چکیده :
خواص احیاکنندگی اسکوربیک اسید یک پدیده شناخته شده است که کاربرد بسیار زیادی بعنوان معرف آنتی اکسیدان در غذاها و نوشیدنی ها دارد. همه روشهای جاری برای اندازه گیری اسکوربیک اسید برمبنای خواص ردوکس آن استوار می باشد. بنابراین الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن را برای الکترواکسیداسیون اسکوربیک اسید تهیه نموده ایم.
در این کار تحقیقاتی یک روش ولتامتری ساده، گزینشی و دقیق را برای اندازه گیری اسکوربیک اسید در نمونه های دارویی و آب میوه های تازه معرفی کرده ایم. این روش بر مبنای الکترواکسیداسیون اسکوربیک اسید در سطح الکترودهای خمیرکربن اصلاح شده بافروسن و فروسن کربوکسیلیک اسید قرار دارد که برای اندازه گیری ویتامین ث در نمونه های آب میوه که میزان اسکوربیک اسید آنها از 10 تا 70 میلیگرم در 100 میلی لیتر متغیر می باشد بدون هیچ پیش تیمار نمونه ها بکار رفته است. برای تجزیه نمونه های دارویی از منحنی معیارگیری استفاده شده در حالیکه برای نمونه های آب میوه از روش افزایش استاندارد به منظور جلوگیری از اثر پیکره بر صحت اندازه گیری بکار رفته است. انحراف استاندارد نسبی برای تجزیه ویتامین ث در آب میوه ها از 4/0 تا 9/6 % متغیر بوده است. انحراف استاندارد روش از طریق مقایسه نتایج بدست آمده با روشهای استاندارد شناخته شده ابه اثبات رسیده است.
Abstract:
Ascorbic acid is known for its reductive properties and for its use on a wide scale as an anti – oxidant agent in foods and drinks. All current methods for determination of ascorbic acid take advantage of its redox properties. Therefore we prepared ferrocene and ferrocene carboxylic acid modified carbon past electrode for electrooxidation of ascorbic acid [1].
In this work, we described a simple, selective and precise voltammetric method for determination of vitamin C in pharmaceutical preparations and fresh fruit juices. This method is based on the electrocatalytic oxidation of ascorbic acid at the surface of FMCPE.
The method was applied to determine vitamin C in fruit juice samples with ascorbic acid contents rangin from 10-70 mg per 100ml, without any pre-treatment of the samples. The method was also used for pharmaceutical analysis using a calibration graph. For fruit juice samples, the standard addition technique was adopted to prevent the matrix affecting the accuracy of the determination. The relative standard deviation for the analysis of vitamic C in fruit juices ranged from 0.4 –6.9% . The reliability of the method was established by paralled determination against the official method.
فصل اول
مقدمه
اسکوربیک اسید یا ویتامین C با فرمول ملکولی بطور طبیعی در میوه ها و سبزیجات وجود دارد.
با اینکه نام آن اسکوربیک اسید است، ولی مولکول آن واجد گروه کربوکسیل آزاد نمیباشد. این ترکیب لاکتونی است که از اسید آزاد، با از دست دادن آب بین گروه کربوکسیل روی یک اتم کربن و گروه کربوکسیل روی اتم کربن دیگر تشکیل شده است. لاکتونها خیلی شبیه به اسیدها عمل می کنند و برای بسیاری مقاصد می توان آنها را اسید به حساب آورد [1]. ویتامین c همانند اسیدها، مزه ترشی دارد. اسکوربیک اسید فعال نوری بوده و راست گردان است. اسکوربیک اسید یک ماده کاهنده خوبی است و به آسانی اکسید می شود. این ماده راحت تراز تمام ویتامینها توسط اکسایش از بین می رود و در میوه ها و مواد غذایی با سطح بریده شده ممکن است با قرارگرفتن در معرض هوا اکسید گردد[1].
اکسایش اسکوربیک اسید، توسط اکسید کننده هایی که در داخل بافتهای مواد غذایی وجود دارند و در اثر بریدن، قطعه قطعه کردن یا خرد کردن آزاد می گردند، کاتالیز می شود. ویتامین c عمدتاً در مواد غذایی یافت می شود، میوه ها معمولاً منابع خوبی می باشند. مقدار اسکوربیک اسید موجود در سبزیها، در دوران رشد در طول بهار و اوائل تابستان به حداکثر می رسد. انبار کردن میوه ها و سبزیجات میزان اسکوربیک اسید آنها را کاهش می دهد [1]. نقش اسکوربیک اسید در بدن بطور معین معلوم نشده ولی نشان داده شده که برای تشکیل کولاژن یا پروتئین پیوندی بین سلولها ضروری می باشد. سلولهای بدن که در تشکیل استخوان، مینا و عاج دندان شرکت دارند، در غیاب اسکوربیک اسید فعالیت عادی خود را از دست می دهند [1]. کمبود اسکوربیک اسید در رژیم غذایی منجر به شرائطی معروف به اسکوربوت می گردد که با خونریزی زیر پوست و سایر بافتها همراه است. مقدار اسکوربیک اسید مورد نیاز برای حفظ سلامتی، موضوع بسیار بحث انگیزی بوده است. معلوم شده است که دریافتی 10mg در روز برای محافظت افراد بالغ در برابر علائم اسکوربوت کافی می باشد لازم به ذکر است که این مقدار در دوران فعالیت و رشد به حدود 3 تا 4 برابر افزایش می یابد [1]. توجه زیادی از محققین بدلیل وجود این ترکیب در اکثر مواد دارویی، مواد غذایی و ضرورت حضور آن در رژیم غذایی انسان، به ابداع روشهای جدید، آسان و دقیق برای اندازه گیری اسکوربیک اسید معطوف شده است [3,4].
این تمایل برای ابداع روشهای مناسب، منجر به ایجاد روش های مختلف با دامنه کاربرد متفاوت برای اندازه گیری اسکوربیک اسید شده است. تاکنون روشهای مختلفی نظیر فلورومتری [5]، کروماتوگرافی مایع با کارائی بالا [6] (HPLC)، پلاروگرافی [7]،آمپرومتری [8]، روشهای آنزیمی [9] و روشهای الکتروشیمیایی [10] برای اندازه گیری اسکوربیک اسید گزارش شده است.
برخی روشهای ولتا متری با استفاده از الکترودهای متداول [11] الکترودهای صفحه ای میکرو [12] و الکترود نواری میکرو [13] برای اندازه گیری اسکوربیک اسید گزارش شده اند. عیب این روشها عدم تکرار پذیری پاسخ های الکتروشیمیایی می باشد، که علت این امر، آلودگی سطح الکترود توسط محصولات اکسایش آن می باشد. از طرف دیگر اسکوربیک اسید معمولاً در محیطهای پیچیده وجود دارد که با توجه به این مسائل، اکسایش کاتالیزی و انتخابی آن، می تواند بهبود قابل توجهی در اندازه گیری ولتامتری آن ایجاد نماید. علت این بهبود را می توان به جلوگیری از آلودگی سطح الکترود و حذف دخالت ترکیبات مزاحم موجود در نمونه نسبت داد [14 – 16].
در این پایاننامه سعی شده است تا از الکترود خمیر کربن اصلاح شده با فروسن و فروسن کربوکسیلیک اسید، برای اندازه گیری ولتامتری اسکوربیک اسید موجود در محیطهای پیچیده آب میوه ها و فرآورده های داروئی استفاده شود.
با عنایت به الکتروکاتالیز اکسایش اسکوربیک اسید توسط اصلاحگرهای فروسنی موجود در پیکره خمیر کربن، از شدت جریان الکتروکاتالیزی برای این کار استفاده شده است که اندازه گیری اسکوربیک اسید در فراوره های داروئی و آب میوه ها بدون هیچ گونه کارهای مقدماتی یا رقیق سازی صورت گرفته است.