Seasonal changes in the composition of Scots pine oleoresin were analyzed by 1 H and 13 C NMR spectroscopy. Due to favorable weather conditions (positive temperatures on the sampling dates throughout the year) samples for each of the 12 months were obtained and studied. Chloroform (CDCl 3 ) solutions of oleoresin were investigated. Eight resin acids: abietic, dehydroabietic, isopimaric, levopimaric, neoabietic, palustric, pimaric, and sandaracopimaric acids, as well as six monoterpenes: camphene, limonene, myrcene, α-pinene, β-pinene, and terpinolene, were identified and quantified. It was revealed that the amounts of the oleoresin released and its constituent α-pinene decreased at low temperatures. Other monoterpenes were not detected within the measurement accuracy in this period of time. It was supposed that monoterpenes, formed in smaller amounts during the period of pests’ anabiosis, play the key role in the control of coniferous insect pests. The contents of dehydroabietic, isopimaric, neoabietic, pimaric, and sandaracopimaric acids were found to vary insignificantly throughout the year. An interrelation between the amounts of abietic, levopimaric, and palustric acids in the oleoresin composition was revealed. The observed interrelation was supposedly associated with low-temperature catalytic reactions of levopimaric acid isomerization leading to predominant formation of abietic acid. It was suggested that these processes should be taken into account to avoid errors in determining the contents of these acids in the oleoresin even in the case of statistical analysis.

Методом ЯМР проведен анализ состава живиц восьми видов сосен подрода Pinus: черной австрийской (P. nigra), аллепской (P. halepensis), горной (P. montana), жесткой (P. rigida), Коха (P. kochiana Klotsch), Муррея (P. murrayana Balf), обыкновенной (P. sylvestris) и Палласа (P. nigra subsp. pallasiana), произрастающих в различных районах. Кроме того, исследовано содержание смоляных кислот, выделенных в 1963 г. из живиц трех видов сосен того же подрода: черной австрийской, крючковатой (P. uncinata) и кулундинской (P. sylvestris ssp. Kulundensis). Установлено, что состав живиц названных видов сосен хорошо описывается наличием восьми смоляных кислот (абиетиновая, дегидроабиетиновая, изопимаровая, левопимаровая, неоабиетиновая, палюстровая, пимаровая и сандаракопимаровая) и девяти монотерпенов (камфен, 3-карен, лимонен, мирцен, α-пинен, β-пинен, терпинолен, βфелландреен, п-цимол). Количественное содержание этих смоляных кислот зависит от многих факторов (вида сосен, времени и места сбора живицы, а также условий сбора и хранения образцов). Кроме того, наблюдаются реакции изомеризации и окисления, приводящие к перераспределению состава. В изученных живицах содержание монотерпенов сильно отличается, являясь наименьшим у сосны аллепской и наибольшим у сосны обыкновенной. The NMR method was used to analyze oleoresin composition of eight species of Pinus subgenus: Austrian black (P. nigra), Alleps (P. halepensis), mountain (P. montana), hard (P. rigida), Koch (P. kochiana Klotsch), Murray (P. murrayana Balf), common (P. sylvestris) and Pallas (P. nigra subsp. pallasiana) growing in different areas. In addition, the content of resin acids isolated in 1963 from the oleoresins of three species of pines belonging to the same subgenus: black Austrian, hooked (P. uncinata) and Kulunda (P. sylvestris ssp. Kulundensis) was studied. It was found that the oleoresin composition of the named pine species is well described by the presence of eight resin acids (abietic, dehydroabietic, isopimaric, levopimaric, neoabietic, palustrine, pimaric and sandaracopymaric) and nine monoterpenes (camphor, 3-caren, limonene, myrcene, α-pinene, β-pinene, terpinolen, β-felandreene, p-cymol). The quantitative content of these resin acids depends on many factors (pine species, time and place of oleoresin collection, and sample collection and storage conditions). In addition, isomerization and oxidation reactions are observed, leading to a redistribution of the composition. In the studied oleoresins, the content of monoterpenes differs greatly, being the lowest in Alleps pine and the highest in Scots pine.

Проведен сравнительный 1H и 13C ЯМР-анализ термических реакций двух образцов канифоли и выделенной из нее абиетиновой кислоты при температурах 190 и 220°С с открытым доступом воздуха. Канифоль произведена на ОАО «Лесохимик» (Борисов) в 2006 и 2018 гг. В исходных образцах присутствовали 7 смоляных кислот: абиетиновая, дегидроабиетиновая, изопимаровая, неоабиетиновая, палюстровая, пимаровая и сандаракопимаровая. В выделенной абиетиновой кислоте (82,9%) в качестве примеси присутствовали дегидроабиетиновая, изопимаровая, неоабиетиновая и палюстровая кислоты. Было установлено, что нагревание канифоли при 190°С приводит к обратимой изомеризации смоляных кислот абиетанового скелета с установлением нового соотношения их содержания. Содержание кислот с пимарановым скелетом практически не изменяется. Показано, что окисление и деструкция в этих условиях незначительны. Нагревание смеси, обогащенной абиетиновой кислотой, способствует заметному расходованию ее с образованием дополнительного количества присутствующих в смеси кислот. Термолиз канифоли и выделенной абиетиновой кислоты при 220°С изменяет динамику реакций, приводя к заметной деструкции компонентов смеси, а эффективное взаимодействие с молекулярным кислородом дает не только дегидроабиетиновую кислоту, но и ряд новых кислот и кетонов.

Проведен отбор образцов древесной зелени Picea abies L. Karst с территорий с различными уровнями радиоактивного загрязнения с деревьев, выбранных методом рандомизации, в осенне-зимние месяцы. Радиационное загрязнение территории контролировали путем измерения мощности дозы гамма-излучения радионуклидов радиометром. Степень загрязненности радионуклидами образцов древесной зелени определяли по величине удельной активности Cs{137} и Sr{90}. В результате исследований показано, что ель европейская, произрастающая на территории с высоким уровнем радиоактивного загрязнения, аккумулирует в хвое значительное количество радиоактивных элементов. Загрязнение хвои радиоактивными элементами приводит к изменению процессов биосинтеза вторичных метаболитов, что выражается в общем снижении содержания эфирного масла в ассимиляционном аппарате ели европейской. Эфирное масло выделяли из древесной зелени методом гидродистилляции, выход оценивали вольюметрически. Состав компонентов эфирного масла анализировали методами спектроскопии ЯМР и газожидкостной хроматографии.

В настоящее время канифоль и скипидар являются остродефицитными и дорогостоящими продуктами из-за мирового кризиса производства. Уровень развития канифольно-скипидарного производства определяется потребностью многих отраслей народного хозяйства в канифоли и скипидаре и продуктах на их основе. Каждый новый период канифольно-скипидарного производства выдвигал свои требования и задачи перед промышленностью и наукой. Все исследования проходили по двум основным направлениям: замена живичной канифоли высокоэффективными продуктами на основе экстракционной и талловой канифоли и разработка заменителей на основе химического и нефтехимического сырья. Впервые в мировой практике лесохимии предложено получение новых малеиновых смол – канифолетерпеностирольномалеиновых – заменителей канифоли, полученных путем обработки смеси терпентина и стирола малеиновым ангидридом. Для определения состава аддуктов были использованы методы ИК и ЯМР спектроскопии. Полученные продукты представляют собой многокомпонентные сплавы из малеопимаровой кислоты, аддуктов терпеновых углеводородов с малеиновым ангидридом, стирольномалеинового аддукта и смоляных кислот, не реагирующих с малеиновым ангидридом. Аддукты могут являться ценным лесохимическим сырьем для синтеза на их основе соответствующих эфиров, резинатов, имидов и т. д. Таким образом, нами разработан совершенно новый эффективный лесохимический продукт, который превосходит известные сосновую живичную канифоль и терпеномалеиновый и канифолетерпеномалеиновый аддукты и не уступает по своим физико-химическим свойствам канифольномалеиновому аддукту.

Проведен сравнительный 1 Н и 13С ЯМР анализ водных (D2О) экстрактов листьев четырех образцов растений рода Echinacea Moench: диких (E. angustifolia, E. purpurea) и культурных (E.×hybrida сорт ‘Leilani’ [E. paradoxa×E. purpurea], E. purpurea сорт ‘Elegy’). Для исследования использовали листья, собранные в августе в фазе цветения. Растения выращены в Центральном ботаническом саду (ЦБС) Национальной академии наук Беларуси. В них обнаружены биологически активные вещества (БАВ), в частности 4 углевода (глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза) и 11 аминокислот (фенилаланин, тирозин, γ-аминомасляная кислота, аспарагин, пролин, аланин, треонин, валин, изолейцин, лейцин, глутамин). Дополнительно методом ВЭЖХ исследовано соотношение других БАВ, в том числе фенольной природы, в вышеуказанных, а также еще в 6 образцах: у дикой E. paradoxa и культурных (E.×hybrida сорт ‘Hot Papaya’, E. purpurea сорт ‘Green Jewel’, E.×hybrida сорт ‘Strawberry Shortcake’, E. purpurea сорт ‘Green Envy’, E. purpurea сорт ‘Secret Romance’). В результате идентифицированы 13 соединений: аскорбиновая кислота, кафтаровая кислота, хлорогеновая кислота, синапиновая кислота, цинарин, эхинакозид, кофейная кислота, феруловая кислота, бензойная кислота, цикориевая кислота, салициловая кислота, резвератрол, коричная кислота и олеаноловая кислота. Опираясь на результаты анализов БАВ, обсуждены характерные видовые и сортовые особенности изучаемых объектов. Настоящее исследование подтверждает возможность использования ЯМР- и ВЭЖХ-методов для целей хемосистематики Echinacea ssp. и определения наилучших сроков заготовки их лекарственного растительного сырья.

На территории естественных лесных массивов с 25 деревьев в течение года отобраны образцы древесной зелени сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.). Отбор образцов древесной зелени с хвойных насаждений производился в экологически чистой зоне, что позволило исключить влияние техногенных факторов на результаты дальнейших исследований. Из всех отобранных образцов было выделено эфирное масло, содержание которого изменялось на протяжении года в пределах 2,1–2,6%. Измерены плотность и показатель преломления выделенных эфирных масел, проанализирована динамика изменения этих показателей. Методом спектроскопии ЯМР и газожидкостной хроматографии выполнен анализ динамики содержания пинена, карена, камфена, лимонена, борнилацетата, кариофиллена и кадинена, как основных соединений в эфирном масле в течение года. Детально проанализировано изменение группового состава масла. Даны рекомендации по практическим аспектам заготовки и использованию эфирного масла сосны обыкновенной.

Рассмотрен состав растительных масел с различным содержанием ω-6 и ω-3 жирных кислот (кукурузное, рыжиковое, льняное). Проведен расчет оптимального состава купажей для получения БАД. Изучен качественный и количественный состав полиненасыщенных жирных кислот индивидуальных масел и купажей методом ЯМР-спектроскопии и газожидкостной хроматографии. Показано, что использование данных методов позволяет значительно детализировать качественный и количественный анализ. Данными ЯМР-спектроскопии подтверждено оптимальное соотношение ω-6 и ω-3 полиненасыщенных жирных кислот в полученных купажах растительных масел. Разработанные кукурузно-льняной и кукурузно-рыжиковый купажи растительных масел содержат ω-6 и ω-3 полиненасыщенные жирные кислоты на уровне, соответствующем рекомендуемому для питания, и могут быть использованы для создания биологически активных добавок на основе растительных масел.

Проведен сравнительный анализ составов хлороформенных, водных и спиртовых экстрактов цедры, семян, листьев лимона и его сока методом ЯМР. Объект исследования – плод лимона и его листья (страна происхождения – Греция, о. Закинф). Экстракцию осуществляли непосредственно дейтерированными растворителями при комнатной температуре в течение 24 ч. Сок лимона, полученный прямой выжимкой, анализировали с добавлением D2O. Спектры ЯМР зарегистрированы на спектрометре AVANCE-500 (Bruker). Определение химических сдвигов проводили с использованием сигналов растворителя или его изотопомеров. Количественные измерения осуществляли на основании интегральных интенсивностей линий. Установлено, что лимонный сок является водным раствором лимонной, молочной, яблочной кислот, сахаров (глюкоза, фруктоза и сахароза) и аминокислот. Хлороформенный экстракт цедры содержит смесь терпеновых углеводородов с преобладанием лимонена. Водный и метанольный – смесь сахаров, лимонной кислоты и небольшого количества аминокислот. В хлороформенном экстракте семян обнаружены триацилглицериды с большим содержанием ненасыщенных кислот (олеиновой, линолевой и α-линоленовой), а в водном и метанольном – сахара и аминокислоты. Главными компонентами хлороформенных экстрактов листьев являются парафины, а водных и метанольных – сахара, аминокислоты и хлорофиллы. Измерено количественное содержание компонентов в экстрактах

Проведен сравнительный 1 Н и 13С ЯМР анализ сока и хлороформенных (СDCl3) и водных (D2O) экстрактов семян клюквы болотной (Oxycoccus palustris L.) и клюквы крупноплодной сорта Стивенс (Oxycoccus macrocarpus Ait, “Stevens”). Клюква крупноплодная была выращена на территории лаборатории интродукции и технологии ягодных растений Центрального ботанического сада Национальной академии наук Беларуси, г. Ганцевичи, а клюква болотная собрана на болоте в Пуховичском районе. В соке ягод обнаружены следующие сахара: глюкоза, фруктоза и сахароза, а в соке клюквы болотной дополнительно сорбитол. Из кислот в значительных количествах присутствуют лимонная, яблочная, хинная и бензойная, которой больше в клюкве болотной. Хлороформенные экстракты семян содержат триацилглицериды, в составе которых присутствуют остатки линолевой, α-линоленовой, олеиновой и насыщенных кислот приблизительно в одинаковых количествах для обоих видов клюквы. При этом олеиновая и линолевая кислоты в молекулах триацилглицеридов занимают предпочтительно центральное положение, а α-линоленовая – крайние. В водных экстрактах семян идентифицированы углеводы: сахароза, галактоза, глюкоза и фруктоза и аминокислоты: гистидин, фенилаланин, тирозин, γ-аминомасляная кислота, пролин, лизин, аргинин, аланин, треонин, валин, изолейцин и лейцин

Проведен 1 Н и 13С ЯМР анализ состава водных экстрактов (D2O) семян чернушки дамасской (Nigella damascena L.), чернушки посевной (Nigella sativa L.), а также чернушки восточной (Nigella orientalis L.). Целью настоящего исследования была оценка качественного и количественного состава водных экстрактов семян растений рода Nigella L. Для исследования использовались семена растений, культивируемых на экспериментальном участке отдела биохимии и биотехнологии растений Центрального ботанического сада Национальной академии наук Беларуси. Содержание растворимой фракции в воздушно-сухих семенах с оболочкой составило 1,0–1,3%. Установлено, что экстракты трех видов рода Nigella различаются по качественному и количественному составу незначительно. В исследованных образцах обнаружены следующие аминокислоты: триптофан, фенилаланин, тирозин, γ-аминомасляная кислота, аспарагин, глутамин, пролин, лизин, треонин, валин, изолейцин, лейцин. Определено содержание моносахаридов – глюкозы, фруктозы, галактозы, и дисахарида – сахарозы. Преобладающими аминокислотами у N. sativa в условиях Беларуси являются γ-аминомасляная кислота, пролин, треонин, у N. damascena – γ-аминомасляная кислота, аспарагин, глутамин, у N. orientalis – треонин, пролин, валин. В экстрактах среди идентифицированных компонентов преобладают сахара (≈50%), на долю аминокислот приходится 14–19%.

The qualitative and quantitative compositions of isomerization products of 3-carene over acid-treated glauconite were established using NMR and GC methods. Chemical shifts of 1H and 13C nuclei of identified compounds were assigned. A possible mechanism of the isomerization transformations was proposed.

The review is devoted to terpenoid-maleic adducts and their derivatives. Terpenoid-maleic adducts find wide application in various industries. In this review, the ways of adducts’ preparation, their properties, afterproducts on their basis and application in various compositions are discussed. Levopimaric and abietic rosin acids, turpentine components, terpene hydrocarbons, solid turpentine polymers and rosin oils formed in production of rosin and its glycerol ester, have been used as raw materials for production of adducts.

The structure of macromolecular complexes of microelements (copper, cobalt) with copolymers of acrylamide and sodium acrylate has been shown by 13C NMR spectroscopy to include only the carboxylate functional group of the macromolecule as a ligand. The stoichiometry of the complexes studied could not be determined by 13C NMR spectroscopy due to a high lability of the complexes. In determining the qualitative structure of macromolecular complexes by 13C NMR spectroscopy experimental conditions (primarily the concentration ratio of the functional groups of the copolymer involved in the complexation, and metal ions) must be selected considering a paramagnetism value of the metal ion. It was found that the solution’s pH influences on the interaction of copper ion with a carboxylate group of the copolymer to form a macromolecular complex. Interaction increasesin the transition from the neutral to acidic (pH 5) medium, and complex practically not formed in alkaline medium (pH 9).

The mechanism of deposition of a poly-L-lactide film from the active gas phase has been shown to be associated with destructing a macromolecule into large fragments rather than with depolymerizing a poly-L-lactide film to a monomer followed by its polycondensation on substrate. The transformation of the initial polymer powder into a thin film under the great energetic effect is accompanied by decreasing the molecule mass, while the D-isomer content increases from 4 to 12 %. In so doing, not only the phase state of the polymer changes from semi-crystalline to amorphous one, but the poly-L-lactide relaxation state is transformed from glass to rubber one; these changes could promote an accelerated release of different biocide additives from the film.

Comparative study of the composition of lipids extracted with n-hexane from soils under shelterbelts of different age and composition of plants and adjoining cultivated fields in agrolandscape has been carried out with the application of 1Н and 13С NMR spectroscopy. The lipid content correlates with the organic carbon content in soils and is the highest in the soil under the 200-years old shelterbelt. The data received indicate that hexane-extractable lipids from the soil under the 200-years old shelterbelt have undergone the most significant biochemical and chemical transformations (oxidation, hydrolysis, polymerization) with the accumulation of resistant compounds and destruction of esters of o-phthalic acid as anthropogenic contaminants compared to the lipids from the soil under the 14-years old shelterbelt and soils of adjoining arable fields.

The results of obtaining and studying the properties of rosins modified with diamines were reported. Fungicidal properties of the resulting products were examined. The possibility of using them in impregnations to protect cellulose rope yarn and wood from mold, wood-staining and wood-destroying fungi.