Патент на изобретение №2153165
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ
(57) Реферат: Использование: при контроле содержания вредных веществ в результате загрязнений окружающей среды (воздух, вода, почва, растения). Сущность способа состоит в том, что определяют ионы цинка в питьевой воде, при этом используется доступный и дешевый фермент -пероксидаза, выделенная из хрена. Способ основан на фотометрическом измерении скорости реакции пероксидазного окисления о-дианизидина пероксидом водорода в присутствии ионов цинка. Способ отличается высокой чувствительностью и позволяет определить до 10-14 моль/л ионов металлов при повышении селективности, упрощении и доступности определения следовых количеств цинка в питьевой воде. 1 табл., 1 ил. Изобретение относится к области химии и может быть использовано при контроле содержания вредных веществ в результате загрязнения окружающей среды (воздуха, воды, почвы, растений). Известно, что ионы биометаллов выполняют регулирующую роль в ферментативном катализе. Влияние ионов металлов на каталитическую активность ферментов является актуальным и имеет фундаментальное значение в бионеорганической химии. Метод атомной абсорбции основан на поглощении слоем паров элементов монохроматического света, длина волны которого соответствует центру линии поглощения. Проба подается в пламя аналита в виде аэрозоля с последующим измерением сигнала анализируемого элемента. Этим методом можно определять более 60 элементов на уровне 10-4% концентрации с точностью 0,1-3% относительных. Имеющиеся литературные данные по изучению влияния ионов металлов на активность ферментов разрознены и противоречивы и в них отсутствуют результаты по определению физико-химических констант. Недостатками всех известных методик являются их невысокая чувствительность, дороговизна, применение сложной аппаратуры. Наиболее близким аналогом является способ определения цинка в водных средах, включающий проведение индикаторной реакции с учетом фотометрически измеряемого возрастания ее начальной скорости [А.С. СССР N 1310720, кл. G OI N 31/22, 1987, 2 с.] Недостатком является то, что предлагаемый способ определения цинка не пригоден в качестве ферментативной реакции. Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Задача предлагаемого изобретения – расширение возможностей анализа объектов окружающей среды. Технический результат – повышение чувствительности, т.е. увеличение предельной концентрации, селективности, упрощение и доступность определения следовых количеств цинка в питьевой воде. Указанный результат достигается тем, что путем расчета параметров ферментативного процесса, нахождения начальной скорости реакции определяют роль ионов цинка в ферментативном катализе. Установлено, что ионы цинка в рассматриваемой ферментативной реакции являются неконкурентными активаторами. Сущность предложенного изобретения в том, что определяют ионы цинка в питьевой воде, при этом используется доступный и дешевый фермент – пероксидаза, выделенная из хрена. Способ основан на измерении скорости реакции пероксидазного окисления o-дианизидина пероксидом водорода в присутствии ионов цинка. Способ отличается высокой чувствительностью и позволяет определить до 10-14 моль/л ионов металлов. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. В кювету вносят с помощью дозатора по 0,71 мл фталатного буферного раствора (pH 5,0) и 0,02 мл 5  10-8 моль/л раствора пероксидазы, 0,04 мл анализируемой пробы, а в последующие вводят к точно такому же объему пробы возрастающие количества стандартного раствора цинка (табл.), затем 0,03 мл раствора o-дианизидина с концентрацией 210-3 моль/л и 0,2 мл 510-3 моль/л пероксида водорода. В момент введения H2O2 включают секундомер и измеряют оптическую плотность через каждые 15 с в течение 2 мин (  = 460 нм, l = 1 см).
По полученным данным строят график в координатах А –  (c) и определяют начальную скорость (v0) по тангенсу угла наклона линейной части кривой. Содержание цинка определяют по начальной скорости при помощи предварительно построенного градуировочного графика в координатах 1/v0-1/[Zn2+] (см. чертеж).
При обработке прямой методом наименьших квадратов получено, что уравнение графической зависимости обратной скорости реакции от концентрации цинка в присутствии 6 10-5 моль/л о-дианизидина имеет вид: y =17,1+1,80х. Найденное содержание цинка в анализируемой пробе составило (0,67 0,05) мкг/мл, что хорошо согласуется с результатами анализа той же воды методом атомной абсорбции, полученными в лаборатории Республиканского центра Госсанэпиднадзора.
Результаты анализа питьевой воды атомно- абсорбционным методом свидетельствуют о наличии в объекте помимо цинка Fe(III), Си(II), Ni(II), Со(II), Cr(III), поэтому предварительно учтено влияние указанных ионов.
Полученные результаты показали, что ионы Co2+, Ni2+, Cr3+, Cu2+ в количествах, меньших ПДК для питьевой воды, не мешают определению. Мешающее влияние Fe3+ устраняли маскировкой фторид-ионами.
Таким образом, изложенные сведения свидетельствуют о перспективности предложенного способа для использования контроля содержания металлов в количествах, соизмеримых с ПДК в питьевой воде и других объектах окружающей среды.
Для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявлении средств и методов.
Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 16.03.2001
Номер и год публикации бюллетеня: 2-2003
Извещение опубликовано: 20.01.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
