Способ извлечения тирозина и витамина B из водного раствора

Изобретение относится к аналитической химии, в частности к анализу органических соединений, и может быть использовано при разработке процессов извлечения, разделения и определения аминокислот и витаминов.

Техническая задача изобретения заключается в повышении степени однократного извлечения тирозина и витамина В₆ до 98%, включающем экстракцию их смеси раствором блок-сополимера торговой марки «Плуроник Р-123» из водно-солевого раствора, электрофоретический анализ водной фазы и селективное определение каждого компонента смеси с применением УФ-детектирования.

Для решения технической задачи изобретения разработан способ извлечения и раздельного определения тирозина и витамина В₆, характеризующийся тем, что готовят водно-солевую смесь тирозина с концентрацией 2,4-3,0 мг/см³ и витамина В₆ с концентрацией 1,8⋅10^-2-2,5⋅10^-2 мг/см³, для чего анализируемые растворы помещают в мерную колбу, при перемешивании доводят до метки насыщенным раствором высаливателя, в качестве которого применяют сульфат аммония с концентрацией 15-20 мас.%, затем тирозин и витамин В₆ экстрагируют раствором блок-сополимера «Плуроник Р-123», для этого блок-сополимер растворяют в дистиллированной воде до концентрации 0,09 г/см³, добавляют полученный раствор блок-сополимера к водно-солевому раствору тирозина и витамина В₆ при соотношении объемов водно-солевой смеси тирозина и витамина В₆ и блок-сополимера 5:1, экстрагируют на вибросмесителе при температуре 20±1°С в течение 7-10 мин, после расслаивания водную фазу отделяют от органической. Затем в сухую пробирку типа Эппендорф помещают 0,5-1,0 см³ водной фазы, центрифугируют в течение 4-5 мин при 5000 об/мин и анализируют в следующих условиях: напряжение +25 кВ, температура 30±1°С, ввод пробы под давлением в течение 20 с. Определение тирозина осуществляют при длине волны 254 нм, ведущий электролит - фосфатный буферный раствор с добавкой β-циклодекстрина (рН 7,8±0,2), витамин В₆ определяют при длине волны 200 нм, ведущий электролит - боратный буферный раствор (рН 8,9±0,2).

Регистрируют по две электрофореграммы каждой порции подготовленной пробы, на полученных электрофореграммах проверяют правильность автоматической разметки пиков. Затем с помощью программного обеспечения «Эльфоран» проводят идентификацию компонентов в пробе, определяют содержание аминокислоты и витамина.

Коэффициенты распределения D и степени извлечения R (%) аминокислоты и витамина рассчитывают по формулам

, ,

где С_o и С_в - концентрация аминокислоты или витамина в органической и водной фазах соответственно, моль/дм³, r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз.

В органическую фазу переходит 98% тирозина и 98,2% витамина В₆ от их исходного содержания в анализируемом водном растворе, коэффициенты распределения при этом равны соответственно 235 и 286.

Технический результат заключается в практически полном (98%-ном) извлечении тирозина и витамина В₆ из водного раствора без применения вреднодействующих органических растворителей, раздельном определении тирозина и витамина В₆ с применением электрофоретического анализа водной фазы с УФ-детектированием.

Осуществление способа иллюстрируется следующим примером.

Готовят водно-солевой раствор смеси тирозина и витамина В₆ с концентрацией аминокислоты 2,4-3,0 мг/см³ и витамина 1,8⋅10^-2-2,5⋅10^-2 мг/см³, содержание высаливателя в растворе 15-20 мас.%. Отдельно готовят раствор экстрагента, для этого блок-сополимер «Плуроник Р-123» растворяют в воде до концентрации 0,09 г/см³, затем в градуированные пробирки вместимостью 10 см³ вносят 5 см³ раствора смеси тирозина и витамина В₆ и 1 см³ раствора экстрагента, экстрагируют на вибросмесителе при температуре 20±1°С в течение 10 мин, затем водную фазу отделяют от органической.

Затем в сухую пробирку типа Эппендорф помещают 0,5-1,0 см³ водной фазы, центрифугируют в течение 4-5 мин при 5000 об/мин и анализируют в следующих условиях: напряжение +25 кВ, температура 30±1°С, ввод пробы под давлением в течение 20 с. Определение тирозина осуществляют при длине волны 254 нм, ведущий электролит - фосфатный буферный раствор с добавкой β-циклодекстрина (рН 7,8±0,2), витамин В₆ определяют при длине волны 200 нм, ведущий электролит - боратный буферный раствор (рН 8,9±0,2).

Регистрируют по две электрофореграммы каждой порции подготовленной пробы, на полученных электрофореграммах проверяют правильность автоматической разметки пиков. Затем с помощью программного обеспечения «Эльфоран» проводят идентификацию компонентов в пробе, определяют содержание аминокислоты и витамина. Коэффициенты распределения D и степени извлечения R (%) аминокислоты и витамина рассчитывают по формулам

, ,

где С_o и С_в - концентрация аминокислоты или витамина в органической и водной фазах соответственно, моль/дм³, r - соотношение равновесных объемов водной и органической фаз.

В органическую фазу переходит 98,0% тирозина и 98,2% витамина В₆ от их исходного содержания в анализируемом водном растворе.

При использовании водно-солевых растворов тирозина и витамина В₆, приготовленных с другим высаливателем или с предложенным высаливателем другой концентрации, а также применении других экстрагентов степень извлечения тирозина и витамина В₆ не достигает заявленных максимумов.

Предлагаемый способ извлечения тирозина и витамина В₆ позволяет практически полностью извлекать тирозин и витамин В₆ из водно-солевой смеси (R=98%) при однократной экстракции, соотношении объемов водно-солевого раствора и блок-сополимера «Плуроник Р-123» 5:1 и использовании в качестве высаливателя сульфата аммония.