Высоких Технологий "ХимРар"
Скачать 1.19 Mb.
|
Результаты испытания йодированных белков на содержание молекулярного йода. Результаты измерения проб йодированных белков «Йодказеин» и «Биойод», проведённые по методике описанной выше выявили наличие 0,42 масс.% свободного йода в пробе белка «Йодказеин». В пробе йодированного белка «Биойод» йод в свободной молекулярной форме не обнаружен. Методика выполнения измерений (МУ 31-07/04) содержания йода в пищевых продуктах, продовольственном сырье, кормах и продуктах их переработки, лекарственных препаратах, витаминах, БАДах, биологических объектах (моча) методом инверсионной вольтамперометрии. Методика выполнения измерений разработана в лаборатории приборов вольтамперометрического анализа химико-технологического факультета Томского политехнического университета и ООО «НПП Томьаналит» и аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563. Методика определения согласовывается и не противоречит описанию методике вольтамперометрического детектирования йодид-ионов ГОСТ Р 53751-2009 на молочные продукты и продукты детского питания на молочной основе, а также вольтамперометрическому определению йода в пищевых продуктах МУК 4.1.1187-03. Определение иодид-ионов методом инверсионной вольтамперометрии проводили на ртутно-плёночных и серебряных электродах. Сущность метода заключается в предварительном электроконцентрировании иодид-ионов на поверхности электрода при постоянном потенциале в виде малорастворимого соединения (иодида ртути или иодида серебра) и последующем электрорастворении осадка с поверхности электрода. Обеспечить удовлетворительную воспроизводимость результатов на серебряных электродах удается только при сложной регенерации поверхности, которая обычно включает в себя стадии механической, химической и электрохимической обработки. В данном исследовании в качестве индикаторного электрода использовали ртутно-пленочный электрод (РПЭ). Методика включает в себя предварительную подготовку проб путем минерализации и последующий анализ водного раствора минерализованной пробы методом катодной инверсионной вольтамперометрии. Пробоподготовка Разработаны и апробированы две методики пробоподготовки йодированных белков для последующего вольтамперометрического определения йодид-ионов: - микроволновой минерализации действием смеси концентрированных HNO3 и H2O2 в кварцевом реакторе закрытого типа на микроволновой системе CEM Discovery - «мокрого» щелочного озоления с добавками навески пробы йодированного белка на нагревателях (электрическая плита, муфельная печь) открытого типа. Предварительная пробоподготовка в первом случае заключалается в растворении пробы йодированного белка в воде в соответствии с техническим условиями на каждый йодированный белок при незначительном нагреве до 60 ˚С и перемешивании. Далее раствор белка переносят в герметичный кварцевый реактор для термообработки микроволновым способом. В сосуд для минерализации объёмом 10 мл. вносили 3 мл. концентрированной HNO3 и 1 мл. концентрированной H2O2. Реактор герметично закрывался крышкой и помещался в зону для микроволновой обработки. Температура и давление в реакционной зоне контролировались аппаратно (рис.1) в интервале температур 160-180 ˚С и давления 10-17 атм. Время обработки рекомендовано в интервале 30-35 мин и зависит от матричных эффектов связывания. После реактор охлаждали, раствор после минерализации испытывали методом постояннотоковой вольтамперометрии на общее валовое содержание йодид-ионов в соответствии с методическим указанием МУ 31-07/04.  Рис.4. Микроволновая минерализация проб йодированных белков в окислительной смеси HNO3-H2O2. Подготовка проб в случае «мокрого» щелочного озоления включает следующие операции: первичную оценку содержания несвязанного йодид-иона, окклюдированного в белковой матрице и суммарное валовое содержание йода после муфельного щелочного озоления этой же пробы. Для этого перед анализом пробу образца навеской 0,1-0,2 г., взвешенной на аналитических весах с точностью 0,0002 г, помещают в кварцевый стаканчик (фарфоровый тигель), вместимостью 25 см3, добавляют (4-5) см3 раствора калия гидроокиси концентрации 10 % массовых и оставляют на 30 минут. Добавляют 15 см3 бидистиллированной воды, тщательно перемешивают раствор до полного растворения образца. Для анализа берут аликвоту пробы не более 0,01 мл. Далее в кварцевый стаканчик после предварительной подготовки и первичной оценки несвязанного йода добавляют 1 см3 раствора калия гидроокиси концентрации 10 % массовых и выпаривают на электроплитке при температуре 120 ˚С в течение 40-60 минут, накрыв стаканчик фильтровальной бумагой. Затем выдерживают стаканчики в муфеле или в камере озоления печи 30–40 минут при 550 ˚С. Полного разрушения органических веществ можно достигнуть таким озолением пробы, но при этом возможно улетучивание йода. Для предотвращения потерь предварительно пробу выдерживали с 10 % раствором гидроксида калия в течение более длительного времени (1-2 ч.). После этого раствор также выпаривают до сухих солей и выдерживают в муфельной печи при температуре 480 ˚С 15 минут. Для ускорения процесса разложения к пробе добавляют раствор нитрата калия 1 моль/дм3, выпаривают и снова выдерживают в муфельной печи при той же температуре. Недостатком этого способа является длительность – до 3 часов, а также возможность загрязнения пробы используемыми реактивами. Данный подход двухкратной обработки одной навески пробы позволяет двумя независимыми способами минерализации - микроволновым и муфельным - установить методом катодной ИВА содержание несвязанного свободного и органически связанного ковалентного йода в аналитически определяемой форме йодид-ионов. Таким образом, в процессе минерализации пробы и последующем ультрафиолетовом облучении раствора минерализованной пробы переводят все формы йода в иодид-ионы. Эффективность применения каждого из методов пробоподготовки (микроволнового и муфельного) оценивали по возможности получения воспроизводимого аналитического сигнала, обеспечивающего количественную оценку содержания общего йода в пробе. Правильность оценки проверяли методом «введено-найдено» при введении в анализируемый раствор аттестованной смеси ГСО. Методика измерения Иодид-ионы концентрируют на серебряном модифицированном или ртутно-плёночном электродах в виде малорастворимого осадка с последующим катодным восстановлением осадка при линейном изменении потенциала. Возникающий при этом катодный пик при потенциале минус (0,4±0,05) В для серебряного электрода модифицированного и минус (0,3±0,05) В для ртутно-плёночного электрода является аналитическим сигналом. Содержание иодид-ионов в растворе подготовленной пробы определяется по методу добавок аттестованной смеси иодид-ионов. Измерения проводили на компьютеризированном вольтамперометрическом анализаторе ТА-4 производства ООО НПП «Томьаналит» (г.Томск) с встроенной УФ-лампой (λ=185-260 нм; Р=20 Вт) и трехэлектродной электрохимической ячейкой: вспомогательный электрод и электрод сравнения - хлоридсеребряный электрод (в 1 М KCl). Индикаторный РПЭ готовили «механическим» нанесением плёнки ртути или путем электролитического осаждения ртути в режиме заданного тока на серебряную проволоку диаметром 1,1 мм и длиной 8-9 мм, запрессованную в полимерный стержень, из насыщенного раствора Hg2(NO3)2 при постоянном токе 1,5 мА в течение 600 с. Перемешивание анализируемых растворов осуществляли путем вибрации индикаторного электрода. Все используемые реактивы были марки о.с.ч. и не подвергались дополнительной очистке. Все растворы готовили на бидистиллированной воде. Растворы иодид-ионов готовили разбавлением государственных стандартных образцов ГСО. Электроосаждение иодидов на поверхность РПЭ проводили в виде малорастворимого соединения со ртутью Hg2I2 при постоянном потенциале, при котором происходит электрорастворение металлической ртути. Растворение осадка проводили при постояннотоковой или переменнотоковой форме развертки поляризующего напряжения от минус 0,05 В до минус 0,95 В со скоростью 100 мВ/с. При этом на вольтамперограмме регистрировали катодный пик при потенциале минус (0,35±0,05) В, который служил аналитическим сигналом иодид-ионов. Для сравнения другие формы йода, например йодат-ион восстанавливается при потенциале минус (1,4±0,05) и возможно раздельное их обнаружение в совместном присутствии (рис.5).  Рис .5 Типичный вид вольтамперограмм форм йода в виде йодат и йодид анионов, позволяющая их раздельное обнаружение. Применение дифференциально-импульсной развертки потенциала (амплитуда импульса - 30 мВ, ширина импульса – 25 мс) позволяет увеличить величину аналитического сигнала в 2,5-3 раза. Содержание иодид-ионов в пробе определяли по методу добавок. Мешающее влияние растворенного кислорода устраняли путем барботажа азота через анализируемый раствор или фотохимическим способом. В качестве фоновых электролитов использовали муравьиную кислоту. Величина аналитического сигнала иодид-ионов не зависит от концентрации муравьиной кислоты в диапазоне от 0,05 до 0,8 моль/дм3. Использование в качестве фонового электролита муравьиной кислоты позволяет избежать применения инертного газа и проводить дезактивацию растворенного кислорода за счет протекания фотохимической реакции при УФ-облучении анализируемого раствора. Таблица - Параметры подготовительных этапов (стадий) методики «Определение йодав продуктах»
* Этап «Подготовка» выполняется только перед регистрацией серии вольтамперограмм. Потенциал пика йода: минус 0.4 В для СЭМ; минус 0.3 В для РПЭ. Метод измерения: постояннотоковый. Потенциал начала развертки: 0 В. Потенциал конца развертки: минус 1.0 В. Скорость развертки: 100 мВ/с. Метод расчета пиков: по высоте. Инверсия кривых: включена. Параметры отмывки: по методике, пропуская этап «Накопление», число повторов – 5. Параметры подготовки (нанесение пленки ртути на РПЭ): канал «А»; ток 1,5 мА; время 180 секунд; вибрация выключена (установлено значение «0»). Проверка работы электродов осуществляется методом «введено-найдено» Проверку работу электродов проводят: а) ежедневно перед началом работы; б) после нанесения пленки ртути на поверхность электрода; в) при расхождении результатов параллельных определений свыше допускаемого; г) при отсутствии на вольтамперограммах пика йода. В кварцевые стаканчики с фоновым раствором, проверенные на чистоту добавляют 0,04 см3 аттестованной смеси иодид-иона концентрации 10 мг/дм3. Устанавливают время на этапе «Подготовка» 20 с. Облучение раствора в течение 60 секунд для дезактивации растворенного кислорода проводят только один раз. При последующих регистрациях в этом же растворе, если после облучения раствора прошло не более пяти минут, и если в облучаемый раствор не вносятся компоненты, мешающие определению, уменьшают время подготовки до 20 секунд. Устанавливают параметры пробы: Объем аликвоты минимальный для обнаружения сигнала: 0,005 см3. Объем минерализата: в зависимости от выбранного способа минерализации составляет от 5,0 см3 для микроволновой минерализации до 10 см3 для щелочного озоления. Масса навески по каналам: 0,05-0,2 г. Размерность для расчета концентраций - мг/кг. Проводят регистрацию вольтамперограмм пробы в масштабе 10:1 – 20:1. После регистрации исключают, если необходимо, невоспроизводимые вольтамперограммы. Количество воспроизводимых вольтамперограмм в каждом окне должно быть не менее двух. В противном случае регистрацию повторяют. Обрабатывают полученные вольтамперограммы пробы: усредняют и при необходимости корректируют разметку линии остаточного тока. Устанавливают параметры добавки аттестованной смеси: концентрация – 10 мг/дм3; объем - 0,04 см3. Вносят в каждую ячейку 0,04 см3 аттестованной смеси иодид-иона концентрации 10 мг/дм3 и запускают регистрацию вольтамперограмм пробы с добавкой. Получают две-три воспроизводимые вольтамперограммы пробы с добавкой. После регистрации исключают, если необходимо, невоспроизводимые вольтамперограммы. Количество воспроизводимых вольтамперограмм в каждом окне должно быть не менее двух. В противном случае регистрацию повторяют. Обрабатывают полученные вольтамперограммы пробы с добавкой: усредняют и при необходимости корректируют разметку линии остаточного тока. Выполняют команду «Расчет». При наличии на вольтамперограммах фона пика йода, включают «Учет фона». Если полученные значения концентрации йода входят в интервал 0,030-0,050 мг/дм3, то электроды работают удовлетворительно. Если расхождение между полученной концентрацией и введенной превышает 25 % (например, 0,025 мг/дм3 - полученная, 0,040 мг/дм3 - введенная), проверку электродов повторяют с новым фоновым раствором. Содержание йод-органических соединений определяют по разнице валового содержания йода и суммарного содержания иодид- и иодат-ионов. Для определения валового содержания йода использовали описанные методы пробоподготовки: микроволновую минерализацию и щелочное озоление с добавками. Адекватность и достоверность определения йода в йодированных белках проверяли по содержанию йода в свежей йодированной соли с заявленным содержанием 40±15 мг/кг. В приложении 1 приведена типичная серия вольтамперограмм катодной ИВА для раствора соли «Зимушка краса» (Нидерланды). Результаты содержания органической связанной формы йода и свободной неорганической для исследуемых йодированных белков приведены в сравнительной таблице (с.40-41). Прямой метод определения валового содержания йода в белковой матрице Рентгенофлуоресцентный анализ (РФА) Для определения элементов в молоке и молочных продуктах наиболее часто используются следующие методы: атомно-абсорбционный анализ (ААА) с пламенной или электротермической атомизацией элементов, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (МС-ИСП) и атомно-эмиссионная спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП). Менее распространены нейтронно-активационный анализ (НАА), рентгеноспектральный анализ с протонным возбуждением (РСА П) и рентгенофлуоресцентный анализ (РФА). Среди других методов также можно отметить следующие: ААА с гидридным атомизатором и приставкой «холодного пара», атомно-флуоресцентный анализ (АФА), газо-жидкостную хроматографию в сочетании с МС-ИСП и АЭС-ИСП, потенциометрию. Молоко и молочные продукты являются очень чувствительной системой к загрязнению в процессе пробоподготовки и анализа. Проблемы, возникающие при использовании какого-либо метода для определения элементов в молоке, обусловлены, в частности, сложным биоорганическим составом матрицы, очень низкими содержаниями многих микроэлементов в сочетании с высокими содержаниями щелочных и щелочноземельных металлов, хлора и фосфора. Большинство перечисленных выше методов ориентировано на анализ растворов после разложения органической матрицы молока и молочного продукта. Этап разложения молока занимает около 61 % от времени, затраченного на анализ, и его вклад в суммарную погрешность анализа составляет примерно 30 %. В ряде случаев погрешность анализа, связанная с разложением, обусловлена присутствием молочного жира в молоке, который не всегда удается полностью перевести в раствор. Среди недеструктивных методов следует отметить РФА [9,10], который позволяет анализировать высушенные или лиофилизованные образцы молочных продуктов без какой-либо химической обработки. Другими его достоинствами является многоэлементность, относительно короткое время пробоподготовки и измерения образца, эффективное определение летучих элементов, в частности, хлора и йода [Crecelius E.A.]. В ряде работ отмечено, что недостатками недеструктивного варианта РФА являются высокие пределы обнаружения, что затрудняет определение высокотоксичных элементов, таких как Cd, Hg, Pb и As. Публикации, посвященные РФА молока [9], и решаемые в них задачи весьма немногочисленны, хотя во многих работах отмечаются большие возможности этого метода при определении элементов в молоке и молочных продуктах. Целью данной части исследования являлось рассмотреть состояние и особенности РФА молочных йодированных белков, оценить возможность использования метода рентгено-флуоресцентного анализа для недеструктивного прямого определения валового содержания йода в йодированных молочных белках и продуктах, содержащих йод. Измерения выполняли совместно на базе методического центра компании «Термо Техно» на энергодисперсионном анализаторе ARL QUANT’X. Thermo Fisher Scientific. В качестве матрицы для построения калибровочной прямой использовали крахмал картофельный ГОСТ 7699-78. Для приготовления контрольных точек с известным валовым содрежанием йода использовали йодат калия х.ч., точную навеску которого помещали в точно взвешенное количество крахмала, интенсивно перемешивали в течение 2-3 мин. на лабораторной мельнице. Анализируемые пробы массой 2 г после тщательного измельчения в лабораторной мельнице прессовали под давлением 2 т. при одинаковых условиях в формах диметром d = 3.2 см. Далее в соответствии с методикой измерения спектров РФА изучались пробы исходных йодированных белков «Биойод» и «Йодказеин». Контроль анализируемого участка пробы осуществлялся с помощью CCD камеры с регулируемым размером рентгеновского пучка от 1 до 10 мм. и вращением пробы вокруг оси детектора (Si(Li) детектор с электрическим охлаждением). Широкие возможности программы управления бесстандартного анализа UniQuantTM позволили оценить содержание йода в пробах недеструктивным способом. Правильность результатов недеструктивного РФА молочных йодсодержащих продуктов оценивали с помощью стандартных образцов (добавки йодата калия к матрице крахмала) или с помощью контрольного метода (ИВА).  Рис.6. Схема образования флуоресцентного излучения от атомов йода после рентгеновского возбуждения  Рис.7. Спектры испускания флуоресцентного излучения от атомов йода после рентгеновского возбуждения [6]. Результаты валового содержания йода в анализируемых пробах представлены в сводной таблице раздела Приложение. Суммарное валовое количество йода находится в интервале заявленного производителем содержания. | |||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | А. И. Фоменко преступнления в сфере экономики и высоких технологий Учебно–методический комплекс по курсу «Преступления в сфере экономики и высоких технологий» подготовлены в соответствии с требованиями... |  | Рабочая программа по дисциплине философия Для образовательной программы... Для образовательной программы по направлению 220701. 65 Менеджмент высоких технологий |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Век век высоких компьютерных технологий. Бурное развитие информационных технологий и внедрение их в нашей стране наложили отпечаток... | | «Управления и экономики высоких технологий» Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования |
| «Управления и экономики высоких технологий» Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Как показывает практика, достижению высоких результатов способствует использование современных педагогических технологий. Выбор технологий... |
| Федеральное государственное автономное образовательное учреждение... Программа утверждена Решением Ученого Совета (Факультет инноваций и высоких технологий) | | Отчет научные и научно-педагогические кадры инновационной России... Елями выполнения работы явилось эффективное освоение молодыми исследователями и преподавателями лучших научных и методических отечественных... |
| Правительство Российской Федерации Государственное образовательное... Инновационная политика в условиях структурной инерции: милитаризация сектора высоких технологий в советский период | | Методические указания составлены в соответствии с учебным планом... Методические указания предназначены для студентов, обучающихся по направлению 020400. 68 «Биология» |
| Пресс-релиз компания «Русмолко» приняла участие в Фестивале инноваций и высоких технологий Данное учебно-методическое пособие поможет студентам осознать свои личные качества и систематически развивать их, научиться управлять... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В наш век высоких технологий программируется все что угодно, все покупается даже не выходя из дома по телефону, по интернету Можно... |
| Книга в жизни детей и подростков В компьютерный век, в век высоких технологий человек не может обойтись без чтения. Наша страна всегда считалась самой читаемой страной.... | | Особенности теплообмена и теплового режима высокотемпературных огневых... Работа выполнена в Научно-исследовательском центре физико-технических проблем энергетики (ниц-2) Федерального государственного бюджетного... |
| Муниципальный этап конкурса «Инициатива молодых» В компьютерный век, в век высоких технологий человек не может обойтись без чтения. Наша страна всегда считалась самой читаемой страной.... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В современном мире благосостояние населения и могущество государства зависят от науки, образования и высоких технологий. Ведущие... |
