Способ определения концентрации органических веществ

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

За)) 601 4 2 /46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3405433/18-25 .(22) 11.03.82 (46) 30.09.83. Бюл. )1 36 (72) Ю.Ю. Кулис и P.À. Виджюнайте (71) Институт биохимии АН Литовской ССР (53) 543 247 (088.8) (56 ) 1. Butt, L.I. and Strafford W. Papilloma of the bladder in the

chemical industry. Ana1ytycal methods

for the determination of benzidine

and -парМпу1аг1 ne, recomended

by А.В.C.Ì. Sub — committee, Т. Арр1, Chem, 1956, 6, рр 525-538.

Патент США )1 3623960, кл. 501 N 27/46, опублик. 1970 (прототип). (5").(57 1 СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕ НТРАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ, заключающийся в электролизе исследуемого раствора с введенными в него ферментом и окислителем, растворенными в фосфатном буфере, и определения концентрации анализируемого вещества

1 по величине тока в потенциостатическом режиме поляризации, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения класса исследуемых веществ, в качестве фермента используют об- . работанную глутаровым альдегидом пероксидазу и 0,1-1 мМ феррицианид калия, в качестве окислителя

0 05 - 0,1 мМ перекись водорода в

0,09-0,11 М фосфатном буфере при рН 7,0- 7,2, а поляризацию проводят при потенциале А()/А С1 электрода.

10 5104

Ток электрода, мкА

Концентрация вещества,, мкИ

0,1

0,02

0,5

1,0

О, 11

0,21

1,5

0,26

Изобретение относится к исследованию материалов с помощью электрических средств путем определения электрохимических параметров, а именно путем измерения тока при электролизе во время ферментных реакций, и может быть использовано в обработке промышленных сточных вод.

Известен способ„ где канцерогенные и мутагенные вещества, производные полиядерных ароматических веществ, определяются спектрометрическими методами путем обработки исследуемых растворов HHO Pl)

Способ обладает недостатком, связанным с. предварительной обработкой образцов, является длительным и требует дорогостоящей аппаратуры и реаге IT05, неприменим в многокомпонентных средах, KBêèìè являются например, сточные воды парфюмерной промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения концент- рации органических веществ, заклюа эщийся в электролизе исследуемого раствора с введенными в него ферментом и окислителем, растворенными в фосфатном буфере, и определении концентрации анализируемого вещества по pånичине тока в потенциостатическом режиме поляризации. Так, например для onpåäåët Hèÿ глюкозы в крови проводят процесс ее электролиза в присутствии глюкозооксидозы в фосфатнсм буферном растворе, содержащем бензохинон, При этом изменение тока при фиксированном потенциале 0,,7 В позволяет определить концентрацию анализируемых веществ 12 )

Однако по известному способу из-за специфичности фермента можно определить только концентрацию глюкозы. Полилдерные ароматические амины не трансформируются индивидуальными ферментами или простыми полиферментными системами, поэтому способ не может быть использован для определения этих веществ.

Цег ь изобретения — расширение класса исследуемых веществ.

Поставленная цель достигается тем, что, согласно способу определениR концетрации органических веществ, заключающемся в электролизе исследуемого раствора с введенными в него ферментом и окислителем,, раст воренными в фосфатнсм буфере, и опреелении концентрации аналиэируемого вещества по величине тока в потенциостатическом режиме поляризации, в качестве фремента используют обработанную глутаровым. альдегидом пероксидазу О, l-1 мМ феррицианид калия, в качестве окислителя - 0,050,1 мМ перекись водорода в 0,09О, l1 M фосфатном буфере при рН 7,0.7, 2, а поляризацию проводят при потенциале А9/А С1 электрода.

Предлагаемый способ объясняется активацией, низкими концентрациями производных полиядерных ароматических аминов пероксидазной реакции окисления феррицианида калия перекисью водорода.

Способ определения концентрации органических веществ включает следующие операции: электролиз, измерение тока и определение концентрации органических веществ по изменению тока.

Для осуществления способа применяется электрод, анод которого изготовляют иэ стеклоуглерода (диаметр мм, катод из серебра, покрытого A)C1.

На анод наносят раствор пероксидазы (0,5-1,0 мг/мл ) в буферном растворе и обрабатывают 1-53-ным глутаровым з0,альдегидом 12 ч при 20-25 С. Анод с пероксидаэой отмывают буферным раствором.

Пример 1 . Электролиз проводят в присутствии пероксидазы, концентрация которой 0,5 мг/мл, обработанной 1,0/-ным глутаровым альдегидом, О, 15 мИ ферроцианида калия

0,05 мИ Н С в 0,1 М фосфатном буфере. Процесс проводят при 25 C

40 рН 7,0. Определяют зависимость стационарного тока от концентрации

О-дианиэидина при OB табл. 1, Т а б л и ц а 1

1045104

Таблиц а 3

Продолжение табл. 1

Ток электрода, мкА

Концентрация

5 вещества, мкМ 2,0

0,30

0,32

2 5

О, 15

О,!

3,0

0,35

0,42

0,3

0,36

3,5

О 70

О 5

0,88

0,7

1,24

0,9

1,0

1,38

1;70

1,5

1,96

2,00

Таблица2

Ток электрода, мкА

Концентрация вещества, мкМ

1,0 5, 0

10,0

Таблиц а 4

l5,0

Ток электрода, мкА

Концентрация вещества)

40 мкМ

20,0

25,0

30,0

1,0

0,1

35 О

0,4

0,65

5,0.О, 90

10,0

1 70

15,0

1,92

2,04

Электрод действует более 10 дней.

Пример 2 . Электролиз проводят в присутствии пероксидазы, концентрация которой 1 мг/мл, обработанной 13-ным глутаровым альдегидом

0,15 мМ ферроцианида калия, 0,07 мМ

Н О в 0,1 М фосфатном буфере. Оп- 20 ределяется зависимость стационарного тока от концентрации диаминбензол сульфокислоты при рН 7, 2," 25 С ОВ (табл. 2).

О, 012

0,050

О, 102

О, 152

0,180

0,200

0,216

О, 224

Электрод действует более 15 дней .

Пример 3 . Электролиз проводят в присутствии пероксидазы, 50 концентрация которой 5 мг/мл, обработанной 2,53-ным глутаровым альдегидом, 0,15 мМ ферроцианида калия, О, 1 мМ M20, в О, 1 M фосфатном буфере. Измерение проводят при 25 С, у рН 7,0 и ОВ. Определяется зависимость стационарного тока от концентрации бензидина (табл. 3).

Электрод действует более 20 дней.

Пример 4 . Электролиз проводят в присутствии пероксидазы, концентрация которой 10 мг/мл, обработанной 2,5i-ным глутаровым альдегидом, 0,15 мМ ферроцианида калия, 0,07 мМ Н О, в 0,1 М фосфатном буфере, рН 7,2, 25 С. Определяется зависимость стационарного тока от концентрации диаминобензола (табл.4), 1045104

Т а б л и ц а 5

Ток электрода, мкА

Рассчитанная концентрация мкМ

Концентрация определяемого вещества, мкМ

0,053

0,050

5,0

5,0

5,2

4,8

0,052

0,048

0,212

5,0

5,0

0,0"9

0;019

0,020

2,0

2,0

2,0

0,100

2,0

0,020

2,0

2,0

2,1

0,021

0,019

Заказ 7541/44 Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент". r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Электрод действует более 15 дней.

Как видно из табл. 1 - 4, с повышением концентрации анализируемых веществ наблюдается увеличение тока, что обусловлено ускорением переноса электронов в пероксидазной реакции и зависит от природы анализируемого вещества, а также и от условий, при которых проводятся измерения, Пример 5 . Электролиз проводят в присутствии пероксидазы, конОшибка измерения не превыша-;. ет 54.

В сравнении с известными способами определения концентрации органических веществ расширяются технолот-ические возможности предлагаемого способа, так как он обеспечивает

50 определение концентрации, кроме центрация которой 1 мг/мл, обрабо-танной 14-ным глутаровым альдегидом.

До. об ьема 20 мл добавляют 0,15 мМ ферроцианида калия и 0,07 мМ Н О, Вносят 0,1 мл исследуемого раствора диаминобензосульфокислоты. Определяют ток электрода при ОВ рН 7,2 и на основе калибровочного графика рассчитывают концентрацию канцерогенного вещества {табл. 5). других органических веществ, также и канцерогенных, упрощается определение способа веществ, Кроме того, предлагаемый способ не требует сложной и дорогостоящей аппаратуры, большого количества вещества и позволяет ускорить определение концентрации веществ.