Новые решения в хроматографическом и фотометрическом анализе антоциановых пигментов из растительного сырья

• Автор: Ломова, Татьяна Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Основные принятые обозначения

Введение

ГЛАВА 1 Обзор литературы

1.1 Строение и поведение антоциановых пигментов в растворах

1.2 Выделение аптоциановых красителей из растительного сырья

1.3 Спектральные методы анализа антоцнанов

1.4 Выделение н разделение аптоциановых пигментов хроматографическими

методами.

1.5. Статистическая обработка данных

ГЛАВА 2 Объекты и методы исследования.

2.1 Модельные образцы флавоноидов.
2.2. Используемые сорбенты и их характеристики
2.3 Дополнительные реагенты.
2.4. Антоциансодержащее сырье, используемое для выделения красителя.
2.5 Выделение красителей из антоциаисодержащсго сырья.
2.6 Определение количества красящих веществ в натуральных красных пищевых красителях.
2.7 Определение нату ральных пищевых красителей
2.8 Получение градуировочной зависимости оптической плотности от концентрации аптоциановых пигментов.
2.9 Применение сканера и компьютерных программ цифровой обработки изображений для количественного определения аптоциановых пигментов в спиртовых и водных растворах.
2. Бумажная хроматография.
2. Хроматография красителей и растворов индивидуальных антоцпан3глюкозидов в топком слое сорбента
2. Количественный расчет хроматограмм с применением программы i Vii.
2. Выявление неокрашенных фенольных компонентов красителей в тонком слое сорбента.
2. Препаративная ТСХ компонентов красителей, с последующим спсктрофотометрнческим анализом выделенных веществ.
2. Анализ антоциансодержащнх растворов методом ВЭЖХ.
2. Препаративное разделение аптоциановых пигментов методом ВЭЖХ.
2. УФ и видимая спекгроскоппя исследуемых веществ.
2. ИКС анализ изучаемых веществ.
2. Изучение условий сорбции аптоциановых пигментов в статических условиях.
2. Концентрирование антоциановых пигментов красителя каркаде и черноплодной рябины из разбавленных водных растворов
2. Фракционирование антоциановых пигментов красителя каркаде
2. Условия хранения.
2. Дополнительное оборудование
ГЛАВА 3. Аналитические характеристики модельных растворов антоцианов
3.1 Планарная хроматография.
3.2 УФ и видимая спектроскопия
3.3 ИКспектроскопия
3.4 Заключение по главе.
ГЛАВА 4 Выделение и анализ антоциановых красителей
4.1 Основные характеристики антоциановых красителей.
4.2 Разделение компонентов антоциановых красителей методом тонкослойной хроматографии
4.3 Спектральные характеристики антоциановых пигментов красителей
4.4 Изучение состава антоцнановых красителей методом ВЭЖХ
4.5 Неокрашенные компоненты антоцнановых красителей
4.6 Использование сканера в качестве аналитического прибора для проведения количественного анализа антоцнановых красителей
4.7. Заключение по главе
Глава 5 Выделение антоциановых пигментов методом колоночной хроматографии.
5.1 Изучение условий выделения пигментов
5.2 Сравнительный анализ оптических параметров красителей, выделенных
экстракцией и концентрированием.
5.4. Качественный анализ пигментного состава концентратов методом ВЭЖХ
5.5 Сравнительный анализ концентратов, выделенных после хранения в сорбированном состоянии.
5.7. Спектральные характеристики отдельных фракций антоциановых пигментов, выделенных методом колоночной хроматографии.
5.8. Заключение по главе
Основные результаты и выводы
Список литературы


К сожалению, вследствие сложности данной системы, опубликованные значения конслант приведенных равновесий не всегда являются достоверными. Высокие электрофильные свойства флавилиевого катиона АН, а также наличие в его структуре фенольных гидроксильных групп обусловливают реакцию гидратации с образованием карбинола В, образование хиноидных форм А, А7 и расщепление кислородсодержащего гетероцикла вплоть до образования халкона С рис. В соответствии с теорией строения органических соединений стабильность АЦ и их гликозидных форм зависит и от степени сольватации молекулами растворителя. Вода, как наиболее полярный растворитель, способствует преобладанию катионной формы АЦ, а при использовании менее полярных спиртов равновесие смещается в сторону ангидроформы хиноидной. Более подробно изучено влияние фактора кислотности. Основное внимание традиционно уделяется одному соединению МсС1и. Рис. Равновесные формы мальвидин3глюкозида в водном растворе при рН4 где АН флавилиевый катион А хиноидная форма 1 ангидрооснование 1 А7 хиноидная форма 2 ангидрооснование 2 В карбинольная форма псевдооснование С халкон. В очень кислом растворе рН0,5 красный катион АН единственная разновидность АД. С увеличением концентрация катиона и интенсивность красного цвета раствора уменьшается, так как пигменты переходят в бесцветную карбинольную форму В. Равновесие между двумя этими формами АНВ от общей концентрации АЦ наблюдается при рН2,6. В реакциях электрофилышго замещения именно карбинольная форма пигментов проявляет наиболее высокую реакционную способность. Поэтому смещение равновесия в сторону образования бесцветного основания нежелательное явление, приводящее к уменьшению концентрации исходных природных пигментов. Уже при рН2,6 существует некоторое количество желтого халкона С 5 и голубой хиноидной формы Л 1. С увеличением доля В, С и А форм продолжает увеличиваться, в то время как концентрация красной катионной формы АН уменьшается и при рН3,5 концентрации катионной формы и халкона становятся равными , концентрация хиноидной формы А увеличивается до 2, но больше всего возрастает концентрация карбинола, составляющая при этой кислотности общей концентрации АЦ. При кислотности водного раствора с рНрКгг4 в растворе преобладают хиноидные формы А4, А7, которые при наличии в их структуре фенольных гидроксильных групп обладают более высокой электронной плотностью ароматического кольца А по сравнению с катионной формой . Ацилированные пигменты ароматическими кислотами проявляют аномальную стабильность в нейтральных или слабо кислых водных расгворах, в которых обычные моно и дигликозиды Ац нестабильны . Установлено, что формы ацилированных АЦ менее чувствительны к изменению кислотности раствора. Фенольныеацильные группы увеличивают гидрофобные свойства пигмента и препятствуют гидратации красной катионной формы АН с образованием бесцветного карбинолыюго основания В, что смещает равновесие в сторону образования голубой хиноидной формы А , . Отмечено, что уменьшение количества ацильных групп в составе молекулы пигмента уменьшает его стабилыюсгь. Стабильность цвета АЦ в нейтральных и слабокислых растворах т. Арилацилантоцианы в растворах ассоциируются с образованием комплексов, более стабильных по отношению к обычным АЦ, изза образования структур типа сэндвич . Разбавление и нагревание приводит к разрушению ассоциатов ,. Рис. Этот эффект самоассоциации пигментов красителя способствует сохранности цвета, причем, чем сильнее агрегация, тем выше стабильность и светопрочность пигмента . В литературе отмечается, что пока нет полной ясности в причинах значительного влияния агрегации. Однако существует одна из теорий, в соответствии с которой высокоагрегированные молекулы красителя рассеивают энергию возбужденного состояния и снижают время жизни возбужденной молекулы пигмента до того, как она успеет вступить в химическую реакцию. В соответствии с другой теорией, в высокоагрегированном антоциане меньше площадь поверхности, подвергающейся атаке активных реагентов молекул воды, кислорода воздуха, перекисных соединений, электрофильных частиц и др.