Жирорастворимых витаминов

 

Цель работы: овладение методами количественного и качественного анализа жирорастворимых витаминов.

 

Оборудование, реактивы и материалы: фотоэлектроколориметр, кюветы шириной 1 см, фарфоровая ступка, стеклянные палочки, мерные колбы вместимостью 100 см³, часовое стекло, мерные цилиндры вместимостью 100 см³, пробирки, капельницы, градуированные пипетки вместимостью 1 см³; рacтвop трихлорида сурьмы с массовой долей 33 % в хлороформе, уксусный ангидрид, концентрированная серная кислота, окись кальция или безводный сульфат натрия, авиационный бензин, анилиновый краситель (смешивают под тягой анилин с концентрированной соляной кислотой в соотношении 15: l), раствор брома в хлороформе с массовой долей 1 %, концентрированная азотная кислота, спиртовой раствор хлорида железа с массовой долей 0, 2 %; раствор рыбьего жира в хлороформе в соотношении 1: 5, масляный раствор витамина Д₂ (эргокальциферола), спиртовой раствор a-токоферола с массовой долей 0, 1 %, морковь.

 

Теоретические сведения

 

Жирорастворимые витамины в биологических системах образуются из остатков пятиуглеродного углеводорода изопрена. При полноценном питании могут запасаться в организме в значительном количестве. В растениях находятся в виде провитаминов, из которых в животных тканях при действии соответствующих факторов (ферментов, ультрафиолетового излучения) образуются витамины групп А и Д. Витамин Е содержится в растительных маслах, особенно его много в семенах пшеницы, подсолнечника.

 

Ход работы

Определение витаминов группы А. В растениях содержатся вещества изопреноидной структуры, которые называются каротиноидами. Они являются предшественниками витаминов группы А.

Витамин А₁ (аксерофтол, ретинол) представляет собой в сухом виде желтые призматические кристаллы с температурой плавления 64 °С. Разрушается под действием ультрафиолетового света, легко окисляется на воздухе, стабилизируется при растворении в масле, при добавлении антиоксиданта (a-токоферола или гидрохинона), а также при переводе ретинола в ацетат или пальмитат. Быстро разлагается в кислой среде. В щелочной среде выдерживает нагревание до 150 °С.

 

 

Реакция с треххлористой сурьмой. В сухую пробирку вносят 2-3 капли рыбьего жира в хлороформе, добавляют 1 см³ раствора трихлорида сурьмы и перемешивают. Для обезвоживания рекомендуется добавить несколько капель уксусного ангидрида. Появляется синяя окраска, которая постепенно переходит в розово-фиолетовую.

Реакция с серной кислотой. В сухую пробирку вносят 5 капель рыбьего жира и 1 каплю концентрированной серной кислоты. Появляется голубой цвет быстро переходящий в буро-красный.

Определение каротина в моркови. Взвешивают 3-5 г моркови, навеску переносят в фарфоровую ступку и тщательно растирают с небольшим количеством кварцевого песка. Для обезвоживания добавляют небольшое количество окиси кальция или безводного сульфата натрия. Затем небольшими порциями наливают в фарфоровую ступку авиационный бензин, перемешивают содержимое. Бензин приобретает ярко-желтую окраску вследствие растворения в нем каротина, содержащегося в моркови. Экстракт аккуратно переливают в мерную колбу вместимостью 100 см³. Продолжают экстрагировать до тех пор, пока бензин не перестанет окрашиваться в желтый цвет. Оставшимся бензином доводят содержимое мерной колбы вместимостью 100 см³ до метки. Интенсивность окраски бензинового экстракта определяют на фотоэлектроколориметре. Измерение оптической плотности экстракта ведут против бензина. Величина светопоглащения пропорциональна количеству содержащегося каротина. Расчет каротина А, мг %, в исходном растительном материале ведут по формуле

 

А = с × V × 100 / n,

 

где c – содержание каротина в 1 см³ экстракта, мг%;

V – объем полученного экстракта, см³;

n – масса навески моркови, г.

 

Для определения содержания каротина определяют значение оптической плотности экстракта, соответствующую содержанию каротина

 

DD = D_э – D_б,

 

где D _э и D _б – соответственно оптическая плотность экстракта и бензина.

 

По градуировочному графику находят содержание каротина в 1 см³ экстракта, откладывая значение D D.

Определение витаминов группы Д. Витамины группы Д (Д₂ и Д₃) являются производными циклопентанопергидрофенантрена. В продуктах животного происхождения (рыбий жир, коровье масло) чаще всего встречается витамин Д₃ (холекальциферол).

 

 

 

холекальциферол

 

эргокальциферол

 

В сухую пробирку вносят 0, 5 см³ масляного раствора витамина Д₃, добавляют 0, 1 см³ анилинового красителя и нагревают. Наблюдают окрашивание смеси в красный цвет.

На сухое часовое стекло помещают 0, 2 см³ масляного раствора витамина Д₂, под тягой добавляют 2-3 капли раствора брома в хлороформе, перемешивают стеклянной палочкой и наблюдают появление зеленовато-голубой окраски.

Определение витаминов группы Е. Группа витамина Е представлена из близких по химической структуре a-, b- и g-токоферолов. Молекулы токоферолов состоят из ароматического кольца и длинной изопреноидной боковой цепи. Наиболее важное значение имеет a-токоферол^

 

CH3

 

В сухую пробирку наливают 0, 3 см³ a-токоферола в спирте, осторожно под тягой добавляют 6 капель концентрированной азотной кислоты, пробирку встряхивают и наблюдают расслоение эмульсии. Верхний слой эмульсии окрашивается в красный цвет.

В сухую пробирку наливают 0, 5 см³ спиртового раствора a-токоферола, добавляют 0, 5 см³ хлорида железа и нагревают, наблюдают появление красного цвета раствора.

 

Оформление результатов

 

Полученные экспериментальные данные вносят в таблицу.

 

Витамин и название реакции	Полученный результат
Витамин А1: реакция с треххлористой сурьмой реакция с серной кислотой Содержание каротина в моркови, мг% Витамин Д2: реакция с бромом
Витамин Д3: реакция с анилиновым красителем Витамин Е: реакция с азотной кислотой реакция с хлоридом железа

 

Контрольные вопросы и задания

1. Из предложенных вариантов выберете правильный ответ: назовите продукт, в котором содержится максимальное количество каротиноидов: а) печень млекопитающихся животных, б) молоко, в) морковь, г) картофель.

2. Из предложенных вариантов выберете правильный ответ: ретинол хорошо растворим: а) в воде, б) в бензине, в) в растворе соляной кислоты, г) в растворе хлорида натрия.

3. Из предложенных вариантов выберете правильный ответ: ретинол в большом количестве содержится: а) в луке, б) в картофеле, в) в печени млекопитающихся животных, г) в моркови.

4. Из предложенных вариантов выберете правильный ответ: качественная реакция на присутствие витаминов группы А протекает под действием: а) ферроцианида калия, б) гидроксида натрия, в) хлорида калия, г) трихлорида сурьмы.

5. Из предложенных вариантов выберете правильный ответ: витамины группы Д являются производными: циклопентанопергидрофенантрена, б) каротиноидов, в) токоферола, г) изобутиленоксигидрата.

6. Из предложенных вариантов выберете правильный ответ: для выявления витамина Д₃ используют: а) трихлоридсурьмы, б) раствор серной кислоты, в) анилиновый краситель, г) бром.

7. Какой цвет приобретает водный раствор витамина Д₂ при действии брома.

8. Из предложенных вариантов выберете правильный ответ: присутствие токоферола можно установить при помощи: а) трихлорида сурьмы, б) хлорида натрия, в) уксусного ангидрида, г) хлорида железа.

Лабораторная работа № 15