WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 8 |

Сравнивая полученные результаты с данными ранее описанного элементного анализа можно отметить, что для ГК, имеющих наиболее высокие значения оптической плотности () характерны самые высокие атомные отношения С/Н. Как и показано выше, это может свидетельствовать об относительном увеличении содержания полисопряженных связей в молекулах ГК и повышении их ароматичности. Падение оптической плотности () и увеличение значения коэффициентов цветности у ГК древесно-травяного торфа указывает на уменьшение размеров систем полисопряжения в их макромолекуле.

Самое высокое значение коэффициента цветности ГК древесно-травяного торфа, судя по результатам элементного анализа и оптических свойств, может быть связано, прежде всего, с максимальным содержанием кислорода и азота, наряду с низким содержанием углерода в макромолекуле этих ГК.

Полученные ИК-спектры ГК исследуемых торфов (рис. 2) имеют высокую степень подобия - основные характеристические для ГК максимумы поглощения обнаруживаются во всех образцах, это указывает на близость их химической структуры.

Максимальная интенсивность полос поглощения в спектрах ГК отмечена для: гидроксильных, карбонильных, карбоксильных групп, алифатических и ароматических фрагментов.

Рис. 2. ИК-спектры гуминовых кислот:1- низинного древесно-травяного; 2- низинного травяного; 3- низинного травяно-мохового; 4- переходного осокового; 5- верхового сосново-пушицевого видов торфа

Также дана количественная оценка (табл. 8) содержания функциональных групп по данным ИК-спектроскопии на основании отношений оптических плотностей полос поглощения кислородсодержащих групп к оптическим плотностям, соответствующим ароматическим полисопряженным системам и алифатическим заместителям.

Таблица 8

Соотношение оптических плотностей полос поглощения при определенных длинах волн по данным ИК-спектроскопии

Вид торфа

Низинный древесно-травяной

Низинный травяной

Низинный травяно-моховый

Переходный осоковый

Верховой сосново-

пушицевый

АО-Н 3400 /АС=С 1610

1,05

0,97

0,99

1,07

1,15

АС=О 1720 /АС=С 1610

1,05

0,97

0,93

0,91

0,87

АС-О 1225 /АС=С 1610

0,88

0,87

0,84

0,79

0,77

АC-О и С-О-С 1035 /АС=С 1610

0,74

0,74

0,76

0,64

0,74

АСалк 2920 /АС=С 1610

1,00

0,90

0,94

0,97

0,94

АО-Н 3400 /АСалк 2920

1,05

1,11

1,07

1,11

1,24

АС=О 1720 /АСалк 2920

1,05

1,11

0,93

0,93

0,93

АС-О 1225 /АСалк 2920

0,88

0,99

0,89

0,82

0,83

АC-О и С-О-С 1035 /АСалк 2920

0,74

0,84

0,83

0,66

0,79

Примечание: А – оптическая плотность.

Результаты показали, что молекулы ГК верхового и переходного торфов имеют различия в содержании карбоксильных групп, в сравнении с низинными торфами, содержащими наибольшее количество карбоксильных групп, максимальное количество которых отмечено для ГК древесно-травяного торфа. И, наоборот, в молекулах ГК верхового и переходного торфов в сравнении с ГК низинных - наблюдается большее содержание гидроксильных групп, исключение составляет один вид низинного торфа - древесно-травяной, в котором их содержание высокое, что также подтверждается данными функционального анализа (табл. 9).

В целом можно отметить, что ГК древесно-травяного торфа имеют весьма значительные отличия от других торфов и представляют собой соединения с высокой долей алифатических фрагментов и возможно меньшей степенью бензоидности, а также с высоким содержанием активных кислых групп (карбоксильных, гидроксильных).

Таблица 9

Функциональный состав гуминовых кислот исследуемых торфов

Тип, вид торфа

Активные кислые группы, мг*экв/г

-СООН

-ОНфенольные

Низинный древесно-травяной

2,86±0,14

3,22±0,19

6,08±0,17

Низинный травяной

2,48±0,12

3,06±0,15

5,54±0,14

Низинный травяно-моховый

2,38±0,14

3,14±0,18

5,52±0,16

Переходный осоковый

2,29±0,11

3,32±0,17

5,61±0,17

Верховой сосново-пушицевый

2,26±0,13

3,78±0,19

6,04±0,14

Анализ формы ЭПР спектров исследуемых ГК показал, что все они представляют собой относительно симметричную синглетную линию с фактором их спектроскопического расщепления близким к g-фактору свободного электрона, обусловленную ароматическими структурами полисопряжения. Параметры сигналов ЭПР различных ГК принципиально не отличаются между собой, что также свидетельствует о подобии строения их конденсированных ароматических ядер (табл. 10).

Таблица 10

Параметры ЭПР-спектроскопии гуминовых кислот торфов

Тип, вид торфа

Полуширина синглетной линии (Н, Гс)

Интенсивность сигнала Iабс, 1017 спин/грамм

Концентрация ПМЦ

Верховой сосново-пушицевый

3,8

1,8

Переходный осоковый

3,9

2,3

Низинный травяно-моховый

4,5

1,6

Низинный травяной

4,5

2,3

Низинный древесно-травяной

4,8

2,6

По интенсивности сигнала (Iабс) можно отметить, что наибольшее содержание парамагнитных центров (ПМЦ) характерно для ГК низинных древесно-травяного и травяного, а также переходного торфов, далее по убыванию идут верховой и низинный травяно-моховый торфа. Самый высокий парамагнетизм (ПМЦ=2,6) ГК древесно-травяного торфа, вероятно, обусловлен высоким удельным содержанием карбоксильных групп и фенольных гидроксилов, принадлежащих непосредственно ароматическим кольцам. Полученные результаты хорошо согласуются с данными ИК-спектроскопии и функционального анализа.

Протонный анализ (рис. 3) показал, что спектры всех ГК выглядят одинаково сложно, сигналы протонов имеют уширенную форму, и на спектре можно выделить три основных области:

  • первая область от 0.5 м.д. до 2.5 м.д. можно отнести к сигналам алифатических протонов (-СН3, -СН2-, -СН).
  • вторая область от 2.5 м.д. до 4.0 м.д. можно отнести к сигналам протонов атомов углерода, связанных с гетероатомами (RО-СН2-, R2N-СН2-, где R=H, Alk, углеводы).
  • третья область от 6.5 м.д. до 8.0 м.д. являются областью химических сдвигов ароматических протонов.

Интегрирование сигналов в различных областях полученного спектра позволило оценить распределение протонов по важнейшим фрагментам ГК: первая область алифатических цепей  56%, вторая область углеводов -  25% и третья область ароматических протонов  19%.

Рис. 3. ПМР – спектр гуминовых кислот низинного древесно-травяного торфа

В спектрах ЯМР 13С (рис. 4) выделены более узкие области:

  • сигналы в области 10.00-43.00 м.д. соответствуют резонансным сигналам ядра 13С в Салкил.;
  • сигналы в области 50.00-60.00 м.д. соответствуют резонансным сигналам ядра 13С в СН3-О-Cалкил., CH3-O-Ar, СН3-О-C=О;
  • сигналы в области 62.00 – 80.00 м.д. соответствуют резонансным сигналам ядра 13С моно-, ди- и полигидроксильным (углеводным) фрагментам ГК;
  • сигналы области 90.00-110.00 м.д. соответствуют резонансным сигналам ядра 13С ацетальным или кетальным углеводным фрагментам полисахаридной цепи ГК;
  • сигналы в области 112.00-160.00 м.д. соответствуют резонансным сигналам ядра 13С в ароматических фрагментах ГК;
  • сигналы в области 170.00-180.00 м.д. соответствуют резонансным сигналам ядра 13С в -СООН, -СOOR, -CONH2.

Как видно из спектра ЯМР13С (рис. 4) интенсивность метоксильных (-О-СН3) и метилонатных (СН3-О-С=О) групп высокое. Распределение углерода по важнейшим фрагментам ГК составляют следующие значения: алифатический С – 32,8 %; углеводный С – 21,8 %; ароматический С – 32,2 % и карбонильный С – 13,2 %.

Рис. 4. ЯМР – спектр гуминовых кислот низинного древесно-травяного торфа

На основе химического исследования ГК низинного древесно-травяного вида торфа нами проведена их стандартизация, определены показатели подлинности и качества (соответствие коэффициентам экстинкции (1 см 0,001 % растворы ГК должны соответствовать: при длине волны 465 нм - 0,020±0,002, при длине волны 650 нм – 0,0041±0,0004, коэффициент цветности (465/650) должен соответствовать 4,88±0,05); совпадение спектров в УФ-, ИК-областях и молекулярно-массового распределения, а также, содержание углерода в ГК (не более 47,0 %) и азота (не менее 3,8 %); молекулярная масса должна составлять 1000-1200 кДа). Полученные показатели внесены в проект фармакопейной статьи предприятия «Гуминовые кислоты торфа».

Таким образом, результаты исследования химической структуры ГК различных видов торфа выявили ряд индивидуальных особенностей строения их макромолекул, на основании чего был определён низинный древесно-травяном торф как наиболее перспективный источник ГК для дальнейших исследований. Высокое удельное содержание ГК в данном виде торфа, высокая концентрация парамагнитных центров, наибольшее содержание азота и кислородсодержащих функциональных групп (карбоксильных, хиноидных, фенольных гидроксилов) в структуре его ГК, а так же низкая степень бензоидности и конденсированности их макромолекулы позволяют предположить у ГК низинного древесно-травяного торфа более высокую степень тропности их молекул к биологическим структурам клеток (рецепторам, активным группам ферментов и т.д.), и, соответственно, более выраженные фармакологические эффекты. В связи с этим, исследования биологической активности проведены с данными ГК.

Исследование острой токсичности ГК. Средняя летальная доза (ЛД50) исследуемого препарата ГК при внутрижелудочном введении мышам составила 4658,40 мг/кг. При внутрижелудочном введении исследуемого препарата крысам в аналогичном диапазоне доз не наблюдали гибели животных и картины острого отравления в течение двух недель наблюдения, что возможно связано с более медленным всасыванием ГК в желудочно-кишечном тракте крыс. Таким образом, исследуемые ГК при внутрижелудочном введении мышам и крысам являются малотоксичными и относятся к III или IV классам опасности соответственно. При внутрибрюшинном введении лабораторным животным ГК проявляют более выраженные токсические свойства: ЛД50 исследуемого препарата ГК при внутрибрюшинном введении мышам составила 532,89 мг/кг, а при внутрибрюшинном ведении крысам величина ЛД50 исследованного препарата составила 480,12 мг/кг.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 8 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»