способ определения ароматических альдегидов и фенолкарбоновых кислот в коньяках, коньячных спиртах и выдержанных винах методом капиллярного электрофореза

Формула изобретения

Способ определения ароматических альдегидов и фенолкарбоновых кислот методом капиллярного электрофореза, включающий приготовление разбавленной пробы; ее электрофоретическое разделение в кварцевом капилляре, заполненном ведущим электролитом, при подаче высокого напряжения таким образом, что на конце капилляра, в который вводится проба, был положительный потенциал относительно противоположного конца капилляра; детектирование альдегидов и фенолкарбоновых кислот; идентификацию и определение концентрации каждого компонента по предварительно построенному градуировочному графику, отличающийся тем, что осуществляют одновременное определение ароматических альдегидов и фенолкарбоновых кислот при использовании ведущего электролита однокомпонентного состава на основе тетраборнокислого натрия с концентрацией 5-50 ммоль/л, причем детектирование альдегидов и фенолкарбоновых кислот производят при оптимальной длине волны 373 нм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для технологического контроля производства, а также для определения подлинности и выявления фальсификации коньяков, коньячных спиртов и выдержанных вин.

Капиллярный электрофорез - метод разделения компонентов смеси, который реализуется в кварцевых капиллярах и основан на различиях в электрофоретических подвижностях заряженных частиц. Микрообъем анализируемого раствора вводится в кварцевый капилляр, предварительно заполненный ведущим электролитом. После подачи высокого напряжения к концам капилляра компоненты смеси начинают двигаться с различной скоростью, зависящей, в первую очередь, от их заряда и массы, и в разное время достигают зоны детектирования. Если определяемый компонент имеет заметное поглощение на выбранной длине волны, фотометрический детектор будет регистрировать изменение оптической плотности. Этот способ называют прямым детектированием. Для соединений, не поглощающих в УФ-диапазоне, существует возможность регистрации методом косвенного детектирования. В этом случае в состав ведущего электролита вводится небольшое количество вещества, поглощающего на требуемой длине волны.

Известен способ определения фенолкарбоновых кислот методом капиллярного электрофореза (Ю.Ф.Якуба. Виноделие и виноградарство, 2005, № 6, с.21, обзорная статья). Способ включает в себя электрофоретическое разделение компонентов пробы в кварцевом капилляре, заполненном буферным раствором на основе борной кислоты; идентификацию и количественное определение фенолкарбоновых кислот (аскорбиновой, никотиновой, оротовой, хлорогеновой, кофейной, галловой) по предварительно построенной градуировочной зависимости. Время проведения анализа 25 минут.

Недостатком способа является ограниченное количество определяемых компонентов и большое время проведения анализа.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ определения ароматических альдегидов методом капиллярного электрофореза (Ю.Ф.Якуба. Виноделие и виноградарство, 2005, №6, с.21, обзорная статья). Способ включает в себя разбавление пробы; электрофоретическое разделение компонентов пробы в кварцевом капилляре, заполненном ведущим электролитом на основе натрия тетраборнокислого и имидазола, косвенное детектирование при длине волны 254 нм; идентификацию и количественное определение альдегидов по предварительно построенной градуировочной зависимости.

Недостатком прототипа является ограниченное число определяемых компонентов (только ароматические альдегиды) и большое время проведения анализа (порядка 20 минут).

Задачей изобретения является: расширение перечня определяемых компонентов, разработка простого и экспрессного способа одновременного определения ароматических альдегидов и фенолкарбоновых кислот в коньяках, коньячных спиртах и выдержанных винах методом капиллярного электрофореза.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения альдегидов и фенолкарбоновых кислот в коньяках, коньячных спиртах и выдержанных винах методом капиллярного электрофореза, включающем приготовление разбавленной пробы; ее электрофоретическое разделение в кварцевом капилляре, заполненном ведущим электролитом, при подаче высокого напряжения таким образом, чтобы на конце капилляра, в который вводится проба, был положительный потенциал относительно противоположного конца капилляра; детектирование альдегидов и фенолкарбоновых кислот по собственному поглощению; идентификацию и определение концентрации каждого компонента по предварительно построенному градуировочному графику, обеспечивается одновременное определение ароматических альдегидов и фенолкарбоновых кислот при использовании ведущего электролита однокомпонентного состава на основе тетраборнокислого натрия с концентрацией 5-50 ммоль/л, причем детектирование альдегидов и фенолкарбоновых кислот проводят при оптимальной длине волны 373 нм.

Сущность изобретения заключается в использовании ведущего электролита простого (содержащего всего один компонент) состава на основе натрия тетраборнокислого с молярной концентрацией 5-50 ммоль/л в предложенных для анализа условиях (время ввода пробы, напряжение, длина волны детектирования, поддержание заданной температуры термостабилизации капилляра). Это позволяет достичь одновременного определения ванилина, синапового, кониферилового, сиреневого альдегидов и синаповой, сиреневой, феруловой, салициловой, кумаровой, ванилиновой, эллаговой, пара-гидроксибензойной, кофейной, галловой, протокатеховой кислот с заданной чувствительностью за время, не превышающее 12 минут.

Способ определения ароматических альдегидов и фенолкарбоновых кислот состоит из следующих стадий:

1) подготовка анализируемого образца;

2) электрофоретическое разделение подготовленного образца в кварцевом капилляре;

3) идентификация определяемых компонентов;

4) их количественное определение по градировочному графику.

На стадии подготовки пробы проводят двукратное разбавление анализируемого образца разбавленным буферным раствором.

На второй стадии проводят разделение подготовленной пробы с использованием системы капиллярного электрофореза. Электрофоретическое разделение производят в кварцевом капилляре, заполненном ведущим электролитом, при подаче высокого напряжения таким образом, чтобы на конце капилляра, в который вводится проба, был положительный потенциал относительно противоположного конца капилляра при температуре от 18 до 22°С. В качестве ведущего электролита используют раствор натрия тетраборнокислого с молярной концентрацией 5-50 м моль/л.

Идентификацию компонентов проводят, с одной стороны, по совпадению времен миграции компонентов в градуировочной смеси и в анализируемом растворе. С другой стороны, используют метод добавок: анализируемый компонент вводят в пробу в количестве 50-150% от предварительно определенного значения; увеличение площади соответствующего пика подтверждает правильность идентификации.

Для определения концентрации компонентов в пробах строят градуировочные графики зависимости площади пика от концентрации, анализируя смеси ароматических альдегидов и фенолкарбоновых кислот известной концентрации. Диапазон линейности градуировочного графика составляет для ароматических альдегидов от 0,1 до 50 мг/л, для фенолкарбоновых кислот от 0,5 до 50 мг/л.

Пример (определение ароматических альдегидов и фенолкарбоновых кислот методом капиллярного электрофореза).

Аликвотную порцию пробы, отобранной в соответствии с технической документацией на данный вид продукции, фильтруют через целлюлозно-ацетатный фильтр. В сухую одноразовую пробирку типа Эппендорф помещают 0,25 мл пробы и добавляют 0,25 мл разбавленного буферного раствора, перемешивают, дегазируют и анализируют. Условия проведения анализа: ввод пробы 450 мбар·с, температура 20°С, длина волны 373 нм, напряжение +25 кВ. Концентрации компонентов рассчитывают по градуировочному графику, построенному в аналогичных условиях с использованием растворов альдегидов и кислот с известными концентрациями.

Использование предлагаемого способа позволяет в ходе одного анализа определять ароматические альдегиды и фенолкарбоновые кислоты, которые присутствуют в одних и тех же пробах, а также позволяет достичь предела обнаружения по ароматическим альдегидам 0,1 мг/л, по фенолкарбоновым кислотам 0,5-1,0 мг/л. Время проведения одного анализа не превышает 12 минут.