СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АНТИОКСИДАНТОВ ФЕНОЛЬНОГО ТИПА В РАСТИТЕЛЬНОМ МАСЛЕ
METHOD FOR DETERMINATION OF PHENOL-TYPE ANTIOXIDANT IN VEGETABLE OIL

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано для аналитического контроля содержания химических соединений в растительных маслах.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения антиоксиданта ионола (2,6-дитретбутил-4-метил-фенол) в модельных смесях методом ИК-спектроскопии (С.И.Писарева, В.И.Пынченков, Н.В.Рябова и др. Определение антиоксиданта ионола (2,6-дитретбутил-4-метил-фенола) в трансформаторных маслах кинетическим методом и методом ИК-спектроскопии. Журнал аналитической химии, том 56, №10, 2001, с.1106-1109).
Недостатками известного способа являются невозможность определения небольших концентраций антиоксидантов в масле и неселективность.
Технической задачей изобретения является разработка способа определения антиоксидантов фенольного типа в растительном масле, позволяющего обеспечить определение более низких концентраций и селективность определения.
3
Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе определения антиоксидантов фенольного типа в растительном масле физико-химическим методом новым является то, что способ включает стадию пробоподготовки, заключающейся в экстрагировании в течение 15 мин из растительного масла антиоксидантов водно-изопропанольным раствором аммиака с концентрацией 6,5-7,0 моль/дм в соотношении 1:1, центрифугировании, добавлении к изопропанольной фазе бидистиллированной воды, подкисленной серной кислотой до рН 2-3, и сульфата аммония до насыщения раствора, повторном экстрагировании и центрифугировании, отборе верхнего слоя и его хроматографировании на жидкостном хроматографе с УФ-детектором при длине волны 270-274 нм обращенно-фазовым методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и определении содержания антиоксиданта по формуле:
o
c=100c/R r,
3
3
о
где с - концентрация антиоксиданта в масле, мг/дм; с - его концентрация в экстракте, мг/дм; r - соотношение исходных объемов масла и органической фазы; R - степень извлечения антиоксиданта в системе водно-солевой раствор - изопропиловый спирт, %.
Технический результат заключается в понижении предела обнаружения, достижении селективности при определении антиоксидантов фенольного типа.
Способ определения антиоксидантов фенольного типа в растительном масле осуществляют следующим образом.
3
Отбирают пробу анализируемого растительного масла, смешивают ее с водно-изопропанольным раствором аммиака с концентрацией 6,5-7,0 моль/дм в соотношении 1:1, экстрагируют на вибросмесителе в течение 15 мин. Полученный раствор центрифугируют, верхнюю изопропанольную фазу отделяют, добавляют бидистиллированной воды, подкисленной серной кислотой до рН ~ 2-3, и сульфат аммония для получения насыщенного раствора. Затем экстрагируют на вибросмесителе в течение 15 мин, а после экстракции центрифугируют. Верхний слой центрифугата отбирают и хроматографируют на типовом жидкостном хроматографе с УФ-детектором при длине волны 270-274 нм обращенно-фазовым методом ВЭЖХ.
о
o
o
По абсолютной калибровочной зависимости S=КС, где S - аналитический сигнал детектора, мВ·с; К - градуировочный коэффициент; с - концентрация антиоксидантов фенольного типа в экстракте, рассчитывают концентрацию с, а содержание в исходной пробе определяют по формуле:
o
c=100c/R r,
3
3
o
где с - концентрация антиоксиданта в масле, мг/дм; с - его концентрация в экстракте, мг/дм; r - соотношение исходных объемов масла и органической фазы; R - степень извлечения антиоксиданта в системе водно-солевой раствор - изопропиловый спирт, %.
Степень извлечения антиоксиданта в системе водно-солевой раствор - изопропиловый спирт рассчитывают по формуле:
R=100D/(D+r),
где D - коэффициент распределения антиоксиданта в системе водно-солевой раствор - изопропиловый спирт; r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1
3
3
3
3
3
Пробоподготовка. 10 см анализируемого подсолнечного масла помещают в мерный цилиндр, добавляют 10 см изопропанольного раствора аммиака с концентрацией 6,5-7,0 моль/дм и экстрагируют на вибросмесителе в течение 15 мин. Затем полученный раствор центрифугируют в течение 5 мин, верхнюю изопропанольную фазу отделяют и помещают в мерный цилиндр объемом 50 см. Добавляют 10 см бидистиллированной воды, подкисленной серной кислотой до рН ~ 2-3, и сульфат аммония для получения насыщенного раствора. Полученный раствор экстрагируют на вибросмесителе в течение 15 мин, а после экстракции центрифугируют в течение 5 мин. Верхний слой центрифугата отбирают и хроматографируют на типовом жидкостном хроматографе с УФ-детектором при длине волны 270-274 нм обращенно-фазовым методом ВЭЖХ.
18
3
3
Ход хроматографического анализа. Пробу отбирают микрошприцем, помещают в подвижную фазу вода - ацетонитрил (1:4), сорбент Диасфер 110-C, размер частиц 6 мкм, размер колонки 4×250 мм. Время удерживания: фенол - 1.9 мин, о-трет-бутилфенол - 2.75 мин; 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол (ионол) - 6.5 мин, аналитическая длина волны 274 нм; расход подвижной фазы 1 см/мин; объем вводимой пробы 20 мм; время анализа с пробоподготовкой ~ 55 мин.
о
о
о
По абсолютной калибровочной зависимости S=КС, где S - аналитический сигнал детектора, мВ·с; К - градуировочный коэффициент; с - концентрация антиоксидантов фенольного типа в экстракте, рассчитывают концентрацию с, а содержание в исходной пробе определяют по формуле:
o
с=100c/R r,
3
3
о
где с - концентрация антиоксиданта в масле, мг/дм; с - его концентрация в экстракте, мг/дм; r - соотношение исходных объемов масла и органической фазы; R - степень извлечения антиоксиданта в системе водно-солевой раствор - изопропиловый спирт, %.
Степень извлечения антиоксиданта в системе водно-солевой раствор - изопропиловый спирт рассчитывают по формуле:
R=100D/(D+r),
где D - коэффициент распределения антиоксиданта в системе водно-солевой раствор - изопропиловый спирт; r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз.
В таблице 1 приводятся коэффициенты распределения и степени извлечения антиоксидантов.
Таблица 1
Коэффициенты распределения и степени извлечения антиоксидантов из водно-солевого раствора сульфата аммония изопропиловым спиртом
Антиоксидант
D
R,%
фенол
530
97
о-трет-бутилфенол
750
98
4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол (ионол)
810
98
Достоверность полученных результатов проверяли методом «введено-найдено» (табл.2).
Таблица 2
Результаты определения фенола, крезолов, о-трет-бутилфенола и ионола в исследуемой пробе
Введено, мг/дм<sup>3</sup>
Найдено, мг/дм<sup>3</sup>
±σ
S<sub>r</sub>
W, %
фенол
1.00
1,05
0,05
0,044
4,8
0.10
0,09
0,007
0,006
7,7
о-трет-бутилфенол
1.00
0,98
0,04
0,035
4,1
0.10
0,11
0,006
0,005
5,5
ионол
1.00
0,97
0,03
0,026
3,1
0.10
0,09
0,004
0,004
4.5
Сравнительная характеристика предлагаемого способа и прототипа приводится в таблице 3.
Таблица 3
Критерий оценки
Известный способ
Предлагаемый способ
Предел обнаружения, мг/дм<sup>3</sup>
200
0.02
Селективность
Предусматривает определение только ионола
Позволяет селективно определять ионол, фенол, о-трет-бутилфенол
3
Предлагаемый способ определения антиоксидантов фенольного типа наиболее эффективен при применении предварительной пробоподготовки, заключающейся в извлечении из растительного масла антиоксидантов водно-изопропанольным раствором аммиака с концентрацией 6,5-7,0 моль/дм. При уменьшении концентрации аммиака не достигается значение рН, при котором происходит полная реэкстракция ионола из масла в органическую фазу. Увеличение концентрации аммиака невозможно из-за ограниченности его растворения в воде.
Для хроматографического анализа водно-изопропанольную фазу подкисляют до рН ~ 2-3. Повышение рН приводит к снижению степени извлечения, в сильно кислой среде усложняются условия хроматографического анализа.
Предлагаемое техническое решение позволяет:
- значительно снизить предел обнаружения;
- повысить селективность;
- расширить область применения.