CC BY
147
Таблица 1
Содержание основных компонентов эфирного масла надземной части чистотела большого
№ Линейные индексы удерживания Кoмпoнент Coдеpжaние, в % oт цельнoгo эфиpнoгo Ma^a
1 1166 бopнеoл 0,8
2 1191 а-теpпинеoл 0,7
3 1287 бopнилaцетaт 7,0
4 1373 дoдекaн-6-oн 0,2
5 1385 геpaнилaцетaт 0,б
б 1392 в-кубебен 0,б
7 1400 н-тетpaдекaн 0,9
З 1409 дoдекaнaль 0,5
9 1422 кapиoфиллен 5,2
10 1432 в-кoпaен 0,3
11 1440 apoмaдендpен 0,7
12 1441 а-тайен 0,3
13 1456 гумулєн 3,0
14 1458 (E)-в-фapнезен 0,4
15 1473 Y-гypьюнен 0,5
1б 1482 a-aмopфен 2,0
17 1484 геpмaкpен Д 4,1
1З 1485 Ar-циpкyмен 0,9
19 1488 в-(E)-иoнoн 0,5
20 1490 бициклo-[4,4,0]-децен-1 0,3
21 1496 в-тайен 3,0
22 1502 а —мyypoлен 3,5
23 1527 б-гадинен 0,8
24 1534 (E)-Y-бизaбoлен 1,9
25 1536 mpaнc-кaдинa-1,4-диен 2,9
2б 1540 неpил бyтaнoaт б,5
27 1541 а-гадинен 2,5
2З 1546 а-кaлaкopен 0,б
29 1565 (E)-неpoлидoл 2,5
30 1580 cпaтyленoл 3,4
31 1606 ледoл 0,4
32 1625 (Z)-aзapoн 4,0
33 1686 а-эпи-бизaбoлoл б,2
34 1700 н-гептaн 0,б
35 1712 пентaдекaнaль 2,0
3б 1730 xaмaзyлен 12,0
37 1739 минтсульфид 0,5
ЗЗ 1817 гекcaдекaнaль 0,9
39 1846 гекcaгидpoфapнезилaцетoн 0,б
40 1869 ди-изoбyтил-фтaлaт 1,3
41 1965 ди-бyтил-фтaлaт 0,9
42 2100 генейкoзaн 0,3
43 2113 фитол 2,9
компонентов, из которых 43 компонента являются известными, легко идентифицируются и составляют 89,7% от цельного масла (см. табл.). Количественное содержание других компонентов не превышает 0,01%.
Таким образом, установлен качественный и количественный составы эфирного масла, полученного из надземной части чистотела большого, произрастающего в окрестностях г. Красноярска. Доминирующими компонентами исследованного масла являются борнилацетат (7%), нерил бутаноат (6,5%), а-эпи-бизаболол (6,2%), кариофиллен (5,2%) и (7)-азарон (4%). Наиболее ценную составную часть эфирного масла представляет хамазулен, содержание которого составляет 12%, что позволяет предположить наличие противовоспалительных и болеутоляющих свойств извлекаемого из чистотела эфирного масла.
ЛИТЕРАТУРА
1. Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР / ВНИИ лекарств. растений и др. — М.: ГУГК, 1983. — 339 с.
2. Махов А.А. Зеленая аптека. — Красноярск: Книжное изд-во, 1993. — 528с.
3. Журба О.В., Дмитриев М.Я. Лекарственные, ядовитые и вредные растения. — М.: КолосС, 2005. — 512 с.
4. Орлин Н.А. Извлечение алкалоидов из чистотела // Фундаментальные исследования. —2005. — №7. — С. 7980.
5. Шалимов С.А., Гриневич Ю.А., Мартыненко С.В., ХрановскаяН.Н. Противоопухолевое и иммуномодулирующее действие препарата на основе тиофосфорных производных алкалоидов чистотела большого // Экспериментальная онколония. — 2001. —Т.23. — С.282 —286.
6. Куркин В.А., Артамонов Е.С. Определение флавоно-идов в траве чистотела большого // Фармация. — 2007. — №5. — С. 10-12.
7. Ерофеева Л.Н., Бубенчикова В.Н., Баркалая Е.В. Биологически активные вещества чистотела большого и их фармакологические свойства // Фармация. — 1997. — Т.46. — №6. — С. 39-41.
8. Дейнека В.И., Третьяков М.Ю., Шаркунова Н.А. и др. Каротиноиды лепестков цветков Chelidonium majus L. // Научные ведомости Белгородского государственного университета.- 2008. — Т. 47. — № 7. — С. 79-84.
9. Щипицина О.С., Ефремов А.А. Компонентный состав эфирного масла различных вегетативных частей дудника лекарственного сибирского региона // Химия растительного сырья. — 2010. — № 4. — С. 115-119.
10. Ткачев А.В. Исследование летучих веществ растений. — Новосибирск: Наука, 2008. — 969 с.
11. McLafferty F.W. The Wiley. NBS Registry of Mass Spectral Data; Wiley. — London: Interscience, 1989. — 563p.
Информация об авторах:
Зыкова Ирина Дементьевна — к.т.н., доцент кафедры, тел.(391)249-75-59.
E-mail: izykova@sfu-kras.ru;
Ефремов Александр Алексеевич — д.х.н., профессор кафедры
© ВАСИНА Т.М., МЫКОЦ Л.П., СТЕПАНОВА Н.Н., ЗЯБЛИНЦЕВА Н.С., БЕЛОУСОВА А.Л., КОМПАНЦЕВ В.А. — 2012 УДК [547.458.88.05:582.736.3] .06:531.751
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ ПЕКТИНА, ПОЛУЧЕННОГО КИСЛОТНЫМ ЭКСТРАГИРОВАНИЕМ ИЗ КОЖУРЫ СЕМЯН ЛЮПИНА
Татьяна Михайловна Васина, Лилия Петровна Мыкоц, Наталья Николаевна Степанова, Надежда Сергеевна Зяблицева, Анна Леонидовна Белоусова, Владислав Алексеевич Компанцев (Пятигорская государственная фармацевтическая академия, ректор — д.ф.н., проф. М.В. Гаврилин, кафедра неорганической химии, зав. — д.ф.н., проф. В.А. Компанцев, кафедра физической и коллоидной химии, зав. — к.ф.н., доц. Л.П. Мыкоц)
Резюме. Цель исследования — определение молекулярной массы пектина, полученного из кожуры семян люпина экстрагированием раствором кислоты лимонной. Определение молекулярной массы проводили вискозиметри-чески, с помощью капиллярного вискозиметра Оствальда. Установлено, что средняя молекулярная масса пектина, полученного экстрагированием раствором кислоты лимонной из кожуры семян люпина, равна 12728. Рассчитана константа Хаггинса (0,392).
Ключевые слова: кожура семян люпина, пектин, молекулярная масса.
DETERMINATION OF PECTIN MOLECULAR MASS OBTAINED BY LEMON ACID EXTRACTION FROM SKIN OF LUPINE'S SEEDS
T.M. Vasina1, L.P. Mykoc2, N.N. Stepanova2, N.S. Zyablitseva1, A.L. Belousova1, V.A. Kompancev1 (Pyatigorsk State Pharmaceutical Academy)
Summary. The purpose of the work was to determine the molecular mass of the pectin, obtained by lemon acid extraction from the skin of lupine’s seeds. The determination of the molecular mass was conducted by means of capillary viscosimeter of Ostwald. It has been revealed that average molecular mass of the pectin, obtained by lemon acid extraction from the skin of lupine’s seeds, is 12728. The constant of Haggins was calculated (0,392).
Key words: skin of lupine’s seeds, pectin, molecular mass.
В результате проведенного фракционирования углеводов в кожуре семян люпина (Ьиргпт), представляющей значительные отходы при производстве семян, установлено, что содержание пектиновых веществ составляет до 11%, причем около 9% приходится на долю связанного пектина (протопектина) [3]. Для извлечения протопектина из различного сырья используют гидролизующие агенты, например, растворы кислот, аммония оксалата, ферментные препараты. Свойства полученного продукта зависят от условий экстрагирования [2, 4]. Одной из важнейших констант, определяющих физические и технологические свойства высокомолекулярных соединений, является молекулярная масса (М.м.), а ее величина может зависеть от способа выделения данного вещества. М.м. высокомолекулярных соединений из-за различного числа мономерных звеньев, входящих в состав различных молекул одного и того же вещества, неодинакова. Поэтому при характеристике полимеров обычно говорят о среднем значении М.м [2].
Цель данной работы — изучение молекулярной массы пектина, полученного из кожуры семян люпина экстрагированием раствором кислоты лимонной.
Материалы и методы
Для получения пектина из кожуры семян люпина применили известную методику экстрагирования раствором кислоты лимонной [2].
Схема выделения пектина представлена на рисунке 1.
Для определения М.м. использован вискозиметри-ческий способ, основанный на определении вязкости исследуемых растворов различных концентраций с помощью капиллярного вискозиметра Оствальда [ 11.
Измерив время истечения воды и раствора пектина, рассчитали относительную вязкость (ь):
1о, 1 — время истечения растворителя и раствора, соответственно, сек;
Рр' Р — плотности растворителя и раствора, соответственно, г/моль.
Далее, выразив вязкость растворов через приведенную вязкость (п ), отнесенную к единице концентрации (С), определяли величину характеристической вязкости, отражающую термодинамическое сопротивление потоку молекул полимера. Она обозначается символом [г|] и представляет собой приведенную вязкость при бесконечно большом разбавлении раствора:
ТТ^Э
[П]
п,.
По величине характеристической вязкости и уравнению Марка-Куна-Хаувинка рассчитали среднюю молекулярную массу (М):
К
ИЗМЕЛЬЧЕННАЯ КОЖУРА СЕМЯН ЛЮПИНА
Трехкратная экстракция водой при 70-80 °С по 1 ч ВОДНОЕ ВЫЖИМКИ
ИЗВЛЕЧЕНИЕ Экстракция раствором кислоты лимонной (рН=1,8-2) в
Т течение 2 часов при 1=70-80 °С КИСЛОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ
Упаривание под вакуумом до 1/10 от первоначального ▼ объема извлечения СГУЩЕННОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ^ Осаждение спиртом этиловым 95% (1:3)
ОСАДОК
Фильтрование, промывание спиртом этиловым 70% и у 95%, высушивание, измельчение ПЕКТИН
,-м1
[Г|]=К ■ , где
К — коэффициент постоянный для раствора данного полимерного ряда в данном растворителе;
ОС — величина, характеризующая форму макромолекулы.
Характеристикой интенсивности взаимодействия макромолекул полимера и растворителя может служить вискозиметрический коэффициент Хаггинса, определяющий наклон прямой на графической зависимости п от С и пропорциональный квадрату характеристической вязкости [г|]. Тогда:
Ппр = [п] + К ’[п]2С, где
Рис. 1. Схема получения пектина из кожуры семян люпина кислотным экстрагированием.
пр
[п], п — характеристическая и приведенная вязкости,
С — концентрация,
К — константа Хаггинса.
Это соотношение является уравнением прямой, тангенс угла которой и определяется константой Хаггинса [5].
Результаты и обсуждение
Использование кислоты лимонной позволяет выделить 30% протопектина от содержания в сырье.
Результаты измерений вязкости растворов пектина представлены в таблице 1.
Отмечено, что в интервале небольших концентраций и относительная и удельная вязкости возрастают. Особенно резкий подъ-
ем вязкости наблюдается в области 0,4-0,5%. Очевидно, это связано с неким взаимодействием макромолекул между собой, при котором раствор начинает приобретать структурированную вязкость. Отмечено также, что удельная вязкость растворов пектина возрастала с течением времени, что видимо можно объяснить не только изменением концентрации, но и медленным установлением равновесия в системе.
На рисунках 2 и 3 представлена соответственно зависимость приведенной вязкости и удельной вязкости от концентрации растворов пектина.
В интервале небольших концентраций возрастание приведенной вязкости происходит по прямой. Отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат, соответствует характеристической вязкости: [Ь] = 1,12. По ее величине и уравнению Марка-Куна-Хаувинка рассчитали среднюю М.м.
В расчетах использовали литературные данные значений, характерных для большинства водорастворимых пектинов: К = 1,1'Ю"5, ОС = 1,2 [2].
Расчеты показали, что средняя М.м. пектина, полученного из кожуры семян люпина экстрагированием раствором кислоты лимонной, оказалась равной 12728.
Весьма характерно изменение удельной вязкости раствора пектина, полученного из кожуры семян люпина экстрагированием раствором кислоты лимонной. С увеличением концентрации вязкость раствора возрастает резко по кривой, обращенной выпуклостью к оси концентраций, что, как правило, соответствует взаимодействию между частицами.
Значение константы Хаггинса, характеризующей взаимодействие макромолекул в системе полимер-растворитель, определяли по зависимости:
Кх = 1§а/[п]2.
Ее величина составила 0,392. Это меньше установленного ранее аналогичного показателя (0,101) пектина из кожуры семян люпина, полученного экстрагированием раствором аммония оксалата. Чем больше величина К , тем меньше сродство полимера к растворителю, выше вероятность контактов макромоле-
,5
1
,5
0 ----------1--------1-------1-------1-------1--------1-------1-------1------►
0,089 0,179 0,2 0,357 0,5 0,6 0,715 £%
Рис. 2. Зависимость приведенной вязкости от концентрации растворов пектина.
Пуд 2
1,8 ■
1,6 ■
1,4 ■
1,2 ■
1 -
0,8 ■
0,6 ■
0,4 ■
0,2 ■
0,0445 0,089 0,179 0,2 0,357 0,5 0,6 0,715 С%
Рис. 3. Зависимость удельной вязкости от концентрации растворов пектина.
кул друг с другом и степень разветвленности молекул.
Таким образом, установлено, что средняя молекулярная масса пектина,
полученного экстрагированием раствором кислоты лимонной из кожуры семян люпина, равна 12728, а константа Хаггинса составляет 0,392. От величины М.м. зависят физические и технологические свойства полимерных соединений. Проведение дальнейших исследований физико-химических свойств пектинов из данного вида сырья позволит определить возможность их наиболее эффективного применения.
Таблица 1
Измерение вязкости водных растворов пектина
с( % 1, сек И И И
н,о 38,81
0,045 43,74 1,127 0,127 2,861
0,089 44,24 1,140 0,114 1,286
0,179 47,54 1,225 0,225 1,256
0,357 58,32 1,495 0,495 1,384
0,715 94,35 2,432 1,432 2,002
ЛИТЕРАТУРА
1. Государственная фармакопея РФ. — 12-е изд. — М.: Научный центр экспертизы средств медицинского применения, 2007. — 4.1. — 704 с.
2. Карпович Н.С., Донченко Л.В., Нелина В.В. и др. Пектин. Производство и применение. — Киев: Урожай, 1989. — 88 с.
3. Зяблицева Н.С., Васина Т.М., Щербакова Л.И. и др. Изучение количественного состава пищевых волокон кожуры
семян люпина // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. / Под ред. М.В. Гаврилина. — Пятигорск: Пятигорская ГФА, 2010. — Вып. 65. — С. 324-325.
4. Шелухина Н.П., Абаева Р.Ш., Аймухамедова Г.Б. Пектин и параметры его получения. — Фрунзе: Илим, 1987. — 108 с.
5. Цветков В.Н., Эскин В.Е., Френкель С.Я. Структура макромолекул в растворах. — М.: Наука, 1964. — 720 с.
Информация об авторах: 357532, Россия, Ставропольский край, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11; Васина Татьяна Михайловна — преподаватель, к.ф.н.,
Мыкоц Лилия Петровна — заведующий кафедрой, к.ф.н., доцент;
Степанова Наталья Николаевна — преподаватель, к.ф.н.;
Зяблицева Надежда Сергеевна — старший преподаватель, к.ф.н.;
Белоусова Анна Леонидовна — преподаватель, к.ф.н.;
Компанцев Владислав Алексеевич — заведующий кафедрой, д.ф.н., профессор.
