Nghiên cứu chiết tách curcumin từ củ nghệ vàng champasak - lào bằng dung dịch naoh.

GI O Ụ V O T O

ỌC

*****

LÊ A TUẤ

Ê CỨU C ẾT TÁC CURCUM TỪ

CỦ Ệ V C AMPASAK – LÀO

BẰ DU DỊC aO

C u n n n : a ữu c

M số: 60.44.27

U V T C S K OA ỌC

ờ ớn d n oa ọc: S TS O C Ờ

n n – ăm 2014

Ờ CAM OA

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

ác số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc

ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả

An Tuấn

MỤC ỤC

MỞ ẦU ........................................................................................................ 1

1. Lý do chọ đề tài........................................................................................... 1

2. ối tƣợng nghiên cứu.................................................................................. 2

3. Mục đích nghiên cứu................................................................................... 2

3.1. Mục đích nghiên cứu........................................................................ 2

3.2. Phạm vi nghiên cứu.......................................................................... 2

4. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................. 2

4.1. Ngiên cứu lý thuyết.......................................................................... 2

4.2. Nghiên cứu thực nghiệm.................................................................. 3

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiến của đề tài .................................................... 3

6. Bố cụ luận văn............................................................................................. 3

C n 1. TỔNG QUAN ............................................................................. 4

1.1 GIỚI THIỆU VỀ THỰC VẬT CHI CURCUMA, HỌ GỪNG................ 4

1.2. M T SỐ LOÀI NGHỆ CÓ Ở VIỆT NAM............................................. 5

1.3. KỸ THUẬT TRỒNG V HĂM SÓ ÂY NGHỆ ............................ 7

1.4. CÔNG DỤNG CỦA M T SỐ LOÀI NGHỆ CHI CURCUMA ............ 9

1.4.1. Tác dụng dƣợc lý .......................................................................... 9

1.4.2. Trong các ngành khác ................................................................. 11

1.4.3. Một số bài thuốc quý về nghệ..................................................... 12

1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU M T SỐ LOÀI NGHỆ TRONG NƢỚC

VÀ TRÊN THẾ GIỚI ................................................................................... 12

1.5.1. Curcuma longa Linn (Nghệ nhà, uất kim, khƣơng hoàng)......... 13

1.5.2. Curcuma xanthorhiza Roxb (Nghệ rễ vàng, nghệ cary) ............. 15

1.5.3. Curcuma aeruginosa Roxb.......................................................... 16

1.5.4. Curcuma aromatica Salisb (Nghệ trắng, Nghệ rừng, Ngải trắng,

Nghệ sùi)............................................................................................... 17

1.5.5. Curcuma zedoaria Roscoe.......................................................... 19

1.5.6. Curcuma cochinchinenis Gagnep (Nghệ Nam bộ)..................... 20

1.6. TÌM HIỂU VỀ CURCUMIN................................................................. 21

1.6.1. Cấu tạo ........................................................................................ 21

1.6.2. Một số tính chất của curcumin.................................................... 23

1.6.3. Một số ứng dụng của curcumin .................................................. 23

1.7. PHƢƠNG PH P T H V TIHN HẾ HỢP CHẤT HỮU Ơ........ 25

1.7.1. Phƣơng pháp tách........................................................................ 25

1.7.2. Phƣơng pháp kết tinh lại ............................................................. 28

1.8. PHƢƠNG PH P PHÂN TÍ H TRỌNG LƢỢNG .................................... 31

1.8.1. ịnh nghĩa................................................................................... 31

1.8.2. Phân loại các phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng ..................... 31

1.8.3. Ƣu và nhƣợc điểm của phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng ...... 32

1.9. PHƢƠNG PH P HÓA LÝ.................................................................... 32

1.9.1. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ UV-VIS.................................. 32

1.9.2. Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS ...................... 36

C n 2 NGUYÊN LIỆU V P Ơ P ÁP Ê CỨU....... 40

2.1. NGUYÊN LIỆU..................................................................................... 40

2.1.1. Chọn nguyên liệu ........................................................................ 41

2.1.2. Sơ chế nguyên liệu...................................................................... 42

2.2. THIẾT BỊ - DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT ............................................. 44

2.2.1 Thiết bị - dụng cụ......................................................................... 44

2.3. PHƢƠNG PH P NGHIÊN ỨU.......................................................... 44

2.3.1. Xác định một số chỉ tiêu hóa lý .................................................. 44

2.3.2. Xác định hàm lƣợng kim loại trong củ nghệ bằng phƣơng pháp

quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS............................................................... 46

2.3.3. Phƣơng pháp chiết rắn – lỏng. .................................................... 48

2.3.4. Phƣơng pháp vật lý ..................................................................... 49

2.3.5. Tinh chế curcumin ...................................................................... 52

2.4. SƠ Ồ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .................................................... 52

C n 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LU N .................................................. 54

3.1. X ỊNH M T SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ CỦA NGHỆ .................... 54

3.1.1. Xác định độ ẩm của nghệ tƣơi và nghệ bột ................................ 54

3.1.2. Xác định hàm lƣợng tro của mẫu nghệ bột................................. 56

3.1.3. Xác định hàm lƣợng kim loại nặng............................................. 57

3.2. CÁC THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH CURCUMIN

BẰNG DUNG DỊCH NaOH......................................................................... 60

3.2.1. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình chiết............................... 60

3.2.2. Ảnh hƣởng của thời gian đến quá trình chiết.............................. 62

3.2.3. Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch NaOH đến quá trình chiết .. 63

3.2.4. Ảnh hƣởng tỉ lệ rắn/lỏng đến quá trình chiết.............................. 65

3.3. KẾT QUẢ QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH, TINH CHẾ CURCUMIN......67

3.4. X ỊNH H M LƢỢNG CAO MÀU TỪ DỊCH CHIẾT................. 70

3.5. KIỂM TRA CURCUMIN TINH CHẾ ƢỢC...................................... 71

3.5.1. Phổ UV – VIS ............................................................................. 71

3.5.2. Phổ hồng ngoại (IR).................................................................... 72

3.5.3. ịnh lƣợng curcumin kết tinh bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu

năng cao (HPL )........................................................................................... 75

KẾT LU N VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................... 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 79

QUYẾT Ị AO Ề T U V

DA MỤC CÁC C Ữ V ẾT TẮT

AAS : Quang phổ hấp thụ nguyên tử

HPLC: Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao.

IR: Quang phổ hồng ngoại.

UV-VIS: Quang phổ hấp thụ phân tử.

DA MỤC CÁC BẢ

Số

ệu

T n bản Trang

3.1 Kết quả xác định độ ẩm của nghệ tƣơi 54

3.2 Kết quả xác định độ ẩm của bột nghệ khô 55

3.3 Kết quả xác định hàm lƣợng tro của bột nghệ khô 56

3.4 Kết quả khảo sát hàm lƣợng kim loại nặng 59

3.5 Hàm lƣợng một số kim loại trong nghệ vàng KonTum 59

3.6 Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến mật độ

quang

60

3.7 Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của thời gian chiết đến mật độ

quang

62

3.8 Ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch NaOH đến mật độ quang 64

3.9 Ảnh hƣởng của tỉ lệ R-L đến mật độ quang 65

3.10 Kết quả chiết tách curcumin trong dung dịch NaOH 69

3.11 Hàm lƣợng cao màu từ dịch chiết nghệ vàng của Lào 70

3.12 So sánh số sóng các nhóm chức của mẫu rắn với curcumin

chuẩn

73

3.13 Kết quả định lƣợng chất răn kết tinh theo phƣơng pháp HPL 75

DA MỤC CÁC Ì

Số ệu Tên hình Trang

1.1 Hoa và củ của Curcuma longa Linn 14

1.2 Lá, hoa và củ của Curcuma xanthorhiza Roxb 16

1.3 Hoa và củ của Curcuma aeruginosa Roxb 17

1.4 ây, hoa và củ của Curcuma aromatica Salisb 18

1.5 Cây, hoa, củ nghệ đen 20

1.6 Hoa của cây Curcuma cochinchinenis Gagnep 21

1.7 a) Hấp thụ làm giảm biên độ sóng, không làm thay đổi bƣớc

sóng

b) Tia tới I0, lớp chất hấp thụ với bề dày l, tia ló I

34

1.8 Sơ đồ nguyên lí máy phổ tử ngoại - khả kiến 36

2.1 Cây nghệ vàng hampasak – Lào 40

2.2 ủ nghệ vàng hampasak – Lào 40

2.3 ột nghệ vàng sau khi đã sơ chế 43

2.4 Thiết bị đo hàm lƣợng kim loại 48

2.5 ộ dụng cụ chiết tách chƣng ninh 48

2.6 ịch chiết pha loãng tiến hành đo UV – VIS 50

2.7 Thiết bị đo quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS 51

2.8 Sơ đồ thực nghiệm nghiên cứu 53

3.1 Phổ UV- VIS ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến mật độ quang 61

3.2 Phổ UV- vis ảnh hƣởng của thời gian chiết đến mật độ quang 63

3.3 Phổ UV- vis ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch đến mật độ

quang

65

3.4 Phổ UV- VIS ảnh hƣởng của tỉ lệ R-L đến mật độ quang 66

3.5 ịch chiết curcumin bằng dung dịch NaOH 68

3.6 ao curcumin thô thu đƣợc sau khi trung hòa dịch chiết 68

3.7 Tinh thể curcumin thu đƣợc sau khi đã tinh chế 69

3.8 Cao màu từ dịch chiết nghệ vàng của Lào 70

3.9 Phổ UV – VIS của chất rắn thu đƣợc 71

3.10 Phổ UV – VIS của curcumin chuẩn 72

3.11 Phổ hồng ngoại IR của chất rắn thu đƣợc 74

3.12 Sắc ký đồ của curcumin chuẩn và mẫu chất rắn kết tinh 76

3.13 Kết quả đo HPL của mẫu chất rắn 77

DA MỤC Ồ T Ị

Số ệu Tên đồ t ị Trang

3.1 ồ thị ảnh hƣởng của nhiệt độ chiết đến mật độ quang 61

3.2 ồ thị ảnh hƣởng của thời gian chiết đến mật độ quang 62

3.3 ồ thị ảnh hƣởng của nồng độ dung dịch đến mật độ quang 64

3.4 ồ thị ảnh hƣởng của tỉ lệ R-L đến mật độ quang 66

1

MỞ ẦU

1. Lý do chọ đề tài

ác nƣớc ở ông Nam có điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm nên thảm

thực vật phát triển phong phú và đa dạng với nhiều chủng loại, đó cúng là điều

kiện thích hợp để trồng và phát triển các các loại thực vật họ Zingiberaceae.

ác loại thực vật thuộc chi urcuma họ Zingiberaceae có rất nhiều đóng góp

cho y học và đời sống của cộng đồng.

Từ xa xƣa củ nghệ đã đƣợc biết đến nhƣ một loại gia vị, thuốc gia truyền

chữa rất nhiều bệnh, chữa liền sẹo. ác kết quả nghiên cứu trong nƣớc và trên

thế giới đã chỉ ra rằng trong củ nghệ có các thành phần: curcumin, tinh dầu và

tinh bột. Trong đó curcumin la thành phần đặc biệt, hoạt chất chính tạo nên

màu vàng đặc trƣng cho củ nghệ, trong củ nghệ lƣợng curcumin chỉ chiếm 0.3

– 1% khối lƣợng. urcumin có hoạt tính sinh học độc đáo nhƣ kháng nấm,

kháng khuẩn, làm lành vết thƣơng, điều trị ung thƣ và bệnh AI S…

Nhiều công trình nghiên cứu thử nghiệm ở các nƣớc phát triển trên thề

giới đã khẳng định curcumin có tác dụng hủy diệt tế bào ung thƣ vào loại

mạnh. Tại Mỹ và một số nƣớc ngƣời ta đã tiến hành thử lâm sàng dùng

curcumin điều trị ung thƣ và đƣa ra kết luận: curcumin có thể kìm hãm sự

phát triển của các tế bào ung thƣ da, vòm họng, dạ dày…curcmin còn là chất

bổ dạ dày, gan, có tác dụng lọc máu, điều trị vết thƣơng, chống dị ứng, nấm và

vi khuẩn có hiệu lực.

Dung môi NaOH là một dung môi đƣợc sử dụng nhiều trong quá trình

chiết tách các hợp chất tự nhiên. Trong curcumin có các gốc phenol dung dịch

NaOH tham gia phản ứng tạo muối phenolat có khả năng hòa tan tốt trong

nƣớc và môi trƣờng kiềm tạo điều kiện thuận lợi, tăng hiệu suất cho quá trình

chiết tách và có giá trị sử dụng cao trong công nghiệp. ên cạnh đó dung môi

NaOH là dung môi vô cơ ít độc hại hơn so với các dung môi hữu cơ dùng