Методика количественного определения витамина с

ОФС.1.2.3.0017.15 Методы количественного определения витаминов

Содержимое (Table of Contents)

ОФС.1.2.3.0017.15 Методы количественного определения витаминов

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОБЩАЯ ФАРМАКОПЕЙНАЯ СТАТЬЯ

Методы количественного ОФС.1.2.3.0017.15

определения витаминов Взамен ст. ГФ XI, вып.2

В данной статье изложены общие принципы определения витаминов в субстанциях и лекарственных формах с использованием методов высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), спектрофотометрии и титриметрии.

Приведенные типовые методики позволяют количественно определять следующие соединения: витамин А (ретинол, ретинола ацетат и ретинола пальмитат), витамин D (холекальциферол и эргокальциферол), витамин Е (a-токоферол и a—токоферола ацетат), витамин К1 (фитоменадион), b-каротин, витамины В1 (тиамина хлорид, тиамина бромид и тиамина мононитрат), В2 (рибофлавин, рибофлавинмононуклеотид), В3 (кислоту никотиновую, никотинамид), В5 (кислоту пантотеновую и ее соли, пантенол), В6 (пиридоксина гидрохлорид), ВС (кислоту фолиевую), В12 (цианокобаламин), витамин С (кислоту аскорбиновую или ее натриевую или кальциевую соли, аскорбилпальмитат), d—биотин, рутин.

Оборудование

В соответствии с ОФС «Высокоэффективная жидкостная хроматография», «Спектрофотометрия в ультрафиолетовой и видимой областях».

Рекомендуемые условия. колонка длиной 250 мм, диаметром 4,6 мм с октадецилсилилсиликагелем с размером частиц 5 мкм. Объем вводимой пробы 20 мкл. Скорость потока подвижной фазы 1,0 мл/мин.

допускается использование колонок других размеров с той же или большей эффективностью, а также других объемов введения и скоростей потока подвижной фазы при условии пригодности хроматографической системы.

Параметры пригодности хроматографической системы. Разрешение между двумя соседними пиками должно быть не менее 1,5.

Факторы асимметрии пиков должны быть близки к единице, в предельном случае не менее 0,8 и не более 2.

Проведение расчетов. Содержание витамина в анализируемой субстанции в процентах (Х1) или в анализируемом препарате в миллиграммах (Х2) вычисляют по формулам:

где: S и S0 – площади пиков определяемого витамина на хроматограммах испытуемого и стандартного растворов соответственно;
а – навеска испытуемого препарата или субстанции, г;

a0 – навеска стандартного образца, г;

N и N0 – разведения при приготовлении испытуемого и стандартного растворов соответственно;

G – среднее значение массы единицы лекарственной формы, мг;

Р – содержание основного вещества в стандартном образце, %.

Определение жирорастворимых витаминов

Определение витаминов А, D и Е в препаратах

Подвижная фаза: метанол – ацетонитрил (80:20).

Рекомендуемые концентрации витаминов в стандартном и испытуемом растворах:

Витамин А – от 0,5 до 3,5 мкг/мл;

Витамин D – от 2,0 до 10,0 мкг/мл;

Витамин Е – от 1,0 до 5,0 мг/мл.

Приготовление стандартных растворов. В зависимости от состава анализируемого препарата готовят стандартный раствор витаминов, содержащихся в этом препарате. Количества стандартных образцов ретинола ацетата, холекальциферола (или эргокальциферола) и a—токоферола ацетата (точные навески), примерно эквивалентные количеству этих витаминов, содержащихся в 1 таблетке (капсуле, дозе сиропа, геля или раствора), помещают в круглодонную колбу вместимостью 250 мл. Туда же помещают кислоту аскорбиновую в количестве примерно 10:1 по отношению к навеске a—токоферола ацетата в качестве антиоксиданта. В колбу добавляют 15 мл воды и нагревают на водяной бане при 60 °С в течение 5 мин. Затем добавляют 25 мл спирта 96 % и 8 мл калия гидроксида раствора 50 % и нагревают на водяной бане с обратным холодильником при 60 °С в течение 30 мин. Полученную смесь охлаждают и экстрагируют гексаном (3 раза по 50 мл). Объединенные гексановые экстракты промывают водой до нейтральной реакции водного слоя по универсальной индикаторной бумаге и упаривают на роторном испарителе в колбе соответствующего объёма при температуре не выше 60 °С. Остаток после упаривания растворяют в 25,0 мл подвижной фазы. При необходимости используют другое разведение для получения приемлемых для конкретных условий анализа концентраций витаминов.

При анализе субстанций готовят стандартные растворы с концентрацией определяемых витаминов в указанных выше пределах.

Приготовление испытуемого раствора. Растирают 10 таблеток (содержимое 10 капсул) и отбирают точную навеску порошка, примерно равную массе одной таблетки или содержимого одной капсулы. При анализе жидких или гелеобразных образцов берут точную навеску, примерно равную массе одной дозы препарата. Навеску порошка (жидкого или гелеобразного образца) помещают в круглодонную колбу вместимостью 250 мл. Если в испытуемом образце содержится a—токоферола ацетат, но отсутствует аскорбиновая кислота, туда же помещают аскорбиновую кислоту в количестве примерно 10:1 по отношению к навеске a—токоферола ацетата.

К навеске добавляют 15 мл воды и нагревают на водяной бане при 60 °С в течение 5 мин. Затем прибавляют 25 мл спирта 96 % и 8 мл калия гидроксида раствора 50 % и нагревают на водяной бане с обратным холодильником при температуре 60 °С в течение 30 мин. Полученную смесь охлаждают и экстрагируют гексаном (3 раза по 50 мл). Объединенные гексановые экстракты промывают водой до нейтральной реакции и упаривают на роторном испарителе в колбе соответствующего объёма при температуре не выше 60 °С. Остаток после упаривания растворяют в 25,0 мл подвижной фазы. При необходимости используют другое разведение для получения приемлемых в конкретных условиях анализа концентраций витаминов.

При анализе субстанций готовят испытуемые растворы с концентрацией определяемых витаминов в указанных выше пределах.

При анализе масляных растворов приготовление испытуемого раствора проводят аналогичным образом с той только разницей, что воду (10 мл) добавляют через обратный холодильник не до, а после омыления, т. е. после нагревания смеси на водяной бане при температуре 60 °С.

Проведение анализа. Последовательно хроматографируют стандартный и испытуемый растворы. Операцию повторяют не менее двух раз.

Условия детектирования определяются составом анализируемого препарата и используемым оборудованием.

Определение каждого витамина можно проводить отдельно, детектируя витамин А при 326 нм, витамин Е при 292 нм и витамин D при 265 нм. Возможно также одновременно определять витамины А и Е, проводя детектирование при длине волны 300 нм.

Относительное время удерживания (по пику витамина Е): витамин А – около 0,35, витамин D – около 0,87.

Определение витаминов A и Е в масляных растворах, не содержащих витамин D

Количество препарата, соответствующее примерно 0,2 дозы (точная навеска), помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, добавляют 1 мл метиленхлорида, доводят объем раствора метанолом до метки и перемешивают. Полученный раствор анализируют, как указано в разделе «Определение жирорастворимых витаминов» (пункт 1, «Проведение анализа»).

Спектрофотометрическое определение ретинола ацетата и ретинола пальмитата в масляных растворах

Точную навеску препарата, указанную в фармакопейной статье (эквивалентную примерно 9 мг ретинола ацетата или 14 мг ретинола пальмитата), помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяют в изопропиловом спирте, доводят объем раствора тем же растворителем до метки и перемешивают. Полученный раствор разбавляют изопропиловым спиртом до получения раствора с концентрацией 3,0 – 3,5 мкг/мл для ретинола ацетата и 5,0 – 5,5 мкг/мл для ретинола пальмитата.

Измеряют оптическую плотность полученного раствора на спектрофотометре при длинах волн 300, 326, 350 и 370 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения используют изопропиловый спирт.

Вычисляют отношения значений оптической плотности при 300, 350 и 370 нм к значению оптической плотности при 326 нм. Отношения не должны превышать 0,608 при 300 нм, 0,553 при 350 нм и 0,142 при 370 нм.

При выполнении этого условия содержание ретинола ацетата или пальмитата (Х) в 1 мл препарата в граммах вычисляют по формуле:

A – оптическая плотность испытуемого раствора при длине волны 326 нм;
N – разведение;где:

ρ – плотность препарата, г/см 3 ;

– удельный показатель поглощения при длине волны 326 нм (1530 для транс-ретинола ацетата или 975 для транс-ретинола пальмитата в спирте изопропиловом).

Если указанное условие не выполняется, количественное определение необходимо проводить методом ВЭЖХ (раздел «Определение жирорастворимых витаминов», п. 1).

  1. 1. 1,0 г транс-ретинола ацетата соответствует 2907000 ME витамина А. 1,0 г транс-ретинола пальмитата соответствует 1817000 ME витамина А.
  2. Изопропиловый спирт (2-пропанол) при измерении относительно воды в кювете с толщиной слоя 10 мм должен иметь величину оптической плотности, не превышающую 0,01 в области от 320 до 350 нм и 0,05 в области от 280 до 300 нм.

Определение витамина К1 (фитоменадиона)

Приготовление стандартного раствора. Около 0,06 г (точная навеска) стандартного образца фитоменадиона помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, добавляют 10 мл метанола и после растворения доводят объем до метки тем же растворителем. 1,0 мл полученного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят объем раствора метанолом до метки и перемешивают.

Приготовление испытуемого раствора. Навеску измельченного препарата (или аналогичное по содержанию определяемого витамина количество жидкого препарата), соответствующую примерно 60 мкг фитоменадиона, помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, добавляют 15 мл метанола, выдерживают в течение 5 мин при температуре 60 °С, быстро охлаждают до комнатной температуры, доводят объем раствора метанолом до метки и перемешивают. При необходимости фильтруют через фильтр с размером пор 0,5 мкм.

При анализе субстанции витамина К1 испытуемый раствор готовят так же, как стандартный раствор.

Проведение анализа. Подвижная фаза: метанол – метиленхлорид (92:8). Скорость элюирования 1 мл/мин. Последовательно хроматографируют стандартный и испытуемый растворы в тех же условиях, что и витамины А, D и Е (см. п. 2.1). Детектирование при 248 нм.

Определение b-каротина

Содержание b—каротина в анализируемом препарате определяют спектрофотометрически после его экстракции.

Количество препарата, соответствующее примерно 300 мкг b-каротина (точная навеска), экстрагируют 10 мл диметилсульфоксида при встряхивании в течение 10 мин и выдерживают на водяной бане в течение 15 мин при температуре 55 °С. Быстро охлаждают до комнатной температуры, переносят в цилиндр с притертой пробкой, прибавляют 25 мл гексана, 3 мл воды и встряхивают в течение 2 – 3 мин. После разделения слоев 3,0 мл верхнего (гексанового) слоя переносят в мерную колбу вместимостью 10 мл, доводят объем раствора гексаном до метки и перемешивают. Измеряют оптическую плотность полученного раствора в максимуме поглощения при длине волны 450 нм относительно гексана.

Содержание b-каротина (Х) в МЕ вычисляют по формуле:

где: А – оптическая плотность испытуемого раствора;
N – разведение испытуемого раствора;

G – средняя масса единицы лекарственной формы, г;

а – навеска испытуемого препарата, г;

1650000 – активность 1 г b-каротина, МЕ;

– удельный показатель поглощения b-каротина в гексане при длине волны 450 нм, равный 2592.

Анализ концентратов и субстанции b-каротина выполняют аналогичным образом.

Определение водорастворимых витаминов

Все водорастворимые витамины (за исключением витамина С в некоторых случаях) определяют методом ВЭЖХ (см. раздел «Определение жирорастворимых витаминов», пункт 1).

Определение витаминов В1, В2, В3, В6, ВС, С и рутина

Рекомендуемые концентрации витаминов в стандартном и испытуемом растворах:

Витамин В1 – от 5 до 15 мкг/мл;

Витамин В2 – от 3 до 8 мкг/мл;

Витамин В3 (никотинамид и никотиновая кислота) – от 2 до 5 мкг/мл;

Витамин ВС (фолиевая кислота) – от 3 до 8 мкг/мл;

Витамин В6 – от 5 до 10 мкг/мл;

Витамин С – от 150 до 300 мкг/мл;

Рутин – от 100 до 200 мкг/мл.

Приготовление подвижной фазы

Раствор А. Около 0,240 г (точная навеска) натрия пентансульфоната и 5 мл уксусной кислоты ледяной растворяют в смеси метанол – вода (25:75), переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл, доводят объем раствора тем же растворителем до метки и перемешивают.

Раствор Б. Около 0,275 г (точная навеска) натрия гептансульфоната и 5 мл уксусной кислоты ледяной растворяют в смеси метанол – вода (25:75), переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл, доводят объем раствора тем же растворителем до метки и перемешивают.

Для получения подвижной фазы смешивают растворы А и Б в соотношении 5:3.

Приготовление стандартного раствора. В зависимости от состава анализируемого препарата готовят стандартный раствор витаминов рассматриваемой группы, содержащихся в этом препарате. Точные навески стандартных образцов витаминов В1, В2, В6, никотинамида, Вс (фолиевой кислоты), С, рутина, примерно равные содержанию этих витаминов в 1 таблетке (капсуле, дозе) анализируемого препарата, помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, добавляют 20 мл подвижной фазы, нагревают в течение 20 мин на водяной бане при 60 °С, охлаждают до комнатной температуры, доводят объем раствора подвижной фазой до метки и перемешивают.

Приготовление испытуемого раствора. Растирают 10 таблеток (содержимое 10 капсул) и отбирают точную навеску порошка, примерно равную массе одной таблетки или содержимого одной капсулы. При анализе жидких или гелеобразных образцов берут точную навеску, примерно равную массе одной дозы препарата. навеску помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл. Далее поступают, как при приготовлении стандартного раствора, начиная со слов «добавляют 20 мл подвижной фазы». При необходимости используют другое разведение для получения приемлемых для конкретных условий анализа концентраций витаминов.

Проведение анализа. Последовательно хроматографируют предварительно отфильтрованные через фильтр с размером пор 0,5 мкм стандартный и испытуемый растворы, проводя детектирование при 280 нм. Операцию повторяют не менее двух раз.

1.1. Определение рутина отдельно от других

Для уменьшения времени удерживания рутина используют подвижную фазу состава метанол – вода (44,5:55,5) с рН 2,4 (рН устанавливают, добавляя по каплям фосфорную кислоту разведенную 10 %. Остальные операции проводят аналогично разделу «Определение водорастворимых витаминов» (пункт 1) с той разницей, что нагревание на водяной бане при 60 °С проводят в течение 5 мин. Время удерживания рутина около 6 мин, детектирование при длине волны 360 нм.

Определение витамина В5

Подвижная фаза: калия дигидрофосфата 0,05 М раствор (рН 2,8) – метанол (95:5).

Приготовление стандартного раствора. Готовят раствор стандартного образца витамина В5 (пантотеновой кислоты, пантотената кальция или пантенола) в подвижной фазе с концентрацией около 200 мкг/мл в расчете на пантотеновую кислоту.

Приготовление испытуемого раствора. Точную навеску порошка растертых таблеток (содержимого капсул, жидкого или гелеобразного препарата), эквивалентную 10 мг витамина В5, помещают в мерную колбу вместимостью 50 мл, добавляют 20 мл подвижной фазы, встряхивают 2 – 3 мин, доводят объем раствора подвижной фазой до метки и перемешивают.

Перед проведением анализа стандартный и испытуемый растворы фильтруют через фильтр с размером пор 0,5 мкм.

Проведение анализа. Последовательно хроматографируют стандартный и испытуемый растворы, проводя детектирование при 205 нм. Остальные условия указаны в пункте 1. Операцию повторяют не менее двух раз. Время удерживания витамина В5 около 8,5 мин.

Определение витамина В12

Методика 1

подвижная фаза: метанол – вода (35:65).

Приготовление стандартного раствора. Готовят раствор стандартного образца цианокобаламина в воде, имеющий концентрацию около 0,5 мкг/мл.

Приготовление испытуемого раствора. Растирают 10 таблеток (содержимое 10 капсул) и отбирают точную навеску порошка, эквивалентную примерно 10 мкг цианокобаламина (при анализе жидких или гелеобразных образцов отбирают точный объем или берут точную навеску, в которых содержание цианокобаламина примерно равно его содержанию в одной дозе препарата). Навеску помещают в коническую колбу вместимостью 50 мл, добавляют 20,0 мл воды и энергично встряхивают в течение 2 – 3 мин. Раствор фильтруют через фильтр с размером пор 0,5 мкм, отбрасывая первые 5 мл фильтрата (в случае жидких образцов раствор тщательно перемешивают).

Проведение анализа. Инжектируемый объем не менее 50 мкл. Остальные условия указаны в пункте 1. Последовательно хроматографируют стандартный и испытуемый растворы, проводя детектирование при 550 нм. Операцию повторяют не менее 2 раз. Время удерживания витамина В12 около 5 мин.

Методика 2

подвижная фаза: динатрия гидрофосфата безводного раствор 1 % (рН 3,5) – метанол (70:30).

Приготовление стандартного раствора. Готовят раствор стандартного образца цианокобаламина в воде с концентрацией около 0,5 мкг/мл.

Приготовление испытуемого раствора. Растирают 10 таблеток (содержимое 10 капсул) и отбирают точную навеску порошка, эквивалентную примерно 10 мкг цианокобаламина (при анализе жидких или гелеобразных образцов отбирают точный объем или берут точную навеску с содержанием цианокобаламина, примерно равным его содержанию в одной дозе препарата). Добавляют 20,0 мл подвижной фазы и встряхивают в течение 5 мин. Полученный раствор фильтруют через фильтр с размером пор 0,5 мкм, отбрасывая первые 5 мл фильтрата (в случае жидких образцов раствор тщательно перемешивают).

Проведение анализа. Инжектируемый объем не менее 50 мкл. Остальные условия указаны в пункте 1. Последовательно хроматографируют стандартный и испытуемый растворы, проводя детектирование при 361 нм. Операцию повторяют не менее двух раз. Время удерживания витамина В12 около 5 мин.

Методика 3

определение методом спектрофотометрии. Готовят раствор препарата в воде с концентрацией 20 – 25 мкг/мл. Измеряют оптическую плотность полученного раствора на спектрофотометре в максимуме поглощения при длине волны 361 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.

Параллельно измеряют оптическую плотность раствора стандартного образца цианокобаламина.

В качестве раствора сравнения используют воду.

При анализе инъекционных растворов содержание цианокобаламина (X) в 1 мл препарата в микрограммах вычисляют по формуле:


где: А – оптическая плотность испытуемого раствора;

А0 – оптическая плотность раствора стандартного образца цианокобаламина;

а0 – навеска стандартного образца цианокобаламина (в пересчете на 100 % вещество), г;

V – объем препарата, взятый для анализа, мл.

При анализе субстанций содержание цианокобаламина (Х) в субстанции в процентах вычисляют по формуле:

где: А – оптическая плотность испытуемого раствора;

А0 – оптическая плотность раствора стандартного образца цианокобаламина;

С0 – концентрация раствора стандартного образца цианокобаламина (в пересчете на 100 % вещество), г/мл;

а – навеска цианокобаламина (в пересчете на 100 % вещество), г;

N – разведение испытуемой субстанции.

  1. Приготовлениераствора стандартного образцацианокобаламина.

Около 0,05 г (точная навеска) стандартного образца цианокобаламина помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 80 мл воды, взбалтывают 10 мин, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают (раствор А). 2,0 мл полученного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.

Срок годности раствора А при хранении в защищенном от света месте 1 мес.

  1. При отсутствии стандартного образца цианокобаламина можно использовать значение удельного показателя поглощения цианокобаламина при длине волны 361 нм, равное 207.

определение d-биотина

Приготовление подвижной фазы. К 1,0 г натрия перхлората прибавляют 75 мл ацетонитрила и 1 мл фосфорной кислоты; после растворения добавляют воду до объема 1 л и доводят значение рН до 4,5 добавлением натрия гидроксида раствора 0,1 М.

Приготовление стандартного раствора. Готовят раствор стандартного образца d—биотина, имеющий концентрацию около 3 мкг/мл.

Приготовление испытуемого раствора. Растирают 10 таблеток (содержимое 10 капсул) и отбирают точную навеску порошка, примерно эквивалентную 75 мкг d—биотина. Аналогичную навеску берут при анализе жидких или гелеобразных образцов. Навеску помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, добавляют 15 мл воды, нагревают на водяной бане при 60 °С в течение 5 мин, охлаждают до комнатной температуры, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.

Перед проведением анализа стандартный и испытуемый растворы фильтруют через фильтр с размером пор 0,5 мкм.

При анализе субстанции биотина испытуемый раствор готовят так же, как стандартный раствор.

Проведение анализа. Последовательно хроматографируют стандарт-ный и испытуемый растворы на колонке 250 ´ 4,6 мм, заполненной октилсилилсиликагелем с размером частиц 5 мкм, проводя детектирование при 200 нм. Остальные условия указаны в п. 1. Операцию повторяют не менее трех раз. Время удерживания d—биотина около 20 мин.

Титриметрическое определение витамина С

Растирают 10 таблеток (содержимое 10 капсул) и отбирают точную навеску порошка, примерно эквивалентную 0,1 г аскорбиновой кислоты. При анализе жидких или гелеобразных образцов берут аналогичную навеску. Навеску помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяют в 10 мл воды очищенной и 10 мл хлористоводородной кислоты 2 %, встряхивая в течение 10 мин. Объем полученного раствора доводят водой до метки, перемешивают и фильтруют; первые 10 мл фильтрата отбрасывают. 10,0 мл полученного раствора помещают в коническую колбу вместимостью 100 мл, прибавляют 1 мл хлористоводородной кислоты 2 %, 0,5 мл калия йодида раствора 1 %, 2 мл крахмала раствора 0,5 %, воду до общего объема 20 мл и титруют раствором калия йодата 0,00167 М до появления стойкого светло-синего окрашивания.

Параллельно проводят контрольный опыт.

1 мл калия йодата раствора 0,00167 М соответствует 0,8824 мг С6Н8О6 (аскорбиновой кислоты).

источник

Контрактное производство

Косметических средств, БАД к пище, фасовка пищевой продукции.

  • Вы здесь:
  • Качество
  • Методики и тесты
  • Метод определения количественного содержания аскорбиновой кислоты (витамина С)

Метод определения количественного содержания аскорбиновой кислоты (витамина С)

1. Определение содержания витамина С по ГФ XI п.9.«Государственная фармакопея СССР»

Метод основан на визуальном титровании с приготовлением контрольного раствора.

Точную навеску (драже, таблетки, сухие напитки и др.) количественно переносят в мерную колбу, доводят водой до метки, перемешивают и фильтруют. К отобранной пробе прибавляют раствор хлористоводородной кислоты, раствор калия йодида, раствор крахмала и титруют раствором калия йодата. В зависимости от количества израсходованного калия йодата рассчитывают содержание аскорбиновой кислоты.

2. Определение содержания витамина С по Р 4.1.1672-03 «Руководство по методам контроля качества и безопасности БАД к пище».

Для исследования объектов, дающих светлоокрашенные экстракты, применяют метод визуального титрования с использованием количественного окисления аскорбиновой кислоты раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия. Для других объектов, дающих окрашенные экстракты, используется методы потенциометрического титрования, спектрофотометрические и флуорометрические методы.

  • спектрофотометр с диапазоном измерения от 220 до 1100 нм
  • фотоэлектроколориметр с диапазоном измерения от 364 до 2 980 нм с коэффициентом пропускания от 100 до 1%;
  • весы лабораторные 2 класса точности;
  • РН- метр;
  • термостат;
  • мешалка магнитная;
  • другая аппаратура.

Аскорбиновая кислота: история синтеза

Витамин С (антискорбутный витамин, аскорбиновая кислота) получил название антицинготного, антискорбутного фактора, который предохраняет от развития цинги – болезни, как многие говорили, мореходов, в средние века принимавшей характер эпидемий. Долго не удавалось установить причину болезни и распознать её, и только в начале ХХ века, в 1907 — 1912 годах были получены экспериментальные доказательства, которые показали прямую зависимость между развитием заболевания и недостаточностью или полным отсутствием в пище аскорбиновой кислоты. Опыты и эксперименты исследователи проводили на морских свинках. Эти животные были выбраны потому, что как оказалось, они так же как и люди подвержены заболеванию цингой.

В 1933 году из подвала лаборатории политехнического института в Цюрихе во всеуслышание заявили о сенсационном открытии в химии — синтезе витамина С (L-аскорбиновой кислоты).

Исследователь польского происхождения, Тадеуш Рейхштейн (1897-1996), сначала при помощи десятиступенчатого химического процесса получил из глюкозы Z-ксилозу, а последнюю с помощью синильной кислоты превратил в витамин С. Для крупного производства метод был слишком сложным, а выход продукции слишком мизерным. В то же время витамин С по сравнению с другими витаминами особенно необходим человеку, причем в гораздо большем количестве.

Рейхштейн и его молодой коллега Грюсснер решили попробовать другой метод. Они хотели использовать сорбозу в качестве промежуточного продукта, но это оказалось также сложно. Однако в ходе экспериментов они наткнулись на наблюдение, сделанное в 1896 году французским химиком Габриэлем Бертраном: бактерии уксусной кислоты Acetobactersuboxydans превращают в сорбозу легко получаемый сорбит.

Рейхштейн совершил тогда необычный для химика того времени поступок: он, рассуждая как биотехнолог, купил у микробиологов чистую культуру ацетобактера. Но эти бактерии не хотели служить Рейхштейну.

К счастью, Бертран описал одну методику «улавливания» диких сорбозопроизводящих бактерий. 50 лет спустя Рейхштейн вспомнил это описание: «Возьми вино, добавь немного сахара и уксуса и оставь его в бокале. Эта смесь привлечет рой маленьких мушек, называемых дрозофилами (Drosophila). В кишечнике дрозофилы живут некие бактерии, и, когда мухи начинают пить смесь, немного бактерий попадает в жидкость, что приводит к выработке сорбозы».

Когда Рейхштейн планировал свой эксперимент, стояла поздняя осень, плодовые мушки исчезли. Но было еще тепло, и он не хотел ждать до следующего лета и решил попробовать.

«Вместо сахара я добавил в вино сразу сорбит, немного уксуса, как было указано, и еще немного растворенных дрожжей. Я поставил пять стаканов этого раствора на подоконник в подвале моей лаборатории, там, где проглядывало солнце. Была суббота. И я подумал: хорошо, если мушки прилетят, а если нет — я ничего не теряю. В понедельник, когда я вернулся, все высохло. Но два стакана были полны кристаллов. Мы внимательно их рассмотрели – это была чистая сорбоза! В одном из стаканов лежала утонувшая дрозофила. И от нее во все стороны простирались кристаллические нити сорбозы. Природные бактерии произвели сорбозу за два дня, чего купленные не смогли сделать и за шесть недель!»

И далее: «Из сорбозы действительно очень легко сегодня произвести витамин С граммами, но можно заранее сказать, что есть возможность производить и тонны. Я думаю, мы получили 30—40 грамм витамина С из 100 грамм глюкозы. Невероятно!»

Безусловно, научные открытия всегда будут потрясать нас, но иногда не менее удивительно и то, каким образом они были сделаны!

Совсем маленькая тогда фирма Roche из Цюриха купила у Рейхштейна лицензию на производство. Он немного переживал из-за того, что его метод не совсем «химический».

Рейхштейн острил: «. нравится вам это или нет, но по-другому я не смог. Эта бактерия — единственный «лаборант», который может получить 90-% выход сорбозы из сорбита. Никакому человеку это не под силу! И это за два дня абсолютно без ничего, из воздуха. Нужно только немножко подкормить их дрожжами».

На протяжении многих лет фирма Hoffmann La Roche была крупнейшим в мире производителем витамина С. Сейчас же 65% мирового производства приходится на долю китайских биотехнолоческих фирм, цена продукции у которых значительно ниже рыночной.

Тадеуш Рейхштейн получил в 1950 году Нобелевскую премию в медицине — правда, за его работу над кортизоном, гормоном надпочечников.

Физические свойства витамина С: кристаллический порошок, белого цвета, имеет кислый вкус, растворим в спирте и легко растворим в воде.

Аскорбиновая кислота (Acidum ascorbinicum) (С6Н8 О6): применение и свойства

Аскорбиновая кислота, витамин С или L-аскорбиновая кислота входит в состав многих БАД к пище выпускаемых на контрактном предприятии ООО «КоролёвФарм».

Аскорбиновая кислота — одно из основных веществ в рационе человека, необходимое для нормального функционирования всех систем организма в целом, и в том числе костной и соединительной ткани. Витамин С, как известно, не синтезируется в организме человека, в отличие от многих животных. Предположение генетиков следующее: в процессе эволюции, около 25 милилонов лет назад, человек утратил способность к синтезу витамина С. Этим и объясняется потребность выпуска БАД к пище, в состав которых входит аскорбиновая кислота. Их основное назначение — восполнить запасы витамина С в организме

Аскорбиновая кислота — органическое соединение, являющееся родственным глюкозе. Биологически активным является изомер — L-аскорбиновая кислота, который и принято называть витамином C.

В природе витамин С входит в состав многих лекарственных растений, содержится в овощах и фруктах, хорошо всасывается в желудочно-кишечном тракте и поступает в кровь. В дальнейшем аскорбиновая кислота и продукт ее окисления – дегидроаскорбиновая кислота – участвуют в биологических окислительно-восстановительных реакциях организма. Аскорбиновая кислота обладает антиоксидантным и антирадикальным свойствами, что обуславливает торможения процесса перекисного окисления белков и липидов и других компонентов клеток и их защиту от повреждения. С этим связаны мембраностабилизирующиие эффекты витамина С, и соответственно его иммуномодулирующее действие.

Витамин С стимулирует рост, участвует в обмене аминокислот, тканевом дыхании, способствует усвоению железа, улучшает функции печени, повышает сопротивляемость организма к инфекциям и интоксикациям, в том числе химическими веществами, обеспечивает устойчивость организма охлаждению, перегреванию и кислородному голоданию. Одна из исключительно важных функций — активирующее действие L-аскорбиновой кислоты на синтез кортикоидных гормонов в коре надпочечников, которые ответственны за адаптационные реакции организма. За счёт стимуляции адаптивных реакции организма витамин С и обладает антистрессовым действием.

Витамин необходим и для функциональной интеграции сульфидгидрильных групп ферментов, служащих для образования и созревания коллагена, а так же и для внутриклеточного структурного вещества, важного для формирования кожи, хрящей, хрусталика глаза, коллагеновых волокон сосудов, костной ткани, зубов и способствует заживлению ран. Поэтому витамин С и обладает капилляроукрепляющим эффектом, а так же стабилизирующим влиянием на соединительную ткань различных структур организма и в том числе стенок сосудов. Укрепляя стенки сосудов, нормализуя их проницаемость, витамин С проявляет антигемморагическое и противовоспалительное действие при капилляропатии (хрупкости, ломкости и истончённости стенок сосудов) различной этиологии.

Оптимальная потребность в аскорбиновой кислоте составляет:

  • дети первого года жизни — 30-40 мг,
  • беременные и кормящие женщины — 70-80 мг,
  • взрослый человек 55 — 108 мг.

Курящих людей, также как и у людей, проживающих в неблагоприятных экологических условиях (например, вблизи промышленных зон), должны питаться продуктами с высоким содержанием аскорбиновой кислоты, а так же восполнять недостаток с помощью БАД содержащие витамин С и другие антиоксиданты.

L-Аскорбиновая кислота является очень нестойким соединением. Разлагается при воздействии высокой температуры, а так же при соприкосновении с металлами. Длительное вымачивание овощей приводит к потере витамина С. Он переходит в воду и окисляется за короткий промежуток времени. При хранении продуктов растительного происхождения содержание витамин C быстро разрушается. В течение 2 — 3 месяцев хранения, как правило, у большинства ягод, корнеплодов, овощей и фруктов содержание витамин С уменьшается наполовину. В зимний период времени витамин С сохраняется в свежей и квашеной капусте на 35% больше, чем в других фруктах и овощах. Не выдерживает кулинарной обработки, при варке и жарении разрушается до 90% витамина С.

При варке картофеля очищенного, погруженного заранее в холодную воду и дальнейшем нагреве, разрушается от 30% до 50% витамина, а погруженного сразу в горячую воду от 25% до 30%. При варке овощей в супе теряется до 50%. Из проведённых исследований следует, что для сохранения витамина С при кулинарной обработке, овощи для варки не следует нагревать постепенно, а необходимо класть в кипящую воду.

L-Аскорбиновая кислота легко переходит в воду, даже без термического воздействия, поэтому варка овощей в кожуре, что препятствует разрушению и уменьшает потери витамина вдвое. Современная система питания, т.е. постоянная кулинарная обработка овощей и фруктов, отказ от сыроедения во многом служит необходимостью обязательного применения БАД с высоким содержанием антиоксидантов, в том числе витамина С.

При недостатке витамина С в организме развивается гиповитаминоз, что приводит к достаточно резкому снижению иммунитета, гемморагиям, то есть локальным кровоизлияниям и далее к цинге. Возможно появление и других симптомов: кровоточивость и воспаление десен, выпадение зубов, появление синяков от незначительного физического воздействия, что говорит о хрупкости и ломкости сосудов, длительное заживление ран, выпадение и потеря волос, сухость кожных покровов, раздражительность, общая слабость и болезненность, потеря ощущения комфорта в социальной среде и возникновение депрессии.

источник