CC BY
63
ТД Смирнова, НЮ. Паращенко. Флуорпметрнческое определение ругнна
скую точку на стороне треугольника разреза (КС1 + Н20) - С4Н802. При более высоких температурах это поле двух жидких фаз исчезает из плоскости разреза. Например, на изотерме при 90.0°С (см. рис. 4) к стороне треугольника разреза (КС1 + Н20) - С4Н802 примыкает поле гомогенно-жидкого состояния /.
Таким образом, полученные результаты позволили выявить топологическую трансформацию фазовой диаграммы разреза 3 четверной системы вода - пиридин - масляная кислота - хлорид калия при изменении температуры.
Список литературы
1. Черкасов Д.Г. Фазовые равновесия и критические явления в разрезе 1 четверной системы вода - пиридин - масляная кислота - хлорид калия // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. 2008. Т.8. Сер. Химия. Биология. Экология, вып.2. С.28-36.
2. Черкасов Д. Г\ Фазовые равновесия и критические явления в разрезе 2 четверной системы вода - пиридин - масляная кислота - хлорид калия // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. 2009. Т.9. Сер. Химия. Биология. Экология, вып.2. С.36-40.
3. Черкасов Д.Г., Смотров М.П., Ильин К.К. Равновесие двух жидких фаз и критические явления в тройной системе вода ~ пиридин - масляная кислота в интервале 5-55°С // Журн. прикл. химии. 2008. Т.81, №2. С.229-233.
4. Химическая энциклопедия: В 5 т. / Ред. И.Л. Кнунянц. М., 1988-1998. Т.1-5.
5. Ильин К.К, Черкасов Д.Г. Равновесие трех жидких фаз и критические явления высшего порядка в четверных системах. Сообщение 2. Определение координат трикритической точки и топология объема трехжидко-фазного состояния в системе вода - изопропиловый спирт - н.октан - бромид калия // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2006. Т.49, №1. С.3-12.
6. Ильин К К, Никурашина НИ. Изучение фазовых равновесий тройной системы вода - пиридин - хлорид калия в интервале температур 0~160°С // Журн. прикл. химии. 1980. Т.53, №10. С.2211-2215.
7. Черкасов Д.Г., Ильин КК Высаливание масляной кислоты из водных растворов хлоридом калия // Журн. прикл. химии. 2009. Т.82, №5. С.864-867.
УДК 543.426
ФЛУОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РУТИНА, ОСНОВАННОЕ НА КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИИ С ЕВРОПИЕМ (III) В МИЦЕЛЛЯРНЫХ РАСТВОРАХ ПАВ
ТД Смирнова, И.Ю. Паращенко
Саратовский государственный университет E-mail: smirnova@sgu,ru
Изучено тушение флуоресценции хелата европия (III) с теноил-трифторацетоном, солюбилизированного в мицеллах Бридж-35, рутином. Показана возможность прямого флуориметрического определения биоантиоксиданта в лекарственном препарате «Аскорутин» с пределом обнаружения 2,9-10-6 М. Ключевые слова: антиоксиданты, полифенолы, флуориметри-ческий метод, поверхностно-активные вещества.
Fluorimetric Determination of Rutin, Based on the Complexation with Eu (ill) in Miceliar Solutions of Surfactants
T.D. Smirnova, I.Yu. Paraschenko
The quenching of fluorescence of europium chelate (III) with tenoiltrif-toratseton solubiiized in the micelles of Bridge-35 with rutin is studied. The possibility of a direct fluorimetric determination of bioantioxidants in the drug «Ascorutin» with a detection limit of 2.9-10-6 M is shown. Key words: food antioxidants, polyphenols, fluormetric method, surfactants.
Рутин относится к группе витаминов Р, является биоантиоксидантом ряда флавонои-дов и содержится во многих лекарственных
растениях и пищевых продуктах. Роль анти-оксидантов заключается в различных биохимических воздействиях-ингибировании ферментов, регулировании содержания в организме различных гормонов, а также фармакологической активности - антимикробной, антиоксидантной, антираковой, защите сердечно-сосудистой системы, В этой связи разработка качественных и количественных методов определения флавоноидов в лекарственных растениях, продуктах питания и фармацевтических препаратах весьма актуальна.
Для решения задач количественного определения антиоксидантов в лекарственных растениях широко используют методы обра-щенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с УФ-, диод-но-матричным и масс-спектрометрическим
© ТД Смирнова, НЮ. Паращенко, Z010
Известия Саратовского университета. 2010. Т. 10. Сер. Хпмпя Биология. Экология, вып. 2
детекторами [1, 2], капиллярного электрофореза [3], спектрофотометрии [4], флуоримет-рии [5]. Предварительное разделение определяемых компонентов в тонком слое сорбента позволяет повысить избирательность спектрофотометрического анализа [6]. К недостаткам известных методов необходимо отнести использование дорогостоящей аппаратуры [2], токсичных растворителей [7], продолжительность определения. Альтернативой известным методам может явиться флуориметрическое определение, основанное на измерении собственной флуоресценции биологически активного вещества, которое является высокочувствительным и простым в исполнении. Возрастание аналитического сигнала и понижение предела обнаружения можно достичь, используя сенсибилизированную флуоресценцию хелатов лантаноидов с биологически активными веществами в микрогетерогенных мицелл ярных средах поверхностно-активных веществ [8]. Проявление эффекта антенны, суть которого заключается в передаче энергии возбуждения от нескольких лигандов одновременно одному иону лантаноида, способствует синерге-тическому увеличению интенсивности эмиссии металла. Солюбилизация хелата в мицеллах ПАВ повышает сенсибилизированную флуоресценцию благодаря концентрированию компонентов, повышению устойчивости комплекса и его защите от посторонних тушителей [9]. Необходимо отметить, что сенсибилизированную флуоресценцию ранее не использовали для определения био-антиоксидантов флуориметрическим методом.
Целью настоящей работы является изучение влияния рутина на сенсибилизированную флуоресценцию хелатов Еи3+ с органическими основаниями в водных и ми цел л ярных растворах поверхностно-активных веществ (ПАВ) и разработка флуориметриче-ской методики определения антиоксиданта в лекарственном препарате.
Материалы и методы
Растворы основных и вспомогательных химических реактивов готовили на биди-стиллированной воде. Исходные водные рас-
20
творы теноилтрифторацетона (ТТА) фирмы «Merk», 1,10-фенантролина солянокислого (Фен) («Chemapol») и триоктилфосфинокси-да (ТОФО) («Sigma») квалификации ч.д.а. имели концентрацию МО"2 М. Растворы ЕиС13 и ТЬС1з (х. ч.) стандартизовали ком-плексонометрически с индикатором ксиле-ноловым оранжевым.
Ацетатно-аммиачные буферные растворы готовили из 2 М растворов СН3СООН и NH3. Использовали препараты анионного -додецилсульфат натрия (ДДС) «AppliChem», катионного - хлорид цетилпиридиния («Merk»), неионных - оксиэтилированный спирт Бридж-35 фирмы «Serva», оксиэтилированный алкифенол Тритон Х-100 («Merk») ПАВ, которые содержали более 98% основного вещества. Раствор рутина 1-1<Г3 м готовили растворением навески в этаноле.
Спектрофотометрические измерения проводили на спектрофотометре Shimadzu UV-1800, спектры люминесценции ~ на люминесцентном фотометре ФЛ с источником возбуждения - галогеновой лампой КГМ-12-100-2. Интенсивность люминесценции измеряли в кварцевой кювете с длиной оптического пути 10 мм. Для возбуждения использовали светофильтр с Хвозб = 330 нм. Значения кислотности растворов контролировали рН-метром рН-673 М со стеклянным индикаторным электродом и хлоридсеребряным электродом сравнения.
Результаты исследований и их обсуждение
Рутин обладает незначительной собственной флуоресценцией, в связи с этим рассматривалась возможность использования сенсибилизированной флуоресценции хелатов с лантаноидами в качестве аналитического сигнала для его определения.
Комплексообразование рутина с Ей3" и другими лантаноидами (Tb3+, Sm3+ и Gd3+) сопровождается батохромным смещением полосы поглощения лиганда (рис. 1).
Энергия триплета рутина (25245 см"1) значительно выше энергии резонансного уровня Еи3+ (19020 см"1 (5Di) или ТЬ3+ (20500 см"1 (5D4). В то же время в образующихся комплексах отсутствует перенос энергии возбуждения. В литературе известны флуори-
Маучнып отдел
ТД Смирнова, НЮ. Паращенко. Флуорпметрнчесное определение р/гпна
^тш
0,4
03 0,2 ОД 0
300 350 400 450 500
л, нм
Рис. 1. Спектры поглощения рутина (/) и его комплекса с Еи3+ (2). Срутин - 2-10"5 М, СЕаз+ = НО'2 М, рН 7.4
метрические методики определения биологически активных веществ, основанные на тушении сенсибилизированной флуоресценции лантаноидов с органическими основаниями [10]. Установлено, что в присутствии рутина наблюдается уменьшение интенсивности сенсибилизированной флоуоресценции хелата Еи3+ с ТТА (Хвозб = 330 нм, = 615 нм), связанное, возможно, с образованием в данных условиях менее флуоресцирующего комплекса. Сенсибилизирующее действие ТТА на флуоресценцию Еи3+ заключается в интеркомбинационной конверсии энергии возбуждения из синглетного состояния ТТА в триплетное, внутримолекулярном переносе энергии с триплетного уровня лиганда на излучательные энергетические уровни 5Во иона металла, который излучает флуоресценцию с ХфЛ = 615 нм, соответствующую переходу 5О0—>7Р2. Анализ литературы показал, что предел обнаружения биологически активных веществ в методиках, основанных на эффекте тушения эмиссии ионов РЗЭ, лимитирован интенсивностью люминесценции хелата [10]. Для повышения чувствительности определения рутина нами рассмотрено влияние организованных сред на интенсивность флуоресценции системы Еи3+ - ТТА -рутин.
Влияние мицелл ПАВ. Известно, что эффективность переноса энергии возрастает при переходе от гомогенных растворов к микрогетерогенным организованным средам [9]. Изучено влияние мицелл различных типов ПАВ на интенсивность флуоресценции хелата Еи3+ - ТТА. Установлено, что в при-
сутствии мицелл катионного ПАВ (хлорида цетилпиридиния) интенсивность флуоресценции бинарного хелата практически не меняется. Мицеллы анионного ПАВ (додецил-сульфата натрия) незначительно увеличивают эмиссию иона европия. Максимальное возрастание флуоресценции бинарного хелата наблюдается в мицеллярной среде не-иогенных ПАВ: Тритон Х-100 увеличивает сигнал в 150 раз, а Бридж-35 - в 400 раз.
Введение в систему Еи3+-ТТА-Бридж-35 добавок рутина вызывает уменьшение флуоресценции лантаноида в 2.2 раза (рис. 2).
Рис. 2. Спектры флуоресценции Еи3+-ТТА-Бридж-35 (/), Еи3+-ТТА-рутин-Бридж-35 (2). СЕиз+=М0"5М, =310~5 М, Свридж-зз^МО"3 М, Ср>Тин=210"5 М, ^=330 нм
Причиной тушения является, по-видимому, более высокая устойчивость менее флуоресцирующего комплекса Еи3+ с флавоноидом, чем с ТТА. Статический механизм тушения доказан линейной зависимостью величины /0/1 от концентрации рутина Срутин, которая описывается уравнением
/о//= 1 + Яст Срутин,
где /0 и / - интенсивность флуоресценции в отсутствии и в присутствии рутина, Ксг -константа равновесия, МГ1, Срутин - концентрация тушителя рутина, М [11] (рис. 3). Наибольшее изменение сигнала флуоресценции в присутствии рутина происходит при молярном соотношении Еи3+: ТТА = 1:3. Величина тушения флуоресценции А/ системы Еи3+ -ТТА - Бридж-35 в присутствии флавоноида зависит от кислотности среды. Максимальный сигнал тушения А/ достигается в диапазоне рН 7.3-7.6 (рис. 4).
Хпмпя
21
Известия Саратовского университета. 2010. Т. 10. Сер. Хпмпя. Биология. Экология, вып. 2
VI
0 1 2 3 4 5 6
С рутин • IOS М
Рис. 3. Зависимость величины тушения флуоресценции /0// хелата Eu3+ - ТТА - Бридж-35 от концентрации тушителя Срути„ (4• 10-6- 6Т0~5 М). С*Еиз+" М0~5 М, СТТА= 3 10 5 М, Сбридж-з5= МО-3 М, рН = 7.4, Хв0зб= 330 нм, >сфЛ = 615нм
amo-* 8
б
4 i
2 -{
О М 4
Рис. 4. Зависимость тушения флуоресценции А/ хелата Еи3+-ТТА-Бридж-35 в присутствии рутина от кислотности среды. Ceu3+ = I T О 5 М, Стта=3 T 0~5 М, Сбридж-з5 -= 1Т0~3М, Сруга„:=2Т0_5 М, А/=/ЕиЗ+-ТТА-Бридж-35-
~ I ЕиЗ+ -ТТА - рутин - Бридж-3 5
На основании проведенных исследований разработана флуориметрическая методика определения рутина на основе тушения сенсибилизированной флуоресценции хелата Еи3+ с ТТА в мицеллярных растворах Бридж-35. Некоторые метрологические характеристики новой методики представлены в табл. 1.
Таблица I
Некоторые метрологические характеристики флуориметрической методики определения рутина
Диапазон определяемых концентраций, М ПрО, М R2 Уравнение градуиро-вочного графика
4Т0~6- 1Т0"4 2.9Т0-6 0.989 у = -17.5л + 94.9
Определение рутина в лекарственном препарате «Аскорутин». Кроме рутина в состав таблетки входят аскорбиновая кислота и глюкоза, которые при данных количественных соотношениях не оказывают мешающего действия.
¿2
Таблетки (10 шт.) препарата «Аскорутин» растирали в ступке до порошкообразного состояния. Навеску, соответствующую одной таблетке, переносили в колбу и растворяли в 30 мл этанола на ультразвуковой установке в течение 30 мин, фильтровали (синяя лента), и фильтрат помещали в мерную колбу емкостью 50 мл [2]. Аликвотную часть исследуемого раствора (0.10-0.25 мл) вносили в пробирку, добавляли последовательно 1 мл буферного раствора (рН 7.4), 0.5 мл МО"4 М раствора соли европия, 0.15 мл М0~3 М ТТА, 0.5 мл МО"2 М раствора Бридж-35, буферный раствор до общего объёма 5 мл. После перемешивания измеряли интенсивность флуоресценции в кварцевой кювете с длиной оптического пути 10 мм (^возб =330 нм, А,фл = 615 нм).
Правильность определения контролировали фотометрическим методом по реакции комплексообразования с хлоридом алюминия [3]. Результаты определения рутина в фармацевтическом препарате представлены в табл. 2.
Таблица 2
Результаты определения рутина в «Аскорутине» (Лфлуор. = 5, Яфотом - 6, Р = 0.95, /табл = 2.26, /Чабл = 6.26)
Аттестованное значение, г Найдено, г ^эксп ^эксп
Флуоресцентный метод Фотометрический метод
х± Ах х i Ах £
0.05 0.049±0.002 0.02 0.049±0.002 0.04 0.22 2.03
Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект 08-03-00725а).
Список литературы
1. Hyun Ryul Goo, Jae Sue Choi, Dong Нее Na. Simultaneous determination of quercetin and its glycosides from the leaves of Nelumbo nucifera by re versed-phase high-performance liquid chromatography // Arch. Pharm. Res. 2009. Vol.32, №2. P.201-206.
2. Lin L.-Z., Harnly J.M. A screening method for the systematic identificationof glycosylated flavonoids and other phenolic compounds using a standard analytical approach for all plant materials //J. Agric. Food Chem. 2007. Vol.55. P.1084-1096.
3. Абдуллабекова B.H. Идентификация рутина в растительном сырье методом капиллярного электрофореза // Вестник фармации. 2009. Т.45, №3. С. 1-5.
4. Ломбоева С.С., Танхаева J1.MОлейников Д.Н. Методика количественного определения суммарного содержания флавоноидов в надземной части ортилии однобокой (Ог-thilia secunda (L.) House) // Химия растительного сырья. 2008. №2. С.65-68.
Научнып отдел
PR. Кузьмина п др. Модифицированные высококремнпстые цеоппгные катализаторы ____^^
5. Белыпюкова C.B., Бычкова A.A. Сорбционно-люминес-центное определение рутина в фармацевтических препаратах //BicHHK УжНУ. Сер ¡я Жм1я. 2008. Вип.20. С.93-98.
6. Кузьмина С.С., Афанасьева A.C. Определение содержания рутина и его доли в сумме флавоноидов в лекарственном растительном сырье // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: Материалы III Всерос. конф. Барнаул, 23-27 апр. 2007 г. Барнаул, 2007. С.230-233.
7. OIszewska M. Quantitative HPLC analysis of flavonoids and chlorogenic acid in the leaves and inflorescences of Prunus serótina Ehrh // Acta Chromatographica. 2007. №19. P.253-269.
8. Штыков C.H., Смирнова Т.Д., Молчанова Ю.В. Синер-гетические эффекты в системе европий - теноилтрифтор-
УДК 544.478.13
Р.И. Кузьмина, А.А. Афонин, В.Т. Ливенцев, Т.В. Аниськова
Саратовский государственный университет E-mail: aniskovatv@mail.ru
Исследовано превращение н-гексана и бензиновой фракции нефти на висмутхромовоцеолитном катализаторе при 300-500°С. Показано, что в катализате с ростом температуры уменьшается суммарное содержание продуктов изомеризации, максимальное значение ароматических углеводородов достигает 16.5% при 450°С при минимальном образовании бензола (0.8 мас.%). Облагораживание бензиновой фракции на висмутхромовоцеолитном катализаторе способствует росту октанового числа на 29 пунктов при 400°С. Содержание бензола составляет 1.4 мас.%, что соответствует экологическим требованиям к моторным топ-ливам.
Ключевые слова: н-гексан, висмутхромовоцеолитный катализатор, бензиновая фракция.
Modified High Silicon Zeolite Catalyst
R.I. Kuzmina, A.A. Afonin, V.T. Liventcev, T.V. Aniskova
N-hexane and gasoline fraction conversion on bismuthchromezeolite catalyst at 300-500°C was researched. It was showed that in cataly-sate total content of izomerization products reduce. The maximum content of aromatic hydrocarbons is 16.5% at 450°C and minimum benzene formation (0.8%).
Ennoblement of gasoline fraction on bismuthchromezeolite catalyst contributes increase octane number on 29 points at 400°C. Benzene content is 1.4% that accord with environmental requirements of motor fuels.
Key words: n-hexane, bismuthchromezeolite catalyst, gasoline fraction.
В настоящее время актуальным является поиск технологий и катализаторов, способных обеспечить производство экологически чистых бензинов с высоким октановым числом. Наиболее простым способом решения данной задачи является увеличение доли на-
ацетон-1.10-фенантролин в мицеллах блоксополимеров неионных ПАВ и их аналитическое применение // Журн. аналит. химии. 2001. Т.56, №10. С. 1052-1056.
9. Штыков СИ. Химический анализ в нанореакторах: основные понятия и применение // Журн. аналит. химии. 2002. Т.57, №10. С.1018-1028.
10. Штыков С.Н., Смирнова Т.Д., Былинкин Ю Г. Определение аденозинтрифосфорной кислоты по тушению флуоресценции дикетонатного хелата европия (III) в мицеллах неионного ПАВ Бридж-35 // Журн. аналит. химии. 2004. Т.59, №5. С.495-499.
11. Экспериментальные методы химической кинетики: Учеб. пособие / Под ред. Н.М. Эмануэля, М.Г. Кузьмина. М„ 1985.
сыщенных углеводородов изостроения в компонентном составе бензина. Прямогон-ные бензиновые фракции, получаемые при первичной переработке нефти и газового конденсата, обычно содержат значительное количество линейных парафинов, нафтеновых углеводородов, которые имеют низкое октановое число и поэтому не пригодны для использования в качестве автомобильного бензина без дополнительного облагораживания [1,2].
Современные промышленные катализаторы изомеризации парафиновых углеводородов являются в основном бифункциональными и представляют собой каталитические системы «металл-носитель». Несмотря на то что процесс изомеризации н-парафинов изучается с 40-х годов XX века, разработка катализаторов данного процесса остается актуальной задачей и на сегодняшний день в связи с сокращением запасов углеводородного сырья и повышением экологических требований к моторным топливам.
В последние годы развитие процесса изомеризации парафинов направлено на разработку и использование цеолитных катализаторов [3-7]. Интерес к цеолитным катализаторам объясняется рядом их специфических свойств. Регулярная структура и спо-
МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ВЫСОКОКРЕМНИСТЫЕ ЦЕОЛИТНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ
© Р.И. Кузьмина, АА Афонин,
В.Т. Ливенцев, Т.В. Аниськова, 2010
