Đang tải... (xem toàn văn)
Untitled Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học Tập 25, Số 1/2020 NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TINH DẦU TRÀM CỦA HUYỆN HƯƠNG TRÀ TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Đến tòa soạn 20 11 2019 Hoàn[.]
Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học - Tập 25, Số 1/2020 NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TINH DẦU TRÀM CỦA HUYỆN HƯƠNG TRÀ TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Đến tòa soạn 20-11-2019 Hoàng Thị Kim Vân, Nguyễn Thị Kim Thoa, Nguyễn Thị Phương Thùy, Đặng Ngọc Định, Lê Thị Minh Hằng Trường Đại học Cơng nghiệp Việt Trì Đinh Thị Thu Thủy Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm KH CN Việt Nam SUMMARY STUDY AND DETERMINATION OF CHEMICAL COMPOSITION OF MELELEUCA OIL IN HUONG TRA - THUA THIEN HUE Cajuput leaves : Collected in Huong Tra district, Thua Thien Hue province was tested for chemical composition by GC / MS method The results showed that there are 41 substances in melaleuca oil with different levels In which the substance occupies a large content in essential oils are Cineole 1.8 (25.38%) and Terpinolene (5.75%) By enticing steam distillation method, cajeput oil was obtained with an efficiency of 0.609% Key words: Melaleuca essential oil, biological activity MỞ ĐẦU Chi Tràm (danh pháp khoa hoc: Melaleuca) chi thực vật có hoa họ Đào kim nương Theo ước tính khác chi chứa 220-236 lồi, tất có mặt Malaysia, Indonesia, New Guinea, quần đảo Solomon Nouvelle – Calédonie [1] Cây Tràm loại gỗ nhỏ hay trung bình, thường xanh, cao 10 – 15m (đôi tới 20 – 25m), đường kính đạt 50 – 60cm Đôi bụi, cao 0,5 – 2m, mọc vùng đồi cằn cỗi thân thường không thẳng; vỏ mỏng, xốp, màu trắng xám, thường bong thành nhiều lớp Hệ rễ phát triển mạnh, đơn, mọc so le; phiến hình mác hay hình trái xoan hẹp, thường không cân đối, đầu nhọn tù, gốc trịn hình nêm, dày, lúc non có lơng mềm màu trắng bạc, sau nhẵn, màu xanh lục, gân (đơi 6), hình cung, cuống ngắn, có lơng [2] Lá tràm có chứa nhiều tinh dầu Tinh dầu tràm dùng xoa bóp ngồi chữa đau khớp, chân tay nhức mỏi, cảm mạo… Tinh dầu tràm sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất loại cao xoa “ Thiên hương ”, dầu “ Nhật lệ ” “Dầu gió”…Những năm qua ngành dược Quảng Bình dùng tinh dầu tràm điều chế viên nang mềm “eucaseptyl”, dịch “tusinol” làm thuốc sát trùng đường hô hấp, giảm ho, long đờm, thơng thống mũi, họng…[10] Đặc tính ưu việt dầu tràm tính kháng khuẩn Cho vài giọt dầu tràm chén nước nóng, thấm dầu tràm miếng bơng gịn để góc nhà giúp bầu khơng khí hơn, chưa kể hương tràm thoang thoảng tạo cảm giác dễ chịu Dầu tràm cịn có tác dụng ức chế virus, nên dùng dầu tràm cách hiệu đề phịng cúm[11] Chính chúng tơi nghiên cứu quy trình tách chiết tinh dầu tràm trồng huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên 35 nước /nguyên liệu (ml/g) thay đổi là: 1,5/1; 2,0/1; 2,5/1; 3/1; đồng thời bổ sung thêm muối NaCl cho đạt 5% (w/v) ngâm 60 phút Chưng hỗn hợp 90 phút áp suất khí Đọc thể tích tinh dầu tách ống ngưng tụ (có khắc vạch thể tích) so sánh Từ đó, chọn tỷ lệ nước/ngun liệu thích hợp 2.2.2 Ảnh hưởng NaCl dung dịch Lấy 6000g nguyên liệu cho vào nồi, thêm vào lượng nước cất với tỷ lệ nước/nguyên liệu thích hợp Thêm NaCl vào hỗn hợp, nồng độ NaCl thay đổi là: 0%, 5%, 10%, 15%, 20% (w/v) ngâm 60 phút Chưng hỗn hợp 90 phút áp suất khí Đọc thể tích tinh dầu tách ống ngưng tụ so sánh Từ đó, chọn nồng độ NaCl thích hợp 2.2.3 Ảnh hưởng thời gian chưng cất Cho 6000g ngun liệu vào bình cầu cố định thông số chọn tiến hành chưng cất Cứ sau 15 phút ghi kết thể tích tinh dầu thu thấy thể tích tinh dầu khơng tăng ngừng (Thời gian chưng cất tính từ lúc nước tinh dầu ngưng tụ giọt ống ngưng tụ) Đánh giá kết dựa vào thể tích tinh dầu thu KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ nước/nguyên liệu Huế xác định thành phần hóa học chúng NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu Nguyên liệu tràm thua mua phải làm cắt nhỏ 2.2 Phương pháp Hình Sơ đồ quy trình tách chiết tinh dầu tràm 2.2.1 Ảnh hưởng tỷ lệ nước/nguyên liệu Để xác định tỷ lệ nước/ngun liệu thích hợp, chúng tơi tiến hành lơ thí nghiệm sau: Lấy 6000g nguyên liệu cho vào nồi chưng cất, thêm vào lượng nước cất tỷ lệ Bảng Ảnh hưởng tỷ lệ nước/ nguyên liệu TT Khối lượng nước (g) Khối lượng nguyên liệu (g) Thời gian chưng cất chưng cất (phút) Lượng tinh dầu (ml) 9000 6000 90 36 12000 6000 90 40 15000 6000 90 40 18000 6000 90 39 Khi tăng tỷ lệ nước/nguyên liệu từ 1,5/1 đến 2,5/1 (v/w) lượng tinh dầu tách chiết 36 tăng theo Tuy nhiên, tiếp tục tăng tỷ lệ lên lượng tinh dầu thu lại giảm Điều giải thích sau: Khi gia nhiệt hỗn hợp nguyên liệu nước nước thẩm thấu qua màng tế bào, thâm nhập vào bên tế bào tiết tinh dầu làm chúng trương phồng lên bị phá vỡ Các cấu tử hỗn hợp tinh dầu có tế bào tiết khuếch tán bị lôi theo nước Nếu sử dụng tỷ lệ nước/nguyên liệu thấp lượng nước ngấm vào tế bào khơng đủ để hịa tan chất keo màng tế bào, làm giảm tốc độ thẩm thấu nước vào bên tế bào tốc độ khuếch tán tinh dầu Hơn nữa, tỷ lệ nước/nguyên liệu thấp không tạo trương nở áp lực cần thiết để phá vỡ hoàn toàn túi tinh dầu không tạo đủ lượng nước cần thiết để lôi tinh dầu khỏi hỗn hợp Do trường hợp này, lượng tinh dầu chưng cất Tuy nhiên, tỷ lệ nước nhiều (> 2,5/1 v/w) cấu tử tinh dầu có tính phân cực cao tan nhiều vào nước, lượng tinh dầu thu ống ngưng tụ giảm Như vậy, tỷ lệ nước/nguyên liệu thích hợp 2/1 (v/w) 3.2 Ảnh hưởng nồng độ % muối Nhận xét: So với mẫu không ngâm NaCl, tất mẫu ngâm muối trước chưng cất (nồng độ NaCl thay đổi từ 5÷15% w/v) cho lượng tinh dầu thu hồi cao đáng kể Như vậy, rõ ràng việc thêm muối ăn vào dịch ngâm có tác dụng làm tăng hiệu suất thu hồi tinh dầu Khi tăng nồng độ muối từ 0% - 10% (w/v) lượng tinh dầu chưng cất tăng theo Nhưng nồng độ NaCl vượt 10% lượng tinh dầu thu lại giảm Tất điều giải thích - Lượng NaCl thêm vào dịch ngâm ngun liệu khơng có tác dụng giúp tăng khả thẩm thấu nước bên tế bào (kéo theo cấu tử tinh dầu) mà làm tăng độ phân cực dung dịch giảm tương tác cấu tử tinh dầu (kém phân cực) với nước Nhờ đó, tinh dầu dễ dàng bay trình chưng cất - Tuy nhiên, ngâm nguyên liệu nồng độ NaCl cao (>15% w/v) màng tế bào nguyên liệu bị co rút lại làm giảm kích thước lỗ xốp màng tế bào (hiện tượng co ngun sinh), q trình khuếch tán phân tử tinh dầu khỏi tế bào trở nên khó khăn hơn, từ làm giảm hiệu suất thu hồi tinh dầu Như vậy, nồng độ NaCl dịch ngâm cố định 10% 3.3 Ảnh hưởng thời gian chưng cất đến lượng tinh dầu thu Bảng Ảnh hưởng nồng độ % muối Mẻ Lượng nguyên liệu (g) 6000 6000 6000 6000 Nồng độ muối 10 15 (%) Tinh dầu thu (ml) 40 42 45 44 Bảng Ảnh hưởng thời gian chưng cất TT Khối lượng nước (g) 12.000 12.000 12.000 12.000 Khối lượng nguyên liệu (g) 6000 6000 6000 6000 Thời gian chưng cất (phút) 60 90 120 150 Lượng tinh dầu (ml) 30 40 47 46 Nhận xét: Từ bảng ta thấy lượng tinh dầu nước hoàn lưu chịu biến đổi nhiệt phân tăng theo thời gian chưng cất Nhưng kéo tách thành phân tử nhỏ không ngưng tụ dài thời gian chưng cất tinh dầu hịa tan 37 khiến hao hụt tinh dầu Thời gian đun thích hợp cho lượng tinh dầu 120 phút 3.4 Xác định số hóa học 3.4.1 Chỉ số axit (Ax) Xác định theo TCVN 189:193 Bảng Kết xác định số axit TN Gmẫu (ml) VKOH (ml) Ax 0,8936 23,60 23,30 9,140 9,172 0,8915 23,60 23,30 9,162 Nhận xét: Từ Bảng Kết thực nghiệm xác định số este, ta giá trị trung bình 9,1723 3.4.3 Chỉ số xà phịng hóa Bảng Kết xác định số xà phịng hóa Trung TN Ax Es Xp bình 0,5527 9,2139 9,7666 0,5483 9,1407 9,689 9,7225 0,5496 9,1622 9,7118 Nhận xét: Bừ bảng Kết thực nghiệm xác định số xà phịng, ta giá trị trung bình 9,7225 3.5 Kết xác định thành phần hóa học GC/MS (MODEL GCMS QP2010 Ultra SHIMADZU – NHẬT) Viện Hoá học hợp chất thiên nhiên – Viện Hàn lân khoa học Cơng nghệ Việt Nam (18Hồng Quốc Việt – Quận Cầu Giấy – Hà Nội) Trung bình 0,8865 0,1 0,5527 0,8936 0,1 0,5483 0,5502 0,8915 0,1 0,5496 Nhận xét: Từ Bảng Kết thực nghiệm xác định số axit, ta giá trị trung bình 0,5502 3.4.2 Chỉ số este (Es) Xác định theo TCVN 189:193 Bảng kết xác định số este trongtinh dầu thu Trung TN Gmẫu(ml) V0(ml) V1(ml) Es bình 0,8865 23,60 23,30 9,213 Bảng Kết phân tích thành phần hóa học GC/MS TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Time 10.11 10.38 11.24 11.78 12.01 12.62 13.02 13.30 13.45 13.59 14.46 15.52 15.84 18.42 18.79 19.27 21.23 25.49 25.65 RI 931 940 968 985 993 1011 1023 1031 1036 1040 1065 1096 1105 1178 1189 1202 1259 1386 1391 hit % 98 95 57 93 93 80 93 100 93 76 94 86 79 69 72 85 63 35 87 20 27.18 1439 91 Tên hóa học Thujene < a- > Pinene < a- > Benzaldehyde Pinene < b- > Myrcene Phellandrene < a- > Terpinene Cymene < o- > Limonene Cineole 1,8 Terpinene < g- > Terpinolene Linalool Terpineol < d- > Terpinen – – ol Terpineol < a- > Geraniol Ylangene < a- > Copaene < a- > Caryophylene < E-> ( = caryophylene < b- > ) 38 integral 3661886 10871685 742557 4914832 4420103 3993859 689704 8601374 17853805 132743950 29621983 31145305 17217043 709646 4636777 29726116 864774 3743900 1375671 % 0.68 2.03 0.14 0.92 0.8 0.74 1.27 1.59 3.71 25.38 5.46 5.75 3.18 0.13 0.86 5.51 0.16 0.69 0.25 26584608 4.98 TT 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 Time 27.42 27.62 27.78 27.98 28.27 28.83 28.97 29.30 29.43 29.55 29.79 30.25 30.97 31.47 32.28 32.57 33.62 33.87 34.25 34.31 34.60 RI 1447 1453 1458 1465 1474 1492 1496 1507 1511 1515 1523 1539 1563 1580 1607 1617 1654 1663 1677 1679 1689 hit % 62 73 80 83 99 95 90 30 86 92 78 70 89 87 37 59 42 68 62 80 49 Tên hóa học Elemene < g- > Guaiene < a- > Guaia – 6,9 – diene Muurola – 3,5 – dien < cis > Humulene < a- > Chamigrene < b- > Amorphene < a- > Selinene < b- > Amorphene < g- > Selinene < a- > Amorphene < d- > Cadinene < d- > Selina – 3,7 (11) – dien Germacrene B Caryophyllene oxide Guaiol (= Champacol) Eudesmol < g- > Hinesol Eudesmol < b- > Eudesmol < a- > Bulnesol Tổng số integral 738053 1053854 804168 2043942 16972293 551318 2457511 25567758 1298406 17792422 8541749 590189 3820851 1501892 1691797 23529598 14629425 1549381 4039285 4048778 6238279 % 0.14 0.20 0.15 0.38 3.29 0.48 1.14 4.86 0.34 3.47 1.61 0.15 0.70 0.30 0.31 4.45 2.72 0.36 2.46 2.74 1.17 95.66 2/ Bằng phương pháp chưng cất lôi nước thu tinh dầu tràm Có số hóa học tinh dầu Chỉ số acid: Ax =0,5502; số xà phòng hóa: Xp =9,7225; số este: Es = 9,1723 3/ Bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) xác định 41 chất với hàm lượng khác Trong chất chiếm hàm lượng lớn tinh dầu Cineole 1,8 (25.38%) Terpinolene (5.75%) TÀI LIỆU THAM KHẢO https://vi.wikipedia.org/wiki/ChiTràm http://www.caycongtrinh.com.vn/cay-congtrinh/cay-tram Từ bảng kết ta thấy, tinh dầu tràm có 41 chất với hàm lượng khác Trong chất chiếm hàm lượng lớn tinh dầu Cineole 1,8 (25.38%) Terpinolene (5.75%) So sánh với hàm lượng tinh dầu tràm vùng Tân Đơng, Mộc Hóa , Long An nghiên cứu hàm lượng Cineole 1,8 (20.18%) Terpinolene (4.35%) ta thấy: Hàm lượng tinh dầu tràm Huế cao hàm lượng tinh dầu Long An KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu rút kết luận sau 1/ Điều kiện tối ưu để tách chiết tinh dầu tràm phương pháp chưng cất lôi nước sau: Tỷ lệ nước/nguyên liệu 2/1 (v/w), ngâm nồng độ NaCl 10% (w/v), thời gian chưng cất 120 phút Hiệu suất tách chiết tương ứng 0.619% (Xem tiếp Tr 67) 39 ... dựa vào thể tích tinh dầu thu KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng tỷ lệ nước/nguyên liệu Huế xác định thành phần hóa học chúng NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu Nguyên liệu tràm. .. cất tinh dầu hòa tan 37 khiến hao hụt tinh dầu Thời gian đun thích hợp cho lượng tinh dầu 120 phút 3.4 Xác định số hóa học 3.4.1 Chỉ số axit (Ax) Xác định theo TCVN 189:193 Bảng Kết xác định. .. nghiệm xác định số xà phòng, ta giá trị trung bình 9,7225 3.5 Kết xác định thành phần hóa học GC/MS (MODEL GCMS QP2010 Ultra SHIMADZU – NHẬT) Viện Hoá học hợp chất thiên nhiên – Viện Hàn lân khoa học