Μελέτη νανοεγκλεισμού αιθέριων ελαίων εσπεριδοειδών - Σορόκου, Μαρία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I). Εργαστήριο Οργανικής Χημείας, 2015)
Τα αιθέρια έλαια (essential oils) αποτελούν αρωματικά ελαιώδη υγρά, που εκχυλίζονται από διάφορα μέρη των αρωματικών φυτών, όπως το φλοιό, τους σπόρους, τους καρπούς και τις ρίζες και συνιστούν μίγματα πτητικών ενώσεων κυρίως τερπενίων και τερπενοειδών. Λόγω της έντονης ζήτησης για φυσικά συστατικά σε πολλούς τομείς, συναντώνται σε ένα ευρύ πεδίο εφαρμογών, όπως τα τρόφιμα, τα καλλυντικά και τα φάρμακα. Οι μέθοδοι απομόνωσής τους από τα φυτά είναι αρκετές, με κύρια την απόσταξη με ατμό. Μια επιμέρους κατηγορία αυτών με ενδιαφέρουσες ιδιότητες αποτελούν τα αιθέρια έλαια εσπεριδοειδών φρούτων (λεμονιού, πορτοκαλιού, μανταρινιού και γκρέιπφρουτ) εκχυλισμένων μέσω ψυχρής συμπίεσης από τις φλούδες αυτών, με κύριο συστατικό τους το λιμονένιο. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη δύο διαφορετικών μεθόδων εγκλεισμού αυτών των ελαίων α) σε νανοσωματίδια πολυ(γαλακτικού) οξέος PLA και β) σε μοριακά σύμπλοκα με β-κυκλοδεξτρίνη (σύμπλοκα εγκλεισμού), με στόχο την προστασία τους από διάφορους παράγοντες, όπως η εξάτμιση, το φως και το νερό. Το PLA επιλέχθηκε λόγω της υψηλής του βιοσυμβατότητας και του βιοδιασπώμενου χαρακτήρα του, ενώ η β-κυκλοδεξτρίνη αποτελεί το βασικό παράγοντα συμπλοκοποίησης μεταξύ των τριών κύριων κυκλοδεξτρινών, λόγω του χαμηλού κόστους της και των φυσικοχημικών της ιδιοτήτων. Ο εγκλεισμός στα PLA νανοσωματίδια έγινε μέσω μεθόδου γαλακτωματοποίησης με ταυτόχρονη εξάτμιση οργανικών διαλυτών. Τα βιοπολυμερικά σωματίδια μελετήθηκαν ως προς τρία βασικά χαρακτηριστικά τους : το μέγεθος, το δείκτη διασποράς και το ζ-δυναμικό μέσω μεθόδου Δυναμικής Σκέδασης Φωτός (DLS). Το μικρότερου μέσου μεγέθους νανοσωματίδια προέκυψαν στην περίπτωση του αιθέριου ελαίου του λεμονιού (≈250 nm), ενώ τα μεγαλύτερα σε εκείνη του γκρέιπφρουτ. Με εξαίρεση τα τελευταία, όλα τα υπόλοιπα δείγματα είχαν χαμηλή-ικανοποιητική διασπορά. Επίσης, το ζ-δυναμικό κυμαινόταν από -12 έως -32 mV. Ο σχηματισμός συμπλόκων εγκλεισμού πραγματοποιήθηκε μέσω μεθόδου συν-ιζηματοποίησης. Τα ξηρά σύμπλοκα που παρήχθησαν χαρακτηρίστηκαν ως προς το μέγεθος, το δείκτη πολυδιασποράς και το δυναμικό επιφανείας μέσω μεθόδου DLS. Τα δείγματα των διαφορετικών συμπλόκων εγκλεισμού λεμονιού, μανταρινιού και γκρέιπφρουτ παρουσίαζαν σχετικά καλή διασπορά με μικρό και επαναλήψιμο μέγεθος. Επίσης, οι νανοδομές που προέκυψαν ήταν κατά κόρον ηλεκτρικά σταθεροποιημένες. Τέλος, το ποσοστό ανάκτησης των ξηρών συμπλόκων ήταν κατά μέσο όρο της τάξης του 75%, ενώ το ποσοστό εγκλεισμού του ελαίου στην κοιλότητα της κυκλοδεξτρίνης ανήλθε σε 77%. Πραγματοποιήθηκε ποιοτική ανάλυση μέσω φασματοσκοπίας FT-IR σε ένα δείγμα PLA νανοσωματιδίων με εγκλεισμένη ποσότητα αιθέριου ελαίου λεμονιού και σε όλα τα δείγματα συμπλόκων κυκλοδεξτρίνης. Στην πρώτη περίπτωση ταυτοποιήθηκε ο εγκλεισμός του ελαίου στις νανοδομές του βιοδιασπώμενου πολυμερούς, ενώ στη δεύτερη η συμπλοκοποίηση ποσότητας ελαίου με τα μόρια της κυκλοδεξτρίνης.