Способ фракционирования гуминовой кислоты

 

СПОСОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ГУМИНОВОЙ КИСЛОТЫ, включающий выделение гуминовой кислоты , обработку , ;ЭЛюэнтом - трис(гидрокси)метиламинометаном и фракционирование на декстрановом геле, отличающийся тем, что, с целью повышения качества фракционирования, в качестве элюэнта используют 0,050-0,055 М раствор трис(гидрокси)метиламинометан-НС1 буфера, содержащего 0,8-1,2% додецилсульфата натрия.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

315д G 01 N 33/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3632386/30-15 (22) 24.05.83 (46) 30.11.84. Бюл.Ф 44 (72) Е.Ю.Милановский, А.N.Дижур и А.Е.Черкинский (7!) МГУ им. М.В.Ломоносова (53) 631.411.4(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 813249, кл.G 01 N 31/08, 1979.

2.Swift R.S.,Poner А.М. Gel

chromatography of humic acid.J.Soil.

Sc1., 22, 1! 2, 1971, р.237-249. (54) (57) СПОСОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ГУМИНОВОЙ КИСЛОТЫ, включающий выделение гуминовой кислоты из почв, обработку .

:элюэнтом — трис(гидрокси)метиламинометаном и фракционирование на декстрановом геле, отличающийся тем, что, с целью повышения качества фракционирования, в качестве элюэнта используют 0,050-0,055 M раствор трис(гидрокси)метиламинометан-НС1 буфера, содержащего 0,8-1,2Е додецилсульфата натрия.

1 1126877

Изобретение относится к сельскому хозяйству и почвоведению в частности к разделу химии почв по выделению и определению состава и свойств специфических продуктов почвообразования- 5 гуминовых соединений, а именно фрак . ционированию гуминовых соединений по молекулярной массе.

Известен способ фракционирования гуминовых кислот, включающий выделе- 10 ние гуминовой кислоты из почвы, обработку элюэнтом трис(гидрокси)метиламинометаном и хроматографированием на декстрановом геле, при котором в качестве элюэнта используется вод- 15 ный раствор мочевины в концентрации 6-7 М при рН 9,0 (1) .

Недостатки данного способа следующие: действие мочевины как денатурирую- 20 щего агента на гуминовую кислоту не обеспечивает полную диссоциацию агре гатов молекул гуминовых кислот, пред- ставляющих собой надмолекулярные структуры, что приводит к преоблада- 25 нию высокомолекулярной фракции при фракционироваЙии; использование 6-7М растворов мочевипы из-за их высокой вязкости вынуждает применять низкие скорости филь- 30 трации, что увеличивает время анализа.

Известен также способ фракционирования гуминовой кислоты, включающий выделение гуминовой кислоты из почв,. обработку злюэнтом (трис-НС! буфер)

H фэакционирование на декстрановом геле (?) .

Однако из-эа адсорбции образца на матрице геля и образования в расТ- 0 воре ассоциатов молекул гуминовых кислот эа счет нековалентных связей этот способ не позволяет достаточно надежно и качественно фракционировать гумусовые кислоты.

Цель изобретения — повышение качества фракционирования гуминовых кислот °

Поставленная цель достигается тем, что в качестве элюэнта используют

0,05-0,055 М раствор трис(гидрокси) метиламинометан-НС1 буфера, содержащего 0,8-1,2Е додецилсульфата натрия.

Сущность изобретения состоит в том, что гуминовая кислота растворя- 55 ется в трис-HCI буфере с рН 9,0, содержащем додецилсульфат натрия, и фракционируется на колонке, заполненной декстрановым гелем в потоке этого же растворителя, Гуминовые кислоты под действием детергента додецилсульфата натрия (ДСН) денатурируют и диссоциируют на субъединицы. Обработка гуминовых кислот ионным детергентом

Ф

ДСН исключает сорбционное взаимодействие гуминовых кислот с матрицей геля. В этом плане действие ДСН аналогично действию неионного детергента мочевины. В отличие от мочевины

ДСН, в состав молекулы которого входят алифатические додецильные группы и сульфокислотные группы, обеспечивает более полную диссоциацию ассоциатов гуминовых кислот за счет разрыва всех нековалентных связей, что проявляется в большем !процентном содержании относительно низкомолекулярной фракции при гельхроматографии в присутствии ДСН ° Кроме того, согласно теории гельхроматографии, скорость фильтрации, при которой проводят фракционирование, необходимо понижать по мере увеличения вязкости используемого элюэнта, что увеличивает время анализа.

На фиг. I-Э представлены способы фракционирования гуминовой кислоты разными элюэнтами:.на фиг.l — элюэнт

0,414М трис-НС! буфер с рН 9,0; на фиг.2 — элюэнт 0,05М,трис-НС! буфер, концентрация ДСН 0,87.; на фиг.З элюэнт 0,05М трис-НСI буфер с рН 9,0, концентрация ДСН 1,2, H p и м е р i. Гельфильтрация проводится при следующих условиях.

Исходный препарат гуминовой кислоты растворяют элюэнта., содержащим

0,414 М трис-НСI, рН 9,0 мл раствора гуминовых кислот с концентрацией вещества 1 мг/мл, наносят на колонку с гелем марки Сефадекс Г-100 и проводят элюирование,буфером того же состава.(Колонка 60 х 0,9 см, тип К-9, фирмы "Фармация", Швеция, заполненная декстрановым гелем марки Сефадекс Г-100 для гельфильтрации, с интервалом фракционирования 150000

4000 молекулярных единиц). Анализ элюируемого раствора проводится с помощью проточного спектрофотометра Увикорд С (фирма "ЛКБ -приборы", Швеция) при длине волны регистрации 280 нм, коллектора фракции ультрорак ll (фирма

"ЛКБ -приборы", Швеция) и перистальтического насоса "Микроперпекс" (фирма "ЛКБ -приборы", Швеция) рН буфера буфера

0,030

0,040

9,0

4,3

9,0

6,2

9,0

0,045

7,7

0,050

0;055

9,0

9,0

9,0

9,0

3 11268

Концентрация ДСН 0,8X.. Скорость -г элюирования составляет 4 мл/ч. Результат опыта приведен на фиг.1.

На фиг.2 показаны результаты гельхроматографии, полученные согласно предложенному способу.

Пример 2. Условия проведения анализа аналогичны описанным в примере 1.Отличие данного опыта состоит в том, что концентрация ДСН «элюэнта 1р в образце составляет 1,2Х, .Результаты хроматографии представлены на фнг.3, Следовательно, концентрация ДСН менее О,SX не обеспечивает достаточной диссоциации ассоциатов молекул гуминовых кислот.

Пример 3. Обоснования концентрации трис-НС1 буфера.

Выбранная молярная концентрация буфера обусловлена достаточной буфер> .щ ной емкостью раствора; что иллюстри рует.данные, приведенные в таблице. рН раствора гуминовой кислоты . в трис-НС1 буфере.

При растворении гуминовой кислоты в растворе буфера с низкой молекулярМолярная концентрация

77 ной концентрацией происходит подкисление среды; Раствор буфера с молярной концентрацией 0,050-0,055 М обеспечивает выбранную реакцию среды.

Таким образом, как видно из срав- нения результатов, положительный эффект от использвания изобретения за- ключается. в том, что предложенный способ повышает качество фракционирования за счет увеличения степени диссоциации гуминовых . кислот,что под-тверждаетая появлением низкомолекулярной фракции гуминовых кислот.и снижением в 8-9 раз содержания фракции со средней молекулярной массой, которая представлена в основном в виде ассоциатов типа димеров.

Предложенный способ позволяет выделить индивидуальные фракции орга-, нического вещества почвы, что дает .возможность на качественно новом уровне определять его роль и влия,ние на почвенное плодородие, генезис>. и эволюцию почв, на развитие микроорганизмов. рН раствора гуминовой кислоты в буфере

1126877

2 26877 ,4 соаическая апвпносеь

008

Од

ЮЯ

0N

001

40 Унл

Риз. 2

1126877

Я, ппеоческая пповносеь

008

0®

0И

4Р "e8

Фиг. Я

Составитель М.Малинина

Техред C.Ëåãåçà Корректор,Л.Пилипенко

Редактор С.Тимохина

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4

Заказ 8685/34 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5