Fargestoffer i tropiske planter

Abstract

Antocyaner er av de viktigste og mest utbredte pigmentene i planteriket. De gir opphav til et spekter av røde og blålige farger. Dette gjør dem blant annet til en nødvendig brikke i spredningen av frø og pollen, da planter slik tiltrekker insekter og fugler. Hos menneskene har antocyaner positiv effekt på ulike områder av vår helse. Det arbeides også med å kunne bruke antocyaner som fargetilsetningsstoffer i mat for slik å erstatte de i dag mye brukte kunstige variantene. Denne oppgaven tar for seg identifisering av antocyaner i tre tropiske planter, Callistemon citrinus, Phyllanthus ovalifolia og Jacaranda mimosifolia. Det eksperimentelle arbeidet inkluderer ekstraksjon, rensing og separasjon av pigmentene i tillegg til strukturoppklaring ved hjelp av ulike kromatografiske og spektroskopiske teknikker. Antocyanene ble ekstrahert fra plantematerialet med metanol tilsatt TFA. Ekstraktet ble videre renset med et tofasesystem, bestående av etylacetat og vann, og på Amberlite XAD-7-kolonne. For å separere de ulike antocyanene ble det benyttet en Sephadex LH-20-kolonne og Toyopearl HW-40F-kolonne. Strukturoppklaringen ble utført ved bruk av TLC (tynnskiktskromatografi), HPLC (høytrykk væskekromatografi), UV/synlig-spektroskopi, MS (massespektrometri) og NMR (magnetisk kjerneresonans spektroskopi). I de røde blomstene til Callistemon citrinus ble det identifisert to antocyaner, cyanidin 3,5-di-O-β-glukopyranosid (1) og cyanidin 3-O-β-glukopyranosid (2). Strukturoppklaringen av pigmentene ble hovedsakelig utført ved bruk av ulike 1D og 2D NMR-teknikker. I bærene av Phyllanthus ovalifolia ble det identifisert fire antocyaner, delfinidin 3-(6’’-O-β-glukopyranosyl-O-β-glukopyranosid) (1), delfinidin 3-glukosid (2), cyanidin 3-(6’’-O-β-glukopyranosyl-O-β-glukopyranosid) (3) og cyanidin 3-glukosid (4). På TLC kokromatograferte pigment 2 og 4 med de tilsvarende og allerede kjente antocyanene i solbær. Det ble derfor utført et HPLC-eksperiment som sammen med UV/synlig-spektroskopi ga identiteten til pigment 2 og 4. For å få en fullstendig strukturoppklaring av pigment 1 og 3 ble det i tillegg til HPLC og UV/synlig-spektroskopi benyttet en rekke ulike NMR-teknikker. Begge disse antocyanene viste seg å inneholde det relativt sjeldne sukkeret gentiobiose. I blomstene til Jacaranda mimosifolia ble arbeidet konsentrert om hovedpigmentet. Dette ble identifisert til malvidin 3,7-di-O-β-glukopyranosid. De isolerte fraksjonene viste seg å inneholde en del andre forbindelser. Dette kan tyde på at det identifiserte antocyanet er del av et kompleks i planten, spesielt da det ble ekstrahert fra blå blomster. Antocyanet ble forsøkt skilt ut på Toyopearl HW-40F-kolonne, men uten at det lyktes. Det var derfor nødvendig med massespektre av pigmentet og LC-MS ble kjørt. Strukturoppklaringen av hovedpigmentet ble til slutt oppnådd ved en kombinasjon av NMR- og MS-data.