nghiên cứu chiết tách xác định một số thành phần hóa học trong dịch chiết lá lốt ở huyện hòa vang, tp đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA ---  --- NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HOÁ HỌC TRONG DỊCH CHIẾT LÁ LỐT Ở HUYỆN HOÀ VANG - ĐÀ NẴNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP C

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA -   -

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HOÁ HỌC TRONG DỊCH CHIẾT LÁ LỐT

Ở HUYỆN HOÀ VANG - ĐÀ NẴNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC

Sinh viên thực hiện : Trương Đình Xuân Tịnh Giáo viên hướng dẫn : ThS Võ Kim Thành

Lớp : 08CHD

MỞ ĐẦU

Ngày nay khi mà xã hội không ngừng phát triển, đời sống vật chất tinh thần của con người ngày một nâng cao, vấn đề chăm sóc và bảo vệ sức khỏe của con người ngày càng được chú trọng Với việc ứng dụng những tiến bộ khoa học vào lĩnh vực y học con người đã nghiên cứu tổng hợp và điều chế được nhiều loại dược phẩm có nguồn gốc thiên nhiên Các dược liệu có hợp chất tự nhiên ngoài tác dụng chữa bệnh còn bổ sung cho cơ thể các dưỡng chất , không độc hại, cơ thể hấp thụ tốt và không gây ra các tác dụng phụ Do đó, việc phát hiện và đi sâu nghiên cứu các hợp chất có trong thảo dược luôn được chú trọng

Việt Nam ta là một trong những nước nhiệt đới, nóng, ẩm và mưa nhiều, có nguồn dược liệu rất phong phú lên đến 12000 loài, đa dạng và một nền y học dân tộc phát triển lâu đời Từ xa xưa, ông cha ta đã biết sử dụng nhiều loại thảo dược trong việc dưỡng thương, trị bệnh và bồi bổ cơ thể Những năm gần đây, thuốc tân dược của nền y học hiện đại được sử dụng một cách rộng rãi nhưng những vị thuốc dân gian đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống hằng ngày của con người, đã có rất nhiều bệnh tật được chữa khỏi nhờ các loại thảo

Cây lá lốt là một loại cây rất thân thuộc đối với chúng ta, nó thường được sử dụng trong các bữa ăn hàng ngày, ngoài ra nó còn là một loại rau kiêm vị thuốc Trong y học cổ truyền, lá lốt có vị nồng, hơi cay, tính ấm, công dụng ôn trung ( làm

ấm bụng), tán hàn (trừ lạnh), hạ khí ( đưa khí đi xuống), chỉ thông ( giảm đau), yêu cước thống (đau lưng, đau chân), tỵ uyên (mũi chảy nước tanh thôi kéo dài ), trị nôn mửa, đầy hơi, khó tiêu…

Mặc dù lá lốt là một vị thuốc tốt, có nhiều ứng dụng trong điều trị bệnh nhưng chúng ta chỉ mới xem lá lốt như một loại rau bình thường để ăn hàng ngày So với nhiều loại cây dược liệu khác các thông tin khoa học về cây lá lốt còn chưa đầy đủ, các công trình nghiên cứu khoa học về loài cây này còn ít Trên tinh thần mong muốn đóng góp phần tìm hiểu mối quan hệ giữa thành phần hóa học của cây với công dụng

dược tính đã được sử dụng em chọn đề tài: “Nghiên cứu chiết tách xác định một số

thành phần hóa học trong dịch chiết lá lốt ở huyện Hòa Vang, TP Đà Nẵng”

2 Mục tiêu nghiên cứu:

- Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học trong lá lốt

- Đóng góp vào nguồn thông tin tư liệu khoa học về cây lá lốt, tạo cơ sở khoa học phát huy những tác dụng chữa bệnh của nó

- Tạo tiên đề cho những nghiên cứu sâu hơn về cây lá lốt sau này, từ đó có những giải pháp phát huy tính năng ưu việt của nó

3 Đối tượng nghiên cứu :

Lá lốt hái ở xã Hòa Bắc, huyện Hòa Vang, TP.Đà Nẵng vào các buổi sáng tháng 3

4 Phương pháp nghiên cứu:

4.1 Nghiên cứu lý thuyết

- Thu thập, tổng hợp các tài liệu, tư liệu, sách báo trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài

- Trao đổi kinh nghiệm với các chuyên gia, thầy cô giáo và đồng nghiệp

4.2 Phương pháp thực nghiệm

- Phương pháp lấy mẫu, thu hái và xử lý mẫu

- Phương pháp phân tích trọng lượng để xác định độ ẩm

- Phương pháp phân hủy mẫu phân tích để khảo sát hàm lượng hữu cơ

- Phương pháp quang phổ hấp phụ nguyên tử để xác định hàm lượng các kim loại có trong lá lốt

- Chiết bằng phương pháp chiết nóng soxhlet và phương pháp ngâm kiệt với dung môi hữu cơ

- Phương pháp sắc ký khí - phổ khối liên hợp (GC - MS) nhằm phân tách và xác định thành phần định tính và định lượng các hoạt chất chính trong các dịch chiết

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài :

 Ý nghĩa thực tiễn:

Giải thích một cách khoa học các kinh nghiệm dân gian, thuận tiện cho việc ứng dụng cây thuốc

 Ý nghĩa khoa học:

Cung cấp thêm thông tin về cây lá lốt sữa như một số chỉ tiêu hóa lý, khảo sát thành phần hóa học và cấu tạo của một số hợp chất chính có trong lá lốt

6 Bố cục của khóa luận:

Nội dung của khóa luận chia làm 3 chương :

Chương 1 : Tổng quan

Chương 2 : Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 : Kết quả và thảo luận

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 KHÁI QUÁT VỀ HỌ HỒ TIÊU

Họ Hồ tiêu ( Piperaceae) là một loại thực vật chứa trên 2.000 loài được nhóm trong 9 chi Chúng là các loại cây thân gỗ nhỏ, cây bụi hay dây leo ở khu vực nhiệt đới

Hình 1.1 Một số cây thuộc họ Hồ tiêu

1.2 GIỚI THIỆU VỀ CÂY LÁ LỐT

1.2.1 Sơ lược về cây lá lốt trong giới thực vật:

- Tên thường gọi : Lá lốt, Tất bát, Lotlot (Anh)

- Tên khoa học: Piper lolot C DC, họ Hồ tiêu (Piperaceae)

Hồ tiêu

 Phân bố:

Lá lốt là một cây đặc thù của vùng Đông Nam Á, chúng mọc hoang và cũng được trồng để lấy lá là gia vị và làm thuốc.Người ta có thể cắt thành khúc ngắn khoảng 30-25 cm giâm vào đất ẩm ướt, nơi đốt sẽ mọc rể và thành cây mới

Lá lốt có thể thu hoặch quanh năm, dùng tươi hay phơi khô để bảo quản dùng

từ từ lâu dài

 Mô tả thực vật:

Cây thảo sống lâu, cao 30-40cm hay hơn, mọc bò, mọc thẳng khi còn non, khi lớn có thân dài không thể mọc thẳng mà trườn trên mặt đất Thân phồng lên ở các mấu, mặt ngoài có nhiều đường rãnh dọc Lá đơn, có mùi thơm đặc sắc, nguyên, mọc so le, hình tim, mặt lá láng bóng, có năm gân chính phân ra từ cuống lá; cuống lá có bẹ Cụm hoa dạng bông đơn mọc ở nách lá Quả mọng chứa một hạt Thân màu xanh lục sậm, ở các đốt của lóng phù to, tròn, có rảnh nhỏ và lông mịn

Lá đơn mọc cách, phiến lá gồm 2 dạng, phía dưới rộng hình bầu dục, 2 – 5 cm dài, mặt trên mịn láng, mặt dưới màu xanh lục nhạt có lông mịn trên gân, phiến lá không đối xứng 10-12 cm dài, 8-11 cm rộng, mép lá nguyên, gân lá hình chân vịt với 5 gân gốc, các gân đều cong hướng về ngọn lá

Cuống lá 2-5 cm, hình trụ, lõm ở mặt trên, ở gốc mở rộng, lá bắc rụng sớm, hình tam giác, màu xanh lục, có 2 dạng : một phiến mỏng bao chồi hay là 2 phiến mỏng dài 1-1,5 cm, dính 2 bên đáy cuống rụng sớm để lại một vết sẹo

Cụm hoa, gié hoa cái mọc đối diện với lá, hình trụ, màu trắng, dài 10-12 mm, 3

mm đường kính

Cuống cụm hoa màu xanh lục, hình trụ, dài 10-12 mm, 1-2 mm đường kính, có lông mịn màu trắng

Hoa rất nhỏ, hoa trần, đơn tính

Trái, quả mộng, chứa một hạt, cô lập như trái tiêu Piper nigrum.L

Bộ phận sử dụng :Lá, rể, cành

Không chỉ ở Việt Nam mà trong nghệ thuật nấu ăn Thái Lan, lá lốt sử dụng nhiều hình thức, chúng có thểdùng ăn kèm với nhiều loại thức ăn khác nhau Ở Lào, người ta thường dùng lá lốt trong món salade

b) Dùng làm thuốc :

Lá lốt có vị nồng, hơi cay, có tính ấm, chống hàn (như bị lạnh bụng), giảm đau, chống phong hàn ở mức thấp, tay chân lạnh, tê tê, nôn mửa, đầy hơi, khó tiêu (có lẽ vì thế mà được dùng với thịt bò nướng vốn khó tiêu), đau đầu vì cảm lạnh

Nước sắc toàn cây trị đầy bụng, nôn mửa vì bị hàn Nước sắc rễ chữa tê thấp vì

bị khí hàn Cành lá sắc đặc ngậm chữa đau răng Lá tươi giã nát, phối hợp với lá khế,

lá đậu ván trắng, mỗi thứ 50g thêm nước gạn uống giải độc, chữa say nắng

Lá lốt còn được dùng để nấu nước ngâm tay chân cho người bị bệnh tê thấp, hay

đổ mồ hôi tay, mồ hôi chân

Hình 1.3 Các món ăn chế biến từ lá lốt

1.2.3 Dƣợc tính

 Theo kết quả nghiên cứu gần đây lá và thân cây lốt chứa các chất ancaloit, flavonoid và tinh dầu với thành phần chủ yếu là beta-caryophylen; rễ cũng có chứa tinh dầu nhưng thành phần chính là benzylaxetat Lá lốt có tác dụng kháng khuẩn, chống viêm và giảm đau

 Theo nghiên cứu của Trường đại học Dược Hà Nội: thành phần hoá học của

Lá lốt chủ yếu là tinh dầu (tỷ lệ 0,57%), piperin, piperidin Kết quả thực nghiệm trên súc vật cho thấy nước ép Lá lốt, cao Lá lốt tươi và cao Lá lốt khô đều có tác dụng kháng sinh, chống viêm rõ rệt trên súc vật gây viêm thực nghiệm

 Theo nghiên cứu về kháng sinh thảo mộc của Viện y học dân tộc: Lá lốt (giã dập) có tác dụng mạnh đối với nhiều loại vi khuẩn gây bệnh như Staphylococcus, Streptococcus, Salmonella typhi, Shigella flexneri, sonnei, Shiga, B subtilis, Es coli, C diphteriae, D pneumoniae, H pertusis

 Kinh nghiệm dân gian, lá lốt hoặc kết hợp với vài dược thảo khác như là dung dịch trích của rể bưởi…., dùng nước uống rất tốt hay sử dụng ngâm tay chân

để chữa trị đau nhức trường hợp viêm khớp, đau ngực, đau bụng do lạnh, bằng chứng cho thấy chữa trị có hiệu quả :

- trường hợp đổ mồ hôi tay

- mồ hôi chân

- bị mụn nhọt

- đau đầu

- hay đau răng

 Những thông tin mà người ta nhận được, tin rằng ăn lá lốt có thể điều trị thống phong goutte hoặc giảm đau, cách chửa trị này chỉ có thể tìm thấy ở kinh nghiệm dân gian địa phương hoặc kết quả một số nhất định của bệnh nhân

 Chữa đau nhức xương khớp:

Bài 1: Dùng 5-10g lá lốt phơi khô, hay 15-30g lá tươi, sắc với nước, chia 2-3 lần uống trong ngày

Bài 2: Lá lốt và rễ các cây bưởi bung, vòi voi, cỏ xước, tất cả đều dùng tươi thái mỏng, sao vàng, liều lượng bằng nhau (khoảng 15g khô mỗi loại), sắc với 600ml nước, còn 200ml chia 3 lần uống trong ngày

Bài 3: Lá lốt 20g, thiên niên kiện 12g, gai tầm xoong 16g, tất cả sắc với 400ml, còn 100ml dùng uống trong ngày Có thể dùng một trong các bài thuốc này, sắc uống liên tục 7-8 ngày sẽ có tác dụng tốt

 Chữa bệnh phụ khoa (các viêm nhiễm ở vùng âm đạo, ngứa, ra khí hư): Lá lốt 50g, nghệ 40g, phèn chua 20g, đổ nước ngập lên mặt thuốc 2 đốt ngón tay, đun sôi, bớt lửa giữ cho sôi lăn tăn 10-15 phút, chắt lấy 1 bát, gạn lấy nước trong dùng rửa âm đạo Phần còn lại tiếp tục đun sôi dùng để xông hơi vào âm đạo, có thể xông nhiều lần

 Chữa đổ mồ hôi nhiều ở tay chân: Dùng 30g lá lốt tươi cho vào 1 lít nước nấu sôi, cho thêm ít muối, để nguội dần dùng ngâm hai bàn tay, hai bàn chân thường xuyên trước khi đi ngủ

 Chữa lỵ: Lấy 1 nắm nhỏ lá lốt, sắc với 300ml nước, dùng uống

 Chữa bệnh tổ đỉa ở bàn tay: Đồng bào Mường có kinh nghiệm lấy 1 nắm thật

to lá lốt, rửa sạch, giã nát, vắt lấy 1 bát nước đặc, uống làm một lần Còn bã cho vào nồi đun với 3 bát nước, đun sôi vài lần rồi vớt bã để riêng Khi nước âm ấm thì dùng rửa sạch tổ đỉa Lau khô rồi lấy bã đắp lên, băng lại Ngày làm 1-2 lần, liên tục trong 5-7 ngày là khỏi

1.2.4 Một số thành phần hóa học trong cây lá lốt:

Theo một số tài liệu, các hợp chất có trong cây lá lốt có thể là các ancaloit, flavonoit và tinh dầu Trong lá và thân chứa các alcaloit và tinh dầu có thành phần chủ yếu là beta-caryophyllen, rễ chứa tinh dầu có thành phần chính là benzylaxetat

a) Ancaloit:

Khái niệm: Ancaloit là những hợp chất hữu cơ có chứa dị vòng nitơ, có tính

bazơ, thường gặp ở trong nhiều loài thực vật có nhiều trong các cây họ Cà, họ Thuốc phiện, vv Trong thực vật, ancaloit thường tồn tại ở dạng muối của các axit (vd axit nitric, malic, sucxinic) và đôi khi còn tìm thấy trong một vài loài động vật Đặc biệt, ancaloit có hoạt tính sinh lý rất cao đối với cơ thể con người và động vật, nhất là đối với hệ thần kinh Với một lượng nhỏ có ancaloit là chất độc gây chết người nhưng lại có khi nó là thần dược trị bệnh đặc hiệu

Serotonin

N NH 2

H HO

Quinazolin

N N

O

-Glicorin

N N O

CH3

Acborinin

N O

CH3

OCH3

OCH3OH

b) Flavanoid:

Khái niệm: Flavonoid (hay bioflavonoids) là một nhóm hợp chất rất thường

gặp trong thực vật, có trong hơn nửa các loại rau quả dùng hàng ngày Người ta xếp flavanoit vào nhóm có cấu tạo khung theo kiểu C6-C3-C6 như sau:

Chúng được chia thành 3 loại chính:

- Flavonoids, bắt nguồn từ cấu trúc của 2-phenylchromen-4-one

(2-phenyl-1,4-benzopyrone) (ví dụ: quercetin, rutin)

- Isoflavonoids, bắt nguồn từ cấu trúc của 3-phenylchromen-4-one

Các flavonoid còn có khả năng tạo phức với các ion kim loại nên có tác dụng như những chất xúc tác ngăn cản các phản ứng oxy hoá mà Do đó, các chất flavonoid

có tác dụng bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, tai biến mạch, lão hoá, thoái hoá gan, tổn thương do bức xạ

Những nhà nghiên cứu cũng đã chỉ ra những tác động của thực phẩm giàu flavonoid với những nguy cơ về tim mạch như huyết áp cao Flavonoid làm bền thành mạch, được dùng trong các trường hợp rối loạn chức năng tĩnh mạch, giãn hay suy yếu tĩnh mạch, trĩ, rối loạn tuần hoàn võng mạc…

Epicatechin Quercetin

- Flavonoid còn có tác dụng chống độc, làm giảm thương tổn gan, bảo vệ chức năng gan

c) Saponin :

Khái niệm: Saponin là một nhóm glycosid lớn, gặp rộng rãi trong thực vật,

cũng có trong một số động vật như hải sâm, cá sao Tiền tố “sapo” có nghĩa là xà phòng (vì tạo bọt như xà phòng)

Một số tính chất :

- Tính tạo bọt nhiều khi lắc với nước

- Tính phá huyết

- Ðộc với cá

- Kích ứng niêm mạc gây hắt hơi, đỏ mắt, có tác dụng long đờm, lợi tiểu

- Có thể tạo phức với cholesterol hoặc với các chất 3-b-hydroxysteroid khác

- Saponin đa số có vị đắng trừ một số như glycyrrhizin có trong cam thảo bắc, abrusosid trong cam thảo dây, có vị ngọt

- Saponin tan trong nước, alcol, rất ít tan trong aceton, ether, hexan do đó người

ta dùng 3 dung môi này để tủa saponin

- Saponin có thể bị tủa bởi chì acetat, bari hydroxyd, ammoni sulfat

- Saponin khó bị thẩm tích, người ta dựa vào tính chất này để tinh chế saponin trong quá trình chiết xuất

 Cấu trúc hóa học : Gồm 2 phần chính là phần đường và phần Aglycon

Được chia làm 2 loại chính:

 Saponin triterpenoid

 Saponin steroid

Saponin triterpenoid: Phần aglycon của saponin triterpenoid có 30 cacbon, cấu tạo bởi

6 đơn vị hemiterpen và chia làm 2 nhóm:

 Saponin triterpenoid pentacyclic

 Saponintriterpenoid tetracyclic

Saponin triterpenoid pentacyclic: phần aglycon của nhóm này có cấu trúc gồm 5 vòng

và phân ra thành các nhóm nhỏ: olean, ursan, lupan, hopan

Saponintriterpenoid tetracyclic: phần aglycon có cấu trúc 4 vòng và phân thành 3 nhóm chính: dammanran, lanostan, cucurbitan

Saponin steroid: Gồm các nhóm chính: spirostan, furostan, aminofurostan, piroalan, solanidan

- Saponin làm tăng sự thấm của tế bào; sự có mặt của saponin sẽ làm cho các hoạt chất khác dễ hoà tan và hấp thu, ví dụ trường hợp digitonin trong lá Digital

1.2.5 Tính chất của một số chất có trong cây lá lốt:

 Beta-caryophyllen:

Công thức phân tử: C15H24

Khối lượng phân tử: 204,36

Công thức cấu tạo:

Tính chất:

- Là chất lỏng, màu vàng nhạt có mùi thơm của đinh hương và nhựa thông

- Không tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ

 Benzylaxetat

Công thức phân tử: C9H10O2

Khối lượng phân tử: 150

Công thức cấu tạo:

Tính chất:

- Là ester được hình thành bởi sự ngưng tụ của benzyl alcohol và acid acetic

- Có mùi thơm ngọt ngào dễ chịu của hoa nhài Do đó nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nước hoa và mỹ phẩm

- Acetate Benzyl cũng được sử dụng như một dung môi trong chất dẻo và nhựa, cellulose acetate, nitrat, dầu, sơn mài, đánh bóng và các loại mực

 Phytol

Công thức phân tử: C20H40O

Khối lượng phân tử: 296,54

Công thức cấu tạo:

Tính chất: không tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ

 Gamma-sitosterol

Công thức phân tử: C29H50O

Khối lượng phân tử: 414,707

Công thức cấu tạo:

Tính chất: Không tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ

1.3 Các phương pháp kỹ thuật:

1.3.1.Các phương pháp chiết:

Phương pháp chiết là phương pháp lấy chất từ hỗn hợp bằng dung môi để tách biệt, cô và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành cấu tử riêng Có thể chiết từ hỗn hợp dung dịch hay từ chất rắn

1.3.1.1 Chiết ngấm kiệt

Chất chiết bị biến đổi trong dung môi ở nhiệt độ cao, nên sử dụng phương pháp ngấm kiệt để chiết kiệt Dịch chiết đầu của mẫu 1 làm dung môi sau cho mẫu 4, dịch chiết sau mẫu 1 làm dung môi đầu cho mẫu 2 Dịch chiết sau của mẫu 2 làm dung môi

Hình 1.5 Ống chiết Soxhlet

đầu cho mẫu 3, dịch chiết sau mẫu 3 làm dung môi cho mẫu 4, dịch chiết sau mẫu 4 lấy từ dịch chiết đầu mẫu 1 Thu toàn bộ dịch chiết Quy trình được tóm tắt hình 1.3

1 2 3 4

Hình 1.4 Mô tả chiết ngược dòng

1.3.1.2 Chiết đơn giản, nhiều lần :

Nói chung, muốn làm cho quá trình chiết lặp đi, lặp lại nhiều lần ta nên dùng những bộ dụng cụ công tác tự động Những bộ công cụ như vậy bao gồm một bình cầu, một thiết bị chiết và một ống sinh hàn hồi lưu Dung môi ở trong bình cầu được làm bốc hơi từng phần, dung môi được ngưng tụ nhỏ vào chất được chiết đựng trong một cái túi bằng giấy lọc và sau đó lại chảy vào bình Trong quá trình đó cấu tử cần được tách, được làm giàu thêm trong dung môi Các thiết bị chiết:

* Ống THILEPAPE

Công dụng của ống THILEPAPE dựa trên nguyên tắc của máy

chiết có dòng chảy liên tục, có nghĩa là dung môi ngưng tụ ở ống sinh

hàn, rồi thường xuyên nhỏ xuống hợp chất khi còn nóng, dung dịch

chiết nhỏ xuống bình cầu Sau khi quá trình chiết kết thúc, ta đóng khóa

lại và có cất dung môi thừa lên ống và lấy dung môi đó từ ống nhánh

bên cạnh Ngoài ra, với những phụ kiện khác, ta có thể dùng ống

THILEPAPE cho những mục tiêu khác nữa, như chiết chất lỏng với

dung môi nặng hoặc nhẹ để xác định lượng nước được cất loại trong

hỗn hợp đẳng phí

* Dụng cụ chiết SOXHLET

Dụng cụ chiết SOXHLET chỉ khác ống THILEPAPE ở chỗ có thêm một ống phông đặt ở bên cạnh, chỉ để dung dịch chiết chảy vào bình khi nào mức chất lỏng

xi-trong ống chiết đạt được khủy trên của ống xi-phông Chất được chiết cần có tỷ khối lớn hơn là dung môi

1.3.2 Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS)

1.3.2.1 Phương pháp sắc ký khí (GC)

Sắc ký khí là một trong những phương pháp quan trọng nhất hiện nay dùng để tách, định lượng, xác định cấu trúc các chất, đặc biệt có ý nghĩa quan trọng trong

nghiên cứu các hợp chất hữu cơ

Pha động trong GC là chất khí nên chất phân tích cũng phải được hoá hơi để đưa vào cột sắc ký, thường hoá hơi dưới 2500

C

Pha tĩnh có thể là chất rắn được nhồi vào cột hay 1 màng film mỏng bám lên trên bề mặt chất mang trơ, hoặc có thể tạo thành một màng mỏng bám lên mặt trong của thành cột (cột mao quản)

Tuỳ thuộc vào bản chất pha tĩnh chia thành hai loại sắc ký khí :

 Sắc ký khí rắn (gas solid chromatography – GSC): Chất phân tích được hấp phụ trực tiếp trên pha tĩnh là các tiểu phân rắn

 Sắc ký khí lỏng (gas liquid chromatography – GLC): Pha tĩnh là một chất lỏng không bay hơi

Phương pháp này chỉ được giới hạn với chất có thể bốc hơi mà không bị phân huỷ hay là trong khi phân huỷ cho sản phẩm phân huỷ xác định dưới thể hơi

Có 2 loại kĩ thuật phân tích:

 Giữ cho nhiệt độ không đổi trong suốt quá trình phân tích, phương pháp này khó tách hoàn toàn

 Thay đổi nhiệt độ trong quá trình phân tích, phương pháp này tuy tốn thời gian nhưng triệt để

Hình 1.6 Sơ đồ thu gọn của thiết bị sắc ký khí

Hai bộ phận quan trọng của máy sắc ký là hệ thống cột tách và detectơ

 Nguyên tắc hoạt động

Nhờ có khí mang trong chứa trong bom khí (hoặc máy phát khí), mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt Quá trình sắc ký xảy ra tại đây Sau khi rời khỏi cột tách tại các thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lượt đi vào detectơ, tại đó chúng được chuyển thành tín hiệu điện Tín hiệu này được khuếch đại rồi chuyển sang bộ ghi, tích phân kế hoặc máy vi tính Các tín hiệu được xử lí ở đó rồi chuyển sang bộ phận in và lưu kết quả (bộ hiện số, máy in hoặc máy ghi) Trên sắc đồ nhận được, sẽ có tín hiệu ứng với các cấu tử được tách gọi là pic Thời gian lưu của pic là đại lượng đặc trưng cho chất cần phân tích Diện tích pic là thước đo định lượng cho từng chất trong hỗn hợp cần nghiên cứu

Hình 1.7 Hình ảnh sắc ký đồ

Sắc đồ là tập hợp tất cả các pic, mỗi pic đại diện cho mỗi chất Dựa vào thời gian lưu ta có thể xác định được tên chất và đo diện tích mỗi pic ta xác định được thành phần mỗi chất trong hỗn hợp

1.3.2.2 Phương pháp khối phổ (MS)

Nguyên tắc của phương pháp khối phổ là dựa vào chất nghiên cứu được ion hoá trong pha khí hoặc pha ngưng tụ dưới chân không bằng những phương pháp thích hợp thành những ion (ion phân tử, ion mảnh…) có số khối khác nhau, sau đó những ion này được phân tách thành những dãy ion theo cùng số khối m (chính xác là theo cùng tỷ số khối trên điện tích ion, m/e) và xác suất có mặt của mỗi dãy ion có cùng tỉ

số m/e được ghi lại trên đồ thị có trục tung là xác suất có mặt (hay cường độ), trục

hoành là tỉ số m/e gọi là khối phổ đồ

Phổ khối lượng được ghi lại dưới dạng phổ vạch hay bảng, trong đó cường độ các vạch được đo bằng phần trăm so với đỉnh có cường đọ cao nhất Đỉnh ion phân tử thường là đỉnh cao nhất, tương đương với khối lượng phân tử của hợp chất khảo sát

Phổ khối lượng không những cho phép xác định chính xác phân tử lượng, mà căn cứ vào các mảnh phân tử tạo thành, ta cũng suy ra được cấu trúc phân tử Xác suất tạo thành mảnh phụ thuộc vào cường độ liên kết trong phân tử cũng như vào khả năng bền hoá các mảnh tạo thành nhờ các hiệu ứng khác nhau Các mảnh có độ bền lớn sẽ

ưu tiên tạo thành, các liên kết yếu nhất dễ bị đứt nhất Có những mảnh có khối lượng đặc trưng gọi là mảnh chìa khoá, chúng cho phép phân tích các phổ khối lượng dễ dàng

1.3.2.3 Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS)

Hình 1.8 Sơ đồ thiết bị sắc ký khí ghép khối phổ