Nghiên cứu thành phần hóa học của cây bạch đàn (ecucalyptus camaldulensis)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC LÊ THỊ LAN ANH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY BẠCH ĐÀN (ECUCALYPTUS CAMALDULENSIS) LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THANH HÓA -2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC LÊ THỊ LAN ANH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY BẠCH ĐÀN (ECUCALYPTUS CAMALDULENSIS) LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC Chun ngành: Hóa hữu Mã số: 84.40.114 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Đỗ Quang Huy THANH HÓA -2019 i Danh sách Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ khoa học theo Quyết định số 1366 ngày 29 tháng năm 2019 Hiêụ trưởng Trường Đại học Hồng Đức: Học hàm, học vị, Họ tên Cơ quan công tác Chức danh Hội đồng Chủ tịch hội đồng Phản biện GS.TS Nguyễn Hữu Đĩnh TS Đinh Ngọc Thức Trƣờng ĐHSP Hà Nội Trƣờng Đại học Hồng Đức PGS.TS Phan Minh Giang Phản biện TS Trịnh Thị Huấn Trƣờng ĐHKHTNĐHQGHN Trƣờng Đại học Hồng Đức PGS.TS Ngô Xuân Lƣơng Trƣờng Đại học Hồng Đức UV, thƣ ký Uỷ viên Xác nhận Ngƣời hƣớng dẫn Học viên sửa theo ý kiến Hội đồng Ngày tháng năm 2019 (Ký ghi rõ họ tên) PGS.TS Đỗ Quang Huy ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu nghiên cứu tác giả trung thực không trùng lặp với cơng trình nghiên cứu cơng bố.Các tài liệu tham khảo, số liệu sử dụng trích dẫn luận văn rõ ràng trung thực Ngƣời cam đoan Lê Thị Lan Anh iii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành q trình nghiên cứu hồn thiện luận văn này, lời xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Đỗ Quang Huy giảng viên cao cấp Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN trực tiếp giao đề tài hƣớng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu để tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tri ân sâu sắc thầy cô Trƣờng Đại học Hồng Đức, thầy cô Khoa Khoa học Tự nhiên trang bị cho em kiến thức thời gian học tập tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn Tôi xin trân thành cảm ơn ThS Nguyễn Văn Hĩu, nghiên cứu sinh Viện Sinh thái, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam cộng tác nghiên cứu theo hƣớng đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Lãnh đạo cán Trung tâm dịch vụ kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất lƣợng Thanh Hoá tạo điều kiện để tơi đƣợc có thời gian học tập hoàn thành luận văn tốt nghiệp Cuối cùng, xin cảm ơn ngƣời thân gia đình, bạn bè đồng nghiệp ln bên tơi giúp đỡ động viên để tơi hồn thành khóa học Thanh Hóa, ngày 15 tháng năm 2019 Học viên Lê Thị Lan Anh iv MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu Bạch đàn 1.1.1 Phân loại phân bố bạch đàn 1.1.2 Thành phần hóa học tinh dầu Bạch đàn 1.2 Tinh dầu bạch đàn sử dụng đời sống 1.2.1 Một số phương pháp đánh giá hoạt chất sinh học 1.2.2 Một số công dụng tinh dầu bạch đàn 10 1.3 Tình hình nghiên cứu tinh dầu Bạch đàn Việt Nam 16 1.4 Các phƣơng pháp nghiên cứu tinh dầu Bạch đàn 18 1.4.1 Các phương pháp tách chiết tinh dầu Bạch đàn 18 1.4.2.Các phương pháp phân tích thành phần tinh dầu Bạch đàn 26 Chƣơng ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Mục tiêu, đối tƣợng nghiên cứu 29 2.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 29 2.1.2 Đối tượng nghiên cứu 29 2.2 Nội dung nghiên cứu 29 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu 29 2.3 Thiết bị, dụngcụ, hóachất 35 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36 3.1 Xác định thời gian chiết tối ƣu tinh dầu Bạch đàn từ 36 3.2 Xác định thành phần hóa học tinh dầu Bạch đàn 37 3.2.1 Phân tích xác định định tính phương pháp sắc ký khí khối phổ 37 3.2.2 Xác định định lượng chất phương pháp sắc ký khí detectơ ion hóa lửa 41 v Bảng 3.4 Thành phần phần trăm chất có mẫu tinh dầu Bạch đàn trắng (E camaldulensis) Việt Nam Mozambique 42 3.2.3 Định hướng sử dụng tinh dầu Bạch đàn trắng trồng Thanh Hóa 44 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần phần trăm chất tinh dầu loài Bạch đàn [14] Bảng 1.2 Thành phần có hoạt tính trừ sâu tinh dầu tách chiết từ số loài Bạch đàn Bảng 1.3 Hoạt tính sinh học Fluorouracil Bảng 1.4 Hoạt tính kháng kháng nấm vi khuẩn tinh dầu Bạch đàn .14 Bảng 1.5 Hoạt tính diệt côn trùng tinh dầu Bạch đàn 15 Bảng 2.1 Các điều kiện phân tích tinh đầu Bạch đàn GC/FID GC/MS 34 Bảng 3.1 Hiệu suất tách tinh dầu từ Bạch đàn trắngbằng phương pháp cất lôi nước theo thời gian (n = 3) 36 Bảng 3.2 Thể tích tinh dầu từ Bạch đàn trắng .37 Bảng 3.3 Danh sách chất xác định có mẫu tinhdầu bạch đàn trắng (E camaldulensis) Việt Nam Mozambique .40 Bảng 3.4 Thành phần phần trăm chất có mẫu tinh dầu Bạch đàn trắng (E camaldulensis) Việt Nam Mozambique 42 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Một số Bạch đàn chọn lấy mẫu 31 Hình 2.2 Lấy mẫu Bạch đàn trắng thôn Tiên Nông, xã Thiệu Long, huyện Thiệu Hóa, tỉnh Thanh Hóa 31 Hình 2.3 Bộ chưng cất lôi nước 32 Hình 2.4 Chưng cất lơi nước để tách tinh dầu Bạch đàn 33 Hình 3.1 Khối phổ đồ phân tích tinh dầu Bạch đàn mẫu .38 Hình 3.2 Khối phổ đồ phân tích tinh dầu Bạch đàn mẫu .38 Hình 3.3 Khối phổ đồ phân tích tinh dầu bạch đàn mẫu 39 Hình 3.4 Phổ khối lượng 1.8-cineole (tên khác Eucalyptol) .39 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Cây Bạch đàn có tên khoa học Ecucalyptus hay cịn gọi Khuynh diệp chi thực vật có hoa thuộc họ Myrtus, Myrtaceae Bạch đàn có nguồn gốc từ Australia Hiện nay, Bạch đàn có 700 lồi, hầu hết có địa Australia, số nhỏ đƣợc tìm thấy New Guinea, Indonesia, vùng phía bắc Philippines Đài Loan Hiện giới có nhiều cơng trình nghiên cứu giới bắt đầu sâu nghiên cứu ứng dụng tinh dầu Bạch đàn, có nghiên cứu sản xuất hóa mỹ phẩm, dƣợc phẩm đặc biệt chế biến thuốc trừ sâu có nguồn gốc thực vật Việc nghiên cứu cách thấu đáo thành phần hóa học tinh dầu Bạch đàn nói chung Bạch đàn trắng nói riêng góp phần định hƣớng quy hoạch vùng trồng sử dụng tinh dầu vào mục tiêu khác cần thiết mặt khoa học thực tiễn Cây Bạch đàn có khả sinh trƣởng phát triển tốt điều kiện khí hậu Việt Nam đƣợc trồng chủ yếu để phủ xanh đất trống đồi núi trọc, lấy gỗ lấy tinh dầu Ở Việt Nam, lần Bạch đàn đƣợc Brochet tìm thấy Cốc Lếu tỉnh Lào Cai vào năm 1904 (Hồng Hịe, 1996) Ngày có khoảng 20 lồi Bạch đàn đƣợc trồng Việt Nam Bạch đàn trắng (Ecucalyptus camaldulensis) đƣợc coi nhƣ lồi có giá trị kinh tế cao, đƣợc trồng rộng rãi vùng đất thấp cao, trừ đỉnh núi có độ cao 1000 mét so với mực nƣớc biển Tinh dầu Bạch đàn (Ecucaplyptus oil) có tác dụng kháng khuẩn, khử trùng vết thƣơng, phòng điều trị cảm cúm, cảm lạnh, xua đuổi côn trùng có nghiên cứu việc chiết tách sử dụng tinh dầu từ bạch đàn Tuy nhiên, việc nghiên cứu tinh dầu bạch đàn trắng vùng miền Việt Nam chƣa đƣợc đề cập đến nhiều cơng trình nghiên cứu Việt Nam Ở Việt Nam, việc nghiên cứu đánh giá sâu so sánh thành phần hóa học tinh dầu Bạch đàn trắng Thanh Hóa với vùng miền cịn hạn chế Chính chúng tơi chọn đề tài nghiên cứu là: “Nghiên cứu thành phần hóa học Bạch đàn (Ecucaplyptus camaldulenis)” 42 - Các mẫu tinh dầu mẫu Bạch đàn Thanh Hóa xác định thấy chấtpCymene có hàn lƣợng cao, dao động từ 35,675 đến 39,292 % Trong chất mẫu tinh dầu Bạch đàn Hà Nội có hàm lƣợng 1,175 % - Mẫu tinh dầu Bạch đàn Hà Nội xác định thấy chất 1.8-Cineole có hàm lƣợng cao 66,415 % Trong mẫu Thanh hóa có hàm lƣợng nhỏ hơn, dao động từ 3,045 đến 24,310 % - Mẫu tinh dầu Bạch đàn Hà Nội xác định thấy chất D-Limonene có hàm lƣợng cao18,308 % Trong mẫu Thanh Hóa nhỏ, dao động từ 1,273 đến 3,774 % Bảng 3.4 Thành phần phần trăm chất có mẫu tinh dầu Bạch đàn trắng (E camaldulensis) Việt Nam Mozambique TT Tên chất Hàm lƣợng (%) Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu VN Moz [2] [28] α -Pinene 3,234 0,703 0,494 4,215 6,91 4,6 β-Pinene 2,734 0,443 - 0,251 7,67 9,2 α -Phellandrene - 2,229 4,519 - - - p-Cymene 37,64 35,68 39,29 1,175 1,2 4,7 D-Limonene 3,774 1,603 1,273 18,31 - 2,9 1,8-Cineole 24,310 9,127 3,045 66,42 64,79 40,0 γ-Terpinene - - 13,73 - 4,5 5,3 (+)-4-Carene - 0,342 - Vết - - Terpinen-4-ol 1,141 6,649 7,214 - 1,37 2,8 10 α -Terpineol 0,946 0,555 0,509 - 1,99 5,1 11 α –Cubebene 0,171 - - - - 12 1H-Cycloprop-[e]- 0,350 - - - - 0,411 - - - - 3,169 0,399 1,100 1,237 azulene 13 1H-Cycloprop-[a]naphthalene 14 Aromandendrene - 0,7 43 15 Allo-aromadendrene 1,988 - - 0,353 - 1,6 16 Cis-(-)-2,4a,5,6,9a- 0,397 - - - - - Hexahydro-3,5,5,9Tetramethyl-(1H)benzocycloheptane 17 Caryophyllene 0,297 - - - - Vết 18 (-)-Spathulenol 1,911 - - - - - 19 Globulol 2,662 0,460 1,064 1,266 - 5,4 20 γ -Eudesmol 0,917 5,058 6,080 - - - 21 Naphthalenemethanol 2,283 15,794 0,236 - - - Ghi chú: -Mẫu 1, Mẫu 2, Mẫu 3: Bạch đàn Thanh Hóa; Mẫu 4: Bạch đàn Hà Nội; - VN: mẫu Tinh dầu Bạch đàn Việt Nam [2]; - Moz: mẫu Tinh dầu Bạch đàn Mozambique [28] + So sánh kết nghiên cứu cơng trình với cơng trình nghiên cứu cơng bố cho thấy có khác đáng kể thành phần trăm chất có tinh dầu Bạch đàn trắngE Camaldulensis Khi nghiên cứu tinh dầu 118 mẫu E camaldulensis thu hái Việt Nam, với độ tuổi thời gian khác năm Hàm lƣợng tinh dầu hàm lƣợng 1,8-cineol tinh dầu cao, đặc biệt có xuất xứ hạt giống E camaldulensispetford có độ tuổi 5-7 Thành phần chủ yếu tinh dầu 1,8-Cineol (64,79%), β-pinen (7,67%), α-pinen (6,91%) [2] Đối với tinh dầu bạch đàn loại E.Camaldulensis Pelford trồng Huế từ 1987 đến kết cho thấy [7], tinh dầu E.camaldulensis petford có hàm lƣợng 1.8-Cineol cao 74,08%, monoterpen có hàm lƣợng