Способ количественного определения аминогрупп в алкиламиносилохромах Советский патент 1980 года по МПК G01N31/16 

1

Изобретение относится к способу определения аминогрупп в носителях при иммобилизации биологически активных веществ в алкиламиносилохромах. Количество аминогрупп является одним из важных критериев качества носителей для иммобилизации.

Известен способ количественного определения аминогрупп, основанный на ацетилировании аминогрупп уксусным ангидридом в среде хлороформа с последующим определением избытка уксусного ангидрида на газовом хроматографе 1 . .

Однако процесс по такому способу длителен и трудоемок.

Известен также наиболее близкий к изобретению по технической сущности и достигаемому результату способ количественного определения аминогрупп в йлкиламиносилохромахпутём обработки анализируемой пробы раствором сильной кислоты с последующим потенциометрическим титрованием ее избытка раствором гидроокиси щелочного металла или тетраметиламмония 2J .

Недостатком способа является, низкая точность - относительная ошибка определения 10-15%.

Цель изобретения - повышение точности определения.

Поставленная цель достигается предлагаемым способом количественного определения аминогрупп в алкиламиносилохромах путем обработки анализируемой пробы раствором сильной кислоты с последующим потенциометрическим титрованием ее избытка

fO раствором гидроокиси щелочного металла или тетраметиламмония и полученный раствЬр доводят до рН 5,99-6,0 с последующим оттитров ыванием остатка сильной кислоты, адсорбированного

15 :алкиламиносилохромом.

Отличительным признаком способа является доведение полученного раствора до рН. 5,99-6,0 и оттитровь 20вание .остатка сильной кислоты, адсорбированного алкиламиносилохромом.

При взаимодействии сильной кислоты с анализируемым образцом(аминосилохромом, смесью алккламипосилана

25 с силохромом) параллельно происходят два.процесса, а именно: реакция, протекающая по схеме

(4S;-R-NH2lntmHCe-($S,-R-«HfcE®)nVlm-n)HCe

30

re процесс диффузии и адсорбции сильной кислоты в поры носителя, который ависит от величины навёски, пористости силохрома, концентрации кислоты, времени обработки навески. В кислом растворе адсорбированная кислота из пор не выделяется, но в нейтральной и щелочной средах происходит ее десорбция, скорость которой увеличивается при энергичном перемешивании раствора с силохромом.

Таким образом, оттитрование не вступившей в реакцию сильной кислоты состоит из двух стадий:

1) оттитрование до рН 6,0 остатка сильной кислоты в растворе;

2) оттитрование выдерживанием при рН 6,0 избытка кислоть, адсорбированного в порах силохрома.

О количественном оттитровании адсорбированной кислоты свидетельствует стабильность рН при 6,0., Выбранное значение рН оптимальное, так как при более низких значениях сильная кислота количественно не оттитруется щелочью, тогда как при более высоких значениях начинается взаимодействие продукта реакции сильной кислоты с титрантом.

В качестве сильной кислоты можно -использовать следующие кислоты: НС1, НС 1 Од , П-толуолсульфокислоту, нафталин-2-сульфокйслоту и др. В.качестве титранта могут использовать КОН, NaOH, гидроо.кись тетраалкиламмония.

Титрование по мере достижения рН 6,0 с перемешиванием и выдерживанием может исполняться автоматически на приборах автоматического титрования в рН - статическом режиме или вручную.

. Предлагаемый, способ позволяет определить аминогруппу не только в алкиламиносилохроме, йо.и в исходных продуктах Синтеза-в смеси S -аминоа лкилсилана и силохрома, так как в прйсутствии в растворе силохрома : сйазывается влияние адЪорбции. Таким образом, предлагае Ф1й способ заключается в следующем: к навеске анализируемого вещества (0,11,0 г) добавляют 5-25 мл 0,01-0,2 н. сильной кислоты и перемешивают 1015 мин или оставляют на 40-60 мин. В зависимости от пористости силохрома, определяющем количество аминогрупп, необходим соответственно выбивать величину навески и количество реагентов, используемых в анализе.

Затем доводят до 30-40 мл дистиллированном водой, в стаканчик погружают стеклянные и каломельные электроды и потенциометрически титруют 0,01-0,2 н. раствором гидроокиси до 6,0. После достижения этого значения рН раствор выдерживают, пер мешнвая 1-2 мин, а затем снова доводят рН раствора до 6,0. Эти операции повторяют, пока рН раствора больше

не меняется, и фиксируют общее количество израсходованного титранта на оттитрование, избытка ИС1 и адсорбированной в порах носителя кислоты, выделившееся при перемешивании раствора. Аналогично приготавливают, перемешивают и титруют раствор без анализируемой пробы, т.е. проводят холостой опыт. Содержание аминогрупп вычисляют по формуле

()

где V., количество титранта, израсходованного для титрования холостого опыта до. рН 6 ,0 в vW ;

V

количество титранта, израсхдованного для титрования анализа до рН 6,0, мл;

X точная .концентрация раствор титранта, мг«экв/мл; навеска образца, г. .

а Пример. Определение содержа.ния аминогрупп в алкиламиносилохроме с поверхностью 75 .

Навеску алкиламиносилохрома - 0,1063 г обрабатывали 15,0 мл 0,02 н раствором соляно.й кислоты, колбу закрывали пробкой и оставляли на 40 ми затем добавляли 25 мл дистиллированной воды, в раствор погружали пару электродов (стеклянный и каломельный) и титровали до рН 6,0 0,0418 н. раствором гидроокиси калия Расход титранта составляет 4,695 мл. Затем раствор выдерживали при перемешивании 1-2 мин (при этом рН раствора понижается до рН 5,2},добавлением титранта снова довели рН раствора до рН 6,0. Эту операцию повторяли 6 раз. Общее количество израсходованного титранта составило 4,888 мл. На титрование холостого опыта расход титранта составил 5, 637 мл. Используя формулу , вычиляли содержание аминогрупп 0,29 мг- экв/г.

П р и м е р 2. Определение содер жания аминогрупп в алкиламиносилохроме с поверхностью 23 .

Навеску алкиламиносилохрома - 1,0010 г обрабатывали 20,0 мл 0,01н. раствора нафталин-2-сульфскислоты, колбу закрывали пробкой и оставляли на 50 мин, затем добавляли 20 мл дистиллированной воды, в раствор погружали пару электродов (стеклянный и каломельный и титровали до рН 6,0 0,0253 н. раствором гидроокиси натрия. Расход титранта составил 6,17 мл. Затем раствор выдерживали при перемешивании 1-2 мин (при этом рН раствора понижается до рН 5,7), добавлением титранта снова доводили рН раствора до рН 6,0. Общее количество израсходованного титранта составило 6,241 мл. На титрование холостого опыта расход титранта составил 8,021 мл. Содержание аминогрупп 0,045мг.экв Примерз. Определение содержания аминогрупп в смеси об -амино пропилсилана с силохромом. Навеску 0,1002 гoi,-аминопропилтриэтоксисилана и 0,8003 г силохрома обрабатывали 5 мл 0,2 раствором хлорной кислоты, колбу закрывали пробкой и оставляли на 40 мин. Затем добавляли 30 мл дистиллированной воды, в раствор погружали пару электродов (стеклянный и каломельный) и титровали до рН 6,0 0,0986 раствором гидроокиси тетраметиламмония. Расход титранта составил 2,45 мл. Затем раствор вьщерживали при перемешивании 1-2 мин, добавлением титранта доводили рН раствора до 6,0. Эту операцию повторяли 5 раз. Общее количество израсходованного титранта составило 2,66 мл. На титрование холостого опыта расход титранта составил 10,16 мл. Содержание аминогрупп 0,82 мг-экв/г. Теорети.чески рассчитанное количество аминогрупп 0,83 МГ экв/г. В табл. 1 и 2 указаны результаты определения аминогрупп в алкил аминосилохромах.

Табл-ица

Результаты определения количества аминогрупп в аминопропилсилохроме с поверхностью 12

Стандартное отклонение при оп- i ределении предлагаемым способ.ом +0,0003 мг-экв/г, а при определении по методике, изложенной в прототипе iO,0042 мг-экв/г. Проверка исследованного аминопропилсилохрома тазохроматографическим методом показала, что содержание аминогрупп в образце 0,026 МГ экв/г.

Стандартное отклонение при определении предлагаемым способом +0,0003 мг-экв/г, а при определении по методике, изложенной в прототипе +0,0031 мг-экв/г. Проверка исследованного аминопропилсилохрома газрхроматографическим методом показала, что содержание аминогрупп в образце 0,160 мг.экв/г.

Результаты определения количества аминогрупп зависят по известному способу от таких факторов, как величина навески, время обработки образца сильной кислоты и др. в предлагаемом способе ввиду оттитрования избытка сильной кислоты, адсорбированной носителем, влияние этих факторов устранено. В связи с этим точность определения значительно повышается.

Формула изобретения

Способ количественного определения аминогрупп в алкиламиносилохромах .1утем обработки анализируемой пробы раствором сильной кислоты с последующим потенциометрическим титрованием ее избытка раствором гидроокиси щелочного металла или тетраметиламмония, отличающийся тем, что, с целью повыше- , ния точности определения, полученный раствор доводят до рН 5,99-6,0 с последующим оттитрованием остатка тносительная ошибка по известному обу ±15%,.а по предлагаемому обу +1,5%. Таблица2 езультаты определения колиества аминогрупп в аминопро- илсилохроме с поверхностью 57 м 2/г 7 сильной кислоты, адсорбированного :алкиламиносилохромом. . Источники информации. принятые во внимание при экспертизе 1. Рогожин С.В. и др. Получение модифицированных кремнеземов для присоединения, биологически-активных 767644 . 8 соединений. Изв. АН СССР, сер.хим. 1975, № 8, с.1718-1721. 2. Акпаров В.Х., Степанов В.М. Определение общего азота по Кьельдалю в модифицированных микропористых j кремнеземах .-- Прикладная биохимия и микробиология, 1977, т.13, вып.1, с.141-143 (прототип).