Способ количественного определения аминогрупп в алкиламиносилохромах

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 040778 (21) 2639182/23-04 (51)м, КЛ.3 С 01 й 31/16 с присоединением заявки Ио Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300980(71) Заявитель СОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМИНОГРУПП В АЛКИЛАМИНОСИЛОХРОМАХ(5 Изобретение относится к способу определения аминогрупп в носителях при иммобилизации биологически активных веществ в алкиламиносилохромах. Количество аминогрупп является одним из важных критериев качества носителей для иммобилизации.Известен способ количественного определения аминогрупп, основанный на ацетилировании аминогрупп уксусным ангидридом в среде хлороформа с последующим определением избытка ук сусного ангидрида на газовом хроматографе 11 .Однако процесс по такому способу длителен и трудоемок.Известен также наиболее близкий к изобретению по технической сущности и достигаемому результату способ количественного определения аминогрупп в алкиламиносилохромах путем обработки анализируемой пробы рас. твором сильной кислоты с последующим потенциометрическим титрованием ее избытка раствором гидроокиси щелочного металла или тетраметиламмония (2),Недостатком спссоЪа является низкая точность - относительная ошибка определения 10-15 Ъ. Цель изобретения - повышение точности определения.Поставленная цель достигается1 тредлагаемым способом количественного определения аминогрупп в алкиламиносилохромах путем обработки анализируемой пробы раствором сильнойкислоты с последующим потенциометрическим титрованием ее избыткараствором гидроокиси щелочного металла или тетраметиламмония и полученный раствор доводят до рН = 5,99-6,0с последующим оттитровыванием остатка сильной кислоты, адсорбированного 15 алкиламиносилохромом.Отличительным признаком способаявляется доведение полученного раствора до рН = 5,99-6,0 и оттитровы вание .остатка сильной кислоты, адсорбиГованного алкиламиносилохромом.При взаимодействии сильной кислоты с анализируемым образцом(амино" силохромом, смесью алкиламиносиланас силохромом) параллельно происходятдва,процесса, а именно; реакция,ипроцесс диффузии и адсорбции сильной кислоты в поры носителя, который зависит от величины навески,пористости силохрома, концентрацииКислоты, времени обработки наэески.В кислом растворе адсорбированнаякислота из пор не выделяется, но внейтральной и щелочной средах происхОдит ее десорбция, скорость которой увеличивается при энергичномперемешивании раствора с силохромом.Таким образом, оттитрование невступившей в реакцию сильной кислоты состоит иэ двух стадий:1) оттитрование до рН 6,0 остаткасильной кислоты в растворе;2) отгитрование выдерживаниемпри рН 6,0 избытка кислоты, адсорбированного в порах силохрома,О количественном оттитровании адсорбированной кислоты свидетельству-ет стабильность рН при 6,0. Выбранное значение рН оптимальное, таккак при более низких значениях сильная кислота количественно не оттитруется щелочью, тогда как при болеевысоких значениях начинается взаимодействие продукта реакции сильнойкислоты с титрантом,В качестве сильной кислоты можноиспользовать следующие кислоты: НС 1,НС 104, П -толуолсулъфокислоту, нафталин-сульфокислоту и др, В качестветитранта могут использовать КОН,МаОН, гидроокись тетраалкиламмония.Титрование по мере достижениярН 6,0 с перемешиванием и выдерживанием может исполняться автоматически на приборах автоматическоготитрования в рН - статйческом режимеили вручную.Предлагаемый способ позволяетопределить аминогруппу не только валкиламиносилохроме, Йо и висходныхпродуктах синтеза- в смеси-аминоалкилсилана и силохрома, так как вприсутствии в растворе силохромасказывается влияние адсорбции.Таким образом, предлагаемыйспособ заключается в следующем: к навеске анализируемого вещества (0,11,0 г) добавляют 5-25 мл 0,01-0,2 н,сильной кислоты и перемешивают 1015 мин или оставляют на 40-60 мин.В зависимости от пористости силохрома, определяющем количество аминогрупп, необходимо соответственно выбирать величину навески и количествореагентов, используемых в анализе.Затем раствор доводят до 30-40 млдистиллированном водой, в стаканчикпогружают стеклянные и каломельныеэлектроды и потенциометрически титруют 0,01-0,2 н, раствором гидроокиси до 6,0. После достижения этогозначения рН раствор выдерживают, пермешивая 1-2 мин, а затем снова доводят рН раствора до 6,0. Этиоперацииповторяют, пока рН раствора больше не меняется, и фиксируют общее количество израсходованного титранта на оттитрование.избытка НС 1 и адсорбированной в порах носителя кислоты, выделившееся при перемешивании раствора, Аналогично приготавливают, перемешивают и титруют раствор без анализируемой пробы, т.е, проводят "холостой" опыт. Содержание аминогрупп вычисляют по формуле(,у-ч)х=агде Ч - количество титранта, израсходованного для титрования15 "холостого" опыта дорН 6,0 в мл;Ч - количество титранта, израсходованного для титрованияанализа до рН 6,0, мл;2 О Х - точная концентрация растворатитранта, мг. экв/мл;а - навеска образца, г.П р и м е р 1. Определение содержания аминогрупп в алкиламиносилохроме с поверхностью 75 м /г.Навеску алкиламиносилохрома -0,1063 г обрабатывали 15,0 мл 0,02 н.раствором соляной кислоты, колбу закрывали пробкой и оставляли на 40 мин,затем добавляли 25 мл дистиллированной воды, в раствор погружали пару электродов (стеклянный и каломельный) и титровали до рН 6,00,0418 н, раствором гидроокиси калия.Расход титранта составляет 4,695 мл.Затем раствор выдерживали при перемешивании 1-2 мин (при этом рН раствора понижается до рН 5,2),добавлением титранта снова довели рН раствора до рН 6,0. Эту операцию4 О повторяли б раз. Общее количествоизрасходованного титранта составило 4,888 мл. На титрование "холостого" опыта расход титранта составил5, 637 мл. Используя формулу 1, вычисляли содержание аминогрупп0,29 мг экв/г.П р и м е р 2. Определение содер-жания аминогрупп в алкиламиносилохроме с поверхностью 23 м/г,Навеску алкиламиносилохрома -1,0010 г обрабатывали 20,0 мл 0,01 н.раствора нафталин-сульфокислоты,колбу закрывали пробкой и оставлялина 50 мин, затем добавляли 20 млдистиллированной воды, в раствор по 55 гружали пару электродов (стеклянныйи каломельный и титровали до рН 6,00,0253 н. раствором гидроокисинатрия. Расход титранта составил6,17 мл. Затем раствор выдерживали60 при перемешивании 1-2 мин (при этомрН раствора понижается до рН 5,7),е- добавлением титранта снова доводилирН раствора до рН 6,0. Общее количество израсходованного титрантасоставило 6,241 мл. На титрование"холостого" опыта расход титрантасоставил 8,021 мл.Содержание аминогрупп 0,045 мг.экв/г.П р и м е р 3. Определение содержания аминогрупп в смеси с 6 -аминопропилсилана с силохромом,Навеску 0,1002 гас-аминопропилтриэтоксисилана и 0,8003 г силохрома обрабатывали 5 мл 0,2 растворомхлорной кислоты, колбу закрывалипробкой и оставляли на 40 мин. Затемдобавляли 30 мл дистиллированной1 Оводы, в раствор погружали пару элект-,родов (стеклянный и каломельный)и титровали до рН 6,0 0,0986 раствором гидроокиси тетраметиламмония.Расход титранта составил 2,45 мл. 15Затем раствор выдерживали при пере- "мешивании 1-2 мин, добавлением титранта доводили рН раствора до 6,0.Эту операцию повторяли 5 раз. Общееколичество израсходованного титранта 20составило 2,66 мл. На титрование"холостого" опыта расход титрантасоставил 10,16 мл, Содержание аминогрупп 0,82 мг экв/г. Теоретическирассчитанное количество аминогрупп0,83 мг зкв/г.В табл, 1 и 2 указаны результаты определения аминогрупп в алкиламиносилохромах. Таблица 2 Навеска образца, г Количествоаминогрупп пометодике, изложенной впрототипе,мг. экв/г Количество аминогрупп по предлагаемому способу, мг экв/г 0,.40 0,157 0,60 0,152 0,158 0,214 0,219 0,225 0,151 0,153 0,80 1,00 Т а б л и ц а 1 Стандартное отклонение при определении предлагаемым способом +0,0003 мг экв/г, а нри определении по методике, изложенной в прототипе +0,0031 мг экв/г. Проверка иссле дованного аминопропилсилохрома газохроматографическим методом показала, что содержание аминогрупп в образце 0,160 мг экв/г. Количество аминогрупн по предлагаемому способу, мг экв/г Количество аминогрупп по методике, изложенной в прототипе,мг экв/г Время обработки сильной кислоты, мин 40 Результаты определения количествааминогрупп зависят по известномуспособу от таких факторов, как величина навески, время обработки образца сильной кислоты и др. В предд 5 лагаемом способе ввиду оттитрованияизбытка сильной кислоты, адсорбированной носителем, влияние этих факторов устранено. В связи с этим точность определения значительно повыша .ется. 10 0,2510,0248 0,0246 0,0250 0,0255 0,0254 0,0276 0,0306 0,0333 0,0359 20 30 40 Формула изобретения 60 Способ количественного определе ния аминогрупп в алкиламиносилохромах путем обработки анализируемой пробы раствором сильной кислоты с последующим потенциометрическим титрованием ее избытка раствором 60 гидроокиси щелочного металла илитетраметиламмония, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, полученный раствор доводят до рН = 5,99-6,0 65 с последующим оттитрованием остатка Результаты определения количества аминогрупп в аминопропилсилохроме с поверхностью12 м 2/г Стандартное отклонение при определении предлагаемым способом +0,0003 мг-экв/г, а при определении по методике, изложенной в прототипе +0,0042 мг.экв/г,. Проверка исследованного аминопропилсилохрома газо-хроматографическим методом показала, что содержание аминогрупп в образце 0,026 мг экв/г,Относительная ошибка по известномуспособу 15%а по предлагаемомуспособу +1,5,Результаты определения количества аминогрупп в аминопропилсилохроме с поверхностью57 м /г767644 Составитель Л.СоломенцеваКорректор М.Коста Редактор Г.Никольская, Техред А.Ач Заказ 7185/40 Тираж 1019 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская. наб., д. 4/4Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Ф сильной кислоты, адсорбированногоалкиламиносилохромом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Рогожин С.В, и др. Получениемодифицированных кремнеземов дляприсоединения. биологически-активных соедИнений, Изв. АН СССР, сер.хим.1975, Р 8, с,1718-1721.2, Акпаров В.Х., Степанов В.М.Определение общего азота по Кьельдалю в модифицированных микропористыхкремнеземах.-"Прикладная биохимия имикробиология", 1977, т,13, вып.1,с.141-143 (прототип),