Постановка методики определения таурина с целью изучения обменных процессов в мягких контактных (стр. 7 из 10)

· расчет массы таурина в МКЛ по разности масс таурина в исходном препарате и в препарате после вымачивания линз;

· расчет сорбции и десорбции таурина МКЛ.

Методика проведения сорбции таурина МКЛ из материала «Кемерон-1»

Для изучения сорбции таурина линзы замачиваются в фиксированный объем препарата (2,00 мл) на определенное время. По истечении этого времени линзы извлекают из раствора таурина. Этот раствор используется для дальнейшего анализа. Для анализа раствора таурина после сорбции использовалась фотометрическая методика (разд. 3.3.1). Анализируемый раствор таурина разбавляется в 500 раз. При объеме пробы для анализа менее 5,00 мл для сохранения общего объема раствора при проведении реакции 10 мл в реакционную колбу добавлялось соответствующее количество воды.

Массу сорбированного вещества (Δm) находят по разности масс в исходном растворе капель (mисх) и после сорбции (mп.).

Массу таурина в каплях после сорбции рассчитывают по формуле:

mп = с · K · Vпробы · V1 · 125 · 10-3/ Vал, г (3.2)

где с − концентрация таурина в растворе, определяемая по уравнению градуировочной зависимости, моль/л;

Vпробы − объем анализируемого раствора, мл;

V1 − объем фотометрируемого раствора, мл;

Vал − объем аликвоты раствора таурина взятого на анализ, мл;

К − коэффициент разбавления;

125 – молярная масса таурина, г/моль.

Доля сорбированного вещества оценивается по отношению к массе сухой линзы (Δm/

безвод) и по отношению к mисх.

Методика проведения десорбции таурина из МКЛ

Изучение десорбции таурина проводится следующим образом: после вымачивания линз в препарате для сорбции их извлекают из фиксированного объема раствора таурина и помещают в такой же фиксированный объем бидистиллированной воды или физраствора. Через определенные промежутки времени (30 мин.) линзы извлекают и снова помещают в такой же объем свежеприготовленной воды или физраствора (2,00 мл). Так повторяют несколько раз. Воду и физраствор после десорбции используют для анализа. Анализируемый раствор разбавляется в 50 раз. Для сравнения проводится десорбция однократно в суммарный объем.

Массу десорбированного вещества вычисляют по формуле (3.2).

2.4 Обработка результатов анализа

Уравнение линейного градуировочного графика получают методом наименьших квадратов (МНК) [29], позволяющим вычислить коэффициенты a и b в уравнении: y = a + bx.

b = (n Σxiyi – Σxi Σyi)/(n Σxi2 – (Σxi)2)

a = (Σyi – bΣxi)/n

Оценивают точность параметров a и b, для этого оценивают дисперсию S2yx экспериментальных точек:

S2yx · (n – 2) = Σyi2 – aΣyi – bΣxiyi

Дисперсию констант a и b вычисляют по уравнениям:

S2b = (n · S2yx)/(n Σxi2 – (Σxi)2)

S2a = (S2b / n) · Σxi2

Зная дисперсии констант a и b, можно рассчитать доверительные интервалы:

∆b = Sb · τα,ν

∆a = Sa · τα,ν

Окончательный вид уравнения прямой:

y = (a±∆a) + (b±∆b)x

Вычисление метрологических характеристик методики и результатов анализа:

xан = (y – a)/b,

Sx

= .

Доверительный интервал результата анализа:

∆xан = Sxан · τα,ν.

Предел обнаружения (xmin):

; xmin = сmin = .

При проведении параллельных измерений проводилась статистическая обработка результатов по стандартной методике [29] с вычислением границ доверительного интервала (С) и относительного стандартного отклонения Sr.

3. Результаты эксперимента и их обсуждение

3.1 Изучение условий проведения фотометрической реакции таурина с нингидрином

В разделе 2.3.1 дано описание методики фотометрического определения таурина в условиях проведения нингидриновой реакции с образованием фиолетового (синего) Руэмана [18-20], установленных в работе после предварительно проведенных исследований. Были апробированы некоторые рекомендации для определения капролактама [20] и аминокислот [18].

Поиск условий проведения фотометрической реакции с нингидрином с целью определения низких концентраций таурина заключался в следующем:

· изучение влияния рН буферного раствора;

· изучение влияния температуры и режима нагревания;

· изучение влияния добавок гидриндантина (ГД), органических растворителей;

· изучение влияния порядка введения реактивов на величину устойчивого аналитического сигнала.

Попытка получения окрашенного в сине-фиолетовый цвет продукта реакции нингидрина (НГ) с таурином по методике [18] (разд. 2.2.4 – пропись I) не удалась. Причиной этого может быть, с одной стороны, неполное соблюдение условий, связанных с невозможностью использования NaCN в составе буферного раствора, и отсутствие рекомендованного изопропанола. С другой стороны, что вероятнее, указанное значение рН буфера (5,3-5,4) не подходит для проведения реакции (образуется продукт желто-оранжевого цвета).

Поэтому возникла необходимость поиска других условий, в частности, с использованием рекомендаций работы [20]. При проведении эксперимента варьировались: соотношение компонентов, порядок их введения, рН буферного раствора, концентрация таурина. Измерение оптической плотности окрашенного продукта проводилось при 570 нм. Результаты представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1.

Влияние условий проведения реакции таурина с нингидрином на получение окрашенного продукта

№		Условия опыта		стаурина, моль/л		Результаты (А570)
11.		4 мл раствора таурина; 2 мл раствора реагентов Ι; 3 мл этилцеллозольва; 1 мл буферного раствора рН 6		6,4·10-4		Окраска отсутствует.
22.		4 мл раствора таурина; 1 мл буферного раствора рН 6; 2 мл раствора реагентов Ι; после охлаждения пробы 3 мл этилцеллозольва		6,4·10-4		Окраска отсутствует.
33.		1 мл раствора таурина; 2 мл раствора реагентов Ι; 3 мл этилцеллозольва; 1 мл буферного раствора рН 6,55		6,4·10-4		Окраска отсутствует.
44.		2 мл раствора реагентов Ι; 1 мл буферного раствора рН 6; 1 мл раствора таурина; 3 мл Н2O; 3 мл этилцеллозольва		3,2·10-3		Окраска отсутствует.
55.		2 мл раствора реагентов Ι; 1 мл буферного раствора рН 6,55; 1 мл раствора таурина; 3 мл Н2O; 3 мл этилцеллозольва		3,2·10-3		Окраска отсутствует.
66.		3 мл раствора реагентов ΙΙ; 2,5 мл буферного раствора рН 6,55; 2 мл раствора таурина; 2,5 мл Н2O (окрашенный продукт был разбавлен в 3 раза)		3,2·10-3		Продукт фиолетового цвета (0,972); окраска нестабильна.
77.		3 мл раствора реагентов ΙΙ; 2,5 мл фосфатного буферного раствора рН 6,86; 2 мл раствора таурина; 2,5 мл Н2O		3,2·10-3		Окраска отсутствует.
88.		3 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился без ГД); 2,5 мл буферного раствора рН 6,55; 2 мл раствора таурина; 2,5 мл Н2O (окрашенный продукт был разбавлен в 3 раза)		3,2·10-3		Продукт фиолетового цвета (0,718); окраска нестабильна.
99.		2,6 мл раствора реагентов ΙΙ; 0,9 мл буферного раствора рН 6,55; 0,5 мл раствора таурина; 6 мл Н2O		3,2·10-3		Окраска не стабильна (0,125)
110.		2,6 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился с избытком ГД (в 2 раза)); 0,9 мл буферного раствора рН 6,55; 0,5 мл раствора таурина; 6 мл Н2O		3,2·10-3		Окраска стабильна в течение 15 мин. (0,224)
111.		3,5 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился с избытком ГД (в 2 раза)); 0,9 мл буферного раствора рН 6,55; 0,5 мл раствора таурина; 5,1 мл Н2O		3,2·10-3		Окраска стабильна в течение 15 мин. (0,206)
112.		2,6 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился с избытком ГД (в 2 раза)); 1,5 мл буферного раствора рН 6,55; 0,5 мл раствора таурина; 5,4 мл Н2O		3,2·10-3		Окраска стабильна и более интенсивна (0,443)
113.		3 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился с избытком ГД (в 2 раза)); 2 мл буферного раствора рН 6,55; 0,5 мл раствора таурина; 4,5 мл Н2O		3,2·10-3		Окраска стабильна до 20 мин. и более интенсивна (0,684)
114.		3 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился с избытком ГД (в 2 раза)); 2 мл буферного раствора рН 6,55; 5 мл раствора таурина. Нагревание в закрытой колбе 20 мин. Градуировочная зависимость в интервале концентраций от 0,1·10-4 моль/л до 2,5·10-4 моль/л: y = (0,054 0,002) + (5090 500)x		6,4·10-4		Окраска стабильна до 20 мин. Раствор интенсивно окрашен. (1,573)

Примечания к таблице: Раствор реагентов Ι: 0,2 г НГ и 0,03 г ГД растворяли в 10 мл этилцеллозольва. Раствор реагентов ΙΙ по методике [20]: 0,2 г НГ и 0,03 г ГД растворяли в 7,5 мл этилцеллозольва.

При проведении фотометрической реакции необходимо было получить устойчивый аналитический сигнал в течение времени, достаточного для анализа, высокий и постоянный выход окрашенного продукта, обеспечивающий определение концентрации таурина менее 1·10-5 моль/л (для исследования десорбции). Наиболее подходящими условиями для получения красителя оказались результаты опытов с 2- кратным избытком ГД по отношению к рекомендуемому в методике [20] и увеличение количества буферного раствора практически в 2 раза (п.14 табл.4.1). В этом случае аналитический сигнал получается и при низких концентрациях таурина, а оптическая плотность стабильна в течение 20 мин (рис. 4.1). Для получения более стабильной окраски рекомендуют [18] проводить реакцию в присутствии солей меди или кадмия. В данном эксперименте в качестве стабилизатора использовался CuSO4 с концентрацией 10-3 моль/л (1 мл). Однако на устойчивость окраски добавка соли меди практически не повлияла, с течением времени она также убывает.