Способ потенциометрического определения антиоксидантной/оксидантной активности с использованием комплексов металлов

Авторы патента:

Иванова Алла Владимировна (RU)

Герасимова Елена Леонидовна (RU)

Кравец Ирина Анатольевна (RU)

Матерн Анатолий Иванович (RU)

G01N27/26 - путем определения электрохимических параметров; путем электролиза или электрофореза (определение коррозионной стойкости G01N 17/00; путем разделения на составные части с использованием адсорбции, абсорбции или подобных процессов или с использованием ионного обмена, например хроматографии G01N 30/00; иммуноэлектрофорез G01N 33/561; электрохимические процессы и аппараты вообще B01J; стандартные элементы H01M 6/28)

Владельцы патента RU 2532406:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" (RU)

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 антиоксидантной/оксидантной активности природных, синтетических и биологических объектов для исследования антиоксидантных/оксидантных свойств веществ и продуктов, контроля состава пищевых продуктов, диагностики заболеваний. Сущность заявляемого способа заключается в том, что определение антиоксидантной/оксидантной активности проводят по разности потенциалов, один из которых измеряется после прохождения химической реакции между антиоксидантами/оксидантами анализируемого вещества и используемым реагентом, а второй - после следующей добавки раствора реагента или анализируемого вещества. Изобретение обеспечивает повышение точности, достоверности и воспроизводимости результатов, увеличение экспрессности анализа, расширение круга анализируемых веществ, используемых реагентов и растворителей. 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 6 пр.

Известен способ количественного определения оксидантов и/или антиоксидантов в коже [Международная публикация WO/1996/013193], заключающийся в определении потенциала тестового раствора, содержащего FeCl₃ или комплекс ADP-Fe(III) для определения антиоксидантов и систему I₂/Nal для определения оксидантов, введенного в контакт с кожей.

К недостаткам данного способа можно отнести то, что в тестовом растворе используются только водные среды, что не позволяет анализировать широкий круг важных органических антиоксидантов и оксидантов. Кроме того, используется кислый раствор (pH=2), что не моделирует реальные процессы, происходящие в организме в нейтральной среде. Измеряется только одно значение потенциала, которое зависит от множества факторов и не дает достоверной информации о количестве антиоксидантов/оксидантов, т.к. не учитывается исходное состояние системы. Также результат измерения выражают в виде потенциала. Не оценивается собственно величина оксидантной и/или антиоксидантной активности, что усложняет интерпретацию получаемых результатов. Также использование системы I₂/Nal снижает достоверность получаемых результатов из-за повышенной летучести I₂.

Известен способ определения антиоксидантов в растворе [Международная публикация US 6177260 B1], основанный на использовании в качестве окислителя комплекса Fe(III)-трипиридилтриазина, который при взаимодействии с антиоксидантами восстанавливается до Fe(II)-трипиридилтриазина, окрашенного в синий цвет (максимум поглощения при 593 нм).

Недостатком этого способа является то, что метод является не чувствительным к сульфгидрильным SH-содержащим антиоксидантам, таким как глутатион и цистеин, являющимся одним из основных звеньев антиоксидантной системы защиты организма, поэтому метод не позволяет оценить суммарное содержание антиоксидантов в исследуемом объекте. Кроме того, в способе используется также кислый раствор, что не моделирует реальные процессы, происходящие в организме в нейтральной среде.

Наиболее близким решением служит способ определения оксидантной/антиоксидантной активности растворов (RU 2235998), заключающийся в том, что предварительно готовят исходный раствор, в который вводят медиаторную систему, содержащую одновременно окисленную и восстановленную формы реагента, а оценку оксидантной/антиоксидантной активности проводят по изменению окислительно-восстановительного потенциала раствора, определенного до и после введения в исходный раствор анализируемого вещества.

К недостаткам данного способа можно отнести то, что в данном способе в качестве медиаторной системы могут быть Ox/Red пары химических элементов или соединений. Использование одновременно двух форм системы существенно усложняет выбор компонентов медиаторной системы, которые необходимо варьировать в зависимости от круга анализируемых соединений, особенно в апротонных средах для анализа органических соединений. Кроме того, при предложенном алгоритме не учитывается влияние матрицы изучаемого объекта на изменение потенциала системы. Также в данном способе в органических растворителях предлагается применять систему ферроцен/феррициний, использование которой несмотря на хорошую обратимость крайне затруднительно из-за неустойчивости ионов феррициния. И как было отмечено, использование системы I₂/I^- снижает точность получаемых результатов.

Задачей, решаемой данным изобретением, служит повышение точности, достоверности и воспроизводимости результатов, увеличение экспрессности анализа, расширение круга используемых реагентов и растворителей, анализируемых веществ.

Задача решается тем, что в качестве реагента используют только одну окисленную или восстановленную форму металла в составе комплексного соединения. Таким образом, расширяется круг используемых реагентов и круг исследуемых объектов в различных растворителях. Благодаря тому, что концентрация исходного раствора окисленной/восстановленной формы значительно больше концентрации антиоксидантов/оксидантов в исследуемом образце, химическая реакция протекает быстро и устанавливается равновесие между избытком окисленной/восстановленной формы металла в составе комплексного соединения и образовавшейся восстановленной/окисленной формой комплекса металла. За счет быстрого протекания реакции и быстрого установления равновесия в растворе увеличивается экспрессность анализа. Измерение потенциала проводится после прохождения химической реакции между антиоксидантами/оксидантами анализируемого вещества и используемым реагентом и последующей добавки раствора реагента или анализируемого вещества, что также приводит к увеличению экспрессности анализа. Анализ проводится путем введения двух последовательных добавок сначала анализируемого вещества в раствор реагента, а затем добавки также раствора анализируемого вещества или реагента. Таким образом, это позволяет учесть влияние матрицы сложных объектов на изменение потенциала и повысить воспроизводимость, точность, достоверность. Также в случае второй добавки реагента, а не анализируемого вещества, значительно экономится объем исследуемого объекта в тех случаях, когда это необходимо.

Сущность заявляемого способа заключается в том, что определение антиоксидантной/оксидантной активности проводят по разности потенциалов, один из которых измеряется после прохождения химической реакции между антиоксидантами/оксидантами анализируемого вещества и используемым реагентом, а второй - после следующей добавки реагента или анализируемого вещества.

В качестве реагента может быть использована окисленная форма металла в составе комплексного соединения. В этом случае антиоксиданты в составе анализируемого вещества реагируют с окисленной формой реагента. Определение проводят по двукратной добавке анализируемого вещества. Антиоксидантную активность в этом случае рассчитывают по формуле:

$A O A = \frac{C (h - α_{А О А})}{h \cdot (1 - α_{А О А})}$ ,

где AOA - антиоксидантная активность, М-экв;

C - концентрация окисленной формы реагента в исходном растворе, М;

α_АОА=10^(E ₁ ^-E ₂ ^{)·n·F/R·T·2,303}

E₁ - потенциал, измеренный после введения первой добавки раствора анализируемого вещества, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения второй добавки раствора анализируемого вещества, B;

h - отношение общего объема добавленного раствора к объему первой добавки раствора.

Если объем анализируемого вещества ограничен, определение проводят по однократной добавке анализируемого вещества и последующей добавке реагента. Антиоксидантную активность в этом случае рассчитывают по формуле:

$A O A = \frac{C \cdot (1 - α_{A O A}) - α_{A O A} \cdot C^{'} \cdot h}{(1 - α_{A O A})}$ ,

где АОА - антиоксидантная активность, М-экв;

C - концентрация окисленной формы реагента в исходном растворе, М;

α_AOA=10^(E ₁ ^-E ₂ ^{)·n·F/R·T·2,203}

E₁ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора анализируемого вещества, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора окисленной формы реагента, B;

C′ - концентрация окисленной формы реагента во второй добавке, М;

h - отношение объема второй добавки к общему объему раствора.

В качестве реагента может быть использована восстановленная форма металла в составе комплексного соединения. В этом случае оксиданты в составе анализируемого вещества реагируют с восстановленной формой реагента. Определение проводят по двукратной добавке анализируемого вещества. Оксидантную активность рассчитывают по формуле:

$O A = \frac{C (h - α_{O A})}{h \cdot (1 - α_{O A})}$ ,

где OA - оксидантная активность, М-экв;

C - концентрация восстановленной формы реагента в исходном растворе, М;

α_OA=10^(E ₁ ^-E ₂ ^{)·n·F/R·T·2,303}

E₁ - потенциал, измеренный после введения первой добавки раствора анализируемого вещества, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения второй добавки раствора анализируемого вещества, B;

h - отношение общего объема добавленного раствора к объему первой добавки раствора.

Если объем анализируемого вещества ограничен, то определение проводят по однократной добавке анализируемого вещества и последующей добавке реагента. Оксидантную активность в этом случае рассчитывают по формуле:

$O A = \frac{C \cdot (1 - α_{O A}) - α_{O A} \cdot C^{'} \cdot h}{(1 - α_{O A})}$ ,

где OA -оксидантная активность, М-экв;

C - концентрация восстановленной формы реагента в исходном растворе, М;

α_OA=10^(E ₁ ^-E ₂ ^{)·n·F/R·T·2,303}

Е₁ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора анализируемого вещества, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора восстановленной формы реагента, B;

C′ - концентрация восстановленной формы реагента во второй добавке, М;

h - отношение объема второй добавки к общему объему раствора.

Таким образом, в обобщенном виде антиоксидантную/оксидантную активность рассчитывают по формулам:

1) по двукратной добавке анализируемого вещества:

$A O A / O A = \frac{C (h - α_{A O A} / α_{O A})}{h \cdot (1 - α_{A O A} / α_{O A})}$ ,

где AOA - антиоксидантная активность, М-экв;

OA - оксидантная активность, М-экв;

C - концентрация окисленной/восстановленной формы реагента в исходном растворе, М;

α_AOA=10^(E ₁ ^-E ₂ ^{)·n·F/R·T·2,303}

α_OA=10^(E ₂ ^-E ₁ ^{)·n·F/R·T·2,303}

E₁ - потенциал, измеренный после введения первой добавки раствора анализируемого вещества, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения второй добавки раствора анализируемого вещества, B;

h - отношение общего объема добавленного раствора к объему первой добавки раствора;

2) по однократной добавке анализируемого вещества и последующей добавке реагента

$A O A / O A = \frac{C \cdot (1 - α_{A O A} / α_{O A}) - α_{A O A} / α_{O A} \cdot C^{'} \cdot h}{(1 - α_{A O A} / α_{O A})}$ ,

где AOA - антиоксидантная активность, М-экв;

OA- оксидантная активность, М-экв;

C - концентрация окисленной/восстановленной формы реагента в исходном растворе, М;

α_AOA=10^(E ₁ ^-E ₂ ^{)·n·F/R·T·2,303}

α_OA=10^(E ₂ ^-E ₁ ^{)·n·F/R·T·2,303}

E₁ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора анализируемого вещества, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора окисленной формы реагента, B;

C - концентрация окисленной/восстановленной формы реагента во второй добавке, M;

h - отношение объема второй добавки к общему объему раствора.

В качестве реагентов могут быть использованы комплексные соединения металлов переменной валентности с неорганическими лигандами, например K₃[Fe(CN)₆], K₄[Fe(CN)₆], K₃[Mn(CN)₆], K₄[Mn(CN)₆], K₃[Mo(CN)₈], K₄[Mo(CN)₈], [Fe(SCN)₃], [Fe(SCN)₂], также комплексные соли металлов переменной валентности с органическими лигандами, например тетраэтиламмония гексацианоферрат (III), тетраэтиламмония гексацианоферрат (II), тетрабутиламмония гексацианоманганат (III), тетраэтиламмония тетрахлороферрат (III), тетраэтиламмония тетрахлороферрат (II), Fe(II)-PDT, Fe(II)-TPTZ, Fe(III)-TPTZ, дикетонаты железа, никеля, кобальта. В качестве растворителей используются гидрофильные, гидрофобные и смешанные растворители.

В качестве протонных растворителей могут быть использованы вода, спирты и др., в качестве апротонных: хлороформ, ацетонитрил, гексан, ацетон и различные эфиры. Также может быть использована смесь растворителей.

Рабочий электрод может быть изготовлен из платины, золота стеклоуглерода.

Электродом сравнения в водных растворах может служить стандартный хлорсеребряный электрод, в органических растворителях - двуключевой хлоридсеребрянный электрод, первая емкость которого заполнена водой, содержащей хлорид-ионы, вторая емкость - органическим растворителем, например ацетонитрилом, содержащим, например, перхлорат лития или тетраэтиламмония тетрафторборат. В органических средах также может быть использован электрод первого рода Ag/AgNO₃ в органическом растворителе.

Указанные отличия существенны. Использование в качестве реагента одной окисленной или восстановленной формы металла в составе комплексного соединения позволяет расширить круг используемых реагентов и круг исследуемых объектов в различных растворителях. Концентрация исходного раствора окисленной/восстановленной формы значительно больше концентрации антиоксидантов/оксидантов в исследуемом образце, поэтому химическая реакция протекает быстро и устанавливается равновесие между избытком окисленной/восстановленной формы металла в составе комплексного соединения и образовавшейся восстановленной/окисленной формой комплекса металла, что увеличивает экспрессность метода. Измерение потенциала проводится после прохождения химической реакции, что сокращает число измерительных стадий и также увеличивает экспрессность метода. Введение двух последовательных добавок раствора анализируемого вещества существенно повышает точность, достоверность и воспроизводимость результатов, что позволяет анализировать различные объекты со сложной матрицей.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ определения антиоксидантной/оксидантной активности в заявляемой совокупности признаков.

На фиг.1 представлена зависимость потенциала от времени при добавлении к [Fe(SCN)₃] двух добавок аскорбиновой кислоты в водной среде.

На фиг.2 представлена зависимость потенциала от времени при добавлении к [Fe(SCN)₂] двух добавок пероксида водорода в водной среде.

На фиг.3 представлена зависимость потенциала от времени при добавлении к [Fe(SCN)₃] аскорбиновой кислоты и последующей добавки [Fe(SCN)₃].

На фиг.4 представлена зависимость потенциала от времени при добавлении к [Fe(SCN)₃] зеленого чая и последующей добавки [Fe(SCN)₃].

На фиг.5 представлена зависимость потенциала от времени при добавлении к [Fe(SCN)₃] в хлороформе двух добавок раствора токоферола в хлороформе (электролит: 0,05М тетраэтиламмония тетрофторборат).

На фиг.6 представлена зависимость потенциала от времени при добавлении к [Fe(SCN)₃] в хлороформе двух добавок нерафинированного подсолнечного масла (электролит: 0,05М тетраэтиламмония тетрофторборат).

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

В 1 мл водного раствора, содержащего 0,01М [Fe(SCN)₃], опускают рабочий электрод и электрод сравнения и вносят 0,075 мл 0,02М аскорбиновой кислоты. Установившееся значение потенциала (E₁) составляет 446 мВ. Далее вносят вторую добавку 0,019 мл того же раствора аскорбиновой кислоты. Установившееся значение потенциала (E₂) составляет 412 мВ.

Изменение потенциала при этом происходит в результате протекания химической реакции в растворе:

n[Fe(SCN)₃]+AK=n[Fe(SCN)₂]+AK_OX,

где AK - аскорбиновая кислота, AK_OX - продукт окисления аскорбиновой кислоты.

Результаты измерений приведены на фиг.1. Антиоксидантную активность рассчитывают по формуле:

$A O A = \frac{C (h - α_{A O A})}{h \cdot (1 - α_{A O A})}$ ,

где AOA - антиоксидантная активность, М-экв;

C - концентрация окисленной формы реагента [Fe(SCN)₃] в исходном растворе, М;

α_AOA=10^(E ₁ ^-E ₂ ^{)·n·F/R·T·2,303};

E₁ - потенциал, измеренный после введения первой добавки раствора аскорбиновой кислоты, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения второй добавки раствора аскорбиновой кислоты, B;

h - отношение общего объема добавленного раствора к объему первой добавки раствора.

Расчет показывает, что с учетом разбавления AOA равна 0,04 М-экв, что соответствует наличию двух функциональных групп в молекуле аскорбиновой кислоты, определяющих ее антиоксидантные свойства, т.е. n равно 2, что соответствует действительности.

Пример 2

В 1 мл водного раствора, содержащего 0,01М [Fe(SCN)₂], в фосфатном буферном растворе опускают рабочий электрод и электрод сравнения и вносят 0,060 мл 0,01М раствора Н₂O₂. Установившееся значение потенциала (E₁) составляет 272 мВ. Далее вносят вторую добавку 0,060 мл того же раствора Н₂O₂. Установившееся значение потенциала (E₂) составляет 298 мВ.

Изменение потенциала при этом происходит в результате протекания химической реакции в растворе:

n[Fe(SCN)₂]+H₂0₂=n[Fe(SCN)₃]+H₂O_2Red,

где H₂O_2Red - продукты восстановления пероксида водорода.

Результаты измерений приведены на фиг.2.

Оксидантную активность в этом случае рассчитывают по формуле:

$O A = \frac{C (h - α_{O A})}{h \cdot (1 - α_{O A})}$ ,

где OA - оксидантная активность, М-экв;

C - концентрация восстановленной формы реагента [Fe(SCN)₂] в исходном растворе, М;

α_OA=10(^E ₁ ^-E ₂)^{·n·F/R·T·2,303};

E₁ - потенциал, измеренный после введения первой добавки раствора Н₂O₂, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения второй добавки раствора Н₂O₂, B;

h - отношение общего объема добавленного раствора к объему первой добавки раствора.

Расчет показывает, что с учетом разбавления OA равна 0,02 M-экв, что соответствует двухэлектронному восстановлению пероксида водорода.

Пример 3

В 5 мл водного раствора, содержащего 0,002М [Fe(SCN)₃], опускают рабочий электрод и электрод сравнения и вносят 0,1 мл 0,01375М аскорбиновой кислоты. Установившееся значение потенциала (E₁) составляет 442 мВ. Далее вносят 0,04 мл 0,025М [Fe(SCN)₃]. Установившееся значение потенциала (E₂) составляет 464 мВ.

Изменение потенциала при этом происходит в результате протекания химической реакции в растворе:

n[Fe(SCN)₃]+AK=n[Fe(SCN)₂]+АК_OX,

где AK - аскорбиновая кислота, АК_OX - продукт окисления аскорбиновой кислоты.

Результаты измерений приведены на фиг.3. Антиоксидантную активность в этом случае рассчитывают по формуле:

$A O A = \frac{C (h - α_{A}_{O A}) - α_{A O A} \cdot C^{'} \cdot h}{(1 - α_{A}_{O A})}$ ,

где AOA - антиоксидантная активность, М-экв;

C - концентрация окисленной формы реагента [Fe(SCN)₃] в исходном растворе, М;

α_AOA=10^(E ₁ ^-E ₂ ^{)·n·F/R·T·2,303};

E₁ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора аскорбиновой кислоты, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора окисленной формы реагента [Fe(SCN)₃], B;

C - концентрация реагента [Fe(SCN)₃] во второй добавке, M;

h - отношение объема второй добавки к общему объему раствора.

Расчет показывает, что AOA равна 0,027 М-экв, что соответствует наличию двух функциональных групп в молекуле аскорбиновой кислоты, определяющих ее антиоксидантные свойства, т.е. n равно 2, что соответствует действительности.

Пример 4

В 5 мл водного раствора, содержащего 0,002М [Fe(SCN)₃], опускают рабочий электрод и электрод сравнения и вносят 0,1 мл зеленого чая в качестве реального объекта, содержащего антиоксиданты. Установившееся значение потенциала (E₁) составляет 431 мВ. Далее вносят 0,04 мл 0,025М [Fe(SCN)₃]. Установившееся значение потенциала (E₂) составляет 455 мВ.

Результаты измерений приведены на фиг.4.

Антиоксидантную активность в этом случае рассчитывают по формуле:

$A O A = \frac{C \cdot (1 - α_{A}_{O A}) - α_{A O A} \cdot C^{'} \cdot h}{(1 - α_{A}_{O A})}$ ,

где AOA - антиоксидантная активность, М-экв;

C - концентрация окисленной формы реагента [Fe(SCN)₃] в исходном растворе, M; α=10^(E ₁ ^-E ₂ ^{)·n·F/R·T·2,303};

E₁ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора зеленого чая, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора окисленной формы реагента [Fe(SCN)₃], B;

C′- концентрация реагента [Fe(SCN)₃] во второй добавке, M;

h - отношение объема второй добавки к общему объему раствора.

Расчет показывает, что АОА равна 0,036 М-экв.

Пример 5

В 5 мл раствора, содержащего 0,01М [Fe(SCN)₃] в хлороформе и тетраэтиламмония тетрафторборат в качестве электролита, опускают рабочий электрод и электрод сравнения и вносят 0,25 мл 0,060 М раствора токоферола в хлороформе. Установившееся значение потенциала (E₁) составляет 469 мВ.

Далее вносят такое же количество токоферола. Установившееся значение потенциала (E₂) составляет 438 мВ.

Изменение потенциала при этом происходит в результате протекания химической реакции в растворе:

n[Fe(SCN)₃]+токоферол=n[Fe(SCN)₂]+токоферол_OX,

где токоферол_OX - продукт окисления токоферола.

Результаты измерений приведены на фиг.5.

Антиоксидантную активность рассчитывают по формуле:

$A O A = \frac{C (h - α_{A O A})}{h \cdot (1 - α_{A O A})}$ ,

где AOA - антиоксидантная активность, М-экв;

C - концентрация окисленной формы реагента [Fe(SCN)₃] в исходном растворе, M;

α_AOA=10^(E ₁ ^-E ₂ ^{)·n·F/R·T·2,303};

E₁ - потенциал, измеренный после введения первой добавки раствора токоферола, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения второй добавки раствора токоферола, B;

h - отношение общего объема добавленного раствора к объему первой добавки раствора.

Расчет показывает, что с учетом разбавления AOA равна 0,058 M-экв, что соответствует наличию одной функциональной группы в молекуле токоферола, определяющей его антиоксидантные свойства, что соответствует действительности.

Пример 6

В 5 мл раствора, содержащего 0,001М [Fe(SCN)₃] в хлороформе и тетраэтиламмония тетрафторборат в качестве электролита, опускают рабочий электрод и электрод сравнения и вносят 1 мл подсолнечного нерафинированного масла в качестве реального объекта, содержащего антиоксиданты. Установившееся значение потенциала (E₁) составляет 515 мВ. Далее вносят такое же количество нерафинированного масла. Установившееся значение потенциала (E₂) составляет 469 мВ.

Результаты измерений приведены на фиг.6.

Антиоксидантную активность рассчитывают по формуле:

$A O A = \frac{C (h - α_{A O A})}{h \cdot (1 - α_{A O A})}$ ,

где AOA - антиоксидантная активность, М-экв;

C - концентрация окисленной формы реагента [Fe(SCN)₃] в исходном растворе, М;

α_AOA=10^(E ₁ ^-E ₂ ^{)·n·F/R·T·2,303};

E₁ - потенциал, измеренный после введения первой добавки раствора нерафинированного масла, B;

E₂ - потенциал, измеренный после введения второй добавки раствора нерафинированного масла, B;

h - отношение общего объема добавленного раствора к объему первой добавки раствора.

Расчет показывает, что с учетом разбавления АОА равна 0,0022 М-экв.

1. Способ определения антиоксидантной/оксидантной активности раствора анализируемого вещества, включающий приготовление исходного раствора комплексного соединения и оценку антиоксидантной/оксидантной активности по электрохимическим параметрам раствора анализируемого вещества, отличающийся тем, что готовят исходный раствор, содержащий избыток окисленной/восстановленной формы реагента, вводят добавку раствора анализируемого вещества и измеряют окислительно-восстановительный потенциал раствора, затем вводят вторую добавку и измеряют окислительно-восстановительный потенциал раствора и в случае, если в качестве второй добавки используют раствор анализируемого вещества, то антиоксидантную/оксидантную активность рассчитывают по формуле:

где
АОА - антиоксидантная активность, М-экв;
ОА - оксидантная активность, М-экв;
С - концентрация окисленной/восстановленной формы реагента в исходном растворе, М;
;
;
Е₁ - потенциал, измеренный после введения первой добавки раствора анализируемого вещества, В;
Е₂ - потенциал, измеренный после введения второй добавки раствора анализируемого вещества, В;
h - отношение общего объема добавленного раствора к объему первой добавки раствора;
а в случае, если в качестве второй добавки используют раствор окисленной/восстановленной формы реагента, то антиоксид антную/оксидантную активность рассчитывают по формуле:

где
АОА - антиоксидантная активность, М-экв;
ОА - оксидантная активность, М-экв;
С - концентрация окисленной/восстановленной формы реагента в исходном растворе, М;
;
;
Е₁ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора анализируемого вещества, В;
Е₂ - потенциал, измеренный после введения добавки раствора окисленной формы реагента, В;
С′ - концентрация окисленной/восстановленной формы реагента во второй добавке, М;
h - отношение объема второй добавки к общему объему раствора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют воду, органические протонные и апротонные жидкости или их смесь.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве окисленной/восстановленной формы реагента используют К₃[Fe(CN)₆], К₃[Mn(CN)₆], К₃[Мо(CN)₈], Fe(SCN)₃], тетраэтиламмония гексацианоферрат (III), тетрабутиламмония гексацианоманганат(III), тетраэтиламмония тетрахлороферрат(III), Fe(III)-TPTZ, дикетонаты Fe(III), Ni(III), Co(III), К₄[Fe(CN)₆], К₄[Mn(CN)₆], K₄[Mo(CN)₈], [Fe(SCN)₂], тетраэтиламмония гексацианоферрат (II), тетраэтиламмония тетрахлороферрат(II), Fe(II)-PDT, Fe(II)-TPTZ, дикетонаты Fe(II), Ni(II), Co(II).

Изобретение относится к медицине и представляет собой реагент для детектирования глюкозы, содержащий фермент FAD-глюкозодегидрогеназу, фенотиазиновый или феноксазиновый медиатор, по меньшей мере один сурфактант, полимер и буфер.

Способ определения индолил-уксусной кислоты методом капиллярного электрофореза // 2517219

Настоящее изобретение относится к аналитической химии ауксинов, в частности к способам определения индолил-уксусной кислоты в верхушках концевых приростов побегов и листьев яблони, груши, сливы, черешни, винограда и проростков пшеницы.

Способ определения цинка // 2508539

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для определения цинка (II) в технических и природных объектах. Способ заключается в потенциометрическом титровании пробы комплексоном (III) с индикаторным электродом из металлического висмута с буферным раствором при рН 4,1 - 9,0.

Способ количественного определения никеля методом инверсионной вольтамперометрии на органо-модифицированном электроде // 2504761

Использование: для разработки методик анализа никеля в различных типах вод, эко- и биологических объектах, пищевых продуктах, продовольственном сырье, кормах и кормовых добавках.

Способ идентификации металлов и сплавов и устройство для его осуществления // 2501003

Использование: для анализа химических или физических свойств, элементного и фазового состава, марки, характера термической обработки металлов и сплавов в машиностроении, металлообработке и металлургической промышленности.

Способ определения общего фосфора методом капиллярного электрофореза // 2499989

Изобретение относится к аналитической химии фосфора, в частности к способу определения общего фосфора в сельскохозяйственном сырье и продукции переработки, и направлено на ускорение, совершенствование и повышение объективности количественного анализа.

Способ и прибор идентификации металла или сплава // 2499253

Использование: в материаловедении, криминалистике, ювелирном деле, а также гальванотехнике для определения состава изделий, выполненных из металлов или металлических сплавов, в том числе и имеющих металлические покрытия.

Способ измерения редокс потенциала биологических сред // 2497107

Изобретение относится к способу измерения редокс потенциала биологических сред и может быть использовано для мониторинга с целью получения диагностической информации о состоянии пациента.

Способ определения глюкозы, сахарозы, фруктозы // 2492458

Изобретение относится к аналитической химии сахаров, в частности к способам определения глюкозы, сахарозы, фруктозы в сельскохозяйственном сырье и продукции переработки, и направлено на ускорение, совершенствование и повышение объективности количественного анализа сахаров.

Способ определения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из капиллярно-пористых материалов // 2492457

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в строительных материалах и изделиях, а также в пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Устройство и способ для измерения усталостного состояния металлической конструкции // 2533346

Изобретение относится к области техники, которая может удаленно осуществлять мониторинг образования и роста трещин в металлических конструкциях. Устройство содержит оболочку, которая имеет магнитные ножки для прикрепления оболочки к ферромагнитной конструкции, по меньшей мере одну пару управляемых микропроцессором регуляторов напряжения, причем каждый регулятор напряжения имеет провод датчика к электрохимическому усталостному датчику, прикрепленному к конструкции, подлежащей анализу на наличие растущих трещин вследствие усталости металла в металлической конструкции, источник питания и заземление, при этом регулятор напряжения используется для осуществления мониторинга усталостного состояния металлической конструкции, при этом каждый регулятор напряжения электрически изолирован от остальной части электрической монтажной платы устройства и содержит аналого-цифровой преобразователь. Посредством регулятора напряжения прикладывают напряжение через упомянутые датчики во время циклической нагрузки и измеряют ток, проходящий через упомянутые датчики, и оцифровывают результат измерения для анализа усталостного состояния металлической конструкции. Технический результат: возможность предотвращения появление шумов и искажения данных при измерении. 5 н. и 29 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ совместного определения ионов cu(ii), pb(ii), fe(iii) и bi(iii) методом капиллярного зонного электрофореза // 2535009

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для одновременного определения содержания ионов Cu(II), Pb(II), Fe(III) и Bi(III) в различных матрицах. Техническим результатом изобретения является расширение перечня определяемых компонентов, разработка простого, чувствительного и экспрессного способа определения ионов переходных металлов в объектах окружающей среды, отходах промышленных производств, сложнооксидных материалах и других объектах методом капиллярного зонного электрофореза. Сущность изобретения: способ совместного определения ионов Cu(II), Pb(II), Fe(III) и Bi(III) методом капиллярного зонного электрофореза включает в себя предварительное комплексообразование компонентов пробы с этилендиаминтетрауксусной кислотой, ввод зоны пробы в немодифицированный кварцевый капилляр, заполненный фосфатным буферным электролитом, после зоны диглицилглицина, разделение компонентов при отрицательной полярности источника напряжения, прямое спектрофотометрическое детектирование при длине волны 260 нм, идентификацию и количественное определение каждого компонента по предварительно построенному градуировочному графику либо методом стандартных добавок. 4 ил.

Устройство для определения концентрации кислорода и водорода в газовой среде // 2536315

Устройство для определения концентрации кислорода и водорода в газовой среде относится к средствам измерительной техники и может быть использовано для контроля параметров газовых сред, в частности содержащих кислород и водород. Устройство состоит из канала (7), расположенного под углом к горизонту, входного сенсора водорода (2) и входного сенсора кислорода (3), расположенных во входной части полости канала (7), входного каталитически активного элемента (1), установленного в полости канала (7) над выходными сенсорами водорода (2) и кислорода (3), выходного сенсора водорода (5) и выходного сенсора кислорода (6), расположенных в полости канала (7) между входным (1) и выходным (4) каталитически активными элементами. Причем входной (2) и выходной (4) каталитически активные элементы выполнены из высокопористых ячеистых материалов с нанесенным на их поверхность платиновым покрытием. В качестве входного сенсора водорода (5) и выходного сенсора водорода (7) использованы твердоэлектролитные датчики концентрации водорода с керамическим чувствительным элементом, выполненным из кислородпроводящей керамики. Технический результат заключается в повышении быстродействия и чувствительности устройства, обеспечении защиты от ошибочных показаний устройства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Вольтамперометрический способ количественного определения бензойной кислоты // 2537168

Изобретение относится к области аналитической химии. Способ характеризуется тем, что электрохимически концентрируют бензойную кислоту на поверхности графитового электрода в течение 90 с при потенциале электролиза (-0,500) В на фоне 0,1 моль/л натрия гидрофосфата, затем регистрируют поляризационные кривые при линейной скорости развертки потенциала 25 мВ/с и по высоте пика в диапазоне потенциалов 0,5-1,6 В относительно хлорсеребряного электрода определяют концентрацию бензойной кислоты. Способ позволяет с высокой чувствительностью и экспрессностью определить бензойную кислоту в лекарственных препаратах. 3 пр., 6 табл.

Электрохимический процессор, его применение и способ сборки // 2540958

Изобретение относится к электрохимическому процессору, включающему: a) первый электрод и второй электрод, каждый из которых имеет первую и противоположно расположенную вторую поверхности, причем первый электрод и второй электрод имеют различные электродные потенциалы и физически отделены друг от друга в направлении оси X, b) электролит, который покрывает по меньшей мере часть первой поверхности первого электрода и часть первой поверхности второго электрода в направлении оси Y и электрически соединяет указанный первый электрод со вторым электродом. При этом по меньшей мере часть первой поверхности второго электрода, не покрытая электролитом, покрыта в направлении оси Y электроизоляционным материалом, который граничит с электролитом, причем активация электрохимического процессора содействует латеральному расслоению второго электрода и изоляционного материала, начиная с места контакта второго электрода и изоляционного материала, что обеспечивает канал между вторым электродом и изоляционным материалом. Кроме того, изобретение относится к применению этого электрохимического процессора и способу сборки такого электрохимического процессора. Настоящий процессор обеспечивает постоянное время реакции. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ контроля основных компонентов хлоралюминатного расплава // 2544307

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для автоматического или экспресс-анализа в лабораторных или промышленных условиях. Способ контроля основных компонентов хлоралюминатного расплава включает определение мольного соотношения этих компонентов в жидком хлоралюминатном расплаве потенцометрическим методом, при этом измерение разности потенциалов осуществляют между находящимися в электролите рабочим электродом из алюминия и алюминиевым электродом сравнения, который отделен диафрагмой от основного расплава и представляет собой сборку из керамического чехла и алюминиевой проволоки, погруженной в находящийся в чехле хлоралюминатный расплав, насыщенный по твердому хлориду калия, причем мольное соотношение основных компонентов в расплаве определяют по величине разности потенциалов между электродами с помощью заранее построенных градуировочных зависимостей в координатах «разница потенциалов - отношение концентраций хлорида калия к хлориду алюминия». Достигаемый при реализации изобретения технический результат заключается в компактности установки, дешевизне используемых материалов и простоте технологического оборудования, применяемого для реализации данного способа. 1 з.п. ф-лы, 2 пр., 2 ил.

Способ диагностики концентрации глюкозы, общего белка и электролитов в сыворотке крови методом поличастотного электроимпедансного анализа // 2548778

Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и предназначено для исследования глюкозы и общего белка в сыворотке крови. Способ предусматривает для исследования сыворотки крови применять биполярный метод поличастотной электроимпедансометрии с определением модульного значения импеданса (|Z|) и фазового угла (φ) на частотах 20, 98, 1000, 5000, 10000, и 20000 Гц переменного электрического тока малой мощности с помощью программно-аппаратного комплекса, оснащенного программой для ЭВМ «БИА-лаб Композитум», при этом проводят измерение в микрокамере объемом 50 мкл, при этом программа автоматически рассчитывает концентрацию общего белка, глюкозы, хлоридов и двухвалентных ионов в сыворотке крови на основании решения системы математических уравнений, а результат отображается на дисплее и может быть распечатан на принтере. Достигается повышение эффективности диагностики за счет устранения необходимости в применении химических реактивов, уменьшение времени выполнения исследования, снижение себестоимости и расширение показаний для применения метода. 3 пр.

Способ определения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из ортотропных капиллярно-пористых материалов // 2549613

Использование: для исследования процессов массопереноса и для определения коэффициентов диффузии растворителей в изделиях из ортотропных капиллярно-пористых материалов в строительной, химической и других отраслях промышленности. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из ортотропных капиллярно-пористых материалов заключается в создании в исследуемом образце равномерного начального содержания распределенного в твердой фазе растворителя, приведении плоской поверхности образца в контакт с источником дозы растворителя, измерении изменения во времени сигнала гальванического преобразователя, определении времени достижения максимума на кривой изменения ЭДС гальванического преобразователя и расчете коэффициента диффузии, импульсное воздействие на плоскую поверхность исследуемого изделия дозой растворителя осуществляют по прямой линии в заданном направлении ортотропного материала, выполняют электроды гальванического преобразователя в виде прямолинейных отрезков и располагают их с обеих сторон линии импульсного воздействия на прямых, параллельных линии импульсного воздействия и расположенных на одинаковом заданном расстоянии от нее, и рассчитывают искомый коэффициент по заданной формуле. Технический результат: обеспечение возможности повышения точности контроля и определения коэффициента диффузии в различных направлениях ортотропного капиллярно-пористого материала. 2 табл.

Устройство для неинвазивного потенциометрического определения оксидантной/антиоксидантной активности биологических тканей // 2552942

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 прибор для измерения потенциалов и двухсторонний электрод, выполненный в виде пластины с одинаковыми рабочими поверхностями, покрытыми электропроводящим гелем, содержащим медиаторную систему. Электроды закрепляют на биологической ткани таким образом, что одна рабочая поверхность, выполняющая роль измерительного электрода, находится в непосредственном контакте с биологической тканью через гель, вторая рабочая поверхность выполняет роль электрода сравнения. При этом электроды через гель контактируют друг с другом, а оксидантную/антиоксидантную активность определяют по формулам, используя разность конечного и начального потенциалов. Достигается упрощение, а также повышение точности и достоверности определения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 ил.

Способ определения общего азота методом капиллярного электрофореза // 2554799

Изобретение относится к аналитической химии азота, в частности к определению общего азота в сельскохозяйственном сырье и продуктах его переработки. Способ характеризуется тем, что предусматривает термическое кислотное разложение пробы растительного образца, кратное разбавление пробы до содержания аммонийного азота не более 1000 мг/дм3 и выполнение анализа методом капиллярного электрофореза в кварцевом капилляре, эффективной длиной 0,5 м, внутренним диаметром 75 мкм с получением электрофореграммы, причем общий азот определяют по содержанию аммонийного азота и остаточному содержанию нитрат- и нитрит- ионов, причем для определения аммонийного азота используют водный раствор ведущего электролита, содержащий бензимидазол, 18-краун-эфир-6, сульфат натрия при положительном напряжении на капилляре 12 кВ и длине волны детектирования - 254 нм, а для определения методом капиллярного электрофореза остаточного содержания нитрат- и нитрит-ионов применяют водный раствор ведущего электролита, содержащего хромат калия, уротропин и Трилон Б при отрицательном напряжении на капилляре 14 кВ и длине волны детектирования -254 нм. Достигается повышение экспрессности, достоверности и информативности анализа. 6 пр., 1 табл., 2 ил.