שמן אתרי Pure Viticis Negundo Folium להכנת נרות וסבון, מפזר סיטונאי, חדש למפזרי מבער ריד

תחום טכני

ההמצאה הנוכחית מתייחסת לשדה נפט נדיף של עץ צנוע בעל חמשת עלים, והוא סוג של שיטת הכנה של שמן נדיף של עץ צנוע בעל חמשת עלים.

טכנולוגיית רקע

בתעשיית המזון, חומר חיטוי הוא אחד התוספים החשובים ביותר. זהו סוג של תוספי מזון ששומרים על ערך המזון ואופיו המקורי. כיום, חומרי חיטוי קונבנציונליים הם הנפוץ ביותר בעולם בתחום הכימוסינתזה, אך הפיתוי של חומרי חיטוי כימוסינתזה הוא מסרטן, טרטוגני ובעיות כמו הרעלת מזון כרונית שנגרמות בקלות עוררו דאגה חברתית נרחבת. בשנים האחרונות, יחד עם העלייה ברמת החיים של אנשים ורמת הצריכה, הדרישה לעיבוד מזון משתנה גם היא יותר ויותר לכיוונים כמו "ירקות" ו"טבעיים". לכן, המחקר והפיתוח של חומרי חיטוי טבעיים ובטוחים למזון פונקציונלי נראים חשובים יותר ויותר. חומרי חיטוי למזון טבעי ניתן לחלק לחומרים משמרים מיקרוביאליים (N,O-דיאצטילמורמידאז, ניסין, טנצטין, אפסילון-פוליליזין), חומרים משמרים טבעיים (פרוטמין, פרופוליס, כיטוזן) וחומר חיטוי ממקור צמחי (פוליפנול תה, שמן אתרי צמחים, שום, אנתרקווינון (צמחי מרפא). שמן אתרי צמחים הוא סוג של תוספי מזון טבעיים צמחיים, שיכולים לתקן ריח מוזר של מזון, לתת ניחוח, צבע, נוגד חמצון, אנטיביוטיקה (נגד קורוזיה) וגם את האפקט הפיזיולוגי והפרמקולוגי בנוסף לכך. כאחד המקורות החשובים לחומר חיטוי טבעי, משמן אתרי צמחים, מסנן חומר משמר יעיל, חסכוני ובטוח כחומרים משמרים למזון, יש סיכויי יישום רחבים ומשמעות מחקרית רבה.

כיום, מחקר אנטיבקטריאלי בצמחים הוא נרחב, ובהתאם להשפעתו המחקרית, ניתן לחלק אותו באופן גס לשלושה סוגים הבאים: מחקר על חיידקים פתוגניים הגורמים לקלקול מזון, מחקר על חומרים משמרים טבעיים למזון, מחקר על אפקטים מרסנים של פתוגנים פותח, מחקר מודרני על אפקטים מרסנים של חיידקים פתוגניים בגוף האדם מיוצר לתרופות מסוג חדש. בינתיים, מחקר הצמחים מחולק שוב לאתרי פעולה: מיצוי שמן אתרי צמחים וביצוע מחקר אנטיבקטריאלי, שורשי צמחים, גבעול ועלים מבוצעים לניסויים אנטיבקטריאליים ומחקר פעילות אנטי-מיקרוביאלית כדי לחלץ פטריות אנדוגנזה של צמחים באמצעות מיצוי ממסים אורגניים.

על בסיס ההמצאה הנוכחית, היא להפיק שמן נדיף מעץ צנוע בעל חמשת העלים; ליישם אותו על קנה שורש לוטוס, נוגד קורוזיה, לשמירה על טריות; בעל תכונות ביוצידיות, כחומר משמר מזון ממקור צמחי, להשגת חומרים משמרים ירוקים, בטוחים ואמינים ממקור צמחי; לצורך פיתוח וניצול מקיפים של עץ צנוע בעל חמשת העלים, מתן בסיס לניסויים; לשפר את יחס הניצול של משאבי צמחים, ליצור ערך כלכלי גבוה.

עץ צנוע בעל חמשת העלים (Vitex negundo Linn) הוא מין ממשפחת הוורבנים Vitex, שם נוסף הוא עץ צנוע בעל חמשת העלים, Fructus Viticis Negundo, עץ צנוע בד, זרדי העץ הצנוע, Folium vilicis Negundo. זהו עץ צנוע חד-שנתי, וגובה הצמח יכול להגיע ל-6 מטרים, והענף, העלה והגבעול כולם ניחוח, מחלק הבסיס של הענף, ומהשערות העדינות והדלתניות. העלה הוא בעל חיים, ועלה מורכב בצורת כף יד, ידית ארוכה, עלעלים 3-5 עלים, ירוק בהיר, אליפטי, אואזלי, קצה מלא או מעט שיניים מסור, שיער לבן עדין של החיים הצמודים בצד האחורי, משפשף עם ריח כבול. עץ צנוע בעל חמשת העלים קיים במקומות טובים באזור החם ובאזור הממוזג בסין, והוא נפוץ באופן נרחב בעמק היאנגצה של סין ובכל הפרובינציות והאזורים, בדרום, וגם בשאנדונג. מזרח אפריקה נפוץ גם באופן נרחב דרך הקרקע כגון בוליביה של מדגסקר, דרום מזרח, אסיה ודרום אמריקה.

ניתן להשתמש בזרעי, עלי, ענפים ושורש ויטקס צהובים כתרופה. לזרעי ויטקס צהובים יש השפעה מרגיעה על שיעול ומקלה על השפעת ברונכוספזם, מרפא בעיקר שפעת, שיעול, אסטמה, דלקת פרקים נודדת, מלריה, כאבי בטן, בקע, פיסטולה אנאלית ועוד. עלי עץ הצ'אסט של נגונדו יכולים להקל על שטחים על ידי קירור, סילוק לחות, ניקוי רעלים, מרפא בעיקר שפעת, מכת חום, הקאות ושלשולים, דיזנטריה, מלריה, צהבת, שיגרון, טיפול בנפיחות וכאבים כתוצאה מפגיעה טראומטית, כאבים כואבים, ויכול למנוע התפתחות של נפיחות בדלקת סקרואיליטיס על רקע פורמלדהיד. למרתח של עלי או שורש עץ הצ'אסט של נגונדו יש השפעה מרסנת על חיידקים כמו סטרפטוקוקוס אאורוס, סטרפטוקוקוס בטא המוליטי ומעי גס, אנתרקס, דיפתריה, קדחת טיפוס, מוגלה ירוקה ודיזנטריה.

שמן אתרי של עץ צנוע בעל חמשת העלים, הידוע גם כשמן בושם או שמן נדיף, הוא חומר ממשפחת החומרים המטבוליזם המשני שמקורו בצמחים, בעל משקל מולקולרי של חומרים צמחיים, יכול להתאדות עם אדי מים, ובעל נדיפות שמנונית ונוזלית בעלת ריח מסוים. שמן אתרי משמש בדרך כלל להפקת פירות, פרחים, עלים ושורשים מצמחים, בעל ניחוח או ריח חזקים. ההרכב הכימי שלו מורכב יותר, וניתן לחלק אותו לשלושה סוגים עיקריים של אליפטיות, ארומטיות וטרפנים, המכילים נגזרות חמצן כמו אלכוהול, אלדהיד, קטון, חומצה, אתר, אסטר, לקטון וכו' לפי המבנה הכימי, והוא מכיל גם תרכובות חנקניות וגופרית. באופן מסורתי, שמן אתרי צמחי משמש להכנת תמציות וחומרי טעם וריח, אך בשנים האחרונות, הפעילות האנטי-מיקרוביאלית של שמן אתרי צמחי ורכיבים בודדים שלו נחקרה רבות בארץ ובחו"ל. מחקרים מראים שלשמן אתרי צמחי יש יכולות אנטיבקטריאליות, הסרת חרקים, נוגדות חמצון, ובהן שימוש נרחב בתחומים כמו רפואה, כימיקלים חקלאיים ותוספי מספוא.

לשמן עץ צנוע בעל חמשת העלים פעילות קוטל חרקים מקיפה ומשמעותית כנגד חרקי דגנים עיקריים כמו סיטופילוס זאה-מאיס, קלוסוברוקוס צ'יננסיס, וקידוחי דגנים קטנים יותר, והוא יכול לשלוט ביעילות בפלורידה לצורך היווצרות אוכלוסייה, ומפחית את כמותה. למונומר טרפן ופירפן יש פעילות קוטל חרקים גבוהה יותר כנגד קורונדום סיטופילוס ס.פ. אימאגו, הם חומרים פעילים קוטלי חרקים חשובים בשמן נדיף של עץ צנוע בעל חמשת העלים. זיקוקי קיטור כמו יאנג היישיה מפיקים שמן נדיף מעץ צנוע בעל חמשת העלים. משתמשים בטכנולוגיית כרומטוגרפיית גז/ספקטרומטריית מסות (GC.MS) כדי לחקור את ההרכב הכימי של שמן נדיף של עץ צנוע בעל חמשת העלים. התרכובות מחולקות ל-37 תרכובות בסך הכל, כאשר 28 מהן זוהו. 23.981% מהתרכובות מורכבות בעיקר מקריופילן. הואנג צ'יונג (2008) מפיקים את השמן הנדיף של Vitex negundo var cannabifolia באמצעות קרינת מיקרוגל, משתמשים בכרומטוגרפיית גז נימית בשילוב עם חיפוש מחשב. ההרכב הכימי שלה מבוצע בהתאם לצורך ניתוח וזיהוי, באמצעות שיטת נרמול שטח, מודדים את התכולה היחסית של כל תרכובת בשמן הנדיף. התוצאה מזהה 16 תרכובות בסך הכל, וחלקו העיקרי של השמן הוא קריופילן (20.14%).

לחלץ את שיטת החילוץ הקונבנציונלית יותר של שמן נדיף צמחי ולבצע זיקוק בקיטור (שיטת זיקוק במים, שיטת זיקוק מעל מים, זיקוק בקיטור), תהליך דיפוזיה במים, שיטת מיצוי ממסים, שיטת ספיגה, CO2 סופר-קריטי.₂טכניקת הפשטה, טכנולוגיית מיצוי עזר בגלי קולי, טכניקת הפשטה באמצעות אינדוקציה של קרינת מיקרוגל, טכנולוגיית מיצוי אנזימים וכו'. החיסרון הוא השמדת חומרים גדולים עד רגישים לחום ומרכיבים לא יציבים.

סיכום ההמצאה

מטרת ההמצאה היא לספק סוג של שיטת זיקוק סימולטני, המשתמשת בשיטת ההכנה של שמן נדיף עץ צנוע בעל חמישה עלים, המבוסס על ממס אורגני בעל קוטביות מנוגדת.

התוכנית הטכנית של ההמצאה הנוכחית מאופיינת בכך ששוקלים 10 גרם אבקת עץ צנוע בעלת חמישה עלים בבקבוק עגול של 1000 מ"ל, מוסיפים 300 מ"ל מים מזוקקים ומכינים חומר טבילה בשפע. בנפרד מוסיפים 50 מ"ל הקסאן רגיל לבקבוק של 500 מ"ל, מחברים בו זמנית את מכשיר הזיקוק והמיצוי, יוצרים טמפרטורת רתיחה קלה בקצה אחד של החומר, בקצה אחד של 110 ± 5 מעלות צלזיוס. בקצה אחד של הממס האורגני והקסאן הרגיל נשלטים על טמפרטורת רתיחה נמוכה של 80 ± 5 מעלות צלזיוס. ממתינים לחימום חוזר משני הצדדים למשך 4 שעות. לאחר החילוץ, מעבירים את הריאגנט האורגני לבקבוק משולש, מוסיפים נתרן גופרתי נטול מים עד לקבלת גרגירים דקים ללא התגבשות גדולה, מקררים למשך הלילה. לאחר סינון מיליפורי של 0.45 מיקרומטר, מבצעים אידוי סיבובי עד שנשארת כמות קטנה. מעבירים את הדגימה לבקבוק הזרקה ומעבירים חנקן עד לקבלת ריח נטול ממס. מתקבל שמן נדיף צהוב עם ריח חזק של כבול. שמן אתרי זה עובר GC-MS. בניתוח מקוון, מגיב אורגני רגיל הקסאן משתנה ויוצר הקסנפתן (טמפרטורה של 90 ℃ ± 5 ℃), מתילן דיכלוריד (50 ℃ ± 5 ℃), אתיל אצטט (90 ℃ ± 5 ℃). באותה שיטה, תוך כדי זיקוק, מתבצעת הליך מיצוי. מיצוי זיקוק מתבצע על ידי הכנסת תמיסה מימית של הדגימה והמגיב האורגני משני צידי המכשיר ומחממים בו זמנית לרתיחה. אדי המים ואדי הממס מתערבבים לחלוטין במכשיר, עיבוי מתפזר בו זמנית ורכיבי הממס האורגני בשלב המימי מופקים כל הזמן, אך עדיין בתהליך מלוכלך לאורך זמן. מכיוון שהמים והשלב האורגניים אינם מתמוססים זה בזה בצינור בצורת U, ועל מנת להפריד אותם, חוזרים לבקבוק משני הצדדים. תהליך הזיקוק והמיצוי מתמשכים, במחזור הדם, מאפשר להגיע ליעד של תרכובות נדיפות וחצי-נדיפות הנמצאות בדגימה.

הודות לאימוץ טכניקת הסינון, טכניקת החילוץ בעלת תפוקת מיצוי גבוהה ופשוטה לתפעול; משמשת לשמירה על טריות קנה שורש לוטוס טרי, האפקט מצוין; תורמת לשיפור תכולת תרכובת המטרה.