Научная статья на тему 'Хроматографическое изучение фенольного состава сухого экстракта из листьев мушмулы'

Хроматографическое изучение фенольного состава сухого экстракта из листьев мушмулы Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
298
96
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭКСТРАКТ МУШМУЛЫ / ХРОМАТОГРАФИЯ / КРАШЕНИЕ / ДОДУБЛИВАНИЕ / MEDLAR EXTRACTS / CHROMATOGRAPHY / DYEING / RETANNING

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Сысоев В. А., Халитова Д. А.

Проведено изучение фенольного состава сухого экстракта листьев мушмулы методами тонкослойной и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Установлен качественный и количественный состав индивидуальных соединений, относящихся к основным группам биологически активных веществ фенольного происхождения. На основании полученных экспериментальных данных разработаны унифицированные методики качественного анализа сухого экстракта листьев мушмулы

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

The research of phenolic profile of medlars leaves dry extracts using thin layer chromatography (TLC) and highperformance liquid chromatography (HPLC) was done. Qualitative and quantitative composition of certain components, classified as main groups of phenol-derived bioactive substances was proved. Relying on findings unified qualitative determination methods applied to medlars leaves dry extracts were developed

Текст научной работы на тему «Хроматографическое изучение фенольного состава сухого экстракта из листьев мушмулы»

БИОХИМИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ

УДК 615.322:582.734.4:581.45.07

В. А. Сысоев, Д. А. Халитова ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ ФЕНОЛЬНОГО СОСТАВА СУХОГО ЭКСТРАКТА

ИЗ ЛИСТЬЕВ МУШМУЛЫ

Ключевые слова: экстракт мушмулы, хроматография, крашение, додубливание.

Проведено изучение фенольного состава сухого экстракта листьев мушмулы методами тонкослойной и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Установлен качественный и количественный состав индивидуальных соединений, относящихся к основным группам биологически активных веществ фенольного происхождения. На основании полученных экспериментальных данных разработаны унифицированные методики качественного анализа сухого экстракта листьев мушмулы.

Keywords: medlar extracts, chromatography, dyeing, retanning.

The research of phenolic profile of medlar’s leaves dry extracts using thin layer chromatography (TLC) and high-performance liquid chromatography (HPLC) was done. Qualitative and quantitative composition of certain components, classified as main groups of phenol-derived bioactive substances was proved. Relying on findings unified qualitative determination methods applied to medlar’s leaves dry extracts were developed.

Введение

В настоящее время кожевенная и меховая промышленность испытывает дефицит экологически полноценных отечественных химических материалов и технологий на их основе. Производство кожи и меха отличается повышенным техногенным воздействием на окружающую среду, что, прежде всего, связано с большим объемом токсичных сточных вод и образованием плохо утилизируемых хромсодержащих отходов. Вместе с тем, ужесточение экологических требований, как к выпускаемой продукции, так и к охране окружающей среды, объективно способствуют расширению спектра исследований по разработке более экономичных и экологически чистых материалов из кожи и меха [1,2].

В последние годы заметен интерес исследователей к использованию различных растений, компоненты которых обладают дубящими, красящими и наполняющими свойствами, что необходимо для создания хромсберегающих технологий в производстве кожи и меха. Как альтернатива хромовым соединениям предлагаются дубильный экстракт из корней ревеня, волонеи, природные танниды из коры мимозы.

В Дагестане при вспашке полей уничтожается много кустарниковых растений-сорняков, экстракты которых местные жители использовали при выделке овчины, окрашивании мехового полуфабриката и ниток, из которых ткали знаменитые Дагестанские ковры. Так, в экстракте кермека содержатся

флавоноиды, дубильные вещества, кумарины,

фенолкарбоновые и органические кислоты, а также соединения кремниевой кислоты. В экстракте марены красильной содержатся флавоноиды, жирные и органические кислоты, мезоинозит, дубильные

вещества, а также тритерпеновые сапонины. В экстракте крушины ольховидной фенологликозиды, флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты и дубильные

вещества [3,4]. Аналогичными качествами обладают экстракты мушмулы, которая растает в большом количестве в виде плодоносных кустарниковых деревьев. Используя свойства веществ, входящих в состав указанных растений, можно разрабатывать экологически чистые технологии додубливания, которые помогут получить полуфабрикат с наполненной кожевой тканью и в тоже время окрасят его в различные цвета. Для этого представляется необходимым детальное изучение фенольной фракции экстрактов указанных растений, как основной группы биологически активных веществ, влияющей на проявление цвета. А также изучение состава фенольных соединений спиртового экстракта (СЭ) листьев мушмулы современными физико-химическими методами.

Экспериментальная часть

Экстракт листьев мушмулы получали с использованием 40% этилового спирта, экстрагент удаляли в вакуум-сушильном шкафу. Данный способ получения экстракта обладает рядом преимуществ перед получением отвара, главное из которых состоит, прежде всего в том, что сводит к минимуму потери ценнейших биологически активных веществ. 0,5010 г сухого экстракта листьев мушмулы экстрагировали 70 мл 70%-го этилового спирта, на кипящей бане с обратным холодильником в течение 1 ч с момента закипания спирто-водной смеси в колбе. После охлаждения смесь фильтровали через бумажный фильтр в мерную колбу и объем доводили растворителем до метки. На водяной бане упаривали 20 мл извлечения и растворяли остаток в 3 мл смеси этилацетат: метанол в соотношении (95:5).

При проведении тонкослойной

хроматографии (ТСХ) в качестве неподвижной фазы использовали пластины “KIЕSELGEL 60 F254” фирмы “Merk” размером 20х20 см.

Хроматографирование проводили в системе растворителей: этилацетат-метилэтилкетон-

муравьиная кислота-вода в соотношении 50:30:10:10. Смесь растворителей помещали в стеклянную камеру для хроматографии, которую насыщали в течение 2 ч. В качестве объекта изучения использовали 70%-е спиртовое извлечение из сухого экстракта листьев мушмулы. В качестве растворов сравнения использовали 0,05%-е растворы рабочих стандартных образцов рутина, кверцетина, галловой кислоты, хлорогеновой кислоты, апигенина, гиперозида, гисперидина, лютеолина, лютеолин-7-гликозида в смеси растворителей: этилацетат: метанол в

соотношении (95:5).

На линию старта хроматографической пластины наносили по 30 мкл исследуемого раствора и по 20 мкл рабочих стандартных образцов, затем высушивали пластину на воздухе до полного улетучивания растворителей. Длина пробега растворителей составляла 18 см. В качестве проявителя использовали 5% раствор

фосфорномолибденовой кислоты в 95%-м этаноле, затем нагревали в сушильном шкафу при температуре 100-105°С в течение 5 мин.

Для проведения высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) образцы готовили следующим образом колбу объемом 200 мл помещали 0,5010 г листьев мушмулы, прибавляли по 70 мл 70%-го этилового спирта, затем присоединяли ее к обратному холодильнику и нагревали на кипящей водяной бане в течение 1 ч с момента закипания спирто-водной смеси. После охлаждения смесь фильтровали через бумажный фильтр в мерную колбу вместимостью 50 мл, и объем доводили растворителем до метки (исследуемый раствор). Параллельно готовили серию 0,05%-х растворов флавоноидных веществ в метаноле (рутин, кверцетин, лютеолин, лютеолин-7-гликозид, галловая, кофейная и хлорогеновая кислоты, апигенин, геспередин, гиперозид, арбутин).

Таблица 1 - Результаты исследования фенольных соединений листьев мушмулы и сухих экстрактов, входящих в его состав, методом ТСХ

Проба К/ пятен а н т р Р? а н 8 т е а 2 0? о в о X - ет Ь ° £ 5 ° § Р? а о р о п 5 - 2? а н 8 т Ю р а Р? о в л от 4 о 5 § _ § р? К/ лютеолин К/ апигенина 1 5 О ^ (Я і- М 1 £ Я Неидентифи- цировано

Извлечение 0,29 0,29 Рутин

70%-мэтанолом 0,36 0,36 хлорогеновая

0,42 0,42 кислота

0,55 0,55 гиперозид

0,64 арбутин 1 зона с

0,72 0.72 галловая Я/ 0,64

0,76 0,76 кислота

0,82 0,82 лютеолин

0,86 0,86 кверцетин апигенин

Извлечении из 0,53 галловая о ° ^ зо / 0 <4 Р4

сухого экстракта 0,62

кермека 70%-м 0,71 кислота лютеолин

этанолом 0,76

Извлечение 0,11

из сухого 0,23

марены 0,29 лютеолин 4 зоны с Я/ 0,11;0,23; 0,40; 0,63

красильной 70%-м 0,42 галловая

этанолом 0,40 арбутин гиперозид рутин

0,55

0,63

0,71

0,76

Извлечение 0,11 рутин гиперозид арбутин галловая кислота

из сухого 0,23

крушины 0,29 3 зоны с Я/ 0,11;0,23; 0,63

ольховидной 0,42

70%-м 0,40

этанолом 0,55

0,63 лютеолин

0,71

0,76 кверцетин

Исследование проводили на

высокоэффективном жидкостном хроматографе (“Gilston“, Франция) с последующей компьютерной обработкой результатов исследования с помощью программы “Мультихром“ для “Windows“. В качестве неподвижной фазы была использована металлическая колонка Platinum EPS C-18 100 А (4,6x250 мм); в качестве подвижной фазы использовали смесь метанол-вода-концентрированная фосфорная кислота в соотношении 40:60:0,5; анализ проводили при комнатной температуре; скорость подачи элюента составляла 0,6 мл/мин. Продолжительность анализа -63,85 мин. Детектирование проводили с помощью УФ-детектора при длине волны 254 нм. В хроматограф вводили по 1 мкл исследуемого раствора и растворов стандартных образцов.

Обсуждение результатов После проявления детектором на хроматограмме в исследуемом растворе, было обнаружено 9 окрашенных в зон: R/ ~ 0,29 (рутин), R/ ~ 0,36 (хлорогеновая кислота), R/ ~ 0,42 (гиперозид)Д/ ~

0,55 (арбутин), Я/ - 0,72 (галловая кислота)Д/ -

0,76 (лютеолин), Я/ - 0,82 (кверцетин), Я/ -0,86 (апигенин). Параллельно в тех же условиях проведено исследование на наличие вышеназванной группы веществ в сухих экстрактах кермека, марены красильной и крушины ольховидной. Результаты приведены в табл. 1.

Проведенные исследования 70%-го водно -спиртового извлечения экстракта из листьев

мушмуллы методом ТСХ показали, что в составе исследуемого образца находятся соединения

фенольной природы, идентичные рутину, кверцетину, апигенину, лютеолину, гиперозиду,

галловой и хлорогеновой кислотам, подтверждено также наличие арбутина; одна зона хроматограммы с Я/ -0,64 не идентифицирована. Фенольные соединения по составу идентичны таковым в

индивидуальных сухих экстрактах, что

подтверждает подлинность экстракта по компонентному составу.

Таблица 2 - Результаты исследования фенольных соединений сухого экстракта из листьев мушмулы методом ВЭЖХ

Наименование РСО Время удерживания РСО, мин Компоненты исследуемого образца Идентифицировано

Апигенин 32,9S + апигенин

Арбутин 4,7S4 + арбутин

Гиперозид 19,02 + гиперозид

Геспередин 16,61 + геспередин

Галловая кислота 5,224 + галловая кислота

Кверцетин 5S,25 + кверцетин

Кофейная кислота 5,905 + кофейная кислота

Лютеолин 6,S03 + лютеолин

Лютеолин-7- 13,15 + лютеолин-7-гликозид

гликозид

Рутин 24,S3 + рутин

Хлорогеновая 11,26 + хлорогеновая

кислота кислота

Апигенин 32,9S + апигенин

Арбутин 4,7S4 + арбутин

Результаты исследования фенольных

соединений сухого экстракта из листьев мушмулы методом ВЭЖХ представлены в таблице 2.

Полученные в результате анализа данные позволяют сделать вывод о присутствии в изучаемом объекте следующих фенольных соединений: рутина, хлорогеновой, галловой и кофейной кислот, гиперозида, арбутина, лютеолина, кверцетина,

апигенина, лютеолина-7-гликозида и геспередина (11 веществ, выделенных в описанных выше условиях, не идентифицировано). Методом внутренней

стандартизации определено, что в исследуемом веществе среди флавоноидов содержится больше всего

лютеолина (15,12%), среди фенолкарбоновых кислот содержится больше всего галловой (12,90%) и кофейной (10,00%) кислот; 16,40% среди

выделенных веществ занимает арбутин. С помощью ВЭЖХ удалось не только подтвердить качественный фенольный состав,

идентифицированный методом ТСХ, но и значительно его расширить. Удалось также получить представление о том, какие фенольные соединения доминируют в изучаемом сухом экстракте, что представляется крайне необходимым, так как из данных о количественном содержании полифенолов можно судить не только о

возможности использования изучаемых экстрактов качестве компонентов дубящих композиций, но и о степени проявления красящей способности в отношении кожевой ткани.

Литература

1. Сысоев В.А. Матричная изоляция наноструктуры коллагена мономерными уретанами // Вестник Казанского гос. технол. ун-та, №11, Казань: КГТУ. - 2010. - С. 588590.

2. Сысоев В.А. Влияние плазменной активации наноструктуры коллагена на процесс бесхромового дубления меховой овчины / В.А.Сысоев, А.Р.Гарифуллина // Вестник Казан. гос. технол. ун-та. -2010. №11- С. 590-595.

3. Лоншакова К.С., Убашеев И.О., Шантанова Л.Н. и др. // Актуальные проблемы фармакологии и поиска новых лекарственных препаратов. Томск, 1997. Т. 9. С. 66.

4. Запрометнов М.Н. Фенольные соединения. М., 1993.

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

© В. А. Сысоев - д-р техн. наук, проф. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ, [email protected]; Д. А. Халитова - асп. той же кафедры.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.