Впервые изучено выделение проантоцианидинов из коры сосны обыкновенной Pínus sylvéstris L. водой и 5, 10, 15, 20 и 25% водно-этанольными растворами. Выделение проантоцианидинов проводили из исходной и обессмоленной (проэкстрагированной гексаном) коры сосны. Показано, что по сравнению с экстракцией водой использование 15–25% водно-этанольных растворов позволяет увеличить их выход с 0.44 до 0.63%. Установлено, что предварительное извлечение смолистых веществ из коры сосны не оказывает существенного влияния на выход проантоцианидинов. Показано, что увеличение концентрации этанола в экстракционном растворе более 20% приводит к увеличению общего выхода экстрактивных веществ, при этом выход проантоцианидинов не увеличивается. Изучением проантоцианидинов методом УФ-спектроскопии после их превращения в красные антоцианидины установлено, что в основном они состоят из процианидина и продельфинидина, находящихся в концентрациях близких к одинаковым. Методами ИКи C ЯМР-спектроскопии изучен состав полученных проантоцианидинов. Показано, что проантоцианидины коры сосны обыкновенной в отличие от выделяемых из других видов сосны содержат остатки галловой кислоты, что может повышать их антирадикальную активность. Ключевые слова: кора сосны, вода, водно-этанольные растворы, экстракция, проантоцианидины, состав, процианидины, продельфинидины. Работа выполнена в рамках государственного задания ИХХТ СО РАН проект АААА-А17117021310219-4 (V.46.4.2.) с использованием оборудования Красноярского регионального центра коллективного пользования ФИЦ КНЦ СО РАН.
For the first time, the synthesis of water-soluble copper-containing sulfates of microcrystalline cellulose (Сu-MCS) was carried out by ion exchange method. The composition of the obtained products was studied using chemical methods and X-ray spectral microanalysis. The copper content in the obtained Сu-MCS samples was 12.6-14.1%. The absence of sodium in the obtained polymer shows complete substitution of sodium cations on the copper cations in the sodium salt of MCC sulfate. The structure of the copper-containing sulfates of microcrystalline cellulose was studied by methods of X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and electron paramagnetic resonance (EPR). It was shown by XRD, that Сu-MCS and the sodium salt of MCC sulfate had amorphous structure in contrast to the samples of the original MCC, with a high degree of crystallinity. According to EPR data there is a formation of copper-containing salt system with a pseudo-crystalline structure in the samples of Сu-MCS. As shown by atomic-force microscopy, the surface of the Сu-MCS films consists of homogeneous crystallites which have a spherical or slightly extended form and the sizes of about 70 nm. The film surface was quite homogeneous in its phase composition and contained no impurities.
The possibility of preparation of biocomposite fertilizer with a long- time action by impregnation of porous support from larch bark by water solution of К2НРО4 was shown. The conditions of alkali treatment of a larch bark which can provide porous supports with a low content of the soluble substances toxiferous for plants. The growth stimulate action of porous supports from a larch bark depending on the soluble substances contain into them was revealed at vegetation tests. Effect of salt natural, temperature of an impregnated support drying and conditions of her acid treatment on the phosphates and potassium leaching by water from biocomposite fertilizers was studied. Choice of the preparation conditions providing the greatest resistant of phosphorus-potassium fertilizer for active components leaching by water was held. It was determined, that the fertilizer based on larch bark is able to slow release of active components in long time. In experiments were find that 43,6 % phosphates and 53,3 % potassium are leaching by water due 10 days from the fertilizer obtained at optimum conditions, that provides their effect of a long-time action. It was shown, that the developed biocomposite phosphorus-potassium fertilizer surpass in resistant to phosphates and potassium leaching a commercial granulated fertilizer.
Методами комбинационного рассеивания (КР), рентгенофазового анализа (РФА), растровой электронной микроскопии (РЭМ), атомно-силовой микроскопии (АСМ) изучено строение натриевых солей сульфатов арабиногалактана (АГ), полученных сульфатированием АГ древесины лиственницы смесью сульфаминовая кислота – мочевина в среде 1,4-диоксана. Введение сульфатных групп в структуру арабиногалактана подтверждено появлением в спектрах КР новых полос поглощения, относящихся к деформационным колебаниям d (SO3) при 420 см-1 и d (О=S=O) при 588 см-1, валентным колебаниям n (C–O–S) при 822 см-1, симметричным валентным колебаниям ns (O=S=O) при 1076 см-1, асимметричным валентным колебаниям nas (O=S=O) при 1269 см-1. Согласно данным РФА, в процессе сульфатирования происходит аморфизация структуры арабиногалактана. Методом РЭМ установлено существенное отличие морфологии сульфатированного и исходного арабиногалактана. Исходный АГ состоит из частиц преимущественно глобулярной формы размером от 10 до 90 мкм, а сульфаты арабиногалактана – из частиц различной формы с размерами 1–8 мкм. По данным АСМ поверхность пленки сульфатированного арабиногалактана состоит из достаточно однородных сферических частиц размером около 70 нм. Величина среднеквадратичной шероховатости поверхности равна 33 нм. Поверхность пленки сульфатированного АГ не содержит посторонних примесей.
Впервые методом ионного обмена осуществлен синтез водорастворимых медьсодержащих сульфатов арабиногалактана. Изучены их состав и строение методами элементного и химического анализа, рентгеноспектрального микроанализа, атомно-силовой микроскопии (АСМ), инфракрасной спектроскопии (ИКС), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР).По данным метода АСМ поверхность пленок медьсодержащего полимера не имеет посторонних включений и состоит из однородных кристаллитов, имеющих сферическую и слегка вытянутую форму и поперечные размеры порядка 100 нм. Состав медьсодержащих полимеров был изучен с использованием химического метода и рентгеноспектрального микроанализа. Отсутствие азота в полученном полимере свидетельствует о полном замещении катионов аммония в аммонийной соли сульфата АГ на катионы меди. ИК-спектр медьсодержащего сульфата АГ подобен спектру натриевой соли сульфатированного арабиногалактана.В спектре ЭПР медьсодержащего сульфата АГ наблюдается суперпозиция двух сигналов. Один из них принадлежит изолированным ионам Cu2+, другой – обменносвязанным ионам Cu2+ в солеподобных соединениях. Интегральная интенсивность сигналов изолированных ионов Cu2+ (анизотропный сигнал) и обменносвязанных ионов (изотропный сигнал) зависит от содержания меди в полимере.Водорастворимые медьсодержащие полимеры сульфатов АГ имеют перспективы использования в медицине.
Разработан «зеленый» метод получения из древесины ели целлюлозного продукта с высоким содержанием альфа-целлюлозы, включающий стадию делигнификации древесины пероксидом водорода в среде «уксусная кислота – вода – сернокислотный катализатор» и стадию щелочной обработки NaOH. Осуществлен подбор условий получения, обеспечивающих приемлемый выход (30–31% масс.) целлюлозного продукта, содержащего 97,3–98,0% масс. альфа-целлюлозы.
Установлено, что реакция сульфатирования бетулина хлорсульфоновой кислотой в диоксане или диметилформамиде протекает в гомогенной среде при температуре 40–60 °C. Показано, что для полной этерификации бетулина до 3,28-дисульфата бетулина необходимо 4–5 ч. Дисульфат бетулина выделяют в виде натриевой соли.