СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ САХАРОЗЫ И ФЕНИЛАЛАНИНА Российский патент 2013 года по МПК G01N31/00 B01D11/00 

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к анализу органических соединений, и может быть использовано при разработке процессов выделения, разделения и определения сахарозы и фенилаланина.

Техническая задача изобретения заключается в разработке способа раздельного определения сахарозы и фенилаланина, включающего экстракцию сахарозы и фенилаланина ацетоном из водно-солевого раствора, фотометрический анализ водной фазы и потенциометрическое титрование концентрата.

Для решения технической задачи изобретения разработан способ раздельного определения сахарозы и фенилаланина, характеризующийся тем, что готовят растворы сахарозы и фенилаланина в небольшом объеме воды, помещают их в мерную колбу, доводят до метки насыщенным раствором высаливателя, в качестве которого применяют сульфат аммония, затем сахарозу и фенилаланин экстрагируют, для этого к полученному водно-солевому раствору сахарозы и фенилаланина добавляют ацетон при соотношении объемов водно-солевого раствора сахарозы и фенилаланина и ацетона 20:1, экстрагируют в течение 7-10 мин, после расслаивания системы водную фазу отделяют от органической, содержание сахарозы в водной фазе определяют по реакции с дихроматом калия в присутствии серной кислоты, на фотоэлектро-колориметре измеряют оптическую плотность окрашенного раствора при длине волны 590 нм (толщина светопоглощающего слоя 1 см), строят градуировочный график зависимости оптической плотности раствора от концентрации сахарозы, по градуировочному графику определяют концентрацию сахарозы в водной фазе, органическую фазу количественно переносят в ячейку для потенциометрического титрования и титруют 0,01 моль/дм³ раствором KОН в безводном этиловом спирте, индикаторным электродом служит стеклянный электрод, в качестве электрода сравнения применяют хлоридсеребряный электрод, заполненный насыщенным раствором хлорида калия KCl в этиловом спирте, электродвижущую силу раствора измеряют на высокоомном потенциометре, на дифференциальной кривой потенциометрического титрования имеется максимум, соответствующий содержанию фенилаланина в экстракте.

Коэффициенты распределения (D_C и D_Ф) и фактор разделения (β) сахарозы и фенилаланина вычисляют по следующим уравнениям:

$$D_{C,Ф}=\frac{{С}_{С,Ф(0)}}{{С}_{С,Ф(в)}}$$ , $$\beta =\frac{{\text{D}}_{\text{C}}}{{\text{D}}_{\text{ф}}}$$ .

где С_С,ф(0) и С_С,ф(в) - концентрации сахарозы и фенилаланина в органической и водной фазах, мг/см³.

Технический результат заключается в раздельном определении сахарозы и фенилаланина при экстракции ацетоном (фактор разделения достигает 500) без применения вреднодействующих органических растворителей, фотометрическом анализе водной фазы и потенциометрическом титровании концентрата.

Осуществление способа иллюстрируется следующим примером.

Готовят водно-солевую смесь сахарозы и фенилаланина, для чего 10 см³ водного раствора сахарозы и 10 см³ водного раствора фенилаланина с концентрациями 12 мг/см³ и 2 мг/см³ соответственно помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, при перемешивании доводят до метки насыщенным раствором высаливателя, в качестве которого применяют сульфат аммония. К 20 см³ полученной водно-солевого раствора сахарозы и фенилаланина добавляют 1 см³ ацетона и экстрагируют в течение 7-10 мин. После расслаивания системы (2 мин) водную фазу отделяют от органической, 5 см³ водной фазы помещают в химический стакан и при перемешивании добавляют 20 см³ сернокислого дихромата калия и нагревают при 100°С. Окрашенный раствор охлаждают, измеряют оптическую плотность водно-солевого раствора на фотоколориметре КФК - 2МП в стеклянной кювете с толщиной светопоглощающего слоя 10 мм при длине волны 590 нм. Органическую фазу количественно переносят в ячейку для потенциометрического титрования и титруют 0,01 моль/дм³ раствором KОН в безводном этиловом спирте. При неводном титровании индикаторным электродом служит стеклянный электрод. В качестве электрода сравнения применяют хлоридсеребряный электрод, заполненный насыщенным раствором KCl в этиловом спирте. Электродвижущую силу раствора измеряют на высокоомном потенциометре. На дифференциальной кривой потенциометрического титрования имеется максимум, соответствующий содержанию фенилаланина в экстракте.

Коэффициенты распределения (D_C и D_Ф) и фактор разделения (β) сахарозы и фенилаланина вычисляют по следующим уравнениям:

$$D_{C,Ф}=\frac{{С}_{С,Ф(0)}}{{С}_{С,Ф(в)}}$$ , $$\beta =\frac{{\text{D}}_{\text{C}}}{{\text{D}}_{\text{ф}}}$$ .

где С_С,ф(0) и С_С,ф(в) - концентрации сахарозы и фенилаланина в органической и водной фазах, мг/см³.

Продолжительность анализа не более 50 мин, разделенное определение сахарозы и фенилаланина характеризуются высоким фактором разделения (β=500) при соотношении объемов водно-солевой смеси и ацетона 20:1 и использовании в качестве высаливателя сульфата аммония.

При использовании водно-солевого раствора сахарозы и фенилаланина, приготовленных с другим высаливателем или с предложенным высаливателем другой концентрации, а также применении других экстрагентов фактор разделения сахарозы и фенилаланина не достигает 500.

Предлагаемый способ раздельного определения сахарозы и фенилаланина позволяет достигать фактора разделения 500 при однократной экстракции, соотношении объемов водно-солевого раствора и ацетона 20:1 и использовании в качестве высаливателя сульфата аммония. Аналоги не обнаружены.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано при разработке процессов выделения, разделения и определения сахарозы и фенилаланина.

Способ характеризуется тем, что готовят растворы сахарозы и фенилаланина в небольшом объеме воды, помещают их в мерную колбу, доводят до метки насыщенным раствором высаливателя, в качестве которого применяют сульфат аммония, затем сахарозу и фенилаланин экстрагируют, для этого к полученному водно-солевому раствору сахарозы и фенилаланина добавляют ацетон при соотношении объемов водно-солевого раствора сахарозы и фенилаланина и ацетона 20:1, экстрагируют в течение 7-10 мин, после расслаивания системы водную фазу отделяют от органической, содержание сахарозы в водной фазе определяют по реакции с дихроматом калия в присутствии серной кислоты, на фотоэлектроколориметре измеряют оптическую плотность окрашенного раствора при длине волны 590 нм (толщина светопоглощающего слоя 1 см), строят градуировочный график зависимости оптической плотности раствора от концентрации сахарозы, по градуировочному графику определяют концентрацию сахарозы в водной фазе, органическую фазу количественно переносят в ячейку для потенциометрического титрования и титруют 0,01 моль/л раствором КОН в безводном этиловом спирте, индикаторным электродом служит стеклянный электрод, в качестве электрода сравнения применяют хлоридсеребряный электрод, заполненный насыщенным раствором KCl в этиловом спирте, электрод, заполненный насыщенным раствором KCl в этиловом спирте, электродвижущую силу раствора измеряют на высокоомном потенциометре, на дифференциальной кривой потенциометрического титрования имеется максимум, соответствующий содержанию фенилаланина в экстракте. Достигается упрощение, а также - повышение надежности и безопасности анализа. 1 пр.

Способ раздельного определения сахарозы и фенилаланина в водном растворе, заключающийся в том, что готовят водно-солевой раствор сахарозы и фенилаланина, для чего 10 см³ водного раствора сахарозы и 10 см³ водного раствора фенилаланина в соотношении концентраций 6:1 соответственно помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, при перемешивании доводят до метки насыщенным раствором высаливателя, сахарозу и фенилаланин экстрагируют в течение 7-10 мин путем добавления ацетона к полученной водно-солевой смеси сахарозы и фенилаланина при соотношении объемов водно-солевого раствора сахарозы и фенилаланина и ацетона 20:1, отделяют водную фазу от органической, определяют содержание сахарозы в водной фазе по реакции с дихроматом калия в присутствии серной кислоты путем измерения оптической плотности водно-солевого раствора, для чего строят градуировочный график зависимости оптической плотности раствора от концентрации сахарозы, органическую фазу количественно переносят в ячейку для потенциометрического титрования и титруют 0,01 моль/л раствором КОН в безводном этиловом спирте, индикаторным электродом служит стеклянный электрод, в качестве электрода сравнения применяют хлоридсеребряный электрод, заполненный насыщенным раствором KCl в этиловом спирте, электродвижущую силу раствора измеряют на высокоомном потенциометре, на дифференциальной кривой потенциометрического титрования имеется максимум, соответствующий содержанию фенилаланина в экстракте, коэффициенты распределения (D_C и D_Ф) и фактор разделения (β) сахарозы и фенилаланина вычисляют по следующим уравнениям:
$$D_{С,Ф}=\frac{{С}_{С,Ф(0)}}{{С}_{С,Ф(в)}}$$ , $$\beta =\frac{D_C}{D_{Ф}},$$
где С_С,Ф(0) и С_С,Ф(в) - концентрации сахарозы и фенилаланина в органической и водной фазах, мг/см³.