Способ количественного определения аминогрупп в алкиламиносилохромах

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик оц767644

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040778 (21) 2639182/23-04 с присоединением заявки Ио

С51)М. Кл.з

G 01 и 31/16

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.09,80. Бюллетень М 36 (53) УДК 543. 241 (088.8) Дата опубликования описания 300980 (72) Авторы изобретения

А.Я.Веверис, Б.A.Ñïèíöå и Л.A.×óêàíîâà (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМИНОГРУПП

В АЛКИЛАМИНОСИЛОХРОМАХ

Отличительным признаком способа является доведение полученного раствора до рН = 5,99-6,0 и оттитровы20 вание .остатка сильной кислоты, адсорбиГованного алкиламиносилохромом.

При взаимодействии сильной кислоты с анализируемым образцом(амино" силохромом, смесью алкиламиносилана с силохромом) параллельно происходят два,процесса, а именно: реакция, протекающая по схеме

ЦЬ-я-КН 1 ЕНСЕ(Ь -К-КН Сг )„(-л)НСЕ

Изобретение относится к способу определения аминогрупп в носителях при иммобилизации биологически активных веществ в алкиламиносилохромах. Количество аминогрупп является одним из важных критериев качества носителей для иммобилизации.

Известен способ количественного определения аминогрупп, основанный на ацетилировании аминогрупп уксусным ангидридом в среде хлороформа с последующим определением избытка уксусного ангидрида на газовом хромат ографе $1) .

Однако процесс по такому способу длителен и трудоемок.

Известен также наиболее близкий к изобретению по технической сущности и достигаемому результату способ количественного определения аминогрупп в алкиламиносилохромах путем обработки анализируемой пробы рас. твором сильной кислоты с последующим потенциометрическим титрованием ее избытка раствором гидроокиси щелочного металла или тетраметиламмония (2) .

Недостатком спссоЪа является низкая точность — относительная ошибка определения 10-15Ъ.

Цель изобретения — повышение точности определения.

Поставленная цель достигается

1тредлагаемым способом количественного определения аминогрупп в алкиламиносилохромах путем обработки анализируемой пробы раствором сильной кислоты с последующим потенциометрическим титрованием ее избытка раствором гидроокиси щелочного метал.ла или тетраметиламмония и полученный раствор доводят до рН = 5,99-6,0 с последующим оттитровыванием остатка сильной кислоты, адсорбированного

15 алкиламиносилохромом.

767644 и процесс диффузии и адсорбции сильной кислоты в поры носителя, который зависит от величины навески, пористости силохрома, концентрации

Кислоты, времени обработки наэески.

В кислом растворе адсорбированная кислота из пор не выделяется, но в нейтральной и щелочной средах происхОдит ее десорбция, скорость которой увеличивается при энергичном перемешивании раствора с силохромом.

Таким образом, оттитрование не вступившей в реакцию сильной кислоты состоит иэ двух стадий:

1) оттитрование до рН 6,0 остатка сильной кислоты в растворе; 2) отгитрование выдерживанием при рН 6,0 избытка кислоты, адсорбированного в порах силохрома.

О количественном оттитровании адсорбированной кислоты свидетельству- ет стабильность рН при 6,0. Выбранное значение рН оптимальное, так как при более низких значениях сильная кислота количественно не оттитруется щелочью, тогда как при более высоких значениях начинается взаимодействие продукта реакции сильной кислоты с титрантом.

В качестве сильной кислоты можно использовать следующие кислоты: HCl, НС104, п толуолсулъфокислоту, нафта лин-2-сульфокислоту и др. В качестве титранта могут использовать KOH йаОН, гидроокись тетраалкиламмония.

Титрование по мере достижения рН 6,0 с перемешиванием и выдерживанием может исполняться автоматически на приборах автоматического титрования в рН вЂ” статйческом режиме или вручную.

Предлагаемый способ позволяет определить аминогруппу не только в алкиламиносилохроме, Йо и в исходных продуктах синтеза в в смеси g -аминоалкилсилана и силохрома, так как в присутствии в растворе силохрома сказывается влияние адсорбции.

Таким образом, предлагаемый способ заключается в следующем: к на веске анализируемого вещества (0,11,0 r) добавляют 5-25 мл 0,01-0,2 н. сильной кислоты и перемешивают 1015 мин или оставляют на 40-60 мин.

В зависимости от пористости силохрома, определяющем количество аминогрупп, необходимо соответственно выбирать величину навески и количество реагентов, используемых в анализе.

Затем раствор доводят до 30-40 мл дистиллированном водой, в стаканчик погружают стеклянные и каломельные электроды и потенциометрически титруют 0,01-0,2 н. раствором гидроокиси до 6,0. После достижения этого значения рН раствор выдерживают, пер мешивая 1-2 мин, а затем снова доводят рН раствора до 6,0. Эти операции повторяют, пока рН раствора больше не меняется, и фиксируют общее количество израсходованного титранта на оттитрование.избытка HCl и адсорбированной в порах носителя кислоты, выделившееся при перемешивании раствора. Аналогично приготавливают, перемешивают и титруют раствор без анализируемой пробы, т.е. проводят "хо лостой" опыт. Содержание аминогрупп вычисляют по формуле (v - ) х= а где Ч„ — количество титранта, израсходованного для титрования

15 "холостого " опыта до . рН 6,0 в мл; — количество титранта, израсходованного для титрования анализа до рН 6,0, мл;

2Π— точная концентрация раствора титранта, мг. экв/мл;

Q — навеска образца, r.

Пример 1. Определение содержания аминогрупп в алкиламиносилохроме с поверхностью 75 м /г.

Навеску алкиламиносилохрома—

0,1063 г обрабатывали 15 О мл 0,02 н. раствором соляной кислоты, колбу закрывали пробкой и оставляли на 40 мин, затем добавляли 25 мл дистиллированной воды, в раствор погружали пару электродов (стеклянный и каломельный) и титровали до рН 6,0

0,0418 н. раствором гидроокиси калия.

Расход титранта составляет 4,695 мл.

Затем раствор выдерживали при перемешивании 1-2 мин (при этом рН раствора понижается до рН 5,2),добавлением титранта снова довели рН раствора до рН 6,0. Эту операцию

40 повторяли б раз. Общее количество израсходованного титранта составило 4,888 мл. На титрование "холостого" опыта расход титранта составил

5, 637 мл. Используя формулу I, вычисляли содержание аминогрупп

0,29 мг экв/г.

Пример 2. Определение содержания аминогрупп в алкиламиносилохроме с поверхностью 23 м /г.

Навеску алкиламиносилохрома—

1,0010 r обрабатывали 20,0 мл 0,01н. раствора нафталин-2-сульфокислоты, колбу закрывали пробкой и оставляли на 50 мин, затем добавляли 20 мл дистиллированной воды, в раствор по55 гружали пару электродов (стеклянный и каломельный и титровали до рН 6,0

0,0253 н. раствором гидроокиси натрия. Расход титранта составил

6,17 мл. Затем раствор выдерживали

$Q при перемешивании 1-2 мин (при этом рН раствора понижается до рН 5,7), е- добавлением титранта снова доводили рН раствора до рН 6,0. Общее количество израсходованного титранта составило 6,241 мл. На титрование

767644

"холостого" опыта расход титранта составил 8,021 мл.

Содержание аминогрупп 0,045мг.экв/г.

Пример 3. Определение содержания аминогрупп в смеси сС, - аминопропилсилана с силохромом.

Навеску 0,1002 гоа-аминопропилтриэтоксисилана и 0,8003 г силохрома обрабатывали 5 мл 0,2 раствором хлорной кислоты, колбу закрывали пробкой и оставляли на 40 мин. Затем добавляли 30 мл дистиллированной

1О воды, в раствор погружали пару элект-. родов (стеклянный и каломельный) и титровали до рН 6,0 0,0986 раствором гидроокиси тетраметиламмония.

Расход титранта составил 2,45 мл. 15

Затем раствор выдерживали при пере- " мешивании 1-2 мин, добавлением титранта доводили рН раствора до 6,0.

Эту операцию повторяли 5 раз. Общее количество израсходованного титранта 20 составило 2,66 мл. На титрование

"холостого" опыта расход титранта составил 10,16 мл. Содержание аминогрупп 0,82 мг экв/г. Теоретически рассчитанное количество аминогрупп

0,83 мг зкв/г.

В табл. 1 и 2 указаны результаты определения аминогрупп в алкиламиносилохромах.

Таблица 2

Количество аминогрупп по методике, изложенной в прототипе, мг. экв/г

Навеска об разца, r

Количество аминогрупп по предлагаемому способу, мг экв/г

0,.40 0,157

0,158

0,214

0,219

0,225

0,152

0,151

0,153

0,60

0,80

1,00

Стандартное отклонение при определении предлагаемым способом

+0,0003 мг экв/г, а нри определении по методике, изложенной в прототипе

+0,0031 мг экв/г. Проверка исслеИ дованного аминопропилсилохрома газохроматографическим методом показала, что содержание аминогрупп в образце

0,160 мг.экв/г.

Та блица 1

Время обработки сильной кислоты, мин

Количество аминогрупн по предлагаемому способу, мг экв/г

Количество аминогрупп по методике, изложенной в прототипе, мг экв/г

40 Результаты определения количества аминогрупп зависят по известному способу от таких факторов, как величина навески, время обработки образца сильной кислоты и др. В предд5 лагаемом способе ввиду оттитрования избытка сильной кислоты, адсорбированной носителем, влияние этих факторов устранено. В связи с этим точность определения значительно повыша5р .ется.

0,251

0,0248

0,0246

0,0250

0,0255

0,0254

0,0276

0,0306

0,0333

0,0359

30

Формула изобретения

Способ количественного определе55 ния аминогрупп в алкиламиносилохро мах путем обработки анализируемой пробы раствором сильной кислоты с последующим потенциометрическим . титрованием ее избытка раствором

60 гидроокиси щелочного металла или тетраметиламмония, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения, полученный раствор доводят до рН = 5,99-6,0

$5 с последующим оттитрованием остатка

Результаты определения количества аминогрупп в аминопропилсилохроме с поверхностью

12 м /г

Стандартное отклонение при определении предлагаемым способом

+0,0003 мг-экв/г, а при определении по методике, изложенной в прототипе

+0,0042 мг-экв/г.. Проверка исследованного аминопропилсилохрома газо- хроматографическим методом показала, что содержание аминогрупп в образце 0,026 мг экв/г.

Относительная ошибка по известному способу <15о,.а по предлагаемому способу +1,5о.

Результаты определения количества аминогрупп в аминопро-. пилсилохроме с поверхностью

57 м /r

767644

Составитель Л.Соломенцева

Редактор Г.Никольская; Техред А.Ач Корректор M.Êoñòà

Заказ 7185/40 Тираж 1019 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 сильной кислоты, адсорбированного алкиламиносилохромом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рогожин С.В. и др. Получение модифицированных кремнеземов для присоединения. биологически-активных соединений. Изв. AH СССР, сер.хим.

1975, Р 8, с.1718-1721.

2. Акпаров В.Х., Степанов В.М.

Определение общего азота по Кьельдалю в модифицированных микропористых кремнеземах.-"Прикладная биохимия и микробиология", 1977, т.13, вып.1, с.141-143 (прототип).