Отчет о нир Йодометрическое определение дубильных веществ в растительном сырье
 Скачать 253.5 Kb.
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Чувашский государственный университет имени И.Н.Ульянова» Факультет____Химико-фармацевтический ______________________________________ Кафедра_____Общей, неорганической и аналитической химии ____________________ ОТЧЕТ О НИР: «Йодометрическое определение дубильных веществ в растительном сырье» Студент: Алешина Наталья Дмитриевна Научный руководитель: ст. преподаватель Турусова Е.В. Заведующий кафедрой: д.х.н., профессор Лыщиков А.Н. г. Чебоксары –2018г. Содержание Введение 1. Понятие и общая характеристика дубильных веществ. 2. Распространение. Факторы, влияющие на накопление дубильных веществ. Биологическая роль дубильных веществ. 3. Классификация Проктера 4. Классификацией Фрейденберга: 5. Биосинтез (образование) конденсированнных дубильных веществ в результате окислительной конденсации катехинов. 6. Биосинтез (образование) конденсированнных дубильных веществ на основе катехина и лейкоантоцианидина 7. Физико-химические свойства. 8. Качественный анализ. 9. Количественное определение. 10. Условия заготовки ЛРС, содержащего дубильные вещества. 11. Пути использования ЛРС в медицине и промышленности. 12 . Материал и методы 13.Экспериментальная часть 14. Результаты и обсуждение Заключение Список литературы Дубильными веществами (таннидами) называются растительные полифенольные соединения с молекулярной массой от 500 до 3000, способные образовывать прочные связи с белками и алкалоидами и обладающие дубящими свойствами. Названы так по своей способности дубить невыделанную шкуру животных, превращая ее в прочную кожу, устойчивую к воздействию влаги и микроорганизмов, ферментов, то есть не поддающаяся гниению. Эта способность дубильных веществ основана на их взаимодействии с коллагеном (белком кожных покровов), приводящих к образованию устойчивой поперечносвязанной структуры – кожи за счет возникновения водородных связей между молекулами коллагена и фенольными гидроксилами дубильных веществ. Но эти связи могут образовываться в тех случаях, когда молекулы достаточно велики, чтобы присоединить соседние цепочки коллагена, и имеют достаточное количество фенольных групп для образования поперечных связей. Полифенольные соединения с более низкой М.м. (менее 500) только адсорбируются на белках и не способны образовывать устойчивые комплексы, в качестве дубителей не используются. Высокомолекулярные полифенолы (с М.м. более 3000) также не являются дубителями, так как их молекулы слишком велики и не проникают между фибриллами коллагена. Степень дубления зависит от характера мостиков между ароматическими ядрами, т.е. от строения самого дубильного вещества и от ориентации молекулы таннида по отношению к полипептидным цепям белка. При плоском расположении таннида на белковой молекуле возникают устойчивые водородные связи:  Прочность соединения таннидов с белком зависит от числа водородных связей и от молекулярной массы. Наиболее надежные показатели наличия дубильных веществ в растительных экстрактах – необратимая адсорбция дубильных веществ на кожном (гольевом) порошке и осаждение желатины из водных растворов. Термин «дубильные вещества» впервые был использован в 1796 году французским исследователем Сегеном для обозначения присутствующих в экстрактах некоторых растений веществ, способных осуществлять процесс дубления. Практические вопросы кожевенной промышленности положили начало изучению химии дубильных веществ. Другое название дубильных веществ – «танниды» - происходит от латинизированной формы кельтского названия дуба – «тан», кору которого издавна использовали для обработки шкур. Первые научные исследования в области химии дубильных веществ относятся ко второй половине 18 века. Первая опубликованная работа – работа Гледича в 1754 году «Об использовании плодов черники, как сырья для получения дубильных веществ». Первой монографией была монография Деккера в 1913 году, которая обобщала весь накопленный материал по дубильным веществам. Поиском, выделением и установлением структуры дубильных веществ занимались отечественные ученые Л.Ф.Ильин, А.Л.Курсанов, М.Н.Запрометов, Ф.М.Флавицкий, А.И.Опарин и другие. С исследованиями строения дубильных веществ связаны имена крупнейших зарубежных химиков: Г.Проктера, Э.Фишера, К.Фрейденберга, П.Каррера. Дубильные вещества являются производными пирогаллола, пирокатехина, флороглюцина. Простые фенолы дубящее действие не оказывают, но вместе с фенолкарбоновыми кислотами сопутствуют дубильным веществам. Распространение. В природе многие растения (особенно двудольные) содержат дубильные вещества. Встречаются преимущественно в представителях класса двудольных, где они накапливаются в максимальных количествах. Богаты дубильными веществами представители семейств сосновых, ивовых, гречишных, вересковых, буковых, сумаховых, миртовых, розоцветных, бобовых. Накапливаются, главным образом, в подземных органах многолетних травянистых растений (корневища бадана, змеевика, лапчатки, корневища и кровохлебки), в коре и древесине деревьев и кустарников (кора дуба), плодах черемухи, черники, соплодия ольхи), реже в листьях скумпии , сумаха, чая. Среди низших растений они встречаются в лишайниках, грибах, водорослях, среди споровых - во мхах, хвощах, папоротниках. Низкое содержание дубильных веществ отмечено у злаков. Семейства розоцветных, бобовых, миртовых насчитывают многочисленные роды и виды, в которых содержание дубильных веществ доходит до 20-30% и более. Больше всего (до 50-70%) дубильных веществ найдено в патологических образованиях - галлах. Наиболее богаты дубильными веществами тропические растения. Дубильные вещества содержатся в подземных и надземных частях растений: накапливаются в клеточном соке. В листьях дубильные вещества, или танниды, обнаружены в клетках эпидермы и паренхимы, окружающих проводящие пучки и жилки, в корневищах и корнях - накапливаются в паренхиме коры и сердцевинных лучах. В механической ткани – отсутствуют. Дубильные вещества преимущественно локализованы в вакуолях растительной клетки. Находятся в растворенном состоянии, их можно обнаружить гистохимическими реакциями. Дубильные вещества вытесняются в цитоплазму, где подвергаются ферментативному окислению и превращаются в коричневые и красные аморфные вещества, называемые флобафенами. Факторы, влияющие на накопление дубильных веществ. Содержание дубильных веществ в растении зависит от возраста и фазы развития, места произрастания, климатических, генетических факторов и почвенных условий. Содержание дубильных веществ изменяется в зависимости от периода вегетации растения. Установлено, что количество дубильных веществ увеличивается по мере роста растения. По данным Чеврениди, минимальное количество дубильных веществ в подземных органах отмечается весной, в период отрастания растения, затем оно постепенно увеличивается, достигая наибольшего количества в фазе бутонизации – начале цветения. Фаза вегетации влияет не только на количество, но и на качественный состав дубильных веществ. На накопление дубильных веществ оказывает большее влияние высотный фактор. Растения, произрастающие высоко над уровнем моря (бадан, скумпия, сумах), содержат больше дубильных веществ. Растущие на солнце растения накапливают больше дубильных веществ, чем растущие в тени. В тропических растениях значительно больше дубильных веществ. Растения, произрастающие в сырых местах, содержат больше дубильных веществ, чем растущие в сухих местах. В молодых растениях дубильных веществ больше, чем в старых. В утренние часы (от 7 до 10) содержание таннидов достигает максимума, в середине дня доходит до минимума, а к вечеру вновь повышается. Наиболее благоприятными для накопления таннидов являются условия умеренного климата (лесная зона и высокогорный альпийский пояс). Наибольшее содержание ДВ отмечено у растений, произрастающих в плотных известковых почвах, на рыхлых черноземных и песчаных почвах - содержание меньше. Способствуют накоплению ДВ богатые фосфором почвы, а богатые азотом почвы снижают содержание таннидов. Выявление закономерности в накоплении дубильных веществ в растениях имеет большое практическое значение для правильной организации заготовки сырья. Биосинтез гидролизуемых дубильных веществ идет по шикиматному пути, конденсированные дубильные вещества образуются по смешанному пути (шикиматному и ацетатному). Биологическая роль дубильных веществ. Роль таннидов для растений окончательно не выяснена. Существует несколько гипотез. Предполагают, что они являются - запасными веществами (накапливаются в подземных частях многих растений); - обладая бактерицидными и фунгицидными свойствами как фенольные производные, препятствуют гниению древесины, то есть выполняют защитную функцию для растения против вредителей и в отношении возбудителей патогенных заболеваний; - являются отбросами жизнедеятельности организмов; - участвуют в окислительно-восстановительных процессах, являются переносчиками кислорода в растениях Классификация. Дубильные вещества – это смеси различных полифенолов, то из-за разнообразия их химического состава классификация затруднена. По классификации Проктера (1894) дубильные вещества в зависимости от природы продуктов их разложения при температуре 180-2000С (без доступа воздуха) подразделил на две основные группы:
 Кислота галловая Пирогаллол Пирокатехин В результате дальнейшего исследования химизма танидов Фрейденберг в 1933 году уточнил классификацию Проктера и рекомендовал обозначить первую группу (пирогалловые дубильные вещества) как гидролизуемые дубильные вещества, а вторую (пирокатехиновые дубильные вещества) – конденсированные. Большинство дубильных веществ растений невозможно однозначно отнести к типу гидролизуемых или конденсированных, поскольку эти группы во многих случаях недостаточно резко разграничены. В растениях часто содержится смесь дубильных веществ обеих групп. |