Способ количественного определения @ -аланина

 

Союз Советских

Соцналнстнчесинх

Республни

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»»941898 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.12. Ы0 (21) 3228669/23-04 (51)М. Кл. с присоединением заявки №

G 01 и 31/16

1Ъоудоротвиный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий. (23) Приоритет

Опубликовано 07. 07. 82. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 07.07.82 (53) УДК 543.251. .1(088.8) (72) Авторы изобретения

Б.А. Спинце и А.Я. Веверис (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

f3 -АЛАНИНА

Изобретение относится к копичест= .

>венному определению -аланина, приме" няемого в производстве аминокислот, кроме того, Р-аганин используют в медицине, биологии и биохимии, а точ5 ность определения Pi-аланина способствует чистоте конечного продукта.

Известны полиграфические и спектрофотометрические методы определения

> наааннна (> ) н (2 ).

Однако указанные методы мало селективны и требуют сложного оборудования.

Известен также титриметрический способ определения Р-аланина гйдро" окисью натрия f3).

Способ ограничен анализом чистого

1ь-аланина, однако в смесях G солями аммония, сильными основаниями и вторичными и третичными аминокислотами 20 определение невозможно, так как названные примеси искажают результаты анализа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ количественного определенйя

Р-апанина путем потенциометрического титрования аминогруппы в среде смеси ацетонитрила с уксусной кислотой B объемных соотношениях 5: 1 раствором хлорной кислоты в метилэтилкетоне (4 ). Проведение определений согласно известному способу заключается в следующем: навеску Р-аланина

0,03-0,04 г растворяют в уксусной кислоте, добавляют ацетонитрил до объемного соотношения 1:5, погружают пару электродов (стекоянный и каломепьный), потенциометрически титруют 0,1 н. раствором хлорной кислоты в метилэтилкетоне до появления отчетливого скачка потенциала иа кривой титрования. Относительная ошибка определения Р-аланина составляет т 1,13. Определению не подлежат смеси

Р-аланина с вторичными и третичными аминокислотами, аммиаком, щелочами и кислотами.

3 94

Недостатками известного способа являются низкая селективность иэ-эа невозможности применения способа для определения -аланина в присутствии вторичных и третичных аминокислот, аммиака, щелочей и сильных кислот, так как названные соединения вступают в реакцию с титрантом или

Р-аланином.

Цель изобретения - повышение селективности определения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе количественного определения -аланина навеску Р-аланина в воде обрабатывают 0 15-0,2 М раствором бензальдегида в диметилсульфоксиде при рН 10,5-11 с последующим титрованием непрореагировавшего бензальдегида раствором гидрохлорида гидроксиламина в диметилсульфоксиде в среде растворителя, содержащего диметилсульфоксид и 5-74-ный водный раствор гидроокиси натрия при их объемном соотношении 1-1,5:1 соответственно.

Повышение селективности определе-, ния за счет расширения определения . -аланина в различных смесях достигается вследствие специфической реакции аминогруппы -аланина с бензальдегидом и селективной реакции остатка бензальдегида с титрантом.

Бензальдегид вступает в реакцию с аминогруппой Р -аланина, а с вторичными и третичными аминокислотами, аммиаком, щелочами и кислотами не воздействуют. Использование именно раствора бензальдегида в диметилсульфоксиде и проведение реакции бензальдегида с Р-аланином при рН 10,5-11,0 обеспечивает количественное прохождение реакции в течении

20-25 мин. Повышение рН среды во время взаимодействия 1 -аланина с бензальдегидом приводит к полимеризации бензальдегида и искажает результаты определения, а понижение рН замедляет реакцию. Использование бензальдегида преимущественно перед другими альдегидами и обеспечивает специфическую реакцию с Р-аланином. Использование другого ароматического альдегида, например салицилового альдегида, замедляет реакцию, а использование алифатического альдегида, например формальдегида, понижает селективность определения вследствии вступле1898 4 ния вторичных аминокислот и аммиака в реакцию с альдегидом.

Использование в качестве титранта раствора гидрохлорида гидроксиламина в диметилсульфоксиде и в качестве растворителя смеси 5-73-ного водного раствора гидроксида натрия с диметилсульфоксидом в объемных соотношениях

1:1- 1,5 создает условия для селектив30 ного и количественного титрования бенэальдегида, сопровождающегося выраженным скачком потенциала в точке эквивалентности.

Присутствие вторичных и третичных аминокислот, аммиака, солей аммония, кислот и щелочей не влияет на определение -аланина.

Таким образом, предлагаемый способ заключается в следующем: навеску

gg анализируемого образца, содержащего 0,035-0,045 г 1".-аланина, растворяют в 5 мл дистиллированной воды, добавляют 5 мл буферного раствора с рН 10,5-11,0; 10,"0 мл 0,15-0,2 М раствора бенэальдегида в диметилсупьфоксиде и перемешивают не менее

30 мин. Затем добавляют 20-30 мл смеси воды с диметилсульфоксидом в соотношении 1:1,5-2 по объему, после этого и непосредственно перед титрованием добавляют 4 мл 30-403 водного раствора гидроокиси натрия.

В раствор погружают пару электродов (платиновый и каломельный) и потенциометрически титруют 0,1-0,15 М раствором гидрохлорида гидроксиламина в диметилсульфоксиде до появления скачка потенциала на кривой тит-. рования. Параллельно исполняют холостой опыт, т.е. титруют 10,0 мл 0,150,2 М раствора бензальдегида в диметилсульфоксиле. По разнице количества израсходованного титранта на титрование холостого опыта и анализа на45 ходят количество бензальдегида, израсходованного s реакции с Р-аланином, и, соответственно, количество галанина.

Пример 1. Количественное определение 1.-аланина. Навеску р -аланина 0,0363 r, взвешенного с точностью - 0,0002 r, помещают в колбу для титрования со шлифом, емкостью

100 мл в 5 мл дистиллированной воды, 55 добавляют 5 мл буферного раствора с рН 11,0 приготовленного из тетрабората натрия и гидроокиси натрия, и

10,0 мл 0,15 М раствора бенэальдеги0,1035

У пп.

0,0360 - 0,9

0,0433 + 1,0

1 -аланин 0,0363

2 - аланин + аммиак 0,6 0,0431

0,0402

0,0409

1,0

0,0405

1,0

0,0401

5 9418 да в диметилсульфоксиде. Колбу закрывают пробкой и оставляют перемешивать на магнитной мешалке на 30 мин.

Параллельно готовят холостой опыт: в колбу для титрования помещают 5

5 мл дистиллированной воды, 5 мл буферного раствора и 10,0 мл 0,15 М раствора бензальдегида и оставляют перемешивать на 30 мин. Затем к растворам добавляют 30 мл смеси воды с диметилсульфоксидом в объемном соотношении 1:2 и непосредственно перед титрованием добавляют 4 мл 303 водного раствора гидроокиси натрия °

В раствор погружают пару электродов (платиновый и каломельный) и потенциометрически титруют 0,1038 М раствором гидрохлорида гидроксиламина в диметилсульфоксиде до появления скачка потенциала на кривой титрова- 20 ния. Расход титранта на титрование холостой опыта составляет 14,41 мл, а расход титранта н титрование анализа составляет 10,50 мл. Содержание -аланина рассчитывают

25 (14,41-10 50 0 1.038 0 08)09

0,0363 х 100 = 99,64

Стандартное отклонение равно 0,94.

Пример 2. Количественное оп ределение P-аланина в конденсате производства Р -аланина. Конденсат производства Р-аланина теоретически содержит 45-50 P-аланина, 45-50, вторичных и третичных аминокислот и 5)0i воды.

Навеску конденсата 0,1035 г взвешивают, помещают в колбу для титрования, растворяют в 5 мл дистиллирован40 ной воды, добавляют 5 мл буферного раствора с рН 10,7 приготовленного из

3 — аланин + гидроокись натрия 0,0516

4 -аланин + серная кислота 0,05113

98 6 аммиака и хлорида аммония и 10,0 мл

0,2 М раствора бензальдегида в диметилсульфоксиде. Колбу закрывают пробкой и оставляют перемешивать на магнитной мешалке на 30 мин. Параллельно проводят холостой опыт.

Затем к раствору добавляют 20 мл смеси воды с диметилсульфоксидом в соотношениях 1:1,5 по объему и непосредственно перед титрованием добавляют 4 мл 363 водного раствора гидроокиси натрия. В раствор погружают пару электродов и потенциометрически титруют 0,1476 М раствора гидрохлорида гидроксиламина в диметилсульфоксидег

Расход титранта на титрование холос,того опыта составляет 13,55 мл, а на титровании анализа - соответственно

9,76 мл. Содержание Р-аланина рассчи" тывают х 100 = М,1.

Отклонение равно + 1,07..

В таблице представлены результаты определения - -аланина гидролизатов и конденсатор производства -аланина и некоторых смесей Р-аланина с кислотами и щелочами согласно предлагаемому способу.

Для установления рН 10,5-11,0 испытаны буферные растворы: тетраборат нат-ри, - гидроокись натрия, аммиак - хлорид аммония и триметиламин — гидрохлорид триметиламина.

Титрование проводят потенциометрически с использованием платинового (индикаторного) и насыщенного каломельного электродов раствором гидрохлорида гидроксиламина в диметилсульфоксиде.

941898

Продолжение т абл и ц..

Конденсат производства Р-аланина (Pаланин +

+ вторичные и третичные аминокислоты) 0,0482

0,i035

1,0

6. Гидролизат производства

1-аланина (P-аланин +

+ вторичные и третичные аминокислоты, аммиак) 0,0332

0,5000

0,9

7 (-аланин + гидролизат

0,0135 производства Ъ -аланина

0,5000 .. 0,0467, 1,0 формула изобретения

Составитель Г. Гуляева

Редактор В.Лазаренко Техред К. Мыцьо Корректор А.Дзятка

Заказ 4828/33, Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Технико-экономический эффект предлагаемого способа заключается в сео лективности определения -аланина в присутствии вторичных и третичных аминокислот, аммиака, кислот и щелочей, что дает возможность использовать способ для контроля качества -алани Я на в процессе его производства. Использование предлагаемого способа будет способствовать повышению качества и усовершенствованию технологии производства Ь-аланина.

Способ количественного определения

Я-аланина путем потенциометрического 35 титрования в среде смешанного растворителя, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности определения, навеску tt-- аланина в; ;воде обрабатывают 0,15-0,2 М раствором бензальдегида в диметилсульфоксиде при рН 10,5-11,0 с последующим титраванием непрореагировавшего бензальдегида раствором гидрохлорида гидро.-. ксиламина в диметилсульфоксиде в сре-

1 гидроокиси натрия при их объемном соотношении 1- 1,5: l соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рублев В.В. Михеев А.Д. Труды

11! Всесоюзной конференции па аналитической химии неводных растроров и их физико-химическим свойствам. Горький, 1974, ч. 1, с. 152-155.

2. Kigani Toshinori ef ai. Изучение косвенного определения аминокислот методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Ч. 1. "Б..нсэки

Кагаку, Bunseki Kagaku" 1976, 25, ii 8, с. 514-518 (РЖ "Химия", 1977, реф. 3Г285).

3. Hatsushita Hiroshi ef ai. Новый аналитический метод с использованием потенциостатического титрования, "Нихон Кагаку кайси, Nippon

Kagaku Kaishi", J. Chem soc jap, Chem and jug Chem", 1976, М 3, с. 436-443 (РЖ "Химия", 1976, реф.19Г

29).

4. Крешков А.П; и др. Определение аминокислот и их смесей титрованием аминогрупп в среде смешанных растворителей. ДАН СССР, 1966 159, М 9, с, 10,93-94 (прототип).