Способ количественного определения свободных фенольных кислот в почве

Союз Соаетсккв

Социалистических

Республык (п 792138 (6! ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 12.09.78 (2! ) 2668917/30-15 (5!)М. Кл.

С 01 Я 33/24 с присоединением заявки,%—

5Ьвудврственный камнтет

СССР (23) Приоритет— пв делам неебретеннй н открытий

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень % 48

Дата опубликования описания 02.02.81 (M) УДК 631.423. .4(088.8) (72) Автор изобретения

Ю. B. КуваеваПочвенный институт им. В. В. Докучаева (7!) Заявитель (54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СВОБОДНЫХ ФЕНОЛЬНЫХ КИСЛОТ

В ПОЧВЕ

;!. iéËß, 1 2

Изобретение относится к анализам почв и может быть использовано при изучении возцействия фенольных кислот на растения.

Известен способ количественного определения фенольных кислот в растительном материале 11).

Данный способ применен цля растительного неразложившегося и разложившегося материала с послецующим анализом методом газо-жидкостной хроматографии.

Этот способ не может быть использован цля определения фенольных кислот, содержащихся в почве, по слецующим причинам: значительно более низкое co-!

s держание фенольных кислот в почве, чем в растительном материале; присутствие в почве ряца соединений, несвойственных для растительного материала, которые, выходя в BbIT ÿæêó в значительных количествах, затруцнянът или делают невозможным анализ препарата, а также могут подвергаться химическим изменениям в процессе обработки экстракта, особеннопри нагревании в присутствии кислорода воздуха, с вовлечением в эти процессы фенольных кислот.

Известен также способ количественного опрецеления свободных фенольных кислот в почве, включающий экстрагирование образца почвы с встряхиванием, центрифугирование вытяжки, сгущение под вакуумом, цоведение рН до 1,8, экстрагирование эфиром, упаривание эфирного экстракта и количественное опрецеление методом хроматографии свободных фенольных кислот (2).

Экстрагирование образца проводят в спирте 95%-ном, поцщелоченном цо рН

11 ЙаОН или К а2СО,. Для очистки экстракта применяют ионообменную смолу.

Однако такой способ не точен. Применение ионообменных смол цля очистки препаратов нецелесообразно при малых количествах фенольных кислот, содержашихся в почве, так как послецние необратимо задерживают на себе значительные количества этих соединений. Кроме того, 7 3213! (ел очная среда при:- котра ги рован и и из— меняет химическую природу фенольных кислот, легко вступаю пик в окислительно-восстановительные реакции, а также возможно новообразование их из некоторых органических веществ, переходя них в экстракт одновременно с ними.

Цель изобретения — повышение точности определения.

Поставленная пель достигается тем, что экстрагирование образца почвы провоцят нейтральной смесью этанол — вода в соотношении 7:3 при соотношении почвы к смеси 1;2, после центрифугирования вытяжку фильтруют через мембранный филь-р, сгушенпе под вакуумом осушеста вляют при 38-40 С до водного остатка, перед экстрагированием эфиром повторно фильтруют через мембранный фильтр, причем экстрагирование эфиром проводят при рН 7, а после упаривания эфирного экстракта его фильтруют.

20

B основу способа положено экстрагирование образца почвы смесью этанол:во25 ца 7:3 без применения щелочной срецы, так как при высоких рН (особенно в при сутствии кислороца воздуха) фенольные кислоты могут трансформироваться, а

-.:акже вступать в реакции с присутствую30 шими в экстракте органическими веществами и продуктами их гидролиза.

Способ включает в себя приготовление вьггяжки почвы (100-200 г) со смесью этанол;вода = 7:3 при соотно35 шепни почва;смесь = 1:2 путем встряхивания на качалке 30 мин, центрифугирование 10 мпн при 3500 об/мин и температуре 20 С, фильтрование через мем0 бранный фильтр "Сынпор" N 7 для осво40 бождения or тонкодисперсных почвенных частиц, замер обьема экстракта, сгущение его поц вакуумом при 38-40РС цо водного остатка обьемом около 50 мл, что позволяет избежать действия повышенных температур (выше 50 С), котоо рое неизбежно при упаривании на водяной бане и сочетается с непосрецственным воздействием кислорода воздуха; фильтрование через мембранный фильтр No. 7

50 цля освобожцения от органических веществ, нерастворимых в воцном остатке; экстрагирование пятикратно равным объемом очищенного от перекисей диэтилового эфира (во избежание реакций их с фенольными кислотами) при рН 7 для очистки от высокомолекулярных соединений, мешаюцих анализу препаратов; цоведение цо рН 1,8 концентрированной HCO no

4 рН-метру; фильтрование через мембранный фильтр N". 7 для освобождения от коагулируюши х в кисл ой среде г умусовых веществ, мешающих анализу; экстрагирование фенольных кислот ttHTHKpBrHD равным объемом свобоцного от перекисей эфира; сгущение эфирного экстракта без кипения на водяной бане до объема около

3 мл; количественный перенос сгущенного эфирного экстракта в тарированную посуду; упаривание последнего до объема около О, 2 мл на воцяной бане без кипения, а затем досуха — на воздухе без нагревания; растворение препарата в смеси этанол-вода — 1: 1; нанесение препарата т а на т он косл ойную крома т ог рамму для качественного анализа фенольнык кислот; нанесение на бумажную хроматограмму для количественного определения их.

Прим е р 1. К 173 t дерновопоцзолйстой легкосуглинистой почвы в воздушно-суком состоянии прилили

346 мл смеси спирт".вода =7:3 и встряхивали в качалке 30 мин; вытяжку отцентрифугировали 1 0 мин, примерили объем, сгустили под вакуумом при 380

40 С до водного остатка объемом около

50 мл, отфильтровали через мембранный фильтр No. 7, проэкстрагировали пятикратно равным объемом свободного от перекисей циэтилового эфира при рН 7, довели до рН 1,8 концентрированной НСР по рН-метру, профильтровали через мембранный фильтр N. 7, фенольные кислоты проэкстрагировали пяFHKpBTíî равным обьемом свободного от перекисей эфира, эфирный экстракт сгустили на водяной бане до объема около 3 мл, избегая кипения последнего, перенесли количественно в тарированную посуду, упарили на водяной бане без кипения цо объема около 0,2 мл, затем - досуха на воздухе без нагревания, остаток растворили в смеси этанол:вода -1:1; определили качественный состав кислот метоцом тонкослойной хроматографии и количественное содержание - методом бумажной хроматографии. Результаты анализа прецставлены далее.

Содержание фенольных кислот в дерново-поцзолистой легкосуглинистой глеевой почве под лесом, мкг/100 г;

Протокатеховая 10

Ванилиновая 6 ц -рксибензойная 5

Ферул овая следы

Пример 2. Проверку полноты извлечения фенольных кислот проводили следующим образом.

К 200 г свежей почвы цобавили по

20 мкг/100 г кислот, встречаюшикся в почве чаще всего и в наибольших количествах; непосредственно за этим прилили к почве 400 мл смеси этанол:вода—

7:3 и встряхивали на качалке 30 мин; вытяжку отцентрифугировали при

3500 об/мин и 20 С, отфильтровали че0 рез мембранный фильтр No. 7, сгустили под вакуумом при 38-40 С, водный ос0 таток объемом около 50 мл отфильтровали через мембранный фильтр No. 7; проэкстрагировали пятикратно равным объемом свободного от перекисей эфира; довели цо рН 1,8 концентрированной НС0 по рН-метру; профильтровали через мембранный фильтр N. 7, проэкстрагировали пятикратно равным объемом свободного от перекисей эфира; эфирный экстракт сгустили цо объема около 3 мл на водяной бане без кипения послецнегот перенесли количественно в тарированную посуцу, упарили на водяной бане без кипения цо объема около 0,2 мл, затем— досуха на воздухе без нагревания; растворили остаток в смеси этанол:вода -1:1, опрецелили качественный состав кислот методом тонкослойной хроматографии и количественное содержание ик — метоцом бумажной хроматографии. Параллельно таким же образом анализировали образец почвы без добавления фенольных кислот.

По разности определили процент выхода кислот, цобавленных в почву.

Выход фенольных кислот, цобавленнык в почву, 7:

Предложенный

Прототип способ

5-оксибенз ойна я 6 0 84

Ванилиновая 68 79

fl -кума ровая 12 72

С ирен евая

Ферулова я следы

У

Почка освоенная, дерновопоцзолистая срецнесуглинистая.

Предложенный способ обеспечивает более полный выкоц фенольнык кислот, находящихся в почве в свобоцном состоя48 нии, по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Способ количественного опрецеления

15 свободных фенольных кислот в почве, включающий экстра гирование образца п очвы с встряхиванием, центрифугированием вытяжки, сгушение под вакуумом, цоведение до рН 1,8, экстрагирование эфиром, упаривание эфирного экстракта и количест20 о венное опрецеление метоцом хроматографии свободнык фенольных кислот, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения, экстрагирование образца почвы провоцят нейт25 ральной смесью этанол — вода в соотношении 7:3 при соотношении почвы к смесН 1:2, после центрифугирования вытяжку фильтруют через мембранный фильтр, сгущение поц вакуумом осуществляют

30 при темепературе 38-40 С цо водного

0 остатка, перед экстрагированием эфиром повторно фильтруют через мембранный фильтр, причем экстрагирование эфиром проводят при рН 7, а после упаривания эфирного экстракта его фильтруют.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i.Kuwatau4a S. U Shindo Н. Sc1, аа РОаМ Nutv. 97Úл.)9.Ка1Ъ.

2..Т.S.Ñ.Wanga>>he, Кеп G,ang à, The-Гапф Chuang а. 5о 8 phenop1C аслс3ь се plant, Pvo%th inh

Bo_#_ Science, 30374), 1967,ф239- 24b.. Составитель Т. Роденкова

Рецактор Т. Кузьмина Текред И.Асталош Корректор М. Демчик

Заказ 1 01 43/43 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4