DETERMINACIÓN DE ÁCIDO ASCÓRBICO POR 3 DIFERENTES MÉTODOS ASCORBIC ACID DETERMINATION BY 3 METHODS DIFFERENT Katherine Pinzón Mosquera Universidad Técnica de Machala, Km 5½ vía a Pasaje, apartado 070151, Machala-Ecuador, Unidad Académica de Ciencias Químicas y de la Salud, Asignatura de Análisis de Medicamentos. liskath25@gmail.com
RESUMEN La investigación de este trabajo tiene como objetivo conocer los beneficios del ácido ascórbico en la alimentación humana y su presencia en los diferentes alimentos de origen natural o procesados, que permita conocer claramente a la empresa elaboradora acerca de la concentración específica presente en estos, proporcionándole la confiablidad al consumidor, evitando de esta manera alguna alteración o posible sobredosis de este ácido ascórbico en el organismo, permitiendo realizar controles de calidad al alimento o bebida antes de salir al mercado que facilite el conocimiento de su concentración aplicando diferentes métodos de determinación de la vitamina c, mediante las revisiones de literatura científica de estudios realizados en la determinación de esta vitamina por métodos sencillos, rápidos y confiables, considerando el factor tiempo y menor costo. Los resultados obtenidos de esta investigación me permiten decir que la ejecución de todos estos métodos de determinación de la vitamina C como métodos cromatográficos, volumétricos y espectrofotométricos, hace que se tome en cuenta equipos, reactivos, materiales entre otros insumos. Concluyendo así, que al aplicar los diferentes métodos de determinación se obtiene los valores de la concentración de esta vitamina que es considerable para la ingesta humana, considerando si es de origen natural o procesado e incluso con fines terapéuticos, dando así la importancia requerida a la determinación del ácido ascórbico.
Palabras clave: Vitamina C, cromatografía, espectrofotometría, antioxidante, volumetría.
ABSTRACT The investigation of this research has as objective know the benefits of ascorbic acid in human food and its presence in different foods of natural or processed origin, which allows the company to know clearly about the specific concentration present in them, providing the reliability to the consumer, avoiding any alteration or possible overdose of this ascorbic acid in the body, allowing to carry out quality controls to the food or drink before going to the market that facilitates the knowledge of its concentration applying different methods of the vitamin c determination, through reviewing scientific literature of studies performed in the determination of this vitamin by simple, fast and reliable methods, considering the time factor and lower cost. The results obtained from this research allow me to say that the execution of all these methods of determination of vitamin C as chromatographic, volumetric and spectrophotometric methods, takes into account equipment, reagents, materials among other inputs. In conclusion, when applying the different methods of determination, the values of the concentration of this vitamin that is considerable for human intake are obtained, considering whether it is of natural or processed origin and even for therapeutic purposes, thus giving the required importance to the determination of ascorbic acid.
Key words: Vitamin C, chromatography, spectrophotometry, antioxidant, volumetry.
INTRODUCCIÓN La importancia de la vitamina C o ácido ascórbico fue descubierta en 1535 y su molécula fue identificada en 1932; desde esa fecha para acá el ácido ascórbico ha sido de vital importancia para el buen funcionamiento del organismo en procesos como la síntesis de colágeno, el metabolismo microsómico de fármacos y la absorción de hierro entre otros. Los seres humanos son incapaces de sintetizar ácido ascórbico y dada la importancia de este en muchas reacciones celulares es menester la ingesta adecuada pudiéndose obtener de una forma natural al consumir todo tipo de frutas cítricas o en su defecto al ingerir alimentos que se declaren enriquecidos con esta vitamina como es el caso del jugo de naranja procesado. A nivel industrial, sus usos han sido variados llegándose a emplear como enriquecedor de alimentos o como preservante (antioxidante) (5).
La importancia de la ingesta adecuada de esta vitamina radica en que si se consume de manera natural no se corre riesgo de sobre dosificación ya que las proporciones de ingestión son reguladas de forma natural; caso contrario cuando se administra como un aditivo en alimentos enriquecidos se puede llegar a tener una sobre dosificación o megadosis que conllevaría a formación de cálculos renales por excreción excesiva de oxalato, problemas a nivel óseo, e incluso escorbuto de rebote y un fenómeno similar cuando se consumen dosis elevadas de Vitamina “C” y se deja de consumir de manera repentina (4).
El ácido L-Ascórbico (Vitamina C), un eliminador de los radicales libres y antioxidantes, se encuentra en frutas y verduras tales como los cítricos (naranjas, limones, lima, mandarinas, etc.), melones, tomates, pimientos, brécol, verduras de hoja verde como las espinacas, patatas y nabos. Su determinación cuantitativa es especialmente importante en la producción del vino, cerveza, leche y refrescos, donde puede ser un indicador de la calidad. Dada la función tan importante que desempeña en la dieta humana, el ácido L-ascórbico y derivados salinos se utilizan generalmente como aditivos alimentarios, con la ventaja adicional de sus propiedades antioxidantes y potenciadores de sabor (5).
A través de los años, la evolución de los métodos de análisis empleados en la determinación de sustancias químicas ha ido proporcionando al analista, herramientas cada vez más versátiles, más precisas y más rápidas a fin de permitir la reducción del tiempo invertido en cada análisis y efectuar un mayor número de cuantificaciones por intervalo de tiempo; sin embargo en la mayoría de los casos esta reducción de tiempo tiene su precio y muy pocos analistas pueden costearlo dado a que se requiere de equipos sofisticados con reactivos especiales y un mantenimiento constante que a la larga le incrementan el costo a cada análisis en un porcentaje considerable. Ese es el caso de los análisis para determinación de Vitamina C. Los métodos de análisis han presentado una serie de cambios en los cuales han sido utilizadas metodologías de análisis de naturaleza variada y con equipos o aparatos diversos, por ejemplo: Métodos cromatográficos, volumétricos, microbiológicos y hasta espectrofotométricos entre otros, los cuales presentan una variación en el costo de implementación de cada uno de ellos muy considerable (6).
Los estudios cuali-cuantitativos tanto de las vitaminas u otras sustancias como de cualquier otro componente de importancia dentro de un preparado es de vital interés para garantizar la seguridad a los consumidores, razón por la cual ningún productor puede darse el lujo de obviarlo de su proceso de manufactura, pero sí pueden optar por aquel método que siendo oficial le resulte viable o factible dependiendo de los recursos y de los diferentes campos en el que se desarrolle la empresa (1).
MATERIALES Y METODOLOGÍA Se investigó información científica sobre la importancia del ácido ascórbico y su ingesta en el ser humano; considerando diversos estudios que permiten aclarar idea de los métodos de determinación del ácido ascórbico, obteniendo las concentraciones presente en los diferentes analitos de estudios, que se le realiza como un parámetro del control de calidad. Se utilizó herramientas básicas Google Académico en la Biblioteca de la Universidad Técnica de Machala – UACQS, para buscar artículos científicos en las diversas revistas científicas: Scielo, Science, etc., de esta manera se obtuvo información que brindó un importante y real aporte y sobre todo la comprobación de los diferentes métodos que se ejecutan para la determinación de vitamina c en muestras de análisis para determinar sus concentraciones.
Para finalizar nuestro trabajo de investigación, debemos organizar las ideas para así poder realizar un breve artículo de revisión científica, de todas las lecturas, aumentando nuestros conocimientos sobre los métodos de determinación en los parámetros de calidad.
DESARROLLO A la vitamina C se le ha realizado estudios con los siguientes métodos de determinación utilizados como un parámetro de calidad para comprobar su concentración y la aceptabilidad del control de calidad (4). A continuación mencionaré a los siguientes métodos de determinación analizados: -
El Método Volumétrico se utilizó 0,5 g (sólido) de muestra homogeneizada en 50 mL de ácido meta fosfórico al 1%, esta solución se centrifugó durante 5 minutos a 3000 rpm, y el sobrenadante resultante se utilizó para la titulación, se
adiciona una solución de 2 ml de indicador DCFI (2,6-diclorofenol-indofenol) y 18 mL de agua destilada. El punto final de la titulación se definió en el momento en la que la solución titulada presentó una coloración idéntica a la solución titulante (muestra diluida en ácido meta fosfórico y centrifugada), reservándose un período de 15 segundos para la confirmación del punto de viraje (2). -
El Método de Espectrofotometría UV Visible primeramente hace la validación del método considerando linealidad, límite de detección, precisión y exactitud que permita obtener resultados confiables; se debe ejecutar un tiempo determinado de homogenización de las muestras, eliminando el aire con la ayuda del nitrógeno, continuando con la homogenización por un tiempo de 5 minutos adicionales, se debe realizar ajustes de pH de ser necesario con diferentes reactivos considerando el tipo de analito de estudio, la longitud de onda puede variar desde 405 hasta 578 nm con una temperatura de 37ºC. Pero en el estudio realizado se utilizó 100 µL de muestra, 900 µL de 2,6-diclorofenol-indofenol con una absorbancia de 515 nm, también se realizó una absorbancia patrón con 100 µL de ácido oxálico a 4% y 900 µL de 2,6-diclorofenol-indofenol (7).
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El Método de HPLC primeramente se le realizó la validación del método considerando rango de linealidad, precisiones, repetibilidad, reproducibilidad, sensibilidad y exactitud que permita obtener resultados veraces y confiables, minimizando oxidación y la degradación del ácido ascórbico. En la preparación de la muestra, se pesó 10 mg de analito a estudio y se diluyó en 10 μL de ácido metafosfórico a 4,5%. Para los estándares se preparó solución stock (2 mg de ácido ascórbico y se diluye en 100 μL de ácido meta fosfórico 4.5%). Los estándares para la calibración se prepararon considerando la solución stock 1 [10 μL en 25 μL de ácido metafosfórico 4.5% (solución 1)]. Se usó HPLC Modelo Agilent Technologies 1200 series, con bomba cuaternaria y detector de absorbancia fase reversa 5 μm columna LiChrocart RP 18 (4.0 x 250 mm) con detector de absorbancia UV-Visible. Como fase móvil se utilizó 600 mL de agua nanopura acidulada con ácido sulfúrico concentrado hasta alcanzar un pH 2.2 (2 - 3 gotas). La razón de flujo de la fase móvil es de 0.5 mL/min, la longitud de detección es de 245 nm, la presión en torno de 800 psi con presión máxima monitoreada de 1500 psi (libra por pulgada cuadrada). La muestra a inyectar fue preparada pesando 0,01 g de muestra, luego fue disuelta en ácido metafosfórico 4.5%, ajustando el volumen con ácido metafosfórico en balones volumétricos de
100 mL. Las muestras fueron disueltas a ultrasonido por 10 minutos, filtradas en 0.45 μm y se procedió a correr la muestras por triplicado en el cromatógrafo. La inyección en el cromatógrafo fue con un volumen de 20 μL. Las muestras fueron medidas a una longitud de detección de 245 nm (3).
RESULTADOS Según los artículos analizados, la determinación que se realiza a la vitamina C, por lo que se ha descrito las diferentes metodologías de análisis para conocer la concentración del ácido ascórbico que le permite cumplir como un parámetro de calidad, incluso algunos métodos se rigen por un ensayo de la Farmacopea USP, la gran ventaja de estos métodos es que no denotan mayor tiempo de análisis y abarca gran cantidades de muestras para análisis, por lo que describo los resultados obtenidos con los métodos antes mencionados: -
La cantidad de vitamina C encontrada en las muestras (jaleas) varía de 0 a 6,08 mg de ácido ascórbico por gramo de muestra, la determinación empleando el indicador DCFI fue fácil, permitiendo que las muestras de intensa coloración fueran analizadas con mayor precisión, pero todavía hay problemas cuando se analizan muestras de coloración rosa intenso (2).
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Hubo una elevada concentración de vitamina C en la muestra con 21,95 ± 1,18 mg Ac. Ascórbico/g-1 muestra analizada, datos expresados en media ± SD, n = 3, p < 0,05, debido a que el ácido ascórbico se degrade en relación al tiempo (7).
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Se obtuvo una concentración de vitamina C en la muestra de análisis considerando el estado de maduración (fruta) que fue de 1713,31 mg en 100 g de solución (3).
CONCLUSIÓN El artículo de investigación realizado con el fin de conocer los beneficios del ácido ascórbico en la dieta alimenticia del ser humano y sus métodos de determinación que permita la determinar la concentración de la vitamina C en una variedad de muestras o analitos y que se le considera como un ensayo en el control de calidad ya sea en una empresa alimenticia o farmacéutica, a su vez los métodos mencionados son métodos que han permitido ahorrar tiempo y costos para la aplicación correspondiente, como
hemos descritos 3 métodos diferentes como ex volumetría, espectrofotometría y HPLC que son rápido, sencillos y que también se le aplica la correspondiente validación para que los resultados sean veraces, confiables y reproducibles al realizarle una metodología diferente de determinación de esta vitamina esencial para el organismo humano.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Chaves, M., Montiel, G., Sgroppo, S., & Avanza, J. (2001). Caracterización del jugo de Lima Rangpur. Revistacyt, 1-4. Grando, R., Teixeira, H., & Prado, M. (2010). Otimização de metodologia colorimétrica para a determinação de ácido ascórbico em geleias de frutas. Ciência e Tecnologia de Alimentos, 244-249. Gutiérrez, T., Hoyos, O., & Páez, M. (2007). ASCORBIC ACID DETERMINATION IN GOOSEBERRY (Physalis peruviana L.), FOR HIGH-PERFORMANCE. Facultad de Ciencias Agropecuarias, 70-79. Manglano, P., Farrér, R., Frigola, A., & Lagarda, M. (2003). Optimización de la determinación porpolarografía diferencial de impulsos de ácido ascórbico en fórmulas para lactantes. Ars Pharmaceutica, 271-279. Marques, B., Atzingen, M., Pinto, M., & Silva, M. (2004). ANÁLISIS SENSORIAL Y ÁCIDO ASCÓRBICO DE HORTALIZAS EN FRESCO Y ULTRACONGELADAS. Ciencia y Tecnología de los Alimentos, 240-245. Sánchez, F., Bosch, C., Espinosa, M., & Ruiz, A. (2008). Diseño experimental para la calibración y validación de ácido cítrico y ácido tartárico por espectrofotometría uv-visible normal y derivada. Anales de Química, 181−188. Villanueva, J., Condezo, L., & Ramirez, E. (2010). Antocianinas, ácido ascórbico, polifenoles totales y actividad antioxidante, en la cáscara de camu-camu (Myrciaria dubia (H.B.K) McVaugh). Ciência e Tecnologia de Alimentos, 151-160.
_______________________ Katherine Pinzón Mosquera