Поступил образец масла жожоба (на самом деле жожоба – это не масло, а растительный воск) для проверки чистоты от других жирных масел.

Для проверки качества масла жожоба проводят разложение масла на отдельные составляющие (кислоты и спирты) и метилирование кислот методом переэтерификации 14% раствором BCl₃ в безводном метаноле (методика автора).

Для этого в виалу на 2 мл наливают 1 мл метилирующего реактива (Supelco, #3-3033) и добавляют 0.01 мл (приблизительно, взятую на шток от микрошприца маленькую каплю) масла жожоба.

Нагревают реакционную смесь в виале, плотно закрытой тефлоновой крышкой, при 80 град в течение около часа (я это делаю в термостате хроматографа). После того как капля растворится (смотрят в лупу, чтобы убедиться, что в реакционной смеси нет эмульсионных включений) виалу охлаждают и реакционную смесь нейтрализуют 0.3 мл 5% раствором NaOH, контролируя нейтрализацию по универсальной бумажке.

Процесс нейтрализации имеет критическое значение для дальнейшего хроматографического процесса. Теоретически, после окончания переэтерификации смесь можно впрямую хроматографировать. Но при этом надо помнить, что в ней содержится много активной соляной кислоты, которая достаточно быстро (за один цикл анализа) может разрушить связи привитой фазы. В результате капиллярная колонка становиться «активной» и малоэффективной.

Раствор при нейтрализации становится молочно-мутным. После нейтрализации в него добавляют 0.2-0.3 мл хлороформа и слегка встряхивают. При этом метиловые эфиры жирных кислот и высшие ненасыщенные спирты (характерные для жожоба) переходят в раствор хлороформа.

Раствор метиловых эфиров жирных кислот и свободных высших спиртов в хлороформе отбирают микрошприцом из нижнего слоя и хроматографируют на колонке INNOWAX (Agilent Technologies) или на любой другой полярной колонке.

Температура самплера 270 град.

Температуру термостата программируют от 100 до 230 град (5 град/мин).

Объем образца – 0.2 мкл.

Хроматограмма представленного образца масла жожоба

Состав смеси масел (метиловые эфиры указанных жирных кислот и свободные спирты, %%)

Результаты показывают, что в смесь входят жирные кислоты, не характерные для масла жожоба (пальмитиновая, стеариновая и линолевая), а содержание олеиновой (18:1) непропорционально высокое по отношению к эйкозеновой кислоте (20:1).

Цитата:

Jojoba oil
This wax is fluid (melting point: about 6°C) and produced from seeds of the jojoba tree (Simmondsia chinensis, Euphorbiacae), now cultivated in Mexico, Arizona and California.
It is formed quite exclusively of alcohols esterified with long-chain fatty acids (more than 98%) with a total of 38 to 44 carbon atoms. The fatty acids are 18:1 (about 10%), 20:1 (about 70%) and 22:1 (15-20%), while the fatty alcohols have predominantly 20 and 22 carbon atoms and one double bond. Jojoba oil is very resistant to oxidation and is largely used in cosmetic (shampoos, anti-solar oils). Industries use sulfonated or hydrogenated oil as lubrificant.

В составе смеси мы легко находим указанные в цитате специфические компоненты масла жожоба, которые содержатся (в %% от общего состава)

Кроме того, в состав жожоба (по литературным данным) входит олеиновая кислота. По отношению к другим компонентам ее содержание (по литературным данным) составляет приблизительно седьмую часть от эйкозеновой кислоты (см. цитату), то есть около 3.4% (23.95/7). Отнимаем эту величину от общего содержания олеиновой кислоты (23.95-3.4). Получаем полный относительный состав масло жожоба и абсолютный (приведенный к 100%).

Состав компонентов примеси масла выглядит следующим образом (с учетом вычтенного содержания олеиновой кислоты, принадлежащей жожоба и приведенной к 100%)

Для поиска подобия указанного состава жирных кислот другим маслам использовали небольшую базу данных автора по составу некоторых растительных масел и пакет STATISTICA6.

Данные по составу жирных кислот различных масел находятся в исходной матрице, которую при необходимости можно дополнить как известными, так и неизвестными маслами. После выполнения кластерного анализа неизвестное масло «ложиться» рядом с тем маслом, состав которого наиболее близок к нему.

Пример исходного взаиморасположения различных жирных масел известного состава жирных кислот:

Диаграмма показывает степень сходства состава жирных кислот различных известных жирных масел.

После помещения в матрицу новой строки с неизвестным маслом (С-44) диаграмма сходства выглядит следующим образом:

Как видно из диаграммы состав неизвестного масла (С-44) находится в кластере арахис2 и таким образом наиболее близок к нему по составу, что делает возможность сделать предположение о том, что наше неизвестное масло (которым разбавили масло жожоба) является арахисовым.

Также можно получить количественную оценку связи (которая является скорее степенью вероятности такого подобия). Для этого строится матрица расстояний (из меню «кластерный анализ» пакета STATISTICA), которая после выполнения всех вычислений выглядит следующим образом (в той части, которая касается нашего вопроса сходства):

Чем меньше значение расстояния, тем больше сходство химического состава масел. В данном случае видно, что кроме арахисового масла схожим составом обладает пищевое рапсовое масло, канола, лещина, миндаль и оливковое. Более точные результаты можно получить при обстоятельном химическом анализе и выявлении уникальных химических составляющих указанных жирных масел. Но для нашего вопроса эти исследования излишни, так как стоял вопрос о чистоте масла жожоба.