Pflanzen-Chemieanalyse: Zusammensetzung & Inhaltsstoffe verstehen

Die chemische Analyse von Pflanzen hat eine beträchtliche Menge an Informationen über die Bestandteile von Pflanzenmaterial geliefert. Pflanzenzellen enthalten eine umfangreiche Reihe von Verbindungen, jede mit ihren eigenen individuellen Eigenschaften und Extraktionsmethoden für die chemische Analyse. Es wurden mehrere Techniken entwickelt, um die chemischen Bestandteile von Pflanzen zu untersuchen und zu nutzen.

Pflanzenbestandteile

Die Hauptbestandteile von Pflanzen sind Proteine, Kohlenhydrate und Fettsäuren. Sekundäre Verbindungen umfassen Gerbstoffe, Lignine, Terpenoide, Phenole und Alkaloide. Diese Verbindungen haben unterschiedliche chemische Strukturen und Funktionen innerhalb der Pflanze und unterschiedliche therapeutische und industrielle Vorteile für Menschen. Lignine verleihen Pflanzenstängeln und Baumstämmen Festigkeit und Struktur, und Gerbstoffe können Proteine in unlösliche Komplexe fällen, die zum Gerben von Tierhäuten verwendet werden können. Analysetechniken hängen von der Art der Pflanze und der gesuchten Verbindung ab.

Wasserdampfdestillation

Die Wasserdampfdestillation wird verwendet, um aromatische Verbindungen wie ätherische Öle zu isolieren. Dies ist ein relativ einfacher Prozess, der Wasserdampf verwendet, um das in dem Pflanzenmaterial enthaltene Öl zu verdampfen. Der Dampf passiert dann einen Kondensator mit kaltem Wasser, wo er verflüssigt, und die Pflanzenöle, die leichter sind und auf dem Wasser schwimmen, werden getrennt. Das verbleibende Wasser, das normalerweise gelöstes Pflanzenmaterial enthält, wird als Blumenwasser oder Hydrolat bezeichnet.

Gaschromatographie

Die Gaschromatographie (GC) wird hauptsächlich verwendet, um Fettsäuren und Cholesterin zu analysieren, aber ihre ideale Anwendung ist für hitzestabile, flüchtige Substanzen wie Pflanzenalkohole. Verbindungen können aus dem Pflanzenmaterial extrahiert und direkt in die Kapillarsäule des Gaschromatographen eingespritzt werden. Hitzestabilität ist notwendig, da die Proben im Gaschromatograph hohen Temperaturen ausgesetzt werden, was dazu führt, dass sie verdampfen. Dieser Dampf wird durch die Säule mit einem inerten Gas transportiert, das nicht mit der Probe reagiert, wie Wasserstoff oder Helium.

Detektion

Für die Analyse können eine Reihe von Detektoren verwendet werden, aber die Flammenionisationsdetektion (FID) wird häufig für organische Substanzen angewendet. Dies funktioniert, indem die Probe verbrannt wird, um eine elektrische Reaktion zu erzeugen, die dann gemessen werden kann. Obwohl die Probe nach dem Verbrennen nicht zurückgewonnen werden kann, bleibt dies eine effiziente Methode zur Detektion in der Gaschromatographie.

Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC)

Die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) ist eine häufige Methode für die Pflanzenanalyse, die verwendet wird, um Vitamine, Aminosäuren, Zucker und bestimmte Pflanzengifte zu analysieren. HPLC ist ähnlich der Gaschromatographie, außer dass die Verbindungen nicht flüchtig oder gasförmig sein müssen. Die Probe muss jedoch in Lösungsform vorliegen, bevor sie in die Säule eingespritzt wird, und frei von Partikeln sein, die die Analyse beeinträchtigen könnten. Die Detektion beinhaltet die Messung der UV-Absorption der getrennten Verbindungen.