способ количественного определения глюкозы в водном растворе

Формула изобретения

Способ количественного определения глюкозы в водном растворе, характеризующийся тем, что готовят водно-солевой раствор глюкозы, для чего водный раствор глюкозы помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, при перемешивании доводят до метки насыщенным раствором высаливателя, в качестве которого применяют сульфат аммония, глюкозу экстрагируют н-бутиловым спиртом, для этого к полученному раствору глюкозы добавляют н-бутиловый спирт при соотношении объемов водно-солевого раствора глюкозы и н-бутилового спирта 7:1, экстрагируют, после расслаивания системы водную фазу отделяют от органической, проводят реакцию с тимолом в присутствии серной кислоты, измеряют оптическую плотность водно-солевого раствора на фотоколориметре при длине волны 490 нм, строят график зависимости оптической плотности раствора от концентрации глюкозы, по градуировочному графику определяют концентрацию глюкозы в водной фазе; коэффициент распределения (D) и степень извлечения (R, %) рассчитывают по формулам:

где С_орг и С_вод - концентрации глюкозы в органической и водной фазах после экстракции соответственно;

f - соотношение объемов равновесных водной и органической фаз.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к аналитической химии и биотехнологии и может быть использовано для извлечения углеводов из водных сред и их определения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ экстракционного извлечения глюкозы из водных растворов с применением диэтилового эфира [Коренман Я.И. Коэффициенты распределения органических соединений. Справочник. Воронеж: Изд-во Воронеж. гос. ун-та. 1992. 336 с.].

Недостатками способа являются невысокий коэффициент распределения глюкозы, использование больших объемов вреднодействующего экстрагента, длительность определения, отсутствие концентрирования, следовательно, невозможность определения малых концентраций глюкозы.

Техническая задача изобретения заключается в разработке способа количественного определения глюкозы в водном растворе, позволяющего осуществлять практически полное (до 93%) однократное извлечение глюкозы из водного раствора и ее фотометрическое определение в водном концентрате.

Для решения технической задачи изобретения предложен количественный способ определения глюкозы в водном растворе, характеризующийся тем, что готовят водно-солевой раствор глюкозы, для чего водный раствор глюкозы помещают в мерную колбу вместимостью 100 см ³, при перемешивании доводят до метки насыщенным раствором высаливателя, в качестве которого применяют сульфат аммония, глюкозу экстрагируют н-бутиловым спиртом, для этого к полученному водно-солевому раствору глюкозы добавляют н-бутиловый спирт при соотношении объемов водно-солевого раствора глюкозы и н-бутилового спирта 7:1, экстрагируют, после расслаивания системы водную фазу отделяют от органической, проводят реакцию с тимолом в присутствии 69%-ной серной кислоты, измеряют оптическую плотность водно-солевого раствора на фотоколориметре при длине волны 490 нм, строят график зависимости оптической плотности раствора от концентрации глюкозы, по градуировочному графику определяют концентрацию глюкозы в водной фазе.

Коэффициент распределения (D) и степень извлечения (R, %) рассчитывают по формулам:

где С_орг и С_вод - концентрации глюкозы в органической и водной фазе после экстракции соответственно; f - соотношение объемов равновесных водной и органической фаз.

Технический результат заключается в экспрессном и практически полном (до 93%) однократном извлечении глюкозы из водного раствора и его последующем фотометрическом определении в водном концентрате, снижении трудоемкости за счет исключения больших объемов вредных для человека органических растворителей.

Предлагаемый способ количественного определения глюкозы в водном растворе осуществляют следующим образом.

Готовят водно-солевой раствор глюкозы, для чего водный раствор глюкозы помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, при перемешивании доводят до метки насыщенным раствором высаливателя, в качестве которого применяют сульфат аммония, глюкозу экстрагируют н-бутиловым спиртом, для этого к водно-солевому раствору глюкозы добавляют н-бутиловый спирт при соотношении объемов водно-солевого раствора глюкозы и н-бутилового спирта 7:1, экстрагируют, после расслаивания системы водную фазу отделяют от органической, проводят реакцию с тимолом в присутствии 69%-ной серной кислоты, измеряют оптическую плотность водно-солевого раствора на фотоколориметре при длине волны 490 нм, строят график зависимости оптической плотности раствора от концентрации глюкозы, по градуировочному графику определяют концентрацию глюкозы в водной фазе.

Коэффициент распределения (D) и степень извлечения (R, %) рассчитывают по формулам:

где С_орг и С_вод - концентрации глюкозы в органической и водной фазе после экстракции соответственно; f - соотношение объемов равновесных водной и органической фаз.

В органическую фазу переходит 93% глюкозы от ее исходного содержания в анализируемом растворе.

Осуществление способа иллюстрируется следующим примером.

Пример. Готовят водно-солевой раствор глюкозы, для чего 10 см³ водного раствора глюкозы с концентрацией 10 мг/см³ помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³ и при перемешивании доводят до метки насыщенным раствором сульфата аммония. К 7 см³ полученного водно-солевого раствора глюкозы с концентрацией 1 мг/см³ добавляют 1 см³ н-бутилового спирта, экстрагируют, после расслаивания системы водную фазу отделяют от органической. 1 см³ водной фазы помещают в химический стакан и при перемешивании добавляют 9 см³ 69%-ной серной кислоты, 0,1 см 10%-ного раствора тимола в этиловом спирте и нагревают при 100°С. Окрашенный раствор охлаждают, измеряют оптическую плотность водно-солевого раствора глюкозы на фотоколориметре КФК-2МП в стеклянной кювете с толщиной светопоглощающего слоя 5 мм при длине волны 490 нм. Коэффициент распределения (D) и степень извлечения (R, %) рассчитывают по формулам:

где С_орг и С_вод - концентрации глюкозы в органической и водной фазе после экстракции соответственно; f - соотношение объемов равновесных водной и органической фаз.

В органическую фазу переходит 93% глюкозы от ее исходного содержания в анализируемом растворе.

Как видно из примера, степень извлечения глюкозы н-бутиловым спиртом при соотношении объемов водно-солевого раствора и н-бутилового спирта 7:1 и применении в качестве высаливателя сульфата аммония достигает 93%. Продолжительность анализа - 20 мин.

Если использовать водно-солевые растворы глюкозы, приготовленные с другим высаливателем или с предложенным высаливателем, но другой концентрации, а также применять другие экстрагенты и соотношения объемов фаз водно-солевого раствора глюкозы и н-бутилового спирта, например 5:1, то степень извлечения не достигает 93%.

Предлагаемый способ количественного определения глюкозы в водном растворе позволяет осуществлять практически полное (до 93%) однократное извлечение глюкозы из водного раствора и определять ее содержание в водном растворе фотометрическим методом, характеризуется экспресностью (продолжительность анализа 20 мин) и может быть использован при разработке способов извлечения и определения глюкозы.