СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ
METHOD OF DETERMINING CONCENTRATION OF ASCORBIC ACID

Изобретение относится к аналитической химии, к области фармации и может быть использовано для количественного определения аскорбиновой кислоты в лекарственных препаратах.
Для количественного определения аскорбиновой кислоты применяют титриметрические методы: алкалиметрию, основанную на кислотных свойствах аскорбиновой кислоты, и методы йодатометрии, йодометрии и йодхлорметрии, основанные на выраженных восстановительных свойствах аскорбиновой кислоты /Фармацевтическая химия: учеб. пособие / Под ред. А.П.Арзамасцева. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. - 640/.
Недостатками известных способов является то, что при количественном определении аскорбиновой кислоты в жидких лекарственных формах следует учитывать наличие стабилизаторов, которые будут реагировать с титрантом.
Известен способ определения содержания аскорбиновой кислоты с использованием биосенсора на основе кожуры кабачка и кислородного электрода /Будников Г.К. Биосенсоры как новый тип аналитических устройств // Соровский образовательный журнал. - 1996. - №12. - С.26-32/. Недостатком способа является низкая селективность определения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому решению является способ дифференциальной фотоколориметрии, основанный на измерении светопоглощения анализируемого раствора относительно раствора сравнения, содержащего определенное количество стандартного образца аскорбиновой кислоты /Большая медицинская энциклопедия / Главный ред. Б.В.Петровский. - М.: Сов. Энцикл., 1975. - Т.2. - С.266/. Недостатками способа является фотоколориметрирование только гомогенных систем.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа, позволяющего с высокой точностью и воспроизводимостью оценивать содержание аскорбиновой кислоты в фармацевтических препаратах. Способ должен быть простым в применении и не слишком дорогим.
Поставленная задача решается тем, что определение концентрации аскорбиновой кислоты проводят по ингибированию фотоиндуцированной хемилюминесценции (ХЛ), опосредованной реакцией люминола с супероксидными анион-радикалами, образующимися в системе тетрамителендиамин-рибофлавин, в присутствии образцов, содержащих аскорбиновую кислоту. Витамин С конкурирует с люминолом за супероксидные анион-радикалы, что приводит к снижению интенсивности ХЛ.
Данный способ осуществляется следующим образом.
В кювету хемилюминометра последовательно вносят 0,6 мл Na-фосфатного буфера (0,05 моль/л, pH 8,3), 0,1 мл раствора тетрамителендиамин (0,05 моль/л) в натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (0,2 ммоль/л), 0,1 мл исследуемого образца и 0,2 мл раствора рибофлавина (0,034 ммоль/л). В контрольную пробу вносят такой же объем дистиллированной воды. Реакцию инициируют облучением лампы видимого света (100 Вт) на расстоянии 20 см в течение 60 с. За 10 с до истечения времени облучения вносят 0,1 мл раствора люминола (0,25 ммоль/л). После облучения кюветное отделение перемещают в рабочее положение перед фотокатодом фотоэлектронного умножителя (≈1 с) биохемилюминометра и регистрируют вспышку ХЛ.
Концентрацию аскорбиновой кислоты в смеси или ее содержание рассчитывают в тех единицах, в каких она выписана в прописи, по формуле
<mrow><msub><mi>C</mi><mi>x</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>I</mi><mi>к</mi></msub><mo>−</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>и</mi><mi>с</mi><mi>с</mi><mi>л</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><msub><mi>а</mi><mn>0</mn></msub><mo>⋅</mo><mi>W</mi><mo>⋅</mo><mi>P</mi></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>I</mi><mi>к</mi></msub><mo>−</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>с</mi><mi>т</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mi>а</mi><mo>⋅</mo><msub><mi>V</mi><mi>a</mi></msub></mrow></mfrac></mrow>
иссл
ст
к
0
х
х
a
где I - интенсивность ХЛ в опытной кювете, содержащей исследуемый образец, мВ; I - интенсивность ХЛ в опытной кювете, содержащей рабочий стандартный образец (РСО), мВ; I - интенсивность ХЛ в контрольной кювете (вместо анализируемого и стандартного образцов вносят такой же объем дистиллированной воды), мВ; а - навеска аскорбиновой кислоты для РСО, г; а - навеска (объем) лекарственного препарата, взятой для определения. Г (мл); W - объем колбы, в которой проводили разведение, мл; P - средняя масса (объем) лекарственной формы, г (мл); если Р=100, то получаем С в процентах, если за Р принимаем средний вес (объем) лекарственной формы, то С - масса (г) витамина в одной лекарственной форме; V - объем разведения, взятый для определения, мл.
Выбор pH Na-фосфатного буфера обусловлен тем, что при слабощелочных значениях pH реакция взаимодействия витамина С с супероксидными анион-радикалами протекает эффективней. На рисунке показаны значения интенсивности ХЛ при окислении люминола до (1 и 3) и после (2 и 4) внесения раствора аскорбиновой кислоты в концентрации 130 мг/л при pH 6,8 (а) и 8,3 (б).
Предложенный способ применим к исследуемым объектам в жидком состоянии. Твердые вещества перед анализом переводят в жидкие формы. Диапазон концентраций аскорбиновой кислоты в исследуемом образце от 4 до 130 мг/л; зависимость интенсивности ХЛ реакционной смеси от концентрации аскорбиновой кислоты в указанном диапазоне его концентраций подчиняется линейному уравнению.
Способ определения содержания аскорбиновой кислоты поясняется следующими примерами.
Пример 1
0,3 г (точная навеска) растертых таблеток лекарственного препарата "Стрепсилс с Витамином С" (таблетка массой 2,6 г содержит 100 мг аскорбиновой кислоты, 1,2 мг 2,4-дихлорбензилового спирта, 0,6 мг амилметакрезола) помещают в мерную колбу на 100 мл, доводят водой очищенной до метки и перемешивают. 100 мкл исследуемого образца вносят в реакционную смесь в кювету хемилюминометра и регистрируют интенсивность ХЛ (как описано выше). Параллельно проводят опыт с рабочим стандартным образцом (РСО) аскорбиновой кислоты (100 мл содержит 0,013 г аскорбиновой кислоты). В качестве раствора сравнения применяют воду.
Содержание аскорбиновой кислоты в одной таблетке лекарственного препарата в г (X) вычисляют по формуле
<mrow><msub><mi>X</mi><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>г</mi><mo>/</mo><mi>т</mi><mi>а</mi><mi>б</mi><mi>л</mi><mo>.</mo></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>I</mi><mi>к</mi></msub><mo>−</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>и</mi><mi>с</mi><mi>с</mi><mi>л</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><msub><mi>а</mi><mn>0</mn></msub><mo>⋅</mo><mi>P</mi></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><msub><mi>I</mi><mi>к</mi></msub><mo>−</mo><msub><mi>I</mi><mrow><mi>с</mi><mi>т</mi></mrow></msub></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mi>а</mi></mrow></mfrac></mrow>
иссл
ст
к
0
где I, I - интенсивность ХЛ в опытной кювете, содержащей исследуемый и стандартный образцы соответственно, мВ; I - интенсивность ХЛ в контрольной кювете (вместо анализируемого и стандартного образцов вносят такой же объем дистиллированной воды), мВ; а и а - навеска порошка таблеток и РСО соответственно, г; Р - средняя масса таблетки, г.
<mrow><msub><mi>X</mi><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>г</mi><mo>/</mo><mi>т</mi><mi>а</mi><mi>б</mi><mi>л</mi><mo>.</mo></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>3,9</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,013</mn><mo>⋅</mo><mn>2,6</mn></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>1,5</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,3</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>0,102</mn><mtext> </mtext><mi>г</mi></mrow>
Пример 2
0,05 г (точная навеска) гранул лекарственного препарата "Кальций СЕ-ДИКО" (Аскорбиновая кислота + Кальция карбонат + Колекальциферол; однодозовый пакетик с шипучими быстрорастворимыми гранулами для приготовления суспензии содержит витамина С 180 мг, ионизированного кальция 500 мг (эквивалент 1275 мг кальция карбонат), холекальциферола (витамина D3) 400 ME; в пакетиках по 3,9 г) помещают в мерную колбу на 25 мл, доводят водой очищенной до метки и перемешивают. Проводят определение содержания аскорбиновой кислоты в лекарственном препарате как описано выше.
Содержание аскорбиновой кислоты в однодозовом пакетике с гранулами лекарственного препарата рассчитывают в г (X):
<mrow><msub><mi>X</mi><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>г</mi><mo>/</mo><mi>п</mi><mi>а</mi><mi>к</mi><mi>е</mi><mi>т</mi><mi>и</mi><mi>к</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>8,4</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,013</mn><mo>⋅</mo><mn>3,9</mn><mo>⋅</mo><mn>25</mn></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>1,5</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,05</mn><mo>⋅</mo><mn>100</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>0,186</mn><mtext> </mtext><mi>г</mi></mrow>
Пример 3
К 1 мл лекарственного препарата "Аскорбиновая кислота" (5% раствор аскорбиновой кислоты для инъекций в ампулах по 1 мл) добавляют 4 мл воды очищенной и перемешивают. 100 мкл исследуемого образца используют для определения концентрации аскорбиновой кислоты (как описано выше).
%
Концентрацию аскорбиновой кислоты рассчитывают в процентах (С):
<mrow><msub><mi>C</mi><mi>%</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>7,9</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,013</mn><mo>⋅</mo><mn>5</mn><mo>⋅</mo><mn>100</mn></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>1,5</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>4,9</mn><mi>%</mi></mrow>
Пример 4
К 0,1 мл лекарственного препарата "Цитовир-3" (сироп для детей во флаконах по 50 мл; состав на 50 мл: аскорбиновая кислота 0,6 г, α-глутамил-триптофан в форме натриевой соли 0,0075 г, бендазол 0,0625 г, сахароза 40,00 г, вода очищенная до 50,00 мл;) добавляют воды очищенной до 10 мл и перемешивают. 100 мкл исследуемого образца используют для определения содержания аскорбиновой кислоты (как описано выше).
Содержание аскорбиновой кислоты во флаконе рассчитывают в г (X):
<mrow><msub><mi>Х</mi><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>г</mi><mo>/</mo><mi>ф</mi><mi>л</mi><mi>а</mi><mi>к</mi><mi>о</mi><mi>н</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>3,1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,013</mn><mo>⋅</mo><mn>50</mn><mo>⋅</mo><mn>10</mn></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>1,5</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,1</mn><mo>⋅</mo><mn>100</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>0,61</mn><mtext> </mtext><mi>г</mi></mrow>
Изобретение иллюстрируется примерами, представленными в таблице.
Таким образом, предлагаемый способ определения содержания аскорбиновой кислоты в препаратах по сравнению с прототипом характеризуется оптимальной экспрессностью (малые объемы проб, быстрота регистрации (1 мин), простота подготовки образцов к исследованию) и высокой чувствительностью; благодаря небольшой толщине слоя реакционной смеси (1 см) при облучении и при регистрации вспышки ХЛ способ позволяет проводить определение содержания аскорбиновой кислоты в сложных системах, что невозможно при использовании фотоколориметрического метода.
Таблица
Способ определения аскорбиновой кислоты
Название лекарственного препарата
Форма выпуска, состав
I<sub>к</sub>, мВ
I<sub>ст</sub>, мВ
I<sub>иссл</sub>, мВ
Расчет содержания аскорбиновой кислоты
Стрепсилс с Витамином С
таблетки по 2,6 г: 100 мг аскорбиновой кислоты, 1,2 мг 2,4-дихлорбензилового спирта, 0,6 мг амил-метакрезола
27,5
1,5
3,9
<maths num="7"><math display="block"><mrow><msub><mi>X</mi><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>г</mi><mo>/</mo><mi>т</mi><mi>а</mi><mi>б</mi><mi>л</mi><mo>.</mo></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>3,9</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,013</mn><mo>⋅</mo><mn>2,6</mn></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>1,5</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,3</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>0,102</mn><mtext> </mtext><mi>г</mi></mrow></math><img file="00000007.tif" he="9" wi="55" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
Кальций СЕДИКО
однодозовые пакетики с гранулами по 3,9 г: витамин С 180 мг, ионизированного кальция 500 мг (эквивалент 1275 мг кальция карбонат), холекальциферола 400 ME
27,5
1,5
8,4
<maths num="8"><math display="block"><mrow><msub><mi>X</mi><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>г</mi><mo>/</mo><mi>п</mi><mi>а</mi><mi>к</mi><mi>е</mi><mi>т</mi><mi>и</mi><mi>к</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>8,4</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,013</mn><mo>⋅</mo><mn>3,9</mn><mo>⋅</mo><mn>25</mn></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>1,5</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,05</mn><mo>⋅</mo><mn>100</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>0,186</mn><mtext> </mtext><mi>г</mi></mrow></math><img file="00000008.tif" he="7" wi="54" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
Аскорбиновая кислота
ампулы по 1 мл: 5% раствор аскорбиновой кислоты
27,5
1,5
7,9
<maths num="9"><math display="block"><mrow><msub><mi>C</mi><mi>%</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>7,9</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,013</mn><mo>⋅</mo><mn>5</mn><mo>⋅</mo><mn>100</mn></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>1,5</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>4,9</mn><mi>%</mi></mrow></math><img file="00000009.tif" he="9" wi="58" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>
Цитовир-3
сироп во флаконах по 50 мл: аскорбиновая кислота 0,6 г, α-глутамил-триптофан в форме натриевой соли 0,0075 г, бендазол 0,0625 г, сахароза 40,00 г, вода очищенная до 50,00 мл
27,5
1,5
3,1
<maths num="10"><math display="block"><mrow><msub><mi>Х</mi><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>г</mi><mo>/</mo><mi>ф</mi><mi>л</mi><mi>а</mi><mi>к</mi><mi>о</mi><mi>н</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>3,1</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,013</mn><mo>⋅</mo><mn>50</mn><mo>⋅</mo><mn>10</mn></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>27,5</mn><mo>−</mo><mn>1,5</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mn>0,1</mn><mo>⋅</mo><mn>100</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>0,61</mn><mtext> </mtext><mi>г</mi></mrow></math><img file="00000010.tif" he="8" wi="54" img-content="undefined" img-format="tif" /></maths>