بررسي آزمايشگاهي و بهينه سازي استخراج فوق بحراني كافئيك اسيد از برگ گياه علف چشمه با استفاده از كربن‌دي‌اكسيد فوق‌بحراني و اتانول به‌عنوان سيال كمكي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

گياهان دارويي داراي گونه‌هاي بسيار زيادي مي‌باشند و هر كدام از آن‌ها به‌دليل داشتن تركيبات با ارزش مي‌توانند در زمينه‌هاي مختلفي از جمله داروسازي، محصولات آرايشي، صنايع غذايي و غيره مورد استفاده قرار گيرند. كاربرد دارويي اين گياهان نيازمند يك روش استخراج مطلوب است و روش‌هاي سنتي با استفاده از حلال‌هاي آلي نظير سوكسله يا خيساندن، به دليل آسيب ديدن تركيبات حساس به دما، زمان طولاني و مصرف حلال زياد مناسب نيستند. استخراج فوق بحراني با كربن دي‌اكسيد به علت داشتن مزيت‌هايي مانند قيمت ارزان، غير سمي، پايين بودن دما و فشار بحراني و بي‌خطر بودن كربن دي اكسيد، روشي است كه دهه‌هاي اخير مورد توجه قرار گرفته است. كافئيك اسيد يك فنوليك اسيد و يكي از اجزاي اصلي برگ علف چشمه است و داراي خواصي از جمله ضد التهاب، ضد باكتري، ضد فشار خون، ضد تومور و خاصيت آنتي اكسيداني قوي مي‌باشد. در اين پژوهش جداسازي عصاره‌ي گياه علف چشمه به روش استخراج با كربن دي‌اكسيد فوق‌بحراني انجام شده است. استخراج عصاره‌ي گياه علف چشمه با روش سوكسله (حلال اتانول) نيز مبناي صد در صد كافئيك اسيد موجود در آن در نظر گرفته شد. عصاره‌هاي بدست آمده با دو روش ذكر شده جهت تعيين ميزان بازيابي با دستگاه كروماتوگرافي مايع با كارايي بالا آناليز شدند. طراحي آزمايش با در نظر گرفتن 4 پارامتر دما(˚C75-35)، فشار(Mpa 24-12)، زمان ديناميك(120-40 دقيقه)، نرخ جريان(ml/min1/2-9/0) و با استفاده از نرم افزار minitab انجام شد و نتايج آناليز به‌دست آمده با روش سطح پاسخ مورد بررسي وتحليل قرار گرفت. توسط آناليز سطح پاسخ، داده‌هاي آزمايشگاهي به خوبي با يك مدل چندجمله‌اي مرتبۀ دوم برازش شدند و ضريب تشخيص(R2) برابر % 75/97 و ضريب تشخيص اصلاح شده(R2adj) برابر %79/95 حاصل گرديد. در اين مدل پيشنهادي ترم‌هاي خطي دبي، دما، فشار و زمان و ترم هاي مربع دبي، دما و زمان از اهميت بسيار بالايي برخوردار بوده و ساير ترم‌هاي متقابل بين متغير‌ها اهميتي ندارند. مقدار بهينه پارامترها، دماي °C 26/61، فشار MPa24، زمان ديناميك min 120، نرخ جريان ml/min 57/1 با ميزان بازيابي % 76/53 به‌دست آمد. در انتها استخراج فوق بحراني به كمك شبكه عصبي مصنوعي مدل سازي شد. در مدل شبكه مصنوعي با ضريب تشخيص 48/99 درصد تعداد بهينه‌ي نورون‌هاي لايۀ مخفي برابر 5 و الگوريتم آموزش BR با بهترين عملكرد معرفي گرديد. با مقايسه‌ي ضريب تشخيص حاصل از روش‌هاي شبكه عصبي مصنوعي و سطح پاسخ، مي‌توان نتيجه گرفت كه شبكه عصبي عملكرد بهتري داشته است.

211606

فرآيندهاي جداسازي

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان

محسن محمدي، علي اكبر دادخواه

محمد قريشي