مقایسه روش تقطیر با آب و روش میکرواستخراج با تک قطره در فضای فوقانی (HS-SDME) با استفاده از حلال های اتکتیک عمیق برای شناسایی ترکیبات اسانس میوه سیب

سابقه و هدف: سیب قرمز (”Malus domestica Borkh. “Red delicious) یکی از مهمترین محصولات میوه ای است که در نقاط مختلف جهان، ازجمله ایران کشت می شود. عطر میوه، ترکیبی پیچیده از تعداد زیادی ترکیبات فرار است که نقش حیاتی در تعیین ویژگی های حسی منحصر به فرد میوه دارد و این ویژگی ها بین گونه ها و ارقام مختلف متفاوت است. حلال های اتکتیک به عنوان نوع جدیدی از حلال ها محسوب می شوند که غیرقابل اشتعال، غیرفرار، دارای فشار بخار پایین، پایداری حرارتی مناسب، تجزیه پذیر در محیط زیست، سمیت کم و امکان استفاده دوباره هستند. استخراج ترکیبات زیست فعال از منابع طبیعی می تواند به صورت کارآمدی با استفاده از حلال های اتکتیک عمیق انجام شود که خواص ساختاری و عملکردی این ترکیبات را به طور کامل حفظ می کنند. علاوه بر قابلیت های استخراجی، این حلال ها به عنوان محیط واکنش و کاتالیزور در شیمی آلی نیز نقش دوگانه ای ایفا می کنند و به طور همزمان زیست فراهمی محصولات طبیعی را افزایش می دهند. همچنین، این حلال ها در کاربردهای آنالیز نیز بسیار متنوع هستند و به عنوان فازهای متحرک و ثابت در جداسازی کروماتوگرافی و آنالیز ترکیبات طبیعی استفاده می شوند. تکنیک میکرواستخراج با تک قطره در فضای فوقانی (Head-Space Single Drop Micro-Extraction) روشی بسیار عالی برای تجزیه ترکیبات فرار و نیمه فرار در ماتریس های مختلف است؛ زیرا هیچ گونه تداخلی با ماتریس نمونه ایجاد نمی کند. همچنین این تکنیک برای شناسایی ترکیبات آروماتیک فرار به میزان بسیار کمی حلال نیاز دارد.مواد و روش ها: در این مطالعه، تکنیک HS-SDME برای استخراج اسانس میوه سیب با استفاده از حلال های اتکتیک عمیق (DESs) طراحی و توسعه داده شد و بعد با استفاده از دستگاه GC/MS مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. پارامترهای کلیدی فرایند DESs-HS-SDME، شامل نوع حلال اتکتیک، حجم قطره، وزن نمونه، دما و زمان استخراج بهینه سازی شد. سه نوع حلال اتکتیک عمیق مختلف شامل کولین کلراید (به عنوان پذیرنده پیوند هیدروژنی) در ترکیب با اتیلن گلیکول، فنول و ۴-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 حلال های آزمایش شده، ترکیب کولین کلراید، ۴-کلروفنول بالاترین بازدهی استخراج را برای آنالیت های هدف نشان داد. برخی پارامترهای آزمایشی موثر در کارآیی استخراج اسانس توسط روش DESs-HS-SDME به ترتیب زیر بهینه سازی شدند، حجم حلال اتکتیک ۳ میلی لیتر، زمان استخراج ۵۰ دقیقه، دمای استخراج ۸۰ درجه سانتی گراد و وزن نمونه ۳ گرم. در روش DESs-HS-SDME، ۲۲ ترکیب از اسانس سیب استخراج شد که با نتایج به دست آمده از روش تقطیر با آب (HD) مطابقت داشت. از این ترکیبات ۷۶ 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-پینن اکساید، ترانس- سابینن هیدرات، سیس- وربنول، نئو-توجان-۳-ال، کارواکرول اتیل اتر و ترپینن-۴- ال-استات) و ۲۰ درصد ترکیبات سزکوئی ترپن (بی سیکلو جرماکرن، (E,E)-آلفا-فارنزن، جرماکرن B، اسپاتولنول و اپی سدرول) بودند. آلفا-فلاندرن، آلفا-پینن، بتا-پینن، سابینن و پارا-سیمن در هر دو روش بیشترین درصد را داشتند.نتیجه گیری کلی: در این پژوهش، برای اولین بار، یک روش آنالیز برای استخراج اسانس از میوه سیب در شرایط میکرواستخراج با تک قطره در فضای فوقانی با استفاده از حلال های اتکتیک عمیق پیشنهاد شد. در تمامی تحقیقات پیشین، در روش های میکرواستخراج با تک قطره برای استخراج اسانس میوه سیب از حلال های مرسوم استفاده شده است. روش DESs-HS-SDME رویکردی سازگار با محیط زیست، ساده و کارآمد را برای استخراج ترکیبات اسانس میوه سیب ارائه می دهد. پیش بینی می شود که حلال های اتکتیک عمیق، به عنوان حلال های استخراج مناسب برای جداسازی ترکیبات فرار در نمونه های طبیعی با استفاده از روش میکرواستخراج با تک قطره در فضای فوقانی عمل نمایند.

کلیدواژه ها:

مواد فرار ، حلال سبز ، روش نوین استخراج ، عطر سیب