UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE PEDAGOGICKÁ FAKULTA

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Barvení textilií rostlinnými barvivy

Katedra chemie a didaktiky chemie Vypracovala: Kristýna Rychlovská Vedoucí práce: Mgr. Ing. Štěpánka Hrdličková Kučková, Ph.D.

2014

1

Prohlašuji, ţe jsem bakalářskou práci na téma Barvení textilií rostlinnými barvivy vypracovala pod vedením vedoucího bakalářské práce samostatně za pouţití v práci uvedených pramenů a literatury. Dále prohlašuji, ţe tato bakalářská práce nebyla vyuţita k získání jiného nebo stejného titulu. Souhlasím se zveřejněním diplomové práce podle zákona č. 111/1998 Sb., zákon o vysokých školách, ve znění pozdějších předpisů. Byla jsem seznámena s tím, ţe se na moji práci vztahují práva a povinnosti vyplývající ze zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů.

Datum

podpis

2

Ráda bych poděkovala vedoucí bakalářské práce, paní Ing. Mgr. Štěpánce Hrdličkové Kučkové, Ph.D. za její odborné vedení, čas, ochotu a lidský přístup. Děkuji všem, kteří mi jakkoli pomohli při získávání potřebných materiálů. Děkuji také svým rodičům za trpělivost a umoţnění studia.

3

ABSTRAKT: Teoretická část práce krátce pojednává o barevném vnímání člověka a historii barvení přírodními barvivy. Věnuje se barvířským rostlinám, jejich vyuţití a obsahovým látkám. Dále se zabývá klasifikací přírodních barviv, jejich strukturou, vyuţitím a organismy, ve kterých byla barviva nalezena. Důraz je kladen na barviva společensky významná a na barviva následně analyzovaná v Experimentální části. Popsán je také princip pouţité analytické metody – hmotnostní spektrometrie. V Experimentální části byly z vybraných rostlin různými postupy připraveny barvicí lázně. Pomocí barvicích lázní byla obarvena přírodní plátna nemořená i předem namořená. Následně byla barviva z pláten zpětně extrahována a extrakt byl podroben zkoumání pomocí metody LDI-TOF MS (Laser Desorption/Ionisation – Time Of Flight Mass Spectrometry). Cílem práce bylo pomocí této metody stanovit známá obsahová barviva u bezu černého (Sambucus nigra), brusnice borůvky (Vaccinium myrtillus), cibule kuchyňské (Allium cepa), meruzalky rybízu (Ribes rubrum), ořešáku královského (Juglans regia) a třezalky tečkované (Hypericum perforatum). V kapitole Přílohy jsou vyobrazena plátna seřazená dle barvení jednotlivými rostlinami a dle jednotlivých postupů.

KLÍČOVÁ SLOVA: barvířské rostliny, rostlinná barviva, hmotnostní spektrometrie

4

ABSTRACT: Theoretical part of this bachelor thesis deals briefly with colour perception and history of dyeing with natural dyes. Also it devotes to dyer's plants, their use and colouring agents. Then the thesis deals with classification of natural dyes, their structure, use and organisms that contain these dyes. The accent is put on social important dyes and mainly on dyes that were analysed in the Experimental part. In the theoretical part of this thesis the principle of the used mass spectrometric method is explained. In the Experimental part the dyeing of small clothes by the selected plants is described. The the textiles were analysed by LDI MS (Laser Desorption/Ionisation – Time Of Flight Mass Spectrometry). The goal of this thesis was by using of the method of mass spectrometry determine the known dyestuffs in black elder (Sambucus nigra), blueberry (Vaccinium myrtillus), onion (Allium cepa), red currant (Ribes rubrum), walnut (Juglans regia) and St John's wort (Hypericum perforatum). In the supplement part the photographed dyed textiles are presented.

KEY WORDS: dyer's plants, vegetal dyes, mass spectrometry

5

OBSAH

1. ÚVOD................................................................................................................................ 9 2. TEORETICKÁ ČÁST ..................................................................................................... 10 2.1 Barvy a vidění ...................................................................................................... 10 2.2 Barvení textilií v historii ...................................................................................... 12 2.3 Barvířské rostliny a vybrané rostliny uţité k barvení ......................................... 13 2.4 Mořidla ................................................................................................................. 23 2.5 Klasifikace přírodních barviv ............................................................................... 23 2.5.1 Klasifikace barviv podle jejich původu ........................................................ 24 2.5.2 Klasifikace přírodních barviv dle chemické struktury ................................. 25 2.6 Analytické metody pouţívané k identifikaci barviv ............................................ 41 2.6.1 Historie hmotnostní spektrometrie ............................................................... 42 2.6.2 Princip hmotnostní spektrometrie ................................................................ 44 2.6.3 Laserová desorpční hmotnostní spektrometrie a TOF analyzátor ................ 45 3. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST ........................................................................................... 48 3.1 Pouţitý materiál a pomůcky ................................................................................. 48 3.2 Rostliny a jejich části pouţité k barvení .............................................................. 49 3.3 Výběr receptur ...................................................................................................... 49 3.4 Pláténka ................................................................................................................ 50 3.5 Moření .................................................................................................................. 51 3.6 Příprava barvení ................................................................................................... 51 3.7 Postupy barvení .................................................................................................... 52 3.7.1 Bez černý (Sambucus nigra) ........................................................................ 52 3.7.1.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu ................................................... 52 3.7.1.2 Vlastní barvení ...................................................................................... 52 6

3.7.2 Brusnice borůvka (Vaccinium myrtillus)...................................................... 53 3.7.2.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu ................................................... 53 3.7.2.2 Vlastní barvení ...................................................................................... 53 3.7.3 Cibule kuchyňská (Allium cepa) .................................................................. 54 3.7.3.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu ................................................... 54 3.7.3.2 Vlastní barvení ...................................................................................... 54 3.7.4 Meruzalka rybíz (Ribes rubrum) .................................................................. 55 3.7.4.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu ................................................... 55 3.7.4.2 Vlastní barvení ...................................................................................... 55 3.7.5 Ořešák královský (Juglans regia) ................................................................ 55 3.7.5.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu ................................................... 55 3.7.5.2 Vlastní barvení ...................................................................................... 56 3.7.6 Třezalka tečkovaná (Hypericum perforatum) .............................................. 56 3.7.6.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu ................................................... 56 3.7.6.2 Vlastní barvení ...................................................................................... 56 3.7.7 Přehled všech barvení ................................................................................... 57 3.8 Příprava materiálu k analýze ................................................................................ 59 4. VÝSLEDKY A DISKUZE.............................................................................................. 61 4.1 Bez černý.............................................................................................................. 61 4.2. Brusnice borůvka ................................................................................................ 62 4.3 Cibule kuchyňská ................................................................................................. 64 4.4 Meruzalka rybíz ................................................................................................... 67 4.5 Ořešák královský.................................................................................................. 69 4.6 Třezalka tečkovaná............................................................................................... 70 5. ZÁVĚR ............................................................................................................................ 73 6. LITERATURA ................................................................................................................ 74 7. SEZNAM POUŢITÝCH ZKRATEK ............................................................................. 80 7

8. PŘÍLOHY ........................................................................................................................ 82

8

1. ÚVOD

Lidstvo bylo barvami fascinováno od pradávna. Barvami různého organického i anorganického původu si lidé zdobili těla malováním, tetováním nebo barvením vlasů, ale barvili jimi také i oděvy (kůţe, tkaniny). Pomocí barviv lidé zobrazovali konkrétní věci a později i abstraktní pojmy, tvarovali předměty z různých materiálů a malovali na ně a zobrazovali je i ve svých obydlích. U přírodních národů barvy pomáhaly plnit funkci rituální. Ve společnostech slouţily jako identifikační faktor k odlišení jednotlivých skupin a společenského postavení. Barvy ovlivňují pocity člověka, z toho důvodu je nutné také jejich estetické proţívání, byť nevědomé, počítat mezi důleţité faktory ovlivňující naše ţivoty. V současné době vládnou světu textilních barviv barviva syntetická, přesto zde mají přírodní barviva stále své místo. Nejen na našem území je textilní výroba a barvení tkanin barvířskými rostlinami nedílnou součástí historie a tradice mnoha řemesel a kaţdodenního ţivota lidí. Výroba barviv z barvířských rostlin se děje z obnovitelných zdrojů a odpadem jsou snadno degradovatelné části rostlin. Také látky pouţívané pro usnadnění barvení a ovlivnění barevného odstínu mohou být látky běţně se vyskytující v okolním prostředí (např. kamenec, skalice, ocet atd.). Po doslouţení obarveného textilu je také důleţitá degradabilita barviv a velkou výhodou přírodních barviv je, ţe nejsou v přírodě cizorodým prvkem, nýbrţ její přirozenou součástí. Ačkoli mají řadu jiných nevýhod, jako je niţší stálost, odolnost a vyšší cena, barvení přírodními barvivy je oproti syntetickým barvivům šetrnější k ţivotnímu prostředí, a proto si zasluhuje naši pozornost.

9

2. TEORETICKÁ ČÁST

2.1 Barvy a vidění Viditelná část elektromagnetického záření se pro člověka nalézá přibliţně v oblasti mezi 400–760 nm, tedy jen v malé části veškerého záření. Záření o vlnové délce kratší neţ 400 nm je nazýváno jako ultrafialové (UV), a naopak záření přesahující vlnovou délku 760 nm jako infračervené (IR). Světlo dopadající na předměty je jimi v určitých vlnových délkách selektivně absorbováno a vyvolává jako vjem doplňkovou neboli komplementární barvu (obr. 1). Je-li např. předmětem pohlcována modrá část spektra, jeho barva se jeví jako ţlutá apod. (tab. I). Předmět pohlcující celé spektrum viditelného záření je vnímán jako černý, zatímco předmět odráţející veškeré viditelné spektrum se jeví jako bílý.

Obrázek 1. Barvy a doplňkové barvy na barevném kolečku, v jehoţ středu a na protější straně je umístěna k dané barvě barva doplňková [1].

10

Tabulka I: Spektrální a doplňkové barvy v závislosti na vlnové délce záření. [2] Vlnová délka (nm)

Spektrální barva

Doplňková barva

400–435

fialová

ţlutozelená

435–480

modrá

ţlutá

480–490

modrozelená

oranţová

490–500

zelenomodrá

červená

500–560

zelená

purpurová

560–580

zelenoţlutá

fialová

580–595

ţlutá

modrá

595–605

oranţová

modrozelená

605–730

červená

zelenomodrá

730–760

purpurová

zelená

Vjem z vnějšího prostředí do oka prostupuje rohovkou (cornea), zornicí (pupilla) a čočkou (lens), dále sklivcem (corpus vitreum) a dopadá na sítnici (retina) (obr. 2), kde prochází několika vrstvami aţ na recepční buňky. Člověk má dva typy recepčních buněk – tyčinky a čípky. Tyčinky registrují změny v intenzitě světla a obsahují pigment rhodopsin, membránový glykoprotein o délce 348 aminokyselin. Čípky obsahují pigment iodopsin a dokáţí vnímat různé vlnové délky, coţ umoţňuje barevné vidění. Chromoforová skupina (skupina způsobující zabarvení) je u obou pigmentů stejná, aldehyd vitaminu A1; bílkovinná sloţka molekuly – opsin, má však u obou typů buněk odlišnou strukturu. Dopad světla na pigmenty vyvolá konformační změny. Popsána je u rhodopsinu, kdy se 11-cisretinal po dopadu světla mění na alltrans-retinal. Sloučenina odštěpením od opsinu vstupuje do pigmentového epitelu a ztrácí barvu. Aby mohl být registrován další vjem, musí docházet k regeneraci, sloučenina se mění zpět na původní konformaci cis a přijímá opsin. [3, 4] Na sítnici přechází vjem ve zrakový nerv (nervus opticus) a pokračuje po zrakové dráze aţ do šedé kůry týlního laloku (lobus occipitalis) koncového mozku (telencephalon), kde se informace integrují a vytváří se odpovědi.

11

Obrázek 2. Schéma oka. [4]

2.2 Barvení textilií v historii Nejstarší doklady o barvených tkaninách se datují do doby asi 2500 let před naším letopočtem. V hrobkách starověkých Egypťanů byly nalezeny tkaniny obarvené světlicí barvířskou (Carthamus tinctorius). Zmínky o barvířství jsou známy i z antického Řecka (od 1200 př. n. l.), kde se jako barvířské rostliny pouţívaly například šafrán (Crocus sativus), mořena barvířská (Rubia tinctorum), boryt barvířský (Isatis tinctoria) nebo dubová kůra (rod Quercus). Z této doby existuje také první doklad o pouţití mořidla, a to vinného kamene (KC4H5O6). V antickém Římě se pouţívaly stejné rostliny jako v Řecku, navíc jsou zaznamenána i barvení slupkami ořechů (rod Juglans) a barvení kořeny lotosu (rod Nelumbo). [5] V Římě také vznikl první barvířský cech [6]. V českých zemích se ve středověku pěstoval boryt barvířský a šafrán jiţ od 13. století. Vyuţívala se také škumpa (rod Rhus) a borůvková šťáva (Vaccinium myrtillus). O pěstování mořeny barvířské jsou doklady od 17. století. [5, 7]

12

Proces barvení látek byl velmi sloţitý a vyţadoval řadu profesí. Tkalci utkali plátna, která měla svou přirozenou naţloutlou barvu. Běliči vybělovali plátna mnohonásobným namáčením v kádích a louţením, aby je barvíři mohli nabarvit na poţadovanou barvu. Po barvení se plátna škrobila a mandlíři je dále mandlovali mezi dvěma válci, látky tak získaly hladkost a lesk. Všechna tato řemesla měla v Čechách bohatou tradici počínající často ve 14. století. Řemeslníci se později sdruţovali do cechů, významný byl cech černobarvířů, kteří barvili na černo a hnědo, krasobarvíři upravovali plátna na ţlutou, červenou a zelenou barvu, modrotiskaři vyráběli modrá plátna. Největší rozvoj zaznamenala barvířská řemesla na našem území zejména v 17. století. [8] Nejprve byly barvené látky výsadou pouze vyšších vrstev společnosti, vladařů, bohatých občanů a církevních hodnostářů. Později se barvené látky rozšířily i mezi prostý lid.

2.3 Barvířské rostliny a vybrané rostliny uţité k barvení Rostlin, které byly uţívány jako zdroje barviv, byla v historii celá řada a mnohé jsou uţívány dodnes. V následující kapitole jsou vybrány významné barvířské rostliny* a rostliny uţité v praktické části k barvení pláten a následné izolaci a analýze barviv. Z rostlin se dá získat celá paleta barev, jak ukazuje tabulka II. Bez černý (Sambucus nigra) – čeleď piţmovkovité (Adoxaceae) Galové a Germáni pouţívali bobule bezu (obr. 3) k barvení vlny do světle fialových tónů [9]. Ve středověku se listy bezu pouţívaly k barvení kůţí naţluto [10]. Bobule barví modrošedě, barva však není stálá. Bezu lidé vyuţívají dodnes, ne však jako barvířskou rostlinu, ale *

Obrázky byly získány ze serveru commons.wikimedia.org [11]

Obrázek 3. Bez černý.

jako obrázky se svobodnou licencí nebo public domain (volná díla) vyhledané pod latinským názvem rostliny. Obr. 13 – Rdesno barvířské pochází z www.lustauffarben.de [12].

13

spíše jako potravinu (bezová šťáva, víno, dţem). Hlavními barvivy jsou kvercetin, rutin, isokvercetin a tanin. [9, 10, 14] Listy bezu černého byly pouţity k barvení pro účely této práce (viz kap. 3 a 4).

Boryt barvířský (Isatis tinctoria) – čeleď brukvovité (Brassicaceae) Tuto

rostlinu

(obr.

4)

pouţívaly

jiţ

germánské

kmeny

k barvení textilií a v Galii se pouţívala i ke zdobení těla. Tento zvyk udrţovali i Keltové [9]. Ve středověku byl boryt jednou z nejdůleţitějších barvířských rostlin, barvily se jím textilie a pouţíval se i k tónování stříbra. [15] Hlavní pěstitelskou oblastí bylo Durynsko, kde se začal boryt pěstovat jiţ ve 13. století. [9] Listy borytu se sbíraly v červnu, následně pak byly proprány, usušeny a rozemlety. Poté byly ponechány kvašení pomocí moči a barvíři jej zpracovávali aţ po dvou letech. Obarvené textilie byly ţluté aţ zelené, po oxidaci na vzduchu získaly modrou barvu. S kamencem lze ale získat také růţovou barvu. [10] Na začátku 17. století však bylo do Evropy dovezeno indigo z indigovníku pravého, které je stálejší, a tak kdysi ceněná rostlina na řadě míst zplaněla a např. v Americe je dnes povaţována za invazivní plevel a

Obrázek 5. Boryt barvířský.

je likvidována [16]. Své uplatnění dnes boryt nalézá v medicíně,

listy mají

antibakteriální,

antivirové

a

adstringentní (svíravé) účinky. Barvicí látky v borytu jsou indikan, isatan A, isatan B, kvercetin a kempferol [10].

Brusnice

borůvka

(Vaccinium

myrtillus)

–

čeleď

vřesovcovité (Ericaceae) Barvících schopností borůvek (obr. 5) se vyuţívalo jiţ ve starověku, kdy se na modrošedo barvily šaty galských otroků. [6, 9] Ve středověku se pouţívaly k barvení provazů. Šťávou z plodů byly textilie barveny na různé Obrázek 4. Brusnice borůvka. 14

odstíny modré, z právě rozvinutých listů se získávala ţlutá barva. [10] Obsahové látky borůvek mají antiangiogenetické účinky, tj. zabraňují růstu nových cév, čímţ mohou zpomalovat růst nádorů. Prokázány byly také významné antioxidační účinky. [17, 18] Mezi barviva obsaţená v borůvkách patří kyanidin, delfinidin a jeho glykosidové formy delfinidin-3-glukosid,

3,5-diglukosid,

3-rhamnoglykosid, petunidin, oenin, cyklamin, malvin, malvidin a kvercetin. [10] Pro účely této práce byly k barvení pouţity plody brusnice borůvky (viz kap. 3 a 4).

Cibule kuchyňská (Allium cepa) – čeleď amarylkovité (Amaryllidaceae) Cibule (obr. 6) je známým a dodnes uţívaným zdrojem barviv, dodrţuje se například zvyk barvení velikonočních vajíček pomocí cibulových slupek. Výhodou tohoto barvení je, ţe i v malém mnoţství rostlinného materiálu se dosahuje velmi intenzivní barvy. Cibule má řadu příznivých vlastností

na

lidské

zdraví,

má

antibakteriální,

antihelmintické účinky (ničí hlísty), sniţuje glykémii, pomáhá proti kašli a je moţné ji uţívat jako prevenci proti nejrůznějším dalším nemocem. Cibule má rovněţ pozitivní Obrázek 6. Cibule kuchyňská. vliv na kardiovaskulární systém Dříve se její šťáva natírala na kůţi a slouţila tak jako odpuzovač hmyzu. [10] Obsahové látky v cibuli jsou kvercetin a jeho mono-, di- a triglykosidy (např. 3,4 -O- -D-diglukosid, 7,4 -O- -D-diglukosid, 3,7,4 O- -D-triglukosid), kempferol a jeho glykosidy, rutin, isorhamnetin přítomný ve ţlutých odrůdách. V červených odrůdách je doloţen peonidin a pelargonidin. Jednotlivé odrůdy projevují významný rozdíl v obsahu látek. [19] Slupky cibule kuchyňské byly pouţity k barvení pro účely této práce (viz kap. 3 a 4).

15

Obrázek 7. Henna pravá.

Henna pravá (Lawsonia inermis) – čeleď kyprejovité (Lythraceae) Pouţití henny (obr. 7) bylo rozšířené jiţ ve starém Egyptě, kde si lidé zdobili ornamenty kůţi, nehty i rty a barvili si hennou vlasy (resp. paruky). [10] Doloţené je její pouţití také v Persii, pro kterou henna tvořila významný obchodní artikl. [9] Ačkoli je tato rostlina pěstována jako okrasná ve většině zemí Orientu, hlavním pěstitelem je dnes Indie, kde je henna spojena s hennovými rituály, při kterých se svatebčané obřadně vyzdobí ornamenty. Díky příjemné vůni se šťáva z květů pouţívá jako vonná přísada do kosmetických výrobků. V medicíně je rostlina uznávaná pro své antibakteriální, antiparazitické, hepatoprotektivní a antioxidační účinky [20]. Rozeznáváme více druhů rodu Lawsonia, kaţdý z druhů poskytuje odlišné barvy. K barvení se pouţívají usušené a nadrcené listy. Obsahují v různých poměrech naftochinonové barvivo lawson a karotenoid luteolin. [10]

Indigovník pravý = modřil srpatý (Indigofera tinctoria) – čeleď Bobovité (Fabaceae) Indigovník

(obr.

8)

byl

znám

jiţ

starým

Egypťanům a Indům před naším letopočtem. V Evropě se uplatnil po roce 1600, kdy jej začali dováţet holandští a později i angličtí mořeplavci z Indie. Původ indiga byl tajen, dováţená surovina byla dlouho povaţována za nerost. Cenným indigem se barvily textilie, tónovaly drahé kovy, pouţívalo se do malířských barev. V době před kvetením jsou z této

Obrázek 8. Indigovník pravý.

tropické rostliny sbírány listy, které se nechají vyluhovat ve vodě. Ţluté ve vodě rozpustné barvivo indikan se převede do roztoku a oxidací se mění na tmavě modré ve vodě nerozpustné indigo, které se z roztoku vylučuje v podobě kalu. Ten se po dalších úpravách nechává uschnout. [10, 21] Kromě těchto dvou barviv obsahuje další indogová barviva, indirubin, isatin atd. [9]

16

Kručinka barvířská (Genista tinctoria) – čeleď bobovité (Fabaceae) Kručinka (obr. 9) byla pouţívána k barvení naţluto jiţ germánskými kmeny. [9] K barvení se pouţívají květy, listy a slabé větvičky. Bez mořidel barví ţlutě, za pouţití zelené skalice tmavě hnědě a s modrou skalicí poskytuje zelenou barvu. Nasekané kousky rostliny byly několik hodin namáčeny a poté se roztokem barvilo. Ze stonku je moţné získat vlákna na výrobu hrubých tkanin a provazů. Na lidské tělo působí diureticky a podporuje trávení, pouţití v lidové medicíně bylo ale limitováno obsahem alkaloidu cytisinu, který je pro člověka toxický, protoţe obsazuje nikotinové acetylcholinové receptory.

Obrázek 9. Kručinka barvířská.

[10, 22] Barvivem jsou luteolin a apigenin v glykosidové formě, isorhamnetin, kvercetin, genistin a genistein. [9]

Meruzalka rybíz (Ribes rubrum) – čeleď meruzalkovité (Grossulariaceae) Červený rybíz (obr. 10) nebyl v minulosti vyuţíván jako zdroj barviv k barvení textilií, přestoţe barviva obsahuje. Barva je však málo sytá a nestálá. Rybíz obsahuje -karoten, celou řadu antokyanových

barviv

ve

formě

kyanidin-3-

glykosidů (sacharidovou částí můţe být glukosid, rutinosid,

sambubiosid,

soforosid,

xylosylrutinosid),

glukosylrutinosid, [23]

myricetin,

myricetin-3-glukosid, kempferol-3-glukosid. [14]

Obrázek 10. Meruzalka rybíz.

Plody meruzalky rybízu byly pouţity k barvení pro účely této práce (viz kap. 3 a 4).

17

Mořena barvířská (Rubia tinctorum) – čeleď mořenovité (Rubiaceae) Mořena (obr. 11) je jednou z nejstarších známých barvířských rostlin. Její pouţití bylo rozšířeno jiţ ve starověkém Egyptě, Řecku i Římě. Významnými producenty se později stalo Německo a Turecko. K barvení byly pouţívány kořeny, které byly brzy zjara nebo na podzim sklízeny, promyty, rozsekány a sušeny. Mořena je v barevných odstínech variabilní, s různými mořidly poskytuje celou škálu barev od červené, po fialovou, hnědou a černou. V minulosti byla vyuţívána také

k výrobě

mořenových

(alizarinových)

laků

pouţívaných v uměleckých oborech. [15] Známých Obrázek 11. Mořena barvířská. barviv je v mořeně celá řada, převáţně se jedná o antrachinonová barviva, např. alizarin, purpurin, pseudopurpurin, rubiadin, rubianin, lucidin, chinizarin, munjistin a christofin. [10]

Ořešák královský (Juglans regia) – čeleď ořešákovité (Juglandaceae) Ořešák královský (obr. 12) byl pouţíván jiţ v Persii a v 1. století př. n. l. byl dovezen do Itálie a i zde byl vyuţíván na barvení látek a vlasů nahnědo. [9] Ořešák je rostlinou protkanou barvivy; nejvíce barviv obsahují slupky, barví však i listy a skořápky ořechů. [9, 13] Se zvyšující se teplotou barvicí lázně se zintenzivňuje i barevný odstín barvené tkaniny. [10] Barvicích schopností slupek z ořechů se vyuţívá i v kosmetice do samoopalovacích přípravků a hnědých barev na vlasy. Ořešák obsahuje barviva juglon, hydrojuglon, kvercetin, kvercetin-3-arabinosid, kempferol, Obrázek 12. Ořešák královský. kyanidin, hyperin a kyselinu ellagovou. [9, 10] Listy ořešáku královského byly pouţity k barvení pro účely této práce (viz kap. 3 a 4).

18

Rdesno barvířské (Polygonum tinctorium) – čeleď rdesnovité (Polygonaceae) V době kvetení jsou nasekané ještě čerstvé listy máčeny několik hodin v teplé vodě. Barvivem je stejně jako u borytu a indigovníku indikan (indigo), obsahem barviva překoná boryt 5x, ale indigovníku se nevyrovná. Barvením lze docílit různých odstínů modré a zelené. V Japonsku se rdesno (obr. 13) pouţívalo na barvení oděvů pracovníků rýţovišť, neboť lidé věřili, ţe je pak obarvené šaty ochrání před pijavicemi a jedovatými hady. [10] Pěstovalo se také

Obrázek 13. Rdesno barvířské.

v Číně. Kromě indikanu lze ve rdesnu nalézt i indirubin, další indigové barvivo. [9]

Rezeda barvířská = rýt barvířský (Reseda luteola) – čeleď rýtovité (Resedaceae) Rezedu (obr. 14) odpradávna pouţívají přírodní kmeny v Africe [10]. Doloţeno je její pouţití ve starověkých středomořských civilizacích. Ve středověku byla tato teplomilná rostlina v Evropě pěstována zejména ve Francii, Itálii a Německu. K barvení se pouţívá sušená nať a semena, která jsou na barviva nejbohatší. S pouţitím různých mořidel lze dosáhnout mnoha odstínů ţluté. Rezeda je uţívána také jako diuretikum. Rostlina obsahuje barviva luteolin, kempferol, apigenin a isorhamnetin. [10]

Obrázek 14. Rezeda barvířská.

Rmen barvířský (Anthemis tinctoria) – čeleď hvězdnicovité (Astaraceae) K barvení se ze rmenu (obr. 15) pouţívají listy a zejména květy, které s různými mořidly dávají odstíny ţluté, bronzové

a

hnědé.

Dříve

se

rmen

pouţíval

jako

antihelmintikum. Některé kultivary se pěstují jako okrasné rostliny. Známých barviv obsaţených ve rmenu je celá řada, například isorhamnetin a kvercetin a glykosidy odvozené od apigeninu, quercetagetinu, luteolinu nebo palutetinu. [10] Obrázek 15. Rmen barvířský.

19

Řešetlák počistvý (Rhamnus cathartica) – čeleď řešetlákovité (Rhamnaceae) Nejstarší doklady o barvení řešetlákem (obr. 16) pochází ze středověku. [10] K barvení naţluto se pouţívají nezralé plody, zralé plody barví zeleně. Šťávou z plodů se přibarvovalo zlato. [15] Kůrou lze dosáhnout červené barvy. Barvivy izolovanými z řešetláku jsou emodin, kvercetin, rhamnetin, kempferol a další. [9] Kromě řešetláku počistvého barví i mnohé další Obrázek 16. Řešetlák počistvý.

rostliny tohoto rodu (Rhamnus).

Světlice barvířská (Carthamus tinctorius) – čeleď hvězdnicovité (Asteraceae) Světlice (obr. 17) je prastará barvířská rostlina, jejíţ pouţití k barvení je doloţeno jiţ 2 000 let př. n. l. ve starověkém Egyptě. [9] Pěstovala se také v Indii, Afghánistánu a Etiopii, z těchto oblastí se rozšířila do antického Řecka a dále do Evropy. [24] Pro barvení tkanin se sbírají květy, které se suší. Bez mořidel rostlina obarvuje látky na růţovo, s kamencem na ţluto. Pouţívala se také k barvení kosmetických přípravků a do uměleckých barev. Dnes se pěstuje jako olejnina (semena jsou vyuţívána k lisování saflorového oleje s obsahem aţ 80 % nutričně ţádané kyseliny linolové) nebo jako Obrázek 17. Světlice barvířská. meziplodina na zelenou píci. [24] Červené barvivo obsaţené ve světlici se nazývá karthamin neboli saflorkarmin. Rostlina ale obsahuje také saflorovou ţluť, jejíţ struktura ovšem není dodnes známa.

Šafrán setý (Crocus sativus) – čeleď kosatcovité (Iridaceae) Šafrán (obr. 18) pouţívali jiţ lidé v Akkadské říši, tedy více jak před 2 000 let před naším letopočtem, k barvení cihel.

20 Obrázek 18. Šafrán setý.

[10] Buddhističtí mniši jej pouţívali k barvení rouch jiţ 1 500 let př. n. l. Doloţené pouţití je i ve starověkém Řecku a Římě, v Mínojské říši na Krétě, v Indii i Číně. [9] V průběhu dějin si šafrán mohli dovolit jen bohatí lidé, protoţe byl a je velmi drahý – k výrobě jednoho gramu pouţívaného šafránu musí být spotřebováno aţ 200 rostlin [10], ručně se trhají pouze blizny, které se suší nad horkým popelem. Pouţívá se také jako koření, voní a podporuje trávení. V šafránu nalezneme karotenoidy krocin, krocetin, karoteny, xantofyl, lykopen a zeaxanthin [9, 10].

Třezalka tečkovaná (Hypericum perforatum) – čeleď třezalkovité (Hypericaceae) Lidé odpradávna uctívali třezalku (obr. 19) jako magickou rostlinu, slouţila jako ochrana proti blesku, kroupám a čarodějnictví. Takzvaný Janův olej připravený z třezalkových květů měl všestranné pouţití a pouţívá se v lidovém léčitelství dodnes. Působí hojivě na podráţděnou pokoţku, pohmoţděniny, pouţívá se při masáţích a je moţné jej i pálit jako vonný olej. Čaj z třezalky tečkované působí jako antidepresivum, diuretikum a také podporuje trávení. Na listech je moţné vidět drobné tečky – nahromadění Obrázek 19. Třezalka tečkovaná. barviva hypericinu. Při nadměrném příjmu barviva však dochází k fotosenzibilitě, která se vysvětluje ukládáním hypericinu v podkoţních tkáních. Absorpcí většího mnoţství záření dochází k přehřívání tkáně a podkoţním zánětům, které mohou být aţ letální [25, 26]. Kromě hypericinu obsahuje třezalka také jeho obdoby: pseudohypericin, isohypericin, protohypericin, protopseudohypericin a hyperforin. Dále obsahuje kempferol, kvercetin, luteolin, isokvercitrin, kvercitrin, rutin, emodiantrol, hyperin atd. [9, 14, 26] Listy a květy třezalky tečkované byly pouţity k barvení pro účely této práce (viz kap. 3 a 4).

21

Tabulka II: Vybrané barvířské rostliny a barvy, které lze z jejich pletiv získat. [5, 6, 9, 10, 13] Český název rostliny

Latinský název rostliny

Barevné odstíny

Bez černý

Sambucus nigra

modrá, zelená, ţlutá

Boryt barvířský

Isatis tinctoria

modrá, růţová

Brusnice borůvka

Vaccinium myrtillus

modrá, růţová

Cibule kuchyňská

Allium cepa

ţlutá, oranţová, hnědá

Henna pravá

Lawsonia inermis

ţlutá, oranţová, hnědá

Indigovník pravý

Indigofera tinctoria

modrá

Kručinka barvířská

Genista tinctoria

ţlutá, zelená, hnědá

Meruzalka rybíz

Ribes rubrum

růţová

Mořena barvířská

Rubia tinctorum

fialová, růţová, nachová, červená

Ořešák královský

Juglans regia

ţlutá, hnědá

Rdesno barvířské

Polygonum tinctorium

modrá, zelená

Rezeda barvířská

Reseda luteola

ţlutá, zelená, hnědá

Rmen barvířský

Anthemis tinctoria

ţlutá, hnědá

Řešetlák počistvý

Rhamnus cathartica

ţlutá, zelená, červená

Světlice barvířská

Carthamus tinctorius

ţlutá, růţová

Šafrán setý

Crocus sativus

ţlutá, oranţová

Třezalka tečkovaná

Hypericum perforatum

zelená, ţlutá, oranţová, hnědá

Dříve se ale barvilo i mnoha jinými rostlinami, např. omanem pravým (Inula helenium), kurkumou dlouhou (Curcuma longa), oreláníkem barvířským (Bixa orellana), skalačkou barvířskou (Roccella tinctoria), řešetlákem počistvým (Rhamnus cathartica), kontryhelem obecným (Alchemilla vulgaris), mařinkou vonnou (Gallium odoratum), měsíčkem zahradním (Callendula officinalis), heřmánkem pravým (Matricaria chamomilla) a dalšími. [6, 9, 10, 13, 14]

22

2.4 Mořidla Mořidla ustalují barvivo na plátně a ovlivňují konečné zbarvení látky [6, 10, 13]. Jako mořidla byly a jsou pouţívány různé látky, jejichţ příklady jsou uvedeny v tabulce III.

Tabulka III: Mořidla pouţívaná na textil [5, 10, 13] Triviální název

Chemický název

Kamenec

Síran draselno-hlinitý

Cínová sůl

Chlorid cínatý

Modrá skalice

Síran měďnatý

Zelená skalice

Síran ţeleznatý

Vinný kámen

Hydrogenvinan draselný

Soda

Hydrogenuhličitan sodný

Ocet

Roztok kyseliny octové

Čpavková voda

Roztok amoniaku

Thiosíran

Thiosíran sodný

Dvojchroman

Dichroman draselný

Potaš

Uhličitan draselný

Sůl

Chlorid sodný

Vzorec (

)

2.5 Klasifikace přírodních barviv První komplexní třídění barviv se datuje do roku 1882, kdy John William Slater vydal knihu The manual colour and dyewares. Existuje celá řada způsobů, jak barviva rozdělit do skupin, například podle jejich barvy, způsobu přípravy nebo uţití, doby vzniku atd., dnes se nejčastěji uţívá klasifikace podle původu nebo chemické struktury.

23

2.5.1 Klasifikace barviv podle jejich původu

Před objevem syntetických barviv byli lidé odkázáni na přírodní materiály, zdroje organické lze jednoduše rozdělit na rostlinné a ţivočišné. V místech, kde se ţádaného zdroje nedostávalo, bylo nutné dováţet barvivo nebo jiţ hotové obarvené výrobky. Ţivočišná a rostlinná barviva se tak stala ceněným obchodním artiklem. Často byl jejich původ dokonce tajen.



ROSTLINNÁ BARVIVA

O rostlinných barvivech je podrobněji pojednáno v kapitole 2.5.2. 

ŢIVOČIŠNÁ BARVIVA

Lidé v historii vyuţívali k barvení i ţivočišných zdrojů, ačkoli ne v takové míře jako zdrojů rostlinných. Dále jsou uvedeny nejznámější příklady ţivočišných barviv. Červec nopálový neboli nopálovec karmínový (Dactylopius coccus) je hmyz z řádu mšicosavých (Sternorrhyncha), jehoţ samice ţijí přisedle na kaktusovité rostlině nopálu (Opuncia). Domovinou obou organismů jsou tropy Ameriky. Rostlina se pěstovala kvůli chutným plodům, většího významu však nabyla díky červci, který často pokrývá celé plochy rostliny. Samice červce nabodávají duţnaté stonky rostliny a sají šťávu, kterou ve svém těle metabolizují na karmínové barvivo košenilu. Způsobem zpracování lze získat různě barevné suroviny – sušením na slunci vznikne šedá košenila, usmrcením v páře pak košenila černá – obě však barví červeně. Dnes se košenila pouţívá jako potravinářské barvivo, přísada do kosmetických výrobků a v textilním průmyslu pod názvy karmín nebo kyselina karmínová a označením E120 [27]. O jeho vlivu na lidské zdraví se stále diskutuje. Také v Evropě se vyskytují některé druhy červců, například červec polský (Porphyrophora polonica), jehoţ barviva pravděpodobně vyuţívali jiţ Slované a prokazatelně bylo pouţíváno jiţ ve středověku [28]. Barvivo z mediteránního červce kermesového (Coccus ilicis) bylo populární na barvení turbanů v Turecku. Červci obsahují deriváty antrachinonu, kyselinu karmínovou a kermesovou.

24

Ostranka jaderská (Murex brandaris) je mořský plţ z čeledi ostrankovitých (Muricidae). Obsahuje barvivo antický purpur (6,6‘-dibromindigo). K přípravě 1 g barviva bylo třeba několik tisíc měkkýšů, proto byly textilie obarvené antickým purpurem velmi drahé a byly výsadou panovníků a církevních hodnostářů a symbolem moci. Inkoustové barvivo získané z hlavonoţců, zejména ze sépie obecné (Sepia officinalis) z čeledi sépiovitých (Sepiidae), je červenohnědé barvy. Hlavonoţci jej pouţívají jako obranu, kdy jej v případě nebezpečí vypouští z inkoustového váčku. Základem barviva je melanin.

2.5.2 Klasifikace přírodních barviv dle chemické struktury Látek klasifikovaných jako barviva je nesmírné mnoţství a se zdokonalujícími se metodami identifikace a prohlubováním vědeckého poznání se objevují stále nová. Existuje také mnoho přístupů, jak tato barviva kategorizovat. Tato práce nemá za cíl podat podrobný výčet, spíše přiblíţení významných barviv různých skupin. Jsou zde uvedena také barviva, která sice nedosahují velkého významu, ale byla pouţita v experimentální a analytické části (kap. 3 a 4).



KAROTENOIDY

Karotenoidy jsou jedněmi z nejdůleţitějších a nejrozšířenějších barviv v přírodě. Vyskytují se jak v prokaryotických organismech, kvasinkách, houbách, tak i všech skupinách rostlin a zvířat. Rozpětí jejich barev je široké, od ţluté, oranţové, červené aţ po fialovou. Dodnes bylo izolováno více jak 750 karotenoidů [29]. Chemicky se jedná o polyisoprenoidy (základní jednotka isopren, viz Obrázek 20. Isopren (2-methyl-buta-1,3-dien) obsahující dvojné, často konjugované vazby. Základní struktura karotenoidů je lineární a obsahuje 40 uhlíků, často se ale vyskytují řetězce, které mají na svém konci navázané dvě nebo tři cyklické struktury. [29]

Obrázek 20. Isopren (2-methyl-buta-1,3-dien).

25

Člověk není schopen karotenoidy sám syntetizovat, je proto odkázán na jejich příjem v potravě. V současné době se hovoří o významu karotenoidů ve výţivě a zdá se, ţe jejich nedostatečný příjem v potravě je jedním z faktorů zvyšující riziko vzniku rakoviny [30]. Karotenoidy se totiţ mohou uplatnit právě v inhibici růstu rakovinných buněk [31].

Krocetin, krocin – karotenoidy izolované z šafránu (r. Crocus). Krocin (obr. 21) působí vasodilatačně (roztahuje cévy) a krocetin sniţuje hladinu cholesterolu v krvi (obr. 22). Pro své účinky jsou výtaţky z šafránu nebo samotné izolované látky krocetin a krocin uţívány v medicíně. [32]

Obrázek 21. Struktura krocinu.

Obrázek 22. Struktura krocetinu. [9]

Kurkumin – oranţovoţlutý krystalický prášek nerozpustný ve vodě. Získává se z rostliny kurkumy dlouhé (Curcuma longa), obsaţen i v jiných rostlinách rodu kurkuma. Kurkumin je moţné nalézt ve třech formách, kurkuminu (obr. 23), demethoxykurkuminu (obr. 24) a bisdemethoxykurkuminu (obr 25).

Obrázek 23. Struktura kurkuminu.

26

Obrázek 24. Struktura demethoxykurkuminu.

Obrázek 25. Struktura bisdemethoxykurkuminu. [9]

Bixin, norbixin jsou hojně uţívány jako potravinářská barviva pod názvem annato a pod kódem E160b [27]. Bixin (obr. 26) je rozpustný v tucích, proto se pouţívá k přibarvování margarinů a olejů. Norbixin je rozpustný ve vodě, je proto vyuţíván k barvení zmrzlin a sladkostí. Obě lýtky se získávají ze semen stromu oreláníku barvířského (Bixa orellana) původně rostoucího v tropických částech Ameriky. Dnes se pěstuje i v jiných částech světa právě kvůli obsahu barviv.

Obrázek 26. Struktura bixinu. [9]

α-, β-, γ-, δ- karoteny Karoteny patří do skupiny karotenoidů a jejich řetězec je tvořen pouze z uhlíku a vodíku. Tyto látky jsou pro člověka důleţité, protoţe je člověk dokáţe metabolizovat na vitamin A, jinými slovy člověk přijímá vitamin A ve formě prekurzorů – karotenů. karoteny se přeměňují nejrychleji, ostatní karoteny pomaleji, jiné karotenoidy se na vitamin A nepřeměňují. [29] Karoteny jsou oranţové barvy a lze je nalézt v mrkvi (Daucus carota sativus), tykvi (Cucurbita pepo), mangu (Mangifera indica), brokolici (Brassica oleracea), meruňkách (Prunus armeniaca) nebo čajovníku (Thea sp.) [12]. Struktura různých typů karotenů je vyobrazena na obr. 27, 28 a 29.

27

Obrázek 27. Struktura α-karotenu.

Obrázek 28. Struktura -karotenu.

Obrázek 29. Struktura γ-karotenu. [29]

Lykopen (obr. 30) je jeden z nejběţnějších karotenů. Jeho absorpční maximum je 472 nm, proto jej vnímáme jako červený. V rostlinách se syntetizuje z phytoenu. [33] Řetězec lykopenu obsahuje 11 dvojných vazeb, které mohou být v konfiguraci trans i cis. Můţe reagovat s kyslíkem a radikálovými kationty, takţe v těle působí antioxidačně. Chrání proti vzniku rakoviny a je dokázáno, ţe s ostatními fytonutrienty dokáţe spolupracovat na inhibici růstu rakovinných buněk [29]. Chrání také proti onemocnění krevního oběhu [33]. Je obsaţen například v rajčatech (Lycopersion exculentum), vodním melounu (Citrullus lanatus), grepech (Citrus paradisi) nebo papáje (Carica papaya). Lépe je člověkem vstřebáván z tepelně zpracované potravy; vstřebatelnější jsou izomery cis, zřejmě z důvodu větší rozpustnosti pomocí ţlučových kyselin ve střevě a následnému snadnějšímu převodu do chylomikronů [33].

28

Obrázek 30. Struktura lykopenu. [9]

Xantofyly – tato skupina barviv se řadí do kategorie karotenoidů. Jejich řetězec není jen uhlovodíkový, ale obsahuje také kyslík. Xantofyly mají funkci přídatných fotosyntetických barviv. Často mají ţlutou barvu, mohou však dosahovat různých barev aţ po červenofialovou.



BENZOCHINONOVÁ BARVIVA

Bezochinonová barviva obsaţená v mnoha rostlinách, ale vyuţívají je také houby. Jejich základní strukturní jednotkou je benzochinon (obr. 31).

Obrázek 31. Struktura 1,4-benzochinonu. Karthamin = saflorkarmin (obr. 32) je typickým představitelem skupiny benzochinonových barviv. Toto významné červené barvivo obsahuje např. světlice barvířská (Carthamus tinctorius). Jeho struktura byla objasněna v roce 1979.

Obrázek 32. Struktura karthaminu. [9]

29



NAFTOCHINONOVÁ BARVIVA

Tato barviva jsou odvozena od naftochinonu. Vyskytují se v rostlinných organelách vakuolách, kde jsou rozpuštěna ve formě glykosidů. Naftochinonové sloučeniny jsou cytotoxické, proto vykazují antiparazitární, antibakteriální a antivirové účinky. Tato barviva jsou velmi stálá. Struktura nejčastěji se vyskytujícího se naftochinonu, 1,4naftochinonu (obr. 33).

Obrázek 33. Struktura 1,4-naftochinonu.

Lawson (obr. 34) – toto barvivo se nachází v tropické rostlině henně pravé (Lawsonia inermis), kde je přítomno ve formě glykosidu hennosidu. Historie jeho pouţití je velmi dlouhá a v mnoha kulturách dodnes hraje důleţitou úlohu zejména při barvení vlasů.

Obrázek 34. Struktura lawsonu. [9]

Juglon (obr. 35) – barvivo charakteristické pro čeleď Juglandaceae. V rostlině je přítomný jako 5-hydroxynaftohydrochinon-4- -glykosid, který přes hydrojuglon přechází na juglon. [9].

Obrázek 35. Struktura juglonu. [9]

30

Alkannin (obr. 36) je červené barvivo, které se získává ze sušených kořenů alkany barvířské (Alkanna tinctoria) a které se pouţívá k barvení potravin a kosmetiky. V rostlinách se vyskytuje také jeho enantiomer shikonin. Nalézt jej lze i v arnebii (Arnebia nobilis) či ruměnici hadincové (Onosna echioides). [9, 34].

Obrázek 36. Struktura alkanninu. [9]



ANTRACHINONOVÁ BARVIVA

Základem antrachinonových barviv je struktura antrachinonu (obr. 37), coţ je derivátu antracenu (obr. 38).

Obrázek 37. Struktura antrachinonu.

Obrázek 38. Struktura antracenu.

Alizarin (obr. 39) je významné barvivo, které je obsaţeno v kořenech a oddenku mořeny barvířské (Rubia tinctorum) a dalších mořenovitých rostlin, např. bračky rolní (Sherardia arvensis), svízele povázky (Galium mollugo), svízele syřišťového (Galium verum), mařinky barvířské (Asperula tinctoria) atd. [9] Podle pouţitého mořidla (tj. kovového iontu) je moţné docílit barvy fialové (ionty cínu), tmavě fialové (ionty ţeleza), růţové (ionty hliníku) nebo nachové (ionty vápníku). [6] Dnes se získává synteticky z antracenu.

31

Obrázek 39. Struktura alizarinu. [9]

Purpurin (obr. 40) – červené barvivo obsaţené v kořenech mořeny barvířské a dalších rostlin rodu mořena (Rubia sp.), v četných rostlinách rodu svízel (Galium sp.) nebo v mařince barvířské (Asperula tinctoria). Ve starších rostlinách a při sušení se mění na hnědočervený pseudopurpurin (viz obr. 41). [9]

Obrázek 40. Struktura purpurinu.

Obrázek 41. Struktura pseudopurpurinu. [9]

Rubiadin (obr. 42) je ţlutá látka nalezená v mnoha mořenovitých rostlinách (Rubiaceae), např. v kořenech mořeny barvířské (Rubia tinctorum), ve svízelech (Gallium sp.), noni citrusolisté (Morinda citrifolia), atd.

Obrázek 42. Struktura rubiadinu. [9]

Karmínová kyselina, kyselina kermesová (obr. 43) – obě látky jsou prokázány v hmyzu červci nopálovém (Dactylopius coccus), červci polském (Porphyrophora polonica), perlovci Hamelově (Porphyrophora hameli). Kyselina kermesová je navíc obsaţena v červci kermesovém (Coccus ilicis) a červci lakovém (Kerria lacca). [9]

32

Obrázek 43. Struktura kyseliny kermesové a kyseliny karmínové. [28]

Emodin (obr. 44) – oranţové barvivo obsaţené v početných rostlinách rodu reveň (Rheum sp.), šťovík (Rumex sp.), rdesno (Polygonum sp.), řešetlák (Rhamnus sp.), kasie (Cassia sp.), lišejníku rodu Anaptychia, v některých houbách a hmyzu. Často se vyskytuje ve formě glykosidu.

Obrázek 44. Struktura emodinu. [9]

Hypericin (obr. 45) – červené barvivo, které se nachází v rostlinách rodu třezalka (Hypericum sp.) a mnoha dalších.

Obrázek 45. Struktura hypericinu, R = CH3. [9]

33

Fagopyrin (obr. 46) – červené barvivo, které při rozpouštění v koncentrované kyselině sírové (H2SO4) získává zelenou barvu. Tato látka nalezená v pohance (Fagopyrum esculentum) způsobuje citlivost na světlo.

Obrázek 46. Struktura fagopyrinu. [9]



INDIGOVÁ BARVIVA

Indigo (obr. 48) je tmavě modré, velmi stálé barvivo. V rostlinách se vyskytuje ve formě prekurzoru indikanu (obr. 49), takto byl identifikován v rostlinách rodu indigovník (Indigofera sp.), rdesnu barvířském (Polygonum tinctorium), hořcotvarých rostlinách Wrightia tinctoria, Marsdenia tinctoria, bobovité rostlině Lonchocarpus cyanescens atd. Ve formě prekurzoru isatanu B (obr. 47) bylo indigo nalezeno v borytu barvířském (Isatis tinctoria). Kvašením se z indikanu a isatanu získává indoxyl (ţlutě zbarvená látka), který na vzduchu oxiduje na modré indigo. Od konce 19. století se indigo syntetizuje uměle a pouţívá se např. na barvení dţínových kalhot. Indigo se dnes vyrábí také pomocí geneticky modifikované bakterie Escherichia coli a rodu Pseudomonas. [35]

Obrázek 47. Struktura isatanu B.

Obrázek 48. Struktura indiga.

34

Obrázek 49. Struktura indikanu. [9]

6,6‘-dibromindigo (obr. 50) – fialové barvivo nalézající se v ostrance jaderské (Murex brandaris) a ostrance purpurové (Murex trunculus). Po vystavení slunci zmodrá a vzniká tzv. biblická modř. Dnes se vyrábí uměle.

Obrázek 50. Struktura 6,6‘-dibromindiga. [9]

Indigokarmín (obr. 51) – tmavě modré barvivo je syntetizováno z indiga a kyseliny sírové. V 19. století se jím barvily koberce, přečištěný se dnes uţívá na barvení potravin, kosmetiky a farmaceutických výrobků.

Obrázek 51. Struktura indigokarmínu.



FLAVONOIDY

Flavonoidy jsou jedna z nejrozšířenějších skupin rostlinných barviv. Rozlišuje se několik základních struktur, a to flavon (obr. 52), flavonon (obr. 53), isoflavon (obr. 54), flavonol (obr. 55), auron (obr. 56) a chalkon (obr. 57), z jejichţ struktur vychází konkrétní barviva. V rostlinách se flavonoidy často vyskytují ve formě glykosidů.

35

Obrázek 52. Struktura flavonu.

Obrázek 53. Struktura flavononu.

Obrázek 54. Struktura isoflavonu.

Obrázek 55. Struktura flavonolu.

Obrázek 56. Struktura auronu.

Obrázek 57. Struktura chalkonu.

Anthokyany – skupina barviv patřící do kategorie flavonoidů. Hojně se nachází ve vakuolách v různých rostlinných pletivech, zejména v plodech a květech. V závislosti na pH mohou barviva nabývat od červené, přes fialovou aţ po modrou barvu. V rostlinách se vyskytují anthokyany jako glykosidy anthokyanidinů (obr. 58), které byly nalezeny v různých plodech, např. v brusinkách, borůvkách (Vaccinium sp.), třešních (Prunus avium), malinách (Rubus idaeus), hroznovém vínu (Vitis vinifera) nebo rybízu (Ribes sp.). tato barviva jsou často vyuţívány v potravinářství. [27]

36

Obrázek 58. Struktura anthokyanidinů. [36]

Apigenin (obr. 59) je ţluté barvivo obsaţené v kručince barvířské (Genista tinctoria), rezedě barvířské (Reseda luteola), rmenu římském (Anthemis nobilis), heřmánku pravém (Matricaria chamomilla), petrţeli zahradním (Petroelinum crispum), miříku celeru (Apium graveolens), a to buď volně, nebo ve formě glukosidů.

Obrázek 59. Struktura apigeninu. [9]

Luteolin (obr. 60) – ţluté barvivo často se vyskytující v různých glykosidových formách. Jako luteolin-3‘,7-diglukosid se vyskytuje v rezedě barvířské (Reseda luteola), třezalce tečkované (Hypericum perforatum), nati a květech kručinky barvířské (Genista tinctoria), v heřmánku pravém (Matricaria chamomilla), rmenu římském (Anthemis nobilis), řebříčku obecném (Achillea millefolium) nebo vratiči obecném (Tanaceum vulgare).

Obrázek 60. Struktura luteolinu. [9]

37

Kempferol (obr. 61) je velmi rozšířené ţluté barvivo, které se často vyskytuje v glykosidové formě. Mezi rostliny obsahující kempferol patří boryt barvířský (Isatis tinctoria), cibule kuchyňská (Allium cepa), ořešák královský (Juglans regia), rezeda barvířská (Reseda luteola), srpice barvířská (Serratula tinctoria), třezalka tečkovaná (Hypericum perforatum), řešetlák počistvý (Rhamnus cathartica), zlatobýl kanadský (Solidago canadensis) a mnohé další. [9, 10]

Obrázek 61. Struktura kempferolu. [9]

Kvercetin (obr. 62) – barvivo je lipofilní povahy, proto můţe procházet přes membránu enterocytů prostou difuzí. Díky tomu by měl být biologicky dostupnější neţ jeho glukosidy, které vyţadují hydrolýzu nebo aktivní transport. Zároveň se však kvercetin hůře rozpouští v trávicím traktu. Klíčovým faktorem pro to, zda se do organismu vstřebává více samotného kvercetinu nebo jeho glukosidů, je strava, se kterou byl přijat. [37] Tento flavonoid a jeho glykosidy byly prokázány v cibuli (Allium cepa), čaji (Thea sp.), víně (Vitis vinifera), jablkách (Malus domestica), fazolích (Phaseolus sp.), třezalce tečkované (Hypericum perforatum), bezu černém (Sambucus nigra), borytu barvířském (Isatis tinctoria), kručince barvířské (Genista tinctoria), ořešáku královském (Juglans regia), rmenu barvířském (Anthemis tinctoria), řešetláku počistvém (Rhamnus cathartica) a dalších rostlinách. [9, 10] Na obrázku 63 je zobrazena struktura kvercitrinu (kvercetin-3rhamnosidu), na obrázku 64 je struktura rutinu (kvercetin-3-rutinosidu).

38

Obrázek 62. Struktura kvercetinu.

Obrázek 63. Struktura kvercitrinu.

Obrázek 64. Struktura rutinu. [9]

Rhamnetin (obr. 65) – ţluté barvivo, které lze nalézt v rostlinách ve formě glykosidů. Glykosid xanthorhamnin se nachází v rostlinách rodu řešetlák (Rhamnus sp.), glykosid isorhamnetin (obr. 66) se vyskytuje v rezedě barvířské (Reseda luteola), kručince barvířské (Genista tinctoria), rmenu barvířském (Anthemis tinctoria), řešetláku počistvém (Rhamnus cathartica), topolu černém (Populus nigra), květech jetelu lučního (Trifolium pratense), vratiči obecném (Tanaceum vulgare) a dalších rostlinách. [9]

Obrázek 65. Rhamnetin.

Obrázek 66. Struktura isorhamnetinu.

39



TANINY (TŘÍSLOVINY)

Polyfenolické sloučeniny obsahující hydroxylové a karboxylové skupiny. Často se vyskytují navázané na další molekuly. Lze rozlišit hydrolyzovatelné taniny – estery kyseliny gallové a sacharidů. Kondenzované taniny jsou polymery se základní jednotkou flavonu. Tanin – hořká adstringenční látka s antimykotickými a antibakteriálními účinky. Sráţí proteiny a četné další sloučeniny, např. aminokyseliny a alkaloidy. Sloučeniny taninu se v rostlinách vyskytují často jako ochrana před herbivory, kteří si ale na ni vytvářejí různé metabolické adaptace. [38, 39]. Obsaţen je v mnoha plodech, např. v brusinkách, borůvkách (r. Vaccinium), jahodách (r. Fragaria), vanilce (r. Vanilla), skořici (r. Cinnamomum) atd. Rozpad a modifikace taninu má význam při zrání plodů. Tanin je komerčně dostupný ve formě kyseliny taninové (obr. 67), která bývá pouţívána jako aroma do nápojů nebo jako stabilizátor barev či jako mořidlo při barvení celulózy. Její adstringenční účinky se vyuţívají v medicíně.

Obrázek 67. Struktura kyseliny taninové. [40]



PORFYRINOVÁ BARVIVA

Chlorofyly jsou nejrozšířenějším zeleným rostlinným barvivem [29]. Vyskytují se v tylakoidech v plastidech všech zelených rostlin a některých dalších organismech, které jsou schopny autotrofie. Úkolem chlorofylu je absorpce energie fotonů v červené a modré části spektra při světelné fázi fotosyntézy. Díky nakumulované energii poskytuje ve světelné fázi fotosyntézy energii pro produkci NADPH a ATP a následně tak v temnostní fázi umoţňuje přeměnu CO2 na monosacharid C6H12O6 (glukózu). Molekula chlorofylu je

40

odvozena od porfyrinu. Existuje několik typů chlorofylu (obr. 68), které se liší postranními řetězci na porfyrinovém základu [41].

Obrázek 68. Struktura jednotlivých typů chlorofylu. Šipka označuje místo, ve kterém mají chlorofyly C dvojnou vazbu. [29]

2.6 Analytické metody pouţívané k identifikaci barviv Analytických metod, které je moţné pouţít k analýze barviv, je celá řada. Pouţívají se metody chromatografické – papírová chromatografie (Paper Chromatography – PC), chromatografie na tenké vrstvě (Thin Layer Chromatography – TLC), plynová chromatografie (Gass Chromatography – GC), vysokoúčinná kapalinová chromatografie (High-Performance Liquid Chromatography – HPLC), dále spektrální metody – absorpční spektrometrie ve viditelné oblasti (VIS Spectroscopy), infračervená spektroskopie – (InfraRed Spectrometry – IR Spectroscopy), nukleární magnetická rezonance (Nuclear magnetic resonance – NMR), ionizace nárazem urychlených atomů (Fast Atom Bombardment – FAB). [9] Metody jsou zaloţeny na různých principech, zároveň barviva 41

jsou látky rozličné chemické povahy, coţ je nutné zohlednit při přípravě vzorku a analýze, aby nedošlo k poškození struktury látky a analýza byla průkazná [9, 47]. Neexistuje však jediná metoda, která by byla vhodná k analýze všech typů barviv. V této práci byla pouţita metoda LDI–TOF MS (Laser Desorption/Ionisation Time Of Flight Mass Spectrometry), oddíl 2.6.3. Výstupem analýzy hmotnostní spektrometrie je hmotnostní spektrum, ve kterém lze potvrdit přítomnost hledané látky na základě nalezení píku o její hmotnosti nebo porovnáním spektra známé (referenční) látky s výsledkem měření [48]. Spektra jiţ známých látek jsou uchovávána ve specializovaných spektrálních knihovnách [49].

2.6.1 Historie hmotnostní spektrometrie Počátky vývoje jedné z nejdůleţitějších metod kvalitativní analýzy, hmotnostní spektrometrie (Mass Spectrometry, MS) sahají aţ do roku 1897. V tomto roce při dokazování částicového původu katodového záření objevil anglický fyzik Joseph John Thompson elektron a stanovil poměr náboje a hmotnosti elektronu e/m (dnes se pouţívá poměr hmotnosti a náboje analyzované molekuly m/z) [50]. Za své objevy dostal J. J. Thompson v roce 1906 Nobelovu cenu [51]. V roce 1912 díky svému přístroji, předchůdci dnešního hmotnostního spektrometru, objevil izotop

22 10Ne.

V roce 1922 byla udělena

Nobelova cena jeho ţáku Francisi Williamu Ashtonovi za jeho přínos v oblasti hmotnostní spektrometrie a objev dalších izotopů [46]. Do období druhé světové války se hmotnostní spektrometry vyuţívaly především k určování vlastností atomů. Velkou osobností byl americký fyzik Alfred Nier, který se podílel na vývoji mnoha způsobů vyuţití této metody. Pomohl například vyvinout metodu k určování izotopu uhlíku

13

C, která se pouţívá

k datování biologických nálezů. Díky A. Nierovi bylo moţné rozlišit také izotopy olova 207

Pb/206Pb, jejichţ poměr byl vyuţit při datování stáří Země. Izotopy uranu

235

U a 238U se

během druhé světové války ocitly v hledáčku vojenských zájmů, a právě A. Nier a další vědci je pomohli separovat pomocí hmotnostní spektrometrie v rámci tzv. projektu Manhattan [52]. Po válce vědci začali pomocí hmotnostní spektrometrie zkoumat strukturu přírodních látek, jedněmi z nejvýznamnějších badatelů na poli tehdejší hmotnostní spektrometrie byli Američané Klaus Biemann, který studoval alkaloidy a fragmentaci peptidů, a Carl Djerassi, jenţ analyzoval steroidy a terpenoidy a později také alkaloidy

42

[50]. V roce 1958 byly spojeny dvě metody, plynová chromatografie (separační jednotka) a hmotnostní spektrometrie (detekční

část)

a stala se nejuţívanější hmotnostně

spektrometrickou sestavou. Díky způsobu digitálního zpracování signálu, Fourierově transformaci (FT), kterou do oblasti hmotnostní spektrometrie zavedli v 60. letech Allan Marshall a Melvin Comisarow, se podařilo vyhodnocování spekter výrazným způsobem zrychlit [50]. Metody v této době však umoţňovaly analyzovat pouze těkavé látky a výsledky byly zatím zatíţeny vysokou chybou (10–100 %) [53]. Ještě na začátku 70. let bylo moţné pomocí metod hmotnostní spektrometrie EI (Electron Ionisation) a CI (Chemical Ionisation) analyzovat pouze vzorky v plynné fázi, metody tak byly dosud vázány na látky těkavé nebo vystavitelné derivatizaci (reakce, která je uţívána ke změně vlastností analytu tak, aby byl například těkavější, většinou se chemicky modifikují specifické skupiny analytu) [54]. Moţnost analýzy velkých termolabilních netěkavých biomolekul, jakými jsou například proteiny, nukleové kyseliny, byla značně omezená. Na konci 70. let došlo ke spojení kapalinové chromatografie (LC) a hmotnostní spektrometrie. To znamenalo velký pokrok, protoţe hmotnostní analýza uţ se nemusela omezovat jen na těkavé vzorky – nové metody byly zaloţeny na emisích iontů z kapalného nebo pevného povrchu. Tyto metody však stále ještě čelily problémům s citlivostí detekce jednomocných iontů a fragmentací biomakromolekul. Roku 1988 se objevují dvě důleţité techniky – ESI (Electrospray Ionisation) a MALDI (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionisation), jejichţ způsob převodu částice analytu do plynné fáze je šetrný i k termolabilním biomakromolekulám a umoţňuje tak jejich analýzu. Za objev ESI byl v roce 2002 John Fenn oceněn Nobelovou cenou [46]. Spolu s J. Fennem ocenění získal také Koichi Tanaka, který pouţil šetrný laser a vyvinul metodu, která je v mnohém podobná MALDI, ovšem Tanaka pouţil k nesení analytu jako matrici suspenzi nanočástic kovu v glycerolu [55]. Vyvinutí a popsání metody MALDI, která za matrice pouţívá jiné látky (viz níţe), je dílem německých vědců Franze Hillenkampa a Michaela Karase [56]. V současné době jsou moţnosti hmotnostní spektrometrie velmi široké, je moţné se značnou přesností analyzovat molekuly různých skupenství, původu i velikosti. Díky tomu je rozsáhlé i vyuţití této metody. Je vyuţívána například pro účely analýzy látek v uměleckých dílech [57] pro určování jejich pravosti, v archeologických výzkumech [58], k analýze sloţek v ţivotním prostředí, kontrole potravin, výzkumu genomů [59], antidopingové kontroly sportovců [60, 61] a v mnohých dalších oblastech.

43

2.6.2 Princip hmotnostní spektrometrie Hmotnostní spektrometrie je fyzikálně-chemická metoda uţívaná k určování hmotnosti atomů, molekul a jejich částí po převedení na kladné nebo záporné ionty [62]. Díky tomu je moţné zjišťovat strukturu analyzovaných vzorků organických, ale i anorganických látek. Výstupem analýzy je hmotnostní spektrum, ve kterém se zobrazují jednotlivé ionty přítomné ve vzorku. V hmotnostním spektrometru je vzorek podroben převedení na plynnou fázi (tj. vypaření) do vakuovaného prostoru, zároveň dochází k ionizaci (převedení do ionizovaného stavu) pomocí iontového zdroje. Ionizační energie pro organické látky je v intervalu 7 aţ 16 eV [62], vyšší energetické dávky vedou k fragmentaci analytu. Jako jemné ionizační techniky jsou označovány metody, které dodají molekulám vzorku dávku energie takovou, aby ionizovaly, nikoli však tak vysokou, aby fragmentovaly. Naproti tomu tzv. tvrdé ionizační techniky poskytují tak velké mnoţství energie, ţe analyzované molekuly pod jejím náporem fragmentují. Pro určení molekulové hmotnosti je vhodné pouţití měkkých ionizačních technik. V současnosti jsou uţívány zejména dva způsoby převodu molekul do plynného a nabitého stavu: ESI (Electrospray Ionisation), kde dochází k vypaření a ionizaci částic pomocí vysokého elektrického potenciálu a LDI (Laser Desorption/Ionisation), kde ionizaci molekul obstarává energie dodaná laserem. Dalším důleţitým prvkem je hmotnostní analyzátor, kterým ionty vytvořené ionizátorem putují a v němţ se na základě svých vlastností rozdělují. K analýze počtu fragmentů vzniklých iontů a jejich hmotnosti se vyuţívá elektrického a magnetického pole, které ovlivňují chování částic a díky nimţ dochází k disperzi nebo filtraci iontů. Hmotnostní analyzátor můţe být například magnetický sektorový, kdy ionty procházejí silným elektrickým a magnetickým polem kolmým na směr vstupu iontů. Magnetické pole více zakřivuje dráhu lehčím a rychlejším vícemocně nabitým částicím, neţ těţším a pomalejším méně nabitým iontům. Velkou přesností vyniká modernější varianta magnetického sektorového analyzátoru – cyklotron, kde ionty putují po stacionární kruhové dráze. Další moţností je kvadrupólový analyzátor vyuţívající separace iontových částic v elektrickém poli díky jednosměrnému a střídavému napětí vytvářenými čtyřmi nabitými tyčemi. Iontová past je tvořena prstencovou elektrodou se střídavým napětím, vstupní a výstupní elektrodou se stejnosměrným napětím, kde se vytvoří se potenciálová 44

jáma, v níţ jsou ionty po určitou dobu zdrţovány a postupně putují do detektoru. Jako první jsou vypuzeny ionty s nejniţším poměrem m/z. V průletovém analyzátoru TOF (Time Of Flight) se měří doba, za kterou ionty, které na počátku získaly stejnou kinetickou energii, proletí analyzátorem. Detektor má za úkol určit parametry charakterizující dráhu iontu. Dle pouţité metody je to buď doba letu iontu, zakřivení dráhy letu v magnetickém poli, charakteristiky pohybu iontů v poli [63]. Následuje převod signálu z detektoru do počítače, zpracování a vyobrazení výsledků.

2.6.3 Laserová desorpční hmotnostní spektrometrie a TOF analyzátor Lasery se k úpravě iontů v hmotnostní spektrometrii začaly pouţívat v 60. letech 20. století [56], trvalo však několik desetiletí, neţ byly vyvinuty metody, které by je plně vyuţily. Současnou laserovou desorpční hmotnostní spektrometrii charakterizují dva přístupy: MALDI a LDI. MALDI vyuţívá k šetrné ionizaci matrici, zatímco při laserové desorpci laser přímo ionizuje a desorbuje ionty z povrchu analyzovaného vzorku. Výhodou LDMS je minimální poţadavek na mnoţství vzorku (v řádu mikrogramů), snadná příprava vzorku, rychlost měření, relativní šetrnost laseru vůči větším molekulám a dostatečná přesnost. Matrice pouţívaná v technice MALDI plní řadu úkolů. Jednak odděluje jednotlivé molekuly analytu od sebe při krystalizaci matrice a vzorku, kdy nadbytek matrice zajistí rovnoměrné rozloţení vzorku [64]. Dále částečně absorbuje energii laseru, který tak nepůsobí na identifikovanou látku přímo, ale přenáší se z matrice na analyt a také pomáhá při samotném vypaření a analytu. Optimální poměr molární hmotnosti matrice a analytu je v rozmezí 1:100 aţ 1:50 000 [56], proto musí mít matrice relativně malou molekulovou hmotnost. Jako matrice se pouţívají různé sloučeniny, nejčastěji kyselina 3,5-dimethoxy-4hydroxyskořicová (kyselina sinapová), kyselina α-kyano-4-hydroxyskořicová, kyselina 2,5-dihydroxybenzoová (DHB) a kyselina pyridin-2-karboxylová (kyselina pikolinová) [65]. Ukazuje se, ţe některé matrice mohou být vhodnější pro určitý okruh sloučenin, např.2-ammino-4-methyl-5-nitropyridin je nejvhodnější pro malé proteiny do velikosti asi12 kDa, 2-ammino-5-nitropyridin pro oligonukleotidy o velikosti asi do 20 k Da [64], [47], přičemţ 1 Da je roven 1/12 hmotnosti atomu uhlíku

45

12

C. Je ale nutné zajistit, aby

vzorek s matricí nereagoval. I z toho důvodu jsou zkoušeny stále nové materiály jako matrice. Většinou se jedná o sloučeniny kyselé povahy, které v sobě mají zabudovanou skupinu karboxylové kyseliny a aromatické struktury. Je pravděpodobné, ţe kdyby matrice neměla dostatečně nízkou molekulovou hmotnost oproti identifikovanému barvivu, rušila by výsledky analýzy, proto v této práci pouţita nebyla. Vzorek odebraný z analyzované látky je v roztoku destilované vody nebo acetonitrilu s ethanolem vloţen na kovovou destičku do příslušného prostoru (terče nebo spotu). Poté se smísí s matricí, je-li přítomna. Dále je vzorek v řádu jednotek aţ desítek nanosekund vystaven pulzu laseru. Ionizace laserem můţe být pozitivní nebo negativní – na základě ní poté vznikají buď kationty nebo anionty. Díky interakci laseru a matrice se vzorek převede do plynné fáze, ionizuje a putuje hmotnostním analyzátorem TOF. Zde jsou částice urychleny silným elektrickým polem (25-30 kV [66]) a je měřena doba průletu různých částic. Důleţité je, ţe všechny ionty dostávají stejnou výchozí kinetickou energii. Tuto energii lze vyjádřit jako: z.U, kde z = náboj vzniklého iontu a U = elektrické napětí. V analyzátoru spektrometru se všechna dodaná energie přemění na kinetickou energii pohybujícího se iontu

kde m je molekulová hmotnost iontu a v je rychlost. Protoţe rychlost je rovna s/t, kde za s povaţujeme vzdálenost, kterou iont urazil, a t čas, za který tuto vzdálenost překonal, můţeme výraz rozšířit na: ( ⁄) a dále na:

Vzdálenost s je pro konkrétní analyzátor pevně daná, napětí U můţe být udrţováno konstantní elektronicky, takţe poměr hmotnosti a náboje částice m/z závisí na čase. Záleţí pak na citlivosti přístroje, obecně se dá říci, ţe lze detekovat ionty, které se časem doletu liší o jednu nanosekundu [67].

46

Z údajů, které analyzátor a detektor získají, je moţné vypočítat poměr m/z, kde m = relativní molekulová hmotnost vzniklé částice, z = náboj vzniklého iontu. Tento poměr se promítne jiţ do grafického vyobrazení. Relativní molekulová hmotnost je měřena v Daltonech. Hmotnostní spektrum představuje graf, kde vodorovná osa x zobrazuje hodnotu m/z, osa y zobrazuje četnost částice. Přítomnost látky se v grafu objeví jako tzv. pík. Četnost, tj. výška píku, je ovšem ovlivněna schopností sloučeniny poskytovat v interakci s laserem ionty [48]. Výsledné ionty jedné látky se však obvykle nezobrazují pouze v jednom píku, protoţe v molekule mohou být zastoupeny různé izotopy. Izotopy jsou atomy stejného prvku, které se liší obsahem neutronů. Protoţe relativní molekulová hmotnost neutronu je 1, píky se zobrazují posunuté právě o 1, přičemţ takových píků vedle sebe bývá kvůli isotopovému rozdělení hned několik. Dle typu ionizace laserem, vlastností ionizované látky, příp. interakce s matricí nebo jinými přítomnými látkami, mohou vznikat ionty: a) molekulové [M]+ a [M]b) pseudomolekulové a aduktové [M+H]+, [M+H] -, [M+CH4]+ atd. c) fragmentové [M-CH3]- [48].

Vzhledem k tomu, ţe atomová hmotnost vodíku je 1, ve spektru je molekula s připojeným nebo odtrţeným atomem vodíku snadno rozpoznatelná. Většina iontů získává náboj ± 1 [63]. Ovšem adice dalších iontů, jako jsou například běţné sodné Na+ a draselné K+ ionty, znesnadňuje interpretaci identifikovaných molekul. Je nutné si uvědomit, ţe píky, které jsou v hmotnostních spektrech zobrazeny, znázorňují poměr m/z, ne samotnou relativní molekulovou hmotnost. Je-li náboj z roven jedné, pak se číselný údaj na ose x rovná molekulové hmotnosti. Ze spektra (u LDI techniky) ale nelze vţdy zjistit, zda se jedná o ionty jedno- nebo vícemocné.

47

3. EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST

3.1 Pouţitý materiál a pomůcky

Chemikálie: acetonitril (ACN), methanol (MeOH),

, původ: Lachema Brno , původ: Penta

kyselina trifluoroctová (TFA), kyselina fluorovodíková

, původ: Sigma

, původ: Aldrich

8% roztok kyseliny octové (ocet) síran draselno-hlinitý (kamenec)

původ: řetězec Tesco (

)

, původ: Lachema n.p. Brno

síran měďnatý (modrá skalice)

, původ: Lachema n.p. Brno

síran ţeleznatý (zelená skalice)

, původ: Lachema n.p. Brno

uhličitan sodný (soda)

, původ: LACH-NER

Pomůcky: indikátorové papírky (Universální indikátorové papírky pro pH 0-12, LACH-NER) kuchyňská odměrka (skleněná, objem 500 ml) kuchyňská sítka (plastová) nerezové a smaltované hrnce o objemech 2 a 5 l špička s reverzní fází C18 (Zip Tip) Millipore Corporation (USA) pláténka, 4 typy – 100% bavlna, směsi bavlny a lnu, 100% len, výrobce neznámý (viz kap. 3.4.)

Přístroje: analytické váhy 48

IKA Minishaker MS2 kuchyňské váhy (výrobce Professor, rozsah do 5 000 g, měření v gramech) sonikátor Branson Ultrasonic 2510 hmotnostní analyzátor MALDI-TOF Autoflex speed (výrobce Bruker)

3.2 Rostliny a jejich části pouţité k barvení

Bez černý (Sambucus nigra) – listy Brusnice borůvka (Vaccinium myrtillus) – plody Cibule kuchyňská (Allium cepa) – listy Meruzalka rybíz (Ribes rubrum) – plody Ořešák královský (Juglans regia) – listy, duţnaté oplodí Třezalka tečkovaná (Hypericum perforatum) – kvetoucí nať, květy

3.3 Výběr receptur

Rostlin, které obsahují barviva a lidé jimi barvili a s některými dodnes i barví různé materiály, je velmi mnoho. Postihnout všechny je prakticky nemoţné, proto byly pro praktickou část bakalářské práce vybrány jen některé. V prvé řadě bylo rozhodnuto zaměřit se na rostliny, které jsou snadno dostupné, díky tomu ţe rostou v našich podmínkách, ať uţ jsou na našem území původní nebo zdomácnělé. Praktická část byla zpracovávána v červenci a srpnu, proto byly vybrány takové rostliny, které poskytují barvicí části v tomto období. Tento krok zajišťoval moţné opakování barvení i v případě předchozího nezdaru. Při výběru rostlin hrály podstatnou roli známé obsahové látky a chemická struktura barviv. V neposlední řadě bylo ţádoucí znát alespoň přibliţný recept, ačkoli se jednotlivé postupy lišily a v některých případech se konkrétní postup dohledat nezdařilo.

49

Základ postupů moření textilií a přípravy barvicí lázně byl převzat z knihy Barvení pomocí rostlin [13]. Mnoţství doporučeného rostlinného barvicího materiálu se ale v jednotlivých zdrojích velmi liší (mnohde se jedná dokonce o násobky), navíc často není uvedeno, zda jde o váhu rostliny čerstvé nebo sušené. V případě rybízu nebo borůvek se nepodařilo nalézt konkrétní postup, pouze, ţe plody barví, a proto byl vytvořen recept na základě podobných předpisů. Z těchto důvodu jsou některé recepty převzaty zcela, jiné slouţily spíše jako inspirace a byly podle potřeby upraveny. Konkrétní naváţky, objemy a jednotlivé kroky jsou proto uvedeny u jednotlivých postupů. Recepty na stejnou rostlinu a samotný rostlinný materiál jsou značně variabilní, povaha věci a tedy i samotné barvení nevyţaduje striktní přesnost, bylo zacházeno s jednotkami gramů, desítek mililitrů a minutami.

3.4 Pláténka Pláténka byla připravena ze čtyř druhů látek, 100% bavlny, směsí bavlny a lnu a 100% lnu (tab. IV). Látky byly nastříhány na obdélníky přibliţně 10x13 cm a obroubeny. Kaţdý typ látky má jiné roubení, aby byla pláténka rozpoznatelná. Sloţení pláten je známo, výrobce nikoli.

Tabulka IV: Sloţení plátének a jejich označení. Označení

Sloţení látky

Obroubení

1

100% bavlna

rovná čára + vlnka

2

50% bavlna, 50% len

plné vlnky

3

35% bavlna, 65% len

hranatá linka

4

100% len

špičatá vlnovka

50

Nákres

V tomto pořadí jsou plátna nafocena i v kapitole Přílohy.

3.5 Moření

Kamenec

(

)

byl uţit k moření většiny pláten, a to v kombinaci se

sodou Na2CO3 pro snadnější moření [13]. Do 10 litrů vody byla vloţena plátna. Poté bylo přidáno asi 25 g sody a po promíchání ještě asi 100 g kamence. Lázeň byla přivedena k varu, poté odstavena a ponechána chladnout. Plátna se mořila 24 hodin.

Modrá skalice

byla uţita k moření jedné sady pláten. Do 2 litrů vody

byly přidány 2 g pevného síranu měďnatého (roztok se zakalil) a asi 8 ml octa (kuchyňský ocet Tesco) pro sníţení pH a snadnější moření [13] (roztok byl opět čirý). Vše bylo zamícháno, byla přidána pláténka a mořicí lázeň byla přivedena k varu na 30 minut. Poté byla plátna vyjmuta, vymáchána pod tekoucí vodou a usušena.

Zelená skalice

poslouţila k moření dvou sad pláten. Po rozpuštění 5 g

síranu ţeleznatého ve 3 litrech vody byla vloţena plátna a roztok byl přiveden k varu asi na 30 minut. Plátna v roztoku zelenala, při vyjímání došlo pravděpodobně k chybě – byla pouţita jiná neţ nerezová lţička, v roztoku se vytvořila červenohnědá sraţenina (pravděpodobně sloučenina ţeleza) a plátna se zbarvila dohněda.

Část pláten zůstala nenamořená. Konkrétní typ moření je vţdy uveden u postupu barvení.

3.6 Příprava barvení Rostliny, zejména větší a tvrdší části, bylo třeba rozmělnit, aby se obsahové látky lépe uvolnily do vodní lázně [6, 13]. Také se zmenší objem, díky čemuţ se pak s materiálem

51

snadněji zachází (objemné části, které setrvávají na hladině barvicí lázně, se nasekáním zmenší a snadněji se potopí do vody). K přecezení barvicí lázně od vyluhovaného rostlinného materiálu byla pouţita kuchyňská síta z plastu, jedno větší s hrubší síťkou, které zajistilo oddělení všeho většího materiálu, a menší, které zbavilo roztok menších rostlinných částeček. V případě usazení se na pláténku by tyto zbytky mohly zanechat neţádoucí skvrny. Při barvení byla pouţita voda z obecního vodovodu ve Víchové nad Jizerou.

3.7 Postupy barvení 3.7.1 Bez černý (Sambucus nigra) 3.7.1.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu Listy bezu jsou dostupné po značnou část vegetačního období, jejich získání je snadné i díky hojnému planému výskytu rostliny. Byly sebrány letorosty (listy a letošní ještě ne zcela zdřevnatělé větvičky), které byly oprány a rozmělněny v kuchyňském mixéru.

3.7.1.2 Vlastní barvení Barvení bylo provedeno celkem ve třech sadách, dohromady tedy vzniklo 12 plátének. Celkem 100 g nasekaných bezových letorostů bylo 2 hodiny macerováno ve 3 litrech vody. Poté byl roztok přiveden k varu a 30 min se vařil. Po vychladnutí byl obsah hrnce přecezen přes velké i malé síto a barvicí lázeň jiţ bez rostlinného materiálu byla rozdělena rovnoměrně do třech menších hrnců. Do kaţdého z hrnců bylo nutné dolít přibliţně 500 ml vody, aby byl roztoku dostatek a pláténka se pohodlně ponořovala. 1) Pláténka namořená v kamenci

(

)

byla vpravena do barvicí lázně. Dále

byla lázeň zahřáta a var byl udrţován po dobu 30 minut. Nakonec byla pláténka propláchnuta po dobu několika vteřin pod tekoucí vodou. 2) Druhé barvení bylo provedeno s textiliemi předem namořenými v zelené skalici , které byly ponořeny do lázně a ve vroucí lázni udrţována 30 minut. Po

52

odstavení byla pláténka vyjmuta a ponořena na pár sekund do roztoku zelené skalice a následně propláchnuta vodou. 3) Třetí sada plátének byla namořena v modré skalici

. Po vloţení do barvicí

lázně byla tato přivedena k varu a tak udrţována 30 minut. Následovalo pár vteřin máčení plátének v roztoku kamence.

3.7.2 Brusnice borůvka (Vaccinium myrtillus) 3.7.2.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu Plody borůvky byly sbírány v srpnu, kdy v místních podmínkách dozrávají. Přestoţe intenzivně barví i kompotované, v práci byly pouţity čerstvé. Plody bylo nutno rozmělnit, aby se z nich dobře získala šťáva. Borůvky sice barví na fialovo, barvu lze je ale snadno změnit okyselením, například pouţitím citrónové šťávy. Změny barvy bylo vyuţito i při barvení.

3.7.2.2 Vlastní barvení 1) K přípravě barvicího roztoku bylo pouţito 50 g plodů, které byly rozmačkány a vnořeny do vody o objemu 1 l. Směs byla přivedena k varu. Po vychladnutí bylo nutné roztok přecezením

očistit

v kamenci

(

)

od

zbytků

rostlinného

materiálu.

Pláténka

namořená

byla do roztoku vloţena na 10 minut, po které byl roztok

udrţován neustále horký (přibliţně 80 °C), nikoli však vroucí. Po vytaţení plátének z barvicí lázně byla jejich barva tmavě fialová. Při propírání pod vodou se jejich barva začala měnit na tmavou modrou. Vyschnutím vody barva značně zesvětlala na světlou modrou. 2) Při druhém barvení byl vyuţit roztok č. 1. Pláténka namořená v kamenci (

)

byla do horké lázně ponořena opět na 10 minut a po vytaţení a

proprání byla namočena do šťávy vymačkané z citrónu. Místa vystavená působení citronové šťávě rychle změnila barvu na fialovou a po chvilce zcela zrůţověla.

53

3.7.3 Cibule kuchyňská (Allium cepa) 3.7.3.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu K barvení byly vyuţity cibulové slupky, které je snadné získat otrháním suchých vrstev ze zkráceného zduţnatělého stonku. Suché slupky bylo třeba promýt.

3.7.3.2 Vlastní barvení Barvení cibulí bylo nejrozsáhlejší co do počtu sad plátének, celkem jich vzniklo 7; barvicích lázní bylo připraveno méně, protoţe bylo vyuţíváno některých roztoků k více barvením. Vzhledem ke známým intenzivním barvicím účinkům nebyly slupky ponechány se macerovat, ale rovnou po přidání rostlinného materiálu do vody byly roztoky uváděny k varu. Všechny pokusy byly prováděny v objemu barvicí lázně 1,5 litru. Na závěr všech barvení byla textilie promyta pod tekoucí vodou. 1) Barvicí lázeň č. 1 byla připravena z 15 g cibulových slupek. Lázeň byla přivedena k varu, poté byla přidána nenamořená pláténka a ve vodě byla ponechána 15 minut, po nichţ byla vyňata. 2) K tomuto barvení byla vyuţita barvicí lázeň č. 1. Nenamořená pláténka byla ponořena do roztoku a ponechána máčet přibliţně 11 hodin. 3) Třetí sadu plátének tvořila kamencem namořená

(

)

textilie, která byla

ponořena do barvicí lázně vyrobené pomocí 15 g slupek cibule. Zde setrvala po dobu 15 minut. 4) Roztok byl připraven z 15 g rostlinného zdroje. Do přefiltrované lázně byla vloţena (

pláténka předmořená v kamenci

)

, do lázně byl hned poté přidáván

ocet, dokud se pH nesníţilo zhruba na 4 (kontrola byla provedena pomocí pH papírků). Pláténka setrvala 15 minut v lázni. 5) Následné páté barvení vyuţilo roztoku předchozího barvení s pH  4, kam byla vloţena pláténka (mořidlo kamenec

(

)

) na 15 minut.

6) I šesté barvení vyuţívá roztoku č. 4 a 5 a do nálevu o pH  4 byla vpravena sada textilií (upravené kamencem

(

)

) na 3 minuty.

54

7) Poslední, v pořadí sedmá sada plátének, byla předem namořena v síranu ţeleznatém (viz kap. 3.5). Do barvení tak vstupovala jiţ částečně barevná. Naváţka cibulových slupek byla 15 g jako u ostatních pokusů. Slupky byly vařeny několik minut a zcezeny. Pláténka byla v roztoku ponechána 15 minut.

3.7.4 Meruzalka rybíz (Ribes rubrum) 3.7.4.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu Plody rybízu je nutné do barvicí lázně rozmačkat. Při přecezování uvařených plodů přes síto je patrné, ţe se z plodů uvolnily látky připomínající ţelatinu.

3.7.4.2 Vlastní barvení 1) Do 1,5 l vody bylo rozmačkáno 100 g zralého červeného rybízu. Směs pak byla vařena po dobu 45 minut. Po vychladnutí byla lázeň zcezena přes větší a menší síto a byla vloţena nenamořená pláténka. Lázeň byla opět půl hodiny vařena a po vyjmutí byly textilie po dobu několika vteřin proplachovány vodou. 2) Barvení probíhalo zcela stejným způsobem – 1,5 l vody, 100 g plodů a 45 minut varu. Sada vloţených plátének byla ovšem namořena kamencem

(

)

.

3.7.5 Ořešák královský (Juglans regia) 3.7.5.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu Listy ořešáku jsou snadněji dostupné neţ plody, nejlepší je však sbírat je v červenci aţ srpnu [13]. Stačí je oprat a rozmělnit. U plodů není třeba čekat, neţ dozrají a zhnědnou, barví totiţ i zelená duţnatá slupka. Zajímavá byla pozorovatelná změna barviv při okrajování slupek. Na povrchu jsou slupky zelené, kdyţ se rozkrojí, uvnitř mají bílou barvu. Po malé chvilce na vzduchu ale ţloutnou a postupně během desítek vteřin hnědnou.

55

3.7.5.2 Vlastní barvení 1) První lázeň byla připravena z 1,5 litru vody a 30 g nasušených a nasekaných ořešákových listů. Po půl hodině macerace byla voda přivedena k varu a vařena 30 minut. Po

odstranění (

)

listů

pomocí

sít

byla

vloţena

pláténka

namořená

v kamenci

. Var byl udrţován opět 30 minut. Poté byla pláténka vyjmuta a

propláchnuta pod vodou. 2) Stejný postup i se stejnými mnoţstvími a dobami macerace a varu byl volen i u barvení č. 2. Rozdíl byl ve vloţených plátnech – při tomto postupu byla pouţita nenamořená sada. 3) Do 1,5 vody byly vloţeny nadrobno nakrájené duţnaté slupky o hmotnosti 50 g. Po přivedení k varu se začal roztok zbarvovat, barva se ustálila na hnědozelené. Po 10 minutách varu byla lázeň ponechána vychladnout a následně byla zcezena. Pláténka namořená v kamenci

(

)

byla do lázně vloţena na 30 minut a poté

proprána.

3.7.6 Třezalka tečkovaná (Hypericum perforatum) 3.7.6.1 Sběr a příprava rostlinného materiálu Sbírány byly samotné květy a kvetoucí nať. Sběr nati je snadný, sběr květů je pracnější, ovšem třezalka mívá na jednom stonku květů mnoho.

3.7.6.2 Vlastní barvení 1) 30 g nasekané nasušené kvetoucí třezalkové natě bylo macerováno ve vodě přibliţně po dobu dvou hodin. Poté byl 1 litr roztoku s rostlinným materiálem přiveden k varu a vařen 30 minut. Následovalo přecezení a do očištěné barvicí lázně byla přidána jedna sada plátének namořených v kamenci

(

)

, která v roztoku setrvala dalších 30

minut. Po vytaţení byla obarvená látka pár vteřin promývána pod vodou. 2) Do 2 litrů vody bylo namočeno a půl hodiny macerováno přibliţně 250 květů třezalky. Poté byla lázeň dovedena k varu a 15 minut vařena, po vychladnutí byla slita přes větší a menší síto a roztok byl připraven k barvení. Pláténka předem upravená v kamenci

56

(

)

, byla vpravena do roztoku a ponořena na dobu 15 minut, poté byla

proprána. 3) Do roztoku připraveného z předchozího barvení byla vloţena nenamořená pláténka. Máčela se 1,5 hodiny v teplé lázni, roztok byl přiveden k varu. 4) Byla připravena opět lázeň z 250 květů třezalky, 2 litrů vody a po půl hodině macerace rostlinného materiálu byla směs 15 minut vařena, načeţ byly rostlinné zbytky odstraněny (

zcezením. Pláténka namořená v kamenci

)

byla namočena do barvicí

lázně a ponechána jejím účinkům po dobu 12 hodin. 5) Vodní lázeň připravena v předchozím bodě byla přivedena k varu a hned odstavena. Poté byla vloţena sada textilií namořených v kamenci

(

)

, k vyjmutí

došlo za hodinu. 6) Lázeň z předchozího barvení byla ponechána odstát 48 hodin a vloţená pláténka (

(namořená kamencem

)

) byla máčena opět po dobu 48 hodin.

3.7.7 Přehled všech barvení Byla provedena četná barvení, pro přehlednost a rychlejší vyhledávání byla všechna provedená barvení uspořádána do tabulky V.

Tabulka V: Přehled všech barvení, postupů a výsledných barev. Číslo

Část

barvení

rostliny

bez černý

1

letorosty

kamenec

30 min

jasně ţlutá

(Sambucus nigra)

2

letorosty

zelená skalice

30 min

světle hnědá

3

letorosty

modrá skalice

30 min

světle

Rostlina

Mořidlo

Další úprava,

Výsledná barva

doba barvení

zelenohnědá brusnice borůvka

1

plody

kamenec

57

10 min

světle modrá

(Vaccinium

2

plody

kamenec

růţová

šťáva, 10 min

myrtillus) cibule kuchyňská

citronová

1

ţádné

slupky

15 min

světle rezavohnědá

(Allium cepa) 2

slupky

ţádné

11 hod

rezavohnědá

3

slupky

kamenec

15 min

jasná rezavá

4

slupky

kamenec

pH4, 15 min

rezavá se ţlutou

5

slupky

kamenec

pH4, 15 min

rezavoţlutá

6

slupky

kamenec

pH4, 3 min

ţlutorezavá

7

slupky

zelená skalice

15 min

khaki

ořešák královský

1

listy

kamenec

30 min

ţlutohnědá

(Juglans regia)

2

listy

ţádné

30 min

krémově hnědá

3

zelené

kamenec

30 min

středně hnědá

ţádné

45 min

velmi světle

slupky meruzalka rybíz

1

plody

červené

(Ribes rubrum)

třezalka tečkovaná

2

plody

kamenec

45 min

světle červená

1

kvetoucí

kamenec

30 min

krémová, světle

nať

(Hypericum perforatum)

hnědá

2

květy

kamenec

15 min

zelená

3

květy

ţádné

1,5 hod, var

šedá

4

květy

kamenec

12 hod

hnědoţlutá

5

květy

kamenec

var, 1 hod

ţlutohnědá

6

květy

kamenec

48 hod

červenohnědá

58

3.8 Příprava materiálu k analýze

Postup byl převzat dle článku Dr. Jany Sanyové [68]. K extrakci a ověření přítomnosti barviv byla vybrána lněná pláténka od kaţdé pouţité rostliny, v případě barvení z více částí jedné rostliny byly tyto vybrány zvlášť. Z rubové strany pláténka byl odebrán vzorek v podobě vlákna, které bylo nastříháno na malé kousky. Vzorky byly váţeny na analytických vahách. Seznam plátének pouţitých k výrobě vzorku a hmotností vzorků je uveden v tabulce VI.

Tabulka VI: Pořadí vybraných barvení a hmotnost odebraných vzorků. Rostlina

Pořadí barvení

Hmotnost vzorku (mg)

Bez černý

1

1,5

Brusnice borůvka

1

1,5

Cibule kuchyňská

3

1,8

Meruzalka rybíz

2

1,6

Ořešák černý

1

1,7

Třezalka tečkovaná

1

1,8

Vzorky byly vloţeny do plastové mikrozkumavky o objemu 1,5 ml. Do kaţdé z mikrozkumavek bylo napipetováno 60 µl směsi ACN/MeOH (1:1, V/V). Poté byly vzorky po dobu 5 minut podrobeny sonikaci. Následně bylo přidáno vţdy 60 µl roztoku 4M HF tak, aby byly vzorky ponořeny. Kaţdá mikrozkumavka se vzorky byla dále vytřepávána na přístroji IKA Minishaker MS2 při rychlosti 2500 otáček za minutu. K extrakci fluoridů byly pouţity dva postupy – níţe označeny jako A a B.

Postup A: Fluoridy byly v tomto postupu eliminovány pomocí špičky s reverzní fází C18. Nejprve byla špička 10x promyta vţdy 10 µl roztoku MeOH /ACN (1:1, V/V).

59

Nadále byla promyta ještě 10x 10 µl destilované vody. Pomocí 10 µl elučního roztoku ACN/MeOH (1:1, V/V) okyseleného 0.01% TFA byl roztok převeden do mikrozkumavky, kde byl vţdy 10x nasát a vypuštěn. Špičku lze pouţít opakovaně, je nutné ji propláchnout, v tomto případě byla vţdy 10x propláchnuta 10 µl elučního roztoku (ACN/MeOH + 0.01% TFA). Postup B: Eliminace fluoridů byla svěřena vypařování. Zbytek protřepaného roztoku se vzorkem byl přepipetován do mikrozkumavky a ponechán otevřený pro vypařování.

Třetím postupem přípravy vzorků k analýze bylo prosté vloţení malého odstřiţku nabarveného vlákna do kapky destilované vody.

Všechny připravené vzorky byly naneseny na destičku (MTP 384 target plate polished steel TF) a po zaschnutí byly podrobeny analýze v hmotnostním analyzátoru. Měření bylo provedeno v pozitivním i negativním módu při různých intenzitách laseru. Interval analyzovaných látek byl nastaven od 50 do 1000 Da, spektra uvedená v práci byla kvůli přehlednosti ořezána na menší rozsahy m/z. Výsledná hmotnostní spektra byla zpracovávána v programu mMass, verzi 5.5.0. Hledány byly hodnoty m/z odpovídající molekulové hmotnosti jednomocných iontů, sodné a draselné adukty a dimery.

60

4. VÝSLEDKY A DISKUZE

4.1 Bez černý První barvení se podařilo podle očekávání a pláténko získalo jasně ţlutou barvu. Při druhém barvení se stala chyba jiţ při moření, a proto se výsledná barva od očekávané lišila. Při třetím barvením textilie, předem namořené v modré skalici, se nepodařilo očekávaný odstín zcela dosáhnout; nevznikla hráškově zelená, přesto ale byl základ barvy zelený. Barvení tak ověřilo tvrzení, ţe mořidlo má značný vliv na výslednou barvu. Barevné výsledky jsou zapsány v tabulce VII a vyobrazeny v příloze 1, 2 a 3.

Tabulka VII: Porovnání očekávaných a výsledných barev u bezu černého. Číslo

Mořidlo

barvení 1

kamenec draselno-hlinitý (

(

)

)

Očekávaná barva

Výsledná barva

jasně ţlutá

jasně ţlutá

2

zelená skalice (

)

ţlutozelená

světle hnědá

3

modrá skalice (

)

hráškově zelená

světle zelenohnědá

Vzorek připravný z textilie barvené bezem černým byl podroben analýze metodou LDITOF. V negativním módu měření byl ve spektru (obr. 69) identifikován v poloze 301,2 Da (tj. m/z) kvercetin (jeho Mr je 302,2). Toto spektrum bylo získáno postupem, kdy byly z roztoku odstraněny fluoridy jejich postupným vypařením (kap. 3.8). Ţádná jiná barviva se ze stejného vzorku ani za pouţití jiných postupů přípravy vzorku nepodařilo identifikovat.

61

Obrázek 69. Spektrum získané v negativním (NEG) módu analýzou vzorku připraveného z bezu černého (Sambucus nigra) postupem číslo 1 (kap. 3.7.1).

4.2 Brusnice borůvka Těsně po vyjmutí textilie z barvicí lázně měla pláténka tmavě fialovou barvu, která však po chvíli zmodrala. Ke zjištění, zda se jedná o změnu barvy způsobenou promýváním nebo pobytem na vzduchu, byla obarvena další pláténka, která jiţ ovšem nebyla hned promyta. I jejich barva se ale začala během desítek vteřin měnit na tmavě modrou a po promytí pak zůstala stejně modrá. Po vyschnutí se tmavě modrá pláténka změnila na světle modrá. Porovnáním barevného výsledku č. 1 a 2 je jasně patrné, ţe kyselina citronová má na antokyanová barviva vliv, z modré je přeměňuje na růţová. Barevné výsledky jsou zapsány v tab. VIII, vyobrazeny v příloze 4 a 5.

62

Tabulka VIII: Výsledky barvení brusnicí borůvkou. Číslo barvení

Mořidlo

Další úprava

Výsledná barva

1

kamenec

ne

světle modrá

2

kamenec

citronová šťáva

růţová

V negativním módu měření vzorku z brusnice borůvky metodou LDI-TOF byl ve spektru (obr. 70), získaném z prostého vloţení vlákna na destičku v kapce destilované vody (a jejím zaschnutí spolu s vláknem), nalezen kvercetinový pík o hmotnosti 301,0 Da (Mr = 302,2). Kvercetin byl v bodě 301,2 Da identifikován také v negativním spektru při postupu vypařování fluoridů (kap. 3.8). V pozitivním módu byl v postupu, kdy byly fluoridy z roztoku odstraněny vypařováním, nalezen petunidin s hmotností 317,0 (Mr = 317,3), dále je moţné usuzovat na delfinidin-3-glukosid s hmotností 465,3 (Mr = 465,4). V pozitivním módu, při postupu eliminace fluoridů za pomocí špičky plněné reverzní fází, byl identifikován taktéţ delfinidin-3-glukosid o hmotnosti 465,3 (Mr = 465,4). V bodě (píku) 309,1 m/z je moţné konstatovat podezření na adukt sodného kationtu na kyanidin (Mr = 309,2).

63

Obrázek 70. Srovnání výsledných spekter získaných v negativním (NEG)/pozitivním (POZ) módu analýzou vzorku připraveného z brusnice borůvky (Vaccinium myrtillus), postupu číslo 1 (kap. 3.7.2).

4.3 Cibule kuchyňská Na barvení č. 1 a 2, která se lišila pouze dobou exponování plátna barvivu, bylo prokázáno, ţe doba, po kterou jsou pláténka ponořena v barvicí lázni, můţe rozhodovat o intenzitě zbarvení textilie, ale také o odstínu barvy, pláténka č. 1 byla slabě rezavá spíše s krémovým podtónem, podtón plátének č. 2 byl spíše světle červený. Porovnat je moţno i odstíny barvení 1 a 3, kdy byly roztoky připraveny stejným způsobem, ovšem nenamořená pláténka byla značně světlejší a neměla rezavý podtón jako sytě rezavá namořená plátna č. 3. Potvrzení o rozhodujícím vlivu mořidla na barvu výsledku přináší i porovnání barev postupů č. 1, 3 s č. 7 (přílohy 6, 8 a 12), opět byl celý postup shodný a lišila se jen úprava látky před samotným barvením.

64

Při barvení č. 5 bylo moţné pozorovat barevnou změnu, kdy v prvních chvílích po ponoření měla pláténka sytě ţlutou barvu, která postupem času rezavěla. Konečná barva plátének byla spíše do oranţova neţ do ţluta. Barvení č. 5 a č. 6 opět ukázala, ţe nejen odstín, ale i barva závisí i na době exponování barvivu. Výslednou barvu ovlivňuje i mnoţství rostlinného materiálu pouţitého k přípravě barvicí lázně, v tomto případě čím více slupek cibule, tím více se textilie barví do rezava (na úkor ţluté) [13], i z toho důvodu byla barvení okyselená octem rezavější oproti očekávání. Srovnáním barvení č. 3 a 5 bylo dokázáno, ţe i při stejné době vystavení barvivu a stejném mořidle můţe barevný výstup ovlivňovat i pH připravené lázně. Barvení plátének namořených zelenou skalicí (č. 7) dopadla poměrně podle očekávání, ačkoli se v moření stala chyba. Barevné výsledky jsou shrnuty v tab. IX, vyobrazeny v přílohách 6–12.

Tabulka IX: Porovnání očekávaných a výsledných barev při barvení cibulí. Číslo barvení

Doba máčení Mořidlo

v barvicí lázni

Změna

Očekávaná

pH

barva

Výsledná barva

1

ţádné

15 minut

ne

rezavohnědá

světle rezavohnědá

2

ţádné

11 hodin

ne

-

rezavohnědá

3

kamenec

15 minut

ne

rezavá

jasná rezavá rezavá se ţlutým

4

kamenec

15 minut

pH4

podtónem

5

kamenec

15 minut

pH4

-

rezavoţlutá

6

kamenec

3 minuty

pH4

ţlutá

ţlutorezavá

15 minut

ne

tmavě zelená khaki

7

zelená skalice

65

Při LDI-TOF analýze vlákna odebraného z pláténka obarveného cibulí kuchyňskou (obr. 71) byl v negativním módu nalezen v bodě 301,1 Da kvercetin (Mr = 302,2) a v bodě 463,1 Da glukosid kvercetinu (Mr = 464,38). V pozitivním módu tohoto postupu byly identifikovány podezřelé hmotnosti 323,4, coţ by mohl být adukt sodného iontu Na+ na peonidin (Mr = 323,3), a 354,5, kde je moţné nalézt isorhamnetin s navázaným draselným iontem (Mr = 354,4). Ve vzorcích, kdy byla pouţita eliminace fluoridů za pomocí špičky s reverzní fází, byl v negativním módu stanoven v bodě 285,2 Da kempferol (Mr = 286,23), v hodnotě 300,1 Da peonidin (Mr = 301,3) a v bodě 301,2 Da kvercetin (Mr = 302,2). V pozitivním módu bylo u tohoto postupu vysloveno podezření na výskyt na kempferol s navázaným sodným iontem v bodě 308,2 Da (Mr = 309,2) a draselný adukt kvercetinu v bodě 340,3 Da (Mr = 340,3). Při analýze vzorku připraveného pomocí metody postupného vypařování fluoridů byl průkazný pouze pozitivní mód ozařování, kdy byl v bodě 270,9 identifikován pelargonidin (Mr = 271, 2) a v bodě 354,3 byl zaznamenán draselný adukt isorhamnetinu (Mr = 354,4).

66

Obrázek 71. Srovnání výsledných spekter získaných v negativním (NEG)/pozitivním (POZ) módu analýzou vzorku připraveného z cibule kuchyňské (Allium cepa), postupu č. 3 (kap. 3.7.2).

4.4 Meruzalka rybíz

Po vyschnutí plátének byl velký rozdíl mezi barvou nenamořené sady a namořené sady textilií (tab. X), namořená pláténka měla viditelně intenzivnější zabarvení. Během následujících několika týdnů ale obě sady značně vybledly, přičemţ se barevný rozdíl mezi nimi zmenšil (přílohy 13 a 14). Tabulka X: Výsledky barvení meruzalkou rybízem. Číslo barvení

Mořidlo

Výsledný odstín

1

ţádné

velmi světle červená

67

2

světle červená

kamenec

Při postupu eliminace fluoridů pomocí reverzní špičky byl v pozitivním módu LDI-TOF nalezen v bodě 308,1 adukt sodného iontu na kempferolu (Mr = 308,2) a v bodě 619,5 mohl být přítomen adukt draselného iontu na kyanidin-3-sambubiosidu (Mr = 619,6). V negativním módu měření

vlákna odebraného z pláténka barveného rybízem byl

identifikován kempferol o hmotnosti 285,2 (Mr = 286,2). Spektra jsou vyobrazena na obr. 72. Ostatní měření nebyla v ţádném z obou módů měření pomocí LDI-TOF průkazná.

Obrázek 72. Srovnání výsledných spekter získaných v negativním (NEG)/pozitivním (POZ) módu analýzou vzorku připravených z meruzalky rybízu (Ribes rubrum).

68

4.5 Ořešák královský Barvení plátének namořených v kamenci se podařilo podle očekávání – vznikla ţlutohnědá barva. Srovnáním barvení č. 1 a č. 2 bylo znovu potvrzeno, ţe úprava vlákna mořením má vliv na výslednou barvu. Barvení č. 3 dokázalo, ţe pouţitím jiné části rostliny lze dosáhnout jiné barvy plátna. Barevné výsledky jsou zapsány v tabulce XI a obrazová dokumentace je obsaţena v přílohách 15–17.

Tabulka XI: Porovnání očekávaných a výsledných barev při barvení ořešákem královským. Číslo

Výsledná

Část rostliny

Mořidlo

Očekávaná barva

1

listy

kamenec

zlatohnědá

ţlutohnědá

2

listy

ţádné

odstíny hnědé

krémově hnědá

3

zelené slupky

kamenec

odstíny hnědé

středně hnědá

barvení

barva

Na obr. 73 jsou vyobrazena výsledná hmotnostní spektra analyzovaných látek různými postupy barvení listy ořešáku královského. Při analýze samotných vláken vloţených na destičku byl v pozitivním módu nalezen bod 211,9 Da, kde se můţe nacházet adukt sodného iontu na hydrojuglon (Mr = 212,1) nebo adukt draselného iontu na juglon (Mr = 212,2). Tyto látky mají blízké hodnoty m/z, a proto je nelze spolehlivě rozlišit. V negativním módu této metody byl detekován iont kempferolu na pozici 285,1 Da (M r = 286,2) a v bodě 301,15 Da se můţe nacházet kvercetin (Mr = 302,2) nebo kyselina ellagová (Mr = 302,2), jejichţ molekulové hmostnosti (a tím i m/z u jednomocných iontů) jsou velmi podobné a nedají se snadno rozlišit. Při analýze metody postupného vypařování fluoridů byl v negativním módu opět nalezen bod 301,2 Da, kde se můţe nalézat kvercetin nebo kyselina ellagová. V bodě 285,2 Da byl identifikován kempferol (Mr = 286,2). V pozitivním spektru analýzy této metody byl nalezen pík v bodě 228,1 Da, kde je moţné usuzovat na adukt draselného iontu na hydrojuglonu (Mr = 228,3).

69

Měření metody eliminace fluoridů pomocí špiček s reverzní fází byla v případě tohoto vzorku neprůkazná.

Obrázek 73. Srovnání výsledných spekter získaných v negativním (NEG)/pozitivním (POZ) módu analýzou vzorku připravených z ořešáku královského (Juglans regia) při barvení č. 1 (kap 3.7.5).

4.6 Třezalka tečkovaná K barvení metodou „vše v jednom“ (nepřipravují se ke kaţdému barvení nové lázně, viz Bidlová [13]) bylo pouţito více květů, neţ doporučuje předpis, a to z následujících důvodů: květy se nacházely v různé fázi kvetení, tj. byla započítána i poupata a částečně odkvetlé kvítky. Navíc recept počítá s barvením vlákna, avšak k barvení byla pouţita jiţ setkaná plátna. Sada plátének č. 1 vykazuje patrný barevný rozdíl mezi jednotlivými textiliemi (tab. XII). Výrazná změna barvy nastala během sušení, kdy plátna značně zesvětlala.

70

Při barvení plátének č. 3 nastalo odchýlení od doporučovaného postupu, kdy byla lázeň nechtěně přivedena k varu. Nejspíše z toho důvodu místo červenohnědé vyšla barva šedá aţ krémově hnědá. Podnětem k barvení číslo 6 byla zkušenost přípravy tzv. Janova oleje, kdy se třezalkové květy nakládají do oleje a nechávají odstát několik týdnů, aţ olej postupně zčervená. Skutečně i vodný roztok s přibývajícím časem červenal a výsledná pláténka č. 6 mají nejčervenější odstín. Bohuţel, pláténka jevila tendence vyplavávat na povrch a kvůli dlouhé době máčení se nepodařilo uhlídat trvalý ponor celého povrchu plátének – v místech, která nebyla ponořena, jsou světlejší (mají ţlutý podtón). Barva celou dobu ponořených částí je světle červenohnědá. Barevné výsledky jsou zapsány v tab. XII a jsou vyobrazeny v přílohách 18–23.

Tabulka XII: Porovnání očekávaných a výsledných barev při barvení třezalkou tečkovanou. Číslo barvení

Mořidlo

Očekávaná barva

Výsledná barva

1

kamenec

jasně ţlutá

2

kamenec

zelená

zelená

3

ţádné

červenohnědá

šedá

4

kamenec

červenohnědá

hnědoţlutá

5

kamenec

světle ţlutá

ţlutohnědá

6

kamenec

načervenalá

červenohnědá

krémová, světle hnědá

V negativním módu měření metodou LDI-TOF byl při analýze vlákna z pláténka barveného třezalkou tečkovanou (obr. 74) v bodě 301,1 Da zjištěn kvercetin (Mr = 302,2) a dále hodnota 463,1 Da, která můţe ukazovat na hyperin (Mr = 464,4) nebo isokvercetin (Mr = 464,4). Analýzou postupu eliminace fluoridů pomocí reverzní špičky se taktéţ objevil bod 301,2 Da ukazující na moţnou přítomnost kvercetinu (Mr = 302,2), a rovněţ se objevil i pík

71

v bodě 463,2 Da, kde opět není moţné rozhodnout, zda se jedná o hyperin (Mr = 464,4) nebo isokvercetin (Mr = 464,4). V pozitivním módu měření byla analýzou vlákna i při postupu postupného vypařování fluoridů nalezena hodota 340,3, která by mohla značit adukt draselného iontu na kvercetin (Mr = 340,3).

Obrázek 74. Srovnání výsledných spekter získaných v negativním (NEG)/pozitivním (POZ) módu analýzou vzorků připravených z plátének barvených třezalkou tečkovanou (Hypericum perforatum), při barvení číslo 1 (kap 3.7.6).

72

5. ZÁVĚR

V této bakalářské práci byly nejdříve shrnuty informace o barvířských rostlinách a jejich obsahových látkách a o klasifikaci rostlinných barviv podle jejich struktury. Pro experimentální část práce byly vybrány rostliny: bez černý (Sambucus nigra), brusnice borůvka (Vaccinium myrtillus), cibule kuchyňská (Allium cepa), meruzalka rybíz (Ribes rubrum), ořešák královský (Juglans regia) a třezalka tečkovaná (Hyperium perforatum), jimiţ byla obarvena mořená i nemořená bavlněná a lněná pláténka. Obarvené textilie byly poté podrobeny analýze metodou hmotnostní spektrometrie LDI-TOF. Pomocí této metody byla nalezena některá obsahová barviva a jejich sodné a draselné adukty. Z barviv byl nejčastěji nalezen kvercetin a kempferol. Konkrétně borůvky černé byl ale dále identifikován petunidin, delfinidin-3-glukosid a adukt sodné kationtu na kyanidin. V cibuli kuchyňské byly zjištěny hodnoty m/z odpovídající glukosidu kvercetinu, peonidinu, aduktu draselného iontu na isorhamnetin, aduktu sodného iontu na kempferol a pelargonidin. Při analýze plátének barvených meruzalkou rybízem bylo vysloveno podezření na přítomnost sodného aduktu kempferol, a draselného aduktu kyanidin-3sambubiosidu. U vzorku obarveného ořešákem královským byl nalezen draselný adukt hydrojuglonu a dále hodnota m/z, kterou lze označit za hydrojuglon s navázaným sodným kationtem nebo za juglon s draselným kationtem. Dále byla v negativním módu měření nalezena hodnota m/z 301,15, která můţe znamenat přítomnost kvercetinu (Mr = 302,2) nebo kyseliny ellagové (Mr = 302,2), jejichţ molekulové hmotnosti se od sebe příliš neliší. V třezalce tečkované byl nalezen pík ukazující na přítomnost hyperinu nebo isokvercetinu, které opět nelze jednoznačně rozlišit, a dále adukt draselného iontu na kvercetin. Výhodou metody LDI-TOF MS je rychlost analýzy, relativní nenáročnost na přípravu vzorků a přesnost v oblastech niţších hodnot m/z. Touto metodou však nelze spolehlivě rozlišit ionty s velmi podobnou hodnotou m/z. Pro jednoznačnější identifikaci barviv by tak v budoucnu mohla lépe poslouţit jiná metoda hmotnostní spektrometrie s předřazeným separačním krokem – například kapalinová chromatografie s hmotnostní detekcí

73

6. LITERATURA

1.

JUSKO, D.A. Painting on Location Color Course 08-28-2013 [cit. 2014-03-21]. Dostupné z: http://www.realcolorwheel.com/rcwplotter.htm.

2.

BORODKIN, V.F. Chemie organických barviv. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1987. ISBN DT 667.27/.28:54.

3.

ROKYTA, R. Fyziologie pro bakalářská studia v medicíně, přírodovědných a tělovýchovných oborech. Praha: ISV nakladatelství, 2000. 359 s. ISBN 80-8586645-5.

4.

TROJAN, S. Lékařská fyziologie. Praha: GRADA Publishing, 2003. 772 s. ISBN 80-247-0512-5.

5.

KONVALINA, P., Barviva: nepotravinářské využití v průmyslové výrobě. 2006, Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích.

6.

TICHÝ, L. a I. TICHÁ. Barvy z rostlin: Povídání o přírodních barvivech a jejich využití. Brno: Rezekvítek, 1998. 62 s.

7.

UHŘÍČKOVÁ, A. a Z. MALÍKOVÁ. Kouzlo zapomenutého. Brno: Rezekvítek, 2001. 57 s. ISBN 80-902954-2-8.

8.

JANOTKA, M. a K. LINHART. Zapomenutá řemesla: Vyprávění o lidech a věcech. Praha: Nakladatelství Svoboda, 1984. 192 s.

9.

SCHWEPPE, H. Handbuch der Naturfarbstoffe: Vorkommen, Verwendung, Nachweis. Landsberg am Lech: Ecomed, 1993. 792 s. ISBN 3-609-65130-X.

10.

PRINZ, E. Färbenplanzen: Anleitung zum Färben Verwendung in Kultur und Medizin. Stuttgart: Schweizerbart, 2009. 321 s. ISBN 978-3-510-65258-7.

11.

WIKIMEDIA FOUNDATION. Wikimedia Commons. 2004, stránka naposledy změněna:

03-08-2014

[cit.

2014-03-21].

Dostupné

z:

http://commons.wikimedia.org/wiki/Main_Page. 12.

FISCHER, D. Lust auf Farben: Färben mit frischen Färberknöterichblättern. 2005, stránka

naposledy

změněna:

[cit.

2014-03-22].

Dostupné

z:

http://www.lustauffarben.de/faerben-faerberknoeterich.html. 13.

BIDLOVÁ, V. Barvení pomocí rostlin. Praha: GRADA Publishing, 2005. 88 s. ISBN 80-247-1022-6.

74

14.

ČOPÍKOVÁ, J., et al. Přírodní barevné látky. Chemické listy. 2005, roč. 99, s. 802816.

15.

LOSOS, L. Pozlacování a polychromie. Praha: GRADA Publishing, 2005. 152 s. ISBN 80-247-0913-9.

16.

POKORNY, M.L. a J.M. KRUEGER-MANGOLD. Evaluating Montana’s Dyer’s Woad (Isatis tinctoria) Cooperative Eradication Project. Weed Technology. 2007, roč.

21,

s.

262-269.

Dostupné

z:

http://www.weedcenter.org/inv_plant_info/docs/MT-Dyers_woad.pdf 17.

BAGCHI, D., et al. Anti-angiogenic, antioxidant, and anti-carcinogenic properties of a novel anthocyanin-rich berry extract formula. Biochemistry. 2004, roč. 69, č. 1, s. 75-80.

18.

FARI, A., et al. Blueberry Anthocyanins and Pyruvic Acid Adducts: Anticancer Properties in Breast Cancer Cell Lines. Phytotherapy research. 2010, roč. 24, s. 1862-1869. Dostupné z: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ptr.3213/pdf

19.

LACHMAN, J., et al. Total polyphenol and main flavonoid antioxidants in different onion (Allium cepa L.) varieties. Horticultural science. 2003, roč. 30, č. 4, s. 142-147.

20.

CHAUDHARY, G., S. GOYAL, a P. POONIA. Lawsonia inermis Linnaeus: A Phytopharmacological Review. International Journal of Pharmaceutical Sciences and Drug Research. 2010, roč. 2, č. 2, s. 91-98. ISSN 0975-248X. Dostupné z: http://www.ijpsdr.com/pdf/vol2-issue2/2.pdf

21.

POLÍVKA, F. Užitkové a pamětihodné rostliny cizích zemí. Praha: Volvox Globator, 2010. 670 s. ISBN 978-80-7207-765-6.

22.

BEYERA, J., O.H. DRUMMERA, a H.H. MAURERB. Analysis of toxic alkaloids in body samples. Forensic Science International. 2009, roč. 185, č. 1-3, s. 1-9. Dostupné z: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0379073808004751

23.

VELÍŠEK, J. Chemie potravin 3. Tábor: Ossis, 2002. 343 s. ISBN 80-86659-02-X.

24.

STRAŠIL, Z. a J. HOFBAUER. Technologie pěstování a možnosti využití světlice barvířské - safloru (Carthamus tinctorius L.) : Metodika pro praxi. Praha: Výzkumný ústav rostlinné výroby, 2007. 18 s. ISBN 978-80-87011-21-8.

25.

DURÁAN, N. a P.-S. SONG. Hypericin and his photodynamic action. Photochemistry and photobiology. 2008, roč. 43, č. 6, s. 677-680. Dostupné z: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1751-1097.1986.tb05646.x/pdf

75

26.

BARNES, J., L.A. ANDERSON, a J.D. PHILLIPSON. St John’s wort (Hypericum perforatum L.) : a review of its chemistry, pharmacology and clinical properties. Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2001, roč. 53, s. 583-600. ISSN 00223573.

Dostupné

z:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1211/0022357011775910/pdf 27.

EMULGATORY.CZ. Seznam Éček - barviva, konzervanty, emulgátory a další přídatné látky. Občanské sdružení Zdravá potravina [online]. Hlinsko, [cit. 2014-63]. Dostupné z: http://www.emulgatory.cz/seznam-ecek/.

28.

TRYŠČUK, P. Barvení III.g - Vyuţití červců - polská košenila. Petr Tryščuk [online]. 2006, stránka naposledy změněna: [cit. 2014-12-3]. Dostupné z: http://slovane.cz/?p=78.

29.

BECHTOLD, T. a R. MUSSAK. Handbook of Natural Colorants. Chichester: John Wiley & Sons, 2009. ISBN 978-0-470-511992.

30.

ZIEGLER, R.A. A Review of Epidemiologie Evidence that Carotenoids Reduce the Risk of Cancer. The Journal of Nutrition. 1989, roč. 119, č. 1, s. 116-122. ISSN Dostupné

0022-3166/89.

z:

http://jn.nutrition.org/content/119/1/116.full.pdf+html?sid=656c7aa4-c4d7-423ca403-4cd708c0d846 31.

PRAKASH, P., R.M. RUSSELL, a N.I. KRINSKY. In vitro inhibitation proliferation of estrogen-dependent and estrogen independent human breast cancer cells treated with carotenoids and retinoids. The Journal of Nutrition. 2001, roč. 131,

č.

5,

s.

1574-1580.

ISSN

0022-3166/01.

Dostupné

z:

http://jn.nutrition.org/content/131/5/1574.full.pdf+html 32.

JAHODÁŘ, L. Léčivé rostliny v současné medicíně: co Mattioli ještě nevěděl. Praha: Havlíček Brain Team, 2010. ISBN 978-80-87109-22-9.

33.

BRAMLEY, P.M. Is lycopene beneficial to human health? Phytochemistry. 2000, roč.

54,

s.

233-236.

Dostupné

z:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031942200001035 34.

ARORA, A., et al. Naphthoquinone colorants from Arnebia nobilis Rech.f. Coloration

technology.

2012,

roč.

128,

s.

350-355.

Dostupné

z:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1478-4408.2012.00383.x/pdf 35.

BHUSHAN, B., S.K. SAMANTA, a R.K. JAIN. Indigo production by naphthalenedegrading bacteria. Letters in Applied Microbiology. 2000, roč. 31, č. 1, s. 5-9.

76

Dostupné z: http://onlinelibrary.wiley.com.ezproxy.is.cuni.cz/doi/10.1046/j.1472765x.2000.00754.x/pdf 36.

KOPLÍK, R. Rostlinné fenolové látky a flavonoidy. [cit. 2014-03-28]. Dostupné z: http://web.vscht.cz/~koplikr/Rostlinn%C3%A9%20fenoly%20a%20flavonoidy.pdf .

37.

WICZKOWSKI, W., et al. Quercetin from Shallots (Allium cepa L. var. aggregatum) Is More Bioavailable Than Its Glucosides. The Journal of Nutrition. 2008,

roč.

138,

s.

885-888.

Dostupné

z:

http://jn.nutrition.org/content/138/5/885.full.pdf 38.

IASON, G. The role of plant secondary metabolites in mammalian herbivory: ecological perspectives. Proceedings of the Nutrition Society. 2005, roč. 64, s. 123131.

39.

BARBEHENN, R.V. a C.P. CONSTABEL. Tannins in plant–herbivore interactions. Photochemistry. 2011, roč. 72, s. 1551-1556.

Dostupné z:

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0031942211000690?via=ihub 40.

WIKIPEDIA. Tannic acid. Wikimedia Foundation [online]. 2004, stránka naposledy

změněna:

03-13-2014

[cit.

2014-03-28].

Dostupné

z:

http://en.wikipedia.org/wiki/Tannic_acid. 41.

KODÍČEK, M. Biochemické pojmy: výkladový slovník. Praha: VŠCHT Praha, 2004. ISBN 80-7080-551-X.

42.

KOGAN, J.M. Chemie barviv. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1960. 742 s. ISBN DT 688.811/.819.

43.

RZEPA, H. Mauveine: The First Industrial Organic Fine-Chemical. Department of Chemistry, Imperial College [online]. 2006 [cit. 2014-6-3]. Dostupné z: http://www.ch.ic.ac.uk/motm/perkin.html.

44.

ŠRÁMEK, J. Barvení textilií: pro 2. a 3. ročník SOU. Praha: SNTL Nakladatelství technické literatury, 1985. ISBN DT 677.027.4 (075.3).

45.

MORRIS, P.J.T. a A.S. TRAVIS. A History Of The International Dyestuff Industry. American Dyestuff Reporter. 1992, roč. 81, č. 11.

Dostupné z:

http://colorantshistory.org/HistoryInternationalDyeIndustryRev1/HistoryInternation alDyestuffIndustryOct6.pdf

77

46.

NOBELPRIZE.ORG. All Nobel Prizes in Chemistry. Nobel Media AB [online]. 2013, stránka naposledy změněna: 2014 [cit. 2014-03-01]. Dostupné z: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/index.html.

47.

WROLSTAD, R.E., et al. Handbook of Food Analytical Chemistry: Pigments, Colorants, Flavors, Texture, And Bioactive Food Components. New Jersey: John Wiley & Sons, 2005. 606 s. ISBN 0-471-71817-3.

48.

POUSTKA, J. Hmotnostní spektrometrie - Mass Spectrometry (MS). 2007.

49.

PROJECT, M. Mass bank: High Quality Mass Spectral Database. 2006, stránka naposledy

změněna:

[cit.

2014-03-17].

Dostupné

z:

http://www.massbank.jp/en/database.html. 50.

GRIFFITHS, J. A Brief History of Mass Spectrometry. Analytical Chemistry. 2008, roč.

80,

č.

15,

s.

5678–5683.

Dostupné

z:

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac8013065 51.

NOBELPRIZE.ORG. All Nobel Prizes in Physics. Nobel Media AB [online]. 2013, stránka

naposledy

změněna:

2014

[cit.

2014-28-2].

Dostupné

z:

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates. 52.

NIER, A. Some reminiscences of mass spectrometry and the Manhattan Project. Journal of Chemical Education. 1989, roč. 66, č. 5, s. 385-388. Dostupné z: pubs.ac.org/doi/pdf/10.1021/ed066p385

53.

DE HOFFMANN, E., J. CHARETTE, a V. STROOBANT. Mass spectrometry: Principles and Applications. Chichester: Wiley, 2001. ISBN 0-471-48566-7.

54.

MALLET, A.I. a S. DOWN. Dictionary of mass spectrometry. Hoboken: Wiley, 2009. ISBN 0470027614.

55.

TANAKA, K. The Origin of Macromolecule Ionization by Laser Irradiation (Nobel Lecture). Angewandte Chemie. 2003, roč. 42, s. 3861 – 3870.

Dostupné z:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.200300585/pdf 56.

HILLENKAMP, F., et al. Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionisation Mass Spectrometry of Polymers. Analytical Chemistry. 1991, roč. 63, č. 24, s. 11931200.

Dostupné z: http://lab.rockefeller.edu/chait/pdf/91/91_hillenkamp_anal-

chem..pdf 57.

STÝBLOVÁ, M. Analýza přírodních organických barviv a pigmentů pomocí hmotnostní spektrometrie. Praha, 2012. Diplomová práce. Karlova univerzita v Praze.

78

58.

RESANO, M., E. GARCÍA-RUIZ, a F. VANHAECKE. Laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry in archaeometric research. Mass spectrometry reviews.

2010,

roč.

29,

č.

1,

s.

55-78.

Dostupné

z:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/mas.20220/pdf 59.

RAGOUSSIS, J., et al. Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionisation, Time-ofFlight Mass Spectrometry in Genomics Research. PLoS GENETICS. 2006, roč. 2, č.

7,

s.

Dostupné

920-929.

z:

http://www.plosgenetics.org/article/fetchObject.action?uri=info%3Adoi%2F10.137 1%2Fjournal.pgen.0020100&representation=PDF 60.

HEMMERSBACH, P. History of mass spectrometry at the Olympic Games. Journal of mass spectrometry. 2008, roč. 43, s. 839–853.

Dostupné z:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jms.1445/pdf 61.

BOTRÈ, F. New and old challenges of sport drug testing. Journal of mass spectrometry.

2008,

roč.

43,

s.

903-907.

Dostupné

z:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jms.1455/pdf 62.

MILATA, V., et al. Aplikovaná molekulová spektroskopia. Bratislava: Slovenská technická univerzita v Bratislave, 2008. ISBN 978-80-227-2960-4.

63.

KÁŠ, J., M. KODÍČEK, a O. VALENTOVÁ. Laboratorní techniky biochemie. Vydavatelství VŠCHT Praha, 2005. ISBN 80-7080-586-2.

64.

FITZGERALD, M.C., G.R. PARR , a L.M. SMITH. Basic Matrices for the MatrixAssisted Laser Desorption/Ionisation Mass Spectrometry of Proteins and Oligonucleotides. Analytical Chemistry. 1993, roč. 65, č. 22, s. 3204–3211. Dostupné z: http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ac00070a007

65.

WIKIPEDIA. Matrix-assisted laser desorption/ionization. Wikipedie [online]. 2005, stránka

naposledy

změněna:

4-3-2014

[cit.

2014-5-3].

Dostupné

z:

http://en.wikipedia.org/wiki/Matrix-assisted_laser_desorption/ionization#Matrix. 66.

HAVLIŠ, J. Hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF. Vesmír. 1999, roč. 48, s. 448. Dostupné z: http://www.vesmir.cz/clanek/hmotnostni-spektrometrie-maldi-tof

67.

SMITH, R.M. Understanding mass spectra: A Basic Approach. New Jersey: John Wiley & Sons, 2004. ISBN 0-471-42949-X.

68.

SANYOVA, J. Mild extraction of dyes by hydrofluoric acid in routine analysis of historical paint micro-samples. Microchimica Acta. 2008, roč. 162, s. 361-370.

79

7. SEZNAM POUŢITÝCH ZKRATEK

ACN

acetonitril

ATP

adenosin trifosfát

CI

Chemical Ionisation – chemická ionizace

DHB

kyselina 2,5-dihydroxybenzoová

EI

Electron Ionisation – elektronová ionizace

ESI

Electrospray Ionisation – ionizace pomocí elektrospreje

FAB

Fast Atom Bombardment –ionizace nárazem urychlených atomů

GC

Gass Chromatography – plynová chromatografie

HPLC

High-Performance Liquid Chromatography – vysokoúčinná kapalinová chromatografie

IR

Infra Red – infračervené záření, v infračervené části spektra

KCHDCH na PEDF UK Katedra chemie a didaktiky chemie na Pedagogické fakultě Univerzity Karlovy LC

Liquid Chromatography – kapalinová chromatografie

LDI–TOF MS

Laser Desorption/Ionisation Time Of Flight Mass Spectrometry – hmotnostní spektrometrie zaloţená na desorpci/ionizaci pomocí laseru, analýza pomocí průletového analyzátoru

MALDI

Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionisation – desorpce/ionizace pomocí laseru za účasti matrice

MeOH

methanol

MS

Mass Spectrometry – hmotnostní spektrometrie

NADPH

redukovaná forma nikotinamiddinukleotid fosfátu

NMR

Nuclear Magnetic Resonance – nukleární magnetická rezonance

PC

Paper Chromatography – papírová chromatografie

TFA

trifluoroacetic acid – trifluoroctová kyselina

TLC

Thin Layer Chromatography – chromatografie na tenké vrstvě

80

UV

Ultra Violet – ultrafialové záření, v ultrafialové části spektra

VIS

visible – viditelné spektrum

VŠCHT

Vysoká škola chemicko-technologická

81