Способ количественного определения метионина в водных растворах

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для количественного определения содержания метионина в водных растворах спектрофотометрическим методом. Способ включает подготовку стандартных растворов метионина, определение оптической плотности при характеристической длине волны, построение градуировочной функции стандартных растворов метионина по оптическим плотностям при характеристической длине волны от концентрации, определение оптической плотности исследуемого раствора метионина и нахождение концентрации метионина в растворе по оптической плотности при характеристической длине волны с применением градуировочной функции. При этом определение характеристической длины волны осуществляют в ультрафиолетовой области спектра по дифференциальным спектрам поглощения в координатах λ=f(ΔA), где ΔА=А_{последующее}-А_{предыдущее}. Техническим результатом является повышение надежности, точности и селективности определения, а также упрощение и уменьшение времени определения. 3 ил.

 

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для количественного определения содержания метионина в водных растворах спектрофотометрическим методом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ количественного определения метионина [патент 1397812 Советский Союз, МПК G01N 21/78. Способ количественного определения метионина [Текст] / Якимова В.П.; заявитель и патентообладатель Ленинградский научно-исследовательский институт гигиены труда и профессиональных заболеваний. - №4166611/28-04; заявл. 24.12.1986; опубл. 23.05.1988].

Недостаток первого способа заключается в том, что его применение не позволяет определить с высокой надежностью концентрацию метионина в водном растворе и требует длительной подготовки пробы с использованием большого количества реактивов.

Техническая задача изобретения заключается в разработке способа количественного определения метионина в водных растворах, позволяющего определить концентрацию метионина в водном растворе спектрофотометрическим методом и специальным алгоритмом обработки данных с высокой надежностью, точностью и селективностью.

Техническая задача изобретения достигается тем, что способ количественного определения метионина в водных растворах, предусматривающий подготовку стандартных растворов метионина, определение оптической плотности при характеристической длине волны, построение градуировочной функции стандартных растворов метионина по оптическим плотностям при характеристической длине волны от концентрации, определение оптической плотности исследуемого раствора метионина и нахождение концентрации метионина в растворе по оптической плотности при характеристической длине волны с применением градуировочной функции, отличается тем, что определение характеристической длины волны осуществляют в ультрафиолетовой области спектра по дифференциальным спектрам поглощения в координатах λ=f(ΔA), где ΔА=А_{последующее}-А_{предыдущее}.

Технический результат заключается в высокой надежности, точности и экспрессности измерений за счет отсутствия вспомогательных реактивов и длительной пробоподготовки качественного и количественного определения метионина в водных растворах.

Фиг.1. Спектр поглощения раствора метионина стандарт 1 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,001 моль/дм³; стандарт 2 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,0008 моль/дм³; стандарт 3 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,0005 моль/дм³.

Фиг.2. Дифференциальный спектр поглощения раствора метионина стандарт 1 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,001 моль/дм³; стандарт 2 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,0008 моль/дм³; стандарт 3 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,0005 моль/дм³.

Фиг.3. Градуированная функция в координатах A=f(c).

Способ количественного определения метионина в водных растворах реализуют следующим образом.

Построение градуировочной функции А=f(с). Готовят шесть стандартных водных растворов метионина с концентрациями (с) в диапазоне 0,2-1,2 ммоль/дм³. Вносят по 10 см³ стандартных растворов в кювету для детектирования, измеряют на спектрофотометре оптические плотности (А) в диапазоне длин волн (λ) от 190 нм до 450 нм с точностью их установки ±1,0 нм, строят спектры поглощения в координатах λ=f(A) (фиг.1), в которых отсутствуют выраженные аналитические пики. Для установления характеристической длины волны получают дифференциальные спектры поглощения в координатах λ=f(ΔА) (фиг.2), где ΔА=А_{последующее}-А_{предыдущее} и устанавливают, что растворы метионина имеют максимум изменения оптической плотности поглощения при λ=211 нм. Форма дифференциального спектра в области длин волн от 200 до 230 нм является специфической для присутствия метионина в водном растворе и позволяет качественно определять метионин в водном растворе.

Градуировочную функцию в координатах А=f(с) строят методом наименьших квадратов по шести стандартным водным растворам метионина, оптические плотности которых измерены по три раза. Полученная функция описывается уравнением прямой А=1129·с с величиной достоверности аппроксимации 0,9889, график которой приведен на фиг.3. В области изученных концентраций соблюдается закон Бугера-Ламберта-Бера, неучтенные «шумы» отсутствуют и выбранной методикой можно пользоваться для количественного определения метионина в водных растворах.

Затем аналогично анализируют пробы водных растворов с неизвестной концентрацией метионина. В кювету наливают раствор с неизвестной концентрацией метионина, измеряют оптическую плотность при λ=211 нм и по градуировочной функции определяют концентрацию метионина.

Способ поясняется следующим примером.

Пример. В мерную колбу вносят такой объем раствора метионина, чтобы его концентрация была в пределах градуировочной функции от 0,0005 до 0,001 моль/дм³. В кювету наливают раствор, содержащий метионин, и измеряют оптическую плотность в интервале длин волн от 190 до 250 нм. Для проверки соответствия максимума строят дифференциальный спектр поглощения. Форма дифференциального спектра в области длин волн от 200 до 230 нм показывает наличие метионина в растворе. Определяют оптическую плотность раствора при λ=211 нм. Оптическая плотность раствора составила А=1,0892, по градуировочной функции устанавливают концентрацию метионина, в анализируемой пробе она составила 0,000965 моль/дм³, пересчитывают на концентрацию в исходном растворе.

Продолжительность анализа составляет 5-7 мин, время измерения - 2 мин. Выход на рабочий режим спектрофотометра не более 10 мин.

Способ осуществим. Возможно определение концентраций метионина в водных растворах до концентрации 0,1 ммоль/дм³, что следует из примера и фиг.2 и 3. Границы доверительного интервала для каждого значения составляют не более 1,5% от средней величины найденной концентрации. Средняя погрешность измерений составляет 4,5%.

Предлагаемый способ позволяет качественно и количественно определять алифатическую аминокислоту метионин в водном растворе спектрофотометрическим методом аналогично ароматическим аминокислотам с высокой надежностью, точностью и селективностью благодаря специальному алгоритму обработки данных, не требует вспомогательных реактивов, его отличает простота и быстрота применения.

Способ количественного определения метионина в водных растворах, предусматривающий подготовку стандартных растворов метионина, определение оптической плотности при характеристической длине волны, построение градуировочной функции стандартных растворов метионина по оптическим плотностям при характеристической длине волны от концентрации, определение оптической плотности исследуемого раствора метионина и нахождение концентрации метионина в растворе по оптической плотности при характеристической длине волны с применением градуировочной функции, отличающийся тем, что определение характеристической длины волны осуществляют в ультрафиолетовой области спектра по дифференциальным спектрам поглощения в координатах λ=f(ΔA), где ΔА=А_{последующее}-А_{предыдущее}.