Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học của tinh dầu và một số dịch chiết rễ củ nghệ đen ở tỉnh champasak - lào.

INTHISAN ANOULAK

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁ , XÁ ỊNH

THÀNH PHẦN HÓA H C CỦA TINH DẦU VÀ

MỘT SỐ DỊCH CHIẾT RỄ CỦ NGHỆ E

Ở TỈNH CHAMPASAK – LÀO

ữ cơ

60.44.01.14

TÓM TẮT T C

- ăm 2015

ông trình được hoàn thành tại

I H NG

Người hướng dẫn khóa học: GS.TS Ù ƯỜNG

Phản biện 1: PGS.TS. Lê Tự Hải

Phản biện 2: TS. Nguyễn ình Anh

Luận văn được bảo về trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp

thạc sĩ khoa học họp tại ại học à Nẵng vào ngày 20 tháng 12 năm

2015

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm Thông tin – Học liệu, ại học à Nẵng

- hư viện trường ại học Sư phạm, ại học à Nẵng

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Từ xưa đến nay, con người đã sử dụng thực vật như là nguồn

cung cấp carbohydrate, protein và tinh bột làm thực phẩm. Hơn nữa,

thực vật cũng là nguồn cung cấp phong phú các hợp chất tự nhiên

dùng làm dược phẩm, hóa chất nông nghiệp, hương liệu, chất màu,…

Trên thế giới có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần cấu tạo

của các hợp chất đặc biệt là hợp chất thứ cấp có nguồn gốc thực vật

đã phát triển từ cuối những năm 50 của thế kỷ XX và đến nay có

khoảng hơn 80.000 hợp chất thứ cấp khác nhau ở thực vật đã được

công bố .

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), có đến 80% dân số thế

giới sử dụng thảo dược làm thuốc để chữa bệnh và chăm sóc sức

khỏe. Do nhu cầu quá lớn nên những nghiên cứu đó vẫn chưa đáp

ứng đủ cho việc sử dụng thực tế. Hơn nữa, trong cây có rất nhiều

chất, mỗi chất lại có giá trị cho từng mục đích sử dụng riêng nên việc

xác định thành phần, hàm lượng và chiết tách từng loại chất là cực kỳ

quan trọng.

Nghệ đen còn gọi là Vịnh đỏ (Curcuma aeruginosa Roxb.)

thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) có nguồn gốc từ Đông Bắc Ấn Độ,

được trồng ở khắp khu vực Nam Á, Đông Nam Á, Lào, Trung Quốc,

Đài Loan, và Madagasca . Củ của cây nghệ đen có chứa tinh bột, chất

dẻo và một số chất có vị đắng như tannin và flavonoid, các hoạt chất

sinh học chủ yếu là terpenoid và tinh dầu, đặc biệt là curcumin . Các

nghiên cứu cho thấy, curcumin có khả năng chống phát sinh khối u;

một số dạng ung thư như ung thư ruột kết, ung thư dạ dày, ung thư vú

và ung thư buồng trứng; curcumin cũng có tác dụng chống đông máu

2

và hạ huyết áp; curcuminoid và sesquiterpene là những chất có khả

năng ức chế sự hình thành TNF-α của đại thực bào đã được hoạt hóa,

do đó có tác dụng chống viêm nhiễm; curcumin còn là một chất

chống oxy hóa có khả năng bảo vệ tế bào. Nhiều công trình nghiên

cứu cũng cho thấy, tinh dầu nghệ đen có tác dụng kháng khuẩn và

kháng đột biến rất cao . Bên cạnh đó, polysaccharide của nghệ đen ức

chế hiệu quả sinh trưởng của các bướu thịt (sarcoma 180) được cấy

dưới da của chuột, ngăn cản đột biến nhiễm sắc thể, có hoạt tính kích

thích đại thực bào . Nghệ đen lại là một thực vật phổ biến, gần gũi

trong đời sống của chúng ta, chứa nhiều hoạt chất quý nhưng vẫn

chưa khai thác hết được thành phần trong nó.

Xuất phát từ cơ sở trên, tôi quyết định chọn đề tài: "Nghiên

cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học của tinh dầu và một

số dịch chiết rể củ nghệ đen Ở tỉnh Champasak Lào ".

2. Mục đích nghiên cứu

- Xác định một số chỉ số vật lý, hóa học, thành phần hóa học,

hàm lượng và cấu tạo một số chất có trong củ nghệ đen Lào.

- Xác định các thông số chiết tách của quá trình chiết có hàm

lượng cao nhất.

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

3.1. Đối tượng nghiên cứu

Rễ củ cây nghệ đen (Curcuma aeruginosa.Roxb) thu hái tại Lào.

3.2. Phạm vi nghiên cứu

- Xác định một số chỉ tiêu vật lý của nguyên liệu như độ ẩm,

hàm lượng tro, thành phần và hàm lượng kim loại nặng.

- Chiết tách tinh dầu thân rễ nghệ đen bằng phương pháp

chưng cất lôi cuốn hơi nước.

- Xác định một số thông số hóa lý của tinh dầu thân rễ nghệ đen.

3

- Chiết tách các cấu tử hữu cơ trong rễ củ cây nghệ đen khô

bằng các dung môi: n- hexane, etyl axetat, diclometan, metanol.

- Định danh, xác định thành phần của các cấu tử trong rễ củ cây

nghệ đen bằng phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ (GC – MS).

4. Phƣơng pháp nghiên cứu

4.1. Phương pháp lý thuyết

- Thu thập thông tin tài liệu liên quan đến đề tài.

- Xử lí các thông tin về lý thuyết để đưa ra các vấn đề cần thực

hiện trong quá trình thực nghiệm.

4.2. Phương pháp thực nghiệm

- Phương pháp nghiên cứu và xử lí mẫu.

- Phương pháp trọng lượng xác định các thông số vật lý của

nguyên liệu.

- Phương pháp AAS xác định hàm lượng các kim loại nặng.

- Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước chiết tách tinh dầu

thân rễ nghệ đen.

- Phương pháp chiết nóng soxhlet bằng các dung môi: n￾hexan, etyl axetat, diclometan, metanol.

- Phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ (GC – MS) để định

danh các cấu tử chính có trong các dịch chiết và tinh dầu.

5. Nội dung nghiên cứu

5.1. Nghiên cứu lý thuyết

- Thu thập, tổng hợp các tài liệu, sách báo có liên quan đến đề tài

5.2. Nghiên cứu thực nghiệm

- Xử lý mẫu, áp dụng các phương pháp trọng lượng, phân hủy mẫu

phân tích để khảo sát độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại nặng.

- Tách tinh dầu bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước.

- Xác định các chỉ số vật lý của tinh dầu: chỉ số khúc xạ, tỉ trọng.

4

- Xác định các chỉ số hóa học của tinh dầu: chỉ số axit, chỉ số

este, xà phòng hóa, độ hòa tan tinh dầu trong etanol.

- Chiết mẫu bằng phương pháp soxhlet với các dung môi: n￾hexan, etyl axetat, diclometan, metanol.

- Nghiên cứu, khảo sát quá trình chiết các thành phần có trong

thân rễ nghệ đen với các dung môi: n-hexan, etyl axetat, diclometan,

metanol.

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

6.1. Ý nghĩa khoa học

- Cung cấp các thông tin khoa học về quy trình chiết tách và thành

phần cấu tạo một số hợp chất có trong rễ củ cây nghệ đen ở Lào.

- Cung cấp các số liệu thực nghiệm cho các nghiên cứu tiếp

theo sâu hơn về rễ củ cây nghệ đen.

6.2. Ý nghĩa thực tiễn

- Cung cấp các tư liệu về quy trình chiết tách rễ củ cây nghệ

đen với các dung môi khác nhau, từ đó có thể đề ra quy trình ứng

dụng trong thực tế.

- Giải thích một cách khoa học một số kinh nghiệm dân gian

cũng như các bài thuốc cổ truyền về ứng dụng rễ củ cây nghệ đen.

7. Bố cục của luận văn gồm 3 phần

Luận văn gồm 101 trang, trong đó có bảng và hình. Phần mở

đầu 4 trang, kết luận và kiến nghị 2 trang, tài liệu tham khảo 3 trang.

Nội dung của luận văn chia làm 03 chương:

Chương 1: Tổng quan 15 trang.

Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 30 trang.

Chương 3: Kết quả và bàn luận 47 trang.

5

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU

1.1. TÌM HIỂU VỀ HỌ GỪNG

1.1.1. Đặc điểm về họ gừng

1.1.2. Phân bố của họ gừng:

1.2. TÌM HIỂU VỀ CHI CURCUMA

1.3. TÌM HIỂU VỀ CÂY NGHỆ ĐEN LÀO

1.3.1. Nghiên cứu về thực vật học.

1.3.2. Thành phần hóa học của cây nghệ đen

1.3.3. Các hoạt tính sinh học của cây nghệ đen

a. Hoạt tính giảm đau

b. Hoạt tính kháng ung thư

c. Hoạt tính bảo vệ gan

d. Hoạt tính kháng loét

e. Hoạt tính kháng viêm

f. Hoạt tính chống oxy hóa

g. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm

1.3.4. Tác dụng sinh học của cây nghệ đen.

1.3.5. Công dụng của một số chiết tách từ nghệ

1.3.6. Một số bài thuốc dân gian từ Nghệ đen

6

CHƢƠNG 2

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ

2.1.1. Nguyên liệu

Thu gom nguyên liệu

Thân rễ nghệ đen được thu hái tại Lào

Xử lý nguyên liệu: Thân rễ nghệ đen Lào được thu hái về, bỏ

thân lấy phần rễ, loại bỏ tạp chất. Rửa thật sạch bằng nước, để ráo,

xắt lát rồi phơi khô, nghiền thành bột mịn. (Hình 2.1.)

Hình 2.1. Nguyên liệu thân rễ nghệ đen khi sơ chế

2.1.2. Hóa chất

2.1.3. Dụng cụ

2.1.4. Các loại máy móc, thiết bị

2.2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm

7

Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm chiết tách tinh dầu

Hình 2.3. Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm chiết tách bằng các dung

môi hữu cơ

8

2.2.2. Xác định một số chỉ tiêu hóa lý

a. Độ ẩm

b. Hàm lượng tro

c. Xác định thành phần và hàm lượng các kim loại nặng

2.2.3. Phƣơng pháp lôi cuốn hơi nƣớc chƣng cất tinh dầu.

a. Nguyên liệu

b. Chưng cất lôi cuốn hơi nước

c. Xác định tỷ trọng tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào

d. Xác định chỉ số khúc xạ của tinh dầu thân rễ nghệ đen

Lào

e. Xác định độ hòa tan của tinh dầu trong etanol

f. Xác định chỉ số axit của tinh dầu nghệ đen Lào

g. Xác định chỉ số este của tinh dầu nghệ đen Lào

h. Chỉ số xà phòng hóa của tinh dầu nghệ đen Lào

i. Xác định thành phần hóa học tinh dầu nghệ đen Lào

2.2.4. Phƣơng pháp chiết tách chất từ thân rễ nghệ đen Lào

với các dung môi n-hexan, etyl axetat, diclometan, metanol bằng

phƣơng pháp Soxhlet.

a. Khảo sát thời gian chiết tốt nhất đối với bột thân rễ nghệ

đen Lào

b. Xác định thành phần hóa học các dịch chiết thân rễ nghệ

đen Lào

9

CHƢƠNG 3

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ

3.1.1. Độ ẩm

Độ ẩm trung bình của thân rễ nghệ đen Lào tươi là 86,287%.

Giá trị độ ẩm này là rất cao nên sau khi thu hoạch cần phải sấy khô

để không bị hàm hỏng nguyên liệu.

3.1.2. Xác định hàm lƣợng tro

Hàm lượng tro trung bình của thân rễ nghệ đen Lào là 2,079%.

Hàm lượng tro rất thấp, chứng tỏ trong thân rễ nghệ đen chứa rất ít

kim loại.

3.1.3. Kết quả thành phần và hàm lƣợng kim loại nặng

Bảng 3.3. Thành phần và hàm lượng kim loại nặng trong thân rễ

nghệ đen Lào

STT Tên kim loại

Kết quả

(mg/kg)

Tiêu chuẩn

(mg/kg)

1 Cu 3,34 30

2 Zn 54,41 40

3 Pb KPH(<0,05) 2

4 Hg KPH(<0,05) 1

5 As KPH(<0,05) 1

3.2. KẾT QUẢ CHƢNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƢỚC CHIẾT

TÁCH TINH DẦU NGHỆ ĐEN LÀO

3.2.1. Chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc

Hàm lượng tinh dầu trung bình trong thân rễ nghệ đen Lào là

0,3550%. Hàm lượng này có giá trị thấp hơn hàm lượng tinh dầu có

10

trong thân rễ nghệ đen Gia Lai Việt Nam (0,53128%).

3.2.2. Đánh giá cảm quan tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào

Bảng 3.5. Đánh giá cảm quan tinh dầu nghệ đen Lào

Tính chất Tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào

Màu Vàng đen nhạt

Mùi Thơm đặc trưng

Vị Cay, đắng

3.2.3. Xác định tỷ trọng tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào

Tỷ trọng trung bình của tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào là

0.963%. Giá trị tỷ trọng này tương đương với các loại tinh dầu nghệ

phổ biến trên thế giới và dự báo thành phần hóa học trong tinh dầu

chủ yếu là các hydrocacbon và các ancol.

3.2.4. Xác định chỉ số khúc xạ tinh dầu thân rễ nghệ đen

Lào

Chỉ số khúc xạ trung bình của tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào

là 1,5103. Chỉ số này tương ứng với các giá trị trung bình chỉ số

khúc xạ đã được nhiều tài liệu công bố (1,555 – 1,520)

3.2.5. Kết quả độ hòa tan của tinh dầu trong metanol

Để hòa tan 1 ml tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào cần 1,8ml

etanol 96% và đối với etanol 85% là 2,9ml. Từ độ tan khoảng ½ thể

tích tinh dầu trong etanol 96% và 1/3 thể tích tinh dầu trong etanol

85% cho phép dự đoán tinh dầu nghệ đen có chứa khá nhiều các cấu

tử đi-, tritecpenoit. Chất lượng tinh dầu là tương đối tốt.

3.2.6. Xác định chỉ số axit tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào

Chỉ số axit trung bình của tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào là

2,42%. Đây là một chỉ số axit thấp, có chất lượng tốt, ít bị oxi hóa

trong quá trình bảo quản và sử dụng.