УДК 543.42.062


ПОТЕНЦІОМЕТРИЧНИЙ КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ БІОЛОГІЧНО-АКТИВНОЇ ДОБАВКИ  «Wellness»


Маторіна К.В.

Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара,

м. Дніпропетровьск, Україна


Застосування іон-селективних електродів (ІСЕ) для визначення активностей і концентрацій іонів у реальних об'єктах набуло широкого поширення, оскільки характеризуються досить високою чутливістю, простотою аналітичної процедури та низькою вартістю необхідного обладнання. Визначення вмісту Мо (VI) у промислових об’єктах та в об’єктах навколишнього середовища, продуктах харчування є актуальною проблемою, так як Молібден являється важливим мікроелементом в організмі людини та може надходити до організму разом з їжею. Середній вміст молібдену у цільній крові здорових людей складає (1,47 ± 0,12) мкг/100 мл. Недостатність надходження молібдену в організм людини приводить до затримки росту і розвитку, зниження маси тіла, діареї, дерматозу, анемії, остеоропорозу, карієсу зубів. Токсичною дозою для людини вважається 5 мг [1]. Потрійні метало-полімерні комплекси (ПМПК) завдяки фізико-хімічним властивостям є чутливими аналітичними формами як для спектрофотометричного [2], так і для іонометричного визначення [3]. Полімерно – сольові композиції на основі оксигеновмісних солей молібдену і неіоногенних водорозчинних полімерів, наприклад, полівінілпіролідону (ПВПД) або полівінілового спирту, мають ряд специфічних властивостей, які дозволяють використовувати ці композиції у вигляді плівок, розчинів і гелів, як сенсорні та каталітичні матеріали [4]. Метою роботи є розробка чутливої, експресної та простої у виконанні потенціометричної методики визначення Молібдену (VI) за допомогою мембранного  та твердотільного сенсорів з ЕАР на основі ПМПК у зразках біологічно-активних добавок.

Виготовлені мембранний та твердотільний сенсори на основі ЕАР: бромпірогалоловий червоний (БПЧ) – ПВПД – Mo (VI) (6:3:1, рН 6,0) для визначення Mo (VI). Сенсори виготовляли за стандартними методиками описаними у [3, 5]. Водні розчини солі  Мо(VI) з концентраціями 1·10-1 – 1·10-8 моль/л мають значення рН 5,0-7,0. Згідно з [6] Молібден знаходиться у вигляді молібдат-аніону МоО42- .Для твердотільного сенсору електродні характеристики: рС 1-7, S=30 мВ/рС, час відгуку не перевищує 120 с, межа визначення Сmin=8·10-8 моль/л; для мембранного: рС 2-6, S=22 мВ/рС, час відгуку не перевищує 120 с, межа визначення Сmin=2·10-7 моль/л. Дрейф потенціалу мембранного не перевищує 5 мВ/добу, для твердотільного – 3 мВ/добу. Час відгуку складає 2 хвилини для розчинів в області низких концентрацій 1·(10-5 – 10-7) моль/л. Мембранний електрод необхідно перед використанням кондиціонувати у розчині визначуваного іону (розчин гептамолібдату амонію з С=1·10-3 моль/л). Оптимальний час кондиціювання  – 48 годин. Час життя синтезованої плівкової мембрани не перевищує 12 місяців. Заміну плівкової мембрани необхідно проводити після 20 вимірів. Твердоконтактний електрод адекватно функціонує після 30 вимірів. Визначення коефіцієнтів селективності проводилося за методом окремих розчинів [7]. Отримані результати наведені у таблиці 1.





Таблиця 1 – Коефіцієнти селективності мембранного та твердотільного сенсорів

Коефіцієнти селективності

Заважаючі

іони

Тип електроду

Заважаючі

іони/ речовини

Тип електроду

Мембран-ний

Твердоті-льний

Мембран-ний

Твердоті-льний

Na+

3,3·10-2

3,3·10-3

Al3+

2,2·10-2

1,0·10-3

K+

1,0·10-2

1,0·10-3

Bi3+

2,2·10-2

2,2·10-3

Mg2+

3,2·10-3

1,0·10-2

CH3COO-

5,0·10-2

5,0·10-3

Cu2+

1,0·10-3

1,0·10-3

Br-

1,0·10-2

1,0·10-2

Be2+

3,2·10-3

3,2·10-3

Cl-

5,0·10-3

5,0·10-3

Cd2+

1,0·10-3

3,2·10-3

I-

1,0·10-2

1,0·10-3

Pb2+

1,0·10-3

1,0·10-3

NO3-

3,3·10-3

3,3·10-3

Zn2+

1,0·10-2

3,2·10-3

SO42-

3,2·10-3

3,2·10-3

Mn2+

1,0·10-2

1,0·10-3

PO43-

4,7·10-2

2,2·10-3

Ba2+

3,2·10-3

3,2·10-3

Цитрат

1,0·10-3

2,2·10-3

Ni2+

1,0·10-3

1,0·10-3


Сечовина


1,0·10-2


1,0·10-2

Fe3+

3,7·10-2

3,7·10-3

При порівнянні розрахованих коефіцієнтів селективності за допомогою мембранного та твердотільного сенсорів з ЕАР: БПЧ – ПВПД – Мо (VI) з літературними данними [8] встановили, що виготовлені сенсори є більш селективними для ряду іонів. Більш селективним є твердоконтактний електрод, що підтверджує можливість його використання для аналізу об’єктів зі складною матрицею, а саме біологічно-активних добавок.

Пробопідготовку біологічно-активної добавки «Wellness» проводили згідно з [8]. Визначення проводили методом добавок для підтвердження правильності розробленої потенціометричної методики та відсутності систематичної похибки. Внутрішній розчин - розчин солі Мо (VI) з концентрацією 1·10-4 моль/л. Отримані данні наведені у табл. 2.

Таблиця 2 – Результати визначення вмісту Мо (VI) у фармацевтичному зразку БАД «Wellness»* методом добавок  (P=0,95; n=3)

Потенціометрія

Спектрофотометрія

Тип електроду

Знайдено m, мкг

Sr, %

Знайдено m, мкг

Sr, %

Мембранний

92,33±11,79

5,1


91,90±12,42


5,4

Твердотільний

92,00±11,64

5,1

Примітка: *- заявлено виробником m=95,24 мкг.

Відтворюваність методик оцінювали за допомогою критерію Кохрена як відношення максимальної дисперсії до суми дисперсій [9]. Отриманні значення критерію Кохрена, в даному випадку: Gексп= 0,532 зіставляли з табличним значенням - Gтабл=0,871. Оскільки Gексп < Gтабл, можна зробити висновок, що відтворюваність потенціометричної та альтернативнлї спектрофотометричної методик однакова.





Список літератури:

1. Хімічні елементи і речовини в організмі людини - у нормі та в патології / Ф. О. Чмиленко,  Т. С. Чмиленко,  Ю. С. Сапа,   О. В. Саєвич. – Дн-ськ: РВВ ДНУ, 2006. 216 с.

2. Чмиленко, Ф. О. Взаємодія фенілфлуорону з іонами урану (VI) у організованому середовищі на основі полівінілпіролідону та електролітів /  Ф. О. Чмиленко, К. В. Маторіна, О. В. Мікуленко, Т. С. Чмиленко // Методи та об'єкти хімічного аналізу. − 2008. − Т. 3, №2. − С. 185–191.

3. Чмиленко, Т.С. Потенциометрические сенсоры для определения высокомолекулярного поливинилпирролидона / Т. С. Чмиленко,                    Е. В. Маторина, Ф. А. Чмиленко // Методы и объекты химического анализа. – 2013. – Т.8, №2. – С.63–71.

4. Остроушко, А. А. Система гeптамолибдат аммония – поливинилпирролидон – вода / А. А. Остроушко, М. Ю. Сенников //                                             Журн. неорг. химии. – 2003. – Т. 48, № 4. – С. 655660.

5. Бубель, Т. А. Применение гетерополикомплексов структуры Кеггина для определения феназепама методами потенциометрии и амперометрического титрования / Т.А. Бубель, Н. А. Ляховая, Р. Б. Гладышев, В. И. Ткач, Л. П. Цыганок// Журн. аналит.хим. – 2001. – Т. 56, №11. – С. 1185–1191.

6. Назаренко, В. А. Гидролиз ионов металлов в разбавленных растворах [Текст] / В. А. Назаренко, В. П. Антонович, Е. М. Невская. – М.: Атомиздат, 1979. – 192 с.

7. Корыта, И. Ион - селективные электроды / И. Корыта, К. Штулик. – М.: Мир, 1980. – 195 с. .        

8. Devi C. Direct and derivative spectrophotometric determination of Molybdenum (VI) in presence of micellar medium in food stuffs, pharmaceutical samples and in alloys using cinnamaldehyde-4-hydroxy benzoylhydrazone (CHBH) / C. Devi, D. Krishna, N. Devanna, K. Chandrasekhar // Research journ. of pharm., biоl. and chem. sciences. – 2010. – Vol. 1, № 3. – Р. 808-825.

9. Дерффель К. Статистика в аналитической химии /                                     К. Дерффель. – М.: Мир, 1994. – 268 с.