Патент на изобретение №2282185

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2282185 (13) C1
(51) МПК

G01N31/00 (2006.01)
G01N27/00 (2006.01)
C07C229/08 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 28.12.2010 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2005121883/04, 11.07.2005

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

11.07.2005

(46) Опубликовано: 20.08.2006

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
СЕЛЕМЕНЕВ В.Ф., КАЛАЧ А.В., СТРАШИЛИНА Н.Ю. Сорбционные и хроматографические процессы. 2004, т.4, В.3, с.353-358. SU 1361477 A1, 23.12.1987. RU 2012869 C1, 15.05.1994. SU 1129519 A1, 15.12.1984. ПОЛЮДЕК-ФАБИНИ Р., БЕЙРИХ Т. Органический анализ. – Л.: Химия, 1981, с.168-177.

Адрес для переписки:

394000, г.Воронеж, пр-кт Революции, 19, ГОУ ВПО ВГТА, отдел СМП

(72) Автор(ы):

Калач Андрей Владимирович (RU),
Шульгин Владимир Алексеевич (RU),
Селеменев Владимир Федорович (RU),
Ситников Александр Иванович (RU),
Зяблов Александр Николаевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (RU)

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛИЦИНА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ

(57) Реферат:

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса. В способе определения глицина в водных растворах, включающем ввод анализируемой пробы в ячейку детектирования и регистрацию аналитического сигнала, в качестве ячейки детектирования используют пьезорезонансный сенсор, регистрацию аналитического сигнала осуществляют при элюировании анализируемой пробы, содержащей глицин в диапазоне концентраций 1·10-5-1·10-1 моль/дм3, при температуре 20±2°С и скорости элюента 30 см3/мин, в качестве элюента применяют смесь этилового спирта с водой в соотношении 1:1, измеряют резонансную частоту сенсора и вычисляют относительный сдвиг частоты по разнице частот колебаний сенсора в элюенте и после анализа, концентрацию глицина оценивают на основании градуировочного графика зависимости относительного сдвига частоты от концентрации глицина. Технический результат заключается в упрощении аппаратурного оформления анализа, уменьшении расхода реактивов для анализа и повышении экспрессности определений. 2 табл.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса.

Известен способ определения лизина в водных растворах с применением анионита АВ-17-8 с активными группами [N(CH3)3]+

2CO3 и фенилизоцианата (ФТК) для дериватизации. Затем полученную смесь выпаривают при температуре 30-35°С, а сухой остаток растворяют в 500 мм3 дистиллированной воды. Полученные таким образом ФТК-производные аминокислот помещают в пробирку типа «Eppen-dorf», центрифугируют (n=6000 об/мин) и помещают во входной карусели автосемплера прибора «Капель-105». В качестве электролита применяют фосфатный буферный раствор (рН 9,13), ввод пробы осуществляют при давлении Р=30 мбар, длина волны =254 нм, температура анализа 30°С. В этих условиях продолжительность анализа составляет 15-20 мин. Таким способом возможно определение следующих аминокислот: глицин, серин, триптофан, пролин, валин, метионин, лейцин, изолейцин, гистидин, фенилаланин, тирозин, лизин, аргинин.

Недостатком прототипа является сложное аппаратурное оформление анализа, недостаточная экспрессность и значительный расход реагентов для определения глицина в водных растворах.

Технической задачей изобретения является упрощение аппаратурного оформления анализа, уменьшение расхода реактивов, а также повышение экспрессности определения глицина в водных растворах.

Поставленная задача достигается тем, что в способе определения глицина в водных растворах, включающем ввод анализируемой пробы в ячейку детектирования и регистрацию аналитического сигнала, согласно изобретению в качестве ячейки детектирования используют пьезорезонансный сенсор, регистрацию аналитического сигнала осуществляют при элюировании анализируемой пробы, содержащей глицин в диапазоне концентраций 1·10-5-1·10-1 моль/дм3, при температуре 20±2°С и скорости элюента 30 см3/мин, в качестве элюента применяют смесь этилового спирта с водой в соотношении 1:1, измеряют резонансную частоту сенсора и вычисляют относительный сдвиг частоты по разнице частот колебаний сенсора в элюенте и после анализа, концентрацию глицина оценивают на основании градуировочного графика зависимости относительного сдвига частоты от концентрации глицина.

Технический результат заключается в упрощении аппаратурного оформления анализа, уменьшении расхода реактивов для анализа и повышении экспрессности определений.

Способ осуществляется следующим образом.

1. Подготовка пьезосенсора к работе

При выполнении эксперимента использовали кварцевые резонаторы АТ-среза с серебряными электродами диаметром 5 мм и толщиной 0,3 мм с номинальной резонансной частотой колебаний 8-10 МГц.

,

где m – масса модификатора, г; f0 – резонансная частота пьезосенсора, МГц; f – изменение частоты резонатора, Гц; А – площадь поверхности модификатора, см2.

Условия элюирования: температура анализа 20±2°С; скорость элюента 30 см3/мин; время между последовательным инжектированием пробы t=90 с.

2. Градуировка пьезорезонансного сенсора. Предварительно рассчитанную массу навески глицина (необходимую для приготовления стандартного раствора глицина с молярной концентрацией 1,0·10-1 моль/дм3) взвешивают на аналитических весах, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, растворяют в дистиллированной воде и доводят до метки. Таким образом, получают стандартный раствор глицина с концентрацией 1,0·10-1 моль/дм3. Из этого стандартного раствора методом последовательного разбавления готовят серию растворов глицина с концентрациями 5,0·10-2; 1,0·10-2; 5,0·10-3; 1,0·10-3; 1,0·10-4; 1,0·10-5 моль/дм3.

В 6 химических стаканов пипеткой отбирают по 10,00 см3 стандартных растворов глицина. Затем поочередно (по 2 см3) каждый раствор шприцем инжектируют и элюируют. В качестве элюента применяют смесь этилового спирта с водой в соотношении 1:1. Перед началом измерений следует измерить сигнал пьезорезонансного сенсора в элюенте f2.

Для фиксирования откликов сенсора после введения каждой пробы измеряют резонансную частоту сенсора и вычисляют относительный сдвиг частоты fa по уравнению:

fa=f1f2,

где f1 и f2 – частоты колебаний сенсора до и после анализа, Гц.

Измерения выполняют, переходя от разбавленных растворов к более концентрированным. По полученным результатам строят градуировочный график, откладывая по оси ординат fa, Гц, по оси абсцисс – соответствующие значения концентраций глицина.

Порядок проведения определений. После установления стабильного нулевого сигнала пьезорезонансного сенсора в канал с элюентом шприцем вводят анализируемый раствор объем пробы 1,0-2,0 см3.

Получают зависимость fa=f(t), которая описывает зависимость аналитического сигнала пьезорезонансного сенсора от времени.

Относительное содержание (массовую долю) аминокислоты в пробе находят по градуировочному графику.

Примеры осуществления способа

Пример 1. После помещения пьезорезонансного сенсора в ячейку детектирования и установления стабильного нулевого сигнала в канал с элюентом шприцем вводят анализируемый раствор (объем пробы 0,5 см3), содержащий глицин в концентрации 5,0·10-6 моль/дм3. Получают зависимость fa=f(t), которая описывает зависимость аналитического сигнала пьезорезонансного сенсора от времени. Способ неосуществим, так как сигнал сенсора находится на уровне шумов и проведение анализа невозможно. Результаты определений приведены в табл.1.

Пример 2. Подготовку сенсора проводили по аналогии с примером 1. Концентрация глицина в пробе 1,0·10-5 моль/дм3; объем пробы 1,0 см3. Способ осуществим. Результаты определения приведены в табл.1.

Пример 3. Подготовку сенсора проводили по аналогии с примером 1. Концентрация глицина в пробе 1,0·10-5 моль/дм3; объем пробы 2,0 см3. Способ осуществим. Результаты определения приведены в табл.1.

Пример 4. Подготовку сенсора проводили по аналогии с примером 1. Концентрация глицина в пробе 5,0·10-5 моль/дм3; объем пробы 2,0 см3. Способ осуществим. Результаты определения приведены в табл.1.

Пример 5. Подготовку сенсора проводили по аналогии с примером 1. Концентрация глицина в пробе 1,0·10-3 моль/дм3; объем пробы 2,0 см3. Способ осуществим. Результаты определения приведены в табл.1.

Пример 6. Подготовку сенсора проводили по аналогии с примером 1. Концентрация глицина в пробе 1,0·10-2 моль/дм3; объем пробы 2,0 см3. Способ осуществим. Результаты определения приведены в табл.1.

Пример 7. Подготовку сенсора проводили по аналогии с примером 1. Концентрация глицина в пробе 5,0·10-2 моль/дм3; объем пробы 2,0 см3. Способ осуществим. Результаты определения приведены в табл.1.

Пример 8. Подготовку сенсора проводили по аналогии с примером 1. Концентрация глицина в пробе 5,0·10-2 моль/дм3; объем пробы 3,0 см3. Способ неосуществим, так как наблюдается срыв генераций колебаний сенсора. Результаты определения приведены в табл.1.

Пример 9. Подготовку сенсора проводили по аналогии с примером 1. Концентрация глицина в пробе 1,0·10-2 моль/дм3; объем пробы 1,0 см3. Способ осуществим. Результаты определения приведены в табл.1.

Результаты сравнения характеристик предлагаемого способа с прототипом представлены в табл.2.

Из приведенных примеров видно, что при концентрациях менее 1,0·10-5 (пример 1) и более 5,0·10-2 моль/дм3 (пример 9) определение глицина в водных растворах невозможно. В первом случае по причине малой чувствительности сенсора, во втором – вследствие нестабильности показаний и срыва колебаний сенсора. Увеличение объема вводимой пробы свыше 2,0 см3 приводит также к срыву колебаний сенсора (пример 8).

Таким образом, предлагаемый способ определения глицина в водных растворах по сравнению с прототипом позволяет:

1) упростить аппаратурное оформление определений;

2) уменьшить расход реактивов при проведении анализа;

2) повысить экспрессность анализа.

Таблица 1
Примеры осуществления способа
Номер примера Сигнал сенсора f×10-4, Гц Предел обнаружения ПрО×106, моль/дм3 Чувствительность S×10-6, Гц·дм3/моль Результат анализа
1 0,50 Способ неосуществим
2 26,20 9,90 1514,93 Способ осуществим
3 33,91 2,39 627,87 Способ осуществим
4 34,18 268,00 55,97 Способ осуществим
5 53,40 545,85 27,48 Способ осуществим
6 55,97 1123,60 13,35 Способ осуществим
7 62,79 2640,85 5,68 Способ осуществим
8 Способ неосуществим
9 75,75 3537,80 4,24 Способ осуществим

Таблица 2
Анализируемое вещество По прототипу По предлагаемому способу
Вспомогательные реагенты Продолжительность анализа, мин Температура анализа °С Вспомогательные реагенты Продолжительность анализа, мин Температура анализа, °С
Глицин Необходимы 15-20 30 Отсутствуют 2-3 20±2

Формула изобретения

Способ определения глицина в водных растворах, включающем ввод анализируемой пробы в ячейку детектирования и регистрацию аналитического сигнала, отличающийся тем, что в качестве ячейки детектирования используют пьезорезонансный сенсор, регистрацию аналитического сигнала осуществляют при элюировании анализируемой пробы, содержащей глицин в диапазоне концентраций 1·10-5-1·10-1 моль/дм3, при температуре 20±2°С и скорости элюента 30 см3/мин, в качестве элюента применяют смесь этилового спирта с водой в соотношении 1:1, измеряют резонансную частоту сенсора и вычисляют относительный сдвиг частоты по разнице частот колебаний сенсора в элюенте и после анализа, концентрацию глицина оценивают на основании градуировочного графика зависимости относительного сдвига частоты от концентрации глицина.


MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 12.07.2007

Извещение опубликовано: 10.03.2009 БИ: 07/2009


Categories: BD_2282000-2282999