پایان نامه - مقاله - تحقیق

 نفت که در زبان انگلیسی Petroleum نامیده میشود، از دو کلمهPetra   و  Oleumکه در زبان یونانی به معنی سنگ روغن و یک نوع روغن میباشد، تشکیل شده است که در زبان فارسی معادل مناسبی ندارد. نفت و سایر مواد سوختنی هیدروکربنی به صورتی که ما امروزه آن را میشناسیم، در مخازنی در اعماق زمین وجود دارند. نفت به عنوان یک منبع انرژی در جهان محسوب می شود و با وجود منابع انرژی دیگر هنوز هم منبع انرژی غالب و در دسترس و قابل اطمینان جایگزین آن نشده است(9).  

پترولیوم می تواند به صورت فازهای مختلف، از جمله فاز گازی نظیر گاز طبیعی (Natural Gas )، فاز مایع نظیر نفت خام ( Crude Oil ) و فاز جامد مثل قیر ( Asphaltene ) در خلل و فرج و شکستگی های سنگ تجمع می یابد. مهمترین منبع هیدروکربن ها، نفت خام است. نفت خام شامل مقدار کمی ترکیبات آلی اکسیژن دار،  نیتروژن دار و گوگردی و نیز فلزاتی است که به طور شیمیایی به مولکول های آلی متصلند.  انباشته شدن مواد هیدروکربنی در زیر سطح زمین در سنگ هایی صورت می گیرد که توانایی نگه داری و انتقال سیالات را داشته باشند. معمولا نفت خام زیر پوششی از سنگ های غیر قابل نفوذ در محفظه های سنگ های متخلخل به نام مخازن یا (rReservoi) که منحصرا در

 حوضچه های رسوبی قرار دارند،  محبوس است (10).

تجمع مواد هیدروکربنی به صورت اقتصادی در سنگ مخزن منوط به وجود عوامل متعددی است. به طور کلی وجود پنج عامل برای تجمع اقتصادی نفت و گاز لازم و ضروری است، این پنج عامل عبارتند از :

1-سنگ منشأ بالغ (Mature Source Rock) که تولید هیدروکربن کرده باشد.

2-سنگ مخزن ( Resevoir Rock) که بتواند هیدروکربن را در داخل خود جای دهد.  

3-مهاجرت هیدروکربن بین سنگ منشأ و سنگ مخزن ( Migration Pathway) عملی باشد.  

4-پوش سنگ (Cap Rock ) از خروج نفت از داخل سنگ مخزن جلوگیری می کند.  

5-تله نفتی ( Oil Trap) که در آن نفت به صورت تراوش های سطحی شناخته شده و مورد استفاده بوده اند(9).

اکتشافات نفت یک دانش بسیار قدیمی و کاربردی است که با جمع آوری قیر از تراوش های طبیعی سطحی به قلمرو علم وارد شد. در آن زمان ها از نفت برای مقاصد پزشکی، گرمایی و همچنین مصارف عایق کاری استفاده می شد.

این مواد در ابتدای کشف به صورت منبع بسیار مهم انرژی تلقی شدند، لیکن با پیشرفت علم و تکنولوژی مدرن، خواص دیگر آنها نیز مورد توجه قرار گرفت و شاید امروز بتوان گفت که ارزش مشتقات پتروشیمی بسیار حایز اهمیت میباشند، زیرا منابع سوختی دیگری وجود دارند که از آنها به عنوان منبع انرژی می توان استفاده نمود، حال آنکه نفت میزان محدودی داشته و چنانچه به اتمام برسد، تهیه مشتقات مهم آن نیز منتفی خواهد شد. لذا تولید صحیح و برنامه ریزی های دقیق در صنعت، نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند و با مرور زمان به صورت رکن اساسی این صنعت تلقی می گردند (9).  

2-1- پیدایش نفت

در مورد منشأ و پیدایش نفت نظریه های مختلفی وجود دارد که عبارتند از:

1-2-1- نظریه منشأ معدنی

نظریه معدنی نفت که در ابتدای قرن بیستم به وسیله اکثر شیمی دان ها و زمین شناسان مورد قبول واقع شده بود در حال حاضر فقط جنبه تاریخی دارد.  

در 1901، Sanderens, Sabatier, استیلن را دمای 200-300 درجه سانتی گراد در حضور کاتالیزورهای نیکل و آهن احیاء شده، هیدروژن دار کردند و میزان زیادی از هیدروکربن های موجود  در نفت خام  به دست آوردند. با آنکه نظریه معدنی بودن منشأ نفت در ابتدا به سهولت پذیرفته شده بود طولی نکشید که با ایرادهای زیادی مواجه گشت که منجر به کنار گذاشتن آن شد.

2-2-1- نظریه منشأ آلی نفت

امروزه می توان گفت که نظریه منشاء آلی برای نفت خام نسبت به هر نظریه دیگری قابل قبول تر است.  نفت خام معمولا در لایه های رسوبی یافت می شود و همواره مقدار زیادی مواد آلی در این لایه ها وجود دارند.  

بقایای این مواد اعم از گیاهی و یا حیوانی محتوی مقدار زیادی کربن و هیدروژن هستند که سازنده اصلی نفت خام می باشند.  

به نظر می رسد موجودات بسیار کوچک و بی شماری که در دریاها،  دریاچه ها و مرداب ها زندگی می کنند و پلانکتون نامیده می شوند، منشاء مواد آلی مولد نفت باشند. توزیع پلانکتون ها در سطح دریاها یکنواخت نیست. این موجودات در قسمت بالای آب دریاها ( عمق 50 تا 100 متری ) که اشعه خورشید نفوذ می کند و نیز در مجاورت سواحل متمرکزاند. تولید مثل این موجودات بسیار زیاد است و پس از نابودی در کف دریاهارسوب کرده، قسمت اعظم مواد آلی را تشکیل می دهند که بعدا با رسوب های مختلف مخلوط می شوند، همچنین آب رودخانه هایی که به دریا می ریزند حاوی مقداری مواد هیومیک است که ترکیباتشان نزدیک به هیدروکربن می باشد (11).

:

با توجه به شیوع روز افزون انواع سرطان به عنوان یکی از مهمترین بیماری های تهدید کنندۀ سلامت انسان، دستیابی به روش های موثرتر در درمان سرطان به ویژه انتخاب ترکیبات دارویی با عوارض جانبی کمتر بیش از گذشته مورد توجه محققین قرار گرفته است.

آنزیم ال-آسپاراژیناز به صورت اختصاصی اسیدآمینه ال-آسپاراژین را به ال-آسپارتات و آمونیاک کاتالیز کرده و نقش مهمی را در متابولیسم همه ارگانیسم های زنده و نیز در داروشناسی بازی می کند(2). دو نوع ترکیب از ال-آسپاراژیناز وجود دارد : ال-آسپاراژیناز l، یک آنزیمconstitutive  داخلی، و ال-آسپاراژیناز ll، یک آنزیم خارجی می باشد. این دو آنزیم از لحاظ بیوشیمیایی و ساختار ژنتیکی متفاوتند. ال-آسپاراژیناز ll به صورت گسترده در سلول های پروکاریوتی و یوکاریوتی وجود دارد و بیش از پنج دهه مورد مطالعه فراوان قرار گرفته است(66). این آنزیم از منابع گوناگون مانند سلول های گیاهی و حیوانی، قارچ ها، مخمرها و باکتری ها جدا شده است(61).

ال-آسپاراژینازll  یک عامل شیمی درمانی مهم می باشد که برای درمان نوعی از اختلالات لنفوپرولیفراتیو و لنفوما، به ویژه لوکمی لنفوبلاستیک حاد یا ALL[1] بکار برده می شود. این آنزیم بخش اصلی ترکیب پروتوکل های شیمی درمانی است که در درمان ALL  اطفال به مدت تقریباً 30  سال استفاده می شود (6،5،4،3،2،1). بر این اساس، همچنین این آنزیم در جدیدترین رژیم های درمانی چند عاملی برای ALL  بالغین قرار دارد (8،7). ال-آسپاراژیناز به عنوان یک دارو، اثربخشی خود را در درمان و مراحل بعدی استراتژی های مختلف شیمی درمانی اثبات کرده است. بزرگ ترین محدودیت استفاده از ال-آسپاراژیناز حساسیت شدید بالینی در دز اثر بخشی است، که در 78-3 درصد بیماران تحت درمان با فرم های اصلاح نشده آنزیم ظاهر می شود (11،10،9،3). با گذشت بیش از 10 سال به نظر می رسد پگ-ال-آسپاراژیناز به عنوان یک ترکیب جانشین برای ال-آسپاراژیناز ، مشکلات ناشی از انواع ترکیبات طبیعی را اصلاح کرده است (13،12). در این

 تحقیق سعی بر این شد تا با ایجاد جهش در باکتریKIAU  E. coli ، ارزیابی میزان تولید آنزیم ال-آسپاراژینازll  در سویه جهش یافته، و دستیابی به ترتیب توالی جدید در ژن این آنزیم و کلون کردن آن، بتوان ال-آسپاراژینازی استخراج کرد که از نظر فعالیت ویژه و اختصاصیت در سطح بالاتری نسبت به نوع استاندارد قرار داشته باشد. همچنین با تاثیر این پروتئین آنزیمی بر رده سلولی سرطانی و ارزیابی فعالیت و درصد کشندگی آن بر این سلول ها، بتوان به آنزیم ال-آسپاراژیناز موثرتر، با کارایی بالا و عوارض جانبی کمتر دست یافت.

فصل اول: کلیات

1-1- پیشینه تاریخی

نظریه اولیه که به منظور گسترش ال-آسپاراژیناز به عنوان یک عامل بالقوه آنتی نئوپلاستیک ثابت شد بسیار با اهمیت بوده و توسط Clementi  در سال 1922 طرح شد(20). وی آشکار ساخت که  فعالیت بالای ال-آسپاراژیناز در سرم خوکچه هندی دیده می شود. فعالیت بالای ال-آسپاراژیناز فقط در سرم خوکچه هندی مشاهده می شد، درحالیکه در سایر پستانداران این آنزیم یافت نمی شد. در سال 1953، Kidd عود لنفوماهای پیوندی در موش ها و رت ها را با خوکچه هندی مقایسه کرد و شرح داد(39). این فعالیت سایتوتوکسیک در سرم اسب یا خرگوش وجود نداشت. Neuman و McCoy  در سال 1956 این نظریه ها را گسترش دادند(45). آنها ثابت کردند که رشد لاین سلولی که از کارسینوسارکومای Walker مشتق شده مستلزم ال-آسپاراژین است. Haley در سال 1961 با استفاده از لاین سلولی مربوط به لوکمی موش نتایج مشابهی بدست آورد (29). و بالاخره Broome بود که در سال 1961 درحالیکه در آزمایشگاه Kidd کار می کرد ، یافته های Kidd مربوط به مهار رشد را با اولین نظریه که توسط Clementi ارائه شد مقایسه کرد و با موفقیت نتیجه گرفت که فعالیت آنتی لنفوما در سرم های خوکچه های هندی ناشی از ال-آسپاراژیناز موجود در سرم این حیوان می باشد (12).  تحقیقات بیشتر این شخص خصوصیت نهفته درمانی این آنزیم را تایید کرد (12،11). Yellin   وWriston   در سال 1966، موفق به خالص سازی جزئی دو ایزوفرم ال-آسپاراژیناز از سرم خوکچه هندی شدند (63). بطور قابل توجه ، فقط یک ایزوفرم در شرایط in vivo  فعالیت آنتی لنفوما را آشکار می ساخت (64،63) .

از آنجاییکه استخراج این آنزیم به مقادیر کافی از سرم خوکچه هندی مشکل بود ، سایر منابع نظیر میکروبها بررسی شدند. Mashburn و Wriston ، در سال 1964  و Campbell و Mashburn در سال 1969 از خالص سازی ال-آسپاراژیناز E. coli  خبر دادند، و ثابت کردند که فعالیت تومورکشی آن شبیه به نوع سرمی خوکچه هندی می باشد(64،15).  این یافته ها پایه عملی تولید آنزیم با مقادیر زیاد را برای تحقیقات بالینی و پیش بالینی فراهم کرد(17،16،15) . Oettgen در سال 1967 اولین کسی بود که تأثیر ال-آسپاراژیناز در انسان های مبتلا به لوکمی را نشان داد (46). بطور همزمان بررسی مهم دیگری توسط Old  انجام شد که فعالیت آنتی توموری این آنزیم را در شرایط in vivo در یک مدل سگی مبتلا به لنفوسارکوما  اثبات می کرد(47).

درمان  با استفاده از پروتئین ها در انسان ها محدودیت دارد زیرا منجر به ایمنی زایی دارو می شود که مشکلی اساسی می باشد. واکنش های حساسیت شدید نسبت به ال-آسپاراژیناز E. coli  بطور متوسط عمومیت دارد. یک بررسی هم زمان بر روی ال-آسپاراژیناز E. coli و Erwinia carotovora  فقدان واکنش تقاطعی را نشان می دهد (24). هرچند هردو آنزیم به میزان زیادی  سبب تحریک سیستم  ایمنی می گردند. تلاش ها در این زمینه موجب کاهش ایمنی زایی این دارو ها شده است و این در حالیست که فعالیت آنزیمی آن حفظ شده است. مشخص شده است اتصال این آنزیم به  پلی اتیلن گلایکل یا PEG[1] به عنوان یک پردازش، واکنش های ایمنی زایی این دارو را از بین می برد بدون آنکه در ویژگی آنتی نئوپلاستیک آن تغییر ایجاد کند(27). این ترکیب اصلاح شده دارو در مدل های حیوانی باعث کاهش تشکیل آنتی بادی در مقایسه با ترکیب بومی آن می شود، و بطور محسوس مدت اثرش را طولانی می کند(57،27). در سال های اخیر، استفاده از ال-آسپاراژیناز در درمان لوکمی و سایر اختلالات لنفوپرولیفراتیو بطور وسیع افزایش یافته است. در اوایل از آن تنها برای  بهبود  بیماران مبتلا به ALL استفاده می شد (36،35،34،33،32،31،30،2،1)؛ اما پس از  تحقیقات اخیر به منظور تقویت درمان بدخیمی های لنفوئید، عملکرد این آنزیم را به مدت 30-20 هفته تجویز می گردد(57) . به این دلایل است که ال-آسپاراژیناز به عنوان یک جزء ضروری در روش های نوین شیمی درمانی چند دارویی قرار گرفته است.

2-1- آماده سازی ال-آسپاراژیناز قابل استفاده برای درمان

تحقیقات اولیه با نتایج مثبت با استفاده از ال-آسپاراژیناز خوکچه هندی انجام شد، اما ثابت شد که آماده سازی حجم انبوه از این آنزیم میسر نمی باشد. اگرچه ال-آسپاراژیناز در گونه های مختلف گیاهی و حیوانی یافت شده است، اما به دلیل روش سخت استخراج این آنزیم، سایر منابع نظیر میکروارگانیزم ها نیز بررسی شدند. میکروارگانیزم ها ثابت کردند که برای تولید این آنزیم منابعی مؤثرتر و ارزان تر هستند. سهولت کشت آنها به تولید فراوان  این آنزیم کمک می کند. دامنه وسیعی از میکروب ها شامل باکتری ها ، قارچ ها ، مخمرها ، اکتینومایست ها و جلبک ها از نظر تولید این آنزیم مؤثرترند، اما خصوصیات آنزیمی از ارگانیسمی به ارگانیسم دیگر تغییر می کند ( جدول 1 ). برای تولید مقادیر بالای این آنزیم فقط از دو گونه باکتری استفاده می شود 1-. E. coli  و2- Erwinia caratovora . مشخص شده که در بین تنوع وسیع آنزیم های مشابه با فعالیت آنتی توموری شناخته شده، آنزیم این دو منبع سمیت کمتری دارد (24،8،7،6،5،4،3،2،1) .

امروزه، ال-آسپاراژیناز مورد استفاده در بیمارستان با سه نوع ترکیب در دسترس می باشد: دو فرم تغییر نیافته  یا فرم های طبیعی، خالص شده از منابع باکتریایی، و یک فرم اصلاح شده از یکی از ترکیبات طبیعی. ترکیبات طبیعی E. coli (از نظر تجاری توسط Merck & Co به عنوان  Elsperعرضه می شود)، و Erwinia caratovora  (قابل استفاده به عنوان ال-آسپاراژیناز Erwinia از Ogden Bioservices Pharmaceutical Repository  در ایالات متحده) می باشند. محصول Erwinia از نظر تجاری در کانادا و اروپا به عنوان ارویناز[1] در دسترس است، که توسط Porton عرضه می شود.  

هردو ترکیب طبیعی از نظر استفاده برای درمان بیماران ردیف اول و دچار عود بیماری، تأیید شدند. در اروپا، دو ترکیب از ال-آسپاراژیناز E. coli با تفاوت مختصر در خصوصیات فارماکوکنتیک، بنام های     کراسنیتین و ال-آسپاراژینازMedac  در دسترس می باشد (11) . این آنزیم ها به عنوان یک دارو از دو منبع، مکانیزم عمل و سمیت یکسانی دارند، اگرچه خصوصیات فارماکوکنتیک آن دو متفاوت است، و بیمارانی که دارای حساسیت شدید به یکی از دو ترکیب هستند اغلب می توانند ال-آسپاراژیناز دیگر را استفاده کنند بدون اینکه با عامل دوم آلرژی ایجاد شود.

سومین ترکیب، پگ-ال-آسپاراژیناز[1] ( نام غیر اختصاصیpegasparaginase )، یک ترکیب از آنزیم می باشد که بطور شیمیایی تغییر داده شده است. درواقع ال-آسپاراژیناز بومی E. coli به صورت کووالانسی به PEG متصل می شود. پگ-ال-آسپاراژیناز، که اکنون به عنوان pegasparaginase یا  pegasparagase ارجاء داده می شود، در سال های 1970 و 1980 گسترش یافته و در 1980 تحت کنترل آزمایشات بالینی قرار گرفته بود. Pegasparaginase ( در دسترس به صورت تجاری توسط Rhone Poulenc Rorer به عنوان Oncaspar ) توسط وزارتخانه غذا و دارو تأیید شد تا در ترکیب شیمی درمانی به منظور درمان بیماران ALL ، کسانی که به ترکیب طبیعی ال-آسپاراژیناز E. coli حساسیت شدید دارند، قرار گیرد.

[1] PEG-L-asparaginase

[1] Erwinase

[1] Poly ethylene glycol

[1] Acute lymphoblastic leukemia

‌ای بر ایمنی و روش‌های شناسایی مخاطرات
1-1- تاریخچه ایمنی در صنعت
2-1-1- سلامت و جنبش ایمنی، از گذشته تا حال
از دیرباز معمولاً لزوم ارتقاء ایمنی زمانی احساس می‌شد که فقدان ایمنی منجر به وقوع شرایطی با پیامدهای ناگوار اجتماعی یا اقتصادی می‌گردید. وقوع حوادث در تأسیسات صنعتی و سیستم‌های تکنولوژیک لزوم تداوم تحول در تحقیقات ایمنی در زمینه استانداردهای ایمنی، ریشه‌یابی رویدادها و حوادث، اصلاح روش‌های ارزیابی ایمنی و شناخت مخاطرات، نقش عوامل موثر بر ایمنی را نشان می‌دهد. معمولاً در پی شوک وقوع یک حادثه، مدیریت تأسیسات صنعتی و سیستم‌های تکنولوژیک، تصمیم به ریشه‌یابی عوامل به وجود آورنده

 شرایط ناگوار مذکور می‌کند. چنانچه این ارزیابی‌ها به درستی انجام نشوند ریشه‌های فعال به وجودآورنده حوادث بدون تغییر در سیستم باقی می‌مانند و در فرصت‌های دیگر و در ترکیب با شرایط خاص بهره‌برداری، خرابی‌های سخت‌افزاری، خطاهای انسانی و نقایص سازمانی به شکل یک حادثه دیگر سر بیرون می‌آورد.

از ابتدای فعالیت‌های ناچیز در یک دفتر کوچک در شیکاگو در سال 1913، انجمن ملی ایمنی به صورت فراگیر رشد کرده، سازمان ایمنی با هزاران عضو از تجارت، صنعت، کشاورزی، آموزش و پرورش، حزب کارگر و دولت وسعت یافته است. پیشرفت‌های جنبش ایمنی در آمریکا هم‌زمان و به موازات انجمن ملی ایمنی[1] (NSC) بود. در اوایل سال‌های 1900 حوادث صنعتی در این کشور پیش پاافتاده بود؛ برای مثال، در سال 1907 بیش از 3200 نفر از مردم در حوادث معدن کشته شدند. در همین زمان قانون، سابقه، و عقیده عمومی، همگی متوجه مدیریت بود. حمایت‌های کمی برای ایمنی کارگران وجود داشت. کارگران صنعتی امروزی در وضعیت بهتری از همکاران خود در گذشته هستند. حوادث صنعتی منجر به کشته شدن کارگران، کمتر از نیمی از پیشینیان آنها در 60 سال گذشته است. بر اساس NSC میزان مرگ رایج ناشی از صدمات مربوط به کار بطور تقریبی 4 نفر از هر 100000 نفر یا کمتر از یک ثلث میزان 50 سال قبل است.
پیشرفت‌ها در ایمنی از قبل تاکنون نتیجه فشار به قانون برای ترقی سلامت و ایمنی بود، پیوسته هزینه‌های فزآینده مربوط شده به حوادث و صدمات و حرفه‌ای‌سازی ایمنی مانند یک شغل و حرفه بوده است. پیشرفت‌ها در آینده احتمالا مانند یک نتیجه بزرگ آگاه کننده از تأثیر هزینه و حاصل رقابتی سودمند از کارخانه‌ای ایمن و سالم است.
یک جعبه کمک‌های اولیه یا تدارکات کمک‌های اولیه باید در دسترس باشد، و مدیر ایمنی و سلامت باید نظر یک پزشک را در مورد انتخاب مواد آنها جویا شود. متأسفانه، متخصصان پزشکی برای دادن این چنین نظری دو دل هستند، شاید برای اینکه آنها از درگیری بعدی در محاکم قضایی برای حوادث رخ داده به علت کافی نبودن مواد موثر، می‌ترسند. مدیران ایمنی و سلامتی باید تمام تلاششان را بکنند تا این نظر و سپس مدارك آنچه انجام شده را بدست آورند و تهیه کنند.
3-1-1- پیشرفت های اولیه ایمنی
گذشته آغاز کنند. درك کردن و فهمیدن گذشته می‌تواند کمک کند به آزمودن حرفه‌ای سلامت و ایمنی در گذشته و آینده. پیشرفت‌های جدید در سلامت و ایمنی از نظر پیوستگی با گذشته در ارتباط‌اند و هر یک مجزا نبوده و هر یک مستقل نیستند، نسبتاً آنها قسمت طولانی پیشرفت مستمر در جنبش سلامت و ایمنی هستند.
 این پیوستگی بطور محدود و کم از مصر باستان آغاز شده و از معابد و اهرامی که ثابت باقیمانده‌اند می‌توان مشاهده کرد مصریان مردم کوشایی بودند. خیلی از کارگران برده بودند و شواهد فراوانی وجود دارد که برده‌ها شرایط مناسبی نداشتند. درخواست آنها نیاز به شرایط بهتر و رفتار مناسب با آنها توسط کارفرمایان سخت‌گیر بود.
یکی از این موارد در زمان حکومت رامسس دوم رخ داد، که ساخت یک عمارت بزرگ را بر عهده داشت. برای تأمین حفاظت نیروی کار بطور شایسته که این معبد عظیم را به اسم او می‌ساختند، رامسس یک سرویس پزشکی صنعتی برای مراقبت از کارگران ساخت آن‌ها به استحمام روزانه در رود نیل و معاینات پزشکی منظم و معین نیاز داشتند. کارگران بیمار قرنطینه می‌شدند.
[1] National Safety Society
[1] HAZOP

:
تحقیقات در زمینه استخراج ترکیبات فعال بیولوژیکی از گیاهان به سرعت در حال انجام می­باشد. در روشهای قدیمی مثل تقطیر با بخار آب، با توجه به مدت زمان طولانی حرارت دادن برای رسیدن به دمای لازم جهت تبخیر ترکیبات فرار، بسیاری از این ترکیبات از دست می­روند، ترکیبات غیر اشباع و استری تجزیه و انرژی و زمان زیادی تلف خواهد شد. در روشهایی نیز که برای استخراج نهایی از حلالهای شیمیایی استفاده می­کنند، خطر ایجاد مسمومیت توسط حلال وجود دارد.
به این دلیل که از اسانس های اکثر گیاهان آروماتیک در صنایع مختلف استفاده میشود، یافتن بهترین روش استخراج برای بهبود کیفیت اسانس ها در راستای رسیدن به مناسبترین ترکیب شیمیایی مورد نظر، برای هر نوع کاربرد خاص که با قوانین سازگاری داشته باشد، ضروری است. برای مثال در صنایع غذایی علاوه بر این که کیفیت عطر و طعم اسانس مهم است، حلالیت آن در مواد غذایی نیز مطرح است.
در سالهای اخیر استفاده از امواج الکترو مغناطیس در ناحیه امواج ریز موج کاربرد زیادی را در زمینه های مختلف از جمله آون های خانگی ودستگاهی و کاربردهای زیست پزشگی فراهم نموده است.
کاهش حلال مورد استفاده و تشکیل مقدار ناچیز محصول جانبی وکاهش آلودگی و کاهش زمان واکنش همچنین استفاده از واکنشگرها در مقیاس میکرو و کاهش انرژی مورد نیاز در مقایسه با روشهای حرارتی معمولی و افزایش انتخاب پذیری واکنش از مزایای این تکنیک شیمی سبز محسوب می­شود. از آنجا که شیشه و بسیاری از ترکیبات پلیمری تقریبا قابلیت عبور امواج ریز موج را دارند می­توانند به عنوان سلهای واکنش استفاده شوند. این خواص ریز موج منجر به کاهش زیادی در میزان حلالهای مورد استفاده میگردد از آنجا که انرژی مورد

 استفاده توسط حلال کنترل میشود دمای مخلوط واکنش به نقطه جوش نمی­رسد، در نتیجه میزان تبخیر پایین نگه داشته شده و نیاز به تقطیر برگشتی نمی­باشد.

بنابر این استفاده از انرژی ریز موج و کاربرد آن در استخراج ترکیبات موثره از گیاهان نیز وارد شده است.
فصل اول: کلیات
1-1- معرفی گیاهان دارویی
قدمت شناخت خواص دارویی گیاهان، شاید بیرون از حافظه بشر باشد. یکی از دلایل مهم این قدمت، حضورباورهای ریشه دار مردم سرزمین های مختلف در خصوص استفاده از گیاهان دارویی است اطلاعات مربوط به اثرها و خواص دارویی گیاهان از زمان های بسیار دور به تدریج سینه به سینه منتقل گشته با آداب و سنن قومی در آمیخته و سر انجام در اختیار نسل های معاصر قرار گرفته است طبق برخی سنگ نبشته ها و شواهد دیگر به نظر می­رسد مصریان و چینیان در زمره نخستین اقوام بشری بوده باشند که بیش از 27 قرن قبل از میلاد مسیح از گیاهان  به عنوان دارو استفاده کرده و حتی برخی از گیاهان را برای مصرف بیشتر در درمان دردها کشت داده اند. مردم یونان باستان، خواص دارویی برخی از گیاهان را به خوبی می دانسته اند. بقراط حکیم بنیانگذار طب یونان قدیم و شاگرد وی ارسطو و دیگران، برای استفاده از گیاهان در درمان بیماری ها ارزش زیادی قایل بوده اند. آنها علاوه بر استفاده از گیاهان یونان، از گیاهان کشورهای دیگر هم استفاده می برده اند. پس از آنها، یکی دیگر از شاگردان ارسطو به نام «تئوفراست» مکتب «درمان باگیاه»را بنیان نهاد. پس از آن، «دیوسکورید» در قرن اول میلادی، مجموعه ای از 600 گیاه دارویی با ذکر خواص درمانی هر یک را تهیه و به صورت کتابی در آورد که این کتاب بعدها سرآغاز بسیاری از مطالعات علمی در زمینه گیاهان مذکور گردید، به طوری که مثلا «جالینوس» پزشک معروف یونانی در کارهای خود به کتاب دیوسکورید استنادکرده است در قرون هشتم تا دهم میلادی، دانشمندان ایرانی همچون، ابوعلی سینا، محمد زکریای رازی و دیگران، به دانش «درمان با گیاه» رونق زیادی دادند و گیاهان بیشتری را در این رابطه معرفی کردند و کتابهای معروفی چون قانون و الحاوی را به رشته تحریر درآوردند. پس از آن، درمان با گیاه همچنان ادامه یافت. در قرن سیزدهم، ابن بیطار مطالعات فراوانی در مورد خواص دارویی گیاهان انجام داد و خصوصیات بیش ار 14700 گیاه دارویی را در کتابی که از خود به جای گذاشته، یادآور شد. پیشرفت اروپاییان در استفاده دارویی از گیاهان در قرن هفدهم و هجده، ابعاد وسیعی یافت و از قرن نوزدهم کوششهایی همه جانبه برای استخراج «مواد موثره»[1] از گیاهان دارویی و تعیین معیارهای معینی برای تجویز و مصرف آنها شروع شد. کوششهای آن زمان تا به امروز هم ادامه یافته و در حال حاضر نیز با سرعت هر چه بیشتر به پیش می رود. اکنون با در دست داشتن نتایج آزمایش ها و تحقیقات، با اطمینان می توان به تشریح و تفصیل علمی مزایای موجود درمواد موثره گیاهان دارویی در رابطه با انسان و حیوانات پرداخت. حقیقت این است که امروزه درباره روند متابولیسمی تشکیل مواد موثره موجود در گیاهان1 تحت فرایندهای خاص زیست محیطی و تاثیر مواد موثره مذکور بر انسان و حیوانات، اطلاعات بسیار زیادی وجود دارد و جنبه های مختلف استفاده از مواد مذکور، تنوع روزافزون دارد. تاکنون، تنها خصوصیات دارویی حدود سی هزار گونه از ششصد هزار گونه گیاهی جهان شناخته شده و در میان بقیه، گهگاه مواد موثره جدید و بسیار ارزشمندی کشف می گردد. جمع آوری گیاهان دارویی بسیار مشکل است. انجام این کار با ماشین به سختی امکان پذیر است، زیرا جمع آوری برخی از اندام های حاوی مواد موثره ( نظیر گلها، برگها و …) تنها با دست ممکن است. از این رو، تولید گیاهان دارویی به کار بدنی زیادی نیاز دارد. با جمع آوری گیاهان دارویی، کار به اتمام نمی رسد (برخلاف برخی محصولات کشاورزی)، بلکه پس از برداشت محصول، اندام های جمع آوری شده را باید تحت تاثیر عملیات مناسبی قرار داد تا به صورت قابل استفاده در آید (خشک کردن، استخراج ماده موثره، بسته بندی و …). مواد موثره گیاهان، بخصوص عطریات و اسانس ها، موارد استفاده متعدد و متفاوتی در صنایع لوازم آرایشی، صنایع مواد شیمیایی خانگی (نظیر: شامپو، صابون، عطر، ادوکلن، خوشبوکننده های هوا و امثال آنها) دارند، به طوری که بدون حضور مواد موثرهء مذکور، ساخت و تهیه بسیاری از محصولات یاد شده امکان پذیر نخواهد بود(ساخت و تهیه بسیاری از اسانس ها به طریق شیمیایی امکان پذیر نیست). استفاده از مواد موثرهء گیاهان دارویی در صنایع غذایی، رشد روزافزون دارد. اگر چه استفاده از مواد مذکور در صنایع غذایی از گذشته معمول بوده، ولی اکنون در صنایع نوپای نوشابه سازی، کنسروسازی، شیرینی سازی و … از مواد موثرهء  گیاهان دارویی برای بهتر شدن طعم و رنگ و بوی محصولات در سطح دقیق تر و حساب شده­تری استفاده می شود.
2-1- آویشن
آویشن یکی از گیاهان مهم دارویی است که از گذشته بسیار دور مورد استفاده قرار می­گرفته است.
تیره نعناع1 طبق بررسی های جدید دارای 4000 گونه گیاهی است که متعلق به 220 جنس می­باشند [1] جنس آویشن 2یکی از جنس های مهم این تیره است که دارای 400-300 گونه می­باشد[2].
این جنس در ایران 18 گونه پایا و معطر دارد که در مناطق مختلف کشور رویش دارند.
در این میان گونه های Th.deanesis cleak.،Th.lancifolius cleakوTh.persicus(Ronniger exRechانحصاری ایران هستند[3].
این گیاه معمولا به صورت تازه یا خشک  به فروش میرسد و یا اسانس آن گرفته می­شود [4].
اسپانیا بزرگترین تولید کننده آویشن واحتمالا صادر کننده آن با 6/1 میلیون کیلوگرم آویشن و بین 2تا3 میلیون کیلوگرم اسانس آن می­باشد[5]. احتمالا یک سوم آویشن صادر شده به آمریکا از طریق اسپانیا صورت می­گیرد [6].
3-1- گیاه شناسی
آویشن گیاهی است که بومی مناطق مدیترانه میباشد. گیاهان این جنس عمدتا در پایه چوبی، معطر، همیشه سبز، بادوام و بوته ای می­باشند که معمولا در خاکهای آهکی و در چمنزارها و در سراسر ارپا و آسیا یافت می­شود.
آویشن بوته های متراکم و پر شاخه ریشه مستقیم و کم و بیش چوبی با انشعابهای فراوان ساقه مستقیم و چهار گوش دارد که ارتفاع بوته معمولا بین 20 تا 50 سانتی متر است پایین ساقه چوبی است در حالی که قسمتهای فوقانی آن سبز رنگ بوده و انشعابهای فراوانی دارد برگهای کوچک متقابل و کم و بیش نیزه ای شکل و بدون دمبرگ هستند[7]. سطح تحتانی برگها از گردی به رنگ متمایل به سفید یا نمد مانند پوشیده شده که دارای غده های فراوان اسانس می­باشد که به علت وجود چنین غده هایی معمولا گل ها به رنگ ارغوانی کم رنگ تا سفید به شکل لوله ای دو لبه صمغی و به طول 5 میلی لیتر دیده می­شود. کاسبرگها کرکدار و غده مانند و دارای براکته های شبیه برگ می­باشند. در شاخه های فرعی گلها به صورت دسته های جانبی و مارپیچی دیده شده و یا به صورت سرگل انتهایی بیضوی یا کروی شکل قرار می­گیرند. همچنین کاسه گل به شکل با لبه دندانه ای کوتاه و صاف است. حالات غیر طبیعی این گیاه آن است که بعضی از پایه های آن گلهای فاقد پرچم هستند و در برخی دیگر پرچم ها زودتر از مادگی رشد می­کنند.
میوه از چهار فندقه کوچک تشکیل شده که در لوله کاسه گل محصور شده است. بذر آویشن گرد و ریز که هر 170000 بذر آن یک اونس ( 3/28 گرم ) وزن داشته و بذور آن برای 3 سال زنده باقی می­ماند.
1-Active substances

تاریخچه:
اصول علم شیمی درمانی، عمدتا در طول سالهای ۱۹۳۵ – ۱۹۱۹ برقرار گردید. ولی فقط از این موقع و بخصوص با ظهور سولفونامیدها و آنتی بیوتیکها بود که استفاده از مواد به عنوان محصولات مفید طبی واقعیت یافت. تنها مواد شیمی درمانی که قبل از زمان پل ارلیش شناخته شده بود، از گنه گنه برای درمان مالاریا، اپیکا برای اسهال آمیبی و جیوه برای درمان علائم سیفلیس تجاوز نمی‌کرد. 30سال اول قرن بیستم، شاهد پیشرفت مواد شیمی درمانی مفیدی بود که در بین آنها، ترکیبات آلی حاوی فلزات سنگین مانند آرسنیک، جیوه و آنتیموان، رنگها و تغییرات چندی در مولکول کینین Quinine) (بود. این مواد، پیشرفتهای فوق‌العاده مفیدی را نشان داد، ولی با این حال زیانهایی در برداشت. ۳۰ سال دیگر از قرن بیستم، شامل دوران بیشترین پیشرفت در زمینه شیمی درمانی است.
برای اولین بار شیمی درمانی بین‌المللی در سال ۱۳۳۴ (ه.ش.) صورت گرفت. در آن زمان، تنها یک داروی ضد سرطان وجود داشت، اما امروزه هزاران داروی جدید و موثر کشف شده‌است
جراحی، اشعه درمانی و شیمی درمانی سه روش اصلی معالجه سرطان هستند. روش ناخوشایند جراحی ، در جلوگیری از انتشار سرطان ناموفق است. اشعه درمانی و شیمی درمانی در معالجه سرطانهایی كه از یك ناحیه به نواحی دیگر بدن گسترش می یابند مانند سرطان خون مؤثرتر عمل می كنند اما دارای عوارض جانبی هستند مثل ریزش مو كم خونی و تهوع.
مطالعات برهمكنش دارو-DNA بسیار گسترده شده است[1-2]. به این دلیل كه بسیاری از داروهای ضد سرطان ، تاثیر خود را با برهمكنش با DNA  سلول نشان می دهند. اغلب این داروها به عنوان عامل جلوگیری كننده از تهیه اسید نوكلئیك ایفای نقش كرده و در برهمكنش با DNA ، آن را از ساختار عادی خود خارج ساخته و باعث برهم خوردن فعالیت طبیعی DNA  می شوند.
یك گروه از داروهای ضد سرطان سیس پلاتین ها هستند كه جزو كمپلكسهای كوئوردیناسیون معدنی می باشند[3-4].
عملكرد سیس پلاتین جلوگیری از نسخه برداری DNA است. این تركیب با حمله به نیتروژن هفتم و اكسیژن ششم گوانین برهمكنش خود

 را انجام می دهد[5-6]. سیس پلاتین یونهای كلرید خود را در جریان خون بدلیل غلظت بالای یون كلرید حفظ می كند، اما در درون سلول ، با توجه به غلظت پایین یون كلرید با یك واكنش هیدرولیز ، تعادل برقرار می شود. [7]

عوارض ناشی از شیمی درمانی:
تهوع، استفراغ، سرکوب مغز استخوان، اختلالات خونی، پوستی و متابولیک، عصبی و گوارشی و عفونی، ریزش مو، زخم و عفونت زبان و دهان، تغییرات و قطع عادت ماهانه در زنان، اختلال و کاهش اسپرم در مردان.
1-1- داروهای مورد مطالعه در شیمی درمانی
هدف درمان یک بیماری عفونی بدون صدمه زدن به میزبان، تا حدودی بوسیله آنتی بیوتیکی به نام پنی‌سیلین به انجام رسیده‌است. به تدریج ترکیبات متعدد دیگری مانند سولفانامیدها و انواع آنتی بیوتیکها کشف شدند. مواد شیمی درمانی می‌توانند بر حسب بیماریها و عفونتهایی که در درمان آنها مصرف می‌شوند یا بر اساس فرمول شیمیایی و ترکیبات وابسته به هم رده‌بندی گردند.
2-1- ویژگیهای داروهای درمان نئوپلاسم
الف-آنزیم هدف در سرطان دخیل باشد.
ب-داروهای ضد سرطان برای سلولهای سرطانی حساس به دارو بکار روند.
ج-دارو باید به سلول بدخیم برسد.
د-باید تنها در مرحله سیکل سلولی تجویز شود برای آنکه دارو موثر باشد.
ه-پیش از ایجاد مقاومت دارویی، سلول‌های سرطانی از بین برود. [8]
1-2-1- انواع داروهای شیمی درمانی نئوپلاسم
عمده داروهای مورد استفاده در شیمی درمانی می‌تواند در دسته‌های زیر قرار بگیرد:
-آنتی‌متابولیت‌ها مانند آنتی فولاتها (نظیر متوتروکسات) و آنالوگهای پورین و پیریمیدین
-داروهای هورمونی ضد نئوپلاسم مانند تاموکسیفن و آنتی آندروژنها
-مهارکننده های رونویسی DNA مانند عوامل آلکیلان، نیتروژن موستارد و مهارکننده‌های توپوایزومراز (آنتراسیکلین ها)
-مهارکننده های میتوز مانند وینکریستین
-مهارکننده های آنژیوژنز
-مهارکننده های تیروزین کیناز مانند Gefitinib
-پادتن‌های مونوکلونال مانند Rituximab
-مهارکننده های پروتئازوم مانند Bortezomib
اغلب این داروها بر روی تقسیم سلولی اثر می‌گذارد و یا مانع سنتز شدن DNA می‌شوند. بعضی از داروهای جدید به DNA وارد نمی‌شوند این‌ها شامل پادتن‌های مونوکلونال و مهار کننده‌های جدید تیروزین کیناز می‌شوند که مخصوصا سلول‌های غیر طبیعی انواع خاصی از سرطان‌ها را مورد حمله قرار می‌دهد. علاوه بر این‌ها بعضی از داروها به منظور کنترل و تعدیل رفتار سلول‌های توموری بدون حمله مستقیم به این سلول‌ها به کار برده می‌شود. داروهای هورمونی از این نوع معالجه‌ها می باشد.
یک سیستم طبقه بندی و کدبندی برای مواد شیمی درمانی وجود دارد که این مواد را به گروه‌های مختلفی تقسیم می‌کند که به اختصار به آن می‌پردازیم.
 عامل‌های آلکالوئید: عامل‌های آلکالوئید (شبه قلیایی) به این خاطر اسم گذاری شده‌اند که توانایی این را دارند که گروه قلیایی این داروها با تعداد زیادی از گروههای الکترونگاتیو در محیط سلول جفت شوند و پیوند دهند.سیس پلاتین و کربو پلاتین واکسالی پلاتین همه از این نوعند. دیگر داروها مکلورتامین، سیکلوفسفامید و کلرامبوسیل هستند. این عامل‌ها به وسیله تغییر شیمیایی در DNA سلول عمل می‌کنند.
آنتی متابولیت‌ها  :این داروها از تقسیم سلول با مهارساخت DNA جلوگیری می کنند.
وینکا آلکالوئید: وینکا آلکالویید در محل‌های مخصوصی در توبولین‌ها محصور می‌شوند واز جمع شدن توبولین‌ها در میکرو تیوبها جلو گیری می‌کنند. (یعنی فاز M چرخه سلولی). این داروها از پری وینکیل ماداگاسکار و کاتاراتس روسیس مشتق می‌شوند. وینکا الکالویدها شامل وینکریستین و وین بلاستین و وینور لبین و ویندستاین هستند.
پودوفایلو توکسین: از ترکیبات مشتق شده گیاهی است که برای تولید دو داروی سایتوستاتیک که “اتوپوساید”و “تنی پوساید” هستند استفاده می‌شود. این‌ها از وارد شدن سلول به فاز۱ G (شروع ساخت مجدد DNA) و شبیه سازی DNA یعنی فاز S جلو گیری می‌کند. البته مکانیسم دقیق این عمل‌ها هنوز به طور کامل شناسایی نشده‌ است.[9]
یکی از اولین داروهای شناخته شده شیمی درمانی (مخصوصاً برای سرطان ریه، تخمدان و سینه)، سیس پلاتین است؛ یک ترکیب حاوی پلاتین که DNA سلولهای سرطانی را از بین میبرد. با وجودی که سیس پلاتین میتواند سلولهای سرطانی را به خوبی از بین ببرد، اما آسیب زیادی نیز به کلیه ها وارد میکند که به دلیل فیلتر کردن خون، مقدار زیادی از این دارو را دریافت میکنند.
 گروهی از محققان بخش علوم و فناوری زیستی  هاروارد-MIT روش جدیدی برای بسته بندی سیس پلاتین در نانوذرات پیدا کردند که بزرگتر از آن هستند که بتوانند وارد کلیه شوند. این ترکیب جدید اثرات جانبی سیس پلاتین را حذف کرده و به پزشکان این امکان را میدهد که دُز بالاتری از دارو را تجویز کنند.اندازه تومور سرطانی در موش هایی که با این ترکیب جدید تحت درمان قرار گرفتند، تا نصف اندازه تومور در موش هایی که با سیس پلاتین معمولی درمان شدند، کاهش یافته و اثرات جانبی این درمان از بین رفت.تأثیر بالای سیس پلاتین از راحتی رهایش مولکولهای پلاتین از آن نشأت میگیرد. این مولکول ها در عملکرد DNA اختلال ایجاد کرده و با جلوگیری از تقسیم سلولی، موجب خودکشی سلول میشوند.محققین به جای کاهش میزان رهایش پلاتین از دارو (راهکاری که تاکنون برای کاهش اثرات جانبی سیس پلاتین مورد استفاده قرار میگرفت)، از روش دیگری استفاده کردند. آنها مولکول های سیس پلاتین را به صورت دانه های یک تسبیح به هم وصل کرده و نانوذراتی تولید کردند که بزرگتر از آن هستند که وارد کلیه ها شوند.
آنها پلیمری طراحی کردند که به سیس پلاتین متصل شده و مولکول های آن را شبیه دانه های تسبیح به هم وصل میکند. سپس این تسبیح خودآرایی کرده و نانوذراتی به قطر 100 نانومتر ایجاد میکند. این ذرات به دلیل اندازه بزرگشان نمیتوانند وارد کلیه ها شوند، با این حال چون تومورهای سرطانی دارای رگ های نشتی با حفرات 500 نانومتری هستند، قابلیت ورود به این تومورها را همچنان حفظ می کنند.
اولین نانوذره ای که این گروه تولید کردند، اثر درمانی کمتری نسبت به سیس پلاتین داشت، بنابراین آنها مولکول پلیمر را کشیدند تا پلاتین را با شدت کمتری در خود نگه دارد و نتیجه این کار تولید مولکولی با اثر درمانی مشابه سیس پلاتین بود؛ اما چون این مولکول جدید اثرات جانبی ندارد، میتوان از دُز بالاتری از آن بهره برد.[10]