Zastosowanie parametrów rozpuszczalności Hansena do procesu ekstrakcji związków fenolowych z kwiatów rumianku

Application of Hansen Dolubility Parameters to ExtractionProcess of Phenolic Compounds from Chamomile Inflorences
Abstract: 

The aim of this work was to determine a practical usefulness of literature Hansen solubility parameters to determine the composition of solvents for efficient extraction of active
compounds present in chamomile inflorescences. The Hoy's method was used to compute the components of the Hansen solubility parameters for mixtures of solvents and for some model phenolic compounds present in this plant material. The numerical values of the parameters obtained in such a way for mixtures of two components systems: water – ethanol, were presented using Bagley’s plot. It was assumed that the condition for a correct selection of the extrahent mixture is the distance on the Bagley's plot below 5 MPa(1/2) between the mixture of solvents and the extracted component. On this basis the optimum composition of the used solvents was found. This result was verified for the extraction process of polyphenolic compounds present in chamomile inflorescences. It was shown experimentally that in case of chamomile inflorescences the extrahent composition determined in such a way leads to obtainment of extracts with a high content of polyphenolic compounds.

Streszczenie: 

Celem badań podjętych w niniejszej pracy było określenie praktycznej przydatności tablicowych wartości składowych parametrów rozpuszczalności Hansena do określania składu rozpuszczalników, zapewniających wydajną ekstrakcję składników aktywnych zawartych w kwiatach rumianku. Stosując metodę Hoya, obliczono wartości składowych parametrów rozpuszczalności mieszanin rozpuszczalników oraz modelowych związków fenolowych obecnych w tym surowcu roślinnym. Tak otrzymane wartości oraz odpowiednie wartości dla mieszanin dwuskładnikowych układów: woda – etanol przedstawiono na wykresie Bagleya. W pracy założono, że warunkiem poprawnego doboru składu mieszaniny ekstrakcyjnej jest odległość tej mieszaniny od ekstrahowanego składnika na wykresie Bagleya poniżej 5 MPa(1/2). Na tej podstawie wyznaczono optymalny skład mieszaniny ekstrakcyjnej. Wynik zweryfikowano dla procesu ekstrakcji związków polifenolowych z kwiatów rumianku.

Keywords: 
antioxidants, chamomile inflorescences, extraction, solubility parameters
Słowa kluczowe: 
przeciwutleniacze, kwiat rumianku, ekstrakcja, parametr rozpuszczalności
Issue: 
Pages: 
64
72
Download full text in pdf: 

This article is an open access article distributed under a Creative Commoms Attribution (CCBY 4.0) licence

References: 

Bagley, E.B., Chen, S.A., 1969, Hydrogen Bonding Effects in Non-electrolyte Solutions, Journal of Paint Technology, 41, pp. 494–499.

Barton, A.F.M., 1983, Handbook of Solubility Parameters and other Cohesion Parameters, CRC Press, Inc., Boca Raton, Florida.

Cavalieri, E., Rigo, A., Bonifacio, M., Carcereri de Prati, A., Guardalben, E., Bergamini, C., Fato, R., Pizzolo, G., Suzuki, H., Vinante, F., 2011, Pro-apoptotic Activity of Alpha-bisabolol in Preclinical Models of Primary Human Acute Leukemia Cells, Journal of Translational Medicine, 9, pp. 45–57.

Duclairoir, C, Nakache, E., Marchais, H, Orecchioni, A.M., 1998, Formation of Gliadin Nanoparticles: Influence of the Solubility Parameter of the Protein Solvent, Colloid and Polymer Science, 27, pp. 6321–6327.

Hansen, C.M., 1967, The Three Dimensional Solubility Parameter – Key to Paint Component Affinities, Journal of Paint Technology, 39(505), pp. 104–117.

Hansen, C.M., 2007, Hansen Solubility Parameters: A user’s Handbook, CRC Press LLC, Boca Raton, Florida.

Hildebrand, J.H., 1935, Solubility. XIV. Experimental Tests of a General Equation for Solubility, Journal of the American Chemical Society, 57, pp. 866–871.

Hildebrand, J., Scott, R.L., 1970, Regular Solutions, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 1962.

Hoy, K.L., 1970, New Values of the Solubility Parameters from Vapor Pressure Data, Journal of Paint Technology, 42, pp. 76–118.

Hoy, K.L., 1989, Solubility Parameter as a Design Parameter for Water – Borne Polymer Sand Coatings, Journal of Coated Fabrics, pp. 53–67.

Just, S., Sievert F., Thommes, M., Breitkreutz, J., 2013, Improved Group Contribution Parameter Set for the Application of Solubility Parameters to Melt Extrusion, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 85, pp. 1191–1199.

Karger, B.L., 1978, Expanded Solubility Parameter Treatment for Classification and Use of Chroma-tographic Solvents and Adsorbents, Analytical Chemistry, 50, pp. 2126–2136.

Ramos, A.C.D.S., Rolemberg, M.P., Moura, L.G.M.D., Zilio, E.L., Santos, M.D.F.P.D., González, G., 2013, Determination of Solubility Parameters of Oils and Prediction of Oil Compatibility, Journal of Petroleum Science and Engineering, 102, pp. 36–40.

Sarode, A.L., Sandhu, H., Shah, N., Malick, W., Zia, H., 2013, Hot Melt Extrusion (HME) for Amorphous Solid Dispersions: Predictive Tools for Processing and Impact of Drug – Polymer Interactions on Supersaturation, European Journal of Pharmaceutical Sciences, 48, pp. 371–384.

Stefanis, E., Panayiotou, C., 2008, Prediction of Hansen Solubility Parameters with a New Group –Contribution Method, International Journal of Thermodynamics, 29, pp. 568–585.

van Krevelen, D.W., 1976, Prediction of Solubility-parameter Components, in: Nijenhues, K.T. (ed.), Properties of Polymers, Elsevier, Amsterdam, pp. 213–216.

Wagemann, L., Zieliński, R., 2011, Effect of Solvent Composition on Antiradical Activity of Chamomile Flowers Extracts, Polish Journal of Commodity Science, 3(28), pp. 81–90.

Citation pattern: Zieliński R., Zastosowanie parametrów rozpuszczalności Hansena do procesu ekstrakcji związków fenolowych z kwiatów rumianku, Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni, Nr 101, str. 64-72, 2017

BibTeX     EndNote