Nghiên cứu chiết tách và xách định thành phần hóa học của lá và rễ non dứa dại ở hội an trong một số dịch chiết hữu cơ.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

PHÙNG THỊ ÁI HỮU

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH

THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÁ VÀ RỄ NON

DỨA DẠI Ở HỘI AN TRONG MỘT SỐ

DỊCH CHIẾT HỮU CƠ

Chuyên ngành : Hóa hữu cơ

Mã số : 60 44 27

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Đà Nẵng - Năm 2014

Công trình được hoàn thành tại

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Đào Hùng Cường

Phản biện 1: TS. Trần Mạnh Lục

Phản biện 2: TS. Nguyễn Đình Anh

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn thạc

sĩ Khoa học họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 20 tháng 12

năm 2014

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng

- Thư viện Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Ngày nay khi mà xã hội không ngừng phát triển, đời sống vật

chất tinh thần của con người ngày một nâng cao, vấn đề chăm sóc và

bảo vệ sức khỏe của con người ngày càng được chú trọng. Với việc

ứng dụng những tiến bộ khoa học vào lĩnh vực y học, con người đã

nghiên cứu tổng hợp và điều chế được nhiều loại dược phẩm có

nguồn gốc thiên nhiên. Các loại thảo dược ngoài tác dụng chữa bệnh

còn bổ sung cho cơ thể các dưỡng chất, không độc hại, cơ thể hấp

thụ tốt và không gây ra các tác dụng phụ. Do đó, việc phát hiện và đi

sâu nghiên cứu các hợp chất có trong thảo dược luôn được chú trọng.

Là loại cây mọc khá phổ biến ở các vùng ven biển châu Á, dứa

dại (tên khoa học là Pandanus tectorius Sol.) có vai trò đặc biệt quan

trọng đối với cuộc sống con người. Bên cạnh, những giá trị về mặt

kinh tế như sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, bảo vệ môi

trường, cây dứa dại còn được sử dụng để điều chế thành những sản

phẩm phục vụ y học. Thực tế, cho đến nay, trên thế giới đã có rất

nhiều công trình nghiên cứu về thành phần hóa học cũng như công

dụng điều trị bệnh của cây dứa dại đã được tiến hành và công bố.

Tuy nhiên, ở Việt Nam việc nghiên cứu và khai thác dứa dại

còn rất hạn chế. Hầu hết, các đề tài này chỉ mới tập trung đánh giá

trữ lượng, phân tích hàm lượng một số chất trong các dịch chiết hữu

cơ của dứa dại mà những nghiên cứu này lại rời rạc và không đồng

bộ. Chính vì vậy, ứng dụng sản xuất dứa dại trong dược phẩm rất hạn

chế trong khi dứa dại mọc hoang gần như trên toàn bộ lãnh thổ nước

2

ta. Như vậy, để sử dụng và khai thác tốt dứa dại, đem đến giá trị kinh

tế cao, còn giúp cân bằng hệ sinh thái và bảo vệ môi trường ta cần

phải có định hướng nghiên cứu một cách đồng bộ, lâu dài về việc

nghiên cứu cũng như tách chiết, ứng dụng vào sản xuất dược liệu. Từ

đó, trồng dứa dại sẽ được đầu tư, quy hoạch để sản xuất một cách cụ

thể.

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, tác giả đã chọn đề tài

"Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học của lá và

rễ non dứa dại ở Hội An trong một số dịch chiết hữu cơ” với mong

muốn nghiên cứu kĩ hơn về lá và rễ non dứa dại nhằm cung cấp thêm

thông tin khoa học, góp phần vào việc khai thác, sử dụng cây dứa dại

một cách hợp lí.

2. Mục tiêu nghiên cứu

- Mục tiêu chung:

Xác định thành phần hóa học trong lá và rễ non dứa dại từ đó

làm tiền đề cho việc nghiên cứu các hoạt tính sinh học cũng như tiến

tới phân lập các chất làm nguồn nguyên liệu cho sản xuất dược liệu.

- Mục tiêu cụ thể: với mục tiêu trên, trong quá trình triển khai

nghiên cứu đề tài, tôi sẽ tập trung giải quyết các mục tiêu cụ thể sau

đây:

· Nghiên cứu chiết tách, lựa chọn dung môi chiết thích hợp.

· Xác định thành phần hóa học trong một số dịch chiết hữu cơ

của lá và rễ non dứa dại.

· Thăm dò hoạt tính sinh học trong một số dịch chiết của lá và

rễ non dứa dại.

3

3. Đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: lá và rễ non dứa dại ở Hội An, tỉnh

Quảng Nam.

4. Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập, tổng hợp, phân tích các tư liệu trong và ngoài nước

về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hóa học, tác dụng dược lý

của cây dứa dại, hợp chất thiên nhiên.

- Phương pháp lấy mẫu, thu hái, phân loại và xử lý mẫu.

- Phương pháp xác định độ ẩm.

- Phương pháp xác định tro toàn phần.

- Phương pháp xác định hàm lượng kim loại nặng.

- Các phương pháp chiết bằng các dung môi có độ phân cực

khác nhau hexane, dichloromethane, ethyl acetate, methanol.

- Phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ.

- Phương pháp thử nghiệm hoạt tính sinh học.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

a. Ý nghĩa khoa học

- Cung cấp thông tin khoa học về quy trình chiết tách, xác định

thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của dịch chiết lá và rễ non

dứa dại trong một số dung môi.

b. Ý nghĩa thực tiễn

- Góp phần khai thác, sử dụng và bảo vệ loài cây này một cách

hiệu quả và bền vững.

6. Bố cục đề tài

Ngoài phần mở đầu, danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt, danh

4

mục các bảng, danh mục các hình, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham

khảo và phụ lục. Luận văn được chia làm các chương như sau:

Chương 1. Tổng quan gồm 18 trang.

Chương 2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu gồm 14

trang.

Chương3. Kết quả và bàn luận gồm 56 trang.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1. MÔ TẢ THỰC VẬT CÂY DỨA DẠI

1.1.1. Vị trí phân loại khoa học

1.1.2. Đặc điểm hình thái thực vật

a. Thân cây

b. Lá cây

c. Hoa

d. Quả

1.1.3. Phân bố, sinh trưởng và phát triển cây dứa dại

a. Phân bố

b. Sinh trưởng và phát triển

1.2. MỘT SỐ CÂY THUỘC CHI PANDANUS

1.2.1. Pandanus fibrosus Gagn. (Dứa sợi)

1.2.2. Pandanus amaryllifollus Roxb. (Lá Dứa, Dứa thơm)

1.2.3. Pandanus affinis Kurz. (Dứa Cam)

1.2.4. Pandanus cornifer St-John. (Dứa sừng)

1.2.5. Pandanus capusii Mart. (Dứa nhiếm)

1.2.6. Pandanus pygmaeus

1.3. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY DỨA DẠI

5

1.4. GIÁ TRỊ SỬ DỤNG VÀ DƯỢC TÍNH CỦA DỨA DẠI

1.4.1. Trong đời sống hằng ngày

1.4.2. Công dụng của dứa dại theo Đông Y

a. Công dụng và các bài thuốc từ rễ cây dứa dại

b. Công dụng và các bài thuốc từ lá cây dứa dại

c. Công dụng và các bài thuốc từ hoa cây dứa dại

d. Công dụng và các bài thuốc từ quả cây dứa dại

1.4.3. Một số chế phẩm của dứa dại trên thị trường Việt Nam

a. Trà dứa dại

b. Sản phẩm Phytocelle

c. Sản phẩm Edemasol

1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU HIỆN NAY

1.6. KẾT LUẬN

CHƯƠNG 2

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. NGUYÊN LIỆU

Trong phạm vi bài luận văn này, tác giả chọn nguyên liệu là lá

và rễ non của cây dứa dại (Pandanus tectorius Sol.) được thu hái ở

Hội An, Quảng Nam.

2.1.1. Thu hái nguyên liệu

- Rễ non được thu hái vào mùa thu đông (tháng 8) vì đó là

ngoài thời kì sinh dưỡng của cây.

- Lá được thu hái vào mùa hè (tháng 5) vì đó là thời kì quang

tổng hợp mạnh nhất, và quả dứa dại cũng không trong thời kì chín.

6

2.1.2. Xử lý nguyên liệu

2.2.THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT

2.2.1.Thiết bị và dụng cụ

2.2.2. Hóa chất

2.3. CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

2.3.1. Xác định các chỉ tiêu hóa lý

a. Xác định độ ẩm

b. Xác định tro toàn phần

c. Xác định hàm lượng kim loại nặng

2.3.2. Phương pháp tách chiết

a. Khái niệm

b. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tách chiết dược liệu

c. Các phương pháp tách chiết

2.4. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÁC DỊCH CHIẾT

Thành phần hoá học các dịch chiết hexane, dịch chiết

dichloromethane và dịch chiết ethyl acetate của lá, rễ non dứa dại

được xác định bằng phương pháp sắc ký khí ghép phối phổ.

2.5. THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC

Các cao chiết methanol của lá và rễ non được thử hoạt tính

kháng sinh tại phòng Hóa sinh ứng dụng, Viện Hóa học - Viện Hàn

lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

2.6. SƠ ĐỒ NGHIÊN CỨU

Nội dung thực nghiệm quá trình chiết tách và xác định thành

phần hóa học trong một số dịch chiết hữu cơ của lá và rễ non dứa dại

được trình bày theo sơ đồ sau:

7

Cô quay chân không

Chiết với

Methanol

Bã 2 Dịch chiết

Dichloromethane

Hoạt tính sinh học

Khảo sát thời gian

Chiết với

Ethyl acetate

Dịch chiết

Ethyl acetate

Chiết với

Dichloromethane

GC-MS

Khảo sát thời gian

Dịch chiết

Hexane

Bã 1

Chiết với

Hexane

Xử lý 1. Độ ẩm

2. Hàm lượng tro

3. Hàm lượng kim

loại nặng

Lá, rễ

non

Mẫu

Khảo sát thời gian

Bã 3

Dịch chiết

Methanol

Cao

methanol

8

CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ

3.1.1. Độ ẩm

Độ ẩm trung bình của lá và rễ non dứa dại khô xác định được

lần lượt là 3,612% và 3,502%. So sánh với độ ẩm an toàn được quy

định trong Dược điển Việt Nam IV là 9% đến 12% thì mẫu lá và rễ

non dứa dại khô xác định được là đạt yêu cầu. Với độ ẩm này, tác giả

đã bảo quản nguyên liệu trong thời gian dài nhưng không bị mốc,

không có những thay đổi về mặt cảm quan và nguyên liệu có độ ổn

định tốt.

3.1.2. Tro toàn phần

Hàm lượng tro trong mẫu nguyên liệu lá và rễ non dứa dại khô

sau khi nung trung bình lần lượt là 2,072% và 2,640%, rất thấp so

với hàm lượng tro toàn phần của một số dược liệu (dạng lá và rễ)

được quy định Dược điển Việt Nam IV. Với giá trị này, ta dự đoán

được hàm lượng kim loại trong mẫu nguyên liệu là rất ít.

3.1.3. Hàm lượng kim loại nặng

Thành phần kim loại nặng có trong lá và rễ non dứa dại xác

định được tương đối thấp. Kết quả so sánh với giới hạn kim loại

nặng trong các loại rau quả khô theo QCVN 8-2:2011/BYT-Quy

chuẩn kỹ thuật quốc gia đối với giới hạn ô nhiễm kim loại nặng trong

thực phẩm thì hàm lượng các kim loại nặng trong mẫu lá và rễ non

dứa dại khô được thu hái tại Hội An, Quảng Nam nằm trong giới hạn

cho phép. Như vậy, chúng ta có thể sử dụng lá và rễ non dứa dại an

9

toàn, không ảnh hưởng đến sức khỏe.

3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA YẾU TỐ THỜI

GIAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT BẰNG PHƯƠNG PHÁP

CHIẾT SOXHLET

3.2.1. Đối với nguyên liệu lá dứa dại

a. Khảo sát thời gian chiết lá dứa dại trong dung môi hexane

b. Khảo sát thời gian chiết lá dứa dại trong môi

dichloromethane

c. Khảo sát thời gian chiết lá dứa dại trong dung môi

ethylacetate

ÿ Nhận xét chung:

- Qua khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết đến khối lượng

cao chiết trong quá trình chiết liên tục lá dứa dại lần lượt với các

dung môi hexane, dichloromethane và ethyl acetate với tỷ lệ rắn/lỏng

là 10g/150ml, thời gian chiết thích hợp tương ứng với các dung môi

lần lượt là 8 giờ, 10 giờ và 8 giờ.

- Khối lượng cao thu được khi chiết 10g nguyên liệu lá dứa

dại trong dịch chiết dichloromethane là lớn nhất 1,421g và khối

lượng cao trong dịch chiết hexane là thấp nhất 0,771g. Điều này

chứng tỏ trong lá dứa dại có hàm lượng chất không phân cực tương

đối thấp.

3.2.2. Đối với nguyên liệu là rễ non dứa dại

a. Khảo sát thời gian chiết rễ non dứa dại trong dung môi

hexane

b. Khảo sát thời gian chiết của rễ non dứa dại trong dung

10

môi dichloromethane

c. Khảo sát thời gian chiết rễ non dứa dại trong dung môi

ethyl acetate

ÿ Nhận xét chung:

- Qua khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết đến khối lượng

cao chiết trong quá trình chiết liên tục rễ non dứa dại lần lượt với các

dung môi hexane, dichloromethane và ethyl acetate với tỷ lệ rắn/lỏng

là 10g/150ml, thời gian chiết thích hợp tương ứng với các dung môi

lần lượt là 12 giờ, 12 giờ và 14 giờ.

- Khối lượng cao khi chiết 10g nguyên liệu rễ non dứa dại

trong dung môi hexane là lớn nhất 1,473g và khối lượng cao trong

dung môi dichloromethane là thấp nhất 0,430g. Điều này chứng tỏ

trong rễ non dứa dại có hàm lượng chất không phân cực tương đối

lớn.

3.3. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÁC DỊCH CHIẾT LÁ

DỨA DẠI TRONG CÁC DUNG MÔI HỮU CƠ

3.3.1. Thành phần hóa học dịch chiết lá dứa dại trong dung

môi hexane

3.3.2. Thành phần hóa học dịch chiết lá dứa dại trong dung

môi dichloromethane

3.3.3. Thành phần hóa học dịch chiết lá dứa dại trong dung

môi ethyl acetate

3.3.4. Tổng hợp thành phần hóa học của lá dứa dại trong

một số dịch chiết hữu cơ

Kết quả định danh bằng phương pháp GC-MS trong một số

11

dịch chiết hữu cơ từ lá dứa dại được tổng hợp từ mục 3.3.1 đến 3.3.3

và thể hiện trong Bảng 3.16.

Bảng 3.16. Tổng hợp thành phần hóa học của lá dứa dại

trong một số dịch chiết hữu cơ

STT Tên chất

% Diện tích pic trong các

dung môi

Hexane

Dichlor

ometane

Ethyl

acetate

1 Bicyclo[2.2.1]heptan-2-one,

1,7,7- trimethyl-, (1R)-

0,29 0,22 0,09

2

Cyclohexene,4-ethenyl-4-

methyl-3-(1methylethenyl)

-1-(1-methylethyl)-,3R￾trans)-

1,04 0,39 0,64

3

Cyclohexane, 1-ethenyl-1-

methyl-2,4-bis(1-

ethylethenyl)-, [1S-

(1.alpha.,2.beta.,4.beta.)]

0,23 2,20 2,22

4 gamma.-Elemene 11,09 8,64 8,96

5 alpha.-Caryophyllene 0,84 0,61 0,57

6 Benzene, 1-(1,5-dimethyl-4-

hexenyl)-4-methyl￾0,16 0,18 0,18

7

1,6-Cyclodecadiene, 1-

methyl-5-methylene-8-

(1-methylethyl)-, [s-(E,E)]-

1,16 0,75 0,88

8

Benzofuran, 6-ethenyl￾4,5,6,7-tetrahydro-3,

6-dimethyl-5-isopropenyl-,

trans￾26,60 12,07 23,88

9 Cyclohexene, 3-(1,5-

dimethyl-4-hexenyl)-6-

0,41 0,41 0,45

12

methylene-,[S-(R*,S*)]-

10 Cadina-1(10),6,8-triene 0,20 - 0,23

11

Cyclohexane, 1-ethenyl-1-

methyl-2-(1-methylethenyl)

-4-1-methylethylidene)-

0,34 - 0,40

12 Ar-tumerone 2,43 3,90 2,88

13 Tumerone 5,02 4,91 5,32

14 Curlone 3,67 5,30 4,24

15 Pentacosane 0,22 - 0,15

16 n-Hexadecanoic acid - 0,73 0,22

17 9,12,15-Octadecatrienoic

acid, (Z,Z,Z)-

- 1,12 0,57

18 Isoborneol - 0,13 -

19 2-Methoxy-4-vinylphenol - 0,38 -

20 beta.-Elemenone - 8,23 -

21 9,12-Octadecadienoic acid

(Z,Z)-

- 0,51 -

22 Squalene - 0,44 -

23 Vitamin E - 0,32 -

24 gamma.-Sitosterol - 0,74 -

Tổng các chất 15 21 17

ÿ Nhận xét: từ Bảng 3.16 đã định danh được 24 cấu tử trong

3 dịch chiết. Trong đó, dịch chiết dichlorometane từ lá dứa dại xác

định nhiều cấu tử nhất (21 cấu tử), dịch chiết hexane từ lá dứa dại

xác định được ít cấu tử nhất (15 cấu tử). Các chất này chủ yếu là các

terpenes, hydrocacbon không no, hydrocacbon thơm, hợp chất dị

vòng, streroid, acid hữu cơ… Đặc biệt trong các dịch chiết trên đều

có mặt Benzofuran,6-ethenyl-4,5,6,7-tetrahydro-3,6-dimethyl-5-