Получение дубильных веществ, красителей и энтеросорбентов
advertisement
Õèìèÿ â èíòåðåñàõ óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ! #"`"' 401 ÓÄÊ 582.632:547.98:547.97 Ïîëó÷åíèå äóáèëüíûõ âåùåñòâ, êðàñèòåëåé è ýíòåðîñîðáåíòîâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû Ñ. À. ÊÓÇÍÅÖÎÂÀ1, Â. À. ËÅÂÄÀÍÑÊÈÉ1, Á. Í. ÊÓÇÍÅÖÎÂ1, Ì. Ë. ÙÈÏÊÎ1, Ò. Â. ÐßÇÀÍÎÂÀ2, Í. Ì. ÊÎÂÀËÜ×ÓÊ3 1 Èíñòèòóò õèìèè è õèìè÷åñêîé òåõíîëîãèè Ñèáèðñêîãî îòäåëåíèÿ ÐÀÍ, óë. Ê. Ìàðêñà, 42, Êðàñíîÿðñê 660049 (Ðîññèÿ) E-mail: ksa@icct.ru 2 Ñèáèðñêèé ãîñóäàðñòâåííûé òåõíîëîãè÷åñêèé óíèâåðñèòåò, ïðîñïåêò Ìèðà, 82, Êðàñíîÿðñê 660049 (Ðîññèÿ) 3 Êðàñíîÿðñêèé ãîñóäàðñòâåííûé àãðàðíûé óíèâåðñèòåò, ïðîñïåêò Ìèðà, 88, Êðàñíîÿðñê 660049 (Ðîññèÿ) (Ïîñòóïèëà 12.05.04; ïîñëå äîðàáîòêè 30.10.04) Àííîòàöèÿ Ïðîâåäåíà îïòèìèçàöèÿ óñëîâèé ïîëó÷åíèÿ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû äóáèëüíûõ âåùåñòâ, àíòîöèàíèäèíîâûõ êðàñèòåëåé è ýíòåðîñîðáåíòîâ. Ïóòåì ïîäáîðà ñîîòâåòñòâóþùèõ óñëîâèé ùåëî÷íîé îáðàáîòêè ïîðèñòîãî òâåðäîãî îñòàòêà ýêñòðàêöèîííîé ïåðåðàáîòêè ëóáà ïîëó÷åí ýíòåðîñîðáåíò, ïîêàçàâøèé âûñîêóþ ýôôåêòèâíîñòü â ëå÷åíèè îñòðûõ êèøå÷íûõ èíôåêöèé ó æèâîòíûõ è äèñáàêòåðèîçîâ, âûçâàííûõ ïðèìåíåíèåì àíòèáèîòèêîâ. Êîìïëåêñíàÿ ïåðåðàáîòêà ëóáà áåðåçîâîé êîðû ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü îêîëî 3 % ñìîëèñòûõ âåùåñòâ, 3540 % ïîëèôåíîëüíûõ ïðîäóêòîâ, 1315 % àíòîöèàíèäèíîâîãî êðàñèòåëÿ, îêîëî 40 % ýíòåðîñîðáåíòà. ÂÂÅÄÅÍÈÅ Â íàñòîÿùåå âðåìÿ íà ïðåäïðèÿòèÿõ, îñóùåñòâëÿþùèõ äåðåâîîáðàáîòêó, ïðîèçâîäñòâî ôàíåðû è äðåâåñíîãî óãëÿ, îáðàçóåòñÿ çíà÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî îòõîäîâ áåðåçîâîé êîðû. Áåðåçîâàÿ êîðà, êàê ïðàâèëî, ñîñòîèò èç âíåøíåãî ñëîÿ (áåðåñòû) è âíóòðåííåãî ñëîÿ (ëóáà), êîòîðûå èìåþò ðàçëè÷íûé õèìè÷åñêèé ñîñòàâ [1, 2]. Áåðåñòà ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà òîâàðîâ íàðîäíîãî ïðîìûñëà, áåðåçîâîãî äåãòÿ, â ìåäèöèíå. Ïåðñïåêòèâíûì íàïðàâëåíèåì èñïîëüçîâàíèÿ áåðåñòû ÿâëÿåòñÿ âûäåëåíèå èç íåå áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûõ òðèòåðïåíîâ (áåòóëèí, ëóïåîë è äð.) [3]. Îñíîâíàÿ ÷àñòü áåðåçîâîé êîðû (îêîëî 80 ìàñ. %) ñîñòîèò èç ëóáà, ñîäåðæàùåãî äî 10 % òàííèäîâ âîäîðàñòâîðèìûõ ïîëèôåíîëîâ, êîòîðûå ïðåäñòàâëåíû êàòåõèíàìè, ëåéêîàíòîöèàíèäèíàìè, ôëàâîíîëàìè, ôå- íîëêàðáîíîâûìè êèñëîòàìè è äðóãèìè ñîåäèíåíèÿìè [4]. Èçâåñòíî, ÷òî ïðè êèñëîòíîì ãèäðîëèçå ëåéêîàíòîöèàíèäèíîâ è êîíäåíñèðîâàííûõ êàòåõèíîâ îáðàçóþòñÿ íèçêîìîëåêóëÿðíûå ñîåäèíåíèÿ êàòåõèíîâîé ãðóïïû, êîòîðûå ñïîñîáíû îêèñëÿòüñÿ ñ îáðàçîâàíèåì îêðàøåííûõ àíòîöèàíèäèíîâ [5]. Àíòîöèàíèäèíîâûå ñîåäèíåíèÿ ïðèìåíÿþòñÿ â êà÷åñòâå ïèùåâûõ êðàñèòåëåé, âõîäÿò â ñîñòàâ ïðåïàðàòîâ ñ ïðîòèâîâîñïàëèòåëüíûì, çàæèâëÿþùèì è ïîâûøàþùèì çàùèòíûå ñâîéñòâà îðãàíèçìà äåéñòâèåì.  íàñòîÿùåå âðåìÿ èõ â îñíîâíîì âûäåëÿþò èç ÿãîä, îâîùåé, ïëîäîâ [6], õîòÿ èçâåñòíû ñïîñîáû ïîëó÷åíèÿ àíòîöèàíèäèíîâûõ êðàñèòåëåé èç êîðû ïèõòû è ëèñòâåííèöû [7, 8].  ïðîöåññå èçâëå÷åíèÿ ýêñòðàêòèâíûõ âåùåñòâ äðåâåñíîé êîðû ïðîèñõîäèò ðàñêðûòèå ïîðèñòîé ñòðóêòóðû ñûðüÿ. Ïîñëå ýêñòðàêöèè ïîëÿðíûìè ðàñòâîðèòåëÿìè (ñïèðòû, ýòèëàöåòàò è äð.) òâåðäûå îñòàòêè êîðû ïðàêòè÷åñêè 402 Ñ. À. ÊÓÇÍÅÖÎÂÀ è äð. íå ñîäåðæàò ñâîáîäíûõ ôåíîëüíûõ ñîåäèíåíèé, ÷òî ïîçâîëÿåò ïðèìåíÿòü èõ â êà÷åñòâå ýíòåðîñîðáåíòîâ (òèïà ïîëèôåïàíà) [9, 10].  ëèòåðàòóðå îòñóòñòâóþò ñâåäåíèÿ î ñïîñîáàõ ïîëó÷åíèÿ âûñîêîêà÷åñòâåííûõ äóáèëüíûõ ýêñòðàêòîâ, àíòîöèàíèäèíîâûõ êðàñèòåëåé è ýíòåðîñîðáåíòîâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû. Öåëü íàñòîÿùåé ðàáîòû îïòèìèçàöèÿ óñëîâèé ïîëó÷åíèÿ äóáèëüíûõ âåùåñòâ, àíòîöèàíèäèíîâûõ êðàñèòåëåé, ýíòåðîñîðáåíòîâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû è ðàçðàáîòêà íà ýòîé îñíîâå ñõåìû åãî áåçîòõîäíîé óòèëèçàöèè. ÝÊÑÏÅÐÈÌÅÍÒÀËÜÍÀß ×ÀÑÒÜ Â ðàáîòå èñïîëüçîâàëè ëóá êîðû áåðåçû ïîâèñëîé (Betula pendula Roth.), çàãîòîâëåííîé â îêðåñòíîñòÿõ Êðàñíîÿðñêà. Ïåðåä èñïîëüçîâàíèåì âîçäóøíî-ñóõîé ëóá èçìåëü÷àëè íà äåçèíòåãðàòîðå äî ïîëó÷åíèÿ ÷àñòèö ðàçìåðîì ìåíåå 1.5 ìì.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ îñóùåñòâëÿëè ãèäðîðàçìîë ëóáà â õîëîäíîé âîäå. Ñîñòàâ ëóáà àíàëèçèðîâàëè â ñîîòâåòñòâèè ñî ñõåìîé, ïðèâåäåííîé íà ðèñ. 1. Èñõîäíûé ëóá ñîäåðæèò 26.3 % ëåãêîãèäðîëèçóåìûõ ïîëèñàõàðèäîâ, 22.9 % òðóäíîãèäðîëèçóåìûõ ïîëèñàõàðèäîâ, 34.8 % ëèãíèíîâûõ âåùåñòâ, 13.7 % ýêñòðàãèðóåìûõ ãîðÿ÷åé âîäîé âåùåñòâ, 3.4 % ìèíåðàëüíûõ âåùåñòâ. Èññëåäîâàíèÿ õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà ëóáà äî è ïîñëå ýêñòðàêöèè ïðîâîäèëè ïî îáùåïðè- Ðèñ. 1. Ñõåìà îïðåäåëåíèÿ ñîñòàâà ëóáà áåðåçîâîé êîðû. íÿòûì â õèìèè äðåâåñèíû ìåòîäèêàì [11].  èññëåäóåìûõ îáðàçöàõ îïðåäåëÿëè îñíîâíûå êîìïîíåíòû ëèãíèíîâûå âåùåñòâà, ïîëèñàõàðèäû, ýêñòðàêòèâíûå âåùåñòâà. Êîëè÷åñòâåííîå îïðåäåëåíèå äóáèëüíûõ âåùåñòâ ïðîâîäèëè ïî ñòàíäàðòíîé ìåòîäèêå ÂÅÌ ñ ïîìîùüþ ãîëüåâîãî ïîðîøêà [12].  êà÷åñòâå ýêñòðàãåíòà, íàèáîëåå ïîëíî èçâëåêàþùåãî âåùåñòâà ôåíîëüíîé ïðèðîäû, èñïîëüçîâàëè ãèäðîêñèä íàòðèÿ ðàçëè÷íûõ êîíöåíòðàöèé (îò 0.5 äî 1.5 %) â âîäíîì ðàñòâîðå ýòàíîëà. Êîíöåíòðàöèþ ñïèðòà èçìåíÿëè îò 10 äî 20 %. Ýêñòðàêöèþ äóáèëüíûõ âåùåñòâ ïðîâîäèëè ïðè æèäêîñòíîì ìîäóëå (ñîîòíîøåíèå ýêñòðàãåíò : êîðà), ðàâíîì 10, è òåìïåðàòóðå 70 îÑ íà ëàáîðàòîðíîé òåðìîñòàòèðóåìîé óñòàíîâêå. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü ïðîöåññà ýêñòðàêöèè âàðüèðîâàëàñü îò 0.5 äî 1.5 ÷. Àíòîöèàíèäèíîâûé êðàñèòåëü âûäåëÿëè îáðàáîòêîé ïðåäâàðèòåëüíî îáåññìîëåííîãî ëóáà êèïÿùèì ýòèëîâûì ñïèðòîì â ïðèñóòñòâèè ñîëÿíîé êèñëîòû. Äëÿ èçâëå÷åíèÿ ñìîëèñòûõ âåùåñòâ íàâåñêó âîçäóøíî-ñóõîãî ëóáà (50 ã) ýêñòðàãèðîâàëè ãåêñàíîì, ïåòðîëåéíûì ýôèðîì èëè áåíçèíîì ìàðêè ÁÐ-1 â àïïàðàòå Ñîêñëåòà âìåñòèìîñòüþ 250 ìë â òå÷åíèå 8 ÷. Âûõîä ñìîëèñòûõ âåùåñòâ ñîñòàâëÿë 3.03.2 % îò ìàññû àáñîëþòíî ñóõîãî ëóáà.  êðóãëîäîííóþ êîëáó âìåñòèìîñòüþ 0.5 ë, ñíàáæåííóþ îáðàòíûì õîëîäèëüíèêîì, çàãðóæàëè 10 ã àáñîëþòíî ñóõîãî îáåññìîëåííîãî ÏÎËÓ×ÅÍÈÅ ÄÓÁÈËÜÍÛÕ ÂÅÙÅÑÒÂ, ÊÐÀÑÈÒÅËÅÉ È ÝÍÒÅÐÎÑÎÐÁÅÍÒΠÈÇ ËÓÁÀ ÁÅÐÅÇÎÂÎÉ ÊÎÐÛ ëóáà, äîáàâëÿëè òðåáóåìîå êîëè÷åñòâî ýòèëîâîãî ñïèðòà è ñîëÿíîé êèñëîòû (êîíöåíòðàöèÿ 3337 %). Ãèäðîìîäóëü âàðüèðîâàëè îò 8 äî 14, êîíöåíòðàöèþ HCl îò 0.5 äî 4.0 %. Ïîñëå êèïÿ÷åíèÿ â òå÷åíèå 4 ÷ ðàñòâîð â êîëáå ïðèîáðåòàë òåìíî-âèøíåâûé öâåò. Ðåàêöèîííóþ ìàññó, íå îõëàæäàÿ, îòôèëüòðîâûâàëè îò ëóáà íà ôèëüòðå. Ïîëó÷åííûé ðàñòâîð êðàñèòåëÿ êîíöåíòðèðîâàëè äî ïîëó÷åíèÿ îáúåìà 20 25 ìë, ðàçáàâëÿëè 150160 ìë âîäû, îñàäîê îòäåëÿëè ôèëüòðîâàíèåì è âûñóøèâàëè â çàòåìíåííîì ìåñòå ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå. Äëÿ ðàçäåëåíèÿ è èäåíòèôèêàöèè ïîëó÷åííûõ àíòîöèàíèäèíîâûõ ñîåäèíåíèé ïðèìåíÿëè õðîìàòîãðàôèþ íà áóìàãå (âàòìàí ¹ 1).  êà÷åñòâå «ñâèäåòåëÿ» èñïîëüçîâàëè öèàíèäèíõëîðèä, ïîëó÷åííûé âñòðå÷íûì ñèíòåçîì èç êâåðöåòèíà ïî ìåòîäèêå [13]. Íàèëó÷øèå ðåçóëüòàòû ïîëó÷åíû ïðè õðîìàòîãðàôèðîâàíèè â ñèñòåìå óêñóñíàÿ êèñëîòà ñîëÿíàÿ êèñëîòà âîäà, âçÿòûõ â ñîîòíîøåíèè 30 : 3 : 10 ñîîòâåòñòâåííî. Äëÿ êîëè÷åñòâåííîãî ðàçäåëåíèÿ ñìåñè àíòîöèàíèäèíîâ êîðû áåðåçû ïðèìåíÿëè êîëîíî÷íóþ õðîìàòîãðàôèþ íà ïîëèàìèäíîì ñîðáåíòå. Ïîñëåäíèé ïåðåä èñïîëüçîâàíèåì ïåðåîñàæäàëè èç óêñóñíîé êèñëîòû ïî ìåòîäèêå, îïèñàííîé â ðàáîòå [9]. Ýëþèðîâàíèå ïðîâîäèëè 30 % ìåòèëîâûì ñïèðòîì, ñîäåðæàùèì 0.01 % ñîëÿíîé êèñëîòû. Ïî õîäó äâèæåíèÿ ýëþåíòà ïî êîëîíêå íàáëþäàëè äâå ÷åòêî âûðàæåííûå çîíû îêðàøèâàíèÿ. Ïîñëå îòáîðà ôðàêöèé è èõ êîíöåíòðèðîâàíèÿ (îòãîíêè ìåòèëîâîãî ñïèðòà) ïîëó÷åíû âåùåñòâà I (0.69 ã) è II (0.43 ã). Âûõîä ýòèõ âåùåñòâ ñîñòàâëÿåò 46 è 29 % ñîîòâåòñòâåííî, ÷òî â ñóììå ñîîòâåòñòâóåò 75.1 % îò ìàññû ïîëó÷åííîãî ïðîäóêòà. Âûäåëåííûå ñîåäèíåíèÿ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé êðèñòàëëû òåìíî-áîðäîâîãî öâåòà è ïëàâÿòñÿ ñ ðàçëîæåíèåì. ÓÔ-ñïåêòðû àíòîöèàíèäèíîâ ñíèìàëè â ìåòèëîâîì è ýòèëîâîì ñïèðòàõ, ñîäåðæàùèõ 1 % ñîëÿíîé êèñëîòû, â êþâåòàõ òîëùèíîé 1 ñì íà ïðèáîðå UV-30 Shimadzu. Äëÿ èçìåðåíèÿ â óëüòðàôèîëåòîâîé îáëàñòè ñïåêòðà êîíöåíòðàöèÿ àíòîöèàíèäèíà ñîñòàâëÿëà 0.2 ⋅ 104 ìîëü/ë, äëÿ âèäèìîé îáëàñòè ñïåêòðà 1.0 ⋅ 104 ìîëü/ë. Ðåãèñòðàöèþ ÈÊ-ñïåêòðîâ îñóùåñòâëÿëè â KBr íà ñïåêòðîôîòîìåòðå Speñord-75 IR â îáëàñòè 4004000 ñì 1 . 403 Ïðèãîòîâëåíèå ýíòåðîñîðáåíòîâ îñóùåñòâëÿëè îáðàáîòêîé îáåññìîëåííîãî ëóáà ðàçáàâëåííûì ðàñòâîðîì ãèäðîêñèäà íàòðèÿ ïî àíàëîãèè ñ ïîëó÷åíèåì ïîëèôåïàíà èç ãèäðîëèçíîãî ëèãíèíà [10]. Êîíöåíòðàöèÿ ùåëî÷è âàðüèðîâàëàñü îò 1 äî 2 %, òåìïåðàòóðà îáðàáîòêè îò 60 äî 100 îÑ, ïðîäîëæèòåëüíîñòü îò 1 äî 2 ÷.  óêàçàííûõ óñëîâèÿõ îáðàáîòêè âûõîä ñîðáåíòà ñîñòàâëÿë 4142 % îò ìàññû èñõîäíîãî ëóáà. Èç òâåðäîãî îñòàòêà ëóáà, ïîäâåðãíóòîãî ïîñëåäîâàòåëüíîé ýêñòðàêöèè ãåêñàíîì, ýòèëàöåòàòîì, èçîïðîïàíîëîì è âîäîé, âûõîä ñîðáåíòà ïîñëå îáðàáîòêè ðàñòâîðîì ùåëî÷è äîñòèãàë 6771 % îò ìàññû ïðåäâàðèòåëüíî ïîäâåðãíóòîãî ýêñòðàêöèè ëóáà. Ñîðáöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè ïîëó÷àåìûõ èç ëóáà ïîðèñòûõ ìàòåðèàëîâ èçó÷åíû â àäñîðáöèè éîäà è ìåòèëåíîâîãî ãîëóáîãî. Òðàäèöèîííî ýòè ðåàãåíòû ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ òåñòèðîâàíèÿ êà÷åñòâà óãëåðîäíûõ ñîðáåíòîâ [14]. Ýôôåêòèâíîñòü èõ ëå÷åáíîãî äåéñòâèÿ ïðè îñòðûõ æåëóäî÷íî-êèøå÷íûõ èíôåêöèÿõ èññëåäîâàíà íà áàçå À÷èíñêîé çîíàëüíîé âåòåðèíàðíî-áàêòåðèîëîãè÷åñêîé ëàáîðàòîðèè. Èññëåäóåìûé ìàòåðèàë ïîëó÷àëè îò ïîðîñÿò ðàííåãî ïîñòíàòàëüíîãî ïåðèîäà (äî 10 äíåé) ñ ñèìïòîìàìè îñòðûõ æåëóäî÷íî-êèøå÷íûõ èíôåêöèé. Èññëåäîâàíèå ïàòîëîãè÷åñêîãî ìàòåðèàëà, âûäåëåíèå ÷èñòîé êóëüòóðû è èçó÷åíèå ñâîéñòâ ïðîâîäèëè ñîãëàñíî äåéñòâóþùèì ìåòîäè÷åñêèì óêàçàíèÿì [15]. Íàëè÷èå àäãåçèâíûõ àíòèãåíîâ èç âûäåëåííûõ øòàììîâ îïðåäåëÿëè â ðåàêöèè àããëþòèíàöèè íà ñòåêëå ñ àããëþòèíèðóþùèìè ñûâîðîòêàìè ê àäãåçèâíûì àíòèãåíàì ýøåðèõèé K99, K88.À20, 987Ð è F41. Êîëè÷åñòâî âûðîñøèõ â ÷àøêàõ Ïåòðè êîëîíèé ïîäñ÷èòûâàëè ñ ïîìîùüþ ïðèáîðà äëÿ ïîäñ÷åòà êîëîíèé.  èññëåäîâàíèè ïîãëîòèòåëüíîé ñïîñîáíîñòè ýíòåðîñîðáåíòà â îïûòå íà áåëûõ ìûøàõ in vivo èñïîëüçîâàí øòàìì E. coli, îáëàäàþùèé ãåìîëèòè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè ê àäãåçèâíûì àíòèãåíàì K99. ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ È ÎÁÑÓÆÄÅÍÈÅ Âûäåëåíèå äóáèëüíûõ âåùåñòâ Èçó÷åíî âëèÿíèå óñëîâèé ïðîâåäåíèÿ âîäíî-ñïèðòî-ùåëî÷íîé ýêñòðàêöèè ëóáà áåðåçî- 404 Ñ. À. ÊÓÇÍÅÖÎÂÀ è äð. ÒÀÁËÈÖÀ 1 Õàðàêòåðèñòèêè âîäíîãî è âîäíî-ñïèðòî-ùåëî÷íîãî ýêñòðàêòîâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû (70 îÑ, 15 % ýòàíîëà, ãèäðîìîäóëü 10, ïðîäîëæèòåëüíîñòü 1 ÷) Õàðàêòåðèñòèêà Âîäíûé ýêñòðàêò* Ìàññîâàÿ äîëÿ NaOH, % 0.5 1 1.5 18.4 29.0 30.8 Âûõîä âåùåñòâ, % îò ìàññû à. ñ. ëóáà: ðàñòâîðèìûõ 9.0 äóáèëüíûõ (òàííèäîâ) 4.0 10.6 11.6 ïðî÷èõ 5.0 18.4 19,2 44.6 36.5 37.8 Äîáðîêà÷åñòâåííîñòü, % * Ïîëó÷åíû ãèäðîðàçìîëîì ëóáà â õîëîäíîé âîäå. âîé êîðû íà âûõîä è ñîñòàâ ýêñòðàêòîâ.  òàáë. 1 ïðèâåäåíû äàííûå ïî âëèÿíèþ êîíöåíòðàöèè ãèäðîêñèäà íàòðèÿ íà âûõîä èçâëåêàåìûõ èç ëóáà âåùåñòâ è äîáðîêà÷åñòâåííîñòü äóáèëüíûõ ýêñòðàêòîâ. Íåêîòîðîå óâåëè÷åíèå âûõîäà äóáèëüíûõ âåùåñòâ ñ ðîñòîì êîíöåíòðàöèè NaOH ñ 1.0 äî 1.5 %, âåðîÿòíî, ñâÿçàíî ñ óñèëåíèåì ïðîöåññîâ äåïîëèìåðèçàöèè âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ òàííèäîâ. Âîçìîæíîé ïðè÷èíîé íèçêîé äîáðîêà÷åñòâåííîñòè äóáèëüíûõ ýêñòðàêòîâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû ìîæåò áûòü âûñîêîå ñîäåðæàíèå â íèõ íèçêîìîëåêóëÿðíûõ ôåíîëîâ, íå îáëàäàþùèõ äóáèëüíûìè ñâîéñòâàìè. Âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè ýòèëîâîãî ñïèðòà íà âûõîä âåùåñòâ è äîáðîêà÷åñòâåííîñòü äóáèëüíûõ ýêñòðàêòîâ èçó÷åíî ïðè êîíöåíòðàöèè NaOH, ðàâíîé 1.5 % (òàáë. 2). Óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè ýòàíîëà ñ 10 äî 15 % ïðèâîäèò ëèøü ê íåçíà÷èòåëüíîìó âîçðàñòàíèþ âûõîäà ýêñòðàêòèâíûõ âåùåñòâ. Åå äàëüíåéøèé ðîñò ñ 20 äî 30 % ñîïðîâîæäàåòñÿ ñíèæåíèåì âûõîäà êàê ýêñòðàêòèâíûõ âåùåñòâ â öåëîì, òàê è òàííèäîâ ïðè íåáîëüøîì óâåëè÷åíèè äîáðîêà÷åñòâåííîñòè ïîñëåäíèõ. ÒÀÁËÈÖÀ 2 Âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè ýòàíîëà íà õàðàêòåðèñòèêè ýêñòðàêòîâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû (70 îÑ, ãèäðîìîäóëü 10, ïðîäîëæèòåëüíîñòü 1 ÷) Õàðàêòåðèñòèêà Ìàññîâàÿ äîëÿ ýòàíîëà, % 10 15 20 30 ðàñòâîðèìûõ 33.0 33.2 30.8 22.7 äóáèëüíûõ (òàííèäîâ) 11.6 ïðî÷èõ 19.2 13.4 Äîáðîêà÷åñòâåííîñòü òàííèäîâ, % 37.8 40.9 Âûõîä âåùåñòâ, % îò ìàññû à. ñ. ëóáà: 9.3 Îïòèìèçàöèþ ïðîöåññà ïîëó÷åíèÿ ýêñòðàêòèâíûõ âåùåñòâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû ïðîâîäèëè ñ èñïîëüçîâàíèåì ìàòåìàòè÷åñêîãî ìåòîäà ïëàíèðîâàíèÿ ýêñïåðèìåíòà ïî ïëàíó Áîêñà Óèëñîíà [16].  êà÷åñòâå íåçàâèñèìûõ ïåðåìåííûõ âûáðàíû ñëåäóþùèå ïàðàìåòðû: êîíöåíòðàöèÿ ãèäðîêñèäà íàòðèÿ (%), êîíöåíòðàöèÿ ýòàíîëà (%), ïðîäîëæèòåëüíîñòü ýêñòðàêöèè (÷).  êà÷åñòâå ïàðàìåòðà îïòèìèçàöèè âûáðàí âûõîä ýêñòðàêòèâíûõ âåùåñòâ (%). Ãðàôè÷åñêîå èçîáðàæåíèå çàâèñèìîñòè âûõîäà ýêñòðàêòèâíûõ âåùåñòâ îò òåõíîëîãè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ïðåäñòàâëåíî íà ðèñ. 2. Êîíöåíòðàöèÿ NaOH âàðüèðîâàëàñü îò 0.5 äî 1.5 %, ýòàíîëà îò 10 äî 20 %, ïðîäîëæèòåëüíîñòü ýêñòðàêöèè îò 0.5 äî 2 ÷. Êàê ñëåäóåò èç ïîëó÷åííûõ äàííûõ, íàèáîëüøåå âëèÿíèå íà âûõîä ýêñòðàêòèâíûõ âåùåñòâ îêàçûâàåò êîíöåíòðàöèÿ NaOH. Ýòà çàâèñèìîñòü èìååò ëèíåéíûé õàðàêòåð. Óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè ùåëî÷è îò 0.5 äî 1.5 % ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ âûõîäà ýêñòðàêòèâíûõ âåùåñòâ ñ 21 äî 40 % îò ìàññû à. ñ. ñ. Êîíöåíòðàöèÿ ýòàíîëà â âûáðàííîì èíòåðâàëå ìåíåå ñóùåñòâåííî âëèÿåò íà âûõîä ýêñòðàêòèâíûõ âåùåñòâ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî â ñëó÷àå ãèäðîìîäóëÿ 10 ìàêñèìàëüíûé âûõîä äóáèëüíûõ âåùåñòâ äîñòèãàåòñÿ ïðè ñëåäóþùèõ óñëîâèÿõ: òåìïåðàòóðà 70 îÑ, êîíöåíòðàöèÿ NaOH â ðåàêöèîííîé ìàññå 1.5 %, ýòàíîëà 15 %, ïðîäîëæèòåëüíîñòü ýêñòðàêöèè 1 ÷.  ýòèõ óñëîâèÿõ ïîëó÷åí äóáèëüíûé ýêñòðàêò ñ âûõîäîì 38.6 % îò ìàññû à. ñ. ñ. Ïîñêîëüêó ïðè ñïèðòî-ùåëî÷íîé ýêñòðàêöèè ëóáà â ðàñòâîð ïåðåõîäÿò ñàõàðà è âåùåñòâà ëèãíèíîâîé ïðèðîäû, íå îáëàäàþùèå äóáèëüíûìè ñâîéñòâàìè, ïîëó÷åííûé ýêñòðàêò èìååò ñðàâíèòåëüíî íèçêóþ ÏÎËÓ×ÅÍÈÅ ÄÓÁÈËÜÍÛÕ ÂÅÙÅÑÒÂ, ÊÐÀÑÈÒÅËÅÉ È ÝÍÒÅÐÎÑÎÐÁÅÍÒΠÈÇ ËÓÁÀ ÁÅÐÅÇÎÂÎÉ ÊÎÐÛ 405 Ðèñ. 3. Âëèÿíèå ãèäðîìîäóëÿ (ñîîòíîøåíèå ýòàíîë : ëóá) íà âûõîä àíòîöèàíèäèíîâîãî êðàñèòåëÿ. Êîíöåíòðàöèÿ HCl 3.5 %, òåìïåðàòóðà 78 îÑ, ïðîäîëæèòåëüíîñòü îáðàáîòêè 3 ÷. Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü âûõîäà ýêñòðàêòèâíûõ âåùåñòâ îò òåõíîëîãè÷åñêèõ ôàêòîðîâ. Óðîâåíü âàðüèðîâàíèÿ ïàðàìåòðîâ: 0 îñíîâíîé, +1 âåðõíèé, 1 íèæíèé. äîáðîêà÷åñòâåííîñòü 43 %. Äëÿ ïîâûøåíèÿ êà÷åñòâà ñïèðòî-ùåëî÷íîãî ýêñòðàêòà ëóáà áåðåçû èñïîëüçîâàëè ìåòîä ìåìáðàííîé óëüòðàôèëüòðàöèè, ÷òî ïîçâîëèëî óâåëè÷èòü åãî äîáðîêà÷åñòâåííîñòü äî 82 %. Âûäåëåíèå àíòîöèàíèäèíîâûõ êðàñèòåëåé Ïîëó÷åíèå àíòîöèàíèäèíîâîãî êðàñèòåëÿ îñóùåñòâëÿëè îáðàáîòêîé ïðåäâàðèòåëüíî îáåññìîëåííîãî ëóáà 96 % ýòèëîâûì ñïèðòîì â ïðèñóòñòâèè HCl. Âëèÿíèå âåëè÷èíû ãèäðîìîäóëÿ íà èçâëå÷åíèå àíòîöèàíèäèíîâ ïðè ôèêñèðîâàííûõ òåìïåðàòóðå, êîíöåíòðàöèè HCl è ïðîäîëæèòåëüíîñòè îáðàáîòêè ïîêàçàíî íà ðèñ. 3. Ìàêñèìàëüíîå èçâëå÷åíèå àíòîöèàíèäèíîâîãî êðàñèòåëÿ äîñòèãàåòñÿ ïðè ãèäðîìîäóëå 12. Äàëüíåéøåå ïîâûøåíèå ñîäåðæàíèÿ ýòàíîëà â ðåàêöèîííîé ñìåñè íå âëèÿåò íà âûõîä àíòîöèàíèäèíîâ. Èçó÷åíî âëèÿíèå êîíöåíòðàöèè HCl â ýòèëîâîì ñïèðòå íà âûõîä àíòîöèàíèäèíîâ, èçâëåêàåìûõ èç îáåññìîëåííîãî ëóáà áåðåçîâîé êîðû ïðè òåìïåðàòóðå 78 îÑ, ãèäðîìîäóëå 12 â òå÷åíèå 3.5 ÷. Êàê ñëåäóåò èç ïðèâåäåííûõ íà ðèñ. 4 äàííûõ, ìàêñèìàëüíûé âûõîä àíòîöèàíèäèíîâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû (îêîëî 15 ìàñ. %) äîñòèãàåòñÿ â óêàçàííûõ óñëîâèÿõ ïðè êîíöåíòðàöèè HCl 3.03.5 ìàñ. %. Äàëüíåéøåå ïîâûøåíèå êîíöåíòðàöèè HCl ñíèæàåò èõ âûõîä. Äëÿ êà÷åñòâåííîé èäåíòèôèêàöèè àíòîöèàíèäèíîâ èñïîëüçîâàëè õðîìàòîãðàôèþ íà áóìàãå. Êîëè÷åñòâåííîå ðàçäåëåíèå ñìåñè àíòîöèàíèäèíîâ ïðîâîäèëè â êîëîíêå ñ ïîëèàìèäíûì ñîðáåíòîì, ïðè÷åì ýëþèðîâàíèå îñóùåñòâëÿëè 80 % ìåòàíîëîì, ñîäåðæàùèì 1 % HCl. Ïî õîäó äâèæåíèÿ òàêîãî ýëþåíòà â êîëîíêå íàáëþäàëè äâå ÷åòêî âûðàæåííûå çîíû îêðàøèâàíèÿ. Ïîñëå îòáîðà ýòèõ äâóõ ôðàêöèé è èõ óïàðèâàíèÿ äîñóõà ïîëó÷åíû ñîåäèíåíèÿ I è II. Äëÿ èõ èäåíòèôèêàöèè èñïîëüçîâàíû ìåòîäû ÓÔ- è ÈÊ-ñïåêòðîñêîïèè. Èçâåñòíî, ÷òî ïîëîæåíèå ìàêñèìóìà ïîãëîùåíèÿ â ýëåêòðîííîì ñïåêòðå îïðåäåëÿåòñÿ ïðèðîäîé àíòîöèàíèäèíà [6]. Ïðèðîäà ðàñòâîðèòåëÿ òàêæå âëèÿåò íà ïîëîæåíèå ìàêñèìóìà â âèäèìîé îáëàñòè ñïåêòðà. Öèàíèäèí, ðàñòâîðåííûé â ìåòàíîëå, ñîäåðæàùåì 1 % HCl, èìååò ìàêñèìóì ïðè 537 íì, Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòü âûõîäà àíòîöèàíèäèíîâîãî êðàñèòåëÿ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû îò êîíöåíòðàöèè ñîëÿíîé êèñëîòû â ýòàíîëå. Òåìïåðàòóðà 78 îÑ, ãèäðîìîäóëü 12, ïðîäîëæèòåëüíîñòü îáðàáîòêè 210 ìèí. 406 Ñ. À. ÊÓÇÍÅÖÎÂÀ è äð. ÒÀÁËÈÖÀ 3 Ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè àíòîöèàíèäèíîâ ëóáà êîðû áåðåçû Âåùåñòâî Îêðàñêà λmax âèäèìîé îáëàñòè ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà, íì Ýòàíîë Ýòàíîë ∆λ Ìåòàíîë + AlCl3 Ìåòàíîë ∆λ + AlCl3 Öèàíèäèíõëîðèä* (ñòàíäàðò) Ìàëèíîâàÿ 547 570 23 537 553 18 Öèàíèäèíõëîðèä » 547 570 23 537 553 18 Äåëèôèíèäèíõëîðèä Ðîçîâàòî553 581 28 547 569 23 ñèðåíåâàÿ * Ïîëó÷åí âñòðå÷íûì ñèíòåçîì èç êâåðöåòèíà [13]. à â ýòàíîëå, ñîäåðæàùåì òî æå êîëè÷åñòâî HCl, ïîëîæåíèå ìàêñèìóìà ñîîòâåòñòâóåò 546 íì. Åùå áîëåå ñóùåñòâåííûé áàòàõðîìíûé ñäâèã ñ óãëóáëåíèåì îêðàñêè íàáëþäàåòñÿ ïðè îáðàçîâàíèè àíòîöèàíèäèíàìè, ñîäåðæàùèìè â îðòî-ïîëîæåíèÿõ ôåíîëüíîãî êîëüöà ãèäðîêñèëüíûå ãðóïïû, óñòîé÷èâûõ êîìïëåêñîâ ñ Fe3+, Al3+, Sn4+ [17, 18]. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ïîëó÷åííûå èç ëóáà êîðû áåðåçû öèàíèäèíõëîðèä è äåëüôèíèäèíõëîðèä â ïðèñóòñòâèè AlCl3 ìåíÿþò öâåò ðàñòâîðà íà ñèíèé ñ ñóùåñòâåííûì ïåðåìåùåíèåì ìàêñèìóìà ïîãëîùåíèÿ â âèäèìîé îáëàñòè ñïåêòðà (òàáë. 3).  ñïåêòðàõ ñîåäèíåíèé I è II â ìåòàíîëå íàáëþäàþòñÿ ìàêñèìóìû ïîãëîùåíèÿ â îáëàñòè îêîëî 537 íì (ñîåäèíåíèå I) è 547 íì (ñîåäèíåíèå II). Óêàçàííûå ìàêñèìóìû ïîãëîùåíèÿ õàðàêòåðíû äëÿ öèàíèäèíõëîðèäà (537 íì) è äåëüôèíèäèíõëîðèäà (547 íì) [6]. Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî ïîëàãàòü, ÷òî â ñîñòàâ àíòîöèàíèäèíîâîãî êðàñèòåëÿ, ïîëó÷åííîãî èç ëóáà êîðû áåðåçû, âõîäÿò öèàíèäèíõëîðèä (I) è äåëüôèíèäèíõëîðèä (II). Èõ îáùåå ñîäåðæàíèå â âûäåëåííîì êðàñèòåëå ñîñòàâëÿåò 7075 %. Ïîëó÷åíèå è ñâîéñòâà ýíòåðîñîðáåíòîâ Èçó÷åíà âîçìîæíîñòü ïîëó÷åíèÿ ýíòåðîñîðáåíòîâ òèïà ïîëèôåïàíà èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû è òâåðäûõ îñòàòêîâ åãî ýêñòðàêöèîííîé ïåðåðàáîòêè. Êàê ñëåäóåò èç ïðåäñòàâëåííûõ â òàáë. 4 äàííûõ, â ñîñòàâå ëóáà êîðû áåðåçû ïîâèñëîé ïðåîáëàäàþò ïîëèñàõàðèäû, ïðè÷åì ëåãêîãèäðîëèçóåìûõ ïîëèñàõàðèäîâ áîëüøå, ÷åì òðóäíîãèäðîëèçóåìûõ. Âåëèêî ñîäåðæàíèå â ëóáå è âåùåñòâ ëèãíèíîâîé ïðèðîäû. Íàðÿäó ñ îñíîâíûìè êîìïîíåíòàìè â ñîñòàâå ëóáà èìåþòñÿ âîäîðàñòâîðèìûå è ìèíåðàëüíûå âåùåñòâà. Âîäîðàñòâîðèìûå âåùåñòâà ïî÷òè íàïîëîâèíó (42.5 %) ïðåäñòàâëåíû òàííèäàìè ñëîæíûìè âûñîêîìîëåêóëÿðíûìè ñîåäèíåíèÿìè ïîëèôåíîëüíîãî õàðàêòåðà, îáëàäàþùèìè äóáèëüíûìè ñâîéñòâàìè.  òâåðäîì îñòàòêå ýêñòðàêöèè ëóáà êîðû áåðåçû âîäíî-ñïèðòîâûì ðàñòâîðîì ùåëî÷è â óñëîâèÿõ, îáåñïå÷èâàþùèõ ìàêñèìàëüíîå èçâëå÷åíèå äóáèëüíûõ âåùåñòâ, ðåçêî ñíèæàåòñÿ ìàññîâàÿ äîëÿ âîäîðàñòâîðèìûõ âåùåñòâ ÒÀÁËÈÖÀ 4 Õèìè÷åñêèé ñîñòàâ ëóáà áåðåçîâîé êîðû äî è ïîñëå ýêñòðàêöèè (70 îÑ, ãèäðîìîäóëü 10, êîíöåíòðàöèè NaOH 1.5 %, ýòàíîëà 15 %, ïðîäîëæèòåëüíîñòü 1 ÷), % îò ìàññû èñõîäíîãî ñûðüÿ Âåùåñòâà Ñîäåðæàíèå â ëóáå Èñõîäíûé Ýêñòðàãèðóåìûå âîäîé Ïîñëå ýêñòðàêöèè 13.71 1.46 26.29 17.89 Ëåãêîãèäðîëèçóåìûå ïîëèñàõàðèäû Òðóäíîãèäðîëèçóåìûå ïîëèñàõàðèäû 22.86 19.97 Ëèãíèíîâûå 34.82 20.20 Ñóììà ïîëèñàõàðèäîâ 49.09 37.86 3.42 2.36 Ìèíåðàëüíûå 407 ÏÎËÓ×ÅÍÈÅ ÄÓÁÈËÜÍÛÕ ÂÅÙÅÑÒÂ, ÊÐÀÑÈÒÅËÅÉ È ÝÍÒÅÐÎÑÎÐÁÅÍÒΠÈÇ ËÓÁÀ ÁÅÐÅÇÎÂÎÉ ÊÎÐÛ ÒÀÁËÈÖÀ 5 Ñîðáöèîííàÿ åìêîñòü ñîðáåíòîâ, ïîëó÷åííûõ ùåëî÷íîé îáðàáîòêîé ïðåäâàðèòåëüíî ýêñòðàãèðîâàííîãî ëóáà áåðåçîâîé êîðû Îáðàçåö Ñïîñîá ïîëó÷åíèÿ Ñîðáöèîííàÿ åìêîñòü ïî ìåòèëåíîâîìó ãîëóáîìó, ìã/ã ïî éîäó, % 1 Îáðàáîòêà ëóáà 1 % NaOH ïðè 60 îÑ, 1 ÷ 47.5 25.4 2 Îáðàáîòêà ëóáà 2 % NaOH ïðè 60 îÑ, 1 ÷ 42.5 27.9 3 Îáðàáîòêà ëóáà 2 % NaOH ïðè 100 îÑ, 2 ÷ 44.5 29.8 Èç ãèäðîëèçíîãî ëèãíèíà 10.0 43.2 Ïîëèôåïàí (ïðîìûøëåííûé ÀÎ Ñàíòåê îáðàçåö) Ïðèìå÷àíèå. Ëóá ïðåäâàðèòåëüíî ýêñòðàãèðîâàëè ãåêñàíîì è ñìåñüþ âîäà ýòàíîë NaOH. (ñ 13.71 äî 1.46 %) Òàêæå óìåíüøàåòñÿ ìàññîâàÿ äîëÿ ïîëèñàõàðèäîâ (ñ 49.09 äî 37.86 %), ëèãíèíîâûõ âåùåñòâ (ñ 34.82 äî 20.20 %), ìèíåðàëüíûõ âåùåñòâ (ñ 3.42 äî 2.36 %). Êàê èçâåñòíî, â ïðîöåññå ýêñòðàêöèîííîãî èçâëå÷åíèÿ âåùåñòâ ïðîèñõîäèò ðàñêðûòèå ïîðèñòîé ñòðóêòóðû ðàñòèòåëüíîãî ñûðüÿ. Ïîýòîìó ìîæíî îæèäàòü, ÷òî óäàëåíèå èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû çíà÷èòåëüíîãî êîëè÷åñòâà ýêñòðàêòèâíûõ âåùåñòâ, ëåãêîãèäðîëèçóåìûõ ïîëèñàõàðèäîâ è íèçêîìîëåêóëÿðíûõ âåùåñòâ ëèãíèíîâîé ïðèðîäû áóäåò ñïîñîáñòâîâàòü ðàçâèòèþ ïîðèñòîé ñòðóêòóðû òâåðäîãî îñòàòêà. Ñîðáåíòû ïîëó÷àëè îáðàáîòêîé èñõîäíîãî èëè ïðåäâàðèòåëüíî ýêñòðàãèðîâàííîãî ëóáà áåðåçîâîé êîðû 12 % ðàñòâîðîì NaOH ïðè òåìïåðàòóðå îò 60 äî 100 îÑ â òå÷åíèå 12 ÷.  òàáë. 5 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ñîïîñòàâëåíèÿ ñîðáöèîííîé åìêîñòè ñîðáåíòîâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû è ïðîìûøëåííîãî ýíòåðîñîðáåíòà ïîëèôåïàíà. Èç ïîëó÷åííûõ äàííûõ ñëåäóåò, ÷òî ñîïîñòàâèìûìè ñ ïîëèôåïàíîì õàðàêòåðèñòèêàìè îáëàäàþò ñîðáåíòû, ïîëó÷åííûå îáðàáîòêîé ïðåäâàðèòåëüíî ýêñòðàãèðîâàííîãî ëóáà 12 % ðàñòâîðîì NaOH ïðè 60 î Ñ â òå÷åíèå 12 ÷. Îáðàçöû ñîðáåíòîâ, ïîëó÷åííûå èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû, áîëåå ÷åì â 4 ðàçà ïðåâîñõîäÿò ïðîìûøëåííûé ýíòåðîñîðáåíò (ïîëèôåïàí) ïî ñïîñîáíîñòè àäñîðáèðîâàòü ìåòèëåíîâûé ãîëóáîé, íî óñòóïàþò åìó â 1.5 ðàçà â ñîðáöèîííîé åìêîñòè ïî éîäó. Îòëè÷èå â ñïîñîáíîñòè îáðàçöîâ èç ëóáà è ïîëèôåïàíà àäñîðáèðîâàòü éîä è ìåòèëåíîâûé ãîëóáîé ìîæåò áûòü ñëåäñòâèåì ðàçëè÷íîãî ñîîòíîøå- íèÿ ìèêðî- è ìåçîïîð â ýòèõ ñîðáåíòàõ. Áîëåå îáúåìíàÿ ìîëåêóëà ìåòèëåíîâîãî ãîëóáîãî íå ìîæåò ïðîíèêàòü â óçêèå ìèêðîïîðû, äîñòóïíûå äëÿ íåáîëüøîé ìîëåêóëû éîäà. Ñ ó÷åòîì ýòîãî îáñòîÿòåëüñòâà ìîæíî ïðåäïîëàãàòü, ÷òî ñîðáåíòû èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû èìåþò áîëåå ðàçâèòóþ, ÷åì ïîëèôåïàí, ìåçîïîðèñòóþ ñòðóêòóðó. Ïî ýòîé ïðè÷èíå ýíòåðîñîðáåíòû èç ëóáà äîëæíû îáëàäàòü áîëåå âûñîêîé ïî ñðàâíåíèþ ñ ïîëèôåïàíîì ñïîñîáíîñòüþ ïîãëîùàòü áàêòåðèè è êðóïíûå îðãàíè÷åñêèå ìîëåêóëû. Ðàçëè÷èÿ â ñâîéñòâàõ ñîðáåíòîâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû è ïîëèôåïàíà, âåðîÿòíî, îáóñëîâëåíû îòëè÷èåì èõ íàäìîëåêóëÿðíîãî ñòðîåíèÿ è õèìè÷åñêîãî ñîñòàâà.  ÷àñòíîñòè, ñîäåðæàíèå ëèãíèíà â ñîðáåíòàõ èç ëóáà ñîñòàâëÿåò îò 20 äî 28 %, à â ïîëèôåïàíå íå íèæå 77 %. Ýíòåðîñîðáåíò èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû (ÝÁÊ) ñî ñëåäóþùèìè õàðàêòåðèñòèêàìè: âëàæíîñòü 7.4 %, ñîäåðæàíèå çîëû 4.9 %, ñîäåðæàíèå ëèãíèíà 28.0 %, ñîðáöèîííàÿ åìêîñòü ïî éîäó 27.9 %, ñîðáöèîííàÿ åìêîñòü ïî ìåòèëåíîâîìó ãîëóáîìó 42.5 ìã/ã, ðÍ âîäíîé âûòÿæêè 7.0 èñïûòàí â êà÷åñòâå ïðåïàðàòà äëÿ ëå÷åíèÿ îñòðûõ êèøå÷íûõ èíôåêöèé. Ïðè òåñòèðîâàíèè ïðåïàðàò ââîäèëè ïîäîïûòíûì áåëûì ìûøàì ïåðîðàëüíî (êàê ïðè ïåðâè÷íîì, òàê è ïðè ïîâòîðíîì çàðàæåíèè) â äîçå 240 ìã/êã (â çàâèñèìîñòè îò ìàññû ðàçîâàÿ äîçà ñîñòàâëÿëà îò 3.5 äî 6.0 ìã) äî èñ÷åçíîâåíèÿ êëèíè÷åñêèõ ïðèçíàêîâ çàáîëåâàíèÿ. Ýíòåðîñîðáåíò ïðèìåíÿëè â îñòðîé ôàçå òå÷åíèÿ ýøåðèõèîçà ó ìûøåé ïðè ïîÿâëåíèè ïåðâûõ ïðèçíàêîâ äèàðåè, íî íå ïîçäíåå âòîðûõ ñóòîê òå÷åíèÿ çàáîëåâàíèÿ, à òàêæå íà 408 Ñ. À. ÊÓÇÍÅÖÎÂÀ è äð. ñòàäèè ñðåäíåé òÿæåñòè êëèíè÷åñêîãî ïðîÿâëåíèÿ êîëèáàêòåðèîçà (÷åðåç 23 ñóò). Êëèíè÷åñêèå èñïûòàíèÿ ÝÁÊ ïîêàçàëè, ÷òî ïðåïàðàò íà ïðàêòèêå îáåñïå÷èâàåò íåîáõîäèìóþ ýíòåðîñîðáöèþ ïðè îñòðûõ êèøå÷íûõ èíôåêöèÿõ. Íà ðàçëè÷íûõ ñòàäèÿõ çàáîëåâàíèÿ âî âñåõ îïûòíûõ ãðóïïàõ ìûøåé ÝÁÊ îêàçûâàë áûñòðîå êóïèðîâàíèå ïðèçíàêîâ êîëèáàêòåðèîçà, íàáëþäàëîñü óñêîðåííîå âûçäîðîâëåíèå ïðè áîëåå ëåãêîì òå÷åíèè çàáîëåâàíèÿ, ÷åì â êîíòðîëüíîé ãðóïïå ìûøåé, ïîëó÷àþùåé àíòèáèîòèêè. Ïåðåä ïîâòîðíûì çàðàæåíèåì âñåì îïûòíûì ãðóïïàì ìûøåé ââîäèëè ýíòåðîñîðáåíò â äîçå 200 ìã/êã â òå÷åíèå 10 äíåé, ïîñëå ÷åãî ïðîâîäèëè èíôèöèðîâàíèå. Ïðèåì ïèùè è âîäû, äâèãàòåëüíàÿ àêòèâíîñòü è äèíàìèêà ìàññû òåëà ó íèõ íå îòëè÷àëèñü îò çäîðîâûõ æèâîòíûõ, ðàíåå íå ïîäâåðãàâøèõñÿ çàðàæåíèþ.  ãðóïïå êîíòðîëüíûõ æèâîòíûõ, ïðèíèìàâøèõ âìåñòî ýíòåðîñîðáåíòà àíòèáèîòèêè, ýòè ïîêàçàòåëè áûëè çíà÷èòåëüíî õóæå. Ýíòåðîñîðáåíò èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû îêàçûâàë îäèíàêîâî õîðîøåå äåéñòâèå è ïðè ïîâòîðíîì çàðàæåíèè îïûòíûõ æèâîòíûõ. Ïðè åãî èñïîëüçîâàíèè îòìå÷àëîñü ïîâûøåíèå óñòîé÷èâîñòè ê çàðàæåíèþ âî âñåõ ãðóïïàõ îïûòíûõ ìûøåé.  òî âðåìÿ êàê â ãðóïïå êîíòðîëüíûõ æèâîòíûõ ïîñëå ââåäåíèÿ ïåðâîé äîçû ïàòîëîãè÷åñêîé êóëüòóðû îñòðîå òå÷å- íèå êîëèáàêòåðèîçà íàñòóïàëî â òå÷åíèå 12 24 ÷, ó æèâîòíûõ, ïðåäâàðèòåëüíî ïðîëå÷åííûõ ýíòåðîñîðáåíòîì, ïðèçíàêè èíôåêöèè îòñóòñòâîâàëè. ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ Â ðåçóëüòàòå âûïîëíåííîãî èññëåäîâàíèÿ ïðåäëîæåíû îïòèìèçèðîâàííûå ñïîñîáû ïîëó÷åíèÿ äóáèëüíûõ âåùåñòâ, àíòîöèàíèäèíîâûõ êðàñèòåëåé è ýíòåðîñîðáåíòîâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû. Íåîáõîäèìîñòü â óòèëèçàöèè ïîñëåäíåãî, êàê îæèäàåòñÿ, ïîÿâèòñÿ ïðè ïðîìûøëåííîì îñâîåíèè ïðîèçâîäñòâà áèîëîãè÷åñêè àêòèâíîãî áåòóëèíà è åãî ïðîèçâîäíûõ èç âíåøíåãî ñëîÿ (áåðåñòû) áåðåçîâîé êîðû. Ïóòåì èíòåãðàöèè ðàññìîòðåííûõ â ïðåäûäóùèõ ðàçäåëàõ ñïîñîáîâ ïîëó÷åíèÿ öåííûõ ïðîäóêòîâ èç ëóáà ìîæíî äîñòè÷ü åãî áåçîòõîäíîé óòèëèçàöèè â ðàìêàõ òåõíîëîãè÷åñêîé ñõåìû, ïðèâåäåííîé íà ðèñ. 5. Ëóá áåðåçîâîé êîðû ñîäåðæèò ñìîëèñòûå âåùåñòâà â êîëè÷åñòâå 3.03.2 % îò ìàññû àáñîëþòíî ñóõîãî ëóáà. Ïðåäâàðèòåëüíîå óäàëåíèå ñìîëèñòûõ âåùåñòâ óëó÷øàåò êà÷åñòâî ïîëó÷àåìûõ èç ëóáà äóáèëüíûõ âåùåñòâ è àíòîöèàíèäèíîâûõ êðàñèòåëåé.  ðàáîòå îñóùåñòâëåí ïîäáîð îïòèìàëüíûõ óñëîâèé îáåññìîëèâàíèÿ ëóáà áåðåçîâîé êîðû ñëåäóþùèìè íåïîëÿðíûìè ðàñòâîðèòåëÿìè: ïåòðîëåéíûì ýôèðîì, ãåêñàíîì è áåíçèíîì ìàðêè ÁÐ-1. Îï- Ðèñ. 5. Ñõåìà êîìïëåêñíîé ïåðåðàáîòêè ëóáà áåðåçîâîé êîðû. ÏÎËÓ×ÅÍÈÅ ÄÓÁÈËÜÍÛÕ ÂÅÙÅÑÒÂ, ÊÐÀÑÈÒÅËÅÉ È ÝÍÒÅÐÎÑÎÐÁÅÍÒΠÈÇ ËÓÁÀ ÁÅÐÅÇÎÂÎÉ ÊÎÐÛ òèìàëüíàÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü îáðàáîòêè ëóáà óêàçàííûìè ðàñòâîðèòåëÿìè â àïïàðàòå Ñîêñëåòà ñîñòàâëÿåò 68 ÷. Ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ ñìîëèñòûõ âåùåñòâ äîñòèãàåò 9799 %. Îáåññìîëåííûé ëóá äàëåå ìîæíî ïåðåðàáàòûâàòü äâóìÿ ïóòÿìè. Îáðàáîòêîé ñìåñüþ âîäà ýòàíîë NaOH âûäåëÿþò òàííèäû, êîòîðûå äàëåå ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïðèðîäíûõ äóáèòåëåé, àíòèîêñèäàíòîâ, êîíñåðâàíòîâ è äðóãèõ öåííûõ ôåíîëüíûõ ïðîäóêòîâ. Àëüòåðíàòèâíûé âàðèàíò ïåðåðàáîòêè âêëþ÷àåò èçâëå÷åíèå èç ëóáà îêðàøåííûõ àíòîöèàíèäèíîâûõ âåùåñòâ. Èõ ìàêñèìàëüíûé âûõîä äîñòèãàåòñÿ ïðè îáðàáîòêå ëóáà ýòàíîëîì, ñîäåðæàùèì 3.03.5 % ñîëÿíîé êèñëîòû. Âûäåëåííûå àíòîöèàíèäèíû, ñîñòîÿùèå ïðåèìóùåñòâåííî èç öèàíèäèíõëîðèäà è äåëüôèíèäèíõëîðèäà, ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ â êà÷åñòâå ïèùåâûõ êðàñèòåëåé, áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûõ äîáàâîê, êðàñèòåëåé äðåâåñèíû è äð. Ïî ñâîåìó ñîñòàâó îíè áëèçêè ê àíòîöèàíèäèíàì, âûäåëåííûì â áëèçêèõ óñëîâèÿõ èç êîðû ëèñòâåííèöû ñèáèðñêîé [19]. Ïîñëå ýêñòðàêöèîííîé ïåðåðàáîòêè ëóáà áåðåçîâîé êîðû îñòàåòñÿ ïîðèñòûé òâåðäûé îñòàòîê, èç êîòîðîãî èçâëå÷åíà çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü ïîëèôåíîëîâ, ñìîëèñòûõ è âîäîðàñòâîðèìûõ âåùåñòâ. Àäñîðáöèîííàÿ ñïîñîáíîñòü òâåðäîãî îñòàòêà óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì ñòåïåíè èçâëå÷åíèÿ ýêñòðàêöèîííûõ âåùåñòâ èç ëóáà áåðåçîâîé êîðû. Ïîäáîðîì ñîîòâåòñòâóþùèõ óñëîâèé îáðàáîòêè ïðåäâàðèòåëüíî ýêñòðàãèðîâàííîãî ëóáà ïîëó÷åíû ýíòåðîñîðáåíòû, ñâîéñòâà êîòîðûõ âî ìíîãîì ñõîæè ñî ñâîéñòâàìè ïðîìûøëåííîãî ýíòåðîñîðáåíòà, ïðîèçâîäèìîãî èç ãèäðîëèçíîãî ëèãíèíà. Ðåçóëüòàòû òåñòèðîâàíèÿ ýíòåðîñîðáåíòîâ íà æèâîòíûõ ïîêàçàëè èõ âûñîêóþ ýôôåêòèâíîñòü â ëå÷åíèè îñòðûõ êèøå÷íûõ èíôåêöèé è äèñáàêòåðèîçîâ, âûçâàííûõ ïðèìåíåíèåì àíòèáèîòèêîâ. Òàêèì îáðàçîì, íîâûå ýíòåðîñîðáåíòû èç áåðåçîâîé êîðû ìîãóò íàéòè ïðèìåíåíèå â ìåäèöèíå è âåòåðèíàðèè.  öåëîì ïåðåðàáîòêà ëóáà áåðåçîâîé êîðû ïðè îïòèìàëüíûõ ðåæèìàõ íà êàæäîé òåõíîëîãè÷åñêîé ñòàäèè ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü îêîëî 3.0 % ñìîëèñòûõ âåùåñòâ, 3540 % ïîëèôå- 409 íîëüíûõ è ôåíîëüíûõ ïðîäóêòîâ, 15 % àíòîöèàíèäèíîâîãî êðàñèòåëÿ è îêîëî 4142 % ýíòåðîñîðáåíòà. Óêàçàííûå âåùåñòâà ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ â ïàðôþìåðíî-êîñìåòè÷åñêîé, ïèùåâîé, êîæåâåííîé ïðîìûøëåííîñòè, â ìåäèöèíå è âåòåðèíàðèè. Àâòîðû âûðàæàþò áëàãîäàðíîñòü ÔÖÍÒÏ «Èññëåäîâàíèÿ è ðàçðàáîòêè ïî ïðèîðèòåòíûì íàïðàâëåíèÿì ðàçâèòèÿ íàóêè è òåõíèêè» (ãîñêîíòðàêò ¹ 43.044.112638 îò 31.01.02) è Èíòåãðàöèîííîé ïðîãðàììå ÑÎ ÐÀÍ (ïðîåêò ¹ 33) çà ôèíàíñîâóþ ïîääåðæêó âûïîëíåííîãî èññëåäîâàíèÿ. ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1 F. M. K. Ukkonen, V. Era, Kemia-Kemi, 6 (1979) 217. 2 Í. Ä. Ïîõèëëî, Í. È. Óâàðîâà, Õèìèÿ ïðèðîä. ñîåäèíåíèé, 3 (1988) 325. 3 P. Jaaskelainen, Paperi ja Puu, 10 (1981) 599. 4 Ã. Í. ×åðíÿåâà, Ñ. ß. Äîëãîäâîðîâà, Ñ. Ì. Áîíäàðåíêî, Ýêñòðàêòèâíûå âåùåñòâà áåðåçû, èçä. Èí-òà ëåñà è äðåâåñèíû ÑÎ ÀÍ ÑÑÑÐ, Êðàñíîÿðñê, 1986. 5 Ì. Í. Çàïðîìåòíîâ, Ôåíîëüíûå ñîåäèíåíèÿ: Ðàñïðîñòðàíåíèå, ìåòàáîëèçì è ôóíêöèè â ðàñòåíèÿõ, Íàóêà, Ìîñêâà, 1993. 6 Ñ. Ñ. Òàí÷åâ, Àíòîöèàíèäèíû â ïëîäàõ è îâîùàõ, Ïèùåâàÿ ïðîì-ñòü, Ìîñêâà, 1980. 7 Â. À. Ëåâäàíñêèé, Í. È. Ïîëåæàåâà, À. È. Ìàêèåâñêàÿ, Á. Í. Êóçíåöîâ, Õèìèÿ â èíòåðåñàõ óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ, 8 (2000) 823. 8 Á. Í. Êóçíåöîâ, Òàì æå, 9 (2001) 443. 9 Ì. È. ×óäàêîâ, Ïðîìûøëåííîå èñïîëüçîâàíèå ëèãíèíà, Ëåñíàÿ ïðîì-ñòü, Ìîñêâà, 1983. 10 Â. À. Áàáêèí, Â. Ð. Ëåâàíîâà, Ë. Â. Èñàåâà, Õèìèÿ â èíòåðåñàõ óñòîé÷èâîãî ðàçâèòèÿ, 2 (1994) 559. 11 À. Â. Îáîëåíñêàÿ, Ç. Ï. Åëüíèöêàÿ, À. À. Ëåîíîâè÷, Ëàáîðàòîðíûå ðàáîòû ïî õèìèè äðåâåñèíû è öåëëþëîçû, Ýêîëîãèÿ, Ìîñêâà, 1991. 12 Âñåñîþçíûé åäèíûé ìåòîä èññëåäîâàíèÿ â êîæåâåííîì îáóâíîì è äóáèëüíî-ýêñòðàêòèâíîì ïðîèçâîäñòâå (ÂÝÌ), Ìîñêâà, 1955. 13 H. G. Ring, T. White, J. Chem. Soc., (1957) 3901. 14 Õ. Êèíëå, Ý. Áàäåð, Àêòèâíûå óãëè è èõ ïðîìûøëåííîå ïðèìåíåíèå, Õèìèÿ, Ëåíèíãðàä, 1984. 15 Ë. Ñ. Êàâðóê, À. Á. Êîíîíåíêî, Ìåòîäè÷åñêèå óêàçàíèÿ ïî óñêîðåíèþ èíäèêàöèè ìîðãàíåëë, ñàëüìîíåëë è ýíòåðîïàòîãåííûõ ýøåðèõèé àäãåçèâíûìè àíòèãåíàìè â ïàòîëîãè÷åñêîì ìàòåðèàëå, êîðìàõ, îáúåêòàõ îêðóæàþùåé ñðåäû â ðåàêöèè êîàãëþêèíàöèè (óòâåðæäåíû äåïàðòàìåíòîì âåòåðèíàðèè Ìèíèñòåðñòâà ñåëüñêîãî õîçÿéñòâà), Ìîñêâà, 1999. 16 Ð. Ç. Ïåí, Ïëàíèðîâàíèå ýêñïåðèìåíòà â statgraphics, ÑÃÒÀ, Êðàñíîÿðñê, 2003. 17 Y. Osawa and N. Saito, Phytochem., 7 (1968) 1189. 18 E. Bayer, Angewandte Chemie, 78 (1966) 834. 19 B. N. Kuznetsov, V. A. Levdansky, N. I. Polezhaeva, Proc. 6th European Workshop on Lignocellulosics and Pulp, Bordeaux, France, 2000, p. 417.
