Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

способ определения глицина в водном растворе

Классы МПК:C07C227/38 разделение; очистка; стабилизация; использование добавок
C07C229/06 только одна аминогруппа и одна карбоксильная группа связаны с углеродным скелетом
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет" (RU),
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2005-03-15
публикация патента:

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено при разработке процессов непрерывной ферментации белков. Способ определения глицина в водном растворе заключается в приготовлении водного раствора глицина, экстракции и дальнейшего анализа органической фазы, отличается тем, что к водному раствору глицина (рНспособ определения глицина в водном растворе, патент № 2277085 5) добавляют 20-25 мас.% высаливателя - сульфата лития, экстрагируют трехкомпонентной смесью гидрофильных растворителей, состоящей из 65-65.5 мас.% изопропилового спирта, 20-20.5 мас.% ацетона и 14-15 мас.% этилацетата при объемном соотношении смеси экстрагентов и водно-солевого раствора 1:10, при этом неводный концентрат анализируют методом потенциометрического титрования. Технической задачей изобретения является повышение степени извлечения глицина до 98-99% и анализ органической фазы с использованием безопасных реагентов. 1 табл.

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено при разработке процессов непрерывной ферментации белков.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ экстракционного определения аминокислот в водных растворах с применением динонилнафталинсульфокислоты (С.В.Смирнова, И.И.Торочешникова, И. В. Плетнев. Экстракция аминокислот динонилнафталинсульфокислотой в присутствии дициклогексил-18-краун-6 // Вести. Моск. ун-та. Серия 2. Химия. 2000. Т.41. №3. С.186-188.), включающий приготовление водного раствора глицина, экстракцию и анализ водной фазы.

Недостатками способа являются низкая степень извлечения глицина (не более 40%), применение токсичного соединения - нингидрина - при спектро-фотометрическом анализе водного раствора глицина.

Технической задачей изобретения является повышение степени извлечения глицина до 98-99%, анализ органической фазы с применением безопасных реагентов.

Техническая задача достигается тем, что в способе определения глицина в водном растворе, включающем приготовление водного раствора глицина, экстракцию и анализ органической фазы, новым является то, что к водному раствору глицина (рНспособ определения глицина в водном растворе, патент № 2277085 5) добавляют 20-25 мас.% высаливателя - сульфата лития, экстрагируют трехкомпонентной смесью гидрофильных растворителей, состоящей из 65-65.5 мас.% изопропилового спирта, 20-20.5 мас.% ацетона и 14-15 мас.% этилацетата при объемном соотношении смеси экстрагентов и водно-солевого раствора 1:10, неводный концентрат анализируют методом потенциометрического титрования.

Технический результат заключается в повышении степени извлечения глицина из водного раствора до 98-99%, проведение анализа концентрата с использованием безопасных реагентов.

Предлагаемый способ определения глицина в водном растворе осуществляется по следующей методике.

К 20 мл водного раствора глицина с pHспособ определения глицина в водном растворе, патент № 2277085 5 (исходная концентрация глицина 0.05-0.1 мг/мл) добавляют 20-25 мас.% высаливателя - сульфата лития, 2 мл смеси гидрофильных растворителей (65-65.5 мас.% изопропилового спирта, 20-20.5 мас.% ацетона и 14-15 мас.% этилацетата) и экстрагируют на вибросмесителе до установления межфазного равновесия (5 мин). После расслаивания (1-2 мин) органическую фазу количественно отделяют от водной фазы и анализируют методом потенциометрического титрования по кислотно-основному механизму. Титрант - 0,01 моль/л раствор КОН в безводном этиловом спирте. Индикаторный электрод - химически нейтральный стеклянный электрод, характеризующийся максимальным изменением потенциала вблизи точки стехиометричности. Электрод сравнения - хлоридсеребряный, заполненный насыщенным раствором хлорида калия в этиловом спирте для предотвращения попадания воды из электрода в органическую фазу. Электродвижущую силу измеряют на высокоомном потенциометре, строят дифференциальную кривую потенциометрического титрования зависимости изменения ЭДС от объема титранта.

На дифференциальной кривой потенциометрического титрования глицина имеется максимум, соответствующий содержанию кислоты в экстракте. В органическую фазу переходит 98-99% глицина от его исходного содержания в анализируемом растворе.

Осуществление способа иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1

К 20 мл анализируемого водного раствора глицина (рНспособ определения глицина в водном растворе, патент № 2277085 5) добавляют 2 мл смеси растворителей, содержащей 65 мас.% изопропилового спирта, 20 мас.% ацетона и 15 мас.% этилацетата. Экстрагируют на вибросмесителе 5 мин. Экстракция смесью гидрофильных растворителей в отсутствие высаливателя не приводит к образованию органической фазы, способ невыполним.

Пример 2

К анализируемому раствору глицина (рНспособ определения глицина в водном растворе, патент № 2277085 5) добавляют кристаллический сульфат лития до получения раствора с содержанием соли 20 мас.%. К 20 мл водно-солевого раствора глицина добавляют 3 мл смеси растворителей, содержащей 65 мас.% изопропилового спирта, 20 мас.% ацетона и 15 мас.% этилацетата. Экстрагируют на вибросмесителе 5 мин, экстракт отделяют, не захватывая водного слоя, количественно переносят в ячейку для потенциометрического титрования и титруют 0,01 моль/л раствором КОН в безводном этиловом спирте. Индикаторный электрод - химически нейтральный стеклянный электрод, характеризующийся максимальным изменением потенциала вблизи точки стехиометричности. Электрод сравнения - хлоридсеребряный, заполненный насыщенным раствором хлорида калия в этиловом спирте для предотвращения попадания воды из электрода в органическую фазу. Электродвижущую силу измеряют на высокоомном потенциометре, строят дифференциальную кривую потенциометрического титрования зависимости изменения ЭДС от объема титранта.

На дифференциальной кривой потенциометрического титрования глицина имеется максимум, соответствующий содержанию кислоты в экстракте. Степень извлечения (R,%) глицина рассчитывают по формуле

R=D·100/D+r,

где D - коэффициент распределения глицина между смесью растворителей и водно-солевым раствором, r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз.

В органическую фазу переходит 98,9% глицина от исходного содержания в анализируемом растворе. Достигается практически полное (98-99 мас.%-ное) извлечение глицина, способ выполним.

Пример 3

Анализ выполняют, как в примере 2, но к водному раствору глицина добавляют кристаллический сульфат лития в количестве 25 мас.%. В органическую фазу переходит 98.6% глицина от исходного содержания в анализируемом растворе. Достигается практически полное (98-99 мас.%-ное) извлечение глицина, способ выполним.

Пример 4

Анализ выполняют, как в примере 2, но к водному раствору глицина добавляют кристаллический сульфат лития в количестве 30 мас.%. После экстракции выделяются кристаллы высаливателя, способ невыполним.

Пример 5

Анализ выполняют, как в примере 2, но к водно-солевому раствору глицина добавляют трехкомпонентную смесь гидрофильных растворителей, содержащую 45 мас.% изопропилового спирта, 10 мас.% ацетона и 45 мас.% этилацетата. В органическую фазу переходит 35.6% глицина от исходного содержания в анализируемом растворе. Практически полное (98-99 мас.%-ное) извлечение глицина не достигается, способ невыполним.

Пример 6

Анализ выполняют, как в примере 2, но к водно-солевому раствору глицина добавляют трехкомпонентную смесь гидрофильных растворителей, содержащую 70 мас.% изопропилового спирта, 25 мас.% ацетона и 5 мас.% этилацетата. В органическую фазу переходит 80,3% глицина от исходного содержания в анализируемом растворе. Практически полное (98-99 мас.%-ное) извлечение глицина не достигается, способ невыполним.

Пример 7

Анализ выполняют, как в примере 2, но при рН водно-солевого раствора глицина, равном 3. В органическую фазу переходит 65,6% глицина от исходного содержания в анализируемом растворе. Практически полное (98-99 мас.%-ное) извлечение глицина не достигается, способ невыполним.

Пример 8

Анализ выполняют, как в примере 2, но при рН водно-солевого раствора глицина, равном 4. В органическую фазу переходит 70,1% глицина от исходного содержания в анализируемом растворе. Практически полное (98-99 мас.%-ное) извлечение глицина не достигается, способ невыполним.

Пример 9

Анализ выполняют, как в примере 2, но при рН водно-солевого раствора глицина, равном 6. В органическую фазу переходит 39,7% глицина от исходного содержания в анализируемом растворе. Практически полное (98-99 мас.%-ное) извлечение глицина не достигается, способ невыполним.

Пример 10

Анализ выполняют, как в примере 2, но при рН водно-солевого раствора глицина, равном 7. В органическую фазу переходит 49,6% глицина от исходного содержания в анализируемом растворе. Практически полное (98-99 мас.%-ное) извлечение глицина не достигается, способ невыполним.

Пример 11

Анализ выполняют, как в примере 2, но к водному раствору глицина добавляют кристаллический сульфат лития в количестве 15 мас.%. В органическую фазу переходит 54% глицина от исходного содержания в анализируемом растворе. Практически полное (98-99 мас.%-ное) извлечение глицина не достигается. Способ невыполним.

В таблице приведена сравнительная характеристика примеров определения глицина в водном растворе по заявляемому способу.

Как видно из таблицы, положительный эффект по предлагаемому способу достигается при содержании высаливателя 20-25 мас.%, применении трехкомпонентной смеси гидрофильных растворителей, состоящей из 65-65.5 мас.% изопропилового спирта, 20-20.5 мас.% ацетона и 14-15 мас.% этилацетата и объемном соотношение смеси экстрагентов и водно-солевого раствора 1:10.

Сравнительная характеристика примеров определения глицина в водном растворе по заявляемому способу
Номер примера Содержание высаливателя, мас.%рН анализируемого раствораСостав экстрагента, мас.% Степень извлечения глицина,%
    изопропиловый спиртацетон этилацетат 
1- 56520 15-
2 205 652015 98,9
325 565 201598,6
430 56520 15-
5 205 451045 35,6
620 570 25580,3
720 36520 1565,6
8 204 652015 79,1
920 665 201539,7
1020 76520 1549,6
11 155 652015 54,0

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ определения глицина в водном растворе, включающий приготовление водного раствора глицина, экстракцию, анализ органической фазы, отличающийся тем, что к водному раствору глицина (рНспособ определения глицина в водном растворе, патент № 2277085 5) предварительно добавляют высаливатель - сульфат лития до концентрации в растворе 20-25 мас.%, экстракцию проводят трехкомпонентной смесью гидрофильных растворителей, состоящей из 65-65.5 мас.% изопропилового спирта, 20-20.5 мас.% ацетона и 14-15 мас.% этилацетата, при объемном соотношении смеси экстрагентов и водно-солевого раствора 1:10.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2277085

patent-2277085.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C07C227/38 разделение; очистка; стабилизация; использование добавок

Класс C07C229/06 только одна аминогруппа и одна карбоксильная группа связаны с углеродным скелетом

Патенты РФ в классе C07C229/06:
способ получения аддуктов фуллерена -  патент 2462474 (27.09.2012)
амиды креатина, способ их получения, средство, обладающее нейропротекторным действием -  патент 2354645 (10.05.2009)
антиперспирантные соли с бетаином, не содержащие глицина, для повышения качества косметических изделий -  патент 2346932 (20.02.2009)
антиперспиранты на основе солей алюминий/цирконий/глицин, стабилизированных бетаином -  патент 2340596 (10.12.2008)
основные эфиры жирных кислот и их применение в качестве противовоспалительных или иммуномодулирующих средств -  патент 2337093 (27.10.2008)
способ получения гидрохлорида 5-аминолевулиновой (5-амино-4-оксопентановой) кислоты -  патент 2260585 (20.09.2005)
способ получения водорастворимых аминокислотных производных фуллерена -  патент 2213049 (27.09.2003)
способ получения водорастворимых солей аминокислотных производных фуллерена -  патент 2213048 (27.09.2003)
способ получения 4-аминомасляной кислоты -  патент 2202538 (20.04.2003)
6-диметиламинометил-1-фенилциклогексановые соединения в качестве фармацевтически действующих веществ и способы их получения (варианты) -  патент 2178409 (20.01.2002)

Наверх