способ анализа гуминовых кислот пелоидов

Формула изобретения

Способ анализа гуминовых кислот пелоидов, включающий спектрофотометрическое определение щелочного раствора гуминовых кислот, отличающийся тем, что обработку образца проводят 0,05 М раствором натрия гидроксида в течение 4 ч на водяной бане, затем доводят рН раствора до 10,0, перед спектрофотометрическим определением анализируемую пробу разводят дистиллированной водой и измеряют оптическую плотность раствора в области значений 310-800 нм, при этом качественной характеристикой являются максимумы поглощения при 350 нм и 390 нм, а для количественной оценки гуминовых кислот проводят определение при длине волны 350 нм с использованием калибровочного графика.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской технологии, фармакологии, и может быть использовано для стандартизации биологически активной субстанции на основе гуминовых кислот пелоидов.

В настоящее время в различных областях сельского хозяйства, промышленности, медицины широко используются препараты на основе гуминовых кислот, но не существует стандарта для оценки их качественной и количественной идентификации. Это способствует тому, что под названием «гуминовые» используются разнообразные препараты, содержащие минимальное количество гуминовых веществ или прогуминовые соединения.

Известна идентификация по совокупности признаков, но эти методы относятся к гуминовым кислотам таких биогеохимических объектов, как каменные угли, почвы [1], в которых гуминовые кислоты формируются и существуют в окислительных условиях.

Существуют способы идентификации гуминовых кислот пелоидов по следующим параметрам: элементный состав (содержание углерода, водорода, азота, кислорода); характер ИК-спектров, содержание бензолполикарбоновых кислот, значение коэффициентов экстинкции при определенных длинах волн (Е₄:Е₆) [2].

Недостатком такого подхода является использование дорогостоящего оборудования, участие специалистов разного профиля, длительность во времени.

Известна методика спектрофотометрического определения гуминовых кислот в лечебных грязях [3], где в качестве аналитического показателя используется полоса поглощения с длиной волны 465 нм.

Недостатком данного метода является то, что в щелочную вытяжку, которую предлагает автор для анализа, переходят все фракции гуминовых веществ (фульвокислоты, гиматомелановые кислоты, гуминовые кислоты). Неоднозначность их количественного соотношения в различных биообъектах делает проблематичным возможность использования коэффициента цветности в качестве диагностического признака. Проведенные нами исследования гуминовых кислот, выделенных из низкоминерализованных иловых сульфидных грязей, свидетельствуют о том, что длина волны 465 нм не является самой чувствительной для указанных соединений.

Данный способ является наиболее близким к изобретению по сущности и выбран в качестве прототипа.

Задачей изобретения является создание нового способа качественного и количественного анализа гуминовых кислот пелоидов с использованием наиболее чувствительной длины волны спектра.

Исследуемая субстанция является очищенным экологически чистым препаратом, минерализация которого не превышает 1%, содержание тяжелых металлов не более 3,0·10^-4%. Это темно-коричневое, почти черное, чешуйчатое твердое вещество, без запаха и вкуса, не растворимо в воде, этаноле, диэтиловом эфире, бензоле, хлороформе, ацетоне; растворимо в водных растворах щелочей через стадию набухания. Гуминовые кислоты являются природным компонентом лечебных грязей, безвредны для организма, не вызывают побочного действия, аллергических реакций.

Изучение острой токсичности гуминовых кислот было проведено на половозрелых крысах линии Wistar массой 180-200 г. Наблюдение за животными проводили в течение 14 суток. Введение «per os» от 0,5 г/кг до 15 г/кг не вызывало токсического эффекта. Внутримышечное введение от 1 мг/кг до 20 мг/кг также не вызывало гибели животных. Введение большего количества действующего вещества не удается осуществить практически и является необоснованным.

Биологическая активность гуминовых кислот пелоидов доказана «in vitro» на ферментах ЛДГ и МДГ, на клетках крови, сперматозоидах; «in vivo» - в моделях острого и хронического воспаления.

Технический результат заявляемого изобретения достигается тем, что гуминовые кислоты пелоидов переводят в гумат натрия растворением в 0,05 М растворе натрия гидроксида. Приготовление раствора состоит из следующих операций: в мерную колбу на 50 мл отвешивают точную навеску (примерно 0,01 г) образца, отмеривают 20 мл 0,05 М раствора натрия гидроксида и оставляют до полного растворения на водяной бане. Из полученного раствора берут аликвотную часть, доводят рН до 10. Технический результат обеспечивается спектрофотометрированием в области значений 310-800 нм, при этом качественной характеристикой служат максимумы поглощения при 350 и 390 нм (фиг.1); количественное определение проводят при длине волны 350 нм с использованием калибровочного графика (фиг.2).

Изобретение иллюстрируется следующим примером. Навеску 0,0100 г тщательно измельченного порошка гуминовых кислот помещают в мерную колбу на 50 мл, добавляют 20 мл 0,05 м раствора гидроксида натрия, доводят дистиллированной водой до метки. Полученный исходный раствор количественно переносят в конические колбы и помещают на 4 часа в водяную баню. Далее из полученного раствора берут пипеткой Мора 10 мл, помещают в мерный стакан и доводят рН до значения 10 раствором 0,05 м гидроксида натрия. рН фиксируют с помощью стеклянного электрода на иономере «Анион 4100». Затем раствор количественно переносят в мерную колбу на 25 мл и доводят дистиллированной водой до метки, измеряют оптическую плотность на фотоколориметре КФК-3 с использованием кюветы с толщиной 3,06 мм в диапазоне 310-800 нм. Результаты приведены в таблице 1.

Как видно в области значений 320-400 нм присутствуют две полосы поглощения с максимумами при 350 и 390 нм, которые и берут для качественной идентификации гуминовых кислот пелоидов.

Для количественного определения гуминовых кислот с целью построения калибровочного графика из исходного раствора гуминовых кислот берут объемы растворов с шагом 0,1 мл, доводят дистиллированной водой объема 10 мл и фотометрируют. Результаты измерения оптической плотности приведены в таблице 2; калибровочный график - на фиг.2.

Заявляемый способ позволяет провести качественный и количественный анализ субстанции на основе гуминовых кислот в течение 15 минут, не считая времени пробоподготовки, которое составляет в среднем 2,5-3,0 часа.

Заявляемый способ по сравнению с известными обладает более низкой себестоимостью, меньшими трудозатратами, более высокой точностью, чувствительностью и воспроизводимостью.

Источники информации

1. Орлов Д.С. Элементный состав и степень окисленности гуминовых кислот / Гуминовые вещества в биосфере. - М.: Наука, 1993.

2. А.И.Агапов, Н.П.Аввакумова, Е.К.Баталова. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физкультуры. - 1999. - №2. - С.74-77.

3. Косьянова З.Ф., Шинкаренко А.Л. Спектрофотометрическое определение содержания гуминовых кислот в лечебных грязях. // Труды VII Всесоюзного семинара «Органическое вещество в современных и ископаемых осадках». - Ташкент, 1982.

Таблица 1 Оптическая плотность 0,008% раствора гумата натрия при рН 10,00 (d=3,06, =310-800 нм)
(нм)	Оптич. плотность	(нм)	Оптич. плотность
310	0,197	420	0,415
320	0,445	440	0,363
330	0,611	460	0,320
340	0,650	500	0,242
350	0,658	550	0,175
360	0,618	600	0,124
370	0,540	650	0,08
380	0,544	700	0,058
390	0,580	800	0,05
400	0,480

Таблица 2 Оптическая плотность растворов гумата натрия (рН 10,00, d=5,08, =350 нм)
№	Объем ГК исходный	Общий объем	(г/100 г раствора) 10-3	Оптическая плотность
1	0,1	10	0,2	0,123
2	0,2	10	0,4	0,242
3	0,3	10	0,6	0,263
4	0,4	10	0,8	0,351
5	0,5	10	1,0	0,548
6	1	10	2,0	0,749
7	1,5	10	3,0	0,833
8	2,0	10	4,0	0,853
9	2,5	10	5,0	0,850