CC BY
247
Бюллетень Брянского отделения РБО, 2014. № 2(4). С. 69-73.
Bulletin of Bryansk dpt. of RBS, 2014.
N 2(4). P. 69-73.
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
УДК 547
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА И КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ АНТОЦИАНОВ В ЦВЕТКАХ CENTAUREA CYANUS L.
В УСЛОВИЯХ ТЕРМИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ
© О. А. Ёршик, Г. Н. Бузук O. A. Yorshyk, G. N. Buzuk
Determination of qualitative composition and quantitative content of anthocyanins in the Centaurea cyanus L. flowers under the conditions of thermal activation
УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет», кафедра фармакогнозии с курсом ФПК и ПК
210023, Республика Беларусь, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27. Тел.: 8 (0212) 37-09-29, e-mail: [email protected]
Аннотация. В статье изучено снижение количественного содержания антоцианов Centaurea cyanus L. Окисление антоцианов при хранении описывается уравнением реакции первого порядка. Добавки аскорбиновой кислоты ускоряют окисление изучаемой группы биологически активных веществ.
Ключевые слова: василек синий, окисление, антоцианы, аскорбиновая кислота.
Abstract. Decrease of quantitative content of the anthocyanins Centaurea cyanus L. studied Oxidation of anthocyanins during storage is described by first-order reaction equation. Additives of ascorbic acid accelerate the anthocyanins oxidation.
Keywords: bluebottle, oxidatation, anthocyanins, ascorbic acid.
Введение
В последнее время все большее внимание уделяется разработке лекарственных средств, для получения которых служат лекарственные растения.
Антоцианы широко применяются в пищевой и текстильной промышленности в качестве естественных красителей. Существует много ограничений применения из-за лабильности антоцианов во время обработки и хранения. Факторы, влияющие на стабильность антоцианов: нативная химическая структура, pH среды, температура, свет, присутствие кислорода, ферментов, ионов металлов, аскорбиновой кислоты, флавоноидов, сахаров.
Аскорбиновая кислота оказывает негативное воздействие на стабильность антоцианов из-за взаимной деградации аскорбиновой кислоты и антоцианов. Взаимодействует с четвертым атомом углерода молекулы антоциана, что способствует ускоренному окислению обоих веществ.
В лекарственном растительном сырье и лекарственных средствах растительного происхождения в процессе их хранения происходят качественные и количественные изменения химического состава биологических веществ.
Целью настоящей работы является прогнозирование содержания антоцианов в цветках василька синего, настоек из цветков василька синего, основанное на расчете уравнений линейной регрессии, связывающих время и количественное содержание антоцианов.
Материалы и методы
В качестве исходного сырья использовали цветки василька синего, кислоту аскорбиновую «ч.д.а.». Получали суммарные комплексы антоцианов в форме спиртовых настоек.
Получение настойки заключается в перколяции измельченных цветков василька синего 1 : 5, в качестве экстрагента использовали 70% спирт этиловый.
Параллельно готовили серии настоек с добавками аскорбиновой кислоты. Для этого к полученным настойкам прибавляли растворы аскорбиновой кислоты 0,1% и 1,0%. Конечная концентрация аскорбиновой кислоты в настойках составляла 50 и 500 мг/л соответственно.
Серии настоек разливали в пенициллиновые флаконы, герметично укупоривали алюминиевыми колпачками с помощью обкаточного механизма и термостатировали при температуре 40°С в течение различного времени. Потерю при термостатировании 70% спирта этилового контролировали взвешиванием укупоренных пенициллиновых флаконов до и после выдерживания в термостате.
После проведения термической активации серии настоек цветков василька синего анализировали спектрофотометрическим методом (содержание суммы антоцианов).
Относительную плотность настоек определяли, согласно действующей нормативной документации (Государственная фармакопея Республики Беларусь).
Количественное определение суммы антоцианов в настойке
Испытуемый раствор: к 0,50 мл настойки прибавляли 2,0 мл раствора 0,4 моль/л кислоты хлороводородной, 2,1 мл 70% спирта этилового.
Раствор сравнения: к 0,50 мл настойки прибавляли 2,0 мл раствора 0,4 моль/л кислоты хлороводородной, 2,0 мл 70% спирта этилового, 0,10 мл пергидроля.
Растворы выдерживали 15 минут в темном месте.
Измеряли оптическую плотность полученных растворов на спектрофотометре при длине волны 550 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.
Содержание суммы антоцианов (У,%) в настойке вычисляли по формуле (1):
А ■ V
А1см ■ У2 -Р
где А - оптическая плотность испытуемого раствора;
У1 - объем раствора для спектрофотометрирования, мл (4,60);
А\° - удельный показатель поглощения цианидин-3,5-дигликозида, равный 453;
У2 - объем настойки, взятый для определения, мл (0,50);
р - относительная плотность настойки, г/см3.
Количественное определение суммы антоцианов в цветках василька синего
Около 0,5000 г. измельченного (1000 мкм) сырья помещали в круглодонную колбу вместимостью 100 мл, прибавляли 20,0 мл 70% спирта этилового, закрывали пробкой, взвешивали с погрешностью ±0,01 г., присоединяли к обратному холодильнику и нагревали на кипящей водяной бане в течение 20 мин. После охлаждения до комнатной температуры колбу с пробкой взвешивали и доводили до первоначальной массы 70% спиртом этиловым. Содержимое колбы центрифугировали в течение 10-15 мин. со скоростью 2000-3000 об/мин и собирали надосадочную жидкость.
Испытуемый раствор: к 1,00 мл полученного извлечения цветков василька синего прибавляли 2,0 мл раствора 0,4 моль/л кислоты хлороводородной, 2,1 мл 70% спирта этилового.
Раствор сравнения: к 1,00 мл полученного извлечения цветков василька синего прибавляли 2,0 мл раствора 0,4 моль/л кислоты хлороводородной, 2,0 мл 70% спирта этилового, 0,10 мл пергидроля.
Растворы выдерживали 15 минут в темном месте.
Измеряли оптическую плотность полученных растворов на спектрофотометре при длине волны 550 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.
Содержание суммы антоцианов (Х,%) в абсолютно сухом сырье вычисляли по формуле (2):
х = А ■ У ■ У2-100
Уз ■ т ■ (100 - Ж) ■ А/м '
где А - оптическая плотность испытуемого раствора;
У1 - объем экстракта, мл (20,0);
У2 - объем раствора для спектрофотометрирования, мл (5,10);
У3 - объем экстракта, взятый для определения, мл (1,00);
т - масса сырья, г.;
Ш - потеря в массе при высушивании;
- удельный показатель поглощения цианидин-3,5-дигликозида, равный 453.
Прогнозирование снижения количественного содержания антоцианов по расчету кинетики порядка реакции проводили по ранее разработанному способу.
Результаты и их обсуждение
Определение порядка реакции очень важно для прогнозирования окисления действующих веществ во время хранения. Порядок реакции позволяет рассчитать время, в течение которого содержание антоцианов снизится до определенного уровня при заданном значении температуры и исходном содержании антоцианов.
Порядок реакции рассчитывали графическим методом (табл. 1). Процессы окисления антоциа-нов во время хранения настойки цветков василька синего могут быть описаны уравнением первого порядка (рис. 1) (зависимость логарифмическая, коэффициент аппроксимации - 0,9890).
Таблица 1
Расчет порядка реакции результатов количественного определения суммы антоцианов в настойке цветков василька синего
Порядок реакции
Дни 0 1 2 3
(А) 1п(А) 1/(А) 1/(А)2
1 0,0090 -4,71053 111,11111 12345,67901
2 0,0082 -4,80362 121,95122 14872,09994
6 0,0053 -5,24005 188,67925 35599,85760
7 0,0051 -5,27851 196,07843 38446,75125
9 0,0047 -5,36019 212,76596 45269,35265
12 0,0033 -5,71383 303,03030 91827,36455
16 0,0026 -5,95224 384,61538 147928,99408
20 0,0014 -6,57128 714,28571 510204,08163
22 0,0013 -6,64539 769,23077 591715,97633
г2 0,9310 0,9890 0,9010 0,7850
У,%
Рис. 1. Окисление в течение 22 дней (п) суммы антоцианов (У,%) в настойке из цветков василька синего.
Для прогнозирования окисления суммы антоцианов в настойках из цветков василька синего с добавками аскорбиновой кислоты вносили ее разбавленные растворы в полученные настойки (до проведения термостатирования) (рис. 2).
Рис. 2. Окисление в течение 24 дней (п) суммы антоцианов (У,%) в настойке из цветков василька синего с добавками аскорбиновой кислоты (50 и 500 мг/л).
Введение аскорбиновой кислоты в настойку цветков василька синего ухудшает стабильность настойки, способствуя более быстрому окислению антоцианов.
Процессы окисления антоцианов в условиях термической активации цветков василька синего могут быть описаны уравнением первого порядка (рис. 3) (зависимость логарифмическая, коэффициент аппроксимации - 0,9567).
Х,% 0,40
у = -0,02131_п(х) + 0,2192 Р = 0,9567
0,30 -
0,20
0,10
0,00
-1-1-1-1-
0 5 10 15 20 п
Рис. 3. Окисление в течение 22 дней (п) суммы антоцианов (Х,%) в цветках василька синего.
Заключение
Убыль количественного содержания (окисление) антоцианов цветков василька синего и суммарного комплекса антоцианов (в форме спиртовой настойки) в условиях термической активации подчиняется кинетике реакции первого порядка. Аскорбиновая кислота значительно ускоряет деградацию антоцианов цветков василька синего.
Список литературы
Бузук Г. Н. Новый способ расчета параметров лекарственного растительного сырья в процессе хранения // Вестник фармации. 2013. №2 3. С. 66-70.
Государственная фармакопея Республики Беларусь. (ГФ. РБ II): Разработана на основе Европейской фармакопеи. В 2 т. Т. 1. Общие методы контроля лекарственных средств / М-во здравоохр. Респ. Беларусь, УП «Центр экспертиз и испытаний в здравоохранении»; под общ. ред. А.А. Шерякова. Молодечно: Тип. «Победа», 2012. C. 45^7.
Cao S. A Comparison of Two Determination Methods for Studying Degradation Kinetics of the Major Anthocyanins from Blood Orange juice // J. Agric. Food Chem. 2009. Vol. 57. P. 245-249.
Cao S. Integrated effects of ascorbic acid, flavonoids and sugars on thermal degradation of anthocyanins in blood orange juice // Eur. Food Res. Technol. 2009. Vol. 228. P. 975-983.
He J. Absorption, excretion, and transformation of individual anthocyanins in rats // Copyright by Jian He. 2004. P. 96. Nikkhah E. Effect of Sugar Treatment of Stability of Anthocyanin Pigments in Berries // Journ. of Biol. Sc. 2007. Vol. 7. P. 412-1417.
Сведения об авторах
Yorshyk Olga Alexandrovna
Ph. D. in Pharmaceutical science, Ass. Professor oof the Department of Pharmacognosy with course of Advanced Training Vitebsk State Medical University, Vitebsk E-mail: [email protected]
Buzuk Georgy Nicolaevich
й фармакогнозии Sc. D. in Pharmaceutical science,
Ёршик Ольга Александровна
к. фарм. н., доцент кафедры фармакогнозии с курсом ФПК и ПК УО «Витебский государственный медицинский университет», Витебск E-mail: [email protected]
Бузук Георгий Николаевич
д. фарм. н., профессор, заведующий кафедро с курсом ФПК и ПК УО «Витебский государственный медицинский университет», Витебск E-mail: [email protected]
Professor, Head of the Department of Pharmacognosy with course of Advanced Training Vitebsk State Medical University, Vitebsk E-mail: [email protected]
