Способ твердофазной экстракции красителя толуидинового синего

Авторы патента:

Газиева Елизавета Александровна (RU)

G01N21/25 - цвет; спектральные свойства, т.е. сравнение воздействия материала на свет двух или более различных длин волн или в двух или более полосах спектра

B01D11/00 - Экстракция растворителями

Владельцы патента RU 2605965:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) (RU)

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для твердофазной экстракции основного тиазинового красителя толуидинового синего из водных растворов. Способ включает взаимодействие полимерной матрицы со сшитой внутренней структурой с аналитом, последующее ее отделение от раствора и оценку концентрации аналита. При этом в качестве полимерной матрицы используют оптическую мембрану на основе прозрачной полиметакрилатной матрицы. Аналитический сигнал представляют в виде светопоглощения при 608 нм. Координаты цвета или визуальной оценки интенсивности окраски оптической мембраны, количественную и/или качественную оценку экстрагированного толуидинового синего красителя проводят по градуировочному графику и/или цветовой шкале, построенных для эталонных концентраций. Обеспечивается возможность использования нескольких вариантов измерения аналитического сигнала оптической мембраны на основе полиметакрилатной матрицы для качественной и/или количественной оценки содержания толуидинового синего красителя. 2 ил., 1 табл., 2 пр.

Известен способ определения толуидинового синего (ТС) путем сорбции на полимерной полиакрилатной матрице, модифицированной группами NH3 в присутствии цетилпиридин хлорида (Anouar Ben Fradj, Ridha Lafi, Lassad Gzara, Ahmed Hichem Hamzaoui, Amor Hafiane Spectrophotometric study of the interaction of toluidine blue with poly(ammonium acrylate) //Journal of Molecular Liquids 194 (2014) 110–114). Способ включает образование комплекса ТС с аминогруппами 1:1, индикация количества ТС идет по монохроматическому сдвигу на 73 нм, что делает невозможным непосредственное визуальное или спектрофотометрическое определение количества ТС.

Известен способ определения ТС посредством внесения в раствор наночастиц диоксида титана TiO2 и фиксации спектрофотометрического сигнала диффузного отражения (V.B. Llorente, E.M. Erro, A.M. Baruzzi, R.A. Iglesias Optochemical fiber sensor for Toluidine Blue detection in high turbidity media //Sensors and Actuators B S0925-4005(15)00429-3; http://dx.doi.org/doi:10.1016/j.snb.2015.03.085). Способ отличается низкой стоимостью и высокой чувствительностью определения, вплоть до 5 x 10-7 M. Однако способ может быть реализован только в средах с высокой вязкостью, препятствующей осаждению наночастиц диоксида титана TiO2 в течение измерения. Таким образом, для водных растворов и биологических жидкостей данный способ спектрофотомерического определения ТС не может быть реализован.

Известен подобный способ (M.A. Rauf, Shahnaz M. Qadri, Sarmadia Ashraf, Karima M. Al-Mansoori Adsorption studies of Toluidine Blue from aqueous solutions onto gypsum //Chemical Engineering Journal 150 (2009) 90–95), основанный на применении гипса в качестве сорбционных частиц. Использование гипса позволяет получить более устойчивые в водной среде коллоидные растворы. Существенным недостатком способа является невоспроизводимость размера частиц и свойств поверхности гипса от партии к партии, что меняет плотность коллоидной системы. Вследствие этого оптическая плотность раствора должна быть установлена в каждом конкретном случае, что мешает стандартизации определения.

Часто ТС определяют не в виде индивидуального вещества, а в процессе анализа свободного гепарина в крови. Определение гепарина необходимо для контроля и диагностики ряда онкологических заболеваний. Для этого в анализируемый объект вносят определенное количество ТС, который связывается со свободным гепарином в комплекс 1:1. Непрореагировавший остаток ТС определяют различными способами и исходя из этих данных рассчитывают количество свободного гепарина в крови. Известен «Способ определения свободного гепарина в крови крупного рогатого скота» (патент РФ 2127433, МПК G01N33/49, опубл. 10.03.1999). Количество свободного гепарина в крови крупного рогатого скота определяют способом, при котором в пробирки добавляют 0,1%-ный раствор ТС совместно с гепаринизированной венозной кровью. Количество ТС после реакции с гепарином определяют визуально по осветлению раствора. Недостатком метода является низкая чувствительность на уровне 0,1% ТС.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ твердофазной экстракции (патент WO2005098431, МПК B01L 3/00, опубл. 20.10.2005) «Тест-система для определения концентрации анализируемого вещества в физиологической жидкости», в котором определение ТС осуществляется спектрофотометрически после сорбции на полимерный сорбент. Гидрофобный состав сорбента содержит изооктилакрилаты, додецилакрилаты, производные стирола или соединения с частично фторированными углеродными цепями.

Недостатком данного способа - невозможность использовать указанный стиролдивинилбензольный сорбент для количественного спектрофотометрического определения толуидинового синего красителя в силу его непрозрачности. Обычный метод пробоподготовки путем десорбции аналита с помощью подходящего растворителя ведет к появлению значительной ошибки определения вследствие неполного извлечения сорбированного аналита из объема стиролдивинилбензольной матрицы. Предложенная матрица не может быть использована для количественной оценки содержания толуидинового синего красителя, а только в виде индикаторной тест-системы для его качественной оценки. Данный способ получения сорбента выбран как прототип.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа твердофазной экстракции красителя ТС для последующего спектрофотометрического определения и содержания в водных растворах.

Решение указанной задачи достигается тем, что как в способе твердофазной экстракции прототипа, включающем взаимодействие полимерной матрицы со сшитой внутренней структурой с толуидиновым синим красителем, последующее ее отделение от раствора и оценку концентрации аналита, в качестве мембраны применяют прозрачную полиметакрилатную матрицу, аналитический сигнал представляют в виде светопоглощения при 608 нм, координаты цвета или визуальной оценки интенсивности окраски оптической мембраны, количественную и/или качественную оценку экстрагированного толуидинового синего красителя проводят по градуировочному графику и/или цветовой шкале, построенных для эталонных концентраций.

Сущность заявляемого способа заключается во взаимодействии красителя толуидинового синего с эфирными группами полиметилметакрилата и его экстракции в полимерную матрицу. При этом матрица приобретает цвет, имеющий в спектре поглощения максимум при λ=608 нм для толуидинового синего красителя (рис. 1).

Преимуществом заявленного изобретения является возможность использования нескольких вариантов измерения аналитического сигнала оптической мембраны на основе полиметакрилатной матрицы для качественной и/или количественной оценки содержания толуидинового синего красителя.

Пример 1. Спектрофотометрическое определение красителя толуидинового синего

Внутрь шприца объемом 10 мл помещали пластинку полиметилметакрилатной матрицы (ПММ) размером 1×5×6 мм, затем шприц опускали в раствор красителя толуидинового синего таким образом, чтобы можно было отобрать пробу объемом 10 мл. После отбора впускали небольшое количество воздуха 2-4 мл в шприц для того, чтобы было удобно встряхивать пластинку с анализируемым раствором. После 5-минутного встряхивания анализируемый раствор сливали и вынимали пластинку ПММ, высушивали фильтровальной бумагой и измеряли оптическую плотность при 608 нм.

Результаты определения красителя ТС (n=3÷4, P=0,95) представлены в таблице 1.

Таблица 1. Способ твердофазной экстракции красителя толуидинового синего

Метод	Введено, мг/л	Найдено, мг/л
Спектрофотометрия	0,5	0,50±0,08
Спектрофотометрия	2,0	2,0±0,2
5,0	5,0±0,4
ВЭЖХ	0,5	0,50±0,06
ВЭЖХ	2,0	1,9±0,1
5,0	5,0±0,2

Пример 2. Визуально-тестовое определение красителя толуидинового синего

Для визуально-тестового определения красителя толуидинового синего получены цветовые шкалы путем сканирования образцов, полученных при построении градуировочных зависимостей. Визуальное тест-определение выполняли аналогично методике, описанной в примере 1, с тем отличием, что после контакта с аналитом поглощение полиметакрилатных матриц не измеряли, а проводили сравнение их окраски с цветовой шкалой и полуколичественно определяли концентрацию красителя толуидинового синего.

Цветовая шкала для визуального определения красителя толуидинового синего изображена на рис. 2.

Способ твердофазной экстракции красителя толуидинового синего, включающий взаимодействие с аналитом полимерной матрицы со сшитой внутренней структурой, последующее отделение матрицы от раствора и оценку концентрации аналита, отличающийся тем, что в качестве полимерной матрицы со сшитой внутренней структурой используют оптическую мембрану на основе прозрачной полиметакрилатной матрицы, аналитический сигнал представляют в виде светопоглощения при 608 нм, координаты цвета или визуальной оценки интенсивности окраски оптической мембраны, количественную и/или качественную оценку экстрагированного толуидинового синего красителя проводят по градуировочному графику и/или цветовой шкале, построенных для эталонных концентраций.

Изобретении относится к области измерительной техники и может быть предназначено для исследования степени термического повреждения предметов и материалов путем анализа интенсивности отраженного (коэффициент отражения) и остаточного люминесцентного излучения.

Способ твердофазной экстракции красителя малахитового зеленого // 2603161

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для твердофазной экстракции тетраметил-4,4-диаминотрифенилметана (малахитового зеленого) из водных растворов.

Оптическое измерительное устройство для транспортного средства и соответствующее транспортное средство // 2600495

Заявленная группа изобретений относится к области, раскрывающей датчики положения. Устройстве, а также способ, реализующий заявленное устройство, содержит оптическое измерительное устройство для транспортного средства, содержащее по меньшей мере один оптический передатчик, генерирующий излучение и испускающий указанное излучение в контрольную область, и по меньшей мере один оптический приемник, принимающий результирующее излучение из контролируемой области.

Способ отбеливания поверхности водной минеральной суспензии // 2592520

Изобретение относится к минеральным суспензиям, применяемым в бетоне, герметиках, бумаге, краске или пластике. Описывается способ отбеливания поверхности суспензии минеральных веществ.

Система и устройство для обнаружения запрещенных или опасных веществ // 2591735

Изобретение относится к области спектроскопического обнаружения веществ и касается система для отслеживания в транспортном средстве целевых веществ. Система содержит камеру для гиперспектральной съемки, получающую изображения внутреннего пространства транспортного средства, процессор, электрически соединенный с указанной камерой, и устройство хранения информации, электрически соединенное с процессором.

Система и способ определения интервала между заменами смазочного материала // 2587805

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, в частности к системе и способу для определения пригодности к применению смазочных материалов и времени, когда необходимо заменять смазочные материалы.

Способ определения индекса состояния атмосферы для антропогенных источников загрязнения // 2586939

Изобретение относится к области экологии, а именно к дистанционным методам мониторинга природных сред и к санитарно-эпидемиологическому контролю промышленных регионов.

Оптическая система регистрации для мониторинга реакции пцр-рв // 2548606

Изобретение относится к оптической системе регистрации для мониторинга полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени в совокупности камер для образцов с помощью совокупности оптических блоков.

Способ создания многомерных градуировочных моделей аналитического прибора // 2541906

Изобретение относится к средствам создания градуировочных моделей измерительных приборов. Техническим результатом является повышение точности определения анализируемых свойств образца.

Одноразовые впитывающие изделия, включающие не содержащие сажу красители // 2537755

Представлено одноразовое впитывающее изделие, имеющее множество компонентов и включающее область контроля, подлежащую контролю с использованием инфракрасного излучения.

Способ получения препарата фенольной природы из растительного сырья // 2604141

Изобретение относится к способу получения препарата фенольной природы из растительного сырья. Указанный способ характеризуется тем, что древесную зелень березы, и/или облепихи, и/или персика экстрагируют водой в соотношении 1:10-1:20 при 30-80°C под давлением 0,1-1,0 кгс/см2 10-45 мин при постоянном перемешивании, полученный экстракт сливают, к оставшейся массе добавляют 20-60% воды от первоначального объема, повторно экстрагируют при тех же условиях, экстракты объединяют, выпаривают жидкую часть экстракта в вакуумно-выпарном аппарате при температуре 30-80°C в вакууме 0,05-0,9 кгс/см2, концентрированный экстракт охлаждают до 2-10°C, далее концентрат фильтруют или центрифугируют.

Способ получения средства, обладающего гепатопротекторным действием // 2603487

Изобретение относится к способу получения средства, обладающего гепатопротекторным действием. Указанный способ заключается в экстракции плодового тела трутовика лиственничного 70% спиртом этиловым, при соотношении сырье:экстрагент 1:10, методом многоступенчатого противоточного экстрагирования с законченным циклом в батарее из 5 диффузоров, при этом время экстрагирования на каждой ступени экстракции составляет 4 часа, затем дополнительно экстрагируют отработанное сырье в 4 и 5 диффузорах используемым экстрагентом, при времени экстрагирования в 4 диффузоре в течение 4 часов, а в 5 диффузоре - 16 часов отработанное сырье отжимают, объединенные извлечения фильтруют, сгущают под вакуумом, высушивают до получения сухого экстракта и измельчают.

Способ твердофазной экстракции красителя малахитового зеленого // 2603161

Способ переработки отработанных смазочных материалов // 2599782

Настоящее изобретение относится к способу переработки отработанных смазочных материалов, который включает отгон воды и легких углеводородных фракций из исходного сырья, обработку сырья атмосферным воздухом и экстракцию алифатическим растворителем, при этом обработку атмосферным воздухом, с одновременным отгоном воды и легких углеводородных фракций, проводят при температуре 100-300°С и атмосферном давлении, а дальнейшую экстракцию масляных фракций алифатическим растворителем осуществляют при температуре 90-95°С, давлении 65-75 кг/см2 и массовом отношении растворителя и масла (4-5):1 соответственно.

Способ и устройство для настаивания ингредиентов в растворителе // 2593711

Изобретение относится к способу и устройству (1) для настаивания ингредиентов (2) в растворителе (3). Устройство содержит резервуар (4) для содержания растворителя, емкость (5) для содержания ингредиентов, причем емкость расположена в резервуаре, трубку (6), соединяющую нижнюю часть (7) резервуара и нижнюю часть (8) емкости, насос (9), расположенный последовательно с трубкой.

Способ производства проантоцианидиновой полимерной композиции // 2593014

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу производства Крофелемера, включающему определенные стадии. Стадия А включает выделение частично очищенного Крофелемера путем перемешивания смеси сырого латекса растительного происхождения или вымороженного порошка латекса растительного происхождения и воды при температуре в диапазоне от 35°С до 45°С.

Способ комплексной экстракции биологически активных веществ из лекарственного растительного сырья на клеточном уровне // 2589820

Изобретение относится к способу комплексной экстракции биологически активных веществ из лекарственного растительного сырья. Указанный способ заключается в том, что воздушно-высушенное измельченное сырье предварительно подвергают микроволновому воздействию в среде Чапека при мощности 300-350 Вт и температуре 100-105°С, а затем засеивают культурой актиномицетов Streptomyces sp.

Способ и технологическая линия производства белкового продукта из протеинового сырья // 2588200

Изобретение относится к области химической технологии, а именно - жидкостному экстрагированию целевого белкового продукта из различного вида сырья. Протеиновое сырье обрабатывают под давлением органическим экстрагентом с получением белкового продукта.

Способ получения средства, обладающего адаптогенным действием // 2582952

Изобретение относится к способу получения средства из корней астрагала перепончатого, обладающего адаптогенным действием. Указанный способ характеризуется тем, что проводят ультразвуковую экстракцию измельченного растительного материала 55-65% этиловым спиртом в соотношении сырье:экстрагент 1:(8-10) в течение 20-30 мин, далее растительный материал экстрагируют дважды тем же экстрагентом в соотношении сырье:экстрагент 1:(18-20) при температуре 85-90°С в течение 80-100 мин, затем спиртовые извлечения объединяют и концентрируют, сгущенный экстракт высушивают и измельчают.

Способ получения экстракта сухого очищенного из травы зюзника европейского, обладающего тиреотропным действием // 2574028

Изобретение относится к химико-фармацевтической промышленности и касается способа получения очищенного экстракта сухого травы зюзника европейского, обладающего тиреотропной активностью.

Способ комплексной переработки гриба трутовика лекарственного // 2619551

Изобретение относится к способу комплексной переработки гриба трутовика лекарственного. Указанный способ характеризуется тем, что исходное сырье измельчают, затем подвергают трехступенчатой экстракции в аппарате Сокслета при 25-кратном избытке органического растворителя в течение 5-6 часов с последующей отгонкой растворителя, при этом на первой ступени экстракцию осуществляют гексаном, на второй ступени - этилацетатом, на третьей ступени - метиловым спиртом, далее остаток, полученный после экстракции метиловым спиртом, экстрагируют водой при 4-8-кратном избытке экстрагента в течение 4-х часов, фильтруя и повторяя экстракцию еще три раза, далее к нерастворимому остатку добавляют 6%-ный раствор гидроксида натрия при весовом соотношении остаток:гидроксид натрия, равном 1:10, смесь нагревают в течение 5-6 часов, охлаждают, фильтруют и промывают водой, к полученному осадку добавляют 2%-ный водный раствор хлористого водорода, при соотношении остаток:раствор хлористого водорода, равном 1:10, смесь нагревают в течение 5-6 часов, охлаждают, фильтруют и осадок промывают водой. Изобретение обеспечивает повышение эффективности использования гриба трутовика лекарственного с получением максимального количества разнообразных биологически активных веществ. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 4 пр.