डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया और एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि का ऑप्टिमाइज़ेशन ऑफ़ सिस्टांच डेजर्टिकोला पॉलीसेकेराइड एक्सट्रैक्ट द्वारा प्रतिक्रिया सतह कार्यप्रणाली ⅱ

2 परिणाम और विश्लेषण

2.1 एकल-कारक प्रयोग

2.1.1 Cistanche पॉलीसेकेराइड अर्क के विघटन पर सक्रिय कार्बन खुराक का प्रभाव

सक्रिय कार्बन decolorization एक प्रकार का सोखना विघटन है। सक्रिय कार्बन की कण सतह में कई छिद्र और चैनल होते हैं, जो दृढ़ता से पिगमेंट अणुओं को adsorb कर सकते हैं। हालांकि, यह समाधान में पॉलीसेकेराइड अणुओं को भी सोख सकता है, जिससे पॉलीसेकेराइड हानि [25] हो सकती है। जैसा कि चित्र 1 ए में दिखाया गया है:

सक्रिय कार्बन खुराक में वृद्धि के साथ, डिकोलोराइजेशन दर धीरे -धीरे बढ़ जाती है। हालांकि, जब खुराक 10%से अधिक हो जाती है, तो डिकोलोराइजेशन दर की वृद्धि की प्रवृत्ति धीमी हो जाती है।

जब खुराक 20%से कम हो जाती है, तो पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर बढ़ जाती है, लेकिन जब यह 20%से अधिक हो जाती है, तो रिकवरी दर कम होने लगती है।

जब खुराक 20%होती है, तो विघटन प्रभाव इष्टतम होता है।

व्यावहारिक उत्पादन में परिचालन और लागत कारकों को ध्यान में रखते हुए, 10%, 20%और 30%को प्रतिक्रिया सतह प्रयोग के लिए सक्रिय कार्बन खुराक के स्तर के रूप में चुना गया था।

 

उच्च-स्तरीय पॉलीसेकेराइड हर्बल सिस्टंच सप्लीमेंट्स

 

2.1.2 Cistanche Polysaccharide अर्क पर डिकोलोराइजेशन समय का प्रभाव

सक्रिय कार्बन द्वारा वर्णक अणुओं के सोखने के लिए एक निश्चित मात्रा में समय की आवश्यकता होती है। जैसा कि चित्र 1 बी में दिखाया गया है:

10-50 मिनट के भीतर, डिकोलोराइजेशन दर धीरे -धीरे बढ़ जाती है। हालांकि, जब डिकोलोराइजेशन का समय 50 मिनट से अधिक हो जाता है, तो डिकोलोराइजेशन दर कम होने लगती है। यह घटना इसलिए होती है क्योंकि सक्रिय कार्बन के माध्यम से विघटन में सोखना और desorption की एक गतिशील प्रक्रिया शामिल होती है। चूंकि पिगमेंट अणुओं का विघटन लंबे समय तक बातचीत के समय के साथ तेज होता है, इसलिए डिस्बर्ड पिगमेंट अणुओं की मात्रा बढ़ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप डिकोलोराइजेशन दर में कमी आती है।

पॉलीसैकराइड रिकवरी दर एक क्रमिक नीचे की प्रवृत्ति को दर्शाता है। ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि समाधान में पॉलीसेकेराइड सामग्री सक्रिय कार्बन की सोखने की क्षमता से काफी अधिक है, जो सोखना और desorption दरों [26] के बीच अंतर को कम करती है।

यद्यपि पहले 30 मिनट के दौरान विघटन दर और वसूली दर स्वीकार्य है, लेकिन व्यावहारिक उत्पादन में इतने कम समय के भीतर नमूनों के बड़े संस्करणों को संसाधित करना चुनौतीपूर्ण है।

इसलिए, व्यावहारिक उत्पादन की स्थिति पर विचार करते हुए, 40, 50 और 60 मिनट को प्रतिक्रिया सतह प्रयोग के लिए डिकोलोराइजेशन समय के स्तर के रूप में चुना गया था।

Fig.1 सक्रिय कार्बन एकाग्रता, डिकोलोराइजेशन समय, डिकोलोराइजेशन तापमान और पीएच का प्रभाव, सिस्टंचे डेजर्टिकोला पॉलीसेकेराइड के डिकोलोराइजेशन प्रभाव पर

 

2.1.3 Cistanche Polysaccharide अर्क के विघटन पर डिकोलोराइजेशन तापमान का प्रभाव

जैसा कि चित्र 1C में दिखाया गया है, 20-40 डिग्री की सीमा के भीतर, Cistanche की विघटित दर धीरे -धीरे बढ़ते डिकोलोराइजेशन तापमान के साथ बढ़ जाती है। जब डिकोलोराइजेशन तापमान 40 डिग्री तक पहुंच जाता है, तो डिकोलोराइजेशन दर और पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर क्रमशः 64.39% और 84.49% होती है। हालांकि, जब तापमान 40 डिग्री से अधिक हो जाता है, तो विघटन दर में गिरावट शुरू हो जाती है। यह इसलिए हो सकता है क्योंकि अत्यधिक उच्च तापमान सक्रिय कार्बन द्वारा पिगमेंट के सोखने को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं, जिससे डिकोलोराइजेशन प्रभाव को कमजोर किया जाता है।

जैसे -जैसे डिकोलोराइजेशन तापमान बढ़ता है, पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर थोड़ी कम हो जाती है। हालांकि, तापमान में मामूली भिन्नता सक्रिय कार्बन [11] द्वारा पॉलीसेकेराइड के सोखने पर बहुत कम प्रभाव डालती है। 30-50 डिग्री की सीमा के भीतर, द्रव्यमान वसूली दर अपेक्षाकृत अधिक बनी हुई है। व्यावहारिक उत्पादन प्रक्रियाओं में ऊर्जा की खपत को ध्यान में रखते हुए, 30 डिग्री, 40 डिग्री और 50 डिग्री को प्रतिक्रिया सतह प्रयोग के लिए डिकोलोराइजेशन तापमान के स्तर के रूप में चुना गया था।

2.1.4 Cistanche पॉलीसेकेराइड अर्क के विघटन पर PH का प्रभाव

सक्रिय कार्बन का उपयोग करके सोखना डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया के लिए H, आयनों की भागीदारी की आवश्यकता होती है। समाधान में H⁺ आयनों की एकाग्रता को उचित रूप से बढ़ाने से decolorization दर में सुधार हो सकता है [27]। जैसा कि चित्र 1 डी में दिखाया गया है, पीएच में वृद्धि के साथ, Cistanche की विघटन दर आम तौर पर नीचे की ओर प्रवृत्ति दिखाती है, जबकि पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर धीरे -धीरे बढ़ जाती है। ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि कम पीएच स्तर पॉलीसेकेराइड्स की संरचना को प्रभावित करता है, वसूली दर को कम करता है।

पीएच 4-7 की सीमा के भीतर, डिकोलोराइजेशन दर में गिरावट महत्वपूर्ण नहीं है, और पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर अपेक्षाकृत अधिक है। यह देखते हुए कि नमूना समाधान का मापा पीएच 5.03 है, पीएच 5.03 का चयन करना क्योंकि औद्योगिक उत्पादन में इष्टतम पीएच एसिड और ठिकानों के उपयोग से बच सकता है, लागत को कम कर सकता है, और पर्यावरण संरक्षण को लाभान्वित कर सकता है। इसलिए, 4, 5, और 6 के पीएच स्तरों को प्रतिक्रिया सतह प्रयोग के लिए पीएच स्तर के रूप में चुना गया था।

2.2 Cistanche Polysaccharide के लिए डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया का अनुकूलन प्रतिक्रिया सतह कार्यप्रणाली का उपयोग करके अर्क

2.2.1 प्रतिक्रिया सतह अनुकूलन प्रयोगों के परिणाम

प्रयोगात्मक परिणाम तालिका 2 में दिखाए गए हैं, और विचरण विश्लेषण परिणाम तालिका 3 में दिखाए गए हैं। तालिका 3 से:

प्रतिक्रिया सतह फिटिंग मॉडल में डिकोलोराइजेशन दर (Y1) और पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर (Y2) का उपयोग करते हुए प्रतिक्रिया मूल्यों के रूप में, Y1 और Y2 के लिए मॉडल के पी-मान 0 से कम थे। 01, अत्यधिक महत्वपूर्ण अंतर का संकेत देते हैं। इस प्रकार, मॉडल सार्थक हैं।

कमी-से-फिट शर्तों के पी-मान दोनों 0 से अधिक थे। 05, कोई महत्वपूर्ण अंतर का संकेत देता है। इससे पता चलता है कि मॉडल के अनुमानित मूल्य वास्तविक मूल्यों के साथ अच्छी तरह से फिट होते हैं, जिससे वे प्रयोगात्मक परिणामों की भविष्यवाणी करने और इष्टतम प्रक्रिया स्थितियों का निर्धारण करने के लिए उपयुक्त हैं।

Y1 और y2 के लिए सहसंबंध गुणांक (R {) 0 थे। 8633 और 0।

कई प्रतिगमन फिटिंग और विचरण विश्लेषण के माध्यम से, सक्रिय कार्बन खुराक, समय, तापमान और पीएच के बारे में डिकोलोराइजेशन दर (Y1) और पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर (Y2) के लिए द्विघात बहुपद प्रतिगमन मॉडल निम्नानुसार स्थापित किए गए थे।

Decolorization दर (Y1):
Y {{{0}}} {21 + 0। 1 0 a - 0। + 0।

पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर (Y2):
Y {{{0}}} {93 + 0। 12a - 0। + 0। 08BC + 0। 04BD + 0।

इसके अतिरिक्त, दोनों प्रतिक्रिया मूल्यों के लिए द्विघात मॉडल ने अत्यधिक महत्वपूर्ण अंतर दिखाया। कारक C, A,, Bic, Cic, और D, का Cistanche पॉलीसेकेराइड एक्सट्रैक्ट (P <{{0}}}} 0 5 या p <0 01) के डिकोलोराइजेशन दर पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा। इसी तरह, कारक बी, सी, ए,, बी,, सी, और डी, का पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर (पी <0.05 या पी <0.01) पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा। यह इंगित करता है कि कारकों और प्रतिक्रिया मूल्यों के बीच संबंध सरल रैखिक संबंध नहीं हैं।

 

2.2.2 विघटन दर पर दो कारकों के बीच बातचीत

का उपयोग करते हुएडिजाइन विशेषज्ञ 8। 0। 6सॉफ्टवेयर, कारकों के बीच बातचीत प्रभाव का विश्लेषण किया गया था, और 3 डी प्रतिक्रिया सतह भूखंडों को नेत्रहीन रूप से कारकों के जोड़े और प्रतिक्रिया मूल्यों पर उनके प्रभावों के बीच बातचीत का विश्लेषण करने के लिए उत्पन्न किया गया था।

जैसा कि आंकड़े 2 ए -एफ में दिखाया गया है:

जैसे -जैसे बातचीत के कारकों के स्तर में वृद्धि हुई, सिस्टेंच पॉलीसेकेराइड अर्क की विघटन दर ने शुरू में बढ़ने और फिर घटने की प्रवृत्ति दिखाई।

सक्रिय कार्बन खुराक और अन्य कारकों के बीच परिवर्तन अधिक स्पष्ट थे, इन कारकों के बीच मजबूत बातचीत का संकेत देते हैं।

इसके विपरीत, डिकोलराइजेशन तापमान और डिकोलोराइजेशन समय, पीएच और डिकोलोराइजेशन तापमान, और पीएच और डिकोलोराइजेशन समय के बीच परिवर्तन कम स्पष्ट थे, इन जोड़े कारकों के बीच कमजोर बातचीत का संकेत देते हैं।

2.2.3 पॉलीसेकेराइड वसूली दर पर दो कारकों के बीच बातचीत

जैसा कि आंकड़े 3 ए -एफ में दिखाया गया है:

जैसे -जैसे बातचीत कारकों के स्तर में वृद्धि हुई, Cistanche पॉलीसेकेराइड अर्क की पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर ने भी शुरू में बढ़ने और फिर घटने की प्रवृत्ति दिखाई।

सक्रिय कार्बन खुराक और अन्य कारकों के बीच परिवर्तन अधिक स्पष्ट थे, इन कारकों के बीच मजबूत बातचीत का संकेत देते हैं।

इसके विपरीत, डिकोलराइजेशन तापमान और डिकोलोराइजेशन समय, पीएच और डिकोलोराइजेशन तापमान, और पीएच और डिकोलोराइजेशन समय के बीच परिवर्तन कम स्पष्ट थे, इन जोड़े कारकों के बीच कमजोर बातचीत का संकेत देते हैं।

 

 

प्रयोग सं।	एक सक्रिय कार्बन खुराक (%)	बी डिकोलोराइजेशन टाइम (मिनट)	सी decolorization तापमान (डिग्री)	डी पीएच	Y decolorization दर (%)	Y पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर (%)
1	0	0	0	0	57.66	94.60
2	1	0	0	0	57.75	93.45
3	-1	0	0	0	57.65	93.46
4	0	1	0	0	57.66	93.42
5	0	-1	0	0	57.64	93.40
6	0	0	1	0	57.65	93.31
7	0	0	-1	0	57.63	93.30
8	0	0	0	1	57.64	93.47
9	0	0	0	-1	57.62	93.46
10	1	1	0	0	57.75	93.39
11	1	-1	0	0	57.73	93.30
12	1	0	1	0	57.74	93.25
13	1	0	-1	0	57.72	93.23
14	1	0	0	1	57.73	93.40
15	1	0	0	-1	57.71	93.39
16	-1	1	0	0	57.65	93.42
17	-1	-1	0	0	57.63	93.30
18	-1	0	1	0	57.64	93.25
19	-1	0	-1	0	57.62	93.23
20	-1	0	0	1	57.63	93.40
21	-1	0	0	-1	57.61	93.39
22	0	1	1	0	57.66	93.25
23	0	-1	-1	0	57.62	93.23
24	0	1	-1	0	57.64	93.23
25	0	-1	1	0	57.64	93.25
26	0	1	0	1	57.65	93.42
27	0	-1	0	-1	57.63	93.39
28	0	0	0	0	57.66	94.60
29	0	0	0	0	57.66

 

 

 

स्रोत	गुणक	Y₁	Y₂	वर्गों का योग	Y₁	Y₂	वर्ग मतलब	Y₁	Y₂	एफ मूल्य	Y₁	Y₂	पी मूल्य	Y₁	Y₂
नमूना				13.64	73.29		78.39	14.55			10.88		<0.0001		<0.0001
A(सक्रिय कार्बन खुराक)				0.10			0.72				0.98		<0.05
B(समय)
टिप्पणी

 

 

2.2.4 इष्टतम प्रक्रिया की शर्तों और सत्यापन प्रयोगों का निर्धारण

बॉक्स-बेनकेन डिज़ाइन का उपयोग करते हुए, प्रयोगात्मक योजना विकसित की गई थी, और प्रयोगात्मक डेटा का उपयोग करके विश्लेषण किया गया थाडिजाइन विशेषज्ञ 8। 0। 6सॉफ़्टवेयर। सक्रिय कार्बन के साथ Cistanche पॉलीसेकेराइड निकालने के लिए इष्टतम डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया की स्थिति निम्नानुसार निर्धारित की गई थी:

सक्रिय कार्बन खुराक:20.18%

तापमान:37.74 डिग्री

समय:48.88 मिनट

PH:4.92

इन शर्तों के तहत, अनुमानित परिणाम थे:

Decolorization दर:61.25%

पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर:98.02%

व्यावहारिक उत्पादन व्यवहार्यता को ध्यान में रखते हुए, इष्टतम प्रक्रिया की स्थिति को थोड़ा समायोजित किया गया था:

सक्रिय कार्बन खुराक:20%

तापमान:37 डिग्री

समय:49 मिनट

PH:5.03

इन समायोजित इष्टतम स्थितियों के तहत, तीन समानांतर सत्यापन प्रयोग किए गए थे। परिणाम थे:

Decolorization दर:62.66%

पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर:96.16%

मापा मूल्यों ने एक उचित सीमा के भीतर प्रतिगमन मॉडल के सैद्धांतिक मूल्यों से विचलन दिखाया, यह प्रदर्शित करते हुए कि मॉडल मान्य है [28]।

 

2.3 Cistanche पॉलीसेकेराइड्स की एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि

2.3.1 डीपीपीएच कट्टर

प्लांट पॉलीसेकेराइड्स महत्वपूर्ण एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि का प्रदर्शन करते हैं, आम तौर पर एकाग्रता रेंज के भीतर1। 0 - 1 0। 0 mg/ml। डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया पॉलीसेकेराइड की एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि को प्रभावित कर सकती है [16,29]।

जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है, डीपीपीएच कट्टरपंथी मैला ढोने की क्षमता को डिकोलोरिज़्ड सिस्टांच पॉलीसेकेराइड्स में काफी सुधार किया गया था। की एकाग्रता पर1। 0 mg/ml, DPPH कट्टरपंथी मैला ढोने की दर से बढ़ गया14.78% (विघटित करने से पहले)को38.38% (विघटित होने के बाद).

यह इंगित करता है कि डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया Cistanche पॉलीसेकेराइड्स की DPPH कट्टरपंथी मैला ढोने की क्षमता को बढ़ा सकती है। इस सुधार को decolorization प्रक्रिया के दौरान अशुद्धियों को हटाने के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जो पॉलीसेकेराइड की शुद्धता को बढ़ाता है और बाद में उनकी गतिविधि को बढ़ाता है।

 

2.3.2 Cistanche पॉलीसेकेराइड्स की कुल कम करने वाली शक्ति

अम्लीय परिस्थितियों में, एंटीऑक्सिडेंट Fe,-TPTZ (फेरिक-ट्रिपिरिडिल्ट्रायज़िन) को Fe, Tptz तक कम कर सकते हैं, जो एक नीले रंग का उत्पादन करता है। पर अवशोषण593 एन.एम.नमूने की कुल कम करने वाली शक्ति की गणना करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। एक उच्च FRAP मान मजबूत कुल कम करने वाली शक्ति को इंगित करता है [30]।

जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है, कुल कम करने वाली शक्ति1। 0 mg/mlCistanche पॉलीसेकेराइड्स ने विघटन से पहले और बाद में कोई ध्यान देने योग्य अंतर नहीं दिखाया। यह fe, tptz के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम अर्क में पदार्थों की कमी के कारण हो सकता है, या उन पदार्थों की उपस्थिति जो fe⁺⁺-tptz के रूपांतरण को Fe²⁺-tptz में बाधित करती है।

 

 

2.3.3 हाइड्रॉक्सिल कट्टर

जैसा कि चित्र 6 में दिखाया गया है, हाइड्रॉक्सिल कट्टरपंथी मैला ढोने की दर1। 0 mg/mlCistanche पॉलीसेकेराइड्स से बढ़ गया84.37% (डिकोलोराइजेशन से पहले)को96.18% (डिकोलोराइजेशन के बाद).

यह इंगित करता है कि Cistanche पॉलीसेकेराइड्स में महत्वपूर्ण हाइड्रॉक्सिल कट्टरपंथी मैला ढोने की क्षमता होती है, जिसे विघटित करने के बाद और बढ़ाया गया था। इस सुधार को डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया के बाद पॉलीसेकेराइड शुद्धता में वृद्धि के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है, जो हाइड्रॉक्सिल कट्टरपंथी मैला ढोने की क्षमता को बढ़ाता है।

इसी तरह, सन मिंगली एट अल। ]

 

2.3.4 एबीटीएस केशन कट्टरपंथी मैला ढोने की क्षमता

अध्ययनों से पता चला है कि पॉलीसेकेराइड्स का विघटित उपचार उनके एबीटीएस केशन कट्टरपंथी मैला ढोने की क्षमता को कम कर सकता है [32]। जैसा कि चित्र 7 में दिखाया गया है,1। 0 mg/mlCistanche Polysaccharides महत्वपूर्ण ABTS CATION CADICAL SCAVENGING गतिविधि का प्रदर्शन करते हैं। हालांकि, विघटित होने के बाद, गतिविधि में काफी कमी आई, जिससे गिरना7.85% (विघटित होने से पहले)को0। 89% (decolorization के बाद).

यह इंगित करता है कि डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया एबीटीएस केशन कट्टरपंथी मैला ढोने की क्षमता को कमजोर कर देती है। यह कमी Cistanche पॉलीसेकेराइड्स के भीतर घटकों को हटाने के कारण हो सकती है जो ABTS केशन कट्टरपंथियों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे स्केवेंजिंग क्षमता में गिरावट आती है।

 

3 निष्कर्ष

इस अध्ययन ने सक्रिय कार्बन के रूप में सक्रिय कार्बन का उपयोग किया, जिसमें मूल्यांकन संकेतक के रूप में डिकोलोराइजेशन दर और पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर के साथ। एकल-कारक प्रयोगात्मक परिणामों, प्रतिक्रिया सतह प्रयोगात्मक परिणामों और व्यावहारिक उत्पादन व्यवहार्यता के आधार पर, इष्टतम प्रक्रिया की स्थिति निम्नानुसार निर्धारित की गई थी:

सक्रिय कार्बन खुराक: 20%

तापमान:37 डिग्री

समय:49 मिनट

PH: 5.03

इन शर्तों के तहत, Cistanche पॉलीसेकेराइड अर्क की विघटन दर थी62.66%, और पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर थी96.16%। परिणामी पॉलीसेकेराइड्स ने डीपीपीएच कट्टरपंथी मैला ढोने की क्षमता और हाइड्रॉक्सिल कट्टरपंथी मैला ढोने की क्षमता में काफी सुधार दिखाया।

इस डिकोलोराइजेशन प्रक्रिया ने अच्छी डिकोलोराइजेशन दक्षता और उच्च पॉलीसेकेराइड रिकवरी दर का प्रदर्शन किया, जो उच्च-शुद्धता, सौंदर्यवादी रूप से बेहतर Cistanche पॉलीसेकेराइड उत्पादों को तैयार करने के लिए एक संदर्भ प्रदान करता है।