Xây dựng quy trình chiết xuất naringin từ vỏ quả bưởi citrus grandis osbeck, họ cam (rutaceae) thu mua ở cần thơ tsv2013 37

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT NARINGIN TỪ VỎ QUẢ BƯỞI CITRUS GRANDIS OSBECK, HỌ CAM (RUTACEAE) THU MUA Ở CẦN THƠ TSV2013 - 37 Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa Học Kĩ Thuật Và Cơng Nghệ (KT4) Cần Thơ, 03/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT NARINGIN TỪ VỎ QUẢ BƯỞI CITRUS GRANDIS OSBECK, HỌ CAM (RUTACEAE) THU MUA Ở CẦN THƠ TSV2013 - 37 Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa Học Kĩ Thuật Và Công Nghệ (KT4) Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: KH11Y2A1, Khoa Khoa Học Tự Nhiên Năm thứ: /Số năm đào tạo: năm Ngành học: Hóa Dược K37 Người hướng dẫn: TS Nguyễn Trọng Tuân Cần Thơ, 03/2014 DÁNH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU Họ tên MSSV Ngành - Khóa Khoa Phan Thanh Sang 2112083 Hóa dược K37 Khoa Học Tự Nhiên Lê Thị Ngọc Thảo 2112090 Hóa dược K37 Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Trần Anh Thư 2112099 Hóa dược K37 Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Hồi Thương 2112100 Hóa dược K37 Khoa Học Tự Nhiên Nguyễn Ngọc Tú Uyên 2112111 Hóa dược K37 Khoa Học Tự Nhiên i MỤC LỤC DÁNH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU i MỤC LỤC .ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC BIỂU ĐỒ vi DANH MỤC HÌNH .vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .viii THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ix THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN xi CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI xi CHƯƠNG GIỚI THIỆU .1 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu .2 1.3 Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN .4 2.1 Sơ lược bưởi 2.1.1 Tên gọi 2.1.2 Phân loại 2.1.3 Mô tả thực vật [1] 2.1.4 Thành phần hóa học [1] 2.1.5 Phân bố 2.1.6 Công dụng [1] 2.2 Tổng quan naringin 2.2.1 Đặc điểm, tính chất [2] [3] .7 ii 2.2.2 Các nghiên cứu quy trình cô lập naringin nước 2.2.3 Các nghiên cứu lập naringin ngồi nước .9 2.2.4 Các thuốc thử định tính naringin [9] 11 2.2.5 Ứng dụng .11 2.3 Kĩ thuật ngâm dầm [9] 12 2.4 Phương pháp kết tinh lại [15] .12 2.5 Phương pháp phổ UV – Vis [16] 13 2.5.1 Nguyên tắc .13 2.5.2 Phương pháp dựng đường chuẩn 14 2.6 Phương pháp sắc kí 14 2.6.1 Sắc kí lớp mỏng [9] .14 2.6.2 Sắc kí cột [9] 16 2.6.3 Sắc kí lỏng hiệu cao (HPLC) [16] 19 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .23 3.1 Địa điểm, thời gian phương tiện 23 3.1.1 Địa điểm thời gian 23 3.1.2 Thu xử lí mẫu 23 3.1.3 Dụng cụ 23 3.1.4 Hóa chất 23 3.2 Phương pháp khảo sát điều kiện chiết tối ưu 24 3.2.1 Dựng đường chuẩn naringin 24 3.2.2 Lựa chọn phương pháp chiết 28 3.2.3 Lựa chọn dung môi, nhiệt độ, tỉ lệ mẫu : dung môi, thời gian chiết 28 3.3 Phương pháp khảo sát điều kiện tinh chế naringin .30 iii 3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng việc loại tạp chất đến kết tinh naringin 30 3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến kết tinh naringin: 31 3.3.3 Khảo sát dung môi để tinh naringin .31 3.4 Phương pháp xác định tính chất vật lí, hóa học naringin 31 3.4.1 Xác định nhiệt độ nóng chảy 31 3.4.2 Phản ứng naringin với số loại thuốc thử đặc trưng 31 3.4.3 Xác định độ tinh sản phẩm 32 3.4.4 Xác định cấu trúc naringin phổ IR 32 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 4.1 Điều kiện chiết tối ưu 33 4.1.1 Đường chuẩn naringin 33 4.1.2 Phương pháp chiết 33 4.1.3 Dung môi, nhiệt độ, tỉ lệ mẫu : dung môi thời gian chiết 34 4.2 Điều kiện tinh chế naringin 36 4.2.1 Ảnh hưởng việc loại tạp đến kết tinh naringin 36 4.2.2 Ảnh hưởng pH đến kết tinh naringin 37 4.2.3 Dung môi tinh naringin 37 4.3 Quy trình tách chiết naringin phịng thí nghiệm 38 4.4 Tính chất vật lí, hóa học naringin 39 4.4.1 Nhiệt độ nóng chảy 39 4.4.2 Phản ứng naringin với số thuốc thử đặc trưng 39 4.4.3 Xác định độ tinh khiết sản phẩm .40 4.4.4 Phổ IR 41 4.4.5 So sánh với quy trình tách chiết nước: 41 iv CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 5.1 Kết luận 43 5.2 Kiến nghị 43 Tài liệu tham khảo 44 PHỤ LỤC 46 v DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Kết SKC naringin .26 Bảng 3.2 Pha dãy chuẩn naringin 28 Bảng 3.3 Kết độ hấp thụ mẫu dịch chiết thay đổi phương pháp chiết 28 Bảng 3.4 Kết độ hấp thụ mẫu dịch chiết thay đổi dung môi 29 Bảng 3.5 Kết độ hấp thụ mẫu dịch chiết thay đổi nhiệt độ 29 Bảng 3.6 Kết độ hấp thụ tỉ lệ mẫu - dung môi mẫu dịch chiết 30 Bảng 3.7 Kết độ hấp thụ mẫu dịch chiết thay đổi thời gian chiết 30 Bảng 4.1 Kết nồng độ mẫu dịch chiết thay đổi phương pháp chiết .33 Bảng 4.2 Kết nồng độ mẫu dịch chiết thay đổi dung môi 34 Bảng 4.3 Kết nồng độ mẫu dịch chiết thay đổi nhiệt độ 34 Bảng 4.4 Kết nồng độ mẫu dịch chiết thay đổi tỉ lệ mẫu : dung môi 35 Bảng 4.5 Kết nồng độ mẫu dịch chiết thay đổi thời gian chiết 36 Bảng 4.6 Ảnh hưởng việc loại tạp đến kết tinh naringin 36 Bảng 4.7 Ảnh hưởng pH đến kết tinh naringin 37 Bảng 4.8 Nhiệt độ nóng chảy naringin 39 Bảng 4.9 So sánh với số quy trình chiết xuất nước 42 vi DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1 Nồng độ mẫu dịch chiết với tỉ lệ mẫu – dung môi khác .35 Biểu đồ 4.2 Nồng độ mẫu dịch chiết thời gian chiết khác 36 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Bưởi (Citrus maxima) .4 Hình 2.2 Cây bưởi hoa bưởi .5 Hình 2.3 Bưởi Thanh Trà (Huế) bưởi Năm Roi (Vĩnh Long) .6 Hình 2.4 Cấu trúc naringin Hình 2.5 Tinh thể naringin Hình 2.6 Giải phẫu cấu tạo bên bưởi .8 Hình 2.7 Sơ đồ máy HPLC .19 Hình 3.1 SKLM kiểm tra độ tinh khiết sản phẩm 24 Hình 3.2 SKLM lựa chọn hệ giải ly cột 25 Hình 3.3 SKLM theo dõi phân đoạn 26 Hình 3.4 SKLM hệ dung môi 26 Hình 4.1 Đường chuẩn naringin .33 Hình 4.2 Chiết xuất naringin quy mơ phịng thí nghiệm 39 Hình 4.3 Phản ứng naringin với NaOH 40 Hình 4.4 Phản ứng Cyanidin 40 Hình 4.5 SKLM xác định độ tinh khiết naringin 40 viii CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau thời gian thực đề tài “Xây dựng quy trình chiết xuất naringin từ vỏ bưởi Citrus grandis Osbeck, họ Cam (Rutaceae) thu mua Cần Thơ”, đạt số kết quả: - Khảo sát điều kiện chiết tối ưu naringin gồm: dung môi EtOH – H2O, nhiệt độ 70°C, tỉ lệ mẫu – dung môi 1:14, thời gian chiết 1h Quy trình tinh chế naringin Xác định số tính chất vật lí hóa học naringin thu (nhiệt độ nóng chảy, phản ứng màu đặc trưng, HPLC, IR) Thực quy trình chiết naringin quy mơ phịng thí nghiệm (1kg/ mẻ) với hiệu suất thu 2,5% so với tổng lượng mẫu khô ban đầu, độ tinh sản phẩm 95,08% 5.2 Kiến nghị Do thời gian thực đề tài có giới hạn nên chưa thu nhiều kết Một số kiến nghị: - Tiếp tục khảo sát cụ thể điều kiện chiết tối ưu để tách chiết naringin quy mô lớn Xác định hàm lượng flavonoid tổng loại vỏ bưởi khác 49 Báo cáo đề tài Tài liệu tham khảo Đỗ Tất Lợi Những thuốc vị thuốc Việt Nam s.l. : Nhà xuất y học, 2004 Kesterson, J K., Hendrickson, R Narringin, A Bitter Principle of Grapefruit 1957, Florida Agricutural Experiment Stations Lý Ngọc Trâm, et al Nghiên Cứu Công Nghệ Chiết Tách Flavanoid Từ Vỏ Quả Citrus 3A, 2012, Tạp Chí Khoa Học Và Công Nghệ, Vol 50, pp 151 156 Nguyễn Minh Đức Nghiên Cứu Chiết Xuất, Tinh Chế Các Hợp Chất Từ Dược Liệu Để Sử Dụng Làm Chất Chuẩn Phục Vụ Công Tác Kiểm Nghiệm Dược Và Nghiên Cứu Dược Liệu s.l. : Đại Học Y Dược TP Hồ Chí Minh, 2007 pp 143 - 152 Trần Hùng, et al Phương Pháp Nghiên Cứu Dược Liệu s.l. : Đại Học Y Dược TP Hồ Chí Minh, 2012, pp 140 - 141 Poore, H D Recovery of Naringin and Pectin from Grapefruit Residue 26, s.l. : Industrial And Engineering Chemistry, 1934, Vol 26, pp 637 - 639 Ikan, Raphael Natural Products: A Laboratory Guide s.l. : Academic Press, 1996 pp 14 - 16 Tripodo, M M et al Utilization of a Ctrus Industry Waste 2007, Forum Ware International, Vol 2, pp 20 - 27 Nguyễn Kim Phi Phụng Phương Pháp Cô Lập Hợp Chất Hữu Cơ s.l. : Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, 2007 10 Jeon, S M et al Climica Chimica Acta 2002, Vol 317, pp 181 - 190 11 Ueng, U F et al In Vitro and In Vivo Effects ò Naringin on Cytochrome P450 Dependent Monoxygenase in Mouse Liver 1999, Life Sciences, Vol 65, pp 2591 - 2602 12 Seo, H J et al Role of Naringin Supplement in Regulation of Lipid and EtOH Metabolism in Rats 2003, Life Sciences, Vol 73, pp 933 - 946 50 Báo cáo đề tài 13 Almeida, V M Synthesis of Naringin 6"-ricinoleate Using Immobilized Lipase 41, 2012, Chemistry Central Journal, Vol 6, pp - 14 Schindler, R., Mentlein, R Flavonoids and Vitamin E Reduce the Release of the Angiogenic Peptide Vascular Endothelial Growth Factor from Human Tumor Cells 2006, The Journal of Nutrition, pp 1477 - 1482 15 Thái Dỗn Tĩnh Thực Hành Tổng Hợp Hóa Học Hữu Cơ s.l. : Đại Học Sư Phạm, 2009 16 Harvey, D Modern Analytical Chemistry International Edition s.l. : The McGraw-Hill Companies, 2000 17 Davis, W B Determination of Flavanones in Citrus Fruits 7, 1947, Laboratory of Fruit and Vegetable Chemistry, Vol 19, pp 476 - 478 51 Báo cáo đề tài PHỤ LỤC Phụ lục HPLC kiểm tra độ tinh khiết naringin dùng làm chuẩn 52 Báo cáo đề tài Phụ lục Phổ 1H – NMR, C DEPT naringin dùng làm chuẩn 13 53 Báo cáo đề tài 54 Báo cáo đề tài 55 Báo cáo đề tài 56 Báo cáo đề tài 57 Báo cáo đề tài Phụ lục HPLC xác định độ tinh khiết sản phẩm 58 Báo cáo đề tài Phụ lục Phổ IR naringin thu 59 Báo cáo đề tài Phụ lục Quy trình chiết xuất naringin 60 Báo cáo đề tài Vỏ bưởi Sấy, nghiền kg bột, độ ẩm 2,42% 14L EtOH - Nước (8:2), 70°C , 1h Dịch chiết 61 Báo cáo đề tài Phụ lục Quy trình tinh chế naringin Dịch chiết Cô quay, dùng Ca(OH)2 chỉnh pH khoảng Dịch loại tạp Chỉnh pH khoảng HCl , để yên 48h Tinh thể Rửa tinh thể nước lạnh, kết tinh lại với Nước EtOH (8:2) Narignin 62 Báo cáo đề tài Phụ lục Bảng xác định tính chất lí hố sản phẩm STT Tính chất lí hố Kết Nhiệt độ nóng chảy Trung bình 83,3°C Hình dạng Tinh thể hình kim màu trắng ngà Phản ứng màu: - Dung dịch NaOH Cyanydin - Dung dịch có màu vàng bền Dung dịch có màu hồng TLC Vết trịn, Rf khoảng 0,5 – 0,6 HPLC Độ tinh 95,08% Phổ IR Tín hiệu nhóm – OH, carbonyl vịng thơm 63