این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد ۴۱، شماره ۲، صفحات ۳۴۱-۳۵۴

عنوان فارسی مقایسه روش تقطیر با آب و روش میکرواستخراج با تک‌قطره در فضای فوقانی (HS-SDME) با استفاده از حلال‌های اتکتیک عمیق برای شناسایی ترکیبات اسانس میوه سیب
چکیده فارسی مقاله سابقه و هدف: سیب قرمز (”Malus domestica Borkh. “Red delicious) یکی از مهمترین محصولات میوه‌ای است که در نقاط مختلف جهان، ازجمله ایران کشت می‌شود. عطر میوه، ترکیبی پیچیده از تعداد زیادی ترکیبات فرار است که نقش حیاتی در تعیین ویژگی‌های حسی منحصر به فرد میوه دارد و این ویژگی‌ها بین گونه‌ها و ارقام مختلف متفاوت است. حلال‌های اتکتیک به عنوان نوع جدیدی از حلال‌ها محسوب می‌شوند که غیرقابل اشتعال، غیرفرار، دارای فشار بخار پایین، پایداری حرارتی مناسب، تجزیه‌پذیر در محیط‌زیست، سمیت کم و امکان استفاده دوباره هستند. استخراج ترکیبات زیست‌فعال از منابع طبیعی می‌تواند به‌صورت کارآمدی با استفاده از حلال‌های اتکتیک عمیق انجام شود که خواص ساختاری و عملکردی این ترکیبات را به‌طور کامل حفظ می‌کنند. علاوه بر قابلیت‌های استخراجی، این حلال‌ها به‌عنوان محیط واکنش و کاتالیزور در شیمی آلی نیز نقش دوگانه‌ای ایفا می‌کنند و به‌طور همزمان زیست‌فراهمی محصولات طبیعی را افزایش می‌دهند. همچنین، این حلال‌ها در کاربردهای آنالیز نیز بسیار متنوع هستند و به‌عنوان فازهای متحرک و ثابت در جداسازی کروماتوگرافی و آنالیز ترکیبات طبیعی استفاده می‌شوند. تکنیک میکرواستخراج با تک‌قطره در فضای فوقانی (Head-Space Single Drop Micro-Extraction) روشی بسیار عالی برای تجزیه ترکیبات فرار و نیمه‌فرار در ماتریس‌های مختلف است؛ زیرا هیچ‌گونه تداخلی با ماتریس نمونه ایجاد نمی‌کند. همچنین این تکنیک برای شناسایی ترکیبات آروماتیک فرار به میزان بسیار کمی حلال نیاز دارد.
مواد و روش‌ها: در این مطالعه، تکنیک HS-SDME برای استخراج اسانس میوه سیب با استفاده از حلال‌های اتکتیک عمیق (DESs) طراحی و توسعه داده شد و بعد با استفاده از دستگاه GC/MS مورد تجزیه‌وتحلیل قرار گرفت. پارامترهای کلیدی فرایند DESs-HS-SDME، شامل نوع حلال اتکتیک، حجم قطره، وزن نمونه، دما و زمان استخراج بهینه‌سازی شد. سه نوع حلال اتکتیک عمیق مختلف شامل کولین کلراید (به عنوان پذیرنده پیوند هیدروژنی) در ترکیب با اتیلن گلیکول، فنول و 4-کلروفنول (به عنوان دهنده پیوند هیدروژنی) تهیه و ارزیابی شد. در نهایت ترکیبات اسانس میوه سیب به دست آمده با این روش، با ترکیبات اسانس به دست آمده با روش تقطیر با آب توسط دستگاه کلونجر مقایسه گردید.
نتایج: از میان حلال‌های آزمایش شده، ترکیب کولین‌کلراید، 4-کلروفنول بالاترین بازدهی استخراج را برای آنالیت‌های هدف نشان داد. برخی پارامترهای آزمایشی مؤثر در کارآیی استخراج اسانس توسط روش DESs-HS-SDME به ترتیب زیر بهینه‌سازی شدند، حجم حلال اتکتیک 3 میلی‌لیتر، زمان استخراج 50 دقیقه، دمای استخراج 80 درجه سانتی‌گراد و وزن نمونه 3 گرم. در روش DESs-HS-SDME، 22 ترکیب از اسانس سیب استخراج شد که با نتایج به‌دست‌آمده از روش تقطیر با آب (HD) مطابقت داشت. از این ترکیبات 76 درصد ترکیبات منوترپن (آلفا-توجن، آلفا-پینن، کامفن، سابینن، بتا-پینن، میرسن، آلفا-فلاندرن، پارا-سیمن، بتا-فلاندرن، سیس-بتا-اوسیمن، ترانس-بتا-اوسیمن، گاما-ترپینن، ترپینولن، آلفا-پینن‌اکساید، ترانس-‌سابینن‌هیدرات، سیس-‌وربنول، نئو-توجان-3-اُل، کارواکرول ‌اتیل‌اتر و ترپینن-4- اُل-استات) و 20 درصد ترکیبات سزکوئی‌ترپن (بی‌سیکلو جرماکرن، (E,E)-آلفا-فارنزن، جرماکرن B، اسپاتولنول و اپی‌سدرول) بودند. آلفا-فلاندرن، آلفا-پینن، بتا-پینن، سابینن و پارا-سیمن در هر دو روش بیشترین درصد را داشتند.
نتیجه‌گیری کلی: در این پژوهش، برای اولین بار، یک روش آنالیز برای استخراج اسانس از میوه سیب در شرایط میکرواستخراج با تک‌قطره‌ در فضای فوقانی با استفاده از حلال‌های اتکتیک عمیق پیشنهاد شد. در تمامی تحقیقات پیشین، در روش‌های میکرواستخراج با تک‌قطره برای استخراج اسانس میوه سیب از حلال‌های مرسوم استفاده شده است. روش DESs-HS-SDME رویکردی سازگار با محیط‌زیست، ساده و کارآمد را برای استخراج ترکیبات اسانس میوه سیب ارائه می‌دهد. پیش‌بینی می‌شود که حلال‌های اتکتیک عمیق، به‌عنوان حلال‌های استخراج مناسب برای جداسازی ترکیبات فرار در نمونه‌های طبیعی با استفاده از روش میکرواستخراج با تک‌قطره در فضای فوقانی عمل نمایند.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله مواد فرار،حلال سبز،روش نوین استخراج،عطر سیب،

عنوان انگلیسی Comparison of hydrodistillation method and headspace single drop microextraction method (HS-SDME) using deep eutectic solvents to identify apple essential oil compounds
چکیده انگلیسی مقاله     Background and objectives: Malus domestica Borkh. ‘Red delicious’ is one of the most economically significant fruit crops cultivated worldwide, including in Iran, with its aroma arising from a complex mixture of volatile compounds that define its sensory profile and vary across species and cultivars. Deep eutectic solvents (DESs) represent an innovative class of solvents distinguished by their non-flammability, negligible volatility, low vapor pressure, thermal stability, biodegradability, minimal toxicity, and reusability, excelling in extracting bioactive compounds while preserving their structural and functional integrity while also serving dual roles as reaction media and catalysts in organic synthesis to enhance bioavailability. Headspace single-drop microextraction (HS-SDME) is a highly efficient technique for analyzing volatile and semi-volatile compounds, eliminating matrix interference with minimal solvent use, making it ideal for essential oil extraction.
Methodology: This study developed an HS-SDME method for extracting apple essential oils using newly designed DESs, followed by GC/MS analysis, with key parameters, including DES composition, drop volume, sample weight, extraction temperature, and time, systematically optimized, evaluating three DESs composed of choline chloride paired with ethylene glycol, phenol, or 4-chlorophenol as hydrogen bond donors, and comparing the results with conventional hydrodistillation (HD) using a Clevenger apparatus.
Results: Among the tested solvents, the combination of choline chloride and 4-chlorophenol demonstrated the highest extraction efficiency for the target analytes. Several experimental parameters influencing the efficiency of essential oil extraction using the DESs-HS-SDME method were optimized as follows: a eutectic solvent volume of 3 mL, an extraction time of 50 minutes, an extraction temperature of 80 °C, and a sample weight of 3 g. Using the DESs-HS-SDME method, 22 compounds were isolated from apple essential oil, consistent with the results obtained from the HD method. Of these compounds, 76% were monoterpenes, including α-thujene, α-pinene, camphene, sabinene, β-pinene, myrcene, α-phellandrene, p-cymene, β-phellandrene, Z-β-ocimene, E-β-ocimene, γ-terpinene, terpinolene, α-pinene oxide, trans-sabinene hydrate, cis-verbenol, neo-3-thujanol, carvacrol ethyl ether, and terpinen-4-ol acetate. Additionally, 20% were sesquiterpenes, comprising bicyclogermacrene, (E,E)-α-farnesene, germacrene B, spathulenol, and epi-cedrol. Notably, α-phellandrene, α-pinene, β-pinene, sabinene, and p-cymene were the most predominant compounds in both analytical methods employed.
Conclusion: In this study, an analytical procedure was proposed for the first time for extracting essential oil from apple fruit using headspace single-drop microextraction (HS-SDME) with deep eutectic solvents (DESs). Unlike previous studies, which employed conventional solvents for HS-SDME, this work introduces DESs as a greener and more effective alternative. The DESs-HS-SDME method provides an environmentally friendly, simple, and efficient approach for essential oil extraction from apple fruit. Given their low toxicity, biodegradability, and tunable properties, DESs show great promise as suitable extraction media for isolating volatile compounds from natural samples using HS-SDME.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله مواد فرار,حلال سبز,روش نوین استخراج,عطر سیب

نویسندگان مقاله مرضیه باباش پور اصل |
گروه باغبانی دانشکده کشاورزی دانشگاه آزاد اسلامی واحد مراغه

Marzieh Piryaei |
گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران


نشانی اینترنتی https://ijmapr.areeo.ac.ir/article_133976_e2b8e2af3b171c8e2fc310dee895baf3.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات