N-甲基甘氨酸及其盐类的快速滴定分析方法
【专利摘要】本发明公开了一种N-甲基甘氨酸及其盐类的快速定量分析方法，涉及一种水溶液中游离酸、羧基酸和氨基酸的快速滴定分析方法，属于定量分析领域。本方法通过将滴定曲线的一阶导数峰值对应的体积为滴定终点。滴定时用强酸将溶液调节至pH值2以下,然后用碱标准溶液滴定，滴定至pH6-7时产生的第一个峰值表示游离强酸被滴定,滴定至pH10.5～11.5时产生第二个峰值表示羧基酸被滴定，接着加入二硫化碳使种N-甲基甘氨酸中的仲胺基发生二硫代甲酰化(DTF)反应，随后继续用碱标准溶液滴定至pH9.5-10.5产生第三个峰值，即可分别计算出溶液中的游离酸、羧基酸和氨基酸的含量。本方法操作简便、快捷、结果可靠、分析成本低。
【专利说明】N-甲基甘氨酸及其盐类的快速滴定分析方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化学分析【技术领域】，涉及一种定量分析方法，特别涉及N-甲基甘氨酸(SA)及其盐的快速滴定分析方法。
【背景技术】
[0002]N-甲基甘氨酸可用于生产N-酰基肌氨酸，用作高级护肤用雪花膏、牙膏和洗发香波，以及高级药用皂和化妆品等的活性剂，本品还用作快速染料的助染剂、合成润滑油和防锈剂、纤维染色剂、防静电剂、柔软加工剂以及生化试剂等。
[0003]在N-甲基甘氨酸及其衍生产品的生产中，N-甲基甘氨酸的准确快速定量分析因受合成过程中的诸多因素的影响而一直未能解决.生产中只能采用结晶法大致核算其得率和产品的含量，造成较多的浪费和生产上的不便。
[0004]目前，氨基酸的测定方法主要是酸碱滴定法、气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、薄层色谱、毛细管电泳(CE)。但是在这些测定方法中，传统的酸碱滴定法，对于滴定终点的判断误差较大，测量数据波动大，重复性差。GC法要求分离前对氨基酸进行衍生，样品前处理繁琐费时；HPLC在氨基酸分析中应用最为广泛，缺点是消耗的溶剂量大、分析时间长，色谱柱价格昂贵；CE在测定中灵敏度和重现性不足；薄层色谱方法耗时费时，不利于快速准确分析。
【发明内容】
[0005]本发明的目前在于针对现有技术不足和缺点，为在实际应用中操作简便，测定快速、实用性强、结果可靠，适用于N-甲基甘氨酸(SA)及其盐的快速滴定分析方法，提供一种连续电位滴定分析方法。
[0006]本发明的目的通过下述技术方案实现:
[0007]N-甲基甘氨酸及其盐类的快速滴定分析方法，其特征在于，包括步骤如下:
[0008]I)精确量取1.0~10.0ml样品溶液，用无机强酸调节样品溶液的pH值至2.0以下；
[0009]2)加入醇类溶剂10~50ml，开动电磁搅拌器，充分搅拌；
[0010]3)滴加碱标准溶液进行采用pH为测量信号的电位滴定，设定时间间隔滴加碱标准溶液量，记录滴加的所述碱标准溶液的体积V和溶液的pH值，绘制pH-V的一阶导数曲线.-^4 ，
[0011]4)根据绘制的PH-V的一阶导数曲线，在ρΗΙΟ.5~11.5产生一阶导数峰值后，加入二硫化碳溶剂I~5ml,反应5~IOmin后,继续用所述碱标准溶液进行电位滴定；
[0012]5)根据最终绘制的pH-V的一阶导数曲线，PH6-7时产生的第一个峰值表示游离强酸被滴定，滴定至ρΗΙΟ.5~11.5时产生第二个峰值表示羧基酸被滴定，而第三个峰值的出现，表示N-甲基甘氨酸已被滴定；
[0013]6)根据各峰值对应的所述碱标准溶液的用量，分别计算样品溶液中游离酸、羧基酸和N-甲基甘氨酸的含量。
[0014]在上述技术方案中，在上述技术方案中，所述无机强酸为盐酸或硫酸，所述碱标准溶液为NaOH或KOH标准溶液。
[0015]在上述技术方案中，当样品中含有的SA含量较低时，所述的测定方法还包括在步骤I)前先向样品中加入定量的N-甲基甘氨酸标准溶液，测定完成后从结果中扣除N-甲基甘氨酸标准溶液的加入量即为样品中N-甲基甘氨酸含量。
[0016]所述的样品是组成已知的单一或混合溶液。
[0017]本发明与现有技术相比，具有以下优点和积极效果:
[0018]I)本发明克服了传统酸碱滴定中滴定终点判断主观性强、重复性差的缺点，根据SA的特性，创新性的引入醇类溶剂为滴定反应提供良好的介质环境；而二硫化碳溶剂的引入是利用SA中的特征官能团仲胺基的二硫代甲酰化反应，结合电位滴定法实现了 SA及其盐类快速准确定量滴定；
[0019]2)本发明可用于单独滴定样品中的强酸、羧基酸和氨基酸；也可用于连续滴定样品中以上三类酸的总量；并且根据滴定曲线可以判断被测溶液中不同强度酸的分布状况，适用于体系中SA及其盐类经多阶段化学处理后其含量变化分析；
[0020]3)本发明方法适用面广，适用于成分已知的单一或混合溶液测试样品；
[0021]4)本发明的方法操作简便，快速，实用性强，结果可靠，对实际生产具有积极的指导意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为图1是含有SA标准品溶液的滴定结果pH-V的一阶导数曲线图。
[0023]图2为含有SA盐类样品的滴定结果pH-V的一阶导数曲线图。
【具体实施方式】
[0024]本方面下述实例以测定成分复杂的N-甲基甘氨酸(SA)及其盐样品为例介绍一般的技术实现方法，但本发明不仅限于该样品的分析。
[0025]实施例
[0026](I)仪器与试剂
[0027]仪器:梅特勒pH计，电磁搅拌器，复合玻璃电极，滴定管
[0028]试剂:标准NaOH溶液0.lmol/L,常规配制，用草酸标定；标准HCl溶液；分析纯级异丙醇；分析纯级二硫化碳。
[0029]N-甲基甘氨酸(SA)标准溶液10mg/L
[0030](2)样品滴定方法
[0031]称取含有SA样品2.0g于500mL锥形瓶，加入IOmL去离子水，用标准HCl溶液
0.5mol/L调节pH至2.0以下,加入异丙醇40mL,用NaOH标准溶液0.lmol/L滴定，记录滴定过程中pH随滴定剂加入体积的变化数据。
[0032]( 3)标准SA试液的滴定结果
[0033]图1是含有SA标准品溶液的滴定结果图示，其中曲线a为溶液pH随滴定剂NaOH标准溶液加入量变化的滴定曲线，曲线b为滴定过程中一阶导数随滴定剂加入量变化的滴定曲线，曲线b中出现三个突跃点，标记为1、2和3，分别代表游离强酸、羧基酸和SA被定量滴定的指示终点。若分别用VI，V2, V3 (ml)表示开始至第1、2和3突跃点的滴定剂消耗体积，滴定剂溶液用C (mol/L)表示，则待测溶液中游离强酸的量为CXVl (mmol)，羧基酸的量为 CX (V2-V1) (mmol)，SA 的量为 CX (V3-V2) (mmol)。
[0034]按照上述实验条件对标准SA进行试验和误差分析，实施例1-5的结果列于表1。
[0035]表1
[0036]
【权利要求】
1.N-甲基甘氨酸及其盐类的快速定量分析方法，其特征在于，包括:1)精确量取1.0?10.0ml样品溶液，用无机强酸调节样品溶液的pH值至2.0以下；2)加入醇类溶剂10?50ml，开动电磁搅拌器，充分搅拌；3)滴加碱标准溶液进行采用pH为测量信号的电位滴定，设定时间间隔滴加碱标准溶液量，记录滴加的所述碱标准溶液的体积V和溶液的pH值，绘制pH-V的一阶导数曲线；4)根据绘制的pH-V的一阶导数曲线，在ρΗΙΟ.5?11.5产生一阶导数峰值后，加入二硫化碳溶剂I?5ml,反应5?IOmin后,继续用所述碱标准溶液进行电位滴定；5)根据最终绘制的pH-V的一阶导数曲线，PH6-7时产生的第一个峰值表示游离强酸被滴定，滴定至ρΗΙΟ.5?11.5时产生第二个峰值表示羧基酸被滴定，而第三个峰值的出现，表示N-甲基甘氨酸已被滴定；6)根据各峰值对应的所述碱标准溶液的用量，分别计算样品中游离酸、羧基酸和N-甲基甘氨酸的含量。
2.根据权利要求1所述的N-甲基甘氨酸及其盐类的快速定量分析方法，其特征在于:所述无机强酸为盐酸或硫酸，所述碱标准溶液为NaOH或KOH标准溶液。
3.根据权利要求1所述的N-甲基甘氨酸及其盐类的快速定量分析方法，其特征在于:当样品中含有的SA含量较低时，所述方法还包括在步骤I)前先向样品中加入定量的N-甲基甘氨酸标准溶液，测定完成后从结果中扣除N-甲基甘氨酸标准溶液的加入量即为样品中N-甲基甘氨酸含量。
4.根据权利要求1所述的N-甲基甘氨酸及其盐类的快速定量分析方法，其特征在于:所述的样品溶液是组成已知的单一溶液或混合溶液。
【文档编号】G01N27/26GK103575777SQ201310500728
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】秦立娟, 陶蕾, 武建刚, 王震, 王超, 陈军 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油天津化工研究设计院, 中海油能源发展股份有限公司