Naturalne produkty medyczne
Autorzy:
dr hab. Jadwiga Sołoducho
mgr in\. Krzysztof Idzik
Zakład Chemii Medycznej i Mikrobiologii, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska
Politechnika Wrocławska 2007
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 1
Wstęp
Skrypt ten jest przeznaczony głównie dla studentów Politechniki Wrocławskiej, został
opracowany przez dr hab. Jadwigę Sołoducho oraz mgr in\. Krzysztofa Idzika.
Znaczna część skryptu poświęcona jest metodom i sposobom wydzielania, oznaczania i
identyfikacji związków naturalnych o ró\norodnej budowie chemicznej. Szczególny nacisk
poło\ono na metody chromatograficzne.
W skrypcie zwrócono szczególną uwagę na właściwości i zastosowanie izolowanych z
roślin substancji chemicznych oraz przedstawiono ich wzory strukturalne, umo\liwiając
studentom poszerzenie wiedzy z zakresu chemii produktów naturalnych.
Skrypt powstał w 2004 roku i został opublikowany w Internecie pod nazwą Chemia Produktów Naturalnych ,
w roku 2006 powstała jego wersja angielska Medicinal natural product laboratory autorstwa dr hab. Jadwiga
Sołoducho i dr Joanna Cabaj. Skrypt jest ciągle rozwijany i udoskonalany. Autorzy dziękują za wszelkie uwagi i opinie.
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 2
Spis treści
1. Alkaloidy, pochodne piperydyny, izolacja piperyny z pieprzu czarnego
2. Jad zwojowy-nikotyna, wydzielanie nikotyny z korzeni roślin Nicotiana, lub papierosów
3. Alkaloid kofeina, wydzielanie kofeiny z herbaty
4. Alkohol triterpenowy typu lupanu, izolacja betuliny z kory brzozowej
5. Wydzielanie trimirystyny z gałki muszkatułowej
6. Witamina A, wydzielanie i oznaczanie poziomu retinolu
7. Wydzielanie lecytyn zastosowanie metod chromatograficznych do analizy lipidów
8. Rola likopenu i karotenu w organizmie, wydzielanie likopenu i -karotenu z pomidorów lub
marchwi
9. Przedstawiciel steroli zwierzęcych - cholesterol, izolacja z \ółtka jaja-próba na obecność
cholesterolu
10. 11. Terapia olejkami: eugenol z olejku gozdzików, aldehyd kuminowy z nasion kminku
Ćwiczenie 1. Alkaloidy pochodne piperydyny, izolacja piperyny z pieprzu
czarnego
1. Wprowadzenie:
PIEPRZ CZARNY (PIPER NIGRUM)
Niekwestionowanym królem egzotycznych przypraw
od wieków jest pieprz. Jego ojczyzną jest Azja, "kraina,
gdzie pieprz rośnie" jak ją dawniej określano i do której
w \yczeniach wysyłano osoby, których obecność była
nie po\ądana przez rozmówców. W czasach gdy
Arabowie handlowali przyprawami, a tak\e w
pózniejszych stuleciach słowem "pieprz" określano
wszystkie egzotyczne przyprawy. Owoc pieprzu jest
prastarą przyprawą dietetyczną i lekiem ludów Dalekiego Wschodu. Pierwsze plantacje
pieprzu zało\ono przypuszczalnie ju\ 1000 lat p.n.e. w zachodnich Indiach, na terenach
obecnego stanu Bombaj. Stamtąd ju\ jako roślina uprawna pieprz został przeniesiony do
innych części Indii, a pózniej wraz z wędrówkami ludności na Wyspy Archipelagu
Malajskiego. Pierwsze informacje i próbki tej przyprawy przynieśli do Europy \ołnierze
Aleksandra Wielkiego. W czasach Cesarstwa Rzymskiego przyprawa była ju\ znana w
całym basenie Morza Śródziemnego. W okresie Średniowiecza to właśnie pieprz był
najwa\niejszym powodem, dla którego hiszpańscy i portugalscy odkrywcy organizowali
wyprawy morskie. W tamtych te\ czasach pieprz znajdował się często wśród
kosztownych i bardzo mile widzianych prezentów dla panujących ksią\ąt, papie\y,
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 3
biskupów oraz innych wysoko postawionych osobistości. Ze względu na swoją wartość
odgrywał bardzo wa\ną rolę w handlu całego okresu średniowiecza. Pieprz był tak
drogi, \e Anglicy do aromatyzowania potraw ziołowych zaczęli u\ywać substytutów tej
przyprawy. Słu\ył często jako środek płatniczy, a niekiedy ustalano nawet wysokość
zobowiązań stron umowy według wartości odpowiadającej ilości tego surowca. Przez
wieki pieprz był "walutą wymienialną" zarówno na Wschodzie, jak i Zachodzie. Był
symbolem kupców, którzy handlowali przyprawami a równocześnie świadectwem ich
zamo\ności. Chińczycy nazywali go "fagarą", to znaczy pieprzem \ółto-drzewem ludzi
Zachodu i uwa\ali za egzotyczny substytut ich własnej przyprawy przypominającej
pieprz. Ojczyzną niekwestionowanego króla egzotycznych przypraw jakim jest pieprz są
Indie. Ju\ w średniowieczu doceniono jego wartość, która szybko sięgnęła cen
szlachetnych kruszców i stała się powodem morskich wypraw Portugalczyków i
Hiszpanów, a następnie Holendrów i Anglików. Pieprz słu\ył często jako środek
płatniczy, a niekiedy ustalano nawet wysokość zobowiązań stron umowy według
wartości odpowiadającej ilości tego surowca. Pieprz był tak drogi, \e Anglicy do
aromatyzowania potraw zaczęli u\ywać substytutów tej przyprawy. Hindusi zaś do tego
stopnia zachwycili się pieprzem, \e nazwali go klejnotem kuchni Indii .
Działanie: Dodatek pieprzu sprzyja trawieniu, działa te\ lekko moczopędnie, jest jednak
niewskazany przy wszelkich dietach i dla osób ze skłonnościami do podra\nień
przewodu pokarmowego.
Zastosowanie: Pieprz czarny mielony jest powszechnie u\ywaną przyprawą. Dodaje się
go do mięs, wędlin, pasztetów i ryb. Przyprawia się nim sałatki, dania z warzyw, jaj i
serów, a tak\e ciepłe i zimne sosy.
Skład chemiczny: Ostry smak pieprzu czarnego pochodzi od zawartej głównie w
wierzchniej warstwie owocu - piperyny. Czarny pieprz zawiera: białko, tłuszcz,
błonnik, wapń, \elazo, magnez.
O
O
N
O
PIPERYNA
2. Wykonanie ćwiczenia:
Odczynniki i materiały:
Pieprz czarny
Chlorek metylenu
Eter dietylowy
Aceton
heksan
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 4
Jod
Właściwości fizykochemiczne substancji u\ytych:
T.t. T.w. Rozpuszczalność
Substancja M. cz. [C] [C] d20/D w H2O Barwa Zapach
Chlorek
Metylenu 84,93 -97 40 1,325 nierozpuszczalny bezbarwny Słodki
Eter
dietylowy 74 -116,2 34,5 0,708 nierozpuszczalny bezbarwny Słodki
Heksan 86,18 -95 69 0,659 nierozpuszczalny bezbarwny Ostry
Aceton 58,08 -94 56 0,791 rozpuszczalny bezbarwny ostry
brunatno-
Jod 253,81 113 184 4,930 rozpuszczalny ciemny słaby
W kolbie okrągłodennej o pojemności 100 ml umieszczono 20 g zmielonego pieprzu
czarnego i zalano 40 ml chlorku metylenu. Mieszaninę ogrzewano pod chłodnicą
zwrotną przez 20 minut, następnie ochłodzono, a osad odsączono i przemyto 20 ml
chlorku metylenu. Wykonano TLC. Przesącz odparowano na wyparce obrotowej, a do
oleistej cieczy dodano 12 ml eteru dietylowego, mieszano 10 minut i odparowano eter
na wyparce. Dodano kolejną porcję eteru i delikatnie mieszano, zawartość kolby
umieszczono w lodówce na 20 minut, po czym osad odsączono i przemyto dwukrotnie 8
ml zimnego eteru. Suchy osad przeniesiono do kolki sto\kowej i rozpuszczono w 4 ml
gorącej mieszaniny heksan : aceton (2:3). Pozostawiono w temperaturze pokojowej, a
następnie chłodzono przez 30 minut. Osad odsączono, przemyto 8 ml zimnego eteru i
osuszono. Wykonano TLC.
Aparatura:
zestaw do ogrzewania pod chłodnicą zwrotną, wyparka obrotowa, rozdzielacz,
lejek Biichnera z kolbą pró\niową.
Ćwiczenie 2. Jad zwojowy-nikotyna, wydzielanie nikotyny z korzeni roślin
Nicotiana, lub papierosów
1. Wprowadzenie
TYTOC SZLACHETNY (Nicotiana tabaca)
Tytoń szlachetny, pochodzący ze zwrotnikowych obszarów
Ameryki Środkowej, znany był Indianom od dawna. Największe
plantacje powstały w Ameryce Północnej, w posiadłościach
angielskich (Wirginia). Tytoń był zródłem zysków, motorem
pierwszego przemysłu i oczywiście powodem sprowadzania
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 5
niewolników z Afryki. Do Portugalii przywieziony został w drugiej połowie XVI
wieku, skąd dotarł do Francji dzięki francuskiemu posłowi Janowi Nicot (stąd nazwa
łacińska gatunku). W Europie został pierwotnie rozpowszechniony jako roślina ozdobna
i lecznicza. Tytoń dla Anglii odkrył Walter Raleigh.
Działanie: Nikotyna ma działanie gangliplegiczne - pora\a receptory cholinergiczne N
w zwojach autonomicznych. W małych dawkach powoduje krótkotrwałe przyspieszenie
czynności serca i wzrost ciśnienia krwi. Zwiększa zu\ycie tlenu i powoduje zwę\enie
naczyń wieńcowych. Takie działanie jest niebezpieczne dla osób cierpiących na chorobę
wieńcową. Zwiększa się zawartość dwutlenku węgla we krwi.
Zastosowanie: Nikotyna jest stosowana w medycynie, w czasie terapii prowadzonej
przy rzucaniu palenia. Ostre zatrucie nikotyną powoduje przejściowy wzrost ciśnienia
krwi i przyspieszenie oddechu, a następnie spadek ciśnienia krwi i bezdech. Dawka
śmiertelna dla osoby niepalącej wynosi od 50 do 100 mg. Dla osoby palącej w wyniku
zjawiska tolerancji jest ona większa.
Skład chemiczny liścia tytoniu szlachetnego: nikotyna około 10%, oprócz nikotyny
występują równie\: nikoteina, nikotelina, nornikotyna, nikotymina, nikotoina,
nikokotyrrina, anatalbina, anabazyna.
Utlenienie nikotyny stę\onym kwasem siarkowym daje kwas nikotynowy, będący
witaminą i składnikiem koenzymu nikotynoamidowego.
COOH
N
CH3
N N
NIKOTYNA KWAS NIKOTYNOWY
2. Wykonanie ćwiczenia:
Odczynniki i materiały
Tytoń lub tabaka
3-molowa zasada sodowa
eter dietylowy
metanol
chlorek sodu
siarczan sodu
węgiel aktywny
kwas pikrynowy
płytki chromatograficzne
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 6
T.t. T.w. Rozpuszczalność
Substancja M. cz. [C] [C] d20/D w H2O Barwa Zapach
Metanol 32,04 -98 64,5 0,79 rozpuszczalny bezbarwna alkoholowy
bezbarwny bezwonny
Chlorek
58,44 801 1461 2,170 rozpuszczalny
Sodu
Eter
dietylowy 74 -116,2 34,5 0,708 nierozpuszczalny bezbarwny słodki
Siarczan 142,04 888 - 2,70 rozpuszczalny biały bezwonny
Sodu
Kwas 229,11 - >300 1,800 nierozpuszczalny \ółty bezwonny
pikrynowy
Wodorotlen
ek
sodu 3,0 M - - - 1,090 rozpuszczalny bezbarwny bezwonny
Węgiel 12,01 _ _ 1,8-2,1 nierozpuszczalny czarny bezwonny
aktywny
Do 3 g tytoniu lub tabaki dodano 50 ml 3-molowego roztworu wodorotlenku sodu
i prowadzono destylację z parą wodną do chwili otrzymania 100-150 ml destylatu. Po
oziębieniu do ekstraktu dodano 10-20 g stałego chlorku sodu i ekstrahowano mieszaninę
trzema 15-mililitrowymi porcjami eteru dietylowego. Ekstrakty eterowe przemyto wodą,
wysuszono bezwodnym siarczanem sodu i oddestylowano nadmiar rozpuszczalnika.
Otrzymano surową nikotynę w postaci oleju. Następnie produkt ogrzewano do
rozpuszczenia w mieszaninie 1 ml wody i 4 ml metanolu, dodano węgiel aktywny i
sączono na ciepło. Do przesączu dodano 10 ml nasyconego roztworu kwasu
pikrynowego w metanolu. Po 5-10 minutach odsączono sól dipikrynian nikotyny,
którą następnie krystalizowano z minimalnej ilości wody (8-10 ml).
Aparatura:
zestaw do destylacji z parą wodną, rozdzielacz, wyparka obrotowa, lejek Biichnera
z kolbą pró\niową.
Ćwiczenie 3. Alkaloid kofeina, wydzielanie kofeiny z herbaty
1. Wprowadzenie
HERBATA CHICSKA (Thea sinesis)
Jak głosi legenda wszystko zaczęło się pewnego pięknego
dnia w 2737 roku p.n.e. w Chinach. Tego dnia cesarz chiński
- Szen Nung, zielarz i uczony, który ze względów
higienicznych, pił tylko przegotowaną wodę, wypoczywał
pod drzewem dzikiej herbaty, wiał lekki wiatr, jego podmuch
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 7
spowodował, \e kilka listków wpadło do dzbana z wodą. Oczywiście cesarz zapatrzony
w piękno natury nie zauwa\ył tego, dopiero pijąc swój napój poznał smak, który go
oczarował. Inna opowieść przypisuje początek herbacie mnichowi o imieniu
Bodhidharma, który postanowił przez 7 lat medytować nie mru\ąc oka. Gdy do końca
kontemplacji został mu jeden dzień powieki zaczęły mu się zamykać, zerwał więc kilka
liści z drzewa, pod którym się znajdował i zaczął rzuć. Od razu opuściło go zmęczenie.
Tak wyglądał początek herbaty w Indiach. Japończycy znają inne zakończenie historii
tego mnicha. Zmęczenie, które go opanowało przypisał powiekom, wyrwał je więc i
rzucił na ziemię. W tym miejscu natychmiast wyrósł krzew herbaty, zerwał kilka listków
i zaczął rzuć. Jak się mo\na domyślić zmęczenie ustąpiło. Pierwszą wzmiankę pisemną o
liściach herbaty znaleziono w staro\ytnych rękopisach chińskich sprzed około 5000 lat.
Właśnie z Chin herbata zawędrowała do Japonii i Korei, a pózniej do południowo
wschodnich rejonów Azji, do Europy Południowej, do Afryki i wreszcie do Ameryki
Południowej. Obecnie herbata jest uprawiana w wielu miejscach na kuli ziemskiej.
Działanie: Reguluje czynności przewodu pokarmowego, korzystnie wpływa na
przyswajanie pokarmów i procesy trawienia, adsorbuje znajdujące się w jelitach
substancje szkodliwe dla organizmu. Olejki lotne i kofeina zawarte w herbacie działają
łagodnie moczopędnie. Herbata stymuluje oddychanie i wytwarzanie krwi, działa tak\e
lekko napotnie. Wpływa równie\ na układ krą\enia, reguluje bowiem ciśnienie i
wzmacnia ścianki naczyń wieńcowych. Działa stymulująco na centralny układ nerwowy
oraz reguluje liczne procesy przemiany materii. Herbata podwy\sza sprawność fizyczną
i umysłową człowieka.
Zastosowanie: Herbatę stosuje się przy zakłóceniach przepuszczalności i zwiększonej
kruchości naczyń krwionośnych, tak\e przy skazie krwotocznej, w terapii choroby
popromiennej, nadciśnieniu i innych.
Skład chemiczny: garbniki, olejki lotne, alkaloidy, białka i aminokwasy, barwniki,
związki mineralne, kwasy organiczne (szczawiowy, jabłkowy, cytrynowy, bursztynowy,
pirogronowy, fumarowy), które poprawiają smak herbaty, substancje \ywiczne
(utrwalają aromat herbaty) i witaminy, szczególnie du\o witamin P i PP oraz witamin A,
B, C, E, K. Herbata zawiera wiele wa\nych dla organizmu związków mineralnych -
potasu, wapnia, sodu, cynku, magnezu, \elaza, fosforu, jodu, miedzi, fluoru, krzemu i
manganu. Alkaloidy herbaty, wśród których najwa\niejsza jest kofeina, mają na
organizm działanie tonizujące. Kofeina herbaty działa łagodniej ni\ kofeina zawarta w
kawie, poniewa\ jest związana z taniną.
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 8
O
CH3
H3C
N
N
N
N
O
CH3
KOFEINA
2. Wykonanie ćwiczenia:
Odczynniki i materiały
Herbata wyparka obrotowa
Chlorek metylenu kolba Erlenmeyera o poj. 150 ml
Siarczan dimetylowy probówki
Bezwodny siarczan sodu rozdzielacz
Octan etylu
W kolbie Erlenmeyera umieszcza się około 10 g (dwie torebki) herbaty, dodaje się ok.
40 ml wody i szybko zagotowuje się. Herbatę parzy się przez 2-3 minuty, po czym
usuwa się torebki, a roztwór chłodzi w mieszaninie wody z lodem lub pod bie\ącą wodą.
Zimny roztwór wodny ekstrahuje się dwiema 10-mililitrowymi porcjami chlorku
metylenu. Połączone ekstrakty suszy się nad bezwodnym siarczanem sodu, usuwa
środek suszący przez sączenie i ekstrakt zatę\a się do obj. 5-10 ml na wyparce
obrotowej. Aby otrzymać czystą kofeinę zatę\ony ekstrakt herbaciany nale\y oczyścić
za pomocą chromatografii kolumnowej.
Aparatura:
Kolba Erlenmeyera, lejek szklany, zlewka, rozdzielacz, wyparka obrotowa.
Ćwiczenie 4. Alkaloid triterpenowy typu lupanu, izolacja
betuliny z kory brzozowej .
1. Wprowadzenie: Brzoza (Betula - rodzaj drzew i krzewów
nale\ący do rodziny brzozowatych. Obejmuje około 35-60
gatunków - ró\nica w ocenie ilości gatunków jest m. in. wynikiem
łatwego tworzenia mieszańców międzygatunkowych o trudnym do
ustalenia statusie taksonomicznym. Występuje w stanie dzikim w
strefach umiarkowanej, borealnej i arktycznej Europy, Azji i
Ameryce Północnej. Centrum ró\norodności gatunkowej i
prawdopodobne miejsce powstania rodzaju znajduje się w
północnej Eurazji. W Polsce najpospolitszym gatunkiem jest
brzoza brodawkowata (Betula pendula Ehrh.) występująca w lasach zarówno na ni\u jak
i w górach.
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 9
Działanie: Liście brzozowe działają moczopędnie i dezynfekująco na drogi moczowe
(wydalane są przy tym jony sodowe, chlorkowe i kwas moczowy); stosowane są w
przewlekłych schorzeniach dróg moczowych ze zmniejszonym wydzielaniem moczu, w
obrzękach na tle niedomogi sercowo-naczyniowej i zatrzymaniu elektrolitów w
organizmie. Wykazują tak\e działanie przeciwreumatyczne oraz nieznaczne napotne.
Zastosowanie: W chorobach skóry stosowane zewnętrznie do obmywań i okładów, w
niektórych schorzeniach tak\e wewnętrznie. Sok brzozowy stosowany jest w chorobach
nerek i obrzękach na tle niedomagań krą\enia
Skład chemiczny kora brzozy: Liść: flawonoidy (do ok. 2,5%, m. in. hiperozyd,
mirycetyna, luteolina), garbniki katechinowe, związki trójterpenowe (m. in. folientriol,
folientetraol), saponiny (w młodych liściach), kwasy organiczne (m. in. askorbowy),
sole mineralneSok brzozowy: cukier inwertowany, kwasy organiczne, aminokwasy, sole
mineralne.Pączki brzozy: do 6% olejku (flawonoidy, sekwiterpeny, gorycze,
saponiny).Kora brzozy: betulina (10%), betulozyd, saponiny, garbniki, kwasy
\ywicowe, olejek (m. in. salicylan metylu)Smoła brzozowa: fenole (do 6%)
2. Wykonanie ćwiczenia:
Odczynniki i materiały
Kora brzozy
Etanol
Wodorotlenek sodu-5% roztwór
Bezwodny siarczan magnezu
Octan etylu
Benzen,
etanol,
metanol
30-40 g sproszkowanej kory brzozowej poddaje sie ekstrakcji 150 ml etanolu w aparacie
Soxhleta przez 3 godziny. Ekstrakt zatę\a się na wyparce obrotowej do objętości około
10 ml i wlewa do 100 ml. Nierozpuszczalną pozostałość poddaje się ekstrakcji
heksanem eterem i przemywa kolejno wodą 5% roztworem wodorotlenku sodu i wodą.
Roztwór suszy się bezwodnym siarczanem magnezu, rozpuszczalnik usuwa na wyparce
obrotowej otrzymując \ółto-brazowy osad betuliny. Produkt ten krystalizuje się z
metanolu.
Aparatura: aparat Soxhleta, lejek szklany, zlewka, rozdzielacz, wyparka obrotowa
Ćwiczenie 5. Wydzielanie trimirystyna z gałki muszkatołowej
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 10
1. Wprowadzenie
GAAKA MUSZKATOAOWA (Myristica fragrans)
Ojczyzną drzewa muszkatołowego są wyspy Moluki, gdzie
uprawiano je od niepamiętnych czasów. Nasiona
muszkatołowca wymienia staroindyjska Ayurveda jako
działające narkotycznie i halucynogennie. W niektórych
regionach południowo-wschodniej Azji te właściwości gałki muszkatołowej
wykorzystuje się do obecnych czasów, znano je równie\ w średniowiecznej Europie, w
kręgach wtajemniczonych. Nale\y tu dodać, \e równie\ przedstawiciele innych
rodzajów rodziny Myristicaceae wytwarzają substancje narkotyczne. Niektóre szczepy
południowo-amerykańskich Indian narkotyzują się \ywicą z kory pewnych gatunków
rodzaju Virola, którą po sproszkowaniu za\ywają, podobnie jak tabakę, podczas ró\nych
uroczystości plemiennych.
Przyprawa muszkatołowa trafiła do Europy stosunkowo pózno, bo dopiero w VI-VII w.
za pośrednictwem Arabów. Grecy i Rzymianie okresu klasycznego nie znali gałki
muszkatołowej. Od chwili pojawienia się na rynkach europejskich stanowiła zawsze
jedną z najbardziej po\ądanych i najdro\szych przypraw, której pochodzenie owiane
było mgłą tajemnicy.
Tajemnicę wyjaśnili dopiero portugalscy \eglarze, którzy w 1512 r. napotkali plantację
drzew muszkatołowych na wyspach Banda i Amboina w archipelagu Moluków.
Portugalczycy przez prawie 100 lat uzyskiwali ogromne zyski ze swego odkrycia,
dzier\ąc światowy monopol na handel gałką. Dopiero w 1605 r. musieli ustąpić
Holendrom, którzy siłą wyparli ich z wysp Banda, przejmując monopol w swoje ręce.
Monopol holenderski trwał do 1772 r.
Działanie: Gałka muszkatołowa znalazła zastosowanie równie\ w medycynie. Jest ona
bardziej popularna w medycynie Wschodu ni\ Zachodu. Stosuje się ją dla łagodzenia
zaburzeń oskrzelowych, bezsenności, reumatyzmu, wzdęć, w stanach nadpobudliwości.
W większych ilościach (5 do 30 g) mo\e powodować senność, halucynacje lub euforię,
nie nale\y jej nadu\ywać. Jedno nasionko wa\y około 2 g. Po upływie 2-5 godzin od
spo\ycia kilku nasion mogą wystąpić lekkie zaburzenia świadomości, a\ do silnych
halucynacji, zapalenia jelita cienkiego i bezsenności. Zazwyczaj objawy te ustępują po
24 godzinach.
Zastosowanie: Gałkę muszkatołową stosuje się głównie do przyprawiania ciast.
Jednak\e dodana do mięsa (wołowina, cielęcina, jagnięcina, drób), czy produktów
mlecznych doskonale zmienia smak potrawy. Gałka jest u\ywana do aromatyzowania
napojów takich jak grzane piwo angielskie, poncz, wino zaprawione korzeniami czy
posset (napój z gorącego mleka z winem i korzeniami). Gałka muszkatołowa
znakomicie poprawia smak pierników i innych ciast, deserów owocowych.
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 11
Skład chemiczny gałki muszkatołowej: zawiera do 16% olejku lotnego z licznymi
komponentami, m.in. alfa-pinenem, kamfenem, limonenem, p-cymenem, linalolem,
borneolem, terpineolem, geraniolem. Około 8% olejku stanowi trimistryna
(metoksysafrol), o właściwościach toksycznych i halucynogennych. Podstawowym
składnikiem gałki (do 40%) jest tłuszcz, tzw. masło lub balsam muszkatołowy, W skład
tłuszczu wchodzi przede wszystkim trójgliceryd kwasu trimirystynowego, czyli
trimirystyna. Ponadto gałka zawiera pewne ilości skrobi, cukrów, pektyn, barwników i
innych substancji organicznych.
TRIMIRYSTYNA
2. Wykonanie ćwiczenia:
Odczynniki i materiały
Gałka muszkatołowa
Aceton
Wodorotlenek sodu
Eter etylowy
Etanol
Stę\ony kwas solny
Właściwości fizykochemiczne substancji u\ytych:
Substancja M. cz. T.t [oC] T.w.[oC d20/4 Rozpuszczaln Barwa Zapach
] ość w H2O
Trimirystyna 723,16 56-57 - - nierozpuszcza biała bezzapa
lna chowy
Aceton 58 -94,7 56,3 0,785 rozpuszczalny bezbarwna Ostry
Wodorotlene 40 323 1390 2,13 rozpuszczalny bezbarwna bezzapa
k chowy
Sodu
Eter etylowy 74 -116,2 34,5 0,708 Nierozpuszcz bezbarwna owoco
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 12
alny wy
Etanol 46 -114,1 78,3 0,785 rozpuszczalny bezbarwna ostry
Kwas solny 36,46 -114,24 -85 1,187 rozpuszczalny bezbarwna ostry
40 g drobno zmielonej gałki muszkatołowej oraz 32 ml eteru etylowego
umieszczono w kolbie okrągłodennej o pojemności 250 ml i ogrzewano pod chłodnicą
zwrotną przez godzinę. W czasie tego procesu cały czas regulowano temperaturę i
ciśnienie wody dopływającej do chłodnicy, tak aby eter delikatnie wrzał. Następnie
schłodzono do temperatury pokojowej, odsączono na lejku nie rozpuszczone produkty.
Przesącz wlano do kolby i umieszczono w wyparce obrotowej w celu usunięcia eteru.
Następnie rozpuszczono w 50 ml acetonu i ponownie ogrzewano pod chłodnicą zwrotną.
Mieszaninę schłodzono, a następnie umieszczono w lodówce do następnych ćwiczeń.
Wytrącony związek odsączono, wysuszono na powietrzu i zwa\ono (trimirystyna).
Hydroliza trimirystyny: całość otrzymanego związku około 0,9 g. rozpuszczono w 15
ml alkoholu etylowego. Dodano 20 ml mieszaniny woda- alkohol ( w stosunku
objętościowym 1:9), która zawiera dodatkowo 0,2 g. wodorotlenku sodu. Tak otrzymaną
mieszaninę z kamyczkiem wrzennym ogrzewano pod chłodnicą zwrotną do wrzenia
przez półtorej godziny. Całość ochłodzono do temperatury pokojowej i otrzymaną maz
przeniesiono do około 50 ml wody z lodem, która zawierała kilka kropel stę\onego
kwasu solnego. Po wykrystalizowaniu odsączono i wysuszono produkt. Otrzymano w
ten sposób kwas mirystynowy.
Aparatura:
zestaw do ogrzewania pod chłodnicą zwrotną, wyparka obrotowa, lejek Biichnera z
kolbą pró\niową.
Ćwiczenie 6. Witamina A, wydzielanie i oznaczanie poziomu retinolu.
1. Wprowadzenie
Witamina A jest jedną z najwcześniej odkrytych witamin (stąd
jej oznaczenie pierwszą literą alfabetu). Głównym objawem
niedoboru witaminy A jest tzw. kurza ślepota, która polega na
pogorszeniu się zdolności widzenia o zmierzchu. Schorzenie to
było znane ju\ w staro\ytności, kiedy to ludzie zdą\yli odkryć,
\e spo\ywanie gotowanej wątroby prowadzi do wyleczenia
ślepoty zmierzchowej. Jednak dopiero na początku XX wieku
udało się ustalić związek między sposobem od\ywiania a
pogorszeniem wzroku przy słabym oświetleniu. Dzięki pracom
m. in. F. Hopkinsa, W. Steppa i M. Davisa, wykazano, \e
mleko, masło czy \ółtka jaj zawierają rozpuszczalny w
tłuszczach czynnik niezbędny do wzrostu zwierząt doświadczalnych. W 1915 r.
substancję tą nazwano - rozpuszczalny w tłuszczach czynnik A. Od tego czasu poznano
wiele innych doniosłych faktów, które krok po kroku, doprowadziły do odkrycia
witaminy A. Nieco pózniej odkryto prowitaminę witaminy A czyli beta-karoten.
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 13
Stwierdzono, \e beta-karoten będący barwnikiem roślinnym rozpuszczalnym w
tłuszczach, przekształca się w wątrobie w bezbarwny związek o aktywności witaminy A.
CH3 CH3
CH3 CH3
H3C CH3
H3C CH3
OH
OH
CH3
CH3
WITAMINA A1 WITAMINA A2
Retinol został wyizolowany po raz pierwszy z oleju otrzymanego z wątroby ryb
(tranu). Ciekawostką jest fakt, \e wątroba ryb słodkowodnych zawiera retinol i
dehydroretinol (witaminę A2), zaś wątroba ryb morskich tylko retinol. Witamina A jest
dostarczana człowiekowi z po\ywieniem. Dzienne zapotrzebowanie na retinol u
dorosłego człowieka wynosi około 0.67 mg. Niedobór tej witaminy powoduje tak zwaną
kurza ślepotę. Zapotrzebowanie na tę witaminę jest szczególnie wysokie u niemowląt.
Dlatego tez retinol jest standardowym dodatkiem do od\ywki dla niemowląt.
Witamina A jest niezbędna dla prawidłowego rozwoju i funkcjonowania nie tylko
skóry, ale równie\ dla wzrostu i zdrowia zębów, paznokci oraz włosów. Właściwie
dozowana w kosmetykach wykazuje korzystne oddziaływanie na skórę, włosy i
paznokcie. Często nazywana jest "czynnikiem normalizującym". Jest dobrze wchłaniana
przez skórę, sprzyja zachowaniu jej miękkości, gładkości, jędrności i młodego wyglądu.
Pomaga równie\ zatrzymywać w skórze wodę, ta właściwość sprawia, \e witamina A
jest bardzo u\yteczna w radzeniu sobie z problemami związanymi z niekorzystnymi
warunkami środowiska i porą roku (suche powietrze, wysoka temperatura,
zanieczyszczenia, promieniowanie słoneczne).
2. Wykonanie ćwiczenia:
Odczynniki i materiały:
askorbinian sodu
retinol (lub octan retinolu)
50% roztwór wodorotlenku potasu
0.5 molowy roztwór wodorotlenku potasu
1.0 molowy roztwór wodorotlenku sodu
etanol
heksan
metanol
od\ywka dla niemowląt
Właściwości fizykochemiczne substancji u\ytych:
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 14
M. T.t. T.w. Rozpuszczalno
Substancja cz. [C] [C] D20/D ść w H2O Barwa Zapach
86,18 -95 69 0,661 nierozpuszczal bezbarwny benzyny
Heksan ny
32,04 -98 64,5 0,79 rozpuszczalny bezbarwna Charakterys
Metanol tyczny
Etanol 46,0 -114,5 78,3 0,790 rozpuszczalny bezbarwny alkoholowy
Brązowa do charakterys
Retinol r-ru - - 1,04 częściowo \ółtej tyczny
Wodorotlenek r-ru. - 146 1,510 rozpuszczalny bezbarwny bezwonny
potasu 50%
Wodorotlenek r-ru. - - 1,020 rozpuszczalny bezbarwny bezwonny
potasu 0,5
molowy
Wodorotlenek r-ru. - - 1,050 rozpuszczalny bezbarwny bezwonny
sodu
Ekstrakcja retinolu z próbki \ywności. W dwóch 250-mililitrowych kolbach
okrągłodennych, z których ka\da zaopatrzona jest w chłodnicę zwrotną i mieszadło
magnetyczne, umieszcza się po 10 g od\ywki dla niemowląt, 1 g askorbinianu sodu i 40
ml etanolu. Do jednej kolby dodaje się znaną ilość retinolu (około 0.05 mg). Do tak
przygotowanych roztworów wkrapla się po10 ml 50% roztworu wodorotlenku sodu i
mieszaniny ogrzewa do wrzenia przez 30 minut, ciągle mieszając. Wówczas do
hydrolizatu powoli dodaje się 60 ml etanolu (przez szczyt chłodnicy zwrotnej) i
mieszaninę chłodzi do temperatury pokojowej. Mieszaninę przenosi się do rozdzielacza,
dodaje 100 ml heksanu i 200ml 1 molowego roztworu wodorotlenku sodu. Po ekstrakcji
zbiera się warstwę heksanową. Ekstrakcję powtarza się jeszcze dwukrotnie. Warstwy
heksanowe łączy się i ekstrahuje kolejno 40-mililitrowymi porcjami: 0.5-molowego
wodorotlenku potasu i solanką. Ekstrakcję solanką prowadzi się tak długo, a\ faza
wodna stanie się neutralna. Z fazy organicznej usuwa się heksan na wyparce obrotowej
w temperaturze ni\szej ni\ 40 C, celem uniknięcia izomeryzacji retinolu. Do
otrzymanego oleju dodaje się 5 ml heksanu i ponownie odparowuje rozpuszczalnik.
Procedurę tę powtarza się jeszcze dwukrotnie. Ma to na celu usunięcie resztek wody z
ekstraktu. Wysuszony ekstrakt przenosi się za pomocą małych ilości do 5-mililitrowej
kolby miarowej i uzupełnia do kreski metanolem.
Pomiar stę\enia retinolu w próbce. 25 l otrzymanego ekstraktu poddaje się na
kolumnę chromatografu wysokorozdzielczego za pomocą strzykawki. U\ywa się
kolumny wypełnionej \elem krzemionkowym z oktadekasilanem. Eluentem jest metanol
w wodzie (85:15). Wyciek z kolumny bada się spektrofotometrycznie przy 325 nm. W
tych warunkach wszystkie izomery retinolu wypływają z kolumny w czasie 10 minut.
Niekiedy po 30 minutach obserwuje się pik pochodzący od niewielkich ilości alfa-
tokoferolu.
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 15
Ilość retinolu w próbce od\ywki dla niemowląt oblicza się ze stosunku wysokości
bądz powierzchni pików tego związku w ekstraktach, zakładając, \e jeden ekstrakt
zawiera X mg retinolu, zaś drugi (X + 0.05 mg) tego związku.
Aparatura:
zestaw do ogrzewania pod chłodnicą zwrotną, wyparka obrotowa, rozdzielacz,
kolumna chromatograficzna z wypełnieniem \elowym.
Ćwiczenie 7. Wydzielanie lecytyn zastosowanie metod chromatograficznych do
analizy lipidów.
1. Wprowadzenia
Lipidami nazywamy grupę produktów naturalnych
izolowanych ze zródeł naturalnych za pomocą ekstrakcji
niepolarnymi rozpuszczalnikami organicznymi. Do tej grupy
nale\ą: tłuszcze, woski, fosfo- i sfingolipidy, terpeny, sterydy.
Fosfolipidy są środkami powierzchniowo czynnymi
składającymi się z gliceryny lub sfingozyny, kwasów
tłuszczowych, kwasu fosforowego i alkoholi takich jak:
etanoloamina, cholina i seryna. Inaczej fosfolipidy są
niesymetrycznymi estrami kwasu fosforowego zestryfikowanego diacyloglicerolem i
hydrofilowym alkoholem. Najwa\niejszymi fosfolipidami, pochodnymi gliceryny, są
lecytyny, cefaliny, fosfatidyloseryny i plazmalogeny.
CH3
+
R
O
O
N CH3
O P
-
O
CH3
-
O
O CH3
R O O O
+
O R
P N CH3 R O
O O CH3
O O
Alfa - LECYTYNY Beta - LECYTYNY
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 16
R R
+
NH3
_
+
O O
O O O
_ _
P NH3 P
O O
O
O O
CEFALINY FOSFATIDYLOSERYNY
O
O
O
O
+
_
P NH3
O
O
O
PLAZMALOGENY
Drugą wa\ną grupą lipidów są pochodne sfingozyny sfingolipidy. Typowymi
przykładami tych lipidów są: sfingomielina i cerebrozyd. Ten drugi jest przykładem
glikolipidu.
HO
H
N
O
O
CH3
+
_
P N
O
O CH3
O CH3
SFINGOMIELINA
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 17
HO
H
N
O
O
OH
O
OH
OH
HO
CEREBROZYD
Działanie: Zapasy tłuszczu chronią narządy wewnętrzne przed uciskiem i uszkodzeniem
przez wstrząsy mechaniczne. U wielu zwierząt, a zwłaszcza ssaków morskich (np. u
fok), stanowią izolację termiczną ustroju. U człowieka tłuszcz zgromadzony w tkance
tłuszczowej stanowi ok. 17% cię\aru ciała. Kompleksy tłuszczowo-białkowe zapewniają
utrzymanie prawidłowej sprę\ystości pęcherzyków płucnych. Tłuszcze są tak\e
niezbędnym składnikiem struktur komórkowych oraz zapewniają równowagę koloidową
cytoplazmy. Ułatwiają równie\ wchłanianie rozpuszczalnych w tłuszczach witamin: A,
D, E, K i cholesterolu pokarmowego. Przemiany tłuszczy są regulowane hormonalnie
(insulina, hormon wzrostu, kortykotropina, hormon lipotropowy i tyroksyna).
2. Wykonanie ćwiczenia:
Odczynniki i materiały
\ółtko jaja kwas siarkowy
etanol dipikryloamina
eter dietylowy molibdenian amonu
chloroform jod
metanol ninhydryna
benzen aceton
eter naftowy płytki chromatograficzne
Właściwości fizykochemiczne substancji u\ytych:
T.t. T.w. Rozpuszczalno
Substancja M. cz. [C] [C] D20/D ść w H2O Barwa Zapach
bezbarwn alkoholowy
Etanol 46,07 -114,5 78,3 0,790 rozpuszczalny y
Metanol 32,04 -98 64,5 0,79 rozpuszczalny bezbarwn alkoholowy
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 18
a
Eter nierozpuszczal bezbarwn
dietylowy 74 -116,2 34,5 0,708 ny y słodki
nierozpuszczal bezbarwn
Chloroform 119,38 -63 61 1,492 ny y słodki
78,11 5,5 80,1 0,88 nierozpuszczal bezbarwn charakteryst
Benzen ny a yczny
miesz. -100 50-70 0,655- nierozpuszczal bezbarwn benzyny
Eter naftowy 0,67 ny a
98,08 -15 310 1,840 rozpuszczalny bezbarw bezwonny
Kwas
ny
siarkowy
Aceton 58,08 -95,4 56,2 0,79 rozpuszczalny bezbarw owocowy
na
Jod
253,81 113 184 4,930 rozpuszczalny brunatna słaby
Ninhydryna 178,15 - - - trudno jasno\ół słaby
rozpuszczalna ta
śółtko jaja kurzego dokładnie oddzielono od białka i wrzucono do zlewki o
pojemności 150 ml. Ciągle mieszając, dodano 75 ml mieszaniny eteru dietylowego z
etanolem w stosunku 5:2. Zlewkę odstawiono na 10 minut, a następnie mieszając co
jakiś czas, przesączano przez sączek zwil\ony mieszaniną etanolowo eterową do
suchej zlewki. Pozostałość przemyto na sączku 20 ml tej mieszaniny. Połączone
przesącze przeniesiono do kolbki okrągłodennej i nadmiar rozpuszczalnika usunięto na
wyparce obrotowej. Pozostałość rozpuszczono w 10 ml eteru dietylowego. Produkt
zanalizowano za pomocą chromatografii cienkowarstwowej.
Na 5 płytek pokrytych \elem krzemionkowym naniesiono ekstrakt lipidowy.
Chromatogramy rozwijano w układzie chloroform metanol woda (65:25:4), a\ do
przebycia przez czoło rozpuszczalnika drogi 15 cm. Po wysuszeniu płytek:
- chromatogram pierwszy wywoływano roztworem kwasu siarkowego w
etanolu,
- chromatogram drugi wywoływano parami jodu,
- chromatogram trzeci wywoływano roztworem dipikryloaminy (odczynnik
wykrywający cholinę),
- chromatogram czwarty wywoływano roztworem molibdenianu amonu
(odczynnik wykrywający fosfor),
- chromatogram piąty wywoływano roztworem ninhydryny.
Na podstawie reakcji barwnych określono do jakiej grupy lipidów nale\ą rozdzielane
związki.
Wywoływanie roztworem kwasu siarkowego. Chromatogramy spryskiwano 50%
roztworem kwasu siarkowego w etanolu i umieszczono na 20 minut w suszarce, w
temperaturze 220C. Pojawiły się plamy pochodzące od sterydów.
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 19
Wywoływanie parami jodu. Wysuszoną płytkę chromatograficzną umieszczono w
komorze jodowej. Po kilku minutach związki posiadające nienasycone kwasy
tłuszczowe zabarwiły się na brunatno.
Wywoływanie dipikryloaminą. Chromatogram spryskano roztworem
dipikryloaminy w acetonie. Cholina i jej pochodne zabarwiły się na czerwono.
Wywoływanie molibdenianem amonu. Chromatogram spryskano świe\o
przygotowanym molibdenianem amonu. Po wysuszeniu w temperaturze pokojowej
pozostawiono go na 24 godziny. Związki zawierające ugrupowania fosforanowe dają
niebieskie plamy.
Wywoływanie roztworem ninhydryny. Chromatogram spryskano świe\o
przygotowanym 0,5% roztworem ninhydryny w etanolu. Po ogrzaniu w temperaturze
120C przez 20 minut lipidy zawierające etanoloaminę lub serynę dają ciemnofioletowe
zabarwienie.
Aparatura:
wyparka obrotowa, kolumna chromatograficzna z wypełnieniem \elowym, lejek
szklany, zlewka.
Ćwiczenie 8. Rola likopenu i karotenu w organizmie, wydzielanie likopenu i beta-
karoten z pomidorów lub marchwi
1. Wprowadzenie
MARCHEW ZWYCZAJNA (Daucus carota)
Marchew pochodzi z Azji, znana ju\ w staro\ytności,
lecz wówczas nie miała większego znaczenia w \ywieniu,
gdy\ jej smak daleko odbiegał od smaku dzisiejszej marchwi.
Dopiero w XVI wieku wprowadzona została do wykwintnej
kuchni, bowiem wtedy właśnie po długoletnich
doświadczeniach wyhodowano odmianę charakteryzującą się
lepszym smakiem. Od tego czasu marchew jest podstawową
jarzyną we wszystkich kuchniach świata.
Działanie: Korzenie marchwi znajdują zastosowanie w leczeniu zaburzeń czynności
układu pokarmowego (szczególnie u niemowląt i małych dzieci), Substancje zawarte w
korzeniu marchwi wykazują tak\e działanie pobudzające przemianę materii i
moczopędne. Korzeń marchwi jest cennym zródłem witamin przez co zapobiega
anemiom i awitaminozom, poprawia widzenie (prowitamina A), zwiększa ogólną
odporność organizmu.
Zastosowanie: Największe znaczenie ma marchew jako smaczna jarzyna o du\ej
zawartości witamin i soli mineralnych. W kosmetyce jest szeroko wykorzystywana jako
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 20
składnik maseczek regenerujących skórę, do pielęgnacji włosów. Marchew jest u\ywana
w przemyśle kosmetycznym jako składnik kremów.
Skład chemiczny korzenia marchwi: Korzeń marchwi zawiera węglowodany,
flawonoidy, likopen, beta-karoten (prowitamina A), witaminy (B1, B2, B6, D, H, E,
K i PP), pektyny, niewielkie ilości olejku oraz sole mineralne (wapnia, manganu,
miedzi itp.).
H3C
CH3 CH3
H3C CH3
H3C CH3
CH3 CH3
CH3
beta-KAROTEN
H3C
CH3 CH3
H3C CH3
H3C CH3
CH3 CH3
CH3
LIKOPEN
2. Wykonanie ćwiczenia:
Odczynniki i materiały
pasta z marchwi lub pomidorów
chlorek metylnu
jod
tlenek glinu
etanol
chlorek sodu
eter naftowy
cykloheksan
folia aluminiowa
kolumna chromatograficzna
Właściwości fizykochemiczne substancji u\ytych:
Rozpuszcza
T.t. T.w. lność w
Substancja M. cz. [C] [C] D20/D H2O Barwa Zapach
Chlorek 84,93 -95 40 1,33 nierozpuszc bezbarwny Słodki
metylenu zalny
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 21
101,94 2050 2980 3,940 nierozpuszc biały Bezwonny
Tlenek glinu
zalny
rozpuszczal
Jod 253,81 113 184 4,930 ny brunatna Słaby
rozpuszczal alkoholowy
Etanol 46,07 -114,5 78,3 0,790 ny bezbarwny
58,44 801 1461 2,170 rozpuszcza bezbarwny Bezwonny
lny
Chlorek sodu
-100 50-70 0,655- nierozpuszc bezbarwna Benzyny
Eter naftowy miesz. 0,67 zalny
Cykloheksan 84,16 6 80,7- 0,78 nierozpusz bezbarwna Charaktery
81 czalny styczny
5 g Pasty z marchwi (lub pomidorów) umieszczono w kolbie okrągłodennej o
pojemności 100 ml, owiniętej folią aluminiową w celu uchronienia karotenoidów przed
reakcją fotochemicznego utleniania. Do kolby dodano 10 ml 95% etanolu i ogrzewano,
pod chłodnicą zwrotną, utrzymując temperaturę wrzenia przez 5 minut. Gorącą
mieszaninę sączono przez lejek ze spiekiem, a \ółty filtrat przelano do kolby
Erlenmayera o pojemności 100 ml, owiniętej folią aluminiową. Pozostały na sączku
osad przeniesiono z powrotem do kolbki, dodając 10 ml chlorku metylenu i ogrzewano
pod chłodnicą zwrotną utrzymując stan wrzenia przez kolejne 3-4 minuty. Ponownie
sączono na gorąco i przesącz przeniesiono do kolby zawierającej ekstrakt etanolowy.
Ekstrakcję chlorkiem metylenu powtarzano jeszcze trzykrotnie, zbierając ekstrakty w
kolbie Erlenmeyera.
Połączone ekstrakty przeniesiono do rozdzielacza, dodano wody i nasyconego
roztworu chlorku sodu ( w celu ułatwienia rozdzielenia warstw), dolną warstwę sączono
przez lejek wypełniony środkiem suszącym do suchej kolby. Z otrzymanego ekstraktu
usunięto rozpuszczalnik na wyparce obrotowej. Surowy karotenoid rozpuszczono w 5
ml cykloheksanu. Produkty oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej,
stosując jako eluent eter naftowy. Zebrano poszczególne frakcje, które
charakteryzowano za pomocą chromatografii cienkowarstwowej.
Aparatura:
zestaw do ogrzewania pod chłodnicą zwrotną, wyparka obrotowa, rozdzielacz,
lejek Biichnera z kolbą pró\niową.
Ćwiczenie 9. Przedstawiciel steroli zwierzęcych- cholesterol, izolacja
z \ółtka jaja- próba na obecność cholesterolu.
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 22
1. Wprowadzenie
CHOLESTEROL z \ółtka jaja
Ju\ na początku XX wieku odkryto związek między schorzeniami układu
krą\enia, a cholesterolem. Zwiększone stę\enie "złego" cholesterolu i wolnych
trójacylogliceroli w osoczu krwi nale\y do najwa\niejszych czynników ryzyka
mia\d\ycy. Kiedy krew swobodnie przepływa przez naczynia krwionośne, wraz z nią do
ka\dej komórki dostarczane są substancje od\ywcze i niezbędny do \ycia tlen. We krwi
krą\ą równie\ związki, które mogą od wewnątrz uszkadzać nasze tętnice (np. wolne
rodniki). Powstające w ten sposób uszkodzenia sprawiają, \e w miejscach tych
zaczynają osadzać się substancje tłuszczowe (głównie cholesterol) oraz płytki krwi.
Tworzą się złogi, które utrudniają dopływ krwi do wielu narządów. Tym samym,
dociera do nich coraz mniej tlenu, a postępujące niedotlenienie narządów prowadzi do
ich niewydolności. Zwykle zwę\enie nie obejmuje wszystkich tętnic, pojawia się
jedynie na pewnych odcinkach. Najczęściej dotyczy to tętnic wieńcowych, które
doprowadzają krew do serca. Nale\y jednak pamiętać, \e cholesterol jest równie\
prekursorem wielu wa\nych, niezbędnych dla prawidłowego funkcjonowania organizmu
związków tj. hormony płciowe, hormony kory nadnercza, witamina D, kwasy \ółciowe.
Działanie: wysokie poziomy cholesterolu w surowicy zwiększają zagro\enie zawałem
serca, jest czynnikiem ryzyka choroby wieńcowej, powoduje
mia\d\ycę tętnic wieńcowych i powstającego na jej tle zawału serca.
Skład chemiczny \ółtka jaja kurzego: zawiera 15,5% białka, 28,2% tłuszczy, 0,3%
węglowodanów, a tak\e cholesterol, sód, wapń, fosfor, \elazo, magnez, beta-karoten,
witaminę A, B1, B2, D, E, PP.
H3C CH3
CH3
CH3
CH3
HO
CHOLESTEROL
2. Wykonanie ćwiczenia:
Odczynniki i materiały
\ółtko jaja kurzego eter dietylowy
etanol kwas siarkowy
chloroform bezwodnik octowy
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 23
brom lodowaty kwas octowy
wirówka
Właściwości fizykochemiczne substancji u\ytych:
T.t. T.w. Rozpuszczal
Substancja M. cz. [C] [C] D20/D ność w H2O Barwa Zapach
Rozpuszczal alkohol
Etanol 46,07 -114,5 78,3 0,790 ny bezbarwny owy
Bezwodnik 138- hydrolizuje(e
octowy 102,09 -73 140,5 1,080 ner.reakcja0 bezbarwny Ostry
Lodowaty kwas Rozpuszczal
octowy 60,05 17 117 1,050 ny bezbarwny Ostry
Nierozpuszc
Chloroform 119,38 -63 61 1,492 zalny bezbarwny Słodki
Nierozpuszc
Eter dietylowy 74 -116,2 34,5 0,708 zalny bezbarwny Słodki
Rozpuszczal czerwono-
Brom 159,81 -7,2 58,8 ny brązowa Gryzący
98,08 -15 310 1,840 Rozpuszczal bezbarwny Bezwo
Kwas
ny nny
siarkowy
Dokładnie oddzielono \ółtko jaja kurzego od białka i umieszczono je w zlewce o
pojemności 150 ml, do której dodano 35 ml eteru, 35 ml etanolu. Mieszaninę
odstawiono na 10 minut, co jakiś czas mieszając, następnie przsączono przez sączek
zwil\ony mieszaniną eterowo etanolową do suchej zlewki. Z otrzymanego przesączu
usunięto rozpuszczalnik na wyparce obrotowej i dodano 5 ml gorącego etanolu. Gorący
roztwór przeniesiono pipetą do probówki wirowej, a do pozostałości dodano ponownie 5
ml gorącego etanolu. Ekstrakty połączono, odwirowano i klarowny roztwór alkoholowy
odpipetowano do czystej probówki. Dodawano kroplami wodę tak długo, a\ nie wypadł
osad. Następnie mieszaninę pozostawiono na 30 minut. Odwirowano, odrzucono
roztwór znad osadu, a osad rozpuszczono w niewielkiej ilości gorącego etanolu,
pozostawiając do wystygnięcia. Kryształki cholesterolu odsączono, wysuszono na
powietrzu i zwa\ono.
Próba Salkowskiego. Do suchej probówki wlano około 2 ml roztworu
cholesterolu w chloroformie i powoli, po ściance probówki dodano 1 ml stę\onego
kwasu siarkowego. Roztwór kwasu fluoryzuje na zielono, a warstwa chloroformowa
barwi się na czerwono.
Próba Liebermana-Burcharda. Do suchej probówki zawierającej 1 ml roztworu
cholesterolu w chloroformie dodano 10 kropli bezwodnika octowego i 1 kroplę
stę\onego kwasu siarkowego. Pojawiło się czerwone zabarwienie, które przechodzi
poprzez niebieskie w zielone.
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 24
Próba Windausa. Do 1 ml chloroformowego roztworu cholesterolu dodawano
kroplami roztwór bromu w kwasie octowym. Wypadający \ółto-biały osad
dibromocholesterolu zbadano technikami spektroskopowymi.
(studenci wykonują dwie pierwsze próby).
Aparatura:
wyparka obrotowa, wirówka obrotowa, lejek szklany, zlewka.
Ćwiczenie 10. Terapia olejkami, eugenol z olejku z gozdzików
1. Wprowadzenie
Do Europy gozdzik trafił dopiero około
XI wieku, mimo \e najstarsze zapiski o nim
znajdują się w chińskich księgach
pochodzących z początku naszej ery.
Gozdziki, jak wiele innych
egzotycznych przypraw pod
portugalskim i holenderskim
panowaniem, podlegały
rygorystycznym ograniczeniom
uprawy. Holendrzy, aby utrzymać
wysoką cenę na rynku i za wszelką cenę
obni\yć ich poda\, organizowali
niszczycielskie ekspedycje, na wyspy gdzie znajdowały się nielegalne uprawy. Chocia\
za wywóz gozdzików groziła kara śmierci, francuski gubernator Pierre Poivre
zorganizował wyprawę, \eby wykraść sadzonki gozdzikowca korzennego. Miało to
miejsce w XVIII wieku, i tylko dwa ze zdobytych w ten sposób drzew zakwitły na
Mauritiusie. Sukcesem zakończyło się natomiast zasadzenie drzew na wyspach
Zanzibar, Pemba i Madagaskar. Sułtan Zanzibaru zarządził, \e ka\dy kto posiada
kawałek ziemi zobowiązany jest uprawiać drzewo gozdzikowe. Za niewypełnienie
rozkazu karano wywłaszczeniem. Zgodnie z tanzańskim prawem za przemyt gozdzików
z Zanzibaru i Pemby nadal grozi kara śmierci, a złote gozdziki zdobią flagę państwową
Zanzibaru. Gozdziki mają charakterystyczny, bardzo przyjemny korzenny zapach,
natomiast w smaku są piekące. Ale to właśnie ten charakterystyczny smak i aromat
sprawiają, \e gozdziki mają właściwości "odświe\ania oddechu", aby pozbyć się
nieprzyjemnego zapachu występującego po zjedzeniu czosnku, nale\y rozgryzć kilka
gozdzików. Tę właściwość gozdzików znali ju\ staro\ytni Chińczycy: na dworze
cesarza panował zwyczaj, \e zwracający się do niego dworzanie musieli trzymać w
ustach kilka gozdzików, aby ich oddech zachowywał świe\ość. Mo\na je równie\ u\yć
do odświe\enia powietrza - w tym celu nale\y gęsto powbijać gozdziki w pomarańczę i
poło\yć np. na Wielkanocnym stole - świąteczna atmosfera i przyjemny zapach
gwarantowane. Mo\na te\ powiesić w szafie a ubrania będą przesiąknięte delikatnym i
przyjemnym aromatem.
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 25
Olejek gozdzikowy Oleum Caryophylli jest otrzymywany z gozdzikowca korzennego
Eugenia caryophyllata Thunberg (Myrtaceae).
Działanie: rozkurczowe, odświe\ające, odwaniające, znieczulające, przeciwświądowe,
ściągające, odka\ające na układ pokarmowy, układ \ółciowy, układ oddechowy i drogi
moczowe, przeciwkaszlowe, pobudzające wydzielanie soków trawiennych.
Zastosowanie: na skórę i błony śluzowe najpierw powoduje rozgrzanie, a następnie
znieczulenie. Niszczy bakterie, wirusy, grzyby, roztocze i pierwotniaki. Olejku tego
u\ywa się szeroko w perfumerii i dentystyce.
Skład chemiczny: eugenol (ok. 85-90%), octan eugenolu, alfa-kariofilen, beta-
kariofilen, salicylan metylu.
O
OH O CH3
OMe OMe
CH2 CH2
EUGENOL OCTAN EUGENOLU
Pozostałe związki wchodzące w skład olejku:
CH3
CH3
CH3
H3C
OH O
CH2
H3C
O
H3C CH3 H3C
ą-KARIOFILEN -KARIOFILEN SALICYLAN METYLU
2. Wykonanie ćwiczenia:
Odczynniki i materiały
gozdziki chloroform
wodorotlenek sodu eter dietylowy
bezwodny siarczan magnezu jod
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 26
zestaw do destylacji z parą wodną
płytki chromatograficzne pokryte \elem
krzemionkowym
Właściwości fizykochemiczne substancji u\ytych:
T.t. T.w. Rozpuszczalno
Substancja M. cz.. [C] [C] D20/D ść w H2O Barwa Zapach
Wodorotlenek 40,00 323 1390 2,130 rozpuszczalny biały Bezwonny
sodu
Siarczan 120,37 1124 _ 2,660 rozpuszczalny biały Bezwonny
magnezu
Jod 253,8 113 184 4,930 rozpuszczalny brunatna Słaby
nierozpuszczal bezbarw
Chloroform 119,38 -63 61 1,492 ny ny Słodki
nierozpuszczal bezbarw
Eter dietylowy 74 -116,2 34,5 0,708 ny ny Słodki
Gozdziki ( 30 g) mieli się w mozdzierzu i otrzymany proszek umieszcza się w kolbie
okrągłodennej o pojemności 500 ml zawierającej 100 ml wody. Przeprowadza się
destylację z parą wodną, ogrzewając równie\ kolbę (destylacja trwa około 1,5 godz.).
Otrzymany destylat ekstrahuje się trzykrotnie 25-mililitrowymi porcjami chloroformu i
skład ekstraktów bada się za pomocą chromatografii cienkowarstwowej (nośnik: \el
krzemionkowy; eluent: chloroform eter dietylowy 3:1; wywoływacz: pary jodu lub
lampa UV-VIS).
W celu rozdzielenia eugenolu od acetyloeugenolu połączone ekstrakty
chloroformowe ekstrahuje się trzykrotnie 25-mililitrowymi porcjami 5-procentowego
roztworu wodorotlenku sodowego. Warstwa chloroformowa zawiera głównie
acetyloeugenol. Suszy się ją nad siarczanem magnezu, usuwa środek suszący przez
sączenie i odparowanie chloroformu. Otrzymany surowy acetyloeugenol analizuje się
spektrofotometrycznie.
Połączone ekstrakty zasadowe zakwasza się do pH 1 i trzykrotnie ekstrahuje 25-
mililitrowymi porcjami chloroformu. Po wysuszeniu nad siarczanem magnezu i
usunięciu chloroformu na wyparce obrotowej otrzymuje się prawie czysty eugenol.
Produkt charakteryzuje się za pomocą technik spektroskopowych. Bada się temperaturę
topnienia.
Aparatura:
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 27
zestaw do destylacji z parą wodną, rozdzielacz, wyparka obrotowa, aparatura do
pomiaru temperatury topnienia.
Ćwiczenie 11. Terapia olejkami, aldehyd kuminowy z nasion kminku rzymskiego
1. Wprowadzenie
KMIN RZYMSKI (Cuminum cyminum)
Kminek został znaleziony podczas wykopalisk z
młodszej epoki kamiennej sprzed 3000 lat p.n.e. Staro\ytni
Grecy i Rzymianie stosowali go jako środek ułatwiający
trawienie cię\kostrawnych potraw z fasoli i grochu. Od
czasów panowania Karola Wielkiego kminek uprawiano w
przyklasztornych ogrodach. Kminek zwyczajny był
doskonale znany staro\ytnym Egipcjanom. Zachowane
angielskie rękopisy kulinarne świadczą, i\ XIII wieczni
mieszkańcy Albionu dodawali kminek do zawijanych w słoninę i pieczonych kur.
Działanie: Kminek zmniejsza lub usuwa całkowicie stany skurczowe w przewodzie
pokarmowym, przywraca normalną amplitudę ruchów perystaltycznych jelit,
nieznacznie pobudza wydzielanie soków trawiennych, ułatwia przyswajanie składników
pokarmu oraz zapobiega wzdęciom, szczególnie u małych dzieci i młodzie\y, jest więc
typowym środkiem wiatropędnym. Ponadto wywiera słabe działanie moczopędne
Zastosowanie: Kminek jest cenioną przyprawa ze względu na charakterystyczny gorzko
ostry smak i intensywny aromat
Skład chemiczny: Głównym składnikiem nasion kminu rzymskiego jest aldehyd
kuminowy.
H
O
H3C
CH3
ALDEHYD KUMINOWY
Wydziela się go poprzez ekstrakcję owoców i oddziela od pozostałych składników
ekstraktu na drodze chemicznej przeprowadzając go w semikarbazon:
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 28
H
H
N NH2
H H
H2N
N NH2
O
O
N
H3C
O
H3C
CH3
CH3
2. Wykonanie ćwiczenia:
Odczynniki i materiały:
kmin rzymski
chloroform
metanol
kwas solny
bezwodny siarczan magnezu
chlorowodorek semikarbazydu
chlorek sodowy
etanol
octan sodu
zestaw do destylacji z parą wodną
Właściwości fizykochemiczne substancji u\ytych:
Rozpuszcz
T.t. T.w. alność w
Substancja M. cz. [C] [C] D20/D H2O Barwa Zapach
rozpuszcz
Etanol 46,07 -114,5 78,3 0,790 alny bezbarwny alkoholowy
32,04 -98 64,5 0,79 rozpuszcz bezbarwna Alkoholowy
Metanol alny
82,03 324 >400 1,52 rozpuszcz bezbarwna Bezwonny
Octan sodu alny
nierozpusz
Chloroform 119,38 -63 61 1,492 czalny bezbarwny Słodki
58,44 801 1461 2,170 rozpuszcz bezbarwny Bezwonny
Chlorek
alny
sodowy
Siarczan 120,37 1124 _ 2,660 rozpuszcz biały Bezwonny
magnezu alny
36,45 -30 _ 1,190 rozpuszc bezbarwny Ostry
Kwas
zalny
solny
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 29
W kolbie okrągłodennej o pojemności 250 ml umieszczono 5 g zmielonych
owoców kminu rzymskiego i dodano 20 ml wody destylowanej. Przeprowadzono
destylację z parą wodną. Destylat ekstrahowano trzema 5 mililitrowymi porcjami
chloroformu. Połączone ekstrakty chloroformowe przemyto 4 mililitrowymi porcjami
wody destylowanej i osuszono bezwodnym siarczanem magnezu. Rozpuszczalnik
odparowano na wyparce obrotowej.
Rozpuszczono 0,2g chlorowodorku semikarbazydu, 0,3g octanu sodu w 2ml wody i
3ml etanolu. Tak otrzymany roztwór dodano do otrzymanego olejku eterycznego,
ogrzewano przez 10 minut na łazni wodnej, oziębiono i pozostawiono do krystalizacji.
Kryształy przesączono i otrzymany produkt przekrystalizowano z metanolu.
Otrzymany semikarbazon wytrząsano przez godzinę z 5 ml 10% kwasu solnego. Po
przesączeniu roztwór ekstrahowano trzema 10 mililitrowymi porcjami chloroformu.
Połączone ekstrakty chloroformowe ekstrahowano wodą nasyconą solanką i usunięto
chloroform na wyparce obrotowej.
Aparatura:
zestaw do destylacji z parą wodną, wyparka obrotowa, rozdzielacz, lejek Biichnera
z kolbą pró\niową.
koniec
www.smmb.ch.pwr.wroc.pl 30
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
07 Zmiana bielizny poscielowej choremu lezacemu przez dwie osoby skrypt8 37 Skrypty w Visual Studio (2)07 Charakteryzowanie budowy pojazdów samochodowych9 01 07 drzewa binarne02 07str 04 07 maruszewski07 GIMP od podstaw, cz 4 PrzekształceniaMATLAB cw Skryptysyst oper skrypty 207 Komórki abortowanych dzieci w Pepsi07 Badanie „Polacy o ADHD”CKE 07 Oryginalny arkusz maturalny PR Fizykawięcej podobnych podstron