RU2700787C1 - Method of determining total content of phenol compounds in plant objects - Google Patents

Method of determining total content of phenol compounds in plant objects Download PDF

Info

Publication number
RU2700787C1
RU2700787C1 RU2019110069A RU2019110069A RU2700787C1 RU 2700787 C1 RU2700787 C1 RU 2700787C1 RU 2019110069 A RU2019110069 A RU 2019110069A RU 2019110069 A RU2019110069 A RU 2019110069A RU 2700787 C1 RU2700787 C1 RU 2700787C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
minutes
total content
folin
extraction
determining
Prior art date
Application number
RU2019110069A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Николаевна Николаева
Петр Владимирович Лапшин
Татьяна Леонидовна Нечаева
Наталья Викторовна Загоскина
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Физиологии Растений Им. К.А. Тимирязева Российской Академии Наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Физиологии Растений Им. К.А. Тимирязева Российской Академии Наук filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Физиологии Растений Им. К.А. Тимирязева Российской Академии Наук
Priority to RU2019110069A priority Critical patent/RU2700787C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2700787C1 publication Critical patent/RU2700787C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biochemistry of plants.
SUBSTANCE: invention relates to physiology and biochemistry of plants and can be used in determining content of phenol compounds (PC) in plant objects. Method involves milling vegetal raw materials, extraction in alcohol while stirring, subsequent centrifugation, adding Folin-Ciocalteu reagent and sodium carbonate to the extract. Raw material with weight of 0.05 g is ground with 1.5 cm3 96 % ethanol, extraction of phenol compounds is carried out for 45 minutes at 45 °C with periodic stirring (every 15 minutes) and subsequent centrifugation for 2 minutes at rotation speed of 16,000 rpm, from obtained extract samples are taken, with volume of 0.075 cm3, adding to them at 0.075 cm3 Folin-Ciocalteu reagent diluted 5-fold is mixed, after 3 min 0.15 cm3 20 % solution of sodium carbonate and 1.2 cm3 distilled water, closed with a cover, stirred and left at room temperature, and after 1 hour, the optical density of the formed tungsten blue is measured at wavelength 725 nm, the length of the optical path is 1 cm. Total content of PC is expressed in mg-equivalent gallic acid per g raw material weight.
EFFECT: use of the invention enables to develop a safe, cost-effective method of determining total content of PC in plant objects using standard equipment for laboratory analysis, without using methanol, while reducing extraction time.
1 cl, 3 tbl, 2 ex

Description

Область примененияApplication area

Изобретение относится к области физиологии и биохимии растений и может быть использовано при проведении фундаментальных исследований по физиологии, биохимии, селекции и биотехнологии растений, а также найти применение в химико-фармацевтической промышленности при оценке качества растительного сырья.The invention relates to the field of plant physiology and biochemistry and can be used in basic research in physiology, biochemistry, plant breeding and biotechnology, and also find application in the pharmaceutical industry in assessing the quality of plant materials.

Уровень техникиState of the art

Фенольные соединения (ФС) представляют собой уникальные вещества вторичного метаболизма, обладающие антирадикальными свойствами и антиоксидантной активностью, образование которых характерно именно для растений (Меньшикова Е.Б., Ланкин В.З., Кандалинцева Н.В. «Фенольные антиоксиданты в биологии и медицине. Строение, свойства, механизмы действия». Berlin, Academic Publishing, 2012, 488).Phenolic compounds (PS) are unique substances of secondary metabolism with antiradical properties and antioxidant activity, the formation of which is characteristic of plants (Menshikova EB, Lankin V.Z., Kandalintseva N.V. “Phenolic antioxidants in biology and medicine “Structure, Properties, Mechanisms of Action.” Berlin, Academic Publishing, 2012, 488).

Характерной особенностью ФС является способность к взаимодействию с активными формами кислорода (АФК), тем самым способствуя их инактивации во всех живых организмах (растения, животные, человек). Избыточные количества АФК образуются в клетках при действии различных стрессоров, включая тяжелые металлы, токсические отходы химических производств и пр., а также при повышенном уровне озона и ультрафиолетового излучения в атмосфере (Тараховский Ю.С., Ким Ю.А., Абдрасилов Б.С., Музафаров Е.Н. «Флавоноиды: биохимия, биофизика, медицина» М., Пущино, 2013, 380). АФК взаимодействуют с белками, липидами и ДНК, повреждая их и даже вызывая гибель клеток (Тюкавкина Н.А. «Биофлавоноиды», М., Русский врач, 2002, 56). В этом аспекте присутствие ФС в растительных объектах, включая их количество, является важным показателем устойчивости растений к стрессовым воздействиям, а также критерием целесообразности использования растительного сырья в качестве продукта с антиоксидантной активностью в пищевом рационе человека (Куркин В.А. "Актуальные вопросы совершенствования стандартизации лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов, содержащих фенольные соединения" // Современные наукоемкие технологии. 2016. №8-2. С. 247-250).A characteristic feature of PS is the ability to interact with reactive oxygen species (ROS), thereby contributing to their inactivation in all living organisms (plants, animals, humans). Excessive amounts of ROS are formed in cells under the influence of various stressors, including heavy metals, toxic waste from chemical industries, etc., as well as with increased levels of ozone and ultraviolet radiation in the atmosphere (Tarakhovsky Yu.S., Kim Yu.A., Abdrasilov B. S., Muzafarov E.N. “Flavonoids: biochemistry, biophysics, medicine” M., Pushchino, 2013, 380). ROS interact with proteins, lipids and DNA, damaging them and even causing cell death (Tyukavkina N.A. "Bioflavonoids", M., Russian doctor, 2002, 56). In this aspect, the presence of PS in plant objects, including their number, is an important indicator of the resistance of plants to stressful effects, as well as the criterion of the appropriateness of using plant materials as a product with antioxidant activity in the human diet (Kurkin VA "Actual issues of improving standardization medicinal plant materials and medicinal plant preparations containing phenolic compounds "// Modern high technology. 2016. No. 8-2. S. 247-250).

Известен способ определения суммарного содержания ФС колориметрическим методом с использованием реактива Фолина-Чокальтеу, содержащего фосфовольфрамовые и фосфомолибденовые кислоты, которые при восстановлении фенольными соединениями (ФС) в щелочной среде образуют комплекс синего цвета (вольфрамовая синь), интенсивность окраски которого пропорциональна количеству ФС (Singleton, V.L., Orthofer, R., Lamuela-Raventos, R.M. "Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin-Ciocalteu reagent ", in Methods in Enzymology, Academic Press Inc., San-Diego, 1999, Vol. 299, P. 152-178).A known method for determining the total content of PS by the colorimetric method using the Folin-Chocalteu reagent containing phosphofungsten and phosphomolybdenum acids, which upon reduction with phenolic compounds (PS) in an alkaline medium, forms a blue complex (tungsten blue), the color intensity of which is proportional to the amount of PS (Singleton, VL, Orthofer, R., Lamuela-Raventos, RM "Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin-Ciocalteu reagent", in Methods in Enzymology, Academic Press Inc., San-Diego, 1999, Vol. 299, P. 152-178).

Еще известен способ определения суммарного содержания ФС в водно-метанольных экстрактах из 24-х экзотических фруктов методом Фолина-Чокальтеу (J. Contreras-Calderon, L. Calderon-Jaimes, E. Guerra-Hernandez, В. Garcia-Villanova "Antioxidant capacity, phenolic content and vitamin С in pulp, peel and seed from 24 exotic fruits from Colombia" Food Research International. 2011. Vol. 44. P. 2047-2053).There is also a method for determining the total PS content in water-methanol extracts from 24 exotic fruits by the method of Folina-Ciocalteu (J. Contreras-Calderon, L. Calderon-Jaimes, E. Guerra-Hernandez, B. Garcia-Villanova "Antioxidant capacity, phenolic content and vitamin C in pulp, peel and seed from 24 exotic fruits from Colombia "Food Research International. 2011. Vol. 44. P. 2047-2053).

Кроме того, известен способ определения суммарного содержания ФС в метанольных экстрактах из листьев айвы и чая методом Фолина-Чокальтеу (R.М. Costa, A.S. Magalhes, J.A. Pereira, Р.В. Andrade, P. Valentro "Evaluation of free radical-scavenging and antihemolytic activities of quince (Cydonia oblonga) leaf: A comparative study with green tea (Camellia sinensis) Food and Chemical Toxicology. 2009. Vol. 47. P. 860-865).In addition, a method is known for determining the total PS content in methanol extracts from quince and tea leaves by the method of Folina-Chocalteu (R. M. Costa, AS Magalhes, JA Pereira, R. B. Andrade, P. Valentro "Evaluation of free radical-scavenging and antihemolytic activities of quince (Cydonia oblonga) leaf: A comparative study with green tea (Camellia sinensis) Food and Chemical Toxicology. 2009. Vol. 47. P. 860-865).

Недостатками этих методов является большой расход реактивов, длительность процедуры определения суммарного содержания ФС, а также использование токсичного растворителя - метанола.The disadvantages of these methods are the high consumption of reagents, the duration of the procedure for determining the total content of PS, as well as the use of a toxic solvent - methanol.

Также известен способ определения суммарного содержания ФС методом Фолина-Чокальтеу с использованием микропланшетов в метанольных экстрактах из клубники, киви и моркови ("The Folin- Ciocalteu assay revisited: improvement of its specificity for total phenolic content determination", Analytical Methods. 2013.Vol. 5. P. 5990-5999). В этом способе в ячейку микропланшета помещают 0,015 см3 экстракта, содержащего ФС, добавляют 0,240 см3 дистиллированной воды, 0,015 см3 реактива Фолина-Чокальтеу, 0,030 см3 5,3% водного раствора натрия углекислого. С помощью специального спектрофотометра, позволяющего измерять оптическую плотность растворов на микропланшетах, плотность образовавшей окраски измеряют при 765 нм.Also known is a method for determining the total PS content by the Folin-Ciocalteu method using microplates in methanol extracts from strawberries, kiwi and carrots ("The Folin-Ciocalteu assay revisited: improvement of its specificity for total phenolic content determination", Analytical Methods. 2013. Vol. 5. P. 5990-5999). In this method, 0.015 cm 3 of the extract containing PS are added to the microplate cell, 0.240 cm 3 of distilled water, 0.015 cm 3 of the Folin-Ciocalteu reagent, 0.030 cm 3 of a 5.3% aqueous solution of sodium carbonate are added. Using a special spectrophotometer, which allows measuring the optical density of solutions on microplates, the density of the formed color is measured at 765 nm.

Недостатком этого метода, несмотря на минимальный расход реактива Фолина-Чокальтеу, является необходимость использования специального оборудования: микропланшетов и спектрофотометра, позволяющего измерять оптическую плотность растворов на микропланшетах, а также использование токсичного растворителя - метанола.The disadvantage of this method, despite the minimum consumption of the Folin-Ciocalteu reagent, is the need to use special equipment: microplates and a spectrophotometer, which allows measuring the optical density of solutions on microplates, as well as the use of a toxic solvent - methanol.

Ближайшим способом к предлагаемому является способ определения суммарного содержания ФС в чае (ГОСТ Р ИСО 14502-1-2010. Чай. Метод определения общего содержания полифенолов) - прототип.The closest way to the proposed is a method for determining the total content of FS in tea (GOST R ISO 14502-1-2010. Tea. Method for determining the total content of polyphenols) - prototype.

Способ предусматривает 2-хкратное экстрагирование ФС из измельченной пробы чая (массой 0,2 г) 70% водным раствором метанола при температуре 70°С при периодическом перемешивании с последующим центрифугированием и промыванием осадка. Экстракты объединяют, доводят их объем до 10,0 см3 холодным 70% водным раствором метанола и перемешивают. Приготовленный таким образом экстракт разбавляют дистиллированной водой в 100 раз, помещают по 1,0 см3 разбавленного экстракта в отдельные градуированные пробирки. В каждую пробирку добавляют по 5,0 см3 реактива Фолина-Чокальтеу, разбавленного в 10 раз, и перемешивают. Через 3 мин в каждую пробирку добавляют по 4,0 см3 7,5%-ного водного раствора натрия углекислого, пробирки закрывают пробками, перемешивают и оставляют при комнатной температуре. Через 1 ч суммарное содержание ФС в экстрактах определяют колориметрическим методом с применением реактива Фолина-Чокальтеу. Оптическую плотность раствора измеряют относительно воды при длине волны 765 нм. Длина оптического пути - 1 см. Суммарное содержание ФС выражают мг-эквивалентах (мг-экв.) галловой кислоты на г сухой массы чая.The method involves 2-fold extraction of PS from a ground tea sample (weighing 0.2 g) with a 70% aqueous methanol solution at a temperature of 70 ° C with periodic stirring, followed by centrifugation and washing of the precipitate. The extracts are combined, their volume is adjusted to 10.0 cm 3 with a cold 70% aqueous methanol solution and mixed. The extract thus prepared is diluted 100 times with distilled water, and 1.0 cm 3 of the diluted extract are placed in separate graduated tubes. To each tube, 5.0 cm 3 of Folin-Ciocalteu reagent diluted 10 times are added and mixed. After 3 minutes, 4.0 cm 3 of a 7.5% aqueous solution of sodium carbonate was added to each tube, the tubes were closed with stoppers, mixed and left at room temperature. After 1 h, the total content of PS in the extracts is determined by the colorimetric method using the Folin-Ciocalteu reagent. The optical density of the solution is measured relative to water at a wavelength of 765 nm. The optical path length is 1 cm. The total content of PS is expressed in mg equivalents (mEq) of gallic acid per g of dry weight of tea.

Недостатком этого способа является большой расход реактивов, продолжительность времени экстракции ФС и использование токсичного растворителя метанола, а также высокая температура экстракции, что может приводить к окислению части ФС и, как следствие, неправильной оценке результатов определения.The disadvantage of this method is the high consumption of reagents, the duration of the extraction of PS and the use of a toxic solvent of methanol, as well as the high temperature of extraction, which can lead to the oxidation of part of the PS and, as a consequence, an incorrect assessment of the determination results.

Задача изобретенияObject of the invention

Задачей нашего изобретения является разработка безопасного, экономически выгодного способа определения суммарного содержания ФС в растительных объектах с использованием стандартного оборудования для лабораторных исследований, без применения метанола, при сокращении времени экстракции.The objective of our invention is to develop a safe, cost-effective way to determine the total content of PS in plant objects using standard equipment for laboratory research, without the use of methanol, while reducing the extraction time.

Решение задачиThe solution of the problem

Данная задача решается созданием нового способа определения суммарного содержания ФС в растительных объектах (гречиха, пшеница, каллусная культура ткани чайного растения) заключающийся в их измельчении, экстрагировании в спирте при перемешивании, последующим центрифугированием, добавлением к экстракту реактива Фолина-Чокальтеу и натрия углекислого, причем пробу растительного сырья массой 0,05 г измельчают, растирают с 1,5 см3 96% этанола в пробирках, настаивают в течение 45 мин при температуре 45°С при периодическом перемешивании с последующим центрифугированием в течение 2-х минут при частоте вращения 16000 об/мин, из полученного экстракта, содержащего ФС, отбирают пробы, объемом 0,075 см3, добавляют к ним по 0,075 см3 реактива Фолина-Чокальтеу, разбавленного в 5 раз, перемешивают, через 3 мин добавляют по 0,15 см3 20% раствора натрия углекислого и по 1,2 см3 дистиллированной воды, закрывают крышкой, перемешивают и оставляют при комнатной температуре, через 1 ч измеряют оптическую плотность образовавшейся вольфрамовой сини при длине волны 725 нм, длина оптического пути - 1 см.This problem is solved by creating a new method for determining the total PS content in plant objects (buckwheat, wheat, callus culture of tea plant tissue), which consists in grinding them, extracting them in alcohol with stirring, subsequent centrifugation, and adding Folin-Ciocalteu reagent and carbonic sodium to the extract, moreover a sample of plant material weighing 0.05 g is ground, triturated with 1.5 cm 3 of 96% ethanol in test tubes, infused for 45 minutes at a temperature of 45 ° C with periodic stirring, followed by by centrifugation for 2 minutes at a speed of 16,000 rpm, samples with a volume of 0.075 cm 3 are taken from the obtained extract containing PS, 0.075 cm 3 of Folin-Ciocalteu reagent diluted 5 times are added to them, mixed after 3 minutes add 0.15 cm 3 of a 20% solution of sodium carbonate and 1.2 cm 3 of distilled water, close the lid, mix and leave at room temperature, after 1 h measure the optical density of the resulting tungsten blue at a wavelength of 725 nm, optical path length - 1 cm.

Суммарное содержание ФС выражают мг-экв. галловой кислоты на г сырой массы сырьяThe total PS content is expressed in mEq. gallic acid per g wet weight of raw materials

Существенное отличие предлагаемого способа от прототипа состоит в том, что экстракцию ФС из растертого сырья проводят в одну стадию при более низкой температуре с использованием нетоксичного растворителя, а также изменяют соотношение реактивов при определении суммарного содержания ФС.A significant difference of the proposed method from the prototype is that the extraction of the PS from the ground raw material is carried out in one stage at a lower temperature using a non-toxic solvent, and the ratio of reagents is changed when determining the total content of the FS.

Новизна изобретения.The novelty of the invention.

Новизной настоящего изобретения является создание нового способа определения суммарного содержания ФС в растительных объектах, позволяющего получать достоверные результаты при значительной экономии реактивов и сырья и без использования токсичного растворителя.The novelty of the present invention is the creation of a new method for determining the total content of PS in plant objects, which allows to obtain reliable results with significant savings in reagents and raw materials and without the use of a toxic solvent.

Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION

По мнению авторов, предлагаемое изобретение состоит в том, что замена токсичного растворителя метанола на этанол повышает безопасность работы, а снижение температуры экстракции уменьшает вероятность окисления ФС. Изменения в соотношениях сырья и реактивов, а также уменьшение их количеств позволяет сократить расход реактивов и растительного сырья при высокой чувствительности способа и достоверности получаемых данных о содержании ФС в растительных объектах.According to the authors, the present invention consists in the fact that replacing a toxic methanol solvent with ethanol increases the safety of work, and lowering the extraction temperature reduces the likelihood of PS oxidation. Changes in the ratios of raw materials and reagents, as well as a decrease in their quantities, can reduce the consumption of reagents and plant materials with high sensitivity of the method and the reliability of the obtained data on the content of PS in plant objects.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1 (по прототипу)Example 1 (prototype)

В пробирки для экстрагирования помещают по 0,700 г каллусной культуры ткани чайного растения, свежих измельченных листьев пшеницы (сорт Амир) или гречихи (сорт Дарья), соответственно. Пробирки помещают на водяную баню с температурой 70°С, вносят 5,0 см3 нагретого до 70°С 70% водного раствора метанола, закрывают пробкой и перемешивают. Экстрагирование проводят на водяной бане в течение 10 мин., перемешивая через 5 и 10 мин. Извлекают пробирки из водяной бани, охлаждают до комнатной температуры и центрифугируют в течение 10 мин при частоте вращения 3500 об/мин. Надосадочную жидкость (экстракт) переносят в градуированную пробирку. Повторную экстракцию осадка проводят при тех же условиях. Экстракты объединяют, доводят их объем до 10,0 см3 холодным 70% водным раствором метанола и перемешивают. По 1,0 см3 приготовленных таким образом экстрактов из каллусной культуры ткани чая, листьев пшеницы и гречихи помещают в отдельные градуированные пробирки. В отдельные градуированные пробирки вместо экстракта, содержащего ФС, помещают по 1,0 см3 дистиллированной воды для холостых проб. В каждую пробирку добавляют по 5,0 см3 реактива Фолина-Чокальтеу, разбавленного в 10 раз, и перемешивают. Через 3 мин в каждую пробирку добавляют по 4,0 см3 7,5%-ного водного раствора натрия углекислого, пробирки закрывают пробками, перемешивают и оставляют при комнатной температуре. Через 1 ч измеряют оптическую плотность раствора относительно воды при длине волны 765 нм. Длина оптического пути - 1 см.0.700 g of callus culture of tea plant tissue, freshly chopped wheat leaves (Amir variety) or buckwheat (Daria variety), respectively, are placed in extraction tubes. The tubes are placed in a water bath with a temperature of 70 ° C, add 5.0 cm 3 of a 70% aqueous solution of methanol heated to 70 ° C, close the cork and mix. Extraction is carried out in a water bath for 10 minutes, stirring after 5 and 10 minutes. The tubes are removed from the water bath, cooled to room temperature and centrifuged for 10 minutes at a speed of 3500 rpm. The supernatant (extract) is transferred to a graduated tube. Re-extraction of the precipitate is carried out under the same conditions. The extracts are combined, their volume is adjusted to 10.0 cm 3 with a cold 70% aqueous methanol solution and mixed. 1.0 cm 3 of thus prepared extracts from callus culture of tea tissue, wheat leaves and buckwheat are placed in separate graduated tubes. Instead of an extract containing PS, 1.0 cm 3 of distilled water for blank samples are placed in separate graduated tubes. To each tube, 5.0 cm 3 of Folin-Ciocalteu reagent diluted 10 times are added and mixed. After 3 minutes, 4.0 cm 3 of a 7.5% aqueous solution of sodium carbonate was added to each tube, the tubes were closed with stoppers, mixed and left at room temperature. After 1 h, the optical density of the solution was measured with respect to water at a wavelength of 765 nm. The optical path length is 1 cm.

Суммарное количество ФС, содержащееся в 1 г сырья рассчитывают по формуле:The total amount of PS contained in 1 g of raw material is calculated by the formula:

С=(Dоп-Dк)⋅V/K⋅М⋅1000, гдеC = (D op -D k ) ⋅V / K⋅М⋅1000, where

С - суммарное количество ФС в мг-экв галловой кислоты/г сырой массы сырьяC is the total amount of FS in mEq gallic acid / g wet weight of raw materials

Dоп - оптическая плотность образца при 765 нмD op - the optical density of the sample at 765 nm

Dк - оптическая плотность холостого опыта при 765 нмD to - the optical density of the blank experiment at 765 nm

K - тангенс угла наклона калибровочной кривой (0,0037)K is the slope of the calibration curve (0.0037)

V - объем экстракта (10 см3)V is the volume of extract (10 cm 3 )

m - масса сырья (0,7 г), гm is the mass of raw materials (0.7 g), g

1000 - пересчет мкг в мг1000 - Convert mcg to mg

Анализ проводят в трех биологических и двух аналитических повторностях. Время, затраченное на проведение эксперимента, составляет 215 мин. Все результаты статистически обрабатываются в программе Excel. В таблице 1 представлены средние значения и их стандартные ошибки.The analysis is carried out in three biological and two analytical replicates. The time spent on the experiment is 215 minutes. All results are statistically processed in Excel. Table 1 presents the mean values and their standard errors.

Для построения калибровочной кривой в мерной колбе, объемом 100 см3, готовят исходный стандартный водный раствор галловой кислоты с массовой концентрацией 1 мг/см3. Переносят исходный стандартный раствор галловой кислоты в объемах, указанных в таблице 2, в мерные колбы на 100 см3 и доводят до метки дистиллированной водой. Затем помещают по 1,0 см3 стандартных растворов галловой кислоты, согласно табл. 2 в отдельные градуированные пробирки. В отдельные градуированные пробирки вместо растворов галловой кислоты помещают по 1,0 см3 дистиллированной воды для холостых опытов. В каждую пробирку добавляют по 5,0 см3 реактива Фолина-Чокальтеу, разбавленного в 10 раз, и перемешивают. Через 3 мин в каждую пробирку добавляют по 4,0 см3 7,5%-ного водного раствора натрия углекислого, пробирки закрывают пробками, перемешивают и оставляют при комнатной температуре. Через 1 ч измеряют оптическую плотность растворов относительно воды при длине волны 765 нм. Длина оптического пути - 1 см.To build a calibration curve in a volumetric flask with a volume of 100 cm 3 , prepare the initial standard aqueous solution of gallic acid with a mass concentration of 1 mg / cm 3 . Transfer the initial standard solution of gallic acid in the volumes indicated in table 2 to volumetric flasks per 100 cm 3 and bring to the mark with distilled water. Then put 1.0 cm 3 standard solutions of gallic acid, according to the table. 2 into separate graduated tubes. Instead of gallic acid solutions, 1.0 cm 3 of distilled water are placed in separate graduated tubes for blank experiments. To each tube, 5.0 cm 3 of Folin-Ciocalteu reagent diluted 10 times are added and mixed. After 3 minutes, 4.0 cm 3 of a 7.5% aqueous solution of sodium carbonate was added to each tube, the tubes were closed with stoppers, mixed and left at room temperature. After 1 h, the optical density of the solutions was measured with respect to water at a wavelength of 765 nm. The optical path length is 1 cm.

Анализ проводят в двух повторностях. Строят калибровочную кривую зависимости оптической плотности раствора галловой кислоты от массовой концентрации галловой кислоты в растворе. Определяют коэффициент линейной зависимости К (тангенс угла наклона калибровочной кривой).The analysis is carried out in duplicate. A calibration curve is constructed for the dependence of the optical density of the gallic acid solution on the mass concentration of gallic acid in the solution. Determine the coefficient of linear dependence K (the tangent of the slope of the calibration curve).

Пример 2 (предлагаемый способ)Example 2 (the proposed method)

Измельченные пробы сырья (каллусной культуры ткани чая, свежих листьев пшеницы (сорт Амир) или гречихи (сорт Дарья), массой 0,05 г растирают с 1,5 см3 96% этанола в пробирках «Эппендорф», закрывают крышкой, настаивают в течение 45 мин при температуре 45°C с периодическим перемешиванием (каждые 15 мин) и центрифугируют в течение 2-х минут при частоте вращения 16000 об/мин. Из полученных экстрактов отбирают образцы по 0,075 см3, к каждому образцу добавляют по 0,075 см3 реактива Фолина-Чокальтеу, разбавленного в 5 раз, перемешивают, через 3 мин добавляют по 0,15 см3 20% раствора натрия углекислого и по 1,2 см3 дистиллированной воды, перемешивают и оставляют при комнатной температуре. Через 1 ч измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 725 нм против холостого опыта. Длина оптического пути - 1 см.Ground samples of raw materials (callus culture of tea tissue, fresh wheat leaves (Amir cultivar) or buckwheat (Daria cultivar) weighing 0.05 g are triturated with 1.5 cm 3 of 96% ethanol in Eppendorf tubes, cover, insist for 45 min at a temperature of 45 ° C with periodic stirring (every 15 min) and centrifuged for 2 minutes at a speed of 16000 rpm, Samples of 0.075 cm 3 were taken from the obtained extracts, 0.075 cm 3 of reagent were added to each sample Folina-Ciocalteu, diluted 5 times, stirred, after 3 minutes add 0.15 cm 3 2 A 0% sodium carbonate solution and 1.2 cm 3 of distilled water are stirred and left at room temperature. After 1 h, the optical density of the solution is measured at a wavelength of 725 nm against a blank experiment. The optical path length is 1 cm.

Суммарное содержание ФС выражают в мг-экв. галловой кислоты на г сырой массы сырья.The total content of PS is expressed in mEq. gallic acid per g wet weight of raw materials.

Суммарное количество ФС, содержащееся в 1 г сырья рассчитывают по формуле:The total amount of PS contained in 1 g of raw material is calculated by the formula:

C=D⋅V/K⋅М⋅1000, гдеC = D⋅V / K⋅М⋅1000, where

С - суммарное количество ФС в мг-экв галловой кислоты/г сырой массы сырьяC is the total amount of FS in mEq gallic acid / g wet weight of raw materials

D - оптическая плотность раствора при 725 нмD is the optical density of the solution at 725 nm

K - тангенс угла наклона калибровочной кривой (0,0040)K is the slope of the calibration curve (0.0040)

V - объем экстракта (1,5 см3), см3 V is the volume of extract (1.5 cm 3 ), cm 3

m - масса сырья (0,05 г), гm is the mass of raw materials (0.05 g), g

1000 - пересчет мкг в мг1000 - Convert mcg to mg

Анализ проводят в трех биологических и двух аналитических повторностях. Время, затраченное на проведение эксперимента, составляет 120 мин. Все результаты статистически обрабатываются в программе Excel. В таблице 1 представлены средние значения и их стандартные ошибки.The analysis is carried out in three biological and two analytical replicates. The time spent on the experiment is 120 minutes. All results are statistically processed in Excel. Table 1 presents the mean values and their standard errors.

Для построения калибровочной кривой в мерной колбе, объемом 50 см3, готовят исходный стандартный раствор галловой кислоты в 96% этаноле с массовой концентрацией 0,200 мг/см3. Разбавляя исходный раствор галловой кислоты 96% этанолом в пропорциях, указанных в таблице 3, получают растворы меньшей концентрации. Затем помещают по 0,075 см3 стандартных растворов галловой кислоты, согласно табл. 2 в отдельные градуированные пробирки. В отдельные градуированные пробирки вместо растворов галловой кислоты помещают по 0,075 см3 96% этанола для холостых опытов, в каждую пробирку добавляют по 0,075 см3 реактива Фолина-Чокальтеу, разбавленного в 5 раз, перемешивают, через 3 мин. добавляют по 0,150 см3 20% раствора натрия углекислого и по 1,2 см3 дистиллированной воды, перемешивают. Реакция протекает при комнатной температуре. Через 1 ч измеряют оптическую плотность раствора против холостого опыта при длине волны 725 нм. Длина оптического пути - 1 см.To build a calibration curve in a volumetric flask with a volume of 50 cm 3 , an initial standard solution of gallic acid in 96% ethanol with a mass concentration of 0.200 mg / cm 3 is prepared. Diluting the initial gallic acid solution with 96% ethanol in the proportions indicated in table 3, solutions of lower concentration are obtained. Then put on 0,075 cm 3 standard solutions of gallic acid, according to the table. 2 into separate graduated tubes. Instead of gallic acid solutions, 0.075 cm 3 of 96% ethanol is placed in separate graduated tubes for blank experiments; 0.075 cm 3 of Folin-Ciocalteu reagent diluted 5 times is added to each tube, mixed after 3 minutes. add 0.150 cm 3 of a 20% sodium carbonate solution and 1.2 cm 3 of distilled water, mix. The reaction proceeds at room temperature. After 1 h, the optical density of the solution was measured against a blank experiment at a wavelength of 725 nm. The optical path length is 1 cm.

Анализ проводят в двух повторностях. Строят калибровочную кривую зависимости оптической плотности раствора галловой кислоты от массовой концентрации галловой кислоты в растворе. Определяют коэффициент линейной зависимости К (тангенс угла наклона калибровочной кривой).The analysis is carried out in duplicate. A calibration curve is constructed for the dependence of the optical density of the gallic acid solution on the mass concentration of gallic acid in the solution. Determine the coefficient of linear dependence K (the tangent of the slope of the calibration curve).

Перечень графических материаловList of graphic materials

Таблица 1. Суммарное содержание ФС в каллусной культуре ткани чайного растения, пшенице и гречихе при разных способах их определения.Table 1. The total content of FS in the callus culture of tea plant tissue, wheat and buckwheat with different methods for their determination.

Таблица 2. Построение калибровочной кривой по галловой кислоте для известного способа (прототипа).Table 2. The construction of a calibration curve for gallic acid for a known method (prototype).

Таблица 3. Построение калибровочной кривой по галловой кислоте для предлагаемого способа.Table 3. The construction of a calibration curve for gallic acid for the proposed method.

Результаты изобретенияThe results of the invention

Как следует из анализа данных (таблица 1) при определении суммарного содержания ФС в растительных объектах по прототипу требуется увеличить массу пробы сырья (0,7 г) по сравнению с чаем (0,2 г). Это объясняется тем, что чай относится к так называемым «растениям-фенолонакопителям» и суммарное содержание ФС в нем превышает 60 мг/г сухой массы (Запрометов М.Н. «Биохимия катехинов», М., «Наука», 1964). Количество таких растений в природе очень невелико.As follows from the analysis of data (table 1), when determining the total content of PS in plant objects according to the prototype, it is necessary to increase the mass of the sample of raw materials (0.7 g) compared to tea (0.2 g). This is due to the fact that tea belongs to the so-called “phenol accumulator plants” and the total content of PS in it exceeds 60 mg / g dry weight (Zaprometov MN “Biochemistry of Catechins”, M., “Science”, 1964). The number of such plants in nature is very small.

Уменьшение количества ФС в примере 2 (по предлагаемому способу) по сравнению с примером 1 (по прототипу) обусловлено разными условиями экстракции. При использовании водно-спиртовых экстрагентов при высокой температуре в экстракт переходят не только ФС, но и сахара и часть аминокислот, которые также взаимодействуют с реактивом Фолина-Чокальтеу, что приводит к завышению результатов определения.The decrease in the number of FS in example 2 (by the proposed method) compared with example 1 (by the prototype) is due to different extraction conditions. When using water-alcohol extractants at high temperature, not only PS, but also sugars and some amino acids, which also interact with the Folin-Ciocalteu reagent, pass into the extract, which leads to an overestimation of the determination results.

Основной целью нашей разработки является создание нового чувствительного способа определения суммарного содержания ФС в растительных объектах, позволяющего получать достоверные данные при значительном сокращении расхода сырья и реактивов, а также повысить безопасность работы при сокращении времени экстракции.The main goal of our development is to create a new sensitive method for determining the total content of PS in plant objects, which allows obtaining reliable data with a significant reduction in the consumption of raw materials and reagents, as well as increasing the safety of work while shortening the extraction time.

В отличие от прототипа в предлагаемом способе новое соотношение реагентов: объема экстракта, раствора натрия углекислого и реактива Фолина-Чокальтеу, полученное в ходе лабораторных испытаний, обеспечивает значительное сокращение расхода реактивов при высокой чувствительности способа (от 0,010 мг/см3 экстракта). Расход сырья также сокращается. Замена токсичного экстрагента метанола на этанол повышает безопасность работы.In contrast to the prototype in the proposed method, a new ratio of reagents: the volume of extract, sodium carbonate solution and the Folin-Ciocalteu reagent obtained during laboratory tests, provides a significant reduction in the consumption of reagents with high sensitivity of the method (from 0.010 mg / cm 3 extract). Raw material consumption is also reduced. Replacing the toxic methanol extractant with ethanol increases safety.

Таким образом, достигнута поставленная цель настоящего изобретения -создание нового чувствительного способа определения суммарного содержания ФС в растительных объектах.Thus, the goal of the present invention is achieved - the creation of a new sensitive method for determining the total content of PS in plant objects.

Предлагаемый способ определения суммарного содержания ФС в растительных объектах позволяет сократить расход сырья, продолжительность экстракции ФС при более низкой температуре, что предотвращает переход в экстракт веществ нефенольной природы, взаимодействующих с реактивом Фолина-Чокальтеу, расход реактива Фолина-Чокальтеу в 20 раз, повысить безопасность работы заменой токсичного растворителя метанола на этанол, получить достоверные данные о содержании ФС в растительных объектах.The proposed method for determining the total content of PS in plant objects allows to reduce the consumption of raw materials, the duration of the extraction of PS at a lower temperature, which prevents the transfer of non-phenolic substances interacting with the Folina-Chocalteu reagent to the extract, the consumption of the Folina-Chocalteu reagent by 20 times, and increase the safety by replacing the toxic solvent of methanol with ethanol, obtain reliable data on the content of PS in plant objects.

Отличие предлагаемого способа от прототипа состоит в том, что экстракцию ФС из сырья проводят в одну стадию при более низкой температуре с использованием нетоксичного растворителя, а также изменяют соотношение реактивов при определении суммарного содержания фенольных соединений.The difference of the proposed method from the prototype is that the extraction of PS from raw materials is carried out in one stage at a lower temperature using a non-toxic solvent, and the ratio of reagents is changed when determining the total content of phenolic compounds.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (1)

Способ определения суммарного содержания фенольных соединений в растительных объектах, заключающийся в их измельчении, экстрагировании в спирте при перемешивании, последующим центрифугированием, добавлением к экстракту реактива Фолина-Чокальтеу и натрия углекислого, отличающийся тем, что измельчение пробы сырья массой 0,05 г производят с растиранием с 1,5 см3 96% этанола, экстрагирование фенольных соединений проводят в течение 45 мин при температуре 45°C с периодическим перемешиванием (каждые 15 мин) и последующим центрифугированием в течение 2-х минут при частоте вращения 16000 об/мин, из полученного экстракта отбирают пробы, объемом 0,075 см3, добавляют к ним по 0,075 см3 реактива Фолина-Чокальтеу, разбавленного в 5 раз, перемешивают, через 3 мин добавляют по 0,15 см3 20% раствора натрия углекислого и по 1,2 см3 дистиллированной воды, закрывают крышкой, перемешивают и оставляют при комнатной температуре и через 1 ч измеряют оптическую плотность образовавшейся вольфрамовой сини при длине волны 725 нм, длина оптического пути - 1 см, суммарное содержание фенольных соединений выражают в мг-эквивалентах галловой кислоты на г сырой массы сырья.The method for determining the total content of phenolic compounds in plant objects, which consists in grinding them, extraction in alcohol with stirring, subsequent centrifugation, adding Folin-Ciocalteu reagent and carbonic acid to the extract, characterized in that grinding of a sample of raw materials weighing 0.05 g is carried out with grinding 1.5 cm 3 of 96% ethanol extraction of phenolic compounds is carried out for 45 minutes at 45 ° C with occasional stirring (every 15 min) and subsequent centrifugation for e 2 minutes at a speed of 16000 rev / min, from the resulting extract was sampled, the volume of 0,075 cm 3, was added thereto at 0.075 cm 3 reagent Folin-Ciocalteu diluted 5 times, stirred 3 min, to 0, 15 cm 3 of a 20% solution of sodium carbonate and 1.2 cm 3 of distilled water, cover, stir and leave at room temperature and after 1 h the optical density of the formed tungsten blue at a wavelength of 725 nm is measured, the optical path length is 1 cm, total phenolic compounds are expressed in mg equiv tapes gallic acid per g wet weight of raw materials.
RU2019110069A 2019-04-05 2019-04-05 Method of determining total content of phenol compounds in plant objects RU2700787C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019110069A RU2700787C1 (en) 2019-04-05 2019-04-05 Method of determining total content of phenol compounds in plant objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019110069A RU2700787C1 (en) 2019-04-05 2019-04-05 Method of determining total content of phenol compounds in plant objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2700787C1 true RU2700787C1 (en) 2019-09-23

Family

ID=68063143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019110069A RU2700787C1 (en) 2019-04-05 2019-04-05 Method of determining total content of phenol compounds in plant objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2700787C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814935C1 (en) * 2023-10-02 2024-03-06 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет) (ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Се Method for spectrophotometric analysis of quantitative content of individual polyphenol components in binary compositions

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2266544C2 (en) * 2003-12-24 2005-12-20 Пермская государственная фармацевтическая академия Unified assay of flavonoids in eyebright grass and extractive preparations
WO2009031041A2 (en) * 2007-09-04 2009-03-12 Danisco A/S Composition
RU2519767C1 (en) * 2013-05-22 2014-06-20 Ирина Дмитриевна Щеголева Method of determining polyphenols in tea

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2266544C2 (en) * 2003-12-24 2005-12-20 Пермская государственная фармацевтическая академия Unified assay of flavonoids in eyebright grass and extractive preparations
WO2009031041A2 (en) * 2007-09-04 2009-03-12 Danisco A/S Composition
RU2519767C1 (en) * 2013-05-22 2014-06-20 Ирина Дмитриевна Щеголева Method of determining polyphenols in tea

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАЗБЕКОВА А.Т. и др. Взаимосвязь между уровнем полифенолов и антиоксидантной активностью эфирных масел тимьяна, распространенного на территории Казахстана/ Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты. Материалы Докладов VIII Международного Симпозиума, Москва, 2-5 октября 2012 года. *
КАЗБЕКОВА А.Т. и др. Взаимосвязь между уровнем полифенолов и антиоксидантной активностью эфирных масел тимьяна, распространенного на территории Казахстана/ Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты. Материалы Докладов VIII Международного Симпозиума, Москва, 2-5 октября 2012 года. ОЛЕЙНИЦ Е.Ю. и др. Фенольные соединения растительных чаев, их роль в определении антиоксидантной активности/ Фенольные соединения: свойства, активность, инновации. Cборник научных статей по материалам X Международного симпозиума "Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты", М.: 2018, С. 339-343. *
ОЛЕЙНИЦ Е.Ю. и др. Фенольные соединения растительных чаев, их роль в определении антиоксидантной активности/ Фенольные соединения: свойства, активность, инновации. Cборник научных статей по материалам X Международного симпозиума "Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты", М.: 2018, С. 339-343. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814935C1 (en) * 2023-10-02 2024-03-06 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский университет) (ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Се Method for spectrophotometric analysis of quantitative content of individual polyphenol components in binary compositions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Keyrouz et al. Total phenolic contents, radical scavenging and cyclic voltammetry of seaweeds from Brittany
Li et al. Comparative study of antioxidant activity of grape (Vitis vinifera) seed powder assessed by different methods
Islam et al. Physicochemical and antioxidant properties of Bangladeshi honeys stored for more than one year
Zhang et al. Cytoprotective effect of the fruits of Lycium chinense Miller against oxidative stress-induced hepatotoxicity
Uy et al. Measurement of reactive oxygen species in the culture media using Acridan Lumigen PS-3 assay
Llesuy et al. Methodologies for evaluation of total antioxidant activities in complex mixtures. A critical review
Brkanac et al. Toxicity and antioxidant capacity of Frangula alnus Mill. bark and its active component emodin
Revilla et al. The potential of near infrared spectroscopy for determining the phenolic, antioxidant, color and bactericide characteristics of raw propolis
Wolff et al. Safety assessment of Piper cernuum Vell.(Piperaceae) leaves extract: Acute, sub-acute toxicity and genotoxicity studies
Al-Ani et al. Spectrophotometric quantification of ascorbic acid contents of fruit and vegetables using the 2, 4-dinitrophenylhydrazine method
Krylova et al. Novel colorimetric sensor for cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) measurement
RU2700787C1 (en) Method of determining total content of phenol compounds in plant objects
Fawwaz et al. Evaluation of antioxidant activity of Vernonia amygdalina leaves and its flavonoid-phenolic content
Yasmeen et al. Comparative analysis of different bioactivities of Curcuma longa, Nigella sativa seeds, and Camellia sinensis extracted by four different methods: A green way to reduce oxidative stress
Gavrilenko et al. Polymethacrylate colorimetric sensor for evaluation of total antioxidant capacity
RU2519767C1 (en) Method of determining polyphenols in tea
Hidayat et al. Simple scanometric assay based on DPPH immobilized on pharmaceutical blister for determination of antioxidant capacity in the herbal extracts
Akyol et al. Determining the total antioxidant status and oxidative stress indexes of honey samples obtained from different phytogeographical regions in Turkey
Aktaş et al. Determination of enzyme inhibition and antioxidant activity in some chestnut honeys
Sipel et al. Sample dilution influences the determination of antioxidant capacity in food: how to minimize it?
Revanasiddappa et al. A new reagent system for the highly sensitive spectrophotometric determination of selenium
Raposo et al. A comprehensive and critical review of the unstandardized Folin-Ciocalteu assay to determine the total content of polyphenols: The conundrum of the experimental factors and method validation
Kolaylı et al. Comparative study of some commercial propolis extract with new prepared ethanolic propolis extract
CN102507922B (en) Method for rapidly determining total antioxidant capacity of marine bivalves
Vica et al. Qualitative Characterization and Antifungal Activity of Romanian Honey and Propolis. Antibiotics 2022, 11, 1552

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210406