93286 (590108), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В колбу объемом 100 мл вносят стандартизованный методом кислотно-основного титрования препарат «Тауфон» и доводят до метки бидистиллированной водой (раствор А, концентрация таурина в котором составляет 3,20·10-3 моль/л). В мерную колбу объемом 50 мл вносят 10 мл раствора А и доводят до метки бидистиллированной водой (раствор В с концентрацией таурина 6,40·10-4 моль/л).
2. Приготовление раствора реагентов:
Раствор реагентов, свежеприготовленный. Растворяют 2 г нингидрина в 37,5 мл этилцеллозольва и добавляют 37,5 мл этилового спирта.
3. Приготовление буферного раствора с рН 6,2. В дистиллированной воде растворяют 544 г уксуснокислого натрия (тригидрат) добавляют 4 мл ледяной уксусной кислоты (плотность 1049 кг/м3) и доводят объем до 1 л, затем доводят уксусной кислотой до нужного рН.
Ход анализа
В колбу на 100 мл пипеткой отбирают 3,00 мл раствора реагентов, 2,00 мл буферного раствора, 5,00 мл раствора, содержащего таурин (общий объем пробы 10,00 мл). При больших концентрациях таурина проводят промежуточное разбавление. После перемешивания помещают в баню с кипящей водой на 10 мин (колбы при нагревании открытые). Затем охлаждают до комнатной температуры водопроводной водой, и после выдерживания для выравнивания температур растворов в колбах измеряют оптическую плотность по отношению к дистиллированной воде при λ=570 нм. Параллельно проводят холостой опыт, в котором раствор таурина заменяют бидистиллированной водой [20]. За аналитический сигнал принимают разность полученных значений оптической плотности.
Для получения градуировочной зависимости в выбранных условиях готовят водные растворы таурина с концентрацией 0,06·10-4;……;1,0·10-4 моль/л соответствующим разбавлением раствора В.
Методика получения гидриндантина
Гидриндантин (ГД) получают восстановлением нингидрина. В 1 л дистиллированной воды растворяют при 90°С 40 г нингидрина и в 200 мл при 40°С 40 г аскорбиновой кислоты. Раствор кислоты при перемешивании вводят в раствор нингидрина, после перемешивания в течение 30 мин гидриндантин отфильтровывают с помощью водоструйного насоса на стеклянном фильтре, здесь же промывают дистиллированной водой и сушат в вакуумном эксикаторе над Р2О5.
Методика очистки этилцеллозольва
Технический этилцеллозольв очищают от содержащихся в нем перекисей путем кипячения в колбе с обратным холодильником с добавкой гидроксида натрия или хлористого олова (15-20 г на 0,5 л). Кипячение проводится в течение 15-20 минут в круглодонной колбе на воздушной бане. После этого колбу подсоединяют к водяному холодильнику с алонжем, который опускают в колбу-приемник. Перегонку ведут со скоростью 5-10 мл/мин. Собирают фракцию в интервале температур 135-136°С (около 350 мл). Перегнанный растворитель хранится в емкости из темного стекла в прохладном месте. Контроль содержания перекисей проводится периодически по реакции с иодидом калия.
2.3.2 Методика определения сорбции и десорбции таурина
Определение сорбции и десорбции таурина МКЛ проводили с использованием фотометрической методики.
Исследование обменных свойств МКЛ проводили по схеме:
-
измерение массы сухих линз;
-
измерение массы насыщенных водой линз;
-
определение методом кислотно-основного титрования концентрации исходного препарата;
-
выдерживание МКЛ в препарате в течение определенного времени и определение концентрации таурина в растворе после извлечения линзы;
-
выдерживание МКЛ, содержащих таурин, в воде или в физрастворе для десорбции и определение концентрации таурина в вытяжке при определенной частоте сменяемости воды и физраствора;
-
расчет массы таурина в МКЛ по разности масс таурина в исходном препарате и в препарате после вымачивания линз;
-
расчет сорбции и десорбции таурина МКЛ.
Методика проведения сорбции таурина МКЛ из материала «Кемерон-1»
Для изучения сорбции таурина линзы замачиваются в фиксированный объем препарата (2,00 мл) на определенное время. По истечении этого времени линзы извлекают из раствора таурина. Этот раствор используется для дальнейшего анализа. Для анализа раствора таурина после сорбции использовалась фотометрическая методика (разд. 3.3.1). Анализируемый раствор таурина разбавляется в 500 раз. При объеме пробы для анализа менее 5,00 мл для сохранения общего объема раствора при проведении реакции 10 мл в реакционную колбу добавлялось соответствующее количество воды.
Массу сорбированного вещества (Δm) находят по разности масс в исходном растворе капель (mисх) и после сорбции (mп.).
Массу таурина в каплях после сорбции рассчитывают по формуле:
mп = с · K · Vпробы · V1 · 125 · 10-3/ Vал, г (3.2)
где с − концентрация таурина в растворе, определяемая по уравнению градуировочной зависимости, моль/л;
Vпробы − объем анализируемого раствора, мл;
V1 − объем фотометрируемого раствора, мл;
Vал − объем аликвоты раствора таурина взятого на анализ, мл;
К − коэффициент разбавления;
125 – молярная масса таурина, г/моль.
Доля сорбированного вещества оценивается по отношению к массе сухой линзы (Δm/ безвод) и по отношению к mисх.
Методика проведения десорбции таурина из МКЛ
Изучение десорбции таурина проводится следующим образом: после вымачивания линз в препарате для сорбции их извлекают из фиксированного объема раствора таурина и помещают в такой же фиксированный объем бидистиллированной воды или физраствора. Через определенные промежутки времени (30 мин.) линзы извлекают и снова помещают в такой же объем свежеприготовленной воды или физраствора (2,00 мл). Так повторяют несколько раз. Воду и физраствор после десорбции используют для анализа. Анализируемый раствор разбавляется в 50 раз. Для сравнения проводится десорбция однократно в суммарный объем.
Массу десорбированного вещества вычисляют по формуле (3.2).
2.4 Обработка результатов анализа
Уравнение линейного градуировочного графика получают методом наименьших квадратов (МНК) [29], позволяющим вычислить коэффициенты a и b в уравнении: y = a + bx.
b = (n Σxiyi – Σxi Σyi)/(n Σxi2 – (Σxi)2)
a = (Σyi – bΣxi)/n
Оценивают точность параметров a и b, для этого оценивают дисперсию S2yx экспериментальных точек:
S2yx · (n – 2) = Σyi2 – aΣyi – bΣxiyi
Дисперсию констант a и b вычисляют по уравнениям:
S2b = (n · S2yx)/(n Σxi2 – (Σxi)2)
S2a = (S2b / n) · Σxi2
Зная дисперсии констант a и b, можно рассчитать доверительные интервалы:
∆b = Sb · τα,ν
∆a = Sa · τα,ν
Окончательный вид уравнения прямой:
y = (a±∆a) + (b±∆b)x
Вычисление метрологических характеристик методики и результатов анализа:
xан = (y – a)/b,
Sx =
.
Доверительный интервал результата анализа:
∆xан = Sxан · τα,ν.
Предел обнаружения (xmin):
; xmin = сmin =
.
При проведении параллельных измерений проводилась статистическая обработка результатов по стандартной методике [29] с вычислением границ доверительного интервала (С) и относительного стандартного отклонения Sr.
3. Результаты эксперимента и их обсуждение
3.1 Изучение условий проведения фотометрической реакции таурина с нингидрином
В разделе 2.3.1 дано описание методики фотометрического определения таурина в условиях проведения нингидриновой реакции с образованием фиолетового (синего) Руэмана [18-20], установленных в работе после предварительно проведенных исследований. Были апробированы некоторые рекомендации для определения капролактама [20] и аминокислот [18].
Поиск условий проведения фотометрической реакции с нингидрином с целью определения низких концентраций таурина заключался в следующем:
-
изучение влияния рН буферного раствора;
-
изучение влияния температуры и режима нагревания;
-
изучение влияния добавок гидриндантина (ГД), органических растворителей;
-
изучение влияния порядка введения реактивов на величину устойчивого аналитического сигнала.
Попытка получения окрашенного в сине-фиолетовый цвет продукта реакции нингидрина (НГ) с таурином по методике [18] (разд. 2.2.4 – пропись I) не удалась. Причиной этого может быть, с одной стороны, неполное соблюдение условий, связанных с невозможностью использования NaCN в составе буферного раствора, и отсутствие рекомендованного изопропанола. С другой стороны, что вероятнее, указанное значение рН буфера (5,3-5,4) не подходит для проведения реакции (образуется продукт желто-оранжевого цвета).
Поэтому возникла необходимость поиска других условий, в частности, с использованием рекомендаций работы [20]. При проведении эксперимента варьировались: соотношение компонентов, порядок их введения, рН буферного раствора, концентрация таурина. Измерение оптической плотности окрашенного продукта проводилось при 570 нм. Результаты представлены в таблице 3.1.
Таблица 3.1.
Влияние условий проведения реакции таурина с нингидрином на получение окрашенного продукта
№ | Условия опыта | стаурина, моль/л | Результаты (А570) | ||||
11. | 4 мл раствора таурина; 2 мл раствора реагентов Ι; 3 мл этилцеллозольва; 1 мл буферного раствора рН 6 | 6,4·10-4 | Окраска отсутствует. | ||||
22. | 4 мл раствора таурина; 1 мл буферного раствора рН 6; 2 мл раствора реагентов Ι; после охлаждения пробы 3 мл этилцеллозольва | 6,4·10-4 | Окраска отсутствует. | ||||
33. | 1 мл раствора таурина; 2 мл раствора реагентов Ι; 3 мл этилцеллозольва; 1 мл буферного раствора рН 6,55 | 6,4·10-4 | Окраска отсутствует. | ||||
44. | 2 мл раствора реагентов Ι; 1 мл буферного раствора рН 6; 1 мл раствора таурина; 3 мл Н2O; 3 мл этилцеллозольва | 3,2·10-3 | Окраска отсутствует. | ||||
55. | 2 мл раствора реагентов Ι; 1 мл буферного раствора рН 6,55; 1 мл раствора таурина; 3 мл Н2O; 3 мл этилцеллозольва | 3,2·10-3 | Окраска отсутствует. | ||||
66. | 3 мл раствора реагентов ΙΙ; 2,5 мл буферного раствора рН 6,55; 2 мл раствора таурина; 2,5 мл Н2O (окрашенный продукт был разбавлен в 3 раза) | 3,2·10-3 | Продукт фиолетового цвета (0,972); окраска нестабильна. | ||||
77. | 3 мл раствора реагентов ΙΙ; 2,5 мл фосфатного буферного раствора рН 6,86; 2 мл раствора таурина; 2,5 мл Н2O | 3,2·10-3 | Окраска отсутствует. | ||||
88. | 3 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился без ГД); 2,5 мл буферного раствора рН 6,55; 2 мл раствора таурина; 2,5 мл Н2O (окрашенный продукт был разбавлен в 3 раза) | 3,2·10-3 | Продукт фиолетового цвета (0,718); окраска нестабильна. | ||||
99. | 2,6 мл раствора реагентов ΙΙ; 0,9 мл буферного раствора рН 6,55; 0,5 мл раствора таурина; 6 мл Н2O | 3,2·10-3 | Окраска не стабильна (0,125) | ||||
110. | 2,6 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился с избытком ГД (в 2 раза)); 0,9 мл буферного раствора рН 6,55; 0,5 мл раствора таурина; 6 мл Н2O | 3,2·10-3 | Окраска стабильна в течение 15 мин. (0,224) | ||||
111. | 3,5 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился с избытком ГД (в 2 раза)); 0,9 мл буферного раствора рН 6,55; 0,5 мл раствора таурина; 5,1 мл Н2O | 3,2·10-3 | Окраска стабильна в течение 15 мин. (0,206) | ||||
112. | 2,6 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился с избытком ГД (в 2 раза)); 1,5 мл буферного раствора рН 6,55; 0,5 мл раствора таурина; 5,4 мл Н2O | 3,2·10-3 | Окраска стабильна и более интенсивна (0,443) | ||||
113. | 3 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился с избытком ГД (в 2 раза)); 2 мл буферного раствора рН 6,55; 0,5 мл раствора таурина; 4,5 мл Н2O | 3,2·10-3 | Окраска стабильна до 20 мин. и более интенсивна (0,684) | ||||
114. | 3 мл раствора реагентов ΙΙ (готовился с избытком ГД (в 2 раза)); 2 мл буферного раствора рН 6,55; 5 мл раствора таурина. Нагревание в закрытой колбе 20 мин. Градуировочная зависимость в интервале концентраций от 0,1·10-4 моль/л до 2,5·10-4 моль/л: y = (0,054 | 6,4·10-4 | Окраска стабильна до 20 мин. Раствор интенсивно окрашен. (1,573) |
Примечания к таблице: Раствор реагентов Ι: 0,2 г НГ и 0,03 г ГД растворяли в 10 мл этилцеллозольва. Раствор реагентов ΙΙ по методике [20]: 0,2 г НГ и 0,03 г ГД растворяли в 7,5 мл этилцеллозольва.