CC BY
10
УДК 613.27:646.151-074
ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЙОДА В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ
Г. В. Новиков
Институт усовершенствования врачей им. С. М. Кирова, Ленинград
В течение ряда лет многие исследователи плодотворно применяли усовершенствованную М. А. Драгомировой методику Фелленберга (Barker). Не оспаривая ценности полученных с помощью этой методики данных, следует отметить некоторые неудобства ее использования. В частности, необходимо иметь большое количество исследуемого продукта (50—100 г воздушно-сухого вещества) и углекислого калия (10—20 г) на 1 анализ, проводить многократные прокаливания и экстракции. Поэтому в различных странах были сделаны попытки разработать другие, более подходящие методики, в которых меньшая трудоемкость исследования сочеталась бы с хорошей чувствительностью и воспроизводимостью.
В ряде работ, особенно зарубежных, рекомендовано применение метода мокрого сожжения органического материала с последующей отгонкой йода и улавливанием его раствором едкого натра (Fashena и соавт.; Stone, и др.). Однако потери йода, проскоки окислителя и восстановителя в отгон на этой стадии обработки могут приводить подчас к существенным погрешностям анализа. Особенно большие колебания результатов наблюдались нами при многократном исследовании растительных образцов, когда в качестве восстановителя применялась фосфористая кислота. В связи с изложенным представило несомненный интерес сообщение В. Штолца о сравнении различных методов определения йода и о том, что предлагаемая автором модификация минерализационно-щелочного метода озоления образца снижает потери йода до 3%. Модификация В. Штолца отчасти воспроизводит методики, предложенные для определения йода, связанного с белками крови (Barker; Т. Ф. Комарова и соавт.; Г. С. Степанов), но имеет ряд отличий; одним из них следует считать дополнительную обработку образца с введением бруцнна для стабилизации окраски раствора на заключительном, периметрическом этапе исследования. Эта методика применена нами для определения микродоз йода в пищевых продуктах растительного и животного происхождения. С целью уменьшения трудоемкости исследования, без ущерба для результатов анализа мы отказались от введения бруцина и связанных с этим операций. Несколько отличаются набор и дозировки примененных нами реактивов.
Сущность определения заключается в щелочном термическом озолении образца и последующем периметрическом определении количества йода. Йод является катализатором окислительно-восстановительной реакции между сульфатом церия (Се4+) и арсенитом натрия (As 033~):
Се4+ + е-»-Се8+ AsO|~ - 2е + HaO-»-AsOJ— + 2Н+
При равных рН и температуре скорость реакции зависит от количества йода в растворе.
В результате окислительно-восстановительной реакции оптическая плотность раствора сульфата церия, имеющего желтый цвет, уменьшается за единицу времени тем больше, чем выше содержание йода в жидкости. Изменение оптической плотности растворов проб и эталонов регистрируется на спектрофотометре.
Применяемая методика щелочного термического озоления и последовательность введения реактивов устраняют возможность влияния органических и минеральных восстановителей, содержавшихся в пробе, на стадию цериметрии.
Реактивы, используемые при исследовании, должны быть проверены на чистоту и, если необходимо, тщательно очищены. Набор реактивов: 1. Цинк сернокислый — 10% раствор. 2. Гидроокись калия—2 н. раствор. 3. Арсенит натрия — 0,15 н. раствор. Приготовление раствора: 3,710 г мышьяковистой кислоты растворить при нагревании в 7 мл 10 н. раствора гидроокиси натрия, прибавить 300 мл дистиллированной воды, нейтрализовать по метилоранжу 10 н. раствором серной кислоты, затем прибавить 21 мл концентрированной серной кислоты и довести объем дистиллированной водой до 500 мл. 4. Сернокислый-солянокислый реактив — 98 мл концентрированной серной и 27 мл концентрированной соляной кислот в 500 мл раствора. 5. Церий сернокислый окисный — 0,02 н. раствор. Приготовление раствора: 5,000 г сульфата церия растворить при нагревании в 35 мл 10 н. раствора серной кислоты и довести объем до 100 мл дистиллированной водой. Приготовленный таким образом 0,1 н. раствор разбавить в 5 раз 3,5 н. раствором серной кислоты. 6. Эталонный раствор йодида калия, содержащий 0,02 мкг I в 1 мл. Готовят основной раствор —0,1308 г йодида калия в 1 л; он содержит 100 мкг I в 1 мл. Из основного раствора разбавлением его в 100 раз готовят вспомогательный раствор, содержащий 1 мкг I в 1 мл. Эталонный рабочий раствор получают разбавлением вспомогательного раствора в 50 раз. 7. Дистиллированная вода, свежеприготовленная, двойной перегоики.
Основное оборудование: 1) спектрофотометр СФ-4; 2) муфельная печь с термопарой и терморегулятором; 3) сушильный шкаф с терморегулятором; 4) водяная баня электрическая с терморегулятором; 5) центрифуга электрическая на 2500—3000 об/мин с патронами для пробирок; 6) пробирки термостойкие кварцевые или пирексовые.
Рекомендуется обработка продуктов сериями по 10—20 проб. Это уменьшает трудоемкость исследования и существенно увеличивает его производительность. На заключительном этапе исследования одновременно и в равных условиях с пробами обрабатывают и спектрофотометрируют эталонные растворы йода.
Обработка проб. В термостойкую центрифужную пробирку берут 1 г натурального продукта, прибавляют 1 мл 10% раствора сернокислого цинка и 1,5 мл 2 н. раствора гидроокиси калия. Содержимое пробирки высушивают при 95—105° и затем постепенно озоляют при 600±25° в течение 2—3 часов. К остывшему после озоления белому остатку прибавляют 10 мл дистиллированной воды, с которой остаток тщательно перемешивают стеклянной палочкой. Жидкость центрифугируют при 2500 об/мин в течение 10 мин. На этом подготовка проб с заключительной стадии анализа завершается.
Заключительная стадия. Из термостойких пробирок по 4 мл осветленной части центрифугатов (или меньше, если ожидаемое содержание йода в аликвоте превышает 0,05—0,06 мкг) переносят в обычные пробирки. Одновременно в 4 пробирках готовят набор стандартов с содержанием йода 0,00, 0,02, 0,04 и 0,06 мкг, для чего во 2, 3 и 4-ю пробирки вносят соответственно 1, 2 и 3 мл рабочего эталонного раствора. Кроме того, для обеспечения одинаковой реакции среды растворов стандартов и проб в пробирки со стандартами прибавляют 0,5 мл 2 н. раствора гидроокиси калия.
Во все пробирки со стандартами и пробами прибавляют по 0,5 мл 0,15 н. раствора арсенита натрия, по 1 мл серно-солянокислого реактива (№ 4) и доводят объем до 6 мл дистиллированной водой. Пробирки помещают на 10 мин. в водяную баню с температурой 37±0,1°, после чего в каждую пробирку с интервалом 1 мин. прибавляют по 1 мл 0,02 н. сульфата церия и точно через 15 мин. после этого жидкость фотометрируют на спектрофотометре (мы работали на спектрофотометре СФ-4.— авт.) в кювете с толщиной слоя жидкости 10 мм при длине волны монохроматического светового потока 430 ммк. По результатам фотометрирования стандартов в координатах Эч-С строят градуировочный график, пользуясь которым определяют
затем количество йода в аликвоте. Здесь О — оптическая плотность (в %), •С — количество йода в стандарте (в мкг).
Определив количество йода в аликвоте, пересчитывают его в микрограммах на 100 г натурального продукта.
а-10-100
где а — количество йода (в мкг), определенное в аликвоте по графику; п — количество центрифугата (в мл) в аликвоте; 10 — общее количество центрифугата (в мл); 100 — вес натурального продукта (в г), на который пересчитывается содержание йода.
Заключительную стадию исследования пробы надежнее выполнять в 2 повторностях, тем более что общее количество центрифугата (10 мл) это позволяет. Чувствительность определения в аликвоте составляет 0,005— 0,01 мкг йода.
Проверка соответствия результатов исследования фактическому содержанию йода в образце, выполненная на растворах с заданным количеством йода, с применением всех этапов анализа, начиная со щелочного термического озоления, дала следующие результаты, которые приведены в табл. 1.
Удовлетворительные результаты получены при повторных анализах пищевых продуктов. В качестве примера можно привести итоги многократного анализа высушенной пробы картофеля (табл. 2).
Из табл. 2следует,что ошибка средней арифметической не превышает 4,5%.
Таблица 1 Количество йода
Таблица 2
Результаты контрольного исследования пробы картофеля
По расчету (в мкг) Определенное при анализе (в мкг)
0,040 0,040
0,016 0,017
0,032 0,031
Л» определения Результаты анализов (мкг йода/г сухого вещества) Результаты статистической обработки
1 0,065 Число определений
(л)= 12
2 0,062 Средняя арифметическая
3 0,072 М=0,066
4 0,080
5 0,065 Сумма квадратов откло-
6 0,080 нений (2 <*>)= 0,001158
7 0,060 Средняя ошибка гл=
8 0,080 0,003
9 0,060 М±т= 0,066±0,003
10 0,048
11 0,060
12 0,057
ЛИТЕРАТУРА
ДрагомироваМ. А. В кн.: Методы определения микроэлементов. М.— Л., 1950, с. 23.— Комарова Т. Ф., ТендлерД. С., Соколова Е. В. Там же, 1964, № 4, с. 72,— С т е п а и о в Г. С. Лабор. дело, 1965, № 10, с. 594.— Ш т о л ц В. Пробл. эндокринол., 1963, № 2, с 56.—В а г k е г S. В., J. biol. Chem., 1948, v. 173, p. 715.— F a s с h e n a G. I., Trevorrow V., J. Biol. Chem., 1936, v. 114, p. 351.— Micro-determination ob Jodine in Biological Materials. Chile House. London, 1958.— Stone К. I., Analyt. Chem., 1954, v. 26, p. 396.
Поступила 12/X 1969 r.
