Способ количественного определения лигнина в растениях

(51)4 С 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕПЬСТВУ Н АВТОРСКОМУ ледовательс одства Лесо л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исс кий институт животнов степи и Полесья УССР(53) 631.5/9:581. 19(088.8) (56) Петухова Е.А.и др.Зоотехнический анализ кормов.М,: Колос,1981,с.59-61.ВоЬегТвоп Рашев А., Еавюоой Магс 1 п А., Сестап М 1 сЬае 1 М. Ап 1 пчев).8 агхоп оГ 11 яп 1 п ехггассоп йгош Мегагу Р 1 Ъге ив 1 пя Асег 11 ВгошЫе. - Т. Бсх Роой апс 1 Аее, 1979, 30, р. 1039-1042.(54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛИГНИНА В РАСТЕНИЯХ(57) Изобретение относится к аналитической химии природных соединений. Цель изобретения - повышение достоверности анализа, Лигнин экстрагируют из растительного материала путем щелочного гидролиза с 1-27.-ным раствором ИаОН при 150-165 С в течение 1-3 ч, Экстрагированный лигнин отделяют от мешающих примесей в экстракте путем фильтрации экстракта, подкисения его 3-5 Е НС 1 до образования осадка лигнина, выделения лигнина на хроматографической колонке с диатомитом, деактивированным гексаметилдисилазоном, и последующего элюирования его из колонки диметилсульфоксидом. В полученном растворе определяют содержание лигнина спектрофото- аФ метрированием в УФ-спектре, Способ дает возможность получать достоверные данные о содержании лигнина во всех видах растений с чувствитель- С ностью 0,0017 и относительным стан" дартным отклонением, не превышающим 0,05. 3 ил., 2 табл.Изобретение относится к аналитической химии природных соединений, в частности к способу определения л 1 гнина в растениях.Целью изобретения является повышение достоверности определения лигиона в растениях.На фиг. 1 показана зависимость п оцента выхода лигнина из соломы о температуры при концентрации гид-. р окиси натрия 1, 5%и времени гидролиз 2 ч, на фиг. 2 . - то же, в зависим сти от концентрации гидроокиси натр я при времени гидролиза 2 ч и темп ратуре 160 С; на фиг. 3 - то же, в зависимости, от времени гидролизаи концентрации гидроокиси натрия 1,5% и температуре 160 С.П р и м е р. Определение лигнина в 20 оломе, силосе кукурузном, сене люцеры и моркови.Навеску растительного материала,25 г заливают 10 мл 1,5%-ного раствора ИаОН и выдерживают 2 ч при 25 60 С в герметично закрытой емкости. олученный щелочной раствор лигнина тфильтровывают, подкисляют 3-5% НС 1 о образования хлопьевидного осадка игнина и пропускают через хромато рафическую колонку. Адсорбированный в олонке лигнин отмывают 50 мл воды т мешающих примесей и элюируют диметилсульфоксидом. Полученный злюфт доводят диметилсульфоксидом до 0 мл и спектрофотометрируют в УФпектре при 275 нм. Расчет содержания игнина ведут по оптической плотносги раствора.Результаты определения лигнина в ,40 соломе, силосе кукурузном, сене люцерны и моркови (% на абсолютно сухое вещество) приведены в табл. 1. Длительность проведения анализа составляет 4 ч.45Зависимость процента выхода лигйина от температуры, концентрации Гидроокиси натрия и времени гидро- ,Пиза изучена в широком интервале Значений каждого из параметров. Ис- следована температура 120, 140, 150, 160, 165, 170, 1800 С, при этом для каждой температуры исследован проЦент выхода лигнина в зависимости от времени (0,5, 1,0, 2,0, 3,0, 4, 0 ч) и концентрации гидроокиси нат рия (0,5, 1,0, 2,0, 2,0%). При 160 С исследовалось также время О, 1 и 0,5 ч при концентрации гидроокиси натрия 1,5% и концентрации гидроокиси натрия 4%.Из полученного экспериментального материала следует, что 100%-ный выход лигнина обеспечивается при проведении щелочного гидролиза с 1- 2%-ным раствором гидроокиси натрия при 150-165 С в течение 1-3 ч.При концентрации щелочи, времени итемпературе гидролиза меньших, чем нижние границы указанных интервалов, происходит неполное выделение лигнина из растений.При концентрации щелочи, времени и температуре гидролиза больших,чем верхние границы указанных интервалов, происходит снижение определяемых содержаний лигнина (фиг.1-3), что объясняется вторичной конденсацией гидролизованного лигнина.В табл. 2 представлены сравнительные экспериментальные данные предлагаемого способа с известным (% на абсолютно сухое вещество).Как видно из данных табл. 2, исйольэование предлагаемого способа определения лигнина дает возможность получать высоко достоверные данные при определении лигнина в различных растениях с относительным стандарт" ным отклонением, не превышающим 0,05, при этом систематическая погрешность определения лигнина отсутствует.Использование известного. способа при определении лигнина в этих же растениях дает большее относительное стандартное отклонение, равное 0,12-0,18, при этом полученные результаты не достоверны, так как имеется систематическая погрешность определения лигнина, равная для со- ломы 16,5%, для силоса кукурузного 39, 5%, для люцерны 24, 5%, для моркови 63%.Низкая достоверность данных, полученных при использовании известного способа, связана с тем, что лигнин не экстрагируется полностью из растений ацетилбромидом. Получаемое в связи с. этим содержание лигнина возрастает с увеличением времени экстракции и уменьшением величины исходной навески, но не достигает предельного истинного значения. Кроме того, известный способ пригоден не для всех видов растений, так как определению лигнина мешают сопустствующие компоненты растений, экстрагируемые116654снованной системы кормления животных и в других отраслях народного хозяйства, занятых производством растительных продуктов питания и кормов.5 ется,В сравнении с базовым способом предлагаемый способ позволяет повысить достоверность получаемых результатов, сократить длительность анализа в 6-7 раз и в 100 раз увеличить его чувствительность.Таким образом, использование изобретения позволяет строго количественно переводить лигнин из образца в раствор, исключать мещающее влияние сопутствующих компонентов и да. ет возможность получать достоверные данные о содержании лигнина во всех видах растений с чувствительностью 0,001 Х и относительным стандартным отклонением, не превышающим 0,05. УФ-спектры лигнина, полученные предлагаемым способом для различных видов растений, идентичны и хорошо воспроизводятся.Это дает возможность широкого использования изобретения для оценки содержания лигнина в растениях при проведении научно-исследовательских работ, в сельскохозяйственном производстве при органиэации научно-обоФ о р м у л а и з о б р е т е н.и я Способ количественного определениялигнина в растениях. путем экстракцииего из растительного материала и последующего определения содержаниялигнина .в растворе спектрофотометрированием в УФ-спектре, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышениядостоверности анализа, экстракциюлигнина осуществляют путем щелочногогидролиза с 1-2 Е-ным раствором ИаОНпри 150-165 С в течение 1-3 ч, экстрагированный лигнин отделяют от мешающих примесей в экстракте путемфильтрации экстракта, подкисленияего соляной кислотой до образования 25 осадка лигнина, выделения лигнинана хроматографической .колонке с диатомитом, деактивированным гексаметилдисилазоном, и последующего элюирования его иэ колонки диметилсульфоксидом, после чего в полученном растворе определяют содержание лигнинаспектрофотометрированием.Т а б л и ц а 1 Введение лигнина, 1 Найдено7. от навески . и лигнина,7,Объект анализа Беэ добавки Солома 4,0 Без добавки Силос кукурузный г 4,0 Без добавки Сено люцерны) 4,0 Морковь Без добавки г 4,0 Э 14 ацетилбромидом из растений вместе с лигнином, а операции отделения лигнина от.мешающих сопутствующих компонентов в известном способе не име 20 12,17 10 16,30 20 6,46 10 10,30 20 4,48 10 8,65 10 2,46 10 6,50 О, 042 0,030 0,048 О, 040 О, 020 О, 035 О, 035 0,0451411665 Таблица 2 7. выходаБг введенного лигнина Введено лигнина, 7 отнавески ф Объект Способопределения Найденолигнина,7. Солома 20 12,170,042 Без добавки Предлагаемый 10 16,30 4,0 103,3 0,030 О, 181 Без добавки 20 9,50 Известный 10 12,82 1, 120 83,5 4,0 20 12,37 О, 082 0,048 Ф Базовый Без добавки Без добавки СилоскУкУРУзный Предлагаемый 20 6,46 4,0 То же0,040 96,0 0,174 Без добавки Известный 0,160 60,5 4,0 Базовый Без добавки Сено люцерныЮ Предлагаемый Без добавки 104,3 4,0 Без добавки Изв ест ный 75,5 4,0 20 4,55 Базовый Без добавки Предлагаемый Морковь Без добавки 101,0 4,0 Без добавки Известный О, 176 37,0 4,0 О, 085 Базовый Без добавки Лигнин вводят неизменным в виде добавки навески соответствунзцего растения с установленным базовым способом содержания лигнина. 10 10,30 22 3,44 10 5,86 20 6,36 20 4,48 10 8,65 20 3,48 10 6,50 20 2,46 10 6,50 20,0, 73 10 2,21 20 2,30 0,091 0,020 0,035 0,151 О, 134 0,073 0,035 0,045 0,185, 1411665