بخشی از مقاله
چکیده:
تهیهی نانو ذرات اسانس گیاهان دارویی، با کاربردهای مختلف در زمینهی پزشکی، دارویی و غذایی در سالهای اخیر اهمیت یافته است. گیاه پونه Mentha pulegium نیز از گذشته تا به امروز، به سبب ویژگی آنتی میکروبی اش، یکی از گزینه های مطرح و کارآمد برای افزایش سطح ایمنی بدن بیماران و بهبود بسیاری از بیماری های عفونی و شایع بوده است. گیاه پونه از خانواده ی بزرگ نعناع میباشد که دارای بیشترین عطر در نتیجه بیشترین اسانس و دارای تمایز های بسیار درمانی ودارویی است لذا مطالعه و تولید نانوذرات اسانس گیاه پونه به روشهای مناسب از جمله نانو کردن و تهیه نانو امولسیون ها به روش جایگزینی حلال، التراسوند، خود بخودی برای برطرف کردن مشکلات فیزیکولوژی و رفع عوامل نامناسب عملیاتی و بهبود دادن استفاده ی آن برای مصارف پزشکی اهمیت بسزایی دارد.
واژه های کلیدی: اسانسهای روغنی،اسانس گیاه پونه، نانوذرات، روش جایگزینی حلال، التراسوند، امولسیون سازی خودبخودی
مقدمه
گیاه پونه یکی از گونه های مهم خانوادهی نعناع میباشد که کوتاه تر از نعناع بوده و دارای ساقهی ضعیف و به خاک افتاده به طول 3 اینچ با قابلیت ساقه سازی از میانهی گیاه و دارای برگهای کوتاه بادامی شکل، لبه های دالبری به طول3 سانتی متر در2 سانتی متر به رنگ سبز مایل به خاکستری که به صورت معکوس از ساقه رشد میکنند، میباشد و دارای بیشترین عطر درنتیجه بیشترین اسانس است و در نقاط مختلفی از آسیا، اروپا و شمال آفریقا یافت میشود .[1] در حدود 250 گونه از این گیاه در دنیا گزارش شده است که حدود 67 گونه از این گیاه در ایران شناسایی شده است که 39 گونهی آن بومی ایران و در انحصار کشورمان میباشد.[2]
ساختمان شیمیایی اسانس پونه و دیگر اسانسهای روغنی شامل استرها، آلدئید ها، الکل ها، فنولها، کتن ها و ترپن ها می باشد. اسانسها بطور مستقیم توسط پروتوپلاسم گیاه و سایر ارگانهای گیاهی به شکل تجزیه مواد رزینی سلول ها یا هیدرولیز گلوکزیدها تولید شده و در سلول های تراوشی، حفره های آبراهی، سلولهای پوسته ای، غده های مویکی ذخیره میشوند؛ از جمله ویژگیهای مطرح آنها میتوان به فراریت، شفافیت، بیرنگ بودن، چربی دوستی به علت داشتن دانسیته ی کم نسبت به آب و قابلیت حل شوندگی تنها در حلالهای آلی، اشاره کرد.[4-3]
در چند دهه اخیر با افزایش تمایل عمومی و اعمال رویکرد علمی در صنعت داروهای گیاهی، اسانسهای روغنی بر پایه گیاهان و عصاره های گیاهی دوباره مورد توجه قرار گرفتند. بیش از3000 اسانس روغنی در جهان شناخته شده است و 10 درصد این روغن ها جنبه ی تجاری دارند که در صنایع غذایی، عطرسازی، پزشکی بهداشتی مورد استفاده قرار می گیرند. اسانس روغنی با منبع گیاهی یکی ازمنابع بسیار کارآمد و بالقوه ی موجود از ترکیبات آنتی میکروبی و مشتقات طبیعی آن میباشند.
این اسانس های روغنی ترکیب های کمپلکسی از مولکولهای فرار گوناگونی مانند ترپن دارها، ترکیبات آروماتیکی مشتقات فنولی و ترکیبات چربی دار الیفاتیک که دارای خصوصیات و ویژگی های فیزیکوشیمیایی جالبی هستند، معمولا به صورت طبیعی تولید شده و در بخش های بسیاری از جمله آرایشی، صنایع غذایی، زراعی، دارویی به عنوان افزودنی ضدباکتری، ضد ویرووس، ضد قارچ، ضد انگل، دفع حشرات و دیگر خصوصیات دارویی پزشکی مانند مسکن، ضدالتهاب، ضد اسپاسم، بی حسی های موضعی و آروما دارای کاربرد می باشند با این وجود، اسانس پونه مانند دیگر اسانسها، به علت نامحلول بودن در آب از نظر شیمیایی ناپایدار است. لذا افزایش حلالیت این ماده در آب و افزایش پایداری آن در مقابل شرایط محیطی بسیار ضروری میباشد .[6-5 ]
نتایج و بحث
نانوکپسوله کردن روشی است که امروزه در سیستم های انتقال دارویی و غذایی بسیار مطرح میشود این روش نوین که به منظور کاهش فراریت، افزایش پایداری، افزایش میزان انحلال پذیری درآب و افزایش کارایی فرمولاسیونها برپایهی اسانس های روغنی پیشنهاد داده شده است، به2 روش نانوکپسوله کردن به روش پلیمریک و نانوکپسوله کردن به روش انتقال لیپیدی انجام میشود. نانوکپسوله کردن به روش پلیمری شامل افزایش فعالیت آنتی میکروبی ذرات میباشد و نانوکپسوله کردن به روش انتقال لیپیدی شامل لیپوزم، ذرات نانوئی لیپیدهای جامد، ذرات نانوساختار لیپیدها و نانو میکروامولسیونها میباشد.[7]
بطور کلی تولید نانوامولسیون ها به دو روش، امولسیون سازی با انرژی پایین - فرآیند میکروامولسیون سازی - و امولسیون سازی با انرژی بالا امکان پذیر است. در روش اول، نانوامولسیون ها یا اصطلاحا میکروامولسیونها درنتیجه انتقال های فازی ایجاد شده در طی فرآیند امولسیون سازی که عموما در دمای ثابت و تغییر ساختار یا در ساختار ثابت و تغییر دما اتفاق می افتد، به دست می آیند. امولسیون سازی غشایی، خود به خودی، جانشینسازی حلال، معکوس شدن امولسیون و معکوس شدن فاز ازجمله روش های مرسوم برای تولید میکروامولسیون ها با انرژی پایین هستند که به رغم مزیت های فراوان دارای محدودیت هایی از جمله نیاز به مقدار زیاد مواد فعال سطحی - سورفکتانت - و لزوم انتخاب دقیق مواد فعال سطحی و کوسورفکتانت هستند. در روش دوم، به دلیل کنترل توزیع اندازه قطرات امولسیون و قابلیت تولید امولسیونهای مناسب و با تنوع زیاد، قابلیت کاربرد صنعتی بیشتری دارد و تهیه نانو امولسیونها به روش امولسیون سازی با انرژی بالا بااستفاده از تجهیزات مکانیکی از جمله آسیاب های کلوئیدی، همگن سازهای با سرعت یا فشار بالا و همگن سازهای فراصوت ممکن است، در این میان همگن سازهای فراصوت کارایی بالایی برای کاهش اندازه قطرات و دستیابی به حداقل بسپاشیدگی و درنتیجه پایداری بیشتر نانودیسپرسیون دارند.[9-8]
برگ ها و گل های پونه و همچنین ساقه های آن و دم کرده ی سنتی این گیاه میتواند جایگزین مناسبی برای بسیاری از آنتی بیوتیکها باشد. این گیاه علاوه بر خاصیت ضد عفونی کنندگی دارای خاصیت تسکین دهندگی درد، ضد تشنج، بادشکن، مدر و محرک میباشد. درسال Pichersky 2006 و همکارانش در ضمینه ی بیوسنتز کردن اجزای فرار گیاهی و در مورد انواع تیره ها و گونه های طبیعی موجود در آنها تحقیقی به ثبت رسانیدند و در این تحقیق برخی از خاصیتهای دارویی و درمانی گیاهان را نام بردنند. از دم کردهی این گیاه برای درمان سرماخوردگی، زکام، آنفلوآنزا، آسم، سردردها، مشکلات گوارشی، جلوگیری از ترش کردن معده، هضم غذا، کم کردن تب خفیف، تسکین گلودرد، سرفه و سیاه سرفه، گرفتگی بینی و برای بهبود نفخ شکم، حالت تهوع، دردهای قاعدگی و بی خوابی استفاده میشود همچنین پونه را به عنوان تحریک کننده تولید صفرا نیز میشناسند.[10]
در سال Topuz Kadir 2016 و همکارانش تحقیقی با هدف بررسی تاثیرات آنتی میکروبیال، نانو امولسیون اسانس بادیان رومی به منظور افزایش پایداری و بقای مواد غذایی در مقابل عوامل بیماری زای معمول غذایی، مانند Escherichia coli و Listeria monocytogenes انجام دادند و بهترین فعالیت آنتی میکروبیال این اسانس روغنی را پس از امولسیون کردن، توسط سنجش غلظت بازدارندگی مینیموم و زمان مرگ تعیین نموده و به ثبت رسانیدند.[11] در سال Mirmajidi 2014 وAbbasi در زمینهی تهیه نانو-امولسیفایر از اسانس روغنی از پوست پرتقال توسط سونیکیت کردن پژوهشی را به ثبت رسانیدند و یکی از بهینه ترین روشها - استفاده از امواج التراسوند برای تولید نانو ذرات - را بیان نمودند.[12]
همانطوریکه در تحقیق Angiony و همکارانش در ضمینهی تغییرات شیمیایی ایجاد شده بر اثر تغییرات فصلی و فعالیت ضد قارچی موجود در ساقه و برگهای گیاهان برعلیه Lavandula stoechas انجام گرفت معلوم گشت که استفاده از دی اکسید کربن مایع، تقطیر فشار بالا در حضور بخار داغ یا آب جوش، امواج میکروویو و تقطیر فشار پایین در حضور آب جوش یا بخار داغ از جمله روش های متعدد موجود برای استخراج اسانسهای روغنی میباشد.[13] بطور معمول روش نانوکپسوله کردن در مبحث مواد و متریال های آبگریز مانند اسانسهای روغنی مطرح است. در نانوکردن اسانسهای روغنی به 2 فاز امتزاج پذیر متشکل از 1 فاز آبی و 1 فاز آلی، نیاز است. فاز آلی حاوی محلول پلیمری است که شامل حلال آلی و اسانسهای روغنی می باشد؛ فاز آبی نیز متشکل از غیرحلال یا ترکیبی از غیرحلال ها برای پلیمر است که بصورت خود بخودی یا به کمک سورفکتانت یا محرک های سنتزی اضافه میشود. تحقیقات مقایسه ای که توسط Asbahani و همکارانش در مورد انتخاب نانو-انکپسوله کردن و عدم استفاده از این روش، بر روی خاصیت ضد میکروبی اسانسهای روغنی انجام گرفت،کمک شایانی جهت بیان تاثیرات مثبت انکپسوله کردن در افزایش میزان خاصیت آنتی میکروبی اسانسهای روغنی داشت.[14]
از دست رفتن اسانسهای روغنی و نابود شدن فعالیت بیولوژیکی این اسانسها در طی فرآیند تبخیر، گرما دهی، قرار گیری تحت نور UVو اکسیداسیون از جمله محدودیت های اصلی میباشند که در تحقیق Donsi و همکارانش نیز که در زمینه ی نانو-انکپسوله کردن اسانسهای روغنی و بهبود دادن خاصیت ضد میکروبی آنها در صنعت غذایی انجام گرفته بود؛ اشاره گردید و همانطور که مطرح شد، میتوان با انکپسوله کردن ذرات پلیمری تمام این محدودیت ها را از پیشرو برداشت لذا تولید نانوذرات اسانس گیاه پونه به روش جابجایی حلال برای برطرف کردن مشکلات شمرده شده و بهبود دادن استفاده ی آن برای مصارف پزشکی اهمیت بسزایی دارد.[15] Shoukui و همکارانش درسال 2015 کار تحقیقی شان را در زمینه ی میکرو اسانس گیری ، از اسانسهای روغنی گیاه میخک و استفاده از آن در جهت پیشبرد کنترل ویوو و همچنین ویترو در قارچ کپکی Penicillium digitatum و مقایسه توانایی - Clove essential oil - CEO و افزایش میزان و خاصیت
