СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТЕХИНОВ В ВОДНО-СПИРТОВЫХ РАСТВОРАХ Российский патент 2007 года по МПК G01N31/16 C07C39/08 

Описание патента на изобретение RU2294536C1

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для контроля качества алкогольной продукции, выдержанной в контакте с древесиной дуба.

Аналогом выбран структурно-групповой спетрометический способ определения фенольных веществ, экстрагированных из дубовых гранулятов водно-спиртовой смесью (Т.А.Шарапова, В.Г.Гержикова, Д.Ю.Погорелов и др. Оценка экстрактов дубовых гранулятов для виноделия. // Виноделие и виноградарство. - 2001, №4. - С.16-17). Способ позволяет суммарно определять содержание фенольных веществ в экстрактах. Недостатки способа - длительность, неселективность.

В качестве прототипа выбран способ определения эллаготаннинов древесины дуба методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Способ предполагает экстрагирование эллаготаннинов из дубовой древесины раствором ацетон:вода 7:3 с последующим удалением ацетона, фильтрование на фильтре Миллипор - 0,45 мк; разделение компонентов на хроматографической колонке RP - 18 Lichropher column (250×4 мм, 5 мк, Мерк, Германия); применение подвижной фазы (0,1%-ный водный раствор ортофосфорной кислоты и 50,0%-ный метанол (А.Прида, Ж.-Л.Пуэш. Эллаготаннины древесины дуба. // Виноделие и виноградарство. - 2002, №4. - С.32-33).

Недостатки способа - необходимость соблюдения специальных требований техники безопасности при работе с метанолом, применение сложного оборудования; неселективное определение таннинов; затрудненность анализа водно-спиртовых экстрактов из щепы дуба и непосредственно алкогольных напитков, обогащенных компонентами древесины.

Технической задачей изобретения является повышение селективности, упрощение и удешевление способа, а также расширение области применения для контроля готовой продукции - крепких алкогольных напитков, изготовленных с применением древесины.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения катехинов в водно-спиртовых растворах, включающем их экстрагирование из измельченной древесины дуба водным раствором органического растворителя с последующим определением их содержания, новым является то, что в качестве органического растворителя применяют водный раствор этилового спирта в соотношении этиловый спирт: вода 50:50, затем концентрируют катехины в органическую фазу при рН 2,0-3,0, добавляя сульфат аммония 18-20 мас.% по отношению к пробе и определение катехинов проводят кондуктометрическим титрованием экстракта. Содержание катехинов в водно-спиртовом растворе в пересчете на кверцетин рассчитывают по формуле:

где С - концентрация катехинов в экстракте, г/дм3;

C(PB(NO3)2) - молярная концентрация эквивалента титранта, моль/дм3;

V(РВ(NO3)2) - объем титранта, пошедший на титрование катехинов, см3;

Mk - молярная масса эквивалента кверцетина, г/моль;

VЭ - объем экстракта, см3;

r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз;

R - степень извлечения катехинов в системе этиловый спирт - водно-солевой раствор, %(96).

Технический результат заключается в том, что способ упрощается, удешевляется, повышается селективность, расширяется область применения способа.

Способ заключается в том, что для получения экстрактов высушенную щепу дуба смешивают со спиртом-сырцом, разбавленным дистиллированной водой до содержания этанола 50 об.% (30 г на 1 дм3 водно-спиртового раствора), подкисляют до рН 2,0-3,0, добавляют 20 мас.% сульфата аммония, экстрагируют на вибросмесителе в течение 15 мин. После расслаивания фаз отделяют экстракт и помещают в термостатируемую ячейку закрытого типа с впаянными в крышку платиновыми электродами, площадь электродов 1×1 см2, расстояние между электродами 0,5 см, 5 см3 экстракта. Константу ячейки находят по стандартному раствору KCl с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3. Катехины, содержащие -ОН группы в орто-положении, пирокатехин или кверцетин, титруют водным раствором РВ(NO3)2 с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3 из микробюретки по 0,1 см3, перемешивание раствора осуществляют магнитной мешалкой.

Получают кривую титрования катехинов раствором нитрата свинца (см. чертеж), по которой устанавливают количество PB(NO3)2, пошедшее на титрование катехинов, и рассчитывают их содержание по формуле в пересчете на кверцетин:

где С - концентрация катехинов в экстракте, г/дм3;

С(РВ(NO3)2) - молярная концентрация эквивалента титранта, моль/дм3;

V(PB(NO3)2) - объем титранта, пошедший на титрование катехинов, см3;

Mk - молярная масса эквивалента кверцетина, г/моль;

VЭ - объем экстракта, см3;

r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз;

R - степень извлечения катехинов в системе этиловый спирт - водно-солевой раствор, %(96).

Содержание катехинов в экстракте:

Примеры осуществления способа

Пример 1.

Высушенную щепу дуба 30 г смешивают с 1 дм3 спирта-сырца, разбавленного дистиллированной водой до содержания этанола 50 об.% и выдерживают в течение двух месяцев в стеклянных герметично закрытых емкостях. Затем отбирают 10 см3 водно-спиртового раствора, подкисляют до рН 2-3, добавляют 18% сульфата аммония по отношению к пробе, экстрагируют на вибросмесителе в течение 15 мин. После расслаивания фаз отделяют экстракт 5 см3, помещают в термостатируемую ячейку закрытого типа с впаянными в крышку платиновыми электродами, площадь 1×1 см2, расстояние между электродами 0,5 см, и титруют водным раствором PB(NO3)2 с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/дм3 из микробюретки по 0,1 см3, перемешивание раствора осуществляют магнитной мешалкой.

Способ осуществим.

Пример 2.

К 10 см3 водно-спиртового экстракта древесины дуба добавляют 19% сульфата аммония по отношению к пробе. Далее осуществляют согласно примеру 1.

Способ осуществим.

Пример 3.

К 20 см3 водно-спиртового экстракта древесины дуба добавляют 20% сульфата аммония по отношению к пробе. Далее осуществляют согласно примеру 1. Способ осуществим.

Пример 4.

К 20 см3 водно-спиртового экстракта древесины дуба добавляют 17% сульфата аммония по отношению к пробе. Способ неосуществим, т.к. выделившийся экстракт содержит значительное количество воды.

Пример 5.

К 20 см3 водно-спиртового экстракта древесины дуба добавляют 21% сульфата аммония по отношению к пробе. Способ неосуществим, т.к. выпавшие кристаллы соли адсорбируют катехины.

Пример 6.

20 см3 водно-спиртового экстракта древесины дуба подкисляют до рН 3,0, добавляют 19 мас.% сульфата аммония по отношению к пробе, далее осуществляют согласно примеру 1. Способ осуществим.

Пример 7.

20 см3 водно-спиртового экстракта древесины дуба подкисляют до рН 2,5, добавляют 19 мас.% сульфата аммония по отношению к пробе, далее осуществляют согласно примеру 1. Способ осуществим.

Пример 8.

20 см3 водно-спиртового экстракта древесины дуба подкисляют до рН 1,0, добавляют 19 мас.% сульфата аммония по отношению к пробе, далее осуществляют согласно примеру 1. Способ неосуществим.

Пример 9.

20 см3 водно-спиртового экстракта древесины дуба подкисляют до рН 4,0, добавляют 19 мас.% сульфата аммония по отношению к пробе, далее осуществляют согласно примеру 1. Способ осуществим, однако степень извлечения катехинов понижается.

Правильность способа проверена на модельных растворах пирокатехина методом введено - найдено. Результаты определения пирокатехина методом кондуктометрического титрования представлены в таблице 1 - Определение пирокатехина методом кондуктометрического титрования. Относительная ошибка определения пирокатехина не превышает 10%.

В таблице 2 приведена сравнительная характеристика предлагаемого способа и прототипа.

Предлагаемый способ позволяет проводить определение катехинов в водно-спиртовых растворах, селективно определять катехины, содержащие -ОН группы в орто-положении; не требует применения сложного оборудования и дефицитных, опасных реагентов.

Таблица 1
(n=5, Р=0,90)
Введено, г/дм3Найдено, г/дм3Sr2,01,9±0,20,059Таблица 2ПараметрыИзвестный способПредлагаемый способПростота выполнения анализаПрименение дорогостоящего оборудования (жидкостной хроматограф)Применение стандартного лабораторного оборудованияТехника безопасности при выполнении анализаТребует выполнения специальных требований по ТБ при работе с метаноломБезопасенСелективность определения катехинов, содержащих -ОН группы в орто-положенииНе позволяет определитьПозволяет определитьОбъекты анализаВодно-спиртовые экстракты древесины дубаВодно-спиртовые экстракты древесины дуба, крепкие алкогольные напитки, изготовленные с применением древесины

Похожие патенты RU2294536C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗОРЦИНА И 2,4-ДИНИТРОРЕЗОРЦИНА В ПРИСУТСТВИИ 4-НИТРОЗОРЕЗОРЦИНА 2004
  • Коренман Я.И.
  • Харитонова Л.А.
  • Никулина А.В.
  • Провольнев С.А.
RU2257572C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 4-АМИНОБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ 2003
  • Константинова Н.А.
  • Нифталиев Сабухи Илич Оглы
  • Коренман Я.И.
RU2243553C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 2,4-ДИХЛОРБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ 2002
  • Коренман Я.И.
  • Константинова Н.А.
  • Нифталиев Сабухи Илич Оглы
RU2230315C1
СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ 4-ХЛОРБЕНЗОЙНОЙ И 2,4-ДИХЛОРБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТ В ВОДЕ 2002
  • Коренман Я.И.
  • Нифталиев Сабухи Илич Оглы
  • Константинова Н.А.
RU2210767C1
Способ определения гидроксида, карбоната и бензоата натрия в водном растворе 1991
  • Гатиятуллина Лидия Ягофаровна
  • Ахметова Танзиля Имамовна
  • Галлямова Эльвира Ибрагимовна
SU1817850A3
Способ количественного определения иминоэтилового эфира гидрохлорида 1989
  • Синельникова Татьяна Петровна
  • Желтухин Игорь Агеевич
  • Смирнова Валентина Сергеевна
SU1649425A1
СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОНОАМИНОБЕНЗОЙНЫХ КИСЛОТ В ВОДЕ 2002
  • Коренман Я.И.
  • Нифталиев Сабухи Илич Оглы
  • Константинова Н.А.
RU2212655C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ ДОЛИ СЕРНОКИСЛОГО И АЗОТНОКИСЛОГО КАЛЬЦИЯ В АММИАЧНОЙ СЕЛИТРЕ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТИ С ДОЛОМИТНО-СУЛЬФАТНОЙ ДОБАВКОЙ 2002
  • Степанов Валерий Андреевич
  • Польоха Алина Михайловна
  • Полищук Валентина Павловна
  • Пржегорлинская Елена Викторовна
RU2242753C2
СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ САЛИЦИЛОВОЙ И АЦЕТИЛСАЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ 1998
  • Коренман Я.И.
  • Новикова Н.А.
RU2137113C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ НИТРОКСИЛЬНОЙ ГРУППЫ В РАСТВОРЕ 2006
  • Ахметова Танзиля Имамовна
  • Гатиятуллина Лидия Ягофаровна
  • Борейко Наталья Павловна
  • Яфизова Валентина Петровна
  • Кабанова Роза Загитовна
RU2308717C1

Реферат патента 2007 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТЕХИНОВ В ВОДНО-СПИРТОВЫХ РАСТВОРАХ

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для контроля качества алкогольной продукции, выдержанной в контакте с древесиной дуба. В способе определения катехинов в водно-спиртовых растворах, включающем их экстрагирование из измельченной древесины дуба водным раствором органического растворителя с последующим определением их содержания, в качестве органического растворителя применяют водный раствор этилового спирта в соотношении этиловый спирт: вода 50:50, затем концентрируют катехины в органическую фазу при рН 2,0-3,0, добавляя сульфат аммония 18-20 мас.% по отношению к пробе, и определение катехинов проводят кондуктометрическим титрованием экстракта. Содержание катехинов в водно-спиртовом растворе в пересчете на кверцетин рассчитывают по формуле:

где С - концентрация катехинов в экстракте, г/дм3;

C(PB(NO3)2) - молярная концентрация эквивалента титранта, моль/дм3;

V(PB(NO3)2) - объем титранта, пошедший на титрование катехинов, см3;

Mk - молярная масса эквивалента кверцетина, г/моль;

VЭ - объем экстракта, см3;

r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз;

R - степень извлечения катехинов в системе этиловый спирт - водно-солевой раствор, % (96).

Технический результат заключается в том, что способ упрощается, становится более дешевым, повышается селективность, расширяется область применения способа. 2 табл., 1 ил.

Формула изобретения RU 2 294 536 C1

Способ определения катехинов в водно-спиртовых растворах, заключающийся в экстрагировании катехинов из измельченной древесины дуба водным раствором органического растворителя с последующим определением их содержания, отличающийся тем, что в качестве органического растворителя применяют водный раствор этилового спирта в соотношении этиловый спирт: вода, равном 50:50, затем концентрируют катехины в органическую фазу при рН 2,0-3,0, добавляя сульфат аммония 18-20 мас.% по отношению к пробе и определение катехинов проводят кондуктометрическим титрованием экстракта, содержание катехинов в водно-спиртовом растворе в пересчете на кверцетин рассчитывают по формуле

где С - концентрация катехинов в экстракте, г/дм3;

С(РВ(NO3)2) - молярная концентрация эквивалента титранта, моль/дм3;

V(PB(NO3)2) - объем титранта, пошедший на титрование катехинов, см3;

Mк - молярная масса эквивалента кверцетина, г/моль;

VЭ - объем экстракта, см3;

r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз;

R - степень извлечения катехинов в системе этиловый спирт - водно-солевой раствор, %(96).

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2007 года RU2294536C1

ПРИДА А., ПУЭШ Ж.-Л
Виноделие и виноградарство
Топчак-трактор для канатной вспашки 1923
  • Берман С.Л.
SU2002A1
Способ определения пирокатехина 1987
  • Митник Юрий Викторович
  • Михайлюк Александр Иванович
  • Тимофеев Сергей Викторович
  • Гунар Алексей Владимирович
SU1509718A1
Способ количественного определения 3,5,7,3 @ ,4 @ ,5 @ -гексаоксифлавона и 3,5,7,3 @ ,4 @ -пентаоксифлавона при их совместном присутствии в смеси 1979
  • Беликов Владимир Владимирович
  • Точкова Татьяна Владимировна
SU877424A1
Способ количественного определения пирокатехина в водном растворе 1979
  • Суслов Сергей Николаевич
  • Стом Дэвард Иосифович
SU871051A1
Способ определения пирокатехина 1987
  • Тищенко Марлена Алексеевна
  • Шафран Леонид Моисеевич
  • Лобуренко Александр Петрович
  • Маркина Антонина Ивановна
  • Рыбалка Валерий Борисович
SU1456850A1
Способ определения пирокатехина 1990
  • Саксонов Михаил Наумович
  • Болмасова Светлана Ивановна
  • Стом Девард Иосифович
SU1755137A1
RU 94022215 A1, 20.04.1996
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПИРОКАТЕХИНА В ФЕНОЛСОДЕРЖАЩИХ ПРОДУКТАХ 0
SU170736A1
Способ выделения пирокатехинов 1975
  • Казаков Евгений Иванович
  • Рыжков Олег Георгиевич
  • Волков Тимофей Михайлович
  • Коренев Константин Дмитриевич
  • Белов Петр Степанович
SU556131A1

RU 2 294 536 C1

Авторы

Харитонова Людмила Алексеевна

Новикова Инна Владимировна

Востриков Сергей Всеволодович

Никулина Алла Васильевна

Харитонов Евгений Игоревич

Даты

2007-02-27Публикация

2006-02-06Подача