Анализ углеводного состава растений Acanthophyllum Subglabrum, произрастающих в Кыргызстане

ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ

Analiysis of the carbonhydrate composition Acanthophyllum Subglabrum

growing in Kyrgyzstan Ajibaeva Z.1, Turdumambetov K.2 Анализ углеводного состава растений Acanthophyllum Subglabrum, произрастающих в Кыргызстане Ажибаева З. С.1, Турдумамбетов К.2

'Ажибаева Зулайка Сулаймановна / Ajibaeva Zulaika— преподаватель, кафедра естественнонаучных дисциплин, Ошский государственный университет, г. Ош;

2Турдумамбетов Кенешбек / Turdumambetov Keneshbek — доктор химических наук, заведующий лабораторией, лаборатория химии и технологии углеводов, Национальная академия наук Кыргызской Республики, г. Бишкек, Кыргызская Республика

Аннотация: изучен углеводный состав надземных и подземных частей растений Acanthophyllum Subglabrum. Установлено, что содержание углеводов находится в прямой зависимости от фазы развития и исследуемой части растений. Проведены экспериментальные исследования по выделению и установлению структур водороастворимых полисахаридов и спирторастворимых олигосахаридов. Abstract: studied carbonhydrate composition of aboveground and underground parts of plants Acanthophyllum Subglabrum. It was found that the carbonhydrate content is in direct proportion to the development phase and investigated part ofplants.

Ключевые слова: Acanthophyllum Subglabrum, олигосахариды, полисахариды, корни, надземная часть. Keywords: Acanthophyllum, Subglabrum, oligosaccharides, polysaccharides, roots, aboveground part.

УДК 547.917

Acanthophyllum Subglabrum - многолетние растения, произрастающие по всей территории Республики, растут на сухих склонах предгорий, пастбищах, сенокосах и шлейфах гор, являются сорняками.

В настоящее время углеводам, полученным из экологически чистого сырья, уделяется большое внимание. Поэтому поиск новых растительных источников, содержащих углеводы и выделение их в индувидуальном виде, определение мономерного состава, а также изучение их химических свойств является одной из актуальных проблем.

Растения рода Acanthophyllum известны как сапонинсодержащие растения и заготавливаются они под названием «мыльного корня» [1].

Выделенные из них углеводы и свойства растений, произрастающих в Кыргызстане, не изучены.

Продолжая изучение растений A. Subglabrum [2], были проведены исследования углеводного состава надземных и подземных частей растений, собранных в Чуйской долине Кыргызстана.

Надземная и подземная часть Subglabrum была собрана в фазы начала вегетации, бутонизации, цветения, конца цветения и плодоношения растений в 2010 и 2013 г.г. (таблица 1).

Сырье сушили на воздухе и в сушилке с искусственным нагревом при 40 - 45°С, измельчали и просеивали через сито с диаметром отверстий в 2 мм. Количественное определение проводили по методу [3].

Для определения моно-, олиго- и полисахаридов брали 5 г сырья, измельченного и просеянного сквозь сито с отверстиями диаметром 2 мм, помещали в круглодонную колбу емкостью 250 мл, снабженную обратным холодильником, туда же приливали 150 мл 96%-го этилового спирта и помещали в кипящую водяную баню. Смесь кипятили в течение 30минут, затем отфильтровывали через воронку Бюхнера. Оставшееся сырье вновь подвергали двукратной обработке 82%-ным этанолом и кипятили в течение 15 мин.

Спиртовые растворы объединяли и сгущали под вакуумом до полного удаления спирта. Оставшийся водный раствор (экстракт) переносили в мерную колбу на 100 мл, доводили объем до метки дистиллированной водой и оттуда отбирали 10 мл пробы для определения моносахаридов, переносили в коническую колбу на 250 мл, добавляли по 10 мл раствора Фелинга I и II (растворы готовили заранее), туда же добавляли 20 мл дистиллированной воды. Смесь осторожно (в течение 3мин.) доводили до кипения и кипятили в течение двух минут. По окончании кипячения колбу быстро охлаждали под струей холодной воды до 22°С, затем приливали 10 мл 30%-го раствора йодистого

калия и 10 мл 25%-го раствора серной кислоты и сразу же оттитровывали при непрерывном перемешивании 0,1 ц раствором тиосульфата натрия до перехода коричневой окраски в желтую. Затем к смеси прибавляли 5 мл 0,5%- го раствора крахмала и медленно дотитровывали раствор до перехода синей окраски в кремовую, присущую йодату меди. Параллельно в тех же условиях проводили контрольный опыт. По разности объемов раствора тиосульфата натрия, пошедшего на титрование контрольного опыта и испытуемого, находили объем раствора тиосульфата натрия, соответствующего количеству образовавшейся при анализе восстановленной меди. Расчет вели по методу Бертрана [4]. Результаты приведены в табл. 1.

Из водного раствора (после взятия пробы для определения моносахаридов) отбирали 50 мл, добавляли 5 мл 5% -го раствора соляной кислоты и проводили гидролиз при 85 - 90°С на кипящей водяной бане в течение 45 мин. Затем гидролизат нейтрализовали раствором 10%-го едкого натрия до pH 6,5 - 7,0, отфильтровывали, доводили объем дистиллированной водой в мерной колбе до 100 мл, затем отбирали 10 мл этого раствора и оттитровывали таким же методом, что и при определении моносахаридов и определяли содержание олигосахаридов [4]. Суммарный состав олигосахаридов приведен в табл. 1.

Навеску из 5 г измельченных сухих корней после двукратного извлечения сахаров со спиртом заливали 200 мл воды и нагревали в течение 2 ч. при 80 - 85°С. Затем остывший экстракт переносили в мерную колбу на 250 мл. Объем экстракта доводили до метки. Из этого объема брали 100 мл, для гидролиза полисахарида, перешедшего в раствор, для чего к 100 мл прибавляли 5 мл 5%-го раствора соляной кислоты и нагревали в течение 45 мин. После гидролиза раствор нейтрализовали 10%-ной щелочью до рН = 6,5 - 7,0 переносили в колбу на 200 мл и доводили объем до метки. В дальнейшем полисахарид определяли по Бертрану, как определяли олигосахариды [4]. Результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1. Количественное определение углеводов по периодам вегетации Л. Subglabrum

Иссл. Моно Олиго Поли Гемицел-

Фаза развития часть сахарид сахарид сахарид Пектин % люлоза

раст. % % % %

Начало К 1,9 2,8 2,5 1,8 3,1

вегетации н/ч 1,4 2,0 0,7 0,8 2,0

Бутонизация К н/ч 1,4 1,3 4,4 2,8 2,7 0,5 2,0 1,0 3,3 2,2

Цветение К н/ч 1,2 1,0 4,2 2,0 6,6 0,8 3,1 1,5 3,3 2,3

Конец цветения К н/ч 1,0 0,7 2,9 1,6 12,0 1,0 3,5 1,7 5,2 3,0

Плодоношение К н/ч 0,5 0,3 2,4 1,2 12,8 1,0 4,7 2,0 5,4 3,1

Отмирание К н/ч 0,5 0,2 1,2 0,4 12,3 0,8 4,4 1,6 3,9 2,4

Как видно из таблицы 1, в зависимости от роста растений увеличивается содержание олиго- и полисахаридов, достигая максимума олигосахариды в фазе бутонизации, корни 4,4%, а н/ч 2,8%. Полисахариды в фазе плодоношение - 12,8%, пектиновые вещества 4,7 и 5,4 гемицеллюлоза. После количественного определения олигосахариды (ОС) гидролизовали 5% HCL в течение 40 - 45 мин., с последующей нейтрализацией, затем анализировали с помощью бумажной хроматографии на бумаге «Filtrak FN-7» в системе н.бутанол - пиридин-вода (7:2:1), для установления качественного состава соединений применяли в качестве проявителя кислый анилинфталат (табл. 2).

Таким же способом, гидролизом с последующей нейтрализацией с помощью бумажной хроматографии при сравнении с истинными свидетелями устанавливали мономерный состав (табл. 2) водорастворимых полисахаридов (ВРПС).

Из остатков растений (после определения олиго - и полисахаридов) определяли по методу [5] пектиновые вещества (ПВ) и гемицеллюлозы (ГЦ) (табл. 1, 2).

Таблица 2. Динамика накопления олиго- и полисахаридов и их мономерный состав

.а К = я Я 3 5 Фаза 1звития в о м И б ° £ и Мономерный состав

* Ь н ^ ч § и С _ я я

н й и >у 09 3 О § £ £ << 2

СР 2,8 10,4 33,3 -- -- 1,0 3,1 2,3

К Начало ВРПС 2,5 12,3 32,4 -- -- Сл 2,0 2,6

вегет. ПВ 1,8 2,2 40,1 Сл -- 1,0 9,8 2,2

ГЦ 3,1 1,0 3,1 1,0 -- 1,0 3,1 1,2

СР 2,0 7,0 45,2 -- -- 1,0 2,0 1,4

Н/ч Начало ВРПС 0,6 -- 47,9 1,8 -- 1,0 2,1 1,7

вегет. ПВ 0,8 -- 31,0 Сл -- 1,2 1,5 1,3

ГЦ 2,0 1,3 4,0 1,0 -- -- 1,2 1,7

СР 4,4 17,0 0,7 Сл -- 1,2 1,4 1,2

К Бутони- ВРПС 2,7 33,6 50,7 2,8 -- 1,0 8,2 1,3

зация ПВ 2,0 3,1 6,1 0,2 -- Сл 8,7 3,1

ГЦ 3,6 8,2 4,1 0,8 -- 13,3 -- --

СР 2,8 6,1 5,5 -- 2,2 2,7 3,3 1,0

Н/ч Бутонизация ВРПС ПВ 0,5 1,0 5,4 1,2 2,7 2,1 0,4 Сл -- 1,0 1,1 5,4 1,9 4,2 1,7

ГЦ 2,3 6,1 4,1 1,8 -- 3,3 1,4 1,0

СР 4,3 18,2 1,1 -- 1,2 2,9 1,7 4,6

К Цветение ВРПС ПВ 6,6 3,1 26,2 4,8 36,6 4,9 1,4 1,4 -- 1,3 1,0 8,2 1,4 9,9 2,7

ГЦ 3,3 6,8 3,0 1,1 -- 4,0 2,2 1,0

СР 2,6 8,8 7,1 -- 1,0 1,0 2,1 1,2

Н/ч Цветение ВРПС 0,8 3,7 4,2 8,3 -- 1,1 6,0 4,0

ПВ 1,6 6,0 4,0 1,0 Сл Сл 3,7 4,2

ГЦ 2,3 13,0 4,8 1,1 -- 4,2 2,1 1,0

СР 2,9 16,2 2,9 1,1 1,1 1,8 2,8 4,4

К Конец ВРПС 12,0 24,4 38,2 1,0 -- 1,0 8,8 9,7

цветения ПВ 3,5 4,6 5,2 1,2 -- 1,0 2,2 2,2

ГЦ 5,2 6,6 6,0 1,1 -- 1,0 4,2 1,7

СР 1,6 7,2 7,0 1,2 1,0 1,0 Сл Сл

Н/ч Конец ВРПС 1,0 2,7 5,0 1,6 -- 1,0 6,6 Сл

цветения ПВ 1,7 5,5 4,3 1,0 Сл Сл 3,3 4,5

ГЦ 3,0 11,2 6,1 1,0 -- 1,0 4,2 2,1

СР 2,4 27,0 1,5 1,0 1,2 1,0 2,2 4,7

К Плодонош ВРПС 12,8 33,5 42,3 -- Сл 0,5 12,2 5,7

ение ПВ 4,8 2,1 1,2 1,2 -- -- 7,0 2,0

ГЦ 5,5 7,1 3,5 2,9 -- 1,3 9,7 8,0

СР 1,2 8,5 7,2 -- Сл 1,0 Сл Сл

Н/ч Плодонош ВРПС 1,0 2,6 4,0 0,6 Сл 1,0 Сл Сл

ение ПВ 2,0 2,6 4,2 Сл -- 1,0 2,1 2,1

ГЦ 3,1 15,0 6,2 5,8 -- 4,7 2,1 1,0

СР 1,2 11,3 30,1 Сл -- 1,0 2,9 2,6

К Отмирание ВРПС 12,3 10,6 29,9 -- -- 1,0 2,7 2,9

ПВ 4,4 2,3 39,5 Сл -- 1,1 8,8 2,3

ГЦ 3,9 1,3 3,9 1,0 -- 1,0 3,7 1,7

СР 0,4 1,7 43,2 -- Сл 1,0 2,9 2,0

Н/ч Отмирание ВРПС ПВ 0,8 1,6 2.3 4.4 6,3 4,0 Сл 1,0 -- 1,0 1,1 7,1 3,1 4,4 4,0

ГЦ 2,4 8,2 5,1 Сл -- 1,0 4,3 2,7

Как видно из таблицы, мономерный состав СР, ВРПС, ПВ и ГЦ состоит из смеси Сахаров. Содержание их меняется в зависимости от исследуемых органов растений, фазы развития и типов углеводов.

Углеводный состав А. Subglabrum представляет собой весьма сложную смесь: редуцирующие (моносахариды) сахара, олигосахариды (фруктозаны), водорастворимые полисахариды, пектиновые вещества, гемицеллюлозы.

Изучение эндемного растения А. Subglabrum показало, что в корнях кроме углеводного состава еще присутствуют другие продукты (табл. 3).

Вещества. %, от массы корня.

Вода Общий сахар: В том числе: 52,0 26-29

Моносахариды 1,0-1,5

Олигосахариды 4,0-4,5

Полисахариды 12,0-13,0

Пектиновые вещества 3,5-4,7

Гемицеллюлозы 5,0-5,5

Алкалоиды 0,2-0,3

Красящие вещества 1,0-2,0

Белки 2,0-2,5

Дубильные вещества 1,5-2,0

Сапонины 6,2-6,5

Смола 2,0-2,5

Таким образом, было установлено, что изученный углеводный состав растений А. Subglabrum зависит от периода вегетации и исследуемых органов растений, а также в корнях присутствуют кроме углеводов и другие продукты.

Литература

1. Флора Киргизской СССР. Фрунзе, 1965, т. 5. С. 89.

2. Ажибаева З. С. Углеводы и свойства олиго- и полисахаридов из А. Subglabrum // Известия вузов. Бишкек, 2012. № 1. С. 67-69.

3. Биохимические методы анализа растений. Под. ред. Запрометова. М.: Иностр. лит., 1960. С. 625.

4. Практикум по химии углеводов под. общей редак. Ю. А. Жданова. Москва, 1973. С. 179-181.

5. Афанасьева Е. М. Полисахариды клубнекорней некоторых видов Егетшге Ы8Ь. Растительные ресурсы, 1972. Т. 8. № 2. С. 192-200.

Research of the chemical interaction of anthranilic acid with cadmium chloride

Askalieva N.

Исследование химического взаимодействия антраниловой кислоты

с хлоридом кадмия Аскалиева Н. Р.

Аскалиева Нургул Ракыйевна /Askalieva Nurgul — преподаватель на подготовительных курсах, Кыргызская государственная медицинская академия им. И. К. Ахунбаева, г. Бишкек, Кыргызская Республика

Аннотация: изотермическим методом растворимости исследован процесс образования координационных соединений антраниловой кислоты с хлоридом кадмия. В результате получено новое соединение CdCl2 -2NH2C6H4COOH, приведены данные по изучению физико-химических свойств новых соединений. Abstract: the process of formation coordination compounds of anthranilic acid with cadmium chloride was studiedwith the isothermal solubility. As the result was obtained new compound_ CdCl2 - 2NH2C6H4COOH. The data for study the physical and chemical properties of the new compounds are presented.

Ключевые слова: антраниловая кислота, изотермический метод, кадмий, удельный объем. Keywords: аnthranilik acid, isothermal method, cadmium, specific volume.

УДК:54 7.599.2

Благодаря наличию широкого спектра фармакологического действия, который обусловлен различной структурной модификацией, производные антраниловой кислоты нашли применение в медицинской практике и встречаются в различных фармакотерапевтических группах [1-4].

Взаимодействие антраниловой кислоты с хлоридом кадмия в спиртово-водной среде исследовалось в интервале концентраций от минимального содержания одного из компонентов до полного его насыщения