СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ САХАРОЗЫ И ФЕНИЛАЛАНИНА
METHOD FOR SEPARATE DETERMINATION OF SACCHAROSE AND PHENYLALANINE

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к анализу органических соединений, и может быть использовано при разработке процессов выделения, разделения и определения сахарозы и фенилаланина.
Техническая задача изобретения заключается в разработке способа раздельного определения сахарозы и фенилаланина, включающего экстракцию сахарозы и фенилаланина ацетоном из водно-солевого раствора, фотометрический анализ водной фазы и потенциометрическое титрование концентрата.
3
Для решения технической задачи изобретения разработан способ раздельного определения сахарозы и фенилаланина, характеризующийся тем, что готовят растворы сахарозы и фенилаланина в небольшом объеме воды, помещают их в мерную колбу, доводят до метки насыщенным раствором высаливателя, в качестве которого применяют сульфат аммония, затем сахарозу и фенилаланин экстрагируют, для этого к полученному водно-солевому раствору сахарозы и фенилаланина добавляют ацетон при соотношении объемов водно-солевого раствора сахарозы и фенилаланина и ацетона 20:1, экстрагируют в течение 7-10 мин, после расслаивания системы водную фазу отделяют от органической, содержание сахарозы в водной фазе определяют по реакции с дихроматом калия в присутствии серной кислоты, на фотоэлектро-колориметре измеряют оптическую плотность окрашенного раствора при длине волны 590 нм (толщина светопоглощающего слоя 1 см), строят градуировочный график зависимости оптической плотности раствора от концентрации сахарозы, по градуировочному графику определяют концентрацию сахарозы в водной фазе, органическую фазу количественно переносят в ячейку для потенциометрического титрования и титруют 0,01 моль/дм раствором KОН в безводном этиловом спирте, индикаторным электродом служит стеклянный электрод, в качестве электрода сравнения применяют хлоридсеребряный электрод, заполненный насыщенным раствором хлорида калия KCl в этиловом спирте, электродвижущую силу раствора измеряют на высокоомном потенциометре, на дифференциальной кривой потенциометрического титрования имеется максимум, соответствующий содержанию фенилаланина в экстракте.
C
Ф
Коэффициенты распределения (D и D) и фактор разделения (β) сахарозы и фенилаланина вычисляют по следующим уравнениям:
<mrow><msub><mi>D</mi><mrow><mi>C</mi><mo>,</mo><mi>Ф</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>С</mi><mrow><mi>С</mi><mo>,</mo><mi>Ф</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>С</mi><mrow><mi>С</mi><mo>,</mo><mi>Ф</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>в</mi><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><mi>β</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mtext>D</mtext><mtext>C</mtext></msub></mrow><mrow><msub><mtext>D</mtext><mtext>ф</mtext></msub></mrow></mfrac></mrow>
,
.
С,ф(0)
С,ф(в)
3
где С и С - концентрации сахарозы и фенилаланина в органической и водной фазах, мг/см.
Технический результат заключается в раздельном определении сахарозы и фенилаланина при экстракции ацетоном (фактор разделения достигает 500) без применения вреднодействующих органических растворителей, фотометрическом анализе водной фазы и потенциометрическом титровании концентрата.
Осуществление способа иллюстрируется следующим примером.
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
Готовят водно-солевую смесь сахарозы и фенилаланина, для чего 10 см водного раствора сахарозы и 10 см водного раствора фенилаланина с концентрациями 12 мг/см и 2 мг/см соответственно помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, при перемешивании доводят до метки насыщенным раствором высаливателя, в качестве которого применяют сульфат аммония. К 20 см полученной водно-солевого раствора сахарозы и фенилаланина добавляют 1 см ацетона и экстрагируют в течение 7-10 мин. После расслаивания системы (2 мин) водную фазу отделяют от органической, 5 смводной фазы помещают в химический стакан и при перемешивании добавляют 20 см сернокислого дихромата калия и нагревают при 100°С. Окрашенный раствор охлаждают, измеряют оптическую плотность водно-солевого раствора на фотоколориметре КФК - 2МП в стеклянной кювете с толщиной светопоглощающего слоя 10 мм при длине волны 590 нм. Органическую фазу количественно переносят в ячейку для потенциометрического титрования и титруют 0,01 моль/дм раствором KОН в безводном этиловом спирте. При неводном титровании индикаторным электродом служит стеклянный электрод. В качестве электрода сравнения применяют хлоридсеребряный электрод, заполненный насыщенным раствором KCl в этиловом спирте. Электродвижущую силу раствора измеряют на высокоомном потенциометре. На дифференциальной кривой потенциометрического титрования имеется максимум, соответствующий содержанию фенилаланина в экстракте.
C
Ф
Коэффициенты распределения (D и D) и фактор разделения (β) сахарозы и фенилаланина вычисляют по следующим уравнениям:
<mrow><msub><mi>D</mi><mrow><mi>C</mi><mo>,</mo><mi>Ф</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>С</mi><mrow><mi>С</mi><mo>,</mo><mi>Ф</mi><mo stretchy="false">(</mo><mn>0</mn><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow><mrow><msub><mi>С</mi><mrow><mi>С</mi><mo>,</mo><mi>Ф</mi><mo stretchy="false">(</mo><mi>в</mi><mo stretchy="false">)</mo></mrow></msub></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><mi>β</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mtext>D</mtext><mtext>C</mtext></msub></mrow><mrow><msub><mtext>D</mtext><mtext>ф</mtext></msub></mrow></mfrac></mrow>
,
.
С,ф(0)
С,ф(в)
3
где С и С - концентрации сахарозы и фенилаланина в органической и водной фазах, мг/см.
Продолжительность анализа не более 50 мин, разделенное определение сахарозы и фенилаланина характеризуются высоким фактором разделения (β=500) при соотношении объемов водно-солевой смеси и ацетона 20:1 и использовании в качестве высаливателя сульфата аммония.
При использовании водно-солевого раствора сахарозы и фенилаланина, приготовленных с другим высаливателем или с предложенным высаливателем другой концентрации, а также применении других экстрагентов фактор разделения сахарозы и фенилаланина не достигает 500.
Предлагаемый способ раздельного определения сахарозы и фенилаланина позволяет достигать фактора разделения 500 при однократной экстракции, соотношении объемов водно-солевого раствора и ацетона 20:1 и использовании в качестве высаливателя сульфата аммония. Аналоги не обнаружены.