ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТИОКСИДАНТНЫХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСА ЖЕЛЕЗА (III) С 2,2′-ДИПИРИДИНОМ
Аннотация
Показано, что для получения надежных результатов при определении антиоксидантных свойств с использованием железо-восстанавливающей методики в образцах для измерения оптической плотности необходимо выдерживать соотношение молярных концентраций ионов железа (III) и дипиридина в пределах 1 : 6,4. Это связано с низкой скоростью обмена лигандов для внутриорбитальных низкоспиновых октаэдрических комплексов с конфигурациями (t2g)5 и (t2g)6, для исходного комплекса железа (III) и конечного продукта восстановления, поскольку при восстановлении образуется катион железа (II), координирующий три молекулы дипиридина вместо одной или двух в случае исходного комплекса железа (III). Экспериментально установлено, что передача этого лиганда от исходной частицы в продукт восстановления ([Fe(dipy)3]2+) происходим медленно. Простая градуировка системы окислитель-антиоксидант в этом случае позволяет пересчитывать антиоксидантное свойство на число моль электронов, теряемых одним моль антиоксиданта. Это позволяет оценить глубину превращения - число последовательных стадий окисления, т.е. антиоксидантную емкость исходного антиоксиданта. Выполнен анализ антиоксидантной емкости некоторых веществ, принимаемых для выражения антиоксидантных свойств в качестве веществ сравнения. Установлено, что один моль аскорбиновой кислоты в данном варианте определения антиоксидантных свойств быстро теряет два моль электронов, и реакция при этом практически заканчивается. Кофейная кислота существенно медленнее теряет также два электрона, но процесс продолжается и по второй стадии. При этом пара-кумаровая кислота окисляется заметно медленнее по сравнению кофейной кислотой. Добавление метокси-группы в орто-положение от гидроксильный группы кумаровой кислоты (при переходе к феруловой кислоте) ускоряет окисление. При добавлении двух метокси-групп в оба орто-положения (при переходе к синаповой кислоте) проиходит даже более быстрое окисление по сравнению с кофейной кислотой. В таком случае феруловая, кофейная и синаповая кислоты могут быть использованы в качестве веществ сравнения антиоксидантных свойств медленно окисляющихся (после начального быстрого периода) смеси веществ в реальных экстрактах. При использовании кофейной кислоты в качестве образца сравнения при определении антиоксидантных свойств кофе (напитка) получаются результаты, мало зависящие от времени выдержки реакционных смесей даже при постоянно изменяющейся оптической плотности.
Для цитирования:
Блинова И.П., Нужных Т.Е., Дейнека В.И., Дейнека Л.А., Ань Ван Нгуен Определение антиоксидантных свойств веществ с использованием восстановления комплекса железа (III) с 2,2′-дипиридином. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2025. Т. 68. Вып. 6. С. 6-14. DOI: 10.6060/ivkkt.20256806.7182.
Литература
Grekhneva E.V., Perkova L.A. Comparative characteristics of the antioxidant activity of a peptide complex isolated from the epidermal secretion of African catfish by various methods. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 8. P. 45-53 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236608.6773.
Koshelev V.N., Primerova O.V., German A.P., Gladkikh A.A. Synthesis and antioxidant activity of thiadiazine derivatives with phenolic fragments. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2024. V. 67. N 2. P. 74-80. DOI: 10.6060/ivkkt.20246702.6901.
Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C. Antioxidant activity amplying an im-proved ABTS radical cation decoloration assay. Free Radical Biol. Med. 1999. V. 26(9/10). P. 1231–1237. DOI: 10.1016/S0891-5849(98)00315-3.
Benzie I.F.F., Strain J.J. The Ferric Reducing Ability of Plasma (FRAP) as a Measure of ‘‘Antioxidant Power’’: The FRAP Assay. Analyt. Biochem. 1996. V. 329. P. 70–76. DOI: 10.1006/abio.1996.0292.
Pisoschi A.M., Negulescu G.P. Methods for Total Antioxidant Activity Determination: A Review. Biochem. Anal. Biochem. 2011. V. 1. P. 106. DOI: 10.4172/2161-1009.1000106.
Antolovich M., Prenzler P.D., Patsalides E., McDonald S., Robards K. Methods for testing antioxidant activity. Analyst. 2002. V. 127. P. 183–198. DOI: 10.1039/b009171p.
Karadag A., Ozcelik B., Saner S. Review of Methods to Determine Antioxidant Capacities. Food Anal. Methods. 2009. V. 2. P. 41–60. DOI: 10.1007/s12161-008-9067-7.
Amani V., Safari N., Khavasi H.R. Synthesis, characteri-zation and crystal structure determination of iron(III) hetero-ligand complexes containing 2,2′-bipyridine, 5,5′-dimethyl-2,2′-bipyridine and chloride, [Fe(bipy)Cl4][bipy·H] and [Fe(dmbipy)2Cl2][FeCl4]. Polyhedron. 2007. V. 26.
P. 4257-4262. DOI: 10.1016/j.poly.2007.05.050.
Holubowitch N.E., Nguyen G. Dimerization of [FeIII(bipy)3]3+ in Aqueous Solutions: Elucidating a Mecha-nism Based on Historical Proposals, Electrochemical Data, and Computational Free Energy Analysis. Inorg. Chem. 2022. V. 61. P. 9541-9556. DOI: 10.1021/acs.inorgchem.2c00640.
Kleszczewsky T., Kleszczewska E. Flow injection spectro-photometric determination of L-ascorbic acid in biological matters. J. Pharm. Biomed. Anal. 2002. V. 29. P. 755-759. DOI: 10.1016/S0731-7085(02)00127-9.
Temerdashev Z.A., Hrapko N.V., Cyupko T.G., Voro-nova O.B., Balaba A.N. Determination of antioxidant activity of food products using the Fe (III)/Fe (II) indicator system – organic reagent. Zavodskaya Laboratoriya. Diagnostika materialov. 2006. V. 72. N 11. P. 15-19 (in Russian).
Naji K.M., Thamer F.H., Numan A., Dauqan E.M., Alshaibi Y.M., D'souza M.R. Ferricbipyridine assay: A novel spectrophotometric method for measurement of antioxidant capacity. Heliyon. 2020. V. 6. P. e03162. DOI: 10.1016/j.heliyon.2020.e03162.
Sacchi R.L., Santana W.E.L., Nunez C.V., Moya H.D. A Procedure for Assessment of the Reducing Capacity of Plants-Derived Beverages Based on the Formation of the FeII/2,2’-Bipyridine Complex. J. Braz. Chem. Soc. 2019. V. 30. P. 1293-1301. DOI: 10.21577/0103-5053.20190025.
Anisimovich I.P., Dejneka V.I., Dejneka L.A., Frolov P.A., Myasnikova P.A. Parameters of antioxidant activity of compounds: Relative antioxidant activity of tea. Nauch. Vedom. BelGU. Ser. Estestv. Nauki. 2010. N 9(80). 11. P. 104-110 (in Russia).
Hwang S.-J., Lee J.-H. Comparison of antioxidant activities expressed as equivalents of standard antioxidant. Food Sci. Technol, Campinas. 2023. V. 43. P. e121522. DOI: 10.1590/fst.121522.
Olszowy Tomczyk M. How to express the antioxidant prop-erties of substances properly? Chem. Papers. 2021. V. 75. P. 6157–6167. DOI: 10.1007/s11696-021-01799-1.
Oleinits Е.Yu., Deineka V.I., Blinova I.P., Deineka L.A. Selectivity control of dicaffeoylquinic acids separation in reversed-phase HPLC with β-cyclodextrine in a mobile phase. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 7. P. 54-60. DOI: 10.6060/ivkkt.20226507.6599.
Blinova I.P., Oleinits E.Yu., Salasina Ya.Yu., Deineka V.I., Vu Thi Ngoc Anh, Nguyen Van Anh Simultaneous determination of chlorogenic acids and caffeine by reversed-phase HPLC. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2023. V. 66. N 2. P. 45-52. (in Rus-sian). DOI: 10.6060/ivkkt.20236602.6711.
Tishchenko E.A., Tsiupko T.G., Milevskaia V.V., Temerdashev А.Z. Identification and chromatographic de-termination of bioactive components in the instant coffee samples. Anal. Kontrol. 2017. V. 21. N 3. P. 251-261 (in Russian). DOI: 10.15826/analitika.2017.21.3.008.
Bajaj D., Ballal S. A Review on Antioxidant Activity of Coffee and Its Additives. J. Pharm. Res. Int. 2021. V. 33(25B).
P. 77-85. DOI: 10.9734/jpri/2021/v33i25B31464.
