Weird Science

Parietyna - doskonalsza metoda pozyskiwania

Poniższy arty­kuł został opu­bli­ko­wany pier­wot­nie w cza­so­pi­śmie dla nau­czy­cieli Bio­lo­gia w Szkole (5/2018):

Ilustracja

Ples M., Parie­tyna - dosko­nal­sza metoda pozy­ski­wa­nia, Bio­lo­gia w Szkole, 5 (2018), Forum Media Pol­ska Sp. z o.o., str. 60-63

Mate­riał jest swego rodzaju uzu­pełn­ie­niem do arty­kułu Świa­tło zimne z natury - ber­be­ryna i parie­tyna, zamiesz­czo­nego w poprzed­nim nume­rze Bio­lo­gii w Szkole (4/2018).

Z infor­ma­cji jakie dotarły do mnie od Czy­tel­ni­ków wynika, że opu­bli­ko­wany w poprzed­nim nume­rze Bio­lo­gii w Szkole arty­kuł trak­tu­jący o dwóch natu­ral­nie występu­jących sub­stan­cjach o wła­ści­wo­ściach flu­o­re­scen­cyj­nych (ber­be­ry­nie i parie­ty­nie) spot­kał się z pew­nym zain­te­re­so­wa­niem [1]. Między innymi dla­tego chciałbym dodat­kowo przed­sta­wić Czy­tel­ni­kom inną od opi­sa­nej wcze­śniej - lep­szą pod wie­loma względami - metodę izo­la­cji parie­tyny z mate­riału bio­lo­gicz­nego. Jest ona w dal­szym ciągu na tyle nie­skom­pli­ko­wana, by możl­iwe było jej zasto­so­wa­nie w ama­tor­skim, szkol­nym lub uczel­nia­nym labo­ra­to­rium.

Obiekt zain­te­re­so­wa­nia

Tym Czy­tel­ni­kom, którzy nie mieli oka­zji zapo­znać się ze wspom­nia­nym wcze­śniej arty­ku­łem wyja­wię, że parie­tyna C16H12O5 jest pochodną antra­chi­nonu, a jej struk­turę opi­suje Rys.1. Poza funk­cjami bio­lo­gicz­nymi może ona pełnić rolę wskaźn­ika kwa­sowo-zasa­do­wego o wła­ści­wo­ściach flu­o­re­scen­cyj­nych.

Ilustracja
Rys.1 – Wzór struk­tu­ralny parie­tyny

Związek ten wytwa­rzany jest m.in. przez wiele poro­stów Liche­nes. Jed­nym z nich jest pospo­lity w Pol­sce zło­to­rost ścienny Xan­tho­ria parie­tina bytu­jący na korze drzew, ska­łach, czy nawet ele­men­tach beto­no­wych. Jego ple­cha posiada barwę od żółtej do poma­rańczo­wej (Fot.1).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.1 – Ple­cha zło­to­ro­stu ścien­nego

Przy­pomnę też, że do doświad­czeń wystar­czy nie­wielki frag­ment ple­chy o powierzchni np. 1cm2. Nie należy więc nisz­czyć całych poro­stów, ponie­waż wzrost tych orga­ni­zmów jest dosyć powolny.

Naj­prost­szą metodą pozy­ska­nia parie­tyny jest eks­trak­cja z ple­chy poro­stu poprzez ucie­ra­nie z alko­ho­lem ety­lo­wym C2H5OH, a następ­nie odsącze­nie. Prze­sącz zawiera wtedy wystar­cza­jące do doświad­czeń ilo­ści inte­re­su­jącej nas sub­stan­cji, ale może być przy tym zanie­czysz­czony wie­loma innymi związ­kami che­micz­nymi.

Izo­la­cja na cie­pło

Dla pozy­ska­nia parie­tyny w sta­nie dużo czyst­szym niż przez eks­trak­cję alko­ho­lem możemy zasto­so­wać jej inte­re­su­jącą wła­ści­wość. Oka­zuje się, że jest ona sto­sun­kowo sta­bil­nym ter­micz­nie związ­kiem i można wyko­rzy­stać tutaj zja­wi­sko sub­li­ma­cji [2].

Pierw­szą czyn­no­ścią, jaką musimy wyko­nać jest utar­cie wysu­szo­nej ple­chy zło­to­ro­stu na pro­szek (Fot.2).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.2 – Sprosz­ko­wana ple­cha poro­stu

Konieczne jest przy­go­to­wa­nie małego zestawu do sub­li­ma­cji/resu­bli­ma­cji, którego sche­mat przed­sta­wia Rys.2. Jak widać, jego kon­struk­cja jest dosyć pro­sta. Składa się on z pro­bówki a wypełn­io­nej jak naj­zim­niej­szą wodą umiesz­czo­nej luźno w cylin­drze b, tak by ścianki naczyń nie wcho­dziły w bez­po­średni kon­takt. Na dnie cylin­dra znaj­duje się sprosz­ko­wany mate­riał bio­lo­giczny c, który jest ostrożnie ogrze­wany przez źródło cie­pła d (pal­nik spi­ry­tu­sowy).

Ilustracja
Rys.2 – Sche­mat zestawu doświad­czal­nego; opis w tek­ście

Zasada dzia­ła­nia takiego zestawu jest pro­sta: parie­tyna sub­li­mu­jąca pod wpły­wem ogrze­wa­nia z mate­riału bio­lo­gicz­nego kry­sta­li­zuje w kon­tak­cie z zimną powierzch­nią pro­bówki. Pozo­stałe sub­stan­cje albo ule­gają roz­kła­dowi w tej tem­pe­ra­tu­rze, albo nie sub­li­mują i pozo­stają na dnie cylin­dra. W ten pro­sty spo­sób uzy­sku­jemy oczysz­czoną parie­tynę.

Gotowy do izo­la­cji parie­tyny zestaw można zoba­czyć na Fot.3.

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.3 – Zestaw do sub­li­ma­cji/resu­bli­ma­cji

Ogrze­wa­nie należy pro­wa­dzić deli­kat­nie, tak by można było obser­wo­wać deli­katne wydzie­la­nie się poma­rańczo­wych par parie­tyny (Fot.4).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.4 – Sub­li­mu­jąca parie­tyna

Ogrze­wa­nia nie należy pro­wa­dzić zbyt długo – należy je przer­wać kiedy zau­wa­żymy, że pro­bówkę pokrywa wyraźna war­stwa żółt­o­po­ma­rańczo­wego nalotu, który można wyraźnie zau­wa­żyć po roz­mon­to­wa­niu zestawu i wyla­niu z naczy­nia wody chło­dzącej (Fot.5).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.5 – Nalot resu­bli­mo­wa­nej parie­tyny

Pow­stały nalot trzeba następ­nie roz­pu­ścić w alko­holu ety­lo­wym, np. poprzez zanu­rze­nie w nim pro­bówki. Czy­stość uzy­ska­nego w ten spo­sób barw­nika jest dużo więk­sza niż w przy­padku pro­stej eks­trak­cji.

Barwa alko­ho­lo­wego roz­tworu parie­tyny jest żółta (Fot.6).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.6 – Roz­twór parie­tyny

Roz­twór parie­tyny jest trwały – należy go jed­nak prze­cho­wy­wać w szczel­nie zamk­niętym naczy­niu i chro­nić przed świa­tłem.

Czas próby

Należy oczy­wi­ście wypróbo­wać pozy­skaną sub­stan­cję. Przy obser­wa­cji w świe­tle widzial­nym roz­twór w śro­do­wi­sku kwa­śnym lub obo­jęt­nym jest jaskra­wo­żółty (Fot.7A), nato­miast w wyniku dodatku zasady staje się czer­wony (Fot.7B). Obser­wa­cje w ciem­no­ści nato­miast ujaw­niają wyraźną żółt­o­po­ma­rańczową flu­o­re­scen­cję w pierw­szym przy­padku (Fot.7C), zaś w dru­gim jej zanik (Fot.7D).

Ilustracja:

Kliknij, aby powiększyć

Fot.7 – Roz­twór parie­tyny; A – odczyn neu­tralny lub kwa­śny, B – odczyn zasa­dowy, C – odczyn neu­tralny lub kwa­śny, D – odczyn zasa­dowy; A, B – świa­tło dzienne; C, D – świa­tło UV

Jak widać, w przy­padku roz­tworu parie­tyny pozy­ska­nej i jed­no­cze­śnie oczysz­czo­nej na dro­dze sub­li­ma­cji/resu­bli­ma­cji nie obser­wu­jemy szcząt­ko­wej, czer­wo­nej flu­o­re­scen­cji chlo­ro­filu pocho­dzącego z sym­bio­tycz­nych glo­nów poro­stu.

Lite­ra­tura:

Auto­rem foto­gra­fii i rysun­ków jest Marek Ples.

W powyższym tek­ście doko­nano nie­wiel­kich zmian edy­tor­skich w sto­sunku do wer­sji opu­bli­ko­wa­nej w  cza­so­pi­śmie, w celu uzu­pełn­ie­nia i lep­szego przy­sto­so­wa­nia do pre­zen­ta­cji na stro­nie inter­ne­to­wej.

Marek Ples

Aa