Süperkritik akışkan ekstraksiyonu ile deve dikeninden ilaç etken maddelerinin özütlenmesi
Extraction of pharmaceutical active component from silybum marianum by supercritical fluid extraction
Yazar: HATİCE TUĞBA ÇELİK
Danışman: PROF. DR. METİN GÜRÜ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Silybum marianum (Deve dikeni) 2000 yıldır tedavi amaçlı olarak kullanılan bir bitkidir. Silybum marianum tohumu silymarin bileşiklerince, özellikle silibince, zengindir. Kanser, akciğer, karaciğer, beyin, siroz ve alkol, uyuşturucu zehirlenmesinde tedavi edici olarak kullanılmaktadır.
Bu çalışmanın amacı deve dikeninden süperkritik CO2 ile maksimum verimde silibin A ve silibin B bileşiklerinin elde edilmesidir. Bu kapsamda sıcaklık (40-80 ºC), özütleme süresi (0-120 min), basınç (160-220 bar), CO2 akış hızı (3-5 mL/min) ve tanecik büyüklüğü(0,3025-0,925mm) parametrelerinin özütleme sürecine ve silibin A ile silibin B bileşiklerinin verimine etkisi incelendi. Tohum içerisinde yer alan esansiyel yağların; silibin A ve silibin B bileşiklerinin verimi üzerine etkisi araştırıldı. Yüzey Cevap Yöntemi kapsamında Design Expert 6.08 Trial programı ile sıcaklık, basınç, akış hızı parametrelerinin özütleme verimine etkisini incelendi. Süperkritik CO2 ile deve dikeni tohumunun özütlemesine etki eden en önemli parametrenin sıcaklık ve basınç terimlerinin olduğu görüldü. Optimum koşullarda modelin ve deneysel verilerin sonuçlarının birbirleriyle uyumlu olduğu belirlendi.
Süperkritik CO2 özütleme ile elde edilen numune içerisinde yer alan ve ilaç etken maddesi olan silibin A ve silibin B bileşikleri, UV-Vis spektrometrisi, HPLC yöntemi ile kalitatif ve kantitatif olarak analizleri gerçekleştirildi. Deneysel çalışmaların sonucunda maksimum verimin elde edildiği en uygun koşullar 40 ºC sıcaklık, 180 bar basınç, 4 mL/min CO2 akış hızı, 0,3025 mm tanecik büyüklüğü olarak bulundu. Bu koşullarda elde edilen maksimum özüt, silibin A ve silibin B verimleri sırasıyla 327;  2,29 ve 1,92 mg/g tohum olarak belirlendi. Zamanla alınan deve dikeni tohumu özütü verilerinden düşük sıcaklık ve tanecik boyutunda, yüksek basınç ve akış hızında özüt veriminin başlangıç hızının belirgin şekilde arttığı görüldü. Deve dikeni tohumu özütü içerisindeki yağın GC-FID ile analiz yapıldı ve deve dikeni tohumunun özütünde linoleik asit (%54) ve oleik asidin (%22) baskın olarak geldiği saptandı.

Abstract:
Silybum marianum (milk thistle) is a plant that has been used medicinally for over 2000 years. Silybum marianum seeds are rich silymarin compounds, especially silybin. It has been used for the treatment of cancer, liver, kidney, cardiac, brain and cirrhosis and poisoning of alcohol, drugs or toxins. 
The purpose of this study was to obtained the maximal yield of silibin A and silibin B compounds from Silybum marianum seeds using supercritical carbon dioxide extraction. The effect of parameters such as extraction time (0-120 min), temperature (40-80 ºC), pressure (160-220 bar), CO2 flow rate (3-5 mL/min), particle size (0.3025-0.925 mm) were investigated on the yield of silybin A and silybin B compounds and extraction process.The effect of essential oil in milk thistle seeds on the yield of silibin A and silibin B compounds was determined. The extraction yield was examined as the effect of temperature, pressure and CO2 flow rate parameters by Design Expert 6.08 Trial programs with response surface method. It was observed that the most important parameters are the term of temperature and pressure which were effective for the milk thistle seeds extraction by supercritical CO2. The results of model and experimental data were found to be compatible with each other at optimal conditions. 
The silymarin compounds within milk thistle extracts were determined by UV-Vis Spectrophotometer and HPLC. The optimal experimental conditions were found to be temperature of 40 º C, pressure of 180 bar, CO2 flow rate of 4 mL/min, 0.3025 the particle size for the maximum silibin yield. The maximum yields of extract, silibin A and silibin B compounds were obtained respectively 327, 2.29 ve 1.92 mg/ g seeds at these conditions. The initial ratio of the extract yield was significantly observed to rise at low temperature and particle size, high pressure and flow rate from milk thistle extract data. The milk thistle seed extract was performed with the GC-FID. As a result of this analysis linoleic acid (54%) and oleic acid (22%) were detected predominantly.