Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

АНАЛИЗ ЭКСТРАКТОВ ЛУБА БЕРЕЗОВОЙ КОРЫ

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
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).

ris1.tif

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

Компонент

a

R2

Предел обнаружения, мг/л

Предел детектирования, мг/л

Галловая кислота

19962,6

0,999

0,04

0,119

Ванилиновая кислота

12653,9

0,999

0,14

0,418

Кофейная кислота

26297,1

0,999

0,08

0,235

Хлорогеновая кислота

12124,4

0,999

0,27

0,823

Эпикатехин

4539,3

0,999

0,73

2,199

Сиреневая кислота

22253,9

0,999

0,13

0,396

Кумарин

34100,3

0,999

0,04

0,133

Феруловая кислота

23793,3

0,999

0,04

0,119

Рутин

6155,72

0,999

0,08

0,246

Гиперозид

8769,48

0,999

0,07

0,203

Гесперидин

11985,9

0,999

0,08

0,226

Кверцетин

10354,1

0,999

0,03

0,103

Лютеолин

15999,1

0,999

0,02

0,072

ris2.tif

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

Таблица 2

Результаты содержания соединений в экстрактах

Компонент

Содержание соединений в экстрактах, мг/г

№ 1

№ 2

№ 3

№ 5

№ 7

№ 9

№ 16

Галловая кислота

0,019

0,002

0,026

0,004

0,037

0,047

0,005

Ванилиновая кислота

0,039

0,106

0,025

0,011

0,059

0,036

0,100

Эпикатехин

0,001

0,001

0,001

0,001

0,001

Сиреневая кислота

0,026

0,016

0,001

0,001

0,001

0,001

Рутин

0,010

0,004

0,001

0,002

0,006

0,001

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

Бадогина А.И., Матухин А.Л., Кунавин А.А., Третьяков С.И., Кутакова Н.А., Коптелова Е.Н. АНАЛИЗ ЭКСТРАКТОВ ЛУБА БЕРЕЗОВОЙ КОРЫ // Международный студенческий научный вестник. – 2016. – № 3-1. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=14684 (дата обращения: 21.04.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674