Новые экстракционные системы для определения a-Аминокислот в водных средах (стр. 4 )

В ВОДНЫХ СРЕДАХ И ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ

ПРЕПАРАТАХ.

На основании данных об экстракции аминокислот индивидуальными растворителями и их смесями разработаны способы определения аминокислот в водных средах и фармацевтических препаратах.

Определение аспарагиновой кислоты, глицина, лизина, валина основано на предварительном экстракционном извлечении аминокислот из водных растворов и анализе концентратов методами потенциометрического или кондуктометрического титрования. Предлагаемые аналитические решения проверены методом «введено-найдено» (табл. 8), погрешность определений не превышает 10 %, продолжительность анализа – 20 – 40 мин.

Таблица 8. Определение аминокислот

в водном растворе; n = 4, Р = 0,95

Введено, мг	Найдено, мг	Sr
Аспарагиновая кислота
0,0100	0,0098 ± 0,0002	0,00007
0,1000	0,0960 ± 0,0010	0,0008
Глицин
0,0500	0,0047 ± 0,0003	0,00009
0,1000	0,1030 ± 0,0010	0,0007
Лизин
0,500	0,4950 ± 0,0020	0,0006
1,000	0,9650 ± 0,0210	0,0065
Валин
0,0200	0,0016 ± 0,0004	0,00012
0,0500	0,0052 ± 0,0002	0,00006

Анализ аминокислотных препаратов. В связи с возросшими объемами фальсификации лекарственных средств актуальность приобретает разработка способов определения аминокислот в составе фармацевтических препаратов.

Анализ аминокислотных препаратов включает предварительную подготовку образцов (удаление мешающих веществ, перевод определяемых компонентов в раствор), экстракционное извлечение и определение аминокислот методами потенциометрического титрования или капиллярного электрофореза непосредственно в экстрактах.

Анализ препарата «МЕТИОНИН» (производство и -МЕД-СОРБ»). Подлинность препарата определяли по характерным качественным реакциям согласно соответствующей фармакопейной статье. Отсутствие характерного окрашивания при реакциях с нингидрином и нитропруссидом натрия, а также запаха сероводорода и меркаптана при реакции с серной кислотой свидетельствуют об отсутствии метионина в препарате фирмы «СТИ-МЕД-СОРБ».

Экстракт метионина анализировали методами потенциометрического титрования и капиллярного электрофореза (рис. 3, табл. 9). Расхождения между результатами двух методов не превышают 3 %.

Полученные данные сопоставлены с заявляемым содержанием аминокислоты в препарате «МЕТИОНИН» (25 мг): 4,92 мг метионина, найденного в экстракте, соответствуют 24,6 мг аминокислоты в препарате. С учетом погрешности определения и потерь при фильтровании подлинность препарата установлена по качественному и по количественному признакам.

t, мин

Рис. 3. Электрофореграмма метионина

Таблица 9. Определение активного компонента в препарате «МЕТИОНИН»; n = 4, Р = 0,95

Введено, мг	Найдено, мг
потенциометрическое титрование
5,00	4,92 ± 0,038
капиллярный электрофорез
5,00	5,05

Анализ препарата «ANABOLYC FUELE». Препарат предназначен для питания спортсменов и содержит смесь аминокислот (аргинин, лизин, изолейцин). Анализ включает подготовку образца и экстракцию активных компонентов смесью гидрофильных растворителей. Экстракт анализировали методом капиллярного электрофореза (рис.4).

t, мин

Рис. 4. Электрофореграмма препарата «ANABOLYC FUELE»

Результаты определения представлены в табл. 10. Заявляемое содержание аргинина и изолейцина в составе фармацевтического препарата соответствует найденному в экстракте. Количество лизина в препарате занижено в 3 раза.

Таблица 10. Определение аминокислот в препарате

«ANABOLYC FUELE»

Аминокислота	Заявлено производителем, мг	Найдено в экстракте, мг
аргинин	8,5	8,42
лизин	6,0	2,03
изолейцин	13,0	13,1

Новизна предлагаемых аналитических решений подтверждена материалами Роспатента, разработанные способы определения аминокислот в водных средах апробированы в лабораториях № 2», , комбикормовый завод» (Воронеж).

Выводы

1. Изучена экстракция a - аминокислот в системах с индивидуальными гидрофильными растворителями и их смесями в присутствии высаливателя – сульфата лития. Исследовано влияние строения аминокислот, свойств и состава экстрагентов, концентрации высаливателя на количественные характеристики экстракции. Установлено, что для извлечения α-аминокислот с гидрофильными углеводородными радикалами наиболее эффективны бинарные и трехкомпонентные смеси гидрофильных растворителей на основе ацетона, для экстракции α-аминокислот с гидрофобными углеводородными радикалами – смеси на основе этилацетата и н. бутилового спирта. Степень извлечения α-аминокислот в таких системах достигает 97 – 98 %.

2.  С применением математических методов планирования эксперимента оптимизированы факторы, влияющие на эффективность экстракции α-аминокислот (концентрация высаливателя, соотношение объемов водной и органической фаз, продолжительность экстракции). В оптимальных условиях экстракционные характеристики α-аминокислот максимальны. Состав трехкомпонентных смесей экстрагентов оптимизирован методом симплекс-решетчатого планирования эксперимента. На основании полученных уравнений регрессии построены номограммы, позволяющие надежно прогнозировать экстракционные характеристики аминокислот в зависимости от соотношения компонентов в смеси растворителей.

3. Для количественной оценки синергизма при экстракции α-аминокислот рассчитаны коэффициенты синергетности (Кс).Синергетический характер распределения α-аминокислот в системах с трехкомпонентными смесями растворителей обусловлен изменением активности воды и распределяемых гидрато-сольватов.. Наибольшие коэффициенты Кс характерны для аминокислот с гидрофильным углеводородным радикалом при экстракции смесями растворителей с повышенным содержанием ацетона.

4.  Изучены условия алкалиметрического определения α-аминокислот в гидрофильных экстрактах. Установлено, что метод потенциометрического титрования применим для надежного определения α-аминокислот в системах с повышенным содержанием ацетона (более 0,4 мол. доли), кондуктометрическое определение α-аминокислот возможно в среде смеси на основе бутилового спирта и этилацетата при содержании ацетона не более 0,2 мол. доли.

5. На основании проведенных исследований разработаны новые способы практически полного (97–98 %-ного) извлечения и селективного определения α-аминокислот в водных средах и фармацевтических препаратах с применением трехкомпонентных смесей растворителей (однократная экстракция). Анализ включает предварительную подготовку образцов (удаление мешающих веществ, перевод определяемых компонентов в раствор), экстракционное извлечение и определение аминокислот методами потенциометрического титрования и капиллярного электрофореза. Способы определения аминокислот в водных средах реализуются в диапазоне концентраций 0,01 – 1,00 мг/дм3.

Основное содержание диссертации изложено

в следующих работах

Изобретения

1. , , Пахомова селективного определения тирозина и фенилаланина в водном растворе: Патент № 000: Заявл.15.03.2005.Опубл. 20.05.2006 Бюл. № 14.

2. , , Пахомова определения глицина в водном растворе. Патент № 000. Заявл. 15.03.2005. Опубл. 27.05.2006 Бюл. № 15.

3. , , Пахомова раздельного определения аспарагиновой кислоты и глутамина в водном растворе. Патент № 000. Заявл. 13.02.2006. Опубл. 27.02.2007. Бюл. № 6.

4. , , Пахомова определения лизина в водном растворе. Патент № 000. Заявл. 13.02.2006. Опубл. 11.06.2007. Бюл. №14.

5. , , Пахомова определения аланина в водном растворе. Решение о выдаче патента от 4.04.2007. Заявка № /

6. , , Пахомова раздельного определения триптофана и тирозина в водном растворе. Решение о выдаче патента от 4.04.2007. Заявка № /04 (006022).

7. , , Пахомова селективного определения триптофана и фенилаланина в водном растворе. Решение о выдаче патента от 4.04.2007. Заявка № /04 (024029).

8. , , Пахомова определения валина в водном растворе. Решение о выдаче патента от 4.04.2007. Заявка № / 04(024845).

Статьи

9.  Нифталиев, некоторых алифатических аминокислот из водных растворов с применением смеси гидрофильных растворителей [Текст] / , , // Хим. технология. 2005. № 5. С. 44 – 46.

10.  Пахомова, тирозина и фенилаланина смесью гидрофильных растворителей из водно-солевого раствора [Текст] / , , // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2005. Т. 48, № 1. С. 109 – 112.

11.  Мокшина, тирозина и триптофана в системе вода – бутиловый спирт – ацетон – этилацетат – сульфат лития [Текст] / , , // Сорбц. и хроматогр. процессы. 2006. Т. 6, №4. С. 642 – 646.

12.  Нифталиев, аспарагина гидрофильными растворителями из водных растворов [Текст] / , , // Изв. вузов. Химия и хим. технология 2006. Т.49, № 4. С. 8 – 11.

13.  Pakhomova, O. A. Biologically active substance analyses utilizing spectral methods [Текст] / O. A. Pakhomova, N. Ya. Mokshina // Ecological Congress (USA). 2006. V. 9, № 1. P 5 – 7.

14.  Mokshina, N. Ya. Determination of essential amino acids in the production of fermented solution using extraction from a ternary mixture of hydrophilic solvents [Текст] / O. A. Pakhomova, N. Ya. Mokshina // Ecological Congress (USA). 2006. V. 9, № 1. P 9 – 12.

15.  Pakhomova, O. A. Extraction-potentiometric determination of some alyphatic amino acids in extracts based on hydrophilic solvents [Текст] / O. A. Pakhomova, N. Ya. Mokshina // Ecological Congress (USA). 2006. V. 9, № 1. P 25 – 27.

16.  Пахомова, определение триптофана и фенилаланина в водном растворе [Текст] / , , //Сб. «Химические науки - 2006». Вып.3. С. 117 – 121.

17.  Нифталиев, определение ароматических аминокислот в экстрактах на основе гидрофильных растворителей [Текст] / , , // Хим. технология. 2006. № 7. С. 45 – 47.

18.  Нифталиев, состава трехкомпонентного экстрагента для извлечения аспарагиновой кислоты и глутамина из водных сред [Текст] / , , // Сорбц. и хроматогр. процессы. – 2006. Т. 6, № 6. С. 1414 – 1418.

19.  Мокшина, определение ароматических аминокислот в экстрактах на основе гидрофильных растворителей [Текст] / , , // Журн. аналит. химии. 2007. Т.62, № 10. С. 1072–1078.

20.  .Пахомова, процесса экстракции аро-матических аминокислот в анализе фармацевтических препаратов [Текст] / , , // Фундаментальные исследования. Хим. науки. 2007. № 2. С. 21 – 25.

21.  Коренман, разделение тирозина и глицина [Текст] / , // Современные наукоемкие технологии. 2007. № 5. С. 16 – 18.

Тезисы некоторых докладов

22. Сорокин, определение аланина в неводных экстрактах на основе изопропилового спирта, этилацетата и ацетона [Текст] / , , // XV Рос. конф. «Проблемы теоретической и экспериментальной химии». Екатеринбург, 2005. С

23. Пахомова, математических методов моделирования процессов межфазного распределения аланина, валина, глицина [Текст] / , , -шина // 71 наук. конф. молодих вчених, аспiрантiв i студентiв. Кiiв, Украiна, 2005. С.82.

24. Мокшина, определение тирозина и фенилаланина в водном растворе [Текст] / , // II межд. сим. «Разделение и концентрирование в аналитической химии и радиохимии». Краснодар, 2005. С.220.

25. Пахомова, процесса экстракции ароматических аминокислот из водных растворов методами математической статистики [Текст] / , , // III Междун. конф. «Экстракция органических соединений». Воронеж, 2005. С. 104.

26. Пахомова, определение аспарагиновой кислоты и глутамина в составе пищевых добавок [Текст] / , , // 72-а наук. конф. молодих вчених, аспiрантiв i студентiв, Киïв, Украiна, 2006. Ч. I. - С. 83.

27. Пахомова, определение аспарагиновой кислоты и глутамина в белковых смесях [Текст] / , // International Congress on Analytical Sciences ²ICAS 2006². Москва, 2006. - С. 575.

28. Трепов, определение аспарагиновой кислоты и глутамина в экстрактах на основе гидрофильных растворителей [Текст] / , , // XVI Рос. конф. «Проблемы теоретической и экспериментальной химии». Екатеринбург, 2006. С. 49 – 50.

29. Булахтина, И. Н., , Коренман -потенциометрическое определение аспарагина с применением органических растворителей и их бинарных смесей [Текст] / , , //. XVI Рос. конф. «Проблемы теоретической и экспериментальной химии». Екатеринбург, 2006. С

30. Pakhomova, O. A. Selective determination of triptophan and tyrosine in biologically active food additives [Текст] / O. A. Pakhomova, N. Ya. Mokshina, S. I. Niftaliev, S. Kopacz, L. Zapała, J. Kalembkiewicz,// XXI International Symposium on Physico-Chemical Methods of Separation “Ars Separatoria 2006”. Torun, Poland, 2006. Р. 107.

31. Пахомова, определение ароматических аминокислот в пищевых добавках [Текст] / , , // Общерос. конф. «Пищевые технологии». Казань, 2006. С.198 – 199.

32. Пахомова, аминокислотных препаратов методом капиллярного электрофореза [Текст] / , , // Всерос. конф. «Пути и формы совершенствования фармацевтического образования». Воронеж, 2007. С. 321.

33. Пахомова, разделение незаменимых аминокислот в производстве ферментационных растворов [Текст] / , , // Всерос. конф. «Пути и формы совершенствования фармацевтического образования». Воронеж, 2007. С. 324.

34. Пахомова, определение аминокислот в синтетических лекарственных препаратах [Текст] / , , // 73 конф. молодих вчених, аспiрантiв i студентiв, Киïв, Украiна, 2007. Ч. I. С. 111.

____________________________________________________________________

Соискатель выражает благодарность доценту кафедры физической и коллоидной химии и профессору кафедры общей и неорганической химии Нифталиеву государственной технологической академии за помощь и консультации при работе над диссертацией.

____________________________________________________________________