โครงการ การสกัดสารแอนทราควิโนนส์จากรากยอด้วยน้ำกึ่งวิกฤต : รายงานวิจัย

Abstract

ต้นยอ (Morinda citrifolia) เป็นพืชพื้นบ้านที่ปัจจุบันได้รับความสนใจศึกษาค้นคว้า และพบว่าในรากของต้นยอมีสารต่าง ๆ ซึ่งมีฤทธิ์ต่อต้านเชื้อโรคหลายชนิด ๆ เช่น เชื้อแบคทีเรีย เชื้อไวรัส และยังมีฤทธิ์ต่อต้านโรคมะเร็งและสามารถบรรเทาอาการเจ็บปวดอีกด้วย แต่เดิมการสกัดสารแอนทราควิโนนส์จะทำโดยการสกัดด้วยเอททานอล จากนั้นทำการระเหยเอาตัวทำละลายเอททานอลออก แต่วิธีนี้อาจมีสารละลายอินทรีย์ตกค้างอยู่ ในงานวิจัยนี้จึงศึกษษการใช้น้ำกึ่งวิกฤตในการสกัดสารแอนทราควิโนนส์จากรากแห้งของต้นยอ โดยศึกษาผลของปัจจัยต่าง ๆ ซึ่ง ได้แก่ อุณหภูมิ (110°C , 170°C และ 220°C) ความดัน และอัตราการไกลของน้ำ พบว่าแม้การน้ำในภาวะอุณหภูมิและความดันบรรยากาศนั้นไม่สามารถสกัดสารแอนทราควิโนนส์ออกมาได้ ทั้งนี้เนื่องมาจากค่าคงที่ ไดอิเล็กตริก (dielectric constant) ของน้ำที่สภาวะปกติมีค่าสูงมาก (ประมาณ 80 ที่ 25 องศาเซลเซียส) ซึ่งทำให้น้ำมีความเป็นขั้วสูงมาก แต่เมื่อน้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้นถึงประมาณ 205 องศาเซลเซียส ค่าคงที่ dielectric จะลดลงอยู่ที่ประมาณ 33 ซึ่งใกล้เคียงกับค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของเมททานอล ทำให้น้ำที่สาภวะนี้สามารถสกักสารแอนทราควิโนนส์ได้ดี ที่อุณหภูมิในการสกัดเท่ากับ 220°C จะได้สารสกัดรปริมาณมากที่สุด คือประมาณ 43.6 มิลลิกรัมของรากยอ และในการสกัดด้วยอัตราการไหลของน้ำสูงกว่า 4 มิลลิลิตรต่อนาทีขึ้นไป จะสามารถสกัดสารแอนทราควิโนนส์ที่มีอยู่ในรากออกมาได้หมดภายในเวลา 3 ชั่วโมง สำหรับการศึกษาผลของความดัน พบว่าความดันไม่มีผลต่อปริมาณสารแอนทราควิโนนส์ที่ได้การสกัดสารในช่วงอุณหภูมิที่ทำการศึกษา อัตราการสกัดมีค่าสูงที่สุดเมื่ออัตราการไหลของน้ำเท่ากับ 6 มิลลิลิตรต่อนาที แต่ประสิทธิภาพในการสกัด ซึ่งวัดจากปริมาณสารแอนทราควิโนนส์ที่สกัดได้เทียบกับปริมาตรของน้ำจะมีค่าน้อยกว่าการสกัดด้วยอัตราการไหลเท่ากับ 4 มิลลิลิตรต่อนาที นอกจากนี้ยังได้ทดสอบความสามารถในการต่อต้านอนุมูลอิสระที่สกัดได้โดยการใช้น้ำกึ่งวิกฤต และพบว่ามีคุณสมบัติดีกว่าการใช้อัลตราซาวด์ โดยมีคุณสมบัติดีในระดับเดียวกันกับสารสกัดจากวิธีไมโครเวฟ และ Soxhlet ผู้วิจัยยังได้ศึกษาถึงความสามารถในการทำละลายของสารแอนทราควิโนนส์ในน้ำที่ภาวะอุณหภูมิต่าง ๆ และเสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความสามารถในการละลายของสารแอนทราควิโนนส์ในน้ำกึ่งวิกฤต ซึ่งเป็นข้อมูลพื้นฐานสำคัญต่อการออกแบบระบบสกัด