Анализ жирных масел

В медицинской практике используют жиры, которые должны быть стандартизованы, т.е. отвечать требованиям НД. Частные статьи на конкретные жирные масла включены в ГФ X и ГФ IX.

Общая статья «Olea pingua - Масла жирные» включена в ГФ X, с. 472. Статья методического плана: регламентирует приемы и порядок выполнения анализа.

Цель анализа: установление подлинности (соответствие природе масла) и доброкачественности (соответствие требованиям НД) жирного масла.

Подлинность характеризуют количественное соотношение триглицеридов, качественный состав радикалов жирных кислот и присутствие типичных для данного масла сопутствующих веществ.

Для установления подлинности определяют органолептические и числовые показатели, проводят специфические реакции.

1. Органолептические показатели: цвет, вкус, запах.

Цвет и прозрачность жидких жиров определяют, поместив испытуемое масло в цилиндр прозрачного стекла и наблюдая в дневном проходящем свете.

Вкус и запах определяют, нанеся масло на фильтровальную бумагу.

2. Числовые показатели - это физические и химические константы.

Физические константы: растворимость в этиловом спирте, температура плавления для твердых жиров, плотность и показатель преломления. Они характерны и постоянны для каждого масла.

Растворимость зависит от состава и структуры триглицеридов. Триглицериды низкомолекулярных предельных жирных кислот довольно хорошо растворяются в этиловом спирте. Глицериды высокомолекулярных предельных кислот растворяются в спирте лишь при нагревании до 60 °С. Глицериды рицинолевой кислоты хорошо растворяются в спирте. Триглицериды ненасыщенных кислот практически не растворяются в спирте.

Температура плавления (затвердевания) зависит от структуры триглицеридов. Так, масло какао (олеиново-стеариново-пальмитиновое) плавится при температуре 30-34 °С. Масло касторовое при охлаждении до –16 °С застывает в белую мазеобразную массу.

Плотность - по этой константе можно судить не только о подлинности данного масла, но и о том, к какой группе оно относится:

- у масел невысыхающих плотность 0,913-0,925;

- у масел высыхающих плотность 0,920-0,940.

Показатель преломления - по величине показателя преломления в сочетании с другими показателями можно отличить один жир от другого. Например, показатель преломления оливкового масла 1,46-1,71, льняного – 1,48-1,87. Чем больше двойных связей и чем выше молекулярный вес глицеридов, тем выше показатель преломления.

Химические константы: кислотное число, число омыления, йодное число и перекисное число.

Кислотное число (к.ч.) - это количество мг калия гидроксида, необходимое для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в одном грамме исследуемого жира. Определяют методом прямого алкалиметрического титрования после растворения масла в смеси этанола и эфира. Индикатор - фенолфталеин.

С₁₅Н₃₁СООН + КОН = С₁₅Н₃₁СООК + Н₂О

Число омыления (ч.о.) - это количество мг калия гидроксида, необходимое для нейтрализации свободных кислот и омыления сложных эфиров, содержащихся в 1 г исследуемого масла. Определяют методом обратного титрования. Избыток КОН титруют раствором НСl. Индикатор - фенолфталеин.

С15Н31СООН + КОН = С15Н31СООК + Н2О

КОН + HCl = KCl + H2O

Число омыления характеризует среднюю величину молекулярного веса глицеридов и находится от нее в обратной зависимости. Значительная часть медицинских жиров представлена смесью глицеридов пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой и линоленовой кислот, которые имеют близкий молекулярный вес, поэтому и числа омыления медицинских жиров близки и лежат в пределах 170-200.

Йодное число (й.ч.) - это количество граммов йода, связываемое 100 г исследуемого вещества.

Этот показатель характеризует среднюю степень ненасыщенности радикалов жирных кислот глицеридов, раскрывает соотношение в масле предельных и непредельных кислот.

По величине йодного числа можно судить, к какой группе по высыхаемости относится испытуемое масло:

- й.ч. твердых жиров составляет от 20 до 60 (й.ч. масла какао 32-38);

- й.ч. невысыхающих масел - 80-100;

- й.ч. полувысыхающих масел - 110-160;

- й.ч. высыхающих масел -170-200.

ГФ XI предлагает йодхлорометрический метод определения йодного числа. ГФ X предлагает 2 метода определения йодного числа: йодбромометрический и йодхлорометрический. Методы титриметрические (обратное титрование), основаны на свойстве радикалов жирных кислот, входящих в состав масла, по двойным связям присоединять галогены.

Масло растворяют в органическом растворителе и добавляют избыток йода монохлорида (йода монобромида). Присоединение галогенов по месту двойных связей идет постепенно, начиная от двойных связей, наиболее удаленных от эфирной группировки.

R – CH=CH – R₁ + ICl = R – CHI – CHCl – R₁

Через 1 час добавляют раствор калия йодида и воду. Не израсходованный в процессе реакции йода монохлорид (йода монобромид) вступает во взаимодействие с калия йодидом, выделяется свободный йод, который далее титруют раствором натрия тиосульфата в присутствии раствора крахмала.

ICl + KI = I₂ + KCl

I₂ + 2 Na₂S₂O₃ = 2 NaI + Na₂S₄O₆

Кислотное число, число омыления и йодное число являются показателями как подлинности, так и доброкачественности.

Перекисное число (п.ч.) - это показатель только доброкачественности жирного масла. Регламентирует его ГОСТ 26593-85. Метод основан на способности пероксидов и гидропероксидов, содержащихся в образце масла, окислять калия йодид. Выделившийся йод титруют раствором натрия тиосульфата в присутствии раствора крахмала.

I2 + 2 Na2S2O3 = 2 NaI + Na2S4O6

3. Специфические качественные реакции подлинностипредусмотрены частными статьями на соответствующие жирные масла. Эти реакции проводят на радикалы жирных кислот и на сопутствующие вещества (естественные примеси, которые попадают в жир в ходе выделения из растительных и животных объектов):

· на радикалы жирных кислот в миндальном, персиковом и оливковом масле проводят элаидиновую пробу (проба на олеиновую кислоту): под действием азотистой кислоты цис-форма олеиновой кислоты (жидкое масло) переходит в транс-форму (масло кристаллизуется через 2-8 часов).

олеиновая кислота элаидиновая кислота (tпл.=38 ºС)

· на естественные примеси:

Липохромы определяют:

Ø в миндальном и персиковом маслах: реакция с концентрированной кислотой серной и дымящей кислотой азотной - миндальное масло дает желтую окраску, персиковое, абрикосовое, сливовое – красную;

Ø в рыбьем жире: реакция с концентрированной кислотой серной в хлороформе – наблюдают скоро проходящие окраски: желтая - сине-фиолетовая – бурая;

Ø в масле подсолнечном (к медицинскому применению допускается нерафинированное масло высшего и первого сорта) и льняном масле: реакция с концентрированной кислотой азотной и резорцином в бензоле - наблюдают скоро проходящее сине-фиолетовое окрашивание.

Витамин А определяют в рыбьем жире: реакция с сурьмы хлоридом - нестойкое голубое окрашивание.

Доброкачественность жиров характеризуется сохранностью их составных компонентов и отсутствием примесей и подмесей.

Присутствие продуктов гидролиза (избытка кислот) и окисления (продуктов разложения жира) можно установить по изменению органолептических и числовых показателей.

При окислении жиров меняется цвет(идет обесцвечивание липохромов), появляется резкий запахи раздражающий вкус,благодаря присутствию перекисей, альдегидов, кетонов.

Примеси продуктов окисления меняют интервал температуры плавления и застывания, увеличивают растворимость в спирте, повышают плотность и показатель преломления (физические константы); увеличивают кислотное число, число омыления, перекисное число (возрастает количество низкомолекулярных продуктов окисления) и уменьшают йодное число.

Проводят специальную пробу Крейса на присутствие перекисей, альдегидов, кетонов (проба на прогоркание масла). Масло взбалтывают с равными объемами концентрированной кислоты хлористоводородной и эфирного раствора флороглюцина - не должно быть розового окрашивания. В основе определения лежит образование пара-хиноидной структуры.

Проводят пробу на способ получения жира - определяют наличие сопутствующих жирам веществ,растворимых в органических растворителях - экстрагентах и жирах. Эти вещества попадают в жирные масла при горячем прессовании и экстракции.

Проба с концентрированной кислотой серной и хлороформом: масло, полученное холодным прессованием, окрасится в красно-бурый цвет за счет окисления, дегидратации, полимеризации; если масло получено горячим прессованием или экстракцией, то - в черно-бурый цвет.

Для невысыхающих жирных масел для парентерального применения (масло персиковое, миндальное) частными статьями предусмотрено определение белков, воды, цианидов, синильной кислоты и мыла, которые попадают в ходе получения и некачественной очистки масла.

Отсутствие примесей белков и водыв персиковом и миндальном маслах определяют растворением в бензине. Определение основано на разной растворимости жирного масла и примесей.

Отсутствие цианидов и синильной кислоты определяют реакциями образования берлинской лазури - не должно быть синего окрашивания жидкости или бумаги.

HCN + NaOH → NaCN + H₂0

6NaCN + Fe S0₄ → Na₄[Fe(CN)₆] + Na₂S0₄

4FeCl₃ + 3Na₄[Fe(CN)₆] → Fe₄[Fe(CH)₆]₃ + 12NaCl

берлинская лазурь

Определение мыла в жирных маслах основано на установлении щелочной реакции солей жирных кислот. Определяют индикатором фенолфталеином - не должно быть розового окрашивания. Если жирное масло предназначено для приготовления инъекционных растворов (миндальное, персиковое масло), то определение мыла проводят после сжигания навески масла. Остаток после сжигания растворяют в воде и прибавляют индикатор - мыла в масле не должно быть более 0,001 %. Если жирное масло не предназначено для приготовления инъекционных растворов, то определение мыла проводят после кипячения навески масла с водой в присутствии индикатора - мыла в масле не должно быть более 0,01 %.

Посторонние примеси (подмеси-фальсификаторы) определяют косвенно по изменению числовых или органолептических показателей или прямым определением.

Наличие подмесей меняет физические константы: повышаются плотность и показатель преломления, характерные для данного масла. Воск, вазелин (парафин), смолы (ВМС) снижают показатели числа омыления, йодного, кислотного и перекисного чисел. Прямое определение вазелинового масла, парафина, восков и смол в составе жирного масла проводят омылением раствором щелочи. В результате реакции омыления образуются соли и глицерин, которые легко растворимы в воде; подмеси - высокомолекулярные углеводороды, воски и смолы - в этих условиях не омыляются и при разведении водой вызывают помутнение раствора.

Подмеси малоценных жирных масел определяют, как правило, по сопутствующим веществам и липохромам. В основе определения: реакции с различными окислителями с образованием окрашенных продуктов.