CC BY
87
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ___________________2007, том 50, №7____________
ОПТИКА
УДК 535.34+535.375.54
Т.Шукуров, А.А.Джураев, З.М.Хаитова, Ан.А.Джураев, академик АН Республики Таджикистан Р.Марупов
СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОДУВАНЧИКА ЛЕКАРСТВЕННОГО (Taraxacum officinale Wigg.) В СРЕДНЕЙ ИК-ОБЛАСТИ ЧАСТОТ
В работе [1] были изучены особенности формирования водородных связей в корнях одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale WiggJ в области частот валентных колебаний ОН-групп в зависимости от места их произрастания. При этом было показано, что в формирование системы водородных связей корней одуванчика вносит вклад экология места произрастания растения.
В связи с этим представляется важным исследование спектральных свойств структуры корней одуванчика в области частот 1800 - 1200 см-1, где в основном проявляются характеристические частоты естественных примесей, валентных колебаний групп -С=О и -С=С-, деформационных колебаний метильных и метиленовых групп, а также поглощение ОН-групп, входящих в брутто-состав одуванчика.
100-
т,%
100-
\
80-
60-
40-
1425
1620
20
J___I___I___I____I___|___I___I__|_
1500 1200
Уем'1
20
J___I___I____I___|___I___I____|_
1500 1200
Уем'1
2000
2000
Рис.1. ИК-спектры корней одуванчика: до- (а) и после катионообмена (б); 1 - вблизи и 2 - вдали от дороги.
На рис. 1а (кривые 1-2) приведены ИК-спектры одуванчика, собранного вблизи и вдали от дороги. Как видно из рис.1а, спектры отличаются по форме, положению частоты мак-
симума (умак.) и по интенсивности отдельных полос поглощения. В ИК-спектре одуванчика, собранного вблизи дороги (г. Душанбе), наиболее характерными являются полосы поглощения с умак. при 1720 и 1620 см-1 (рис. 1а, крив. 1), а в спектрах одуванчика, собранного вдали от дороги (крив. 2), те же самые полосы сдвигаются в низкочастотную область на 20 см-1 и лежат при 1700 и 1600 см-1, полоса 1425 см-1 проявляется в виде слабого пика, а полоса при 1365 см-1 сдвигается в сторону высоких частот на 30 см-1 и лежит при 1395 см-1. При этом следует отметить, что ИК полоса поглощения с умак. 1720 см-1 в спектре одуванчика, собранного вблизи от дороги, интенсивнее.
Полосу поглощения, проявляющуюся в области частот 1800-1700 см-1, интерпретируют как относящуюся к карбоксильным ( < ), так и карбонильным —С=О группам. По-
ОН
этому, для точного отнесения полосы поглощения 1720 см- к определенному типу колебаний, был проведен катионообмен путем обработки исследуемых образцов солями СиБ04 согласно [1].
На рис. 1(б) приведены ИК-спектры образцов корней одуванчика, собранного вдали от дороги, до и после катионообмена. Как видно из рис. 1б (крив. 1 -2), при катионообмене полоса 1700 см-1 в спектре одуванчика, собранного вдали от дороги, смещается в высокочастотную сторону на 20 см-1 и лежит при 1720 см-1 , а в спектре образцов одуванчика, собранных вблизи дороги, положение умак. полосы при 1720 см-1 практически не меняется, а наблюдается небольшое уменьшение её интенсивности.
Изменение положения умак. полосы поглощения 1700 см-1 на 20 см-1 в сторону высоких
частот в спектрах образцов одуванчика, собранных вдали от дороги, даёт основание отнести
её к поглощениям валентных колебаний С=0 карбоксильных групп с , образующихся под
он
влиянием внешней среды, что согласуется с данными работ [2-4], полученных для окисленных и модифицированных целлюлоз.
Стабильность положения умак. полосы поглощения 1720 см-1 образов одуванчика, собранных вблизи дороги, можно объяснить тем, что она относится к колебаниям сопряженных карбонильных -С=О- связей, входящих в составную часть одуванчика - кумарина, эскулати-на и лутенина.
Из вышеизложенного следует, что формирование физико-химической структуры одуванчика четко реагирует на внешние условия произрастания растения. В связи с этим важно было исследовать молекулярно-динамическую структуру корней одуванчика, произраставших в условиях постоянного воздействия природно-техногенного радиационного фона, то есть природного радиационного изотопа РЬ-210, являющегося продуктом распада природного урана, и техногенного изотопа Сб-137 (рис. 2), образующегося при проведении испытаний ядерного оружия и крупных катастрофах (типа Чернобыля). Названные изотопы, как уста-
новлено, аккумулированы в ущелье реки Сиёма (приток реки Варзоб), примерно в 50 километрах от г. Душанбе.
1000 800 -
£ 600
*52
И 400 200
0 “І----------1---------1--------1---------1--------1---------1---------г
ТІ-91 ТІ-92 ТІ-93 ТІ-94 ТІ-95 ТІ-96 ТІ-97 ТІ-98
250 200 а 150 и 100 -50 -0
т———і———і———і———і———і———г
ТІ-91 ТІ-92 ТІ-93 ТІ-94 ТІ-95 Т.І-96 ТІ-97 ТІ-98
Точка отбора
Рис.2. Распределение изотопов РЬ-210 и С8-137 в ущелье Варзоба, притоках реки Сиёма.
Рис.3. ИК-спектры корней одуванчика: до- (а) и после катионообмена (б): 1 - Малый Игизак, 2 - Большой Игизак, 3 - Игизак.
На рис. 3(а) приведены ИК-спектры корней одуванчика, собранного у разных притоков реки Сиёма. В спектре образца одуванчика, собранного у притока Малый Игизак (ТІ-93) на высоте 2477 м над ур. м. с радиационным загрязнением почвы 200 Бк/кг по Сб-137 и 900 Бк/кг по РЬ-210, в рассматриваемой области спектра (крив. 1) наблюдаются полосы поглощения с умак. при 1600, 1500 и 1400 см-1, а в спектре образцов, собранных у притока Большой Игизак (ТІ-94) на высоте 2180 м над ур. м. с радиационным загрязнением почвы 120 Бк/кг по Сб-137 и 800 Бк/кг по РЬ-210 (крив.2), наблюдается только след полосы 1700 см-1. В спектре образца одуванчика, собранного у притока Игизак (ТІ-95), на высоте 2130 м над ур. м. с радиационным загрязнением почвы 25 Бк/кг по Сб-137 и 200 Бк/кг по РЬ-210 (крив.3), полоса 1700 см-1 проявляется в виде слабого выступа, а слабая по интенсивности полоса с умак. 1500 см-1 , характерная для образцов одуванчика, собранных вдоль рек Малый и Большой Игизак, отсутствует (рис. 3а).
Анализ ИК-спектров, приведенных на рис. 1 (а и б) и 3 (а и б), показывает, что характер поглощения в исследуемой области спектра специфичен для каждого образца. При радиационном фоне 200 Бк/кг по Сб-137 полоса поглощения с умак. 1700 см-1 не проявляется.
Можно предположить, что в спектрах образцов, собранных у притоков реки Сиёма, в формировании поглощения широкой полосы с умак. 1600 см-1 вносят существенный вклад карбоксильные группы, участвующие в межмолекулярной водородной связи со структурными группами одуванчика, скорее всего с гликозидами, входящими в брутто-состав его структуры. Данное предположение подтверждается результатами, полученными при катионообме-не с солями СиБ04 (рис.3б).
Как отмечалось выше, в спектрах корней одуванчика, собранного у притока Малый Игизак (рис. 3а), полоса поглощения в области частот 1800-1680 см-1 отсутствует, а при ка-тионообмене в данной области частот проявляется полоса средней интенсивности с умак. при 1720 см-1, полоса поглощения при 1600 см-1 смещается в сторону высоких частот и лежит при 1620 см-1, слабая по интенсивности полоса 1500 см-1 становится более четкой. Аналогичные изменения наблюдаются также в спектрах корней одуванчиков, собранных у берегов Большого Игизака и Игизака (см. рис. 3б, крив. 1-3). В таблице приведены положения умак. полосы С = О карбоксильных групп до и после катионообмена, а также значения энергии их межмоле-кулярного взаимодействия, определенные согласно [1,5].
Таблица
Положение умак. и энергии межмолекулярных связей для корней одуванчика
Места сбора Катионообмен Ау -у0-у Е, кДж
V, до V0, после
Вблизи дороги 1720 1720
Вдали от дороги 1700 1720 20 2.77
Малый Игизак 1600 1720 120 16.66
Большой Игизак 1700 1720 20 2.77
Игизак 1700 1720 20 2.77
На основании полученных результатов можно предположить, что катионообмен с карбоксильными группами образцов корней одуванчика протекает по схеме:
где Я - брутто-масса корней одуванчика.
Существует точка зрения, что для фитотерапии необходимо собирать лекарственные растения в наиболее экологически чистых местах и в высокогорных массивах. Такое мнение, очевидно, связано с физиологической активностью элементов структуры лекарственных растений, образующейся при воздействии окружающей среды, в частности солнечной радиации,
в результате чего происходит накопление карбоксильных .(• групп, участвующих в обменом
ных реакциях при использовании лекарственных средств.
Таким образом, установлено, что:
- полоса 1720 см-1 в спектре корней одуванчика, собранных вблизи от дороги, связана с поглощением -С=О карбонильных, а вдали от дороги - с СООН-карбоксильными группами;
- в образцах корней одуванчика, собранных на различных высотах над уровнем моря, происходит накопление карбоксильных групп, что связано с экологическими условиями мест их произрастания;
- определены энергии межмолекулярного взаимодействия карбоксильных групп по сдвигу частоты при взаимодействии с катионами СиБО4.
Физико-технический институт им. С.У.Умарова Поступило 12.12.2007г.
АН Республики Таджикистан
ЛИТЕРАТУРА
1. Шукуров Т., Хаитова З. М., Джураев Ан. А., Марупов Р. - ДАН РТ, 2007, т. 50, №4, с. 334-339.
2. Ермоленко И.Н. Спектроскопия в химии окисленных целлюлоз. Минск: Изд. АН БССР, 1959, 292 с.
3. Жбанков Р.Г. Инфракрасные спектры целлюлозы. Минск: Наука и техника, 1964, 340 с.
4. Марупов Р. Спектроскопия волокнообразующих полимеров. Душанбе: Дониш, 1977, 116 с.
5. Соколов Д.Н. - УФН, 1955, т. 57, вып.2, с. 204-276.
Т.Шукуров, А.А.Ч,ураев, З.М.Хаитова, Ан.А.Ч,ураев, Р.Марупов ХУСУСИЯТ^ОИ СПЕКТРОСКОПИИ ЦОЦУИ ДОРУВОРЙ (Taraxacum officinale Wigg.) ДАР Х,УДУДИ МИЁНАИ ИК-СПЕКТР
Дар мак;ола натичахои тадк;ик;оти хусусиятхои спектроскопии к;ок;уи доруворй дар худуди миёнаи зуддии инфрасурх, ки дар мухитхои гуногуни экологй (ш. Душанбе ва дараи Варзоб) ва дар баландихои гуногун аз сатхи бахр руидаанд, омухта шудаст. Муайян карда шудааст, ки дар намунахои аз рох дур (ш. Душанбе) чамъ намуда, хаттй 1720 см-1 ба фурубарии -С =О гурухи карбоксили нисбат дошта, дида мешавад. Нишон дода шудааст, ки дар таркиби структураи намунахои к;ок;уи аз шохахои дарьёи Сиёма, дараи Варзоб чамъ оварда, чамъшавии гурухи карбоксилй мушохида карда шуданд, ки дар алокди хидрогении байнимолекулавй вабастагй доранд.
T.Shukurov, A.A.Dzhuraev, Z.M.Chaitova. An.A.Dzhuraev, R.Marupov SPECTROSCOPIC PROPERTIES OF THE DANDELION MEDICINAL (Taraxacum officinale WigG.j IN AVERAGE IR-AREA OF THE SPECTRUM
Article represents results of spectroscopic research of properties of a dandelion in medium IR frequency zone. Samples of a dandelion are taken from various environmental conditions (in the city of Dushanbe and Varzob ravine) and various heights above sea level. It has been found, that in samples collected far from motor-ways in the city of Dushanbe have a band of 1720 sm-1, which refers to carboxyl groups of absorption -C=0. It also has established, that in structures of a dandelion samples collected in areas near inflows of the river “Siema” at Varzob ravine have carbonyl groups, which tie with each other by intermolecular hydrogen connections.
