Способ количественного определения о-, м- или n- аминобензойной кислоты

 

Сущность изобретения: способ позволяет селективно определять присутствие одного из изомеров аминобензойной кислоты в смеси с другими аминами. Способ основан на реакции образования тройного комплекса при добавлении к аминобензойной кислоте раствора n-диметиламинокоричного альдегида и сульфанола. Реакцию проводят в цитратном буферном растворе при pH 2,0 - 4,0. К раствору пробы добавляют раствор n-диметиламинокоричного альдегида до концентрации 4,56·10^-5-4,56·10^-4 M . Полученный ярко-красный раствор фотометрируют в максимуме полосы поглощения в области 520 - 540 нм. 4 табл.

Изобретение относится к фотометрическому способу определения о-, m-, или n-аминобензойной кислоты, которые применяются, например, в производстве азакрасителей, душистых веществ, пестицидов, лекарственных препаратов. n-Аминобензойная кислота является ростовым фактором (витамин Н₁) для некоторых микроорганизмов, которые синтезируют из нее фолиевую кислоту.

Известны способы фотометрического определения о-, m-, n-аминобензойных кислот, в основу которых положена индофенольная реакция, протекающая в две стадии или прямого фотометрического определения, основанные на реакции конденсации с альдегидами в кислой среде с образованием оснований Шиффа или хинолинов [1] .

Недостатком известных способов является высокий предел обнаружения и низкая селективность.

Известен способ фотометрического определения о-, m-, n-аминобензойных кислот с использованием n-ДМАКА [2] .

Недостатком данного способа является низкий предел обнаружения (1 мкг/мл) и недостаточно высокая селективность определения.

Цель изобретения - понижение предела обнаружения о-, m- или n-аминобензойной кислоты, повышение селективности определения их при совместном присутствии с аминами и рядом лекарственных препаратов.

Это достигается тем, что определение о-, m-, n-аминобензойной кислоты проводят с использованием в качестве органического реагента n-диметиламинокоричного альдегида (n-ДМАКА) в количестве 4,56˙10^-5- -4,56˙10^-4 М в присутствии сульфанола с концентрацией в реакционной смеси 1,2˙10^-3-2,0˙10^-3 М в цитратном буферном растворе при рН 2,0-4,0. Полученный раствор фотометрируют в максимуме полосы поглощения в области 520-540 нм.

Добавление к исследуемым растворам, содержащим о-, m-, или n-аминобензойную кислоту, органического реагента n-ДМАКА в среде цитратного буферного раствора приводит к образованию ярко-желтой окраски, при введении в ту же смесь раствора анионного ПАВ-сульфанола наблюдается изменение окраски от ярко-желтой до ярко-красной.

Спектрофотометрически фиксируются в двойной системе, содержащей о-, m-, или n-аминобензойную кислоту и n-ДМАКА - 2 полосы поглощения в среде цитратных буферных растворов с λ¹_max = 255 нм и λ²_max = 400 нм. В двойной системе, содержащей n-аминобензойную кислоту и n-ДМАКА, фиксируются две полосы поглощения с λ¹_max = 280 нм и λ²_max = 395 нм. При введении в двойные системы раствора сульфанола наблюдается появление третьей полосы поглощения с λ³_max = 520 нм для о, m-аминобензойных кислот и λ⁴_max = 540 нм для n-аминобензойной кислоты.

Установлено, что аналитические сигналы системы о-, m-, n-аминобензойная кислота - n-ДМАКА-сульфанол довольно велики и позволяют вести определение о-, m-, или n-аминобензойной кислоты в интервале рН 2,0-4,0. При выходе за указанный интервал при рН > 4,0 и рН < 2,0 величина аналитических сигналов резко падает.

Установлено, что для определения о-, m- или n-аминобензойной кислоты оптимально использование раствора n-ДМАКА в интервале концентраций 0,1-1,0 мл 0,2% -ного раствора, что в пересчете на С_рабсоставляет 4,56˙10^-5-4,56˙10^-4 М. Ошибки определения аминобензойных кислот в интервале указанных концентраций минимальны и возрастают при уменьшении С_раб < <4,56˙10^-5 М и увеличении С_раб > 4,56˙10^-4 М концентрации реагента.

Установлено, что концентрация сульфанола в реакционной смеси должна составлять 1,2˙10^-3-2,0˙10^-3 М, это достигается при добавлении раствора анионного поверхностно-активного вещества в количестве 3 мл 10^-2 М - 5 мл 10^-2 М. При концентрации сульфанола С_раб < 1,2˙10^-3 М и С_раб > 2,0˙10^-3 М ошибка определения о-, м-, или п-аминобензойной кислоты увеличивается.

Дальнейшие исследования проводили с раствором следующих концентраций n-ДМАКА 1,14˙10^-2 М (0,2% -ный р-р) вводили по 0,1 мл в реакционную смесь, сульфанол 10^-2 М раствор, вводили по 3 мл.

Изучена подчинимость системы о-, m-, n-АБК + ДМАКА + сульфанол закону Бугера-Ламберта-Бера, размах варьирования концентраций о-, m-, n-аминобензойных кислот составлял 0,05-5,0 мкг/мл. Установлено, что по заявляемому способу определения о-, m-, n-аминобензойных кислот возможно нахождение больших и малых концентраций веществ.

Для о-, m-, n-АБК найдено два диапазона определяемых концентраций: о-Аминобензойная кислота 0,04-0,5 мкг/мл, l = 5 см 0,5-6,0 мкг/мл l = 1 см n-Аминобензойная кислота 0,04-0,5 мкг/мл, l = 5 см 0,25-4,0 мкг/мл l = 1 см n-Аминобензойная кислота 0,04-0,5 мкг/мл l = 5 см 0,25-4,0 мкг/мл, l = 1 см Регистрацию аналитических сигналов системы проводили на КФК-2, при λ= 520 нм и 540 нм соответственно в кюветах с толщиной поглощающего слоя l = 1см и l = 5 см.

Установлена зависимость между значениями предела обнаружения о-, m- или n-аминобензойной кислоты и значениями рН среды (табл. 1), концентрацией n-ДМАКА (табл. 2), концентрацией сульфанола (табл. 3).

Анализ данных, представленных в этих таблицах, свидетельствует о том, что ошибки определения о-, m- или n-аминобензойных кислот минимальны при концентрации n-ДМАКА 4,56˙10^-5-4,56˙10^-4 М, концентрации сульфанола 1,2˙10^-3-2,0˙10^-3 М и рН 2,0-4,0.

При установлении селективности определения о-, m-, n-аминобензойных кислот данным способом особое внимание было уделено изучению влияния различных веществ на определение АБК при их совместном присутствии (табл. 4).

Таким образом предлагаемый способ позволяет снизить предел обнаружения о-, m- или n-аминобензойной кислоты, расширить диапазон определяемых концентраций, с достаточной степенью надежности определять как малые, так и большие содержания вещества в присутствии большой группы органических соединений.

П р и м е р 1. Построение градуировочной характеристики для количественного фотометрического определения больших количеств о-, m- или n-аминобензойной кислоты.

Точную навеску сухого вещества, например, m-аминобензойной кислоты (0,025 М) помещают в мерную колбу емкостью 25 мл и растворяют в дистиллированной воде. Стандартный раствор содержит 1 мг/мл m-аминобензойной кислоты, рабочий раствор - 10 мкг/мл m-аминобензойной кислоты. Для построения калибровочного графика в шесть мерных колб емкостью 25 мл отмеряют 10 мл буферного нитратного раствора (рН 4,0), 0,62 мл (0,25 мкг/мл), 1,25 мл (0,5 мкг/мл), 2,5 мл ( 1мкг/мл), 5 мл (2 мкг/мл), 7,5 мл (3 мкг/мл), 10 мл (4 мкг/мл) рабочего раствоpа m-аминобензойной кислоты с концентрацией 10 мкг-мл, добавляют в каждую из колб по 0,1 мл 0,2% -ного раствора n-ДМАКА, 3 мл 10^-2 М раствора сульфанола и доводят до метки буфеpным pаствором с рН 4.0. Оптические плотности полученных растворов измеряют на КФК-2 в кюветах с толщиной поглощающего слоя l = 1 см при λ= = 520 нм относительно раствора сравнения, содержащего 0,1 мл 0,2% -ного раствора n-ДМАКА, 3 мл 10^-2 М раствора сульфанола и цитратный буферный раствор с рН 4,0. По полученным данным оптической плотности строят зависимость А = f (C). Закон Бугера-Ламберта-Бера выполняется при концентрации m-аминобензойной кислоты 0,25-4,0 мкг/мл. Аналогичны методики определения больших количеств о-, n-аминобензойных кислот.

П р и м е р 2. Построение градуировочной характеристики для количественного фотометрического определения малых количеств о-, m-, или n-аминобензойной кислоты.

Для построения градуировочной характеристики используют рабочий раствор n-аминобензойной кислоты с концентрацией 10 мкг/мл. В четыре мерные колбы емкостью 25 мл приливают 10 мл цитратного буферного раствора с рН 2,0, 0,1 мл (0,04 мг/мл), 0,25 мл (0,1 мкг/мл), 0,625 мл (0,025 мкг/мл), 1,25 мл (0,5 мкг/мл) рабочего раствора n-АБК с концентрацией 10 мкг/мл, добавляют в каждую из колб по 0,1 мл 0,2% -ного раствора n-ДМАКА, 3 мл 10^-2 М раствора сульфанола и доводят до метки цитратных буферным раствором с рН 2,0. Оптическую плотность полученных растворов измеряют на КФК-2 в кюветах с толщиной поглощающего слоя l = 5 см при λ= 540 нм, относительно раствора сравнения, содержащего 0,1 мл 0,2% -ного раствора n-ДМАКА. 3 мл 10^-2 М раствора сульфанола и буферный раствор с рН 2,0. По полученным значениям оптической плотности строят зависимость А = f(C). Закон Бугера-Ламберта - Бера выполняется при концентрации n-аминобензойной кислоты 0,04-0,5 мкг/мл. Аналогичны методики определения малых количеств 0-, m-аминобензойных кислот.

Формула изобретения

СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ O-, M- ИЛИ N-АМИНОБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ, заключающийся в том, что к раствору пробы добавляют спиртовой раствор п-диметиламинокоричного альдегида и фотометрируют раствор, отличающийся тем, что предварительно к раствору пробы добавляют цитратный буферный раствор до рН 2,0 - 4,0 в фотометрируемом растворе, затем добавляют раствор п-диметиламинокоричного альдегида до концентрации 4,56 · (10^-5 - 10^-4) М в фотометрируемом растворе и раствор сульфанола до концентрации (1,2 - 2) · 10^-3 М, а фотометрируют раствор в максимуме полосы поглощения в области 520 - 540 нм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2