کمبود میزان آب آشامیدنی در دسترس و افزایش روزافزون گازهای گلخانه‌ای در جو زمین، سبب شده تا دانشمندان و پژوهشگران به دنبال راه‌حلی اساسی برای رفع این مشکل باشند؛ زیرا این گازها موجب افزایش دمای سطح زمین و به‌تبع آن، آب شدن یخچال‌های طبیعی و تبخیر آب‌های سطحی خواهند شد.
با توجه به کمبود آب آشامیدنی، محققان در تلاش هستند که برای آبیاری زمین‌های کشاورزی یا در کارخانه‌های صنعتی از پساب های موجود استفاده کنند. اما نمی‌توان از فاضلاب‌ها به‌طور مستقیم استفاده کرد زیرا برخی از آن ها حاوی مواد سمی، خطرناک و مضر برای سلامتی انسان ها و محیط زیست هستند. همچنین بعضی از پساب‌ها را نمی‌توان مستقیماً دفن و یا وارد محیط‌زیست کرد، خصوصاً پساب مربوط به بیمارستان‌ها، کارخانه‌های مواد شیمیایی و تسلیحات نظامی و شیمیایی زیرا میزان آلاینده‌های موجود در این پساب بسیار بالاست. با این تفاسیر قبل از استفاده، بایستی تصفیه بر روی آن ها انجام شود و مواد آلاینده، میکروب‌ها و مواد مضر آن ها از بین برود. اما بسته به نوع و کیفیت پساب، روش‌های مختلفی ارائه‌شده است که در این فصل به برخی از آن ها اشاره خواهد شد.
1-2 شناسایی آلاینده فنلی
فنل و ترکیبات فنلی جزء مواد آلی بسیار پایدار بوده و از آلاینده‌های متداول منابع آبی می‌باشند. این ترکیبات بطور طبیعی از قطران زغال‌سنگ و تقطیر بنزین و به‌صورت مصنوعی در اثر حرارت دادن سولفات بنزن سدیمی با سود آبدار در فشار بالا تولید می‌شوند[].
به‌طورمعمول، سالانه حدود 6 میلیون تن فنل در سراسر جهان تولید میشود[2]. فنل و مشتقاتش در فاضلاب‌های صنایع مختلفی از قبیل پالایشگاه‌های نفت، کوره‌های زغال‌سنگ، کک سازی‌ها، کارخانه‌های پتروشیمی[2]، رزین و پلاستیک، کارخانه‌های پارچه و چرم، کاغذ و خمیرکاغذ، فرایندهای ریخته‌گری و کارخانه‌های بازیافت کائوچو حضور داشته و عمدتاً از طریق تخلیه فاضلاب‌های این صنایع وارد محیط می‌شوند[3].
میزان فنل در پساب صنایع مختلف، در جدول 1‑1 گزارش‌شده است.
جدول 1‑1 میزان فنل در پساب صنایع مختلف [4]
| منبع | غلظت فنل (mg/l) |
| پالایشگاه‌های بنزین | 185-40 |
| پتروشیمی | 1220-200 |
| نساجی | 150-100 |
| چرم | 5/5-4/4 |
| کوره کک سازی | 3900-600 |
| تبدیل زغال‌سنگ | 7000-1700 |
| صنایع آهنی | 1/9-6/5 |
| صنایع لاستیک | 10-3 |
| صنایع کاغذ | 22 |
| تولید رزین | 1600 |
| کارخانه پشم‌شیشه | 2564-40 |
| کارخانه تولید رنگ | 1/1 |
فنل حتی با غلظت‌های کم نیز به زندگی ماهی‌ها آسیب می رساند[5]، بطوریکه محدوده سمیت این آلاینده برای انسان بین mg/l 24-10، برای ماهی‌ها بین mg/l 25-9 و غلظت کشنده در خون برابر با mg/l 150 است[6]. سازمان بهداشت جهانی[1]، حداکثر غلظت مجاز فنل در آب آشامیدنی را mg/l 1 تعیین کرده است[7].
مسمومیت انسان توسط فنل سبب بروز سردرد و سرگیجه، حالت تهوع، اشکال در بلعیدن غذا، آسیب کبدی، غش و … خواهد شد[8].
در جدول 1‑2، خواص فیزیکی و شیمیایی این آلاینده ذکرشده است.
[1] World Health Organisation (WHO)
:
« و سپس از میوه های شیرین تغذیه کنید و راه پروردگارتان را به اطاعت بپویید، آنگاه از درون آن میوه ها شربت شیرینی به رنگ های مختلف بیرون آید که در آن شفاء مردمانست. در این کار نیز قدرت خدا بر متفکران پیداست.» ( نحل، 69 )
دنیای کنونی با تمام تلاش هایش برای تامین رفاه و آسایش بشر تنها یک روی سکه ای است که روی دیگرآن می کوشد تا صدمات ناشی از این تلاش را جبران کند. در این بین ظهور بیماری های ناشناخته یکی از مشکلات اساسی است، به گونه ای که توجه به تغذیه و سلامت جسم و روان بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است و انسان برای مقابله با مشکلات جسم و روان به تولید داروهای سنتزی روی آورده است.
اسانس ها به دلیل معطر بودن و داشتن طعم های مشخص و مختلف در صنایع غذایی، عطر سازی و لوازم آرایشی، داروسازی و به طور كلی در صنایعی كه محصولات معطر و یا دارای طعم خاص تولید می كنند مورد استفاده قرار می گیرند. علاوه بر این در فراورده های دارویی مختلف مانند شربت، كرم، پمادو لوسیون به كار می روند. یكی از اشكال مصرف عمده این ترکیبات به صورت بخور می باشد. لازمه استفاده هر چه بهتر از این ترکیبات، شناخت مواد متشکله آنها میباشد و با توجه به این نکته که بسیاری از گونه های گیاهی موجود در ایران حاوی روغنهای اسانسی هستند، لزوم مطالعه در این زمینه به خوبی حس می شود. لذا در این پایان نامه اسانس و عصاره تعدادی از گونه های گیاهی بومی ایران مورد بررسی شیمیایی قرار گرفته تا با آگاهی کامل از ترکیبات موجود در این گیاهان بتوان از خواص مختلف آنها در زمینه های گوناگون به طور کامل و صحیح استفاده کرد. گیاهان دارویی در ایران پیشینه ای بسیار طولانی دارند. پزشکی و درمان در ایران به دوران آریایی حدود 7000 سال قبل از میلاد مسیح بر می گردد. نخستین پزشک آریایی تریتا[1] یا آترت[2] نام داشت که از دیدگاه زرتشت و اهورا مزدا شخصی بود پرهیزکار، دانا و توانا که برای نخستین بار تب و زخم نیزه را درمان کرد. در تمدن آریایی تاکید زیادی بر حفظ و بقای گیاهان شده است، در این تمدن دوگیاه « مورد و انار» مقدس بودند و همواره در بین مردم از ارزش والایی برخوردار بودند. همچنین، در تمدن ایران باستان در کتیبه های مربوط به هخامنشیان، از زعفران به عنوان گیاهی دارویی با خواص و کاربرد بسیار فراوان یاد شده است.
تیره آرالیاسه 1
تیره آرالیاسه شامل گیاهانی پراکنده در مناطق استوایی و بین استوایی به ویزه هند، مالزی و نواحی گرم آمریکاست. فقط بعضی از انواع زیستی و محدودی از گونه های دیگر آن در سایر نواحی به غیر از آنچه ذکر شد، پراکندگی دارند. این تیره شامل 65 جنس و 800 گونه است ]1[.
این گیاهان به صورت درختچه های راست یا بالا رونده و به ندرت علفی می باشند، برگ هایی با پهنک بزرگ، ساده یا مرکب از برگچه ها دارند. گل های آنها کوچک به رنگ سفید یا زرد منظم، نر – ماده یا منحصراً دارای یکی از اجزای گل، بندرت دو پایه و مجتمع به صورت چتر یا سنبله است. اجزای گل آنها معمولاً 5 تایی است ولی در بین آنها نمونه های فاقد گل و یا دارای گلبرگ های بیشتر یا کمتر از 5 قطعه نیز دیده می شود. مادگی آنها شامل تخمدان تحتانی یا فوقانی مرکب از 1 تا 5 خانه محتوی یک تخمک در هر خانه است. میوه آنها به اشکال مختلف سته یا شفت یا مرکب از قطعات جدا شده است ]2[.
از جنس های مهم این تیره می توان از گونه های زیر نام برد.
جنس های مهم خانواده آرالیاسه
| 40 گونه | Aralia |
| 5 یا 6 گونه | Hedera |
| 150 گونه | Schefflera |
1-1-1– مشخصات جنس هدرا
| H. Colchia | H . Canariensis | H . algeeriensis |
| H . cypria | H . iberica | H . maderenisis |
| H . hibernica | H . pastuchovii | H . helix |
| H . maroccana | H . rhombea | H . nepalensis |
هدرا که در فارسی به داردُوست، ولگ، پاپیتال و پیچیک معروف است، درختچه ای پیچنده و بلند از تیره ی آرالیاسه است ]3[. انواع مختلف هدرا دارای برگهایی بزرگ یا كوچك با بریدگی هایی در حاشیه هستند كه پس از بلوغ تغییر شكل داده، فاقد لب، تیره رنگ تر و ضخیم تر می گردند، هم چنین جوانه های گیاه نیز سخت تر می شوند. رنگ برگها از سبز تیره تا سبزمایل به خاكستری و یا برگهای ابلق «سبز و زرد» بسته به گونه های گیاه تغییر می كند. به طور كلی نسبت به شرایط محیطی دارای قدرت سازگاری بالایی می باشد و در حرارت بالا و پایین و روشنایی كم و زیاد می تواند رشد كند. آن دسته از این گیاه كه برگ های ابلق دارند، نسبت به سرما و خسارات ناشی از باد دارای تحمل بیشتری می باشند. انواع ضعیف این گیاه را می توان در گلخانه ومحیط های بسته پرورش داد. این گیاه پوششی تا هنگامیكه در كنار یک مانع عمودی قرار نگیرد بالا نمی رود. اگر مانع عمودی یک درخت باشد بهتر است از بالاروی هدرا جلوگیری نمود و یا اینكه به صورت كنترل شده آن را هدایت كرد، زیرا تجمع آن روی تنه درخت سبب خشك شدن درخت می گردد ]4[. رشد این گیاه در ابتدا كند می باشد، در عین حال انواع ابلق آن نسبت به سبز رشد كمتری دارند. اوایل تا اواسط پاییز زمان گلدهی هدرا می باشد. گلهای آن به رنگ سبز مایل به زرد و نیمه كروی با بویی مشابه بوی عسل می باشند. میوه ی آن سیاه رنگ به قطر 6 – 10 میلی متر و درون آن به تعداد متنوع دانه وجود دارد. میوه ی داردوست دارای اثر مسهل و کمی سمی است ]5[. در مناطق گرم نواحی مدیترانه ای از ساقه ی مسن این گیاه، به خودی خود با ایجاد شکاف، رزین مخصوصی خارج می شود که در طب سنتی با نام صمغ هدرا با کاربرد قاعده آور مصرف می شود. در بافت های این گیاه، گلیکوزیدی به نام هِدِرین[3] موجود است که اثر قی آور و مسهل دارد. دم کرده ی برگ و همچنین صمغ آن که لادن نامیده می شود نیز قاعده آور است ]6[. مصرف عشقه سبب افزایش میزان توانایی، قوت و شادابی می شود. این ویزگی ها سبب می شود این گیاه همانند قهوه نقش یک محرک را بازی کند. اما این داروی محرک اغلب کنش بخش های اصلی بدن را سامان می بخشد و زودرنجی، طپش قلب، اعتیاد و نگرانی در زمره پاره ای از عوارض جانبی ناشی از مصرف این گیاه است. از طرف
1-1-2 گونه های جنس هدرادیگر عشقه هیچ گونه عارضه منفی از خود برجای نمی گذارد و در طول حداقل 2000 سال گذشته از آن استفاده شده است. عشقه در جنگل های شمال به مصرف خوراک دام می رسد و در باغ ها برای تزیین کاشته می شود ]7[. انواع گونه های این گیاه عبارتند از ]8[ :
1-1-1-1- هدرا پاستوچووی[4] (عشقه)
گونه ی عشقه گیاهی همیشه سبز و بالارونده با ارتفاع بیش از 25 سانتی متر است که در فضای سبز منزل و بیرون به عنوان پوشاننده تنه لخت درختان مورد استفاده قرار می گیرد و گروهی در گلدان و گروهی پوشاننده خاک هستند. این گیاه سریع الرشد بوده و شکل برگ ها در انواع مختلف آن متفاوت است و هوای گرم و خشک را دوست ندارد، شکل1-1
منشاء : یک گیاه باستانی که در قسمت های شمالی می زیسته است.
نور : نور کامل اما غیر مستقیم لازم است ، نوع دو رنگ آن به نور بیشتری نیاز دارد. نور زیاد باعث سفیدی و کمرنگ شدن گیاه می شود.
برگ ها : متناوب، ساقه بلند و سفت
گل ها : کوچک یا نا پیدا، چتری و دوجنسی
فصل گل : بر حسب شرایط متفاوت است، ولی در داخل آپارتمان هیچ وقت گل نمی دهند.
موقعیت : در همه جا می توان از این گیاه استفاده نمودبه ویژه در هوای آزاد و نور کافی.
تکثیر : بوسیله تقسیم توسط قلمه صورت می گیرد ]9[.
شکل 1-1 گیاه عشقه
1-1-2– تیره نخود1
تیره حبوبات یا نخود اغلب از راسته ی گل سرخ از گیاهان دولپه می باشد. گیاهان این تیره عموماً دارای برگ های مرکب شاخه ای، گوشوارک دار و گل های 5 پر، دو چرخه دارند که به میوه ای از نوع نیام دو کفه ای تبدیل می شوند . تیره حبوبات بعد از تیره کاسنی تقریباً دومین تیره مهم گیاهان گلدار است که نزدیک به 430 گونه و حدود 13000 زیر گونه دارد ]7[. این تیره دارای 3 زیر تیره به نام های میموزه، سبز الپینه و پاپیوناسه است:
گیاهان زیر تیره شب خسب یا میموزه اغلب به صورت درختچه یا درختان بلند پیچان هستند و نمونه های مهم و یکساله نظیر گل حساس(میموزا پودیکا) و بعضی اکا سیاهای کوچک نیز در بین آنها وجود دارند. گل ها به صورت گل آذین سنبله یا گل آذین کروی متراکم و مجتمع هستند. جام گل منظم ولی بسیار کوچک است و از 5 میلی متر تجاوز نمی کند.
گیاهان زیر تیره سبز الپینه همگی درختچه ای، دارای پرچمهایی آزاد و تخمک هایی واژگون و دانه هایی غالباً آلبومین دار هستند. گیاهان این زیر تیره جز چند جنس تقریباً همه در مناطق گرمسیری بصورت درختانی با برگهای گوشوارک دار و مرکب شانه ای یا دو شانه ای منتشر شده اند.
abaceae 1گیاهان زیر تیره پا پیوناسه به صورت علفی یا چوبی دارای گل هایی نامنظم و جامی با پرآذین درفشی هستند. پرچم ها 10 عدد و غالباً به هم پیوسته اند. تخمدان محتوی تخمک های واژگون و دانه ها فاقد آلبومین هستند ]9[.
1-1-2-1– مشخصات جنس لیلکی1
درخت لیلکی از تیره نخود و بومی منطقه هیرکانی است و در ایران از آستارا تاگرگان، در جلگه هاو دره ها انتشار یافته است. تاج درخت لیلکی، باز و پهن است. برگ های آن مرکب و شانه ای است. طول برگ های مرکب 15 – 25 سانتی متر بوده و 12 – 20 برگچه بیضی شکل به طول 2 – 5 سانتی متر دارد. میوه های آن کشیده و عنابی رنگ و درشت می باشند]10[ و میوه سبز آن برای تغذیه گاوهای گوشتی به مصرف می رسد. میوه رسیده آن علوفه زمستانی گاوها را تشکیل می دهد. پوست درخت نیز در صورت اجبار به مصرف تعلیف می رسد. تنه و شاخه های لیلکی، دارای خارهای درشت به طول 15 سانتی متر می باشد. چوب لیلکی خیلی سخت است و در مصارف روستایی، برای پایه های کندوج (انبار برنج) و پایه بنا بکار می رود. ریشه دوانی لیلکی، سطحی و زیر سطحی، کوتاه و منشعب می باشد. به طور کلی رشد رویشی این گونه، از اواسط فروردین ماه آغاز می شود و در خرداد ماه به گل می نشیند و در آبان ماه میوه های آن می رسد. این گیاه در طبیعت از طریق ریشه، کنده و بذر تکثیر می یابد. در مطالعه تاثیر فاکتورهای حیاتی و نقش عوامل مخرب در محدود نمودن پراکنش لیلکی مشخص شد که عوامل اصلی محدود کننده پراکنش لیلکی، چرای شدید دام، بهره برداری به منظور سوخت و پایه های حصار می باشند. از طرف دیگر دامداران از میوه های لیلکی برای تغذیه دام استفاده می کنند.
1 Terita
2 Atret
1 Hederin
Hedera pastuchovii 1
تاریخچه
اصول علم شیمی درمانی، عمدتا در طول سالهای ۱۹۳۵ – ۱۹۱۹ برقرار گردید. ولی فقط از این موقع و بخصوص با ظهور سولفونامیدها و آنتی بیوتیکها بود که استفاده از مواد به عنوان محصولات مفید طبی واقعیت یافت. تنها مواد شیمی درمانی که قبل از زمان پل ارلیش شناخته شده بود، از گنه گنه برای درمان مالاریا، اپیکا برای اسهال آمیبی و جیوه برای درمان علائم سیفلیس تجاوز نمی‌کرد. 30سال اول قرن بیستم، شاهد پیشرفت مواد شیمی درمانی مفیدی بود که در بین آنها، ترکیبات آلی حاوی فلزات سنگین مانند آرسنیک، جیوه و آنتیموان، رنگها و تغییرات چندی در مولکول کینین Quinine) (بود. این مواد، پیشرفتهای فوق‌العاده مفیدی را نشان داد، ولی با این حال زیانهایی در برداشت. ۳۰ سال دیگر از قرن بیستم، شامل دوران بیشترین پیشرفت در زمینه شیمی درمانی است.
برای اولین بار شیمی درمانی بین‌المللی در سال ۱۳۳۴ (ه.ش.) صورت گرفت. در آن زمان، تنها یک داروی ضد سرطان وجود داشت، اما امروزه هزاران داروی جدید و موثر کشف شده‌است
جراحی، اشعه درمانی و شیمی درمانی سه روش اصلی معالجه سرطان هستند. روش ناخوشایند جراحی ، در جلوگیری از انتشار سرطان ناموفق است. اشعه درمانی و شیمی درمانی در معالجه سرطانهایی كه از یک ناحیه به نواحی دیگر بدن گسترش می یابند مانند سرطان خون مؤثرتر عمل می كنند اما دارای عوارض جانبی هستند مثل ریزش مو كم خونی و تهوع.
مطالعات برهمكنش دارو-DNA بسیار گسترده شده است[1-2]. به این دلیل كه بسیاری از داروهای ضد سرطان ، تاثیر خود را با برهمكنش با DNA سلول نشان می دهند. اغلب این داروها به عنوان عامل جلوگیری كننده از تهیه اسید نوكلئیک ایفای نقش كرده و در برهمكنش با DNA ، آن را از ساختار عادی خود خارج ساخته و باعث برهم خوردن فعالیت طبیعی DNA می شوند.
یک گروه از داروهای ضد سرطان سیس پلاتین ها هستند كه جزو كمپلكسهای كوئوردیناسیون معدنی می باشند[3-4].
عملكرد سیس پلاتین جلوگیری از نسخه برداری DNA است. این تركیب با حمله به نیتروژن هفتم و اكسیژن ششم گوانین برهمكنش خود را انجام می دهد[5-6]. سیس پلاتین یونهای كلرید خود را در جریان خون بدلیل غلظت بالای یون كلرید حفظ می كند، اما در درون سلول ، با توجه به غلظت پایین یون كلرید با یک واكنش هیدرولیز ، تعادل برقرار می شود. [7]
.
عوارض ناشی از شیمی درمانی
تهوع، استفراغ، سرکوب مغز استخوان، اختلالات خونی، پوستی و متابولیک، عصبی و گوارشی و عفونی، ریزش مو، زخم و عفونت زبان و دهان، تغییرات و قطع عادت ماهانه در زنان، اختلال و کاهش اسپرم در مردان.
1-1 -داروهای مورد مطالعه در شیمی درمانی
هدف درمان یک بیماری عفونی بدون صدمه زدن به میزبان، تا حدودی بوسیله آنتی بیوتیکی به نام پنی‌سیلین به انجام رسیده‌است. به تدریج ترکیبات متعدد دیگری مانند سولفانامیدها و انواع آنتی بیوتیکها کشف شدند. مواد شیمی درمانی میتوانند بر حسب بیماریها و عفونتهایی که در درمان آنها مصرف می‌شوند یا بر اساس فرمول شیمیایی و ترکیبات وابسته به هم رده‌بندی گردند.
2-1 –ویژگیهای داروهای درمان نئوپلاسم
الف-آنزیم هدف در سرطان دخیل باشد.
ب-داروهای ضد سرطان برای سلولهای سرطانی حساس به دارو بکار روند.
ج-دارو باید به سلول بدخیم برسد.
د-باید تنها در مرحله سیکل سلولی تجویز شود برای آنکه دارو موثر باشد.
ه-پیش از ایجاد مقاومت دارویی، سلولهای سرطانی از بین برود. [8]
1-2-1- انواع داروهای شیمی درمانی نئوپلاسم
عمده داروهای مورد استفاده در شیمی درمانی می‌تواند در دسته های زیر قرار بگیرد:
-آنتی‌متابولیت‌ها مانند آنتی فولاتها (نظیر متوتروکسات) و آنالوگهای پورین و پیریمیدین
-داروهای هورمونی ضد نئوپلاسم مانند تاموکسیفن و آنتی آندروژنها
-مهارکننده های رونویسی DNA مانند عوامل آلکیلان، نیتروژن موستارد و مهارکننده‌های توپوایزومراز (آنتراسیکلین ها)
-مهارکننده های میتوز مانند وینکریستین
-مهارکننده های آنژیوژنز
-مهارکننده های تیروزین کیناز مانند Gefitinib
-پادتن‌های مونوکلونال مانند Rituximab
-مهارکننده های پروتئازوم مانند Bortezomib
اغلب این داروها بر روی تقسیم سلولی اثر می‌گذارد و یا مانع سنتز شدن DNA می‌شوند. بعضی از داروهای جدید به DNA وارد نمی‌شوند این‌ها شامل پادتن‌های مونوکلونال و مهار کننده‌های جدید تیروزین کیناز می‌شوند که مخصوصا سلولهای غیر طبیعی انواع خاصی از سرطان‌ها را مورد حمله قرار می‌دهد. علاوه بر این‌ها بعضی از داروها به منظور کنترل و تعدیل رفتار سلولهای توموری بدون حمله مستقیم به این سلول‌ها به کار برده میشود. داروهای هورمونی از این نوع معالجه‌ها می باشد.
یک سیستم طبقه بندی و کدبندی برای مواد شیمی درمانی وجود دارد که این مواد را به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌کند که به اختصار به آن می‌پردازیم.
عامل‌های آلکالوئید: عامل‌های آلکالوئید (شبه قلیایی) به این خاطر اسم گذاری شده‌اند که توانایی این را دارند که گروه قلیایی این داروها با تعداد زیادی از گروه های الکترونگاتیو در محیط سلول جفت شوند و پیوند دهند.سیس پلاتین و کربو پلاتین واکسالی پلاتین همه از این نوعند. دیگر داروها مکلورتامین، سیکلوفسفامید و کلرامبوسیل هستند. این عامل‌ها به وسیله تغییر شیمیایی در DNA سلول عمل می‌کنند.
آنتی متابولیت‌ها :این داروها از تقسیم سلول با مهارساخت DNA جلوگیری می کنند.
وینکا آلکالوئید: وینکا آلکالویید در محل‌های مخصوصی در توبولین‌ها محصور می‌شوند واز جمع شدن توبولین‌ها در میکرو تیوبها جلو گیری می‌کنند. (یعنی فاز M چرخه سلولی). این داروها از پری وینکیل ماداگاسکار و کاتاراتس روسیس مشتق می‌شوند. وینکا الکالویدها شامل وینکریستین و وین بلاستین و وینور لبین و ویندستاین هستند.
پودوفایلو توکسین: از ترکیبات مشتق شده گیاهی است که برای تولید دو داروی سایتوستاتیک که “اتوپوساید”و “تنی پوساید” هستند استفاده میشود. این‌ها از وارد شدن سلول به فاز۱ G (شروع ساخت مجدد DNA) و شبیه سازی DNA یعنی فاز S جلو گیری می‌کند. البته مکانیسم دقیق این عمل‌ها هنوز به طور کامل شناسایی نشده است.[9]
. ١۹
٣-٢- مواد و تجهیزات.. ١۹
٣-٢-١- مواد شیمیایی.. ١۹
٣-٢-٢- تجهیزات و وسایل.. ١۹
٣-٣- تهیه محلولهای استاندارد. ٢٠
٣-٤- نحوه تشکیل کمپلکس پالادیوم-رودانین و استخراج آن. ٢٠
٣-٥- بهینه سازی شرایط استخراج. ٢٢
٣-٥-١- جنس حلال استخراجی.. ٢٢
٣-٥-٢- حجم حلال استخراجی.. ٢٣
٣-٥-٣- نوع حلال پخشی.. ٢٤
٣-٥-٤- حجم حلال پخشی.. ٢٥
٣-٥-٥- اثرpH.. ٢٦
٣-٥-٦- تعیین غلظت بهینه سورفاکتانت.. ٢٧
٣-٥-٧- تعیین غلظت بهینه لیگاند. ٢٨
٣-٦- ارقام شایستگی روش… ٣۰
٣-٦-١- منحنی کالیبراسیون. ٣۰
٣-٦-٢- حد تشخیص… ٣١
٣-٦-٣- فاکتور تغلیظ.. ٣٢
٣-٧- تجزیه نمونه های حقیقی.. ٣٢
٣-٧-١- اندازه گیری پالادیوم در نمونه آب شهر. ٣٢
٣-٧-٢- آماده سازی نمونه کاتالیزور اتومبیل.. ٣٣
٣-٧-٣- اندازه گیری پالادیوم در کاتالیزور اتومبیل.. ٣٤
٣-٨- مقایسه روش پیشنهادی با سایر روش های اندازه گیری پالادیوم. ٣٤
3-9- نتیجه گیری.. ٣٥
فهرست شکل ها
| شکل ١-١.ساختار مولکولی رودانین ………………………………………………………………………………………………………………………….٧ شکل ١-٢. شماتیکی از ساختار سورفاکتانت مورد استفاده در این تحقیق (CpC) ……………………………………………٨ شکل ٢-١. شماتیکی از میکرو استخراج مایع- مایع پخشی…………………………………………………………………………………….١٤ شکل ٢-٢. مقاله های چاپ شده در ارتباط با تکنیک میکرو استخراج مایع- مایع پخشی برای استخراج یونهای فلزی و ترکیبات آلی ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..١٧ شکل ٣-١. مراحل انجام میکرو استخراج مایع- مایع پخشی در سرنگ ………………………………………………………………..٢١ شکل ٣- ٢.کمپلکس رودانین با فلزات پالادیوم, نقره, طلا…………………………………………………………………………………….٢١ شکل ٣-٣. طیف مربوط به شاهد و کمپلکلس پالادیوم-رودانین ………………………………………………………………………..٢٢ شکل٣-٤. اثر نوع حلال استخراجی بر میکرواستخراج کمپلکس پالادیم-رودانین ………………………………………………..٢٣ شکل ٣-٥. اثر تغییر حجم حلال استخراجی بر میکرواستخراج کمپلکس پالادیم-رودانین ………………………………….٢٤ شکل٣-٦. اثر نوع حلال پخشی بر میکرواستخراج کمپلکس پالادیم-رودانین ………………………………………………………٢٥ شکل ٣-٧.اثر تغییر حجم حلال پخشی بر میکرواستخراج کمپلکس پالادیم-رودانین ………………………………………….٢٦ شکل ٣-٨. اثر pH بر میکرواستخراج کمپلکس پالادیم-رودانین ………………………………………………………………………….٢٧ شکل ٣-۹. اثر تغییر غلظت لیگاند رودانین بر میکرواستخراج کمپلکس پالادیم-رودانین ……………………………………٢٨ شکل ٣-١۰. اثر تغییر غلظت لیگاند رودانین بر میکرواستخراج کمپلکس پالادیم-رودانین ………………………………….٢۹ شکل ٣-12. منحنی کالیبراسیون استخراج پالادیوم توسط تکنیک میکرو استخراج مایع- مایع پخشی با بهره گرفتن از لیگاند رودانین ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….٣۰ شکل ٣-١3. طریقه آماده سازی نمونه…………………………………………………………………………………………………………………….٣٣ شکل ٣-١4. منحنی افزایش استاندارد در کاتالیزور اتومبیل توسط تکنیک میکرو استخراج مایع- مایع پخشی با استفاده از لیگاند رودانین………………………………………………………………………………………………………………………………………….٣٤ |
فهرست علائم
| مولاریته | M |
| طول موج | λ)nm( |
| قسمت در میلیون (میلی گرم بر لیتر) | ppm(mg.L-1) |
| قسمت در بیلیون (میکرو گرم بر لیتر) | ppb(μg.L-1) |
| چگالی (گرم بر سانتیمتر مکعب) | d(g.cm-3) |
| فلورسانس اشعه ایکس | XRF |
| اسپکترومتری پلاسمای القایی جفت شده | ICP |
| اسپکترومتری جذب اتمی | AAS |
| کروماتوگرافی گازی | GC |
| اسپکتروفوتومتری جذبی ماوراء بنفش- مرئی | UV-VIS |
| میکرو استخراج مایع- مایع پخشی | DLLME |
| میکرو استخراج فاز مایع | LPME |
| میکرو استخراج با قطره | SDME |
| میکرو استخراج فاز جامد | SPME |
| میکرو استخراج با جریان پیوسته | CFME |
| میکرو استخراج با قطره شناور مستقیم | DSDME |
| میکرو استخراج با قطره در فضای فوقانی | HS-SDME |
| میکرو استخراج براساس انجماد قطره شناور آلی | SFDME |
| میکرو استخراج مایع مایع پخشی بر اساس انجماد قطرات آلی شناور | SFO-DLLME |
| میکرواستخراج مایع-مایع پخشی با حلال | LLME-LSC |
| میکرواستخراج مایع-مایع پخشی همراه با مگنت آهنربایی | MSA-DLLME |
| سیتیل پریدینیوم کلراید منو هیدرات | CPC |
رودانین PDR
فهرست جداول
| جدول ١–١– خواص اتمی، فیزیکی و شیمیایی پالادیم………………………………………………………………………………………………………………………………………٣ |
| جدول ٣-١- شرایط بهینه برای استخراج کمپلکس پالادیوم-رودانین………………………………………………….٢۹ |
| جدول ٣-٢-ارقام با ارزش در اندازه گیری پالادیوم به روش میکرواستخراج مایع-مایع پخشی…………..٣١ |
| جدول ٣-٣-مقایسه روش میکرواستخراج مایع-مایع پخشی با سایر روشها…………………………………………٣٥ |
فصل اول
پالادیوم و روش های تجزیه آن
١-١- عنصر پالادیم
پالادیم عنصری فلزی به رنگ سفید است که در سال١٨٣٠ توسط ویلیام ولاستون دانشمند انگلیسی کشف گردید. این ماده معمولأ همراه کانیهای پلاتین، مس و جیوه یافت می شود. نام این عنصر از آستروئید پالاس گرفته شده است. پالاس نام یک الهه یونانی است، الهه حکمت و فرزانگی. پالادیم همراه با پلاتین و دیگر فلزات گروه پلاتین در نهشته های پلاسر روسیه و آمریکای جنوبی، آمریکای شمالی، اتیوپی و استرالیا یافت می شود. این عنصر همچنین در نهشته های مس – نیکل در آفریقای جنوبی و اونتاریو یافت می شود. پالادیم را میتوان از فلزات گروه پلاتین نیز جدا نمود. آفریقای جنوبی و روسیه، تولید کنندگان بزرگ جهانی فلزات اصلی گروه پلاتین بخصوص پالادیم هستند. در شوروی سابق، پلاتین به عنوان محصول فرعی از استخراج پالادیم و در کانادا، پلاتین به عنوان محصول فرعی از استخراج نیکل، تولید می شود. آفریقای جنوبی تنها کشوری است که پلاتین را به عنوان ماده اولیه استخراج می کند. اگر در بازار جهانی در عرضه آنها وقفه رخ دهد لازم است که همه کشورهای مصرف کننده حداقل برای مصرف یک سال این ماده ذخیره داشته باشند [1].
١-٢- خواص فیزیکی و شیمیایی پالادیوم
همانگونه که ذکر شد، پالادیوم یک فلز سفید – نقره ای متالیک و نرم است که شبیه پلاتین بوده، در مجاورت هوا سیاه نمی‌شود. این فلز با چگالی اندک خود، پایین‌ترین نقطه ذوب را در میان فلزات گروه پلاتین دارد. زمانی که به آن حرارت داده شود، به میزان زیاده کشیده و نرم شده، در دمای سرد سفت و محکم میشود. پالادیوم به‌شدت با ترکیبات گوگردی و اسید نیتریک ترکیب شده، به‌آرامی در اسید کلریدریک حل میشود. همچنین این فلز در دماهای معمولی با اکسیژن ترکیب نمی‌شود و به طرز غیر معمول و بسیار عجیبی خاصیت جذب هیدروژن را تا ۹۰۰ برابرحجم خود در دمای اتاق داشته است. حالتهای معمولی اکسیداسیون پالادیوم +۲، +۳ و +۴ میباشد. اخیرا ترکیبات پالادیوم که در آن، این عنصر اکسیداسیون +۶ دارد هم سنتز شده است[1].
در جدول ١-١ مطالبی در مورد خواص فیزیکی و شیمیایی پالادیوم آورده شده است [2].
| جدول ١–١– خواص اتمی، فیزیکی و شیمیایی پالادیم | |
| ٤٦ | عدد اتمی |
| ١۰٦/٤٢ | جرم اتمی |
| ٢٦١۰ درجه سانتیگراد | نقطه ذوب |
| ٤٨٢٥ درجه سانتیگراد | نقطه جوش |
| سفید نقره ای | رنگ |
| جامد | حالت استاندارد |
| ٤ و٢ | حالت اکسیداسیون |
| ۹/١١ گرم بر سانتیمتر مکعب | چگالی |
١-٣- کاربردهای پالادیوم
از پالادیوم در تجهیزات و سیستمهای سوئیچینگ مخابراتی استفاده میشود. همچنین این ماده کاتالیزورهای خوبی، مخصوصا درعمل تصفیه نفت محسوب می شود که سرعت هیدروژن دارکردن و هیدروژن‌زدایی را زیاد می‌کند. به كمك یک قشر كاتالیزر پالادیم به دست آوردن هیدروژن بسیار خالص از نفت خام و بنزین طبیعی میسر و ممكن می گردد كه این هیدروژن در ساختن اجسام نیمه رسانا و تولید فلزات ضرورت دارد. از دیگر کاربردهای پالادیوم در پیلهای سوختی است که از منابع پاک و تجدید پذیر انرژی محسوب می شود که توسط ترکیب اکسیژن و هیدروژن، برق تولید می کند و محصول جانبی آن تنها آب است. این عنصر در دندانپزشکی، ساعت سازی، جواهرسازی، ساخت ابزار جراحی و اتصالات الکتریکی تلفن های همراه و اتوموبیلها کاربرد دارد. در حال حاضر پالادیوم در مقایسه با پلاتین کاربرد وسیع تری در صنایع خودروسازی داشته و میزان تقاضای این محصول در این صنعت بیشتر می باشد. مصرف پالادیوم از ١٠٠ تن، در سال ١۹۹٠ به ٣۰٠ تن در سال ٢٠٠٠ افزایش یافته است که قسمت عمده آن در کاتالیزور خودروها مصرف می شود. کاربرد اصلی پالادیوم در موتورهای گازوئیلی به عنوان کاتالیست خودرو می باشد که از اینرو یکی از محصولات فلزی پرکابرد در بازارهای امریکای شمالی و آسیا بوده و رشد بازار آن وابستگی بسیار زیادی به این صنعت دارد. آلیاژ آن، در جواهرسازی استفاده میشود. طلای سفید، آلیاژی از طلا بوده که با اضافه کردن پالادیوم، رنگ خود را از دست می‌دهد. پالادیوم به‌تدریج در تولید و ساخت جواهرآلات از اهمیت ویژه‌ای برخوردار خواهد شد. رنگ پالادیوم سفید متمایل به خاکستری، سفیدتر از پلاتین است و هرگز تیره نمی‌شود و یا رنگش تغییری پیدا نمی‌کند و آلرژی‌زا نیست. ضمن آنکه ۶/۱۲ درصد سخت‌تر و انعطاف‌پذیرتر میباشد. اگرچه سختی آن در مقایسه با پلاتینیوم کمتر است. قابلیت تغییر و وزن سبک آن سبب میشود تا بیشتر از پلاتینیوم در ساخت جواهر استفاده شود و هزینه کمتر و سود بیشتری را به‌دنبال داشته باشد. آلیاژ پالادیم با فلزهای دیگر و عمدتا نقره برای ساختن دندان های مصنوعی در دندان پزشكی استفاده می شود[1و2].
١-٤- مشکل تعیین Pd در نمونه های محیطی
تعیین پالادیوم در نمونه های محیطی نشان دهنده یک چالش جدید است. این عنصر همراه با رودیم یک جزء اصلی از کاتالیزور فعال خودرو است که به شدت توسعه یافته است. به عنوان مثال از سایش سطح, این عناصر در محیط زیست منتشر می شوند. تعیین این آلاینده ها در غلظت زیست محیطی آن نیاز به استفاده از تکنیکهای تجزیه ای بسیار حساس مانند اسپکتروسکوپی جرمی همراه با پلاسما می باشد. مشکلات مربوط به تعیین پالادیوم می تواند شامل بازیابی ناقص پس از آماده سازی نمونه, هضم نمونه یا جداسازی ماتریکس و همچنین خطر ابتلا به آلودگی در طی آماده سازی نمونه باشد. به عنوان مثال پالادیوم در مقابله با دیگر عناصر گروه پلاتین به شدت به باقیمانده سیلیکات متصل می شود حتی در محلول اسیدی. بنابراین در نمونه های محیطی باید به طور کامل هضم شوند[3].
١-٥- روش های اندازه گیری و شناسایی پالادیوم
اساسا” پالادیوم را می توان با هر روش اسپکتروسکوپی اندازه گیری کرد. در زیر روش های معمول اندازه گیری پالادیوم به اختصار شرح داده می شود.
١-٥-١- روش های اسپکتروفتومتری
در این روشها به طور گسترده ای از واکنشگرهایی از قبیل مشتقات رودانین، لیگاند پورفیرین، مشتقات اوره، مشتقات امینوکینولین و مشتقات نیتروزو برای کمپلکس کردن و سپس تعیین پالادیوم استفاده شده است [12-4]. در تحقیق حاضر نیز از اسپکتروفوتومتری جذبی ماوراء بنفش- مرئی برای تعیین غلظت پالادیوم استفاده شده است. اساس اندازه گیری بر مبنای اندازه گیری جذب کمپلکس پالادیوم-رودانین، با بهره گرفتن از اسپکتروفوتومتری استوار است که مفصلأ در بخش سوم این تحقیق بحث شده است.
تحقیقات در زمینه استخراج ترکیبات فعال بیولوژیکی از گیاهان به سرعت در حال انجام میباشد. در روش های قدیمی مثل تقطیر با بخار آب، با توجه به مدت زمان طولانی حرارت دادن برای رسیدن به دمای لازم جهت تبخیر ترکیبات فرار، بسیاری از این ترکیبات از دست میروند، ترکیبات غیر اشباع و استری تجزیه و انرژی و زمان زیادی تلف خواهد شد. در روش هایی نیز که برای استخراج نهایی از حلالهای شیمیایی استفاده می کنند، خطر ایجاد مسمومیت توسط حلال وجود دارد.
به این دلیل که از اسانس های اکثر گیاهان آروماتیک در صنایع مختلف استفاده میشود، یافتن بهترین روش استخراج برای بهبود کیفیت اسانس ها در راستای رسیدن به مناسبترین ترکیب شیمیایی مورد نظر، برای هر نوع کاربرد خاص که با قوانین سازگاری داشته باشد، ضروری است. برای مثال در صنایع غذایی علاوه بر این که کیفیت عطر و طعم اسانس مهم است، حلالیت آن در مواد غذایی نیز مطرح است.
در سالهای اخیر استفاده از امواج الکترو مغناطیس در ناحیه امواج ریز موج کاربرد زیادی را در زمینه های مختلف از جمله آون های خانگی ودستگاهی و کاربردهای زیست پزشگی فراهم نموده است.
کاهش حلال مورد استفاده و تشکیل مقدار ناچیز محصول جانبی وکاهش آلودگی و کاهش زمان واکنش همچنین استفاده از واکنشگرها در مقیاس میکرو و کاهش انرژی مورد نیاز در مقایسه با روش های حرارتی معمولی و افزایش انتخاب پذیری واکنش از مزایای این تکنیک شیمی سبز محسوب می شود. از آنجا که شیشه و بسیاری از ترکیبات پلیمری تقریبا قابلیت عبور امواج ریز موج را دارند میتوانند به عنوان سلهای واکنش استفاده شوند. این خواص ریز موج منجر به کاهش زیادی در میزان حلالهای مورد استفاده میگردد از آنجا که انرژی مورد استفاده توسط حلال کنترل میشود دمای مخلوط واکنش به نقطه جوش نمیرسد، در نتیجه میزان تبخیر پایین نگه داشته شده و نیاز به تقطیر برگشتی نمی باشد.
بنابر این استفاده از انرژی ریز موج و کاربرد آن در استخراج ترکیبات موثره از گیاهان نیز وارد شده است
فصل اول : کلیات
1-1 معرفی گیاهان دارویی
قدمت شناخت خواص دارویی گیاهان، شاید بیرون از حافظه بشر باشد. یکی از دلایل مهم این قدمت، حضورباورهای ریشه دار مردم سرزمین های مختلف در خصوص استفاده از گیاهان دارویی است اطلاعات مربوط به اثرها و خواص دارویی گیاهان از زمان های بسیار دور به تدریج سینه به سینه منتقل گشته با آداب و سنن قومی در آمیخته و سر انجام در اختیار نسل های معاصر قرار گرفته است طبق برخی سنگ نبشته ها و شواهد دیگر به نظر میرسد مصریان و چینیان در زمره نخستین اقوام بشری بوده باشند که بیش از 27 قرن قبل از میلاد مسیح از گیاهان به عنوان دارو استفاده کرده و حتی برخی از گیاهان را برای مصرف بیشتر در درمان دردها کشت داده اند. مردم یونان باستان، خواص دارویی برخی از گیاهان را به خوبی می دانسته اند. بقراط حکیم بنیانگذار طب یونان قدیم و شاگرد وی ارسطو و دیگران، برای استفاده از گیاهان در درمان بیماری ها ارزش زیادی قایل بوده اند. آنها علاوه بر استفاده از گیاهان یونان، از گیاهان کشورهای دیگر هم استفاده می برده اند. پس از آنها، یکی دیگر از شاگردان ارسطو به نام «تئوفراست» مکتب «درمان باگیاه»را بنیان نهاد. پس از آن، «دیوسکورید» در قرن اول میلادی، مجموعه ای از 600 گیاه دارویی با ذکر خواص درمانی هر یک را تهیه و به صورت کتابی در آورد که این کتاب بعدها سرآغاز بسیاری از مطالعات علمی در زمینه گیاهان مذکور گردید، به طوری که مثلا «جالینوس» پزشک معروف یونانی در کارهای خود به کتاب دیوسکورید استنادکرده است در قرون هشتم تا دهم میلادی، دانشمندان ایرانی همچون، ابوعلی سینا، محمد زکریای رازی و دیگران، به دانش «درمان با گیاه» رونق زیادی دادند و گیاهان بیشتری را در این رابطه معرفی کردند و کتابهای معروفی چون قانون و الحاوی را به رشته تحریر درآوردند. پس از آن، درمان با گیاه همچنان ادامه یافت. در قرن سیزدهم، ابن بیطار مطالعات فراوانی در مورد خواص دارویی گیاهان انجام داد و خصوصیات بیش ار 14700 گیاه دارویی را در کتابی که از خود به جای گذاشته، یادآور شد. پیشرفت اروپاییان در استفاده دارویی از گیاهان در قرن هفدهم و هجده، ابعاد وسیعی یافت و از قرن نوزدهم کوششهایی همه جانبه برای استخراج «مواد موثره»[1] از گیاهان دارویی و تعیین معیارهای معینی برای تجویز و مصرف آنها شروع شد. کوششهای آن زمان تا به امروز هم ادامه یافته و در حال حاضر نیز با سرعت هر چه بیشتر به پیش می رود. اکنون با در دست داشتن نتایج آزمایش ها و تحقیقات، با اطمینان می توان به تشریح و تفصیل علمی مزایای موجود درمواد موثره گیاهان دارویی در رابطه با انسان و حیوانات پرداخت. حقیقت این است که امروزه درباره روند متابولیسمی تشکیل مواد موثره موجود در گیاهان1 تحت فرایندهای خاص زیست محیطی و تاثیر مواد موثره مذکور بر انسان و حیوانات، اطلاعات بسیار زیادی وجود دارد و جنبه های مختلف استفاده از مواد مذکور، تنوع روزافزون دارد. تاکنون، تنها خصوصیات دارویی حدود سی هزار گونه از ششصد هزار گونه گیاهی جهان شناخته شده و در میان بقیه، گهگاه مواد موثره جدید و بسیار ارزشمندی کشف می گردد. جمع آوری گیاهان دارویی بسیار مشکل است. انجام این کار با ماشین به سختی امکان پذیر است، زیرا جمع آوری برخی از اندام های حاوی مواد موثره ( نظیر گلها، برگها و …) تنها با دست ممکن است. از این رو، تولید گیاهان دارویی به کار بدنی زیادی نیاز دارد. با جمع آوری گیاهان دارویی، کار به اتمام نمی رسد (برخلاف برخی محصولات کشاورزی)، بلکه پس از برداشت محصول، اندام های جمع آوری شده را باید تحت تاثیر عملیات مناسبی قرار داد تا به صورت قابل استفاده در آید (خشک کردن، استخراج ماده موثره، بسته بندی و …). مواد موثره گیاهان، بخصوص عطریات و اسانس ها، موارد استفاده متعدد و متفاوتی در صنایع لوازم آرایشی، صنایع مواد شیمیایی خانگی (نظیر: شامپو، صابون، عطر، ادوکلن، خوشبوکننده های هوا و امثال آنها) دارند، به طوری که بدون حضور مواد موثرهء مذکور، ساخت و تهیه بسیاری از محصولات یاد شده امکان پذیر نخواهد بود(ساخت و تهیه بسیاری از اسانس ها به طریق شیمیایی امکان پذیر نیست). استفاده از مواد موثرهء گیاهان دارویی در صنایع غذایی، رشد روزافزون دارد. اگر چه استفاده از مواد مذکور در صنایع غذایی از گذشته معمول بوده، ولی اکنون در صنایع نوپای نوشابه سازی، کنسروسازی، شیرینی سازی و … از مواد موثرهء گیاهان دارویی برای بهتر شدن طعم و رنگ و بوی محصولات در سطح دقیق تر و حساب شدهتری استفاده می شود.
1-Active substances