سنجش کیفی ترکیبات ثانوی اسانس‌ گیاه دارویی Mentha piperita L. به روش‌های فیزیکی به‌عنوان جایگزین روش GC-MS

محورهای موضوعی : فیتوشیمی

مژگان جمشیدیان ¹ , رضا دهقانی بیدگلی ² , مهرداد مرادی ³

1 - کارشناسی ارشد نانو فیزیک، پژوهشکده نانو دانشگاه کاشان
2 - گروه مرتع وآبخیز دانشکده منابع طبیعی دانشگاه کاشان
3 - دانشیار نانو فیزیک، پژوهشکده نانو دانشگاه کاشان

تاریخ دریافت : 1399/02/01 تاریخ پذیرش : 1399/09/01 تاریخ انتشار : 1399/09/01

کلید واژه: اسانس, کروماتوگرافی گازی, طیف‌سنج رامان, رفراکتومتر, طیف‌سنجی FTIR,

چکیده مقاله :

هدف از این مقاله تشخیص ترکیبات اسانس نعنا فلفلی با استفاده از روش طیف‌سنجی‌ رامان و مقایسه آن با روش کروماتوگرافی و همچنین ارزیابی خلوص این اسانس با استفاده از طیف‌سنجی FTIR و آنالیز انکسار‌سنجی می‌باشد. به این منظور، ابتدا اسانس گیاه نعنا فلفلی استخراج شد و ترکیبات اصلی آن به وسیله کروماتوگرام، منتول و منتون تشخیص داده شد. سپس با استفاده از روش‌ سریع و کم‌هزینه طیف‌سنجی رامان که با سه دستگاه طیف‌سنج متفاوت مورد آزمایش قرار گرفتند، دو ترکیب منتون و منتول مشخص شد. همچنین برای ارزیابی خلوص اسانس نعنا فلفلی از روش انکسار‌سنجی و طیف‌سنج مادون قرمز (FTIR) استفاده شد، به این منظور، غلظت‌های 20، 30، 40، 60، 80 و 90 درصد اسانس نعنا فلفلی به صورت دستی توسط حلال سیکلوهگزان ساخته شد. غلظت‌های مختلف و نمونه اصلی توسط دستگاه انکسارسنجی و طیف‌سنجی مادون قرمز مورد بررسی قرار گرفت. براساس نتایج، طیف‌سنجی مادون قرمز قادر به شناسایی کمی اسانس نعنا فلفلی خالص و غلظت‌های رقیق شده آن نیست و فقط قادر به شناسایی کیفی مولکول‌های مختلف می‌باشد ولی با استفاده از آنالیز انکسار‌سنجی، غلظت‌های مختلف و نمونه خالص کاملا از هم قابل تشخیص بودند. بنابراین آنالیز انکسار‌سنجی و طیف‌سنجی رامان روشی‌های سریع و کم‌هزینه‌ای هستند که قادر به شناسایی ترکیبات اصلی اسانس‌ها و تعیین درصد خلوص آن‌ها می‌باشد.

چکیده انگلیسی:

This article deals with evaluate the purity and detection of peppermint essential oil compositions using different spectrometry and refraction spectrometry methods and to compare them with chromatography. The conventional method for identifying and analyzing essential oils is a costly gas chromatography-coupled mass spectrometer. For this purpose, peppermint essential oil extract was first extracted and its main constituents were identified by chromatogram, menthol and menthon. Then using fast and low cost Raman spectroscopy method with three different spectrometers, two compounds of menthon and menthol were determined. Refractometry and FTIR spectroscopy were used to evaluate the purity of peppermint essential oil. Concentrations of 20, 30, 40, 60, 80 and 90 peppermint essential oils were manually made by cyclohexane solvent. These different concentrations and sample were tested by Refractometry and FTIR spectroscopy. As the results show, infrared spectroscopy is not capable of quantitatively identifying the essence of pure peppermint and its diluted concentrations and is only capable of qualitatively identifying different molecules, but can be clearly distinguishable by the use of refractive index analysis of different concentrations and pure samples. Therefore, Raman spectroscopy and refractive analysis is a fast and inexpensive method capable of identifying the major constituents and determining the purity of the essential oils.

منابع و مأخذ:

1. Baldinger, L. 1942. Analysis of peppermint oil. Journal of Industrial and Engineering Chemistry Analytical Edition, 14(1): 15-20.


2. Bekhradi, R., Khayat kashani, M. 2006. Therapeutic applications of herbal essences. Morsal. Pp.267.


3. Bounaas, K., Bouzidi, N., Daghbouche, Y., Garrigues, S., de la Guardia, M. and El Hattab, M. 2018. Essential oil counterfeit identification through middle infrared spectroscopy. Journal  of Microchemical, 139: 347-356.


4. Delgado Ospina, J., Grande Tovar, C.D., Menjívar Flores, J.C. and Sánchez Orozco, M.S. 2016. Relación entre el índice derefracción yla concentración detimol enaceites esenciales delippia origanoides kunth. Chilean Journal of agricultural and animal sciences, 32(2): pp.127-133.


5. Gudi, G., Krahmer, A., Kruger, H. and Henning, H. 2014. “Discrimination of fennel chemotypes applying IR and raman spectroscopy: Discovery of a New γ‑Asarone Chemotype”, Jornal of Agriculture and Food Chemistry, 62(4): 3537-3547.


6. Herro, E. and Jacob, SE.  2010. Mentha piperita (Peppermint). Journal of  Dermatitis, 21(6): 327-329.


7. Imre, S., Eşianu, S.I.G.R.I.D., Miklos, A., Tiuca, I., Dicher, I., Tero-Vescan, A., Muntean, D.L. and Oprean, R. 2016. Qualitative assay of essential oils of Lavender and Peppermint in commercial products through spectral and chromatographic methods. Journal of Farmacia, 64(6): 857-862.


8. Jana, N., Gearheart, L. and Murphy, C. 2002. “essential oil constituents of Mentha sativa”, Journal of Langmuir, 17(22): 6782-6786.


9. Jentzsch, P., Ramos, L. and Ciobotă, V. 2015. Handheld Raman spectroscopy for the distinction of essential oils used in the cosmetics industry. Journal of Cosmetics, 2(2): 162-176.


10. Kamatou, GP.P., Vermaak, I., Viljoen, AM. and Lawrence, BM. 2014.  Menthol: A simple monoterpene with remarkable biological properties. Journal of Phytochemistry, 96: 15-25.


11. Khodabakhshian, R.,Emadi, B. 2016. Determination of matzafi date maturity stages using raman spectroscopy. Journal of Agricultural Machinery, 6(1): 201-213.


12. Khoshroo, H., Khadem, H., and Tavassoli, H. 2015. The effect of fluorescence removal from Raman spectra in quantitative analysis of Thyme essential oil. 21^th Iranian Conference on Optics and Photonics, 557-560.


13. Marvin C.McMaster. 2007. GC/MS: A Practical User s guide, 2nd Edition. John Wily and Sons,Inc.


14. Rios-Estepa, R., Turner, G.W., Lee, J.M., Croteau, R.B. and Lange, B.M. 2008. A systems biology approach identifies the biochemical mechanisms regulating monoterpenoid essential oil composition in peppermint. PNAS. 105 (8): 2818-2823.


15. Rouessac, F. and Rouessac, A. 2013. Chemical analysis: modern instrumentation methods and techniques. John Wiley and Sons.Pp. 368.


16. Schulz, H., Özkan, G., Baranska, M., Krüger, H. and Özcan, M. 2005. Characterisation of essential oil plants from Turkey by IR and Raman spectroscopy. Journal of Vibrational Spectroscopy, 39(2): 249-256.


17. Sell, CS. 2006. The Chemistry of fragrances from perfumer to consumer 2nd Edition. RSC publishing. UK, pp: 72-80.


18. Skoog, D.A., Holler, F.J. and Crouch, S.R. 2017. Principles of instrumental analysis. Cengage learning. Pp. 368.


19. Stashenko, E. and Martínez, J.R. 2014. Gas chromatography - mass spectrometry. In Advances in Gas Chromatography. IntechOpen. Pp. 680.


20. Stefanini, M., Ming, L., Marques, M., Facanali, R., Meireles, L., Moura, J., Marchese, M. and Sousa, L. 2006. “Essential oil constituents of different organs of fennel (Foeniculum vulgare var. vulgare)”, Journal of Med., Botucatu, 8(3): 193-198.


21. Subhash, K., Bhavesh, B. and Hemang, V. 2017. Analytical method development and validation of menthol and methyl salicylate content in topical cream and gel by gas chromatography. journal of chromatography and Technology, 8(6): 1-4.