Xác định thành phần hóa học của tinh dầu quả ngò rí (Coriandrum sativum L.), bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS)

Bài viết Xác định thành phần hóa học của tinh dầu quả ngò rí (Coriandrum sativum L.), bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) phân tích các thành phần hoá học có trong tinh dầu quả Ngò rí bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS), với mong muốn tìm ra các thành phần hoá học có trong tinh dầu ngò một cách chính xác, điều này giúp việc ứng dụng được tinh dầu quả Ngò rí vào các lĩnh vực như thực phẩm, y học, mỹ phẩm,… được rộng rãi và hiệu quả hơn.

XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TINH DẦU QUẢ NGỊ RÍ (Coriandrum sativum L.), BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ GHÉP KHỐI PHỔ (GC – MS) Võ Duy Bảo Châu, Bùi Thị Thu Vân Hồ Trần Thảo Vy Viện Công Nghệ Việt – Nhật, Trường Đại học Công nghệ TP.HCM GVHD: TS Trịnh Thị Lan Anh TÓM TẮT Thành phần hóa học tinh dầu định hoạt tính sinh học ứng dụng quan trọng thực phẩm; mỹ phẩm y dược Thành phần hóa học tinh dầu Ngị rí có khác tiến hành phương pháp thu nhận khác Trong nghiên cứu này, tiến hành xác định thành phần hóa học tinh dầu Ngị rí phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ GC – MS, phương pháp cho độ nhạy cao, kết xác đáng tin cậy Kết phân tích GC/MS nghiên cứu cho thấy nguồn nguyên liệu, phương pháp chưng cất có ảnh hưởng đến thành phần hóa học tinh dầu Ngị rí Cụ thể, tinh dầu Ngị rí thu điều kiện tươi (độ ẩm 23,91 %) cho kết 31 hợp chất hợp chất chiếm hàm lượng cao Linalool (chiếm 27,434 %) Nguyên liệu khô (độ ẩm 6,98 %) có 14 hợp chất, hợp chất chiếm hàm lượng cao Linalool (chiếm 57,164 %) Từ khóa: chưng cất lơi nước gián tiếp, Coriandrum sativum L., thành phần hóa học, tinh dầu ngị rí, sắc ký khí ghép khối phổ (GC– MS) GIỚI THIỆU Tinh dầu biết đến quà mà thiên nhiên ban tặng Trong lồi thực vật có chứa tinh dầu Ngị rí (Coriandrum sativum L.), loại gia vị thực vật thuộc họ Hoa tán (Umbelliferae), loài thực vật thuộc nhóm rau thơm tiếng có tên "aşotu" "Kişniş" tiếng Thổ Nhĩ Kỳ, trồng Vùng Göller, Ankara, Eskişehir, Erzurum, Gaziantep Konya Thổ Nhĩ Kỳ (Ayanoglu et al., 2002) Quả già (tươi khô) sử dụng làm gia vị tinh dầu chưng cất từ khô sử dụng chủ yếu chất tạo hương bào chế dược phẩm Quả Ngị rí sử dụng làm chất tạo hương, chất khử trùng, nhuận tràng, chế phẩm để ngăn chặn bám dính (Kirici et al., 1997; Leung Foster, 2003) Ngị rí sử dụng làm thuốc hàng nghìn năm qua, phận khác lá, hoa, hạt quả, có tác dụng lợi tiểu, an thần, chống tiểu đường, chống đột biến, chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống co giật, an thần tẩy giun sán (Nadeem et al., 2013) Tinh dầu đặc biệt thành phần linalool nguyên liệu quan trọng, nguyên liệu điều chế nước hoa sản phẩm mỹ phẩm, khả diệt khuẩn diệt nấm hiệu tính chất quan trọng sử dụng thực phẩm dược phẩm 497 chất bảo quản Thành phần chủ yếu tinh dầu Ngị rí linalool, chiếm khoảng 2/3 hàm lượng tinh dầu (Shahwar et al., 2012) Trong tất thành phần hoá học tinh dầu Ngị rí Linalool thấy thành phần chiếm nhiều nhất, chất đối quang tự nhiên có tinh dầu, có tác dụng chống viêm, hạ huyết áp chống ung thư mơ hình động vật khác (Nadeem Muhammad, 2013) Trong cịn có α-Pinene chất chống viêm thông qua PGE1 (Prostaglandin E1) Và chất kháng khuẩn Nó thể hoạt động chất ức chế acetylcholinesterase, hỗ trợ trí nhớ Alcanfor , γ-Terpinene cịn chất kháng viêm, kháng vi khuẩn cao, thường dùng dưỡng da, điều trị bệnh da, (Peana Alessandra., 2006) Có phương pháp trích ly tinh dầu phương pháp chưng cất lôi nước; phương pháp trích ly dung mơi; phương pháp trích ly CO2 siêu giới hạn; phương pháp vi sóng, Các phương pháp chưng cất ảnh hưởng đến hàm lượng chất lượng thành phần hóa tinh dầu Sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) phương pháp xem dấu gạch nối hai kỹ thuật phân tích Như tên gọi nó, thực chất kết hợp hai kỹ thuật để tạo thành phương pháp phân tích hỗn hợp hóa chất Sự kết hợp phương pháp sắc kí phương pháp khối phổ tạo nên phương pháp đặc biệt có hiệu lĩnh vực hóa phân tích Hai thiết bị có khả bổ sung hỗ trợ cho trình phân tích, sắc ký khí tách thành phần hỗn hợp khối phổ phân tích đặc tính thành phần riêng lẻ Bằng cách kết hợp hai kỹ thuật, nhà hóa học phân tích khảo sát định tính định lượng dung dịch chứa số hóa chất với nồng độ thấp đến picogram nhỏ (Nguyễn Đình Triệu, 2018) Trong nghiên cứu này, chúng tơi tiến hành phân tích thành phần hố học có tinh dầu Ngị rí phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS), với mong muốn tìm thành phần hố học có tinh dầu ngị cách xác, điều giúp việc ứng dụng tinh dầu Ngị rí vào lĩnh vực thực phẩm, y học, mỹ phẩm,… rộng rãi hiệu VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 1.1 Nguyên liệu Mẫu Ngị chín thu hái từ vườn rau Xã Phước Hưng, Tỉnh Bà Rịa, TP Bà Rịa Vũng Tàu sau 75 ngày trồng Mẫu 1: Được sấy 80oC 24h (độ ẩm 6,98%), xay 90 giây, kích thước 1,125 mm Mẫu 2: Quả Ngị tươi vừa thu hái (độ ẩm 23,91%), xay 90 giây, kích thước 1,125 mm 498 1.2 Trích ly phương pháp chưng cất lôi nước gián tiếp trực tiếp Chưng cất lôi nước gián tiếp: Ngị rí có độ ẩm 6,98% Cân 500 g mẫu, cho vào bình cầu L có đáy chặn lưới gắn với bình chứa 1000 mL nước cất Nguyên liệu không tiếp xúc trực tiếp với nước cất nguồn nhiệt Tiến hành chưng cất thu nhận tinh dầu Chưng cất lôi nước trực tiếp: Ngị rí độ ẩm 6,98% Cân 150 g mẫu, cho vào bình cầu với 300 mL nước cất hai lần, lắp hệ thống chưng cất hoàn chỉnh tiến hành chưng cất thu nhận tinh dầu 1.3 Phân tích thành phần hóa học tinh dầu phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ Mẫu tinh dầu Ngị rí sau thu nhận tiến hành phân tích sắc ký khí ghép khối phổ thực máy sắc ký Thermo Fisher Science Trace 1310 kết hợp với máy quang phổ khối TSQ 9000 Khí mang sử dụng Helium với tốc độ 1,2 µL/phút tỷ lệ chia 1:250 Khoảng nhiệt độ lò chia làm hai giai đoạn: gia nhiệt lên 50℃ 30 giây; gia nhiệt từ 50℃ lên 160℃ với tốc độ tối thiểu 5℃/phút, gia nhiệt từ 160℃ đến 260℃ với tốc độ tối thiểu 10℃/phút giữ phút Các hợp chất tinh dầu Ngị rí định danh phổ khối chúng thư viện NIST 2.2 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 2.1 Kết Bảng 1A, 1B: Thành phân hóa học tinh dầu Ngị rí khơ phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC– MS) 1A NGỊ RÍ KHƠ CHƯNG CẤT TRỰC TIẾP 1B NGỊ RÍ KHƠ CHƯNG CẤT GIÁN TIẾP Độ tương Hàm TT Tên chất lượng Độ Mass (%) hợp tương Hàm TT Tên chất khối lượng Mass (%) hợp khối phổ phổ α-Pinene 9,712 136 945 α-Pinene 9,822 136 945 Camphene 1,421 136 953 Camphene 1,446 136 952 Sabinene 0,504 136 950 Sabinene 0,587 136 944 β-Pinene 0,764 136 954 β-Pinene 0,804 136 953 β-Myrcene 1,022 136 939 β-Myrcene 1,156 136 942 o-Cymene 2,069 134 955 o-Cymene 3,108 134 952 Limonene 3,258 136 938 Limonene 3,680 136 939 γ-Terpinene 8,803 136 954 γ-Terpinene 10,029 136 949 Terpinolen 0,750 136 947 Terpinolen 0,835 136 947 499 10 Linalool 60,254 154 913 10 Linalool 57,164 154 915 11 Alcanfor 6,013 152 950 11 Alcanfor 5,350 152 950 12 α-Terpineol 0,444 154 945 12 Nerol 2,237 154 887 13 Nerol 2,340 154 888 13 Anethole 0,683 148 960 2,647 238 910 14 3,099 238 910 14 Linalyl isovalerate Linalyl isovalerate Thành phần tinh dầu Ngị rí sau chưng cất phương pháp phương pháp chưng cất lôi nước gián tiếp chưng cất lơi nước trực tiếp khơng có q nhiều thay đổi thành phần cấu trúc Nhưng hàm lượng thành phần có khác nhau, lại không đáng kể Theo bảng 1A, 1B cho thấy phương pháp chưng cất lôi nước trực tiếp, ngun liệu khơ (độ ẩm 6,98%) có 14 thành phần, thành phần chiếm hàm lượng cao Linalool (60,25%) thu hợp chất -terpineol (0,444%), phương pháp chưng cất lôi nước gián tiếp, nguyên liệu khô (độ ẩm 6,98%) cho kết 14 thành phần Linalool (57,16%), cịn có xuất Anthole (0,683%) số thành phần hóa học : α-Pinene ; γ-Terpinene ; Alcanfor,…Vì phương pháp với điều kiện khảo sát khác nhau,hàm lượng tinh dầu không đồng không làm ảnh hưởng đến cấu trúc thành phần hóa học có tinh dầu 500 Bảng 2: Thành phân hóa học tinh dầu Ngị rí tươi phân tích sắc ký khí ghép khối phổ (GC– MS) NGỊ RÍ TƯƠI CHƯNG CẤT GIÁN TIẾP Độ tươn Hàm TT Tên chất lượng Độ Mass (%) g TT hợp tươn Hàm Tên chất lượng Mass (%) khối g hợp khối phổ phổ α.-Pinene 7,697 136 948 16 Nerol 0,468 154 870 β-Pinene 0,806 136 956 17 2Z-Decenal 11,759 154 931 β-Myrcene 0,212 136 897 18 trans-2-Decenol 0,855 156 918 o-Cymene 1,167 134 953 19 1-Decanol 0,926 158 899 D-Limonene 3,652 136 940 20 2-Octylfuran 0,192 180 932 γ-Terpinene 0,247 136 926 21 Cephreine 0,427 198 918 cis-Linalool oxide 0,297 170 883 22 2-Undecenal 1,270 168 902 0,535 170 783 23 8,164 238 900 trans-Linalool oxide (furanoid) Linalyl isovalerate Linalool 27,434 154 923 24 cis-4-Decenal 0,278 154 833 10 Nonanal 0,301 142 805 25 Lauraldehyde 0,587 184 954 11 Citronellal 0,212 154 917 26 0,394 238 853 12 cis-4-Decenal 0,254 154 882 27 2-Dodecenal, (E)- 18,131 182 910 13 Decanal 2,929 156 932 28 Cyclododecanol 1,135 184 891 0,247 156 902 29 Tetradecanal 0,205 212 944 0,470 154 769 30 Dill apiol 0,286 222 908 7,831 210 923 14 15 (R)- (+)-βCitronellol (7Z)-7-Decenal 31 (E)-Hexadec-2enal trans-2Tetradecenal Tinh dầu thu nguyên liệu tươi (độ ẩm 23,91%) cho kết có 31 thành phần chiếm hàm lượng cao Linalool (27,434%) So với Ngị rí khơ có khác rõ rệt thành phần Nhất thành phần tạo mùi, sau thời gian làm khơ hạt q trình chưng cất thành phần tạo mùi có cấu trúc khơng bền bị đứt thời gian xử lý nguyên liệu Và số thành phần tạo mùi nguyên liệu có hàm lượng cao như: 2Z-Decenal; Linalyl iso-valerate; 2-Dodecenal, (E)-; trans-2-Tetradecenal 501 2.2 Thảo luận Từ kết nghiên cứu cho thấy độ ẩm nguyên liệu ảnh hưởng đến hàm lượng tinh dầu, thành phần hóa học tinh dầu Phương pháp chưng cất ảnh hưởng đến thành phần hàm lượng tinh dầu, ảnh hưởng không nhiều Thành phần tinh dầu Ngị rí đa dạng theo nghiên cứu khác Shahwar cộng (2012) nghiên cứu thành phần hóa học Ngị rí, họ phát hợp chất dễ bay Ngị rí linalool (55,59%), γ-terpinene (7,47%), α-pinen (7,14%), long não (5,59%), decanal (4,69%), geranyl acetate (4,24%), limonene (3,10%), geraniol (2,23%), camphene (1,78%) Dlimonene (1,36%) Leung Foster (2003) báo cáo Ngị gí chứa 0,2 – 2,6% (thường 0,4 – 1,0%) tinh dầu dễ bay hơi, thành phần dầu d-linalool, có 55 – 74%, tùy thuộc vào độ chín thu hoạch, vị trí địa lý yếu tố khác Tương tự kết nghiên cứu Msaada cộng (2007) báo cáo Ngị rí già tinh dầu có thành phần chủ yếu linalool (87,54%) Nghiên cứu Bhuiyan cộng (2009), sử dụng nguyên liệu Ngị rí thu thập từ Bangladesh thời gian hai năm có hàm lượng tinh dầu 0,42% thành phần linalool (37,65%), geranyl acetate (17,57%) γ-terpinene (14,42%) Gil cộng (2002) báo cáo thành phần dầu nhạy cảm với năm thay đổi điều kiện thời tiết đất môi trường Tuy nhiên, kết nghiên cứu Memet cộng (2014) thành phần linalool thu từ ngun liệu Ngị rí trồng hai năm ổn định Kết nghiên cứu chúng tơi cho kết thành phần tinh dầu thu mẫu khô linalool chiếm tỷ lệ 57,164% (ở phương pháp chưng cất gián tiếp), chiếm 60,254% (ở phương pháp chưng cất trực tiếp), chiếm tỷ lệ 27,434% (ở nguyên liệu tươi) Các kết tương đồng với nghiên cứu cơng bố Thành phần hóa học hàm lượng tinh dầu phụ thuộc vào phương pháp chưng cất độ ẩm nguyên liệu KẾT LUẬN Q trình trích ly tinh dầu Ngị phương pháp chưng cất lôi nước gián tiếp trực tiếp sau phân tích phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC– MS) cho thấy khơng có ảnh hưởng lớn thành phần hóa học tinh dầu, nguyên liệu yếu tố ảnh hưởng lớn đến thành phần hóa học có tinh dầu sau q trình chưng cất Thành phần hóa học tinh dầu Linalool (57,16%); α-Pinene (9,822%); γ-Terpinene (10,029%); Alcanfor (5,350%) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ayanoglu F., Mert A., Arslan N., Gurbuz B (2002) Seed yields, yield components and essential oil of selected coriander (Coriandrum sativum L.) lines In Breeding Research on Aromatic and Medicinal Plants (Ed C Johnson and C.Franz), The Haworth Press, p:71-76 [2] Bhuiyan N.I., Begum J., Sultana M (2009) Chemical composition of leaf and seed essential oil of Coriandrum sativum L from Bangladesh Bangladesh J Pharmacol, 4: 150-153 502 [3] Kirici S., Mert A., Ayanoglu F (1997) The effect of nitrogen and phosphorus on essential oil content and yield values of coriander (Coriandrum sativum L.) at Hatay ecology, nd Field Crops Congrees of Turkey, September, 22-25, 1997, Samsun/Turkey Proceedings 347-351 [4] Leung A.Y., Foster S (2003) Encyclopedia of Common Natural Ingredients used in food, drugs and Cosmetics (second Edition), Wiley-Interscience, pp: 193-195 [5] Memet I., Saliha K., Sultan G.E., Murat T., Hassan T (2014) Determintion of suitable Coriander (Coriandrum sativum L.) cultivars for eastern mediterranean region, Turkish Journal of Field Crops, 19(1): 1-6 [6] Msaada K., Hosni K., Taarit M.B., Chahed T., Kchouk M.E., Marzouk B (2007) Changes on essential oil composition of coriander (Coriandrum sativum L.) fruits during three stages of maturity, Food Chemistry,102:1131-1134 [7] Nadeem M., Anjum F.M., Khan M.I., Tehseen S., El‐Ghorab A., Sultan J.I (2013) Nutritional and medicinal aspects of coriander (Coriandrum sativum L.): A review British Food Journal [8] Peana A.T., Marzocco S., Popolo A., Pinto A (2006) (−)-Linalool inhibits in vitro NO formation: probable involvement in the antinociceptive activity of this monoterpene compound Life sciences, 78(7):719-723 [9] Shahwar M.K., El-Ghorab A.H., Anjum F.M., Butt M.S., Hussain S., Nadeem M (2012) Characterization of coriander (Coriandrum sativum L.) seeds and leaves: volatile and non volatile extracts International Journal of Food Properties, 15:736-747 [10] Nguyễn Đình Triệu (2018) Phương pháp phổ khối lượng sắc ký khối phổ NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 503 ... tích thành phần hố học có tinh dầu Ngị rí phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS), với mong muốn tìm thành phần hố học có tinh dầu ngị cách xác, điều giúp việc ứng dụng tinh dầu Ngị rí vào... dầu 1.3 Phân tích thành phần hóa học tinh dầu phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ Mẫu tinh dầu Ngị rí sau thu nhận tiến hành phân tích sắc ký khí ghép khối phổ thực máy sắc ký Thermo Fisher Science... phân tích phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC? ?? MS) cho thấy khơng có ảnh hưởng q lớn thành phần hóa học tinh dầu, nguyên liệu yếu tố ảnh hưởng lớn đến thành phần hóa học có tinh dầu sau q