Please use this identifier to cite or link to this item: http://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11717
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorFathilah Ali, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorMohamed Elwathig Saeed Mirghani, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorAzlin Suhaida Azmi, Ph.Den_US
dc.contributor.advisorNoor Faizul Hadry Nordin, Ph.Den_US
dc.contributor.authorBarre, Mohamed Soleimanen_US
dc.date.accessioned2023-09-11T02:56:14Z-
dc.date.available2023-09-11T02:56:14Z-
dc.date.issued2022-
dc.identifier.urihttp://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11717-
dc.description.abstractBoswellia carterii essential oil (BCEO) is considered a biologically important aromatic volatile oil for its antimicrobial and antioxidant activities. It is extracted from the harvested oleo gum resin, mostly by the hydro-distillation process. However, the delicacy and vulnerability of the BCEO to the environmental conditions (temperature, humidity, and extreme pH) reduced its biological activity tremendously. Hence, to overcome these challenges this research implemented the microencapsulation method of BCEO by the spray drying process. Chitosan, Polyethylene glycol (PEG), and Gum Arabic (GA) were compared for their encapsulating abilities of BCEO. Hence, the first two polymers showed less solubility in water and incompatibility to the spray drying process, respectively. Whereas the GA shows excellent water solubility and high compatibility with the spray drying process, hence, optimization of the process parameters was performed to obtain the best microencapsulation efficiency (EE). Effects of three factors i.e. inlet air temperature (IAT) feed flow rate (FFR) and aspirator (AS) on the quality of the micro-particles obtained were investigated. Hence, the BCEO Microparticles (mp) obtained by IAT, FFR, and AS at 160oC, 5-7ml/min, and 80-90%, respectively, show the highest EE (75%), the lowest moisture content (4%), and the best antimicrobial and antioxidant activities. Microparticles characterization analysis showed that it has good stability with (ζ-potential of -28mV), non-homogenous particle size, hence higher Polydispersity index (PDI >0.5), lower moisture content (4 to 12%), which is good for the prolonged shelf life of the particles. Furthermore, scanning electron microscopy (SEM), Thermogravimetric, and differential scanning calorimetry analysis (TGA & DSC) of the samples uncovered a spherical shape of the particles and their maximum degradation point of 300oC respectively. No functional group interaction was noticed between encapsulated BCEO and its coating GA polymer when Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was implemented. Finally, the selected sample of BCEOmp has been tested for its biological (antimicrobial and antioxidant) activity, the DPPH method was implemented for antioxidant activity elucidation, hence, the gradient increase trend of the antioxidant activity is showing a dose-dependent phenomenon. The IC50 value of the Ascorbic acid (AA) was approximated at 7.5μg/mL, whereas the IC50 value of the microencapsulated BCEO was estimated at 9.79μg/ml. Moreover, the encapsulated BCEO exhibited a highly significant zone of inhibition (30±3mm), which are comparable to and even sometimes better than that of the Tetracycline drug (used as a positive control). Adding to that its minimum inhibitory and minimum bactericidal concentrations (MIC & MBC) (16 - 32 μg/mL and 32 - 60 μg/mL respectively) are highly significant, considering this is a crude EO and not a purified compound contrary to that of the standard drug. In conclusion, the BCEO's vulnerability to the environmental conditions could be overcome by implementing the microencapsulation method which protected the EO from surrounding environmental conditions. Moreover, the GA polymer exhibited excellent encapsulating properties.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherKuala Lumpur : Kulliyyah of Engineering, International Islamic University Malaysia, 2022en_US
dc.subject.lcshMicroencapsulationen_US
dc.subject.lcshEssences and essential oilsen_US
dc.titleEncapsulation process optimization, physicochemical and in-vitro biological activity investigation of Boswellia Carterii essential oilen_US
dc.typeDoctoral Thesisen_US
dc.description.identityt11100484925MohamedSoleimanBarreen_US
dc.description.identifierThesis : Encapsulation process optimization, physicochemical and in-vitro biological activity investigation of Boswellia Carter11 essential oil / by Mohamed Soleiman Barreen_US
dc.description.kulliyahKulliyyah of Engineeringen_US
dc.description.programmeDoctor of Philosophy (Engineering)en_US
dc.description.abstractarabicيعتبر زيت اللبان “Boswellia carterii” (BCEO) زيتًا عطريًا مهمًا لأنشطته الحيوية المضادة للميكروبات ومضادات الأكسدة. يتم استخراجه من صمغ اللبان، في الغالب عن طريق عملية التقطير المائي. ومع ذلك ، فإن حساسية وتعرض BCEO للظروف البيئية (درجة الحرارة والرطوبة ودرجة الحموضة القصوى) تقلل من نشاطها البيولوجي بشكل كبير. ومن ثم، وللتغلب على هذه التحديات، طبق هذا البحث طريقة التغليف (الكبسلة) الدقيقة لـ BCEO من خلال عملية التجفيف بالرذاذ. تمت مقارنة الكايتوسان والبولي إيثيلين جلايكول (PEG) والصمغ العربي (GA) لقدراتهم على تغليف BCEO. ومن ثم، أظهر البوليمران الأوليان قابلية ذوبان أقل في الماء وعدم توافقهما مع عملية التجفيف بالرش، على التوالي. بينما يُظهر GA قابلية ممتازة للذوبان في الماء وتوافق عالي مع عملية التجفيف بالرش، وبالتالي، تم إجراء تحسين معاملات العملية للحصول على أفضل كفاءة للتغليف الدقيق (EE). تم التحقيق في تأثير ثلاثة عوامل، مثل معدل تدفق التغذية (FFR) ودرجة حرارة الهواء الداخل (IAT) والشفط (AS) على جودة الجزيئات الدقيقة التي تم الحصول عليها. ومن ثم، فإن الجسيمات الدقيقة BCEO (mp) التي تم الحصول عليها بواسطة IAT و FFR و AS عند 160 درجة مئوية و 5-7 مل/دقيقة و80-90٪ على التوالي، تظهر أعلى كفاءة كهربائية (75٪)، أقل محتوى رطوبة (4٪)، وأفضل الأنشطة المضادة للميكروبات والأكسدة. أظهر تحليل خصائص الجسيمات الدقيقة أن لها ثباتًا جيدًا مع (-إمكانية من -28 مللي فولت)، وحجم جسيم غير متجانس، وبالتالي مؤشر التشتت المتعدد (PDI> 0.5)، ومحتوى رطوبة أقل (4 إلى 12٪)، وهو أمر جيد بالنسبة للعمر الافتراضي للجزيئات. علاوة على ذلك، كشف المسح المجهري الإلكتروني (SEM)، والقياس الحراري الوزني، وتحليل المسعر التفاضلي (TGA & DSC) للعينات عن شكل كروي للجسيمات ونقطة تحللها القصوى البالغة 300 درجة مئوية على التوالي. لم يلاحظ أي تفاعل جماعي وظيفي بين BCEO المغلف وبوليمر GA المطلي به عندما تم تنفيذ مطيافية الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR). أخيرًا ، تم اختبار العينة المختارة من BCEOmp لنشاطها البيولوجي (مضادات الميكروبات ومضادات الأكسدة)، وتم تنفيذ طريقة DPPH لتوضيح نشاط مضادات الأكسدة، وبالتالي، فإن اتجاه زيادة التدرج لنشاط مضادات الأكسدة ظاهرة تعتمد على الجرعة. تم تقدير قيمة IC لحمض الأسكوربيك (AA) عند 7.5 ميكروغرام/مل، في حين تم تقدير قيمة IC لـ BCEO المغلف في الكبسولات الدقيقة بـ 9.79 ميكروغرام/مل. علاوة على ذلك، أظهر BCEO المغلف منطقة تثبيط شديدة الأهمية (30 ± 3 مم)، والتي يمكن مقارنتها بل وأحيانًا أفضل من عقار التتراسيكلين (المستخدم كعنصر تحكم إيجابي). إضافة إلى ذلك فإن الحد الأدنى لتركيز المثبط (MIC) والحد الأدنى من مبيد الجراثيم (MBC) (16-32 ميكروغرام/مل و32-60 ميكروغرام/مل)، على التوالي مهمان للغاية أيضًا بالنظر إلى أن هذا هو EO الخام وليس نقياً على عكس ذلك من المواد القياسية المستخددة كأدوية. في الختام، يمكن التغلب على ضعف BCEO للظروف البيئية من خلال تنفيذ طريقة التغليف الدقيق التي تحمي EO من الظروف البيئية المحيطة. علاوة على ذلك، أظهر بوليمر GA خصائص تغليف ممتازة.en_US
dc.description.callnumbert TS 198 C33 B271E 2022en_US
dc.description.notesThesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2022.en_US
dc.description.physicaldescriptionxvi, 148 leaves : color illustrations ; 30cm.en_US
item.openairetypeDoctoral Thesis-
item.grantfulltextopen-
item.fulltextWith Fulltext-
item.languageiso639-1en-
item.openairecristypehttp://purl.org/coar/resource_type/c_18cf-
item.cerifentitytypePublications-
Appears in Collections:KOE Thesis
Files in This Item:
File Description SizeFormat 
t11100484925MohamedSoleimanBarre_24.pdf24 pages file3.3 MBAdobe PDFView/Open
t11100484925MohamedSoleimanBarre_SEC.pdf
  Restricted Access
Full text secured file20.61 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy
Show simple item record

Google ScholarTM

Check


Items in this repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated. Please give due acknowledgement and credits to the original authors and IIUM where applicable. No items shall be used for commercialization purposes except with written consent from the author.