Топинамбур гүлінің құрамынның химиялық құрамын зерттеу нәтижесінде алынған мәліметтерді талдау

С. Я. Райк ұсынған көлемдік әдіс бойынша пектинді заттарды анықтау

Әдістің принципі: суда еритін пектинді заттарды сумен, ал ерімейтіндерді тұз қышқылымен және лимон қышқылының аммоний тұзымен бөліп алады. Шайырланғаннан кейін пектинді заттар мыстың комплексі түрінде түзіледі. Пектинді заттардың мөлшерін комплекс түрінде байланысқан Сn-тың санымен анықтайды. Мыстың мөлшері көлемдік әдіспен анықталады [43].

Жұмыс барысы: 10–15 г өсімдік шикізатын келіде ұнтақтайды. Кері салқындатқышпен жалғанған конусты колбаға салып, үстіне 50 мл ыстық C2H5OH (спирттің концентрациясы 80 - 82%  болу керек) құяды. Қанттарды бөлу үшін колбаны қайнап тұрған су моншасында 20 – 30 минут қыздырады. Спиртті ерітіндіні колбадан ақырындап сүзгі қағазға құяды да сүзеді, ал колбадағы қалдыққа қайтадан 80% спирт құйып, су моншасында 20 – 30 минут қыздырады. Мұндай экстракцияны қанттарды толық бөлгенге дейін 3 – 4 рет қайталайды.

Содан соң сүзгіні қалдығымен спирті толық жойылғанша термостатта 50°С–та кептіреді. Сүзгіні қалдығымен қайтадан конус тәрізді колбаға салады. Еритін пектинді заттарды экстракциялау үшін колбаға 50 мл су құяды, 45°С–қа дейін қыздырылған, және сол температурада суда еритін пектинді 1 сағат ішінде бөліп алады. Экстракцияланғаннан кейін колбадағы затты 200 мл өлшеуіш колбаға сүзеді де, қалдықты бірнеше рет жылы сумен шаяды. Колбадағы ерітіндіні деңгейіне дейін сумен жеткізеді.

Суда ерімейтін пектинді заттарды бөлу үшін  қалдықты сүзгі қағазымен экстракциялық колбаға салып, оған 50 мл 0,3Н HCl ерітіндісін құяды да, кері салқындатқышпен жалғап, қайнап тұрған су моншасында 30 минут қыздырады. Содан кейін экстрактыны 200-250 мл өлшеуіш колбаға сүзіп, колба мен сүзгідегі тұнбаны ыстық судың азғана мөлшерімен шаяды. Экстракциялау үшін сүзгіні қалдықпен бірге колбаға қайтадан салып, үстіне 50 мл 1% лимон қышқылының аммоний ерітіндісін құяды да, 30 минут су моншасында қыздырады. Экстракциялық колбадағы ерітіндіні бастапқы (HCl экстракцияланған сүзінді құйылған) өлшеуіш колбаға сүзеді. Тұнбаны ыстық сумен жуып, салқындағаннан кейін колбаны деңгейіне дейін сумен толтырады. Екі экстрактіден 50 мл болатын екі сынама алып көлемі 250 мл болатын конус тәрізді колбаға құяды.

Содан соң суда еритін пектинді заттардың сабындануын жүргізеді. Суда еритін пектинді заттарды сабындандыру үшін өлшеуіш колбадан 50 мл ерітінді алып, 200-250 мл–к конусты колбаға құяды да, оған 50 мл 0,1 н NaOH ерітіндісін қосады.

Суда ерімейтін пектинді заттарды сабындандыру үшін тағыда қосымша HCl нейталдауға кететін сілтінің мөлшерін қосады (бөлек анықтап алу қажет). Пектинді заттардың сабындану ұзақтығы 3–4 сағаттан кем болмайды. Толық сабындану (ұзақтығы) үшін колбаны бір түнге қалдырған дұрыс.

Сабындану аяқталғаннан кейін колбаларға 50 мл–ден 1 н CH3COOH ерітіндісін құяды, бірнеше минуттан кейін 50 мл 5% мыс купоросының ерітіндісін құяды. Пектинді заттардың тұнбаға түсуі жүреді. 30–40 минуттан кейін ерітіндіні сүзеді де, қалдықты CuSO4-тің артық мөлшері толық жойылғанша ыстық сумен шаяды.

Кейін тұнбаны сүзгі қағазымен титрлейтін колбаға салады да, 30–40 мл ыстық су және тұнбаны еріту үшін бірнеше тамшы аммиак тамызады.

Колбаны тұнба толық ерігенше шайқап, араластырады. Колбадағы ерітінді мыс аммиакатының комплексті қосылысы түзілу салдарынан көкшіл түске боялады. Содан кейін колбаға 8-10 мл 2 н H2SO4 ерітіндісін құяды да, калий йодидінен 5 г қосып, үстіне жаңа дайындалған 1%-ті крахмал ерітіндісінен бірнеше тамшы құяды. Микробюреткадан 0,01 н гипосульфит ерітіндісімен титрлейді. Реакцияны әлсіз қышқылдық ортада жүргізу қажет, себебі жоғары қышқылдылық кезінде иод иондары ауадағы оттекпен тотығып кетеді. Бірақ, қышқылдылық өте төмен болса 2Cu + 4I → 2CuI + I2  реакциясы баяу жүріп титрлеудің соңғы нүктесі әлсіз иодкрахмалды түс болады. Титрлеу аяқталған соң иодкрахмалды түстің болуы иодтың бөлінгенін білдіреді.

Нәтижесін есептеу:

Мыстың мөлшерін анықтау формуласы:

               Сu = %                                                   (9)

мұндағы, V – титрлеуге жұмсалған 0,01 н Na2S2O3 көлемі, мл;

К – 0,01 н Na2S2O3 титрінің түзету коэффициенті,

Т - 0,01 н Na2S2O3-нің мыс бойынша алынған титрі (0,0006357);

Н – титрлеуге алынған ерітіндінің көлеміндегі шикізаттың салмағы, г;

Кальций пектатының прoценттік мөлшері Cu – 6,5% -ке тең [44].

Илегіш заттарды анықтау

Илегіш заттар немесе таниндер молекулалық массасы орташа яғни 1000-5000 дейін немесе кей кездері 20000-ға дейін болатын аморфты қосылыстар. Суда ерігенде коллоидты ерітінділер түзіледі. Таниндік органикалық ерітінділерде ацетонды этил спиртінің қоспасында, этил эфирінде ериді. Ал этил ацетаты, пиридинде нашар ериді және хлороформ, петролеин эфирінде, бензолда ерімейді. Илегіш заттардың көбі оптикалық  активті ауада тез тотығады және түрлі түске немесе қара түске боялады. Катехин түссіз кристалл заттар. Суда және органикалық еріткіштерде,спиртте,ацетонда т.б. жақсы ериді.  Бұларды қыздырғанда және күн сәулесінде оңай тотығады. Ал сілтілік ортада, ферменттер қатысында (полиоксифенолоксидоза, пероксидоза) тотығу тез жүреді. Өсімдіктерде катехин изомер түрінде +катехин, -эпикатехин түрінде болады. Ультракүлгін спектрінде катехиннің жұтылу ауданы 270-280 нм тең.

Өсімдіктің құрамындағы илегіш заттарды сапалық анықтау үшін 2,5г шикізатқа 100 мл дистилденген су құяды да, 1 сағат тыныштыққа қойылады.Сүзеді. 20 мл аликвот алып үстіне бірнеше тамшы 3% темір аммонийлі квацтарын (ЖАК) тамызады. Шикізаттың құрамында конденсирленген илегіш заттардың бар екенін қара-жасыл түсті тұнбаның түзілуінен байқауға болады.

Жұмыстың барысы: 3 г дәл өлшенген шикізатты сыйымдылығы 100 мл конус тәрізді колбаға салып, үстіне 50 мл ыстық су құяды да қайнаған су моншасында 2 сағат қыздырады. Сулы ерітіндідегі шикізатты сүзіп, үстіне      50 мл ыстық су құйып қайтадан жоғарыда көрсетілгендей қайталайды.

Ерітіндіні сыйымдылығы 100 мл өлшеуіш колбаға сүзіп, деңгейіне дейін дистильденген сумен келтіреді.

10 мл дайын ерітіндіден алып сыйымдылығы 500 мл конус тәрізді колбаға құяды да үстіне 100 мл дистилденген су және 10 мл индигосульфоқышқылының ерітіндісін құйып 0,02М KMnO4 ерітіндісімен алтын-сары түске дейін титрлейді.

0,02М 1 мл калий перманганатының көлемі танинге есептегенде гидролизденген илегіш заттың 0,004157 грамына немесе конденсерленген 0,00582 илегіш затына сәйкес келеді. Сондықтан экстрактінің құрамындағы илегіш затты анықтау үшін паралель индигосульфоқышқылын да калий перманганатымен титрлеу қажет. Ол үшін 10 мл индигосульфоқышқылын алып, үстіне 100 мл дистилденген су құйып 0,02М калий перманганатының ерітіндісімен титрлеу қажет.

Құрғақ шикізаттың құрамындағы илегіш заттардың мөлшері мына формуламен анықталады:

х = (V1-V2)*K*D*V*100*100/V3*m*(100-W)                     (10)

мұндағы, V1-  экстрактты титрлеуге кеткен 0,02М KMnO4-ң көлемі, мл;

V2-бақылау кезінде титрлеуге кеткен 0,02М KMnO4-ң көлемі, мл;

V3- титрлеуге алынған экстракттың көлемі, мл;

V-экстракт көлемі, мл;

m-дәл өлшенген шикізаттың салмағы, г;

W-шикізатты кептірген кезде  жоғалтқан массасы, %

D-илегіш заттардың коэффициенті [45].

Ерітінділерді дайындау

0,02М KMnO4 ерітіндісін даярлау. 3,3 г KMnO4 сыйымдылығы 100 мл колбаға салып дистилденген суда ерітеді деңгейіне дейін келтіреді. 10 минут қыздырып, қайнатады. Колбаны пробкамен жауып 2 тәулік қараңғы жерде сақтайды.

Индигосульфоқышқылының ерітіндісін даярлау. 1000 мл колбаға 1 г индигокармин салып, үстіне 25 мл концентрлі H2SO4 ерітіндісін құяды. Мұқият  араластырып дистилденген сумен деңгейіне дейін келтіреді [46].

2.4 Топинамбур гүлінің құрамындағы антоциандар, полифенолдар, фенол қышқылдары, каротин мен флаваноид мөлшерін фотоколориметрлік әдіспен анықтау

Антоциандарды анықтау

         Жұмыстың барысы: 1 г шикізат өлшеп алып, 100 мл колбаға салып, үстіне 1% 50 мл HCl құяды. Су моншасында 1 сағат 50-60°С- та қайнатады. Кейін 100 мл колбаға сүзеді. Сосын шикізатты жоғарыды айтылғандай 2 рет экстаркциялайды. Оны бірінші экстакцияланып алынған колбаға сүзеді, деңгейіне дейін  1% HCl ерітіндісімен келтіреді. Толқын ұзындығы 540 нм болатын 10 мм кюветада оптикалық тығыздығын анықтайды.

Стандартты ерітінді ретінде 1% HCl ерітіндісі қолданылады.

Цианидин–3,5-дигликозидке шаққандағы құрғақ шикізаттың құрамындағы антоцианидиннің мөлшері мына формуламен анықталады:

                                               (11)

мұндағы, D – зерттелетін ерітіндінің 510 нм толқын ұзындығындағы оптикалық тығыздығы;

    453 - 1% HCl ерітіндісіндегі цианидин-3,5-дигликозидтің 510 нм толқын ұзындығындағы көрсеткіші;

   m – алынған шикізаттың массасы, г;

   W – шикізаттың кептірген кездегі жоғалтқан массасы, % [47].

 

 

Полифенолдарды анықтау

Жұмыстың барысы: 2 г шикізатты өлшеп 100 мл конус тәрізді өлшеуіш колбаға салады. Үстіне 50 мл дистилденген су құйып, 2 сағат су моншасында қайнатады.

Қоспаны салқындатып, 100 мл өлшеуіш колбаға сүзеді де, деңгейіне дейін дистилденген сумен келтіріп араластырады (5 мл алып, 25 мл-к колбаға құйып, дистилденген сумен деңгейіне дейін  келтіреді).

Алынған ерітіндіден 5 мл алып, 50 мл өлшеуіш колбаға құяды, үстіне     1 мл вольфрам фосфор қышқылының ерітіндісін құйып, 15% Na2CO3 ерітіндісімен деңгейіне дейін келтіреді.

2 – 3 минуттан кейін зерттелетін  ерітіндінің оптикалық тығыздығын   715 нм толқын ұзындығында, қалыңдығы 10 мм кюветада анықтайды. Стандартты ерітінді ретінде дистилденген су қолданылады.

Пирогаллолдың оптикалық тығыздығын параллель анықтайды.

Пирогаллол бойынша полифенол құрамы мына формула бойынша анықталады:

             х =                    (12)

мұндағы,  D1- анализге алынған ерітіндінің 715 нм – дегі оптикалық тығыздығы;

       D0- РСО пирогаллол ерітіндісінің 715 нм толқын ұзындығындағы оптикалық тығыздығы;

       m1 – шикізат массасы;

       m0 – пирогаллол РСО массасы – 0,0500 г.

       W – шикізат ылғалдылығы, (%)

Пирогаллол ерітіндісін дайындау. 0,050 г пирогаллолды сыймдылығы 100 мл болатын өлшеуіш колбаға салып ерітіп, содан соң деңгейіне дейін дистильденген сумен жеткізеді.

Алынған ерітіндіден 5 мл алып, сыймдылығы 100 мл колбаға құйып деңгейіне дейін дистилденген сумен жеткізеді.

Дайындалған ерітіндіден 5 мл алып, сыймдылығы 50 мл болатын өлшеуіш колбаға құйып, 1 мл вольфрам қышқылын қосып деңгейіне дейін 15% натрий карбонатымен жеткізіп араластырады. Дайын болған ерітіндіні қараңғы жерде сақтайды.

Вольфрам фосфор қышқылының ерітіндісін дайындау. 10 г натрий вольфраматына 8 мл 85% фосфор қышқылын, 75 мл дистилденген су қосып,    3 сағат кері салқындатқышпен қыздырады. Содан соң ерітіндіні суытып 100 мл өлшеуіш колбаға құйып деңгейіне дейін дистильденген сумен жеткізіп араластырады [48].

 

 

 Фенол қышқылдарын  анықтау

Табиғатта фенол қышқылдарының С6-С1 құрамды жиі кездесетін 8 түрі бар. ин-оксибензой қышқылы,ванилин қышқылы, сирень қышқылы, о-протокатехин қышқылы, протокатехин қышқылы, галл қышқылы, салицил қышқылы, гентизин қышқылы.

Оксибензой қышқылдары табиғатта кең таралған. Ал салицил және резорцин қышқылдары эфир түрінде кездеседі. Протокатехин қышқылы барлық өсімдіктерде кездеседі, галл қышқылы бос күйінде аз кездеседі. Көбінесе димер түрінде (эллаг, м-дигалл және глюкогаллон эфирі түрінде) болады.

С6-С3 п-оксиқабық қышқылынан 4 түрлі қышқыл кездеседі. п-кумар қышқылы, ферул қышқылы, кофей қышқылы, синап қышқылы. Бұл қышқылдар барлық өсімдіктерде кездеседі. п-оксиқабық қышқылдары керісінше сирек кездеседі және олар бөліну кезінде кумариндерге жеңіл циклденеді.

Жұмыстың барысы: 1 г дәл өлшенген шикізатты дөңгелек түпті колбаға салып, үстіне 50 мл 70-90% этил спиртін құйып су моншасында 2 сағат экстакциялайды. Суытып, сыйымдылығы 100 мл  колбаға сүзеді де, этил спиртімен деңгейіне дейін келтіреді.

Сұйық экстрактыдан 5 мл алып сыйымдылығы 100 мл колбаға құяды, ерітіндіні этил спиртімен деңгейіне дейін келтіреді.

Дайын ерітіндінің оптикалық тығыздығын 290 нм толқын ұзындығында, қалыңдығы 10 мм кюветада анықтайды. Стандартты ерітінді ретінде 96% этил спирті қолданылады.

Шикізаттың құрамындағы фенол қышқылдарының мөлшері мына формуламен анықталады:

              х = D*V1*100*[100] / P*V2 [m*(100-W)]                          (13)

мұндағы, D-290 нм толқын ұзындығындағы зерттеуге алынған ерітіндінің оптикалық тығыздығы; V1-зерттеуге алынған ерітіндінің көлемі, мл; V2-зерттеуге алынған аликвот ерітіндінің көлемі, мл; m-шикізаттың массасы, г; W-шикізатты кептірген кезде жоғалтқан массасы, г; Р-РСО ерітіндісінің 290 нм толқын ұзындығындағы оптикалық тығыздығы: 510-галл қышқылы, 454-кофеин қышқылы,  325 нм толқын ұзындығындағы цинарин-616, 470-хлороген қышқылының 60% этил спиртіндегі ерітіндісі-328 нм [49].

Каротинді (А дәруменінің негізі) анықтау

Әдістің негізі. Каротинді өсімдік материалынан ацетонмен экстракциялайды, сонан соң петролейнді эфирге ауыстырады және басқа пигменттерден бөліп тұратын хроматография тәсілімен алюминий оксидімен бағаналарда бөледі. Каротиннің мөлшері сары түстің интенсивтілігі арқылы каротин бойынша стандартталған азобензол (немесе калий бихроматы) ерітіндісімен салыстыру жолымен спектрофотометрлік талдау әдісімен анықтайды.

Анықтау барысы. 5-10 г жаңа майдаланған өсімдік материалын фарфорлы келіде кварцты құммен анықтайды. Каротин қышқылы ортада ыдырап кетеді, сол себепті ұнтақтау кезінде аздаған Na2CO3 қосады (экстракция бойынша барлық операцияларды және каротинді тазалауды азоттың немесе көмірқышқыл газының тогында, шашыраңқы жарықта өткізген дұрыс).

Каротинді ацетонмен шикізатты ұнтақтауды қайталай отырып бірнеше рет экстракциялайды (экстракт түссіз болғанға дейін). Әдетте, ацетонның бес есе (салмақ қатынасы бойынша) мөлшерін қолданады. Барлық ацетонды сығындыны стақанға құяды, ал сонан соң отырып сүзеді. Сүзіндіні аз ғана  ацетонмен жуады және бөлгіш воронкаға ауыстырады.

          Алюминий оксидінде экстракцияланған пигметтердің хроматографиялық бөлінуі де петрлейн эфирін еріткіш ретінде пайдаланады. Сондықтан осы ерітіндіде тек пигменттер жиналу қажет. Оны, яғни пигменттерді перолейнді эфиріне өткізу үшін бөлгіш воронкаға осы еріткіштен 10-20 мл құяды, жақсырақ бөліну үшін судан бірнеше миллилитр және натрий хлоридінің кристалын қосады. Воронканы араластырады және қабаттар толық бөлінгенге дейін қалдырады. Төменгі қабатын (сулы ацетонды қабатын) ағызып алады. Ацетонның қалдығын толық бөліп шығару үшін бірнеше рет сумен шайқайды.