Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong hạt tiêu đen (piper nigrum l ) ở huyện đăk đoa, tỉnh gia lai

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HĨA ỹ-Q • Q} Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học hạt tiêu đen (Piper nigrum L.) huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Ngành cử nhân hóa dược SVTH: Nguyễn Thị Triên Ly Lớp: 08CHD VHD: ThS Đỗ Thị Thúy Vân MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Ngày việc nghiên cứu, sàng lọc hợp chất thiên nhiên có tác dụng dược lý hướng nhiều nhà khoa học nước quan tâm Từ có định hướng cho việc chiết xuất để tìm loại thuốc việc điều trị bệnh Chính việc nghiên cứu thành phần hóa học từ cỏ thiên nhiên có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao Hồ tiêu thương mại trồng nhiều nước nhiệt đới Ở Việt Nam, trồng nhiều tỉnh miền Trung, Tây Nguyên Nam Bộ Trong hạt tiêu đen loại gia vị phổ biến, đóng vai trị quan trọng lịch sử đánh giá cao Từ lâu nhân dân ta sử dụng hạt tiêu đen để chữa số bệnh lợi tiểu, giảm đầy đường ruột, cải thiện tiêu hóa, Trong y học cổ đại Ản Độ, hạt tiêu đen tất trường phái y học từ Ayurveda, Siddha đến Unani sử dụng làm thuốc chữa nhiều bệnh hen suyễn, đau nhức, đau họng, trĩ, rối loạn đường tiết niệu, tả, sốt định kỳ, khó tiêu, Và nay, theo nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy, hạt tiêu đen làm giảm đau, giảm viêm, chữa viêm khớp, chống bệnh cao huyết áp, tiểu đường, bệnh tim mạch đặc biệt điều trị bệnh bạch biến ung thư vú Thành phần hóa học hạt tiêu đen có chứa số alkaloid piperine (59%), piperidine, piperettine piperanine, chavixin, tinh dầu dễ bay (1-2,5%), chất hăng nhựa (6,0%), tinh bột (khoảng 30%) Năm 1821, vị cay hạt tiêu đen tìm thấy piperine Nước ta có diện tích gieo trồng hồ tiêu lớn, ước tính đạt khoảng 52.000 vào năm 2003, sản lượng xuất khuẩu hạt tiêu đen hàng năm khoảng 85.000 tấn, thuận lợi việc đảm bảo nguồn nguyên liệu Nhưng nhiều hạn chế trình độ khoa học nên nước ta chưa có nhiều cơng trình nghiên cứu thành phần, tính chất, khả ứng dụng, cơng nghệ khai thác hợp chất hố học có hạt tiêu đen Vì vậy, tơi thực đề tài: “Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học hạt tiêu đen (Piper nigrum L.) huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia LaF nhằm xây dựng qui trình chiết tách, từ xác định thành phần cáchợp chất hạt tiêu đen để đóng góp phần nhỏ việc đánh giá tài nguyên thiên nhiên sử dụng chúng cách có hiệu quả, khoa học Mục tiêu đề tài - Nghiên cứu quy trình chiết tách hợp chất hóa học có hạt tiêu đen - Xác định thành phần hóa học, cơng thức cấu tạo hợp chất có hạt tiêu đen Đ i tượng, phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Hạt tiêu đen huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu quy trình chiết tách, xác định thành phần cấu trúc số hợp chất hạt tiêu đen Phương pháp nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lý thuyết: Tổng quan tài liệu, tư liệu, sách báo ngồi nước kết hợp tìm hiểu thực tế đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hố học, công dụng hạt tiêu đen 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm - Phương pháp lấy mẫu, thu gom xử lý mẫu - Phương pháp phân tích trọng lượng: xác định độ ẩm, hàm lượng tro - Phương pháp phân hủy mẫu phân tích: tro hóa mẫu - Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS: xác định hàm lượng kim loại nặng - Phương pháp chiết Soxhlet - Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS: khảo sát điều kiện chiết tối ưu - Phương pháp định tính alkaloid - Phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ GC-MS: xác định thành phần hóa học hạt tiêu đen - Phương pháp thử hoạt tính sinh học Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Ý nghĩa khoa học: Cung cấp thơng tin khoa học tiêu hóa lý, thành phần hóa học cấu tạo số hợp chất có hạt tiêu đen - Ý nghĩa thực tiễn: Giải thích cách khoa học kinh nghiệm dân gian, thuận tiện cho việc nghiên cứu, ứng dụng vào ngành công nghiệp dược phẩm B cục khóa luận Khóa luận gồm 44 trang có 10 bảng 27 hình Phần mở đầu (3 trang), kết luận kiến nghị (1 trang), tài liệu tham khảo (2 trang) Nội dung đề tài chia làm chương: Chương 1- Tổng quan tài liệu (15 trang) Chương 2- Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu (12 trang) Chương 3- Kết bàn luận (11 trang) CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 S o l ưực họ Hồ tiêu [17], [18] Họ Hồ tiêu (Piperaceae) họ thực vật có hoa chứa 3610 lồi nhóm thành chi: Macropiper, Peperomia, Piper, Sarcohachis, Trianaeopiper, Zippelia, Lepianthes, Potomorphe, Ottonia Họ gồm loại thân gỗ nhỏ, bụi hay dây leo phân bố rộng khắp vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Đặc điểm chung họ có vị cay nồng, hoa nhiều khơng có đài cánh hoa Chi Hồ tiêu (Piper) chi quan trọng kinh tế sinh thái học họ Hồ tiêu, gồm có 1000-2000 lồi Sự đa dạng chi thích hợp cho nghiên cứu lịch sử tự nhiên, hóa học sản phẩm tự nhiên, sinh học tiến hóa, sinh thái cộng đồng Có thể kể đến số loài như: Piper lolot C DC (Lá lốt), Piper nigrum L (Hồ tiêu), Piper longum (Hồ tiêu dài), Piper belte (Trầu khơng), (Hình 1.1) Piper lolot C DC Piper longum Piper belte Hình 1.1 Một số lồi chi Hồ Tiêu 1.2 Giới thiệu hồ tiêu [3], [5], [7], [16], [17], [19], [20] 1.2.1 Tên gọi Tên thường gọi : Hồ tiêu (Hình 1.2) Tên khác : Cổ nguyệt, Hắc cổ nguyệt, Hắc xuyên, Mạy lòi (Tày) Tên nước : Black pepper (Anh), Poivrier commun (Pháp) Tên khoa học : Piper Nigrum L 1.2.2 Phân loại khoa học Giới Ngành : Plantae : Magnoliophyta Lớp : Magnoliopsida Phân lớp : Magnoliidae Bộ : Piperales Họ : Piperaceae Chi : Piper Loài : Piper Nigrum L 1.2.3 Đặc tính sinh thái 1.2.3.1 Hình 1.2 Cây hồ tiêu Nguồn gốc Hồ tiêu có nguồn gốc vùng Tây Ghats, Kerala, Ản Độ, nơi có nhiều giống tiêu hoang dại, mọc lâu đời Hồ tiêu tìm thấy cách 4000 năm trồng từ 1000 năm trước Cơng ngun Sau đó, tiêu người Hindu mang tới Java (Indonesia) vào khoảng 600 năm sau cơng ngun Cuối kỷ 12, tiêu có mặt Malaysia Đến kỷ 18, tiêu canh tác Srilanka Campuchia Vào đầu kỷ 20, tiêu trồng nhiều nước nhiệt đới Châu Phi với Mandagasca, Nigieria, Congo Châu Mỹ với Brazil, Mexico, Tiêu du nhập vào Đông Dương từ kỷ 17 đến kỷ 18 bắt đầu phát triển mạnh số người Trung Hoa di dân vào Campuchia vùng dọc bờ biển vịnh Thái Lan Konpong, Trach, Kep, Kampot Tiêu vào Đồng Sông Cửu Long qua ngõ Hà Tiên tỉnh Kiên Giang, sau lan dần đến tỉnh khác miền Trung Thừa Thiên - Huế, Quảng Trị, 1.2.3.2 Phân bố Cây hồ tiêu trồng nhiều nước nhiệt đới Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Ản Độ, Campuchia Ở nước ta, trồng từ lâu, chủ yếu tỉnh miền Đông Nam Bộ, nhiều Phú Quốc, Hà Tiên, Kiên Giang, Bà Rịa Vũng Tàu, vùng đất bazan Tây Nguyên, trồng tới Quảng Trị, Nghệ An, Hà Tĩnh diện tích Theo Phan Hữu Trinh (1988), tiêu đưa vào canh tác tương đối quy mô vùng Hà Tiên vào đầu kỷ thứ19, sau trồng nhiều vùng Đông Nam Bộ Bắc Trung Bộ Vùng hồ tiêu chủ yếu Quảng Trị vùng có độ cao 100 m so với mực nước biển Trong năm qua, nghề trồng hồ tiêu có bước nhảy vọt, lượng tiêu sản xuất xuất năm tăng 20-30% Năm 2000, Việt Nam xuất 55.000 tiêu, năm 2002 đạt gần 70.000 tấn, đưa Việt Nam trở thành nước đứng thứ diện tích trồng (sau Ản Độ) nước đứng đầu giới sản xuất xuất hạt tiêu đen với chủng loại tiếng nước như: tiêu Phú Quốc, tiêu Cù tiêu Hồ Xá (Quảng Trị), tiêu Tiên Sơn (Gia Lai), tiêu Đất Đỏ (Bà Rịa), tiêu Di Linh (Lâm Đồng), Các loại tiêu xuất sang nhiều nước đánh giá cao có độ thơm vị cay nồng đặc trưng 1.2.3.3 Điều kiện sống Cây hồ tiêu thích hợp với khí hậu vùng xích đạo nhiệt đới Mơi trường sinh trưởng tự nhiên rừng xích đạo nóng ẩm quanh năm Cây ưa lặng gió, che bóng, nhiệt độ thích hợp trung bình 22-28 0C Hồ tiêu yêu cầu lượng mưa cao từ 20003000mm/năm, phân bổ 7-8 tháng cần 3-5 tháng không mưa cuối giai đoạn thu hoạch để phân hóa mầm hoa tốt, hoa tập trung Độ ẩm khơng khí thích hợp cho thụ phấn hoa tiêu 75- 90% Hồ tiêu trồng nhiều vùng đất đất thích hợp phải đất tơi xốp, nhiều mùn, pH 5,5-7, dốc thoải nhiều màu, nước tốt 1.2.4 Đặc tính thực vật Hồ tiêu loại dây leo sống nhiều năm Dây leo nhờ thân quấn chia thành nhiều đoạn gấp khúc mấu, mấu phù to, màu nâu xám, mang nhiều rễ móc để thân bám vào giá tựa Thân dài, nhẵn khơng mang lơng, có nhiều nhánh, tròn, phân đốt, loại thân tăng trưởng nhanh Cấu tạo thân tiêu gồm nhiều bó mạch libe mộc có kích thước lớn có khả vận chuyển lượng nước muối khống từ đất lên thân Khi cịn non thântiêu Hình 1.3 Thân hồ tiêu màu xanh, nhẵn, già thân chuyển thành màu xám, có nốt sần Tồn có mùi thơm (Hình 1.3) Lá trái đơn, xoan mặt mọc nhọn, dưới, 5-9 màu bìa cm, nhìn thn cách, giống cung Cuống phình gốc nơi màu đen nứt nẻ lục, đậm nguyên, dài 11-15 trầu không, Gân lồi cuống, xanh phiến có lá lơng nhiều mặt màu chim phiến mặt rõ hình cm, rộng dài mặt, mặt trên, gân phụ cong xanh, có rãnh lịng máng, vào thân đường dọc đính nhiều vết tích có bắc, hình dài 1- 1,6 cm (Hình 1.4) Đối thõng diện xuống, 7-12 cm, hình xoắn bao màu vàng nhụy đực, với nhỏ mọc trung bình ốc Hoa nhiều xanh bao phấn Bầu nhụy cụm gié có từ lưỡng bắc nhạt gồm 20-60 tính, có hoa cành sóc Gié dài hoa, xếp theo khơng có bao hoa thường có hoa, 2-4 Hoa gồm ngăn Hạt hình bầu tiêu cánh phấn nỗn trịn có ngăn chứa số túi noãn tiêu có hạt (Hình 1.5) Quả hình cầu nhỏ, chừng 20-30 chùm, lúc đầu màu xanh lục, sau có màu vàng, chín có màu đỏ Thời gian từ lúc hoa nở đến chín kéo dài 7-10 tháng Mùa hoa tháng 5-8 Quả có hạt (Hình 1.6) Hạt cứng có mùi thơm vị cay, cấu tạo lớp Bên ngồi gồm vỏ hạt, bên chứa phơi nhũ phơi Hình 1.4 Lá hồ tiêu Hình 1.5 Hoa hồ tiêu Hình 1.6 Quả hồ tiêu 3.5 Kết thử hoạt tính sinh học dịch chiết hạt tiêu đen Bột hạt tiêu đen tiến hành chiết soxhlet với dung môi etanol 96 thời gian giờ, dịch chiết thu có màu lục vàng Cô đuổi dung môi thu cắn chiết Gửi mẫu cắn chiết tới Phịng thử hoạt tính sinh học - Viện Hóa học, 18 Hồng Quốc Việt - Cầu Giấy - Hà Nội 3.5.1 Thử hoạt tính kháng sinh Kết thử hoạt tính kháng sinh trình bày bảng 3.7 Bảng 3.7 Kết thử hoạt tính kháng sinh PHỊNG THỬ HOẮT TÍNH SINH HỌC - VIỆN HOA HỌC Phịng 602-604 - Nhá A1X - Sơ IX Hoàng Quốc Việt - Cáu Giấy Điện thoại: 3.7914 5X6 PHIẾU TRẢ KẾT QUẢ THỨ HOẠ I TÍNH KHÁNG SINH MÃ giá nìẫu; Nguyên Thị Triên Ly Dại học Sư phạm Dà nằng Ngáy nhậu niiỉn: 19/4/2012 s