N-甲基甘氨酸及其鹽類的快速滴定分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種N-甲基甘氨酸及其鹽類的快速定量分析方法，涉及一種水溶液中游離酸、羧基酸和氨基酸的快速滴定分析方法，屬于定量分析領(lǐng)域。本方法通過(guò)將滴定曲線的一階導(dǎo)數(shù)峰值對(duì)應(yīng)的體積為滴定終點(diǎn)。滴定時(shí)用強(qiáng)酸將溶液調(diào)節(jié)至pH值2以下,然后用堿標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定至pH6-7時(shí)產(chǎn)生的第一個(gè)峰值表示游離強(qiáng)酸被滴定,滴定至pH10.5～11.5時(shí)產(chǎn)生第二個(gè)峰值表示羧基酸被滴定，接著加入二硫化碳使種N-甲基甘氨酸中的仲胺基發(fā)生二硫代甲?；?DTF)反應(yīng)，隨后繼續(xù)用堿標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至pH9.5-10.5產(chǎn)生第三個(gè)峰值，即可分別計(jì)算出溶液中的游離酸、羧基酸和氨基酸的含量。本方法操作簡(jiǎn)便、快捷、結(jié)果可靠、分析成本低。
【專利說(shuō)明】N-甲基甘氨酸及其鹽類的快速滴定分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化學(xué)分析【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種定量分析方法，特別涉及N-甲基甘氨酸(SA)及其鹽的快速滴定分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]N-甲基甘氨酸可用于生產(chǎn)N-酰基肌氨酸，用作高級(jí)護(hù)膚用雪花膏、牙膏和洗發(fā)香波，以及高級(jí)藥用皂和化妝品等的活性劑，本品還用作快速染料的助染劑、合成潤(rùn)滑油和防銹劑、纖維染色劑、防靜電劑、柔軟加工劑以及生化試劑等。
[0003]在N-甲基甘氨酸及其衍生產(chǎn)品的生產(chǎn)中，N-甲基甘氨酸的準(zhǔn)確快速定量分析因受合成過(guò)程中的諸多因素的影響而一直未能解決.生產(chǎn)中只能采用結(jié)晶法大致核算其得率和產(chǎn)品的含量，造成較多的浪費(fèi)和生產(chǎn)上的不便。
[0004]目前，氨基酸的測(cè)定方法主要是酸堿滴定法、氣相色譜法(GC)、高效液相色譜法(HPLC)、薄層色譜、毛細(xì)管電泳(CE)。但是在這些測(cè)定方法中，傳統(tǒng)的酸堿滴定法，對(duì)于滴定終點(diǎn)的判斷誤差較大，測(cè)量數(shù)據(jù)波動(dòng)大，重復(fù)性差。GC法要求分離前對(duì)氨基酸進(jìn)行衍生，樣品前處理繁瑣費(fèi)時(shí)；HPLC在氨基酸分析中應(yīng)用最為廣泛，缺點(diǎn)是消耗的溶劑量大、分析時(shí)間長(zhǎng)，色譜柱價(jià)格昂貴；CE在測(cè)定中靈敏度和重現(xiàn)性不足；薄層色譜方法耗時(shí)費(fèi)時(shí)，不利于快速準(zhǔn)確分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目前在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足和缺點(diǎn)，為在實(shí)際應(yīng)用中操作簡(jiǎn)便，測(cè)定快速、實(shí)用性強(qiáng)、結(jié)果可靠，適用于N-甲基甘氨酸(SA)及其鹽的快速滴定分析方法，提供一種連續(xù)電位滴定分析方法。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]N-甲基甘氨酸及其鹽類的快速滴定分析方法，其特征在于，包括步驟如下:
[0008]I)精確量取1.0~10.0ml樣品溶液，用無(wú)機(jī)強(qiáng)酸調(diào)節(jié)樣品溶液的pH值至2.0以下；
[0009]2)加入醇類溶劑10~50ml，開(kāi)動(dòng)電磁攪拌器，充分?jǐn)嚢瑁?br> [0010]3)滴加堿標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行采用pH為測(cè)量信號(hào)的電位滴定，設(shè)定時(shí)間間隔滴加堿標(biāo)準(zhǔn)溶液量，記錄滴加的所述堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V和溶液的pH值，繪制pH-V的一階導(dǎo)數(shù)曲線.-^4 ，
[0011]4)根據(jù)繪制的PH-V的一階導(dǎo)數(shù)曲線，在ρΗΙΟ.5~11.5產(chǎn)生一階導(dǎo)數(shù)峰值后，加入二硫化碳溶劑I~5ml,反應(yīng)5~IOmin后,繼續(xù)用所述堿標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行電位滴定；
[0012]5)根據(jù)最終繪制的pH-V的一階導(dǎo)數(shù)曲線，PH6-7時(shí)產(chǎn)生的第一個(gè)峰值表示游離強(qiáng)酸被滴定，滴定至ρΗΙΟ.5~11.5時(shí)產(chǎn)生第二個(gè)峰值表示羧基酸被滴定，而第三個(gè)峰值的出現(xiàn)，表示N-甲基甘氨酸已被滴定；
[0013]6)根據(jù)各峰值對(duì)應(yīng)的所述堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，分別計(jì)算樣品溶液中游離酸、羧基酸和N-甲基甘氨酸的含量。
[0014]在上述技術(shù)方案中，在上述技術(shù)方案中，所述無(wú)機(jī)強(qiáng)酸為鹽酸或硫酸，所述堿標(biāo)準(zhǔn)溶液為NaOH或KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。
[0015]在上述技術(shù)方案中，當(dāng)樣品中含有的SA含量較低時(shí)，所述的測(cè)定方法還包括在步驟I)前先向樣品中加入定量的N-甲基甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定完成后從結(jié)果中扣除N-甲基甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的加入量即為樣品中N-甲基甘氨酸含量。
[0016]所述的樣品是組成已知的單一或混合溶液。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0018]I)本發(fā)明克服了傳統(tǒng)酸堿滴定中滴定終點(diǎn)判斷主觀性強(qiáng)、重復(fù)性差的缺點(diǎn)，根據(jù)SA的特性，創(chuàng)新性的引入醇類溶劑為滴定反應(yīng)提供良好的介質(zhì)環(huán)境；而二硫化碳溶劑的引入是利用SA中的特征官能團(tuán)仲胺基的二硫代甲?；磻?yīng)，結(jié)合電位滴定法實(shí)現(xiàn)了 SA及其鹽類快速準(zhǔn)確定量滴定；
[0019]2)本發(fā)明可用于單獨(dú)滴定樣品中的強(qiáng)酸、羧基酸和氨基酸；也可用于連續(xù)滴定樣品中以上三類酸的總量；并且根據(jù)滴定曲線可以判斷被測(cè)溶液中不同強(qiáng)度酸的分布狀況，適用于體系中SA及其鹽類經(jīng)多階段化學(xué)處理后其含量變化分析；
[0020]3)本發(fā)明方法適用面廣，適用于成分已知的單一或混合溶液測(cè)試樣品；
[0021]4)本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)便，快速，實(shí)用性強(qiáng)，結(jié)果可靠，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有積極的指導(dǎo)意義。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為圖1是含有SA標(biāo)準(zhǔn)品溶液的滴定結(jié)果pH-V的一階導(dǎo)數(shù)曲線圖。
[0023]圖2為含有SA鹽類樣品的滴定結(jié)果pH-V的一階導(dǎo)數(shù)曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本方面下述實(shí)例以測(cè)定成分復(fù)雜的N-甲基甘氨酸(SA)及其鹽樣品為例介紹一般的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法，但本發(fā)明不僅限于該樣品的分析。
[0025]實(shí)施例
[0026](I)儀器與試劑
[0027]儀器:梅特勒pH計(jì)，電磁攪拌器，復(fù)合玻璃電極，滴定管
[0028]試劑:標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液0.lmol/L,常規(guī)配制，用草酸標(biāo)定；標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液；分析純級(jí)異丙醇；分析純級(jí)二硫化碳。
[0029]N-甲基甘氨酸(SA)標(biāo)準(zhǔn)溶液10mg/L
[0030](2)樣品滴定方法
[0031]稱取含有SA樣品2.0g于500mL錐形瓶，加入IOmL去離子水，用標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液
0.5mol/L調(diào)節(jié)pH至2.0以下,加入異丙醇40mL,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液0.lmol/L滴定，記錄滴定過(guò)程中pH隨滴定劑加入體積的變化數(shù)據(jù)。
[0032]( 3)標(biāo)準(zhǔn)SA試液的滴定結(jié)果
[0033]圖1是含有SA標(biāo)準(zhǔn)品溶液的滴定結(jié)果圖示，其中曲線a為溶液pH隨滴定劑NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液加入量變化的滴定曲線，曲線b為滴定過(guò)程中一階導(dǎo)數(shù)隨滴定劑加入量變化的滴定曲線，曲線b中出現(xiàn)三個(gè)突躍點(diǎn)，標(biāo)記為1、2和3，分別代表游離強(qiáng)酸、羧基酸和SA被定量滴定的指示終點(diǎn)。若分別用VI，V2, V3 (ml)表示開(kāi)始至第1、2和3突躍點(diǎn)的滴定劑消耗體積，滴定劑溶液用C (mol/L)表示，則待測(cè)溶液中游離強(qiáng)酸的量為CXVl (mmol)，羧基酸的量為 CX (V2-V1) (mmol)，SA 的量為 CX (V3-V2) (mmol)。
[0034]按照上述實(shí)驗(yàn)條件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)SA進(jìn)行試驗(yàn)和誤差分析，實(shí)施例1-5的結(jié)果列于表1。
[0035]表1
[0036]
【權(quán)利要求】
1.N-甲基甘氨酸及其鹽類的快速定量分析方法，其特征在于，包括:1)精確量取1.0?10.0ml樣品溶液，用無(wú)機(jī)強(qiáng)酸調(diào)節(jié)樣品溶液的pH值至2.0以下；2)加入醇類溶劑10?50ml，開(kāi)動(dòng)電磁攪拌器，充分?jǐn)嚢瑁?)滴加堿標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行采用pH為測(cè)量信號(hào)的電位滴定，設(shè)定時(shí)間間隔滴加堿標(biāo)準(zhǔn)溶液量，記錄滴加的所述堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V和溶液的pH值，繪制pH-V的一階導(dǎo)數(shù)曲線；4)根據(jù)繪制的pH-V的一階導(dǎo)數(shù)曲線，在ρΗΙΟ.5?11.5產(chǎn)生一階導(dǎo)數(shù)峰值后，加入二硫化碳溶劑I?5ml,反應(yīng)5?IOmin后,繼續(xù)用所述堿標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行電位滴定；5)根據(jù)最終繪制的pH-V的一階導(dǎo)數(shù)曲線，PH6-7時(shí)產(chǎn)生的第一個(gè)峰值表示游離強(qiáng)酸被滴定，滴定至ρΗΙΟ.5?11.5時(shí)產(chǎn)生第二個(gè)峰值表示羧基酸被滴定，而第三個(gè)峰值的出現(xiàn)，表示N-甲基甘氨酸已被滴定；6)根據(jù)各峰值對(duì)應(yīng)的所述堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，分別計(jì)算樣品中游離酸、羧基酸和N-甲基甘氨酸的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N-甲基甘氨酸及其鹽類的快速定量分析方法，其特征在于:所述無(wú)機(jī)強(qiáng)酸為鹽酸或硫酸，所述堿標(biāo)準(zhǔn)溶液為NaOH或KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N-甲基甘氨酸及其鹽類的快速定量分析方法，其特征在于:當(dāng)樣品中含有的SA含量較低時(shí)，所述方法還包括在步驟I)前先向樣品中加入定量的N-甲基甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定完成后從結(jié)果中扣除N-甲基甘氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的加入量即為樣品中N-甲基甘氨酸含量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N-甲基甘氨酸及其鹽類的快速定量分析方法，其特征在于:所述的樣品溶液是組成已知的單一溶液或混合溶液。
【文檔編號(hào)】G01N27/26GK103575777SQ201310500728
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】秦立娟, 陶蕾, 武建剛, 王震, 王超, 陳軍 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院, 中海油能源發(fā)展股份有限公司