nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong rễ cau chìm

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA    NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG RỄ CAU CHÌM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Diệu Ny Lớp : 08 – CHD Giáo viên hƣớng dẫn : Th.S Phan Thảo thơ 2 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHSP Độc lập – Tự do –Hạnh phúc KHOA HÓA  NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Diệu Ny Lớp: 08CHD 1. Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong rễ cau chìm” 2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị * Nguyên liệu: Rễ cau chìm. * Dụng cụ: Bộ chiết Soxhlet, tủ sấy, lò nung, cân phân tích, cốc thuỷ tinh, bình tam giác, bếp điện, bếp cách thuỷ, cốc sứ, bình hút ẩm, … * Thiết bị: thiết bị cô quay chân không, máy đo quang UV-VIS, máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS, máy sắc kí khí ghép khối phổ GC-MS. 3. Nội dung nghiên cứu - Xác định các chỉ số vật lý của nguyên liệu như độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại. - Khảo sát các điều kiện chiết: thời gian, tỉ lệ dung môi, tỉ lệ rắn- lỏng. - Xác định thành phần hóa học có trong rễ cau chìm 4. Giáo viên hướng dẫn: ThS. Phan Thảo Thơ 5. Ngày giao đề tài: 10/2011 6. Ngày hoàn thành: 5/2012. Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn 3 Lê Tự Hải Phan Thảo Thơ Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho khoa ngày … tháng … năm 2012. Kết quả điểm đánh giá: Ngày … tháng … năm 2012 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN Đầu tiên với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn cô Phan Thảo Thơ đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo động viên em trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa, thầy cô công tác tại phòng thí nghiệm khoa Hóa, Ban giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và làm khóa luận. Em cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ công tác tại Đài Khí tƣợng Thủy văn khu vực Trung Trung Bộ, Trung tâm Kỹ Thuật Tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất lƣợng 2, đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành khóa luận này. Bƣớc đầu làm quen với nghiên cứu khoa học, mặc dù có nhiều cố gắng xong khó có thể tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn. Đà Nẵng, ngày 14 tháng 5 năm 2012 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Diệu Ny 4 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined. 1. Lý do chọn đề tài Error! Bookmark not defined. 2. Mục tiêu nghiên cứu Error! Bookmark not defined. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined. 4. Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined. 4.1. Nghiên cứu lý thuyết Error! Bookmark not defined. 4.2. Nghiên cứu thực nghiệm Error! Bookmark not defined. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Error! Bookmark not defined. 6. Bố cục khóa luận Error! Bookmark not defined. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Error! Bookmark not defined. 5 1.1. Giới thiệu về cây cau Error! Bookmark not defined. 1.1.1. Sơ lược về nguồn gốc của cây cau trong giới thực vậtError! Bookmark not defined. 1.1.2. Cây cau Error! Bookmark not defined. 1.1.3. Một số nghiên cứu về thành phần hóa học của cây cauError! Bookmark not defined. 1.1.4. Công dụng của rễ cau Error! Bookmark not defined. 1.1.5. Những công dụng của các chất chính có trong rễ cauError! Bookmark not defined. 1.2. Cơ sở lý thuyết của các phương pháp kỹ thuật Error! Bookmark not defined. 1.2.1. Phương pháp phân tích trọng lượng Error! Bookmark not defined. 1.2.2. Phương pháp tro hoá mẫu………………………………………………Error! Bookmark not defined. 1.2.3. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AASError! Bookmark not defined. 1.2.4. Phương pháp chiết Soxhlet Error! Bookmark not defined. 1.2.5. Phương pháp đo quang phổ hấp thụ phân tử UV-VISError! Bookmark not defined. 1.2.6. Phương pháp cất quay chân không Error! Bookmark not defined. 1.2.7. Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS)Error! Bookmark not defined. CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined. 6 2.1. Sơ đồ nghiên cứu Error! Bookmark not defined. 2.2. Nguyên liệu Error! Bookmark not defined. 2.2.1. Thu gom nguyên liệu Error! Bookmark not defined. 2.2.2. Xử lý nguyên liệu Error! Bookmark not defined. 2.3. Hóa chất và các thiết bị thí nghiệm Error! Bookmark not defined. 2.3.1. Hoá chất Error! Bookmark not defined. 2.3.2. Thiết bị thí nghiệm Error! Bookmark not defined. 2.4. Xác định chỉ tiêu hóa lí Error! Bookmark not defined. 2.4.1. Xác định độ ẩm Error! Bookmark not defined. 2.4.2. Xác định hàm lượng hữu cơ Error! Bookmark not defined. 2.4.3. Xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong rễ cau bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS. Error! Bookmark not defined. 2.5. Khảo sát các điều kiện chiết tối ưu Error! Bookmark not defined. 2.5.1. Khảo sát dung môi chiết Error! Bookmark not defined. 2.5.2. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian Error! Bookmark not defined. 2.5.3. Khảo sát tỷ lệ dung môi Error! Bookmark not defined. 2.5.4. Khảo sát tỷ lệ rắn - lỏng (R/L) Error! Bookmark not defined. 2.6. Xác định thành phần các hợp chất hóa học từ rễ cau chìm bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) Error! Bookmark not defined. CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined. 3.1. Xác định một số chỉ số vật lý của rễ cau chìm. Error! Bookmark not defined. 3.1.1. Độ ẩm (W %) của rễ cau chìm Error! Bookmark not defined. 7 3.1.2. Hàm lượng hữu cơ của rễ cau chìm Error! Bookmark not defined. 3.1.3. Hàm lượng kim loại Error! Bookmark not defined. 3.2. Khảo sát các điều kiện chiết tách tối ưu Error! Bookmark not defined. 3.2.1. Khảo sát dung môi chiết Error! Bookmark not defined. 3.2.2. Khảo sát thời gian chiết Error! Bookmark not defined. 3.2.3. Khảo sát tỉ lệ dung môi Error! Bookmark not defined. 3.2.4. Khảo sát tỷ lệ rắn - lỏng (R/L) Error! Bookmark not defined. 3.3. Kết quả xác định thành phần dịch chiết rễ cau chìm Error! Bookmark not defined. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined. DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hóa học chính trong hạt cau 9 Bảng 3.1. Kết quả khảo sát độ ẩm của rễ cau 26 Bảng 3.2. Kết quả khảo sát hàm lượng hữu cơ trong rễ cau 27 Bảng 3.3. Hàm lượng một số kim loại trong rễ cau 28 Bảng 3.4. Đánh giá cảm quang của dịch ngâm rễ cau chìm 29 Bảng 3.5. Mật độ quang các dịch ngâm rễ cau chìm 29 8 Bảng 3.6. Mật độ quang các dịch chiết rễ cau chìm 31 Bảng 3.7. Mật độ quang các dịch chiết rễ cau chìm 33 Bảng 3.8. Mật độ quang các dịch chiết rễ cau chìm 34 Bảng 3.9. TPHH của rễ cau chìm 38 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Cây cau 4 Hình 1.2. Quả cau 5 Hình 1.3. Rễ cau nổi 5 Hình 1.4. Rễ cau chìm 5 Hình 1.5. Cây cau vua 6 Hình 1.6. Cây cau cảnh 6 Hình 1.7. Cây cau trắng 7 Hình 1.8. Cây cau vàng 8 Hình 1.9. Cây cau vườn 8 Hình 1.10. Cây cau rừng 9 Hình 1.11. Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 16 Hình 1.12. Bộ dụng cụ soxhlet 16 Hình 1.13. Máy đo UV-VIS 17 Hình 1.14. Máy cất quay chân không 18 Hình 3.4. Bộ chiết soxlet rễ cau với dung môi C 2 H 5 OH 96 0 + HCl 2% 9 Hình 1.15. Máy GC – MS 19 Hình 2.1. Cây cau và rễ cau chìm ở Phú Lộc, T-T-Huế 21 Hình 2.2. Rễ cau phơi khô 21 Hình 2.3. Bột rễ cau khô 21 Hình 3.1. Rễ cau sau khi nung 26 Hình 3.2. Rễ cau ngâm các dung môi 29 Hình 3.3. Các dịch chiết thu được 29 Hình 3.4. Đồ thị biễu diễn kết quả lựa chọn dung môi 30 Hình 3.5. Các dịch chiết thu được với các dung môi khác nhau 31 Hình 3.6. Đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc mật độ quang vào thời gian chiết 32 Hình 3.7. Đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc hiệu suất chiết vào tỉ lệ thể tích dung môi C 2 H 5 OH 96 0 / HCl 33 Hình 3.8. Đồ thị biễu diễn sự phụ thuộc hiệu suất chiết vào tỷ lệ rắn – lỏng 34 Hình 3.9. Chiết Soxhlet bột rễ cau chìm 35 Hình 3.10. Sắc ký đồ GC-MS dịch chiết bột rễ 36 Hình 3.11. Phổ khối của arecolin 37 Hình 3.12. Phổ khối của m-pyrol 37 Hình 3.13. Phổ khối 1,2-benzenedicarboxylic acid, mono(2-ethylhexyl) ester 38 10 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Xã hội ngày càng phát triển, đời sống con ngƣời không ngừng nâng cao, vấn đề sức khỏe đang đƣợc mọi ngƣời hết sức quan tâm. Vì vậy, hiện nay con ngƣời có xu hƣớng quay về với thiên nhiên, ƣa dùng những sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên hơn bằng con đƣờng tổng hợp. Ở nƣớc ta thuốc y học cổ truyền và kinh nghiệm dân gian đƣợc ngƣời dân ƣa dùng bởi lý do vừa ít độc, vừa rẻ tiền và chữa đƣợc nhiều bệnh. Trong đó, có nhiều loại cây đƣợc dùng làm thuốc nhƣ cây cau, cây dừa cạn, cây nghệ, Nhiều công trình khoa học ở Việt Nam cũng nhƣ trên thế giới đã nghiên cứu về thành phần hóa học của một số cây thuốc. Cây cau cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu về tác dụng chữa bệnh rất tốt. Hạt cau là một trong những vị thuốc đã đƣợc sử dụng từ rất lâu trong dân gian nhƣ trị bệnh giun sán, tả lỵ, chữa bỏng, hoa cau tác dụng bổ tim, gan, dạ dày, trị ho, thanh nhiệt. Rễ cau thƣờng là rễ cau nổi có tác dụng chữa căn bệnh phổ biến ở đàn ông đó là bệnh yếu sinh lý, chữa hen suyễn, chữa phù thũng. Ngoài ra, trồng cây cau trong nhà sẽ loại bỏ đƣợc tất cả các độc tố. Quả cau thƣờng kết hợp với lá trầu, vôi làm món nhai miệng đó là nét đẹp văn hóa của ngƣời Việt Nam. Hiện nay, các thông tin khoa học về rễ cây cau chìm vẫn chƣa đầy đủ, các công trình nghiên cứu khoa học ở nƣớc ta về rễ loài cây này còn ít. Đó là hạn chế lớn cho việc khai thác và sử dụng rễ cây cau chìm trong việc chữa bệnh. Trên tinh thần mong muốn góp phần tìm hiểu mối quan hệ giữa thành phần hóa học của cây với công dụng [...]... chọn đề tài: Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong rễ cau chìm giúp góp phần cung cấp thêm thông tin về rễ cây cau 2 Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng quy trình chiết tách một số hợp chất hữu cơ trong rễ cây cau chìm - Xác định thành phần hóa học, công thức cấu tạo của một số hợp chất hữu cơ chính trong rễ cây cau chìm 3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng: Rễ cau chìm đƣợc... MS) để xác định thành phần và định danh các hoạt chất chính trong dịch chiết rễ cau chìm 11 5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa khoa học: Cung cấp các thông tin khoa học về chỉ số hóa lý, thành phần hóa học và cấu tạo của một số hợp chất có trong rễ cau chìm - Ý nghĩa thực tiễn: Giải thích một cách khoa học các kinh nghiệm dân gian, thuận tiện cho việc nghiên cứu, ứng dụng vào ngành... nâu nhạt, vị chát Rễ cau có hai loại: Rễ nổi và rễ chìm Rễ cau nổi to hơn rễ cau chìm, có màu vàng hơi nâu tùy theo mùa, rễ cau chìm cứng, nhỏ, dài, có màu đen Hình 1.4 Rễ cau chìm Hình 1.3 Rễ cau nổi Ngày nay, có rất nhiều loại cau đƣợc trồng để làm cảnh và có giá trị cao nhƣ cây (Hình 1.3 và hình 1.4) cau vua, cây cau cảnh, cây cau trắng, cây cau vàng Cây cau vua có nguồn gốc từ Trung Mỹ (Cuba) Cây... có màu vàng cam (Hình 1.10) Nƣớc ta, vùng núi Nghệ An, Thanh Hóa có nhiều cau rừng Hình 1.10 Cây cau rừng 1.1.3 Một số nghiên cứu về thành phần hóa học của cây cau 1.1.3.1 Thành phần chính trong hạt cau Theo kết quả nghiên cứu trƣớc đây, hoạt chất chính trong hạt cau gồm: arecolin, arecaidin, guvacolin, guvaxin Đây là những ancaloit có nhân piridin và piperidin Bảng 1.1 Thành phần hóa học chính trong. .. đƣợc lấy từ vƣờn cau tại huyện Phú Lộc, Tỉnh Thừa Thiên Huế - Phạm vi nghiên cứu: Quá trình thực nghiệm đƣợc tiến hành ở phòng thí nghiệm Hóa học, trƣờng Đại học Sƣ phạm Đà Nẵng để thực hiện quá trình chiết tách, xác định thành phần và cấu trúc một số hợp chất trong rễ cau chìm 4 Phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lý thuyết - Tổng hợp tài liệu, tƣ liệu trên sách báo, ở trong nƣớc và nƣớc ngoài có... hành chiết với nhiệt độ chiết và thời gian chiết nhƣ nhau Dịch chiết thu đƣợc đo UV-VIS đƣợc giá trị mật độ quang các mẫu Từ đó lựa chọn tỷ lệ rắn lỏng phù hợp 2.6 Xác định thành phần các hợp chất hóa học từ rễ cau chìm bằng phƣơng pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) Dịch chiết rễ cau chìm thu đƣợc đem cất quay chân không thu đƣợc cặn 1 Đem cặn 1 đo phổ GC-MS để định danh các chất trong rễ cau chìm. .. kính thân cây khoảng 10 cm Rễ cau đƣợc chọn là rễ cau chìm dƣới mặt đất, rễ nhỏ và dài (Hình 2.1) 29 Hình 2.1 Cây cau và rễ cau chìm ở Phú Lộc, T-T-Huế 2.2.2 Xử lý nguyên liệu Rễ cau chìm sau khi đƣợc đào ở dƣới mặt đất lên rửa sạch, phơi khô, cắt nhỏ sau đó xay thành bột (Hình 2.1 và hình 2.2) Hình 2.2 Rễ cau phơi khô Hình 2.3 Bột rễ cau khô 2.3 Hóa chất và các thiết bị thí nghiệm 2.3.1 Hoá chất Để... cơ Bột rễ cau khô Xác định hàm lƣợng kim loại Khảo sát chọn dung môi chiết tối ƣu Khảo sát thời gian chiết Chiết Soxhlet Khảo sát tỉ lệ rắn-lỏng (R/L), tỉ lệ dung môi Dịch chiết Xác định thành phần hóa học (Đo GC/MS) 2.2 Nguyên liệu 2.2.1 Thu gom nguyên liệu Rễ cau chìm đƣợc lấy ở huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên Huế Cây cau đƣợc chọn lấy rễ cao khoảng 5 m, đƣờng kính thân cây khoảng 10 cm Rễ cau đƣợc... KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xác định một số chỉ số vật lý của rễ cau chìm 3.1.1 Độ ẩm (W %) của rễ cau chìm Mẫu dùng để xác định độ ẩm là rễ cau khô ở xã Lộc Thủy, huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên Huế vào tháng 12/2011 Số lƣợng mẫu đƣợc lấy để xác định độ ẩm là 5 Độ ẩm chung là độ ẩm trung bình của 5 mẫu Lấy vào mỗi chén sứ khoảng 5 g cau già theo kí hiệu của mẫu đã ghi trên chén sứ Tiến hành sấy trong tủ... giáo và bạn bè 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm - Phƣơng pháp lấy mẫu, thu gom và xử lý mẫu - Phƣơng pháp trọng lƣợng để xác định độ ẩm, hàm lƣợng tro của rễ cau chìm - Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS để xác định hàm lƣợng của một số kim loại có trong rễ cau chìm - Chiết bằng phƣơng pháp chiết nóng soxhlet - Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS để khảo sát dung môi, khảo sát thời gian và . ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA    NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG RỄ CAU CHÌM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC . 08CHD 1. Tên đề tài: Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong rễ cau chìm 2. Nguyên liệu, dụng cụ và thiết bị * Nguyên liệu: Rễ cau chìm. * Dụng cụ: Bộ chiết Soxhlet, tủ. góp phần tìm hiểu mối quan hệ giữa thành phần hóa học của cây với công dụng 11 dƣợc tính đã đƣợc sử dụng, tôi chọn đề tài: Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong rễ cau