Модификация антронового метода количественного

Модификация антронового метода количественного определения
углеводов и его применение для анализа растительного сырья,
содержащего полисахариды
Оленников Д.Н., Танхаева Л.М.
Modification of anthron method of quality assessment
of carbohydrates’ determination and its using to analyze vegetable staff
which contains polysaccharides
Olennikov D.N., Tankhayeva L.M.
Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, г. Улан-Удэ
 Оленников Д.Н., Танхаева Л.М.
УДК 581:547.672
Серная кислота широко используется в анализе
органических веществ. С углеводами в присутствии
ряда фенолов она дает окрашенные продукты, в частности, Дрейвудом установлено, что раствор антрона в
серной кислоте дает устойчивые окрашенные соединения. В классическом варианте метода в результате
взаимодействия оксиметилфурфурола, образующегося
в результате дегидратации моносахаридов, и антрона
в среде концентрированной серной кислоты образуются продукты конденсации сине-зеленого цвета с
максимумом спектра поглощения при 520—625 нм.
С применением этого варианта разработаны ряд
методик количественного определения углеводов. В
ходе данного исследования установлено, что относительная ошибка определения в эксперименте со стандартными образцами веществ (пентозы, гексозы, олигосахариды и полимерные соединения) может достигать 10%, которая, вероятно, обусловлена вязкостью
концентрированной серной кислоты, мешающей равномерному распределению окрашенных продуктов в
объеме пробы. Для устранения этих недостатков была
рассмотрена возможность разведения пробы спиртом
этиловым. Вязкость указанного раствора удовлетворительная, но вместо ожидаемого сине-зеленого комплекса образуются растворы желтого цвета. Проверка
влияния температурного фактора на цвет данного
комплекса показала, что температура реакционной
смеси влияет только на интенсивность окрашивания
конечного раствора.
118
При исследовании спектров поглощения продуктов взаимодействия установлено, что они обладают
характерной полосой в области 428—431 нм. Характеристическая кривая спектра поглощения для всех
исследованных веществ одинакова, за исключением
галактуроновой кислоты, основной экстремум которой находится при 424 нм. При исследовании продуктов взаимодействия антрона и глюкозы, фруктозы,
галактозы, арабинозы и галактуроновой кислоты в
среде спирта этилового методом изомолярных серий
установлено, что они реагируют в эквимолярном соотношении. Линейность оптической плотности в диапазоне 0,2—0,7 отн. ед. наблюдается для растворов с
концентрациями 5—35 мкг/мл. Исключение составляет арабиноза, для которой этот интервал составляет
25—120 мкг/мл.
В ходе исследования рассмотрена возможность
использования разработанного подхода для анализа
растительного сырья, содержащего полисахариды.
Листья подорожника большого (ЛПБ) — официнальное лекарственное сырье. Государственная фармакопея (ГФ) предлагает проводить стандартизацию этого
вида сырья по суммарному содержанию полисахаридов в водном извлечении гравиметрией, которая отличается трудоемкостью и низкой воспроизводимостью.
Беляковым для стандартизации ЛПБ предложен спектрофотометрический метод, основанный на способности редуцирующих сахаров восстанавливать пикриновую кислоту до пикрамовой; пересчет содержания
Бюллетень сибирской медицины, 2006. Приложение 2
Модификация антронового метода количественного определения углеводов...
полисахаридов ведется на глюкозу, что не отражает
реальных данных о составе комплекса водорастворимых полисахаридов ЛПБ.
При исследовании спектров поглощения продуктов взаимодействия полисахаридного комплекса ЛПБ
и галактуроновой кислоты с антроном в концентрированной серной кислоте в среде спирта этилового установлено, что они обладают общим максимумом при
424 нм, который выбран в качестве аналитической
длины волны. При исследовании скорости гидролиза
компонентов полисахаридного комплекса ЛПБ установлено, что полный гидролиз его компонентов (арабиногалактан, галактуронан и глюкоманнан) в среде
концентрированной серной кислоты происходит в
течение 8—10 мин.
Данная методика предложена для анализа препаратов ЛПБ: «Сок подорожника» и «Плантаглюцид».
Метрологические характеристики разработанной методики для исследуемых объектов приведены в таблице.
Метрологические характеристики разработанной методики
(n = 11, p = 95%, t(p, f) = 2,23)
Объект
Листья подорожника большого
Плантаглюцид
Сок подорожника
Семена льна
x, %
S2
Sx
x, %
E, %
2,04
7,37
4,68  10–3 2,06  10–2
4,30  10–2 6,25  10–2
0,05
0,14
2,25
1,89
0,085
4,43
1,60  10–5 1,21  10–3
4,49  10–3 2,12  10–2
0,003
0,05
3,17
1,13
Качество семян льна (СЛ) также регламентируется
ГФ, которая не предлагает методик количественного
анализа. В ходе работы было установлено, что растворы полисахаридов СЛ представляют собой вязкие растворы, вследствие чего возникают определенные
трудности при проведении ряда технологических операций (экстракция, фильтрование). Для снижения вяз-
кости получаемых экстрактов авторами статьи предложено использовать в качестве растворителей растворы неорганических солей. Вязкость извлечений
снижается 3—6 раз, что позволяет проводить ранее
указанные технологические процедуры в обычных
условиях (без применения центрифугирования и
фильтрования в вакууме).
Также исследованы основные физико-химические
показатели качества полисахаридов, выделенных с
применением водной и солевой экстракции, и установлено, что при использовании солей выход увеличивается при одновременном снижении содержания
углеводной компоненты и увеличении содержания
белка. Общий выход углеводных компонентов при
этом увеличивается. Гель-хроматография показала
отсутствие низкомолекулярных компонентов; хроматографические профили образцов практически идентичны. Установлено, что во всех случаях доминирующим моносахаридом гидролизата полисахаридов СЛ
является ксилоза, поэтому все расчеты проводили в
пересчете на это соединение. При исследовании спектров поглощения продуктов взаимодействия полисахаридов СЛ, ксилозы и глюкозы с антроном в концентрированной серной кислоте в среде спирта этилового
установлено, что они обладают общим максимумом
при 430 нм, который выбран в качестве аналитической
длины волны. Глюкоза в отличие от ксилозы более
доступное соединение, поэтому после введения дополнительного расчетного коэффициента возможно ее
использование в качестве стандартного вещества. Линейность оптической плотности в диапазоне 0,2—
0,7 опт. ед. наблюдается для растворов ксилозы и
глюкозы с концентрациями 4—16 и 5—19 мкг/мл соответственно.
Бюллетень сибирской медицины, 2006. Приложение 2
119