27.06.2013
216.012.51aa

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАНТНОЙ/АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ВЕЩЕСТВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу определения оксидантной/антиоксидантной активности веществ. Способ включает приготовление исходного раствора с медиаторной системой, содержащей одновременно окисленную и восстановленную формы реагента и оценку оксидантной/антиоксидантной активности по электрохимическим параметрам экстракта анализируемого вещества, введенного в исходный раствор, и характеризуется тем, что исходный раствор разделяют на два объема, сообщающихся между собой через полупроницаемую мембрану, а экстракт анализируемого вещества вводят в один из объемов исходного раствора, при этом в качестве электрохимического параметра оценки оксидантной/антиоксидантной активности служит установившееся значение электродвижущей силы в измерительной системе. Также изобретение относится к устройству для осуществления способа. Использование настоящего способа позволяет повысить точность и достоверность получаемой информации. 2 н. и 4 з.п., 3 пр., 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электрохимических методов анализа, в частности к анализу оксидантной/антиоксидантной активности веществ.

Существует способ определения оксидантной активности, в котором проводят анализ биологических объектов по 54 параметрам, являющимся индикаторами оксидантного стресса, и сравнивают полученные значения с нормальным уровнем, используя специальные диаграммы (патент США 5950634).

Недостатком известного способа является необходимость определения большого количества параметров в исследуемых объектах, что определяет его высокую сложность и неоднозначность результатов.

Известен способ определения антиоксидантной активности, включающий оценку антиоксидантной активности по электрохимическим параметрам раствора ("Free Radical Biology & Medicine", Vol.28, №6, pp.860-870).

К недостаткам данного способа следует отнести то, что не все антиоксиданты обладают электрохимической активностью и соответственно не дают волну окисления при использовании циклической вольтамперометрии. В то же время они могут быть химически активны по отношению к основным оксидантам. Также не может быть получена информация об активности (концентрации) оксидантов.

Известен способ определения суммарной концентрации антиоксидантов, в котором в качестве окислителя, взаимодействующего с антиоксидантами, используются ионы железа Fe3+ в составе комплексного соединения. Измерения «железовосстанавливающей/антиоксидантной способности/Ferric reducing/antioxidant power assay (FRAP)» проводят методом спектрофотометрии, используя реакцию восстановления Fe(III)-трипиридилтриазина до Fe(II)-трипиридилтриазина, который окрашен в интенсивно синий цвет (максимум поглощения при 593 нм) (Патент США 6177260 В1).

Недостатком этого способа является то, что в круг определяемых соединений не входят важнейшие сульфгидрильные SH-содержащие антиоксиданты, такие как глутатион и цистеин, поэтому этот метод не позволяет судить об общем содержании антиоксидантов в объекте исследования.

Наиболее близким техническим решением по способу, выбранному в качестве прототипа, является способ определения оксидантной/антиоксидантной активности растворов, заключающийся в измерении сдвига потенциала платинового электрода относительно хлорид-серебряного электрода, возникающего при введении в раствор медиаторной системы исследуемого образца (Патент РФ 2235998).

Данный способ имеет следующие недостатки. Способ применим для анализа только водорастворимых объектов и для определения только водорастворимых антиоксидантов. Использование органических растворителей лимитируется тем, что они неконтролируемо смещают потенциал измерительного электрода, что делает невозможной оценку оксидантной/антиоксидантной активности исследуемого объекта. Кроме того, на границе раздела (электрод-раствор) в растворе, содержащем органический растворитель, в который погружен хлорид-серебряный электрод сравнения, возникает диффузионный потенциал, чей вклад в измеряемую величину практически невозможно учесть. Процесс измерения является двухступенчатым. Измеряется исходный потенциал электрода, погруженного в медиаторную систему, затем потенциал электрода, погруженного в медиаторную систему, после введения в раствор исследуемого образца.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, служит расширение спектра анализируемых веществ (возможность исследования веществ, нерастворимых в водной среде), повышение достоверности, точности и воспроизводимости получаемых результатов, упрощение процедуры анализа и сокращение времени его проведения (сокращение числа стадий анализа).

Технический результат, обеспечиваемый настоящим изобретением, заключается в возможности достоверно измерять сдвиг потенциала, определяемый наличием в системе именно оксидантов или антиоксидантантов, исключить влияние растворителя на измеряемый потенциал, исключить вклад диффузионного потенциала в измеряемую величину, определять интегральные значения антиоксидантной и оксидантной активности в одном измерении, что повышает точность и достоверность получаемой информации.

Технический результат и решение поставленной задачи достигаются тем, что емкость, содержащую исходный раствор, разделяют на две части, сообщающиеся между собой через полупроницаемую мембрану, а экстракт анализируемого вещества вводят в одну из частей емкости, при этом в качестве электрохимического параметра оценки оксидантной/антиоксидантной активности служит установившееся значение электродвижущей силы в измерительной системе (разность потенциалов электродов, помещенных в разные части емкости). В исходный раствор дополнительно вводят электролит. Оксидантную/антиоксидантную активность рассчитывают, используя установившееся значение ЭДС в измерительной системе

, причем

, причем , где

Е - установившееся значение ЭДС, В; COx - концентрация окисленной формы медиаторной системы, М; CRed - концентрация восстановленной формы медиаторной системы, М; AOA - антиоксидантная активность, М-экв; OA - оксидантная активность, М-экв; n - число электронов, участвующих в окислительно-восстановительной реакции; F - число Фарадея (F=96484,56 Кл/моль); R - универсальная газовая постоянная (R=8.31441 Дж/моль·K); T - абсолютная температура, К.

Способ реализуют посредством устройства, в котором емкость для раствора, содержащая измерительный электрод и электрод сравнения, выполнена в виде двух отдельных частей и снабжена полупроницаемой мембраной, через которую части емкости для раствора сообщаются между собой, при этом одна из частей емкости содержит исходный раствор, а другая - исходный раствор с экстрактом, содержащим определяемые вещества, причем один из электродов размещен в одной части емкости, а второй - в другой части емкости. Электроды выполнены из одного материала. В качестве электродов используют платиновые планарные, объемные, толстопленочные или наноэлектроды.

Указанные отличительные признаки существенны.

Медиаторная система, состоящая из пары соединений с химическим элементом в разных степенях окисления или окисленной и восстановленной форм органического вещества, обеспечивает возможность окислять известные антиоксиданты и восстанавливать продукты окисления и гидропероксиды, что позволяет определять интегральные антиоксидантную и оксидантную активности в одном измерении. Использование емкости из двух частей, разделенных полупроницаемой мембраной, заполненными исходно одинаковым по составу раствором, содержащим растворитель (водный, смешанный или органический), электролит, например, KCl в растворе, содержащем водный, или LiClO4 - органический или смешанный растворитель и медиаторную систему, включающую окисленную и восстановленную формы соединения, а также использование двух электродов из одного и того же материала - в одной части электрод сравнения и в другой части - измерительный электрод, позволяют определять интегральные значения антиоксидантной и оксидантной активности по величине ЭДС за одну измерительную стадию, исключить влияние растворителя на измеряемый потенциал, исключить вклад диффузионного потенциала в измеряемую величину, что повышает точность и достоверность получаемой информации и позволяет использовать водные, смешанные и органические растворители и анализировать как водорастворимые, так и жирорастворимые вещества. Введение электролита в исходно используемый раствор уменьшает омическое падение напряжения в растворе, повышает стабильность установившегося значения ЭДС, что в совокупности повышает точность измерения.

На фиг.1 схематически изображены возможные варианты устройства для реализации способа.

Обозначения:

1 - часть емкости, содержащая электрод сравнения (заполнено исходным раствором);

2 - часть емкости, заполненой исходным раствором с экстрактом, содержащим исследуемый объект;

3 - полупроницаемая мембрана;

4 - электрод сравнения;

5 - измерительный электрод.

На фиг.2 приведена зависимость потенциала медиаторной системы в водном растворе при добавлении аскорбиновой кислоты в качестве антиоксиданта. Исходный раствор содержит 0,1 М KCl и медиаторную систему (концентрации 0,001 М K3[Fe(CN)6] и 0,00005 М K4[Fe(CN)6]). В измерительное пространство (10 мл) добавлен 0,1 мл 0,01 М аскорбиновой кислоты. Уменьшение потенциала свидетельствует о наблюдающемся увеличении антиоксидантной активности исследуемого раствора.

На фиг.3 приведена зависимость потенциала медиаторной системы в смешанном растворителе (вода/этанол) при добавлении K4[Fe(CN)6] в качестве вещества, моделирующего антиоксидантную активность раствора. Исходный раствор содержит смешанный растворитель этанол/вода (1/4), 0,15 М LiClO4 и медиаторную систему (концентрации 0,001 М K3[Fe(CN)6] и 0,00005 М K4[Fe(CN)6]). В измерительное пространство (10 мл) добавлен 0,1 мл 0,01 М K4[Fe(CN)6]. Уменьшение потенциала свидетельствует о наблюдающемся увеличении антиоксидантной активности исследуемого раствора.

На фиг.4 приведена зависимость потенциала медиаторной системы в водном растворе при добавлении Н2О2 в качестве оксиданта. Исходный раствор содержит 0,1 М KCl и медиаторную систему (концентрации 0,0001 М K3[Fe(CN)6] и 0,01 М K4[Fe(CN)6]). В измерительное пространство (10 мл) добавлен 0,1 мл 0,01 М Н2О2. Увеличение потенциала свидетельствует о наблюдающемся увеличении оксидантной активности исследуемого раствора.

Реализация способа с использованием устройства заключается в следующем.

Готовят исходный раствор, содержащий водный, органический или смешанный растворитель, в который вводят медиаторную систему и электролит (KCl, LiClO4), помещают его в одну часть емкости 1. Во вторую (измерительную) часть 2 помещают раствор исходно того же состава, в который вводят экстракт, содержащий исследуемый образец. Раствор, помещаемый в измерительную часть емкости 2, может быть также приготовлен заранее. Части емкости 1 и 2 сообщаются между собой через полупроницаемую мембрану 3, через которую проходят ионы раствора, создавая электродвижущую силу, возникающую между электродами 4 и 5. Измеряют установившееся в системе значение электродвижущей силы (разности потенциалов на электродах). Оксидантную/антиоксидантную активность рассчитывают, используя величину установившегося значения ЭДС, по формулам

, причем

, причем , где

Е - установившееся значение ЭДС, В; COx - концентрация окисленной формы медиаторной системы, М; CRed - концентрация восстановленной формы медиаторной системы, М; АОА - антиоксидантная активность, М-экв; ОА - оксидантная активность, М-экв; n - число электронов, участвующих в окислительно-восстановительной реакции; F - число Фарадея (F=96484,56 Кл/моль); R - универсальная газовая постоянная (R=8.31441 Дж/моль·K); Т - абсолютная температура, К.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

Готовили раствор 0,1 М KCl и медиаторную систему (концентрации 0,001 М K3[Fe(CN)6] и 0,00005 М K4[Fe(CN)6]), помещали его в часть емкости 1 с электродом сравнения 4. В 10 мл такого же раствора добавляли 0,1 мл 0,01 М аскорбиновой кислоты (что соответствует АОАпробы=2×10-2 М-экв) и помещали его в часть емкости 2 с измерительным электродом 5. Измеренное установившееся значение ЭДС оказалось равным 43 мВ. Антиоксидантную активность рассчитывали, используя величину установившегося значения ЭДС, по формуле

, причем

Е - установившееся значение ЭДС, В, COx - концентрация окисленной формы медиаторной системы, М; CRed - концентрация восстановленной формы медиаторной системы, М; АОА - антиоксидантная активность, М-экв; ОА - оксидантная активность, М-экв.

Расчет показывает, что полученные значения потенциалов при использованной концентрации медиаторной системы соответствуют АОА=0,019 М-экв при АОАпробы=2×10-2 М-экв. Данные хорошо согласуются между собой.

Пример 2.

Готовили раствор 0,15 М LiClO4 и медиаторную систему (концентрации 0,001 М K3[Fe(CN)6] и 0,00005 М K4[Fe(CN)6]) в смешанном растворителе этанол/вода, помещали его в часть емкости 1 с электродом сравнения 4. В 10 мл такого же раствора добавляли 0,1 мл 0,01 М K4[Fe(CN)6] (что соответствует АОАпробы=1×10-2 М-экв) и помещали его в другую часть емкости 2, содержащую измерительный электрод 5.

Установившееся значение ЭДС составляет 30 мВ. Расчет показывает, что найденная АОАпробы=1×10-2 М-экв.

Пример 3.

Готовили раствор 0,15 М LiClO4 и медиаторную систему (концентрации 0,001 М K3[Fe(CN)6] и 0,00005 М K4[Fe(CN)6]) в смешанном растворителе этанол/вода 1:4, помещали его в часть емкости 1, содержащей электрод сравнения 4. В 10 мл такого же раствора вводили образец косметического крема и помещали его в часть емкости 2, содержащей измерительный электрод 5. Установившееся значение ЭДС составляет 23 мВ. Найденная АОА крема составляет 0,0009 М-экв.

Предлагаемые способ и устройство обеспечивают быстрое и точное определение оксидантной/антиоксидантой активности веществ как в водном, так и в неводном растворах.


СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАНТНОЙ/АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ВЕЩЕСТВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАНТНОЙ/АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ВЕЩЕСТВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАНТНОЙ/АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ВЕЩЕСТВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДАНТНОЙ/АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ВЕЩЕСТВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 28.
27.10.2013
№216.012.77ce

Способ изготовления желейной кондитерской массы

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству желейного мармелада. Способ изготовления желейной кондитерской массы включает набухание и растворение студнеобразователя в воде, последующее внесение в нее сахара и патоки, уваривание полученной массы, ее охлаждение,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496332
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7bcc

Способ изготовления хлеба

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности. Способ изготовления хлеба включает замес теста из муки, дрожжей хлебопекарных, соли пищевой поваренной, воды питьевой, лактулозы и эубиотического концентрата микроорганизмов «Эуфлорин-В». После чего тесто разделывают, формуют, расстаивают и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497365
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.09.2014
№216.012.f5b4

Чайный напиток (варианты) и способ его получения

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве чайного напитка c кипреем. Согласно изобретению траву кипрея узколистного сортируют, завяливают до влажности 55-65% при температуре 20-24°С в течение 24 ч, скручивают вручную или на механических роллерах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528733
Дата охранного документа: 20.09.2014
10.11.2014
№216.013.03f0

Способ потенциометрического определения антиоксидантной/оксидантной активности с использованием комплексов металлов

Изобретение относится к области электрохимических методов анализа, в частности к анализу растворов на предмет определения суммарной антиоксидантной/оксидантной активности. Изобретение может быть использовано в исследовательских лабораториях, пищевой промышленности, медицине для определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532406
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.04.2015
№216.013.43a3

Способ производства сывороточного напитка (варианты)

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Смешивают в биореакторе нефильтрованную молочную сыворотку 88-92% с агар-агаром 0,15%, инулином 0,7%, лактулозой 0,5%, подсластителем «Стевиозид» 0,05% и ароматизатором 0,5%. Полученную смесь нагревают при температуре 115-121°C и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548813
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.475f

Масло растительное оригинальное и способ его получения

Изобретение относится к области масложировой промышленности. Масло растительное оригинальное получено из смеси целых очищенных семян льна, черного кунжута, целых очищенных ядер абрикосовых косточек, семян подсолнечника, семян хлопка, арахиса и миндаля горького при следующем соотношении исходных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549775
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.06.2015
№216.013.53ad

Устройство для неинвазивного потенциометрического определения оксидантной/антиоксидантной активности биологических тканей

Группа изобретений относится к медицине, косметологии, производству продуктов питания, витаминов, БАДов, лекарственных средств и описывает варианты устройства для реализации неинвазивного потенциометрического определения оксидантной/антиоксидантной активности биологических тканей, включающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552942
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.07.2015
№216.013.5d3e

Способ производства концентрированного раствора лактозы

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ производства концентрированного водного раствора лактозы предусматривает ультрафильтрацию сыворотки для очистки от белковых веществ и фасовку. Причем перед ультрафильтрацией сыворотку не подвергают нагреванию. Очистку сыворотки от белков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555411
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.09.2015
№216.013.78ed

Способ получения экспериментальных данных для определения гидрокарбонат-ионов методами кондуктометрического и кислотно-основного титрования

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к анализу минеральных вод на предмет определения гидрокарбонат-ионов объекта исследования. Способ включает титрование пробы минеральной воды кислотным титрантом и измерение сопротивления в растворе кондуктометрической ячейки при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562546
Дата охранного документа: 10.09.2015
20.10.2015
№216.013.85bb

Способ комплексной оценки прогноза течения и эффективности лечения гипертрофии глоточной миндалины и хронического аденоидита у детей по оксидант/антиоксидантной активности кожи

Изобретение относится к медицине, а именно к оториноларингологии, и может быть использовано при выборе тактики лечения гипертрофии глоточной миндалины и хронического аденоидита. Проводят комплексное обследование больного ребенка: сбор жалоб, фибровидеоэндоскопию носа, носоглотки и гортани,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565838
Дата охранного документа: 20.10.2015
Показаны записи 1-10 из 29.
10.04.2013
№216.012.3363

Способ производства травного кваса "травушка"

Концентрат квасного сусла разводят нагретой водой до температуры 30-35°С в 2-2,5 раза, вносят закваску, приготовленную в чане, из молочнокислых бактерий и дрожжей в соотношении 2:1, разведенных водой. Вносят сахарный сироп, полученный добавлением сахара в воду, нагретую до кипения, при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478698
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.10.2013
№216.012.77ce

Способ изготовления желейной кондитерской массы

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству желейного мармелада. Способ изготовления желейной кондитерской массы включает набухание и растворение студнеобразователя в воде, последующее внесение в нее сахара и патоки, уваривание полученной массы, ее охлаждение,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496332
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7bcc

Способ изготовления хлеба

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности. Способ изготовления хлеба включает замес теста из муки, дрожжей хлебопекарных, соли пищевой поваренной, воды питьевой, лактулозы и эубиотического концентрата микроорганизмов «Эуфлорин-В». После чего тесто разделывают, формуют, расстаивают и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497365
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.09.2014
№216.012.f5b4

Чайный напиток (варианты) и способ его получения

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве чайного напитка c кипреем. Согласно изобретению траву кипрея узколистного сортируют, завяливают до влажности 55-65% при температуре 20-24°С в течение 24 ч, скручивают вручную или на механических роллерах,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528733
Дата охранного документа: 20.09.2014
10.11.2014
№216.013.03f0

Способ потенциометрического определения антиоксидантной/оксидантной активности с использованием комплексов металлов

Изобретение относится к области электрохимических методов анализа, в частности к анализу растворов на предмет определения суммарной антиоксидантной/оксидантной активности. Изобретение может быть использовано в исследовательских лабораториях, пищевой промышленности, медицине для определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532406
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.04.2015
№216.013.43a3

Способ производства сывороточного напитка (варианты)

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Смешивают в биореакторе нефильтрованную молочную сыворотку 88-92% с агар-агаром 0,15%, инулином 0,7%, лактулозой 0,5%, подсластителем «Стевиозид» 0,05% и ароматизатором 0,5%. Полученную смесь нагревают при температуре 115-121°C и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548813
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.475f

Масло растительное оригинальное и способ его получения

Изобретение относится к области масложировой промышленности. Масло растительное оригинальное получено из смеси целых очищенных семян льна, черного кунжута, целых очищенных ядер абрикосовых косточек, семян подсолнечника, семян хлопка, арахиса и миндаля горького при следующем соотношении исходных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549775
Дата охранного документа: 27.04.2015
10.06.2015
№216.013.53ad

Устройство для неинвазивного потенциометрического определения оксидантной/антиоксидантной активности биологических тканей

Группа изобретений относится к медицине, косметологии, производству продуктов питания, витаминов, БАДов, лекарственных средств и описывает варианты устройства для реализации неинвазивного потенциометрического определения оксидантной/антиоксидантной активности биологических тканей, включающего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002552942
Дата охранного документа: 10.06.2015
10.07.2015
№216.013.5d3e

Способ производства концентрированного раствора лактозы

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ производства концентрированного водного раствора лактозы предусматривает ультрафильтрацию сыворотки для очистки от белковых веществ и фасовку. Причем перед ультрафильтрацией сыворотку не подвергают нагреванию. Очистку сыворотки от белков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555411
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.09.2015
№216.013.78ed

Способ получения экспериментальных данных для определения гидрокарбонат-ионов методами кондуктометрического и кислотно-основного титрования

Изобретение относится к области аналитической химии, в частности к анализу минеральных вод на предмет определения гидрокарбонат-ионов объекта исследования. Способ включает титрование пробы минеральной воды кислотным титрантом и измерение сопротивления в растворе кондуктометрической ячейки при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562546
Дата охранного документа: 10.09.2015

Похожие РИД в системе