Научная статья на тему 'Модификация структуры полифруктозана инулина синтонами - аскорбиновой кислотой, глицином, таурином'

Модификация структуры полифруктозана инулина синтонами - аскорбиновой кислотой, глицином, таурином Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
351
73
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИНУЛИН / ХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ / АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА / ТАУРИН / ГЛИЦИН / КОНЪЮГАТЫ ИНУЛИНА / ГИДРОЛИТИЧЕСКОЕ РАСЩЕПЛЕНИЕ / INULIN / CHEMICAL MODIFICATION / ASCORBIC ACID / TAURINE / GLYCINE / INULIN CONJUGATES / HYDROLYTIC CLEAVAGE

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Никитина В.С., Яминева Э.З.

Исследована возможность проведения химической модификации структуры полисахарида инулина органическими кислотами для создания новых противодиабетических препаратов. В качестве синтонов использовали α-аскорбиновую кислоту, глицин, или таурин. Синтезированные конъюгаты инулина очищены колоночной хроматографией на силикагеле и охарактеризованы методами ИК-, ЯМР 1H, ЯМР 13C спектроскопии. В условиях гидролитического расщепления синтезированных конъюгатов и инулина показано соответствие количественного содержания связанной глюкозы в конъюгатах относительно содержания ее в исходном веществе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Никитина В.С., Яминева Э.З.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

MODIFICATION OF INULIN POLYFRUCTOSAN BY SYNTHONS - ASCORBIC ACID, GLYCINE, TAURINE

Possibility of carrying out chemical modification of structure of polysaccharide of inulin by organic acids for creation of new antidiabetic medicines was studied. As a synthon, the author used α-ascorbic acid, glycine or taurine. The implementation of the modification of the structure of inulin polyfructosan by introduction in structure of inulin one of synthons, each of which is used for diabetes medication, may enhance the biological activity of inulin with the formation of compounds having a complex of therapeutic antidiabetic properties. The synthesized conjugates of inulin had been purified by a columnar chromatography on silicagel and characterized by infrared, nuclear magnetic resonance 1H and nuclear magnetic resonance 13C spectroscopy methods. The solubility of inulin conjugate with ascorbic acid, with glycine and with taurine was determined. The resulting conjugates are waterand alcohol-soluble, but poorly soluble in organic solvents (petroleum ether, diethyl ether, benzene, chloroform, acetone). Hydrolytic cleavage of the studied products was carried out in two stages. The first stage was to conduct acid hydrolysis to break down the β(2 → 1)-glycosidic bonds. The second stage is the determining of glucose in alkaline hydrolysate by Willstatter iodometric method. Inulin content, used to obtain conjugates, determined by a spectrometric method based on the ability of sugars heated with concentrated acids to form products having absorption maxima in the region of 200-380 nm. Studied commercial inulin contained 98.57% in terms of inulin to fructose. In conditions of hydrolytic decomposition of inulin and synthesized inulin conjugates, the correspondence of the quantitative content of the associated glucose conjugates in on the content in its original substance was shown. The amount of glucose in the inulin hydrolysate and the amount of glucose in the hydrolysate of the conjugate of inulin with ascorbic acid is similar in case of the analysis of hydrolysis products of inulin conjugate with taurine. The set value is very low, we believe because of insufficient purification carried out after synthesis of the inulin conjugate with taurine.

Текст научной работы на тему «Модификация структуры полифруктозана инулина синтонами - аскорбиновой кислотой, глицином, таурином»

УДК 451.64:547.551

МОДИФИКАЦИЯ СТРУКТУРЫ ПОЛИФРУКТОЗАНА ИНУЛИНА СИНТОНАМИ - АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТОЙ, ГЛИЦИНОМ, ТАУРИНОМ

© В. С. Никитина*, Э. З. Яминева

Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450078 г. Уфа, ул. Мингажева, 100.

Тел.: +7 (347) 228 62 10.

*ЕтаИ: nikvalent@mail.ru

Исследована возможность проведения химической модификации структуры полисахарида инулина органическими кислотами для создания новых противодиабетических препаратов. В качестве синтонов использовали а-аскорбиновую кислоту, глицин, или таурин. Синтезированные конъюгаты инулина очищены колоночной хроматографией на силикагеле и охарактеризованы методами ИК-, ЯМР 1Н, ЯМР 13С спектроскопии. В условиях гидролитического расщепления синтезированных конъюгатов и инулина показано соответствие количественного содержания связанной глюкозы в конъюгатах относительно содержания ее в исходном веществе.

Ключевые слова: инулин, химическая модификация, аскорбиновая кислота, таурин, глицин, конъюгаты инулина, гидролитическое расщепление.

кислотном или ферментативном гидролизе инулин об-

Введение

Полисахариды и их производные вызывают постоянный интерес благодаря своему исключительно широкому спектру терапевтического действия. Они входят в состав многих лекарственных препаратов, предназначенных для лечения разнообразных заболеваний (пенициллиновые и цефалоспориновые антибиотики, фенибут, аминалон, метионин и др.), в том числе и диабета (глибенкламид, репаглинид, метмор-фин). Введение в молекулы полисахаридов различных функциональных групп, низкомолекулярных фрагментов и других биологически активных соединений, открывает возможность создания новых комплексных лекарственных средств пролонгированного действия с низкой токсичностью и необходимым балансом липо-фильно-гидрофильных свойств [1, 2]. Однако описанные в литературе методы химической модификации полисахаридов и методы анализа целевых продуктов разработаны недостаточно. Большинство схем модификации полисахаридов многостадийны, сложны, требуют дорогих и часто токсичных реагентов, что затрудняет их внедрение в практику [3-5]. Следует отметить, что большинство схем модификации структуры полисахаридов разработано в настоящее время только для целлюлозы и декстрана.

Например, в работах авторов [6, 7] обсуждается новый подход осуществления химической модификации декстрана и предлагается схема синтеза его производных: сложных эфиров, лактонов, замещенных амидов карбоксиметилдекстрана, рассмотрен также способ получения и синтезирован ряд сложных эфиров карбок-симетилдекстрана этерификацией его ^-формы спиртами с различными спиртовыми остатками и степенью этерификации.

Цель данной работы - синтезировать конъюгаты инулина с аскорбиновой кислотой, глицином, таури-ном; определить количественное содержание связанной глюкозы, как в исходном веществе, так и в синтезированных конъюгатах методом гидролитического расщепления и йодометрического щелочного метода.

Методическая часть

В поиске новых лекарственных форм для терапии диабета особый интерес имеет полифруктозан - инулин. Инулин представляет собой цепочку из нескольких остатков фруктозы (от 10 до 36) в фуранозной форме (в, D-фруктофураноза) и одного остатка глюкозы в пи-ранозной форме (а, D-глюкопирaнозa), соединенных между собой в-2.1-гликозидными связями. Молекулярная масса инулина 5000-6000. Имеет сладкий вкус. При

разует D-фруктозу и небольшое количество глюкозы [8, 9]. Благодаря тому, что инулин ферментируется микрофлорой толстой кишки, регулярное употребление его в составе пищевых продуктов обеспечивает разнообразные оздоровительные эффекты на организм, в том числе применяется как заменитель крахмала и сахара при сахарном диабете. Его получают в виде аморфного порошка или кристаллов. В настоящее время сырьем для получения инулина служит цикорий корнеплодный (Cichorium intybus L.), якон (Smallanthus sonchifolius), топинамбур (Helianthus tuberosus), рассматриваются также другие сырьевые источники инулина [10-13].

Синтез конъюгатов инулина. Синтез конъюгатов инулина осуществляли благодаря получению натриевой соли инулина путем замещения атома водорода гид-роксильной группы в молекуле инулина на ион натрия с последующей коагуляцией натриевой соли инулина в 95%-ном этиловом спирте. Реакцию натриевой соли инулина с соответствующим синтоном проводили в водной среде при 60 °C в течение одного часа. Было установлено, что на реакцию влияют продолжительность контакта реагируемых веществ и температура. Увеличение продолжительности проведения реакции более 1 часа, а также уменьшение или увеличение температуры реакции (> 60 °C <) снижало выход целевого продукта. Очистку полученных конъюгатов проводили при комнатной температуре на колонке, наполненной силикагелем ACK (фракция 0.2-0.5 мм). В качестве элюента использовали дистиллированную воду. Из раствора конъюгата воду отгоняли на роторном испарителе с последующей сушкой продукта при 40 °C.

Особое внимание уделено растворимости в воде полученных производных инулина. Количество нерас-творившихся веществ на фильтре определяли по формуле (1):

%Н = -* 100, (1)

р

где H - количество нерастворившегося осадка, %; a -количество осадка, г; р - величина навески испытуемого полисахарида, г.

Установили, что конъюгаты инулина с выбранными синтонами имеют практически 100%-ную растворимость в воде.

Стандартизация инулинсодержащих продуктов предусматривает изучение их гидролитического расщепления с определением содержания связанной глюкозы и свободной фруктозы [14].

Содержание инулина, использованного для получения конъюгатов, проводили по описанной в литературе спектрометрической методике [14], основанной на

способности Сахаров при нагревании с концентрированными кислотами образовывать продукты, имеющие максимумы поглощения в области 200-380 нм.

Гидролитическое расщепление инулина и конъюга-тов. Гидролитическое расщепление исследуемых продуктов осуществляли в два этапа [14]. Первый этап заключался в проведении кислотного гидролиза с целью разрушения Р(2 ^ 1)-гликозидных связей. Второй этап - определение глюкозы в гидролизате йодометриче-ским щелочным методом по Вильштеттеру [15].

Гидролиз инулина, конъюгата инулина с аскорбиновой кислотой и конъюгата инулина с таурином до моносахаридов осуществляли следующим образом. В мерной колбе растворяли 0.1 г продукта в 1 н. соляной кислоте и нагревали на водяной бане при 80 ^ в течение 1 ч. После охлаждения до комнатной температуры гидро-лизат нейтрализовали 0.1 н. раствором гидроксида натрия в присутствии метилового оранжевого до pH 67. Образовавшуюся глюкозу определяли йодометриче-ским щелочным методом, т.к. такому определению не мешает присутствие фруктозы. При действии щелочных растворов йода в соответствующих условиях аль-догексозы окисляются с образованием гексоновых кислот. Окисление зависит от концентрации щелочи. При использовании слишком щелочных растворов гипойо-дита окисление альдогексоз замедляется настолько, что за время реакции идет более глубокое окисление полученных гексоновых кислот. С другой стороны, количество щелочи должно быть достаточным для полной нейтрализации полученных гексоновых кислот.

Раствор гидролизата смешивали с 0.1 н. раствором йода и при перемешивании добавляли 0.1 н. раствор гидроксида натрия. Смесь оставляли в закрытой колбе на 3-10 мин, затем подкисляли разбавленной хлористоводородной кислотой и титровали избыток йода 0.1 н. раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала.

Результаты и их обсуждение

В данной работе впервые исследуется модификация структуры полисахарида инулина органическими кислотами. С целью создания реальной или идеализированной структурной единицы новой молекулы на основе молекулы инулина в качестве синтонов использовали а-аскорбиновую кислоту, глицин, таурин. Выбор этих синтонов основан на следующих свойствах этих веществ [16]. а-Аскорбиновая кислота, или витамин C регулирует окислительно-восстановительные процессы, оказывает антиоксидантное действие. Благодаря этим свойствам она участвует в регуляции углеводного обмена, процессе свертывания крови, нормализации проницаемости капилляров, биосинтетическом образовании стероидных гормонов, в процессах кроветворения и регенерации тканей.

Глицин или 2-аминоуксусная кислота, аминоэта-новая кислота - простейшая алифатическая аминокислота, которая применяется в медицине как регулятор обмена веществ. Она нормализует и активирует процессы защитного торможения в ЦНС, уменьшает психоэмоциональное напряжение, повышает умственную работоспособность, снижает токсическое действие других лекарственных средств.

Таурин - это серосодержащая аминокислота. Она оказывает не только метаболитическое действие, но и обладает гепатопротекторным действием, кардиотониче-скими и гипотензивными свойствами. Участвует в обмене липидов, улучшает энергетические и обменные процессы. Таурин широко применяют как антидиабети-

ческое средство из-за его действия на органы, обычно пораженные у диабетиков (почки, зрение, нервная система) и как контролирующее уровень сахара в крови средство.

Осуществление модификации структуры полиф-руктозана инулина путем введения в структуру инулина одного из синтонов, каждый из которых является применяемым при диабете лекарством, может усилить биологическую активность инулина с образованием соединения, обладающего комплексом противодиабетиче-ских свойств.

Для осуществления синтеза конъюгатов инулина вначале была получена натриевая соль инулина взаимодействием инулина с 10%-ным раствором гидроксида натрия в молярном соотношении 1:1.2. Затем были выявлены оптимальные условия коагуляции геля натриевой соли инулина в 95%-ном растворе этилового спирта. Таким образом, условиями синтеза натриевой соли инулина являются две стадии: замещение в молекуле инулина атома водорода гидроксильной группы на ион натрия при 60 °С в течение 1 часа и коагуляция геля натриевой соли инулина при температуре 25 °С в течение не менее 30 мин. Изучение зависимости выхода целевого продукта от продолжительности и температуры реакции позволило выбрать условия синтеза натриевой соли инулина. Эти условия являются оптимальными, так как увеличение продолжительности проведения реакции или уменьшение температуры процесса не приводило к получению геля.

На следующем этапе работы целесообразно было апробировать реакцию натриевой соли инулина с хло-руксусной кислотой, получив карбоксиметилпроизвод-ное инулина (C6H9O4)nOCH2COOH. Полученный продукт имеет кристаллическую структуру золотистого цвета. Были сняты ИК-характеристики карбоксиме-тилпроизводного инулина, хлоруксусной кислоты и инулина. В ИК-спектре карбоксиметилпроизводного инулина наблюдаются следующие изменения: смещение полос поглощения карбоксильных групп биополимера в высокочастотную область, исчезают полосы поглощения в области гидроксильной группы и связи C=O. Таким образом, связывание полимера с синтоном протекает по его гидроксильным группам.

Используя опыт работы с этой реакцией осуществили синтез конъюгатов инулина с аскорбиновой кислотой, глицином, таурином [14].

Вопрос с очисткой полученных конъюгатов от сопутствующих примесей решили благодаря использованию хроматографии на колонке. После очистки воду из раствора конъюгата отгоняли на роторном испарителе с последующей сушкой продукта при температуре не выше 40 °С. Ниже представлена характеристика конъюгатов инулина с хлоруксусной кислотой, аскорбиновой кислотой, глицином, таурином (табл. 1).

Для синтезированных конъюгатов инулина с аскорбиновой кислотой, конъюгата инулина с глицином, конъюгата инулина с таурином определена их растворимость в органических растворителях и воде. Конъ-югаты инулина с аскорбиновой кислотой, с глицином, с таурином хорошо растворяются в концентрированном этиловом спирте (95%-ном) и воде, но не растворяются в органических растворителях (петролейном эфире, бензоле, диэтиловом эфире, хлороформе, ацетоне).

Содержание инулина (Х) в пересчете на фруктозу в % вычисляли по формуле (2):

X =

С Х100 Х25 Е}°%Хт Х1

С Х100 Х25 298 Хт Х1

(2)

Характеристика синтезированных конъюгатов инулина

Таблица 1

Полисахарид

Синтон

Цвет, агрегатное состояние

Инулин

Хлоруксусная кислота ClCH2COOH Аскорбиновая кислота

Таурин

Глицин

где Х - содержание инулина, %; D - оптическая плотность испытуемого раствора (X = 285 нм); 298 - удельный показатель поглощения продукта трансформации фруктозы после кислотного гидролиза; m - навеска, г.

Исследованный товарный инулин содержал 98.57 % инулина в пересчете на фруктозу.

Содержание глюкозы (Х) в процентах вычисляли по формуле (3):

_ V хкхт Х100 , л — --(3)

m

где Х - содержание глюкозы, %, V - объем 0.1 н. раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, мл; k - поправочный коэффициент 0.1 н. раствора тиосульфата натрия; T - титр 0.1 н. раствора йода по глюкозе, равный 0.009008 г/мл; m - навеска (инулина), г.

Результаты количественного определения связанной глюкозы в гидролизатах исследуемых продуктов представлены в табл. 2.

Для качественного анализа конъюгатов инулина применили тонкослойную хроматографию с последующим проявлением пятен на хроматограммах различными проявителями.

Подбор системы растворителей для хроматогра-фического разделения конъюгатов инулина осуществляли с помощью пластинок Imid Ltd sorbfil. Разделение осуществляли в системе растворителей: I. н-бутанол -уксусная кислота - вода (24:6:30); II. н-бутанол - этанол

- вода (4:1:5); III. Хлороформ - метанол - вода (65:15:2).

Качественный анализ конъюгатов инулина показал, что система растворителей н-бутанол - уксусная кислота - вода (24:6:30) подходит для проявления конъ-югата инулина с аскорбиновой кислотой.

Система растворителей н-бутанол - этиловый спирт - вода (4:1:5) подходит для проявления конъ-югата инулина с таурином.

Система растворителей хлороформ - метанол -вода (65:15:2) подходит для проявления всех конъюга-тов инулина.

Предполагаемая структура конъюгата инулина с аскорбиновой кислотой была определена методом ЯМР

- спектроскопии. Спектр ЯМР 'H (D2O 5, м.д.): 4.24 (м, 2H, H2C1); 4.52 (д, 1H, HC2); 5.5 (д, 2H, HC3, HC4); 3.62

Аморфный порошок золотистого цвета

Кристаллический порошок темно-коричневого цвета

Аморфный порошок светло-желтого цвета

Аморфный порошок светло-желтого цвета

Таблица 2

Количественное определение связанной глюкозы в инулине и конъюгатах инулина с аскорбиновой

Показатель Значение

Инулин Конъюгат инулина с аскорбиновой кислотой Конъюгат инулина с таурином

Содержание связанной глюкозы, %

Количество значений, п Среднее значение, Хср Среднее квадратиче-ское отклонение, Б Оценка средней квадра-тической погрешности среднего арифметического, Бхср Абсолютная погрешность, ДХ

2.7

3.6 3.6

3.6

2.7 3.6

3.6

2.7 3.6

9

3.3

0.7312

0.008

0.004

2.7

3.6

2.7 3.6 3.6

4.5

3.6 3.6

4.5

9

3.6

0.5970

0.0120

0.004

2.7 2.7

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3.6

2.7

2.7

1.8 1.8 2.7 2.7

9 2.6

0.5073

0.0087

0.003

(д, 2Н, Н2С6); 3.8 (с, 2Н, СН?(ОЩСН(ОШСН(ОН)СО-СН2СО); 4.17 (с, 1Н, СН?(ОН)СН(ОШСН(ОШСОСН?-СО); 4.58 (с, 1Н, СН?(ОН)СН(ОШСН(ОШТОС Н2СО); 3.75 (с, 2Н, СН?(ОН)СН(ОН)СН(ОШТОСН?СО).

Также структура конъюгата инулина с аскорбиновой кислотой была охарактеризована методом ИК -

спектроскопии. В табл. 3 представлены происходящие смещения полос поглощения в соединении конъюгата.

Таблица 3

ИК - характеристика инулина, аскорбиновой кислоты и конъюгата инулина с аскорбиновой кислотой

Соединение ИК-спектр, v, см-1

-ОН C=O 1 C-O-C 1 COOH

Инулин 3280 - 1028 -

Аскорбиновая кис- 3409 1753 - 3525

лота

Конъюгат инулина

с аскорбиновой 3195 1724 1028 3195

кислотой

А

-29

-85 -241

А - смещение полос поглощения

- 330

В ИК-спектре полученного конъюгата наблюдаются следующие изменения: смещение полос поглощения карбоксильных групп биополимера в низкочастотную область, смещаются полосы поглощения в области гидроксильной группы и связи C=O в низкочастотную область.

Выводы

Таким образом, впервые синтезированы конъюгаты инулина с аскорбиновой кислотой, глицином и таурином, представляющие потенциальные комплексные противодиабетические средства. Предложен способ очистки полученных конъюгатов от сопутствующих примесей методом колоночной хроматографии на силикагеле при элюировании их водой. Установлено, что все полученные конъюгаты инулина растворяются в воде и 95%-ном этиловом спирте, не растворяются в органических растворителях. Количество глюкозы в гидролизате инулина и количество глюкозы в гидроли-зате конъюгата инулина с аскорбиновой кислотой близки, в случае анализа продуктов гидролиза конъ-югата инулина с таурином значение заниженное, полагаем из-за недостаточно проведенной очистки после синтеза конъюгата инулина с таурином.

ЛИТЕРАТУРА

1. Красникова А. В. Синтез и исследование полисахарид-аминокислотных конъюгатов: автореф. дис. ... канд. хим. наук.

С.-П., Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия 2004. 24 с.

2. Шомуратов Ш. А., Муродов Э. А., Тураев А. С. Синтез и исследование комбинированного противотуберкулезного препарата на основе карбоксиметилцеллюлозы // Ж. Хим. Раст. Сырья. 2006. №2. С. 25-28.

3. Фридман О. А., Сорокина А. В. Перспективные направления синтеза и химической модификации ацетатов целлюлозы // Ж. Хим. Раст. Сырья. 2014. №>1. С. 37-52.

4. Валишина З. Т., Косточко А. В., Матухин Е. Л., Александров А. А. Методы модификации целлюлозосодержащего материала // Вестник КНИТУ. 2013-2014. С. 62-64.

5. Торлопов М. А., Демин В. А. Сульфатированные и карбок-симетилированные производные микрокристаллической целлюлозы // Ж. Хим. Раст. Сырья. 2007. №3. С. 55-61.

6. Усов А. И. Проблемы и достижения в структурном анализе сульфатированных полисахаридов красных водорослей // Ж. Хим. Раст. Сырья. 2001. №2. С. 7-20.

7. Ильина Т. Ю., Сибихина О. В., Иозеп А. А. Новый подход к химической модификации декстрана // Ж. Орг. Химии. 1994. Т. 30. №9. С. 1326-1330.

8. Иозеп А. А., Ильина Т. Ю., Пассет Б. В. Синтез сложных эфиров карбоксиметилдекстрана // Ж. Прик. Химии. 1993. Т. 66. №5. С. 1106-1110.

9. Marcel B. Roberfroid // The Journal of Nutrition. 2010. Pp. 2493-2502.

10. Ладнова О. Л., Меркулова Е. Г. Применение инулина и сте-вии при разработке рецептур продуктов нового поколения // Успехи современного естествознания. 2008. №2. С. 46-47.

11. Шереметова С. Г. Использование экстрактов и сиропов сте-вии и якона в кисломолочных продуктах // Молочная промышленность. 2007. №11. С. 73.

12. Никитина В. С., Абдуллин М. И., Гайнанова Л. Т. Получение пектинов, флавоноидов и каротиноидов из корней лекарственных растений // Вестник БашГУ. 2012. Т.17. №4. С. 1715-1720.

13. Никитина В. С., Нургалеева И. Р. Выделение и изучение по-лисахаридного комплекса корневищ калгана Alpinia officinalis L. // Химия и технология растительных веществ. VIII Всероссийская конференция. Калининград: БФУ им. И. Канта, 2013. С. 174.

14. Ананьина Н. А., Андреева О. А., Мыкоц Л. П., Оганесян Э. Т. Стандартизация инулина, полученного из клубней георгины. Изучение некоторых физико-химических свойств инулина // Хим.-фарм. Ж. 2009. Т.43. №3. С. 35-37.

15. Полюдек-Фабини Р., Бейрих Т. Органический анализ. Л.: Химия, 1981. С. 512-521.

16. Яминева Э. З., Никитина В. С. «Аминокислоты - синтоны в модификации структуры полифруктозана инулина» // Достижения молодых ученых: химические науки . Всероссийская молодежная конференция. Уфа: РИЦ БашГУ, 2015. С. 310-312.

0

Поступила в редакцию 03.10.2015 г.

ISSN 1998-4812

BecTHHK EamKHpcKoro yHHBepcHTeTa. 2015. T. 20. №4

1217

MODIFICATION OF INULIN POLYFRUCTOSAN BY SYNTHONS -ASCORBIC ACID, GLYCINE, TAURINE

© V. S. Nikitina*, E. Z. Yamineva

Bashkir State University 100 Mingazhev St., 450078 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

Phone: +7 (347) 228 62 10.

*Email: nikvalent@mail.ru

Possibility of carrying out chemical modification of structure of polysaccharide of inulin by organic acids for creation of new antidiabetic medicines was studied. As a synthon, the author used a-ascorbic acid, glycine or taurine. The implementation of the modification of the structure of inulin polyfructosan by introduction in structure of inulin one of synthons, each of which is used for diabetes medication, may enhance the biological activity of inulin with the formation of compounds having a complex of therapeutic antidiabetic properties. The synthesized conjugates of inulin had been purified by a columnar chromatography on silicagel and characterized by infrared, nuclear magnetic resonance 'H and nuclear magnetic resonance 13C spectroscopy methods. The solubility of inulin conjugate with ascorbic acid, with glycine and with taurine was determined. The resulting conjugates are water- and alcohol-soluble, but poorly soluble in organic solvents (petroleum ether, diethyl ether, benzene, chloroform, acetone). Hydrolytic cleavage of the studied products was carried out in two stages. The first stage was to conduct acid hydrolysis to break down the P(2 ^ 1)-glycosidic bonds. The second stage is the determining of glucose in alkaline hydrolysate by Willstatter iodometric method. Inulin content, used to obtain conjugates, determined by a spectrometric method based on the ability of sugars heated with concentrated acids to form products having absorption maxima in the region of 200-380 nm. Studied commercial inulin contained 98.57% in terms of inulin to fructose. In conditions of hydrolytic decomposition of inulin and synthesized inulin conjugates, the correspondence of the quantitative content of the associated glucose conjugates in on the content in its original substance was shown. The amount of glucose in the inulin hydrolysate and the amount of glucose in the hydrolysate of the conjugate of inulin with ascorbic acid is similar in case of the analysis of hydrolysis products of inulin conjugate with taurine. The set value is very low, we believe because of insufficient purification carried out after synthesis of the inulin conjugate with taurine.

Keywords: inulin, chemical modification, ascorbic acid, taurine, glycine, inulin conjugates, hydrolytic cleavage.

Published in Russian. Do not hesitate to contact us at bulletin_bsu@mail.ru if you need translation of the article.

REFERENCES

1. Krasnikova A. V. Sintez i issledovanie polisakharid-aminokislotnykh kon''yugatov: avtoref. dis. ... kand. khim. nauk. S.-P., Sankt-Peter-burgskaya gosudarstvennaya khimiko-farmatsevticheskaya akademiya 2004.

2. Shomuratov Sh. A., Murodov E. A., Turaev A. S. Zh. Khim. Rast. Syr'ya. 2006. No. 2. Pp. 25-28.

3. Fridman O. A., Sorokina A. V. Zh. Khim. Rast. Syr'ya. 2014. No. 1. Pp. 37-52.

4. Valishina Z. T., Kostochko A. V., Matukhin E. L., Aleksandrov A. A. Vestnik KNITU. 2013-2014. Pp. 62-64.

5. Torlopov M. A., Demin V. A. Zh. Khim. Rast. Syr'ya. 2007. No. 3. Pp. 55-61.

6. Usov A. I. Zh. Khim. Rast. Syr'ya. 2001. No. 2. Pp. 7-20.

7. Il'ina T. Yu., Sibikhina O. V., Iozep A. A. Zh. Org. Khimii. 1994. Vol. 30. No. 9. Pp. 1326-1330.

8. Iozep A. A., Il'ina T. Yu., Passet B. V. Zh. Prik. Khimii. 1993. Vol. 66. No. 5. Pp. 1106-1110.

9. Marcel B. Roberfroid. The Journal of Nutrition. 2010. Pp. 2493-2502.

10. Ladnova O. L., Merkulova E. G. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2008. No. 2. Pp. 46-47.

11. Sheremetova S. G. Molochnaya promyshlennost'. 2007. No. 11. Pp. 73.

12. Nikitina V. S., Abdullin M. I., Gainanova L. T. Vestnik BashGU. 2012. Vol. 17. No. 4. Pp. 1715-1720.

13. Nikitina V. S., Nurgaleeva I. R. Khimiya i tekhnologiya rastitel'nykh veshchestv. VIII Vserossiiskaya konferentsiya. Kaliningrad: BFU im. I. Kanta, 2013. Pp. 174.

14. Anan'ina N. A., Andreeva O. A., Mykots L. P., Oganesyan E. T. Khim.-farm. Zh. 2009. Vol. 43. No. 3. Pp. 35-37.

15. Polyudek-Fabini R., Beirikh T. Organicheskii analiz [Organic analysis]. Leningrad: Khimiya, 1981. Pp. 512-521.

16. Yamineva E. Z., Nikitina V. S. Dostizheniya molodykh uchenykh: khimicheskie nauki . Vserossiiskaya molodezhnaya konferentsiya. Ufa: RITs BashGU, 2015. Pp. 310-312.

Received 03.10.2015.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.