Способ фракционирования гумусовых кислот

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 4 С О 1 И 33/24 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВСЕ(".л".5. Я13,1 ВНЯЛИбе.ЫА ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР В 1126877, кл. С 01 Г 1 33/24, 1983,Сироткина И.С. и др, Применение целлюлозных сорбентов и сефадексов в систематическом анализе органического вещества природных вод. - Аналитическая химия, т. 29, 11 р .8. с.1626- 1632.(57) Изоому хозяйству и почвоведению, Цель изобретения - улучшение качества СОБ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ГУМУСООТбретение относится к сельск фракциоцирования за счет повышенияразрешающей способности способа.Сорбцию гумусовых кислот осуществляют из раствора, содержащего О, 1-0,2 ММаС 1 в трис(гидрокси)метиламинометанНС 1 буфере с рН 8,5-9,5, Элюированиеосуществляют с помощью двухкатерногосмесителя градиента раствором тогоже состава, поступающего из камерыисходного буфера. В камеры ограничивающего буфера подается раствор 1-2 Мв том же буфере, Гумусовые кислотыразделяются на три фракции, Приведенпример фракционирования гумусовыхкислот щелочных экстрактов. Обоснованы концентрации 0,1-0,2 Г 1 ИаС 1 в стрис-НС 1 буфере, концентрации 1,02,0 М раС 1 в трие-НС 1 буфере, величи- Щна рН трис-НС 1 буфера. 6 ил.113813Изобретение относится к сельскому ,хозяйству и почвоведению, в частности к разделу хими почв по выделениюи определению состава и свойств специфических. продуктов почвообразования - гумусовых кислот, а именно фрак-ционированию гумусовых кислот (ГК),Целью изобретения явлйется улучше-.ние качества фракционирования за счет 10повышения разрешающей способностиспособа.Предлагаемый способ дает возможность фракцнионирования ГК, переходящих в раствор при использовании сильно щелочных экстрагентов.На фиг. 1-7 представлены способы фракционирования ГК при различных условиях сорбции и элюирования: на фиг. 1 - элюент 0,1 н,ИаОН; на фиг.2- фракционирование препарата ГК, элюент . исходный буфер 0,050 М трис-НС 1 с рН 9,0. содержащий 0,2 М ИаС 1, ограничивающий буфер 0,050 М трис-НС 1 с рН 9,0, содержащий 2,0 М ИаС 1; на фиг.3 - фракционирование ГК щелочно-. го экстракта, элюент - исходный буфер 0,050 М трис-НС 1 с рН 9,0, содержащий0,20 М ИаС 1, ограничивающий буфер0,050 М трис-НС 1 с рН 9,0, содержащий 2,0 М ИаС 1; на фиг. 4 - элюент - исходный буфер 0,050 М трис-НС 1 с РН 9,0, содержащий 0,3 М ИаС 1 (ц); О, 1 М ИаС 1 (8); 0,0 М ИаС 1 (Ы, ограничивающий буфер 0,050 М трис-НС 1 с рН 9,0, содержащий 2,0 М ИаС 1; на фиг, 5 - элюент - исходный буфер 0,050 М трис-НС 1 с рН 9,0 содержащий 0,2 М ИаС 1, ограничивающий буфер 0,050 М трис-НС 1 с рН 9,0, содержащий 4 0,5 М ИаС 1 (ц); 1,0 М ИаС 1 (5); 2,0 М Иа 1:1 (5); на фиг. 6 - рН ограничивающего и исходного трис-НС 1 буфера 9,5 (О), 10,0 (Я)р на фиг. 7 - форма градиента концентрации ИаС 1.45. П р и м е р 1. Фракционирование ГК по прототипу. ГК экстра 1 ируют дистиллированной водой при соотношении почва ; вода 1:10 18 ч. Экстракт отделяют центрифугированием при 15 тыс. 50 об/мин в течение 20 мин. 0,5 мл экстракта наносят на колонку ( 1 х 20 см), заполненную ТР 18 АСГН М ДЕАЕ анионитом и элюируют раствором 0,1 н, ИаОН со скоростью 40 мл/ч. Анализ элюата осуществляют по оптической плотности при помощи проточного УФ-детектора при длине волны регистрации 280 нм, Результат фракционирования приведен на фиг, 1. Как видно из графика, приданных условиях фракционирования ГК элюируются одной фракцией,П р и м е р 2. ФракционированиеГК по предлагаемому способу. 5 мг ГКрастворяют в 5 мл 0,050 М трис-НС 1буфера с рН 9,0, содержащего 0,2 МИаС 1, 0,5 мл раствора ГК наносят наколонку (1 х 20 см), заполненную ТР 18 АСГГ 1 И ДЕАЕ анионитом.Градиентконцентрации ИаС 1 в элюенте получаютпри помощи двухкамерного градиента смесителя (форма получаемого градиента приведена на фиг. 7). В градиентный смеситель приливают 30 мл 0,050 М трис-НС 1 буфера с рН 9,0, содержащего 0,2 М ИаС 1. Элюент на колонку по ступает из камеры исходного буфера градиентного смесителя, в камеру ограничивающего буфера со скоростью40 мл/ч, поступает раствор 0,050 Мтрис-НС 1 буфера с рН 9,0, содержащий2,0 М БаС 1. Скорость элюированияГК 40 мл/ч. Детектирование элюата по оптической плотности осуществляют при помощи проточного УФ-детектора при длине волны регистрации 280 нм. Результат фракционирования ГК представлен на фиг, 2, По предлагаемому способу фракционирования ГК разделяются на три фракции, что повышает точность фракционирования.П р и м е р 3. Фракционирование ГК щелочного экстракта. ГК из почвы (горизонт А 1, дерново-подзолистая почва) экстрагируют раствором 0,1 н, ИаОН при соотношении почва : экстра- гент 1 : 10 18 ч. Экстракт, содержащий ГК, отделяют центрифугированием при 15 тысоб/мин в течение 20 мин. 2 мл щелочного экстракта ГК наносят на колонку (1,5 х 15 см), заполненную сефадексом С, и элюируют раствором 0,050 М трис-НС 1 буфера с рН 9,0, содержащий 0,20 М ИаС 1Фракцию, выходящую в свободном объемеколонки, собирают при помощи коллектора фракций, 0,5 мл данной фракции фракционируют по предлагаемому способу. Условия фракционирования аналогичны приведенным в примере 2. Результат фракционирования ГК щелочного экстракта приведен на фиг, 3П р и м е р 4. Обоснование концентрации О, 1-0,2 М ИаС 1 в трис-НС 1 буфере, Предложенный интервал концентрации ИаС 1 в трис-НС 1 буфере поз 1381392воляет достигнуть оптимальные условия сорбции ГК. На фиг, 4 приведенырезультаты фракционирования ГК, сорбция которых производилась иэ трисНС 1 буфера, содержащего 0,3 М ЕаС 1 (с 3)5О, 1 М ИаС 1 (о) и 0,0 М ИаС 1 (Ь) . Остальные условия фракционирования аналогичны описанным в примере 2, Припроведении операции сорбции ГК израствора трис-НС 1 буфера при концентрации ИаС 1, выходящей за пределы 0,10,2 И, снижается качество разрешенияфракций,П р и м е р 5, Обоснование концентрации 1,0-2,0 М МаС 1 в трис-НС 1 буфере, Предложенный интервал концентрации ИаС 1 в трис-НС 1 буфере обуславливает оптимальные условия элюирования ГК. На фиг, 5 приведены результаты фракционирования ГК при концентрации ИаС 1 в трис-НС 1 буфере,поступающем в камеру ограничивающегобуфера градиентного смесителя,равной 0,5 М (а), 1,0 И, 2,5 М (Ь).Остальные условия фракционированияаналогичны описанным в примере 2.Применение концентраций БаС 1 меньше1,0 М приводит к увеличению времениудержания фракций и снижению качества фракционирования, Увеличение. концентрации ИаС 1 выше 2,0 М приводитк ухудшению разрешения фракций,Кроме того, применение высоких концентраций ИаС 1 может привести к высаливанию ГК в колонке, 35Аналогичный эффект" снижения качества фракционирования вызывает уменьшение и увеличение скорости подачираствора 0,050 М трис-НС 1 буфера,содержащего 2,0 М ИаС 1, в камеру ограничивающего буфера градиентногосмесителя по сравнению со скоростьюэлюирования ГК с колонки, Уменьшениескорости подачи раствора в градиентный смеситель равнозначно применениюконцентраций МаС 1 менее 1,0 М (а) иприводит к увеличению времени удержания фракций, Увеличение скорости подачи раствора в градиентный смеси.тель по сравнению со скоростью элюирования равнозначно применению концентраций ИаС 1 свыше 2,0 М (6) и приводит к ухудшению разрешения фракций.П р и м е р 6, Обоснование величины рН трис-НС 1 буфера. Нижнее значение рН трис-НС 1 буфера обусловлено свойствами ГК, а именно различной ихрастворимостью в зависимости от рНрастворителя:В 0,10 0,28 0,54 0,75 0,75 0,75 0,75 рН 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 ОсадокГК + + +При растворении одинаковой навески ГК в равных объемах трис-НС 1 буфера в интервале рН 7,0-8,0 ГК растворяются не полностью, о чем свидетельствует увеличение оптической плотности раствора и наличие осадка ГК. При значениях рН буфера выше 8,5 происходит полное растворение ГК,Увеличение рН буфера свыше 9,5 приводит к ухудшению качества фракционирования. На фиг. 6 приведены результаты фракционирования ГК по предлагаемому способу при рН трис-НС 1 буфера 9,5 (о); 10,0 (Ь). Остальные условия фракционирования аналогичны описанным в примере 2, Плохое разрешение фракций при рН свыше 9,5 связано с нарушением функций ионогенных центров матрицы в области высоких значений рН.Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет увеличить качество фракционирования ГК по плотности расположения кислых функциональных групп на поверхности молекул, а также фракционировать ГК щелочных экстрактов.Формула изобретенияСпособ фракционирования гумусовых кислот путем сорбции их из раствора на диэтиламиноэтиланионите и последующего элюирования, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества фракционирования за счет повышения разрешающей способности способа, сорбцию гумусовых кислот осуществляют из раствора, содержащего 0,1-0,2 М МаС 1 в трис-(гидрокси)- метиламинометан-НС 1 буфере с рН 8,5- 9,5, а элюирование проводят раствором того же состава, в который дополнительно со скоростью злюирования подают раствор 1-2 М ИаС 1 в том же буфере,