Tag: Percolation

  • Posted on
    • Posted in Good Knowledge, ความรู้สู่ประชาชน, สมุนไพร, เทคโนโลยีการเกษตร |
  • Leave a comment
    • |

    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