Белорусский государственный университет Химический факультет Кафедра аналитической химии Выполнил : магистрант Кащей С.Л. Руководитель: д.х.н. Гулевич А.Л.

Актуальность темы Аминокислоты в организме человека, животных и растений играют важнейшую роль в биосинтезе ряда других биологически активных соединений, различных пептидов и белков. По содержанию аминокислот можно судить о скорости протекания различных биохимических процессов. Содержание аминокислот в тканях и жидкостях организма может служить нормативным показателем при диагностике различных патологических нарушений и заболеваний. В медицине используется ряд лекарственных средств, созданных на основе аминокислот и содержащих очищенную сумму аминокислот, пептидов, белков. На основании вышеизложенного актуальной задачей является разработка доступных и удобных методов количественного анализа аминокислот в различных объектах. Существующие способы анализа, несмотря на высокую точность определения, имеют значительные недостатки: длительность приготовления рабочих растворов, их токсичность (потенциометрическое титрование в неводной среде), использование дорогого оборудования (ГЖХ, ВЭЖХ). Поэтому перспективной является разработка методики спектрофотометрического определения аминокислот, сочетающей в себе такие достоинства как относительно низкая стоимость и широкая распространенность используемого оборудования, быстроту, приемлемую точность.

Предметом исследования является реакция между аминокислотами и трифторацетильными производными аминокислота (общая формула) трифторацетил-(3,5-динитро-4- хлор)-бензол

Схематически реакцию можно представить следующим образом:

ОБРАЗОВАВШИЙСЯ АДДУКТ ИМЕЕТ ОКРАСКУ, ЧТО УКАЗЫВАЕТ НА ЕГО СПОСОБНОСТЬ ПОГЛОЩАТЬ В ВИДИМОЙ ОБЛАСТИ, ЭТО ДАЕТ ВОЗМОЖНОСТЬ ПРОВОДИТЬ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЮ В ВИДИМОМ ДИАПАЗОНЕ.

ОСНОВЫ СПЕКТРОСКОПИИ Свет поглощается раствором избирательно: при некоторых длинах волн светопоглощение происходит интенсивно, а при некоторых свет не поглощается. Интенсивно поглощаются кванты света, энергия которых (hν) равна энергии возбуждения частицы и вероятность их поглощения больше нуля. Молярный коэффициент поглощения при этих частотах (или длинах волн) достигает больших значений. Распределение по частотам (или по длинам волн) значений молярного коэффициента поглощения называется спектром поглощения. Обычно спектр поглощения выражают в виде графической зависимости адсорбционности (А) или молярного коэффициента поглощения (ε) от частоты (ν) или длины волны (λ) падающего света. Наибольший интерес представляют следующие характеристики спектра: число максимумов (или полос поглощения) и их положение по шкале длин волн (или частот); высота максимума; форма полос поглощения.

Для снятия спектров поглощения используется спектрофотометр СОЛАР - PV 1251

Спектрофотометр оснащен специализированным программным обеспечением Специализированное программное обеспечение BIOCHEM к спектрофотометрам серии PV 1251 является системой для управления спектрофотометром от компьютера и предоставляет пользователю широкие возможности исследований и математической обработки результатов измерений.

Вид главного окна снятия спектра

Кратко опишем назначение функциональных кнопок закладки: - вызвать диалог загрузки файла спектров. В диалоге следует указать загружаемый файл и подтвердить выбор нажатием кнопки «Загрузить». - вызвать диалог сохранения всех спектров в формате файла спектров или в стандартном формате EMF (Enhanced Meta File), пригодном для просмотра стандартными средствами Windows. - вызвать диалог печати спектров. Печатает поле графиков. Если имеется только один массив данных графика, то программа выводит дополнительную информацию о спектре, которую можно просматривать и редактировать, вызвав информационное окно кнопкой - вызвать окно настройки сканирования спектров поглощения и пропускания. - вызвать окно настройки снятия кинетических спектров. калькулятор спектров. Осуществляет арифметические, тригонометрические, статистические операции со спектрами. -

- переход в режима увеличения масштаба (функция может быть активирована через дополнительное меню нажатием правой кнопки мыши в поле графиков и командой «Увеличить») через для детального просмотра спектра. Система ожидает указания границ зоны для увеличения. Выбрав точку для левого верхнего угла зоны, нажмите левую клавишу мыши и растягивайте прямоугольник до правого нижнего угла. Далее, отпустите левую клавишу мыши; - вернуться к реальному масштабу; - Остановить сканирование; - открыть окно мониторинга. Позволяет пронаблюдать процесс сканирования спектра; - вызвать окно таймера.

Снятие спектров поглощения, пропускания Рис. 2. Окно настройки спектрального сканирования 1. Количество поддиапазонов сканирования, в том случае, если вас интересует спектр не в сплошном диапазоне длин волн, а на отдельных отрезках. При увеличении количества поддиапазонов система автоматически разбивает весь диапазон на равные отрезки. Вы можете отредактировать каждый диапазон, перебирая их граничные значения по очереди при помощи кнопок со стрелками. 2. Установить граничные длины волн для одного или нескольких поддиапазонов 3. Установить скорость сканирования, которая в свою очередь изменяет количество усреднений в каждой точке. Чем медленнее скорость, тем меньше влияние шумов в и помех на процесс сканирования. 4. Установить номера массивов для снятия спектра нулевой линии и спектра/ов поглощения и/или пропускания. Для одновременного получения спектра поглощения и пропускания установить соответствующую пометку. В данном окне можно установить

На практике следует помнить об оптимальных условиях спектрофотометрического определения: 1) при определении в растворе одного светопоглощающего вещества выбирают аналитическую длину волны на максимуме полосы поглощения. Если в спектре несколько полос, выбор останавливают на более интенсивной полосе, что обуславливает высокую чувствительность определения. Более предпочтительны плоские максимумы, так как погрешность в установлении длины волны здесь минимальна. Необходимо учитывать, что чем уже полоса поглощения, тем меньше ее симметрия; чем в более коротковолновой области она расположена, тем больше ее не монохроматичность. 2) оптимальная абсорбционность составляет примерно 0,6...0,7 или несколько выше. Наибольшими погрешностями характеризуется абсорбционность растворов менее 0,05 и более 1,5; 3) в работе необходимо использовать кюветы с толщиной слоя меньше чем 5 см, что понизит потери на рассеяние света; 4) превращение определяемого компонента в окрашенное соединение определяет точность спектрофотометрического анализа. Такие соединения получают в результате реакций окисления - восстановления и комплексообразования. Если окислительно- восстановительные реакции протекают практически до конца, то реакции комплексообразования осложняют процесс спектрофотометрического определения вещества. Поэтому, используя эти реакции, нужно рассчитывать, при каких значениях pH и концентрации реагента будет достигнута необходимая полнота реакции.

Выводы: 1. На основании обнаруженной реакции между аминокислотами и трифторацетильными реагентами возможно составление методики качественного и количественного анализа путем спектрофотометрии. 2. Для оптимизации методики необходимо более детальное исследование реакции в зависимости от температуры, рН, концентрации веществ. 3. На основании спектров поглощения необходимо более точно установить механизм реакции и состав образующихся продуктов.

Спасибо за внимание