Метод колориметрии на смартфоне для определения мемантина через реакцию шиффовой основы с аскорбиновой кислотой

Превращение телефона в лабораторный инструмент

Многие носят в кармане мощную камеру и не подозревают, что она может служить мини‑лабораторией. В этом исследовании показано, как обычный смартфон помогает проверять качество препарата, применяемого при болезни Альцгеймера, предлагая более дешевую и экологичную альтернативу традиционным лабораторным приборам.

Почему для этого препарата нужно новое тестирование

В центре исследования — мемантин, препарат, назначаемый для контроля симптомов болезни Альцгеймера. В отличие от некоторых соединений, мемантин сам по себе слабо поглощает видимый свет и его трудно измерить напрямую, поэтому стандартные методы сначала химически модифицируют вещество. Существующие подходы часто требуют дорогостоящих приборов, дополнительных реагентов и больших энергозатрат. Авторы стремились к более простому и «зеленому» способу измерения содержания мемантина в таблетках при сохранении надежности классических лабораторных методов.

Получение цветового сигнала из бесцветного препарата

Чтобы сделать мемантин видимым, исследователи использовали распространенный витамин — аскорбиновую кислоту, более известную как витамин C. При реакции мемантина с аскорбиновой кислотой при нагревании образуется розовый продукт. Эта окрашенная форма имеет два выраженных пика поглощения в видимой области, которые можно регистрировать обычным лабораторным спектрофотометром. Команда оптимизировала условия реакции, подбирая количество аскорбиновой кислоты, температуру нагревания и время реакции, пока не получили сильный, стабильный цвет и надежные измерения в широком диапазоне концентраций препарата.

Чтение цвета смартфоном

Вместо того чтобы ограничиться спектрофотометром, исследователи пошли дальше и проверили, может ли камера смартфона выступить в роли детектора. Они разместили ряд пробирок с различным содержанием розового раствора мемантина на белом фоне при стандартизированном освещении и сделали снимки разными смартфонами. Камера с большим разрешением дала более устойчивые результаты, поэтому выбрали устройство на 50 мегапикселей и фиксированное расстояние съемки. Изображения анализировали в бесплатной программе ImageJ, которая считывает значения красного, зеленого и синего каналов пикселей внутри каждой пробирки. Эти значения переводили в сопоставимую цветовую шкалу, чтобы лучше отразить интенсивность розового оттенка.

Сопоставимая с лабораторией работа при более экологичном подходе

Метод на основе смартфона оказался удивительно точным и прецизионным. Для концентраций мемантина, типичных для таблеток, цветовые значения линейно увеличивались с ростом количества препарата, так же как показания спектрофотометра. Обе методики давали схожие восстановления известных добавленных количеств вещества с небольшими вариациями между сериями измерений. Хотя традиционный спектрофотометр мог выявлять несколько более низкие концентрации, метод со смартфоном обеспечивал низкие пределы обнаружения, достаточные для рутинного контроля качества. Команда также проверила влияние распространенных добавок из таблеток и убедилась, что они не мешают измерению, подтвердив применимость обоих подходов к реальным фармацевтическим образцам.

Оценка экологического следа

Помимо точности, исследование рассмотрело экологичность и практичность каждого метода, применив новую шкалу оценки, учитывающую энергопотребление, опасность химикатов и количество отходов наряду с аналитической эффективностью. Обе методики получили оценку как «зеленые», но преимущество оказалось за смартфоном. Его основные плюсы связаны с приборной частью: портативная, энергосберегающая камера телефона заменяет громоздкий настольный прибор. Дополнительный анализ по шкале «экоскоры» (учет штрафных баллов за опасные растворители, отходы и энергопотребление) также показал смартфонный метод как отличную экологичную опцию.

Что это значит для повседневного тестирования

Проще говоря, авторы показали, что можно проверить содержание лекарства от болезни Альцгеймера, используя всего лишь реакцию на основе витамина, несколько пробирок, смартфон и бесплатное ПО. Хотя традиционный спектрофотометр остается чуть более чувствительным при экстремально низких уровнях, метод на смартфоне точен, воспроизводим и экологичен, что делает его подходящим для рутинного анализа таблеток мемантина в тех условиях, где нет доступа к дорогому оборудованию.

Цитирование: Elagamy, S.H., Barseem, A. Smartphone based colorimetric method for determination of memantine via schiff’s base reaction with ascorbic acid. Sci Rep 16, 14739 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51216-4

Ключевые слова: колориметрия смартфона, таблетки мемантина, реакция с витамином C, зеленая аналитическая химия, фармацевтическое тестирование