ЖУРНАЛ ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ, 2014, том 88, № 6, с. 1079-1081
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 543.544-415.3:541.49
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ОБРАЩЕННО-ФАЗОВОЙ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ АНТОЦИАНОВ
С р-ЦИКЛОДЕКСТРИНОМ © 2014 г. В. И. Дейнека, М. С. Лапшова, Л. А. Дейнека
Белгородский государственный университет E-mail: deineka@bsu.edu.ru Поступила в редакцию 27.08.2013 г.
В работе с использованием обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии с подвижными фазами с добавками Р-циклодекстрина показано, что 5-глюкозиды цианидина и пе-ларгонидина образуют более прочные комплексы включения по сравнению с 3-глюкозидами, что объясняется стерическим влиянием глюкозидного радикала.
Ключевые слова: ОФ ВЭЖХ, антоцианы, комплексообразование с Р-циклодекстрином, константы комплексообразования.
Б01: 10.7868/80044453714060090
Добавление циклодекстринов (СЭ) в подвижную фазу в условиях обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ ВЭЖХ) широко используется для разделения энантиомеров, изменения селективности разделения структурных изомеров или различных типов соединений [1]. Этот эффект связан с образованием комплексов включения между цикло-декстринами и веществами в подвижной фазе. При этом основываясь на количественном изменении удерживания веществ, можно рассчитать константы комплексообразования [2]. Так, если соединение А образует комплекс с циклодекстри-ном в мольном соотношении 1:1 (АСЭ):
А+СЭ^ЛСЭ с кажущейся константой комплексообразования КЛСО, и если при этом:
а) модифицированием стационарной фазы можно пренебречь;
б) комплекс ЛСЭ вследствие гидрофильности внешней поверхности циклодекстрина не сорбируется на обращенной фазе, то справедливо соотношение:
к
к0 = 1 + Глсв • [СО], (1)
к
где к0 и к1 — факторы удерживания сорбата I без и с добавкой циклодекстрина с концентрацией [СЭ] в подвижную фазу соответственно.
Однако, во-первых, СЭ способны образовывать комплексы включения с алканами [3], поэто-
му исключить модификацию привитых октаде-цильных (как и октильных) радикалов циклодекс-тринами a priori нельзя. Можно предполагать, что такие комплексы могут модифицировать стационарную обращенную фазу, увеличивая удерживание полярных соединений, как если бы увеличилась активность остаточных силанольных групп [4]. Во вторых, неспособность к сорбции комплексов включения соединений в циклодекстрин на обращенных фазах также в общем случае не очевидна, поскольку ряд экспериментальных данных свидетельствует о том, что малые молекулы (к которым можно причислить и алкильные группы, иммобилизованные на сорбенте) могут упрочнять комплексы включений. Так, расчет по методу ММ+ (HyperChem 8.0) показал, что полость циклодекстрина может уместить две молекулы алканов: пусть одна из них — привитой радикал, то вторая — может быть молекулой из подвижной фазы [4].
Для флавоноидов известно большое число работ, в которых предметом исследований были их комплексы включения с различными CD, но аналогичных работ по антоцианам (одному из важнейших типов флавоноидов) необычно мало. Известно то, что при добавках CD обесцвечиванию растворов окрашенных антоцианов, существующих преимущественно в заряженной флавилие-
1080
ДЕИНЕКА и др.
Рис. 1. Цианидин-3-гликозид в полости Р-цикло-декстрина. Строение комплекса в вакууме оптимизировано методом ММ+ пакета НурегСИеш 8.0.
400
200
- 1 Л
- 2
Г .V —
В 5 6
Б
А ■ 3 4
| | | 1111
10
^, мин
0
0
2
4
6
8
вой форме в сильно кислой среде (рН < 1), способствует повышение рН [5]. Поэтому считается, что комплексы включения образуют антоцианы не во флавилевой форме, а в одной из бесцветных форм [6].
Выполненный нами расчет методом ММ+ (в среде НурегСИеш 8.0, в вакууме), показал, что комплексы включения цианидин-3-глюкозида и пеларгонидин-3-глюкозида могут образовываться (рис. 1), но свободное вращение гликозидного радикала относительно антоцианидинового остова должно привести к выталкиванию антоцианов из полости СЭ. При этом удаление гликозидного радикала (переход от антоцианов к антоцианиди-нам) должно способствовать комплексообразова-нию, что подтверждается литературными данными — способностью, например, пеларгонидина образовывать комплексы включения непосредственно во флавилиевой форме [7].
Если предположение о мешающем влиянии гликозидных заместителей справедливо, то не только удаление, но и их перемещение из положения 3 в положение 5 должно способствовать комплексообразованию. Проверить это утверждение спектрофотометрическим методом весьма проблематично, поскольку равновесие в растворах устанавливается в течение нескольких часов, а 5-гликозиды (в отличие от 3-гликозидов) антоцианидинов не отличаются устойчивостью. В этом случае особенно удобно использование техники ОФ ВЭЖХ с добавлением СЭ в подвижную фазу.
В настоящей работе мы использовали добавки Р-СЭ в подвижную фазу при хроматографирова-нии частично гидролизованного экстракта цветков розы, содержавшего 3,5-диглюкозиды, 3- и 5-
Рис. 2. Удерживание антоцианов в подвижных фазах с Р-циклодекстрином. Колонка: 100 х 4.0 мм Диасфер-110 5С18; подвижная фаза: 10 об. % CHзCN и 0.5 об. % Н3РО4; 1 мл/мин. Детектор: 515 нм. Концентрация Р-циклодекстрина: А — 0; Б — 2.16 х 10-3; В — 6.48 х х 10-3; Г — 8.63 х 10-3. Антоцианы: 1 — цианидин-3,5-диглюкозид; 2 — пеларгонидин-3,5-диглюкозид; 3 — цианидин-3-глюкозид; 4 — цианидин-5-глюко-зид; 5 — пеларгонидин-3-глюкозид; 6 — пеларгони-дин-5-глюкозид.
глюкозиды цианидина (основной компонент) и пеларгонидина, рис. 2.
Из представленных данных следует, что удерживание 3,5-диглюкозидов, как 3-глюкозидов, даже несколько увеличивается при росте концентрации Р-СЭ в подвижной фазе. Это подтверждает справедливость предположения о некотором модифицировании стационарной фазы циклодекстрином. Но в случае 5-глюкозидов падение удерживания более чем очевидно, что согласовывается со снятием стерических затруднений, способствуя комплексообразова-нию с циклодекстрином. Наконец, расчет по уравнению 2 позволяет оценить (без поправки на увеличение удерживания полярных соединений за счет модифицирования стационарной фазы циклодекстрином) кажущиеся константы комплексообразования: 10.7 и 38.0 для циани-дин-5-глюкозида и пеларгонидин-5-глюкозида соответственно. Отметим, что рост константы комплексообразования в данном случае свидетельствует о внедрении антоциана в полость СЭ именно кольцом В, рис. 1, и находится в качественном соответствии с изменением констант комплексообразования фенольных кислот с Р-циклодекстрином по мере усложнения строения фенольного кольца [8].
ЖУРНАЛ ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 88 № 6 2014
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ОБРАЩЕННО-ФАЗОВОЙ.
1081
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Gratz S.R., Gamble B.M., Stalcup A.M. / "Encyclopedia of Separation Science." Ed. I.D. Wilson. Elsevier Sci. Ltd. 2000. P. 3079.
2. Sanchez F.G., Diaz A.N., Lovillo J., Feria L.S. // Anal. Chim. Acta. 1996. V. 328. P. 73.
3. Лапшова М.С., Захаренко Е.В., Дейнека В.И., Дейнека Л.А., Саенко Р.Н., Третьяков М.Ю. // Научн. ведом. БелГУ. Сер. Ест. науки. 2012. № 15. Вып. 20. С. 129.
4. Дейнека В.И. // Журн. физ. химии. 2007. Т. 81. С. 473.
5. Yamada T., Komiya T., Akaki M. // Agric. Biol. Chem. 1980. V. 44. P. 1411.
6. Dangles O., Brouillard R. // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1992. V. 2. P. 247.
7. Matsui Y., Sunouchi A., Yamamoto T. // J. Incl. Phen-om. Mol. Recogn. Chem. 1998. V. 32. P. 57.
8. Анисимович И.П., Дейнека В.И., Дейнека Л.А., Селе-менев В.Ф. // Сорбц. и хроматогр. процессы. 2010. Т. 10. Вып. 3. С. 401.
12 ЖУРНАЛ ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ том 88 № 6 2014
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.