Xây dựng quy trình định lượng một số kim loại bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử và định lượng hợp chất polyphenol bằng phương pháp Folin Ciocalteu trong củ Sùng thảo (Stachys affinis Lamiaceae) Đề tài khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và tối ưu hóa quy trình vô cơ hóa mẫu để định lượng Fe, Zn, Na, K trong củ Sùng thảo bằng mô hình thiết kế Box – Behnken; thẩm định quy trình định lượng Fe, Zn, Na, K trong củ Sùng thảo bằng phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử. Trình bày khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và tối ưu hóa quy trình định lượng polyphenol trong củ Sùng thảo bằng mô hình thiết kế Box – Behnken; thẩm định quy trình định lượng polyphenol trong củ Sùng thảo bằng phương pháp Folin Ciocalteu.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA DƯỢC - - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG MỘT SỐ KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ VÀ ĐỊNH LƯỢNG HỢP CHẤT POLYPHENOL BẰNG PHƯƠNG PHÁP FOLIN CIOCALTEU TRONG CỦ SÙNG THẢO (Stachys affinis Lamiaceae) NGUYỄN THỊ VÂN ANH Đồng Nai 8/2021 ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA DƯỢC - - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG MỘT SỐ KIM LOẠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ VÀ ĐỊNH LƯỢNG HỢP CHẤT POLYPHENOL BẰNG PHƯƠNG PHÁP FOLIN CIOCALTEU TRONG CỦ SÙNG THẢO (Stachys affinis Lamiaceae) Người thực hiện: Nguyễn Thị Vân Anh Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Võ Thị Bạch Huệ ThS Trần Thị Thu Hiền Đồng Nai 8/2021 iii LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô hướng dẫn PGS.TS Võ Thị Bạch Huệ Cô Ths Trần Thị Thu Hiền tận tình hướng dẫn để em hồn thành đề tài Cảm ơn Cơ Huệ định hướng đề tài, cung cấp mẫu, quan tâm suốt trình thực đề tài em Cảm ơn Cô Hiền đồng hành lần nhập số liệu động viên em số liệu không đạt Cảm ơn Cô an ủi em giây phút bất lực, tuyệt vọng bị tắt điện trình nung mẫu Cảm ơn lần Cô chia sẻ ty tỷ thứ sống, kinh nghiệm người trải Cảm ơn Cô giúp em định hướng chọn nghề tương lai, em chưa làm Cảm ơn lời hài hước Thầy Cường nhiều vấn đề để em bớt buồn yêu đời Cảm ơn Thầy Duy, Thầy Đức lại môn em tối để em bớt sợ ma Cảm ơn Cô Luôn Thầy Tài khơng trách móc, la rầy em lấy hết dụng cụ thí nghiệm Bộ mơn, bày đồ lung tung Cảm ơn bữa ăn ấm cúng từ Bộ môn Cảm ơn bảo vệ miễn tiền gửi xe, cho đồ ăn Cảm ơn lời nhắc nhở ăn trưa Thầy, Cô, anh Phúc đến cơm trưa Cảm ơn môn HPT-Kiểm nghiệm tạo cho em môi trường làm nghiên cứu thoải mái Nơi dường trọ thứ em tháng ngày cuối chặng đường năm đại học dài miên man Và cuối cùng, em xin cảm ơn Khoa Dược Đại học Lạc Hồng tạo điều kiện sở vật chất để em hồn thành Khóa luận Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc! Biên Hòa, ngày 05 tháng 08 năm 2021 Sinh viên Nguyễn Thị Vân Anh iv MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC HÌNH viii DANH MỤC BẢNG x ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU .2 1.1 TỔNG QUAN VỀ THỰC VẬT CỦA SÙNG THẢO .2 1.1.1 Đặc điểm hình thái phân bố 1.1.2 Thành phần giá trị dinh dưỡng củ .3 1.1.3 Tác dụng dược lí .4 1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC KHOÁNG CHẤT 1.2.1 Sắt 1.2.2 Kẽm 1.2.3 Natri 1.2.4 Kali 1.3 PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ 1.3.1 Định nghĩa, ưu - nhược điểm phương pháp AAS 1.3.2 Các phương pháp xử lý mẫu 10 1.4 TỔNG QUAN VỀ POLYPHENOL 14 1.4.1 Chất chống oxy hóa 14 1.4.2 Định nghĩa polyphenol 14 1.4.3 Tác dụng dược lý polyphenol 15 1.5 PHƯƠNG PHÁP FOLIN – CIOCALTEU XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG POLYPHENOL TOÀN PHẦN 15 v 1.5.1 Giới thiệu .15 1.5.2 Nguyên tắc 16 1.6 TỐI ƯU HĨA THEO MƠ HÌNH BOX BEHNKEN .16 1.6.1 Khái niệm tối ưu 16 1.6.2 Thành phần toán tối ưu 16 1.6.3 Mơ hình Box-Behnken 17 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .18 2.2 CHẤT CHUẨN, DUNG MƠI, HĨA CHẤT VÀ TRANG THIẾT BỊ 18 2.2.1 Chất chuẩn .18 2.2.2 Dung mơi, hóa chất 18 2.2.3 Trang thiết bị 18 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.3.1 Xây dựng quy trình định lượng nguyên tố Fe, K, Na, Zn phương pháp quang phổ hấp thu nguyên tử 19 2.3.2 Xây dựng quy trình định lượng polyphenol củ Sùng thảo 25 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 31 3.1 XÂY DỰNG QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG Fe, Zn, Na, K BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ HẤP THU NGUYÊN TỬ 31 3.1.1 Độ ẩm dược liệu .31 3.1.2 Khảo sát dung môi pha mẫu 31 3.1.3 Khảo sát phương pháp vô hóa 32 3.1.4 Tối ưu hóa điều kiện vơ hóa mẫu .33 3.1.5 Thẩm định quy trình định lượng đồng thời Fe, Zn Na .49 vi 3.1.6 Thẩm định quy trình định lượng K 55 3.2 XÂY DỰNG QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG POLYPHENOL TỒN PHẦN BẰNG PHƯƠNG PHÁP FOLIN – CIOCALTEU .59 3.2.1 Khảo sát quy trình định lượng polyphenol toàn phần 59 3.2.2 Tối ưu hóa quy trình định lượng polyphenol 60 3.2.3 Thẩm định quy trình định lượng polyphenol toàn phần: 64 CHƯƠNG BÀN LUẬN 69 4.1 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN PHÉP PHÂN TÍCH 69 4.1.1 Khảo sát dung môi pha mẫu 69 4.1.2 Khảo sát phương pháp vơ hóa 69 4.1.3 Tối ưu hóa mẫu .70 4.1.4 Thẩm định quy trình định lượng .71 4.2 XÂY DỰNG QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG POLYPHENOL TỒN PHẦN BẰNG PHƯƠNG PHÁP FOLIN-CIOCALTEU 71 4.2.1 Khảo sát quy trình định lượng polyphenol .71 4.2.2 Tối ưu hóa mẫu .71 4.2.3 Thẩm định quy trình định lượng .71 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 73 5.1 KẾT LUẬN 73 5.2 ĐỀ NGHỊ .74 vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ nguyên Nghĩa tiếng việt AAS Atomic Absorption Spectrophotometry Quang phổ hấp thu nguyên tử Abs Absorption Độ hấp thu ANOVA Analysis of variance DMPM Dung môi pha mẫu Đđ Đậm đặc F-AAS Flame Atomic Absorption Spectrophotometry Quang phổ hấp thu nguyên tử dùng lửa FCR Folin-Ciocalteu reagents Thuốc thử Folin-Ciocalteu Khối lượng KL ppm Part per million Nồng độ phần triệu Phương pháp Pp RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối SD Standard deviation Độ lệch chuẩn STT Số thứ tự TB Trung bình UV - Vis Ultraviolet-visible spectroscopy Quang phổ tử ngoại khả kiến viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình tồn củ Sùng thảo Hình 1.2 Sơ đồ phân loại polyphenol [26] 15 Hình 3.1 Kết phân tích ANOVA quy trình tối ưu nguyên tố Fe 35 Hình 3.2 Các hệ số phương trình hồi quy tuyến tính nguyên tố Fe 36 Hình 3.3 Đường biểu diễn ảnh hưởng yếu tố lên hàm lượng Fe .37 Hình 3.4 Kết phân tích ANOVA quy trình tối ưu nguyên tố Zn 38 Hình 3.5 Đánh giá hệ số phương trình hồi quy tuyến tính ngun tố Zn 39 Hình 3.6 Đường biểu diễn ảnh hưởng yếu tố lên hàm lượng Zn 40 Hình 3.7 Kết phân tích ANOVA quy trình tối ưu ngun tố Na 41 Hình 3.8 Đánh giá hệ số phương trình hồi quy tuyến tính ngun tố Na 42 Hình 3.9 Đường biểu diễn ảnh hưởng yếu tố lên hàm lượng Na .43 Hình 3.10 Kết phân tích ANOVA quy trình tối ưu nguyên tố K .44 Hình 3.11 Các hệ số phương trình hồi quy tuyến tính ngun tố K 45 Hình 3.12 Đường biểu diễn ảnh hưởng yếu tố lên hàm lượng K .46 Hình 3.13 Các thơng số tối ưu dự đốn phần mềm MODDE 5.0 46 Hình 3.14 Dự đoán điều kiện tối ưu nguyên tố Fe, Zn, Na .47 Hình 3.15 Các thơng số tối ưu dự đốn ngun tố K 48 Hình 3.16 Đồ thị tương quan nồng độ dung dịch chuẩn Fe độ hấp thu 50 Hình 3.17 Đồ thị tương quan nồng độ dung dịch chuẩn Zn độ hấp thu 50 Hình 3.18 Đồ thị tương quan nồng độ dung dịch chuẩn Na độ hấp thu .51 Hình 3.19 Đồ thị tương quan nồng độ dung dịch chuẩn K độ hấp thu .56 Hình 3.20 Khảo sát bước sóng hấp thu cực đại .59 Hình 3.21 Phổ động học phản ứng mẫu chuẩn thử .59 Hình 3.22 Kết phân tích ANOVA quy trình tối ưu nguyên tố 61 Hình 3.23 Kết đánh giá hệ số phương trình hồi quy tuyến tính 62 Hình 3.24 Đường biểu diễn ảnh hưởng yếu tố lên hàm lượng polyphenol.63 Hình 3.25 Các thơng số tối ưu dự đốn phần mềm MODDE 12.0 63 Hình 3.26 Phổ UV – Vis đánh giá độ đặc hiệu 65 ix Hình 3.27 Biểu đồ đường chuẩn khảo sát tính tuyến tính 66 x DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng củ Sùng thảo [40] .3 Bảng 2.1 Cách pha mẫu chuẩn Fe, Na K 19 Bảng 2.2 Cách pha mẫu chuẩn Zn 19 Bảng 2.3 Các yếu tố khảo sát theo mô hình Box-Behnken .22 Bảng 2.4 Bảng thêm dung dịch chuẩn vào mẫu thử 25 Bảng 2.5 Quy trình định lượng polyphenol [3] [37] 26 Bảng 2.6 Các yếu tố khảo sát theo mơ hình Box-Behnken .27 Bảng 2.7 Bố trí thực nghiệm điều kiện khảo sát theo mơ hình Box – Behnken27 Bảng 2.8 Cách pha chế dung dịch khảo sát tính tuyến tính .29 Bảng 2.9 Cách pha chế dung dịch khảo sát độ 30 Bảng 3.1 Khảo sát ảnh hưởng DMPM đến độ hấp thu mẫu .31 Bảng 3.2 Kết khảo sát phương pháp vơ hóa 33 Bảng 3.3 Kết khảo sát tối ưu hóa theo mơ hình Box – Behnken 33 Bảng 3.4 Kết khảo sát tính đặc hiệu 49 Bảng 3.5 Kết khảo sát tính tuyến tính Fe, Zn, Na 49 Bảng 3.6 Kết khảo sát độ lặp lại độ xác trung gian nguyên tố Fe, Zn, Na 52 Bảng 3.7 Kết độ nguyên tố Fe 54 Bảng 3.8 Kết độ nguyên tố Zn 54 Bảng 3.9 Kết độ nguyên tố Na 55 Bảng 3.10 Kết tính đặc hiệu 55 Bảng 3.11 Tính tuyến tính nguyên tố K 56 Bảng 3.12 Kết khảo sát độ lặp lại độ xác trung gian nguyên tố K 57 Bảng 3.13 Kết độ nguyên tố K 58 Bảng 3.14 Kết bố trí thực nghiệm điều kiện khảo sát theo mơ hình Box Behnken .60 Bảng 3.15 Quy trình định lượng polyphenol tối ưu 64