Application of Stefanis and Panayiotou's Method for Prediction of HSP Components to Extraction of Antioxidants from Dried Oregano Plant

• Autorzy: Daria Kaczmarek , Ryszard Zieliński

Warianty tytułu

Zastosowanie metody Stefanisa i Panayiotou do obliczania składowych HSP do ekstrakcji antyoksydantów z suszu lebiodki pospolitej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this work was to examine a practical application of the computational method developed by Stefanis and Panayiotou for determination the composition of solvents for efficient extraction of active compounds present in dried oregano plant. We have used the original method developed by Stefanis and Panayiotou to compute the components of the Hansen solubility parameters (HSP) for mixtures of water and ethanol and for some model phenolic compounds present in this plant material. The numerical values of the parameters obtained in such a way for these compounds and the data for two component mixtures: water - ethanol were presented using the plot proposed by Bagley. We have assumed that the condition for a correct selection of the extrahent mixture is the distance on the Bagley's plot below 5 MPa1/2 between the mixture of solvents and the extracted component. On this basis we have found the optimum composition of the used solvents. This result was verified for the extraction process of polyphenolic compounds present in dried oregano plant. It was shown experimentally that in case of dried oregano plant the extrahent composition determined in such a way leads to obtainment of extracts with a high content of polyphenolic antioxidants. (original abstract)

Celem niniejszej pracy było określenie możliwości praktycznego zastosowania opracowanej przez Stefanis'a i Panayiotou'a metody obliczeniowej do wyznaczenia składu rozpuszczalników w celu efektywnej ekstrakcji związków aktywnych obecnych w suszu lebiodki zwyczajnej. Zastosowano oryginalną metodę Stefanis'a i Panayiotou'a do obliczania składowych parametrów rozpuszczalności Hansena (HSP) dla wybranych modelowych związków fenolowych obecnych w tym materiale roślinnym. Obliczone w ten sposób wartości liczbowe parametrów rozpuszczalności dla tych substancji oraz dane dla dwuskładnikowych mieszanin: woda - etanol przedstawiono przy wykorzystaniu wykresu zaproponowanego przez Bagley'a. W pracy założono, że warunkiem poprawnego doboru mieszaniny ekstrahentów na wykresie zaproponowanym przez Bagley'a jest odległość mniejsza od 5 MPa1/2 pomiędzy mieszaniną rozpuszczalników i ekstrahowanym składnikiem. Na tej podstawie znaleziono optymalny skład stosowanych rozpuszczalników. Wynik ten zweryfikowano dla procesu ekstrakcji związków polifenolowych obecnych w suszu lebiodki zwyczajnej. Doświadczalnie wykazano, że dla suszu lebiodki zwyczajnej wyznaczony w ten sposób skład ekstrahentu prowadzi do otrzymania ekstraktów o wysokiej zawartości przeciwutleniaczy fenolowych. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Food commodities; Health properties of the product; Antioxidant activity; Natural products

PL

Towaroznawstwo żywności; Właściwości zdrowotne produktu; Aktywność przeciwutleniająca; Produkty naturalne

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2019
• Numer: nr 1
• Strony: 82--91

Twórcy

autor

Daria Kaczmarek

• Poznań University of Economics and Business

autor

Ryszard Zieliński

• Poznań University of Economics and Business

Bibliografia

• [1] Bagley E.B., Chen S.A. (1969) Hydrogen bonding effects in non-electrolyte solutions. Journal of Paint Technology, 41, 494-499.
• [2] Barton A.F.M. (1983) Handbook of solubility parameters and other cohesion parameters. CRC Press Inc., Boca Raton, Florida.
• [3] 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, 6321-6327.
• [4] Hansen C.M. (1967) The three dimensional solubility parameter - key to paint component affinities. Journal of Paint Technology, 39 (505), 104-117.
• [5] Hansen C.M. (2007) Hansen Solubility Parameters: A user's Handbook. CRC Press LLC, Boca Raton, Florida.
• [6] Hildebrand J.H. (1935) Solubility. XIV. Experimental tests of a general equation for solubility. Journal of the American Chemical Society, 57, 866-871.
• [7] Hildebrand J., Scott R.L. (1962) Regular solutions, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.
• [8] Hoy K.L. (1970) New values of the solubility parameters from vapor pressure data. Journal of Paint Technology, 42, 76-118.
• [9] Hoy K.L. (1989) Solubility parameter as a design parameter for water-borne polymer sand coatings. Journal of Coated Fabrics, 19, 53-67.
• [10] Just S ., Sievert F ., T hommes M ., B reitkreutz J . ( 2013) I mproved g roup c ontribution parameter set for the application of solubility parameters to melt extrusion. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 85, 1191-1199.
• [11] Karger B.L. (1978) Expanded solubility parameter treatment for classification and use of chromatographic solvents and adsorbents. Analytical Chemistry, 50, 2126-2136.
• [12] 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, 36-40.
• [13] 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, 371-384.
• [14] Singleton V.N., Rossi J.A. (1965) Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture, 16 (3), 144-158.
• [15] Stefanis E., Panayiotou C. (2008) Prediction of Hansen solubility parameters with a new group-contribution method. International Journal of Thermodynamics, 29, 568-585.
• [16] Stefanis E., Panayiotou C. (2012) A new expanded solubility parameter approach. International Journal of Pharmaceutics, 426, 29-43.
• [17] van Krevelen D.W., Nijenhues K.Te. (1976) Properties of polymers, their correlation with chemical structure; their numerical estimation and prediction from additive group contributions. Elsevier, Amsterdam, pp. 189-228.
• [18] Wagemann L., Zieliński R. (2011) Effect of solvent composition on antiradical activity of chamomile flowers extracts. Polish Journal of Commodity Science, 3 (28), 81-90.
• [19] Yoshioka K. (2017) KyPlot 5.0 Free, ver. 5.03. Data Analysis and Visualization Software. KyensLab. Inc.

Identyfikatory

DOI

10.19202/j.cs.2019.01.08