Структурно-химическая характеристика и редокс-свойства лигнинов травянистых растений родиолы розовой и серпухи венценосной тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

на правах рукописи

БЕЛЫЙ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

СТРУКТУРНО-ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И РЕДОКС-СВОЙСТВА ЛИГНИНОВ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ РОДИОЛЫ РОЗОВОЙ И СЕРПУХИ ВЕНЦЕНОСНОЙ

02.00.04 - физическая химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Иваново 2011

2 9 СЕН 2011

4854997

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте химии Коми научного центра Уральского отделения РАН (Институт химии Коми НЦ УрО РАН) г. Сыктывкар

Научный руководитель:

доктор химических наук, с.н.с. Садыков Раис Асхатович

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Мамардашвили Нугзар Жораевич

доктор химических наук, профессор Прочухан Юрий Анатольевич

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Институт органи-

ческой химии РАН (ИОХ РАН), г. Уфа

Защита состоится « 20» октября 2011 г. в 14 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 002.106.01 при Учреждении Российской академии наук Институте химии растворов им. Г.А. Крестова РАН, по адресу: 153045, г. Иваново, ул. Академическая, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии наук Института химии растворов им. Г. А. Крестова РАН.

Автореферат разослан « ^ » сентября 2011 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций

Антина Е. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Особенностям химического строения и физико-химическим свойствам лигнинов травянистых растений до настоящего времени уделялось мало внимания, а данные по лигнинам лекарственных растений отсутствуют вообще. Накопленные знания о вариациях структуры и свойств лигнинов ограничиваются лигнинами древесины пород, вовлеченных в целлюлозно-бумажную промышленность. Однако поиск путей рационального использования травянистого растительного сырья, в частности, заготавливаемым на территории республики Коми, ро-диолы розовой и серпухи венценосной, требует детального изучения структуры их лигнинов. Лиг-нины травянистых растений, благодаря наличию активных функциональных групп и полифеноль-ной структуре, являются перспективным сырьем для получения низкомолекулярных веществ широкого спектра применения, сорбентов, антиоксидантов, пластика. Полифункционалышй состав лигнинов обуславливает особенности окислительно-восстановительных и кислотно-основных взаимодействий, поэтому для характеристики свойств и реакционной способности лигнинов лекарственных растений необходимо иметь данные о кислотно-основных и редокс-свойствах структурных фрагментов.

В связи с тем, что химическая структура лигнина зависит от ботанического происхождения растения, а травянистые растения характеризуются исключительным разнообразием видов, значительный интерес представляет выявление особенностей химического строения лигнинов на каждом уровне ботанической иерархии. Для этого необходимо пополнять базу знаний о химической структуре лигнинов растений, относящихся к различным семействам, с использованием наиболее информативных аналитических методов таких, как ИК и двумерная ЯМР-спектроскопия.

Проведение таких исследований вносит вклад в развитие представлений о структуре и свойствах лигнинов различного ботанического происхождения, а также о возможных путях переработки и использования лигносодержащего растительного сырья.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами НИР Института химии Коми НЦ УрО РАН по теме «Структурная организация и физико-химические свойства природных полисахаридов и лигнина - перспективных биополимеров для создания новых материалов растительного происхождения» № Г.Р.0120.0604258 (2006-2008 гг.) в рамках приоритетного направления фундаментальных исследований РАН «Научные основы процессов полимеризации, структура и физико-химические свойства полимерных веществ и макромолекул синтетического и природного происхождения» и Программы Президиума Российской академии наук «Фундаментальные науки - медицине» (проект «Создание онкопротекторных энгеросорбентов на основе природных и биосинтетических лигнинов»).

Цель диссертационной работы - определить строение лигнинов травянистых растений родиолы розовой Rhodiola rosea L. и серпухи венценосной Serratula coronata L., а также исследовать их физико-химические свойства. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Выделить образцы лигнинов. Определить особенности структурной организации на молекулярном уровне, с помощью анализа фрагментного состава по данным спектроскопии ЯМР.

2. Определить молекулярные массы и топологические характеристики лигнинов методами капиллярной вискозиметрии, скоростной седиментации и поступательной диффузии.

3. Разработать метод дифференцированного определения констант кислотности различных фрагментов лигнина на основе рК-спектроскопии и определить значения рКа фенольных гидроксильных групп лигнинов в водных растворах, отработать применимость этого метода к анализу сложных протолигических систем на примере экстрактов пихтовой хвои.

4. Провести сравнительное исследование редокс-свойств лигнинов методом косвенной ре-докс-метрии и установить влияние молекулярной массы на редокс-свойства.

Научная новизна. Впервые получены экспериментальные данные о молекулярном и топологическом уровнях структурной организации лигнинов травянистых растений родиолы розовой (Rhodiola rosea L.) и серпухи венценосной (Serratula coronata L.) Установлено, что предшественниками лигнина родиолы розовой могут быть кумараты и ацетаты кониферилового и синапового

спиртов. Установлено, что лигнин родиолы розовой извлекается в комплексе с веществом нелиг-нинного характера, построенным из остатков жирных кислот.

Определено, что в образцах лигнинов серпухи венценосной (ДЛС) и родиолы розовой (ДЛР) присутствуют несколько типов фенольных гидроксильных групп, различающихся по кислотно-основным свойствам. Определены константы ионизации (рКа) фенольных гидроксильных групп, присутствующих в исследуемых образцах.

Методом косвенной редоксметрии дана оценка реакционной способности лигнинов в редокс-взаимодействиях - определен эффективный потенциал образцов ДЛС и ДЛР. Оценено влияние макромолекулярных и структурных особенностей строения лигнинов ДЛС и ДЛР на изменение эффективного потенциала.

Практическая ценность работы. Развитие представлений о химической структуре лигнинов травянистых растений вносит вклад в систематику лигнинов в зависимости от их ботанической принадлежности. Полученные результаты помогают разработать критерии соответствия ма-лоизмененных лигнинов определенным классам лигнинов, близких по химической структуре и свойствам.

Разработан метод дифференцированного определения констант кислотности слабых кислот с близкими значениями рКа в смеси. Показана применимость этого метода к анализу экстрактов хвои пихты. Идентифицированы группы и фрагменты, ответственные за протолитические свойства лигнинов ДЛР и ДЛС.

Экспериментально полученные термодинамические характеристики развивают теоретические представления о влиянии особенностей химической и макромолекулярной структуры лигнина на его свойства, а также могут быть полезны при выборе условий модификации лигнина с целью получения практически ценных продуктов с заранее заданными свойствами.

Представленные в работе результаты найдут применение в работах технологического направления с целью комплексного и рационального использования биополимеров возобновляемого растительного сырья.

Личный вклад автора заключался в выборе методов исследования препаратов лигнина, получении основной части экспериментальных данных, их обработке и интерпретации, формулировании выводов и подготовке публикаций по теме диссертации. Математическая реализация метода рК-спектроскопии и разработка программы для расчета констант кислотности, использованной при выполнении работы, осуществлена д.х.н., г.н.с. Рязановым М. А. Гидродинамические исследования макромолекулярных свойств лигнинов были проведены к.х.н., с.н.с. Беляевым В. Ю. Инструментальные исследования методами ЯМР, ИК, УФ-спекгроскопии проведены автором совместно со специалистами Института химии Коми НЦ УрО РАН.

Апробаиия работы. Результаты работы обсуждались на II Международной научной конференции «Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений». (Алматы, Казахстан, 2007 г.), Международных молодежных научных конференциях «Севергеоэкотех» (Ухта, 2009, 2010 гг.), XV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2008), V и VI Всероссийских научных конференциях «Химия и технология растительных веществ» (Уфа, 2008 г., Санкт-Петербург, 2010 г.), V Региональной конференции молодых ученых «Теоретическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Иваново, 2010), Международной конференции «Физикохимия растительных полимеров» (Архангельск, 2011), Научно-практической конференции «Февральские чтения» (Сыктывкар, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации, и 10 тезисов докладов.

Объем и структура работы. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 35 таблиц, 58 рисунков и состоит из введения, литературного обзора, методической части, обсуждения результатов и выводов. Список литературы содержит 188 наименований.

Автор выражает особую благодарность д.х.н. Кочевой Л. С. и д.х.н. Карманову А. П. за активное участие в постановке целей и задач исследования. Автор благодарит сотрудников Института химии Коми НЦ УрО РАН (Беляева В. Ю„ Ипатову Е. У., Алексеева И. Н., Кузнецова С. П., Зайнуллину Е. Н.) за помощь при выполнении инструментальных исследований. Автор выра-

,ает глубокую признательность д.х.н. Рязанову М. А. за помощь в планировании экспериментов интерпретации полученных данных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности работы, в нем определена общая цель, отме-ена научная новизна и практическая значимость исследования.

1. Литературный обзор

В литературном обзоре обобщены современные данные об особенностях химической струк-уры лигнинов травянистых растений, показана вариабельность их фрагменгного и функциональ-ого состава, рассмотрены наиболее информативные методы исследования химической структуры игнинов. Отдельный раздел посвящен выбору критериев реакционной способности: приведены етоды изучения кислотно-основных и редокс-свойств лигнинов. Также, в литературном обзоре ассмотрены исследования топологического и надмолекулярного уровня структурной организа-ш лигнинов, дающие представления о топологической поливариантности лигнинов различного гганического происхождения.

2. Объекты и методы исследования

Объектами исследования являлись образцы лигнина, выделенные из корневищ родиолы ро-овой {Rhodiola rosea L.) (ДЛР) и стеблей серпухи венценосной (Serratula coronata L.) (ДЛС). Рас-ения выращены и заготовлены в Ботаническом саду Института биологии Коми НЦ УрО РАН (г. ыктывкар, Республика Коми). Возраст растений составил не менее 3-х лет. В качестве образца равнения был выделен и изучен лигнин родиолы розовой, произрастающей на Северном Урале район р. Большой Паток) (ДЛР-2). Предварительная подготовка растительного сырья включала кстракцию смолистых и водорастворимых веществ.

Образцы лигнинов серпухи венценосной и родиолы розовой получали, обрабатывая измель-енное и обессмоленное растительное сырье раствором диоксан-вода (9:1) в присутствии НС1 (0,7 о) при температуре кипения в течение двух часов. Полученный раствор упаривали в вакууме и ысаживали в 1%-ный раствор сульфата натрия. Лигнин отмывали от соли, подсушивали на воз-ухе, затем растворяли в диоксане, переосаждали в диэтиловый эфир и сушили в вакууме. Выход юксанлигнина серпухи венценосной составил 22%, родиолы розовой 30% от содержания в ис-одном растительном сырье.

Для установления состава и структуры лигнинов в работе использовали элементный анализ, емосорбционное и спектрофотометрическое определение содержания функциональных групп, <- и 2D ЯМР-спектроскопию.

Для определения молекулярно-массовых характеристик образцы ДЛР и ДЛС разделяли по ракциям методом дробного осаждения. Молекулярные массы фракций были рассчитаны на ос-ове данных гидродинамических исследований методами скоростной седиментации и поступа-ельной диффузии (ультрацентрифуга МОМ-3180, ДМФА, 25°С), а также вискозиметрии (виско-иметр Оствальда 0,56 мм, ДМФА, 25°С).

Исследование кислотно-основных свойств лигнинов проводили методом спектрофото-етрического титрования. Концентрация лигнина в фотометрируемом растворе составляла 2 /100мл. Титрование проводили 1М раствором гидроксида натрия, по 1-2 мкл. После каждого обавления титранта записывали показания рН и спектр поглощения раствора в диапазоне длин олн от 240 до 400 им. Кривые спектрофотометрического титрования лигнинов строили по изме-ению оптической плотности растворов при аналитической длине волны, определяемой по макси-умам на дифференциальных УФ-спектрах. Для расчета рК-спектра из кривых титрования ис-ользовали программу регрессионного анализа.

Исследование кислотно-основных свойств растительных экстрактов проводили с целью работки методики дифференцированного определения констант кислотности. В качестве объек-а апробации был выбран эмульсионный экстракт хвои пихты (ЭЭП), а также его фракции. ЭЭП иготавливали обработкой измельченной хвои 5%-ным водным раствором гидроксида натрия в ечение 4 часов при температуре 50°С и постоянном перемешивании с последующим удалением ерастворимого остатка фильтрацией. Фракции 1 и 2 получали разделением компонентов ЭЭП на астворимые в диэтиловом эфире и остающиеся в щелочном растворе. Фракция 3 извлекалась из

пихтовой хвои смесью бензин:этилацетат (1:10). Для определения значений рКа компонентов экстракта использовали потенциометрическое и спектрофотометрическое титрование.

Окислительно-восстановительные свойства лигнинов определяли с использованием окислительно-восстановительной системы-медиатора на основе феррицианида-ферроцианида калия. При этом ход реакции лигнина с феррицианидом контролировали по изменению окислительного потенциала системы-медиатора с помощью иономера, снабженного платиновым и хлорсеребря-ным электродами.

3. Обсуждение результатов 3.1. Молекулярный уровень структурной организации ДЛС и ДЛР

Строение лигнина характеризуется наличием ароматических ядер, замещенных метоксиль-ными, гидроксильными функциональными группами и алкильными цепочками. Описание характеристик лигнина как вещества нерегулярного строения возможно через определение его фраг-ментного состава, демонстрирующего статистические параметры химической структуры лигнина.

Наиболее интенсивные корреляционные сигналы в ароматическом регионе НвОС-спектра (рис. 1) соответствуют ароматическим кольцам различных структурных единиц лигнина. Сигналы сирингильных (Б рис. 2) и гваяцильных (в рис. 2) звеньев наблюдаются на спектрах всех лигнинов: 8Н/5С 6.68/103.8 м.д. (82,6 рис. 2), 6.99/111.1 м.д. (02 рис. 2), 6.71/115.2 м.д. (вз рис. 2), 6.83/119.5 м.д. (вб рис. 2). Сигналы 8Н/8С Б'г.б и 7.36/104.0 м.д. и 7.15/104.0 м.д, соответственно. Присутствие в образцах л-кумаровых звеньев (Н) подтверждается корреляционным сигналом 8Н/8С 7.28/127.5 м.д.

а)

б)

ль

Рис. 1. Области ароматики Н8(2С-спектров ДЛР (а) и ДЛС (б)

Рис. 2. Мономерные структурные единицы лигнинов: в - гваяцильные, Б, Б', Б" - сирингильные, Н - я-кумаровые

Сигналы л-кумаратовых фрагментов (8н/8с 7.5/145.0 м.д (УД 8н/8с 6.5/115.0 м.д. (Ур>), 8Н/8С 7.40/130.5 м.д. (У2'_ в) и 8Н/8С 6.77/116.2 м.д. (У3'_ 5')) наблюдаются в спектрах ДЛР и ДЛР-2. Многие лигнины травянистых растений в своем не измененном, природном, виде в той или иной степени ацилированы остатком л-кумаровой кислоты.

Определение точки присоединения л-кумарата к звеньям лигнина необходимо для выяснения механизмов биосинтеза лигнинов травянистых растений. Идентификация л-кумаратов в ДЛР представлена на рис. 3. Спектры ЯМР С (рис. 3 а) демонстрирует сигналы четвертичных атомов углерода, на наличие л-кумаратов указывает сигнал у'-атома 167.4 м.д. ШС?С и СОБУ-спектры (рис. 3 б и 3 в) также подтверждают предположение о наличие л-кумаратов в ДЛР, в указанной на них области отмечены сигналы а' и 0' (рис. 2 У). На рис. 3 б были выделены области сигналов а и

у-атомов углерода фенилпропановых единиц при наличии сложноэфирной связи в соответствующем положении. По результатам анализа спектров на рис. 3 определено, что фрагменты л-кумарата присоединены только в у-положении ФГТЕ (8н/8с 4.35/64.5 м.д.), в структурах, подобных У. Аналогичные результаты получены для ДЛР-2, в ДЛС и-кумараты не выявлены, а) в)

Рис. 3. Определение и-кумаратов в ДЛР по |3С (а), ШС>С (б) и СОЗУ-спектрам (в)

Результаты этого исследования подтверждают предположение, что этерификация п-кумаровой кислоты с мономерами лигнина происходит на стадии монолигнолов, т.е. до образования макромолекулы лигнина в ходе радикальной полимеризации. Маловероятно, что действие фермента, требуемого для ацилирования звеньев лигнина л-кумаратом, и не являющееся специфичным лишь к Р-О-4 фрагментам, не затронуло бы а-положение в этих фрагментах. Предполагается, что предшественниками лигнина родиолы розовой могут быть кумараты кониферилового и синапового спиртов. Однако прямого доказательства участия ацилированных мономеров в биосинтезе лигнина в настоящее время не существует.

Эфирные связи между мономерными звеньями. Структуры р-арилового эфира (Р-О-4, рис. 4 А ) считаются преобладающими во всех лигнинах. Характерными для структуры (5-арилового эфира корреляционными сигналами являются 8н/8с 3.5/60.1 м.д (Ау) и 5н/8с 4.7/71.1 (Аа). Необходимо отметить, что сигнал р-атома гваяцильной или сирингильной единицы (Ар), соединенной с гваяцильной, имеет корреляцию при 8н/8с 4.4/84.0 м.д (модель 8/0-0-0). Этот корреляционный сигнал обычно четко разделен с корреляционными сигналами 8н/8с 4.0/87.7 м.д. Р-атома сирингильных единиц, имеющих в р-положении аналогичную связь с сирингильными (модель 8-0-8), а также со структурами, имеющими сигнал при 8н/8с 4.2/86.3 м.д. и соответствующими модели 0-0-3. Сигналы Р-арилового эфира выявлены на спектрах ДЛС, ДЛР и ДЛР-2. Фенил-кумарановые фрагменты (рис.4 В) распространены в гваяцильных лигнинах чаще, чем в гваяцил-сирингильных. Наличие большого количества сирингильных звеньев, с метоксилированым 5-м положением бензольного кольца, препятствует образованию таких структур как фенилкумаран, а также дибензодиоксоцин (рис.4 О) с 5-5-связью. ДЛС содержит фенилкумарановые фрагменты наряду с распространенными сирингильными структурными единицами (8н/8с 5.5/86.9 м.д. (Ва), 3.5/53.2 м.д. (ВР) и 3.7/62.6 м.д. (Ву)). Однако, спектр ДЛР не подтверждает присутствие фенилку-марановых структур этом образце. Корреляционными сигналами пинорезинольных фрагментов являются сигналы 8Н/8С 4.6/85.3 м.д. (Са), 3.0/53.9 м.д. (СР), 4.2/71.5 м.д. (СуО, присутствие этих фрагментов предполагается как в ДЛС, так и в ДЛР. Структуры дибензодиоксоцина имеют характерные корреляционные сигналы при 8н/8с 4.60/83.5 м.д (Оа) и 3.80/85.6 м.д. (Эр), и выявлены на ШОС-спектре ДЛР.

р-арнлоиый эфир (Р-О-4) фенилкумаран днСешодиоксоцин

Рис. 4. Структурные фрагменты лигнинов

с

пннорезинол

Алифатические фрагменты. В диапазоне 6Н/8С 3.0-1.1/50-10 м.д. на спектрах ШС?С-спектрах лигнинов присутствуют сигналы алифатических углеводородных фрагментов не связанных с атомом кислорода, в основном группы СН2. Эти сигналы не принадлежат боковым цепочкам фенилпропановой единицы, они характерны для атомов углерода насыщенных ациклических структур с длиной цепи 16-18 атомов углерода (рис.5, табл.1). Структурообразующими компонентами клеточных стенок растений, построенными из остатков жирных кислот и высших спиртов являются кутин и суберин. Эти компоненты обычно извлекаются из растения экстракцией нейтральными растворителями в ходе предварительной подготовки сырья для извлечения лигнина, поэтому присутствие жирных кислот и высших спиртов в препарате лигнина может быть либо в виде примеси, либо в виде фрагментов структуры, ковапентно связанных с фенилпропановыми единицами.

п ПН

И-ГА или ФПЕ

2 9 " 16

Рис. 5. Фрагмент 10, 16-дигидрогексадекановой кислоты в составе лигнина (условное обозначение - РА)

Таблица 1. Отнесение сигналов 'Н и "С жирных кислот в составе лигнинов

положение фрагмент ,3С 8, м.д. 'Н 8, м.д. ДЛР ДЛР-2 ДЛС

1 ШЭ-(С=0)-СН2- 172-175 - + + -

2 Ш-(00)-СН2- 34.08 2.20 + + -

3-8, 12-15 -сн2- 25-32 1.2-1.5 + + +

9, 11 -СН2-СН(ОН)- 37.40 1.24 + - -

10 -СН(-ОН)- 73.85 3.69 + - -

16 -сн2-он 62.80 3.63 + + -

Возможно, что концевые спиртовые группы РА (положение 16 на рис. 5) этерифицирован-ны л-кумаратами (8Н/8Н 4.30/1.80 м.д.; 5н/8с 4.30/62.0) и аналогичными фрагментами РА (8Н/8Н 4.05/1.50 м.д.; 8Н/8С 4.01/67.5). Дополнительным подтверждением является сигнал 8н/8с 4.30/167.4 на НМВС-спекгре образца ДЛР (рис. 6), регистрирующем дальние протон-углеродные взаимодействия. Также на НМВС-спектре выявлены сигналы, демонстрирующие преобладание сложно-эфирных связей фрагментов РА между собой (8Н/8С 4.05/172.5), по сравнению с связями между РА и ФПЕ (8н/8с 4.5/173.5 очень слабый).

.....

А.

Ж:

Ас-О-Уфпн

• Г<- .

А.

СН3-ССХЖ(в Ас)

Л.

РА-ОЧРА7уфпе)

-сн2-сосж(вра)

Рис. 6. НМВС-спектр ДЛР; область корреляции сигналов атомов сложноэфирных связей

Таким образом, на основании рассмотренных спектров, мы пришли к выводу, что РА являются фрагментами индивидуального компонента клеточной стенки, соединенного со спиртовыми группами ДЛР сложноэфирными связями, возможно в результате этерификации в ходе выделения препарата.

3.2. Гидродинамические свойства и топологическая структура ДЛС и ДЛР

Основными этапами в исследовании топологической структуры макромолекул лигнинов травянистых растений являются экспериментальное исследование гидродинамических свойств исследуемых лигнинов методами молекулярной гидродинамики, т.е. получение значений коэффициентов диффузии Б, констант седиментации Б и характеристической вязкости [т^] (табл. 2), вычис-

ление различных конформационных параметров и сопоставление полученных значений с ранее теоретическими рассчитанными для различных модельных макромолекул.

Таблица 2. Гидродинамические характеристики выборочных фракций ДЛС и ДЛР

Обр. № фр. £>х107, см2/с 5, Св [ц], см3/г Л/я>*103 Л/^хЮ3 Л0хЮш, эргхК"'хмоль"|/3

о 1 6,2 2,81 10,7 33,6 33,6 2,5

Б 5 12,1 1,32 6,0 8,1 8,1 2,5

8 16,3 - 4,2 - 4,7 _

Рн 1 6,4 3,41 И 32,0 35,0 2,6

5 9,4 2,67 8,3 17,0 15,0 2,8

9 15,3 - 4,5 - 6,0 -

При определении молекулярной массы (ММ) методом седиментационно-диффузионного анализа используется комбинация двух экспериментальных гидродинамических параметров макромолекулы, характеризующих поступательное трение: коэффициента диффузии и константы седиментации в центробежном поле, входящих в уравнение Сведберга:

Мы=8Н Т/(1 - уро)В.

Поскольку константа седиментации наиболее низкомолекулярных фракций не может быть определена - в условиях эксперимента седиментационная граница смещается крайне слабо, то для определения ММ этих фракций использовали также данные вискозиметрии. В этом случае расчет проводился по уравнению:

Мо,=А03/([0]3 М),

где А0 - гидродинамический инвариант Цветкова-Кленина, определенный по результатам исследований высокомолекулярных фракций методом седиментационно-диффузионного анализа: А()=--'/3/Т, г/о - вязкость растворителя; [Э] -характеристический коэффициент диффузии, 10] = Усредненные молекулярные массы препаратов и параметры полидисперсности составили следующие величины: Л/„=18,1х103, Л/»/Л/„=1,30, М/Мш=1,\9 для лигнина родиолы розовой и Л/*= 13,4x103, М^М„= 1,59, М^Му, =1,48 для лигнина серпухи венценосной.

Характеристическая вязкость повышается с ростом молекулярной массы, что отражает увеличение гидродинамических радиусов и, соответственно, величины коэффициента вращательного трения макромолекул. Коэффициенты поступательной диффузии уменьшаются с ростом молекулярной массы от 16,3 до 6,2 (ДЛС), а коэффициенты седиментации возрастают от 1,05 до 2,81 (ДЛС). Если зависимости гидродинамических параметров от молекулярной массы (зависимости Марка-Куна-Хаувинка (МКХ) прямолинейны, то можно сделать вывод, что макромолекулы лигнина с разными молекулярными массами имеют одинаковые конформации и топологию, поскольку подтверждается эквивалентность поведения макромолекул в явлениях вращательного и поступательного трения. Эти построения для фракций ДЛС и ДЛР представлены на рис. 7 и 8, соответственно.

4,2 4,7

Рис. 7. Зависимости МКХ для ДЛС Рис. 8. Зависимости МКХ для ДЛР

Вывод относительно конформационного состояния макромолекул лигнинов в выбранных условиях позволяет сделать сравнительный анализ степенных коэффициентов в уравнениях МКХ' [гЦ5= КМ, £>= КоМ",

получаемых из уравнений прямых на графиках 7 и 8. Значения параметров а, Ьис (скейлинговые индексы) составили 0,34, -0,44, 0,56 для ДЛС и 0,69, -0,64, 0,36 для ДЛР, соответственно. Определено, что макромолекулы ДЛС находятся в конформации непротекаемого клубка, а макромолекулы ДЛР - либо набухшего непротекаемого клубка, либо протекаемого клубка. Поскольку все малоизмененные лигнины характеризуются аналогичным поведением в выбранной системе полимер-растворитель, то скейлинговые индексы также указывают на различие в топологии макромолекул. Скейлинговые индексы ДЛС соответствуют данным параметрам для лигнинов с хаотически разветвленной топологией макромолекул. ДЛР характеризуется менее плотной конформацией, а скейлинговые индексы соответствуют лигнинам класса регулярно разветвленных полимеров звездообразного типа. Средние значения инвариантов Цветкова-Кленина образцов ДЛС и ДЛР составляют 2,5 и 2,7, соответственно. Параметр А0 представляет собой обобщенную характеристику гидродинамических свойств высокомолекулярных соединений. Для синтетических лигнинов с линейной топологией значение Ао составляет около 3,6, для хаотически разветвленной и звездообразной - находится в диапазоне 2,05-3,55. На основании совокупности результатов гидродинамического исследования предполагается, что макромолекулы ДЛС обладают хаотически разветвленной, а ДЛР -звездообразной топологией.

3.3. Кислотно-основные свойства растительных экстрактов и лигнинов

3.3.1. Определение значений рК, экстрактов хвои пихты

Для апробации метода дифференцированного определения констант кислотности было проведено исследование экстрактов хвои пихты, которые являются источником биологически активных препаратов для сельского хозяйства, ветеринарии и медицины. ЭЭП представляет собой смесь родственных по химическому строению тритерпеноидов, а также фенольных соединений.

Значения рКа компонентов ЭЭП, а также его фракций, определенные методом потенцио-метрического титрования, с применением рК-спектроскопии, приведены в табл. 4. Кислотные группы на основе близости значений рКа, разделяются на пять групп в ЭЭП, 1-й и 3-й фракции.

Таблица 4. Кислотный состав ЭЭП и фракций 1, 2 и 3

Обр. *сЗ а. с,*103, моль/л qi а * ">" -5 2 г~§ о S 42 Я о. « " 5 О л Z о о 2 Чз 15 о. С4*Ю3, моль/л Я4 •а О. г," .5 о Г* ч * о 3 s qs

ЭЭП 4.5 14.7 0.41 6.4 9.8 0.27 8.3 0.25 0.07 10.0 8.1 0.22 10.8 1.2 0.03

1 3.9 3.9 0.24 6.3 5.3 0.33 8.0 0.7 0.04 9.7 5.7 0.35 10.8 0.5 0.03

2 3.9 15.4 0.61 5.1 6.2 0.24 6.6 0.89 0.03 8.8 2.9 0.11 - - -

3 4.4 5.7 0.26 6.3 5.9 0.27 7.9 0.4 0.02 9.9 6.2 0.28 11.2 2.9 0.13

Отнесение каждой конкретной величины рКа к функциональным группам определенных компонентов экстракта было проведено, путем анализа дифференциальных УФ-спектров, полученных в ходе спектрофотометрического титрования в диапазоне длин волн от 200 до 400 нм. Построение рК-спектров по кривым титрования, полученным при 245, 300, 335 и 275 нм, позволило определить, что рКа в области от 6 до 11 относятся к фенольным гидроксильным группам, а рКа=4,5 - карбоксильным группам. Таким образом, было показано, что использование метода дифференцированного определения констант кислотности позволяет повысить селективность исследования кислотно-основных свойств природных экстрактов.

3.3.2. Дифференцированное определение констант кислотности функциональных групп

лигнина

Кислотно-основные свойства лигнинов обусловлены присутствием в их структуре карбоксильных и фенольных гидроксильных групп. Определение близких по значению рКа функциональных групп лигнина возможно с использованием метода рК-спектроскопии при обработке кривых кислотно-основного титрования растворов лигнина. В этом случае решение находят не в виде дискретных констант диссоциации, а в виде функции распределения концентраций ионогенных групп по непрерывному спектру констант диссоциации.

Отнесение найденных значений рК, к конкретным фрагментам лигнина в настоящее время носит весьма условный характер. Провести отнесение возможно с использованием спектрофото-метрического титрования в УФ-диапазоне. Интерпретация дифференциальных УФ-спектров, полученных в ходе титрования водного раствора лигнина, позволяет получить дополнительную информацию о химической структуре ионизируемых фрагментов.

При анализе динамики дифференциальных УФ-спектров в ходе титрования водного раствора ДЛР, представленных на рис. 9, выявлено, что в диапазоне рН от 5,0 до 7,4 дифференциальные УФ-спектры демонстрируют максимумы в области 280 нм и 390 нм, а также минимум в области 340 нм. При соотнесении полученных спектров со спектрами соединений моделирующих различные фрагменты лигнина, можно предположить, что в этом диапазоне рН происходит ионизация фенольных гидроксильных групп л-кумаратовых фрагментов лигнина. В ходе дальнейшего титрования фракций лигнина родиолы в диапазоне рН от 8.6 до 12.2 на дифференциальных спектрах присутствуют три максимума: при >.=255, 294 и 370 нм.

Рис. 9. Дифференциальные спектры ДЛР в диапазонах: от рН 5.1 до рН 7.4 (слева), от рН 8.6 до рН

12.2 (справа)

Дифференциальные спектры лигнина серпухи демонстрируют иную динамику в ходе титрования. В диапазоне рН от 6.4 до 9.3 на дифференциальных спектрах образца ДЛС присутствуют два максимума: 255 и 365 нм, а также минимум в области 300 нм. При более высоких рН наиболее интенсивный прирост оптической плотности наблюдается при 255 и 294 нм. На основе литературных данных, полосы поглощения в областях 250 и 296-305 нм следует относить к фрагментам лигнина не имеющим а-карбонильных групп и а-Р-двойных связей. Для дифференциальных спектров соединений, моделирующих фрагменты лигнина с карбонильной группой в а-положении характерны полосы поглощения 250 и 350-360 нм.

Для анализа кривых спектрофотометрического титрования использовали систему уравнений: А ДD,

где Dj — оптическая плотность титруемого раствора при pHj, Da - оптическая плотность раствора до начала титрования, ДД = Du - Dal - разница оптических плотностей ионизированной (Д,,) и нейтральной формы /-го компонента (Д,;). Каждое уравнение в этой системе соответствует паре значений Dj - pHj, (j - 1,... л) для каждой из п экспериментальных точек кривой титрования. Суммирование в этих уравнениях проводили по всем возможным значениям констант ионизации рК,„ (/' = 1, ... т), задаваемым шагом 0,1. Аналитические длины волн и рассчитанные значения рКа выборочных фракций представлены в таблице 3. Интенсивность полос на рК-спектрах (рис. 10) соответствует вкладу соответствующей группы в прирост оптической плотности при этой длине волны. рКаг относится к фрагментам лигнина, содержащим карбонильную группу в а-положении боковой цепочки, поскольку значения рКа подобных модельных соединений лежат в области 7.5 -8.5, а также их дифференциальные спектры имеют характерный минимум при 300 нм и, следовательно, их константы ионизации не регистрируются при этой длине волны. Фрагменты лигнина, для которых характерно значение рКа~10 (рК„з см. табл. 3) имеют спиртовые гидроксильные группы в боковой цепочке, либо простые эфирные связи, могут быть как гваяцильными, так и сирин-гильными. Фрагменты лигнина с рКа>11 являются бифенильными структурами с 5-5 углерод-углеродной связью. Во фракциях №4 и№9 образца ДЛР при длине волны 372 нм фиксируется наличие фенольных гидроксильных групп я-кумаратов. Значение рКа (pKai см. табл. 3) которых для 4-й фракции составляет 6,6, для 9-й фракции - pKai=7,3.

0.2S i 0,2

а) ДЛС 5 фр>> 238 нм

0Л 0,1 в •

о.ов

0.04

О) ДЛС 5 фр., 204 нм

I

0.08 -О.Ов • $0.04 -0,02

в) ДЛС в фр., 373НИ

рк. "" """" "рн?*'""

Рис. 10 - рК-спектры 5-ой фракции ДЛС при Х=256 нм (а), 294 нм (б) и 373 нм

рк. - -

(в)

Таблица 3. Значения рКа фенольных гидроксильных групп ДЛР и ДЛС

Обр. №фр. ММхЮ' Длина волны, нм РК»1 рКа2 рКаз РКЯ4 pKas

255 — 7,7 9,7 11,1 —

1. 32,0 294 — — 9,7 11,1 —

i 372 — 7,5 9,6 11,0 —

255 7,4 9,0 9,8 11,5 12,2

9. 6,0 294 — — 9,9 — 12,0

372 7,3 8,7 9,9 11,3 —

256 — — 10,2 11,4 12,1

1. 33,6 294 — — 10,2 11,4 12,1

о § 365 — 7,7 9,8 11,2 —

256 — 8,3 10,5 11,2 —

8. 4,7 294 — 10,5 11,2 —

365 7,2 8,2 10,4 10,9 —

Фракции ДЛС имеют также, три типа фенольных гидроксильных групп с константами ионизации в областях 11,2-11,4 (рКа4 см. табл. 3), 10,0-10,5 (рКаз см. табл. 3) и 7,7-8,0 (рК^ см. табл. 3), которые, аналогично фенольным группам образца ДЛР относятся к бифенильным, несопряженным с а-карбонилыюй группой и сопряженным с a-карбонильной группой, соответственно. Во фракциях образцов ДЛР и ДЛС выявляются слабокислые фенольные гидроксильные группы с рКа>12.

Таким образом, метод дифференцированного определения констант кислотности фрагментов лигнина, основанный на рК-спектроскопии, позволяет получить дополнительные данные о химической структуре и свойствах природных лигнинов.

3.3.3. Редокс-свойства лигнинов ДЛС и ДЛР

Лигнин содержит группы, отличающиеся по способности к окислению. Известно, что структуры лигнина с неэтерифицированным фенольным гидроксилом ответственны за протекание реакций окисления лигнина в щелочной среде. Способность лигнина к окислению с образованием хинонных форм и возникновением окислительно-восстановительной системы фенол - хинон позволяет рассматривать его как редокс-полимер. Используя метод косвенной редоксметрии, можно получтъ такую характеристику реакционной способности редокс-системы, как эффективный потенциал. Эффективный потенциал препаратов лигнина - £*2, мВ рассчитывали по форму-ле1:

Б' -о Д,„М!МнГ

где: (¡>oi - стандартный потенциал ОВС-медиатора; [Ox¡] - равновесная концентрация окисленной формы медиатора; [Red¡\ - равновесная концентрация востановленной формы медиатора; [Охг] - равновесная концентрация окисленной формы изучаемой ОВС; [Red2] - равновесная концентрация востановленной формы изучаемой ОВС; n¡, - число электронов, участвующих в электродных реакциях медиатора и изучаемой ОВС. Погрешность определения эффективного потенциала составляла 2%.

1 Айзенштадг А. М Оксредмегрия в химии и химической технологии древесины: Дис. ... доктора хим. наук. -Архангельск, 1998. - 330 с.

Таблица 5. Экспериментальные данные редоксметрии и значения эффективного потенциала фракций ДЛС и ДЛР

Обр. № фр. ММхЮ3 тпр., сек [Ат0~|о'10\ моль/л [АЮ1п.Р.-Ю5, моль/л [(Зишкр.-Ю5, моль/л Еог*, мВ

о 5 1. 33,6 300 1,84 0,78 1,06 800

5. 8,1 500 2,29 0,53 1,76 776

8. 4,7 500 3,06 0,16 2,90 750

1. 32,0 300 2,46 1,07 1,36 801

ч 5. 17,0 500 3,46 1,90 1,56 793

9. 6,0 600 5,42 1,88 3,53 775

В табл. 5 представлены эффективные потенциалы выборочных фракций лигнинов, время достижения псевдоравновесного состояния (тпр), а также расчетное содержание окисленных функциональных групп к моменту псевдоравновесия ([Ошп]п.р.). Как это видно из рис. 11 и 12, Еог зависят от молекулярной массы макромолекул лигнина и уменьшаются с уменьшением последней. На рис. 11 представлена функциональная зависимость эффективного потенциала ДЛС от молекулярной массы, которая хорошо описывает экспериментальные точки (г = 0,90). Данная зависимость выражается уравнением: Ео2*=596,36-ММ°' . Таким образом, установлено, что с увеличением молекулярной массы макромолекул происходит снижение активности лигнина как вос-

становителя в редокс-взаимодеиствиях.

830

830

_ 810 ш

2 790

*3770 Ш

750 730

Ш 810

. - 790 8

Ш 770

750

1

0.9 0.8 0,7 0.6 0,5 0,4

0 ЮООО 20000 30000 40000 ММ

Рис. 11. Зависимость эффективного потенциала ДЛС от молекулярной массы

0 20000 40000

ММ

Рис. 12. Зависимость эффективного потенциала ДЛР от молекулярной массы

0 10000 20000 30000 40000 ММ

Рис. 13 - Зависимость доли окисленных фенольных гид-роксильных групп ДЛС от молекулярной массы

На рис. 13 показана доля прореагировавших в ходе окисления фенольных гидроксильных групп ДЛС. Как это можно видеть, низкомолекулярные фракции характеризуется тем, что подавляющая часть реакционных центров участвует в реакции окисления, однако для фракций ДЛР подобной зависимости не выявлено.

Эффективный потенциал диоксанлигнинов хвойных пород древесины2 находится в диапазоне 832-881 мВ, что больше соответствующих показателей образцов ДЛР и ДЛС. Следовательно, лигнины родиолы розовой и серпухи венценосной являются более активными восстановителями в редокс-взаимодействиях, чем диоксанлигнины хвойных пород древесины. Сравнительный анализ полученных нами данных с данными по редокс-свойствам малоизмененных лигнинов хвойных позволяет утверждать, что ботаническое происхождение лигнина через характерные особенности структуры влияет на его реакционную способность.

1 Самылова О. А. и др. // Изв. Вузов, Лесной журнал. - 2002. - № (,. - С. 98-107.

14

ВЫВОДЫ:

1. Впервые выделены лигнины растений родиолы розовой и серпухи венценосной. Физико-химическими методами исследованы молекулярный и топологический уровни структурной организации этих лигнинов.

2. Определены общие закономерности химического строения, показано, что изучаемые лигнины построены из гваяцильных, сирингильных и лара-кумаровых фрагментов, соединенных, преимущественно, Р-О-4-связью.

3. Установлены структурные различия лигнинов, в частности показано, что ацетатные группы и кумаратовые фрагменты в лигнине родиолы розовой присутствуют только в у-положении фенилпропановых единиц, а лигнин серпухи венценосной этих фрагментов не содержит. Установлено, что предшественниками лигнина родиолы розовой могут быть кумараты и ацетаты кониферилового и синапового спиртов. Лигнин родиолы розовой извлекается в комплексе с веществом нелигнинного характера, построенным из остатков жирных кислот.

4. Методами скоростной седиментации, поступательной диффузии и капиллярной вискозиметрии исследованы гидродинамические свойства фракций изучаемых лигнинов в ДМФА, определены молекулярные массы фракций и параметры полидисперсности, которые составили М*=18,1х103 (М/Л/„=1,30) для лигнина родиолы розовой и Л4=13,4х103 (Л4/Л/„=1,59) для лигнина серпухи венценосной. Определены значения гидродинамического инварианта Цветкова-Кленина и скейлинговых индексов Марка-Куна-Хаувинка, которые указывают, что лигнин серпухи венценосной относится к классу полимеров с хаотически разветвленной, а лигнин родиолы розовой - звездообразной топологией макромолекул.

5. Разработан метод дифференцированного определения констант кислотности функциональных групп лигнина, основанный на комплексном использовании дифференциальной УФ-спектрофотометрии и рК-спектроскопии. Показана высокая информативность и селективность этого метода для исследования экстрактов хвои пихты.

6. Экспериментально установлены значения рКа фенольных гидроксильных групп исследуемых лигнинов в водных растворах. Определено, что по кислотности фенольные гидро-ксильные группы лигнина серпухи венценосной можно разделить на четыре типа, лигнина родиолы розовой на пять типов. Определено, что рКа фрагментов я-кумарата лигнина родиолы розовой в воде составляет 6,4-7,4, а фрагментов с карбонильной группой в а-положении составляет 7,7-8,7.

7. Исследования редокс-свойсгв лигнинов родиолы розовой и серпухи венценосной методом косвенной редокс-метрии показали, что эти лигнины являются более активными восстановителями в редокс-взаимодействиях, чем представители лигнинов хвойных пород древесины. Установлено, что с увеличением молекулярной массы происходит снижение активности лигнина как восстановителя в редокс-взаимодействиях.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Карманов А. П., КочеваЛ. С., Белый В. А., Миронов М. В., Беляев В. Ю. Гидродинамические свойства макромолекул лигнинов из соломы пшеницы и овса // Химия растительного сырья. 2008. №3. С. 33-38.

2. Карманов А. П., Кочева Л. С., Белый В. А., Миронов М. В., Беляев В. Ю., Монаков Ю. Б. Лигнин из соломы: гидродинамические и конформационные свойства макромолекул // Журнал прикладной химии. 2008. Т. 81. Вып. 11. С. 1918- 1924.

3. Белый В. А., Кочева Л. С.. Карманов А. П., Боголицын К. Г. Кислотно-основные свойства лигнинов лекарственных растений родиолы розовой Rhodiola rosea и серпухи венценосной Serratilla coronata // Химия растительного сырья. 2009. №4. С. 21-26.

4. Белый В. А., КочеваЛ. С., Карманов А. П. Использование ЯМР-спектроскопии для изучения лигнина серпухи венценосной Serratula coronata L. // Аграрная Россия. Спец.вып. 2009. С. 117.

5. Белый В. А., Печникова А. А., Кочева Л. С., Москалев А. А., Карманов А. П. Лигнины родиолы розовой и серпухи венценосной: особенности химической структуры и антиоксидантные свойства // Успехи геронтологии. 2010. Т.23. № 2. С. 221-227.

6. Белый В. А., Чукичева И. Ю., Хуршкайнен Т. В., Садыков Р. А., Рязанов М. А., Салтысова Е. Б. Кислотно-основные свойства эмульсионного экстракта древесной зелени пихты - дифференцированное определение констант кислотности // Бутлеровские сообщения. 2011. Т.25. №4. С. 54-60.

7. Белый В. А., Миронов М. В., Кочева Л. С., Карманов А. П., Мишуров В. П. Химическая характеристика технических и малоизмененных лигнинов // Тезисы докладов II международной научной конференции «Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений». Алматы, Казахстан, октябрь, 2007. С. 281.

8. Белый В. А. Кислотно-основные свойства лигнинов лекарственных растений // Тезисы докладов XV международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов». Москва, апрель, 2008. С. 111.

9. Белый В. А., Кочева Л. С., Мишуров В. П., Карманов А. П. Исследование лигнина, выделенного из лекарственных растений Rhodiola rosea и Serratula coronata // Тезисы докладов всероссийской научной конференции «Химия и технология растительных веществ». Уфа, июнь, 2008. С. 84.

10. Белый В. А. Исследование химической структуры лигнинов родиолы розовой и серпухи венценосной методом ЯМР-спектроскопии // Тезисы докладов X международной молодежной научной конференции «Севергеоэкотех-2009». Ухта, март, 2009. С. 390-393.

11. Белый В. А., Садыков Р. А. Редокс-свойства лигнинов родиолы розовой и серпухи венценосной // Тезисы докладов XI международной молодежной научной конференции «Се-вергеоэкотех-2010» Ухта, март, 2010. часть И. С. 330-333.

12. Белый В. А., Хуршкайнен Т. В., Салтысова Е. Б. Исследование фенольных соединений древесной зелени пихты. // Тезисы докладов VI всероссийской конференции «Химия и технология растительных веществ». Санкт-Петербург, июнь, 2010. С. 109.

13. Белый В. А., Садыков Р. А. Дифференцированное определение констант кислотности эмульсионного экстракта древесной зелени пихты // Тезисы V региональной конференции молодых ученых «Теоритическая и экспериментальная химия жидкофазных систем», ноябрь,

2010. Доп. том. С. 125.

14. Белый В. А., Садыков Р. А., Алексеев И. Н. Исследование химической структуры лигнинов родиолы розовой и серпухи венценосной методами 2D ЯМР-спектроскопии // Тезисы докладов научно-практической конференции «Февральские чтения». Сыктывкар, февраль,

2011.С. 132-135.

15. Белый В. А., Садыков Р. А., Алексеев И. Н. Использование двумерной ЯМР-спектроскопии для изучения нативных лигнинов недревесных растений // Тезисы докладов международной конференции «Физикохимия растительных полимеров». Архангельск, июнь 2011. С. 74-77.

16. Белый В. А., Садыков Р. А., Рязанов М. А. Изучение кислотно-основных свойств лигнина с использованием метода рК-спекгроскопии // Тезисы докладов международной конференции «Физикохимия растительных полимеров». Архангельск, июнь, 2011. С. 137-141.

Подписано в печать 08.09.2011 Заказ №38 Объем 1,0 (усл.п.л.) Тираж 100 экз.

Редакционно-издательский отдел Коми научного центра УрО РАН 167982, ГСП, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 24

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Лигнин травянистых растений как полифункциональное соединение

1.2. Критерии реакционной способности лигнина

1.3. Топологическая структура лигнина, её влияние на реакционную способность

1.4. Выводы, постановка цели и задачи исследования

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика объектов исследования

2.2. Методики определения компонентного состава исходного растительного сырья

2.3. Методики выделения образцов.

2.4. Методики определения функционального и элементного состава лигнинов^

2.5. Методы ИК-, ЯМР- и ЭПР-спектроскопического исследования лигнинов

2.6. Методы определения молекулярных масс и исследования топологической структуры макромолекул

2.7. Метод определения эффективного потенциала лигнинов

2.8. Методы определения значений рКа лигнинов и растительных экстрактов,

3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Молекулярный уровень структурной организации ДЛС и ДЛР

3.1.1. Элементный состав, функциональный состав лигнинов

3.1.2. ЯМР-анализ структуры лигнинов ДЛР и ДЛС

3.1.3. Сравнительный анализ ИК-спектров лигнинов ДЛС и ДЛР

3.1.4. ЭПР-спектроскопия лигнинов ДЛС и ДЛР

3.2. Гидродинамические свойства и топологическая структура ДЛС и ДЛР

3.3. Кислотно-основные свойства растительных экстрактов и лигнинов

3.3.1. Определение значений рКа экстрактов хвои пихты

3.3.2. Дифференцированное определение констант кислотности функциональных групп лигнина

Актуальность работы. Особенностям! химического строения и физико-химическим свойствам лигнинов травянистых растений до настоящего времени уделялось мало внимания, а данные по лигнинам лекарственных растений отсутствуют вообще. Накопленные . знания о вариациях. структуры и свойств лигнинов , ограничиваются лигнинами древесины пород, вовлеченных в целлюлозно-бумажную промышленность. Однако поиск путей рационального использования травянистого растительного сырья, в частности, заготавливаемым на территории республики Коми, родиолы розовой и серпухи венценосной, требует детального изучения структуры их лигнинов. Лигнины травянистых растений, благодаря наличию активных функциональных групп и полифенольной структуре, являются перспективным сырьем для получения низкомолекулярных веществ широкого спектра применения, сорбентов, антиоксидантов, пластика. Полифункциональный состав лигнинов обуславливает особенности окислительно-восстановительных и кислотно-основных взаимодействий, поэтому для характеристики свойств и реакционной способности лигнинов лекарственных растений необходимо иметь данные о кислотно-основных и редокс-свойствах структурных фрагментов.

В связи с тем, что химическая структура лигнина зависит от ботанического происхождения растения, а травянистые растения характеризуются исключительным разнообразием видов, значительный интерес представляет выявление особенностей химического строения лигнинов на каждом уровне ботанической иерархии. Для этого необходимо пополнять базу знаний о химической структуре лигнинов растений, относящихся к различным семействам, с использованием наиболее информативных аналитических методов таких, как ИК и двумерная ЯМР-спектроскопия.

Проведение таких исследований вносит вклад в развитие представлений о структуре и свойствах лигнинов различного ботанического происхождения, а также о возможных путях переработки и использования лигносодержащего растительного сырья.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами НИР Института химии Коми НЦ УрО РАН по теме «Структурная. организация и физикохимические свойства природных полисахаридов и лигнина — перспективных биополимеров для создания новых материалов растительного происхождения» № Г.Р.0120.0604258 (2006-2008 гг.) в рамках приоритетного направления фундаментальных исследований РАН «Научные основы процессов полимеризации, структура и физико-химические свойства полимерных веществ и макромолекул синтетического и природного происхождения» и Программы Президиума Российской академии наук «Фундаментальные науки - медицине» (проект «Создание онкопротекторных энтеросорбентов на основе природных и биосинтетических лигнинов»).

Цель диссертационной работы - определить строение лигнинов травянистых растений родиолы розовой Rhodiola rosea L. и серпухи венценосной Serratilla corona ta L., а также исследовать их физико-химические свойства. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Выделить образцы лигнинов. Определить особенности структурной организации на молекулярном уровне, с помощью анализа фрагментного состава по данным спектроскопии ЯМР.

2. Определить молекулярные массы и топологические характеристики лигнинов методами капиллярной вискозиметрии, скоростной седиментации и поступательной диффузии.

3. Разработать метод дифференцированного определения констант кислотности различных фрагментов лигнина на основе рК-спектроскопии и определить значения рКа фенольных гидроксильных групп лигнинов в водных растворах, отработать применимость этого метода к анализу сложных протолитических систем на примере экстрактов пихтовой хвои.

4. Провести сравнительное исследование редокс-свойств лигнинов методом косвенной редокс-метрии и установить влияние молекулярной массы на редокс-свойства.

Научная новизна. Впервые получены экспериментальные данные о молекулярном и топологическом уровнях структурной организации лигнинов травянистых растений родиолы розовой (Rhodiola rosea L.) и серпухи венценосной (Serratilla coronata L.) Установлено, что предшественниками лигнина родиолы розовой могут быть кумараты и ацетаты кониферилового и синапового спиртов.

Установлено, что лигнин родиолы розовой извлекается в комплексе с веществом нелигнинного характера, построенным из остатков жирных кислот.

Определено, что в образцах лигнинов серпухи венценосной (ДЛС) и родиолы розовой (ДЛР) присутствуют несколько типов фенольных гидроксильных групп, различающихся по кислотно-основным свойствам. Определены константы ионизации (рКа) фенольных гидроксильных групп, присутствующих в исследуемых образцах.

Методом косвенной редоксметрии дана оценка реакционной способности лигнинов в редокс-взаимодействиях - определен эффективный потенциал образцов ДЛС и ДЛР. Оценено влияние макромолекулярных и структурных особенностей строения лигнинов ДЛС и ДЛР на изменение эффективного потенциала.

Практическая ценность работы. Развитие представлений о химической структуре лигнинов травянистых растений вносит вклад в систематику лигнинов в зависимости от их ботанической принадлежности. Полученные результаты помогают разработать критерии соответствия малоизмененных лигнинов определенным классам лигнинов, близких по химической структуре и свойствам.

Разработан метод дифференцированного определения констант кислотности слабых кислот с близкими значениями рКа в смеси. Показана применимость этого метода к анализу экстрактов хвои пихты. Идентифицированы группы и фрагменты, ответственные за протолитические свойства лигнинов ДЛР и ДЛС.

Экспериментально полученные термодинамические характеристики развивают теоретические представления о влиянии особенностей химической и макромолекулярной структуры лигнина на его свойства, а также могут быть полезны при выборе условий модификации лигнина с целью получения практически ценных продуктов с заранее заданными свойствами.

Представленные в работе результаты найдут применение в работах технологического направления с целью комплексного и рационального использования биополимеров возобновляемого растительного сырья.

Личный вклад автора заключался в выборе методов исследования препаратов лигнина, получении основной части экспериментальных данных, их обработке и интерпретации, формулировании выводов и подготовке публикаций по теме диссертации. Математическая реализация метода рК-спеюроскопии и разработка программы для расчета констант кислотности, использованной при выполнении работы, осуществлена д.х.н., г.н.с. Рязановым М. А. Гидродинамические исследования макромолекулярных свойств лигнинов были проведены к.х.н., с.н.с. Беляевым В. Ю. Инструментальные исследования методами ЯМР, ИК, УФ-спектроскопии проведены автором совместно со специалистами Института химии Коми НЦ УрО РАН.

Апробация работы. Результаты работы обсуждались на II Международной научной конференции «Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений». (Алматы, Казахстан, 2007 г.), Международных молодежных научных конференциях «Севергеоэкотех» (Ухта, 2009, 2010 гг.), XV Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2008), V и VI Всероссийских научных конференциях «Химия и, технология растительных веществ» (Уфа, 2008 г., Санкт-Петербург, 2010 г.), V Региональной конференции молодых ученых «Теоритическая и экспериментальная химия жидкофазных систем» (Иваново, 2010), Международной конференции «Физикохимия растительных полимеров» (Архангельск, 2011), Научно-практической конференции «Февральские чтения» (Сыктывкар, 2011 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации, и 10 тезисов докладов.

Объем и структура работы. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 35 таблиц, 58 рисунков и состоит из введения, литературного обзора, методической части, обсуждения результатов и выводов. Список литературы содержит 188 наименований.

Автор выражает особую благодарность д.х.н. Кочевой Л. С. и д.х.н. Карманову А. П. за активное участие в постановке целей и задач исследования. Автор благодарит сотрудников Института химии Коми НЦ УрО РАН (Беляева В. Ю., Ипатову Е. У., Алексеева И. Н., Кузнецова С. П., Зайнуллину Е. Н.) за помощь при выполнении инструментальных исследований. Автор выражает глубокую признательность д.х.н. Рязанову М. А. за помощь в планировании экспериментов и интерпретации полученных данных.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.4. Выводы, постановка цели и задачи исследования

Анализ литературных данных позволяет сделать следующие выводы:

1. Наиболее исследованными с точки зрения их структуры и свойств являются лигнины хвойных и лиственных пород древесины. Также имеются данные о химической структуре лигнинов ряда сельскохозяйственных культур. Представления о химической структуре лигнинов лекарственных растений в настоящее время отсутствуют.

2. Кислотно-основные свойства лигнинов определяются величиной рКа фенольных гидроксильных групп. К настоящему времени известны данные о кислотно-основных свойствах лигнинов хвойных и лиственных пород древесины, сведенья о лигнинах травянистых растений отсутствуют.

3. Теоретический и практический интерес представляет изучение редокс-свойств лигнинов травянистых растений. Причем наиболее удобным критерием оценки редокс-свойств природных лигнинов является их, I эффективный потенциал, определяемый с помощью метода, косвенной редоксметрии.

4. На реакционную способность фенольных гидроксильных групп в макромолекулах лигнина оказывают влияние их макромолекулярные свойства (молекулярная масса, конформация), тип заместителей в бензольном кольце и пропановой цепочке.

В связи с приведенными выводами нами сформулирована цель настоящей диссертационной работы — исследование строения лигнинов травянистых лекарственных растений родиолы розовой Rhodiola rosea L. и серпухи венценосной Serratula coronata L., детальный анализ фрагментного состава по данным спектроскопии ЯМ Р. Для характеристики физико-химических свойств этих лигнинов требуется определить константы кислотности их функциональных групп, изучить редокс-свойства лигнинов методом косвенной редокс-метрии, и установить влияние молекулярной массы на редокс-свойства.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В данной главе приведены характеристики исходного растительного сырья, послужившего источником выделения образцов малоизмененного лигнина. Приводится описание использованных методов исследования функционального состава, фрагментного состава лигнина; методов выделения, и исследования физико-химических свойств лигнинов недревесного растительного сырья.

Реактивы

Для исследования использовались следующие реактивы:

-диоксан, х.ч., фирма-производитель - Шосткинский завод химреактивов, г. Шостка. Очищен путем перегонки с натрием, <120 =1040 кг/м3, п020=1,4220, ^ =101,1°С.

-диметилформамид, х.ч., фирма-производитель - Шосткинский завод химреактивов, г. Шостка. Очищен путем перегонки, с! =947 кг/м, по20=1,4259, 1:кип = 153,0°С.

-диметилсульфоксид, х.ч., фирма-производитель - Шосткинский завод лг о химреактивов, г. Шостка. Очищен путем перегонки, с! =1101,4 кг/м, по20=1,4770, и, = 189,0°С. '

-бензол, ч.д.а., фирма-производитель - Мосреактив, М/О Ногинский р-н, пос. Купавна, ё20 =879 кг/м3, п020 =1,5011, ип=80,1°С. -эфир диэтиловый, СфНюО, ч.д.а., «Химмед», г.Москва. -калия гексацианоферрат (Ш), К3[Ре(СК)6], ч.д.а., «Реахим». -калия гексацианоферрат (П), К4[Ре(СМ)6]"ЗН20, ч.д.а., «Реахим». -натрия гидроксид, ЫаОН, х.ч., «Экрос». -калия гидроксид, КОН, х.ч., «Экрос». -серная кислота, Н2804, х.ч., «Сигма Тею>. -соляная кислота, НС1, х.ч., «Химреактив». с i

49

2.1. Характеристика объектов исследования

Объектами исследования являлись образцы лигнина, выделенные из корневой 1 части растений родиолы розовой и стеблей растений серпухи венценосной.

Родиола розовая (Rhodiola rosea L.) многолетнее травянистое растение семейства толстянковые (Crassulaceae). Сырьем, в данной работе, являлись корневища родиолы розовой с корнями, которые заготавливали с конца цветения до конца вегетации растения. Серпуха венценосная (Serratula coronata L.) многолетнее травянистое растение семейства сложноцветные (Asteraceae Dwriorf), для выделения лигнина использован стебель растения. Растения выращены и заготовлены в Ботаническом саду Института биологии Коми НЦ УрО РАН (г. j

Сыктывкар, Республика Коми). Возраст растений составил не менее 3-х лет. Для выделения образца лигнина родиолы розовой ДЛР-2 были заготовлены растения, s произрастающие на Северном Урале (район р. Большой Паток), в конце вегетации.

Предварительную подготовку растительного сырья проводили по • общепринятой методике [122], включающей экстракцию смолистых иводорастворимых веществ. В исходном образцах растений было предварительно определено содержание лигнина, целлюлозы и других компонентов (табл. 2.1).

2.2. Методики определения компонентного состава исходного растительного сырья;

Определение содержания целлюлозы. Для определения содержания целлюлозы в растительном сырье использовали азотно-спиртовую смесь, состоящую из одного объема концентрированной азотной кислоты (плотность 1,4 г/см3) и четырех объемов 95%-ного этанола (метод Кюршнера-Хоффера). Воздушно-сухую навеску измельченного растительного сырья массой 1 г, взвешенную с точностью 0,0002 г, помещали в коническую колбу вместимостью 250 мл и добавляли 25 мл азотно-спиртовой смеси. Присоединяли обратный холодильник и кипятили в течение 1 ч. После окончания кипячения осторожно сливали жидкость через высушенный до постоянной массы стеклянный пористый фильтр. Попавшие на фильтр частицы смывали обратно в колбу, используя 25 мл свежей азотно-спиртовой смеси, и снова кипятили. Такую обработку проводили три-четыре раза. После последней обработки целлюлозу отфильтровывали на высушенном до постоянной массы стеклянном пористом фильтре, применяя вакуумный отсос. Фильтр с целлюлозой сушили в сушильном шкафу при температуре 103°С до постоянной массы и взвешивали.

Массовую долю целлюлозы, % к абсолютно сухой навеске, рассчитывали по формуле:

С^хЮО, (2Л) О где Ш1 - масса фильтра с целлюлозой, г; т - масса пустого фильтра, г; g - масса абсолютно сухой навески образца, г.

Погрешность методов (8а) определения компонентного состава, при использовании гравиметрии, рассчитывалась по выражению: ¡Ир = ^„л/г/т)2 + (<7р-\/2/р)2, (2.2) где оЁ — абсолютная погрешность массы определяемого вещества, г; § - масса определяемого вещества, г; от - погрешность взятия навески, г; т — навеска, анализируемого образца , г; ср - погрешность взятия весовой формы, г; р - масса весовой формы, г. сгт = ар = 0,0002. При анализе целлюлозы в серпухе, 8а = 0,05%. При анализе целлюлозы в родиоле, 5а = 0,3%.

Определение содержания лигнина. Содержание лигнина в растительном сырье определяли сернокислотным методом в модификации Комарова. Воздушно-сухую навеску измельченного растительного сырья массой 1 г, взвешенную с точностью 0,0002 г, предварительно обессмоленную спирто-бензольной смесью, обрабатывали в колбочке с притертой пробкой 15 мл 72%-ной серной кислоты (плотность 1,64 г/см3) в течение 2,5 ч при температуре 24-25°С, периодически перемешивая содержимое колбочки во избежание образования комков. Затем разбавляли 200 мл дистиллированной воды и кипятили в течение 1 ч в колбе с обратным холодильником. После отфильтровывали через предварительно высушенный до постоянного веса стеклянный пористый фильтр, промывали горячей водой до нейтральной реакции, высушивали до постоянного веса и взвешивали. Погрешность методики» определения лигнина, 5а=0,2%. Полученное количество лигнина рассчитывали в процентах от веса необессмоленной абсолютно сухой навески образца.

Определение содержания легкогидролизуемых полисахаридов. Определение легкогидролизуемых полисахаридов в растительном сырье проводили по методике [123], основанной на реакциях их гидролиза. При этом навеску воздушно-сухой измельченной биомассы обрабатывали 2%-ной НС1 при температуре кипения 3 ч. Общее количество образовавшихся моносахаридов в гидролизате определяли по их редуцирующей (восстановительной) способности реактивом Фелинга в эбулиостате. Погрешность метода определения легкогидролизуемых полисахаридов, 6а=1%.

Определение содержания экстрактивных веществ проводили с помощью экстракции в аппарате Сокслета с применением спирто-бензольной смеси (1:2 по объему). Содержание экстрактивных веществ рассчитывали по отношению к абсолютно сухой навеске. [124]. Погрешность методики определения содержания экстрактивных веществ, 5а=0,2%.

Определение содержания золы. Зольность исходного растительного сырья определяли по стандартному методу, основанному на сжигании навески измельченного растительного материала в фарфоровом тигле с последующим прокаливанием остатка в муфельной печи [123]. Погрешность методики определения содержания золы, 8а=1%.

В таблице 2.1 представлены экспериментальные данные компонентного состава родиолы розовой и серпухи венценосной с полной погрешностью измерении, равной квадратичной сумме погрешности методики и стандартного отклонения (случайной погрешности).

1. Никитин В. М. Химия древесины и целлюлозы. - Л.: Гослесбумиздат, 1960. -468 с.

2. Фенгел Д., Вегенер Г. Древесина (химия, ультраструктура, реакции) пер с англ.; Под ред. А. А. Леоновича. М.: Лесная пром-сть, 1988. - 512 с.

3. Эриньш П. П. Строение и свойства древесины как многокомпонентной полимерной композиции // Химия древесины. 1977. - № 1. - С. 8-25.

4. Grisebach Н., Stumpf Р. К., Corm Е. Е. Lignins // The Biochemistry of Plants. -1981.-N. 7.-P. 457-478.

5. Карманов А. П. Самоорганизация и структурная организация лигнина. -Екатеринбург: УрО РАН, 2004. 270 с.

6. Donaldson L., Hague J., Snell R. Lignin Distribution in Coppice Poplar, Linseed and Wheat Straw // Holzforschung. 2001. - № 55. - P. 379-385.

7. Далимова Г. H., Абдуазимов X. А. Лигнины травянистых растений // Химия природных соединений. 1994. - № 2. — С. 160-177.

8. Чеховская В. Б., Лапан А. П., Парамонова Т. Г. Исследование лигнина древесины лиственных пород // Химия древесины. 1979. - № 4. - С. 60.iL

9. Далимова Г. H., Джуманова 3. Исследование лигнинов недревесных растений // Физикохимия лигнина: материалы Международной конференции 11-15 июня 2007; под ред. К. Г. Боголицына. Архангельск: АГТУ, 2007. - С. 110-111.

10. Faix О. Classification of lignins from different botanical origins by FT-IR spectroscopy// Holzforschung. — 1991. — V.45. P. 21-27.

11. Auliri-Erdman G. Ultraviolet spectroscopy of lignin and lignin derivatives//TAPPI.- 1949.-V. 32.-P. 160-166.j.

12. Musha Y., Goring D. A. I. Cell dimension of cross sections of various hardwood species//Post-Graduate Res. Lab: Rep. 1976. - V. 64. - P.22.

13. Wood J. 1L, Ahlgren P. A., Goring D. A. I. The topochemistry in the chloride delignification of spruce wood // Sv. papperstidn. 1972; - V. 75; - № 1. - P. 15-19.

14. Stevens G.,.Nord F. F. Investigation of lignin and lignification: 11; Structural studies on bagasse native lignin // J. Amer. Chem. Soc. 1953. - V. 75. - N.2. - P.305.309. " ':

15. Резников В. M., Свидерик Г. В., Ледникова В. Л. Ультрафиолетовые спектры конденсированных лигнинов // Журнал прикладной химии. 1963. - Т. 36. - № 6.-С. 1314-1322. ч

16. Брауне Ф. Е.,. Брауне Д. А Химия лигнина: пер. с англ. М.: Лесная промышленность, 1964. - 864 с.

17. Лукошко Е. С., Бамбалов Н. Hi, Круковская JI. А. Диоксанлигнин растений -торфообразователей // Химия древесины. 1982. - № 2. - С. 40-44.

18. Pew J. С., Connors W. J. New structures from the dehydrogenation of model compounds related to lignin // Nature. 1967. - V. 215. - № 5101. - P. 523-625.

19. Арзамасцев А. П., Яксина Д. С. Ультрафиолетовые и инфракрасные спектры лекарствегшых веществ. М.: Медицина, 1975. - 152 с.

20. Aulin-Erdtman G. Spectrographic contribution to lignin chemistry: 3. Investigations on model compounds // Sv.papperstidn. 1953. - V.56. № 3. P. 91-101.

21. Aulin-Erdtman G. The ultraviolet spectrochemistry of lignin // Finska kemistsamfundets medd. 1949. - N. 58. - P. 27-44.

22. Количественная спектроскопия ЯМР природного органического сырья и продуктов их переработки / Г. А. Калабин, Л. В. Каницкая, Д. Ф. Купгаарев. — М.: Химия, 2000. 408 с.

23. Рохин А. В., Каницкая Л. В., Кушнарев Д. Ф., Калабин Г. А., Абдуазимов X. А., Смирнова Л. С., Пулатов Б. X. Количественная спектроскопия ЯМР 'Н ии

24. С диоксанлигнинов хлопчатника (Gossipium) // Химия природных соединений. 1994. - № 6. - С. 798-808.

25. Каницкая Л. В., Рохин А. В., Кушнарев Д. Ф., Калабин Д. Ф. Химическая структура макромолекул диоксанлигнина пшеницы: исследование методом спектроскопии ЯМР на ядрах *Н и 13С // Высокомолекулярные соединения. -1998. Сер. А.Т. 40. - № 5. - С. 800-805.

26. Pelter A., Ward R.S., Gray T.I. The carbon-13 nuclear magnetic resonance spectra of flavonoids and related compounds // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1976. - № 23. -P. 2475-2483.

27. Ternai В., Markham K.R. Carbon-13 NMR studies of flavonoids-1. Flavones and flavanols // Tetrahedron. 1976. - V. 32. - № 5. - P. 565-569.

28. Fletcher A.C., Porter L.J., Haslam E., Gupta R.K. Plant proanthocyanidins. Part 3. Conformational and configuration studies of natural procyanidins // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1977. 14.-P. 1628-1637.

29. Robert D., Lundquist K. 13C NMR spectroscopic studies of the distribution of threo forms of various types of p-O-4 structures in lignins // Proc. Int. Symp. Wood Pulp. Chem. Rateigh N.C., Atlanta. 1989. - V. 2. - P. 217-219.

30. Karhunen P., Rummakko P., Pajunen A., Brunow G. Synthesis and Crystal Structure Determination of Model Compounds for the Dibenzodioxocine Structure Occurring in Wood Lignins // J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1996. - № 1. - P. 2303-2308.

31. Galkin S., Ammalahti E., Kilpelainen I., Brunow G., Hatakka A. Gharacterization of milled wood lignin from reed canary grass (Phalaris arundinacea) // Holzforschung. — 1997. V. 51, - № 2. - P. 130-134.

32. Abduazimov Kh. A., SmirnovaL. S. Cotton plant lignins // Chemistry of Natural Compounds.-1997.- V. 33.-№4.-P. 357-3811

33. Boerjan W., Ralph J., Baucher M. Lignin biosynthesis // Annual Reviews in Plant Biology. 2003. - V. 54. - P. 519-549. / ,

34. Brunow G. Methods to Reveal the Structure of Lignin // Biopolymers: Lignin, Humic Substances and Coal. 2001. - N. 1. - P: 89-116.

35. Кочева JI. С. Структурная организация и свойства лигнина и целлюлозы травянистых растений семейства злаковых: Дис. . доктора хим. наук 05.21.03 / Сыктывкар, 2008. 381 cv

36. Кузина С. И., Демидов С. В., Шилова И. А., Полуэктов О: Г., Дубинский А. А., А. И. Михайлов »Химические процессы образования свободных радикалов в лигно-целлюлозных материалах // Высокомолекулярные соединения: 2002. -Т. 44А. — № 8. - С. 1286-1294.

37. Лигнины (структура, свойства и реакции); под ред. К. Сарканена, К. Людвига. М.: Лесная пром-сть, 1975.- 632 с.

38. Стромберг А. Г., Семченко Д. П. Физическая химия. М.: Высш. Школа, 1999. -530 с. "

39. Боголицын К.Г., Косяков Д. С., Горбова II. С., Хвиюзов С. С. Дифференцированное определение констант кислотности структурных фрагментов лигнина // Химия растительного сырья. 2007. - № 4. - С. 45-52.

40. Азаров В. Hi, Буров А.: В., Оболенская; А. В. Химия древесины? и синтетических полимеров: учеб. пособие для вузов. — СПб. : СПбЛТА, 1999. -628 с.

41. Закис F. Ф., Можейко Л. Н., Телышева Г. М; Методы определения функциональных групп лигнина. Рига: Зинатне, 1975. - 174 с.

42. Mikawa H., Sato К. On the cooking mechanism of wood // Bull. Chem. Soc. Japan.- 1958. V. 31. - № 5. - P. 628-634.

43. Lindberg J. J., Ekman К. H. On the acidic groups of lignins // Suomen kem. 1956. -V. 29.-№2.-P. 20-22.

44. Robinson R. A., Biggs A. I. The thermodynamic ionization constant of the p-nitrophenol from spektrophotometric measurements // Trans. Faraday Soc. — 1955 -V. 51. -Pt. 7-9. № 391. - P. 901-903.

45. Nordstrom C. G., Lindberg J. J. Termodinamic ionization constants of phenolic carboxylic acids related to cinnamic acid and lignin // Suomen kem. 1965. - V. 38.- № 12.-P. 291-295.

46. Lindberg J. J., Nordstrom C. G., Lauren R. The thermodynamic ionization constants of some p-propenyl phenols and cresol,// Suomen kem. — 1962. V. 35. - № 10. - P. 182-185.

47. Штрейс Г. Б. Исследование изменения кислых свойств лигнина при щелочных варках: Дис. . канд. хим. наук. / Л., 1968. 162 с.

48. Штрейс Г.Б., Никитин В.М. Спектрофотометрический метод определения рК щелочного и щелочного сульфатного лигнинов и их модельных соединений // Журнал прикладной химии. 1967. - Т. 40. - №8. - С. 1814-1819.

49. Штрейс Г.Б., Никитин В.М. К определению фенольных элементов лигнина спектрофотометрическим методом // Изв. вузов. Лесной журнал. 1968. - №4. -С. 116-121.

50. Рязанов М.А. Кислотно-основные свойства красного вина // Химия растительного сырья. 2010. - №2. - С. 109-112.

51. Гармаш А.В., Воробьева О.Н., Кудрявцев А.В. и др. Потенциометрический анализ полиэлектролитов методом рК-спектроскопии с использованием линейной регрессии // Журнал аналитической химии. 1998. - Т. 53. - № 4. - С. 411-417.

52. Рязанов М.А., Лодыгин Е.Д., Безносиков В.А. Потенциометрический анализ фульвокислот подзолистых почв методом рК-спектроскопии // Вестник Института биологии Коми НЦ УрО РАН. 2002. - № 6. - С. 2-6.

53. Данченко Н.Н., Перминова И.В., Гармаш А.В. и др. Определение карбоксильной кислотности гумусовых кислот титр и м етр ич е с ким и методами // Вестник МГУ. 1998. - Сер. 2. Химия. - Т.39. - №2. - С. 127-131.

54. Гармаш A.B., Устимова И.В., Кудрявцев A.B. и др. Потенциометрический анализ сложных протолитических систем методом рК-спектроскопии с использованием линейной регрессии // Журнал аналитической химии. 1998. -Т. 53. -№3.- С. 241-248.

55. Зарубин М. Я., Кирюшина М. Ф., Троицкий В. В. и др. Роль кислотно-основной природы лигнина при химической переработке древесины: Обзор // Химия древесины. 1983. - № 5. - С. 3 — 24.

56. Пирсон Р. Дж., Зонгстаг И. Применение принципа жестких и мягких кислот и оснований в органической химии // Успехи химии. 1968. — Т. 38. - Вып. 7. — С. 1223-1243.

57. Реакционная способность и пути реакции. / под ред. Г. Клопмана; пер. с англ. -М.: Мир, 1977. 383 с.

58. Пономарев Д. А., Сергеев Ю. Л. Потенциалы окисления модельных соединений лигнина как мера их окислительной способности // Химия природных соединений. 1982. - № 6. - С. 793-794.

59. Шевченко С. М., Зарубин М. Я., Ковач Б. и др. Вертикальные потенциалы ионизации родственных лигнину соединений: 1. Ароматические спирты // Химия древесины. 1990. - № 1. - С. 37-42.

60. Шевченко С. М., Зарубин М. Я., Ковач Б. и др. Вертикальные потенциалы ионизации родственных лигнину соединений: 2. Ароматические кетоны // Химия'древесины. 1990. - № 2. - С. 100-103.

61. Шевченко С. М., Зарубин М. Я., Ковач Б. и др. Вертикальные потенциалы ионизации родственных лигнину соединений: 3. Ароматические альдегиды // Химия древесины. 1990. - № 2. - С. 104-106.

62. Шевченко С. М., Зарубин М. Я., Ковач Б. и др. Вертикальные потенциалы ионизации родственных лигнину соединений: 4. Ароматические кислоты// Химия древесины. 1990. - № 3. - С. 66-67.

63. Боголицын К. Г., Крунчак В. Г. Теория и практика применения оксредметрии в химии древесины. 1. Теоретические положения метода восстановительной емкости // Химия древесины. 1989. - № 6. - С. 59-70.

64. Хабаров Ю. Г. Модификация технических лигнинов соединениями железа: Автореф. дис. д-ра хим. наук. — Архангельск, 2002. 40 с.

65. Малков А. В. Влияние сольватации и ионной ассоциации на реакционную способность фенолов в процессах окисления в водно-этанольной среде: Дис. . канд. хим. наук / АГТУ. Архангельск, 2004. — 162 с.

66. Денисов Е. Т. Кинетика гомогенных химических реакций. М.: Высшая школа, 1988.-390 с.

67. Cook C.D., Kuhn D.A., Fianu P. Oxidation of hindered phenols. IV. Stable phenoxy radicals // J. Am. Chem. Soc. 1956. - N.78. - P. 2002-2005.

68. Никольский Б. П., Пальчевский В. В., Пендин А. А. и др. Оксредметрия. Л.: Химия, 1975.-304 е.

69. Боголицын К. Г., Резников В. М. Химия сульфитных методов делигнификации древесины.-М.: Экология, 1994.-288 с.

70. Захарьевский М. С. Оксредметрия. Л.: Химия, 1967. - 123 С.

71. Айзенштадт А. М., Богданов М. В., Боголицын К. Г. Реакционная способность модельных соединений структурного звена лигнина // Изв. Вузов, Лесной журнал. 1998. - № 2. - С. 83-89.

72. Айзенштадт А. М., Богданов М.В., Боголицын К. Г., Косяков Д. С., Кривоногова О. Е. Оценка реакционной способности препаратов лигнина // Изв. Вузов, Лесной журнал. 2000. - № 5 - 6. - С. 145 - 151.

73. Самылова.О. А., Айзенштадт А. М., Боголицын К. Г., Богданов М. В., Чухчин Д. Г., Морозова Ю. Г. Эффективный потенциал хвойных малоизмененных препаратов лигнина в водно-щелочной среде // Изв. Вузов, Лесной журнал. -2002.-№6.-С. 98-107.

74. Айзенштадт A.M. Оксредметрия в химии и химической технологии древесины: Дис. доктора хим. наук. Архангельск, 1998. - 330 с.

75. Богданов М. В. Свойства цианокомплексов металлов переменной валентности и их использование в косвенной оксредметрии: Дис. . канд. хим. наук. — Архангельск, 1993. 134 с.

76. Малков А. В., Боголицын К. Г., Айзенштадт А. М., Косяков Д. С. Влияние электролитов на кинетику окисления родственных лигнину фенолов системой

77. Fe(CN)6.3" Fe(CN)6]4" // Изв. Вузов, Лесной журнал. - 2002. - № 6. - С. 114-120.

78. Айзенпггадт A.M., Богданов М.В., Боголицын К.Г., Абросимова А.А. К вопросу об эффективном потенциале родственных лигнину фенолов // Изв. Вузов, Лесной журнал. 2006. - №3. - С. 98-107.

79. Опыт доклинического исследования на примере Олипифата / под ред. В. А. Филова, А. М. Берковича. СПб.: НИКА, 2002. - 288 с.

80. Heinonen I.M., Meyer A.S., Frankel E.N. Antioxidant activity of berry phenolics on human low-density lipoprotein and liposome oxidation // J. Agric. Food Chem. -1998. V. 46. - P. 4107-4112.

81. Meyer A.S., Yi O.S., Pearson D.A., Waterhouse A.L., Frankel E.N. Inhibition of human low-density lipoprotein oxidation in relation to composition of phenolic antioxidants in grapes (Vitis Vinifera) // J. Agric. Food Chem. 1997. - V.45. - P. 1638-1643.

82. Williams R. L., Elliot, M. S. Antioxidants in grapes and wine: Chemistry and health effects // Natural antioxidants: Chemistry, health effects and applications; Ed. Shaihidi F.; AOCS Press: Champaign, IL, 1997. P. 150-173.

83. Maeda-Yamamoto M., Kawahara H., Tahara N., Tsuji К., Hara Y., Isemura M. Effects of tea polyphenols on the invasion and matrix metalloproteinases activities of human fibrosarcoma cells // J. Agric. Food Chem. 1999. - V. 47. - P. 23502354.

84. Wang H. В., Nair M. G., Strasburg G. M., Chang Y. C., Booren A. M., Gray J. I., DeWitt D. L. Antioxidant and antiinflammatory activities of anthocyanins and their aglycon, cyanidin, from tart cherries // J. Nat. Prod. 1999. - V. 62. - P. 294-296.

85. Hemalatha S., Ghafoorunissa R. Sesame lignans enhance the thermal stability of edible vegetable oils // Food Chemistry. V.105. - №. 3. - P. 1076-1085.

86. Shahidi F., Janitha P. K., Wanasundara P. D. Phenolic antioxidants. Crit. ReV. // Food Sci. Nutr. 1992. - № 32. - P. 67-103.

87. Ни T. Q. Chemical modification, properties, and usage of lignin. Kluwer Academic/Plenum Publishers: New York, 2002. - 291 p.

88. Glasser L.} Sarkanen S. Lignin: Properties and materials. American Chemical Society: Washington, 1989. - 545 p.

89. Fengel D., Wegener G. Wood: Chemistry, ultrastructure, reactions. W. de Gruyter: Berlin, New York, 1984. - 613 p.

90. Catignani G. L., Carter M. E. Antioxidant properties of lignin // J. Food Sci. 1982. -V.47.-P. 1745-1748.

91. Barclay L. R. C., Xi F., Norris J. Q. Antioxidant properties of phenolic lignin model compounds // J. Wood Chem. Technol. 1997. - V. 17. - P. 73-90.

92. Schmidt J. A., Rye C. S., Gurnagul N. Lignin inhibits autoxidative degradation of cellulose // Polym. Degrad. Stab. 1995. - V. 49. - P. 291-297.

93. Pouteau C., Dole P., Cathala В., Averous L., Boquillon N. Antioxidant properties of lignin in polypropylene // Polym. Degrad. Stab. 2003. - V. 81. - P. 9-18.

94. Depaoli M. A., Furlan L. T. Sugar-cane bagasse-lignin as photostabilizer for butadiene rubber // Polym. Degrad. Stab. 1985. - V. 11. - P. 327-337.

95. Kosikova В., Demianova V., Kacurakova M. Sulfur-free lignins as composites of polypropylene films // J. Appl. Polym. Sci. 1993. - V. 47. - P. 1065-1073.

96. Lu F. J., Chu L. H., Gau R. J. Free radical-scavenging properties of lignin // Nutr. Cancer. 1998. - V. 30. - P. 31-38.

97. Dizhbite Т., Telysheva G., Jurkjane V., Viesturs U. Characterization of the radical scavenging activity of lignins natural antioxidants // Bioresour. Technol. — 2004. — V. 95.-309-317.

98. Ogata M., Hoshi M., Shimotohno K., Urano S., Endo T. Antioxidant activity of magnolol, honokiol, and related phenolic compounds // J. Am. Oil Chem. Soc. — 1997.-V. 74.-P. 557-562.

99. Боголицын К. Г., Резников В. М. Химия сульфитных методов делигнификации древесины. М.: Экология, 1994. — 288 с.

100. Yan J. F., Pla F., Kondo R., Dolk M., McCarty J. L. Lignin. 21. Depolymerisation by bond cleavage reaction and degelation // Makromolecules. 1984. - V. 17. - № 10.-P. 2137-2142.

101. Карманов А. П., Беляев В. Ю., Меркулова М. Ф., Данилова JI. И. Топологическая структура лигнинов. П. Конформационные свойства лигнинов однолетних растений // Сборник материалов конференции «Химия и технология растительных веществ». 2003. - С. 21-31.

102. Pia F., Robert A. A. Study of Extracted lignins by G.P.C., Visxosimetry and Ultracentrifiigation Determination of the Degree of Branching // Holzforschung. -1984.- V. 38. №1. - P. 37-42.

103. Карманов А. П. Структура и полимерные свойства, природного лигнина и его биосинтетических аналогов дегидрополимеров: Дис. . д-ра хим. наук / Сыктывкар, 1995. — 385 с.

104. Карманов А. П., Кочева Л. С., Миронов М.В., Белый В. А., Беляев В. Ю. Гидродинамические свойства макромолекул лигнинов из соломы пшеницы и овса//Химия растительного сырья. 2008.-№ 3. - С. 33-38;

105. Карманов А. П. Лигнин. Структурная организация й самоорганизация // Химия растительного сырья: 1999.,- № 1. - С. 65-74.

106. Будтов В. П. Физическая химия растворов полимеров. СПб.: Химия, 1992. -' 384 с.

107. Карманов А. П., Кочева Л. С. Целлюлоза и лигнин — свойства и применение. Сыктывкар : Коми НЦУрО РАН, 2006. - 248 с.

108. Самылова О. А., Айзенштадт А. М., Боголицын К. Г., Косяков Д. С., Н. С. Горбова Кислотно-основные свойства' лигнина Бьеркмана // Изв. Вузов, Лесной журнал.-2003.-№ 6.-С. 95-103.

109. Самылова, О. А. Характеристика редокс-свойств лигнина: Дис. . канд. хим. наук / Архангельск, 2004. 158 с.

110. Карманов А. П., Давыдов В. Д., Богомолов Б. Д. Расчет электростатической свободной энергии полииона лигнина // Химия древесины. 1979. - № 4. - С. 106-107.

111. Тенфорд Ч. Физическая химия полимеров пер с англ.. М.: Химия, 1965. -772 с.

112. Чупка Э. И., Оболенская А. В., Никитин В. Н. Влияние внутренней структуры лигнина на некоторые его свойства // Химия-древесины. — 1970. № 5.-С. 53-58.

113. Практические работы по химии древесины и целлюлозы / А. В. Оболенская, В; П. Щеголев, Г. П. Аким, Н. Л. Коссович, И. 3. Емельянова; под ред. В. М. Никитина. М.: Лесная промышленность, 1965. - 411 с.

114. Количественный химический анализ растительного сырья / В. И. Шарков, Н. И. Куйбина, Ю. Л. Соловьева и др. М. : Лесная пром-сть, 1976. - 72 с.

115. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы / А. В. Оболенская, 3. П. Ельницкая, А. А. Леонович. — М . Экология, 1991. 256 с.

116. Грушников О. П., Елкин В. В. Достижения и проблемы химии лигнина. М.: Наука, 1973.-480 с.

117. Карманова Л.П., Кучин A.B., Королева A.A., Хуршкайнен Т.В., Сычев Р.Л. Эмульсионный способ выделения липидов // Патент РФ № 2117487. 1998, БИ №23.

118. Закис Г. Ф. Функциональный анализ лигнинов и их производных. Рига: Зинатне, 1987.-230 с.

119. Левдик И. Ю. Исследование химического состава, молекулярной и надмолекулярной структуры целлюлозных материалов методом ИК-спектроскопии: методы исследования целлюлозы. Рига: Зинатне, 1981. - С. 32-43.

120. Иванов В.И., Захаров Б.А. Развитие и успехи вискозиметрического метода определения молекулярных весов высокомолекулярных соединений. Фрунзе: Издательство АН Киргизской ССР, 1962. - 56 с.

121. Рафиков С. Р., Павлова С. А., Твердохлебова И. И. Методы определения молекулярных весов и полидисперсности высокомолекулярных соединений. -М.: Издательство АН СССР, 1963. 336 с.

122. Практическое руководство по исследованию полимеров. Метод ультрацентрифугирования / Е. А. Бекгуров, Ш. Ш. Шаяхметов, В. В. Роганов, В. М. Меньшов, С. Е. Кудайбергенов — Алма-Ата: Мектеп, 1983. 85 с.

123. Окислительный потенциал. Теория и практика / М. М. Шульц, А. М. Писаревский, И. П. Полозова Л.: Химия, 1984. - 168 с.

124. Бровко О. С., Боголицын К. Г., Айзенпггадг А. М. Механизм процесса окисления модельных соединений структурного звена лигнина сернокислым церием // Лесной журнал. 1993. - № 2. -С. 161-165.

125. Рязанов М.А., Дудкин Б.Н. Изучение кислотно-основных свойств суспензии а-А1203 методом рК-спектроскопии. // Коллоид, журн. 2003. - Т.65. - №6. - С. 831-836.

126. Рязанов М.А., Лодыгин Е.Д., Безносиков В.А. Использование метода рК-спекгроскопии для оценки кислотно-основных свойств фульвокислот // Почвоведение. 2001. - № 11. - С. 1309-1315.

127. Машинные методы математических вычислений / Дж. Форсайт, М. Малькольм, К. Моулер. М.: Мир, 1980. - С. 78-95.

128. Bostanabad A. S., Sadeghifar Н., Khalilzadeh М. A. Characterization of lignin isolated from Iranian Fagus Orientalis wood // Iranian Journal of Organic Chemistry. -2009. № 1. - P. 29-32.

129. Gon?alvesa A. R., Schuchardtb U., Bianchib M. L., Curveloc A. Piassava Fibers (Attalea funifera): NMR Spectroscopy of their Lignin // J. Braz. Chem. Soc. 2000. -V. 11.-N. 5-P. 491-494.

130. Lai Y. Z., Gut X. P. Variation of the phenolic hydroxyl group content in wood lignins // Wood Sci. Technol. 1991. - V. 25. - P. 467-472.

131. Crestini C., Argyropoulos D. S. Structural Analysis of Wheat Straw Lignin by

132. Quantitative 31P-NMR and 2D NMR Spectroscopy; The Occurrence of Ester Bonds and a-O-4 Substructures // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 1997. -V. 45.-N. 4.-P: 1212-1219.

133. Hiltunen E., Alvila L., Pakkanen Т. T. Characterization of Brauns lignin from freshandvacuum-dried birch (Betula pendula) wood // Wood Sci. Technol. — 2006. V. 40.-P. 575-584.

134. Wang W., Tian S., Stark R. E. Isolation and Identification of Triglycerides and Ester Oligomers from Partial Degradation of Potato Suberin // J. Agric. Food Chem. 2010. - N. 2. V. 58. P. 1040-1045.

135. Bernards M. A. Demystifying suberin // Canadian Journal of Botany. 2002. - V. 80. -N. 3. - P. 227-240.

136. NMR. Database of Lignin and Cell Wall Model Compounds / S. A. Ralph, L. L. Landucci, J. Ralph; available over the internet at http://ars.usda.gov/Services/docs.htm?docid=l 0491.

137. Sarkanen K.V., Chang H.-M., Allan G.G. Species variation in lignins. Ш. Hardwood lignins. 1967. - Tappi. - V. 50. - N. 12. - P. 587-590.

138. Ralph J., Hatfield R.D., Quideau S., Helm R.F., Grabber J.H., Jung H.-J.G. Pathway of p-Coumaric Acid Incorporation into Corn Lignin as Revealed by NMR // J. Amer. Chem. Soc. 1994. - V. 116. - N. 21. - P. 9448-9456.

139. Landucci L.L., Deka G.C., Roy D.N. A 13C NMR study of milled wood lignins from hybrid Salix Clones // Holzforschung. 1992. - V. 46. -N. 6. - P. 505-511.

140. Kratzl K., Okabe J. On the Origin of Bonds. Between p-Hydroxybenzoic Acid and Lignin. Tappi. - 1965. - V. 48. - № 6. - P. 347-354.

141. Ralph J. An unusual lignin from Kenaf// J. Nat. Prod. 1996. - V. 59. - N. 4. - P. 341-342.

142. Ralph J., Lu F. The DFRC method for lignin analysis. Part.' 2. Monomers from isolated lignins // J. Agric. Food Chem. 1998. - V. 46. - N. 11. - P. 547-552.

143. Takahama U., Oniki T. The association of ascorbate and ascorbate oxidase in the apoplast with IAA-enhanced elongation of epicotyls from Vigna angularis I I Plant Cell. Physiol. 1994. - V. 35. -1. 2. - P. 257-266.

144. Grabber J.H., Ralph J., Hatfield R.D. Ferulate crosslinks limit the enzymatic degradation of synthetically lignified primary walls of maize // J. Agric. Food Chem. 1998. - V. 48. - P. 2609-2614.

145. Hatfield R.D., Grabber J.H., Ralph J. A potential role of sinapyl /»-coumarate in the formation of sinapyl alcoholenriched lignins of grasses // Plant Physiology. — 1997. V. 114 (Suppl.). - P. 86.

146. Young M. R., Towers G.H.N., Neish A.S. Taxonomic distribution of ammonia lyases for L-phenilalanine and L-tyrosine in relation to lignification // Can. J. Botany. 1966. - V 44. - № 3. - P. 341-349.

147. Young M. R., Neish A.S. Properties of the ammonia lyases deaminating phenilalanine and related compounds in triticum aestivum and pteridium aquilinum // Phytochem. -1966. V 5. - № 6. - P. 1121-1132.

148. Zhang L., Gellerstedt G., Ralph J., Lu F. NMR studies on the occurrence of spirodienon structures in lignins // J. Wood Chem. Technol. 2006. - V. 26. - P. 65-79.

149. Rio J., Rencoret J., Marques G. Highly acylateg (acetylated and/or p-coumaroylated) native lignins from diverse herbaceous plants // J Agric. Food Chem. 2008. - V. 56. - P. 9525-9534.

150. Yang Q., Wu S., Lou R. Gaojin L. Structural characterization of lignin from wheat straw // Wood Science and Technology. 2010. - V. 44 (published online only).

151. Далимова Г.Н., Абдуазимов X. А. Лигнины травянистых растений // Химия природных соединений. 1994. - №2. - С. 160-177.

152. Резников В. М., Михасева М. Ф. О филогении лигнина // Химия древесины. -1982. -№ 6. С. 77-87.

153. Adler Е. Lignin chemistrys past, present and future // Wood Sci. Technol. -1977.-N. 11.-P. 169-218.

154. Brunow G. Methods to reveal the structure of lignin. In Lignin, Humic Substances and Coal // Biopolymers. 2001. - V. 1. - P. 89-116.

155. Yelle D. J., Ralph J., Frihart C. R. Characterization of nonderivatized plant cell walls using high-resolution solution-state NMR spectroscopy // Magn. Reson. Chem. 2008. -V. 46. - P. 508-517.

156. Marques A., Pereira H., Rodrigues J., Meier D., Faix O. Isolation and comparative characterization of Bjorkman lignin from the saponified cork of Douglas-fir bark // J. Anal. Appl. Pyrolysis. 2006. - V. 77. - P. 169-176.

157. Блюменфельд Л.А., Воеводский В.В. Радиоспектроскопия и проблемы современной теоретической химии // Успехи физических наук. 1959. -T.LXVIII. - вып. 1. - С. 31-49.

158. Белый В. А., Миронов М. В., Кочева Л. С., Карманов А. П. Сравнительная характеристика недревесных лигнинов // Физикохимия лигнина: материалы Международной конференции. Архангельск: АГТУ, 2007. - С. 176.

159. Gaponva I.S., Davydov E.Ya., Lomakin S.M., Pariiskii G.B., Pokhoiok T.V. Features of stable radical generation in lignin on exposure to nitrogen dioxide // Polymer degradation and stability. 2010. - V. 95. -1. 7. - P.l 177-1182.

160. Eyer P., Lengfelder E. Radical formation during autoxidation of 4-dimethylaminophenol and some properties of the reaction products // Biochemical pharmacology. 1984. - V. 33. -1. 7. - P. 1005-1013.

161. Royand M.J. Effect des solvants sur le factuer g de radical galvinoxyl // C.R.Acad. Sci. Paris B. 1972. - V. 274. - № 23. - P. 1277-1279.

162. Ragnar M., Lindgren С. Т., Nilvebrant N.-O. pKa-values of Guaiacyl and Syringyl Phenols Related to Lignin // Journal of Wood Chemistry and Technology. 2000. -V. 20.-1.3.-P. 277-305.

163. Musialik M., Kuzmicz R., Pawlowski T. S., Litwinienko G. Acidity of Hydroxyl Groups: An Overlooked Influence on Antiradical Properties of Flavonoids // The Journal of Organic Chemistry. -2009. V. 74. - I. 7. - P. 2699-2709.

164. Штрейс Г. Б. Исследование изменения кислых свойств лигнина при щелочных варках: Автореферат дис. . канд. хим. наук. JL, 1968. - 18 С.

165. Skurikhin I. М. Ultraviolet and differential absorption spectra of oak and pine lignin ethanolysis products // Khimiya Prirodnykh Soedinenii. — 1967. V. 3. - N. 5. - P. 339-344.

166. Freuddenberg K., Webner H.K. Die polymerization der chinomethide // Chem. Ber. 1964. - Jg. 97. -N.2. - S. 279-287.

167. Aulin-Erdtmann G. Ultraviolet spectroscopy of Lignin and Lignin Derivates // Tappi. 1949. - V.32. -N. 4. - P. 160-166.

168. Fergus B.J., Goring D.A.I. The location of guaiasyl and syringil lignins in brich xylem tissue // Holzforschung. 1970. - V.24. -N.4. - P. 113-117.

169. Smith D.C.C. Contribution of residues containing carbonyl to the ultraviolet absorption of lignins //Nature. 1955. - V.176. -N. 4489. - P. 927-928.

170. Чупка Э.И., Оболенская A.B., Никитин B.M. Исследование влияния1 электростатического фактора на кислотность функциональных групп в лигнине // Химия древесины. 1971. - №10. - С.123-127.

171. Косяков Д. С. Изучение редокс-свойств соединений фенольного ряда в водно-спиртовых растворах: Дис. . канд. хим. наук. / Архангельск, 1998. -148 с.

172. Tsydendambaev V. D., Christie W. W., Brechany E. Y., Vereshchagin A. G. Identification of unusual fatty acids of four alpine plant species from the Pamirs // Phytochemistry. 2004. - V. 65. - P. 2695-2703.

173. Карманов А.П., Кочева JI.C., Белый В.А., Миронов М.В., Беляев В.Ю. Гидродинамические свойства макромолекул лигнинов из соломы пшеницы и овса // Химия растительного сырья. 2008. - №3. - С. 33-38.

174. Карманов А.П., Кочева JI.C., Белый В.А., Миронов М.В., Беляев В.Ю., Монаков Ю. Б. Лигнин из соломы: гидродинамические и конформационныесвойства макромолекул // Журнал прикладной химии. 2008. - Т. 81. - Вып. 11. - С. 1918- 1924.

175. Белый В.А., Кочева JI.C., Карманов А.П. Использование ЯМР-спектроскопии для изучения лигнина серпухи венценосной Serratula coronata L. II Аграрная Россия. Спец.вып. 2009. - С. 117.

176. Белый В.А., Кочева JI.C., Карманов А.П., Боголицын К.Г. Кислотно-основные свойства лигнинов лекарственных растений родиолы розовой Rhodiola rosea и серпухи венценосной Serratula coronata // Химия растительного сырья. 2009. - №4. - С. 21-26.

177. Белый В.А., Печникова A.A., Кочева JI.C., Москалев A.A., Карманов А.П. Лигнины родиолы розовой и серпухи венценосной: особенности химической структуры и антиоксидантные свойства // Успехи геронтологии. 2010. - Т.23. - № 2. - С. 221-227.