Дәріс 11. Жалпы флавоноидтар және β-каротинді анықтау.

Флавоноидтар — барлық флаваноидтар негізінен флавон деген қосылысқа жатады. Үшкөміртек үзбелерді байланыстыратын структураға қарай, сонымен бірге оның тотығу дәрежесіне байланысты барлық флавоноидтар бірнеше негізгі топтарға бөлінеді; 1) Катехиндер; 2) Лейкоантоцианидтер; 3) Антоцианидиндер; 4) Флавоноидтар; 5) Флавонолдар-3; 6)Флавондар жэне флавонолдар; 7) Халкондар жэне дигидрохохалкондар; 8) Аурондар; 9) Изофлавондар. Флавоноидтар өздерінше бос күйінде де, немесе гликозидтер түрінде де (катехиндерден басқасы) кездеседі. Көміртекті бөлігі ретінде моно-, ди- жэне трисахаридтер болуы мүмкін. Моносахаридтерден кәдімгі өсімдіктерде болатын қанттар: Д-глюкоза, Д-галактоза, L-рамноза, L- арабиноза болады.

Флавоноидтар деген атпен белгілі өсімдіктер пигменттері класын зерттеу XIX ғасырдың басынан жүргізілді деп айтуға болады. Флавоноидтар қосылыстарына қызығушылық әсіресе ерекше 20ғасырдың 40 жылдарынан басталды. Септ — Дьерди 1936 жылы лимон қабығынан алынған флавоноидтар жиынтығының Р — Витамині белсенділігіндей эсері бар екендігін дэлелдеді. Қазіргі кезде флавоноидтардың фармокологиялық эсері диапазоны өте кең белгілі болды. Әдебиеттердегі мәліметтерден флавоноидтарды жүрек-қан тамырларын емдеуге, ;спазмолитикалық, қабынуға қарсы, микробтарға қарсы дэрілік заттар ретінде пайдалануға болады. Соңғы кезде флавоноидтарды ісікке қарсы да қолдануға болады деген мэліметтер бар. Бірақта флавоноидтардың дэрі-дәрмек ретінде ресми түрде пайдалануы элі шектеулі. Өте жиі флавоноидтарды Гален жэне Жаңа гален препараттары қүрамына кіретіндігі туралы айтылады[19].

Каротиноидтар –көп санды және кеңінен тараған табиғи пигменттік топтар. Оларды жоғарғы сатыдағы өсімдіктер, балдырлар, фототрофты бактериялар мен бір қатар хемотрофты бактериялар түзеді. Сонымен қатар каротиноидтарды кейбір мицелиялы саңырауқұлақтар мен ашытқылар синтездейді.

Каротиноидтар сондай-ақ кейбір, балықтар мен құстардың, сүт қоректілердің организмінде кездеседі, бірақ пигменттер организмде өздігінен түзілмейді,олар тамақ арқылы түсіп, А витаминінің көзі ретінде организмді байытатын қызмет атқарады.

Каротиноидтар өсімдіктер мен микроорганизмдерде бос күйінде кездеседі, гликозидтерді, каротин-ақуызды комплекстерді түзе алады, бірақ көбінесе ұзын тізбекті эфир май қышқылы түрінде кездеседі.

Әдетте каротиноидтар сегіз изопренді қалдықтан құралады, олар метильді топтың орталыққа жақын екі молекуласы 1:6 түрінде, ал басқа метильді топтар – 1:5 түрінде орналасқан. Барлық каротиноидтар қос байланысты коньюгацияланған ұзын орталық тізбегі бар құрылысымен байланысады

Физика-химиялық әдіспен зерттеудің арқасында бізге белгілі пигменттер саны артуда. Табиғи аумақтардан каротиноидтарды бөліп алудың дәстүрлі әдісі мұздату кезінде биомассаны гомогенизациялау (процесс әдетте, антиоксиданттардың қатысуымен қараңғыда жүргізіледі), пигменттерді полярлы ерітінділермен бөліп алады мысалыға, ацетонмен немесе метанолмен бөледі. Содан соң каротиноидтарды полярлы емес ерітінділерге-гексан немесе петролейнді эфирге ауыстырады. Жеке пигменттерді адсорбенттің (силикагель, алюминий) жұқа қабатында хромотографиялау арқылы алынады. Соңғы сорбентті қолданар алдында каротиноидтарды бөледі, құрамында әртүрлі мөлшерде гексан мен ацетон бар еріткіштер жүйесінде жүргізеді. Ксантофильді бөлу кезінде силикагельде жұқа қабатты хромотографиялаудан алдын ала сілтілік, метанолиз жүргізеді. Егер каротиноидтар ақуызбен байланысты болса, онда оларды бөлу үшін детергентерді қолданады, мысалыға тритон Х-100 (2%) немесе натрий додецилсульфат (1%).

Бөлініп алынған каротиноидтың құрамы туралы алғашқы ақпаратты белгілі бір аумақта пигментті жұту спектрлерін зерттегенде берілді. Бұл мәліметтер каротиноидтарды зерттеуде химиялық әдісті қолданумен бірге (озонолиз, NaBH₄ тотықсыздану және т.б.) пигменттің құрамы туралы ұсыныстарды қалыптастыра бастады. Содан соң әртүрлі хромотографиялық жүйеде зерттеліп жатқан пигменттің салыстырмалы полярланғанын анықтады.

Масс–спектрометрия каротиноидтың молекуларлық массасы мен құрылысының ерекшелігін анықтауда қолданылады. Пигменттегі белгілі бір функциональды топтары бар екені туралы ақпаратты ИК-және ЯМР-спектрлері бере алады. Каротиноидтар стереохимиясы болып оларды зерттеудің соңғы сатысы саналады. Каротиноидтардың стереохимиясы туралы толығырақ мәліметті дөңгелек дихроизма спектрі мен төменгі температуралы жұту спектрін (сұйық азот температурасында) қолдана отырып алуға болады. Зерттеліп отырған каротиноидтың құрамы туралы соңғы нақтылы қорытындыны рентген құрылыстық анализі және полиеннің тотальды синтезі бере алады. Айтылған анализдердің барлығын сынаманың азғана мөлшерімен (шамамен 10-20 мг жуық) жүргізуге болады.

Магниттік резонанс спектрометриясы.Масс-спектроскопия. Электромагниттік спектрдың радио- және микротолқын облыстарын аналитикалық химия және и физика-химиялық зерттеулерде қолдану ядролық магниттік және электрондық парамагниттік резонанс құбылысында негізделеді.

Ядролық магниттік резонанс (ЯМР) спектроскопиясы ядроның магниттік моменті мен сыртқы магниттік өрстің өзара әрекеттесу нәтижесінде орын алатын магниттік резонансты зерттейді.

ЯМР әдісімен зерттелетін затты бір уақытта екі өріске қояды. Олардың біреуі тұрақты, ал екіншісі радиожиілікті. Өлшеулер ЯМР-спектрометрлерде жүргізіледі. ЯМР-спектрометрлердің негізгі элементтері: электромагнит (қарапайым аспаптарда тұрақты магнит қолданылады); радиожиілік сәуле генераторы; үлгі салынған пробирка қойылған сезгіш элемент; электронды күшейткіш және интегратор; өзі жазатын аппарат.

ЯМР әдісінің өнімділігі басқа анализ әдістеріне қарағанда едәуір жоғары және өлеулер жоғары дәлдікпен жүргізіледі. Сонымен бірге олар арнайы дайындалған салыстыру үлгі болуын талап етеді. Кейбір жағдайларды сынаманы өлшеу қажет болады. Бұл әдістер негізінен шикізаттағы және дайын өнімдегі су және майдың күйі мен қасиеттерін бағалау үшін қолданылады.

Масс-спектрометрия спектроптық әдістер арасында ерекше орын алады. Нақты айтқанда бұл әдіс спектрометриялық әдіс болып табылмайды, өйткені зат анализ кезінде электромагнттік сәуленің әсеріне түспейді. Бұл әдістің аты масс-спектрлердің спектроскоптық әдістердің спектрлерімен ұқсастығы және графикалық түрлерінің бірдейлігі бойынша берілген. Масс-спектроскопия заттың нейтралды молекулаларынан оларға электрон ағынының әсерін көрсету арқылы алынған иондар фрагменттерінен шыққан токты зерттеуде негізделеді.

Масс-спектрометрия әдісі ғылыми зерттеулер жүргізгенде қосылыстарды жекешелендіру (идентификация) және белгісіз заттардың құрылымын анықтау үшін, молекулалық массаны нақты (дәл) анықтау, заттың элементтік құрамын анықтау, өте аз мөлшердегі биологиялық белсенді қосылыстарға анализ жүргізу, пептидтердегі амин қышқылдардың тізбектегі кезектілігін анықтау, көп компонентті қоспаларға анализ жүргізу үшін және т.б. қолданылады.