Physico-chemical and structural characterization of mucilage isolated from seeds of Diospyros melonoxylon Roxb

ABSTRACT

Mucilage was isolated from the seeds of Diospyros melonoxylon Roxb., a plant growing naturally in the forests of India. Various physico-chemical methods like particle analysis, scanning electron microscopy, differential scanning calorimetry, differential thermal analysis, thermogravimetry analysis, molecular weight by gel permeation chromatography, rheometry, elemental analysis, x-ray diffraction spectrometry, zeta potential, fourier transform infrared spectroscopy, 1D(1H and 13C) (NMR) have been employed to characterize this gum in the present study. Particle analyses suggest that mucilage had particle size in nanometer. SEM analysis suggested that the mucilage had irregular particle size. The glass transition temperature of the gum observed was 78 °C and 74 °C by DSC and DTA respectively. The Thermogravimetry analysis suggested that mucilage had good thermal stability with two stage decomposition. The molecular weight of mucilage was determined to be 8760, by gel permeation chromatography, while the viscosity of mucilage was observed to be 219.1 cP. The XRD pattern of the mucilage indicated a complete amorphous nature. Elemental analysis of the gum revealed specific contents of carbon, hydrogen, nitrogen and sulfur. The major functional groups identified from FT-IR spectrum include 3441 cm-1 (-OH), 1632 cm-1 (-COO-), 1414 cm-1 (-COO-) and 1219 cm-1 (-CH3CO). Analysis of mucilage by paper chromatography and 1D NMR indicated the presence of sugars.

RESUMO

Mucilagem foi isolada de sementes de Diospyros melanoxylon Roxb, uma planta que cresce naturalmente nas florestas da Índia. Vários métodos físico-químicos, como análise de partículas, microscopia electrônica, calorimetria diferencial de varredura, análise térmica diferencial, análise termogravimétrica, massa molecular por cromatografia de permeação em gel, viscosidade, análise elementar, espectrometria de difração de raios-x, potencial zeta, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier, 1D (1H e 13C) (NMR) foram utilizados no presente estudo para caracterizar essa goma. A análise de partículas sugere que a mucilagem tem tamanho de partícula em nm. A análise SEM sugere que a mucilagem tem tamanho de partícula irregular. Observou-se temperatura de transição vítrea da goma de 78 °C e 74 °C por DSC e DTA, respectivamente. A análise termogravimétrica sugeriu que a mucilagem possuía boa estabilidade térmica, com duas fases de decomposição. A massa molecular da mucilagem foi 8760, por meio de cromatografia de permeação em gel, enquanto que a viscosidade foi 219,1 cP. O padrão de DRX da mucilagem indicou natureza completamente amorfa. Os principais grupos funcionais identificados a partir do espectro de FT-IR foram 3441 cm-1 (-OH), 1632 cm-1 (-COO-), 1414 cm-1 (-COO-) e 1.219 cm-1 (CH3CO-). As análises de mucilagem por cromatografia em papel e 1D RMN indicaram a presença de açúcares.