АНАЛИЗ ПРОДУКТОВ ЭКСТРАКЦИИ И ВОДНО-ЩЕЛОЧНОГО ГИДРОЛИЗА ТЕХНИЧЕСКОЙ БЕРЕЗОВОЙ КОРЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭМП СВЧ

УДК 630*66.09

  • Елена Николаевна Коптелова Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова Email: e.osovskaya@narfu.ru
  • Наталья Алексеевна Кутакова Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова Email: n.kutakova@narfu.ru
  • Сергей Иванович Третьяков Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова Email: s.tretyakov@narfu.ru
  • Анна Викторовна Фалева Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова Email: a.bezumova@narfu.ru
Ключевые слова: березовая кора, бетулин, суберин, СВЧ-экстракция, водно-щелочной гидролиз, ЭМП СВЧ, ВЭЖХ, ГХ/МС

Аннотация

Проведены исследования по выделению бетулина и суберина из отходов окорки балансов Архангельского ЦБК, измельченных на дробилке истирающего действия. Извлечение бетулина из различных фракций технической коры проведено методом экстракции 86%-м этиловым спиртом с использованием ЭМП СВЧ (СВЧ-экстракция). Суберин выделен из проэкстрагированной коры методом гидролиза водным раствором KOH также в условиях СВЧ-нагрева. Максимальный выход бетулина и суберина достигается при использовании крупных фракций коры (3–4.5 мм), представляющих собой измельченную бересту.

Полученные продукты идентифицированы методами ИКС, ЯМР и ГХ с масс-спектрометрией (ГХ/МС). Методом ВЭЖХ-анализа установлено количественное содержание компонентов в экстрактах коры. В составе экстрактивных веществ преобладает тритерпеноид бетулинол (70–72%), менее представлены бетулиновая кислота, лупеол, эритродиол. В составе мономеров суберина идентифицированы жирные, двухосновные карбоновые кислоты и гидроксикислоты, доминирует 2-гидроксидекандионовая (2-гидроксисебациновая) кислота. Определено количественное содержание феруловой кислоты – природного антиоксиданта – в продукте из разных фракций коры (от 2.65 до 11.27 г/кг). Суберин, полученный из мелких фракций коры, отличается от суберина из крупных фракций по составу. Рибофураноза и ксилоза обнаружены в продукте из фракции коры 1–2 мм, но отсутствуют в продукте из фракции 2–3 мм; ланостерол присутствует в суберине из мелкой фракции коры, циклоартенол – из крупной.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Елена Николаевна Коптелова, Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

кандидат технических наук, доцент

Наталья Алексеевна Кутакова, Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

кандидат технических наук, профессор

Сергей Иванович Третьяков, Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

кандидат технических наук, профессор

Анна Викторовна Фалева, Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

младший научный сотрудник

Литература

Kislitsyn A.N. Khimiya drevesiny, 1994, no. 3, pp. 3–28. (in Russ.).

Tolstikov G.A., Flekhter O.B., Shul'ts E.E., Baltina L.A., Tolstikov A.G. Khimiya v interesakh ustoychivogo razvitiya, 2005, vol. 13, no. 1, pp. 1–30. (in Russ.).

Król S.K., Kiełbus M., Rivero-Müller A., Stepulak A. BioMed Research International, 2015, vol. 11, article 584189. DOI: 10.1155/2015/584189.

Ferreira R., Garcia H., Sousa A.F., Petkovic M., Lamosa P., Freire C.S.R., Silvestre A.J.D., Rebeloa L.P.N., Perei-ra C.S. J. Agric. Food Chem., 2000, vol. 48 (2), pp. 383–391. DOI: 10.1021/jf9909398.

Kononov G.I. Khimiya drevesiny i yeye komponentov. [Chemistry of wood and its components]. Moscow, 2002, 259 p. (in Russ.).

Gandini А., Neto C.P., Silvestre A.J.D. Progress in Polymer Science, 2006, vol. 31, no. 10, pp. 878–892. DOI: 10.1016/j.progpolymsci.2006.07.004.

Kuznetsov B.N., Levdanskiy V.A., Kuznetsova S.A. Khimicheskiye produkty iz berezovoy kory. [Chemical products from birch bark]. Krasnoyarsk, 2012, 260 p. (in Russ.).

Sudakova I.G., Kuznetsov B.N., Garyntseva N.V. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2008, no. 1, pp. 41–44. (in Russ.).

Lopes M.H., Gil A.M., Silvestre A.J.D., Neto C.P. J. Agric. Food Chem., 2000, vol. 48 (2), pp. 383–391. DOI: 10.1021/jf9909398.

Bezumova A.V., Tret'yakov S.I., Kutakova N.A., Koptelova Ye.N. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2018, no. 1, pp. 21–28. DOI: 10.14258/jcprm.1304159. (in Russ.).

Patent 382657 (USSR). 1973. (in Russ.).

Patent 2264411 (RU). 20.11.2005. (in Russ.).

Koptelova Ye.N., Kutakova N.A., Tret'yakov S.I. Novyye dostizheniya v khimii i khimicheskoy tekhnologii rastitel'-nykh materialov: Materialy V Vserossiyskoy konferentsii s mezhdunarodnym uchastiyem. [New achievements in chemistry and chemical technology of plant materials: Proceedings of the V All-Russian Conference with international participa-tion]. Barnaul, 2012, pp. 165–167. (in Russ.).

Patent 09/038173 (US). 2001.

Bai X., Qiu A., Guan J. Food Technol. Biotechnol., 2007, vol. 45 (2), pp. 174–180.

Sánchez-Ávila N., Priego-Capote F., Ruiz-Jiménez J., Luque de Castro M.D. Talanta, 2009, vol. 78 (1), pp. 40–48. DOI: 10.1016/j.talanta.2008.10.037.

Fang X., Wang J., Yu X., Zhang G., Zhao J. Journal of Separation Science, 2010, vol. 33 (8), pp. 1147–1155. DOI: 10.1002/jssc.200900726.

Xia E.-Q., Wang B.-W., Xu X.-R., Zhu L., Song Y., Li H.-B. Int. J. Mol. Sci., 2011, vol. 12 (8), pp. 5319–5329. DOI: 10.3390/ijms12085319.

Ferreira R., Garcia H., Sousa A.F., Freire C.S.R., Silvestre A.J.D., Kunz W., Rebelo L.P.N., Pereira C.S. RSC Ad-vance, 2013, vol. 3 (44), pp. 21285–21288. DOI: 10.1039/C3RA43868F.

Koptelova Ye.N., Kutakova N.A., Tret'yakov S.I. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2013, no. 4, pp. 159–164. DOI: 10.14258/jcprm.1304159. (in Russ.).

Alupului A., Călinescu I., Lavric V. U.P.B. Sci. Bull., Series B, 2012, vol. 74 (2), pp. 129–142.

Koptelova E.N., Kutakova N.A., Tretjakov S.I., Faleva A.V., Razumov E., Barcík Š. Wood research, 2020, vol. 65(5), pp. 833–841. DOI: 10.37763/wr.1336-4561/65.5.833842.

Tret'yakov S.I., Kutakova N.A., Koptelova Ye.N., Vladimirova T.M., Bogdanovich N.I. Betulin: polucheniye, ispol'zovaniye, kontrol' kachestva. [Betulin: production, use, quality control]. Arkhangel'sk, 2015, 180 p. (in Russ.).

Kazakova O.V., Tolstikov G.A. Khimiya v interesakh ustoychivogo razvitiya, 2008, vol. 16, no. 6, pp. 727–730. (in Russ.).

Abyshev A.Z., Abyshev R.A., Nguyen V.Kh., Morozova V.A. Meditsinskiy akademicheskiy zhurnal, 2013, vol. 13(2), pp. 15–32. DOI: 10.17816/MAJ13215-32. (in Russ.).

Fulda S. Molecular Nutrition & Food Research, 2009, vol. 53 (1), pp. 140–146. DOI: 10.1002/mnfr.200700491.

Gorbunova M.N., Kraynov G.F. Vestnik Permskogo nauchnogo tsentra UrO RAN, 2014, no. 2, pp. 44–51. (in Russ.).

Kuznetsova S.A., Skvortsova G.P., Malyar T.Yu., Skurydina Ye.S., Veselova O.F. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2013, no. 2, pp. 93–100. DOI: 10.14258/jcprm.1302093. (in Russ.).

Ekman R. Holzforschung, 1983, vol. 37, no. 4, pp. 205–211. DOI: 10.1515/hfsg.1983.37.4.205.

Nakanisi K. Infrakrasnyye spektry i stroyeniye organicheskikh soyedineniy: prakticheskoye rukovodstvo. [Infrared spectra and structure of organic compounds: a practical guide]. Moscow, 1965, 216 p. (in Russ.).

Kumar N., Vikas Pruthi V. Biotechnology Reports, 2014, vol. 4, pp. 86–93. DOI: 10.1016/j.btre.2014.09.002.

Mathew S., Abraham T.E. Critical Reviews in Biotechnology, 2004, vol. 24 (2–3), pp. 59–83. DOI: 10.1080/07388550490491467.

Опубликован
2022-03-10
Как цитировать
1. Коптелова Е. Н., Кутакова Н. А., Третьяков С. И., Фалева А. В. АНАЛИЗ ПРОДУКТОВ ЭКСТРАКЦИИ И ВОДНО-ЩЕЛОЧНОГО ГИДРОЛИЗА ТЕХНИЧЕСКОЙ БЕРЕЗОВОЙ КОРЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭМП СВЧ // Химия растительного сырья, 2022. № 1. С. 169-177. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/10473.
Выпуск
Раздел
Низкомолекулярные соединения