تغليظ عصاره بابونه آلماني (Matricaria chamomilla) به وسيله غشاي نانو فيلتراسيون

مرضيه چوپاني
تهران، دانشگاه تهران، پرديس البرز، گروه مهندسي داروسازي

فاطمه باقريان، مرضيه کريمي
اراک، دانشگاه اراک، دانشکده علوم، گروه شيمي

رضا غفارزادگان●*+
کرج ،مرکز تحقيقات گياهان دارويي جهاد دانشگاهي، گروه فارماکوگنوزي و داروسازي

چكيده: گياه بابونه از ساليان دور به علت داشتن مواد مؤثره مفيد براي انسان در مصرفهاي دارويي، غذايي و آرايشي و بهداشتي استفاده ميشود .هدف از تغليظ عصاره بابونه به وسيله غشاي نانو فيلتراسيون استفاده از روشي ساده، ارزان ، با گزينش بهتر و بازدهي بالاتر و همچنين خودکارسازي آسان، مقياس و زمان فرايندکوتاهتر، هزينههايپايينتروشرايط بهرهبرداري بهتر است. در اين پژوهش تغليظ عصاره بابونه به روش غشا نانوفيلتراسيون در فشار و سرعت جريان متغير بررسي شد. عصاره) 03/03(به مقدار 0333 ميليليتـــر به روش خيساندن با همزدن تهيه شد، هنگام عبور عصاره مايع اثر فشار در بازهي 8-6 بار در سرعت جريان 03 متر بر ثانيه بررسي شد، با توجــه به منحنيهاي شار برحسب زمـان، شار عبوري از L/m².h)) 6/10-4/ 04به (L/m2.h) 8/0-31/6 کاهش يافت. در فشار 0 بار و سرعت جريان 13-03 متربر ثانيه ميزان شار از) (L/m2.h)1-4/04 بـــه (L/m2.h) 9-8/0 رسيد. غلظت ماده مؤثره آپيژنين در فشارثابت 0 بار و سرعت جـريان 13-03 متربر ثانيـه از (ppm) 46/10 به (ppm) 00/03 رسيد. آپي ژنين که در زمره فلاونوئيدها ميباشد و داراي ويژگيهايي چون ضدميکروبي، ضد اسپاسم، ضد اضطراب و ضدسرطان است در سرعت جريــان ثابت 03 متربرثانيـه و فشار 8-6 بار غلظت از (ppm) 03/03 به (ppm) 86/9 کاهش يافت. کاهش غلظت و کاهش شار و افزايش بازده دفع از 88-66 درصد با ديدن تصويرهاي گرفتهشده از سطح غشا نانوفيلتراسيون درنتيجه ايجاد رسوب و گرفتگي و پديده قطبش غلظتي در زمان انجام فرايند است. با بهبود پارامترهاي غشا ازجمـله فشار و سرعت جريان و از بين بردن رسوب و گرفتگي در سطح غشا، ميتوان شار عبوري را افزايش داده و بازده دفع را کاهش داد.
واژههاي كليدي: بابونه؛ غشاي نانوفيلتراسيون؛ آپيژنين؛ تغليظ؛ شار؛ خيساندن با همزدن.
KEYWORDS: Chamomile; Nano filtration membrane; Apigenin; Concentration; Flow rate;
Perculation.

+E-mail: [email protected] عهده دار مکاتبات *
65
مقدمه
گياه بابونه گياهي شناخته شده توسط انسان و از پرمصرفترين گياهان دارويي در خاورميانه، آمريکاي شمالي و استراليا و کشورهاي آفريقايي است که با توجه به مواد مؤثره گوناگون موجود در اين گياه، کاربرد آن در صنايع داروسازي، آرايشي و بهداشتي و مواد غذايي از اهميت زيادي برخوردار است ]1[. براي کاهش درد دندان و درد گوش، کاهش حساسيت، تسکين درد، درمان اضطراب و افسردگي از گل بابونه استفاده ميشود ]3، 2[. همچنين اين گياه، ضد تشنج، آرامبخش، ضدالتهاب بوده و در درمان زخممعده و بهبود اسپاسم نيز مؤثر است و بهعنوان پمادي براي کاهش تورم، درمان عفونت و آبسه به کار ميرود ]4[ .
بنابراين با توجه به اهميت دارويي اين گياه و کاربرد گسترده آن، عصاره گيري از آن فرايندي داراي اهميت است. روشهاي گوناگوني براي عصاره گيري گياهان دارويي وجود دارد که نانو فيلتراسيون فرايند غشايي جديدي است که ويژگيهاي آن بين فرايندهاي اسمز معکوس و اولترافيلتراسيون قرار دارد و در اختلاف فشار پايين)22-5( بار قابل استفاده ميباشد. در واقع نانو فيلتر ،يک غشاي پليمري بسيار نازک با حفرههاي نانو) 12-1( نانومتر است که قابليت جداسازي اجزاي يک محلول از همديگر و يا از حلال را دارد. نکته داراي اهميت در مورد نانو فيلترها نسبت به ساير غشاها، قدرت انتخاب گري در حذف يونهاست] 6، 5[.
غشاهاي نانو فيلتراسيون به طور معمول از دو لايه تشکيل ميشود.
با توجه به اهميت عصارهگيري از بابونه، آنچه که در اين فيلتر وارد مخزن ذخيره 2 ليتري شده و توسط يک پمپ به سمت پژوهش انجامشده، تهيه پودر گل بابونه، سپس عصارهگيري غشا نانو فيلتراسيون هدايت شد، جريان به صورت متقاطع بوده و به وسيله عصاره) 32/72( آبي- الکلي توسط خيساندن با همزدن، خارج فشار آن بوسيله فشارسنـج بين 6 تا 8 بار کنترل شد و سرعت جريان کردن اتانول موجود در عصاره و بررسي پارامترهاي فشار و سرعت بين 12 تا 22 متر بر ثانيه متغير بود. فرايند در دو حالت جريان گذري بر شار عبوري از غشا نانو فيلتراسيون، تعيين ميزان جريان ثابت و فشار متغير، و فشار متغير و جريان ثابت بررسي شد .
درصد بازگشت، تعيين اثر پارامترهاي نهايي توسط دستگاه در پايان فرايند جداسازي توسط غشاي نانوفيلتراسيون از سطح غشا HPLC ميباشد. تصوير SEM گرفته شد که رسوب مولکولهاي آلي و گرفتگي غشا در آن قابل ديدن است.
بخش تجربي با توجه به اينکه هدف تغليظ عصاره بابونه است ،پس از مواد شيميايي عصارهگيري اوليه به روش خيساندن با همزدن، ميزان غلظت ماده مؤثره
113665435343

پودر گل بابونه شيرازي، اتانول خريداري شده از Merck ميباشد، آپيژنين به روش HPLC)2( در فشار ثابت و جريان متغير و نيز آب مقطر، غشاي نانوفيلتراسيون شرکت Dow Film tech، در جريان ثابت و فشار متغير به دست آورده شد]12[. براي اين منظور
)0( Nano Filtration (NF) )1( High Performance Liquid Choromatography (HPLC)

لايه نازک و متراکم عمل جداسازي و لايه محافظ، عمل حفاظت در برابر فشار سامانه را انجام ميدهد ]9 ـ 7[.
فسفريک اسيد، آب مقطر، پتاسيم فسفات، استونيتريل، متانول ،هيدروکلريک اسيد، و محلول استاندارد آپيژنين
تجهيزات
پرکولاتور، ترازو وزنسنجي، دستگاه KNAUER HPLC ، مخزن دو ليتري، پمپ ديافراگم، شير قطع و وصل جريان، مدول غشايي، pH متر، بالن، استوانه مدرج، پيپت، بشر وسايل لازم در اين مطالعه مي باشد.

روش كار
522 گرم پـودر همگن گل بابونه شيرازي تهيه شد، سپس با روش خيسادن با همزدن عصاره مايع) 32/72( اتانولي بهصورت زير به دست آمد:
52 گرم از پودر نمونه گياهي بابونه را داخل دکانتور ريخته شد و سپس مرحلهبهمرحله به آن اتانـــــول 72 درصد به مقدار 522 ميلي ليتر افزوده شده و براي عصارهگيري 72 ساعت زمان صرف شد تا گياه به طور کامل خيسانده شود و بيشترين مواد مؤثره درون اتانول حل شود. پس از عصارهگيري، جداسازي عصاره از حلال به وسيله دستگاه پمپ خلأ يا روتاري )تقطير در خلأ( انجام شد، اين رويه دوباره ادامه پيدا کرد تا زماني که
522 ميليليتر عصاره بابونه تهيه شد [12].
در اين پژوهش از يک سامانه غشايي )NF()1( براي جداسازي استفاده شد ]11[. بعد از آمادهسازي سامانه، ابتدا عصاره مايع به نسبت 4/1 با آب مقطر رقيق شد، سپس عصاره رقيقشده بعد از عبور از مقدار 5/1 گرم از پودر بابونه با 82 ميليليتـــر متانـول به مدت يــک ساعت در حــــال هم زدن بازچرخاني شد سپس محلـول بالن تا دماي محيط سرد و از کاغـــذ صافي عبـــور داده شد .
مقـدار 25 ميليليتر از اين محلول با 5 ميليليتـــر محلول سديم هيدروکسيد 2 مولار به مدت 25 دقيقه بازچرخاني شد . پس از آن، بالن بازچرخاني سرد و PH آن با هيدروکلريک اسيد به 2/6-5 رسيد. محلول با متانـول به حجم 52 رسانيده و صاف شد سپس ده ميليليتر محلول صاف شده اول دور ريخته شد و باقيمانده استفاده شد .پس از تهيه نـمونه آن را در درون ظرفهاي ويژه و در محل تزريق نمونه در دستگاه قرار داده و نمونه توسط سرنگ در حدود 5 تا 522 ميکرومتر تزريـق ميشود. سپس نمونه همراه با فاز متحرک وارد ستون کروماتوگرافي با طول 32-12 سانتيمتر شده که اين ستون غيرقطبي است .پس از ورود نمونه به ستــون، براساس قطبي بودن، اجزاي نمونه در زمانهاي گوناگوني جدا ميشوند که اين جدا شدن اجزا بستگي به نوع آشکارساز دارد که در اين دستگاه آشکارساز UV باطولموج
335 نانومتر ميباشد.
در جدول 1 ويژگيهاي دستگاه طيفسنجي آورده شده است.

نتيجهها و بحث
نتيجههاي به دست آمده از عبور عصاره بابونه ازغشا در حالت جريان ثابت و فشار متغير و ديگري در جريان متغيــر و فشار ثابت بررسي شد.
در ادامه پس از اندازهگيري شار عبوري از غشا در حالتهاي اول و دوم و بعدازآن نيز اندازهگيري غلظت آپيژنين در دو حالت ،ميزان بازده دفع نيز طبق معادله) 1( در اين دو حالـت به دست آورده شد:
R(%) 1 CCPF100 )1(
Cp: غلظت نمونه CF: غلظت خوراک براي اندازهگيري غلظت آپيژنين عصاره بابونه، ابتدا محلول استاندارد آپيژنين با سه غلظت 2 و 4 و 8 ميليگرم برميلي ليتر تهيه شد، و در هر غلظت نمودار کروماتوگرام )توسط تزريق محلول استاندارد به دستگاه کروماتوگرافي( به دست آمد .
63
رسم نمودار سطح برحسب غلظت محلول استاندارد آپيژنين رابطه کاليبراسيون استاندارد بهصورت زير بهدست ميآيد.: جدول 3ـ شرايط دستگاه کروماتوگرافي.

مدل
دستگاه

HPLC

KNAUER

نوع

ستون

16
C

ستون
طول

cm
25

قطر
ستون

داخلي

Cm
46
/
2

پمپ

1221

KNAUER

K

(
2
)
Y
X


16073064

مدل

دستگاه

HPLC

KNAUER

نوع

ستون

16

C



قیمت: تومان

دسته بندی : شیمی و مهندسی شیمی

دیدگاهتان را بنویسید