Nghiên cứu tách chiết cao Atiso có hỗ trợ enzyme và thẩm định phương pháp phân tích đồng thời cynarin và acid chlorogenic từ lá cây atiso :Luận văn thạc sĩ - Chuyên ngành: Hóa phân tích

BỘ CÔNG THƢƠNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VÕ THỊ KIM HOA

NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT CAO ACTISO

CÓ HỖ TRỢ ENZYME VÀ THẨM ĐỊNH

PHƢƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỒNG THỜI

CYNARIN VÀ ACID CHLOROGENIC TỪ

LÁ CÂY ACTISO

Chuyên ngành: HO PH N T CH

Mã chuyên ngành: 8440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CH MINH, NĂM 2021

Công trình đƣợc hoàn thành tại Trƣờng Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Quốc Thắng

Luận v n thạc s đƣợc ảo vệ tại Hội đồng chấm ảo vệ Luận v n thạc s Trƣờng

Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày 10 tháng 09 n m 2021.

Thành phần Hội đồng đánh giá luận v n thạc s gồm:

1. PGS.TS Nguyễn Ngọc Tuấn… - Chủ tịch Hội đồng

2. PGS.TS Ngô V n Tứ………. - Phản iện 1

3. TS. Trần Thị Thanh Thuý….. - Phản iện 2

4. PGS.TS Nguyễn V n Cƣờng. - Ủy viên

5. TS. Cao Xuân Thắng …….. - Thƣ ký

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA CNHH

PGS.TS Nguyễn Ngọc Tuấn PGS.TS Nguyễn Văn Cƣờng

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Võ Thị Kim Hoa ................................. MSHV: 18104831

Ngày, tháng, n m sinh: 31/05/1980 ............................... Nơi sinh: TP.HCM

Chuyên ngành: Hoá Phân Tích ...................................... Mã chuyên ngành: 8440118

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Nghiên cứu tách chiết cao actiso có hỗ trợ enzyme và thẩm định phƣơng pháp

phân tích đồng thời cynarin và acid chlorogenic từ lá cây actiso.

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1. Nhiệm vụ

Actiso, cynarin, acid chlorogenic, ứng dụng của cynarin, acid chlorogenic, phƣơng

pháp trích ly, phƣơng pháp định lƣợng cynarin, acid chlorogenic, tình hình nghiên

cứu trong và ngoài nƣớc.

2. Nội dung

 Thẩm định quy trình phân tích đồng thời cynarin và acid chlorogenic;

 Khảo sát các phƣơng pháp trích ly cynarin, acid chlorogenic từ lá actiso;

 Khảo sát ảnh hƣởng của điều kiện trích ly ằng enzyme pectinase:

+ Khảo sát từng yếu tố: Nồng độ enzyme, pH, nhiệt độ thủy phân;

+ Khảo sát đồng thời a yếu tố trên ằng quy hoạch thực nghiệm tâm xoay

ậc hai với mô hình Box-Wilson, xử lý số liệu ằng phần mềm Design

Expert 11.0;

 Thử nghiệm hoạt tính kháng oxi hoá của cao trích.

BỘ CÔNG THƢƠNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 10.07.2020

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30.06.2021

IV. NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : TS. Nguyễn Quốc Thắng

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 09 năm 2021

NGƢỜI HƢỚNG DẪN

(Họ tên và chữ ký)

TS. Nguyễn Quốc Thắng

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký)

TS. Nguyễn Quốc Thắng

TRƢỞNG KHOA CNHH

(Họ tên và chữ ký)

PGS.TS. Nguyễn Văn Cƣờng

i

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, con xin gửi lời cảm ơn cha mẹ và gia đình đã tạo điều kiện thuận lợi, ủng

hộ tinh thần và hỗ trợ con trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận v n.

Em xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy, Cô ộ môn Kỹ thuật Hoá phân tích, Thầy, Cô

trong khoa Công nghệ Hóa học, Trƣờng Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí

Minh đã tận tình truyền đạt kiến thức và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá

trình học tập và hoàn thành luận v n tốt nghiệp.

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Nguyễn Quốc Thắng đã tận tình hƣớng

dẫn em hoàn thành luận v n.

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể các anh chị và ạn è ở Công ty BV

Pharma đã tạo giúp đỡ, hỗ trợ và điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận v n.

Tác giả

Võ Thị Kim Hoa

ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đề tài tập trung vào hai nội dung:

1. Phân tích đồng thời cynarin và chlorogenic acid trên thiết ị HPLC, cột Shim￾pack GISS C18 ở 30 °C, đầu dò Photodiode Array đặt ở ƣớc sóng 325 nm đối với

cynarin và 321 nm đối với chlorogenic acid. Pha động là hỗn hợp MeOH và 5%

AcOH ở tỉ lệ 10:90; v/v, tốc độ dòng 1.5 mL/phút. Tổng thời gian phân tích 1 mẫu

25 phút. Phƣơng trình tuyến tính, hệ số tƣơng quan của cynarin trong khoảng nồng

độ từ 31,5 đến 73,5 mg/L, y = 16736x + 31934, r

2

= 0,9998 và của chlorogenic acid

trong nồng độ từ 39,0 đến 91,0 mg/L là y = 19094x + 43864, r2

= 0,9996. Giới hạn

phát hiện và giới hạn định lƣợng lần lƣợt là 0,64 mg/L, 1,93 mg/L đối với cynarin

và 0,30 mg/L, 0,90 mg/L đối với chlorogenic acid. Hiệu suất thu hồi từ 96,15% đến

100,73% đối với cynarin và từ 98.53% đến 103,14% đối với chlorogenic acid.

2. Cynarin và chlorogenic acid đƣợc trích ly từ lá cây Cynara scolymus L. Bằng

phƣơng pháp hỗ trợ ởi enzyme pectinase. Ảnh hƣởng độc lập của nồng độ enzyme,

pH, nhiệt độ đến quá trình trích ly đƣợc khảo sát để chọn khoảng điều kiện thích

hợp để enzyme phát huy tác dụng. Sau đó sử dụng mô hình Box và Wilson trên

phần mềm Design Expert 11.0 để thiết kế thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng đồng thời

các yếu tố này, sử dụng để thiết kế. Trong khi đó, sử dụng mẫu đối chứng không sử

dụng enzyme để trích ly. Hoạt tính kháng oxi hoá của cao trích đƣợc khảo sát ằng

cách sử dụng 2,2- diphenyl-1-picrylhydrazyl và ằng phản ứng khử sắt.

iii

ABSTRACT

1. In this research, the first, the method simultaneous determination of cynarin and

chlorogenic acid were used HPLC, Shim-pack GISS C18 column, at a temperature

of 30 °C, with Photodiode Array Detector set at 325 nm for cynarin and 321 nm for

chlorogenic acid. The mobile phase a mixture of MeOH and 5% AcOH solution in a

ratio 10:90; v/v, set at a flow rate of 1.5 mL/min. Total chromatographic analysis

time per sample was approximately 25 min. The linear range were collected from

31.5 to 73.5 mg/L for cynarin with linear regression 16736x + 31934, correlation

coefficient r2

= 0.9998 and from 39.0 to 91.0 mg/L for chlorogenic acid with linear

regression 19094x + 43864, correlation coefficient r2

= 0.9996. The limit of

detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were 0.64 mg/L and 1.93 mg/L

for cynarin and 0.30 mg/L and 0.90 mg/L chlorogenic acid, respectively. The

recovery was from 96.15% to 100.73% for cynarin and from 98.53% to 103.14%

for chlorogenic acid.

2. The second, cynarin and chlorogenic acid were extracted from Cynara scolymus

L. by enzyme-assisted method, which was Enzyme pectinase. The effect of three

independent variables in terms of enzyme concentration, pH, temperature was

investigated to find a range of suitable conditions, which can help enzyme pectinase

to activate well. Then, the Box and Wilson design was applied to survey the

simultaneous effect of these factors, using Design Expert 11.0 software for the

experimental design and regression analysis of the experimental cynarin and

chlorogenic obtained in the extract. At the same time, the control sample was

extracted similarly in that process, but enzyme pectinase was not added in sample.

The antioxidant activity of the extract were investigated by 2,2- diphenyl-1-

picrylhydrazyl radical scavenging capacity assay and potassium ferricyanide

reducing power.

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của ản thân tôi. Các kết quả nghiên

cứu và các kết luận trong luận v n là trung thực, không sao chép từ ất kỳ một

nguồn nào và dƣới ất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có)

đã đƣợc thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Tác giả

Võ Thị Kim Hoa

v

MỤC LỤC

MỤC LỤC……...........................................................................................................v

DANH MỤC HÌNH ẢNH ...................................................................................... viii

DANH MỤC BẢNG BI U ........................................................................................x

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.................................................................................... xi

MỞ ĐẦU……….........................................................................................................1

1. Đặt vấn đề ...............................................................................................................1

2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................1

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu...........................................................................1

3.1 Đối tƣợng nghiên cứu ...........................................................................................1

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

4. Cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................2

4.1 Thẩm định phƣơng pháp phân tích đồng thời hàm lƣợng cynarin và acid

chlorogenic từ cao actiso ằng thiết ị HPLC......................................................2

4.2 Khảo sát điều kiện trích ly cao chứa cynarin và acid chlorogenic từ cây actiso ..2

4.3 Thử nghiệm hoạt tính kháng oxi hoá của cao trích...............................................2

5. Ý ngh a thực tiễn của đề tài.....................................................................................2

CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN........................................................................................3

1.1 Cây actiso ..............................................................................................................3

1.1.1 Danh pháp và phân loại khoa học ......................................................................3

1.1.2 Mô tả thực vật ....................................................................................................3

1.1.3 Khu vực phân ố, kỹ thuật trồng và thu hoạch ..................................................4

1.1.4 Thành phần hóa học trong actiso .......................................................................6

1.1.5 Công dụng của cây actiso...................................................................................7

1.2 Hoạt chất cynarin và acid chlorogenic ..................................................................8

1.2.1 Tính chất và công dụng của cynarin ..................................................................8

1.2.2 Tính chất và công dụng của acid chlorogenic..................................................10

1.2.3 Phƣơng pháp phân tích cynarin và acid chlorogenic .......................................12

1.2.4 Ứng dụng của cynarin và acid chlorogenic......................................................13

1.3 Các phƣơng pháp trích ly....................................................................................19

vi

1.3.1 Phƣơng pháp ngấm kiệt....................................................................................19

1.3.2 Phƣơng pháp chiết Soxhlet ..............................................................................20

1.3.3 Phƣơng pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng (microwave-assisted extraction)........21

1.3.4 Phƣơng pháp trích ly có hỗ trợ siêu âm (ultrasound-assisted extraction)........22

1.3.5 Phƣơng pháp trích ly ằng lƣu chất siêu tới hạn (supercritical fluid

extraction)...........................................................................................................23

1.3.6 Phƣơng pháp trích ly có hỗ trợ enzyme (enzyme-assisted extraction)............25

1.4 Sơ lƣợc về tình hình nghiên cứu .........................................................................29

1.4.1 Một số nghiên cứu trên thế giới .......................................................................29

1.4.2 Một số nghiên cứu trong nƣớc .........................................................................31

CHƢƠNG 2 THỰC NGHIỆM .................................................................................33

2.1 Thiết ị, dụng cụ và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ....................................33

2.1.1 Nguyên liệu ......................................................................................................33

2.1.2 Thiết ị, dụng cụ ..............................................................................................34

2.1.3 Hóa chất ...........................................................................................................36

2.1.4 Nơi làm thí nghiệm ..........................................................................................37

2.2 Xác nhận phƣơng pháp phân tích đồng thời cynarin và acid chlorogenic từ cao

trích.....................................................................................................................38

2.2.1 Khảo sát khoảng tuyến tính của phƣơng pháp phân tích .................................38

2.2.2 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng ......................................................38

2.2.3 Độ chụm...........................................................................................................38

2.2.4 Hiệu suất thu hồi ..............................................................................................39

2.2.5 Quy trình phân tích cynarin và acid chlorogenic từ cao chiết..........................39

2.3 Khảo sát kỹ thuật chiết cynarin và acid chlorogenic từ cao actiso .....................40

2.3.1 Kỹ thuật chiết ằng dung môi ..........................................................................41

2.3.2 Kỹ thuật chiết hiện đại .....................................................................................41

2.4 Khảo sát điều kiện trích ly cynarin và acid chlorogenic từ actiso ằng enzyme 42

2.4.1 Khảo sát ảnh hƣởng của từng yếu tố................................................................43

2.4.2 Ảnh hƣởng đồng thời các yếu tố ......................................................................44

2.5 Thử nghiệm hoạt tính kháng oxi hoá của cao trích.............................................45

2.5.1 Khảo sát khả n ng loại gốc tự do ằng phƣơng pháp DPPH...........................45

2.5.2 Khảo sát n ng lực khử......................................................................................46

vii

CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN................................................................49

3.1 Xác nhận phƣơng pháp phân tích đồng thời cynarin và acid chlorogenic..........49

3.1.1 Kết quả khảo sát tính đặc hiệu của phƣơng pháp phân tích.............................49

3.1.2 Kết quả khảo sát tính tƣơng thích hệ thống của phƣơng pháp phân tích.........50

3.1.3 Kết quả khảo sát khoảng tuyến tính của phƣơng pháp phân tích ....................51

3.1.4 Kết quả khảo sát giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng............................52

3.1.5 Kết quả khảo sát độ chụm của phƣơng pháp ...................................................53

3.1.6 Kết quả khảo sát hiệu suất thu hồi của phƣơng pháp.......................................53

3.1.6 Kết quả phân tích hàm lƣợng cynarin và acid chlorogenic từ ột lá actiso.....54

3.2 Kết quả khảo sát kỹ thuật trích ly cynarin và acid chlorogenic từ actiso ...........55

3.2.1 Kết quả khảo sát kỹ thuật trích ly ằng dung môi ...........................................55

3.2.2 Kết quả khảo sát kỹ thuật trích ly có hỗ trợ siêu âm và chiết có hỗ trợ

enzyme…...................................................................................................…….56

3.3 Kết quả khảo sát điều kiện trích ly cynarin và acid chlorogenic từ actiso ằng

enzyme pectidase ................................................................................................58

3.3.1 Kết quả khảo sát ảnh hƣởng của các yếu tố đến khả n ng trích ly cynarin và

acid chlorogenic..................................................................................................58

3.3.2 Kết quả khảo sát ảnh hƣởng đồng thời của các yếu tố.....................................61

3.4 Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng oxi hoá của cao chiết từ lá actiso có hỗ trợ

enzyme pectidase ................................................................................................76

3.4.1. Khả n ng loại gốc tự do ằng phƣơng pháp DPPH ........................................76

3.4.2 Kết quả khảo sát n ng lực khử.........................................................................77

KẾT LUẬN…….......................................................................................................78

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA HỌC VIÊN ............................80

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................92

PHỤ LỤC………......................................................................................................97

LÝ LỊCH TR CH NGANG CỦA HỌC VIÊN .........................................................98