Slide 1

Universitatea Ovidius din ConstanaFacultatea de tiine Aplicate i InginerieSpecializarea: C. M. P. C. M.

ANALIZA CAROTENOIDELOR

1CUPRINSCAPITOLUL 1: Surse naturale de carotenoideAnaliza structurii i clasificarea carotenoidelor Licopina i obinerea ei - carotina i reacia de sintez - carotinaXantofile Luteina ZeaxantinaCetonele din grupa carotenoidelor: Rodoxantina, Astacina, Astaxantina i CapsantinaAcizi din grupa carotenoidelor: Bixtina i CrocetinaAnaliza propietilor carotenoidelor CAPITOLUL 2: Metodele de determinare a carotenoidelor Determinarea carotenoidelor prin metode spectroscopice Determinarea prin metoda spectroscopic n domeniul vizibil Determinarea prin spectroscopie n IR Determinarea prin spectroscopie n RMN Determinarea prin spectroscopie de mas Metode chimice de determinare a structurii carotenoidelor CONCLUZII BIBLIOGRAFIE

CAPITOLUL 1: Sursele naturale de carotenoideconinutul mare de carotenoizi n: frunzele de elin, ptrunjel, urzic, spanac, mrar, pstrnac, lobod, varz de funze, ardei grai, sfecl roie, morcovi, fasole verde, tomate. dintre fructe se disting: cel de mce, ctin, caise, pepeni, portocale, mandarine, piersici, coacze negre.morcovii conin 70% -caroten, iar pepenii galbeni 85% -caroten.licopenul se afl n cantitate mare n tomate (85%), n pepeni verzi (81%), precum i n grapefruitele roii, piersici i mcee, crora le confer culoarea roie.

carotenoidele sunt pigmeni galbeni, roii sau portocalii care nsoesc clorofila verde a frunzelor i ierburilor i sunt prezente n multe flori, fructe, semine sau rdcini.Analiza structurii i clasificarea carotenoidelortoate carotenoidele absorb lumina n regiunea albastr i ultraviolet a spectrului.catena izoprenic a carotenilor se termin dup cele dou extremiti cu dou cicluri iononice, din care unul poate avea o structur -iononic, iar cellalt este de regul un ciclu -iononic. ciclul -iononic este necesar pentru caroteni care ndeplinesc funcia de provitamine A.

-ionona-iononanumrul mare de duble legturi conjugate le confer o culoare specific care variaz de la galben la portocaliu i de la rou la violet. pigmenii prezeni n tomate i n morcovi datorit prezenei n molecula lor a dublelor legturi conjugate sunt colorai n rou. carotenoizii care conin n molecula lor oxigen (xantofilele) au culoare galbenAnaliza structurii i clasificarea carotenoidelor

Carotenoidele se clasific n:hidrocarburi carotenoidice C40H56;xantofile-derivai hidrocarbonai oxigenaiHidrocarburile carotenoidice:Licopina i obinerea eilicopina, C40H56, se prezint sub form de cristale de culoare roie nchis-violet (prin pulverizare roie nchis-brun), cu p.t 175, solubil n benzen i sulfur de carbon, aproape insolubil n etanol.

licopinaculoarea nchis a licopinei se datoreaz numrului mare de duble legturi conjugate. aceasta se compune din jumti identice, simetrice. fiecare jumtate este compus din patru resturi izoprenice, legate cap coad, iar la mijlocul moleculei se nverseaz modul de legare a resturilor izoprenice.Hidrocarburile carotenoidice:Licopina i obinerea ei

n urma oxidrii licopinei cu acid cromic s-a obinut metilheptenona i o aldehid polienic (licopinalul), care prin oxidare n continuare se obine bixin-dialdehida. prin hidrogenarea catalitic se absorb 13 moli de hidrogen i se obine perhidrolicopina C40H82. licopina este o hidrocarbur aciclic cu 13 legturi duble. prin degradare cu ozon se obine acetona, ceea ce indic prezena a doua grupri marginale (CH3)2 C=se formeaz i acidul succinic, ceea ce demonstreaz i prezena grupei =CH-CH2-CH2-CH=Obinerea licopinei se realizeaz prin metoda fosfor-ilidelor a lui Witting i porneste de la o dialdehid C10prin condensarea acetalului acestei aldehide cu eter vinilic n prezen de BF3 i apoi cu eter propenilic se va lungi catena la ambele margini i se obine crocetin-dialdehida (C20) unde R= C2H5:

aceasta dialdehida se condenseaz cu geraniliden-trefenilfosfor-ilid se obine licopina:

Hidrocarburile carotenoidice: - carotin - carotina, C40H56, se cristalizeaz din benzen-metanol n prisme hexagonale de culare violet nchis, iar din eter de petrol n placi rombice de culare rou nchis, cu p.t 183. Caisele sunt o surs excelent de - caroten (C40H56). n pere, - carotenul reprezint numai 10 % din totalul carotenoidelor. Spanacul (frunzele) conin pn la 40 mg/kg de - caroten

Prin hidrogenare catalitic s-a stabilit c molecula de -caroten conine 11 duble legturi. Perhidrocarotina obinut are formula C40H78, ceea ce dovedete ca molecula conine dou cicluri.

Hidrocarburile carotenoidice: - carotenul (C40H56)

-carotenulPrin oxidarea -carotenul cu acid cromic n condiii blnde se formeaz mai nti un diol hidroxi--carotin, apoi oxidat cu tetraacetat de plumb duce la obinerea de semi--carotin, unde unul din inelele -iononice este deschis. Repetnd aceste reacii se obine n final -carotinona.

hidroxi-- carotina

semi-- carotinona

- carotinona

Obinerea -carotinei se poate realiza pornind de la -ionona i magnezianul bromurii de propargil printr-o succesiune de reacii chimice

Condensarea compusului I cu cetona nesaturat II duce la tetrolul II care dup hidrogenarea parial a triplelor legturi i deshidratare se obine -carotina.

Hidrocarburile carotenoidice - Carotenul (C40H56)

caroten Este izomer al -carotenului alturi de care se gsete n plante. Conine un inel -iononic iar cellalt este -iononic.Formeaz cristale violete cu p.t. 187C. Prin hidrogenare catalitic molecula conine 11 legturi duble. Prin ozonizare se obine alturi de acidul geronic i acidul izogeronic, de unde rezult c -carotenul se deosebete de -caroten prin faptul c unul din inele este -iononic.- carotenul se transform n -caroten prin nclzire cu etoxid de sodiu la 100-110C.Hidrocarburile carotenoidice : - carotina C40H56

- carotina- Carotina, C40H56, cristale roii cu luciu superficial albastru, p.t. 178, Derivaii oxigenai ai carotenoidelor sunt alcooli, cetone, acizi, provenii din hidrocarburile carotenoidice. Cel mai mult se gsete n morcov.

porumbul conine zeaxantina, izomerii zeaxantinei, luteina, criptoxantin, neo-criptoxantina, , - caroteni i hidroxi - caroten. glbenuul de ou conine pn la 90 mg/kg carotenoide, cele mai importante fiind luteina, zeaxantina, criptoxantina, iar n cantiti mai mici - carotenul. Xantofile: Luteina (C40H56O2)Xantofilele sunt alcooli ai carotenoidelor. Luteina prezint aceeai structur ca i hidrocarbuarile carotenoidice, dar pe aceast structur sunt prezente grupe hidroxil, grupe carbonil sau grupe oxidice.

luteina formeaz cristale galbene transparente cu un luciu superficial violet metalic, are p.t. 193C i este puternic dextrogir. luteina este o dihidroxi--carotin n care poziiile grupelor OH ar putea fi 3 sau 4 i 3sau 4. Dac gruparea OH din inelul -iononic s-ar afla n piziia 4 atunci ea ar avea caracter enolic, faptul c nu se obine la oxidare acidul ,-dimetilglutaric demonstreaz c i gruparea OH din inelul -iononic se afla n poziia 3.

Xantofile: Zeaxantina, C40H56O2

zeaxantinas-a demonstrat ca zexantina are structura 3.3-dihidroxi--carotinaZeaxantina a fost obinut din lutein prin nclzire cu etoxid de sodiu, ceea ce determin o deplasare a dublei legturi izolate ntr-o pozitie conjugat.

se prezint sub form de placi galbene cu p.t. 215. Zexantina este colorantul galben din porumb. esterul dipalmitic al zeaxantinei, fisaliena, a fost descoperit i n fructele de paplu. Xantofile: Criptoxantina, C40H56O a fost gsit n ardei, glbenuul de ou, unt i n diverse plante. Criptoxantina este 3-hidroxi--carotin. Este un pigment rspndit n esuturile vegetale care mpreun cu -carotenul formeaz 30% din cantitatea total a pigmenilor vegetali.

ea a fost izolat din porumb cu ajutorul endospermul galben. pigmenii carotenoidici sunt substane hidrofobe, solubile numai n solveni organici, uleiuri i grsimi,posibilitatea reaciilor de oxidare i autooxidare (n prezena aerului), precum i capacitatea de absorbie a unor radiaii luminoase

PRODUSULCarotenoide mg/100 g produsPRODUSULCarotenoide mg/100 g produsMorcovi6,0 24,0Caise 2,0 2,2Spanac5,0 6,5Piersici 0,76Fasole verde0,17 0,22Mere 0,3 0,8Mazre boabe verde0,4 1,6Viine, Zmeur 0,3Salat verde0,2 0,25Mure 0,3 0,8Tomate1,5 2,0Fragi 0,3 0,5Ardei verdepn la 2,5Lmi 0,4Ardei rou10,0Prune uscate 0,1Tabelul 1. Coninutul mediu al carotenoidelor din legume i fructe Analiza proprietilor carotenoidelorCAPITOLUL 2: Determinarea carotenoidelor prin metode spectroscopicemetodele spectroscopice utilizate n identificarea carotenoidelor sunt: spectroscopia de absorbie n domeniu vizibil, infrarou, de rezonan magnetic nuclear protonic i de mas.pigmenii carotenoidici sunt sensibili la lumin, cldur, oxigen, acizi i baze alcaline. Separarea carotenoidelor trebuie s se realizeze la temperatura camerei pana la -20C i la ntuneric sub atmosfer de azot sau n vacuum.n cazul existenei legturilor duble conjugate, lungimea de und maxim va crete.comparnd max a unei carotenoide necunoscute cu valorile max a unei carotenoide cunoscute martor se poate estima numrul de duble legturi din cromoforcarotenoidele pot fi identificate prin reacii specifice diferitelor grupri funcionale sau prin reacii de culoare pe care aceti pigmeni le dau cu reactivii specifici: Reacia Carr-PriceReacia WintersteinReacia cu HCl.

CONCLUZIIcarotenoidele sunt molecule cu proprieti speciale. funcii ale acestor molecule au fost deja stabilite, ele fiind utilizate att ca i colorant, dar i cu rol n fotosintez. s-a evideniat aportul carotenoidelor n sntatea omului prin rolul acestora n sinteza vitaminei A.efect hepatoprotector evideniat ntr-un studiu preclinic pe obolani cu diabet indus cu streptozotocin s-a observat aciunea antidiabetic combinaia de ulei de pete, vitamina E i extract de urzic au redus simptomele la pacienii afectai de osteoartrit un rol important n mbuntirea performanelor vizuale i, posibil, n prevenirea bolilor de ochiaciunea antiinflamatoare

[1]. C.D. Neniescu Chimie organic, vol. II, Editura E.D.P. Bucureti, 1980[2]. G. Stanciu Chimia organic a compuilor naturali, Editura Ovidius University Press, Constana, 2007[3]. I.F. Dumitru Biochimie, Editura E.D.P. Bucureti, 1980[4]. M. Iovu Chimie organic, Monitorul oficial, Bucureti, 2008[5]. V. Tma, G. Neamu- Pigmeni carotenoidici i metabolii, vol. II, Editura Ceres, 1986[6]. Toshiaki Irie, Shogo Kajiwara, Naosuke Kojima, Haruki Senoo, Takaharu Seki- Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecul Biology, 139, p 597-606, 2004[7]. Frederick Khalchik, Lorena Carvalho, Paul S. Bernstein, Garth J. Muir, Da-You Zhao, Nikita B. Katz- Experimental Biology and Medicine, 227, p 845-851, [8]. (Istudor. V., 2001; Bercovich E, Saccomanni M., Urologia. 2010)[9]. Golalipour MJ, Ghafari S, Afshar M., Turk J Gastroenterol. 2010)[10]. Pavone C, Abbadessa D, Tarantino ML, et al., Urologia. 2010) [11]. Bnouham M., Merhfour Fz., Ziyyat A. et al. 2010)[12]. Jacquet A, Girodet PO, Pariente A, et al., Arthritis Res Ther. 2009)[13]. Simes-Pires C, Hmicha B, Marston A, et al., Phytochem Anal. 2009)[14]. Nassiri-Asl M, Zamansoltani F, Abbasi E, et al. Zhong Xi Yi Jie He Xue Bao.[15]. Cipil HS, Kosar A, Kaya A, et al. Clin Appl Thromb Hemost. 2009)[16]. Yener Z, Celik I, Ilhan F. Food Chem Toxicol. 2009).

BIBLIOGRAFIEMulumim pentru atenia acordat