Oznaczanie aldehydów w olejkach eterycznych za pomocą TLC

Oznaczanie aldehydów w olejkach eterycznych za pomocą TLC

Wybrane techniki separacyjne - pracownia
Kierunek: Chemia kosmetyczna
studia II stopnia, I rok,
2 semestr, rok akademcki 2012/2013
Oznaczanie aldehydów w olejkach eterycznych za pomocą TLC
opracowanie:
dr hab. Robert Zakrzewski, prof. UŁ; dr Andrzej Leniart; mgr Żaneta Rembisz
I. Wstęp
Olejki eteryczne stanowią mieszaninę różnorodnych związków organicznych
pozyskiwanych z roślin. Głównymi składnikami olejków eterycznych są związki terpenowe i
ich pochodne. Ponadto w ich skład wchodzić mogą takie związki jak np.: alkohole, ketony,
estry, aldehydy, fenole, etery, kumaryny, kwasy organiczne i inne. Skład olejku uzależniony
jest od tego z jakiej rośliny się go pozyskuje, jak i z jakiej części rośliny (np: z liści, kory,
kwiatów czy nasion). Na przykład w przypadku olejku cynamonowego pozyskiwanego z
drzewa cynamonowego, głównym składnikiem olejku eterycznego pozyskiwanego z kory jest
aldehyd cynamonowy, natomiast w przypadku olejku otrzymanego z liści dominuje eugenol.
Olejki eteryczne są lotne, łatwo rozpuszczają się w alkoholu etylowym, eterze,
tłuszczach, woskach. W temperaturze pokojowej są zazwyczaj oleistymi cieczami. W niższej
temperaturze mogą się zestalać tworząc związki stałe tzw. stearopteny. Olejki są optycznie
czynne prawo- i lewoskrętne. Charakteryzują się wysokimi temperaturami wrzenia w zakresie
150 °C do 300 °C. Wszystkie są palne. Można pozyskiwać je na drodze ekstrakcji, destylacji
z parą wodną czy wytłaczania. Najczęściej są bezbarwne, ale również występują olejki o
barwie zielonej, brunatnej czy niebieskiej.
Jedną z prostych metod oznaczania jakościowego i ilościowego związków
chemicznych jest chromatografia cienkowarstwowa TLC. W metodzie tej wykorzystywanie
jest różne powinowactwo substancji do powierzchni adsorbera naniesionego w postaci
cienkiej warstwy na płytkę wykonaną np. z aluminium czy szkła. Analizę jakościową w TLC
przeprowadza na podstawie położenia plamek na płytce chromatograficznej, natomiast
analizę ilościową na podstawie wielkości (powierzchni) plamek oraz ich intensywności.
II. Cel
Celem ćwiczenia jest oznaczenie ilościowej zawartości aldehydu cynamonowego w
handlowym olejku aromatycznym - olejku cynamonowy techniką chromatografii
cienkowarstwowej TLC wykorzystując metodę krzywej kalibracyjnej.
III. Wykonanie Ćwiczenia
Aparatura i sprzęt laboratoryjny








aplikator TLC LINOMAT 5 (CAMAG)
komora chromatograficzna
suszarka
kolby miarowe o pojemności 10 ml
zlewki o pojemności 25 ml
naczynko wagowe
probówki plastikowe o pojemności 1,5 ml
płytka chromatograficzna TLC Sol-Gel 60 RP18 (Milipore)
o wymiarach 7 cm x 5 cm
 mikropipeta automatyczna nastawna o pojemności 1000 l
 mikropipeta automatyczna nastawna o pojemności 100 l
1/4
Producer 2013 Andrzej Leniart
1 szt
1 szt
1 szt
7 szt
1 szt
1 szt
8 szt
1 szt
1 szt
1 szt
Wybrane techniki separacyjne - pracownia
Kierunek: Chemia kosmetyczna
studia II stopnia, I rok,
2 semestr, rok akademcki 2012/2013
Odczynniki










aldehyd trans-cynamonowy (aldrich)
olejek cynamonowy (P.P.H.U. KEJ S. C.)
purpald (C2H6N6S) (aldrich)
acetonitryl
etanol
propan-2-ol (izopropanol)
roztwór wodorotlenku sodu o stężeniu 1 mol∙dm-3
roztwór aldehydu cynamonowego w acetonitrylu o stężeniu 0,1 mol∙dm-3
roztwór purpaldu o stężeniu 0,1 mol∙dm-3 w 1 mol∙dm-3 NaOH
woda destylowana
Procedura postąpowania
Ćwiczenie składa się z kilku czynności, które należy wykonać kolejno zgodnie z poniższymi
poleceniami:
1. Przygotowanie roztworu wyjściowego próbki badanej (olejku eterycznego w tym
przypadku olejku cynamonowego)
Pobrać mikropipetą 500 l olejku cynamonowego i przenieść do kolbki miarowej o
pojemności 10 ml, następnie uzupełnić acetonitrylem i wymieszać.
2. Przygotowanie roztworów wzorcowych zawierających aldehyd cynamonowy
Do 5 kolbek miarowych o pojemności 10 ml dodać kolejno roztwór NaOH o stężeniu
1 mol∙dm-3, roztwór purpaldu o stężeniu 0,1 mol∙dm-3 w 1 mol∙dm-3 NaOH i roztwór aldehydu
cynamonowego w acetonitrylu o stężeniu 0,1 mol∙dm-3 w objętościach podanych w tabeli
poniżej. Wymieszać i odstawić na 45 minut. Po tym czasie uzupełnić kolbkę miarową
etanolem.
numer kolbki miarowej
odczynnik
1 mol∙dm-3 NaOH
-3
0,1 mol∙dm aldehydu
cynamonowego w acetonitrylu
0,1 mol∙dm-3 purpaldu w
1 mol∙dm-3 NaOH
etanol
1
2
3
4
5
2 ml
2 ml
2 ml
2 ml
2 ml
200 l
400 l
600 l
800 l
1000 l
300 l
600 l
900 l
1200 l
1500 l
po 45 minutach kolbki miarowe uzupełnić należy etanolem
3. Przygotowanie roztworu próbki badanej (olejku cynamonowego)
Do kolbki miarowej o pojemności 10 ml dodać 2 ml roztworu NaOH o stężeniu 1 mol∙dm-3,
następnie dodać od 200 l do 600 l (konkretną objętość poda prowadzący zajęcia) roztworu
wyjściowego próbki badanej (olejku cynamonowego) i 1,5 razy objętości roztworu
wyjściowego próbki badanej roztworu purpaldu o stężeniu 0,1 mol∙dm-3 w 1 mol∙dm-3 NaOH.
Wymieszać i odstawić na 45 minut. Po tym czasie uzupełnić kolbkę miarową etanolem.
2/4
Producer 2013 Andrzej Leniart
Wybrane techniki separacyjne - pracownia
Kierunek: Chemia kosmetyczna
studia II stopnia, I rok,
2 semestr, rok akademcki 2012/2013
4. Przygotowanie płytki chromatograficznej TLC Sol-Gel 60 RP18
Z aluminiowego arkusza należy wyciąć płytkę o wymiarach 7 cm x 5 cm.
5. Przygotowanie fazy ruchomej i komory chromatograficznej
W zlewce o pojemności 25 ml przygotować fazę ruchomą o następującym składzie:
faza ruchoma
odczynnik
objętość
propan-2-ol
4 cm
woda destylowana
3
2 cm
3
acetonitryl
2 cm3
Przygotowaną fazę ruchomą ostrożnie wlać do komory chromatograficznej i przykryć szklaną
płytką.
6. Naniesienie próbek na płytkę chromatograficzną TLC Sol-Gel 60 RP18
Po przygotowaniu wszystkich próbek (zgodnie z punktem 4 i 5) nanieść na przygotowaną
płytkę chromatograficzną TLC Sol-Gel 60 RP18 (zgodnie z punktem 6) wszystkie próbki
(wzorce + próbka badana) przy użyciu automatycznego aplikatora TLC LINOMAT 5.
Parametry nanoszenia: objętość nastrzyku 4 l z szybkością 100 l/s
7. Rozwinięcie chromatogramu
Po naniesieniu próbek umieścić płytkę chromatograficzną w komorze chromatograficznej
zawierającej fazę ruchomą. Rozwinąć chromatogram. Po rozwinięciu chromatogramu wyjąć
płytkę chromatograficzną z komory chromatograficznej i wysuszyć suszarką.
8. Skanowanie płytki chromatograficznej z rozwiniętym chromatogramem
- osuszoną płytkę chromatograficzną z rozwiniętym chromatogramem włożyć do skanera HP,
- uruchomić program obsługi skanera Centrum obsługi HP (ikona na Pulpicie),
- wcisnąć przycisk Skanuj obraz. Skaner uruchomi się automatycznie i na monitorze pojawi
się najpierw okno z ustawieniami: typ pliku (powinien być jpg), podstawową nazwę pliku
(powinna być grupa, automatycznie będzie dodawany numer obrazu) i lokalizację zapisu
(powinna być D:/2013_05_22 TLC) i wcisnąć ok. Skaner wykona szybki podgląd
skanowania, przedstawiony na ekranie monitora,
- na przedstawionym podglądzie zaznaczamy skanowany obszar (płytkę chromatograficzną) i
wciskamy przycisk Akceptuj. Skaner przejdzie automatycznie do skanowania i zapisania
obrazu z podanymi ustawieniami.
9. Przeprowadzenie analizy uzyskanego chromatogramu przy użyciu programu TLSee.
- uruchomić program TLSee i wczytać zeskanowany obraz płytki chromatograficznej z
rozwiniętym chromatogramem: pasek Menu polecenie File → New experiment → without
calibration. Odnaleźć lokalizację swojego pliku, zaznaczyć go i wykonać polecenie open,
- w oknie Experiment przełączyć się na zakładkę Plate (na dole okna),
3/4
Producer 2013 Andrzej Leniart
Wybrane techniki separacyjne - pracownia
Kierunek: Chemia kosmetyczna
studia II stopnia, I rok,
2 semestr, rok akademcki 2012/2013
- wybrać odpowiednią szerokość obszarów za pomocą których należy zaznaczyć plamki
chromatograficzne: pasek Menu polecenie Plate → Fixed Selection → 30+30  3+3,
- zaznaczyć każdą plamkę chromatograficzną tak, aby znalazła się cała wewnątrz
zaznaczanego obszaru,
- przekonwertować chromatogram plamkowy na dane XY przedstawione w postaci
wykresów: pasek Menu polecenie Plate → Show Profiles. Po prawej stronie okna pojawią
się wykresy odpowiadające poszczególnym plamkom chromatograficznym,
- wyznaczyć pole powierzchni po pikami: automatycznie pasek Menu polecenie
Chromatography trace → Automatic integration lub ręcznie pasek Menu polecenie
Chromatography trace → Integration → Band integration,
- spisać wartości współczynnika Rf (Peak Rf) i pole powierzchni pod pikiem S (Area)
numer kolbki miarowej (próbki)
1
2
3
4
5
6
współczynnik Rf
(Peak Rf)
pole powierzchni S
(Area)
IV. Opracowanie wyników
1. Uzupełnić poniższą tabelę wyliczając ilość aldehydu cynamonowego w [mol] i [nmol] dla
każdej próbki roztworu wzorcowego.
ilość aldehydu cynamonowego
nr próbki
pole powierzchni
[mol]
[nmol]
1
2
3
4
5
2. Wykonać wykres typu Punktowy XY tylko ze znacznikami przedstawiający zależność pola
powierzchni od ilości aldehydu cynamonowego w [nmol].
3. Na wykresie nanieść linię trendu typu liniowego (regresja linowa), nanieść równanie na
wykresie i wartość kwadratu współczynnika korelacji R2.
4. Wykonany wykres odpowiednio sformatować tzn. dostosować wielkość wykresu i obszar
kreślenia, dobrać skale osi X i Y, rozmiar i style czcionek na wykresie, kolor linii, itp.
5. Na podstawie znanego równania prostej y=ax+b obliczyć ilość aldehydu cynamonowego w
próbce badanej (olejku cynamonowego) w [mol] i [nmol].
4/4
Producer 2013 Andrzej Leniart