Thesis /

ROMDOC-THESIS-2017-1206

Obţinerea, identificarea, separarea şi testarea metaboliţilor secundari bioactivi din planta Ligularia sibirica

Kapás, Árpád
2011-09-09

Abstract: Rezumat Tema prezentei lucrării este obţinerea, identificarea investigarea extracţiei metaboliţilor secundari din Ligularia sibirica, plantă postglaciară, relictă şi rară, răspândită în tinuturile intracarpatice din zona geografică a României. Aceasta planta nu a fost încă suficient studiată în ce priveste compoziţia sa in compuşi chimici bioactivi valoroşi. Subiectul temei are caracter multidisciplinar, biologic, fitochimic şi preponderent ingineres. Lucrarea este alcătuite din 5 capitole, fiecare capitol evidenţiind unul sau mai multe aspecte ale tezei. În cadrul capitolului I s-a realizat culegerea datelor botanice, fitochimice precum şi a datelor experimentale referitoare la metodele de extracţie şi purificare a compuşilor chimici proveniţi din speciile genului Ligularia. De asemenea, sunt prezentate şi datele experimentale proprii referitoare la extragerea, separarea şi identificarea a cinci metaboliţi secundari, majoritari din Ligularia sibirica, prin intermediul utilizării cromatografiei de gaze şi a cromatografiei de lichide, acestea fiind cuplate cu detectori de spectrometru de masă. În capitolul II sunt prezentate rezultatele experimentale referitoare la obţinerea şi identificarea uleiurilor volatile din specia studiată prin elaborarea unei metode de extracţie evoluate de hidrodistilare prin încălzire cu microunde. În continuare, s-a desfăşurat îmbunătăţirea (intensificarea) procesului de extracţie prin intermediul utilizării, în premieră, a unor soluţii hidrotropice, ce oferă posibilitatea utilizarii acestor lor la scară industrială. Capitolul III are un puternic caracter tehnologic, în care accentul este pus la optimizarea experimentală al procesului de extracţie a unui alcaloid pirolizidinic, a heleurinei din rădăcini ale speciei Ligularia sibirica. Se utilizeaza astfel ca mediu de extractie solutii cu metanol, cloroform si apa amonicala respectiv metanol, acid acetic, acid tartic. Organizarea experimentala urmeaza un plan de tipul Box-Behnken, asistat de calculator prin intermediul unui pachet de programe specializate. Metoda elaborată ia în considerare efectul procedeelor auxiliare de extracţie, cum ar fi concentrarea extractelor vegetale brute prin evaporarea solventului la vid. În capitolul IV s-a realizat îmbunătăţirea modelelor matematice de extracţie IDMMF/CL3, SCMMFE/CL3 în cazul folosirii particulelor vegetale cu formă sferică într-un extractor „batch”, în doi cazuri distincte. In care primul caz a fost identificati parametrii modelului la extracţia cu soluţii etanolice a inulinei din tocătură de rădăcină de cicoare, iar in al doilea caz a fost modelata extracţia limonenului din frunzele plantei Ligularia sibirica, prin hidrodistilare. În capitolului final al tezei (capitolul V) este prezentată elaborarea unui model matematic generalizat şi uşor utilizat cu ajutorul unui utilitar adecvat calculatorului pentru descrierea procesului de extracţie la contactarea fazelor în trepte succesive şi în contracurent, care este un procedeu folosit frecvent în industrie. Modelul matematic elaborat este exemplificat în cazul obţineri acidului glicirizinic din lemn dulce. Abstract The main objective of this thesis is obtaining, identification and extraction process investigation of metabolites from a rare, postglacial and relict plant species from the Romanian intra-Carpatian area, named Ligularia sibirica, which composition has not been studied so far. The multidisciplinary character of this work, combining biology, chemistry, phytochemical and engineering knowledge is emphasised by thesis structure, each chapter detailing one or more important aspects of the subject. The first chapter presents, analysing the scientific literature, the necessary experimental data about genus of Ligularia, such as botanical and phytochemical properties, and also about the extraction and purification methods used for obtaining secondary metabolites. In the experimental part personal results are presented, regarding the obtaining and identification of five major secondary metabolites from the studied plant, using gas and liquid chromatography with mass spectrometry detection. In the second chapter are presented experimental results concerning the obtaining and identification of essential oils from L. sibirica leaves, using an advanced extraction method: microwave assisted hydrodistillation. A new intensification method for of hydrodistillation extraction process was investigated by using for the first time of hydrotropic solutions as auxiliary solvents. This method offers the possibility of utilization of these hydrotropic solutions at industrial scale for volatile oil extraction by hydrodistillation process. Chapter III presents the optimization of extraction procedure for the obtaining of heleurin, the pyrrolizidine alkaloid from the roots of L. sibirica, using Box-Behnken type experimental plan. This elaborated method considers the effect of secondary extraction processes, such as effect concentration procedure of extract by solvent evaporation in vacuum. Chapter IV shows the improving of IDMMF/CL3 and SCMMFE/CL3 mathematical models for extraction of secondary metabolites from different vegetal materials in batch extractors. These improved models were applied for two different cases: the first case is extraction of inuline with different alcoholic solutions, and the second case is extraction of limonene form the leaves of Ligularia sibirica by hydrodistillation. In the last chapter of thesis (Chapter V) is presented the elaboration of one computer assisted, generalized and easy to use mathematical model for description of countercurrent stage-wise extraction procedure, frequently used in different industry. The obtained model was exemplified on the experimental extraction of glycyrrhizin acid from liquorice root.

Keyword(s): Biochimie vegetală -- Teză de doctorat ; Fitoterapie -- Teză de doctorat ; Extracţie chimică, Tehnici -- Teză de doctorat
OPAC: See record in BC-UPB Web OPAC
Full Text: see files

Similar records

 

People who viewed this page also viewed:

(240)  Optimizarea conceptuală şi operaţională a instalaţiilor chimice multiscop - Voinescu, Sorin - ROMDOC-BC_UPB-THESIS-2003-000000054 (235)  Spectrometrie de masă cu acceleratorul în zona nucleelor actinide - Păceşilă, Doru Gheorghe - ROMDOC-THESIS-2020-2165 (231)  Managementul congestiilor în sistemele electroenergetice în prezenţa surselor regenerabile - Boambă, Claudia-Elena - ROMDOC-THESIS-2021-2325 (230)  Aplicaţiile fizicii nucleare în datarea şi caracterizarea materialelor - Mihai, Oana - ROMDOC-THESIS-2020-2032 (229)  Cercetări privind managementul riscului în întreprinderi mici şi mijlocii - Dumitrescu, Andreea - ROMDOC-THESIS-2017-1430

 

Rate this document:

Be the first to review this document.

Discuss this document:

Start a discussion about any aspect of this document.