داروهای طبیعی هزاران سال است که گزینه ای برای پیشگیری و درمان بیماری های انسانی بودند. محصولات طبیعی ، منابع مهمی برای توسعه دارو هستند. مقدار محصولات طبیعی زیست فعال در داروهای طبیعی همیشه نسبتاً کم است. امروزه توسعه روش های موثر و انتخابی برای استخراج و جداسازی محصولات طبیعی زیست فعال بسیار حیاتی است.
داروهای طبیعی مانند طب سنتی چینی و آیورودا در زندگی روزمره مردم باستان و در روند مبارزه با بیماری ها در طول هزاران سال شکل گرفته و توسعه یافته اند و تأثیر مثبتی در پیشرفت بیماری داشته اند. (گلوکوبر)
در تمدن بشری امروزه داروهای طبیعی نه تنها نیازهای اولیه مراقبت های بهداشتی را برای اکثریت جمعیت کشورهای در حال توسعه تامین می کند، بلکه به دلیل افزایش هزینه های مراقبت های بهداشتی و ریاضت مالی جهانی، توجه بیشتری را در کشورهای توسعه یافته به خود جلب کرده است.
آمار استفاده از گیاهان دارویی:
گیاهان دارویی و مشتقات آن امروزه 20 درصد تجویزات دارویی کشور های صنعتی پیشرفته ، و 80 درصد کشور های در حال توسعه را به خود اختصاص داده است. بر اساس گزارش سازمان جهانی بهداشت 80 درصد مردم جهان برای مراقبت های اولیه بهداشتی ترجیح می دهند از عصاره های گیاهی یا مواد موثره آن ها استفاده نمایند.
در ایالات متحده آمریکا تقریباً 49 درصد از مردم داروهای گیاهی را برای پیشگیری و درمان بیماری ها امتحان کرده اند. مواد شیمیایی که دارای فواید دارویی هستند به عنوان “مواد فعال” یا “اصول فعال”، داروهای طبیعی در نظر گرفته می شوند. محصولات گیاهی منابع اولیه را برای توسعه داروهای جدید را فراهم کرده اند. از دهه 1940 تا پایان سال 2014، تقریباً نیمی از داروهای شیمیایی مورد تأیید FDA برای درمان بیماری‌های انسانی از محصولات گیاهی الهام گرفته شده بودند.
مقدار مواد فعال در داروهای گیاهی همیشه نسبتاً کم است. فرآیند استخراج و جداسازی آزمایشگاهی فشرده و زمانبر، نقطه قوت استفاده از محصولات گیاهی در تولید دارو بوده است.
در این بخش ابتدا به صورت خلاصه به بررسی دو بخش ابتدایی تولید شامل آماده سازی مواد و عصاره گیری (که از اهمیت خاصی برخوردار است) می پردازیم.
خشک کردن گیاه
پس از جمع آوری گیاهان و جداسازی زوائد و همچنین تفکیک قسمت های مختلف گیاه از یک دیگر (برگ ها، ساقه های جوان، گل ها، ریشه ها و …)، نوبت به مرحله خشک کردن گیاه می رسد. خشک کردن عبارت است از کاهش مقدار رطوبت در اندام های جمع آوری شده، به طوری که بتوان بدون هیچ خطری آن ها را برای مدتی نگهداری نمود.
برای خشک کردن اندام های مختلف گیاهان دارویی، از دو روش طبیعی و روش مصنوعی استفاده می شود.
الف – روش طبیعی(Natural method)
این روش متکی به تغییرات اقلیمی و تابش آفتاب است ، رطوبت زیاد و همچنین بارندگی سنگین، برای به کارگیری آن مناسب نیست. به منظور جلوگیری از زیان های حاصل از عوامل نامناسب مذکور، گیاهان را در اتاق ها یا سالن های مخصوص خشک می کنند. از دیگر مشکلات این سیستم زمان بر بودن آن، شرایط نامناسب آب و هوایی محل و… می باشد.
ب – روش مصنوعی (Artificial)
در این روش، اساس کار بر پایه وجود هوای گرم و وجود دستگاه تهویه که سبب جابه جایی هوای گرم می شود، قرار دارد. استفاده از این روش نیاز کمتری به نیروی انسانی زیاد دارد. استفاده از روش های مصنوعی به منظور خشک کردن اندام های گیاهان با توجه به نوع گیاه، ممکن است از چند دقیقه تا چند ساعت به طول انجامد که این زمان بسیار کمتر از روش طبیعی خواهد بود.
آسیاب کردن
گیاهان قبل از آنکه مواد متشکله آن ها برای استخراج به واحد عصاره گیری انتقال یابد ، باید به صورت گرد در آیند تا سطح تماس بیشتری با حلال مربوطه داشته باشد. اندازه ذرات گیاهان پودر شده نسبت به نوع گیاه متفاوت می باشد. از طرفی نباید زیاد نرم باشد چون ممکن است به صورت خمیر درآمده و در نتیجه حلال به خوبی در آن نفوذ نکند ،به طور کلی هر آسیاب دارای یک سری الک با شماره های مختلف است که به ساختمان فیزیکی ماده خام بستگی دارد و می توان از آن ها استفاده نمود.
عصاره گیری گیاهان دارویی چیست؟
خارج نمودن ماده موثر گیاه به طریق جدا کردن بر پایه مکانیزم حلال می باشد که این حلال ها می توانند آبی، الکلی، هیدروالکلی باشند.
عصاره گیری (استخراج مواد متشکله گیاهان دارویی)
از این اصطلاح در داروسازی استفاده می شود، که شامل جداسازی دارویی است . استخراج اولین مرحله برای جداسازی محصولات گیاهی است. استخراج مواد مؤثره موجود در گیاه به وسیله حلال های مختلف انجام می پذیرد.
روش‌های استخراج مرسوم از جمله خیساندن، پرکولاسیون و استخراج رفلاکس معمولاً از حلال‌های آلی استفاده می‌کنند و به حجم زیادی از حلال‌ها و زمان استخراج طولانی نیاز دارند.
روش خیساندن:
در این فرایند گیاه خرد شده داخل یک ظرف دهان گشاد ریخته شده و حلال روی آن اضافه می شود و به طور یکنواخت مخلوط می گردد. درپوش ظرف محکم بسته شده و به مدت ۲ تا ۱۴ روز در محلی قرار می گیرد. در این فاصله محتویات داخل ظرف گاه گاهی هم زده می شود.
روش دیگر به جای هم زدن مداوم، قرار دادن گیاه در یک کیسه پارچه ای با منافذ درشت است که آن را به طور معلق درون حلال قرار می دهند به دلیل افزایش جرم حجمی، مایع اطراف کیسه تمایل به حرکت به سمت پایین را دارد، لذا حلال تازه به سمت بالا حرکت کرده و این فرایند همچنان ادامه می یابد. فرو بردن گه گاه کیسه گیاه در عمق حلال، سرعت استخراج را افزایش می دهد. عصاره با فشار دادن کیسه و شستشوی آن با حلال تازه از تفاله ها جدا می شود. در صورتی که عمل خیساندن گیاه بدون کیسه انجام پذیرد، تفاله را با صاف کردن یا فشردن خارج نموده و سپس حلال تازه را از روی تفاله عبور داده شده و به عصاره قبلی افزوده می گردد.
پرکولاسیون:
در این روش بافت های گیاهی به صورت پودر در آمده و در ظرفی به نام پرکولاتور ریخته شده و عمل عصاره گیری انجام می پذیرد.پرکولاسیون کارآمدتر از خیساندن است زیرا یک فرآیند پیوسته است که در آن حلال اشباع شده به طور مداوم با حلال تازه جایگزین می شود.
استخراج رفلاکس:
استخراج رفلاکس کارآمدتر از پرکولاسیون یا خیساندن است و به زمان استخراج و حلال کمتری نیاز دارد. نمی توان از آن برای استخراج محصولات گیاهی حرارت پذیر استفاده کرد.
استخراج سوکسله:
استخراج سوکسله یک روش استخراج مداوم خودکار با راندمان بالا است، که به زمان و مصرف حلال کمتری نسبت به خیساندن یا پرکولاسیون نیاز دارد. دمای بالا و زمان استخراج طولانی در استخراج سوکسله، احتمال تخریب حرارتی را افزایش می دهد.
چند نکته مهم دراستخراج:
انتخاب حلال برای استخراج بسیار مهم است. در انتخاب حلال ها باید گزینش پذیری، حلالیت، هزینه و ایمنی در نظر گرفته شود.
- به طور کلی، هرچه اندازه ذرات ریزتر باشد، استخراج با نتیجه بهتری حاصل می شود. راندمان استخراج با اندازه ذرات کوچک به دلیل افزایش نفوذ حلال ها و انتشار املاح افزایش می یابد. با این حال، اندازه ذرات خیلی ریز هم باعث جذب بیش از حد املاح در جامد و دشواری در فیلتراسیون بعدی خواهد شد.
- دمای بالا باعث افزایش حلالیت و انتشار می شود. با این حال، دمای بسیار بالا ممکن است باعث از بین رفتن حلال ها شود که منجر به عصاره ناخالصی های نامطلوب و تجزیه اجزای آن شود.
- راندمان استخراج با افزایش مدت زمان استخراج در یک بازه زمانی مشخص افزایش می یابد. پس از رسیدن به تعادل املاح در داخل و خارج از ماده جامد، افزایش زمان بر استخراج تأثیری نخواهد داشت.
- هر چه نسبت حلال به جامد بیشتر باشد، بازده استخراج بیشتر است. با این حال، نسبت حلال به جامد خیلی زیاد باعث استخراج بیش از حد حلال می شود و به زمان طولانی برای غلظت نیاز دارد.
- عصاره های آبی :
عصاره های آبی فرآورده هایی هستند که از تکه های خرد شده گیاه تهیه شده و جهت مصرف فوری به کار برده می شود. برحسب روش تهیه این عصاره ها انواع مختلف دم کرده ، انفوز وخیسانده شرح داده شده اند.
1- استخراج با روش فراصوت
فراصوت به مجموعه امواج مکانیکی گفته می شود که برای پخش شدن به محیطی الاستیک و صداهایی با فرکانس موجی متفاوت نیاز دارند. فراصوت فرکانسی بالاتر از شنوایی انسان و اما پایین تر از حد فرکانس های مایکروویو است. فرکانس شنوایی انسان بین 16 تا 20 کیلو هرتز است در صورتی که فرکانس مایکروویو بین 20 کیلوهرتز تا 10 مگاهرتز برآورد می شود.
2- روش استخراج مایکروویو
این روش شامل امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بسیار بالا بین فرکانس رادیویی و ناحیه مادون قرمز است. این امواج کاربردهای مختلفی در صنایع از جمله پختن غذا، پردازش مواد، اصلاح خاک و ساخت مواد عالی دارند.
3- روش استخراج سیالات فوق بحران
این مواد در فشار و دمای بالاتر از حد بحرانی خود قرار می گیرند. این کار باعث می شود خصوصیت آن در بازه زیادی متغیر شود. قدرت حلال بودن آن در مواد غیر قطبی و یا قطبی بودن کم، زیاد است به گونه ای که با افزایش جرم مولکولی، مقدار آن کاهش می یابد.
استخراج گام اول تحقیقات گیاهان دارویی را به خود اختصاص می دهد. آماده کردن عصاره گیاه ها نقطه عطفی است برای جدا سازی اجزای شیمیایی موجود در گیاهان، به این منظور روش های مختلف جهت طرز تهیه عصاره های گیاهی برای دستیابی به ترکیبات با ارزش مورد بررسی قرار می گیرد. روش های سنتی زمانبر بوده و لازم به مقادیر زیادی حلال دارند. در نتیجه روش های جدید استخراج ضروری تلقی می شود تا مدت استخراج کوتاهتر شده و مواد مصرفی حلال آلی کاهش یابد و آلودگی کمتر باشد. این روش های جدید از جمله استخراج به کمک فراصوت، استخراج با کمک ریزموج و استخراج با حلال فشرده، به عنوان روش های استخراج سریع و موثر از گیاهان دارویی هستند که به اختصار به توضیح آن پرداخته ایم.