การสกัดแยกสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพและวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี จากสมุนไพร

การสกัดสารสำคัญจากพืชทำได้หลายวิธีขึ้นอยู่กับชนิดของสารสกัด  คุณสมบัติของสารในการทนต่อความร้อน  ชนิดของตัวทำละลายที่ใช้  ซึ่งแต่ละวิธีมีข้อดีและข้อจำกัด  วิธีเหล่านี้ได้แก่

  1. การหมัก (Maceration) เป็นวิธีการสกัดสารสำคัญจากพืชโดยวิธีหมักสมุนไพรกับตัวทำละลายในภาชนะปิด เช่น  ขวดปากกว้าง  ขวดรูปชมพู่ หรือโถถังเสตนเลส  เป็นต้น  ทิ้งไว้  7  วัน  หมั่นเขย่าหรือคนบ่อยๆ  เมื่อครบกำหนดเวลาจึงค่อยๆ รินเอาสารสกัดออก  พยายามบีบเอาสารละลายออกจากกาก (marc)  ให้มากที่สุด รวมสารสกัดที่ได้นำไปกรอง  การสกัดถ้าจะสกัดให้หมดจด  (exhausted) อาจจำเป็นต้องสกัดซ้ำหลาย ๆ ครั้ง วิธีนี้มีข้อดีที่สารไม่ถูกความร้อน  แต่เป็นวิธีที่สิ้นเปลืองตัวทำละลายมาก
  2. การไหลซึม (Percolation) เป็นวิธีการสกัดสารที่สำคัญแบบต่อเนื่องโดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า percolation  นำผงสมุนไพรมาหมักกับสารละลายพอชื้นทิ้งไว้  1  ชม.  เพื่อให้พองตัวเต็มที่แล้วค่อยๆ บรรจุทีละน้อยเป็นชั้นๆ ลงใน  percolator เติมตัวทำละลายลงไปในระดับตัวทำละลายสูงเหนือสมุนไพร (solvent  head) ประมาณ 0.5 ซม. ทิ้งไว้  24  ชม.  จึงเริ่มไขเอาสารสกัดออก  โดยค่อยเติมตัวทำละลายเหนือสมุนไพรอย่าให้แห้ง  เก็บสารสกัดจนสารสกัดสมบูรณ์บีบกากเอาสารสกัดออกให้หมด  นำสารสกัดที่เก็บได้ทั้งหมดรวมกันนำไปกรอง
  3. การสกัดด้วย Soxhlet  extractor  เป็นวิธีการสกัดแบบต่อเนื่อง  โดยใช้ตัวทำละลายซึ่งมีจุดเดือดต่ำ  การสกัดทำได้โดยใช้ความร้อนทำให้ตัวทำละลายใน  flask  ระเหยไป  แล้วกลั่นตัวลงใน  thimble  ซึ่งบรรจุสมุนไพรไว้   เมื่อตัวทำละลายใน   extracting  chamber  สูงถึงระดับ  สารสกัดจะไหลกลับลงไปใน  flask  ด้วยวิธีการ  กาลักน้ำ  flask  นี้ได้รับความร้อนจาก  heating  mantle  หรือหม้ออังไอน้ำ   ตัวทำละลายจึงระเหยไป   ทิ้งสารสกัดไว้ใน  flask  ตัวทำละลายเมื่อกระทบ  condenser  จะกลั่นตัวกลับลงมาสกัดใหม่วนเวียนเช่นนี้จนกระทั่งการสกัดสมบูรณ์  การสกัดด้วยวิธีนี้ใช้ความร้อนด้วย  จึงอาจทำให้สารเคมีบางชนิดสลายตัว
  4. Liquid-liquid Extraction  เป็นการสกัดสารจากสารละลายซึ่งเป็นของเหลวลงในตัวทำละลายอีกตัวหนึ่ง  ซึ่งไม่ผสมกับตัวทำละลายชนิดแรก  แบ่งเป็น  2  ชนิดคือ Extractant  lighter  เป็น  liquid-liquid extractor  ซึ่งตัวทำละลายที่ใช้สกัดเบากว่าตัวทำละลายที่ใช้ละลายสาร Reffinate  lighter  เป็น  liquid-liquid  extractor  ซึ่งตัวทำละลายที่ใช้สกัดหนักกว่าตัวทำละลายที่ใช้ละลายสาร
  5. Supercritical  fluid  extraction  ที่จุดซึ่งอุณหภูมิและความดันเหมาะสม  สารที่อยู่ในภาชนะจะไม่กลั่นตัว  (condense)  หรือไม่ระเหย  แต่อยู่ในลักษณะเป็นของเหลว  เรียกสภาวะนี้ว่า  critical  state  เช่น  carbondioxide มี critical state    ที่ 1oC และ 72.9 atm/7.39 MPa ในทางปฏิบัติถ้าสารอยู่เหนือ  critical  temperature  และ  pressure  สารจะอยู่ในสภาวะที่มีคุณสมบัติระหว่างของเหลว และก๊าซ  จึงทำให้สามารถกระจายตัวได้ดี เช่น ก๊าซ และละลายสารได้ดี เช่น ของเหลวจึงทำให้สามารถสกัดสารออกจากพืชได้ดีกว่าปกติ  ก๊าซที่ใช้ในการสกัดสารจากพืชที่ นิยมกัน คือ CO2  ซึ่งเมื่อสกัดสารเรียบร้อยแล้ว  การเปลี่ยนสภาวะอุณหภูมิ และแรงดัน จะทำให้  CO2  เปลี่ยนเป็นก๊าซ  ทิ้งสารสกัดไว้  ข้อดี คือ ทำให้ลดมลภาวะจากตัวทำละลายอินทรีย์  และลดอันตรายที่เกิดจากตัวทำละลายอินทรีย์ต่อสุขภาพ   เช่น   คลอโรฟอร์ม  แต่จะมีข้อจำกัดคือเหมาะสำหรับสารไม่มีขั้ว   การจะเพิ่มความมีขั้วขึ้น  ทำได้โดยเติมเมธานอลลงไปผสมด้วย   นอกจากนี้แล้ว  CO2  ที่บริสุทธิ์ในบ้านเรายังมีราคาแพง   และการสกัดสารสกัดเบื้องต้น  มักมี resin ซึ่งอาจจะตกตะกอน และอุดตันที่ช่องที่สารสกัดจะไหลออกมา   แม้จะมีการแก้ปัญญาโดยใช้ความร้อนช่วยก็ตาม ในทางอุตสาหกรรมจึงจำเป็นต้องออกแบบให้เหมาะสมกับการสกัดสารแต่ละชนิด

ความเป็นกรด-ด่างของดิน

ดิน

หมายถึง วัตถุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติจากการสลายตัวทางกายภาพ และทางเคมีของดิน และแร่ รวมกับสารอินทรีย์ ที่เกิดจากการสลายตัวของซากพืชซากสัตว์เป็นผิวชั้นบนที่ห่องหุ้มโลก ซึ่งดินจะมีลักษณะและคุณสมบัติต่างกันไปในที่ต่าง ๆ ตามสภาพภูมิอากาศ ภูมิประเทศ วัตถุต้นกำเนิดสิ่งมีชีวิตและระยะเวลาการสร้างตัวของดิน

ความสำคัญของดิน

  • ดินทำหน้าที่เป็นที่ให้รากพืชได้เกาะยึดเหนี่ยวเพื่อให้ลำตันของพืชยืนต้นได้อย่างมั่นคงแข็งแรง
  • ดินทำหน้าที่เป็นแหล่งให้ธาตุอาหารที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช
  • ดินเป็นแหล่งที่เก็บกักน้ำหรือความชื้นในดินและเป็นแหล่งที่ให้อากาศในดินที่รากพืชใช้ในการหายใจ

กรด

หมายถึง สารประกอบที่มีไฮโดรเจนประกอบอยู่เมื่อละลายน้ำก็จะแตกตัวให้ไฮโดรเจนไออน (H+)

กรดในชีวิตประจำวัน เช่น น้ำส้มสายชู น้ำมะนาว น้ำอัดลม

ด่าง

หมายถึง สารประกอบจำพวกไฮดรอกไซด์ของโลหะแอลคาไลด์ ซึ่งละลายน้ำจะแตกตัว ให้ไฮดรอกไซด์ไออน (OH-) เสมอ มีรสฝาด ถูกมือลื่นคล้ายสบู่

ด่างในชีวิตประจำวัน เช่น น้ำขี้เถ้า น้ำยาล้างจาน สบู่ แชมพู ผงฟู ผงซักฟอก

ความเป็นกรด – ด่างของดินมีความสำคัญอย่างไร

ความเป็นกรด-ด่างของดิน นิยมบอกเป็นค่า pH ซึ่งมีค่าอยู่ระหว่าง 1-14 โดยดินที่มี pH ต่ำกว่า 7 จัดว่าเป็นดินกรด ส่วนค่า pH สูงกว่า 7 จัดว่าเป็นดินด่าง และค่า pH เท่ากับ 7 จัดว่า ดินเป็นกลาง

ความเป็นกรด-ด่างเป็นตัวควบคุมการละลายธาตุ อาหารในดิน ให้ออกมาอยู่ในรูปสารละลายรวมกับน้ำในดิน ถ้าดินมีความเป็นกรด-ด่างไม่เหมาะสม ธาตุอาหารในดินอาจละลายออกมาได้น้อยไม่เพียงพอต่อความต้องการของพืช หรือในทางตรงกันข้ามธาตุอาหารบางชนิดอาจละลายออกมามากเกินไปจนเป็นพิษต่อพืชได้

ดินกรดหรือดินเปรี้ยว

หมายถึง ดินที่มีระดับ pH ต่ำกว่า 7 มีวิธีการแก้ไขดินกรดโดยเติมปูนขาว หินปูนบด หรือ ใส่น้ำท่วมขังบริเวณที่เป็นกด

ดินด่าง

หมายถึง ดินที่มีระดับ pH สูงกว่า 7 มีวิธีการแก้ไขดินด่างโดยเติมอินทรีย์วัตถุหรือปลูกพืชบำรุงดิน

การวัดความเป็นกรด-ด่างของดิน

วิธีที่นิยมมี 2 วิธีคือ

  • วัดด้วยเครื่องวัดทีเรียกว่า pH Meter หลักการ คือ เปรียบเทียบค่าความต่างศักย์ระหว่าง glass electrode กับ reference electrode ค่าความต่างศักย์ที่ได้จะถูกเปลี่ยนเป็นหน่วย pH
  • การวัดด้วยน้ำยาเปลี่ยนสี (Indicator) น้ำยาเปลี่ยนสีจะเปลี่ยนสีไปตาม pH ของดินที่เปลี่ยนไป

ระดับความรุนแรงกรด-ด่างของดิน

ค่า pH

สภาพความเป็นกรด-ด่าง

น้อยกว่า 3.5 กรดรุนแรงที่สุด (ultra acid)
3.5-4.5 กรดรุนแรงมาก (extremely acid)
4.6-5.0 กรดจัดมาก (very strongly acid)
5.1-5.5 กรดจัด (strongly acid)
5.6-6.0 กรดปานกลาง (moderately acid)
6.1-6.5 กรดเล็กน้อย (slightly acid)
6.6-7.3 กลาง (neutral)
7.4-7.8 ด่างเล็กน้อย (slightly alkaline)
7.9-8.4 ด่างปานกลาง (moderately alkaline)
8.5-9.0 ด่างจัด (strongly alkaline)
มากกว่า 9.0 ด่างจัดมาก (very strongly alkaline)

งานบริการวิเคราะห์ดิน ปุ๋ย

รายการ

ราคา(บาท)/หน่วย

ความเป็นกรด-ด่าง 100
ค่าการนำไฟฟ้า 100
อินทรียวัตถุ 200
ไนโตรเจนทั้งหมด 200
ฟอสฟอรัสทั้งหมด 200
โพแทสเซียมทั้งหมด 200
แคลเซียม 200
แมกนีเซียม 200
เหล็ก 200
ทองแดง 200
แมงกานีส 200
สังกะสี 200

สนใจติดต่อ ฝ่ายเทคโนโลยีการเกษตร (ฝทก.)

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)

โทร 025779243, 025779280-1

โทรสาร 025779246