nghiên cứu, xác định thành phần hóa học trong vỏ cây chò nâu bằng dung môi hữu cơ phân cực

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA    Nghiên Cứu, Xác Định Thành Phần Hóa Học trong Vỏ Cây Chò Nâu Bằng Dung Môi Hữu Cơ Phân Cực KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Sinh viên thực hiện : Hà Thị Ngọc Dung Lớp : 08 – CHD Giáo viên hướng dẫn : ThS. Phan Thảo Thơ 2 LỜI CẢM ƠN Đã từ rất lâu, việc sử dụng các thuốc có nguồn gốc từ thiên nhiên đã được rất nhiều người ưa chuộng, các công trình nghiên cứu về các loại thuốc có nguồn gốc tự nhiên ngày càng phát triển không ngừng. Vì các thuốc có nguồn gốc thực vật ít có tác dụng phụ gây hại nên các sản phẩm thuốc này ngày càng chiếm được lòng tin của người tiêu dùng. Nước ta là một nước nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nên hệ thực vật rất phong phú và đa dạng. Trong số đó, nhiều loại cây có giá trị chữa bệnh to lớn thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà hóa học, dược học. Để góp phần cho việc nghiên cứu, phát hiện thêm các đặc tính chữa bệnh của loài cây mới như cây chò nâu. Đây là loài cây mà người dân tộc Cơ Tu dùng vỏ của nó phơi khô và cho vào các can rượu Tà Vạt để tạo độ đắng cho rượu. Vì thế, chúng tôi thực hiện đề tài “ Nghiên Cứu, Xác Định Thành Phần Hóa Học trong Vỏ Cây Chò Nâu Bằng Dung Môi Hữu Cơ Phân Cực” từ nguồn nguyên liệu là vỏ cây chò nâu ở Quảng Nam với mong muốn góp phần nguyên cứu xây dựng quy trình chiết tách, ứng dụng hợp lý, đóng góp vào sự phát triển chung của ngành dược nước ta. Để hoàn thành đề tài này, em đã nhận được sự giúp đỡ rất nhiều từ khoa Hóa đã tạo điều kiện cho mượn phòng thí nghiệm và các dụng cụ cần thiết để tiến hành làm luận văn, cô Thơ- Giảng viên hướng dẫn đã chỉ dẫn và góp ý những sai sót để giúp bài luận văn thêm chính xác hơn, anh Trung- Sở tài nguyên môi trường Tỉnh Quảng Nam đã cung cấp thêm một vài thông tin cần thiết cho đề tài và cung cấp nguyên liệu vỏ chò nâu của Huyện Nam Giang để em có thể tiến hành nghiên cứu. Em xin chân thành cám ơn Ban chủ nhiệm Khoa Hóa, Thầy cô quản lý các phòng thí nghiệm, cô Thơ và anh Trung rất nhiều, đã giúp em hoàn thành tốt luận văn này. 3 MỤC LỤC Danh mục các bảng và đồ thị 3 Danh mục các hình ảnh 4 Mở đầu 5 Chương 1: Tổng quan đề tài 1.1 Giới thiệu về cây chò nâu 8 1.2 Cacbohydrat 13 1.3 Phương pháp phân tích trọng lượng 20 1.4 Phương pháp chiết chất rắn 23 1.5 Phương pháp phân tích vật lý 25 Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1 Quy trình nghiên cứu 30 2.2 Nguyên liệu 31 2.3 Xác định một số chỉ số hóa lý 31 2.4 Khảo sát các điều kiện chiết tối ưu của vỏ chò nâu 33 2.5 Xác định thành phần hóa học trong vỏ chò nâu 33 Chương 3: Kết quả và thảo luận 3.1 Kết quả 34 3.1.1 Các yếu tố hóa lý 34 3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của thể tích dung môi 36 3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết 38 3.1.4 Xác định thành phần hóa học trong vỏ chò nâu 40 Kết luận và kiến nghị 46 Tài liệu tham khảo 47 4 DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ ĐỒ THỊ Bảng 1.1: Đường đi của dung môi trong chiết ngược dòng………………………… 24 Bảng 3.1: Kết quả khảo sát độ ẩm ……………………………………………………34 Bảng 3.2: Kết quả khảo sát hàm lượng hữu cơ ……………………………………….35 Bảng 3.3: Hàm lượng một số kim loại trong vỏ chò nâu…………………………… 35 Bảng 3.4: Màu sắc của các dịch chiết với các tỉ lệ R/L khác nhau……………………36 Bảng 3.5: Mật độ quang các dịch chiết với các tỉ lệ R/L khác nhau………………… 37 Đồ thị khảo sát thể tích dung môi chiết……………………………………………… 37 Bảng 3.6: Màu sắc các dịch chiết ở các thời gian chiết khác nhau……………………38 Bảng 3.7: Mật độ quang các dịch chiết ở các thời gian chiết khác nhau…………… 39 Đồ thị khảo sát thời gian chiết ……………………………………………………… 39 Bảng 3.8: Một số cấu tử chính trong dịch chiết chò nâu………………………………42 5 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: cây chò nâu…………………………………………………………… 8 Hình 1.2: chi Dầu………………………………………………………………….11 Hình 1.3: hình ảnh hoa và gỗ cây chò nâu……………………………………… 12 Hình 1.4: cây chò nâu…………………………………………………………… 12 Hình 1.5: vỏ chò nâu đã phơi khô………………………………………………….13 Hình 1.6: mô tả chiết ngược dòng………………………………………………….24 Hình 1.7: ống chiết soxhlet…………………………………………………………25 Hình 1.8: quá trình phân tách chất trong sắc ký……………………………………26 Hình 1.9: sơ đồ thu gọn của thiết bị sắc ký khí…………………………………….26 Hình 1.10: hình ảnh sắc ký đồ…………………………………………………… 27 Hình 1.11: sơ đồ thiế bị sắc ký khí ghép khối phổ…………………………………28 Quy trình nghiên cứu……………………………………………………………….30 Hình 2.1: vỏ cây a păng trên giàn bếp của đồng bào dân tộc K-Tu……………… 31 Hình 3.1: dịch chiết thu được sau khi ngâm chiết………………………………… 36 Hình 3.2: dịch chiết thu dược sau khi chiết soxhlet……………………………… 38 Hình 3.3: dịch chiết vỏ chò nâu…………………………………………………… 40 Hình 3.4: dịch chiết vỏ chò nâu sau khi cô quay chân không……………………… 41 6 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Ngày nay, việc dùng các loại thuốc có nguồn gốc thiên nhiên ngày càng được ưa chuộng và các công trình nghiên cứu về chúng cũng không ngừng được phát triển. Qua các công trình nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng các loại thuốc có nguồn gốc thực vật có ít tác dụng phụ gây hại, và đây chính là lí do quan trọng mà ngày nay các loại thuốc có nguồn gốc thiên nhiên ngày càng chiếm được lòng tin của người tiêu dùng. Nước ta là một nước nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa nên hệ thực vật rất phong phú và đa dạng. Trong số đó, nhiều loại cây có giá trị chữa bệnh to lớn thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà hóa học, dược học. Chò nâu là nguyên liệu dễ trồng, dễ kiếm, rẻ tiền mà lại có hiệu quả kinh tế cao. Công dụng của vỏ cây chò nâu là lợi tiểu và kích thích tim. Vỏ phơi khô nấu nước uống. Tuy nhiên nên hạn chế uống vì tác dụng lợi tiểu làm lượng nước trong cơ thể thất thoát nhiều có thể dẫn đến suy kiệt và tác dụng kích thích tim có thể gây trụy tim. Trong vỏ cây chò nâu có chứa polyphenol nên nó có tính kháng khuẩn nên có thể sử dụng trong chữa viêm ruột, dạ dày Ngoài ra, hợp chất polyphenol nhóm tanin có thể được sử dụng để làm chất ức chế thân thiện môi trường trong chống ăn mòn kim loại và làm lớp lót cho màng sơn nhằm thay thế các lớp lót truyền thống gây độc hại môi trường. Thông thường hợp chất polyphenol được chiết suất từ lá chè, vỏ cây đước. Nhưng theo một số thông tin gần đây của các nhà khoa học, vỏ cây chò nâu cũng chứa nhiều hợp chất polyphenol có giá trị. Tuy nhiên, những công bố khoa học về loại cây này còn rất ít ỏi. Trong vỏ cây có D-allose, là chất đã thu hút rất nhiều sự chú ý trong những năm gần đây do nhiều hoạt động dược phẩm, trong đó bao gồm chống ung thư, chống khối u, chống viêm, chống oxy hóa, chống tăng huyết áp, cryoprotective, và các hoạt động ức chế miễn dịch. D-allose đã được sản xuất từ D-psicose bằng cách sử dụng D- allose sản xuất enzyme, L-rhamnose isomerase, isomerase ribose-5-phosphate, và các galactose-6-phosphate-isomerase. Công dụng của cây chò nâu thì có rất nhiều, rất có 7 ích cho việc nguyên cứu sản xuất rượu Tà-vạt tại các vùng núi như Nam Giang, A Lưới,….của đồng bào dân tộc Kơ-Tu. Nhưng tiềm năng của loại cây này vẫn chưa được khai thác và tận dụng đúng mức, nó được sư dụng nhiều trong sản xuất đồ cổ nội thất phục vụ cho đời sống hằng ngày chứ ít ai bíêt đến công dụng chữa bệnh của nó. Đặc tính của cây chò vẫn chưa được các nhà khoa học trong và ngoài nước nghiên cứu chiết xuất và tinh chế các hoạt chất có hoạt tính sinh học trong vỏ cây chò nâu vẫn chưa phổ biến. Dựa vào những ưu điểm trên của cây chò nâu cùng với công dụng to lớn của D- allose, polyphenol và để góp phần tìm hiểu thêm về các hợp chất có trong vỏ cây chò nâu em thực hiện đề tài “ Nghiên Cứu, Xác Định Thành Phần Hóa Học trong Vỏ Cây Chò Nâu Bằng Dung Môi Hữu Cơ Phân Cực” từ nguồn nguyên liệu là vỏ cây chò nâu ở Quảng Nam với mong muốn góp phần nguyên cứu xây dựng quy trình chiết tách, ứng dụng hợp lý, đóng góp vào sự phát triển chung của ngành dược nước ta. 2. Đối tƣợng nghiên cứu Vỏ cây chò nâu lấy từ Huyện Nam Giang, Quảng Nam. 3. Mục đích nghiên cứu - Tìm hiểu thành phần hóa học có trong vỏ cây chò nâu. - Khảo sát các điều kiện chiết tối ưu. - Xác định thành phần hóa học của một số chất trong vỏ cây chò nâu. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực hiện đề tài này, chúng tôi sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau: 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. - Tham khảo ý kiến, trao đổi kinh nghiệm với các anh chị đang tìm hiểu về cây chò nâu, thầy cô giáo và các bạn. 4.2. Phƣơng pháp thực nghiệm - Phương pháp lấy mẫu, thu hái và xử lý mẫu. 8 - 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 trong vỏ cây chò nâu. - Chiết bằng phương pháp chiết nóng soxhlet và phương pháp ngâm kiệt với dung môi hữu cơ. - Phương pháp sắc ký GC-MS 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 5.1. Ý nghĩa khoa học - Cung cấp những thông tin khoa học về thành phần hóa học của một số chất trong vỏ cây chò nâu ở Nam Giang. - Cung cấp những thông tin, tư liệu làm cơ sở cho việc nghiên cứu sau này. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn - Nhằm giúp cho việc ứng dụng vỏ cây chò nâu vào việc làm rượu ở các tỉnh miền núi một cách rộng rãi hơn nữa. - Giải thích một cách khoa học một số kinh nghiệm dân gian về ứng dụng của vỏ cây chò để tạo độ đắng cho các loại rượu ở các tỉnh miền núi như Nam Giang, A Lưới, - Tổng hợp kiến thức về hợp chất thiên nhiên để giảng dạy bộ môn hóa trong nhà trường phổ thông được tốt hơn. 9 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1. Giới thiệu cây chò nâu 1.1.1. Đặc tính sinh thái 1.1.1.1. Hình 1.1: Cây chò nâu Cây chò nâu ngoài tên gọi là chò nâu thì người dân tộc Cơ-Tu còn gọi là cây chuồn, cây a păng, cây zuôn. Nó có tên khoa học là Dipterocarpus retusus. 1.1.1.2.Phân loại khoa học Cây chò nâu thuộc giới Plantae (thực vật), nghành Eudicots (thực vật hai lá mầm), lớp Rosids (hoa hồng), bộ Malvales (Cẩm quỳ), họ Dipterocarpaceae (họ dầu), chi Dipterocarpus (chi dầu), loài D. retusus (quả có hai cánh). 1.1.1.3.Sơ lƣợc về họ Dầu: - Họ Dầu tên gọi khoa học của họ xuất phát từ chi điển hình là Dipterocarpus. Các chi lớn nhất là Shorea (196-360 loài), Hopea (105 loài), Dipterocarpus (70 loài) và Vatica (60-65 loài). Nhiều loài là các loại cây nổi bật trong các cánh rừng, thông 10 thường có thể cao tới 40-70 m, đôi khi cao trên 80 m (trong các chi Dryobalanops, Hopea và Shorea), với cây còn sống cao nhất (Shorea faguetiana) đạt tới 88,3 m. - Chúng phân bổ rộng khắp vùng nhiệt đới, từ miền bắc Nam Mỹ tới châu Phi, Seychelles, Ấn Độ, Đông Dương và Malesia, với sự đa dạng và phổ biến nhất ở miền tây Malesia. Một số loài hiện nay đang bị rơi vào tình trạng nguy cấp do kết quả của việc chặt hạ quá mức cũng như việc buôn lậu gỗ  Phân loại: Họ này nói chung được chia thành ba phân họ:  Monotoideae: 3 chi, 30 loài. - Marquesia có nguồn gốc ở châu Phi. - Monotes có 26 loài, phân bổ rộng khắp ở châu Phi đại lục và đảo Madagascar. - Pseudomonotes có 1 loài (Pseudomonotes tropenbosii), nguồn gốc ở vùng Amazon thuộc Colombia.  Pakaraimoideae: Chứa một loài duy nhất là Pakaraimaea roraimae, được tìm thấy ở vùng cao nguyên Guiana ở Nam Mỹ.  Dipterocarpoideae: Phân họ lớn nhất, chứa 13 chi và 470-650 loài. Khu vực phân bổ bao gồm Seychelles, Sri Lanka, Ấn Độ, Đông Nam Á, New Guinea, nhưng chủ yếu ở miền tây Malesia, tại đây chúng tạo thành quần thể thống lĩnh trong các cánh rừng vùng đất thấp. Phân họ Dipterocarpoideae có thể chia thành hai nhóm: - Nhóm Valvate – Dipterocarpi (Anisoptera, Cotylelobium, Dipterocarpus, Stemonoporus, Upuna, Vateria, Vateriopsis, Vatica). Các chi trong nhóm này có các lá [...]... VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Quy trình nghiên cứu vỏ cây chò nâu Xác định độ ẩm hàm lượng hữu cơ bột nguyên liệu Xác định hàm lượng kim loại khảo sát thời gian chiết chiết soxhlet dịch chiết Nghiên cứu các tính chất khác của dịch chiết( màu sắc, tính axit, bazo,…) Xác định thành phần hóa học trong dịch chiết bằng GCMS Thuyết minh quy trình nghiên cứu: Vỏ chò nâu sau khi được thu hái bằng cách dùng... giảm hoạt tính của thành phần các chất có trong vỏ, rồi lấy vỏ đó đem phơi khô Vỏ phơi khô nghiền thành bột, bảo quản trong bình hút ẩm 2.3 Xác định một số chỉ số hóa lý của vỏ cây chò nâu 2.3.1 Xác định độ ẩm của vỏ cây chò nâu: Để xác định độ ẩm của vỏ cây chò nâu, chúng tôi tiến hành như sau: Chuẩn bị sẵn 3 chén sứ có ký hiệu sẵn, rửa sạch chén sứ và sấy trong tủ sấy đến nhiệt độ > 1000C Sau khi... 1.6 mô tả chiết ngược dòng Bảng 1.1 Đƣờng đi của dung môi trong chiết ngƣợc dòng Mẫu 1 Lần 1 Hỗn hợp dung môi Dung môi A2 Dung môi B2 Dung môi C2 => thu dịch A1 Lần 2 2 3 => thu dịch B1 4 => thu dịch C1 => thu dịch D1 Hỗn hợp dung môi Hỗn hợp dung Hỗn hợp dung Dung môi A1 => dung môi A2 môi => môi B2 1.4.2 Chiết đơn giản, nhiều lần dung môi => môi C2 dung => dịch D2 27 Nói chung, muốn làm cho quá trình... chiết, xác định thành phần hóa học có trong dịch chiết 34 2.2 NGUYÊN LIỆU Hình 2.1 .Vỏ cây apăng trên giàn bếp của đồng bào dân tộc K-Tu Nguyên liệu nghiên cứu vỏ cây chò nâu được lấy từ vùng núi huyện Nam GiangTỉnh Quảng Nam Mẫu được lấy bằng cách dùng dao để khoét vào thân cây và nậy phần vỏ màu đen ra Sau khi lấy được vỏ tươi thì dùng búa đập nhẹ vỏ tươi để không làm giảm hoạt tính của thành phần. .. thân cây, nậy phần vỏ ra Vỏ sau khi được lấy ra dùng búa đập nhẹ, rửa sạch, đem phơi khô, đập nát vỏ khô thành nhỏ rồi xay thành bột, bột này được bảo quản trong bình hút ẩm Sử dụng một phần bột này để đi xác định độ ẩm, xác định hàm lượng hữu cơ trong vỏ cây chò nâu, phần còn lại đem đi khảo sát thời gian chiết, tỉ lệ rắn lỏng và tiến hành chiết soxhlet thu được dịch chiết Dịch chiết thu được đem đi nghiên. .. (2.4) Hàm lượng hữu cơ: %H = 100% - %Tro - độ ẩm (2.5) Trong đó: m4: Khối lượng của cốc sứ và mẫu sau khi xác định độ ẩm(g) m5: Khối lượng chén sứ và mẫu sau khi tro hóa (g) m2: Khối lượng vỏ chò ban đầu (g) 2.3.3 Xác định hàm lượng kim loại trong vỏ cây chò nâu: Tro thu được sau khi nung, đem hòa tan trong dung dịch HNO3 loãng, định mức bằng nước cất và xác định hàm lượng kim loại bằng phương pháp... ra, làm nguội mẫu trong bình hút ẩm và cân lại khối lượng mẫu để xác định hàm lượng hữu cơ có trong vỏ cây chò nâu Hàm lượng hữu cơ chính là hiệu số giữa khối lượng mẫu sau khi xác định độ ẩm và khối lượng mẫu sau khi đem đi tro hóa vì sau khi tro hóa ở nhiệt độ cao, các chất hữu cơ trong mẫu đã bị phân hủy và bay hơi hết, còn lại trong tro chính là hàm lượng của các kim loại Hàm lượng tro được tính... cân dễ dàng suy ra lượng chất phân tích trong đối tượng phân tích Quá trình phân tích một chất theo phương pháp trọng lượng: - Chọn mẫu và gia công mẫu - Tách trực tiếp chất cần xác định hoặc các thành phần của nó khỏi sản phẩm phân tích dưới trạng thái tinh khiết hóa học hay dạng hợp chất có thành phần xác định bằng phản ứng kết tủa hay điện phân - Xử lý sản phẩm đã tách bằng các biện pháp thích hợp... lượng chò nâu (g) m3 : Khối lượng chén sứ và mẫu chò nâu sau khi sấy (g) W (%) : Độ ẩm của mỗi mẫu WTB (%) : Độ ẩm trung bình Độ ẩm chung là độ ẩm trung bình của 3 mẫu 2.3.2 Hàm lượng hữu cơ của vỏ cây chò nâu Từ 3 mẫu vừa được xác định độ ẩm ở trên, đem đi tro hóa ở 700 0C trong 10h cho đến khi tro có màu trắng Lấy mẫu đã tro hóa xong ra, làm nguội mẫu trong bình hút ẩm và cân lại khối lượng mẫu để xác. .. pháp phân tích trọng lượng  Ưu điểm: Các phương pháp phân tích trọng lượng cho phép ta xác định được với độ chính xác cao hàm lượng của các cấu tử riêng biệt Phân tích trọng lượng được dùng để xác định rất nhiều kim loại (các cation) và các phi kim (anion), thành phần của hợp kim, của quặng silicat, các hợp chất hữu cơ Bằng phân tích trọng lượng, người ta tiến hành các xác định với độ chính xác đạt . chất có trong vỏ cây chò nâu em thực hiện đề tài “ Nghiên Cứu, Xác Định Thành Phần Hóa Học trong Vỏ Cây Chò Nâu Bằng Dung Môi Hữu Cơ Phân Cực từ nguồn nguyên liệu là vỏ cây chò nâu ở Quảng. hiện đề tài “ Nghiên Cứu, Xác Định Thành Phần Hóa Học trong Vỏ Cây Chò Nâu Bằng Dung Môi Hữu Cơ Phân Cực từ nguồn nguyên liệu là vỏ cây chò nâu ở Quảng Nam với mong muốn góp phần nguyên cứu. 1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA    Nghiên Cứu, Xác Định Thành Phần Hóa Học trong Vỏ Cây Chò Nâu Bằng Dung Môi Hữu Cơ Phân Cực KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP