Date of Award

6-2021

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Chemical Engineering (MSChE)

Department

Chemical and Petroleum Engineering

First Advisor

Dr. Naeema Al Darmaki

Second Advisor

Mohammad Sayem Mozumder

Abstract

Recently, the industry of Natural Bioactive Compounds (NBAC) is expanding dramatically due to its high medical potentials. High bioactivity of natural extracts from a wide range of plants is evident from the reported literature. For instance, NBACs show antibacterial, antifungal, antimicrobial, anti-inflammatory, anticancer and antioxidant activities. Teucrium stocksianum Boiss. from the Lamiaceae family is a known herb in the traditional medicine in United Arab Emirates. Multiple bioactivities of T. stocksianum were recorded such as anti-inflammation, analgesia, antioxidation, anticancer, antinociception and antimicrobial bioactivity. In this thesis, the extraction of NBACs from T. stocksianum was studied with Microwave-assisted extraction using Deep eutectic solvent (MAE-DES). The resultant yield of extraction and antioxidant capacity were compared with the results of Ultrasound-assisted extraction with water, Hydrodistillation and Soxhlet with four different solvents (methanol, ethanol, Diethyl ether and n-hexane). MAE-DES showed higher results in term of yield (54.18%) and antioxidant bioactivity (21.67 mg Trolox equivalent/g dry weight). The effects of operating parameters for MAE-DES method on the total antioxidant capacity of extracts and the yield of extraction were investigated. Four independent variables, solid–liquid ratio (1:10, 1:30, and 1:50 ratio of raw material to DES, w/v), microwave power (220, 400, and 800 W), microwave time (60, 120, and 180 s), and DES concentration (30%, 50%, and 70%)—were used, and the optimized conditions were found to be 1:50, 400 W, 180 s and 30%.

Arabic Abstract

في الآونة الأخيرة، أصبحت الصناعات القائمة على إستخلاص المواد الفعالة الطبيعية في حالة تضخم كبير بسبب أهمية هذه المواد في المجالات الطبية. حيث رصدت الدراسات هذه الفعالية العالية لدى المستخلصات من أنواع كثيرة من النباتات. فعلى سبيل المثال، المستخلصات الطبية النباتية أظهرت فعالية مضادة للباكتيريا والفطريات والميكروبات وفعالية مضادة للإلتهابات والمسرطنات و الكثير غيرها. وفي دولة الإمارات العربية المتحدة، تتواجد أحد النباتات الطبية التي تم إستعمالها في الطب الشعبي كمضاد للإلتهابات و كمضاد للفطريات ألا وهي نبتة الجعدة (Teucrium stocksianum Bioss). الهدف من هذه الأطروحة هو الدمج بين اسلوب إستخلاص المواد الفعالة من النبات باستخدام الأشعة الميكروية (Microwave) مع استعمال سائل خليط منخفض الإنصهار (Deep eutectic solvent) وتجربة نبات الجعدة مع هذه الدمج المقترح. تمت مقارنة معدل الإستخلاص الناتج عن هذه الطريقة مع أساليب إستخلاص أخرى كإستعمال الموجات الفوق-صوتية مع الماء كسائل إستخلاص، أيضا تمت المقارنة مع عملية التقطير وعملية (Soxhlet) للإستخلاص باستعمال أربعة سوائل مختلفة. طريقة الأشعة الميكروية مع إستعمال سائل خليط منخفض الإنصهار أظهرت نتائجا مرتفعة من ناحية معدل الإستخلاص والفعالية المضادة للأكسدة. لقد تم قياس الفعالية المضادة للأكسدة باستعمال التحليل الضوئي (Spectrophotometry). ومن ثم، تم تحديد أربعة عوامل في أسلوب الإستخلاص المدموج تأثرعلى معدل الاستخلاص والفعالية المضادة للأكسدة. هذه العوامل هي نسبة سائل الاستخلاص إلى كمية النبات المستعملة وقوة الأشعة الميكروية ومدة التعرض للأشعة و تركيز السائل المنخفض الانصهار .

Download
COinS