Химическая характеристика и биологическая активность гумусовых кислот некоторых лечебных грязей

2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Введение 4
Глава I. Современные представления о классификации лечебных грязей, методах исследования гумусовых кислот и их свойствах 9
1.1. Генетическая классификация лечебных грязей 9
1.2. Современные методы исследования гумусовых кислот и их свойства 12
1.3. Биологическая активность гуминовых кислот 34
Глава 2. Объекты и методы исследования 38
2.1. Выбор и характеристика объектов исследования 38
2.2. Методы исследования 44
2.2.1. Методы выделения, очистки и количественного определения 45
2.2.2. Методы химического исследования гумусовых кислот 49
2.2.3. Физические методы 53
2.2.4. Методы изучения биологической активности 55
Глава 3. Химический состав и свойства гумусовых кислот 57
3.1. Элементный состав 57
3.2. Молекулярно-массовое распределение 73
3.3. Функциональные группы и пороги агрегации 81
3.4. Кислотный гидролиз 86
3.5. Щелочное окисление перманганатом калия 97
Глава 4. Результаты изучения гумусовых кислот
физическими методами 100
4.1. Электронные спектры поглощения 100
3
4.2. Инфракрасные спектр! поглощения 103
4.3. Рентген-дифрактограшш 115
4.4. Электронная растровая микроскопия 118
4.5. Термограммы гуминовых кислот 123
4.6. ЭПР-спектры и концентрация парамагнитных центров 127
Глава 5. Изучение биологической активности гуминовых кислот Тамбуканской лечебной грязи 134
5.1. Противовоспалительная активность 134
5.2. Влияние гуминовых кислот на гематологические показатели у животных при экспериментальной лейкопении 136
Выводы 141
Литература 144
15
много трудностей. Они связаны, главным образом, со сложностью выделения гумусовых кислот в абсолютно чистом виде, с плохой растворимостью в воде (ГК) и наиболее распространённых органических растворителях. Эти вещества не могут быть переведены в парообразное состояние и не имеют чётко определённой температуры плавления.
В работах по установлению молекулярной структуры гумусовых
46
кислот можно условно выделить два направления :
- первое, наиболее раннее, но сохранившее своё значение до настоящего времени, основывается на изучении продуктов деструкции гумусовых кислот путём их идентификации различными способами. С этой целью используются следующие метода исследования: гидролиз, окисление, хроматография (бумажная, тонкослойная и др.), термография, пиролитическая масс-спектрометрия и др. ;
- второе направление характеризуется применением физических методов для непосредственного изучения структурных особенностей гумусовых кислот, т.е. без использования специального химического воздействия различными реагентами на образцы гумусовых кислот.Это -метода электронной и молекулярной спектроскопии, рентгендифракто-метрии, ЭПР- и ЯМР- спектроскопии, электронной просвечивающей и растровой микроскопии, гель-хроматографии, полярографии, ультрацентрифугирования и др.
В настоящее время элементный состав используется в качестве важнейшей характеристики гумусовых кислот как особого класса органических соединений и в связи с генетическими исследованиями. Посредством изучения элементного состава судят о степени "зрелости" гумусовых кислот, о направленности процесса гумификации, вы-
77
числяют простейшие формулы гумусовых кислот *.
Определяют атомное отношение Н:С, которое позволяет до некоторой степени судить о доле участия ароматических и алифатических структур в составе вещества. Чем выше это отношение, тем больше
16
вклад алифатических структур в построение молекул гумусовых кислот. Метод Ван-Кревелена разработан только для углеводородов, присутствие кислорода может значительно изменить эти оценки, поэтому полное решение вопроса о типе структуры требует учёта функций кислорода Для гумусовых кислот принято определять относительную степень окисленности вещества а? » при иЭ > 0 атомы кислорода преобладают над атомами водорода и, следовательно, вещество считается
77
окисленным, при СО < 0 - восстановленным '.
Диаграмма атомных отношений по Ван-Кревелену позволяет сделать
вывод только о суммарном итоге процесса трансформации и не раскры-
77
вает его стадий ('9 .
Результаты изучения элементного состава гумусовых кислот различного происхождения свидетельствуют о присутствии в их составе
углерода, водорода, азота, кислорода и в малых количествах фосфора и серы 77,122,62,61.
В настоящее время многочисленными исследованиями установлено, что гумусовые кислоты различного генезиса являются высокомолекулярными и полидисперсными соединениями 29?103*7,140,156,185в
В 1963 году Мэта, Дубач и Дойель впервые показали возможность применения гель-хроматографии для характеристики молекулярномассового состава гумусовых кислот почв. Используя метод гель-фильтрации на декстрановом геле "Сефадекс”, авторы показали полидисперсность макромолекул ГК. Им удалось выделить фракции с молекулярными массами от 3000 до 100000.
Полидисперсность гумусовых кислот заставляет пользоваться средними величинами, не тождественными характеристикам индивидуальных соединений. Гумусовые кислоты представлены смесью молекул, различающихся молекулярными массами и составом. Возможны случаи, когда:
- молекулы различаются только длиной цепи (размерами);
- близкие по размерам молекулы имеют переменный состав;