Способ фотометрического определения мочевины и ее производных

 

Использование: аналитическая химия, а именно способы количественного определения мочевины и ее производных общей формулы R₁HNCONHR₂, где: R₁ = H₁C_nH_2nH, (CH₂)₃CHNH₂COOH, COCHBrCH(CH₃)₂, R₂ = H, C_nH_2n+1. Сущность: способ заключается в том, что к анализируемой пробе добавляют серную кислоту до концентрации 25 - 30 мас.% в фотометрируемом растворе, вводят в полученный раствор диметилглиоксим и тиосемикарбазид. Окрашенный раствор фотометрируют при 525 - 530 нм. Для определения диалкилмочевин общей формулы: R₁NHCONHR₂, где R₁, R₂ = C_nH_2n+1, проводят нагревание раствора в течение 10 мин. Для определения бромизовала время нагревания составляет 30 мин. Достигаемый результат: повышение чувствительности определения, увеличение стабильности окрашенного продукта реакции. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способам количественного определения мочевины и ее производных общей формулы R₁NHCONHR₂, где R₁ H, C_nH_2n+1, -(CH₂)₃CHNH₂COOH -COCHBrCH(CH₃)₂, R₂ H, C_nH_2n+1.

Эти соединения находят применение в медицине, сельском хозяйстве и являются продуктами (или полупродуктами) химической и фармацевтической промышленности. Изобретение может быть использовано в заводских, санитарных и фармацевтических контрольно-аналитических лабораториях.

Известны фотометрические способы определения на основе карбамидодиацетильной реакции (реакция Фирона) [1] и ее модификации [2] Указанные способы имеют недостатки низкая чувствительность, длительность процедур и трудоемкость.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является известный способ количественного определения, заключающийся в нагревании анализируемой пробы с реактивом в присутствии серной кислоты с последующим фотометрированием окрашенного раствора [3] Однако известный способ недостаточно чувствителен, он предложен для определения только мочевины и цитруллина.

Задачей предлагаемого способа является повышение чувствительности.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе, заключающемся в отборе пробы, нагревании ее с реактивом в присутствии серной кислоты концентрации около 12 мас. на кипящей водяной бане в течение 20 мин с последующим фотометрированием при 490 нм: 1) нагревают анализируемую пробу мочевины и всех ее производных в присутствии 25 35 мас. серной кислоты с последующим фотометрированием при 525 -530 нм; 2) нагревают анализируемые пробы диалкилмочевин в течение 10 мин, а бромизовал 30 мин.

Именно нагревание в присутствии 25 -35 мас. серной кислоты и фотометрирование при 525 530 нм, причем время нагревания при анализе диалкилмочевин 10 мин, а при анализе бромизовала 30 мин, приводят к повышению чувствительности способа, что, в частности, обусловлено увеличением стабильности окрашенного продукта в присутствии 25 35 мас. серной кислоты. Приведенное позволяет говорить о новых свойствах совокупности существенных признаков и соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень".

Пример 1. Определение мочевины (M) (R₁, R₂ H).

Около 0,1 г (точная навеска) М растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 200 мл и доводят водой до метки (раствор А). 1,0 мл раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводят водой до метки (раствора Б).

2 мл раствора Б помещают в градуированную пробирку вместимостью 15 мл, прибавляют 0,5 мл 1%-ного раствора диметилглиоксима в 96%-ном этаноле и 2,5 мл 0,025%-ного раствора тиосемикарбазида в 45 мас. серной кислоте, тщательно перемешивают. Смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение 20 мин. После охлаждения до комнатной температуры измеряют оптическую плотность окрашенного раствора при 525 нм. Содержание М находят по градуировочному графику.

Пример 2. Определение метилмочевины (ММ) (R CH₃, R₂ H).

Поступают как в примере 1. Содержание ММ находят по градуировочному графику.

Пример 3. Определение цитруллина (ЦЛ) (R₁ -(CH₂)₃CHNH₂COOH, R₂ H).

Около 0,1 г (точная навеска) ЦЛ растворяют в воде в колбе вместимостью 100 мл и доводят водой до метки (раствора А). 1 мл раствора А переносят в колбу вместимостью 100 мл и доводят водой до метки (раствора Б). Далее поступают, как в примере 1. Содержание ЦЛ находят по градуировочному графику.

Пример 4. Определение фенилмочевины (ФМ) ( R₂ H).

Около 0,1 г (точная навеска) М растворяют в 96%-ном этаноле в мерной колбе вместимостью 100 мл и доводят этанолом до метки (раствора А). 1,0 мл раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводят водой до метки (раствора Б).

2 мл раствора Б помещают в градуированную пробирку вместимостью 15 мл, прибавляют 0,5 мл 1%-ного раствора диметилглиоксима в 96%-ном этаноле и 2,5 мл 0,025% -ного раствора тиосемикарбазида в 62 мас. серной кислоте. Далее поступают, как в примере 1, но определение оптической плотности проводят при 530 нм. Содержание ФМ находят по градуированному графику.

Пример 5. Определение диметилмочевины (ДММ) (R₁, R₂ CH₃).

Поступают, как в примере 1, но смесь нагревают 10 мин. Содержание ДММ находят по градуировочному графику.

Пример 6. Определение бромизовала (БИ) (R₁ -COCHBrCH(CH₃)₂, R₂ H).

Около 0,1 г (точная навеска) БИ растворяют в 96%-ном этаноле в мерной колбе вместимостью 50 мл и доводят этанолом до метки (раствор А). 1 мл раствора А переносят в колбу вместимостью 100 мл и доводят водой до метки (раствор Б). Далее поступают, как в примере 4, но смесь нагревают в течение 30 мин и измерение оптической плотности проводят при 525 нм. Содержание БИ находят по градуировочному графику.

Построение градуировочного графика.

0,1 г (точная навеска) растворяют в мерной колбе вместимостью в случае М, ММ, ДММ 200 мл, ЦЛ, ФМ 100 мл, БИ 50 мл и доводят растворителем до метки, растворитель в случае М, ММ, ЦЛ вода, в случае ФМ, БИ 96%-ный этанол (раствор А).

0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6 мл раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводят водой до метки (раствор Б).

2 мл раствора Б помещают в градуированную пробирку вместимостью 15 мл, прибавляют 0,5 мл 1%-ного раствора диметилглиоксима в 96%-ном этаноле и 2,5 мл 0,025%-ного раствора тиосемикарбазида в 45 мас. серной кислоте (в случае ФМ и БИ используют 0,025% -ный раствор тиосемикарбазида в 62 мас. серной кислоте), тщательно перемешивают. Смесь нагревают на кипящей водяной бане в течение: М, ММ, ЦЛ, ФМ 20 мин, ДММ 10 мин, БИ 30 мин. После охлаждения содержимого пробирки до комнатной температуры измеряют оптическую плотность окрашенного раствора на спектрофотометре в области максимума поглощения: М, ММ, ДММ, ЦЛ и БИ при длине волны 525 нм; ФМ при длине волны 530 нм.

Сравнительные характеристики предлагаемого и известного способов приведены в таблице. Как видно из таблицы, чувствительность предлагаемого способа превышает чувствительность прототипа в 1,8 9 раз. Относительно высокая чувствительность предлагаемого способа позволяет расширить область его применения в анализе производных мочевины, количественное определение которых затруднено или невозможно известным способом вследствие его недостаточной чувствительности.

Формула изобретения

1. Способ фотометрического определения мочевины и ее производных, заключающийся в том, что отбирают анализируемую пробу, добавляют к ней серную кислоту, диметилглиоксим и тиосемикарбазид, нагревают полученный раствор, а затем фотометрируют окрашенный раствор в полосе поглощения 490 560 нм, отличающийся тем, что концентрация серной кислоты в фотометрируемом растворе составляет 25 35 мас. а фотометрируют раствор при 525 530 нм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение диалкилмочевины общей формулы R₁NHCONHR₂, где R₁, R₂ C_n H_2n+1, проводят при нагревании в течение 10 мин, а определение бромизовала проводят при нагревании в течение 30 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1