Каротиноиды являются классическими природными пигментами, представители которых содержат единый полиеновый хромофором. Наличие во всех молекулах каротиноидов ациклической структуры С40Н56 с длинной центральной цепью сопряженных двойных связей связывают с их общими основными фармакологическими свойствами, в частности, провитаминной, антиоксидантной, фотопротекторной, антиканцерогенной активностями [1, 4, 5].
Практически при повсеместном распространении каротиноидов и возникновении серьезных патологических состояний при их дефиците организм человека не способен к синтезу этих соединений. Поддержание уровня этой группы биологически активных веществ (БАВ) в пределах физиологической нормы возможно или при сбалансированном питании, или с биологически активными добавками к пище (БАД). Широкое использование БАД в практической профилактической медицине делает актуальными вопросы качества средств, повышающих качество жизни, что неразрывно связано с совершенствованием методов их анализа.
Цель исследования – качественный и количественный анализ капсул «Биоастин» методом спектрофотомерии.
Объекты и методы исследования
Объект исследования. Капсулы «Биоастин» № 30, содержащие натуральный астаксантин от 4 до 5 мг/капс., серии 23.12.13 и 25.12.13, производитель – «CyanotechCorporation», США, фасовка – ООО «В-МИН», г. Сергиев Посад, Московская обл., РФ.
Методика количественного определения астаксантина в капсулах:
Приготовление испытуемого раствора. Содержимое одной капсулы количественно переносили в мерную колбу вместимостью 200 мл, растворяли в 50 мл или гексана, или хлороформа, или ацетона и доводили объем раствора до метки тем же растворителем (раствор А).
10 мл раствора А переносили в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводили объем раствора до метки тем же растворителем (раствор Б).
Приготовление раствора стандартного образца (СО) астаксантина. Точную навеску СО астаксантина равную 0,01000 г помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяли в 50 мл или гексана, или хлороформа, или ацетона доводили объем раствора до метки тем же растворителем (раствор А).
1 мл раствора А переносили в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводили объем раствора до метки тем же растворителем (раствор Б).
Для растворов Б испытуемого образца и СО астаксантина регистрировали спектры поглощения в диапазоне длин волн от 200 до 700 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм, в качестве раствора сравнения использовали гексан, хлороформ или ацетон соответственно.
Идентификацию образцов проводили по положению максимума оптической плотности и профилю электронных спектров в гексане, хлороформе или ацетоне.
Содержание астаксантина в образцах (Х, мг/капс.) с учетом удельного показателя поглощения рассчитывали по формуле:
где Aх – оптическая плотность испытуемого раствора;
– удельный показатель светопоглощения для раствора астаксантина в гексане и хлороформе – 2100 [6, 7], для раствора в ацетоне – 2500 [8];
N – коэффициент, учитывающий разведения, N=20000.
Содержание астаксантина в образце ( Х, мг/капс.) по СО рассчитывали по формуле:
где Aх – оптическая плотность испытуемого раствора;
Aст – оптическая плотность раствора СО астаксантина;
N – коэффициент, учитывающий разведения – 2.
Результаты и их обсуждение
В соответствии с данными литературы [2, 6, 7] спектр поглощения раствора астаксантина в гексане имеет максимум оптической плотности при 468±2нм. Для электронного спектра раствора поглощения астаксантина в хлороформе должен быть установлен максимум поглощения при 485 ±2нм. Для этих двух длин волн и растворителей табличным значением удельного показателя поглощения астаксантина является величина 2100 [6, 7]. На спектре поглощения раствора астаксантина в ацетоне должен фиксироваться максимум поглощения при 480 ±2нм, удельный показатель поглощения в этих условиях – 2550 [8].
Идентификацию астаксантина в капсулах «Биоастин» проводили по положению максимума поглощения, для повышения достоверности результата в эксперименте использовали три органических растворителя – гексан, хлороформ и ацетон [2].
Результаты анализа показали, что на спектрах поглощения растворов образцов обеих серий капсул «Биоастин» в гексане установлен максимум поглощения при 468 нм. Электронные спектры поглощения растворов образцов этих же капсул в хлороформе имели максимум оптической плотности при 483 нм. Последующие испытания показали, что на спектрах поглощения растворов капсул обеих серий в ацетоне фиксировался максимум поглощения при 479 нм.
Следует отметить, что положения максимумов оптической плотности на спектрах поглощения растворов капсул «Биоастин» в гексане, хлороформе и ацетоне соответствовали положению максимумов поглощения СО астаксантина в этих растворителях, что позволило дополнительно подтвердить подлинность капсул.
На основании полученных результатов можно констатировать, что анализ образцов капсул «Биоастин» методом спектрофотометрии с использованием трех растворителей и СО астаксантина позволил достоверно идентифицировать астаксантин и подтвердить подлинность этой БАД к пище.
На следующем этапе исследования была проведена количественная оценка содержания действующего вещества БАД – астаксантина. В качестве СО в эксперименте был использован астаксантин, выделенный из панцирей креветок методом жидкостной экстракции [3].
Результаты определения количественного содержания астаксантина в капсулах «Биоастин» (растворитель – гексан) представлены в таблице 1.
Таблица 1
Результаты количественного определения астаксантина в капсулах «Биоастин» (растворитель – гексан)
|
Оптическая плотность |
Расчет по удельному показателю поглощения астаксантина в гексане |
Расчет по СО астаксантина |
||
|
количественное содержание, мг/капс. |
метрологические характеристики
|
количественное содержание, мг/капс. |
метрологические характеристики
|
|
|
серия 23.12.13 |
||||
|
0,460 |
4,38 |
S DХ=7,28·10-5 ε%=1,68
|
4,47 |
S DХ=7,56·10-5 ε%=1,72 |
|
0,448 |
4,27 |
4,35 |
||
|
0,444 |
4,23 |
4,31 |
||
|
0,463 |
4,41 |
4,49 |
||
|
0,450 |
4,29 |
4,37 |
||
|
0,457 |
4,35 |
4,44 |
||
|
серия 25.12.13 |
||||
|
0,460 |
4,38 |
S DХ=9,21·10-5 ε%=2,14
|
4,47 |
S DХ=9,74·10-5 ε%=2,22 |
|
0,449 |
4,28 |
4,36 |
||
|
0,444 |
4,23 |
4,31 |
||
|
0,462 |
4,40 |
4,49 |
||
|
0,439 |
4,18 |
4,26 |
||
|
0,457 |
4,35 |
4,44 |
||
=4,32
Как следует из данных, представленных в таблице 1, содержание астаксантина в капсулах «Биоастин» при проведении расчетов обоими способами соответствовало заявленной норме – 4-5 мг/капс. [6].
При расчете по удельному показателю поглощения для серии 23.12.13 минимальное содержание астаксантина составило 4,23 мг/капс., максимальное – 4,41 мг/капс. Относительная погрешность определения не превысила 1,7 %. Количественное содержание астаксантина для серии 25.12.13 колебалось от 4,18 до 4,40 мг/капс. с относительной погрешностью результата – 2,1 %.
Результаты расчета содержания астаксантина в капсулах по СО свидетельствуют, что интервал содержания действующего вещества для серии 23.12.13 составляет от 4,31 до 4,49 мг/капс., для серии 25.12.13 – от 4,26 до 4,49 мг/капс.
Как показали результаты эксперимента, при расчете содержания астаксантина по удельному показателю поглощения для обеих серий содержание астаксантина в среднем составило 4,3 мг/капс., аналогичный показатель при анализе с использованием СО астаксантина оказался равным 4,4мг/капс.
Далее было проведено количественное определение астаксантина в образцах капсул «Биоастин» серий 23.12.13 и 25.12.13 с использованием в качестве растворителя хлороформа. Результаты этих испытаний представлены в таблице 2.
Таблица 2
Результаты количественного определения астаксантина в капсулах «Биоастин» (растворитель – хлороформ)
|
Оптическая плотность |
Расчет по удельному показателю поглощения астаксантина в хлороформе |
Расчет по СО астаксантина |
||
|
количественное содержание, мг/капс. |
метрологические характеристики
|
количественное содержание, мг/капс. |
метрологические характеристики
|
|
|
серия 23.12.13 |
||||
|
0,433 |
4,13 |
S DХ=9,46· 10-5 ε%=2,26
|
4,20 |
S DХ=0,000109 ε%=2,56 |
|
0,426 |
4,06 |
4,14 |
||
|
0,438 |
4,17 |
4,36 |
||
|
0,449 |
4,28 |
4,36 |
||
|
0,452 |
4,29 |
4,39 |
||
|
0,435 |
4,14 |
4,22 |
||
|
серия 25.12.13 |
||||
|
0,428 |
4,08 |
S DХ=0,000108 ε%=2,56
|
4,16 |
S DХ=0,000112 ε%=2,65 |
|
0,440 |
4,19 |
4,27 |
||
|
0,439 |
4,18 |
4,26 |
||
|
0,451 |
4,30 |
4,38 |
||
|
0,456 |
4,34 |
4,43 |
||
|
0,431 |
4,11 |
4,18 |
||
Анализ результатов, представленных в таблице 2, позволяет сделать вывод о том, что содержание астаксантина в капсулах «Биоастин» при использовании в качестве растворителя хлороформа соответствовало норме и находилось в интервале 4–5 мг/капс. [6]. Причем, если в расчетах был использован удельный показатель поглощения, то для серии 23.12.13 минимальное содержание оказалось равным 4,06 мг/капс., а максимальное составило 4,29 мг/капс. Для серии 25.12.13 значение количественного содержания астаксантина составило от 4,18 до 4,34 мг/капс.
Расчеты содержания астаксантина в капсулах по СО показали, что диапазон содержания действующего вещества для серии 23.12.13 – это от 4,20 до 4,39 мг/капс. и для серии 25.12.13 – от 4,16 до 4,43 мг/капс. Относительная погрешность определения для обоих способов расчета не превысила 2,7 %.
При расчете содержания астаксантина с использованием удельного показателя поглощения для обеих серий среднее содержание астаксантина составило 4,2 мг/капс., этот же показатель при анализе по СО астаксантина находился около 4,3 мг/капс.
На следующем этапе исследования было проведено количественное содержание астаксантина в капсулах «Биоастин», в котором в качестве растворителя был использован ацетон. Для этих условий определения был применен удельный показатель поглощения равный 2550 [8].
Результаты определения количественного содержания астаксантина в капсулах «Биоастин» (растворитель – ацетон) представлены в таблице 3.
Таблица 3
Результаты количественного определения астаксантина в капсулах «Биоастин» (растворитель – ацетон)
|
Оптическая плотность |
Расчет по удельному показателю поглощения астаксантина в ацетоне |
Расчет по СО астаксантина |
||
|
количественное содержание, мг/капс. |
метрологические характеристики
|
количественное содержание, мг/капс. |
метрологические характеристики
|
|
|
серия 23.12.13 |
||||
|
0,516 |
4,13 |
S DХ=5,45·10-5 ε%=1,33
|
5,01 |
S DХ=6,83·10-5 ε%=1,38 |
|
0,501 |
4,01 |
4,86 |
||
|
0,509 |
4,07 |
4,94 |
||
|
0,510 |
4,08 |
4,95 |
||
|
0,520 |
4,16 |
5,05 |
||
|
0,510 |
4,08 |
4,95 |
||
|
серия 25.12.13 |
||||
|
0,523 |
4,18 |
S DХ=6,95·10-5 ε%=1,66
|
5,08 |
S DХ=8,06·10-5 ε%=1,59 |
|
0,532 |
4,26 |
5,16 |
||
|
0,530 |
4,24 |
5,14 |
||
|
0,518 |
4,14 |
5,03 |
||
|
0,520 |
4,16 |
5,05 |
||
|
0,510 |
4,08 |
4,95 |
||
Как следует из данных, представленных в таблице 3, количественное содержание астаксантина в капсулах «Биоастин» (растворитель – ацетон) соответствовало норме, заявленной производителем – 4–5 мг/капс. [6].
При этом в случае расчета по удельному показателю поглощения для серии 23.12.13 интервал содержания астаксантина соответствовал 4,01–4,08 мг/капс., а для серии 25.12.13 – 4,08-4,26 мг/капс.
Результаты расчета содержания астаксантина в капсулах по СО показали, что минимальное содержание действующего вещества для серии 23.12.13 равно 4,86 мг/капс., для серии 25.12.13 – 4,95 мг/капс. Верхний предел содержания астаксантина в капсулах составил 5,05 и 5,16 мг/капс. для серий 23.12.13 и 25.12.13 соответственно. Относительная погрешность определения для обоих способов расчета не превышала 2,0 %.
Среднее содержание астаксантина в капсулах серий 23.12.13 и 25.12.13 составляет около 4,1 мг/капс. (метод расчета по удельному показателю поглощения) и около 5,0 мг/капс. (расчет по СО астаксантина).
Выводы
1. Предложенная спектрофотометрическая методика идентификации астаксантина в капсулах «Биоастин» с использованием трех растворителей и СО астаксантина позволила достоверно идентифицировать этот каротиноид.
2. Разработанная спектрофотометрическая методика количественного определения астаксантина была апробирована в ходе определения содержания астаксантина в образцах капсул «Биоастин».
3. Капсулы «Биоастин» по содержанию действующего вещества соответствовали норме, заявленной производителем, – количество астаксантина в одной капсуле 4–5 мг.
4. Использование в эксперименте трех растворителей и двух способов расчета количественного содержания астаксантина в капсулах показали сопоставимые результаты анализа.
Рецензенты:
Степанова Э.Ф., д.фарм.н., профессор, профессор кафедры технологии лекарств Пятигорского медико-фармацевтического института – филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России, г. Пятигорск;
Кайшева Н.Ш., д.фарм.н., профессор кафедры фармацевтической и токсикологической химии Пятигорского медико-фармацевтического института – филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России, г. Пятигорск.