Anna Przybylska
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
ANNA PRZYBYLSKA CHROMATOGRAFICZNE METODY EKSTRAKCJI I OZNACZANIA PATULINY W OWOCACH GŁOGU (CRATAEGUS SPP.) STANOWIĄCYCH SKŁADNIKI ŻYWNOŚCI FUNKCJONALNEJ I SUPLEMENTÓW DIETY CHROMATOGRAPHIC METHODS OF PATULIN EXTRACTION AND DETERMINATION IN HAWTHORN FRUITS (CRATAEGUS SPP.) AS COMPONENTS OF FUNCTIONAL FOOD AND DIETARY SUPPLEMENTS Rozprawa doktorska wykonana w Katedrze i Zakładzie Bromatologii Wydziału Farmaceutycznego Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu i przedstawiona Radzie Wydziału Nauk o Żywności i Rybactwa Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie Promotor: Prof. dr hab. n. farm. inż. Grzegorz Bazylak, Prof. UMK Kierownik Katedry i Zakładu Bromatologii Wydział Farmaceutyczny Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu Szczecin, 2019 2 Serdeczne podziękowania dla mojego promotora, Prof. dr hab. inż. Grzegorza Bazylaka za dużą cierpliwość, zaangażowanie oraz bezcenną pomoc merytoryczną na każdym z etapów prowadzonych badań. Szczególne podziękowania należą się mojemu mężowi Łukaszowi za wsparcie, cierpliwość i ogromną wyrozumiałość przy opracowywaniu niniejszej rozprawy doktorskiej. Jednocześnie pragnę w tym miejscu podziękować rodzicom za nieustającą pomoc na każdym z etapów drogi zawodowej oraz bratu Marcinowi za wiarę, wsparcie oraz nieustającą motywację. Specjalne podziękowania należą się również moim dzieciom, które każdego dnia dają ogromną siłę i motywację do realizacji celów. 3 4 SPIS TREŚCI Wykaz skrótów ………………………………………………………………………………………… 7 Wykaz artykułów oryginalnych będących podstawą rozprawy doktorskiej …………………......……. 9 Streszczenie …………………………………….…………………………………………………….. 11 Summary ….…………………...………………………………………………………...…………… 13 I. Wstęp ……………………………………………………………………………………………….. 15 I.1. Zanieczyszczenia surowców zielarskich …………………………………………………….... 17 I.2. Charakterystyka głogu Crataegus spp. ………………………………………………………... 20 I.2.1. Taksonomia głogu Crataegus spp. ……………………………………………………... 21 I.2.2. Opis rośliny Crataegus spp. ……………………………………………………………. 22 I.2.3. Zastosowanie owoców głogu ………………………………………………………….. 23 I.2.4. Skład chemiczny owoców głogu ………………………………………………………. 23 I.3. Biosynteza, właściwości i występowanie patuliny …………………………………………… 26 I.4. Analiza patuliny w jabłkach oraz owocach głogu i ich produktach ………………………….. 30 I.4.1. Metody ekstrakcji patuliny …………………………………………………………….. 30 I.4.1.1. Ekstrakcja patuliny z produktów zawierających jabłka……………………... 30 I.4.1.2. Ekstrakcja patuliny z produktów zawierających owoce głogu…………….… 32 I.4.2. Metody oznaczania patuliny …………………………………………………………… 33 I.4.2.1. Oznaczanie patuliny w produktach zawierających jabłka………………….... 33 I.4.2.2. Oznaczanie patuliny w owocach głogu oraz ich produktach ……………….. 36 I.5. Właściwości i zastosowanie nanorurek węglowych w analizie mikotoksyn …………………. 37 II. Cel, hipotezy i zakres pracy ……………………………………………………………………… 39 III. Materiał badawczy ………………………………………………………………………...……… 40 IV. Wyniki …………………………………………………………………………………...……….. 42 IV.1. Optymalizacja metody SPE-HPTLC do oznaczania patuliny ……………………………….. 42 IV.1.1. Badanie rozdzielania patuliny w układzie HPTLC ……………………………..……. 42 IV.1.2. Badanie ekstrakcji patuliny metodą SPE z roztworu modelowego …………………… 43 IV.1.3. Badanie ekstrakcji patuliny metodą SPE z soków owocowych ………........................ 49 IV.1.3.1. Badanie ekstrakcji patuliny metodą SPE z soku jabłkowego ……………… 49 IV.1.3.2. Badanie ekstrakcji patuliny metodą SPE z soku z owoców głogu ………… 58 IV.2. Oznaczenie wskaźników jakości higienicznej suplementów diety oraz mieszanek ziołowych zawierających suszone owoce głogu ……………………………. 61 IV.3. Analiza zawartości hydroksykwasów niskocząsteczkowych w wodnych naparach suplementów diety oraz mieszanek ziołowych zawierających suszone owoce głogu ……..…. 63 IV.4. Analiza zawartości naturalnych antyoksydantów i właściwości antyoksydacyjnych wodnych naparów suplementów diety oraz mieszanek ziołowych zawierających suszone owoce głogu ………………………………………..………………... 64 IV.5. Analiza wybranych mikroelementów (Mn, Fe, Cu, Zn) metodą ICP-MS/MS w suplementach diety i mieszankach ziołowych zawierających suszone owoce głogu …...…. 65 IV.6. Analiza zawartości patuliny metodą SPE-UHPLC-MS/MS w suplementach diety, mieszankach ziołowych i owocach głogu zebranych ze stanu naturalnego …………………… 70 IV.7. Analiza statystyczna uzyskanych wyników …………………………...…………………….. 71 V. Dyskusja ………………………………………………………………………………………….. 76 VI. Podsumowanie i wnioski ………………………….…………………………………………….. 85 VII. Piśmiennictwo ………………………………..…………………………………………………. 88 VIII. Oświadczenia współautorów publikacji oryginalnych ………………………….…….….……. 101 IX. Życiorys naukowy ……………………………………………………………………..……..…. 123 5 X. Publikacje oryginalne autora rozprawy …………………………………………….……………. 129 X.1. Artykuły opublikowane ……………………………...…………………………………….. 129 [P-1] A. Śliwińska, A. Przybylska, G. Bazylak, Chromatograficzne metody ekstrakcji i separacji stosowane do oznaczania patuliny w owocach i sokach owocowych, w: A. Voelkel & W. Wasiak (Red.), Chromatografia w praktyce, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2011, Rozdział 1.5, 53-64 ............................................. 131 [P-2] A. Przybylska, G. Bazylak, A comparison of the selectivity of nano-HPTLC systems used for determination of patulin in fruit juices from the internet stores and pharmacies, Current Issues in Pharmacy and Medical Sciences, 2013, 26 (2), 155-159 …………………....…..…...... 149 [P-3] A. Przybylska, G. Bazylak, Ocena jakości mikrobiologicznej suszonych owoców i kwiatostanu głogu (Crataegus spp.) stosowanych jako suplementy diety, Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Rolnictwo, 2017, 119 (626), 101-114 ………………………………………………….......................... 157 [P-4] A. Przybylska, G. Bazylak, Bioactive compounds in aqueous infusions of dietary supplements and herbal blends containing dried hawthorn fruits or hawthorn inflorescence (Crataegus spp.), Journal of Agriculture and Environmental Science, 2018, 7 (2), 131-142, doi: 10.15640/jns.v7n2a14 ……………………………………...…………………………. 173 [P-5] A. Przybylska, G. Bazylak, R. Kosicki, I. Ałtyn, M, Twarużek, J. Grajewski, A. Sołtys-Lelek, Adventageous extraction, cleanup and UHPLC-MS/MS detection of patulin mycotoxin in dietary supplements and herbal blends containing hawberry from Crataegus spp., Journal of Analytical Methods in Chemistry, 2019, 2019, Article ID 2159097, 1-13, doi: 10.1155/2019/2159097 ………………………..………………………………………. 187 X.2. Komunikaty konferencyjne [K-6] A. Śliwińska, A. Przybylska, G. Bazylak, Zastosowanie wielowarstwowych nanorurek węglowych do ekstrakcji patuliny z soków jabłkowych metodą SPE, Materiały Konferencyjne: Mikrobiologia w medycynie, przemyśle i ochronie środowiska - II Edycja. Łódź 22-23.10.2011, 111 . [K-7] G. Bazylak, A. Przybylska, Carbon nanotubes as the SPE packing material for isolation of patulin from functional food products, Materiały konferencyjne: Separation Sciences Asia 2012 - New horizons in separation and detection techniques, Kuala Lumpur, Malezja, 27-28.06.2012, 24 [K-8] A. Przybylska, W. Wieczorek, G. Bazylak, Zastosowanie nanorurek węglowych i polimerów z odwzorowaniem cząsteczkowym do ekstrakcji patuliny z soków jabłkowych metodą SPE, Materiały konferencyjne: XXII Naukowy Zjazd Polskiego Towarzystwa Farmaceutycznego – Farmacja - Nauka – Społeczeństwo, Białystok, 18–21.09.2013, 164 … [K-9] G. Bazylak, M. Siepak, A. Gryn, A. Przybylska, Oznaczanie wybranych składników mineralnych metodą ICP-MS w wodnych naparach suplementów diety zawierających owoce lub kwiatostan głogu, Materiały konferencyjne: XXIII Poznańskie Konwersatorium Analityczne – Nowoczesne metody przygotowania próbek i oznaczania śladowych ilości pierwiastków, Poznań, 8-9.05.2014, 62-63 [K-10] A. Przybylska, A. Gryn, M. Siepak, G. Bazylak, Pro-oxidant microelements of infusions from aerial parts of hawthorn (Crataegus spp.) consumed as cardiotonic and cardioprotective dietary supplements by middle aged subjects, Materiały konferencyjne: Nowoczesne techniki badawcze stosowane w analizie farmaceutycznej i biomedycznej. 30-lecie powołania Wydziału Farmaceutycznego Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera w Bydgoszczy Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu, Bydgoszcz, 10-12.09.2014 [K-11] G. Bazylak, M. Siepak, A. Gryn, A. Przybylska, Zawartość niektórych składników mineralnych w liściach morwy białej i owocach głogu jednoszyjkowego z obsadzeń ulicznych i terenów rekreacyjnych w Bydgoszczy, Materiały konferencyjne: III Ogólnopolska Konferencja Naukowa, Problemy ochrony roślin na terenach zurbanizowanych. Wrocław-Pawłowice, 13-14.06.2017, 22-24 [K-12] G. Bazylak, M. Twarużek, R. Kosicki, I. Ałtyn, J. Grajewski, A. Gryn-Rynko, A. Przybylska, M. Siepak, Patulin, trace elements and micronutrients in dried fruits and inflorescences of hawthorn (Crataegus spp.) used as components of cardiotonic dietary supplements for hypertensive subjects, Materiały konferencyjne: 39th Mycotoxin Workshop, Bydgoszcz, 19.06.2017, 69 6 Wykaz skrótów ABI - aktywność antyoksydacyjna wobec kationorodnika ABTS·+ [%] ABmM - aktywność antyoksydacyjna wobec kationorodnika ABTS·+ [mM TE/100g s.m.] ABT - aktywność antyoksydacyjna wobec kationorodnika ABTS·+ [mg TE/100g s.m.] ABTS - 3-etylobenzotiazolino-6-sulfonian AI - poziom wystarczającego spożycia [mg/os/dobę] (ang. Adequate Intake) AT - acetylotransferaza CAE - katechiny CN1 - wielościenne nanorurki węglowe typu CN1 (średnica 2 ÷ 6 nm, długość 0,1 ÷ 10 μm) CCVD - metoda katalityczno