بررسی دو روش استخراج بر اسانس و ترکیبات شیمیایی - دانلود رایگان
دانلود رایگان سطحزيركشتگياهاندارويي درسال 1381، با توجه به ﺗﻌﺪاد ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي داروﻳﻲ و ﻣﻌﻄﺮي ﻛﻪ در اﻳﺮان ﻛﺸﺖ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ، ﺣﺪود 56 ﮔﻮﻧﻪ میباشد
دانلود رایگان
بررسی دو روش استخراج بر اسانس و ترکیبات شیمیایی دو گونه بومادران Achillea santolina, Achillea millefolium
استخراج، اولين مرحله اساسي را در تحقيقات گياهان دارويي تشكيل ميدهد و آمادهسازي عصارهها از گياهان، نقطه شروعي براي جداسازي و خالصسازي اجزاي شيميايي در گياهان هستند. روشهاي مختلف استخراج به طور وسيعي به منظور بدست آوردن چنين تركيبهاي طبيعي با ارزشی بررسي شدند. تقطیر با مایکروویو، فن آوری جهت استخراج سریع اسانسها از گیاهان معطر، ادویهای، بذور خشک و گیاهان دارویی میباشد. دو گونه گیاه بومادران با نام santolinaAchillea و Achillea millefolium از منطقه کوهستانی و ارتفاعات شهرستان طالقان، استان البرز جمعآوری شد. گياهان پس از خشک شدن در سایه، با استفاده از روش سنتی تقطیر با آب و مایکروویو در زمان های مختلف در سه سطح از توان (300، 500 و 700 وات)، اسانس گيری شدند و درصد بازده اسانسها با توجه به وزن خشک گیاه، محاسبه و با یکدیگر مقایسه گرديد. بیشترین مقادیر بازده به ترتیب گونه و روش استخراج با کلونجر در 5/2 ساعت و مایکروویو در مدت زمان 30 دقیقه و توان 700 وات 32/0% و 88/0%، و 25/0% و 64/0% بود. ترکیبات اسانس استخراج شده توسط دستگاه GC-MS مورد بررسی قرار گرفتند. در اسانس گیاه A. santolina مقدار ترکیبات اکسیژنداری مثل 1 و 8- سینئول، کریسانتنون، کامفور، برونئول، آلفاترپینئول نسبت به روش کلونجر بیشتر بود. همچنین هیدروکربنهای منوترپنی مثل پارازایلن، آلفاپینن، 1 و8 سینئول، پارامنتاتریئن، کریسانتنون، کامفور، برنئول، گاما ترپینن، آلفاترپینئول در روش مایکروویو افزایش يافت. در اسانس گیاه A. millefolium در روش مایکروویو مقدار ترکیبات اکسیژنداری مثل 1 و 8- سینئول، پینوکارون، آلفاترپینئول، لاواندولیل استات نسبت به روش کلونجر بیشتر بود. همچنین هیدروکربنهای منوترپنی مثل پارازایلن، 1 و 8 سینئول، لاواندولیل استات، گاماترپینن، آلفاترپینئول، گامازایلن، بتالاواندولل، پینوکارون، دی متیل آدامانتان در روش مایکروویو افزایش يافت. ترکیبات سسکوئیترپنی مثل کاریوفیلادیان، آرومادندرون، آلفاجورجوئن نیز در روش مایکروویو افزایش داشتند. نتايج تحقيق نشان داد روش مایکروویو، موجب افزایش بازده اسانس با مقادیر بالاتری از ترکیبات اکسیژنه شد. اين روش بعنوان فنآوری سبز با کاهش هزینهها، صرفهجویی قابلتوجهی در زمان، انرژی و مواد گیاهی ايجاد می کند. بنابراين روش تقطیر با مایکروویو نشان دهنده یک پروتکل و جایگزین عالی برای تولید اسانس از مواد گیاهی است. کلمات کلیدی: santolinaAchillea و Achillea millefolium ،تقطیر با مایکروویو، تقطیر با آب، اسانس -1- مقدمه استفادهازگياهانبهعنوانداروبرايپيشگيريودرمانبیماری هاازروزگارانكهنموردتوجهمتخصصانطبسنتيقرارداشتهاست. تاریخچهپزشکیودرماندرایرانبهدورانآریایی،درحدود 7000 سالقبلازمیلادمسیح،بر می گردد. نخستینپزشکآریاییبهنامتریتا[1]یااترت نام داشت. او برای درمان بیماریها از عصارههای گیاهانی که خود استخراج میکرد، استفاده مینمود. در تمدنهای دیگر، مانند تمدن مصریان در حدود 5000 سال قبل از میلاد نیز از گیاهان در درمان انسان استفاده میگردید.دربررسيگونههایگياهي،واژةپرسيكا[2]دركنارنامعلميبسياريازگونه هاديدهمی شودكهمعرفايرانيبودنآنگياهاست. 8000-7500 گونهگياهيدرايرانوجودداردكهازاينتعدادگفتهمی شودكهدرحدود،بيشاز 200 گونهدارايارزشداروييواقتصاديهستند.درعينحالتعدادگياهانيكهدرطبسنتياستفادهمیشود،بيشازصدهامورداست (گلمکانی، 1386). گياهانداروييبهمنظوردرمان باتاريخزندگيانسانهمزمانبوده اند. انساندرتمامدورانتاريخيچاره ايجز توسل بهگياهاننداشت.اگرچهدرنيم قرنگذشتهاستفادهازداروهايشيميايي وسنتزيبهشدترواجيافت، وليبهسرعت آثارزيان بارآنهابرزندگيآنهاسببگرايش مجددبهگياهانداروييگرديد،وايننکته کهتوسلبهگياهاندارويي هموارهدرطول تاريخيکيازروش هايموثردرمانبودهاست، بهخوبيروشناست. تاريخطبدر کشور مامربوطبهدورهآريايي ميباشدواوستا (٦٥٠٠ق.م) اولينکتابي است کهازگياهانداروييسخنگفتهاست. قديمي ترينگياهداروييدرطولتاريخ هومگياهمقدسآيينزرتشتبودهاست. در کتابهايپهلويهومراسرورهمهگياهانو استفادهازآنراباعثعمرجاويدانميدانند. علاوهبرقدمت،گسترهنفوذاينگياهاندر تاريخاديانوملت هابسيارشايانتوجهاست، بطوريکهدرجايجايحوادثمهمتاريخي، سياسي،اجتماعيوديني،اينگياهانقرين توجهبودهويامنجربهبروزحوادثمهمي شدهاند.باجستجوودقتدر منابعديني، تاريخيوادبي،اساميگياهاندارويي،وجوه تسميهوحوادثمرتبط بااينگياهانبه وفوربهچشمميخورد (کشفی بناب، 1388). دو کشور پهناور چین و هند، همچون ایران، از پیشگامان طب سنتی و داروسازی گیاهی بودهاند. ابوریحان بیرونی، از دانشمندان فاخر ایرانی، نخستین دانشمندی بود که اولین فارماکوپه یا فهرست داروهای طبیعی را در جهان تدوین و وضع نمود. تا قبل از قرن شانزدهم میلادی، طب سنتی در کشورهای مختلف جهان، نظیر ایران، هند، چین، تبت، یونان، روم و حتی شمال آمریکا از پیشرفتهای چشمگیری برخوردار بودند، ولی با تولید داروهای شیمیایی و پیشرفتهایی در زمینه شیمیدرمانی، از توجه به طب سنتی کاسته شد.درنتيجهظهورديدگاه هايجديددرمان،کم كمروشهایدرمانبيماريهاباگياهانكنارگذاردهشد. ازطرفیاستفادهازداروهايتازههممشكلاتخاصخودراداشت. عوارضجانبيبسيارزيادداروهايشيمياييوگرانيآنهاموجبگرايشمجددمردمبهطبگياهيشد.درقرناخيرپيشرفتعمدهايدربهرهگيريازگياهانداروييحاصلشدهاستوآزمایشگاه هايمجهزدرسراسرجهانبرايبررسياثراتاينداروهابهكاروفعاليتمشغولهستند (قاسمی،1389). 1-2- سطحزيركشتگياهاندارويي سطحزيركشتگياهاندارويي درسال 1381، با توجه به ﺗﻌﺪاد ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي داروﻳﻲ و ﻣﻌﻄﺮي ﻛﻪ در اﻳﺮان ﻛﺸﺖ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ، ﺣﺪود 56 ﮔﻮﻧﻪ میباشد. ﻧﺴﺒﺖ ﺳﻄﺢ زﻳﺮ ﻛﺸﺖ ﮔﻴﺎﻫﺎن داروﻳﻲ و ﻣﻌﻄﺮ ﺑﻪ ﺳﻄﺢ ﻛﻞ زﻳﺮ ﻛﺸﺖ در اﻳﺮان، 87 درﺻﺪ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. در ﺣﺪود 44/6 درﺻﺪ از اﻳﻦ ﻣﻘﺪار ﺳﻄﺢ زﻳﺮ ﻛﺸﺖ ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ دو ﮔﻮنه زﻋﻔﺮان و زﻳﺮه ﺳﺒﺰ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ و ﺑﺨﺶ ﻋﻤﺪه دﻳﮕﺮ آن ﻧﻴﺰ ﻛﻪ در ﺣﺪود 43/5 درﺻﺪ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ که ﺑﻪ ﻛﺸﺖ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي داروﻳﻲ ﭼﻨﺪ ﻣﻨﻈﻮره، اﺧﺘﺼﺎص ﻳﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﻟﺬا ﻛﻤﺘﺮ از 12 درﺻﺪ از ﺳﻄﺢ زﻳﺮ ﻛﺸﺖ ﮔﻴﺎﻫﺎن داروﻳﻲ و ﻣﻌﻄﺮ در اﻳﺮان، ﺑﻪ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﮔﻮﻧﻪﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر داروﻳﻲ، ﺗﻮﻟﻴﺪ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ، مرتبط می باشد. اﺳﺘﺎن ﺧﺮاﺳﺎن در ﺑﻴﻦ اﺳﺘﺎﻧ ﻬﺎي ﻛﺸﻮر از ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﺳﻄﺢ زﻳﺮ کشت و ﺗﻨﻮع ﮔﻮﻧﻪﻫﺎي داروﻳﻲ و ﻣﻌﻄﺮ ﺑﺮﺧﻮردار اﺳﺖ (کوچکی، 1383). نگاهيبهميزانكشتگياهانداروييدرايرانومقايسهباسطحزيركشتهمانگونههادر برخيكشورهايجهاننشانميدهدكهتفاوتزياديدراينرابطهوجوددارد.شرايطاقليميو جغرافياييايرانبهويژهازحيثتابشنورآفتاب،ويژگيبسيارمثبتيبرايكشتاكثرگونههاي داروييمحسوبميشود .ميزانموادموثرهگياهانداروييتحتتأثيرتابشنورآفتابافزايشقابل ملاحظهايمیيابد.درنتيجهميتوانباسطحزيركشتكمتر،بهميزانتوليدمادهموثرهگياهي بالاتريدستيافت.كشتنمونههايشيمياييگونه هايبوميمهم ترينعاملياستكه ميتواندموقعيتايرانرادرمقايسهباسايركشورهابرترواستراتژيكسازد (گلمکانی، 1386). 1-3- ارزش اقتصادی و صادراتگياهاندارويي گياهانداروييوصنعتيكهعمدتا درزيرگروهباغبانيقرارميگيرند،يكيازمهم ترين محصولاتصادراتيكشورازگذشتههايدورتاكنونبهشمارميآيند.البتهجايبسيتأسفاست كهبخشاعظماينمحصولاتبه صورتخاموبهشيوهسنتيازطبيعتجمعآوريوبدون هيچگونهتغييريبهخارجازكشورصادرميشود. ارزش اقتصادی اندام های تکثیر گیاهان دارویی، مانند بذر، ریشه و سایر اندام های تکثیر، به دلیل تقاضای زیاد بازار به این محصولات، روز به روز در حال افزایش است. برای نمونه ارزش بذر گونه دارویی جین سینگ از 50 تا 80 دلار آمریکا به 2400 دلار به ازای هر پوند بذر آنها رسیده است (قاسمی، 1388). اسانس ها و دیگر مواد مؤثر گیاهان دارویی زمینه ای بسیار مناسب برای صادرات دارند و در ارتقاء ارزش افزوده حاصله از كشت گیاهان دارویی دارای اهمیت به سزایی می باشند. اسانس ها از جمله مواد لازم در صنایع دارویی، غذایی و آرایشی و بهداشتی هستند و براساس یك توافق جهانی و به دلیل زیست محیطی و بهداشتی مصرف رنگ های شیمیایی ابتدا در تهیه مواد غذایی و بعد تولید مواد آرایشی به تدریج كاهش یافته و به جای آنها اسانس ها و رنگ های طبیعی بكار گرفته می شود. كشورهای مصرف كننده مانند ایران دارای گیاهانی هستند كه اسانس ها بر بنیاد آنها شكل می گیرد وبا توجه به قابلیت های گسترده سرزمین گونه های گیاهی، می توان علاوه بر جلوگیری از خروج مبالغ زیادی ارز از كشور در زمره صادركنندگان اسانس قرار گرفت .با توجه به رویكرد كشورهای جهان به داروهای گیاهی و فرآورده های طبیعی در سال های آینده مصرف گیاهان دارویی در صنعت افزایش می یابد (میرحسینی و همکاران، 1387). کشور ایران با داشتن شرایط اقلیمی و تنوع گیاهی به مراتب بهتر از اروپا، هماکنون تنها ٦٠ تا ٩٠ میلیون دلاراز تجارت جهانی گیاهان دارویی را به خود اختصاص داده است که بخش عمدهای مربوط به صادرات زعفران است. علاوه بر زعفران، مهم ترین گیاهان دارویی صادراتی ایران در سالهای اخیر زیره سبز، آویشن، بادرنجبویه، انیسون، بابونه، اسفرزه، بومادران، گل ختمی، زوفا، مریمگلی، کتیرا، آنغوزه، شیرینبیان، تلخ بیان، مورد، برگ کنار، سقز، علف گاوزبان، آنغوزه و گل ساعتی، باریجه، موسیر، مستکی، وشا، انچوچک، گز علفی، شکر تیغال، و حنا بوده که به کشورهای آلمان، آمریکا، انگلستان، فرانسه، مجارستان، پاکستان، هند، چین، ترکیه، بحرین، کویت، قطر، کانادا، سوئیس، سوئد، لبنان، ایتالیا و امارات صادر شده است. علاوه بر آن، سالانه حدود ٢ میلیون دلار محصولات فرعی جنگلی و مرتعی به بازارهای جهانی از جمله آلمان، فرانسه و امارات متحده عربی صادر میشود (کشفی بناب، 1388). برخی از اقلام گیاهان دارویی که در سال ٢٠٠٤ میلادی به کشورهای دیگر صادر شده است به قرار زیر است.زعفران تقاضای زیادی در بازارهای جهانی و بخصوص اسپانیا دارد. این محصول در سال ٢٠٠٤ با ارزش صادراتی ٦٦ میلیون دلار و با سهم ٢٥ درصد از تجارت جهانی، مقام نخست صادرات را به خود اختصاص داد. عمده ترین کشورهای واردکننده زعفران ایران، امارات متحده عربی با ٤٩ درصد از واردات، اسپانیا با حدود ٣٠ درصد، ایتالیا ٨/٤ درصد، فرانسه با ٥/٣ درصد، سوئد با ٣٩/٢ درصد، سوئیس با 14/2 درصد و 12 کشور دیگر با 17/8 درصد بودند. رازیانه یکی دیگر از اقلام صادراتی کشور است. این محصول با ارزش تجاری 138 هزار دلار که حدود 6/0 درصد تجارت جهانی را شامل میشود، در این سال، مقام 15 تجارت جهانی را کسب کرد. پاکستان با واردات حدود 70 درصد و امارات متحده عربی با 30 درصد، دو کشور عمده واردکننده رازیانه ایران بودند. گشنیز با ارزش 2 میلیون و 129 هزار دلار و با سهم 4/4 درصد از تجارت جهانی به کشورهای پاکستان، امارات متحده عربی، قطر، اوکراین، ترکیه و بریتانیا صادر شد. زیره سبز ایران با ارزش صادراتی 343 هزار دلار و با سهم 11/0 درصد معاملات بینالمللی در رتبه 36 تجارت جهانی این محصول قرار داشت. چین و انگلیس به ترتیب با رقم واردات 322 و 17 هزار دلار عمده ترین خریداران زیره ایران بودهاند. صادرات آویشن ایران در سال 2004 میلادی در رتبه 24 و تجارت جهانی این محصول به میزان 187 هزار دلار بود که بطور عمده به امارات متحده عربی صورت گرفت. ارزش صادرات آنغوزه تلخ ایران در سالهای 2001 تا 2004 میلادی بین 350 هزار تا 650 هزار دلار در نوسان بوده و عمده کشورهای واردکننده آن عبارت از امارات متحده عربی، کویت، قطر، اوکراین، رومانی، هند، آلمان و فرانسه بودند. در این سال رقم صادرات باریجه ایران حدود 350 هزار دلار بود که به کشورهای فرانسه، امارات متحده عربی، آلمان، و برخی دیگر از کشورهای اروپایی صادر شد (میرحسینی و همکاران، 1387). ارزشكلوارداتگياهانداروييومواداوليهگياهي درسال1386بهميزان85ميليوندلار رسيد.بيشترينارزش ميزانوارداتگياهان داروييمربوطبهاسانسهاميباشد. بطوريكه59ميليوندلاردراينسالبهواردات اسانس اختصاصداشتهاست.البتهبسياري ازاسانسهايوارداتينيز سنتزيميباشند.ايناسانسهاعمدتادرصنايعآرايشي بهداشتيوصنعتيكاربرددارد (کشفی بناب، 1388). شکل 1-1 میزان رشد بازار جهانی داروهای گیاهی(2007-1997) (کشفی بناب، 1388) 1-4- کاربرد گیاهان دارویی گياهانداروييبهاشكالمختلفوبهصورتخاميافرآوردههايجالينوسيماننددم كردني، جوشانده،عصاره، اسانسوغيرهتهيهوبهمصرفميرسند.بعضيازگياهاندارويينيزبهشكلعصارهروغنيتهيهميشوندوازآنهادرساخت انواعداروهااستفادهميشود (جایمند و رضایی، 1385). شكل 2 برخی ازمصارفوكاربردهايگياهانداروييرانشانميدهد. شکل 1-2- مصارف و کاربردهای متعدد گیاهان دارویی (گلمکانی، 1386) بهطوركليتهيهوتوليدبعضيازداروهاوتركيباتشيمياييبهدلايلپيچيدگيفرآيندوفناوري،مقرونبهصرفهاقتصادينيست.بههميندليلآنهاراازمنابعطبيعيتهيهواستخراجميكنند.تركيباتطبيعيموجوددرگياهانداروييبهعنوانپيشدارودرفعاليت هايشيمياييمورداستفادهقرارميگيرند.بسياريازتركيباتطبيعيموجوددرگياهانداروييراميتوانبهعنوانمدلبرايساختمواردمشابهشيميايياستفادهكرد.گياهانداروييدرحيطههايمختلفپزشكي،صنعت،كشاورزي،غذاوغيرهكاربردهايبسياريدارند.درحيطةپزشكي(بهداشتودرمان)اميدبسياريازمحققانبرايدرمانانواعسرطانهابهگياهان دارويياست.درصنعتنيزانواعمختلفگياهانداروييبهكارگرفتهمي شوند. مثلاامروزهساختانواعآفتكش هاينباتيدردستوركارمبارزهباآفاتقرارداردوياانواعاسانسهايگياهيكهدرصنايعغذايي،آرايشي،بهداشتيوغيرهبهكارميروند،حتيدربخشتغذيةداموطيورنيزگياهانداروييكاربرددارند (گلمکانی، 1386). 1-5- تاریخچه استخراج اسانس استفاده از عصاره، اسانسها و مواد خوشبوكننده فرآوري شده از گياهان در زمانهاي بسيار دور براي حفظ سلامتي و تقويت جسماني و روحي رايج بوده است. مصريان 4500 سال پيش از ميلاد از عصاره گياهان معطر مانند گل رز، برگ درخت سدر و موارد مشابه ديگر براي مصارف آرايشي، طبي، مناسك مذهبي و آئينها استفاده ميكردند. اسناد به دستآمده نشان ميدهد كه مصريان، 4 قرن پيش از ميلاد براي موميايي كردن فراعنه از اين اسانسها استفاده ميكردند. مومياگران بعد از خارج نمودن احشاء بدن، شكم مرده را از اسانسهاي سير، دارچين و مواد معطر ديگر پر ميكردند. در كشور چين استفاده از گياهان دارويي و مواد طبيعي قدمت چند هزار ساله دارد و از مواد روغني در گياه درماني و مراسم مذهبي و سنتي استفاده ميكردند. در هند باستان، گياهان معطر و خوشبو در زندگي روزمره و مراسم مذهبي بخصوص از عطر گلهاي رز و ياسمن و بخور صندل در معابد و مكانهاي مقدس استفاده ميكردند. در يونان و روم قديم اين روغنها براي معطر ساختن بدن و تسكين درد و ماساژ درماني و حمام درماني استفاده ميشده است (قاسمی، 1389). در ايران باستان علاوه بر موارد گفته شده در همه اين تمدنها، انواع مواد معطر در مراسم آئيني – مذهبي در مساجد و امامزادهها و ... استفاده ميكردند. گلابگيري از گل سرخ از دير باز در تمدن ايراني جاي دارد. از گلاب در مصارف خانگي، لوازم آرايشي و بهداشتي، نيز استفاده ميشده است. در طب سنتي ايران اسانس نعنا، بيدمشك، زيره و ... كاربرد هاي زيادي در درمان بيماريها به ويژه درمان بيماريهاي معده و بسياري موارد ديگر داشته است. حدود 2500 سال قبل از میلاد، مصریان بخور را اختراع کردند. حدود 500 سال قبل از میلاد، یونانیان از انفلوریج[3] استفاده کردند سپس در قرن هشتم انبیق توسط ابنسینا استفاده شد. در قرن شانزدهم گلدان فلورانس توسط دلاپورتا[4]اختراع شد(جایمندورضایی،1385). انبیق مدرن، استخراج با بخار و فشردن سرد در قرن 19-20 اختراع شد. در قرن 21 مایکروویو – کلونجر، استخراج با مایکروویو (SFME)[5]، توسط آزمایشگاه شیمی مواد طبیعی و علوم غذایی دانشگاه دلارونیون3 فرانسه در ثبت اختراعات اروپا (1439218 و 1618798 و 1629725) به ثبت رسید. اختراع "دستگاه استخراج اسانس های گیاهی به کمک مایکروویو به روش تقطیر و روش بدون حلال"، این طرح برای اولین بار در ایران توسط آقای محمدتقی گلمکانی اجرا شده است و دارای گواهینامه ثبت اختراع از اداره کل ثبت شرکتها و مالکیت صنعتی ایران و تائیدیه علمی سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران میباشد (شماره ثبت 46271 – تاریخ ثبت 28/11/1386) (Golmakani and Rezaei, 2008). 1-6- اسانسگیری با مایکروویو استخراجاولينمرحلهاساسيرادرتحقيقاتگياهانداروييتشكيلميدهدوآماده سازيعصارههاازگياهان، نقطهشروعيبرايجداسازيوخالصسازياجزايشيمياييموجوددرگياهانميباشد. عصارههايگياهيبهطوروسيعيدرصنايعغذايي،داروسازيوصنايعآرايشي - بهداشتياستفادهميشوند.روشهايمختلفاستخراجبهطوروسيعيبهمنظوربدستآوردنچنينتركيبهايطبيعيبا ارزشبررسيشدند.روشهايسنتياستخراجهمچونروش غرقابينيازبهصرفزمانطولانيومقدارحلالزياديدارند،بنابرايننيازبهروش هاياستخراججديدبازماناستخراجكوتاه تر،مصرفحلالآليكمتروايجادآلودگيكمتر،افزايشيافتهاست. روشهاياستخراججديدشاملاستخراجبهكمكاولتراسوندواستخراجبهكمكمايكروويوازروشهايسريعمؤثربراياستخراجتركيبهايمؤثرهازبافتهايگياهيهستند (قرهخانی و همکاران، 1389). روش هايسنتیمانندروشسوکسلهکهسال هامورداستفادهقرارمیگرفتهاست،بسیارزمانبربودهومقدارزیاديحلالمصرفمیکند. بههمیندلیلتقاضايزیاديبرايروش هايعصارهگیريجدیديبازمانکوتاهتر،میزانمصرف حلالکمترومحافظمحیطزیستوجوددارد.فنآوریاستخراجبامایکروویو(SFME)،برایاستخراجسریعاسانسمعطرگیاهان،ادویه جاتودانه هایخشکمیباشد (ذوالفقاری و یکدانه، 1389). 1-6-1- مکانیسم روش مایکروویو امواجمایکروویو،امواجالکترومغناطیسیبافرکانس3/0تا 300 گیگاهرتزهستند.اینامواجبهداخلبافتگیاهینفوذکردهوبا مولکول هايقطبیمانندآبواکنشدادهوگرماایجادمیکنند.در واقعمولکول هايقطبیمثلآباینامواجراجذبکرده،موجب ایجادگرمايزیادداخلیدرمادهگیاهیودرنتیجهتخریبسلول ها میگردند (Kaufmann et al., 2002). 1-6-2- نکاتمهمدرروشاسانسگیريباامواجمایکروویو دماواندازهذرهدراینروشهمانندروش هايقبلیذکر شدهاهمیتزیاديدارد. بهعلاوهدراینروشهم،محتوايرطوبت مادهگیاهیبسیارمهماست.زیراهمانطورکهذکرشدحلال هاي قطبیوبهویژهآبتواناییجذبامواجرا خواهندداشت.بنابراینهر چهمحتوايرطوبتمادهبیشترباشد،میزانجذبامواجبیشترو گرمايبیشتريایجادمیشودودرنتیجهآنتخریبسلول هاهم افزایشمییابد.(Tatke et al., 2011) انتخابحلالمناسبدراینروشهمبهقدرت حلالیتوهمبهثابتديالکتریکحلالبستگیدارد،بهطوريکهدر استخراجپیگمانهايرنگیپاپریکااز30حلالمختلفاستفاده کردهاندودریافتندکهاگرازحلال هايقطبیمثلاتانول،متانولو آباستفادهشودبهعلتداشتنثابتديالکتریکبالامطلوببوده، اماقادربهحلپیگمان هايرنگینیستندوعکساینموضوعرادر موردحلال هايغیرقطبیمثلهگزانوتولوئنخواهیمداشت (Csiktusnsdi Kiss et al., 2000). به همیندلیلمعمولاازمخلوطحلال هابرايافزایشقدرت حلالیتوقطبیتهمراهباهماستفادهمی شود. به علاوهبه منظور افزایشقطبیتحلال هاییمانندهگزان،گزیلنوتولوئنبهآنهاآباضافهمیشود (et al., 2011Zhou). 1-6-3- محاسنروشاسانسگیريهمراهباامواجمایکروویو کاهشطولزماناسانسگیريازمهم ترینمحاسناینروش است،بهطوريکهدراستخراجساپونینهاازجین سینگبااستفادهاز اینروشزماناسانسگیرياز12ساعتبهچنددقیقهکاهشیافته است. اینروشبازدهاسانسگیريراهم افزایش میدهد. کاهشمیزانحلالمصرفیازمحاسندیگراینروشاستو گاهیبااستفادهازاینروشمیزانحلالموردنیازتا20برابرکاهشمییابد.سادگیوهزینهنسبتا پایینهمازدیگرمحاسناینروش میباشد (Dabiri et al., 2005). استخراجآرتمیزینازآرتمیزیابااستفادهازاینروشنسبتبهروشسوکسلهنهتنهازماناسانسگیريراازچند ساعتبه12ثانیهکاهشدادهاست،بلکهبازدهرااز60 % به 1/92% افزایشدادهاست. بهعلاوه 4 تا 5 دقیقه اسانس گیريباروش مایکروویوبازدهبالاتريرانسبتبه 20 تا 24ساعتاسانسگیريدردماياتاقایجادمیکند (Hauet al., 2002). 1-6-4- معایبروشاسانسگیريهمراهباامواجمایکروویو دراینروشگرمايایجادشدهمیتواندبهترکیباتحساسبه حرارتآسیببرساند.بهعلاوهاینروشبههرحالبراياستخراج ترکیباتباقطبیتپایینمناسبنیستوفیلتراسیونانتهاییمورد نیازبعدازاستفادهازاینروشازدیگرمعایبآنمحسوبمیشود (گلمکانی، 1386). درسال هاياخير،استفادهازامواجالكترومغناطيسمایکروویوكاربردزياديدرزمينههايمختلفاز جملهآونهاي خانگي،دستگاهيوكاربردهايزيستپزشكي را فراهمنمودهاست.واكنش هايشيمياييزياديتوسطحرارتبا امواجمایکروویومطالعهشدهاست و تقطیر به کمک مایکروویو نیز یکی از تکنیک های جدید برای استخراج اسانس ها بدون استفاده از حلال ها می باشد که روشی ارزان،سادهوموثربودهوافزایشبازدهعصاره گیري وافزایشسرعتواکنشاز مهم ترینمحاسنآنبهشمارمی رود. با توجه به کاربرددمايکمتربرايعصاره گیري،بهترکیباتحساسبهحرارت،کمتر آسیبمی رسد.لذا کاربرد اين روش می تواند جايگزين مناسبی برای روش های قبلی باشد. بنابراین هدف از این تحقیق با توجه به تنوع بالای گياه بومادران در ايران و اهميت دارویی آن، استخراج مواد موثره به روش ماکروويو به همراه مزايای کاربرد استخراج خواهد بود. 1-7- اسانسها و خواص فیزیکی آنها اسانسهابهطورکلیترکیب هایمعطریهستندکهدراندام هایمختلفگیاهانیافتمی شوند. اسانس ها مخلوطي از مواد مختلف با تركيبات شيميايي بسيار متفاوت از يكديگر بوده كه باعث بوي خوش يا مزه در گياه میشوند. اسانسها در بسياري از گياهان وجود دارند كه از مهم ترين تيرههاي داراي اسانس ميتوان به تيرههاي نعنائيان، چتريان، كاج، برگبو و بعضي از گياهان خانواده رزاسه و كاسني ... اشاره كرد.اسانسها در برخي بافتهای گياهي مانند مركز سلول يا در محل ذخيره اسانس زير پوشش كركي، غدههاي كوچك يا در فضاي ميان سلولي جمع ميشوند. به عنوان مثال در گياهان خانوده نعنائيان اسانسها در تارهاي ترشحكننده، در خانواده رزاسه به ويژه گلسرخ در گلبرگها، در تيره كاج در مجراهاي ليزيژن و شيزوژن و در تيره فلفل در سلولهاي پارانشيمي وجود دارند (امیدبیگی، 1388). اسانسهادرالکلمحلولوبهمیزانکمیدرآبحلمیشوند،ساختمانشیمیاییآنهامخلوطیازاسترها،آلدئیدها،الکلها،استنهاوترپنهامیباشند.اسانس هاممکناستمستقیماتوسطپروتوپلاسمبهوسیلهتجزیهموادرزینیغشاءسلولیاازهیدرولیزبعضیازگلیکوزیدهاحاصلشوند. درگیاهانتیرهکاجاسانس هاممکناستدرتمامسلول هاوجودداشتهباشند. درگلسرخاسانسهابهمقدارقابلملاحظهایدرگلبرگ هاوجوددارند.اسانس هاممکناستدارایخاصیتدورکنندگیحشراتباشندکهبدینوسیلهازخرابشدنگل هاوبرگ هاجلوگیریمیکنندویاممکناستکهبعنوانجلبکنندهحشراتبرایعملگردهافشانیباشند. اگرچهترکیبشیمیاییاسانسهاممکناستمتفاوتباشد،امادربعضیخواصفیزیکیمشترکمیباشند. اسانسهادارایبویمشخصوضریبشکستقویبودهواغلببرروینورپلاریزهموثرمیباشندوبراساسقدرتیکهدرچرخاندننورپلاریزهدارندمیتوانآنهاراشناساییکرد. قدرتچرخشاسانسهااغلبوسیلهمناسبیجهتتشخیصآنهامیباشد. بهطورمثالدراسانسگونهنعناعترکیبمنتولطبیعیچپگرداستولینوعمصنوعیآنراستگرداست. وزنمخصوصاسانسهاکمترازآباست،ولیتعدادمحدودیازاسانس هایگیاهیوزنمخصوصبیشترازآبدارند. بهطورکلیاسانسهاباآبغیرقابلاختلاطمیباشند،ولیمیتوانندبویخودرابهآبانتقالدهندوایجادآبهایمقطرمعطرنمایند (بابایینیکوهمکاران، 1391). 1-7-1- کاربرد اسانس به صورت خوراکی اسانسها به عنوان دسته موادی که اثر تحریک کننده ملایمی روی مخاط دهان و جهاز هاضمه دارند مصرف میشوند. به طوری که موجب گرما و زیاد شدن بزاق دهان می شوند، دفع آنها از ریهها، پوست و کلیه می باشد، مصرف بعد از غذای آنها بعنوان ضدنفخ و برای برطرفکردن ناراحتی های معده و نفخ رودهای و همچنین برای جلوگیری از عوارضی که در اثر خوردن مسهل بوجود میآید مفید میباشد. همچنین بعنوان بخور برای ناراحتی های دستگاه تنفسی استفاده میشود. اسانسها در تماس با پوست ایجاد تحریک و قرمزی مینمایند. به طوری که ابتدا احساس اگزما و سوزش دست می دهد که با بی حسی خفیف موضعی همراه است. به این دلیل بعنوان محرک جلدی در التهابات مزمن و آرام کردن دردهای عصبی و روماتیسمی بکار برده میشود، البته باید دانست که ایجاد حساسیت وجود دارد. بنابراین برای جلوگیری از ایجاد تاول باید احتیاط کامل بعمل آید (امینی، 1370). اسانسهای روغنی بعنوان طعمدهنده داروها و غذاها مورد استفاده قرار میگیرند. بیشتر اسانسها به طور مستقیم به عنوان مواد اولیه در تولید ترکیبات طعمدار و خوشبوکنندهها استفاده میشوند (سفیدکن و همکاران، 1381). در هر حال بعضی اسانسها تجزیه و یا توسط تقطیر کردن غلیظ میشوند و همچنین تفکیک یا جذب میگردند. به طور مثال ترکیباتی که از اهمیت خاصی برخوردارند و برای خوشبوکنندهها و یا طعمدهندهها مطلوب هستند تغلیظ میگردند، ولی ترکیباتی که بوی نامطبوع و یا ضعیفی دارند و ضروری نمیباشند، حذف میگردند. امکان جداسازی یک یا چند ترکیب خاص از اسانسها با روش تقطیر و یا کریستالیزاسیون وجود دارد. برای مثال جداسازی ترکیب اوژنول از اسانس میخک، منتول از اسانس نعناع، سیترونلول از اسانس اوکالیپتوس و سیترال از اسانس Litsea cubeba با روشهای خاص ممکن است (جایمند و رضایی، 1385؛ عصاره و همکاران، 1385؛ فتحی و همکاران، 1388؛ فدائی و همکاران، 1390). اسانسها چون از نظر ساختمان به ترپنوئیدهای سیترال و سترونلول، ژرانیل استات و لینالل استات وابسته هستند، در بدن به سرعت جذب میشوند. استفاده از اسانسها توسط انسان در شرایط مختلف و تعیین میزان مجاز، باید توسط پزشک و متخصص تجویز گردد (کلاتهجاری، 1390). كاربرد در داروسازي و پزشكي:اسانسها در فرآوردههاي دارويي مختلف مانند شربت، كرم، پماد و لوسيون به كار ميروند و يكي از اشكال مصرف عمده اين مواد به صورت بخور مي باشد. كاربرد در صنعت: از اسانسها در صنايعي همچون تهيه حشرهكشها، تهيه آدامسهاي معطر، در صنعت صابون سازي، تهيه خميردندان و لوازم آرايشي و بهداشتي، عطرسازي، فرآوردههاي خوراكي و بسياري موارد ديگر استفاده ميگردند. صنعت غذایی (شربت، آبلیمو، نوشابههای غیرالکلی و الکلی و شیرینیپزی) جهت مصارف فنی (حلالها، معرفهای کفکننده) صنایع مختلف (چرمسازی، لاستیک، خوشبوکنندههای صنعتی و لوازمالتحریر) عمده كاربرد اسانسها در علم آروماتراپي (عطر درماني) ميباشد. در ذیل کاربرد ترکیبات روغن های فرار را در درمان بیماری ها نشان میدهد (اصغری و مظاهریتهرانی، 1389؛ نیکخواه و همکاران، 1388؛ Bamoniri et al , 2009). - هیدروکربنها: محرک، ضد تومور، ضد ویروس، ضد احتقان - الکلها: ضد میکروبی، گندزدا، ضد اسپاسم - الکلهای سزکوئیترپنی: ضد التهابی، ضد آلرژی - فنلها: ضد میکروبی، محرک عدم حساسیت به بیماری - آلدئیدها: ضد اسپاسم، ضد ویروس، آرامبخش - آلدئیدهای حلقوی: ضد اسپاسم - کتونها: بلغمی، بازسازی سلول - استرها: ضد اسپاسم، آرامبخش، ضد قارچ - اکسیدها: محرک، خلطآور - کومارینها: ضد میکروبی - سزکوئیترپنها: ضد التهابی، ضد ویروس - فنیل پروپانها: بادشکن، داروی بیهوشی - سزکوئیترپنهای لاکتونی: محرک عدم حساسیت به بیماری، بلغمی (عصاره و جایمند، 1384؛ قاسمی، 1389). 1-7-2- ترکیبات موجود در اسانسها اسانسها که از قسمتهای مختلف یک گیاه بدست میآیند ممکن است از نظر خواص فیزیکی و شیمیایی و بو با هم اختلاف داشته باشند و یا به عبارتی ترکیبات عمده آنها متفاوت هستند. به عنوان مثال اسانسی که از پوست دارچین بدست میآید حاوی مقدار زیادی آلدئیدسینامیک میباشد، در صورتی که اگر این روغن را از برگهای آن بدست آوریم، ترکیب اصلی آن اوژنول بوده و نیز اگر این روغن را از ریشههای همین گیاه استخراج کنند، ترکیب اصلی آن کامفور میباشد. همچنین اسانس پوست درخت دارچین دارای ترکیب سینامالدئید است، در حالی که برگ همین درخت شامل ترکیب اوژنول است. وجود اکسیژن در ساختمان شیمیایی اسانس ها باعث بوجود آمدن مشتقات مختلفی از آنها میشود، یعنی برحسب اینکه اتم اکسیژن در کدام بخش از مولکول هر یک از مشتقات مذکور قرار گیرد، موادی چون الکل ها، استرها، آلدئیدها و کتون ها تشکیل می شود (عیوضی، 1390). اسانسها شامل ترکیبات فرار و مواد چربیدوست هستند که از هیدروکربنها و یا ترکیبات تک وظیفهای از سوخت و ساز مونو ترپنها، سسکوئیترپنها، فنیلپروپانوئید، اسیدهای آمینه (ترکیبات چرب با جرم کم) و اسیدهای چرب (ترکیبات چرب با زنجیر بلند) مشتق میشوند. روغنهای تقطیرشده ممکن است برخی از ترکیبات خود را در طی فرآیند از دست بدهند، مانند اسانس رز که فنیل اتیل الکل خود را از دست میدهد. اسانسها ممکن است خاصیت دورکنندگی حشرات را داشته باشند و بدین وسیله از خراب شدن گلها و برگها جلوگیری نمايند و حتی ممکن است به علت جلب حشرات عمل لقاح را تسهیل نمایند. اسانسهای طبیعی شامل مخلوطی از یک، دو و یا چند ترکیب، از لحاظ مقدار و یا شدت عطر نسبت به ترکیبات دیگر فزونی گرفتهاند، از مونوترپنها تشکیل شده و به صورت هیدروکربنها، آلدئیدها، کتونها و استرهایی با زنجیره کوتاه از اسیدهای چرب میباشند. ولی فقط تعداد محدودی از این اسانسها از یک ترکیب شیمیایی ساخته شدهاند مثل روغن بادام تلخ که از بنزآلدئید ساخته شده و روغن سبز زمستانه، که از متیل سالیسیلات ساخته شده است. برخی از اسانسها از گلیکوزیدها مشتق شدهاند، مثل روغنخردل و روغن بادام تلخ. به طور معمول ساختمان شیمیایی اسانس از هیدروکربنها و ترکیبهای اکسیژنهای که از هیدروکربنها مشتق میباشند ساخته شدهاند. در بعضی روغنها مثل روغن تربانتین قسمت عمده ساختمان شیمیایی آن از هیدروکربن و مقدار کمی از ترکیبات اکسیژنه ساخته شده است. در روغنهای دیگر قسمت عمده آن از ترکیبات اکسیژنه تشکیل یافتهاند، مثل اسانس خردل که 93 درصد آن از آلیلایزوتیوسیانات و اسانس میخک که 85 درصد آن از مواد فنلیک مثل اوژنول تشکیل شده است. همچنین در بعضی از آنها ترکیبات ایندولی و سولفید (در روغن خردل آلیل) موجود است. اسانسها در کل مخلوطی از 2500 نوع ترکیب هستند که تاکنون شناسایی شدهاند، که از 100 عدد آنها بیشتر استفاده میشود و به صورت متفاوت، از کل این ترکیبات در عطرسازی (40 درصد) استفاده میشود. بنابراین اسانسها با در نظر گرفتن ترکیبات بسیار متنوع آن کاربرد بسیار وسیعی در صنایع مختلف دارند که قابل بررسی و آزمایش میباشند (جایمند و رضایی، 1385). ترکیب اصلی اسانسها یا ترکیبات معطر در گیاهان ترپنوئیدها یا ایزوپرنوئیدها هستند. ژرمن و اتووالاش برای نخستین بار، ترپنهای موجود در گیاهان را شناسایی و طبقه بندی کردند، آنها براساس مشاهدات خود، دریافتند که ترپنوئیدها از واحدهای کربنه یا C5 معروف به ایزوپرنها تشکیل شدهاند. برای نمونه از دیترپنهای بسیار ارزشمند در صنایع داروسازی میتوان به کافور، آرتمیزین و پاکلیتاکسل اشاره نمود (قاسمی، 1389). 1-7-3- تفاوت اسانسها با روغنهای معمولی اسانسها از نظر بعضی از ویژگیهای شیمیایی و فیزیکی با روغنهای معمولی اختلاف دارند که مهم ترین آنها عبارتند از:
1-7-4- استخراج اسانس از گیاهان تقطیر عبارت است از تبدیل بخارات آب به قطرات آب که این تغییر و تحول تحت تاثیر جریان هوای سرد صورت می پذیرد. تقطیر یکی از قدیمیترین روش تبدیل بخار به آب مایع است. بر پایه تقطیر با آب یا بخار سه سیستم طراحی شده که عبارتند از: سیستم تقطیر با آب، سیستم تقطیر با آب و بخار، سیستم تقطیر با بخار (امیدبیگی، 1388). در آزمایشگاههای مواد آلی و مخصوصا زمانی که با مواد حساس با گرما سر و کار داریم از تقطیر با بخار آب استفاده می گردد. از این روش برای جداسازی و خالصسازی مواد غیر قابل حل در آب یا موادی که به مقدار خیلی کم در آب حل میگردند استفاده می شود (نوری و همکاران، 1386). از روش های معمول استخراج اسانسها تقطیر با بخار آب است، با استفاده از این روش به آسانی میتوان اسانسها را از گیاهان مورد نظر استخراج نمود. پس از اینکه اندام گیاهان مورد نظر تحت تأثیر فشارهای مناسبی از بخار آب قرار گرفت، اسانس جدا شده از پیکر گیاهان (از آنجا که در آب حل نمیشود) همراه آب بصورت دو فاز مختلف، یکی آب و دیگری اسانس، در میآیند. به طور معمول مواد خام از اندامهای مختلف گیاه به طور مثال شکوفه، جوانه، میوه، پوست، بذر، برگ، پوست و غیره استخراج میشوند. در اغلب گونههای تک محصولی روغن مورد نظر به یک اندام محدود است، ولی در بعضی حالات روغنها توسط اندامهای مختلف دیگر تولید میشوند. باید تفاوتی بین روغن گل های طبیعی که از طریق جداسازی با حلال بدست میآیند و اسانس قائل بود که از طریق تقطیر بدست میآید )فراهانی، 1389). در روش های قدیمی مثل تقطیر با بخار یا آب با توجه به مدت زمان طولانی حرارت دادن برای رسیدن به دمای لازم جهت تبخیر ترکیبات فرار بسیاری از این ترکیبات از دست می روند، ترکیبات غیر اشباع و استری تجزیه و انرژی و زمان زیادی تلف خواهد شد (آبرومند و همکاران، 1389). تقطیر به کمک مایکروویو یکی از تکنیک های جدید برای استخراج اسانس ها بدون استفاده از حلال ها می باشد (Asghari, et al., 2012).اینروشارزان،سادهوموثربودهوافزایشبازدهعصاره گیري وافزایشسرعتواکنشازمهم ترینمحاسنآنبهشمارمی رود، به طوريکهدراستخراجساپونین هااز گياه جین سینگبااستفادهازاین روشنسبتبهروش هايکلاسیکبازده30%وسرعت3برابر افزایشمی یابد.دراینروشدمايکمتريبرايعصاره گیريلازماستدر نتیجهبهترکیباتحساسبهحرارت،کمترآسیبمی رسد.در مقایسهاینروشباسایرروش هايجدیدعصاره گیري،اینروش آسان تروارزان تربوده،باهرنوعحلالینیزقابلانجاممی باشد (ذوالفقاری ویکدانه، 1389). 1-8- آماده سازی اندام های گیاهی برای تقطیر اسانس در اندام های مختلف گیاهان (ریشه، ساقه، برگ ها، جوانهها، گل ها و میوهها) و در قسمت های مختلفی از آن اندام ها نظیر سلول های ترشحی، کیسهها، مجاری ترشحی و کرک ها وجود دارد. به منظور راحتی نفوذ آب تقطیری به داخل قسمت های یاد شده و تسریع خروج اسانس از آن قسمت ها، معمولا کار آمادهسازی برای تقطیر روی اندام های گیاه انجام میگیرد. اندازه قطعات اندام، اثر عمدهای در کمیت و کیفیت اسانس و هم در انتشار اسانس و سرعت عمل تقطیر دارد. به طوری که ساقهها و برگهای طویل مثل شوید و نعناع و گل های برخی از گیاهان نظیر اسطوخودوس و مریم گلی را باید قبل از استخراج اسانس با توجه به روش استخراج به قطعات کوچکتری تقسیم نمود تا کار تقطیر آنها نتیجه خوبی بدهد .(Balbaa et al., 1975) از بدو استخراج محصول تا استخراج اسانس مدت کم و بیش زیادی به طول میانجامد. در این مدت میتوان اقدام به خشک کردن اندام ها و یا کاهش رطوبت آنها نمود. زیرا وجود رطوبت برای مدت طولانی در اندام های جمعآوری شده، نه تنها باعث رشد قارچ ها و سایر عوامل نامناسب میگردد،بلکه ممکن است اسانس آنها را بر اثر مجاورت با هوا اکسیده یا رزینی گردان. از این رو، همواره پیشنهاد میگردد حتیالامکان بلافاصله پس از جمعآوری اندام های گیاهی، اقدام به استخراج اسانس از آنها گردد.در این صورت اسانس حاصل بیشتر وکیفیت آن نیز مطلوب تر خواهد بود .(Bernath et al., 2000) 1-9- تغییرات شیمیایی اسانسها در جریان تقطیر در دمای 100 درجه سانتی گراد، یک سری واکنش های شیمیایی بین مواد و ترکیبات تشکیل دهنده اسانسها و آب صورت میپذیرد که از مهم ترین این واکنشها میتوان از هیدرولیز،اکسیداسیون،پلیمریزاسیون و.... نام برد. برخی از واکنش های مذکور مفیدند وباعث بهبود کیفیت کلی اسانس یا برخی مواد تشکیل دهنده آن میشوند (کاظمی، 1380). در بعضی از گیاهان، مواد شیمیایی اولیهای (مواد پیشساز) وجود دارد که تحت تأثیر برخی آنزیم ها یا تحت تأثیر حرارت تغییر شکل میدهند و به مواد مفیدی تبدیل میشوند. به عنوان مثال آزولن موجود در اسانس بابونه وبومادران از تغییر ماده شیمیایی اولیه پروکامازولن در دمای 100 درجه و در زمانی تقریبا طولانی بدست می آيد. وجود آب در اسانسها نیز باعث بروز یک سلسله واکنش های شیمیایی دیگر میگرددو مقدار زیادی از استر موجود در اسانس ها را به الکل واسید تبدیل میکند. به طور کلی،با انتخاب بهترین دما،مناسبترین فشار بخار و همچنین تعیین مناسبترین زمان برای تقطیر، میتوان اقدام به استخراج اسانسها با بهترین کمیت و کیفیت نمود (امیدبیگی، 1388؛ جمشیدی، 1383). 1-10- نگهداری اسانس اسانس ها، در دماي بالاتر از 50 تا 60 درجه سانتيگراد و در مجاورت هوا و در معرض نور بسيار سريع اكسيد و پليمريزه شده و به رزين تبديل ميگردند و به همين دليل به نام روغنهاي فرار، روغن معطر، روغنهاي استري و ... ناميده ميشوند. اسانسها به طور کلی بیرنگ هستند، به ویژه هنگامی که تازه تهیه شده باشند، ولی رنگ آنها در اثر مرور زمان به علت اکسیداسیون و رزینی شدن، تیره میگردد. بنابراین توصیه شده است که برای جلوگیری از این تغییرات، اسانسها باید در مکان خشک و خنک، ظرفهای سربسته، از جنس شیشه به رنگ دودی یا آلومینیومی نگهداری شوند. البته در صورتی که از شیشههای بیرنگ استفاده شود، حتما در جای تاریک و خنک نگهداری گردد. اسانسها در الکل محلول بوده و به میزان کمی در آب حل میشوند. ساختمان شیمیایی آنها مخلوطی از استرها، آلدئیدها، الکلها، استنها و ترپنها میباشند (جایمند و رضایی، 1385). یون برخی فلزات بخصوص مس در درجه حرارت بالا حتی در مقادیر بسیار کم، به سرعت باعث تجزیه اسانس می شود. از آنجا که اسیدسیتریک مانعی برای انجام واکنش های خاص شیمیایی یون فلزات سنگین است، چنانچه از ظروف فلزی برای نگهداری اسانس استفاده شود، میتوان از مقادیر کمی اسیدسیتریک استفاده نمود. نگهداری اسانس ها در ظروف پلاستیکی، به هیچ عنوان مناسب نیست، زیرا برخی ترکیبات موجود در اسانس باعث تجزیه ظروف مذکور و در نتیجه فساد آنها میگردند (امیدبیگی، 1388). 1-11- انواع روشهای استخراج الف) استخراج بدون حرارت[6] بااینروشمیتوانعملاستخراجرابطورکاملانجامداد.برایانجاماینروشازدستگاهپرکولاتورکهاغلببصورتاستوانه اییاقیفیساختهشده،استفادهمیگردد.انتهایاینظرفیكشیرمناسبتعبیهشدهاستکهبوسیلهآنمیتوانبهخوبیسرعتاستخراجیتهیهشدهراتنظیمنمود. ب) استخراج با حرارت[7] معمول ترین روش های استخراج عبارتند از: 1- استخراج الکلی بوسیله تخمیر[8] 2- استخراج بطور دائم[9] دراینروشموادگیاهیپودرگردیدهودرمحفظههای استوانهایقرارمیگیردسپسحلالرابهصورتجریانیاز مواد گیاهیعبوردادهوترکیب هایشیمیاییگیاهدرحلالجذب میشود. ترکیب هایشیمیاییاستخراجشدهازگیاهپسازجذبدر حلالبهمحفظهدیگریجریانیافتهمیشود باشروعحرکتحلال،استخراجغلیظترمیشود. استخراجکاملبابهینهسازیمقدارحلالوشدتجریانآنها بستگیدارد مرحله استخراجدرحداقلزمان،بدونخطردردرجه حرارتزیادمیباشد (امید بیگی، 1388). 3- استخراج بوسیله دی اکسید کربن[10] دی اکسید کربن در حالت مایع قادر است اسانس را در خود حل کند و در حالت گازی آن را از خود جدا سازد و در دو فاز تشکیل دهد. 4- استخراج بوسیله ریزموج (مایکروویو) ج) روش های تقطیر[11] 1- تقطیر با آب[12] از این روش برای جداسازی مواد غیرمحلول در آب مانند اسانسها استفاده میشود، در این سیستم از بخارهای برآمده از اندام های گیاهی اسانس بدست میآید. 1- تقطیر با آب و بخار[13] در این روش آب و اندامهای گیاهی در نزدیکی یکدیگر اما بصورت جدا از یکدیگر قرار میگیرند. 2- تقطیر با بخار[14] در این روش اندام گیاه تحت تاثیر بخارآب با فشار کم قرار میگیرد و بخار پس از عبور از توده گیاه در قسمت دیگر جمعآوری میشود. 4- پرکولاسیون (تراوش)[15] 5- تقطیر جزء به جزء[16] 6- تقطیر مجدد[17] ب) روش فشردن[18] 1- روش اسفنجی[19] 2- روش تیغزدن و سوراخکردن[20] پ) روشهای استخراج با حلال[21] 1- استخراج فوقبحرانی[22] سیالات فوق بحرانی برای استخراج ترکیبات مفید استفاده میشوند. فاز فوق بحرانی بوسیله دما و فشار فوق بحرانی تامین میگردد. در واقع فاز فوق بحرانی را میتوان بعنوان منطقهای بین فار گاز و مایع تعریف کرد. در این فاز قابلیت حلالیت سیال فوق بحرانی شبیه آب و یا مایعات و خصوصیات انتقال و جابجایی آن شبیه گازها میباشد. حلال هایی که در این روش استفاده میشوند، شامل آمونیوم، دی اکسید کربن، اتان، اتیلن، پروپان، بوتان و آب است که هر کدام در دما و فشار خاصی به مرحله فاز فوق بحرانی میرسند (جایمند و رضایی، 1385). 2- استخراج با سوکسله[23] دراینروشمادهگیاهیرادرمحفظهایکهاکثراًازجنسکاغذتهیهمیشودقرارداده وداخلدستگاهسوکسلهواردمینمایند.دراینحالباتبخیرمرتبحلالازبالن تحتانی،بطورمداومحلالخالصبررویمادهگیاهیقرارگرفتهوموجبخروج کاملموادموثرهازدرونسلول هایگیاهیمیگردد.باایندستگاهفقطمیتواناز حلال هایخالصفرارویامخلوطیازحلال هاییکهداراینقطهجوشپایینهستند، استفاده نمود(جایمند و رضایی، 1385). 3- استخراج امواج مافوق صوت[24] استفادهازامواجفراصوتیبافرکانسهاییدرمحدوده ایاز 20تا2000کیلوهرتزباعثافزایشنفوذپذیریامواج دردیوارهسلولیجهتاستخراجترکیب هایشیمیاییدرگیاهمی شود. موادخامداروییپودرشدهباحلالمناسببوسیلهامواج فراصوتیازگیاهاستخراجمیگردد. انرژیفراصوتبیشاز20000کیلوهرتزبرروی ترکیب هایفعالگیاهانداروییازطریقتشکیلرادیکال هایآزادودر نتیجهدرمولکول هایموادداروییاثرمنفیدارد(جایمند و رضایی، 1385). 1-12- تشخیص ترکیبات موجود در اسانس با استفاده از روشهای جداسازی به طور کلی روشهای تجزیه شیمیایی در بهترین حالت، گزینشی هستند، متداول ترین روش جداسازی تجزیهای، کروماتوگرافی است که در تمام شاخههای علوم کاربردهایی دارد. کروماتوگرافی در برگیرنده گروهی از روشهای مهم و گوناگونی است که به دانشمندان اجازه میدهد تا اجزای یک مخلوط پیچیده را از یکدیگر جدا کرده و هویت آنها را مشخص کنند. یکی از روش های کروماتوگرافی، کروماتوگرافی گازی[25] (GC) است. کروماتوگرافي گازي در سال 1952 به وسيله جيمز و مارتين براي جدا کردن مقادير کم اسيدهاي چرب به کار برده شد.در کروماتوگرافی گازی فاز متحرک یک گاز می باشد که معمولا گاز حامل[26] نامیده می شود. فاز گازی یک فاز بی اثر (برای مثال هلیوم، نیتروژن، ارگون و دی اکسید کربن)است.فاز ساکن یک جسم جامد جاذب و یا لایه نازکی از یک مایع غیر فرار است که به دیواره داخلی ستون یا به صورت پوششی روی سطح گلولههای شیشهای یا فلزی قرار داده شده است. در صورتی که فاز ساکن جسم جامد جاذب باشد اصطلاحا کروماتوگرافی گازی گویند و اگر فاز ساکن مایع غیر فرار باشد آن را کروماتوگرافی گاز مایع گویند. اما هر دو به کروماتوگرافی گازی معروف هستند(آزاد و همکاران، 1374). در کروماتوگرافی گازی، جداسازی اجزا یک مخلوط متناسب با میزان توزیع اجزا تشکیل دهنده مخلوط بین فاز متحرک گازی و فاز ساکن جامد یا مایع صورت میگیرد.در این روش گاز حامل مخلوط را درون ستون حرکت میدهد و بین دو فاز در حالت تعادل (گاز- مایع) اجزا تشکیل دهنده مخلوط توزیع میشوند. بنابراین فاز متحرک اجزا تشکیل دهنده نمونه را به طرف بیرون ستون حرکت میدهد و هر مولکولی که با ارتباط سستتر جذب ستون شده است، زودتر و جزیی که قدرت جذب بیشتری با ستون دارد، دیرتر از ستون خارج میشوند. بنابراین، اجزا مخلوط از یکدیگر جدا می شوند.خصوصیات آشکارسازها در کروماتوگرافی گازی،حساسیت مناسب، پایداری خوب، نسبت حل شونده به سرعت عکس العمل نشان میدهند، زمان عکسالعمل کم، قابلیت اطمینان بالا و سهولت در استفاده، به همه حل شونده ها عکسالعمل مشابه نشان میدهند، نمونه را تخریب نمیکند (صمصام شریعت، 1368). بهعلت پیچیدگی ترکیبات اسانس از نظر شیمیایی مناسبترین روش تجزیه آنها کروماتوگرافی گازی میباشد. در این روش نمونه تبخیر میشود و به سر ستون کروماتوگرافی (فاز ساکن) تزریق میگردد. شویش با جریانی از فاز متحرک گازی بیاثر انجام میشود. مرحله ساکن به صورت یک فیلم نازک روی یک جسم جامد بیاثر پخش شده و نمونه پس از انتشار بین دو مرحله، از مرحله مایع خارج میگردد. حلال برای اجسام مختلف جذب تفاوت داشته، بنابراین در گاز حامل ترکیبات به طور جداگانه از ستون خارج گردیده و پس از وارد شدن در دتکتور ثبت میشوند. تشخیص اجزاء بدست آمده از روی زمان بازداری[27](Rt) آنها صورت می گیرد، به این ترتیب هر جسمی شرایط Rt ثابتی دارد و با در دست داشتن استانداردهایی از اجزاء سازنده اسانسها عمل تشخیص صورت میگیرد. البته کروماتوگرافی اسانسها به طور معمول جدایی کامل تمام اجزای موجود را در یکبار ارائه نمیدهد و پیک اجزای هیدروکربنها اغلب با ترکیبات اکسیژندار روی هم میافتند و به طور معمول برای شناسایی و خالص کردن ترپنهای فرار موجود در فرآوردههای گیاهی از روشهای دیگر مانند کروماتوگرافی مایع- جامد[28] و به ویژه کروماتوگرافی لایه نازک[29] کمک گرفته میشود (امیدبیگی، 1388). مونوترپنها را از بافتهای گیاهی بهوسیله حلالهایی مانند اتر نفت یا استون استخراج میکنند. روش کلاسیک جهت بدست آوردن اسانسها تقطیر مستقیم بافتهای تازه گیاه با بخار آب است. ولی باید توجه داشت که در اثر افزايش حرارت امکان تولید مواد تغییر یافته در اسانس حاصل وجود دارد. ترپنها ممکن است تحت واکنشهای تغییر وضعیت مولکولی مانند از دست دادن الکلهای نوع سوم یا پلیمریزاسیون قرار گیرند (قاسمی، 1389). برای تعیین ساختمان ترپنهای جدا شده باید طیف مادونقرمز[30] و همچنین طیفسنج جرمی[31] آن موجود باشد و در اصل میتوان دو تکنیک کروماتوگرافیلایه نازک و کروماتوگرافیگازی را در تجزیه ترپنها مکمل یکدیگر دانست و حتی در مورد سزکوئیترپنها هم که کم فرار هستند، کروماتوگرافیلایه نازک، بهترین تکنیک میباشد. ماده جاذبی که در کروماتوگرافیلایهنازک، بکار میرود، اکثرا سیلیکاژل است و حلالهای بکار برده شده شامل بنزن و کلروفرم (1:1) و بنزن و اتیلاستات (19:1) میباشند. امروزه برای جداسازی و تشخیص اجزاء موجود در اسانس از ادغام دو دستگاه کروماتوگرافی گازی وطیفسنججرمی استفاده میگردد. ولیکن در آزمایشگاهایی که امکانات رفاهی و دستگاهی پیشرفته وجود ندارد، هنوز همان روش کروماتوگرافی ستونی و تقطیر فراکسیونی و تهیه مشتقات آنها به عنوان روش های تحقیق جهت جداسازی و تشخیص مواد تشکیل دهنده اسانسها استفاده میشود (جایمند و رضایی، 1385). 1-13- ترکیبات شیمیایی اسانسها 1- ترکیبات الکلی که به صورت های زیر میباشند: الف)الکل های غیرحلقوی مانند ترکیب ژرانیول در اسانس گل محمدی[32] ب)الکل های غیرترپنی مانند ترکیب منتول در اسانس نعناع فلفلی[33] ج)الکل های سسکوییترپن مانند سانتانول در اسانس چوب صندل 2- ترکیب های آلدئیدی که شامل: الف)آلدئیدهای خطی مثل ترکیب سیترونلال در اسانس اکالیپتوس ب)آلدئیدهای عطری مانند ترکیب وانیلین در اسانس گیاه وانیل 3- ترکیب های کتونی الف)کتون های ترپنی یک حلقهای مثل ترکیب کاروون در اسانس گیاه پونه سنبلهای و رازیانه ب)کتون های دو حلقهای مثل کامفنون در اسانس کامفر 4- ترکیب های فنلی،مثل ترکیب تیمول در اسانس گیاه آویشن شیرازی[34] 5- ترکیب های اترهای فنلی مانند ترکیب آنتول در اسانس گیاه رازیانه 6- ترکیب های اکسیدی، مثل ترکیب 1 و8 ، سینئول در اسانس اکالیپتوس 7- ترکیب های استری مثل ترکیب متیل سالسیلات در اسانس گیاه وینترگرین 8- ترکیب های اسیدی مثل اسید سینامیک در گیاه بالسام پرو 9- مشتقات فوران مثل ترکیب پریلن در گیاه پریلاسیترودورا[35] 10- کینون ها، مثل ترکیب تیموهیدروکینون در اسانس گیاه زیره روکسبوریانیوم[36] 11- لاکتون ها، کومارین ها و کومارون ها مثل ترکیب گزانتوتوکسین در اسانس گیاه آنجلیکا آرچانجلیکا[37] 12- ترکیب های نیتروژن دار و سولفوردار مثل ترکیب متیل-بتا-متیل تیوپروپیونات[38] در گیاه آناناس[39] و بنزیل سیانید در ترتیزک[40] (قاسمی، 1389). 1-14- بومادران مردم قدیم برای درمان بعضی بیماری های گوارشی از بومادران استفاده میکردند. مردم بعضی کشورها از پیکر رویشی پخته شده این گیاه برای درمان کبودی ناشی از ضربه در اطراف چشم استفاده میکردند. بومادران در تعدادی از فارماکوپهها به عنوان یک گیاه دارویی معرفی و خواص آن برشمرده است (امیدبیگی، 1390). بومادران دارای اثر مقوی، ضدعفونی کننده، ضد تشنج، رفع بواسیر، درمان سرماخوردگی، قاعده آور، منعقدکننده خون و التیام دهنده زخم و جراحات میباشد (غنی و عزیزی، 1388؛ امین، 1384).بومادران بعلت دارا بودن تانن و مواد تلخ عطري بر روي سلسله اعصاب و قلب نيز اثر مینمايد، به طوري كه در خستگي عمومي، ضعف اعصاب هيستري، صرع، قولنج هاي تشنج آور و ضعف قلب به كار ميرود (شفيع زاده، 1381). شيره تازه گياه در آنژين، احساس گرفتگي ناگهاني و درد قلب و همچنين خواب رفتن دست مؤثر واقع شده است (اميدبيگي، 1390). گلها، پیکر رویشی و برگهای بومادران خاصیت دارویی دارند. مواد موثره آن اشتهاآور است و باعث هضم غذا و مداوای دل درد نیز میشوند. استفاده از دم کرده بومادران باعث کاهش فشار خون میشود و از آن نیز برای مداوای نارساییهای کیسه صفرا استفاده میشود. اسانس بومادران خاصیت ضدباکتریایی و ضدتورم دارد. از این اسانس در صنایع بهداشتی و آرایشی و در صنایع دارویی، برای تهیه کرمها و پمادهایی برای لطافت پوست و مداوای تورمهای پوستی، استفاده میشود (کروگر،1379). نامهای گیاه: نام فارسی: بومادران نام علمی: Achillea spp نام انگلیسی: Yarraw، Nosebleed، Sanguinary، Thousand leaf نام آلمانی: Gemeine، Achillen نام فرانسوی: Herbe au charpentier نام عربی: حزنبل، ام الف ورقه این گیاه از تیره کاسنیComposite یا Asteraceae میباشد. در این خانواده 9000 جنس و حدود 20000 گونه وجود دارد. در بین گیاهان این تیره، انواع دارویی متجاوز از 180 گونه در دنیا وجود دارد (زرگری، 1374). تیره کاسنی را برحسب گلبرگ به دو زیرتیره تقسیم میکنند: 1- زیرتیره دارای گلبرگهای لولهای Tubuliflorae:در این زیرتیره حفرههای حاوی لاتکس وجود ندارد، ولی حفرات از نوع شیزوژن حاوی اسانس وجود دارد که جنسAchillea با 200 گونه در این زیرتیره قرار دارند. 2- زیرتیره دارای گلبرگهای لولهای Liguliflorae:دراین زیر تیره حفرات حاوی لاتکس وجود دارد، اما اسانس آن کم است(آزادبخت، 1378). براساس بعضی از منابع معتبر،نام علمی این گیاهAchillea از آنجا گرفته شد کهآشیل، قهرمان افسانه ای یونان در دوران نبردهای تروآ (حدود ۱۲۰۰ سال قبل از میلاد) از بومادران برای درمان زخم و جلوگیری از خونریزی و عفونت استفاده می کرد. ضمنا این گیاه در دوره ساکسون ها برای دفع چشم بد به کار می رفت و نیز در مراسم سحر و جادو هم از آن استفاده می شد. نام مرسوم آن یعنی خون دماغ به دلیل کاربرد سنتی جهت بندآوردن خونریزی بینی میباشد (آزادبخت، 1378). 1-14-1- مشخصات گیاه بومادران گیاهی است علفی و چندساله که در زمینهای مرطوب مرکز و جنوب اروپا، شرق آسیا و شمال آفریقا، اجتماعات انبوهی را تشکیل میدهد. ارتفاع این گیاه متفاوت بوده و بسته به شرایط اقلیمی محل رویش گیاه بین ۲۰ تا ۹۰ سانتیمتر و حتی بیشتر میباشد (فلوک، 1360). برگ: در این گیاه برگ ها نیزهای شکل، کم و بیش طویل، بدون دمبرگ، دراز و پوشیده از کرک (سطح زیرین برگ) است که دارای بریدگی های زیاد و باریکی است و روی ساقه نسبت به یکدیگر بطور متناوب قرار دارند. اطراف برگ ها دندانه های ظریفی وجود دارد که شباهت زیادی به دندانههای شانه دارند. طول برگ ها از 2 تا 5 سانتیمتر میباشد. عرض برگ ها بین 1 تا 4 سانتیمتر است. دو طرف برگ حجرههای مخصوص حاوی اسانس وجود دارد (امیدبیگی، 1390). گل: گل به رنگ سفید، زرد و صورتی و فاقد کاسبرگاند. به صورت کاپیتول کوچک و مجتمع، گل آذین دیهیم در قسمت انتهایی ساقه اصلی یا فرعی که به شکل چترهای متراکمی تا حدودی شبیه به خیمه (چادر) میباشند، قرار گرفته اند. قطر هر گل 3 تا 5 میلی متر است. کاپیتول های کوچک و متعدد آن به طول ۴ تا ۸ میلی متر و به عرض ۲ تا ۵ میلی متر می باشد. تعداد گلچههای زبانهای به 5 عدد میرسد که این تعداد از 5 تا 6 عدد تجاوز نمیکند. در هر کاپیتول آن، دو نوع گل، یکی زبانه ای، واقع در حاشیه گل آذین و دیگری لوله ای و واقع در ناحیه وسط، دیده می شود (زمان، 1376 ). در بعضی فرمهای این گیاه نیز به تناسب شرایط خاص محیط زندگی، گلهای زبانهای دارای رنگ های مختلفی میباشند مثلا در کوهستانها گلهای زبانهای آن غالبا زرد یا صورتی مایل به قرمز است. دوران گلدهی اواخر اردیبهشت تا اواخر شهریور میباشد. همه قسمت های گیاه دارای بوی نافذ و تلخ مزه است. بومادران گونه millefoliumدارای گل های سفید رنگ می باشد ولی گونهsantolinaاز نظر اندازه، گیاهی کوچکتر و دارای گلهایی به رنگ زرد با بویی معطر و نافذ است. فرمول گل CA´Co5A5G2میباشد (زرگری، 1374). ریشه: این گیاه دارای ریشهای نازک و مستقیم است که از انشعابهای ظریف و فراوانی برخوردار است. از ناحیه فوقانی ریشه ساقههای متعدد استوانهای شکل خارج میشوند. میوه: میوه بومادران فندقه، طویل و به شکل تخممرغ وارونه است. وزن هزار دانه آن 13/0 گرم است. بذر: دانه مستطیلی شکل، اندکی خمیده، سطح دانه و ناف فاقد کرک و غده با یک پوسته غشایی نازک و خطوط طولی ظریف میباشد. رنگ دانه قهوای مایل به خرمایی، مقطع عرضی دانه بیضوی خطی، ناف در قاعده مثلثی شکل فرورفته، طول دانه 7/1 تا 5/2 میلیمتر و عرض آن 5/0 تا 7/0 میلیمتر میباشد. تعداد بذر تولید شده توسط هر گیاه 3 تا 4 هزار بذر میباشد (امیدبیگی، 1390). دریافت فایل جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید |