Методы выделения и фракционирования водорастворимых витаминов

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Из истории о витаминах

2. Выделение водорастворимых витаминов

2.1 Тимин

2.2 Рибофлавин

2.3 Пантотеиновая кислота

2.4 Пиридоксин

2.5 Цианокобаломин

2.6 Фолиевая кислота

2.7 Аскорбиновая кислота

2.8 Никотиновая кислота

2.9 Биотин

3.Фракционирование водорастворимых витаминов

3.1 Высокоэффективная жидкостная хроматография

3.2 Определение свободных форм водорастворимых витаминов в премиксах, витаминных добавках, концентратах и смесях

3.3 Водорастворимые витамины в препарате «Гексавит»

Заключение

Список литературы

Введение

Каждый человек хочет быть здоровым. Здоровье - это то богатство, которое нельзя купить за деньги или получить в подарок. Люди сами укрепляют или разрушают то, что им дано природой. Один из важнейших элементов необходимых для нормального функционирования организма человека - это витамины.

Все жизненные процессы протекают в организме при непосредственном участии витаминов. Витамины входят в состав более 100 ферментов, запускающих огромное число реакций, способствуют поддержанию защитных сил организма, повышают его устойчивость к действию различных факторов окружающей среды, помогают приспосабливаться к все ухудшающейся экологической обстановке. Витамины играют важнейшую роль в поддержании иммунитета, т.е. они делают наш организм более устойчивым к болезням.

Актуальность темы. Витамины - низкомолекулярные биологически активные органические соединения различной химической природы, необходимые в небольших количествах организму для нормального функционирования и роста, сопротивляемости инфекциям, синтеза белков и жиров. По растворимости подразделяются на жирорастворимые и водорастворимые. Последние представлены широким рядом представителей, сильно различающихся по своим физико-химическим свойствам и относящихся к разным классам соединений - витамин С, витамины группы В: тиамин (B1), рибофлавин (В2), никотиновая кислота (ниацин, РР), амид никотиновой кислоты (ниацинамид, РРамид), пиридоксин (Вб). фолиевая кислота (Вс), цианокобаламин (В12) [1, 2]. Дефицит витаминов провоцирует возникновение авитаминозов, изменение физиологических процессов в организме, предотвращение которых возможно посредством применения фармацевтических рецептур, содержащих синтетические витамины[2].

К приоритетным задачам современной фармацевтической химии относится разработка способов выделения, фракционирования и селективного определения. Такие задачи могут быть решены с применением жидкостной экстракции и комплекса физико-химических методов анализа получаемых концентратов.

Среди основных методов разделения сложных смесей ведущее место занимают высокоэффективная жидкостная хроматогражия (ВЭЖХ), которая характеризуется высокой чувствительностью, селективностью, разрешающей способностью и быстротой получения конечных результатов. Растворимость ВРВ в полярных растворителях обусловливает целесообразность решения подобных аналитических задач в рамках обращенно-фазовой (ОФ) ВЭЖХ. А так же хроматография, экстракция, капиллярный электрофорез спектрофотометрическое определение в ультрофиолетовой области (СФ-УФ) и т.д.. В настоящее время разработаны многочисленные способы экстракционного извлечения и концентрирования органических веществ для последующего их определения различными методами.

1. Из истории о витаминах

Еще в 17 веке имелись отдельные наблюдения ученых о том, что у человека при длительном скудном и однообразном питании могут возникать опасные болезни (цинга, рахит, полиневрит, куриная слепота и др.), часто заканчивающиеся смертельным исходом. Во второй половине 19 века у ученых не было сомнений, что сходные с человеком симптомы болезней наблюдаются у ряда домашних животных. Для выяснения причин возникновения этих опасных болезней был проведен ряд исследований, в основе которых лежало применение различных искусственно составленных пищевых смесей. Одна из первых попыток кормления животных искусственными пищевыми смесями была предпринята российским ученым Н. И. Луниным. В 1881 он показал, что длительное кормление мышей смесью экстрагированных из молока белков, жиров и углеводов с добавлением минеральных солей и воды приводило к гибели животных, в то время как контрольная группа, получающая просто молоко, нормально развивалась. На основании этих опытов Лунин пришел к заключению, что для поддержания нормального физиологического состояния организма необходимы какие-то неизвестные вещества, содержащиеся в молоке и отсутствующие в искусственной пищевой смеси. Однако, это заключение получило общее признание много позднее, когда были открыты вещества, на наличие которых указал Лунин.

В 1912 польский ученый К. Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее от бери-бери, и назвал его витамином (от лат. vita -- жизнь и...амин), так как решил, что характерным признаком подобных веществ является наличие у них аминогруппы (-- NH2). Позднее оказалось, что аминогруппа отнюдь не является характерной для этих веществ. Некоторые из них могут совсем не содержать азота, однако термин «витамины» получил широкое распространение и упрочился в науке.

Исследования Функа послужили началом всестороннего широкого изучения витаминов. Ввиду важного физиологического значения витаминов к их изучению активно привлекались ученые разных специализаций -- физиологи, химики. биохимики. врачи-клиницисты и др. В результате витаминология (учение о витаминах) выросла в большую, бурно развивающуюся отрасль знаний.

Так как первоначально химическая природа витаминов была неизвестна и их различали только по характеру физиологического действия, было предложено обозначать витамины буквами латинского алфавита (А, В, С, Д, Е, К). В ходе изучения витаминов оказалось, что некоторые витамины, в частности, витамин В, в действительности являются группой витаминов, которые были обозначены следующим образом: В1, В2,В3, В4, В5, В6 и т. д. Физиологическая роль витаминов прежде всего выяснялась в экспериментах на животных, и в дальнейшем стало ясно, что некоторые из обнаруженных витаминов, как, например, В4, В5, имеют значение лишь для некоторых животных, но практически не существенны для жизнедеятельности человека. По мере выяснения химической структуры витаминов и их биохимической роли стало более принятым использовать наряду с буквенным обозначением витаминов и их химические названия.

В настоящее время все витамины делят на 2 группы: водорастворимые и жирорастворимые. К витаминам, растворимым в воде, относятся: витамины группы В -- В1(тиамин, аневрин), В2(рибофлавин), РР (никотиновая кислота, никотинамид, ниацин), В6(пиридоксин, пиридоксаль, пиридоксамин), В12(цианкобаламин); фолиевая кислота(фолацин, птероиглютаминовая кислота); пантотеновая кислота; биотин(витамин Н); С (аскорбиновая кислота). К витаминам, растворимым в жирах, относятся: витамин А (ретинол, аксерофтол) и каротины; D (кальциферолы); Е (токоферолы); К (филлохиноны).

2. Выделение водорастворимых витаминов

2.1 Тиамин

ТИАМИН: наиболее распространенная форма синтетического витамина -- хлористоводородная соль тиаминхлорид.

Рис.1 [7]

Тиамин относится к серосодержащим веществам. Он представляет собой бесцветные кристаллы с запахом дрожжей, хорошо растворяется в воде.

В 1896 году английский врач Эйкман заметил, что куры, питавшиеся полированным рисом, страдали нервным заболеванием, напоминавшим бери-бери у людей. После дачи курам неочищенного риса заболевание прекратилось. Он сделал вывод, что витамин содержится в оболочке зерен. В 1911 году польский ученый Казимир Функ выделил витамин в кристаллическом виде. Окончательное строение витамина В1 установлено в 1973 году и осуществлен его синтез.

Основные источники тиамина: дрожжи, рисовые и мучные отруби, земляные и лесные орехи, спаржа, гречиха, соя, ржаная мука, яичный желток, свинина. Эти продукты могут служить источником получения тиамина. Но процесс извлечения сложен, а выход очень мал. В настоящее время витамин получают синтетическим путем в промышленных масштабах.

Из многочисленных вариантов синтеза тиамина представляет интерес метод, состоящий из трех этапов: синтеза пиримидиновой части молекулы, синтеза тиазолового цикла и связывание их между собой.

Синтез пиримидинового цикла основан на конденсации ацетамида и цис-формы б-ацетоксиметилен-в-этоксипропионитрила:

[6]

Тиазоловый цикл синтезируется из тиоформамида и бромацетопропилацетата:

Связывают пиримидиновую и тиазоловую части в одну молекулу сплавлением полученных продуктов при 100-120⁰С либо нагреванием в органическом растворителе, например в бутиловом спирте:

 [6]

2.2 Рибофлавин

РИБОФЛАВИН (витамин В2), С17Н20N4O6, водорастворимый витамин; производное растительного пигмента флавина в соединении с рибозой.

Открытие витамина В2связано с изучением полиневрита как заболевания, возникающего при недостатке витамина В1.

Рис.2 [7]

Было замечено, что развитие полиневрита при авитаминозе В1 сопровождалось задержкой роста и падением веса. Добавление в пищевой рацион кристаллического витамина В1 излечивало полиневрит, но не восстанавливало рост и вес больного. Так возникло представление о неизвестном ранее факторе роста -- витамине В2. Химическая природа витамина была выяснена немецким биохимиком Р. Куном (Нобелевская премия, 1938 г).

Рибофлавин в больших количествах содержится в дрожжах (больше в пивных, чем в пекарских), отрубях и зерновых злаках, томатах, шпинате, капусте, а также в яйцах, печени, почках и мозге животных.

Процесс выделения рибофлавина из животного или растительного сырья трудоемок и дает очень низкий выход. Чтобы выделить 1,0 г рибофлавина, нужно переработать 5,4 т молочной сыворотки.

В промышленности витамин синтезируют путем конденсации 3,4-диметиланилина с D-рибозой. Полученный имин гидрируют, затем через реакцию азосочетания образуют арилрибамин и конденсируют его с аллоксаном:

[6]

В настоящее время рибофлавин получают с помощью микробиологического синтеза: витамин В2 - содержится в клетках различных микроорганизмов, будучи коферментом в составе флавопротеинов (прежде всего - соответствующих ферментов из класса оксидоредуктаз - ФМН, ФАД). Поэтому в качестве продуцентов рибофлавина (флавопротеинов) могут быть бактерии, дрожжи и нитчатые грибы. Однако наиболее заманчивыми являются те штаммы, которые образуют на жидких средах 0,5 г и более рибофлавина в 1 л среды. К подобным организмам относятся Ashbyii gossypii, Eremothecium ashbyii и Candida guilliermondii. Учитывая изменчивость активных продуцентов названных видов по способности синтезировать витамин В2, необходим систематический отбор культур в процессе их эксплуатации на производстве. Обычно активные продуценты первых двух видов формируют ярко оранжевые колонии на агаризованных средах. Методами генной инженерии удалось получить штамм сенной палочки, образующий около 6 г рибофлавина в 1 л среды, включающей мелассу, белково-витаминный концентрат и его гидролизат.

Высокий выход рибофлавина у Е.ashbyii коррелирует с азотом пуринов и другими азотистыми источниками, содержание которых должно быть достаточным. В качестве источников углерода применяют глюкозу или сахарозу, практикуют использование дрожжевого и кукурузного экстрактов, соевой муки, масла (жира). Жидкие питательные среды для получения инокулюма и для основной ферментации могут несколько различаться между собой. Например, для получения посевного материала известна среда, содержащая сахарозу, пептон, кукурузный экстракт, калия дигидрофосфат, магния сульфат, подсолнечное масло, время выращивания продуцента на этой среде - 2 суток при 27-30?С (в зависимости от штамма). Ферментационная среда обычно включает кукурузную и соевую муку, сахарозу, кукурузный экстракт, калия дигидрофосфат, кальция карбонат, натрия хлорид и ненасыщенный жир.

Обычно ферментацию проводят в течение 5 суток при рН 5,5- 7,7. После использования сахарозы (примерно через 30 часов) начинает заметно накапливаться витамин В2, вначале - в мицелии, а затем - в культуральной жидкости. Всю биомассу можно подвергнуть высушиванию и полученный сухой продукт с остаточной влажностью 8%, содержащий 1,5-2,5% рибофлавина, 20% белка, тиамин, никотиновую кислоту, пиридоксин, цианкобаламин, микроэлементы и другие вещества, рекомендуют для кормления животных.

2.3 Пантотеновая кислота

ПАНТОТЕНОВАЯ КИСЛОТА (витамин В3), С9Н17О5N, водорастворимый витамин группы В.

Рис. 3 [7]

Открытие пантотеновой кислоты связано с изучением веществ, стимулирующих рост дрожжей. Оказалось, что это термостабильное вещество содержится практически во всех продуктах животного и растительного происхождения, в связи с чем оно и получило свое название (по-гречески «вездесущая»). В 1939 г американский химик Р. Уильямс с сотрудниками выделил это вещество в кристаллическом виде, а в 1940 г -- определил его эмпирическую формулу и химическое строение.

Наивысшей биологической активностью (100%) обладает правовращающая (+)-пантотеновая кислота; а рацемическая имеет лишь 50% активности. В связи с этим целесообразно рассмотреть вопрос о выборе схем синтеза обоих препаратов.

Установлено строение пантотеновой кислоты как аланида, -диокси-, -диметил масляной кислоты и осуществлен синтез. В основу синтеза принята реакция конденсации двух компонентов -- эфиров или солей -аланина и алифатической диоксикислоты - ,-диокси-,-диметил--бутиролактона (пантолактона).

В полученном продукте реакции аланин связан с безазотистой частью молекулы пептидной связью. Синтез пантотеновои кислоты был одновременно осуществлен различными исследователями но этой же реакции .

Таким образом, синтез пантотеноион кислоты сводится к следующим стадиям: а) синтезу аланина, б) синтезу пантолактона и в) конденсации этих веществ. Особо стоит вопрос о синтезе D(--)-пантолактона, необходимого для синтеза Д(+) пантотеновой кислоты.

2.4 Пиридоксин

ПИРИДОКСИН (витамин В6), водорастворимый витамин; производное пиридина.

Существует в трех химических формах -- пиридоксаль, пиридоксамин и пиридоксоль (собственно пиридоксин).

Как незаменимый пищевой фактор был обнаружен впервые в 1934 С. Гьорги.

Рис. 4 [7]

Этот фактор оказывал положительное действие при лечении дерматита. Эмпирическая формула: С8Н10NO3. В 1938 установлена структура витамина, подтверждена синтезом в 1939.

Содержится в различных растениях и органах животных. Наибольшее количество находиться в дрожжах, неочищенных зернах злаков, картофеле, овощах, мясе, рыбе, молоке, бананах, печени трески и крупнорогатого скота.

Известно много различных вариантов синтеза. Наиболее эффективный из них основан на циклизации N-формил-D,L-аланина в производстве оксазола, последующей его циклоконденсации с эфиром 1,4-бутендионовой кислоты. Полученный бицикл в кислой среде расщепляется и дегидрируется в производное пиридина, которое гидрируют до пиридоксина:

[6]

2.5 Цианокобаламин

ЦИАНКОБАЛАМИН (витамин В12, внешний фактор Касла), водорастворимый витамин группы В, компонент ферментов метилирования и метаболизма нуклеиновых кислот. Эмпирическая формула (С63Н88N14PСo).

Структура цианокобаламина была установлена в 1955 г., и подтверждена синтезом, осуществленным в 1972 г. Р. Вурвордом в США и Н. Эшенмозером в Швейцарии.



Получение цианокобаломина из печени животных неэкономично из-за малого выхода (из 1 т около 0,02г). В настоящее время в промышленности получают путем микробиологического синтеза. Его продуцентами являются прокариоты и, прежде всего, пропионовые бактерии, которые и в естественных условиях образуют этот витамин. Мутанты Propionibacterium shermanii M-82 и Pseudomonas denitrificans M-2436 продуцируют на жидкой среде до 58-59 мг/л цианкобаламина.

Ферментационная среда обычно содержит глюкозу, кукурузный экстракт, соли аммония и кобальта, рН около 7,0 поддерживают добавлением NH₄OH; продолжительность ферментации 6 суток; через 3 суток в среду добавляют 5,6-диметилбензимидазол - предшественник витамина Б12 и продолжают ферментацию еще 3 суток. Цианкобаламин накапливается в клетках бактерий, поэтому операции по выделению витамина заключаются в следующем: сепарирование клеток, экстрагирование водой при рН 4,5-5,0 и температуре 85-90⁰С, в присутствии стабилизатора (0,25% раствор натрия нитрита), Экстракция протекает в течение часа, после чего водный раствор охлаждают, нейтрализуют раствором едкого натра, добавляют коагулянты белка - хлорид железа трехвалентного и алюминия сульфат с последующим фильтрованием. Фильтрат упаривают и дополнительно очищают, используя методы ионного обмена и хроматографии, после чего проводят кристаллизацию витамина при 3-4⁰С из в одноацетонового раствора.

2.6 Фолиевая кислота

ФОЛИЕВАЯ КИСЛОТА (витамин Вс, В9), водорастворимый витамин. В качестве кофермента участвует в реакциях синтеза азотистых соединений, в кроветворении.

рис. 5 [7]

В 1941 г. Митчелл получил из листьев шпината вещество, которое назвал фолиевой кислотой. В 1943 г. фолиевая кислота была выделена из печеночных экстрактов и дрожжей, установлена ее эмпирическая и структурная формулы. В 1945 г. фолиевая кислота была получена химическим путем.

Она широко распространена в растительном мире, содержится во всех овощах, особенно зеленых листьях шпината, салата, в бобах и злаках.

В настоящее время кислоту фолиевую получают конденсацией эквимолекулярных количеств 2,5,6-триамино-4-оксипиримидина; б,в-дибромпропионового альдегида и n-аминобензоил-L(+)-глутаминовой кислоты:

 [6]

2.7 Аскорбиновая кислота

АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА (витамин С), С6Н8О6, водорастворимый витамин.

Рис. 6 [7]

Синтезируется растениями (из галактозы), животными (из глюкозы), за исключением человека и приматов и некоторых других животных, которые получают аскорбиновую кислоту с пищей.

Биологическая роль аскорбиновой кислоты связана с участием в окислительно-восстановительных процессах клеточного дыхания. В 1928 венгерский ученый Сцент-Георги получил его в кристаллическом виде из «венгерского» перца и установил его эмпирическую (С6Н8О6) и структурную формулы. Вещество назвали витамин С, или аскорбиновая кислота (антискорбутный витамин).

Она содержится в свежих овощах, ягодах, фруктах, иглах хвои, плодах шиповника.

Витамин С выделяют из растительного сырья:

Получают водные экстракты

v

Экстракты сгущают до сиропов в вакууме

v

Осаждают сопутствующие вещества спиртом или эфиром

v

Остаток очищают хроматографическим методом

v

И перекристаллизовывают.

Аскорбиновую кислоту человек и микробы не синтезируют. И, тем не менее, определенные виды уксуснокислых бактерий причастны к биосинтезу полупродукта этой кислоты - L-сорбозы. Таким образом, весь процесс получения аскорбиновой кислоты является смешанным, то есть химико-ферментативным.

Промышленный способ получения основан на синтезе из D-глюкозы, которую восстанавливают в В-сорбит каталитическим гидрированием. Важным этапом сонтеза является процесс глубинного бактериохимического окисления D-сорбита до L-сорбозы. Последнюю подвергают ацетонированию и полученную диацетон Д-сорбозу окисляют до диацетонкетогулоновой кислоты. Затем осуществляют процесс омыления и лактонизацию 2-кето-L-гулоновой кислоты до кислоты аскорбиновой:



[6]

2.8 Никотиновая кислота

НИКОТИНОВАЯ КИСЛОТА (витамин РР -- противопеллагрический фактор, ниацин, никотиномид,), C6H5NO2, растворимый витамин группы В, производное пиридина.

Рис. 7 [7]

Как составная часть коферментов НАД и НАДФ участвует во многих окислительных реакциях в живых клетках. Никотиновая кислота была выделена в 1912 Сузуки из рисовых отрубей и в 1913 г. К. Функом из дрожжей. Это термостабильное и щелочеустойчивое соединение. Была установлена эмпирическая и структурная формула. Однако только в 1937 г. Стронг и Вулли из печеночного экстракта, которым лечили пеллагру, получили кристаллическое вещество, оказавшееся никотиновой кислотой.

Разработана технология получения никотиновой кислоты прямым окислением в-пиколина кислородом воздуха. Процесс проводят в трубчатом реакторе на высокоселективном оксидном катализаторе. Выделение кристаллической никотиновой кислоты из реакционной смеси осуществляют в кристаллизаторе непосредственно после реактора. Содержание основного компонента в продукте не менее 99,5 %.

Дожигание непрореагировавшего в-пиколина и следов несконденсированных продуктов реакции осуществляют в отдельном реакторе на оксидном катализаторе.

Используемый кольцеобразный катализатор производится по безотходной технологии и обеспечивает выход никотиновой кислоты до 85 %.

2.9 Биотин

БИОТИН (витамин H), водорастворимый витамин; кофермент, участвующий в реакциях переноса CO2 к органическим соединениям, напр. при биосинтезе жирных кислот.

Рис. 8 [7]

Биотин был впервые выделен Коглем в 1935 г.. В 1941 г. Дю Виньо установил структуру биотина.

Впервые выделили кристаллический биотин из желтка яиц. Для этой цели использовали 250 кг желтков яиц и получили 100 мг биотина с температурой плавления 148°.

Микробиологический синтез:

По способности синтезировать биотин и дестиобиотин все исследованные организмы делятся на 4-е группы:

1. Способные синтезировать большое количество биотина и дестиобиотина из глюкозы в отсутствие пимелиновой кислоты.

2. Стимулирующие при помощи пимелиновой кислоты и дестибиотина биосинтез биотина.

3. Активно осуществляющие превращение дестибиотина в биотин.

4. Образующие дестиобиотин из пимелиновой кислоты, но не способные превращать его в биотин.

Изучено более 600 штаммов бактерий, использующих углеводороды для синтеза биотина, из которых 35, синтезируют витамин в больших количествах (>100 мкг/мг). Наибольшее количество биотина образует Pseudomonas sp. штамм 5-2 при выращивании на керосине. Специфическим активатором накопления биотина является аденин. Экзогенные пимелиновая и азелаиновая кислоты увеличивают образование блотина. из керосина. Лучшими источниками углерода оказались н-алканы с углеродной цепью из 15--20 атомов, в частности н-ундекан. Промежуточными продуктами в синтезе биотина из ундекана являются пимелиновая и азелаиновая кислоты.

Исследование биосинтеза биотина в растениях (В. Филиппов, 1962 г.) показало, то каждый орган растения и каждая его клетка синтезирует витамин в эмбриональной фазе своего развития. В дальнейшем синтез замедляется и, по-видимому, прекращается, но содержание его различных тканях долгое время остается постоянном.

3. Фракционирование водорастворимых витаминов

водорастворимый витамин фракционирование химический

Фракционирование - это разделение смеси веществ посредством кристаллизации или дистилляции.

Фракционированные витамины (фракционированный - это выделенный из смеси химическим или физическим способом). Эти витамины кристаллические, они не являются натуральными. Сырье дисцилируют, разводят и кристаллизуют до той степени, когда фактически все элементы комплексного окружения переработаны или уничтожены, сохранились только чистые витамины. Такие витамины, без сопутствующего комплексного окружения, представляют для организма небольшую ценность.

При фракционной кристаллизации смесь растворяется в горячем растворителе. Позже, когда раствор постепенно охлаждается, компоненты смеси кристаллизуются в определенном порядке: наименее растворимый кристаллизуется первым. При фракционной дистилляции жидкая смесь кипит, а пар направляют по длинному вертикальному конденсатору, называемому ректификационной колонной. Компоненты смеси с самой низкой точкой кипения (наиболее летучие) поднимаются вверх, а менее летучие остаются внизу. Различные компоненты, называемые фракциями, могут быть извлечены на соответствующем уровне.

3.1 Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)

Высокоэффективная жидкостная хроматография - наиболее эффективный метод анализа органических проб сложного состава. Процесс анализа пробы делится на 2 этапа:

1. разделение пробы на составляющие компоненты;

2. детектирование и измерение содержания каждого компонента.

Задача разделения решается при помощи хроматографической колонки, которая представляет собой трубку, заполненную сорбентом. При проведении анализа через хроматографическую колонку подают жидкость (элюент) определенного состава с постоянной скоростью. В этот поток вводят точно отмеренную дозу пробы.

Компоненты пробы, введенной в хроматографическую колонку, из-за их разного сродства к сорбенту колонки двигаются по ней с различными скоростями и достигают детектора последовательно в разные моменты времени.

Таким образом, хроматографическая колонка отвечает за селективность и эффективность разделения компонентов. Подбирая различные типы колонок можно управлять степенью разделения анализируемых веществ. Идентификация соединений осуществляется по их времени удерживания. Количественное определение каждого из компонентов рассчитывают, исходя из величины аналитического сигнала, измеренного с помощью детектора, подключенного к выходу хроматографической колонки. При анализе соединений с низкими ПДК (биогенные амины, полиароматические углеводороды, гормоны, токсины) из-за трудоемкости подготовки реальных проб особенно важной характеристикой становится чувствительность и селективность метода. Применение флуориметрического детектора позволяет не только снизить пределы обнаружения, но и селективно выделить анализируемые вещества на фоне матричных и сопутствующих компонентов пробы. Перспективным для анализа многокомпонентных смесей, содержащих водорастворимые витамины (ВРВ) является обращенно-фазовая высокоэффективная жидкостная хроматография (ОФ ВЭЖХ). [5]

3.2 Определение свободных форм водорастворимых витаминов в премиксах, витаминных добавках, концентратах и смесях

Методика М 04-41-2005 ГОСТ Р 52741-2007

Метод измерения:

Метод измерения основан на извлечении водорастворимых витаминов из образцов экстрагирующим раствором (смесь тетрабората натрия и сульфита натрия); разделении, идентификации и определении массовых долей витаминов методом капиллярного электрофореза (КЭ). В зависимости от состава анализируемой пробы и требований к точности измерения могут быть использованы два варианта метода КЭ - метод капиллярного зонного электрофореза (КЗЭ) и метод мицеллярной электрокинетической хроматографии (МЭКХ). Детектирование витаминов (с программируемым переключением длин волн) проводят по их собственному поглощению при 200 и 240 нм.

Диапазон измерений:

Витамины	Диапазоны измеряемых массовых долей*, г/кг
	Премиксы	Витаминные добавки
В1 (тиамин хлорид)	0,1-5,0	0,5-25
В2 (рибофлавин)	0,1-5,0	0,5-25
В3 (пантотеновая кислота)	1-25	5-125
РР (никотиновая кислота)	2-100	10-500
никотинамид	0,1-5,0	0,5-25
В6 (пиридоксин)	0,2-10	1,0-50
Вс (фолиевая кислота)	0,1-5,0	0,5-25
С (аскорбиновая кислота)	2-50	10-250

Навеска проб составляет 1,0 г для премиксов и 0,2 г для остальных типов проб.

Оборудование и реактивы для анализа:

При выполнении измерений применяются следующие оборудование и реактивы:

* система КЭ «КАПЕЛЬ®-105/105М», имеющая специальную кассету для анализа витаминов;

* натрия гидроксид, х.ч.;

* натрия сульфит, ч.д.а.;

* натрия тетраборат, стандарт-титр;

* натрия додецилсульфат, имп.;

* кислота борная, х.ч.;

* кислота соляная, х.ч.;

* кислота щавелевая, х.ч.;

* стандарты витаминов, имп.

Сбор, обработку и вывод данных осуществляют с помощью персонального компьютера с операционной системой «Windows® 2000/XP», на котором установлена соответствующая программа сбора и обработки данных.

Условия разделения:

Буфер: для определения витаминов в варианте МЭКХ

Капилляр: Lэфф/ Lобщ = 65/75 см, ID=50 мкм

Ввод пробы: 600 мбар*с

Напряжение: + 25 кВ

Температура: + 30 ОС

Давление: 0 мбар, 50 мбар

Детектирование: 200 нм, 240 нм.

Проба: раствор стандартов

1 - никотинамид (B5)

2 - пиридоксаль (B6)

3 - пиридоксин (B6)

4 - биотин (H)

5 - витамин B2

6 - рутин (P)

7 - витамин C

8 - витамин B3

9 - никотиновая кислота

10 - кверцетин (P)

11 - фолиевая кислота (Bc)

12 - витамин B1

Проба: витаминный концентрат

Найдено

1 - пиридоксин (B6) (15,8 г/кг)

2 - витамин B2 (20,1 г/кг)

3 - витамин B3 (56,2 г/кг)

4 - никотиновая кислота (192 г/кг)

5 - фолиевая кислота (Bc) (6,2 г/кг)

6 - витамин B1 (19,7 г/кг)

7 - компонент пробы

3.3 Водорастворимые витамины в препарате «Гексавит»

Компоненты:

1. Тиамин (витамин B1)

2. Никотиновая кислота (витамин РР)

3. Аскорбиновая кислота (витамин C)

4. Пиродоксин (витамин В6)

5. Рибофлавин (витамин В2)

Колонка: Luna C18(2) 250х4.6 мм 5 мкм

Защитная колонка: SecurityGuard C18 4х3.0 мм

Режим разделения: Градиентный

Подвижная фаза:

А: 0.6% H3PO4 в воде

B: ацетонитрил

Градиент: A/B (100:0) - 6 мин, A/B (82:18) - за 9 мин, A/B (82:18) - 7 мин, A/B (40:60) - за 1 мин, A/B (100:0) - за 2 мин, A/B (100:0) - 5 мин

Расход: 0.8 мл/мин

Температура колонки: 20°С

Объем пробы: 20 мкл

Детектор: Спектрофотометрический

Параметры детектирования: длина волны 285 нм [8]

Заключение

Сбалансированность питания и включение полного комплекса витаминов в лечебное питание - обязательные требования современной медицины. Витамины имеют уникальнейшие свойства. Они могут ослаблять или даже полностью устранять побочное действие антибиотиков и других лекарств и вообще нежелательные воздействия на организм человека. Поэтому недостаточность витаминов или их полное отсутствие, а также избыток витаминов могут не только неблагоприятно воздействовать на организм человека, но и приводить к развитию тяжелых заболеваний.

Любое заболевание -- это испытание для организма, требующее мобилизации защитных сил, повышенного расхода биологически активных веществ, в том числе витаминов. Поэтому необходимо тщательно подходить к методике выделения витаминов и их определение.

Изучены структурные формулы, приведены методы выделения витаминов с помощью экстракции и химического синтеза, изучен их состав и определение пиков витаминов на хроматограмме. Несмотря на многочисленные сведения о хроматографических и электрохимических методах разделения и определения органических веществ, жидкостная экстракция продолжает занимать лидирующее положение среди методов разделения и концентрирования.

В заключение скажем несколько слов о витаминных препаратах. Их обязательно нужно хранить в прохладном, защищенном от прямых солнечных лучей месте, в плотно закрывающейся, желательно светонепроницаемой упаковке. Незачем держать витамины в холодильнике, если только вы не живете в пустыне. После открытия емкости, в которую упакованы витамины, их можно использовать в течение не более 12 месяцев.

Список литературы

1. Витамины / под ред. М.И. Смирнова. М.: наука, 1988, с. 5-8.

2. Березовский В.М.: Химия витаминов. - М. : Пищепромиздат, 1959, 600 с

3. Мокшина Н. Я. Экстракция аминокислот и витаминов. Воронеж: Воронеж.гос. технол. акад. 2007. 246 с.

4. Мокшина Н.Я., Нифталиев С.И., Пахомова О.А. Экстракция некоторых алифатических аминокислот в водных растворах с применением смеси гидрофильных растворителей // Хим. технология. 2005. №5. С. 44.

5. Токсикологическая химия: учебник для вузов / под ред. Т.В. Плетеневой. - 2-е изд., испр. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2005. - 512 с.

6. Фармацевтическая химия . В 2 ч: Учебн. Пособие / В.Г. Беликов - 4-е изд., перераб. И доп. - М. : МЕДпресс-информ, 2007. - 624 с.

7. www.xumuk.ru

8. www.lumex.ru

9. www.anchem.ru

Размещено на Allbest.ru