Кількісне визначення вмісту вітаміну С за Тільмансом

Принцип методу . Метод кількісного визначення аскорбінової кислоти ґрунтується на її здатності окислюватися                                     2,6-дихлорфеноліндофенолом до дегідроаскорбінової кислоти. За об’ємом 2,6-дихлорфеноліндофенолу, витраченого на титрування, визначають вміст аскорбінової кислоти в досліджуваному матеріалі. Як тільки весь вміст вітаміну С окислиться, розчин, який титрується, в кислому середовищі набуває рожевого забарвлення внаслідок утворення недисоційованих молекул 2,6-дихлорфеноліндофенолу. В лужному середовищі 2,6-дихлорфеноліндофенол має синє забарвлення, в кислому – червоне, а при відновленні знебарвлюється.

Обладнання та реактиви: Ваги технохімічні, порцелянова ступка з товкачиком, конічні колби на 50 мл, мікробюретка, піпетки градуйовані, лійка, фільтр, скляні палички, скляний пісок, годинник,  2 %-ий розчин соляної кислоти, 0,0005 моль/л розчин натрієвої солі 2,6-дихлорфеноліндофенолу (молекулярна маса – 290, еквівалентна маса – 145), різні види харчових продуктів (капуста, хвоя, картопля, шипшина).

Хід роботи . Зважити 1 г харчового продукту, ретельно розтерти його в порцеляновій ступці зі скляним піском. До розтертої маси додати 9 мл розчину соляної кислоти та відстояти. Через 10 хв. вміст перемішати та відфільтрувати. Для кількісного визначення взяти 3 мл фільтрату, помістити його в конічну колбу та відтитрувати розчином натрієвої солі 2,6-дихлорфеноліндофенолу до появи рожевого забарвлення, що не зникає впродовж 30 с. 1 мл 0,0005 моль/л розчину натрієвої солі 2,6-дихлорфеноліндофенолу відповідає 0,088 мг аскорбінової кислоти.

Масову частку аскорбінової кислоти w(С) (у %) розрахувати за формулою

 Е · V · V₀

w (C) = –––––––––– · 100 % ,

  V₁ · m

 

де Е – маса аскорбінової кислоти (0,088 мг), яка еквівалентна 1 мл 0,0005 моль/л розчину натрієвої солі 2,6-дихлорфеноліндофенолу; V – об’єм 0,0005 моль/л розчину натрієвої солі 2,6-дихлор-феноліндофенолу, витраченого на титрування, мл; V₀ – загальний об’єм екстракту, мл; V₁ – об’єм екстракту, взятого для титрування, мл; m – маса харчового продукту, мг.

8. Кількісне визначення вмісту вітаміну Р у чаї за Левенталем

Принцип методу . До речовин, які володіють Р-вітамінною активністю, належать, насамперед, рутин і геспередин. Подібну активність проявляють катехіни й таніни чайного листка. В рослинах ці сполуки беруть участь в окисно-відновних процесах.

За своєю природою рутин є глікозидом, який складається з залишків рамнози, β-глюкози та флавонону кверцитину. Крім чайного листка, рутин у незначній кількості міститься в бутонах і квітах софори японської, а також у листках і квітах різних видів гречки.

Метод кількісного визначення рутину ґрунтується на його здатності окислюватися перманганатом калію; як індикатор використовують індигокармін, який вступає в реакцію з KMnО₄ після того, як окислиться весь рутин. Експериментально встановлено, що    1 мл 0,02 моль/л розчину перманганату калію окислює 6,4 мкг рутину.

Обладнання та реактиви: Ваги технохімічні, мікробюретка, крапельниця, піпетки градуйовані, хімічні стаканчики або колбочки, годинник, електрична плитка, 0,01 моль/л розчин перманганату калію (KMnО₄), індикатор індигокармін (1 г індигокарміну розтерти в фарфоровій ступці, розчинити в 50 мл концентрованої сірчаної кислоти та залити водою до об’єму 1 л; потім суміш відфільтрувати та зберігати в темній посудині), дистильована вода, чай або готовий екстракт.

Хід роботи . Наважку чаю масою 100 мг помістити в колбочку, залити 50 мл гарячої дистильованої води та кип’ятити впродовж 5 хв. Отриманий екстракт охолодити, відібрати 10 мл і перенести в іншу колбочку або хімічний стаканчик, куди долити ще 10 мл дистильованої води та 5 крапель індигокарміну (при цьому з’являється синє забарвлення). Ретельно перемішуючи рідину в колбочці, вміст її відтитрувати розчином KMnО₄ до появи стійкого жовтого забарвлення. Паралельно провести титрування контрольного розчину, де замість екстракту в колбочку внести 10 мл дистильованої води. Різниця між дослідним і контрольним титруванням представляє собою число мілілітрів 0,01 моль/л розчину KMnО₄, що витратився на окислення рутину.

Вміст вітаміну Р w(Р) (в мкг) розрахувати за формулою

q · V · V₀

w(Р) = –––––––––– ,

V₁ · m

 

де q – стандартний перерахунковий коефіцієнт титрування (3,2); V – об’єм 0,01 моль/л розчину KMnО₄, витраченого на титрування, мл; V₀ – об’єм вихідного розчину, в якому розчинена взята для аналізу наважка, мл; V₁ – об’єм розчину, взятого для титрування, мл; m – маса сухої речовини, взятої для аналізу, г.

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Поняття про вітаміни, їх класифікація.

2. Загальна біохімічна та фізіологічна роль вітамінів. Вітаміни як коферменти.

3. Поширення та форми знаходження вітамінів у рослинах.

4. Загальна характеристика жиророзчинних вітамінів (хімічна будова, біохімічна роль, поширення в рослинах).

5. Загальна характеристика водорозчинних вітамінів (хімічна будова, біохімічна роль, поширення в рослинах).

6. Найважливіші вітаміноподібні сполуки.

7. Якісні реакції на окремі вітаміни.

8. Принцип кількісного визначення вмісту вітаміну С у рослинному матеріалі.

9. Принцип кількісного визначення вмісту вітаміну Р у рослинному матеріалі.

Лабораторне заняття № 5

Тема: Якісні реакції на амінокислоти. Визначення вмісту амінного азоту

Мета заняття: Провести якісні реакції на присутність амінокислот; засвоїти методику кількісного визначення вмісту амінного азоту мідним способом у рослинному матеріалі

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Амінокислоти можна розглядати як похідні карбонових кислот, у яких один із атомів водню вуглецевого ланцюга заміщений на групу NH₂. У більшості природних амінокислот аміногрупа знаходиться в       α-положенні відносно карбоксильної групи

 

H

HOOC — C — NH₂ .

R

 

Значно рідше в рослинних організмах зустрічаються амінокислоти з β- або γ-положенням аміногрупи (наприклад, β-амінопропіонова,     γ-аміномасляна).

Залежно від природи бічних ланцюгів (R-радикалу) амінокислоти можна розділити на ациклічні або аліфатичні та циклічні (гомо- та гетероциклічні).

За числом амінних і карбоксильних груп у молекулі амінокислоти поділяють на: 1) моноаміномонокарбонові (наприклад, гліцин, аланін, серин, тирозин); 2) диаміномонокарбонові (наприклад, лізин, цитрулін); 3) моноамінодикарбонові (наприклад, аспарагінова та глутамінова кислоти); 4) диамінодикарбонові (наприклад, цистин).

За характером зарядів бічних радикалів і їх полярністю виділяють групи амінокислот: 1) неполярні гідрофобні (наприклад, гліцин, пролін, фенілаланін); 2) полярні, але незаряджені (наприклад, серин, треонін, глутамін); 3) полярні з від’ємним зарядом (наприклад, аспарагінова кислота, тирозин); 4) полярні з додатнім зарядом (наприклад, лізин, гістидин).

Усі амінокислоти, за винятком гліцину, оптично активні та можуть існувати у вигляді пари енантіомерів – D- і L-форм, оскільки вуглецевий атом, у якого водень заміщений на аміногрупу, є хіральним. У живих організмах найчастіше зустрічаються L-форми амінокислот, зокрема, вони входять до складу білків. D-форми зустрічаються зрідка в складі клітинної стінки мікроорганізмів, дуже рідко виявляються в рослинах.

За деяким винятком, амінокислоти добре розчинні у воді. Зі збільшенням вуглеводневого бічного ланцюга їх розчинність у воді зменшується, а в спирті зростає.

Усі α-амінокислоти існують у водних розчинах переважно у вигляді біполярних йонів або цвіттерйонів із дисоційованою карбоксильною групою та протонованою аміногрупою

 

H                                              H

 

HOOC — C — NH₂                   ^-OOC — C — NH₃⁺

R                                               R

 

 

Біполярність молекул амінокислот обумовлює цілий ряд їх властивостей, зокрема, добру розчинність більшості амінокислот у воді та порівняно погану в органічних розчинниках, великі дипольні моменти їх молекул, високі значення діелектричної сталої та температури плавлення. Залежно від значення pH середовища амінокислоти можуть бути в формі аніонів, катіонів, електронейтральних біполярних йонів або у вигляді суміші цих форм із домінуванням однієї з них. У сильнокислих розчинах амінокислоти представлені позитивними йонами, а в лужних – негативними йонами, тобто амінокислоти представляють собою амфотерні електроліти. Значення pH, при якому сумарний заряд амінокислоти дорівнює нулю, тобто молекула є електронейтральною, називається ізоелектричною точкою.

У відповідності зі своєю амфотерною природою амінокислоти залежно від складу розчину можуть утворювати різні солі, реагуючи як із кислотами, так із основами.

Для амінокислот характерні як загальні, що обумовлені наявністю аміногрупи та карбоксильної групи, так і специфічні, що обумовлені бічними ланцюгами, хімічні властивості. Однією з характерних реакцій α-амінокислот є їх взаємодія з нінгідрином, яка супроводжується виділенням вуглекислого газу. Амінокислоти реагують також із азотистою кислотою та формальдегідом. Радикали бічного ланцюга амінокислот виключно різноманітні, що дає можливість для виявлення більшості амінокислот використовувати кольорові реакції. Окремі з них досить чутливі та специфічні, що дозволяє визначати мізерний вміст тієї або іншої індивідуальної амінокислоти в складі складних сумішей і в біологічних рідинах. Деякі кольорові реакції знаходять застосування для кількісного визначення амінокислот і білків.

У складі рослинних організмів виявлено біля 250 різних амінокислот, які можна розділити на дві групи: 1) білокутворюючі або протеїногенні, що входять до складу білків (сюди належить                      20 основних амінокислот і їх форм); 2) амінокислоти, що зустрічаються у вільному стані (сюди належить понад 200 амінокислот, що представляє собою унікальну особливість амінокислотного обміну в рослинах). Із вільних амінокислот часто зустрічаються такі, як β-аланін, орнітин, цитрулін, γ-аміномасляна кислота та інші.

 

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

Нінгідринова реакція

Принцип методу. В результаті взаємодії α-амінокислоти з нінгідрином (трикетогідриндегідратом) при нагріванні утворюється забарвлена комплексна сполука. При температурі 70⁰ С                          α-амінокислоти окислюються нінгідрином і піддаються окислювальному дезамінуванню з утворенням аміаку та декарбоксилюванню з утворенням альдегіду й вуглекислого газу, а нінгідрин при цьому відновлюється. Відновлений нінгідрин, конденсуючись із аміаком і окисленим нінгідрином, утворює сполуку, яка енолізується та переходить у забарвлену форму, що має синьо-фіолетовий колір.

У присутності органічних розчинників, на основі яких приготовлюють розчин нінгідрину (ацетон, етанол), можливе протікання побічних реакцій із утворенням сполуки, що містить у своєму складі радикал (R) амінокислоти. Наявність радикалу амінокислоти в складі цієї сполуки обумовлює різне забарвлення (червоне, жовте, голубе) сполук, які виникають при реакції амінокислот із нінгідрином.

Реакція з нінгідрином є специфічною для амінокислот, які містять       α-аміногрупу, та характерна як для ациклічних карбонових, так і для циклічних амінокислот. У реакції гліцину з нінгідрином утворюється комплексна сполука, що має синьо-фіолетове забарвлення.

Обладнання та реактиви: Штатив із пробірками, скляна паличка, крапельниця, водяна баня, термометр лабораторний, годинник, 1 %-ий водний розчин гліцину, 0,1 %-ий розчин нінгідрину в 95 %-му розчині ацетону.

Хід роботи . В пробірку внести 5 крапель розчину гліцину та дві краплі розчину нінгідрину. Пробірку поставити на водяну баню й, добре перемішуючи, нагрівати на водяній бані при температурі 70⁰ С упродовж 5 хв. При цьому вміст пробірки забарвлюється в синьо-фіолетовий колір.

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: