Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕКОТОРЫХ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ КИСЛОТ В ХВОЕ ПИХТЫ СИБИРСКОЙ (ÁBIESSIBÍRICA) МЕТОДОМ ГХ-МС

Авторы:
Город:
Томск
ВУЗ:
Дата:
08 марта 2016г.

Изучению химического состава различных частей хвойных растений посвящено множество работ. В большинстве из них приводится информация по обнаружению терпенов [1,8,10,11,13,16]. Меньше работ посвящено изучению кислотных фракций экстрактов хвойных пород, которые содержат кофейную, феруловую [7] и другие непредельные кислоты [3], обладающие различными биологически активными свойствами при низкой токсичности. В большинстве работ, посвящѐнных изучению кислотной фракции хвойных экстрактов исследовались экстракты, полученные с использованием органических растворителей – гексана [3,10], смесью хлороформ :изопропанол (1 : 2 по объѐму) [4]. Но в силу относительно низкой полярности этих экстрагентов, полученные данные не могут дать достаточной информации о водорастворимых компонентах хвои. В работе [6] проводился анализ летучих соединений хвои, которые были извлечены микрогидродистилляцией с одновременной непрерывной экстракцией дистиллята гексаном. Гораздо реже можно встретить работы, в которых приводятся данные по анализу углекислотного экстракта хвои. В работе [9] представлены данные о составе углекислотного экстракта хвои Ábiessibírica, полученные с помощью ИК-спектроскопии. Однако информации о количественном составе экстракта методом ИК-спектроскопии получить нельзя, поскольку каждая фракция представляет собой сложную смесь компонентов. Поэтому наиболее подходящим методом для исследования хвойных экстрактов остаѐтся газовая хроматография с масс-спектрометрическим детектированием. Ранее этим методом проводилось определение состава углекислотного экстракта для древесной зелени кедра сибирского [12], древесной зелени и коры пихты сибирской [17] и пихтового масла [14,15], а также экстрактов, полученных с использованием органических экстрагентов. В работе [15] была показана высокая эффективность углекислотной экстракции по сравнению с другими способами получения липофильных субстратов. Наиболее подробной работой, посвящѐнной изучению кислотной фракции, является исследование компонентного состава хвойного воска ели европейской (Piceaabies) [5].

Таким образом, целями предлагаемой работы являются не проводившееся ранее количественное определение некоторых биологически активных кислот в хвое Ábiessibírica, и сравнение экстрагирующей способности экстрагентов, различающихся между собой по полярности, в т.ч. с СО2-экстракцией.

Экспериментальная часть

Во всех работах, указанных выше, в которых проводился процесс экстракции, была использована одностадийная экстракция одним экстрагентом или их смесью. Такая экстракция, безусловно, является более селективной, но не позволяет с достаточной точностью рассчитать количественное содержание тех или иных компонентов из-за неполной экстракции. Поэтому в данной работе нами была использована последовательная экстракция измельчѐнной высушенной пихтовой хвои четырьмя экстрагентами в порядке увеличения их полярности. Кроме того был изучен состав СО2-экстракта пихты сибирской, предоставленного компанией «Sibex». Каждая фракция была проанализирована методом ГХ-МС.

Экспериментально были подобраны следующие условия извлечения компонентов хвои: к 1 г измельчѐнной и высушенной лапки пихты вида Ábiessibírica, собранной в апреле 2014 года в Томской области, добавляли 8 мл гексана. Экстракцию проводили в течение суток при комнатной температуре. Полученный экстракт переносили в виалу и упаривали досуха. Оставшееся сырьѐ высушивали от экстрагента и добавляли 8 мл хлористого метилена, после чего повторяли перечисленные выше операции и экстрагировали в той же последовательности этанолом и водой.

Поскольку многие экстрагируемые компоненты в чистом виде являются нелетучими соединениями, каждую из четырѐх полученных фракций подвергали дериватизации путѐм силилирования. Для этого к экстракту, из которого был удалѐн экстрагент, добавляли 0,8 мл ацетонитрила и 0,2 мл гексаметилдисилазана (HMDS). Реакционную смесь выдерживали при 80°С в течение 1 часа, после чего анализировали на газовом хроматографе Agilent 7890А с масс-спектрометрическим детектором Agilent 5975C и капиллярной колонкой HP-5MS (длина 30 м, диаметр 0,25 мм, толщина нанесѐнного слоя сорбента 0,25 мкм) при следующих условиях: изотерма при 70 °С 2 минуты, нагрев со скоростью 10°С/мин до 315°С, изотерма при 315°С 7 минут. Объѐм ввода – 1 мкл, деление потока 100:1. Хроматограммы записаны при сканировании общего ионного тока.

Результаты и их обсуждение

В общей сложности в четырѐх фракциях обнаружены около 300 компонентов, относящихся к классам спиртов (в т.ч. фенолов), сахаров, гликозидов, терпенов, карбоксильных соединений, карбоновых кислот и их эфиров.Хроматограмма спиртовой фракции по общему ионному току приведена на Рисунок 1.



Для количественного определения из обнаруженных компонентов были выбраны пять, относящихся к классу карбоновых кислот, но в то же время различающихся по липофильности– бензойная, янтарная, п- гидроксибензойная, п-кумаровая и абиетиновая кислоты. Расчѐт проводился по методу градуировки. Хроматограмма стандартного раствора пяти ТМС-производных кислот приведена на Рисунке 2.Содержание кислот в каждой фракции и их суммарное количество в хвое пихты сибирской, а также в СО2-экстракте приведено в Табл.1.


Содержание кислот в различных фракциях и их суммарное содержание в хвое


 1 В пересчѐте на массу сухой хвои

Таблица 1




 

Название кислоты

 

 

Молекулярная масса HMDS- производного

Распределение компонентов по фракциям, % масс1.

 

Содержан ие в СО2-

экстракте,

% масс.

 

Гексан

 

 

Дихлор- метан

 

Этанол

 

Вода

 

Общее


Бензойная

194,30

Не обнаружено

Не обнаружено

0,004

0,002

0,006

0,080

Янтарная

262,45

Не обнаружено

Не обнаружено

0,005

Не обнаруже но

0,005

0,043

п- Гидроксибензо йная

282,48

Не обнаружено

Не обнаружено

0,003

0,002

0,005

Не обнаруже но

п-Кумаровая

308,52

Не обнаружено

Не обнаружено

0,004

Не обнаруже но

0,004

Не обнаруже но

Абиетиновая

346,58

0,135

0,052

0,016

0,003

0,206

12,195

 

Таким образом, в данной работе впервые определено содержание пяти важных биологически активных кислот в хвое пихты сибирской методом последовательной экстракции и СО2-экстракции с последующим анализом на ГХ-МС и подтверждено, что СО2-экстракция является более селективным способом извлечения (в 5 раз более селективна к абиетиновой кислоте по сравнению с последовательной экстракцией). Однако стоит отметить, что для максимально полного изучения качественного состава хвои необходимо использовать совокупность методов экстракции или многократную экстракцию этанолом, являющегося универсальным экстрагентом.

 

Работа выполнена при финансовой поддержке ГЗ «Наука», проект 3.1333.2014.

 

 

Список литературы

1.     Shun-ichi Wada, Akira Iida, Reiko Tanaka - Triterpenoid Constituents Isolated from the Bark of Abiessachalinensis. // J. Nat.Prod. 2002, №65

2.     Белый В.А., Чукичева И.Ю. – Исследование кислотно-основных свойств эмульсионного экстракта хвои пихты методом рК-спектроскопии. //Электронный научный журнал «Исследовано в России», 2011

3.     Бутылкина А.И., Левданский В.А.– Хромато-масс-спектрометрическое изучение химического состава гексанового экстракта коры кедра. // Журнал Сибирского федерального университета, Химия, 2008, №1

4.     Быстрякова С.А., Рубчевская Л.П. – Состав фосфолипидов хвои сосны сибирской. // Журнал Сибирского федерального университета, Химия, 2008, №1

5.     Дейнеко И.П., Пранович А.В.– Изучение химического состава хвойного воска.// Химия растительного сырья, 2005, №1

6.     Домрачев Д.В., Карпова Е.В. – Сравнительный анализ летучих веществ хвои пятихвойных сосен северной и восточной Евразии. // Химия растительного сырья, 2011, №4.

7.     Дьяков А.А., Перфилова В.Н., Тюренков И.Н. – Противоаритмическое действие феруловой кислоты. // Вестник аритмологии, 2005, №39

8.     Ефремов А.А., Струкова Е.Г., Нарчуганов А.Н. – Компонентный состав эфирного масла лапки хвойных Сибирского региона по данным хромато-масс-спектрометрии. // Журнал Сибирского федерального университета, Химия, 2009, №2

9.     Корякова О.В., Саттарова В.В. – ИК-спектроскопическое определение содержания растительного масла в углекислотном экстракте хвои пихты сибирской. // Аналитика и контроль, 2002, т.6, №1

10. Левданский В.А., Бутылкина А.И.– Экстрактивная переработка коры ели сибирской в ценные химические продукты. // Химия растительного сырья, 2011, №1

11. Нарчуганов А.Н., Ефремов А.А. – Количественное определение двух групп терпеновых соединений методом хромато-масс-спектрометрии. //Химия растительного сырья, 2013, №1

12. Осмоловская Н.А., Паршикова В.Н., Степень Р.А. – Состав и некоторые потребительские свойства сырья, готовых продуктов и отходов переработки древесной зелени кедра сибирского. // Химия растительного сырья, 2001, №4.

13. Ралдугин В.А. – Тритерпеноиды пихты и высокоэффективный регулятор роста растений на их основе.//Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева, 2004, т. XLVIII, №3

14. Сидельников В.Н., Патрушев Ю.В. – Сравнительный анализ состава пихтового масла, полученного водно- паровой дистилляцией и эфиромасличной фракции СО2-экстракта лапки пихты сибирской. // Химия растительного сырья, 2003, №1.

15. Сизова Н.В. – Сравнение антиоксидантной активности пихтового масла и СО2-экстракта пихты, подсолнечного масла и СО2-экстракта семян подсолнечника.//Химия растительного сырья, 2004, №3

16. Скаковский Е.Д., Тычинская Л.Ю. - ЯМР-анализ состава эфирных масел хвои ели обыкновенной в зависимости от атмосферного загрязнения районов Минска.// Химия растительного сырья, 2013, №3

17. Ушанова В.М., Степень Р.А., Репях С.М. – Переработка древесных отходов хвойных деревьев. // Химия растительного сырья, 1998, №2