Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) У Юй

Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.)
<
Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.)
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

У Юй. Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) : Дис. ... канд. хим. наук : 05.21.03 СПб., 2006 149 с. РГБ ОД, 61:06-2/320

Содержание к диссертации

Введение

1. Литературный обзор 8

1.1. Методы анализа экстрактивных веществ (фенольных соединений) 9

1.1.1. Экстрагирование фенольных соединений 9

1.1.2. Выделение и идентификация фенольных соединений 11

1.1.3. Установление строения фенольных соединений 16

1.2. Состав соединений хвои и ветвей сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) 17

1.2.1. Фенольные соединения 17

1.2.2. Терпеноиды 29

1.3. Биосинтез фенольных соединений 36

1.3.1 .Шикиматный путь 37

1.3.2. Ацетат-малонатный путь 39

ІАФункции и биологическая активность фенольных природных соединений 41

1.5.Заключение 46

2. Методическая часть 49

2.1. Подготовка образцов для исследования 49

2.2. Характеристика исходных образцов древесной зелень и разных ее частей, наработка экстрактивных веществ и их групповой состав 49

2.3. Выделение индивидуальных соединений 51

2.4. Установление строения индивидуальных соединений 56

2.5. Химические методы анализа выделенных соединений 56

3. Обсуждение результатов эксперимента 58

3.1.Групповой состав экстрактивных веществ из хвои и обесхвоенных побегов сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.) 58

3.2. Состав фракции "слабых" кислот из обесхвоенных побегов 60

3.3 Состав фракции "слабых" кислот из хвои 103

3.4. Состав фракции "сильных" кислот из обесхвоенных побегов 115

3.5. Состав фракции "сильных" кислот из хвои 122

З.б.О химическом составе экстрактивных веществ из хвои и обесхвоенных побегов, растворимых в диэтиловом эфире, после экстракции петролейным эфиром (заключение) 124

Выводы 134

Список использованной литературы

Введение к работе

Лесные ресурсы являются перспективным источником сырья для химической переработки в связи с их естественной возобновляемостью. В настоящее время развитие химической переработки биомассы дерева идет по пути комплексного и рационального использования сырьевых ресурсов. Проблема рационального использования древесной зелени — отхода лесозаготовительной промышленности, является одной из актуальных задач лесной отрасли.

Лесной фонд России занимает первое место в мире по площади (около 675 млн га), в котором находится более 25% мировых запасов леса [21]. Среди древесных пород, значимых для промышленной переработки, сосна обыкновенная занимает одно из первых мест при заготовке древесины.

В настоящее время при переработке древесной зелени сосны используют только вещества, извлекаемые углеводородным экстрагентом. Это составляет 10-15% от массы экстрактивных веществ древесной зелени сосны. Более полярные биологически активные вещества, остающиеся при существующей технологии в сырье, не используются. Только частичное использование сырья при существующих высоких расходах на заготовку, транспортировку и подготовку древесной зелени к экстракционной переработке, увеличивает себестоимость и влияет на конкурентоспособность получаемой продукции.

Экстрактивные вещества, извлекаемые из древесной зелени сосны углеводородными экстрагентами, и получаемые продукты изучены подробно. Существующие данные по составу "полярных" соединений разрознены и недостаточны. Это обстоятельство оказывает влияние на разработку технологии более полного использования экстрактивных веществ. Ранние исследования показали, что более полярный экстракт, в том числе и фенольные компоненты, является ценнейшей кладовой уникальных природных соединений, которые обладают бактерицидным, фунгицидным или вирулицидным эффектом и антирадикальными и антиоксидантными свойствами [56, 151], и лежат в основе лекарственных средств.

Фенольные соединения относятся к наименее изученным классам экстрактивных веществ хвойных растений, не находили широкого промышленного применения и изучались фрагментарно для решения конкретных исследовательских задач. Поэтому представляется актуальным получение не только качественной, но и количественной характеристики состава фенольных соединений сосны.

Для более полного использования биологически активных веществ древесной зелени необходимо знать их химический состав. Исследование химического состава древесной зелени сосны обыкновенной позволяет не только установить хемотаксономическое разнообразие сосны обыкновенной, а также строение и пути биосинтеза отдельных соединений, но и создать научные основы для разработки технологий высокорентабельного использования растительного сырья и получения новых биологических активных продуктов.

Целью работы является изучение химического состава экстрактивных веществ, извлекаемых диэтиловым эфиром из хвои и обесхвоенных побегов сосны обыкновенной {Pinus silvestris L.\ после предварительной экстракции углеводородным экстрагентом. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• разработать схемы выделения соединений экстрактивных веществ из разных частей древесной зелени сосны обыкновенной;

• выделить и установить строение индивидуальных соединений экстракта;

• определить качественный и количественный составы соединений экстракта из разных частей древесной зелени;

В первой части диссертации представлены литературные данные по методам экстрагирования, выделения и идентификации фенольных соединений, методам установления строения фенольных соединений, химического состава и распространению фенольных соединений и терпеноидов в различных частях сосны обыкновенной {Pinus silvestris L.). Приведены некоторые данные о биосинтезе фенольных соединений в растениях, а также некоторые данные по выполняемым ими функциям в растении и биологической активности фенольных и других природных соединений.

Во второй части диссертации приведены методы анализа, которые применяли в экспериментальной работе. Путем предварительного анализа экстракта методом ТСХ и на основании литературных данных была разработана схема разделения эфирного экстракта на индивидуальные компоненты. Приведены основные характеристики приборов, используемых для извлечения и идентификации, как индивидуальных соединений, так и отдельных фракций, и условия проведения анализов. Также описаны хроматографические методы выделения соединений и химические методы получения их производных.

В главе "Обсуждение результатов экспериментальной работы" приведены результаты исследования качественного состава и количественного содержания соединений, извлекаемых диэтиловым эфиром из хвои и обесхвоенных побегов сосны обыкновенной. Определено различие в составах экстрактов из хвои и побегов. На этом основании предложены возможные направления биосинтеза фенольных соединений в хвое и обесхвоенных побегах сосны обыкновенной.

В результате проведенных исследований определено, что состав экстракта хвои и побегов включает триацилглицерины, высшие жирные спирты и кислоты, терпеноиды (монотерпеноиды, сесквитерпеноиды, дитерпеноиды и стерины), пигменты и ароматические соединения (фенольные соединения и другие). Состав фенольных соединений хвои и побегов включает алкилированные фенолы, фенолокислоты, спирты, альдегиды, кетоны, стильбены и лигнаны.

При исследовании фенольных соединений установлены качественный и количественный составы основных фенольных компонентов, растворимых в диэтиловом эфире. Состав фенольных соединений хвои и побегов несколько различается. Хвоя, в отличие от побегов, содержит коричную кислоту и продукты ее а- и р окисления, п-кумаровую кислоту, п-гидроксифенилэтанол и гваяцилэтанол. В составе экстрактивных веществ побегов идентифицированы хавикол, эвгенол, изоэвгенол, конифериловый альдегид, монометиловый эфир пиносильвина и диметоксирезвератрол, которые не определены в хвое. П-кумаровая кислота характерна для хвои сосны обыкновенной, а монометиловый эфир пиносильвина и диметоксирезвератрол характерны для побегов. Однако есть и сходство в составе соединений, изучаемых частей древесной зелени. Обращает внимание, что доминирующими компонентами экстракта как хвои, так и побегов являются 4-(4 -гидроксифенил)бутан-2-он, 4-(4 -гидроксифенил)-бутан-2-ол, феруловая кислота, дигидроконифериловый спирт и пинорезинол.

Установлено строение соединения, неизвестного ранее в природе — диметоксирезвератрола и впервые выделены из сосны обыкновенной С6-С4 фенольные соединения 4-(4 -гидроксифенил)бутан-2-он и 4-(4 -гидроксифенил) бутан-2-ол, 3-гидрокси-1-(4 -гидрокси-3 -метоксифенил)пропан-1 -он, коричная кислота, бензиловый спирт, фенилуксусная кислота, дигидроконифериловый и дигидрокумаровый спирты. Впервые из экстрактов хвои и побегов сосны обыкновенной выделен р-ситостерин-З-О-Р-О-глюкопиранозид.

На основании состава фенольных соединений, растворимых в диэтиловом эфире из хвои и побегов сосны обыкновенной, можно предположить, что в хвое сосны обыкновенной основным направлением в образовании фенольных соединений, вероятно, является шикиматный путь. В побегах найдены соединения, образование которых протекает по шикиматному и комбинированному-шикиматно-ацетатному пути.

Экстрагирование фенольных соединений

Выделение групп фенольных соединений, и особенно их индивидуализация, является довольно трудоемким процессом, который значительно усложняется, когда компоненты содержатся в очень малом количестве или при химическом обследовании большого числа растительных объектов.

Существуют две схемы выделения отдельных групп фенольных соединений:

1 .Последовательная экстракция растительного сырья растворителями с возрастающей полярностью, например используют последовательную экстракцию сырья вначале петролейным эфиром, затем диэтиловым эфиром, этилацетатом и спиртом [146-147].

2.Предварительная экстракция растительного сырья полярным экстрагентом (этанол, пропанол, метанол или ацетон), с последующим фракционированием растворителями с возрастающей полярностью (петролейный эфир, этилацетат, бутанол; диэтиловый эфир, этилацетат, вода; диэтиловый эфир, бутанол; хлороформ, диэтиловый эфир, этилацетат, бутанол; гексан, хлороформ, этилацетат) [9, 25, 26, 30, 46, 146].

Полученные экстракты фенольных соединений далее фракционирую! различными способами: —осаждение фенольных соединений химическими реактивами (чаще всего солями свинца), после разрушения свинцовых осадков раствором сероводорода их можно получить в кристаллическом виде [4]; —последовательная экстракция из соединений в несмешивающемся с водой растворителе разбавленными водными растворами NaHCCb, Ыа2СОз, NaOH, подкисление водного раствора и экстракция фенольных соединений из водного раствора органическим растворителем. В этом случае фенольные соединения разделяются на основе кислотности их функциональных групп. Используют 5-10%-ный водный раствор NaHCCb- В этом случае фенолокислоты переходят в водный раствор в виде солей, а остальные соединения остаются в органическом растворителе.

Суммарные фракции фенольных соединений из растений разделяют на индивидуальные компоненты методом хроматографии. Хроматографические методы широко используются для изучения фенольных соединений, как для качественного, так и для количественного их определения. Выделение индивидуальных фенольных соединений проводится либо распределительным, либо адсорбционным методом хроматографии. Для хроматографирования фенольных соединений, в качестве сорбента используют силикагель или полиамид. Используемый сорбент имеет сродство с определенным типом растворителя. Элюентом могут служить как чистые растворители, так и смеси, состоящие из двух или трех компонентов. Выбор элюента зависит от типа сорбента и, главным образом, от разделяемой смеси компонентов. При разделении флавоноидов на полиамиде для увеличения кислотности элюента добавляют минеральные кислоты (HCI, концентрация до 1% в элюенте) или 2%-ую уксусную кислоту [92, 94].

Полиамидный сорбент имеет широкое применение в разделении фенольных соединений, в частности, флавоноидов [31]. Полиамид имеет большую емкость и образует водородные связи с фенольными группами благодаря наличию амидных групп. Элюирование соединений, сорбированных полиамидом, зависит от способности растворителя разрывать образовавшиеся водородные связи между фенольными компонентами и сорбентом [102]. Колонки с полиамидом промывают сначала водой, а затем спиртом.

Силикагель является наиболее применяемым сорбентом при разделении почти всех растительных экстрактов, в том числе и фенольных соединений. Н.А. Тюкавкина с сотрудниками [31, 42, 67, 91] при изучении фенольных соединений из хвойных древесных пород на силикагеле импрегированном 2%-ным метабисульфитом натрия выделяли ряд фенольных соединений: п-гидроксиацетофенон, ванилофенон, изованилофенон и др. В качестве элюента ими была использована смесь хлороформа с возрастающей до 10% добавкой метанола.

ТСХ является наиболее используемым хроматографическим методом из-за его простоты и быстроты. Существует аналитическая и препаративная тонкослойная хроматография. Для контроля за составом исходного экстракта, выходом индивидуальных соединений при колоночной хроматографии и идентификации состава смеси с использованием эталонных соединений применяется аналитическая ТСХ. Препаративную ТСХ применяют чаще всего для доочистки индивидуальных соединений или разделения небольших фракций. При анализе фенольных соединений методом ТСХ пластинку проявляют различными реагентами (диазотированной сульфаниловой кислотой, хлоридом железа и др.), дающими различную окраску отдельных соединений [92, 93,103].

Состав соединений хвои и ветвей сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.)

Фенольные соединения широко распространены в растительном мире и встречаются во всех органах растений (корни, кора, древесина и листья). Широте распространения фенольных соединений в растительном мире соответствует разнообразие их химической структуры. Они встречаются в растениях в виде мономеров, олигомеров, полимеров и представлены простыми фенолами, гидроксикоричными и гидроксибензойными спиртами, альдегидами и кислотами, флавоноидами, стильбенами, лигнанами, их производными, дубильными веществами и лигнином [4]. Эти вещества находятся в растениях в свободной и в связанной форме в виде О-гликозидов и сложных эфиров. Фенолокислоты и их производные.

Фенолокислоты могут быть разделены на три подгруппы: Сб-Сі (оКСИбеНЗОЙНЫе КИСЛОТЫ), Сб-Сг (прОИЗВОДНЫе беНЗИЛуКСуСНОЙ КИСЛОТЫ) И С(г С3 (производные коричной кислоты). Они встречаются в растениях как в связанной форме, в виде гликозидов, сложных эфиров, так и в свободном виде [5]. Для хвойных растений характерным является 4- и 3,4-замещение ароматического ядра окси- и метокси- группами [31]. .R=COOH; R,=R2=R4=H; R3=OH 2.R=COOH; R,=H; R2=R4=OCH3; R3=OH 3.R=COOH; R,=R4=H;R2=OCH3; R3=OH 4.R=COOH; R,=H; R2=R3=R4=OH 5.R=CHO; R,=R,=H; R2=OCH3; R3=OH 6.R=COOH; R,=R4=H; R2=R,=OH 7.R=COOH; R,=R4=OH; R2=R3=H 8.R=COOH; R,=R4=H; R2=R3=OCH3 9.R=COOH; R,=R2=R4=H; R3=O-p-D-nmoK0iuipaH03a 10. R=COOH; R!=R4=H; R2=OCH3; R3=0-p-D-niK)KonHpaH03a

Фенолкарбоновые кислоты и их производные составляют 0,05-0,07 % от массы сухой хвои сосны обыкновенной {Pinus silvestris L.). Количественно преобладают кислоты в гликозидированной форме. Образование гликозидов может явиться способом накопления фенолов в растении в форме, в которой они не мешают другим, более важным клеточным молекулам. Наличие кислот гидроксибензойного типа, в особенности п-гидроксибензойной кислоты (1), характерно для всего семейства Ріпасеае. В хвое сосны обыкновенной найдены п-гидроксибензойная (1), сиреневая (2), ванилиновая (3), галловая (4), ванилин (5), протокатеховая (6), гентизиновая (7), вератровая (8) кислоты и 0-глюкопиранозиды п-гидроксибензойной (9), ванилиновой (10), протокатеховой кислот [37,40, 50, 66].

Из побегов сосны обыкновенной выделены п-гидроксибензойная (1), сиреневая (2), галловая (4) и протокатеховая (6) кислоты [36].

В коре сосны обыкновенной обнаружены п-гидроксибензойная (1), ванилиновая (3), протокатеховая (6) кислоты и ванилиновый альдегид (5) [26, 29-31]. Основной кислотой в коре является протокатеховая кислота (6) [26]. В лубе идентифицированы п-гидроксибензойная (1), ванилиновая (3), протокатеховая (6) и их Р-глюкозиды: P-D-глюкопиранозид п-гидроксибензойной (9) и ванилиновой кислот (10) [8, 24, 30-31, 82]. В корке обнаружены п-гидроксибензойная (1), ванилиновая (3) и протокатеховая (6) кислоты [9, 30-31]. Фенолкарбоновые кислоты растворимы в диэтиловом эфире и присутствуют в коре в свободной и связанной формах. В корке эти кислоты присутствуют в виде сложных эфиров с н- алифатическими спиртами С16--С26, преобладающими из которых являются бегеновый и лигноцериновый спирты [31]. Эти фенолкарбоновые кислоты: п-гидроксибензойная (1), ванилиновая (3) и протокатеховая (6) также найдены в ритидоме [9, 31]. Необычное Се—С\- соединение с замещением в 3- и СН2ОН 5- положение бензольного ядра — З-гидрокси-5-метокси- г ї бензиновый спирт (11) было выделено из ядровой сн O NDH древесины сосны обыкновенной [7,34]. 11

Четыре гидроксикоричные кислоты широко распространены в растительном царстве: п-кумаровая (12), кофейная (13), феруловая (14), синаповая (15). Они служат биогенетическими предшественниками подавляющего большинства других фенольных соединений, в том числе лигнина.

В растениях гидроксикоричные кислоты обычно присутствуют в виде транс- изомеров. Влияние солнечного света создает равновесие между транс- и цис-формами [5].

В коре сосны обыкновенной найдены п-кумаровая (12), кофейная (13), феруловая (14) кислоты, конифериловый (17) альдегид и изоэвгенол (16) [26, 29-31]. Из коры сосны обыкновенной Т. Норин [33] выделил эфиры феруловой кислоты, спиртовой составляющей которых являются алканолы Сі8-Сг4- В лубе были обнаружены кофейная (13), п-кумаровая (12), феруловая (14) кислоты и их р-глюкопиранозиды: P-D-глюкопиранозиды транс-п-кумаровой (19), транс-феруловой кислот (20) и дигидрокониферилового спирта (28) [8, 24, 30-31, 82]. В корке обнаружены п-кумаровая (12), кофейная (13), феруловая (14) кислоты [30] и сложные эфиры фенолокислот с высшими алифатическими спиртами [9, 31].

Характеристика исходных образцов древесной зелень и разных ее частей, наработка экстрактивных веществ и их групповой состав

Влажность исходных образцов хвои и побегов определяли стандартным методом высушивания [144].

Для определения содержания экстрактивных веществ, извлекаемых растворителями различной полярности, экстракции образцов сырья проводили в аппаратах Сокслета емкостью 1000 мл. Время экстракции 8 часов с момента закипания растворителя. В более ранних исследованиях кафедры было определено, что экстракция в аппарате Сокслета органическим растворителем в течение 8 часов позволяет извлечь 95-98% веществ, растворимых в данном экстрагенте.

Наработку экстрактивных веществ раздельно из хвои и ветвей проводили последовательно петролейным эфиром (с пределами кипения 40-70С), диэтиловым эфиром и этилацетатом (см. рис.2.1). От растворов веществ, перешедщих в органические растворители, отгоняли соответствующие растворители и определяли содержание отдельных групп экстрактивных веществ, растворимых в различных по полярности экстрагентах.

Для дальнейших исследований использовали вещества, растворимые в диэтиловом эфире. Экстрактивные вещества, растворимые в диэтиловом эфире разделили на три группы соединений, которые условно назвали: фракция "сильных" кислот, фракция "слабых" кислот и фракция нейтральных веществ (см. рис. 2.1). Для разделения на названные фракции, часть веществ по 5 гр., извлеченных диэтиловым эфиром, растворяли в 250 мл диэтилового эфира. Эфирный раствор промывали 1%-ным водным раствором бикарбоната натрия (2-4 раза х 250 мл). Контроль за ходом экстракции осуществляли методом ТСХ. Вещества, перешедшие в водно-бикарбонатный раствор, условно названные "сильными" кислотами, объединяли и подкисляли 10%-ным водным раствором серной кислоты до pbfel-З. Выделенные "сильные" кислоты экстрагировали диэтиловым эфиром. Эфирный раствор сушили безводным сернокислым натрием, растворитель отгоняли, остаток взвешивали.

Вещества, не извлеченные из эфирного раствора водным раствором бикарбоната, обрабатывали 3%-ным водным раствором едкого натра (2-3 раза х 250 мл). Контроль за ходом экстракции осуществляли методом ТСХ. Водно-щелочные вытяжки объединяли и подкисляли 10%-ным водным раствором серной кислоты. Условно названные, выделенные "слабые" кислоты экстрагировали диэтиловым эфиром. Эфирный раствор сушили безводным сернокислым натрием, эфир отгоняли, остаток взвешивали.

Во всех случаях, после подкисления щелочного раствора и повторного перевода группы фенольных соединений в диэтиловый эфир, водный слой имел зелено-коричневое окрашивание и в нем выпадали воска зелено-коричневого цвета. Их отделяли, сушили и взвешивали.

Вещества, не реагирующие с водными растворами бикарбоната и едкого натра, представляют собой нейтральные соединения. Эфирный раствор нейтральных веществ сушили сернокислым натрием, растворитель отгоняли, взвешивали.

Выделенные "сильные" и "слабые" кислоты разделяли на фракции методом колоночной хроматографии на силикагеле марки L (40-100) (фирма "Chemapol", Чехия) в системе петролейный эфир: диэтиловый эфир с добавкой последнего от 35 до 85%. После этого вещества из колонки элюировали смесью хлороформ : этанол с добавкой последнего от 4 доЮО % (рис.2.2 и 2.3).

Полученные фракции далее разделяли на индивидуальные соединения методом колоночной хроматографии на силикагеле. В отдельных случаях отчистку соединения методом колоночной хроматографии или препаративной ТСХ проводили по несколько раз. Для некоторых полярных фракций хроматография на силикагеле не давала положительных результатов. В этих случаях проводили ацетилирование фракции, а затем ее разделяли на силикагеле.

Для выделения индивидуальных соединений в качестве сорбентов для колоночной хроматографии использовали силикагели марки L с размером зерен 100-200 меш (г. Воскресенск), марки L (40-100) (фирма "Chemapol", Чехия) или марки L (60-100) (Китай).

Подбор элюентов осуществляли методом ТСХ (пластинки "Silufol" фирмы "Kavalier", Чехия). Проверили целый ряд растворителей: петролейный эфир, диэтиловый эфир, хлороформ, этилацетат, ацетон, этанол и их смеси в различных соотношениях. Все используемые растворители предварительно, очищали по известным методикам или перегоняли.

Контроль за ходом разделения веществ методом колоночной или препаративной тонкослойной хроматографии осуществляли методом аналитической ТСХ. Обнаружение фенольных соединений проводили путем просмотра ТСХ-пластинки в УФ-свете (отмечали карандашом флюоресцирующие пятна). Для дальнейшей идентификации использовали специфические проявляющие реактивы. Хроматограммы проявляли в кювете с Ь, опрыскиванием 10%-ным спиртовым раствором H2S04 с последующим

Состав фракции "слабых" кислот из обесхвоенных побегов

Хвоя и побеги отличаются по содержанию экстрактивных веществ, извлекаемых различающимися по полярности экстрагентами. Хвоя содержит больше полярных компонентов, экстрагируемых диэтиловым эфиром и этилацетатом, чем побеги. В последних более высокое содержание, чем в хвое, неполярных соединений. Хвоя и побеги сосны обыкновенной содержат больше веществ, экстрагируемых петролейным эфиром, чем веществ, извлекаемых диэтиловым эфиром или этилацетатом. Последним растворителем экстрагируется веществ больше, чем диэтиловым эфиром. В хвое доля веществ, растворимых в петролейном эфире, диэтиловом эфире и этилацетате находится в соотношении примерно 3:1:2 соответственно. В побегах это соотношение 7:2:3. В настоящее время при переработке древесной зелени сосны используют только вещества, извлекаемые углеводородным экстрагентом. Содержание этой части экстрактивных веществ и более полярных соединений (вещества, экстрагируемые диэтиловым эфиром и этилацетатом) в хвое и побегах примерно одинаково. Но последние, в цехах лесобиохимии, не используются при существующей технологии и остаются в древесной зелени.

Известно, что вещества, экстрагируемые диэтиловым эфиром из древесной зелени, после экстракции петролейным эфиром, содержат полярные, с несколькими функциональными группами, терпеноиды и фенольные соединения со свободными или метоксилированными гидроксилами. Эта группа соединений обладает сильным бактерицидным, фунгицидным или вирулицидным эффектом [56]. Соединения, извлекаемые из разных частей древесной зелени этилацетатом, состоят из гликозидированных фенольных соединений [56] и обладают антиоксидантной, РР-витаминной активностью и служат "ловушками" свободных радикалов [85]. Последние достижения в области медицины показывают, что первичное звено возникновения ряда заболеваний, в том числе онкологических, связано с потерей или снижением эффективности антиоксидантных систем клеток организма животных и человека под воздействием вирусов и других микроорганизмов [20].

Полярная часть экстрактивных веществ, содержащая биологически активные вещества, остается в сырье и не используется. Существующие высокие расходы на заготовку, транспортировку и подготовку древесной зелени к экстракционной переработке и при этом только частичное использование сырья увеличивают себестоимость и влияют на конкурентоспособность получаемой продукции.

Вещества, растворимые в диэтиловом эфире из хвои и обесхвоенных побегов, разделили (рис. 2.1.) на "сильные" кислоты, "слабые" кислоты и нейтральные вещества. При разделении экстрактов выпадали воска, которые составили четвертую часть от веществ, растворимых в диэтиловом эфире.

Из данных табл. 3.2 следует, что вещества, растворимые в диэтиловом эфире из хвои, содержат больше нейтральных веществ и восков, чем из обесхвоенных побегов. Нейтральные соединения, как показал предварительный анализ методом ТСХ с известными группами веществ и индивидуальными соединениями, в основном, состоят из жиров, воскообразных соединений (высшие жирные спирты, три- и диацилглицерины) и терпеноидов, изучение которых не входило в задачи наших исследований. Высокое содержание восков и воскообразных соединений, определенное в экстракте из хвои предсказуемо, так как они надежно защищают хвою от излишней потери воды испарением и патогенных микроорганизмов. Обесхвоенные побеги содержат больше "сильных" кислот. Содержание "слабых" кислот в экстрактах хвои и обесхвоенных побегов примерно одинаково.

Фракцию "слабых" кислот разделили методом колоночной хроматографии. Предварительно провели подбор систем элюентов с помощью аналитической ТСХ. При предварительном анализе методом ТСХ фракций "сильных" и "слабых" кислот было определено, что в экстракт, извлекаемый диэтиловым эфиром, перешло значительное количество веществ, растворимых в петролейном эфире. Вероятно, в условиях экстракции (аппарат Сокслета), большая часть экстрактивных веществ, растворимых в петролейном эфире, переходит в растворитель. Но часть веществ, заключенных в неразрушенных клетках, скорее всего не извлекается неполярным растворителем. Экстракция остатка сырья, после экстракции петролейным эфиром, диэтиловым эфиром, позволяет, вероятно, извлечь и эти экстрактивные вещества. Поэтому, чтобы отделить эту группу соединений, от более полярных соединений решили начинать элюирование колонки смесью петролейного эфира с добавкой 35% диэтилового эфира.

Похожие диссертации на Фенольные соединения кроны дерева сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.)