CC BY
53
УДК: 615.07; 543.062
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА В БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ДОБАВКЕ МЕТОДОМ РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНОГО АНАЛИЗА
Костыгина М.Н., Сыроешкин А.В., Максимова Т.В., Плетенева Т.В.
ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», г. Москва, Российская Федерация Аннотация. Сертификация и декларирование качества биологически активных добавок (БАД), в отличие от лекарственных препаратов, носит упрощенный характер и в основном опирается на результаты, представляемые контролирующему органу заявителем. В связи с этим актуальны независимые исследования с использованием новых методик определения содержания активных субстанций в многокомпонентных формах БАД. В статье описана методика количественного определения цинка методом рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) в биологически активной добавке «Био-цинк» с оценкой правильности результатов по референс-образцу биологической природы - международному стандарту NIST SRM 2976.
Ключевые слова: биологически активные добавки, цинк как эссенциальный элемент, международный стандартный образец, рентгенофлуоресцентный анализ.
Одним из условий нормального функционирования организма является необходимый уровень эссенциальных
микроэлементов, который оценивается
интервалами значений, характерными для условного человека. Выход за границы установленных интервалов проявляется в виде многочисленных гипо- и гиперэлементозов. Естественные источники поддержания
микроэлементного гомеостаза, в первую очередь продукты питания и лекарственные растения, в силу низких содержаний микроэлементов не всегда способны нормализовать гомеостатический уровень эссенциального элемента в организме. В связи с этим при дефиците цинка в организме (норма от 1,5 г до 2,5 г) могут быть использованы препараты, корректирующие цинк-дефицитные состояния. Они содержат координационные соединения Zn(II) с глицином [1] или аспарагиновой кислотой [2, 3]. Одним из фармакопейных инструментальных методов количественного определения эссенциальных элементов в биологических материалах и лекарственных средствах является
рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) [4, 5]. Сложность матрицы анализируемых объектов требует в каждом конкретном случае
индивидуального подхода к подготовке пробы для анализа и правильного выбора стандартного образца сравнения.
Цель исследования: разработать методику определения содержания цинка в многокомпонентной форме БАД с оценкой правильности результатов по референс-образцу биологической природы -международному стандарту NIST SRM 2976.
Материалы и методы. В качестве «подложек» были использованы прозрачные для рентгеновских лучей материалы (лактоза моногидрат - ХИММЕД. 200 mesh USP. Lot № 8507102612; борная кислота -ООО «Реактив», хч; альбумин - Santa Cruz Biotechnology Inc. No: 9048-46-8). Для построения градуировочных прямых использовали цинка сульфата гептагидрат (ZnSO4 7H2O): - Sigma-Aldrich (США), >99,5 %, Ph. Eur. grade. Содержание цинка определяли в БАД «Био-Цинк» - Dr. Skalny Laboratory, таблетка (0,3 г) содержит 18 мг цинка аспаргината, 276 мг глюкозы, 3 мг стеарата кальция, 3 мг желатина пищевого. Для статистической обработки результатов и построения графиков использовали программу OriginPro 8.
Анализ таблеток БАД и референс-образца проводили на рентгенофлуоресцентном энергодисперсионном спектрофотометре Shimadzu
EDX-7000 на базе кремниевого дрейфового детектора с термоэлектрическим охлаждением, снабженном программным пакетом PCEDX-Navi. Анализируемые пробы после диспергирования вместе с материалом подложки помещали в кюветы на майларовую пленку.
В исследовании опирались на выявленные ранее оптимальные варианты условий РФА, совпадающие с условиями анализа референс-образца: коллиматор 10 мм, воздушная среда, майларовая пленка. Для построения градуировочных прямых навески соли ZnSO47H2O смешивали с материалом «подложки», тщательно гомогенизировали в механической мельнице до размера частиц не менее 40 мкм. Разбавление анализируемой пробы материалом «подложки» соответствовало выбранному интервалу определяемых концентраций в пределах от 0,2 до 2 масс %.
Для оценки правильности результатов анализа использовали международный стандартный образец «NIST SRM 2976 - muscle tissue», представляющий собой часть ноги морского
высушенного двустворчатого моллюска (МуШш galloproincialis) [6]. Сертифицированное содержание цинка в референс-образце составляло (137±13) мкг/г [7].
Результаты и их обсуждение. Установлено, что наиболее высокий коэффициент регрессии для градуировочной прямой в координатах «Интенсивность сигнала (cps/uA) - массовая доля (%) цинка в пробе» с использованием различных «подложек» неорганической и органической природы (лактоза, борная кислота, альбумин) характерен для лактозы: R=0,998. При попытке использования альбумина наблюдали сложности в приготовлении пробы: при её гомогенизации происходила адсорбция частиц альбумина на внутренней поверхности гомогенизатора, что мешало тщательному отбору пробы для анализа. Правильность полученной градуировочной прямой для смеси соли цинка с лактозой (рис. 1) оценивали, определяя в тех же условиях содержание цинка в референс-образце - 132±3 мкг/г, что соответствовало данным МАГАТЭ [5].
Equation у = a + Ь*х
Weight Instrumental
Residual Sum 5678,01786
Alj. R-Square 0,99752
Value Standard Error
Intercept -0,41795 0,03911
Slope 42,70755 0,95131
Рисунок 1. Градуировочная прямая для определения содержания цинка в пробе на основе лактозы методом РФА.
Принимая во внимание, что координационное соединение иона цинка (II) с аспарагиновой кислотой имеет состав 1:2, можно утверждать, что состав БАД по содержанию аспарагината цинка соответствует значению, указанному заявителем, и прием 3-4 таблеток БАД в сутки будет соответствовать суточной потребности человека в цинке (10-15 мг).
При анализе таблеток биологически активной добавки было обнаружено, что их масса несколько ниже заявленной производителем (табл. 1). В то же время содержание цинка в одной таблетке БАД в среднем соответствовало указанному заявителем значению (3,57 мг).
Зависимость интенсивности рентгено-флуоресцентного сигнала от
Таблица 1
№ Масса Интенсивность w (Zn),% в смеси с лактозой m(Zn), мг
таблетки, г сигнала, cps/uA (по градуировочному графику) (в расчете на таблетку)
1 0,2798 44,23±0,44 1,063±0,011 2,97±0,03
2 0,2854 50,20±0,06 1,186±0,001 3,40±0,01
3 0,2986 52,31±0,11 1,229±0,003 3,67±0,01
4 0,2804 49,72±0,07 1,182±0,002 3,31±0,01
mср=3,34±0,02
Таким образом, разработанная методика рентгенофлуоресцентного определения цинка может быть использована для количественного анализа многокомпонентных биологически активных добавок и лекарственных средств, содержащих, кроме действующего ингредиента, вспомогательные вещества.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Балышев А.В., Гребенникова Т.В., Сыроешкин А.В. Обоснование противотуберкулезного действия нового Zn2+-содержащего препарата (микроэлементные профили, клеточный иммунитет, неспецифическая резистентность) // Микроэлементы в медицине. 2004. Т. 5. № 4. С.6-8.
2. Скальный А.В. Микроэлементозы человека: гигиеническая диагностика и коррекция // Микроэлементы в медицине. 2000. Т. 1. № 1. С.2-8.
3. Фесюн А.Д., Скальный А.В., Ивашкив И.И. Влияние аспарагината цинка на показатели
перекисного окисления липидов и концентрацию химических элементов в сыворотке крови военнослужащих // Микроэлементы в медицине. 2010. Т.1. № 1. C.15-18.
4. Государственная Фармакопея Российской Федерации. XIII издание URL: http://193.232.7.120/feml/clinical_ref/pharmacopoeia_1/ HTML/#544 (дата обращения: 14.03.2016).
5. European Pharmacopoeia. 7.0, 2011, vol. 1, pp.5859.
6. Чупарина Е.В., Гуничева Т.Н. Состояние и проблемы рентгенофлуоресцентного анализа растительных материалов // Аналитика и контроль. 2004. Т. 8. № 3. С. 211-226.
7. Certificate of analysis, standard reference material (SRM) 2976. National Institute of Standards and Technology (NIST) URL: https://www-s.nist.gov/srmors/certificates/view_certGIF.cfm?certifica te=2976 (дата обращения: 25.02.2017).
DETERMINATION OF ZINC CONTENT IN THE DIETARY SUPPLEMENT BY XRF METHOD
Kostygina M.N., Syroeshkin A.V., Maksimova T.V., Pleteneva T. V.
Peoples' Friendship University of Russia, Moscow, Russian Federation
Annotation. Certification or declaration of the quality of dietary supplements has simplified approach compared to pharmaceuticals and usually is based on the results presented by the developer to the inspection organization. That is why independent investigations of content determination of active substances in multicomponent dietary supplements are so important. The article is devoted to method for quantitative determination of zinc in dietary supplement "Bio-zinc". Trueness of the results was assessed by use of biological nature-international standard NIST SRM 2976 as the reference sample.
Keywords: dietary supplements, zinc as the essential element, the international reference sample, X-ray fluorescence analysis.
REFERENCES
1. Balyshev A.V., Grebennikova T.V, Syroeshkin A.V. The substantiation antituberculous effect of the new Zn2+-contained pharmaceutical (microelement profiles,
cell immunity, nonspecific resistance). Trace elements in medicine, 2004, vol. 5, № 4. pp.6-8 (in Russian)
2. Skalny A.V. Microelementoses
person (diagnosis and treatmen). Trace elements in medicine, 2000, vol. 1, № 1. pp. 2-8 (in Russian);
3. FesyunA.D., Skalny A.V., Ivashkiv I.I. The Effect of zinc aspartate on lipid peroxidation and concentration of chemical elements in serum of army conscripts. Trace elements in medicine, 2010, vol. 11, №1. pp.15-18 (in Russian);
4. The State Pharmacopoeia of the Russian Federation. 13 th Edition URL: http://193.232.7.120/feml/clinical_ref/pharmacopoeia_1/ HTML/#544 (Accessed 14th March 2016) (in Russian);
5. European Pharmacopoeia. 7.0, 2011. vol. 1. pp .58-59;
6. Chuparina E.V., Gunicheva T.N. State and problems of X-Ray fluorescence analysis of plant materials. Analytics and control, 2004, vol. 8, №3. pp. 211-226 (in Russian);
7. Certificate of analysis, standard reference material (SRM) 2976. Mussel tissue (trace elements and methylmercury). National Institute of Standards and Technology (NIST). URL: https://www-s.nist.gov/srmors/certificates/view_certGIF.cfm?certifica te=2976 (Accessed 25th February 2017)
