Đang tải... (xem toàn văn)
Thực ughiệin- Trích ly polyphenol ừr lá Hoàn Ngọc bằng kỳ thuật CO: siêu tới hạn:- Kháo sát ánh hường từng yếu tố áp suất, thời gian, thể tích ethanol và nhiệt độ đến hàmlượng polyphenol
ĐẠI HỌC QUÓC GIA TP.HCM TRỮỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA oOo - NGUYỀN PHAN HỊNG MAI NGHIÊN CỨU TRÍCH LY HOẠT CHÁT TỪ LÁ HOÀN NGỌC BẢNG KỸ THUẬT CO1 SIÊU TỚI HẠN VÀ THI NGHIỆM HOẠT TÍNH SINH HỌC STUDY ON EXTRACTING ACTIVE INGREDIENTS FROM HO AN NGOC LEAVES BY SUPERCRITICAL CO2 TECHNIQUE AND BIO ACTIVITY TESTING Chuyên ngành: KỸ THUẬT HĨA HỌC Mà số: 8.52.03.01 LUẬN VÁN THẠC TP HỊ CHÍ MINH, tháng 01 nãm 2023 CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỮ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐẠI HỌC QUÓC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại Học Bách Khoa - ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyền Hừu Hiếu Cán chấm nhận xét 1: TS Hoàng Minh Nam Cán chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Quốc Tháng Luận văn thạc báo vệ Trường Đại Học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM ngày 13 tháng 01 năm 2023 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc gồm: Chú tịch: PGS.TS Huỳnh Kỳ Phương Hạ ửy viên phản biện 1: TS Hoàng Minh Nam ửy viên phán biện 2: TS Nguyền Quốc Thắng Úy viên: TS Huỳnh Ngọc Oanh Thư ký: TS Nguyền Tiến Giang Xác nhận cũa Chú tịch Hội đồng đánh giá LV Trường Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sứa chừa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỊNG TRƯỜNG KHOA KỸ THƯẬT HĨA HỌC (Họ tên chữ kỳ) (Họ tên chữ ký) NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC sĩ Họ tên học viên: Nguyễn Phan Hồng Mai Ngày, tháng, năm sinh: MSHV: 1970649 Nơi 24 01/1994 Chuyên ngành: Kỳ thuật Hóa học sinh: Đồng Nai Mà I TÊN ĐÈ TÀI số: 8520301 Têu tiếng Việt: Nghiên cứu trích ly hoạt chất từ Hoàn Ngọc bang kỳ thuật CO: siêu tới hạn thứ nghiệm hoạt tính sinh học Têu tiếug Anh: Study on extracting active ingredients from Hoan Ngoc leaves by supercritical CO: technique and bioactivity testing II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 2.1 Tổng quau: Hồn Ngọc, polyphenol, hoạt tính sinh học cùa Hồn Ngọc, kỳ thuật trích ly CO: siêu tới hạn quy hoạch thực nghiệm, phương pháp thứ nghiệm hoạt tính sinh học 2.2 Thực ughiệin - Trích ly polyphenol ừr Hồn Ngọc kỳ thuật CO: siêu tới hạn: - Kháo sát ánh hường yếu tố áp suất, thời gian, thể tích ethanol nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol; - Kháo sát ánh hường đồng thời bốn yếu tố áp suất, thời gian, thể tích ethanol nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol phương pháp đáp ứng bề mặt thiết kế theo mơ hình BoxBelinken: - Đánh giá bề mặt ngun liệu trước sau trích ly kính hiển vi điện tứ qt; - Thứ nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa kháng khuẩn kháng ung thư III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 09/2022 IV V NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12/2022 CÁN Bộ HUỚNG DẢN: PGS TS NGUYÊN HÙU HIẾU TP HCM, ngày tháng năm 2022 CÁN Bộ HƯỚNG DẦN Trưởng PTN TĐ ĐHQG TP.HCM CNHH & DK TRƯỞNG KHOA KỲ THUẬT HĨA HỌC LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, tác giả xin trân trọng cám ơn đến người thân gia đình đà ln quan tâm, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho tác giá suốt thời gian thực ii luận văn Tác giá xin chân thành cám ơn thầy PGS.TS Nguyền Hừu Hiếu đà tận tình hướng dần, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giá suốt trình học tập vả thực luận văn Tác giả xin gứi lời cám ơn đến học viên, nghiên cứu viên bạn sinh viên Phòng thí nghiệm Trọng điểm ĐHQG-HCM Cơng nghệ Hóa học & Dầu khí (Key CEPP Lab), Trường Đại Học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM đà hồ trợ tác giá suốt trình học tập nghiên cứu Tác giả Nguyền Phan Hồng Mai iii TÓM TÁT Trong luận vãn cao Trích thu nhận tìr Hồn Ngọc trích ly kỳ thuật trích ly CƠ2 siêu tới hạn Hàm lượng polyphenol cao trích xác định phương pháp quang phổ hấp thu phân tir (ultraviolet-visible spectroscopy-UV-vis) Ảnh hường cùa điều kiện trích ly áp suất, thời gian, thể tích ethanol nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol kháo sát bàng phương pháp luân phiên n'rng biến để tim khoảng biến thiên phù hợp Sau đó, tiến hành kháo sát thời quy hoạch thí nghiệm sứ dụng mơ hình Box-Belinken số liệu xứ lý phần mềm Design Expert 11.0 để tìm điều kiện trích ly cho hàm lượng polyphenol cao Hình thái cấu trúc bề mặt nguyên liệu trước sau trích ly phàn tích kính hiển vi điện tứ quét Polyphenol thu nhận điều kiện tối mi kháo sát hoạt tính sinh học thơng qua kháng oxy hóa sứ dụng phương pháp bắt gốc nr 1.1-diphenyl- l-picrylhydrazyl với đối chứng dương axit ascorbic, kháng khuẩn cùa cao trích thứ nghiệm Escherichia cì Staphylococcus aureus phương pháp đo đirờng kính vịng kháng kliuần ức chế tế bào ung thư hai dòng tế bào ung thư dòng tế bào ung ung thư phổi (A549) ung thư gan (MCF-7) phương pháp tetrazolium ABSTRACT In this thesis, the extract obtained from Hoan Ngoc leaves was extracted by supercritical CƠ2 extraction technique The polyphenol content in the extract was determined by ultraviolet-visible spectroscopy The influence of each extraction condition such as pressure, time, ethanokmaterial ratio and temperature on polyphenol content was investigated by the method of alternating each variable to find a suitable variation range Then, conduct a simultaneous survey by planning an experiment using the Box-Belinken model Data were processed with Design Expert 11.0 software to find extraction conditions for the highest polyphenol content Surface structure morphology of raw materials before and after extraction was analyzed by scanning electron microscopy Polyphenol obtained at optimal conditions were investigated for their biological activity through antioxidant capacity using the free radical scavenging method 1,1- diphenyl-lpicrylhydrazyl with a positive control of ascorbic acid, the antibacterial activity of the extract was tested on Escherichia coii and Staphylococcus aureus by antibacterial inhibition diameter measurement, and cytotoxicity with A549 and MCF-7 cell line by MTT assay IX LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan luận văn nảy lả cơng trình nghiên cứu thực cùa cá nhân tác giả thực hướng dẫn cùa hai thầy TS Hoàng Minh Nam PGS TS Nguyễn Hữu Hiếu, Phơng thí nghiệm Trọng điểm ĐHQG HCM Cơng nghệ Hóa học Dầu khí (Key CEPP Lab), Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP HCM Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn hồn tồn trung thực, chưa cơng bố cơng trình khác trước Mọi giúp đờ cho việc hoàn thành luận văn đà cảm ơn, thơng tin trích dần luận văn đà chi rõ nguồn gốc Tác giá xin chịu trách nhiệm nghiên cứu cùa minh Tác giả Nguyền Phan Hồng Mai vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN lii TÓM TẮT iv ABSTRACT V LỜI CAM ĐOAN vi MỤC LỤC vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TÁT xii ĐẠT VÁN ĐẺ CHƯƠNG 1: TỎNG QUAN 1.1 Tông quan Hoàn Ngọc 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 Giới thiệu chung Đặc điểm hình thái .3 Thành phần hóa học Công dụng 1.2 Hoạt tính sinh học cùa Hồn Ngọc 1.2.1 Kháng oxy hóa 1.2.2 Kháng ung thư 1.2.3 Kháng khuẩn 10 1.3 Phương pháp trích ly 11 1.3.1 Kỹ thuật lưu chất siêu tới hạn 13 1.3.2 Nguyên lý hoạt động biến đổi trạng thái cùa co? q trình trích ly 14 1.3.3 Hệ thống trích ly co2 siêu tới hạn 15 1.4 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 16 1.4.1 Trong nước 16 1.4.2 Ngoài nước 17 1.5 Mục tiêu, nội dung, phương pháp nghiên cứu, tính đóng góp cùa luận văn 18 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5 Mục tiêu 18 Nội dung nghiên cứu .19 Phương pháp nghiên cứu 19 Tính 23 Đóng góp 23 V Ii CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 24 2.1 Nguyên liệu, hoá chất, dụng cụ, thiết bị địa điểm thực 24 2.1.1 Nguyên liệu .24 2.1.2 Hoá chất 24 2.1.3 Thiết bị, dụng cụ 25 2.1.4 Địa điềm thực 26 2.2 Thí nghiệm 26 2.2.1 Khảo sát ânh hưởng yếu tố đến hàm lượngpolyphenol 26 2.2.2 Phương pháp phân tích cấu trúc nguyên liệu trước vàsau kill trích ly .31 2.2.3 Thừ nghiệm hoạt tính sinh học cùa cao trích 31 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 33 3.1 Ảnh hưởng cùa yếu tố đến hàm lượng polyphenol 33 3.1.1 Ảnh hường yếu tố .33 3.1.2 Khảo sát ânh hường đồng thời cùa yếu tố đến hàm lượng polyphenol 36 3.2 Bề mặt nguyên liệu trước sau trích ly 44 3.3 Hoạt tính sinh học cùa cao trích 45 3.3.1 Hoạt tính kháng oxy hố 45 3.3.2 Hoạt tính kháng khuẩn 46 3.3.3 Hoạt tính ức chế tế bào ung thư .47 CHƯƠNG 4: KÉT LUẬN 49 4.1 Kết luận 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC 56 DANH MỤC HÌNH • Hình 1.1: (a) Cây, (b) hoa (c) Hoàn Ngọc .4 Hình 1.2: Phân loại polyphenol Hình 1.3: Cơng thức hóa học cùa axit gallic Hình 1.4: Cơng thức hóa học cùa axit chlorogenic .6 Hình 1.5: Nguyên nhân gây gốc tự Hình 1.6: Phản ứng trung hịa gốc tự• cùaaxit ascorbic .9 o o v-x Hình 1.7: Cơ chế kháng khuẩn cùa hợp chất 10 Hình 1.8: Giãn đồ pha cùa CŨ2 .15 Hình 1.9: (a) Thiết bị chính, (b) bơm đồng dung môi, (c) điều khiên (d) hệ thống làm lạnh 16 Hình 1.10: Mơ hình Box-Behnken 20 Hình 1.11: Sơ đồ nguyên lý UV-vis 20 Hình 1.12: Nguyên tắc hoạt động máy FE-SEM 21 Hình 1.13: Phân ứng màu cùa DPPH với chất kháng oxy hoá 22 Hình 2.1: Bột Hồn Ngọc 24 Hình 2.2: Quy trình thu nhận cao trích từ Hoàn Ngọc kỳ thuật CO2 siêu tới hạn .26 Hình 3.1: Ảnh hường cùa áp suất đến hàm lượng polyphenol .33 Hình 3.2: Ảnh hường cùa thời gian đến hàm lượng polyphenol 34 Hình 3.3: Ánh hường cùa thể tích ethanol đến hàm hrợng polyphenol 35 Hình 3.4: Ảnh hường cùa nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol .36 Hình 3.5: Ảnh hường đồng thời cùa áp suất thời gian đến hàm lượng polyphenol 39 Hình 3.6: Ảnh hường đồng thời cùa áp suất thể tích đến hàm lượng polyphenol 40 Hình 3.7: Ảnh hường đồng thời cùa áp suất nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol 41 Hình 3.8: Ảnh hường đồng thời cùa thời gian nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol42 Hình 3.9: Ánh hưởng đồng thời cùa thể tích ethanol nhiệt độ đến hàm lượng polyphenol 43 Hình 3.10: Hàm lượng polyphenol cữa mẫu tối ưu mẫu đối chứng 44 Hình 3.11: Hình ảnh FE—SEM cùa bột Hoàn Ngọc trước (a) (b) sau trích ly 45 Hình 3.12: Phần trăm bắt gốc tự DPPH a) axit ascobic b) cao trích .45 Hình 3.13: Vùng ức chế (a) S' aureus (b) E co!i cũa cao trích Hồn Ngọc .47 Hình 3.14: Hoạt tính kháng ung thư dịch chiết Hoàn Ngọc đối VỚI hai dòng tế bào ung IX