Анализ экстрактов луба березовой коры

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

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

Анализ экстрактов луба березовой коры

Бадогина А.И., Матухин А.Л., Кунавин А.А.

Третьяков С.И., Кутакова Н.А., Коптелова Е.Н.

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. щелочной экстракт луб этанол

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 ВЭЖХсистемы LC-30 «Nexera» (Shimadzu, Япония), включающего два насоса LC-30AD, дегазатор, автосамплер LC-30AC, термостат колонок CTO-20A, диодноматричный детектор SPD-M30A «Работа выполнена с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» (САФУ) при финансовой поддержке Минобрнауки РФ (Уникальный идентификатор работ RFMEFI59414X0004)» .

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 рисунке 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

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 3у критерия, а также пределы детектирования (табл 1).

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

Таблица 1. Градуировочные зависимости площади пика (S) от концентрации c (мг/л) вида S= ac

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 рисунке 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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

1

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.

Список литературы

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.

Размещено на Allbest.ru