PL244847B1 - Method of obtaining poly(catechin) - Google Patents
Method of obtaining poly(catechin) Download PDFInfo
- Publication number
- PL244847B1 PL244847B1 PL436026A PL43602620A PL244847B1 PL 244847 B1 PL244847 B1 PL 244847B1 PL 436026 A PL436026 A PL 436026A PL 43602620 A PL43602620 A PL 43602620A PL 244847 B1 PL244847 B1 PL 244847B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- catechin
- solution
- poly
- hours
- rpm
- Prior art date
Links
- -1 poly(catechin) Polymers 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N (+)-catechin Chemical compound C1([C@H]2OC3=CC(O)=CC(O)=C3C[C@@H]2O)=CC=C(O)C(O)=C1 PFTAWBLQPZVEMU-DZGCQCFKSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229930013915 (+)-catechin Natural products 0.000 claims abstract description 30
- 235000007219 (+)-catechin Nutrition 0.000 claims abstract description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 19
- IVIDDMGBRCPGLJ-UHFFFAOYSA-N 2,3-bis(oxiran-2-ylmethoxy)propan-1-ol Chemical compound C1OC1COC(CO)COCC1CO1 IVIDDMGBRCPGLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 12
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 9
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 7
- JLPULHDHAOZNQI-JLOPVYAASA-N [(2r)-3-hexadecanoyloxy-2-[(9e,12e)-octadeca-9,12-dienoyl]oxypropyl] 2-(trimethylazaniumyl)ethyl phosphate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCCCCCC\C=C\C\C=C\CCCCC JLPULHDHAOZNQI-JLOPVYAASA-N 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 6
- ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N catechin Natural products OC1Cc2cc(O)cc(O)c2OC1c3ccc(O)c(O)c3 ADRVNXBAWSRFAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 235000005487 catechin Nutrition 0.000 description 19
- 229950001002 cianidanol Drugs 0.000 description 17
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 10
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 10
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 10
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 10
- REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N Quercetin Chemical compound C=1C(O)=CC(O)=C(C(C=2O)=O)C=1OC=2C1=CC=C(O)C(O)=C1 REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 7
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 7
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- JMGZEFIQIZZSBH-UHFFFAOYSA-N Bioquercetin Natural products CC1OC(OCC(O)C2OC(OC3=C(Oc4cc(O)cc(O)c4C3=O)c5ccc(O)c(O)c5)C(O)C2O)C(O)C(O)C1O JMGZEFIQIZZSBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N Quercetagetin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=C(O)C(O)=C(O)C=C2O1 ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N Rhynchosin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=CC(O)=C(O)C=C2O1 HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 4
- IVTMALDHFAHOGL-UHFFFAOYSA-N eriodictyol 7-O-rutinoside Natural products OC1C(O)C(O)C(C)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC=2C=C3C(C(C(O)=C(O3)C=3C=C(O)C(O)=CC=3)=O)=C(O)C=2)O1 IVTMALDHFAHOGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N kaempferol Natural products OC1=C(C(=O)c2cc(O)cc(O)c2O1)c3ccc(O)cc3 MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000005875 quercetin Nutrition 0.000 description 4
- 229960001285 quercetin Drugs 0.000 description 4
- FDRQPMVGJOQVTL-UHFFFAOYSA-N quercetin rutinoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 FDRQPMVGJOQVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000005493 rutin Nutrition 0.000 description 4
- IKGXIBQEEMLURG-BKUODXTLSA-N rutin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O[C@@H]1OC[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 IKGXIBQEEMLURG-BKUODXTLSA-N 0.000 description 4
- ALABRVAAKCSLSC-UHFFFAOYSA-N rutin Natural products CC1OC(OCC2OC(O)C(O)C(O)C2O)C(O)C(O)C1OC3=C(Oc4cc(O)cc(O)c4C3=O)c5ccc(O)c(O)c5 ALABRVAAKCSLSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960004555 rutoside Drugs 0.000 description 4
- 241000228245 Aspergillus niger Species 0.000 description 3
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 3
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 150000001765 catechin Chemical class 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 2
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 2
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 1
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000006872 enzymatic polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 150000002206 flavan-3-ols Chemical group 0.000 description 1
- YTAQZPGBTPDBPW-UHFFFAOYSA-N flavonoid group Chemical group O1C(C(C(=O)C2=CC=CC=C12)=O)C1=CC=CC=C1 YTAQZPGBTPDBPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVQAJTFOCKOKIN-UHFFFAOYSA-N flavonol Chemical group O1C2=CC=CC=C2C(=O)C(O)=C1C1=CC=CC=C1 HVQAJTFOCKOKIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 description 1
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 description 1
- 235000009569 green tea Nutrition 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania poli(katechiny), który polega na tym, że w pierwszej kolejności sporządza się roztwór (+)-katechiny w roztworze wodnym wodorotlenku sodu stosując, następnie tak sporządzony roztwór dodaje się do roztworu lecytyny w cykloheksanie, po czym całość miesza się przez 2 godziny z szybkością 1000 obrotów/minutę w temperaturze pokojowej i po tym czasie dodaje się eter diglicydylowy glicerolu, miesza całość z szybkością 1000 obrotów/minutę w czasie 2 godziny i w końcu otrzymany produkt, który stanowi poli(katechina) przemywa się dwukrotnie cykloheksanem z odwirowaniem z szybkością 6000 obrotów/minutę w temperaturze pokojowej i suszy się w temperaturze 35°C przez 72 godziny.The subject of the application is a method of obtaining poly(catechin), which consists in first preparing a solution of (+)-catechin in an aqueous solution of sodium hydroxide, then the solution prepared in this way is added to the solution of lecithin in cyclohexane, and then the whole mixture is mixed. is stirred for 2 hours at a speed of 1000 rpm at room temperature and after this time glycerol diglycidyl ether is added, the mixture is stirred at a speed of 1000 rpm for 2 hours and finally the obtained product, which is poly(catechin), is washed twice with cyclohexane with centrifugation at 6000 rpm at room temperature and dried at 35°C for 72 hours.
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania poli(katechiny), stosowanej jako stabilizator materiałów polimerowych, materiałów na bazie biopolimerów i polimerów przyjaznych środowisku, a także jako dodatek antymikrobiologiczny do polimerowych materiałów opakowaniowych.The subject of the invention is a method for obtaining poly(catechin), used as a stabilizer of polymer materials, materials based on biopolymers and environmentally friendly polymers, as well as as an antimicrobial additive to polymer packaging materials.
Katechina jest roślinnym flawonoidem występującym w znacznych ilościach w zielonej herbacie. Ten roślinny flawonoid jest znany z silnych właściwości przeciwutleniających i w literaturze proponuje się jego użycie jako substancji antystarzeniowej. Co więcej katechiny wykazują również działanie przeciwbakteryjne.Catechin is a plant flavonoid found in significant amounts in green tea. This plant flavonoid is known for its strong antioxidant properties and its use as an anti-aging substance is proposed in the literature. Moreover, catechins also have antibacterial properties.
Cenne właściwości związków z grupy flawonoidów ściśle zależą od ich struktury chemicznej. Dane literaturowe wskazują, że polimeryczne flawonoidy mogą charakteryzować się silniejszymi właściwościami przeciwutleniającymi, lepszą aktywnością przeciwdrobnoustrojową oraz wyższą stabilnością termiczną.The valuable properties of compounds from the flavonoid group depend strictly on their chemical structure. Literature data indicate that polymeric flavonoids may be characterized by stronger antioxidant properties, better antimicrobial activity and higher thermal stability.
Dotychczas polimeryczną katechinę otrzymuje się w reakcji polimeryzacji enzymatycznej, fotopolimeryzacji, polimeryzacji katalizowanej kwasem HCl oraz autokondensacji (+)katechiny w środowisku zasadowym.So far, polymeric catechin is obtained in the reaction of enzymatic polymerization, photopolymerization, HCl acid-catalyzed polymerization and autocondensation of (+)catechin in an alkaline medium.
W opisie zgłoszenia patentowego P.433568 ujawniono sposób otrzymywania polimerycznego związku kompleksowego katechiny w reakcji polimeryzacji katechiny w środowisku wodnym o pH 7-8 uzyskanym przez dodanie bufom fosforanowego.The description of patent application P.433568 discloses a method of obtaining a polymeric catechin complex compound by polymerizing catechin in an aqueous medium with a pH of 7-8 obtained by adding phosphate buffer.
Znany jest również sposób otrzymania kompleksów katechiny z jonami metali, m.in. z Al3+; Cu2+; Ni2+; Mg2+; Mn2+; Zn2+ i Fe3+.There is also a known method of obtaining complexes of catechin with metal ions, including: with Al 3+ ; Cu 2+ ; Ni 2+ ; Mg 2+ ; Mn 2+ ; Zn 2+ and Fe 3+ .
Znany jest także sposób otrzymywania polimerycznych form kwercetyny oraz jej glikozydu rutyny, polegający na polimeryzacji ze związkiem sieciującym w postaci eteru diglicydylowego glicerolu (GDE), z zastosowaniem L-α lecytyny jako środka powierzchniowo-czynnego, w środowisku cykloheksanu w przypadku otrzymywania poli(kwercetyny) lub w środowisku benzyny przy otrzymywaniu poli(rutyny). Gotowy produkt przemywa się cykloheksanem, a następnie mieszaniną wody z etanolem (czasopisma: Colloidsand Surface A: Physicochemical and Engineering Aspects 452 (2014) 173-180 oraz Materials Science and Engineering C 44 (2014) 9-16).There is also a known method of obtaining polymeric forms of quercetin and its glycoside rutin, which involves polymerization with a cross-linking compound in the form of glycerol diglycidyl ether (GDE), using L-α lecithin as a surfactant, in a cyclohexane environment in the case of obtaining poly(quercetin) or in a gasoline environment when obtaining poly(rutin). The finished product is washed with cyclohexane and then with a mixture of water and ethanol (journals: Colloidsand Surface A: Physicochemical and Engineering Aspects 452 (2014) 173-180 and Materials Science and Engineering C 44 (2014) 9-16).
Cząsteczka kwercetyny oraz rutyny, flawonoidów z grupy flawonoli, zawiera, jak większość flawonoidów, szkielet węglowy z grupą ketonową w pozycji 4, podczas gdy katechiny z grupy flawan-3-oli flawonoidów, nie zawierają grupy ketonowej w szkielecie węglowym, a więc różnią się zasadniczo strukturą chemiczną od kwercetyny i rutyny.The molecule of quercetin and rutin, flavonoids from the flavonol group, contains, like most flavonoids, a carbon skeleton with a ketone group in the 4-position, while catechins from the flavan-3-ol group of flavonoids do not contain a ketone group in the carbon skeleton, so they differ fundamentally. chemical structure from quercetin and rutin.
Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu wytworzenia polimerycznej katechiny.The aim of the invention is to develop a new method of producing polymeric catechin.
Sposób otrzymywania poli(katechiny), z wykorzystaniem metody polimeryzacji ze związkiem sieciującym w postaci eteru diglicydylowego glicerolu (GDE), w obecności L-α lecytyny jako środka powierzchniowo-czynnego, w środowisku cykloheksanu, według wynalazku polega na tym, że w pierwszej kolejności sporządza się roztwór (+)-katechiny w 1 M roztworze wodnym wodorotlenku sodu stosując 1 g (+)katechiny na 10 ml roztworu wodorotlenku. Następnie tak sporządzony roztwór dodaje się do 0,1 M roztworu lecytyny w cykloheksanie stosując 2,67 ml roztworu (+)katechiny na 100 ml roztworu lecytyny, po czym całość miesza się przez 2 godziny z szybkością 1000 obrotów/minutę w temperaturze pokojowej. Po tym czasie dodaje się eter diglicydylowy glicerolu (GDE) w ilości równomolowej w stosunku do ilości zastosowanej (+)katechiny i miesza całość 2 godziny z szybkością 1000 obrotów/minutę do całkowitego zużycia GDE, po czym otrzymaną poli(katechinę) przemywa się dwukrotnie cykloheksanem z odwirowaniem z szybkością 6000 obrotów/minutę trwającym 30 minut, w temperaturze pokojowej. Następnie otrzymaną poli(katechinę) suszy się w temperaturze 35°C przez 72 godziny.The method of obtaining poly(catechin), using the polymerization method with a cross-linking compound in the form of glyceryl diglycidyl ether (GDE), in the presence of L-α lecithin as a surfactant, in a cyclohexane environment, according to the invention, consists in first preparing a solution of (+)-catechin in a 1 M aqueous solution of sodium hydroxide using 1 g of (+) catechin per 10 ml of hydroxide solution. Then, the solution prepared in this way is added to a 0.1 M solution of lecithin in cyclohexane, using 2.67 ml of (+)catechin solution per 100 ml of lecithin solution, and then the whole mixture is stirred for 2 hours at a speed of 1000 rpm at room temperature. After this time, glyceryl diglycidyl ether (GDE) is added in an equimolar amount in relation to the amount of (+)catechin used and the whole mixture is stirred for 2 hours at a speed of 1000 rpm until the GDE is completely consumed, then the obtained poly(catechin) is washed twice with cyclohexane with centrifugation at 6000 rpm for 30 minutes at room temperature. Then the obtained poly(catechin) is dried at 35°C for 72 hours.
W sposobie według wynalazku otrzymywania polimerycznej katechiny, polegającym na polimeryzacji katechiny ze związkiem sieciującym, monomeryczne cząstki katechiny zostają połączone ze sobą za pomocą „łącznika”, który stanowi związek sieciujący. W sposobie według wynalazku nie wykorzystuje się naturalnej zdolności katechiny do polimeryzacji w środowisku wodnym o odpowiednim pH, jak na przykład w rozwiązaniu według zgłoszenia patentowego P.433568. Ponadto sposób polimeryzacji ze związkiem sieciującym pozwala na większą kontrolę procesu polimeryzacji, który następuje dopiero po dodaniu związku sieciującego i odbywa się do momentu zużycia 100% molowych GDE w stosunku do zastosowanej (+)-katechiny. Otrzymany sposobem według wynalazku proszek poli(katechiny) charakteryzuje się podwyższoną odpornością na utlenianie oraz lepszą stabilnością termiczną w porównaniu z monomeryczną katechiną i również wykazuje działanie antymikrobiologiczne.In the method according to the invention for obtaining polymeric catechin, which involves polymerization of catechin with a cross-linking compound, monomeric catechin particles are connected to each other using a "linker", which is a cross-linking compound. The method according to the invention does not use the natural ability of catechin to polymerize in an aqueous medium with an appropriate pH, as, for example, in the solution according to patent application P.433568. Moreover, the polymerization method with a cross-linking compound allows for greater control of the polymerization process, which takes place only after adding the cross-linking compound and takes place until 100 mol% of GDE is consumed in relation to the (+)-catechin used. The poly(catechin) powder obtained using the method according to the invention is characterized by increased resistance to oxidation and better thermal stability compared to monomeric catechin and also has antimicrobial activity.
Otrzymana poli(katechina) znajduje zastosowanie jako stabilizator materiałów polimerowych, materiałów na bazie biopolimerów i polimerów przyjaznych środowisku, a także jako dodatek antymikrobiologiczny do polimerowych materiałów opakowaniowych.The obtained poly(catechin) is used as a stabilizer of polymer materials, materials based on biopolymers and environmentally friendly polymers, as well as as an antimicrobial additive to polymer packaging materials.
PL 244847 Β1PL 244847 Β1
Przedmiot wynalazku ilustruje poniższy przykład z powołaniem się na rysunek, na którym fig. 1-3 ilustrują wyniki badań poli(katechiny) otrzymanej w przykładzie.The subject of the invention is illustrated by the following example with reference to the drawing in which Figs. 1-3 illustrate the test results of the poly(catechin) obtained in the example.
PrzykładExample
W celu przygotowania poli(katechiny) w pierwszej kolejności sporządzono roztwór 1 g (3,4 mmola) (+)-katechiny w 10 ml 1 M NaOH. Następnie 4 ml tak przygotowanego roztworu dodano do 150 ml 0,1 M roztworu lecytyny w cykloheksanie i całość mieszano przez 2 godziny z szybkością 1000 obrotów/minutę w temperaturze 20°C. Po tym czasie dodano 3,4 mmola eteru diglicydylowego glicerolu (GDE). Po 2 godzinach mieszania z szybkością 1000 obrotów/minutę, otrzymany produkt przemyto dwukrotnie cykloheksanem z odwirowaniem z szybkością 6000 obrotów/minutę trwającym 30 minut, w temperaturze pokojowej, a następnie wysuszono w temperaturze 35°C w czasie 72 godzin. Otrzymano 0,8 g produktu - poli(katechiny) w postaci proszku o czarnej barwie. W celu potwierdzenia, iż otrzymany produkt stanowi poli(katechina) wykonano widmo w podczerwieni otrzymanego proszku poli(katechiny). Dla porównania wykonano także widmo w podczerwieni referencyjnej monomerycznej (+)-katechiny. Widma w podczerwieni przedstawiono na wykresach na fig. 1 rysunku. Jak wynika z fig. 1 rysunku widmo w podczerwieni otrzymanego proszku poli(katechiny) różniło się od widma referencyjnej (+)-katechiny, co potwierdziło fakt otrzymania z monomeru - (+)-katechiny związku o odmiennej strukturze. Widmo w podczerwieni poli(katechiny) w pełni potwierdziło jej strukturę. Zgodnie z danymi literaturowymi dotyczącymi widm w poczerwieni polimerycznych form flawonoidów (kwercetyny i rutyny), obecność następujących pasm w widmie w podczerwieni była charakterystyczna dla polimerycznej formy flawonoidu:To prepare poly(catechin), first a solution of 1 g (3.4 mmol) (+)-catechin in 10 ml of 1 M NaOH was prepared. Then, 4 ml of the prepared solution was added to 150 ml of 0.1 M solution of lecithin in cyclohexane and the mixture was stirred for 2 hours at 1000 rpm at 20°C. After this time, 3.4 mmol of glyceryl diglycidyl ether (GDE) was added. After 2 hours of stirring at 1000 rpm, the obtained product was washed twice with cyclohexane with centrifugation at 6000 rpm for 30 minutes at room temperature, and then dried at 35°C for 72 hours. 0.8 g of the product was obtained - poly(catechin) in the form of a black powder. In order to confirm that the obtained product is poly(catechin), the infrared spectrum of the obtained poly(catechin) powder was performed. For comparison, an infrared spectrum of reference monomeric (+)-catechin was also performed. The infrared spectra are plotted in Figure 1 of the figure. As can be seen from Fig. 1, the infrared spectrum of the obtained poly(catechin) powder differed from the spectrum of the reference (+)-catechin, which confirmed the fact that a compound with a different structure was obtained from the - (+)-catechin monomer. The infrared spectrum of poly(catechin) fully confirmed its structure. According to literature data on the infrared spectra of polymeric forms of flavonoids (quercetin and rutin), the presence of the following bands in the infrared spectrum was characteristic of the polymeric form of the flavonoid:
• 1370-1250 cnr1 - drgania rozciągające arylu, • 3700-3000 cnr1 - szerokie pasma odpowiadające tworzeniu wolnego OH • pochodzącego z GDE, • 1061 cm1 - C-CO-C w ketonach, • 750-790 cnr1 i 800-900 cm1 - epoksydy (od GDE).• 1370-1250 cnr 1 - stretching vibrations of aryl, • 3700-3000 cnr 1 - broad bands corresponding to the formation of free OH • originating from GDE, • 1061 cm 1 - C-CO-C in ketones, • 750-790 cnr 1 and 800 -900 cm 1 - epoxies (from GDE).
Ponadto na widmie obecne były piki charakterystyczne dla grup funkcyjnych obecnych we flawonoidach:In addition, the spectrum included peaks characteristic of functional groups present in flavonoids:
• 2930-2920 cnr1 - Ar-CHs (intensywniejsze niż w przypadku katechiny) • 1560-1570 cm1 i 1450-1500 cm1.• 2930-2920 cnr 1 - Ar-CHs (more intense than in the case of catechin) • 1560-1570 cm 1 and 1450-1500 cm 1 .
Pojawienie się na widmie poli(katechiny) pasm charakterystycznych dla polimerycznych form flawonoidów świadczyło o reakcji sieciowania (+)-katechiny i otrzymaniu wielkocząsteczkowego/polimerycznego związku.The appearance of bands characteristic of polymeric forms of flavonoids in the poly(catechin) spectrum indicated the cross-linking reaction of (+)-catechin and the formation of a high-molecular/polymeric compound.
Otrzymany proszek poli(katechiny) poddano analizie termograwimetrycznej TGA. Próbki proszku ogrzewano w temperaturze od 25°C do 800°C przy dynamicznym przepływie argonu (50 ml/min). Dla porównania wykonano także analizę TGA referencyjnej (+)-katechiny. Wyniki przedstawiono w poniższej tablicy 1 oraz na termogramach przedstawionych na fig. 2 rysunku.The obtained poly(catechin) powder was subjected to TGA thermogravimetric analysis. Powder samples were heated at temperatures from 25°C to 800°C under dynamic argon flow (50 ml/min). For comparison, TGA analysis of the reference (+)-catechin was also performed. The results are presented in Table 1 below and in the thermograms shown in Fig. 2 of the drawing.
Tablica 1Table 1
Próbka T10 T50 (+)-katechina 248 613 poli(katechina) 156 730Sample T10 T50 (+)-catechin 248 613 poly(catechin) 156 730
T10, T50 oznaczają odpowiednio temperatury, w których nastąpił ubytek masy badanej próbki wynoszący 10% i 50%.T10, T50 mean the temperatures at which the mass of the tested sample decreased by 10% and 50%.
Rozkład poli(katechiny) zaczynałsię w niższej temperaturze niż rozkład (+)katechiny (T10 poli(katechiny = 156°C, T10 (+)-katechina = 248°C). Temperatura połowicznego rozkładu poli(katechiny) T50 była o 117°C wyższa w stosunku do T50 monomerycznej (+)-katechiny, co świadczyło o wyższej stabilności termicznej poli(katechiny).The decomposition of poly(catechin) started at a lower temperature than the decomposition of (+)catechin (T10 poly(catechin = 156°C, T10 (+)-catechin = 248°C). The half-decomposition temperature of poly(catechin) T50 was 117°C higher compared to the T50 of monomeric (+)-catechin, which indicated higher thermal stability of poly(catechin).
Z analizy termogramów TGA przedstawionych na fig. 2 rysunku wynika, że rozkład (+)-katechiny następował dwuetapowo. Pierwszy etap rozkładu miał miejsce w temperaturze 200°C i towarzyszył mu ubytek masy wynoszący 4,9%. Drugi etap rozkładu (+)katechiny nastąpił w zakresie temperatur 282327°C, dla którego odnotowano ubytek masy wynoszący 52%.The analysis of TGA thermograms shown in Fig. 2 shows that the decomposition of (+)-catechin took place in two stages. The first stage of decomposition took place at a temperature of 200°C and was accompanied by a mass loss of 4.9%. The second stage of (+)catechin decomposition took place in the temperature range of 282-327°C, for which a mass loss of 52% was recorded.
PL 244847 Β1PL 244847 Β1
Poli(katechina) również rozkładała się dwuetapowo. Pierwszy etap rozkładu nastąpił w temperaturze około 200°C, a ubytek masy wyniósł 6,7%. Drugi etap rozkładu wystąpił w zakresie temperatur 230-360°C i etapowi temu towarzyszył ubytek masy próbki wynoszący jedynie 22,3%.Poly(catechin) also degraded in two steps. The first stage of decomposition occurred at a temperature of approximately 200°C, and the weight loss was 6.7%. The second stage of decomposition occurred in the temperature range of 230-360°C and this stage was accompanied by a loss of sample mass of only 22.3%.
Wyższa o 117°C temperatura połowicznego rozkładu poli(katechiny) oraz około dwukrotnie mniejszy ubytek masy poli(katechiny) podczas drugiego etapu rozkładu związku, świadczyły o wyższej stabilności termicznej polimerycznej formy (+)-katechiny.The 117°C higher temperature of the half-decomposition of poly(catechin) and the approximately twice lower weight loss of poly(catechin) during the second stage of the compound's decomposition proved the higher thermal stability of the polymeric form of (+)-catechin.
Otrzymany proszek poddano także różnicowej kalorymetrii skaningowej DSC. Próbki ogrzewano w temperaturze od -80 do 400°C z prędkością 10°C/minutę w atmosferze powietrza. Dla porównania wykonano także DSC czystej katechiny. Wyniki przedstawiono w poniższej tablicy 2 oraz na termogramach na fig. 3 rysunku.The obtained powder was also subjected to differential scanning calorimetry (DSC). The samples were heated from -80 to 400°C at a rate of 10°C/minute in an air atmosphere. For comparison, DSC of pure catechin was also performed. The results are presented in Table 2 below and in the thermograms in Fig. 3 of the drawing.
Tablica 2Table 2
Tg - temperatura zeszklenia, AHm - entalpia topnienia, Tm - temperatura topnienia, ΔΗ0- entalpia utleniania i degradacji, To - temperatura utleniania i degradacji (początkowa)T g - glass transition temperature, AH m - melting enthalpy, T m - melting point, ΔΗ 0 - oxidation and degradation enthalpy, T o - oxidation and degradation temperature (initial)
Poli(katechina) charakteryzowała się niższą temperaturą topnienia niż monomeryczna (+)katechina. Posiadała bowiem dodatek związku sieciującego GDE, który obniża Tm. Entalpia topnienia po li (katechiny) była około 2,5-krotnie wyższa niż entalpia topnienia katechiny (49,4 + 20,5 = 69,9 J/g).Poly(catechin) had a lower melting point than monomeric (+)catechin. It had the addition of a cross-linking compound GDE, which lowers T m . The melting enthalpy of li (catechin) was approximately 2.5 times higher than the melting enthalpy of catechin (49.4 + 20.5 = 69.9 J/g).
Poli(katechina) posiadała wyższą końcową temperaturę utlenienia To (o 65,56°C) oraz większą entalpię utleniania ΔΗ0 (około 20-krotnie). Polimeryczna forma katechiny wykazywała więc większą odporność na utlenianie niż monomeryczna (+)-katechina.Poly(catechin) had a higher final oxidation temperature T o (by 65.56°C) and a higher oxidation enthalpy ΔΗ 0 (about 20 times). The polymeric form of catechin was therefore more resistant to oxidation than the monomeric (+)-catechin.
Otrzymany proszek poli(katechiny) zbadano nadto pod kątem aktywności antybakteryjnej i antygrzybowej. Badania prowadzono metodą dynamiczną „fiask shake methods”. W badaniach wykorzystano szczepy testowe bakterii: Staphylococcus aureus ATCC 6538 oraz grzybów Aspergillus niger ATCC 16404. Liczbę mikroorganizmów w probówkach po 24 godzinach inkubacji oznaczano metodą hodowlaną na pożywce TSA (bakterie) i MEA (grzyby). Ponadto w próbkach kontrolnych (tylko mikroorganizmy) określano liczebność na początku eksperymentu (t = 0).The obtained poly(catechin) powder was also tested for antibacterial and antifungal activity. The research was conducted using the dynamic fiasco shake method. The research used test strains of bacteria: Staphylococcus aureus ATCC 6538 and fungi Aspergillus niger ATCC 16404. The number of microorganisms in the test tubes after 24 hours of incubation was determined by the culture method on TSA (bacteria) and MEA (fungi) medium. Additionally, control samples (microorganisms only) were counted at the beginning of the experiment (t = 0).
Wyniki podawano jako liczbę jednostek tworzących kolonie/ml pożywki (jtk/ml). Określano współczynniki zamierania mikroorganizmów D:Results were reported as the number of colony-forming units/ml of medium (CFU/ml). The death rates of microorganisms D were determined:
D = (log liczby mikroorganizmów t = o - log liczby mikroorganizmów t = 24)D = (log number of microorganisms t = o - log number of microorganisms t = 24)
Wyniki badań zestawiono w poniższej tablicy 3.The test results are summarized in table 3 below.
Tablica 3Table 3
Po 24 godzinach inkubacji obserwowano przyrost liczby wszystkich organizmów w pożywce kontrolnej bez związków polifenolowych.After 24 hours of incubation, an increase in the number of all organisms was observed in the control medium without polyphenolic compounds.
Wzrost liczby komórek bakterii Staphylococcus aureus w hodowli dla poli(katechiny) nie przekraczał 0,5 wartości logarytmu, co oznaczało, że próbka poli(katechiny) wykazuje aktywność bakteriostatyczną w stosunku do tego organizmu. Referencyjna (+)-katechina nie wykazała takiej aktywności.The increase in the number of Staphylococcus aureus bacterial cells in the culture for poly(catechin) did not exceed 0.5 logarithm values, which meant that the poly(catechin) sample had bacteriostatic activity towards this organism. The reference (+)-catechin did not show such activity.
Liczba komórek pleśni Aspergillus niger po 24 godzinach wzrosła o ponad jeden rząd jedynie w próbce kontrolnej bez polifenoli. W pozostałych próbkach zawierających (+)-katechinę i poli(katechinę) odnotowano obniżenie liczby komórek w hodowlach z obydwoma związkami, co oznacza, że wykazują one aktywność przeciwgrzybową. (+)-Katechina i poli(katechina) wykazują porównywalną aktywność antygrzybową.The number of Aspergillus niger mold cells after 24 hours increased by more than one order only in the control sample without polyphenols. In the remaining samples containing (+)-catechin and poly(catechin), a reduction in the number of cells in cultures with both compounds was noted, which means that they have antifungal activity. (+)-Catechin and poly(catechin) show comparable antifungal activity.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL436026A PL244847B1 (en) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | Method of obtaining poly(catechin) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL436026A PL244847B1 (en) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | Method of obtaining poly(catechin) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL436026A1 PL436026A1 (en) | 2022-05-23 |
| PL244847B1 true PL244847B1 (en) | 2024-03-11 |
Family
ID=81710113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL436026A PL244847B1 (en) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | Method of obtaining poly(catechin) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL244847B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL249428B1 (en) * | 2022-12-01 | 2026-04-13 | Politechnika Łódzka | An elastomer composition with increased resistance to oxidation and changing color during aging |
-
2020
- 2020-11-20 PL PL436026A patent/PL244847B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL436026A1 (en) | 2022-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109836622B (en) | A kind of organic-inorganic hybrid nanometer antibacterial material and its preparation method and use | |
| Jaiswal et al. | Production of PVA-chitosan films using green synthesized ZnO NPs enriched with dragon fruit extract envisaging food packaging applications | |
| Patil et al. | Functional antimicrobial and anticorrosive polyurethane composite coatings from algae oil and silver doped egg shell hydroxyapatite for sustainable development | |
| Kanikireddy et al. | Development of alginate‐gum acacia‐Ag0 nanocomposites via green process for inactivation of foodborne bacteria and impact on shelf life of black grapes (Vitis vinifera) | |
| Salama et al. | Synthesis, characterization and antimicrobial activity of biguanidinylated chitosan-g-poly [(R)-3-hydroxybutyrate] | |
| CN111333750B (en) | A kind of chitosan oligosaccharide-N-geraniol derivative and its preparation method and use | |
| Liu et al. | Fenton-like redox-initiated synthesis of superabsorbent composites with excellent water retention and swelling properties based on green tea and oil shale semi-coke | |
| Zhang et al. | Recoverable and degradable carboxymethyl chitosan polyelectrolyte hydrogel film for ultra stable encapsulation of curcumin | |
| CN111574803A (en) | High-barrier antibacterial nano silver-graphene modified polylactic acid and preparation method thereof | |
| Azarudeen et al. | Synthesis, spectral, morphology, thermal degradation kinetics and antibacterial studies of terpolymer metal complexes | |
| Mao et al. | Development of sustainable and active food packaging films based on alginate enriched with plant polyphenol carbon dots and layered clay | |
| PL244847B1 (en) | Method of obtaining poly(catechin) | |
| CN105037796B (en) | Long-acting zinc-base heat stabilizer, synthetic method and compound with anti-microbial property | |
| PL244848B1 (en) | Method of obtaining poly(naringenin) | |
| CN116548467A (en) | Chlorine dioxide disinfectant and its production process and application | |
| CN106967184B (en) | A kind of chitosan oligosaccharide-O-geraniol derivative and its preparation method and application | |
| CN108250578B (en) | Environment-friendly, nontoxic and lasting antibacterial polypropylene material | |
| CN117659546A (en) | Ecologically degradable plastic film and preparation method thereof | |
| CN114901708B (en) | antimicrobial polymer | |
| CN110885381A (en) | Catechin graft modified starch, degradable preservative film and preparation method thereof | |
| CN107868553B (en) | A kind of preparation method of antimildew and antibacterial emulsion paint | |
| CN114181327A (en) | A kind of water-soluble modified chitosan and preparation method and application thereof | |
| CN110903470B (en) | PET material and preparation method thereof, and granular material and fiber product | |
| CN113527560A (en) | Apple tissue culture bacteriostatic agent free of sterilization condition and preparation method thereof | |
| CN109762447A (en) | A kind of biology base antibiotic paint and preparation method thereof |