Изображение на обложке

Применение интервальных оценок суммарного содержания антиоксидантов для анализа соковой продукции методом СUPRAC с использованием системы Сu(II) – NC – ПММ

A. A. Damzina, N. A. Gavrilenko, N. V. Saranchina, M. A. Gavrilenko

Аннотация


Для спектрофотометрического определения суммарного содержания антиоксидантов - восстановителей (ΣАО) в соковой продукции использовали индикаторную систему Сu(II) – неокупроин (метод CUPRAC, R. Apak). В качестве модельных соединений антиоксидантов - восстановителей (АО) использовали галловую и аскорбиновую кислоты, кверцетин, лютеолин, дигидрокверцетин, характерные для фруктовых и ягодных соков, а также тролокс как часто применяемый стандарт. Полиметакрилатную матрицу (ПММ) с иммобилизованными реагентами погружали в исследуемый раствор на 20 мин, затем фотометрировали при 450 нм. Целью работы было сопоставление двух способов оценки ΣAO: а) в пересчете на содержание стандартного вещества (общепринятый способ); б) в виде интервала, вычисленного с учетом коэффициентов чувствительности при определении разных АО при выбранной длине волны (интервальная оценка по В.И. Вершинину).

Установлено, что аналитические сигналы модельных АО в диапазоне 1.10-6 – 2.10-5 моль/л подчиняются закону Бугера – Ламберта – Бера, измеряются с относительным стандартным отклонением, не превышающим 10 %, а отклонения от аддитивности светопоглощения смесей АО статистически незначимы. Как и при фотометрировании растворов, коэффициенты чувствительности разных АО различны, причем различия уменьшаются при использовании молярных концентраций эквивалента. Относительная погрешность оценки ΣAO в модельных смесях даже при использовании оптимальных стандартов (лютеолин) по модулю доходит до 17 %.

Показана возможность интервальной оценки ΣAOпо обобщенным аналитическим сигналам, измеренным методом CUPRAC c применением ПММ. Границы интервалов практически не зависят от того, какие именно стандарты использовали в ходе расчета. Для всех смесей действительные значения ΣAOоказались в границах соответствующих интервалов. Результаты группового анализа фруктовых и ягодных соков до и после их разбавления подтверждают приблизительную правильность результатов, полученных как по способу (a), то есть в пересчете на лютеолин, так и по способу (б), то есть в интервальной форме. К сожалению, ширина интервалов, учитывающих внутригрупповую интенсивность сигналов, на порядок превышает ширину доверительных интервалов, вычисленных по результатам повторных измерений обобщенных сигналов (формула Стьюдента, n = 3, P = 0,95). Это указывает на необходимость нивелирования коэффициентов чувствительности разных АО.

Таким образом, для группового анализа соковой продукции пригодны оба способа расчета, но способ (б) приводит к более надежным, более корректным в метрологическом отношении, но менее однозначным оценкам суммарного содержания антиоксидантов.

Ключевые слова: суммарное содержание антиоксидантов, окислительно-восстановительная система Cu(II) – Nc, твердофазная спектрофотометрия, полиметакрилатная матрица, алгоритм интервальной оценки.


Полный текст:

PDF

Литература


REFERENCES

Pham-Huy L.A., He H., Pham-Huy C. Free Radicals, antioxidants in disease and health. Int. J. Biomed. Sci., 2008, vol. 4, pp. 89–96.

Oroian M., Escriche I. Antioxidants: Characterization, natural sources, extraction and analysis. Food Res. Int., 2015, vol. 74, pp. 10-36. doi: 10.1016/j.foodres.2015.04.018.

Lobo V, Patil A, Phatak A, Chandra N Free Radicals, antioxidants and functional Foods: Impact on human health. Phcog. Rev., 2010, vol. 4, pp. 118-126. doi: 10.4103/0973-7847.70902.

Costa A.S.G., Nunes M.A., Almeida M.C., Carvalho M.R., .Barroso M.F., Alves R.C., Oliveira M.B.P.P. Teas, dietary supplements and fruit juices: A comparative study regarding antioxidant activity and bioactive compounds. LWT - Food Sci. Technol., 2012, vol. 49, pp. 324-328. doi:10.1016/j.lwt.2012.02.030.

Kaur C., Kapoor H.C. Antioxidants in fruits and vegetables – the millennium's health. Int. J. Food Sci. Technol., 2001, vol. 36, pp. 703-725. doi: 10.1046/j.1365-2621.2001.00513.x

Shahidi F., Zhong Y. Measurement of antioxidant activity. J. Funct. Foods, 2015, vol. 18, pp. 757-81. doi:10.1016/j.jff.2015.01.047.

Apak R., Gorinstein S., Böhm V., Schaich K., Özyürek M., Güçlü K. Methods of measurement and evaluation of natural antioxidant capacity / activity. Pure Appl. Chem., 2013, vol. 85, pp. 957-998. doi: 10.1351/PAC-REP-12-07-15.

Özyürek M., Güçlü K., Apak R. The main and modified CUPRAC methods of antioxidant measurement. TrAC, Trends Anal. Chem., 2011, vol. 30, pp. 652-664. doi:10.1016/j.trac.2010.11.016.

Uzunboy S., Çekiç S.D., Eksin E., Erdem A., Apak R. CUPRAC colorimetric and electroanalytical methods determining antioxidant activity based on prevention of oxidative DNA damage. Anal. Biochem., 2017, vol. 518, pp. 69-77. doi: 10.1016/j.ab.2016.10.028.

Bener M., Özyürek M., Güçlü K., Apak R. Novel optical fiber reflectometric CUPRAC sensor for total antioxidant capacity measurement of food extracts and biological samples. J. Agric. Food Chem., 2013, vol. 61, pp. 8381-8388. doi: 10.1021/jf402327x.

Bener M., Şen F.B., Kaşgöz A., Apak R., Carrageenan-based colorimetric sensor for total antioxidant capacity measurement. Sens. Actuators B: Chem., 2018, vol. 283, pp. 439-447. doi: 10.1016/j.snb.2018.06.061.

Saranchina N.V., Damzina A.A., Ermolaev Y.E., Urazov E.V., Gavrilenko N.A., Gavrilenko M.A. Determination of antioxidant capacity of medicinal tinctures using cuprac method involving Cu (II) neocuproine immobilized into polymethacrylate matrix. Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc., 2020, vol. 240, pp. 1-6. doi: 10.1016/j.saa.2020.118581.

Bener M., Özyürek M., Güçlü K., Apak R. Development of a low-cost optical sensor for cupric reducing antioxidant capacity measurement of food extracts. J. Anal. Chem., 2010, vol. 82, pp. 4252-4258. doi: 10.1021/ac100646k.

Tufan A.N., Celik S.E., Özyürek M., Güçlü K., Apak R. Direct measurement of total antioxidant capacity of cereals: QUENCHER-CUPRAC method. Talanta, 2013, vol. 108, pp. 136-142. doi: 10.1016/j.talanta.2013.02.061.

Vershinin V.I. [Methodological aspects of group analysis of organic substances]. Zh. analiti. khimii [J. Analyti. Chem.], 2023, vol. 78, no. 2, pp. 129-143 (in Russian).

Vershinin V.I. Total indices as a tool to estimate sum content of similar analytes. Review. Talanta, 2015, vol. 131, pp. 292-300. doi: 10.1016/j.talanta.2014.07.102.

Vershinin V.I. Opredelenie summarnogo soderzhaniia odnotipnykh veshchestv (teoriia integral'nykh pokazatelei) [Determination of the total content of the same type of substances (the theory of integral indicators)] Omsk: Publishing house of Om. gos. university, 2016. 288 p. (in Russian).

Vershinin V.I., Isachenko N.A., Brilenok N. S. [Methodology for the Analysis of Unseparated Mixtures. Interval estimates of the total content of similar analytes]. ZZh. analiti. khimii [J. Analyti. Chem.], 2016, vol. 71, no. 4, pp. 369-376 (in Russian). doi:10.7868/S0044450216040083.

Vershinin V.I., Brilenok N.S., Tsyupko T.G. [Methodology for Spectrophotometric Analysis of Mixtures of Organic Compounds. Error in estimating the total content of analytes, taking into account their sensitivity coefficients]. Zh. analiti. khimii [J. Analyti. Chem.], 2012, vol. 67, no. 7, pp. 715-20 (in Russian).

GOST 4212 – 2016. Reaktivy. Metody prigotovleniia rastvorov dlia kolorimetricheskogo i nefelometricheskogo analiza. [State Standard 4212 – 2016. Reagents. Methods for preparing solutions for colorimetric and nephelometric analysis]. Moscow, Standartinform Publ., 2019. 25 p. (in Russian).

Fu L., Xu B.T., Xu X.R., Gan R.Y., Zhang Y., Xia E.Q., Li H.B. Antioxidant capacities and total phenolic contents of 62 fruits. Food Chem., 2011, vol. 129, pp. 345-350. doi: 10.1016/j.foodchem.2011.04.079.

Ziyatdinova G.K., Nizamova A.M., Budnikova G.K. [Galvanostaticcoulometry in the analysis of natural polyphenols and its application in pharmacy]. Zh. analiti. khimii [J. Analyti. Chem.], 2010, vol. 65, no. 11, pp. 1202-1206(in Russian).

Sharafutdinova E.N. Potentsiometriia v issledovanii antioksidantnoi aktivnosti ob"ektov rastitel'nogo proiskhozhdeniia: Avtoref. diss. kand. khim. nauk [Potentiometry in the study of the antioxidant activity of objects of plant origin. Ph.D. chemistry sci. abstract diss]. Yekaterinburg, 2007. 24 p. (in Russian).

[Presentation of the results of chemical analysis. (IUPAC recommendations 1994)]. Zh. analiti. khimii [J. Analyti. Chem.] 1998, vol. 53, no. 9, pp. 999-1008 (in Russian).

Tsyupko T.G., Petrakova I.S. , Brilenok N.S., Nikolaeva N.A., Chuprynina D.A., Temerdashev Z.A., Vershinin V.I. [Determination of the total content of antioxidants by the FRAP method]. Analitika i kontrol' [Analytics and control], 2011, vol. 15, no. 3, pp. 287-298 (in Russian).

GOST R 8.736 – 2011. Gosudarstvennaia sistema obespecheniia edinstvaizmerenii. Izmereniia priamye mnogokratnye. Metody obrabotki rezul'tato vizmerenii. Osnovnye polozheniia. [State Standard P 8.736 – 2011. State system for ensuring the uniformity of measurements. Multiple direct measurements. Methods for processing measurement results. Basic provisions]. Moscow, Standartinform Publ., 2013. 18 p. (in Russian).

Tsyupko T.G., Chuprynina D.A., Nikolaeva N.A., Voronova O.B., Temerdashev Z.A. [Determination of the antioxidant activity of food products using the indicator system Fe(III)/Fe(II) - organic reagent]. Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov [Factory laboratory. Material diagnostics], 2006, vol. 72, no. 11, pp. 15-19 (in Russian).

Bartoszek M., Polak J. A comparison of antioxidative capacities of fruit juices, drinks and nectars, as determined by EPR and UV–vis spectroscopies. Spectrochim. Acta A Mol. Biomol. Spectrosc., 2016, vol. 153, pp. 546-49. doi: 10.1016/j.saa.2015.09.022.

Apak R., Özyürek M., Güçlü K., Bekdeşer B., Bener M. Processing and Impact on Antioxidants in Beverages. The CUPRAC Methods of Antioxidant Measurement for Beverages. Academic Press, 2014, pp. 235-244. doi: 10.1016/B978-0-12-404738-9.00024-6.




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2023.27.2.002

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.