Глава 1. Литературный обзор 11
1.1 Активные формы кислорода 11
1.2 Система антиоксидантной защиты организма 11
1.3 Методы оценки антиоксидантной емкости 16
1.3.1 Оптические методы анализа 17
1.3.2 Электрохимические методы анализа 18
1.4. Микрофлюидные девайсы 23
1.4.1. Изготовление микрофлюидных девайсов 23
1.4.2. Микрофлюидные биосенсоры для определения биологических
объектов 28
Глава 2. Экспериментальная часть 40
2.1 Реактивы и оборудование 40
2.2 Объекты исследования 41
2.3 Методы исследования антиоксидантной емкости 44
2.3.1 Потенциометрический метод исследования АОЕ 44
2.3.2. Определение суммарного содержания полифенолов методом
Фолина-Чокальтеу 46
2.3.3. Оформление результатов измерения 47
2.4. Выбор условий для совместного определения АОЕ витаминов разной
гидрофильности 48
2.5.1. Солюбилизация а-токоферола в водный раствор с помощью ПАВ 48
2.5.2. Исследование антиоксидантных свойств в водно-этанольной среде 52
2.6. Определение АОЕ фармацевтических препаратов, содержащих
витамины, в таблетированной форме 54
2.6.1. Исследование АОЕ фармацевтических препаратов с антиоксидантными свойствами потенциометрическим методом 55
2.7. Миниатюризация процесса определения АОЕ витаминов разной гидрофильности 60
Заключение 69
Список литературы 71
РЕФЕРАТ
Магистерская диссертация 76 с., 38 рис., 15 табл., 2 части, 44 источника. АНТИОКСИДАНТ, АНТИОКСИДАНТНАЯ ЕМКОСТЬ, ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ, АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА, а-ТОКОФЕРОЛ, ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА, МИКРОФЛЮИДНЫЕ УСТРОЙСТВА
Объектами исследования являются витамины разной гидрофильности и витаминосодержащие препараты в таблетированной форме.
Цель работы: исследование антиоксидантных свойств витаминных препаратов различной гидрофильности.
Исследована антиоксидантная емкость модельных растворов и смесей антиоксидантов разной гидрофильности потенциометрическим методом; подобраны оптимальные условия для проведения анализа липофильного и гидрофильного соединений в совместном присутствии; исследованы фармацевтические препараты в таблетированной форме, содержащие витамины С и Е; проведено сравнение результатов с методом Фолина- Чокальтеу.
Рассмотрена возможность применения методики определения АОЕ в условиях микрофлюидного устройства.
За последние 10-15 лет, в связи с раскрытием механизма повреждения клеточных структур, установлена одна из причин возникновения заболеваний сердца, печени, легких, а также ряда других органов. Выяснилось, что так называемые активные формы кислорода (АФК), имеющие неспаренный электрон, обладают биологическим эффектом, который в зависимости от концентрации АФК может быть положительным (разрушение поврежденных, старых и злокачественных клеток) или отрицательным (повреждение нуклеиновых кислот, белков, перекисное окисление липидов). Вследствие этого возник интерес и к соединениям, которые способны взаимодействовать с АФК, предотвращая их токсическое действие - антиоксидантам.
Антиоксиданты представлены большим количеством соединений, к которым можно отнести витамины, такие как С и Е. Они входят в состав продуктов питания и биологически-активных добавок, являющихся основным источником антиоксидантов для человеческого организма при дефицитных состояниях. Исследование антиоксидантных свойств соединений разной гидрофильности представляет особый интерес, поскольку некоторые представители, например, аскорбиновая кислота и а-токоферол проявляют в паре синергичное действие. Такие соединения необходимо принимать и определять совместно.
Существует широкий спектр методов определения АОЕ. Перспективной является интеграция известных методик в устройство, которое можно использовать для домашнего мониторинга показателей биологических жидкостей.
Цель работы: Исследование антиоксидантных свойств витаминных препаратов различной гидрофильности.
Задачи:
1. Подобрать условия для совместного определения соединений разной гидрофильности - витаминов С и Е потенциометрическим методом с использованием системы К3[Ре(СМ)б]/ К4[Ре(СМ)б];
2. Определить АОЕ модельных растворов витаминов С и Е и их смесей при разных условиях;
3. Определить АОЕ витаминных препаратов, представленных на фармацевтическом рынке потенциометрическим методом с использованием системы К3[Ре(СМ)б]/ К4[Ре(СМ)б];
4. Провести корреляционные исследования с известным спектрофотометрическим методом с использованием реактива Фолин-Чокальтеу;
5. Рассмотреть возможность реализации используемой методики в микрофлюидном устройстве.
Антиоксидантная емкость - величина, отражающая состояние антиоксидантной системы различных биологических сред. Современный спектр методов определения антиоксидантной емкости веществ очень разнообразен, но, как правило, сравнивать полученные данные сложно из-за разной размерности АОЕ и принципах измерения.
Интерес научного сообщества сосредоточен на соединениях, которые способны взаимодействовать с АФК, предотвращая их токсическое действие - антиоксидантам. Они представлены большим количеством соединений, к которым можно отнести витамины, такие как С и Е, которые действуют в организме синергично. Принимать и исследовать вещества, действующие кооперативно, следует совместно.
Электрохимические методы имеют ряд преимуществ по сравнению с другими: они более экспрессны, экономичны и информативны. Исследование АОЕ витаминов разной гидрофильности при совместном присутствии - работа, требующая модификации метода и выбора условий проведения эксперимента.
Одним из таких условий может стать введение поверхностно-активных веществ. Оптимальным ПАВ стал Triton X-100. Вторым способом создания условий для определения АОЕ витаминов разной гидрофильности стало проведение экспериментов в среде ФБ:этанол (3:2). В ходе экспериментов определена АОЕ модельных растворов антиоксидантов и их смесей. Величина АОЕ соответствует вводимым концентрациям с учетом стехиометрических коэффициентов. Определение АОЕ в выбранных условиях возможно.
В качестве объектов исследованы фармацевтические препараты в таблетированной форме, проявляющие антиоксидантные свойства. Для возможности сравнения результатов был произведен расчет количества вещества на 1 таблетку. Степень корреляции используемого потенциометрического метода с методом сравнения - Фолина-Чокальтеу, составила около 0,96, что говорит о сходимости результатов определения АОЕ витаминов разной гидрофильности между собой. Полученные результаты воспроизводимы.
Предлагаемые методики могут быть использованы для определения антиоксидантной емкости фармацевтических препаратов и других объектов различных форм, содержащих витамины разной гидрофильности. Также возможна реализация методики определения АОЕ в микрофлюидном устройстве. Дальнейшие исследования будут направлены на оптимизацию методики и подбор условий проведения анализа.
