Сетевое издание

Международный студенческий научный вестник

ISSN 2409-529X

• Авторы
• Файлы
• Литература

Бадогина А.И. 1 Матухин А.Л. 1 Кунавин А.А. 1 Третьяков С.И. 1 Кутакова Н.А. 1 Коптелова Е.Н. 1

---

1 Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

Статья в формате PDF

0 KB

1. Рязанова Т.В., Кузнецов Б.Н., Кузнецова С.А., Левданский В.А., Чупрова Н.А., Киселев Е.Г. Оптимизация процесса получения дубильного экстракта из луба березовой коры // Химия растительного сырья. – 2004. – № 3. – С. 29-33.

2. А.И. Бадогина, С.И. Третьяков, Н.А. Кутакова, Е.Н. Коптелова Луб березовой коры – источник дубильных и биологически активных веществ // Физикохимия растительных полимеров: материалы VI междунар. конф. Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова; Ин-т экол. проблем Севера УрО РАН. – Архангельск: САФУ, 2015. – С. 37-41.

3. Захарова А.И. Выделение экстрактивных веществ из луба коры березы при воздействии СВЧ-поля / А.И. Захарова, С.И. Третьяков, Н.А. Кутакова, Е.Н. Коптелова // Лесной журнал. – 2015. – № 4. – С. 148-155.

В работе [1] исследован состав спирто-щелочных экстрактов луба. В качестве экстрагента, наиболее полно извлекающего вещества фенольной природы, использовали гидроксид натрия различных концентраций (от 0,5 до 1,5 %) в водном растворе этанола. Продолжительность процесса экстракции варьировалась от 30 до 90 мин.

Целью нашей работы является анализ экстрактов луба коры березы, полученных при экстракции в СВЧ-поле.

Нами был предложен вариант СВЧ-экстракции луба [2]. Экстракты из луба березовой коры получали методом спирто-щелочной экстракции с использованием планированного эксперимента с изменением трех параметров: концентрации спирта от 10 до 30 %, расхода KOH от 10 до 20 % от массы сырья, жидкостного модуля, равного от 10 до 20 [3]. Хроматографический анализ полученных образцов проводился с использованием ВЭЖХ-системы LC-30 »Nexera» (Shimadzu, Япония), включающего два насоса LC-30AD, дегазатор, автосамплер LC-30AC, термостат колонок CTO-20A, диодноматричный детектор SPD-M30A.

Использовали аналиты: галловая кислота, гесперидин, гиперозид, лютеолин, кверцетин, рутин, кумарин, феруловая кислота, хлорогеновая кислота, кофейная кислота, ванилиновая кислота, сиреневая кислота и эпикатехин.

Разделение проводили в обращенно-фазовом режиме на колонке ZorbaxSb-Aq (Agilent, США), размер частиц 3,5 мкм, размер 150 х 3,0 мм. Объем пробы, вводимый в колонку – 5 мкл, скорость потока элюента – 0,7 мл/мин. Температура термостата 40?С. Детектирование проводилось при длине волны 280 нм. Управление хроматографом, сбор и обработка данных осуществлялись с использованием ПО LabSolutions

Для хроматографического разделения в качестве элюента использовалась вода с 0,5 % муравьиной кислотой (раствор А) с ацетонитрилом с 0,5 % муравьиной кислотой (раствор В). Для сокращения продолжительности анализа использовано градиентное элюирование по следующей программе: 0-20 мин – 5 % В, 25 – 30 мин – 20 % В, 35 мин – 40 % В. Общее время анализа составило 35 минут. Хроматограмма стандартной смеси исследуемых соединений приведена на рис. 1.

Исходя из данных, полученных с помощью хроматограммы, в представленных для исследования образцах наиболее четко выявлено содержание следующих компонентов: галловой кислоты, кумарина, феруловой кислоты и лютеолина. Содержание эпикатехина в пробах минимальное.

Анализ стандартных образцов показал, что градуировочные зависимости линейны для всех исследуемых компонентов в диапазоне концентраций 0,02-10 мг/л, при этом коэффициент корреляции составил более 0,999. По полученным результатам рассчитаны пределы обнаружения для изучаемых соединений на основе 3s критерия, а также пределы детектирования (табл 1).

Рис. 1. Хроматограмма стандартной смеси исследуемых образцов с концентрацией 10 мг/л: 1 – галловая кислота; 2 – ванилиновая кислота; 3 – кофейная кислота; 4 – хлорогеновая кислота; 5 – эпикатехин; 6 – сиреневая кислота; 7 – кумарин; 8 – феруловая кислота; 9 – рутин; 10 – гиперозид; 11 – гесперидин; 12 – кверцетин; 13 – лютеолин

Данная методика была применена к исследуемым экстрактам. Обнаружено, что в экстрактах присутствуют все определяемые соединения, их содержание представлено в табл. 1.

В наибольшем количестве экстракты содержат кумарин, меньше всего – эпикатехин. Пределы обнаружения и детектирования для эпикатехина значительно превышают значения тех же параметров для кумарина. Пример хроматограммы экстракта показан на рис. 2.

Результаты определения содержания компонентов в экстрактах представлены в таблице 2. Галловая и сиреневая кислоты в экстрактах, полученных в разных условиях, содержатся примерно в равных количествах. По содержанию компонентов в экстрактах можно построить ряд в порядке убывания: ванилиновая кислота, галловая кислота, сиреневая кислота, рутин, эпикатехин.

Таблица 1

Градуировочные зависимости площади пика (S) от концентрации c (мг/л) вида S= ac

Рис. 2. Пример хроматограммы экстракта: 1 – галловая кислота, 2 – ванилиновая кислота, 3 – сиреневая кислота, 4 – рутин

Таблица 2

Результаты содержания соединений в экстрактах

По приведенным результатам видно, что содержание эпикатехина в пробах одинаковое и не зависит от исходных условий проведения экспериментов. Количество рутина небольшое по сравнению с остальными компонентами. Чем больше расход КОН при проведении экстракции, тем меньшее количество рутина обнаружено в самих экстрактах, и наоборот. При увеличении жидкостного модуля содержание сиреневой кислоты в экстрактах уменьшается.

Выводы

1. Проанализирован химический состав спирто-щелочных экстрактов луба березовой коры, полученных методом СВЧ-экстракции. Данные образцы содержат простые фенольные вещества в количестве от 0,001 до 0,106 мг/г.

2. В стандартной смеси фенольных веществ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) выявлено наибольшее содержание следующих компонентов: галловой кислоты, кумарина, феруловой кислоты и лютеолина. Эпикатехин определяется в данных условиях с заруднениями.

3. При увеличении жидкостного модуля при экстракции количество сиреневой кислоты в экстрактах уменьшается, а при увеличении концентрации КОН падает содержание рутина. Содержание эпикатехина в образцах одинаковое и не зависит от концентрации спирта, расхода KOH и жидкостного модуля.

Работа выполнена с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» (САФУ) при финансовой поддержке Минобрнауки РФ (Уникальный идентификатор работ RFMEFI59414X0004).

Библиографическая ссылка