СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДОЛИЛ-3-УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ Российский патент 2008 года по МПК G01N31/22 

Изобретение относится к области экологии, биотехнологии, количественного анализа веществ и может быть использовано для количественного определения индолил-3-уксусной кислоты (ИУК) в малых концентрациях в водных растворах. Заявляемый способ может быть использован, в частности, для контроля содержания ИУК в водных объектах.

Известен способ определения ИУК в водных растворах с помощью газожидкостной хроматографии с масс-селективным детектором (Mazur H., Konop A., Synak R. Индолил-3-уксусная кислота в культуральной среде двух зеленых микроводорослей. «Journal of Applied Phycology", 2001, № 13, с.35-42). В данном способе пробы, содержащие ИУК, обрабатывают смесью N,O-бис-(триметилсилил)ацетамида и триметилхлорсилана (15:85 об.). Образующееся производное ИУК вводят в капиллярную SPB-1 колонку (20 м × 0,25 мм). Повышают температуру колонки со 150 до 250°С со скоростью 4°С в мин. Температура ионного источника 200°С, газ-носитель - гелий.

Данный способ предназначен для количественного определения ИУК, требует применения дорогостоящей аппаратуры и сложной пробоподготовки.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ определения ИУК в водном растворе по реакции Сальковского (Паламарчук И.А., Веселова Т.Д. Учебное пособие по ботанической гистохимии. - Москва: Изд-во Моск. ун-та, 1965. - 93 с.), которая заключается во взаимодействии ИУК с реактивом Сальковского (2 мл 0,5М раствора FeCl₃+100 мл 37%-ной HClO₄) с образованием окрашенного соединения, время развития окраски составляет 1 ч. Оптическую плотность окрашенных проб измеряют на спектрофотометре при 490 нм, l=1 см. Концентрацию ИУК определяют по калибровочному графику, построенному в диапазоне концентраций вещества 10^-8-10^-2 г/л.

В данном способе время определения ИУК составляет не менее 1 часа из-за длительности протекания реакции Сальковского. Кроме того, метод недостаточно чувствителен.

Задачей изобретения является количественное определение ИУК в водных растворах без применения сложного оборудования и без предварительной подготовки пробы путем химической модификации ИУК.

Технический результат заключается в обеспечении возможности определения ИУК в меньших концентрациях.

Поставленная задача достигается тем, что в способе количественного определения индолил-3-уксусной кислоты в водном растворе, включающем приготовление пробы путем добавления анализируемого раствора индолил-3-уксусной кислоты в индикаторный раствор, определение оптической плотности пробы, определение концентрации кислоты по калибровочному графику зависимости оптической плотности от концентрации, согласно изобретению, в качестве индикаторного раствора используют смесь 10^-2 м спиртового раствора диметиламинохалкона, ацетона и воды, полученную пробу выдерживают в вакуумной сушилке и оптическую плотность пробы определяют в максимуме поглощения при сканировании в диапазоне длин волн 410-440 нм.

Компоненты, составляющие индикаторный раствор вещества, а именно 10^-2 м спиртовой раствор диметиламинохалкона, ацетон и воду, смешивают в объемном соотношении 18.51:1:313,82 при комнатной температуре.

Пробу, полученную смешиванием раствора ИУК и индикаторного раствора, выдерживают в вакуумной сушилке в течение 15 минут при давлении 9.1×10⁴ Н/м² и температуре 29°С.

В известной авторам научно-технической и патентной литературе не обнаружены способы с подобной совокупностью признаков. Полученный результат, обусловленный совокупностью этих признаков, не достигался в известных решениях. Преимуществом заявляемого способа является возможность определять ИУК в следовых количествах в водных растворах, отсутствие предварительной подготовки пробы, а также его простота и экономичность.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен график калибровочной зависимости оптической плотности растворов от концентрации ИУК в диапазоне концентраций ИУК 10^-10-10^-3 г/л.

Способ заключается в следующем.

Готовят индикаторный раствор путем смешивания 10^-2 м спиртового раствора ДМХ, ацетона и воды, например, в объемном соотношении 18.51:1:313,82 при комнатной температуре.

В результате экспериментальных исследований установлено оптимальное объемное соотношение компонентов индикаторного раствора, при котором суспензия оставалась стабильной в течение 4 ч.

Готовят стандартные водные растворы ИУК в интервале концентраций 10^-10-10^-3 г/л для построения калибровочного графика зависимости оптической плотности растворов от концентрации ИУК.

В бюксы помещают по 2,7 мл индикаторного раствора и по 0,3 мл стандартных и анализируемого растворов ИУК, т.е. анализируемый раствор индолил-3-уксусной кислоты добавляли к индикаторному раствору в объемном соотношении 1:9.

Полученные пробы выдерживают в вакуумной сушилке SPR (Horyzont, Польша), например, при давлении 9.1×10⁴ Н/м² и при температуре 29°С в течение 15 минут. Режимные параметры определены экспериментально. Их соблюдение способствовало максимальному сохранению свойств индикаторного раствора.

Измерение оптической плотности проб проводят на спектрофлуориметре «Флюорат-02-Панорама» в фотометрическом режиме работы прибора. Значения оптической плотности определяют в максимуме поглощения при сканировании в диапазоне длин волн 410-440 нм, что соответствует спектральным характеристикам ДМХ.

Строят калибровочную зависимость оптической плотности от концентрации стандартных растворов ИУК. По графику зависимости определяют концентрацию ИУК в анализируемом растворе.

Пример 1. Подбор соотношений компонентов в индикаторном растворе.

Для приготовления индикаторного раствора смешивали 10^-2 м спиртовой раствор ДМХ, ацетон и воду в количествах, указанных в таблице 1. Образующаяся коллоидная система состоит из мелкодисперсных частиц красителя, взвешенных в воде. После смешивания компонентов суспензию помещали в вакуумную сушилку SPR (Horyzont, Польша) и выдерживали там в течение 15 мин при давлении 9.1×10⁴ Н/м² и при температуре 29°С. Затем наблюдали за процессом седиментации частиц в растворе, который сопровождался его обесцвечиванием. Стабильность суспензии определяли по времени ее обесцвечивания (таблица 1).

Таблица 1№Объем 10^-2 М спиртового раствора ДМХ, мклОбъем ацетона, мклОбъем воды, мклСтабильность суспензии, ч1166,602833,41,25283,342829,40,1383,362827,40,25483,37,52825,92583.3102823,41683,3142819,417166,662827,40,58166,692824,449166,6102823,42,7510166,6132820,42,511166,6162817,42,75

Из таблицы видно, что наибольшую стабильность проявляла суспензия № 8, в которой соотношение компонентов по объему составляет 18.51:1:313,82.

Пример 2

Пробы на основе суспензий № 4, 6, 8, 9, 10, 11 (таблица 1) перед измерением выдерживали или в термостате при температуре 29°С, или вакуумной сушилке SPR (Horyzont, Польша) при давлении 9.1×10⁴ Н/м² и при температуре 29°С в течение разных промежутков времени. Затем определяли стабильность суспензий, как описано в примере 1. Полученные результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2№ суспензииСтабильность суспензии (ч) без термостатированияСтабильность суспензий (ч) при их выдерживаниив термостате ТС-80 при температуре 29°Св вакуумной сушилке SPR при давлении 9.1×10⁴ Н/м² и при температуре 29°С15 мин30 мин1 ч15 мин30 мин1 ч40,0830,250,250,2511,5260,0830,250,250,250,750,75180,170,250,250,2544490,170,250,250,25112,75100,0830,250,250,251,251,52,5110,0830,250,250,2511,752,75

Из данных таблицы видно, что максимальная стабильность была отмечена у суспензии № 8. Было установлено, что для достижения наибольшей стабильности суспензию необходимо термостатировать в течение как минимум 15 мин при постоянном давлении, чего возможно достичь используя вакуумную сушилку.

Показано, что суспензия № 8 после выдерживания ее в течение 15 мин в вакуумной сушилке при постоянном давлении обладала наибольшей стабильностью.

Использование изобретения позволяет количественно определять ИУК в следовых количествах до 10^-10 г/л в водных растворах. Кроме того, способ позволяет сократить время анализа за счет уменьшения времени выдерживания пробы в вакуумной сушилке.

Изобретение относится к области экологии и биотехнологии и может быть использовано для количественного определения индолил-3-уксусной кислоты в малых концентрациях в водных растворах. Способ включает приготовление пробы путем добавления раствора индолил-3-уксусной кислоты в индикаторный раствор, определение оптической плотности пробы, определение концентрации кислоты по калибровочному графику зависимости оптической плотности от концентрации, причем в качестве индикаторного раствора используют смесь 10^-2 м спиртового раствора диметиламинохалкона, ацетона и воды, полученную пробу выдерживают в вакуумной сушилке, а оптическую плотность пробы определяют в максимуме поглощения при сканировании в диапазоне длин волн 410-440 нм. Достигается повышение чувствительности и упрощение анализа. 2 з.п. ф-лы. 2 табл., 1ил.

1. Способ количественного определения индолил-3-уксусной кислоты в водном растворе, включающий приготовление пробы путем добавления раствора индолил-3-уксусной кислоты в индикаторный раствор, определение оптической плотности пробы, определение концентрации кислоты по калибровочному графику зависимости оптической плотности от концентрации, отличающийся тем, что в качестве индикаторного раствора используют смесь 10^-2 м спиртового раствора диметиламинохалкона, ацетона и воды, полученную пробу выдерживают в вакуумной сушилке, а оптическую плотность пробы определяют в максимуме поглощения при сканировании в диапазоне длин волн 410-440 нм.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что составляющие индикаторный раствор вещества, а именно 10^-2 м спиртовой раствор диметиламинохалкона, ацетон и воду смешивают в объемном соотношении 18,51:1:313,82 при комнатной температуре.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что пробу выдерживают в вакуумной сушилке в течение 15 мин при давлении 9,1·10⁴ Н/м² и температуре 29°С.