پاسخ به:گیاهان دارویی
یک شنبه 21 فروردین 1390 1:05 PM
استفاده از روش استخراج فوق بحرانی در جداسازی مواد موثره غنچه میخک
استفاده از روش استخراج فوق بحرانی در جداسازی مواد موثره غنچه میخک
استفاده از روش استخراج فوق بحرانی در جداسازی مواد موثره غنچه میخکگیاهان داروییمرتضی مافی 1، فرشاد یزدانی1، فتح الله فرهادی21 - عضو هیأت علمی مركز پژوهشهای شیمی و مهندسی شیمی ایران ،خ شیراز، خ سهیل،پ657 صندوق پستی 186 - 14335،E-mail: mafi@ccerci.ac.ir2 - عضو هیأت علمی دانشكده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی شریف ، تهران خیابان آزادی
خلاصه
مواد مؤثر موجود در گیاهان دارویی مواد با ارزشی هستند كه باعث اثرات درمانی و تقویتی میگردند. تاثیر این مواد بهطور مستقیم متناسب با مقدار موادیاست كه در اختیار قرار میگیرند. روش استخراج فوق بحرانی باعث میشود تا بیشترین ماده مؤثر موجود در گیاه بهطور انتخابی استخراج گردد. باقیمانده حلال در ماده استخراج شده غیرسمی بوده و آلودگی باقی نمیگذارد. دراین تحقیق مواد مؤثره غنچه میخك ((EugeniaCaryophyllata Thunb از تیره مورد (Myrlaceae) به روش فوق بحرانی استخراج و تاثیر مؤلفه فرآیندی بر مقدار ماده موثره استخراج شده بررسی گردید.
واژه های كلیدی : گیاهان داروئی- مواد مؤثره - میخك
مقدمه
مواد مؤثره موجود در گیاهان دارویی به نسبتهای گوناگون در بخشهای مختلف گیاه نظیر گل، برگ، ریشه، پوست، ساقه و دانه ذخیره میگردد. جهت خارج نمودن این مواد روشهای متفاوتی از جمله جوشاندن و دم كردن گیاه و استخراج با بخار (عرق گیری) وجود دارد. از آنجا كه برخی از مواد مؤثر موجود در گیاه در اثر بالا رفتن دما هنگام دم كردن و یا عرق گیری شكسته و یا تبدیل میشوند، تاثیر نهایی گیاه دارویی كاهش یافته و در برخی موارد بهكلی از بین میرود. بدین منظور روشهای دیگری جایگزین روشهای سنتی شده است. یكی از این روشها استخراج با حلال است. حلالهای شیمیایی گوناگونی مانند اتانول،متانول،استن، گلیسیرین وگلایكولها میتوانند مورد استفاده قرار گیرند. از اوائل دهه هشتاد میلادی روش استفاده از حلال فوق بحرانی افقهای روشنی را جهت استخراج دقیق، كامل و ایمن مواد موثر گیاهان دارویی فراروی قرار داده است(1و2)و در سالهای اخیر بیشتر توسعه یافته است (3و4).
مواد و روشها
میخك درختی است به ارتفاع 10 الی 12 متر و برداشت محصول به صورت غنچههای آن از سال دهم آغاز میگردد. غنچههای خشك شده این درخت ظاهری شبیه به میخ كوچك دارد و از این رو به میخك موسوم گردیده است (شكل شمارة 1).
پژوهشهای بیولوژیكی و بیوشیمیایی فراوانی دربارة قسمتهای مختلف درخت میخك بهخصوص غنچههای آن و در مورد اوژنول انجام شده است و خاصیت ضد اكسیدان و غیرسمی بودن آن بر روی حیوانات به اثبات رسیده است(5). از غنچه میخك به عنوان داروی تقویت كننده، مسكن اعصاب و درد، ضدالتهاب، ضدكرم و قارچ، محرك اشتها، ضدعفونی كننده قوی، ترمیم كننده جراحت و به عنوان چاشنی اغذیه و از اسانس آن برای مطبوع كردن انواع اغذیه استفاده میشود (6). گیاه میخك حاوی اسانسی است كه به طورعمده از اوژنول تشكیل شده است به طور كمی ثابت شده است مقدار اسانس در غنچه درخت میخك بیشتر از قسمتهای دیگر گیاه است. این مقدار حدود 15% وزنی گزارش شده است (7). ارزش اسانس تهیه شده به مقدار درصد اوژنول بستگی دارد. اوژنول مایعی روغنی به رنگ زرد روشن تا بیرنگ با نقطه جوش Cْ255 است و بوی اسانس میخك ناشی ازاین ماده است(8). غنچه میخك بهطور سنتی به روش استخراج با بخار جدا میگردد. در تحقیق فوق روش جدید حلال فوق بحرانی مورد استفاده قرار گرفت.
نتایج و بحث
عملیات استخراج فوق بحرانی بر روی 100 گرم پودر غنچه میخك در یك سل استخراج به حجم یك لیتر و حداكثر فشار عملیاتی 200 بار انجام گرفت و گاز CO2 به عنوان حلال انتخاب گردید. جهت بررسی نحوه تاثیر مؤلفه فرآیندی فشار عمل استخراج در چند فشار متفاوت انجام گرفت و اسانس استخراج شده در شرایط مختلف مورد مقایسه قرار گرفت. تحلیل نمونهها به روش گاز كروماتوگرافی (GC) و گاز كروماتوگرافی جرمی (GC Mass) صورت گرفت. تحلیل نمونهها سه جزء اصلی را در اسانس استخراج شده نشان میدهد، جزء عمده و اصلی آن به روش گاز كروماتوگرافی جرمی اوژنول تشخیص داده شد. دو جزء عمده دیگر استیل اوژنول (Acetyl Eugenol) و كاریوفیلن Caryophyllene)) است (شكل شمارة 2).
نتایج آزمایش نشان میدهد كه تغییر در فشارفرآیند استخراج برمقدار هر یك از اجزاءتاثیر متفاوت دارد و تاثیر فشار بر تركیب درصد اجزاء استخراج شده درشكل شمارة 3 نشان داده شده است. بنابراین با تنظیم مناسب فشار میتوان مقدار حداكثر اوژنول را از غنچه میخك استحصال نمود. براساس نتایج حاصل مقدار اوژنول استحصال شده با افزایش فشار به 169 بارافزایش مییابد و بعد برای فشارهای بالاترثابت میماند
بازده كلی استحصال به روش فوق بحرانی 80 درصد و حداكثر مقدار اوژنول موجود در اسانس 7/86 درصد است. تعداد كم اجزاء تشكیل دهنده اسانس استخراج شده نشان از انتخاب پذیری بالای روش استخراج فوق بحرانی دارد و درصد بالای ماده موثره اوژنول در اسانس از مزایای این روش است. از نظر ظاهری نیز اسانس حاصل از روش استخراج فوق بحرانی از بوی مطبوع تر و پایداری بیشتری نسبت به اسانس حاصل از استخراج با بخار برخودار است.
استفاده از روش استخراج فوق بحرانی در جداسازی مواد موثره غنچه میخکگیاهان داروییمرتضی مافی 1، فرشاد یزدانی1، فتح الله فرهادی21 - عضو هیأت علمی مركز پژوهشهای شیمی و مهندسی شیمی ایران ،خ شیراز، خ سهیل،پ657 صندوق پستی 186 - 14335،E-mail: mafi@ccerci.ac.ir2 - عضو هیأت علمی دانشكده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی شریف ، تهران خیابان آزادی
خلاصه
مواد مؤثر موجود در گیاهان دارویی مواد با ارزشی هستند كه باعث اثرات درمانی و تقویتی میگردند. تاثیر این مواد بهطور مستقیم متناسب با مقدار موادیاست كه در اختیار قرار میگیرند. روش استخراج فوق بحرانی باعث میشود تا بیشترین ماده مؤثر موجود در گیاه بهطور انتخابی استخراج گردد. باقیمانده حلال در ماده استخراج شده غیرسمی بوده و آلودگی باقی نمیگذارد. دراین تحقیق مواد مؤثره غنچه میخك ((EugeniaCaryophyllata Thunb از تیره مورد (Myrlaceae) به روش فوق بحرانی استخراج و تاثیر مؤلفه فرآیندی بر مقدار ماده موثره استخراج شده بررسی گردید.
واژه های كلیدی : گیاهان داروئی- مواد مؤثره - میخك
مقدمه
مواد مؤثره موجود در گیاهان دارویی به نسبتهای گوناگون در بخشهای مختلف گیاه نظیر گل، برگ، ریشه، پوست، ساقه و دانه ذخیره میگردد. جهت خارج نمودن این مواد روشهای متفاوتی از جمله جوشاندن و دم كردن گیاه و استخراج با بخار (عرق گیری) وجود دارد. از آنجا كه برخی از مواد مؤثر موجود در گیاه در اثر بالا رفتن دما هنگام دم كردن و یا عرق گیری شكسته و یا تبدیل میشوند، تاثیر نهایی گیاه دارویی كاهش یافته و در برخی موارد بهكلی از بین میرود. بدین منظور روشهای دیگری جایگزین روشهای سنتی شده است. یكی از این روشها استخراج با حلال است. حلالهای شیمیایی گوناگونی مانند اتانول،متانول،استن، گلیسیرین وگلایكولها میتوانند مورد استفاده قرار گیرند. از اوائل دهه هشتاد میلادی روش استفاده از حلال فوق بحرانی افقهای روشنی را جهت استخراج دقیق، كامل و ایمن مواد موثر گیاهان دارویی فراروی قرار داده است(1و2)و در سالهای اخیر بیشتر توسعه یافته است (3و4).
مواد و روشها
میخك درختی است به ارتفاع 10 الی 12 متر و برداشت محصول به صورت غنچههای آن از سال دهم آغاز میگردد. غنچههای خشك شده این درخت ظاهری شبیه به میخ كوچك دارد و از این رو به میخك موسوم گردیده است (شكل شمارة 1).
پژوهشهای بیولوژیكی و بیوشیمیایی فراوانی دربارة قسمتهای مختلف درخت میخك بهخصوص غنچههای آن و در مورد اوژنول انجام شده است و خاصیت ضد اكسیدان و غیرسمی بودن آن بر روی حیوانات به اثبات رسیده است(5). از غنچه میخك به عنوان داروی تقویت كننده، مسكن اعصاب و درد، ضدالتهاب، ضدكرم و قارچ، محرك اشتها، ضدعفونی كننده قوی، ترمیم كننده جراحت و به عنوان چاشنی اغذیه و از اسانس آن برای مطبوع كردن انواع اغذیه استفاده میشود (6). گیاه میخك حاوی اسانسی است كه به طورعمده از اوژنول تشكیل شده است به طور كمی ثابت شده است مقدار اسانس در غنچه درخت میخك بیشتر از قسمتهای دیگر گیاه است. این مقدار حدود 15% وزنی گزارش شده است (7). ارزش اسانس تهیه شده به مقدار درصد اوژنول بستگی دارد. اوژنول مایعی روغنی به رنگ زرد روشن تا بیرنگ با نقطه جوش Cْ255 است و بوی اسانس میخك ناشی ازاین ماده است(8). غنچه میخك بهطور سنتی به روش استخراج با بخار جدا میگردد. در تحقیق فوق روش جدید حلال فوق بحرانی مورد استفاده قرار گرفت.
نتایج و بحث
عملیات استخراج فوق بحرانی بر روی 100 گرم پودر غنچه میخك در یك سل استخراج به حجم یك لیتر و حداكثر فشار عملیاتی 200 بار انجام گرفت و گاز CO2 به عنوان حلال انتخاب گردید. جهت بررسی نحوه تاثیر مؤلفه فرآیندی فشار عمل استخراج در چند فشار متفاوت انجام گرفت و اسانس استخراج شده در شرایط مختلف مورد مقایسه قرار گرفت. تحلیل نمونهها به روش گاز كروماتوگرافی (GC) و گاز كروماتوگرافی جرمی (GC Mass) صورت گرفت. تحلیل نمونهها سه جزء اصلی را در اسانس استخراج شده نشان میدهد، جزء عمده و اصلی آن به روش گاز كروماتوگرافی جرمی اوژنول تشخیص داده شد. دو جزء عمده دیگر استیل اوژنول (Acetyl Eugenol) و كاریوفیلن Caryophyllene)) است (شكل شمارة 2).
نتایج آزمایش نشان میدهد كه تغییر در فشارفرآیند استخراج برمقدار هر یك از اجزاءتاثیر متفاوت دارد و تاثیر فشار بر تركیب درصد اجزاء استخراج شده درشكل شمارة 3 نشان داده شده است. بنابراین با تنظیم مناسب فشار میتوان مقدار حداكثر اوژنول را از غنچه میخك استحصال نمود. براساس نتایج حاصل مقدار اوژنول استحصال شده با افزایش فشار به 169 بارافزایش مییابد و بعد برای فشارهای بالاترثابت میماند
بازده كلی استحصال به روش فوق بحرانی 80 درصد و حداكثر مقدار اوژنول موجود در اسانس 7/86 درصد است. تعداد كم اجزاء تشكیل دهنده اسانس استخراج شده نشان از انتخاب پذیری بالای روش استخراج فوق بحرانی دارد و درصد بالای ماده موثره اوژنول در اسانس از مزایای این روش است. از نظر ظاهری نیز اسانس حاصل از روش استخراج فوق بحرانی از بوی مطبوع تر و پایداری بیشتری نسبت به اسانس حاصل از استخراج با بخار برخودار است.