Experimental and Theoretical Investigations of Tautomeric Dyes - A Base for Design of Tautomeric Switches

Препис

1 Автентичност и качество на ароматични продукти от български рози: бърза оценка чрез традиционни инструментални методи и електронно обоняние (BG ROSEnsing) Институт по Органична химия с Център по Фитохимия, БАН Институт по розата и етеричномаслените култури, ССА

2

3 Автентичност и качество на ароматични продукти от български рози: бърза оценка чрез традиционни инструментални методи и електронно обоняние (BG ROSEnsing) Конкурс на ФНИ за финансиране на фундаментални научни изследвания по обществени предизвикателства 2018 г. Повишаване конкурентоспособността и продуктивността на икономиката в съответствие с тематичните области на Иновационната стратегия за интелигентна специализация

4 Цел (фундаментална): задълбочено изследване на химичния състав на ароматичните продукти (етерично масло и абсолю) от R. damascena Mill., R. alba L., R. centifolia L. и R. gallica L.) чрез използване на метаболомни подходи ( пръстов отпечатък и химично профилиране) и съвременни хроматографски и спектрални техники.

5 Цел (приложна): разработване на съвременни, бързи и високопроизводителни методи ( електронно обоняние ) за анализ чрез недеструктивни инструментални техники (IR, Раман-спектроскопия), които ще позволят създаването на платформа за по-систематичен, бърз и прецизен качествен контрол, (евентуално - за оценка на автентичността) на продукти от маслодайни рози.

6 Изследователски екип: колектив от ИОХЦФ-БАН (Антонов, Антонова, Денева, Гечовска, Христова, Молла, Маркулиев, Медарска, Конакчиев и др.) колектив от ИРЕМК-ССА (Добрева, Моллова, Баджелова, Ганчева и Недева) Prof. Dr. Hartwig Schulz (Federal Research Centre for Cultivated Plants, Julius Kühn-Institut, Berlin) : един от водещите експерти в MIR/NIR/Raman анализ на етеричните масла, метаболомика и стандартизация растителните екстракти Prof. Dr. Ivan Špánik (Slovak University of Technology, Faculty of Chemical and Food Technology, Bratislava) : водещ експерт в многодименсионалната газова хроматография, профилиран върху летливите съединения в ароматичните продукти, храни и напитки

7 Основни аспекти: А. Химично профилиране и автентичност: автентични проби от BG маслодайни рози и проби R. damascena Mill. с различен географски произход, Колекция Samplebank Б. Пръстов отпечатък (хроматографски/спектрален) и класификация (без количествен анализ): проби А и проби R. damascena Mill. от страната (>100), Databank B. Количествено определяне (GC-FID) на основните и следови компоненти и валидиране: класифициране въз основа на количествените данни и калибриране на IR и Рамановите спектри по подбрани маркери

8 Основни проблеми: Разработване на единен протокол за пробовземане, който включва събиране на суровината (събиране на свеж розов цвят), дестилация и екстракция при унифицирани и възпроизводими лабораторни условия, съхранение на автентичните и търговски проби преди анализа Разработване на хроматографски протокол за идентификация (изчерпателно химично профилиране) на летливата фракция на пробите, базиран на GC/MS, GCxGC/MS; количествен анализ чрез GC/FID Разработване на процедура за директно (без използване на разтворители) измерване на Инфрачервени/Раманови спектри на пробите в режими на отражение и пропускане Проверка на надеждността на моделите за класификация и калибриране чрез анализ на моделни проби

9 График за изпълнението проекта РП/месец Фаза на профилиране на ароматични Фаза на пръстови отпечатъци продукти от рози на ароматични продукти от рози РП 1 РП 2 РП 3 РП 4 РП 5 РП 6 РП 7 РП 8 РП1: Получаване на автентични и търговски проби от розово масло и абсолю. РП2: Задълбочено химично профилиране на автентичните проби (розово масло и абсолю) от български маслодайни рози РП3: Изчерпателно химично профилиране на проби розово масло и абсолю от R.damascena Mill. с различен географски произход РП4: Хроматографски пръстов отпечатък и количествен анализ (Databank) РП5: Спектрален пръстов отпечатък (Databank) РП6: Хемометрична обработка на данните от РП4 и РП5, анализ на количествените данни от GC-FID и избор на химични маркери, калибриране на IR/Raman спектри за бърз недеструктивен анализ, валидиране на хемометричните модели РП7: Samplebank и Databank РП8: Управление и разпространение на резултатите

10 РП1: автентичните проби: ботанически (проби от видовете R.damascena Mill., R.alba L., R. centifolia L. и R. gallica L., както и от сортовете "Кримска червена и "Радуга") и географски произход (проби от R.damascena Mill. от България и други страни), което ще позволи да се търсят конкретни характеристични маркери. R. damascena Mill. е представена чрез популация на "Казанлъшка роза" (Rosa kazanlika V.Top) и четири сорта ("Свежен", "Искра", "Елейна" и "Янина"), регистрирани в официалния Каталог на сортовете за производство на розово масло в България търговски проби (розови масла и екстракти, включително търговски SCCO2 екстракти) от R.damascena Mill., R.alba L. и R.centifolia L. (при наличност) автентични проби (R.damascena Mill) от други страни

11 Методология: Газова хроматография с пламъчно йонизационен детектор (GC- FID, ES-GC) Интегрирани техники въз основата на хроматография и мас спектрометрия (GC/MS, LC-DAD и LC-HRMS/MSn) 2D-GC (GCXGC-FID и GCxGC/MS) Молекулна спектроскопия (NMR, UV-Vis абсорбция/флуоресценция, NIR, MIR, Raman) Хемометрия

12 Лаборатория по Инструментална хроматография и масспектрометрия

13 HP 6890 GC System Plus/5973 MSD, Agilent 7820A/5977B GC/MS/FID Thermo Scientific Trace GC Ultra TriPlus диапазон от маси <800 Da йонизация с електронен удар (5 70 ev)

14 Thermo Scientific DFS диапазон от маси Da; резолюция R ~ ; откриваем минимум ~ g; съотношение сигнал/шум ~ 800/1

15 Thermo Scientific DFS Типове йонизация Електронен удар (EI) молекулна маса и структурна информация за относително летливи и термично стабилни съединения; Химична йонизация (CI) молекулна маса на термично стабилни съединения; Електроспрей йонизация (ЕSI) мек тип йонизация, подходящ за нелетливи, полярни или термично нестабилни органични съединения с висока молекулна маса (биополимери, фармацевтични препарати и метаболити, индустриални полимери и др.); Химична йонизация при атмосферно налягане (APCI) - за анализ на неполярни съединения (триглицериди, биополимери и др.);

16

17

18

19 Голямата мечта in-line анализ:

20 От Off- към On-line анализ: от Лабораторен спектрометър през Портативен спектрометър + оптично влакно към смартфон

21

22 Comptes Rendus de L'Academie Bulgare des Sciences Volume 67, Issue 10, 2014, Pages Chemical compounds, In vitro antioxidant and antifungal activities of some plant essential oils belonging to rosaceae family Bulgarian Journal of Agricultural Science Volume 19, Issue 6, 2013, Pages Chemical composition of different genotypes oil-bearing roses Journal of Essential Oil-Bearing Plants Volume 16, Issue 3, June 2013, Pages Dynamics of the Headspace Chemical Components of Rosa damascena Mill. Flowers

23 Текущо: - Сравнителен хроматографски анализ на розово масло от Саудитска Арабия и България (Добрева, Антонова) - Сравнителен хроматофрафски анализ на розово масло и розов екстракт получен със CO2 екстракция (Антонова) - Експресен метод за определяне на етанол в розово масло чрез NIRS (Schulz, ИОХЦФ-БАН)