакций производных 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенола в нейтральных и щелочных растворах с электрогенерированными окислителями. Определены вольтамперометрические характеристики пространственно затрудненных фенолов на стационарных твердых электродах из платины, золота и стеклоуглерода.

4. Определена антиоксидантная емкость экстрактов лекарственного растительного сырья, апельсиновых напитков, пива и различных сортов вин с помощью электрогенерированных титрантов. Установлена зависимость антиоксидантной емкости продуктов от их качества, технологии приготовления и хранения, влияние различных добавок на этот показатель.

5. Разработан кулонометрический способ определения соединений S (IV) в вине с помощью электрогенерированного йода на уровни 4-10 мг/л с величиной Sr 0,10-0,03. Предложенная методика характеризуется высокой точностью, хорошей воспроизводимостью и простотой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Идея применять электрогенерированные галогены в качестве кулонометрических титрантов для определения микрогаммовых количеств индивидуальных биологически активных веществ в модельных растворах и лекарственных формах получившее дальнейшее развитие в настоящем исследовании оказалось перспективной. Нельзя не отметить при этом, что определение индивидуальных соединений в сложной матрице без предварительного разделения может встретить трудности. Однако этот недостаток метода может сыграть положительную роль, если использовать недорогой, экспрессный и надежный кулонометрический способ для оценки суммарного содержания антиоксидантов в пищевых продуктах и лекарственных материалах. В этом случае гальваностатическая кулонометрия выступает как универсальный аналитический метод для определения не только индивидуальных соединений различной природы, но также и для установления интегрального показателя качества продуктов (АОЕ). Использование в качестве титранта электрогенерированных соединений брома (Вг3", Вг2, Вгв) обусловлено не только сравнительной простотой их получения, но и их способностью вступать в радикальные и окислительно-восстановительные реакции, а также реакции электрофильного замещения и присоединения по кратным связям, что позволяет охватить широкий круг биологически активных соединений, обладающих антиоксидантными свойствами. Целесообразность проведенного исследования заключается и в том, что появилась возможность экспрессной оценки антиоксидантной емкости природных объектов и сделать предварительное заключение об их качестве, а также оперативно контролировать качество продукции на различных этапах ее производства.

В настоящее время идет не только интенсивное развитие и поиск универсальных способов комплексной оценки качества продукции, но и параллельно разрабатываются селективные и высокочувствительные методы определения индивидуальных соединений в сложной матрице. Поскольку обобщенные показатели могут лишь дать предварительную оценку качества продукции, то следом за ними в большинстве случаев необходим покомпонентный анализ с применением других инструментальных методов.

Не менее интересным представляется поиск кулонометрических систем, в частности, на основе "активных" частиц кислорода, с целью приближения к реакциям, протекающим в условиях живого организма, что позволит расширить круг объектов анализа.

1. Зозуля А.П. Кулонометрический анализ. Химия, 1968 - 160 с.

2. Агасян П.К. Кулонометрический метод анализа / П.К. Агасян Т.К. ХамракуловМ.: Химия, 1984. 167с.

3. Будников Г.К. Шестая европейская конференция по электроанализу: электроаналитические приборы и устройства. // Заводская лаборатория. 1996 -Т.62.-№ 8 С. 64-65.

4. Donghong W. Micro-coulometric titration system / W. Donghong, Ch. Weiring, Y. Dun, W. Guihia // The 7th Mechatronics Forum International Conference " Mechatronics 2000" (6-8 September 2000) Book Abstr. 2000. P. 179.

5. Guenat O.T. Universal coulometric nanotitrators with potentiometric detection / O.T. Guenat, W.E. Morf, B.N. Van der Schoot, N.F. de Rooy // Anal. chim. acta. 1998. V.361. - №3. - P.261-272.

6. Vaireanu D.-I. Predictive model for coulometric operation in a thin-layer amperometric flow cell / D.-I. Vaireanu, N. Ruck, P.R. Fielden // Anal. chim. acta. 1995. V.300. - №1. - P. 115-122.

7. Иванова Т.А. Оптимизация кулонометрических титрований / Т.А. Иванова, Е.И. Иванов // Международный Форум "Аналитика и аналитики" (2-6 июня 2003г.) Воронеж, 2003. Тез. докл. С. 214.

8. Могилевский А.Н. Прецизионная кулонометрия при контролируемом потенциале. Инструментальные погрешности. // Журн. аналит. химии. 2000. -Т. 55.-№11.-С. 1201-1205.

9. Будников Г.К. Электрохимическое детектирование в потоке жидкости / Г.К. Будников, М.И. Евгеньев // 2-ой Всероссийский симпозиум "Проточный химический анализ" (1-3 декабря 1999 г.) Москва, 1999. Тез. докл. С. 37.

10. Евгеньев М.И. Электрохимическое детектирование в ВЭЖХ органических веществ. Проблемы и перспективы / М.И. Евгеньев, Г.К. Будников И 5-я Всероссийская конф. с участием стран СНГ "ЭМА-99" (6-8 декабря 1999 г.) Москва, 1999. Тез. докл. С. 70.

11. Будников Г.К. Электрохимическое детектирование органических соединений в потоке жидкости / Г.К. Будников, М.И. Евгеньев // Заводская лаборатория. 2001. Т.67. -№ 9. - С. 5-11.

12. Peyrat-Maillard M.N. Determination of antioxidant activity of phenolic compounds by coulometric detection / M.N. Peyrat-Maillard, S. Bonnely, C. Berset // Talanta. 2000. V. 51. - № 4. - P. 709-716.

13. Gamache P H. Analysis of vitamins A and D in milk using HPLC and coulometric array detection. // The Pittsburgh Conf. Anal. Chem. and Appl. Spectrosc. (PITTCON 99) Orlando. Fla. (March 7-12, 1999) Book Abstr. 1999. -P. 1826.

14. Rabovsky A.B. Lipoic acid analysis in food supplements by HPLC with coulometric array detection / A.B. Rabovsky, J. Cuomo, P H. Gamache // The

15. Pittsburgh Conf. Anal. Chem. and Appl. Spectrosc. (PITTCON 99) Orlando. Fla. (March 7-12,1999) Book Abstr. 1999. P.1824.

16. Toshimasa T. Determination of alkylphenols in mineral water contained in PET bottles by liquid chromatography with coulometric detection / T. Toshimasa, O. Yukari // Anal. Sci. 2000. V.16. - № 10. - P.1071-1076.

17. Рубан В.Ф. Новый амперо-кулонометрический детектор для микромасштабной высокоэффективной жидкостной хроматографии. // Журн. аналит. химии. 1998. Т. 53. - № 6. - С. 599-603.

18. Peyrat-Maillard M.N.,Bonnely S., Berset С. Determination of the antioxidant activity of phenolic compounds by coulometric detection. // Talanta. 2000. V. 51,- № 4,- P. 709-716.

19. Uchiyama Sh. Development of rapid coulometric sensor and novel biosensing methods. // Chemical Sensors. 2000. V.16. - №1. - P.

20. Lee K.-H. Chemical oxygen demand sensor employing a thin layer electrochemical cell / K.-H. Lee, T. Ishikana, S. McNiven, Y. Namura, S. Sasaki, Y. Arikawa, I. Karube // Anal. chim. acta. 1999. V.386. - №3. - P.211-220.

21. Демкин A.M. Кулонометрическое определение платины и палладия в сплавах на их основе./ XVII Международное Черняевское совещание по химии, анализу и технологии платиновых металлов (17-19 апреля 2001 г.) Москва, 2001. Тез. докл.-С. 148.

22. Езерская Н.А. Кулонометрическое определение иридия во фторидо-хлоридных растворах / Н.А. И.Н. Езерская, Киселева // Журн. аналит. химии. 2001. Т. 56. - № 9. - С. 967-970.

23. Могилевский А.Н. Кулонометрическая установка с контролируемым потенциалом для определения благородных металлов / А Н. Могилевский,

24. B.А. Целов, Ю.И. Фабелинский // XVII Международное Черняевское совещание по химии, анализу и технологии платиновых металлов (17-19 апреля 2001 г.) Москва, 2001. Тез. докл. С. 167.

25. Макарова И.В. Потенциостатическое кулонометрическое определение висмута и меди в высокотемпературных сверхпроводниках типа Bi-Sr-Ca-Cu-O. // Журн. аналит. химии. 1999. Т. 54. - № 8. - С. 856-859.

26. Демкин A.M. Кулонометрическое определение свинца (II) и (IV) в медь-висмутсодержащих высокотемпературных сверхпроводниках. // Журн. аналит. химии. 2000. Т. 55. - № 2. - С. 195-201.

27. Маркова И В. Кулонометрическое определение хрома (6+) и меди (2+) при их совместном присутствии. // Журн. аналит. химии. 2001. Т. 56. - № 9.1. C. 971-975.

28. Денисова А.Е. Прецизионное определение ртути в высокотемперптурных сверхпроводниках состава Hg-Ba-Cu-O методомкулонометрии при постоянном потенциале / А.Е. Денисова, O.JI. Кабанова // Заводская лаборатория. 2000. Т.66. -№ 11. - С. 15-18.

29. Tzur D. Titration of low levels of Fe2+ with electrogenerated Ce4+ / D. Tzur, V. Dosortzev, E. Kirowa-Eisner // Anal. chim. acta. 1999. V.392. - №2-3. - P. 307318.

30. Абдуллин И.Ф. Кулонометрический анализ органических соединений / И.Ф. Абдуллин, Г.К. Будников // Заводская лаборатория. 1998. Т.64. -№ 1. -С. 1-12.

31. Viqar N., Determination of Halides in drinking/waste water by coulometry / N. Viqar, A. Riaz // 24th WEDC Conference " Sanitation and water or all". Islamabad. Pakistan. 1998.-P. 350-353.

32. Busk M. Effects of feening on arterial blood gases in the american alligator Alligator Mississippiensis / M. Busk, J. Overgaard, J.W. Hicks, A.F. Bennett, T. Wang // The Journal of Experimental Biology. 2000. V.203. - №8. - P. 3117-3124.

33. Baoxin LFlow-injection chemiluminescence determination of sulfite using on-line electrogenerated silver (П) as the oxidant / L. Baoxin, Zh. Zhujun, W. Manli. //Anal. chem. acta. 2001. V.432. - №2. - P. 311-316.

34. Затдуллина Г.К. Кулонометрическое определение меди в рисе и горохе / Г.К. Затдуллина, Г.Г. Мельченко, Н.В. Юникова // Пищевая технология. 1996.-№1-2.-С. 150-16.

35. Кондаков В.М. Кулонометрический метод определения технеция /

36. B.М. Кондаков, В.Г. Бехмелышев, Е.Н. Семенов // 5-я Всероссийская конф. с участием стран СНГ "ЭМА-99" (6-8 декабря 1999 г.) Москва, 1999. Тез. докл.1. C. 117-118.

37. Lawson G. MALDI-MS and coulometric analysis of diisocyanate and poliol migrants from model polyurethane adhesives used in food packaging / G. Lawson, S. Bartram, S. Fitchner, E.D. Woodland//Analyst. 2000. V.125. - №1. - P. 115-118.

38. Бадретдинова Г.З. Электрохимическое генерирование иода, брома и их соединений и их соединений для примнения в кулонометрическом анализе: Дисс. . канд. хим. наук. Казань. 1985. -149 с.

39. Абдуллин И.Ф. Гальваностатическая кулонометрия в анализе органических соединений и объектов в неводных и смешанных средах. Дисс. . док. хим. наук. Казань. 1993. -298 с.

40. Li J. Chemiluminescence detection with a liquid core waveguide determination of ammonium with luminoi-hypochlorite reaction / J. Li, P.K. Dasgupta //Anal. chim. acta. 1999. V.398. - №1. - P. 33-39.

41. Абдуллин И.Ф. Кулонометрическое определение сорбиновой кислоты в пищевых продуктах / И.Ф. Абдуллин, Е.Н. Турова, Г.К. Будников Журн. аналит. химии. 2001. Т.67. - № 5. - С.3-4.

42. Абдуллин И.Ф. Определение мочевой кислоты методами вольтамперометрии и кулонометрического титрования / И.Ф. Абдуллин, Ю.Н. Баканина, Е.Н. Турова, Г.К. Будников // Журн. аналит. химии. 2001. Т. 56. - № 5 - С. 513-517.

43. Абдуллин И.Ф. Определение ионола методами вольтамперометрии и кулонометрического титрования / И.Ф. Абдуллин, Е.Н. Турова, Ю.В. Паршакова, Г.К. Будников, Э.Л. Гоголашвили // Журн. аналит. химии. 2002. -Т. 67. № 3. - С.1-5.

44. Не Z.K. Precise and sensitive determination of nitrite by coulometric backtitration unde flow conditions / Z.K. He, B. Fuhrmann, U. Spohn, J. Fresenius' // J. Anal. Chem. 2000. - V. 367. - № 3. - P. -264-269.

45. Xingwang Z. Flow injection chemiluminescence determination of hydrogen peroxide with in-situ electrogenerated Br2 as the oxidant / Z. Xingwang, Y. Mei, Z. Zhang // Anal. Lett. 1999. V.32. - №15. . P.3013-3028.

46. Ciesielski W. Iodimetric determination of 2-mercaptopyridins / W. Ciesielski, R. Zakrewski // Chemical analysis. 1999. V.44. - №6. - P. 1055-1057.

47. Lowinsohn D. Coulometric titrations in wine sampeles. studies on the determination of S (IV) and the formation of adducts / D. Lowinsohn, M. Bertotti // Journal of Chemical Education. 2002. V.79. - №1. - P. 103-105.

48. Water determination right down to trance levels. // Int. labmate. 2000. V. 25. -№ 6. - P.3.

49. Nordmark U. Condition for accurate Karl Fischer coulometry using diaphragm-free cells / U. Nordmark, A. Cadergren // Anal. Chem. 2000. V.72. -№1. - P. 172-179.

50. Nordmark U. Optimum conditions for pulse generation in diaphragm-free Karl Fischer coulometry / U. Nordmark, M. Rosvall, A. Cadergren // Fresenius' J. Anal. Chem. 2000. V.368. - №5. - P. 456-460.

51. Nordmark U. Progress in pulsed-current Karl Fischer coulometry using diaphragm-free / U. Nordmark, A. Cadergren // Fresenius' J. Anal. Chem. 2000. V. 367.-№ 6.-P. 519-524.

52. Cadergren A. Progress in Karl Fischer coulometry using diaphragm-free cells / A. Cadergren, S. Jonsson//Anal. Chem. 2001. V. 73. - № 22,- P. 5611-5615.

53. Петров С.И. Кулонометрическое определение воды в нефтепродуктах с помощью регенерированного реактива Фишера / С.И. Петров, Е.А. Зубанова // Заводская лаборатория. 2002. Т. 68. -№ 7.- С. 10-12.

54. Петров С.И. Калибровка микродозаторов с помощью метода кулонометрического титрования / С.И. Петров, Е.А. Зубанова // Заводская лаборатория. 2002,- Т. 68. -№ 6. С. 9-11.

55. Абдуллин И.Ф. Электрогенерация и применение гипогалогенит-ионов для определения фармпрепаратов / И.Ф. Абдуллин, Т.С. Горбунова, Г.К. Будников // Журн. аналит. химии. 1997. Т. 52. - № 2. - С. 297-301.

56. Абдуллин И.Ф. Иод (I) новый кулонометрический реагент в среде ледяной уксусной кислоты. // Журн. аналит. химии. 1995. - Т. 50. - № 7 .- С. 769-773.

57. Костромин А.И. Электрогенерация иода (I) из иодида метила в уксусной кислоте в кулонометрическом анализе / А.И. Костромин, Г.З. Бадретдинова, И.Ф. Абдуллин, А.С. Вагизова // Журн. аналит. химии. 1985. Т. 40. -№8. -С. 1499-1501.

58. Абдуллин И.Ф. Иод (I) кулонометрический титрант для определения непредельных соединений / И.Ф. Абдуллин, А.И. Костромин, Г.З.

59. Бадретдинова, И.Б. Леонтьева // Заводская лаборатория. 1989. Т. 55. - № 10,-С. 18-20.

60. Абдуллин И.Ф. Применение электрогенерированного в пропиленкарбонате иод (I) в кулонометрическом анализе /И.Ф. Абдуллин, А.И. Костромин, Г.З. Бадретдинова, Т.В. Якимова // Заводская лаборатория. 1989.-Т. 55,-№7.-С. 8-11.

61. Ciesieski W., Zakrzewski R., Skowron M. // Chemical Analysis. 2001. V. 46.-№6.-P. 873.

62. Ciesielski W. Potentiometric and coulometric determination of carbimazole / W. Ciesielski, A. Krenc // Anal. Lett. 2000. V.33. - № 8. - P. 1545-1554.

63. Абдуллин И.Ф. Электрогенерированный бром реагент для определения антиоксидантной способности соков и экстрактов / И.Ф. Абдуллин, Е.Н. Турова, Г.К. Будников, Г.К. Зиятдинова, Г.Х. Гайсина // Заводская лаборатория. 2002. - Т. 68. - № 9. - С. 12-15.

64. Tanaka Т. Coulometric titration of D(+)-glucose using its enzimatic oxidation / T. Tanaka, E. Shutto, T. Mizoguchi, K. Fukushima // Analytical Sciences. 2001. V. 17. - № 2. - P. 277-280.

65. Torabi F. Coulometric determination of NAD+ and NADH in normal and cancer cells using LDH, RVC and polymer mediator / F. Torabi, N.K. Ramanath, O.

66. P. Larsson, L. Gortin, K. Suanderg, Y. Okamoto, B. Danielsson, M. Khayami 11 Talanta. 1999. V. 50. - № 4. - P. 787-797.

67. Kurokawa Y. Rapid coulometry of tocopherols in ethanol and chloroform using firricyanide ion mediator / Y. Kurokawa, Y. Hasebe, S. Suzuki // Electroanalysis. 1994. V.6. - № 2. - P. 63-66.

68. Ge Z. Application of chemical modified electrode in coulometric titration for determination of colanesol / Z. Ge, Q. Jianying, L. Meng, L. Kauizhi, D. Zuliang // Anal. Lett. 2002. V. 35. - № 5. - P. 785-795.

69. Нематоллахи Д. Электрохимическое каталитическое определение барбитуровой кислоты с использованием иодид-ионов / Д. Нематоллахи, М. Хесари // Журн. аналит. химии. 2001. Т. 56. - № 12. - С. 1278-1281.

70. Бадакшанов P.M. Фармацевтический анализ и электротитрометрические методы / P.M. Бадакшанов, Ф.А. Халлиулин // 5-я Всероссийская конф. с участием стран СНГ "ЭМА-99" (6-8 декабря 1999 г.) Москва, 1999. Тез. докл. С.8-9.

71. Fahnrich К.A. Recent applications of electrogenerated chemiluminescence in chemical analysis / K.A. Fahnrich, M. Pravda, G. Guilbault // Talanta. 2001. V. 54.-№4.-P. 531-559.

72. Рожицкий H.H. Электрогенерированная хемилюминесценция органических соединений новый метод биомедицинских исследований и иммуноанализа. // 5-я Всероссийская конф. с участием стран СНГ "ЭМА-99" (6-8 декабря 1999 г.) Москва, 1999. Тез. докл. - С. 192-194.

73. Itagaki М. Electrochemiluminescence of N(-4-amino-butyl)-n-ethylisoluminol investigated by electrochemical impedance spectroscopy / M. Itagaki, T. Kikuchi, K. Watanabe // Anal. Sci. 1999. V.15. - № 8. - P. 775-760.

74. Xingwang Z. Flow-injection chemiluminescence determination of tetracyclines with in situ electrogenerated bromine as the oxidant / Z. Xingwang, M. Yang, Z. Zhujun // Anal. chim. acta. 2001. V. 440,- № 2,- P. 143-149.

75. Абдуллин И.Ф. Кулонометрическое определение фармпрепаратов протонами, генерированными из палладиевого электрода / И.Ф. Абдуллин, Г.К. Будников, Г.Ю. Нафиков, Г.З. Бадредгдинова, P.M. Бадакшанов // Журн. аналит. химии. 1994. Т. 49. - № 7. - С. 773-775.

76. Munasiri В. Palladium-hydrogen electrodes for coulometric titration analysis of asids and bases / B. Munasiri, J. Cockburn, K.A. Hun-ten // J. Electroanal. Chem. 1992. V. 332. - № 3. - P. 333-337.

77. Золотов Ю.А. Распознавание образцов вместо покомпонентного анализа. // Журн. аналит. химии. 2001. Т. 56. - № 9. - С. 901.

78. Kowalska J. Determination of total and mobile arsenic content is soils / J. Kowalska, J. Golimowski, E. Kazimierska // Electroanalysis. 2001. V. 13. - № 10. -P. 872-875.

79. Borowski K.J. One-step direct mercury analysis for laboratory and field applications. // The Pittsburgh Conf. Anal. Chem. and Appl. Spectrosc. «Science for 21st Century» (PITTCON 2000) New Orleans. (March 12-17, 2000) Book Abstr. 2000. P. 1878P.

80. MiranBeigi A.A. Determination of trace total sulfur in organic compounds by Reney nickel reduction with voltammetric detection / A.A. MiranBeigi, M. Teymouri, A. Bagheti, Sh.A. Tash, M. Saraji // Anal. chem. acta. 1999. V. 381. - № 1. -P. 117-127.

81. Столяров Б.В. Определение общей органической серы в нефтепродуктах / Б.В. Столяров, И.О. Климова, А Р. Кубушева // Журн. аналит. химии. 2001. Т. 56. - N° 9. - С. 948-955.

82. Homan М.Е. The analysis of sulfur containing food additives using a sulfur chemiluminescence / M.E. Homan, J.-F.A. Borny // The Pittsburgh Conf. Anal.

83. Chem. and Appl. Spectrosc. «Science for 21st Century» (PITTCON 2000) New Orleans. (March 12-17, 2000) Book Abstr. 2000. P.934.

84. Compagnone D. Fast amperometric fia procedure for heavy metal detection using enzyme inhibition / D. Compagnone, A.S. Lupu, A. Ciucu, V. Mageary, C. Cremisini, G. Palleschi // Anal. Lett. 2001. V. 34. - № 1. - P. 17-27.

85. Зуев Б.К. Аналитические возможности суммарного определения органического вещества в воде с помощью твердоэлектродного анализатора / Б.К. Зуев, Е.В. Кульбачевская, O.K. Тимонина // Журн. аналит. химии. 1999. -Т. 54 .-№ 1.-С. 91-94.

86. Воронова О.Б. Косвенный вольтампкрометрический метод определения суммы поверхностно-активных веществ в водах / О.Б. Воронова, З А. Темердашев, Т.Г. Цюпко, М.А. Альхименко // Журн. аналит. химии. 2000. -Т. 55. -№ 1.-С. 82-85.

87. Hein M. Determination of total parts with new methods for the quality survey of fiying fats and oil / M. Hein, H. Henning, H.-D. Isengard // Talanta. 1999. -V. 47,-№2.-P. 447-454.

88. Marquette Ch.A. Luminol electrochemiluminescence based biosensor for total cholerol determination in natural sample / Ch.A. Marquette, S. Ravaund, L.J. Blum // Anal. Lett. 2000. - V. 33. - № 9. - P. 1779-1796.

89. Сапрыкин JI.В. Газохроматографическое определение суммарного содержания углеводородов / JI.B. Сапрыкин, Д.А. Бозин // Всероссийская конф. "Актуальные проблемы аналитической химиии" (11-15 марта, 2002 г.) Москва, 2002. Тез. докл.- С. 86-87.

90. Arce L. Screening of polyphenols in grape marc by on-line supercritical fluid extraction flow through sensor / L. Arce, A.G. Lista, A. Rios, M. Valca rcel // Anal. Lett. 2001. - V. 34. - № 9. - P. 1461-1476.

91. Горошко О.А. Анализ шишек хмеля методом спектрофотометрии / О.А. Горошко, И.Н. Никулина, В.П. Пахомов, И.А. Самылина // Всероссийская конф. "Химический анализ веществ и материалов" (16-21 апреля 2000 г.) Москва, 2000. Тез. докл. С. 46-47.

92. Дзеранова К.Б. Химический анализ некоторых фармацевтических объектов / К.Б. Дзеранова, О.В. Неелова, А.С. Макеева, Н.И. Каноев // IV Конф. «Аналитика Сибири и Дальнего Востока-2000» (21-24 ноября 2000 г.) Новосибирск, 2000. Тез. докл. С. 63-64.

93. Ш.Амелин В.Г. Тест-метод определения суммарных показателей качества вод с использованием индикаторных бумаг. // Журн. аналит. химии. 2000,- Т. 55,- № 5,- С. 532-538.

94. Амелин В.Г. Тест-метод определения суммарных показателей качества вод с использованием индикаторных бумаг / В.Г. Амелин, А.В. Третьяков Всероссийский симпозиум «Тест методы химического анализа» (2830 ноября 2001 г.) Москва, 2001. Тез. докл. С. С8/1.

95. Абдуллин И.Ф. Органические антиоксиданты как объекты анализа / И.Ф. Абдуллин, Е.Н. Турова, Г.К. Будников // Заводская лаборатория. 2001.- Т. 67.-№6.-С. 3-13.

96. Максимова Т В. Способы определения антиокислительной активности / Т.В. Максимова, И.Н. Никулина, В.П. Пахомов, Е.И. Шкарина,

97. З.В. Чумакова, А.П. Арзамасцев // Пат. РФ № 2170930. РЖХим., 2001,- № 24.-С. 34, Реф. 01.24-19Г.346П.

98. Шкарина Е.И. Изучение антиоксидантных свойств препаратов на основе лекарственного растительного сырья.: Афтореф. Дис. . канд. фарм. наук.: 15.00.02- Защищена 16.04.01; М., 2001. 28 с.

99. Roginsky V. Total chain-breaking antioxidant capability of some beverages as determined by the Clark electrode technique / V. Roginsky, T. Barsukova // J. Medicinal Food. 2001. V. 4. - № 4. -P. 219-229.

100. Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo. Сборник науч. статей. М.: Наука, 1992,- 110 с.

101. Турова Е.Н. Применение электрохимических методов для оценки интегральной антиоксидантной способности лекарственного растительного сырья и пищевых продуктов. Дис. . канд. хим. наук. Казань, 2001. 145с.

102. Sobiech R.M. Automated voltammetric determination of reducing compounds in beer / R.M. Sobiech, R. Neumann, D. Wabner // Electroanalysis. 1998. -V. 10.-№14.-P. 969-975.

103. Bright D. A novel assay for antioxidant potential of specialty malts / D. Bright, G.G. Stewart, H. Patino // J. Am. Soc. Brew. Chem. 1999. V. 57. - № 4. - P. 133-137.

104. Uchida M. Determination of hydrogen peroxide in beer and its role in beer oxidation / M. Uchida, M. Ono // J. Am. Soc. Brew. Chem. 1999. V. 57. - № 4. - P. 145-150.

105. Franz O. Erfahrungen zur Messung von freien Radikalenmittels Elektronenspinresonanz-Spektrometr in der Brauerei I O. Franz, W. Back // Monatssch. Brauwiss. 2002. B. 55. - № 7-8.- S. 156-162.

106. Mannino S. A new method for the evaluation of the 'antioxidant power' of wines / S. Mannino, O. Brenna, S. Buratti, M.S. Cosio // Electroanalysis. 1998. V. 10. -№ 13. - P. 908-912.

107. Гуревич П.А., Алкогольсодержащие напитки (химия и принципы технологии). / П.А. Гуревич, P.P. Шайхутдинов, М.К. Герасимов/ Казань: КГТУ, 2002. 434 с.

108. Silva М. Development of a coulometric method for the determination of gaseius sulfur compounds in urban atmospheres / M. Silva, L.F.P. Dick // J. Braz. Chem. Soc. 2000. V. 11. - № 2. - P. 159-163.

109. Toolan T. Coulomrtric carbon-based raspiration rates and estimates of bakterioplankton growth efficiencies in Massachusetts Bay. // Limnology and Oceanography. 2001. V. 46. - № 6. - P. 1298-1308.

110. Magonski J. Undesired phenomena limiting applicability of the extraction-coulometric method with optical end-point for determining total inorganic carbon / J. Magonski, K. Korzeniewski // Chem. Anal. 2002. V. 47. - № 1. - P. 559.

111. Писаревский A.M. Редоксометрическое определение растворенного кислорода в рамках метода Винклера / A.M. Писаревский, А.В. Каверин // Журн. прикл. химии. 1999. Т. 72. - № Ю. - С. 1628-1662.

112. Каверин А.В. Редоксметрическое определение молекулярного кислорода в воде / А.В. Каверин, A.M. Писаревский // 5-я Всероссийская конф.с участием стран СНГ "ЭМА-99" (6-8 декабря 1999 г.) Москва, 1999. Тез. докл. С. 96.

113. Kozakova Е. Flow-though coulometric determination of mercury in soils and soil extracts / E. Kozakova, R. Bodor, J. Jursa, E. Bcenrohr // Chem. Pap. 2000. -V. 54. -№3. P. 144-147.

114. Петров С И. Прецизионная кулонометрия: определение углерода в нефтях и нефтепродуктах / С.И. Петров, Е.А. Зубанова // Заводская лаборатория. 2001. Т. 67. -№ 11 - С. 18-20.

115. Государственная фармакопея СССР. М. Медицина, 1968 1078с.

116. Машковский М.Д. Лекарственные средства. Т. 2. Харьков: Торсинг, 1998.

117. Мелентьева Г.А. Фармацевтическая химия. М.: Медицина, 1968,- 774с.

118. Общая органическая химия. Под ред. Д. Бартона и У.Д. Оллиса. Т.9. М.: Химия, 1985.- С. 480.

119. Шараф М.А. Хемометрика / М. А. Шараф, Д. Л. Иллмен, Б. Р. Ковальски / Л. Химия, 1989.- 269 с.

120. ГОСТ 6805-88. Фотометрический метод определения массовой доли кофеина. С.11.

121. Барабой В.А. Биологическое действие растительных фенольных соединений. Киев, 1976. 260 с.

122. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в живых системах. Биофизика. Т. 29/ Ю.А. Владимиров, О.А. Азизова, А.И. Деев, А.В. Козлов, А Н. Осипов, Д.И. Рощупкин. ( Итоги науки и техники ВИНИТИ АН СССР), М., 1991,- 252 с.

123. Германов Ф.Б. Тонарол. Медико-биологические характеристики / Ф.Б. Германов, Г.З. Гильмутдинов, И.Н. Скипина, Б.Р. Хамитов, В.Н. Чесновский Казань: изд-во КГУ, 2001. 180с.

124. Рогинский В.А. Фенольные антиоксиданты. Реакционная способность и эффективность. М.: Наука, 1988. 247с.

125. Ершов В.В. Пространственно-затрудненные фенолы / В.В. Ершов, Г.А. Никифоров, А.А. Володькин / М.: Химия, 1972. 352 с.

126. Вейганд К., Методы эксперимента в органической химии / К. Вейганд, Г. Хильгетаг / М.: Химия, 1968. С.158.

127. Кондратьев Е.К. Сравнительная оценка топинамбура, картофеля и сахарной свеклы в условиях смоленской области. // Сборник трудов "Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты". Москва, 2001. Вып. 5. С.93-98.

128. A. Saija. In vitro antioxidant activity and in vivo photoprotective effect of a red orange extract.// International Journal of Cosmetic Science. 1998,- V. 20. № 6. -P. 331-342.

129. Коренман Я.И. Практикум по аналитической химии. Анализ пищевых продуктов / Я.И. Коренман, Р.П. Лисицкая / Воронеж, 2003. 407 с.

130. Муравицкая Л.В. Технологический контроль пивоваренного и безалкогольного производств и основы управления качеством продукции. М.: Агропромиздат, 1987. 256 с.

131. Baxter D. Healthy ingredients in beer // Brew. And beverage Ind. 2000. -№ 1. P. 28-30.

132. Jacob R.A. Nutrition, health and autioxidants. // INFORM: Int. News Fats, Oils and Relat. Mater. 1994. V. 5.-№ ll.-P. 1271-1275.

133. Мальцев П.М. Технология бродильных производств. М.: Пищевая промышленность, 1980. С. 378-383.

134. Maillard M.N. Evolution of antioxidant activity during kilning: role of insoluble oud phenolic acids of barley and malt / M.N. Maillard, C. Berset// J. agr. and Food Chem. 1995. V. 45. - № 7. - P. 1789-1993.

135. Первый в России. История пивоваренного завода имени Степана Разина. Под ред. Г.М. Гвичии. С.-П.: Белое и черное, 1997,- 160с.

136. ГОСТ Р 51174-98. Пиво. Общие технические условия.

137. Harald К. Neue Impulse: inhaltssoffe fur zeilgruppengerechte Getrankeinnovationen // Getranke-Ind. 1996. B. 50. - № 1,- S. 18-20, 22-23.

138. Sloan E.A. Ingredients add more fun, flavor, freshness and nutrition // Food Technol. 1995. V. 49. - № 8. - P. 102.

139. Jacob R.A. Nutrition, health and antioxidants // INFORM: Int. News Fats, Oils and Relat. Mater. 1994. V. 5. - № 11. - P. 1271-1275.

140. Welhoner H. Das rH und seine Bedeutung fur die Betriebskontrol. // Woch. Br. 1939. -№23. -S. 177-179.

141. Глазунов А.И. Технология вин и коньяков / А.И. Глазунов, И.Н. Царану / М.: Агропромиздат, 1988. 342 с.