بخشی از مقاله
مقدمه
گیاهان دارای ترکیبات شیمیایی متفاوتی هستند که هر یک از این ترکیبات مسئولیت و وظیفه ای را در گیاه به عهده دارند. این ترکیبات در گیاهان به دو دستهی متابولیتهای اولیه و متابولیتهای ثانویه تقسیم میشوند. متابولیتهای اولیه در گیاهان به طور کلی مشابه ترکیبات شیمیایی جانوران هستند و به مواد شیمیایی اطلاق می شود که برای حیات گیاه ضروری هستند. اما متابولیتهای ثانویه منحصر به گیاهان بوده و نقشهای اکولوژیکی خاصی در گیاهان دارند .[1]
چکیده: از آنجا که خواص هر گیاه دارویی وابسته به مواد شیمیایی اختصاصی آن است، تشخیص و تعیین مقدار مواد شیمیایی موجود در گیاه بسیار مهم بوده و این کار به وسیله روشهای آنالیز دستگاهی انجام میگیرد. اما تمام این روشها از دستگاههای پیچیده و گران قیمت استفاده میکنند که نیاز به کاربر ماهر، مراحل آماده سازی وقت گیر و بعضا حلالهای مخاطره آمیز دارند. بنابراین نیاز به ارائه روشهای ساده تر برای بررسی مواد شیمیایی در گیاهان احساس میشود.
از جمله روشهای ارزانتر و ساده تر برای آنالیز نمونه های مختلف میتوان به روشهای الکتروشیمیایی اشاره کرد. در این تحقیق امکان استفاده از روشهای ساده الکتروشیمیایی - مانند ولتامتری پالس تفاضلی - برای آنالیز نمونه های گیاهی بررسی شده است. تشخیص تنوع مواد شیمیایی موجود در عصاره های گیاهی تهیه شده از اندام های مختلف گیاهانی مانند خاکشیر، زرشک، خارشتر، ازمک و سرو مطالعه شده و مقایسه مقدار نسبی این مواد و همچنین خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره ها انجام گرفته است.
همچنین تاثیر استفاده از حلال های آبی یا هیدروالکلی برای تهیه عصارهها مطالعه شده است. نتایج به دست آمده از روش الکتروشیمیایی پیشنهادی با نتایج حاصل از روشهای اسپکتروفوتومتری مطابقت خوبی داشت به طوری که میتوان برای آنالیز مقدماتی نمونههای گیاهی از روش ارزان پیشنهادی استفاده کرد. شهرت دارند. وجود متابولیتهای ثانویه در گیاهان، خواصی را در آنها به همراه میآورد که منشأ و دلیل استفاده از این گیاهان در طب سنتی و داروهای گیاهی است .[1] امروزه داروهایی با منشا گیاهی کاربرد و موارد مصرف فراوانی پیدا کردهاند .[2]
روشهای مختلفی برای طبقه بندی مواد شیمیایی - متابولیتهای ثانوی - موجود در گیاهان و گیاهان دارویی وجود دارد. یکی از این روشها طبقه بندی این ترکیبات بر اساس نوع و ساختار شیمیایی میباشد. هر طبقه با توجه به ساختار شیمیایی خصوصیات و اثرات خاصی را دارا است 2] و .[3 آلکالوئیدها، گلیکوزیدها، فنولها و پلی فنولها، فلاونوئیدها و ترپنها از مهمترین و فراوانترین متابولیت های ثانویه در گیاهان میباشند. هر کدام از این دسته ها اثرات درمانی خاص خود را دارند. برای مثال فنولها و فلاونوئیدها موادی هستند که به دلیل خواص آنتی اکسیدانی مورد توجه فراوانی قرار گرفته اند .[4]
بنابراین خواص هر گیاه دارویی وابسته به مواد شیمیایی آن است. تشخیص و تعیین مقدار مواد شیمیایی موجود در گیاهان به وسیله روشهای آنالیز دستگاهی انجام می گیرد. از جمله بهترین روشها برای تجزیه کیفی و کمی مواد شیمیایی گیاهی طیف سنجی جرمی کوپل شده با کروماتوگرافی گازی - GC-MS - است. با کمک این روش و روشهای دستگاهی دیگر تقریبا تمام مواد شیمیایی موجود در یک نمونه گیاهی قابل تشخیص و اندازهگیری است. اما تمام این روشها از دستگاههای پیچیده و گران قیمت استفاده میکنند که نیاز به کاربر ماهر، مراحل آماده سازی وقت گیر و بعضا حلالهای مخاطره آمیز دارند.
بنابراین نیاز به ارائه روشهای سادهتر برای بررسی مواد شیمیایی در گیاهان احساس میشود. از جمله روشهای ارزانتر و سادهتر برای آنالیز نمونههای مختلف می توان به روشهای الکتروشیمیایی اشاره کرد. این روشها در کنار روشهایی مانند کروماتوگرافی به صورت جفت شده استفاده می شوند ولی به صورت مجزا، در نمونههای گیاهی، به دلایلی مانند عدم تشخیص دقیق نوع مواد شیمیایی مورد استقبال قرار نگرفتهاند.
هدف از تحقیق حاضر معرفی مقدماتی روشهای الکتروشیمیایی به محققان حوزههای گیاهی و گیاهان دارویی است. در اینجا امکان استفاده از روشهای ساده الکتروشیمیایی برای آنالیز مقدماتی نمونههای گیاهی و شناسایی کیفی مواد شیمیایی موجود درآنها بررسی شده است. تنوع مواد شیمیایی و مقدار تقریبی آنها در اندامهای مختلف چند نوع نمونه گیاهی - مانند خاکشیر، زرشک، خارشتر، ازمک و سرو - مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین تأثیر عصارههای آبی و هیدروالکلی بر پاسخ های الکتروشیمیایی بررسی شده است. برای بررسی صحت روش پیشنهادی، نتایج حاصله با نتایج روشهای اسپکتروفوتومتری در اندازهگیری خاصیت آنتی اکسیدانی عصاره ها مقایسه شده است.
بخش تجربی
عصاره های آبی با آب مقطر بدون یون و عصاره های هیدروالکلی با اتانول 80 درصد تهیه شدند. گالیک اسید، فسفریک اسید، سود و سایر مواد شیمیایی از شرکت مرک خریداری شدند. توزین نمونه ها با ترازوی دیجیتال رادواگ لهستان انجام گرفت. برای انجام تستهای الکتروشیمیایی از دستگاه الکتروآنالیزر سما 500 ساخت ایران با یک سیستم سه الکترودی شامل الکترود کالومل مرجع، الکترود شمارنده سیم پلاتین و الکترود کار خمیر کربن اصلاح شده با نانوصفحات گرافن و روش ولتامتری پالس تفاضلی استفاده شد.
آنالیز عصارهها به این صورت انجام گرفت که مقدار 2 میلی لیتر از عصارهی گیاهی و 10 میلی لیتر از بافر فسفاتی - pH=7 - در سل الکتروشیمیایی مخلوط و سیستم سه الکترودی در آن قرار داده شد. با روبش پتانسیل از -0/2 ولت تا 1/0 ولت با سرعت روبش 50 میلی ولت بر ثانیه، تمام ترکیبات الکتروفعالی که توانایی اکسید شدن در این محدودهی پتانسیلی را دارند در سطح الکترود خمیر کربن اکسید شده و پاسخ جریان-پتانسیل به صورت یک ولتاموگرام ثبت گردید.
در ولتاموگرامهای به دست آمده، پیکهای موجود در پتانسیلهای متفاوت مربوط به مواد شیمیایی با ساختارهای متفاوت هستند. همچنین ارتفاع پیکها نشان دهندهی مقدار مواد مربوطه میباشد، به طوری که هر چه ارتفاع بیشتر باشد مقدار مواد مربوطه هم بیشتر است. از استاندارد گالیک اسید برای تشخیص محل پتانسیل اکسایش مواد پلیفنولی ساده در ولتاموگرامهای حاصله استفاده شد. به این ترتیب که با ثبت ولتاموگرام محلول استاندارد گالیک اسید، پتانسیل اکسسایش آن در شرایط کاری استفاده شده، حدود 0/2 ولت بود.
نتایج و بحث
ابتدا عصاره هیدروالکلی خاکشیر و زرشک آنالیز شدند - شکل . - 1 این شکل نشان میدهد که با روش ولتامتری پالس تفاضلی می توان وجود یک دسته از مواد شیمیایی با ساختارهای مشابه را در عصاره های هیدروالکلی اندامهای مختلف این دو نوع گیاه تشخیص داد. زیرا در ولتاموگرام حاصله تنها یک پیک تیز در پتانسیل های حدود 0/2 تا 0/3 ولت برای این عصاره ها دیده میشود.
این پیک با توجه به پتانسیل اکسایش گالیک اسید در شرایط کاری - توضیح داده شده در بخش تجربی - مربوط به ترکیبات پلی فنولی سادهی موجود در عصاره های هیدرو الکلی خاکشیر و زرشک می باشد. البته این بدان معنی نیست که فقط یک نوع ماده شیمیایی در عصاره این گیاهان وجود دارد، بلکه مواد شیمیایی متفاوتی هستند که همگی به دلیل حضور حلقه - ها - ی فنول جزء پلی فنولها قرار می گیرند.
خاکشیر و زرشک با یکدیگر متفاوت هستند. برای مثال می توان نتیجه گیری کرد که در عصاره هیدروالکلی برگ و ساقه زرشک مواد مشابه ای وجود دارند که مقدار آنها در عصاره برگ بیشتر است. شکل - 2 - پاسخ های الکتروشیمیایی عصاره های هیدروالکلی سه گونه گیاهی دیگر - شامل بومادران، ازمک و سرو - را نشان می دهد. همانطور که دیده می شود تعداد پیکهای ولتامتری در این عصاره ها نسبت به عصاره های خاکشیر و زرشک بیشتر است. بنابراین می توان گفت که مواد شیمیایی موجود در عصاره این گیاهان متنوعتر است.
