RU2366929C1

RU2366929C1 - Method for quantative determination of methionine in water solutions

Info

Publication number: RU2366929C1
Application number: RU2008118451/28A
Authority: RU
Inventors: Лариса Петровна Бондарева (RU); Лариса Петровна Бондарева; Диана Васильевна Овсянникова (RU); Диана Васильевна Овсянникова; Владимир Федорович Селеменев (RU); Владимир Федорович Селеменев; Екатерина Станиславовна Лагутина (RU); Екатерина Станиславовна Лагутина
Priority date: 2008-05-13
Filing date: 2008-05-13
Publication date: 2009-09-10

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: present invention refers to analytical chemistry and can be used for quantative determination of methionine in water solutions by spectrophotmetric method. The method includes the preparation of standard methionine solutions, determination of optical density at characteristic wavelength, plotting of the calibration function for standard methionine solutions (optical density against concentrations at characteristic wavelength), determination in the analysed methionine solution of the optical density and methionine concentration according to optical density at characteristic wavelength using the calibration function. The determination of the characteristic wavelength is implemented in ultraviolet spectral region according to the differential absorption in coordinates λ=f(ΔA) whereat ΔA=A_following-A_previous.

EFFECT: enhancing of determination reliability, accuracy and selectivity as well as simplifying and time decrease of the determination.

3 dwg

Description

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для количественного определения содержания метионина в водных растворах спектрофотометрическим методом.The invention relates to analytical chemistry and can be used to quantify the methionine content in aqueous solutions by spectrophotometric method.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ количественного определения метионина [патент 1397812 Советский Союз, МПК G01N 21/78. Способ количественного определения метионина [Текст] / Якимова В.П.; заявитель и патентообладатель Ленинградский научно-исследовательский институт гигиены труда и профессиональных заболеваний. - №4166611/28-04; заявл. 24.12.1986; опубл. 23.05.1988].The closest in technical essence and the achieved effect is a method for the quantitative determination of methionine [patent 1397812 Soviet Union, IPC G01N 21/78. The method for the quantitative determination of methionine [Text] / Yakimova VP; applicant and patent holder of the Leningrad Research Institute of Occupational Health and Occupational Diseases. - No. 4166611 / 28-04; declared 12/24/1986; publ. 05/23/1988].

Недостаток первого способа заключается в том, что его применение не позволяет определить с высокой надежностью концентрацию метионина в водном растворе и требует длительной подготовки пробы с использованием большого количества реактивов.The disadvantage of the first method is that its application does not allow to determine the concentration of methionine in an aqueous solution with high reliability and requires long-term sample preparation using a large number of reagents.

Техническая задача изобретения заключается в разработке способа количественного определения метионина в водных растворах, позволяющего определить концентрацию метионина в водном растворе спектрофотометрическим методом и специальным алгоритмом обработки данных с высокой надежностью, точностью и селективностью.The technical task of the invention is to develop a method for the quantitative determination of methionine in aqueous solutions, which allows to determine the concentration of methionine in an aqueous solution by spectrophotometric method and a special data processing algorithm with high reliability, accuracy and selectivity.

Техническая задача изобретения достигается тем, что способ количественного определения метионина в водных растворах, предусматривающий подготовку стандартных растворов метионина, определение оптической плотности при характеристической длине волны, построение градуировочной функции стандартных растворов метионина по оптическим плотностям при характеристической длине волны от концентрации, определение оптической плотности исследуемого раствора метионина и нахождение концентрации метионина в растворе по оптической плотности при характеристической длине волны с применением градуировочной функции, отличается тем, что определение характеристической длины волны осуществляют в ультрафиолетовой области спектра по дифференциальным спектрам поглощения в координатах λ=f(ΔA), где ΔА=А_{последующее}-А_{предыдущее}.The technical problem of the invention is achieved in that a method for the quantitative determination of methionine in aqueous solutions, comprising preparing standard methionine solutions, determining the optical density at a characteristic wavelength, constructing the calibration function of standard methionine solutions at optical densities at a characteristic wavelength versus concentration, determining the optical density of the test solution methionine and finding the concentration of methionine in solution by optical density at characteristic wavelength using the calibration function, characterized in that the determination of the characteristic wavelength is carried out in the ultraviolet region of the spectrum by differential absorption spectra in the coordinates λ = f (ΔA), where ΔA = A _subsequent -A _previous .

Технический результат заключается в высокой надежности, точности и экспрессности измерений за счет отсутствия вспомогательных реактивов и длительной пробоподготовки качественного и количественного определения метионина в водных растворах.The technical result consists in high reliability, accuracy and rapidity of measurements due to the absence of auxiliary reagents and lengthy sample preparation for the qualitative and quantitative determination of methionine in aqueous solutions.

Фиг.1. Спектр поглощения раствора метионина стандарт 1 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,001 моль/дм³; стандарт 2 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,0008 моль/дм³; стандарт 3 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,0005 моль/дм³.Figure 1. The absorption spectrum of a solution of methionine standard 1 - a solution of methionine in water with a concentration of 0.001 mol / DM ³ ; standard 2 - a solution of methionine in water with a concentration of 0,0008 mol / DM ³ ; standard 3 - a solution of methionine in water with a concentration of 0.0005 mol / dm ³ .

Фиг.2. Дифференциальный спектр поглощения раствора метионина стандарт 1 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,001 моль/дм³; стандарт 2 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,0008 моль/дм³; стандарт 3 - раствор метионина в воде с концентрацией 0,0005 моль/дм³.Figure 2. The differential absorption spectrum of a solution of methionine standard 1 - a solution of methionine in water with a concentration of 0.001 mol / DM ³ ; standard 2 - a solution of methionine in water with a concentration of 0,0008 mol / DM ³ ; standard 3 - a solution of methionine in water with a concentration of 0.0005 mol / dm ³ .

Фиг.3. Градуированная функция в координатах A=f(c).Figure 3. Graded function in coordinates A = f (c).

Способ количественного определения метионина в водных растворах реализуют следующим образом.The method for the quantitative determination of methionine in aqueous solutions is implemented as follows.

Построение градуировочной функции А=f(с). Готовят шесть стандартных водных растворов метионина с концентрациями (с) в диапазоне 0,2-1,2 ммоль/дм³. Вносят по 10 см³ стандартных растворов в кювету для детектирования, измеряют на спектрофотометре оптические плотности (А) в диапазоне длин волн (λ) от 190 нм до 450 нм с точностью их установки ±1,0 нм, строят спектры поглощения в координатах λ=f(A) (фиг.1), в которых отсутствуют выраженные аналитические пики. Для установления характеристической длины волны получают дифференциальные спектры поглощения в координатах λ=f(ΔА) (фиг.2), где ΔА=А_{последующее}-А_{предыдущее} и устанавливают, что растворы метионина имеют максимум изменения оптической плотности поглощения при λ=211 нм. Форма дифференциального спектра в области длин волн от 200 до 230 нм является специфической для присутствия метионина в водном растворе и позволяет качественно определять метионин в водном растворе.The construction of the calibration function A = f (c). Prepare six standard aqueous solutions of methionine with concentrations (s) in the range of 0.2-1.2 mmol / DM ³ . 10 cm ³ standard solutions are added to the detection cell, optical densities (A) are measured on a spectrophotometer in the wavelength range (λ) from 190 nm to 450 nm with an accuracy of ± 1.0 nm, and absorption spectra are constructed in the coordinates λ = f (A) (FIG. 1), in which there are no pronounced analytical peaks. To establish the characteristic wavelength, differential absorption spectra are obtained in the coordinates λ = f (ΔA) (Fig. 2), where ΔA = A is _{followed by} -A _previous and it is established that methionine solutions have a maximum change in absorbance at λ = 211 nm. The shape of the differential spectrum in the wavelength range from 200 to 230 nm is specific for the presence of methionine in an aqueous solution and allows the qualitative determination of methionine in an aqueous solution.

Градуировочную функцию в координатах А=f(с) строят методом наименьших квадратов по шести стандартным водным растворам метионина, оптические плотности которых измерены по три раза. Полученная функция описывается уравнением прямой А=1129·с с величиной достоверности аппроксимации 0,9889, график которой приведен на фиг.3. В области изученных концентраций соблюдается закон Бугера-Ламберта-Бера, неучтенные «шумы» отсутствуют и выбранной методикой можно пользоваться для количественного определения метионина в водных растворах.The calibration function in the coordinates A = f (s) is constructed using the least square method using six standard aqueous methionine solutions, the optical densities of which are measured three times. The obtained function is described by the equation of the straight line A = 1129 · s with a confidence value of approximation of 0.9889, the graph of which is shown in figure 3. In the field of the studied concentrations, the Bouguer-Lambert-Beer law is observed, unaccounted for “noises” are absent and the chosen technique can be used for the quantitative determination of methionine in aqueous solutions.

Затем аналогично анализируют пробы водных растворов с неизвестной концентрацией метионина. В кювету наливают раствор с неизвестной концентрацией метионина, измеряют оптическую плотность при λ=211 нм и по градуировочной функции определяют концентрацию метионина.Then similarly analyze samples of aqueous solutions with an unknown concentration of methionine. A solution with an unknown concentration of methionine is poured into the cuvette, the optical density is measured at λ = 211 nm, and the concentration of methionine is determined by the calibration function.

Способ поясняется следующим примером.The method is illustrated by the following example.

Пример. В мерную колбу вносят такой объем раствора метионина, чтобы его концентрация была в пределах градуировочной функции от 0,0005 до 0,001 моль/дм³. В кювету наливают раствор, содержащий метионин, и измеряют оптическую плотность в интервале длин волн от 190 до 250 нм. Для проверки соответствия максимума строят дифференциальный спектр поглощения. Форма дифференциального спектра в области длин волн от 200 до 230 нм показывает наличие метионина в растворе. Определяют оптическую плотность раствора при λ=211 нм. Оптическая плотность раствора составила А=1,0892, по градуировочной функции устанавливают концентрацию метионина, в анализируемой пробе она составила 0,000965 моль/дм³, пересчитывают на концентрацию в исходном растворе.Example. Such a volume of methionine solution is introduced into the volumetric flask so that its concentration is within the calibration function from 0.0005 to 0.001 mol / dm ³ . A solution containing methionine is poured into the cuvette and the absorbance is measured in the wavelength range from 190 to 250 nm. To check the compliance of the maximum, a differential absorption spectrum is built. The shape of the differential spectrum in the wavelength range from 200 to 230 nm indicates the presence of methionine in solution. The optical density of the solution is determined at λ = 211 nm. The optical density of the solution was A = 1.0892, the concentration of methionine was determined by the calibration function, in the analyzed sample it was 0.000965 mol / dm ³ , recalculated to the concentration in the initial solution.

Продолжительность анализа составляет 5-7 мин, время измерения - 2 мин. Выход на рабочий режим спектрофотометра не более 10 мин.The duration of the analysis is 5-7 minutes, the measurement time is 2 minutes. Exit to the operating mode of the spectrophotometer no more than 10 minutes.

Способ осуществим. Возможно определение концентраций метионина в водных растворах до концентрации 0,1 ммоль/дм³, что следует из примера и фиг.2 и 3. Границы доверительного интервала для каждого значения составляют не более 1,5% от средней величины найденной концентрации. Средняя погрешность измерений составляет 4,5%.The method is feasible. It is possible to determine the concentration of methionine in aqueous solutions to a concentration of 0.1 mmol / dm ³ , which follows from the example and FIGS. 2 and 3. The boundaries of the confidence interval for each value are not more than 1.5% of the average value of the found concentration. The average measurement error is 4.5%.

Предлагаемый способ позволяет качественно и количественно определять алифатическую аминокислоту метионин в водном растворе спектрофотометрическим методом аналогично ароматическим аминокислотам с высокой надежностью, точностью и селективностью благодаря специальному алгоритму обработки данных, не требует вспомогательных реактивов, его отличает простота и быстрота применения.The proposed method allows to qualitatively and quantitatively determine the aliphatic amino acid methionine in an aqueous solution by spectrophotometric method similar to aromatic amino acids with high reliability, accuracy and selectivity due to a special data processing algorithm, does not require auxiliary reagents, it is distinguished by its simplicity and speed of use.

Claims

A method for the quantitative determination of methionine in aqueous solutions, which includes the preparation of standard methionine solutions, the determination of optical density at a characteristic wavelength, the construction of the calibration function of standard methionine solutions at optical densities at a characteristic wavelength of concentration, the determination of the optical density of the methionine solution under study, and the determination of methionine concentration in the solution optical density at a characteristic wavelength using degrees rovochnoy function, characterized in that the determination of the characteristic wavelength is performed in the ultraviolet region of the spectrum of differential absorption spectra in coordinates λ = f (ΔA), where ΔA = A _subsequent _previous -A.