TÁCH CHIẾT VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY TẦN DÀY LÁ Ở THỊ XÃ ĐIỆN BÀN, TỈNH QUẢNG NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Kỹ Thuật - Công Nghệ - Nông - Lâm - Ngư - Y dược - Sinh học TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA: LÝ – HÓA – SINH ---------- TRẦN THỊ TÚ NHI TÁCH CHIẾT VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY TẦN DÀY LÁ Ở THỊ XÃ ĐIỆN BÀN, TỈNH QUẢNG NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Quảng Nam, tháng 5 năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong khóa luận này là trung thực và chưa từng công bố trong bất kì một công trình nào khác. Tác giả Trần Thị Tú Nhi LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn BGH nhà trường, lãnh đạo khoa Lý-Hóa-Sinh cùng các thầy cô trong khoa đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành bài khóa luận này. Tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Giảng viên Th.sĩ Nguyễn Đức Trung cán bộ môn Hóa trường đại học Quảng Nam thời gian qua đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian viết và hoàn thành khóa luận. Với sự hiểu biết còn hạn chế, khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy, cô giáo cùng với những người quan tâm đến đề tài này để nội dung khóa luận được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn Tam Kỳ, tháng 05, năm 2016 Tác giả Trần Thị Tú Nhi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ BGH Ban giám hiệu CTCT Công thức cấu tạo STT Số thứ tự GCMS Gas Chromatography Mass Spectrometry DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH Bảng 3.1. Kết quả khảo sát hàm lượng tinh dầu theo ngày thu hoạch ................. 38 Bảng 3.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiết đến lượng tinh dầu thu được. ..................................................................................................................... 39 Bảng 3.3. Kết quả hàm lượng tinh dầu trong lá Tần dày lá ................................. 40 Bảng 3.4. Kết quả thử cảm quan .......................................................................... 40 Bảng 3.5. Kết quả khảo sát độ ẩm........................................................................ 40 Bảng 3.6. Kết quả xác định độ hòa tan trong etanol của tinh dầu Tần dày lá...... 41 Bảng 3.7. Tỷ trọng tinh dầu thu được từ Tần dày lá ............................................ 41 Bảng 3.8. Kết quả xác định chỉ số axit của tinh dầu Tần dày lá. ......................... 41 Bảng 3.9. Kết quả xác định chỉ số xà phòng hóa của tinh dầu Tần dày lá. ......... 42 Bảng 3.10. Kết quả xác định chỉ số este của tinh dầu Tần dày lá. ....................... 42 Bảng 3.11. Thành phần hóa học của các cấu tử chính trong tinh dầu Tần dày lá 43 Biểu đồ 3.1. Biểu đồ ảnh hưởng của thời gian sau thu hoạch đến hàm lượng tinh dầu. ....................................................................................................................... 38 Biểu đồ 3.2. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng thời gian chưng cất đến chất lượng tinh dầu thu được ......................................................................................................... 39 Hình 1.1. Sơ đồ thu gọn của thiết bị sắc ký khí ................................................... 25 Hình 1.2. Hình ảnh sắc ký đồ ............................................................................... 26 Hình 2.1. Cây Tần dày lá ..................................................................................... 29 Hình 2.2. Nguyên liệu đã được xử lý ................................................................... 29 Hình 3.1. Phổ GC-MS của tinh dầu Tần dày lá ở Thị xã Điện Bàn, tĩnh Quảng Nam ...................................................................................................................... 43 Hình 1. Điểm cuối định phân xác định chỉ số xà phòng hóa............................... P1 Hình 2. Điểm cuối định phân xác định chỉ số axit ............................................... P1 Hình 3. Điểm cuối xác định độ hòa tan trong etanol 96° của tinh dầu Tần dày lá .............................................................................................................................. P2 Hình 4. Hỗn hợp tinh dầu Tần dày lá lẫn nước sau các lần chưng cất................. P2 Hình 5. Kết quả định danh tinh dầu Tần dày lá ................................................... P3 Hình 6. Phổ GC-MS của tinh dầu Tần dày lá ...................................................... P4 Hình 7. Phổ GC-MS của tinh dầu Tần dày lá ...................................................... P5 Hình 8. Phổ GC-MS của tinh dầu Tần dày lá ...................................................... P6 Hình 9. Phổ GC-MS của tinh dầu Tần dày lá ...................................................... P7 Hình 10. Phổ GC-MS của tinh dầu Tần dày lá .................................................... P8 Sơ đồ 2.1. Quy trình chiết tách tinh dầu Tần dày lá............................................. 31 MỤC LỤC Phần 1. MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1 1.1.Lý do chọn đề tài .............................................................................................. 1 1.3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 2 1.3.1.Đối tượng nghiên cứu.................................................................................... 2 1.3.2.Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 2 1.4.Phương pháp nghiên cứu.................................................................................. 2 Phần 2. NỘI DUNG ............................................................................................... 3 Chương 1. TỔNG QUAN ...................................................................................... 3 1.1.Vị trí địa lý, đặc điểm về tài nguyên thiên nhiên, dân số và lao động của thị xã Điện Bàn trong tỉnh Quảng Nam....................................................................... 3 1.1.1.Vị trí địa lý .................................................................................................... 3 1.1.2.Điều kiện tự nhiên ......................................................................................... 5 1.1.3.Tài nguyên thiên nhiên, văn hóa, lịch sử ...................................................... 6 1.1.4.Dân số và lao động ........................................................................................ 7 1.2.Tổng quan về cây Tần dày lá ........................................................................... 7 1.2.1.Hình thái, đặc điểm của cây Tần dày lá ........................................................ 7 1.2.2.Phân bố cây Tần dày lá ................................................................................. 8 1.2.3.Giá trị của cây Tần dày lá ............................................................................. 8 1.3.Tìm hiểu về tinh dầu ........................................................................................ 9 1.3.1.Trạng thái tự nhiên ........................................................................................ 9 1.3.2.Thành phần cấu tạo ....................................................................................... 9 1.3.3.Phân bố tinh dầu trong thiên nhiên ............................................................. 10 1.3.4.Tính chất lý- hóa của tinh dầu ..................................................................... 11 1.3.4.1.Tính chất vật lý......................................................................................... 11 1.3.4.2.Tính chất hóa học ..................................................................................... 12 1.3.4.3.Vai trò của tinh dầu .................................................................................. 12 1.3.4.4.Nguyên tắc sản xuất tinh dầu từ nguyên liệu thiên nhiên ........................ 16 1.3.4.5.Các phương pháp sản xuất tinh dầu ......................................................... 16 1.4.Các phương pháp xác định chỉ tiêu lí học ...................................................... 21 1.4.1.Xác định tinh dầu ........................................................................................ 21 1.4.1.1.Xác định màu sắc và độ trong suốt .......................................................... 21 1.4.1.2.Xác định mùi ............................................................................................ 21 1.4.1.3.Xác định vị ............................................................................................... 21 1.4.2.Xác định độ hòa tan trong etanol ................................................................ 22 1.4.3.Xác định tỷ trọng ......................................................................................... 22 1.5.Các phương pháp xác định chỉ tiêu hóa học .................................................. 22 1.5.1.Chỉ số axit (A x )............................................................................................ 22 1.5.2.Chỉ số xà phòng hóa (Xp ) ............................................................................ 23 1.5.3.Chỉ số este (E s ) ............................................................................................ 23 1.5.4.Phương pháp sắc ký khí ghép phối khổ (GCMS) dùng xác định thành phần hóa học tinh dầu ................................................................................................... 23 1.5.4.1.Sắc ký khí (GC) ........................................................................................ 23 1.5.4.2.Phương pháp khối phổ (MS) .................................................................... 26 Chương 2. THỰC NGHIỆM ................................................................................ 29 2.1.Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất ...................................................................... 29 2.1.1.Nguyên liệu ................................................................................................. 29 2.1.2.Xử lý nguyên liệu ........................................................................................ 29 2.1.3.Thiết bị - dụng cụ, hóa chất......................................................................... 30 2.2.Chiết tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước .................... 30 2.2.1.Dụng cụ và nguyên liệu............................................................................... 30 2.2.2.Cách tiến hành ............................................................................................. 30 2.2.3. Sơ đồ nghiên cứu........................................................................................ 31 2.3.Các yếu tố ảnh hưởng đến lượng tinh dầu thu được ...................................... 32 2.3.1.Ảnh hưởng của thời gian sau thu hoạch đến lượng tinh dầu trong cây Tần dày lá ................................................................................................................ 32 2.3.2.Ảnh hưởng của thời gian chiết đến lượng tinh dầu thu được ..................... 32 2.4.Các phương pháp xác định chỉ tiêu lý học ..................................................... 33 2.4.1.Xác định tinh dầu ........................................................................................ 33 2.4.1.1.Xác định màu sắc và độ trong suốt .......................................................... 33 2.4.1.2.Xác định mùi ............................................................................................ 33 2.4.1.3.Xác định vị ............................................................................................... 33 2.4.2.Xác định độ ẩm ........................................................................................... 33 2.4.3.Độ hòa tan trong etanol ............................................................................... 34 2.4.4.Xác định tỷ trọng ......................................................................................... 34 2.5.Các phương pháp xác định chỉ tiêu hóa học .................................................. 35 2.5.1.1.Chỉ số axit (Ax )......................................................................................... 35 2.5.2.Chỉ số xà phòng hóa (Xp) ........................................................................... 36 2.5.3.Chỉ số este (E s ) ............................................................................................ 37 2.6.Định lượng tinh dầu ....................................................................................... 37 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 38 3.1.Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới lượng tinh dầu thu được............. 38 3.1.1.Ảnh hưởng của thời gian sau khi thu hái đến lượng tinh dầu trong cây Tần dày lá ................................................................................................................ 38 3.1.2.Ảnh hưởng của thời gian chiết đến lượng tinh dầu thu được ..................... 39 3.2.Kết quả định lượng dầu .................................................................................. 39 3.3.Kết quả xác định chỉ số lý học ....................................................................... 40 3.3.1.Cảm quan .................................................................................................... 40 3.3.2.Độ ẩm .......................................................................................................... 40 3.3.3.Độ hòa tan trong etanol ............................................................................... 41 3.3.4.Tỷ trọng của tinh dầu .................................................................................. 41 3.4.Kết quả xác định chỉ số hóa học..................................................................... 41 3.4.1.Chỉ số axit ................................................................................................... 41 3.4.2.Chỉ số xà phòng hóa .................................................................................... 42 3.4.3.Chỉ số este hóa ............................................................................................ 42 3.5.Xác định thành phần hóa học trong tinh dầu của cây Tần dày lá bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ...................................................................................... 43 Phần 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 47 1.Kết luận ............................................................................................................. 47 2.Kiến nghị ........................................................................................................... 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 49 1 Phần 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài Thế giới hiện nay đang phát triển một cách chóng mặt. Nền khoa học-kĩ thuật dần dần trở nên hiện đại và tinh vi hơn bao giờ hết. Con người ngày càng văn minh, hiện đại, sáng tạo và là nguồn năng lực quan trọng nhất trong sự phát triển đó. Các sản phẩm mới của ngành khoa học tự nhiên luôn luôn xuất hiện một cách liên tục. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ đó con người đã và đang phát hiện được nhiều tác dụng mới của của các loài thực vật có sẵn trong thiên nhiên đễ phục vụ cho cuộc sống của mình. Trong số các loài thực vật, thì cây tinh dầu có một vị trí vô cùng quan trọng. Tinh dầu và cây tinh dầu đang là đối tượng được quan tâm nghiên cứu và sản xuất ở nhiều nước trên thế giới, nhằm tận dụng tối đa nguồn tài nguyên mà thiên nhiên đã ban tặng cho con người. Cây tinh dầu là nguồn cung cấp nguyên liệu thiên nhiên cho nhiều ngành công nghiệp như hương liệu, dược phẩm, mỹ phẩm…rất có giá trị. Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã chiết xuất tinh dầu Tần dày lá để dùng trong dược phẩm, mỹ phẩm, chất tạo hương trong các loại thức uống, kem, kẹo, các loại gia vị… Chính vì những lí do này mà tôi quyết định tiến hành nghiên cứu cây Tần dày lá với nội dung “Tách chiết và xác định thành phần hóa học của cây Tầ n dày lá ở thị xã Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam bằng phương pháp chưng cấ t lôi cuốn hơi nước” để góp phần cùng với các nghiên cứu trước đây về cây Tần dày lá tổng hợp nên một kiến thức chính xác nhất, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng chúng. 1.2. Mục tiêu của đề tài - Xác định hàm lượng tinh dầu Tần dày lá bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. - Xác định thành phần hóa học, công thức cấu tạo một số chất hữu cơ chính trong cây Tần dày lá. 2 - Xác định một số chỉ tiêu lý hóa của cây Tần dày lá. - Xây dựng quy trình chiết tách một số hợp chất hữu cơ trong cây Tần dày lá. - Đóng góp thêm những thông tin, tư liệu khoa học về cây Tần dày lá. 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu Lá cây Tần dày lá được lấy từ thị xã Điện Bàn, Tỉnh Quảng Nam. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu Quá trình thực nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiêm Hóa Học trường Đại học Quảng Nam để thực hiên quá trình tách chiết, xác định chỉ số hóa - lý, thành phần hóa học và xác định một hợp chất trong tinh dầu Tần dày lá. 1.4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu tài liệu. Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Phương pháp xác định các chỉ số hóa-lý. Phương pháp sắc kí khối phổ để xác định thành phần của tinh dầu Tần dày lá. 3 Phần 2. NỘI DUNG Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Vị trí địa lý, đặc điểm về tài nguyên thiên nhiên, dân số và lao động của thị xã Điện Bàn trong tỉnh Quảng Nam 13 1.1.1. Vị trí địa lý a. Về ranh giới hành chính và khu vực phát triển Thị xã Điện Bàn nằm về phía Bắc của tỉnh Quảng Nam; có vị trí địa lý từ 150 50’ - 15 0 57’ vĩ độ Bắc và 108 0 - 1080 20’ kinh độ Đông. Phía Bắc, Tây Bắc tiếp giáp với huyện Hoà Vang và quận Ngũ Hành Sơn – thành phố Đà Nẵng. Phía Nam, Đông Nam tiếp giáp với huyện Duy Xuyên và thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam. Phía Đông tiếp giáp biển Đông Phía Tây tiếp giáp với huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam. Diện tích tự nhiên 214,709 km 2 , dân số thường trú năm 2013 là 206.223 người, dân số qui đổi 230.000 người. Toàn huyện được chia thành 20 đơn vị hành chính trực thuộc bao gồm: Thị trấn Vĩnh Điện và 19 xã, chia làm 3 khu vực - Khu vực phía Đông: là vùng cát ven biển gồm 5 xã Điện Ngọc, Điện Dương, Điện Nam Bắc, Điện Nam Đông, Điện Nam Trung. Tổng diện tích 61,20 km 2 , dân số 55.840 người. Trên khu vực này, có Khu công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc với diện tích 390 ha, đã lấp đầy 341 ha (87,4 ), trong đó có 193,16 ha diện tích đất sản xuất với 49 dự án đầu tư sản xuất (đã hoạt động 45 doanh nghiệp, số còn lại hiện đang trong quá trình XD); có 06 cụm công nghiệp với tổng diện tích 210 ha, đã lấp đầy 38,26 ha, 9 doanh nghiệp đang hoạt động16 dự án; gần 24.000 lao động đang làm việc tại các khu, cụm công nghiệp với 23 là của người địa phương; ngoài ra còn có Khu đô thị mới Điện Nam – Điện Ngọc diện tích 2.700ha, đã xây dựng hạ tầng 788,131 ha, với 36 dự án; có 8 km bờ biển với 2 resort 5 sao đang hoạt động, 15 resort – khách sạn cao cấp khác đang làm thủ tục đầu tư, 1 sân golf 18 lỗ. Khu vực phía Đông được xác định là khu vực tập trung phát triển đô thị - công nghiệp – du lịch làm động lực tan tỏa lên các khu vực còn lại. 4 - Khu vực dọc theo Quốc lộ 1A: gồm Thị trấn Vĩnh Điện và 6 xã Điện Thắng Bắc, Điện Thắng Trung, Điện Thắng Nam, Điện An, Điện Minh, Điện Phương. Tổng diện tích 42,69 km 2 , dân số 68.372 người. Khu vực này có 4 cụm công nghiệp – thương mại dịch vụ với tổng diện tích 110,72 ha, đã lấp đầy 35,05 ha, có 11 doanh nghiệp đang hoạt động18 dự án. Trong khu vực này, Thị trấn Vĩnh Điện là trung tâm chính trị - hành chính của huyện (nguyên là Thành tỉnh Quảng Nam, giai đoạn 1833 -1945); xã Điện Phương nguyên là nơi đặt Dinh trấn Quảng Nam thời kỳ chúa Nguyễn. Nơi đây có các món ăn nổi tiếng như bê thui Cầu Mống, mì quảng Phú Chiêm; có làng nghề truyền thống như đúc đồng Phước Kiều, chiếu chẽ Triêm Tây, bánh tráng Phú Triêm, làng nghề thủ công mỹ nghệ Đông Khương. Khu vực này được qui hoạch phát triển theo hướng đô thị hóa, gắn kết với khu vực phía Đông thành vùng nội thị của đô thị Điện Bàn. - Khu vực phía Tây : gồm 8 xã Điện Quang, Điện Trung, Điện Phong (3 xã Gò Nổi), Điện Hồng, Điện Thọ, Điện Phước, Điện Hòa, Điện Tiến. Tổng diện tích 110,82 km 2 , dân số 82.011 người. Khu vực này có 11 cụm công nghiệp nhỏ với tổng diện tích 125,39 ha, đã lấp đầy 23,68 ha, có 10 doanh nghiệp đang hoạt động. Khu vực Gò Nổi là quê hương của những chí sĩ anh hùng như Hoàng Diệu, Phạm Phú Thứ, Trần Quí Cáp, Phan Khôi, .…. xã Điện Tiến có đồi Bồ Bồ ghi dấu trận thắng Mỹ cuối cùng trước ngày Hiệp định Paris được ký kết, hiện nay được qui hoạch phát triển du lịch với diện tích 215 km 2 . Toàn bộ khu vực phía Tây trong qui hoạch là vùng ven khu vực nội thị, được tập trung phát triển nông nghiệp, xây dựng nông thôn mới. b. Về vị trí địa kinh tế Thị xã Điện Bàn được Bộ Xây dựng công nhận đạt tiêu chuẩn đô thị loại 4 tại Quyết định số 222QĐ-BXD ngày 1032014, ngoài các tiêu chuẩn được chấm điểm theo qui định thì Điện Bàn còn có vị trí địa kinh tế đặc biệt quan trọng của tỉnh Quảng Nam và vùng kinh tế trọng điểm miền Trung, nằm trong cụm đô thị động lực Chân Mây – Đà Nẵng – Điện Bàn – Hội An – Tam Kỳ - Vạn Tường; là vùng giao thoa của các hoạt động kinh tế, thương mại và du lịch tầm cỡ quốc gia, quốc tế thông qua hệ thống cảng biển Tiên Sa, sân bay quốc tế Đà 5 Nẵng, hành lang giao thông đường bộ, đường sắt Bắc – Nam. Đô thị Điện Bàn nằm giữa đô thị Đà Nẵng (thành phố trẻ, trung tâm hành chính - thương mại - dịch vụ - công nghiệp) và đô thị Hội An (thành phố cổ mang nhiều giá trị văn hóa - lịch sử - thiên nhiên). Như vậy xét về tiềm năng thì đô thị Điện Bàn là duy nhất có khả năng kết hợp, hỗ trợ cùng hai đô thị này để xứng tầm trở thành một trung tâm đô thị đóng vai trò động lực thúc đẩy phát triển hành chính - kinh tế, văn hóa - xã hội qui mô lớn cấp tiểu vùng của Vùng duyên hải miền Trung và Tây nguyên. c. Về mạng lưới giao thông chính Điện Bàn tiếp giáp với Đà Nẵng nên hưởng lợi trực tiếp từ các đầu mối giao thông đặc biệt quan trọng như sân bay, cảng biển, ga đường sắt, đường quốc lộ. Trên địa bàn huyện có mạng lưới giao thông khá hoàn chỉnh : - 4 trục dọc: Quốc lộ 1A (đã mở rộng), đường cao tốc Đà Nẵng – Quảng Ngãi (đang thi công, có điểm đấu nối xuống Điện Bàn), tuyến du lịch ven biển Đà Nẵng – Hội An (ĐT 603A), tuyến từ cảng Đà Nẵng qua Khu công nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc và các Cụm công nghiệp đến Hội An (ĐT 603-607A). - 8 trục ngang: Trục nối Hội An qua thị trấn Vĩnh Điện đi huyện Đại Lộc (ĐT 608-609); đường nối Đà Nẵng qua đồi Bồ Bồ ra trục ĐT608-609 (ĐT605); đường nối quốc lộ 1A đi 3 xã Gò Nổi (ĐT610B); đường nối Quốc lộ 1A đi các xã vùng cát (ĐT603, ĐT607B, DH7, DH8, DH9). - Giao thông đường thủy liên vùng có sông Thu Bồn, sông Vĩnh Điện, sông Yên và đang lập kế hoạch nạo vét sông Cổ Cò nối Đà Nẵng – Điện Bàn – Hội An. 1.1.2. Điều kiện tự nhiên a. Đất đai, địa hình Đất đai thị xã Điện Bàn khá tốt, có độ phì nhiêu cao, nhóm đất phù sa chiếm đến 69,67 tổng diện tích đất, cho phép thâm canh nông nghiệp theo chiều sâu, nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng. Bên cạnh đó, Điện Bàn là một huyện đồng bằng ven biển nên địa hình tương đối bằng phẳng, độ chênh cao thấp, thuận lợi cho phát triển đô thị - công nghiệp. Có bờ biển cát trắng, nước trong, sông nước hiền hòa thuận lợi cho khai thác du lịch. 6 b. Khí hậu, thủy văn Điện Bàn nằm trong khu vực có chế độ khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho sinh trưởng và phát triển các cây trồng nông nghiệp như lúa màu, cây thực phẩm và cây công nghiệp ngắn ngày. Tuy nhiên do chế độ mưa phân hoá theo mùa trong năm không đồng đều gây khô hạn, nhiễm mặn trong mùa khô và bão thường xảy ra vào các tháng 9, 10, 11 kết hợp với các trận mưa lớn gây lũ lụt, xói lở khu vực ven sông làm ảnh hưởng đến sản xuất và sinh hoạt đời sống của nhân dân. 1.1.3. Tài nguyên thiên nhiên, văn hóa, lịch sử a. Tài nguyên đất đai Tính đến cuối năm 2012 tổng diện tích thị xã Điện Bàn là 21.471 ha. Trong đó bao gồm: 1.982 ha đất dân dụng (gồm: đất khu ở, đất CTCC đô thi, đất xây dựng TDTT, đất giao thông nội thị) và 1.886 ha đất chuyên dụng (gồm: đất CN, TTCN, kho tàng, đất du lịch, di tích, tôn giáo, đất giao thông đối ngoại, đất quốc phòng, an ninh, đất bãi xử lý chất thải, đất nghĩa trang, nghĩa địa). Ngoài ra còn 6.518 ha các loại đất khác như: đất nông nghiệp, lâm nghiệp, ngư nghiệp (4.296 ha); đất bằng chưa sử dụng (1.544 ha); đất sông, suối mặt nước (678 ha). b. Tài nguyên nhân văn, du lịch: - Vùng gò đồi Điện Tiến có đồi Bồ Bồ có các phong cảnh đẹp với các khu rừng trồng, đồi cao, ao hồ và tượng đài v.v. được đầu tư tôn tạo và qui hoạch phát triển du lịch tham quan dã ngoại, du lịch sinh thái, vui chơi giải trí .... - Có sông Thu Bồn, Vĩnh Điện trong xanh, nên thơ với phong cảnh đồng quê trù phú hai bên bờ cho phép phát triển du lịch du thuyền trên sông, ngắm cảnh đồng quê, tham quan làng nghề kết hợp với du lịch văn hóa, lịch sử. Sông Cổ Cò đang có kế hoạch nạo vét để phát triển đô thị - du lịch sinh thái ven sông. - Có bờ biển đã và đang triển khai nhiều khu du lịch, sân golf cao cấp, bãi tắm phục vụ du khách. - Có nhiều di tích lịch sử, văn hóa lâu đời có giá trị nhân văn sâu sắc, ngoài ý nghĩa lịch sử văn hóa còn là điểm hấp dẫn khách tham quan, du lịch. Các làng nghề truyền thống như nghề đúc đồng Phước Kiều, nghề ươm tơ, dệt lụa Điện 7 Phong, Điện Quang; dệt chiếu, đan mây tre mỹ nghệ, ẩm thực ... cho phép phát triển du lịch tham quan làng nghề kết hợp du lịch nhân văn, thăm các di tích lịch sử, văn hóa. - Là vùng đất có truyền thống đấu tranh cách mạng kiên cường, toàn huyện có 18.773 liệt sĩ, 7.236 thương binh, 520 bệnh binh, 1.611 Bà mẹ được phong tặng và truy tặng Bà mẹ Việt Nam anh hùng, tiêu biểu như mẹ Nguyễn Thị Thứ, liệt sĩ Nguyễn Văn Trỗi. 1.1.4. Dân số và lao động Năm 2012, thị xã Điện Bàn có 122.846 người trong độ tuổi lao động chiếm 60,43 tổng dân số toàn huyện. Trong đó, lao động đang làm việc trong các ngành kinh tế là 115.235 người. Cơ cấu dân số phi nông nghiệp – nông nghiệp từ 35,5 - 64,5 năm 2005 chuyển sang 68 - 32 năm 2012. Mức tăng dân số trong giai đoạn 2010 – 2012 là 0,91năm. Năm 2013, thị xã Điện Bàn có 230.000 người (dân số qui đổi) với 139.852 người trong độ tuổi lao động chiếm 60,8 tổng dân số. Trong đó, lao động đang làm việc trong các ngành kinh tế là 116.994 người. Lao động nông nghiệp tiếp tục giảm còn 29,24, cho thấy xu hướng tích cực trong quá trình chuyển dịch cơ cấu lao động nông nghiệp sang khu vực công nghiệp – dịch vụ. Mật độ dân số 1.071 ngườikm 2 . 1.2. Tổng quan về cây Tần dày lá 1; 3; 5; 6; 9 1.2.1. Hình thái, đặc điểm của cây Tần dày lá Cây cỏ, sống lâu năm, cao 20-50 cm. Phần thân sát gốc hóa gỗ. Lá mọc đối, dày cứng, giòn, mọng nước, mép khía răng tròn.Thân và lá dòn, mập, lá dày có lông mịn, thơm và cay. Hai mặt lá màu xanh lục nhạt. Hoa nhỏ, 4 tiểu nhị, màu tím đỏ, mọc thành bông ở đầu cành. Quả nhỏ, tròn, màu nâu. Toàn cây có lông rất nhỏ và thơm như mùi chanh. Tên gọi khác : Húng chanh, rau thơm lông, rau thơm lùn, rau tần, dương tử tô, sak đam ray. Thuộc họ: Hoa môi- Lamiaceae. Tên khoa học: Plectranthus amboinicus, đồng nghĩa: Coleus amboinicus 8 Tên gọi ở một số nước khác trên thế giới: QUỐC GIA TÊN GỌI CuBa Cuban Oregano Ấn Độ Indian Borage Spanish Spanish thyme Mexico Mexican mint Pháp French thyme Anh Lemon balm Phân loại khoa học: Giới (regnum): Plantae Ngành (divisio): Magnoliophyta Lớp (class): Magnoliopsida Bộ (ordo): Laiales Họ (familia): Lamiaceae Chi (genus): Plectranthus Loài (species): P. amboinicus 1.2.2. Phân bố cây Tần dày lá Cây có nguồn gốc ở quần đảo Môluýc (miền Mã Lai) được trồng làm gia vị và làm thuốc. Có thể thu hái lá quanh năm, thường dùng tươi, dùng đến đâu hái đến đó. Lúc trời khô ráo, hái lá bánh tẻ, loại bỏ các lá sâu hay lá già úa vàng, đem phơi nắng nhẹ hay sấy ở 40-45°C. 1.2.3. Giá trị của cây Tần dày lá 2; 3; 6 Ngoài ứng dụng làm gia vị cho các món ăn, tần dày lá còn có nhiều công dụng đối với y học. Cụ thể là: - Tần dày lá là một dược liệu chữa ho hen, cảm cúm. Tinh dầu tần có tác dụng kháng sinh mạnh đối với vi khuẩn gây ho như tụ cầu, liên cầu, phế cầu… Hiện nay, ở các quốc gia kỹ nghệ phát triển, dược thảo đang được công chúng sử dụng rộng rãi. Trong ngành công nghệ dược phẩm nước ta cũng vậy, ngày nay để trị ho, người ta thường ưa chuộng những loại dược phẩm có nguồn gốc từ tinh dầu của các cây thuốc hơn. Tác dụng của chúng đã được chứng 9 minh qua hàng trăm năm nay như bạc hà, tần dày lá, gừng, tràm… - Chữa cảm cúm, cảm sốt, ngẹt mũi, đau đầu, ho đờm. - Chữa sốt cao không ra mồ hôi. - Trị ho, viêm họng, viêm thanh quản. - Trị chảy máu cam, hôi miệng. - Chữa đau nhức do ong đốt. - Trị nỗi mề đau. 1.3. Tìm hiểu về tinh dầu 2; 7 1.3.1. Trạng thái tự nhiên Tinh dầu là hỗn hợp các chất hữu cơ tan lẫn vào nhau, có mùi đặc trưng tùy thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu cung cấp tinh dầu. Cần phân biệt rõ tinh dầu với dầu béo (hỗn hợp các triglicerid) và dầu mỡ (hỗn hợp các hydrocarbon). Rất khó khăn khi có một định nghĩa tuyệt đối chính xác cho tinh dầu. Về mặt thực hành, tinh dầu có thể như “một hỗn hợp thiên nhiên có mùi, phần lớn có nguồn gốc từ thực vật ”, chỉ có một số ít tinh dầu có nguồn gốc từ thực vật. Tinh dầu thường là thể lỏng ở nhiệt độ phòng, bay hơi hoàn toàn mà không bị phân hủy. Trong thiên nhiên, rất nhiều tinh dầu ở trạng thái tự do, chỉ có một số ít ở trạng thái tiềm tàng. Ở trạng thái tiềm tàng, tinh dầu không có sẵn trong nguyên liệu mà chỉ xuất hiện trong những điều kiện gia công nhất định trước khi tiến hành ly trích. Còn ở trạng thái tự do, tinh dầu hiện sẵn trong nguyên liệu có thể thu trực tiếp dưới những điều kiện ly trích bình thường. 1.3.2. Thành phần cấu tạo 4; 10 Về bản chất hóa học, tinh dầu là hỗn hợp của nhiều chất hữu cơ quan trọng: hidrocacbon, rượu, phenol, andehit, xeton, ete,… Trong đó quan trọng hơn cả là hidrocacbon, còn các thành phần rượu, andehit đều là dẫn xuất của hidrocacbon mà ra cả. Hidrocacbon có trong tinh dầu chủ yếu là các hợp chất tecpen. Tecpen là hidrocacbon mạch không vòng hoặc vòng có công thức tổng quát (C5 H8 )n . Tùy theo giá trị của n mà phân thành các phân lớp: 10 N CTPT Tên gọi 1 C 5 H8 Isopren 2 C 10H16 Monotecpen 3 C 15H24 Sesquitecpen 4 C 20H32 Ditecpen 5 C 25H40 Sestectecpen 6 C 30H48 Tritecpen 8 C 40H64 Tetratecpen N (C 5H8 ) n Politecpen Mỗi phân lớp có mạch hở, vòng với độ lớn khác nhau, đa vòng và có nhóm chức. Dù đa dạng nhưng đều do sự ghép các đơn vị isoprene lại với nhau theo kiểu “đầu nối đuôi”. Đó là quy luật isoprene, từ đó sinh ra thuật ngữ isoprenoit. 1.3.3. Phân bố tinh dầu trong thiên nhiên Các loại cây có tinh dầu được phân bố rộng trong thiên nhiên. Kết quả thống kê cho thấy có khoảng 2500 loài cây có chứa tinh dầu.Trữ lượng tinh dầu trong cây phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng. Cây mọc ở vùng nhiệt đới có trữ lượng tinh dầu cao hơn cây ở vùng ôn đới. Ngay trong một cây, thành phần và lượng tinh dầu trong các bộ phận khác nhau cũng khác nhau. Ngoài ra lượng tinh dầu thu được còn phụ thuộc vào điều kiện, phương pháp thu hoạch, bảo quản, tách chiết…Hàm lượng tinh dầu trong những cây khác nhau cũng rất khác nhau: hoa hồng hàm lượng tinh dầu vào khoảng 0,25; bạc hà hàm lượng khoảng 1; quả hồi và nụ đinh hương thì hàm lượng tinh dầu tương ứng có thể đạt giá trị 5 và 15. 11 1.3.4. Tính chất lý- hóa của tinh dầu 1.3.4.1. Tính chất vật lý Tinh dầu nói chung có một số tính chất khác với hóa chất tổng hợp hoặc các hợp chất thiên nhiên khác, đó là: - Ở nhiệt độ bình thường, phần lớn tinh dầu thường tồn tại ở trạng thái lỏng, không có màu như tinh dầu quất hoặc có màu vàng nhạt như tinh dầu lá tràm và một số ít tinh dầu có màu, như tinh dầu ngải cứu (màu xanh), tinh dầu thym (màu đỏ), tinh dầu xương bồ (màu đỏ sẩm), tinh dầu quế (màu nâu thẩm), tinh dầu diếp cá, tinh dầu sả (màu vàng đậm),… - Tinh dầu có nhiệt độ cao (150-200°C), rất dễ bay hơi và hòa tan chất cao su. Vì vậy đựng tinh dầu trong những chai nhỏ miệng, có nút kín và không được dùng nút cao su mà phải dùng nút thủy tinh hay nút lie. - Tùy thuộc vào tính chất và thành phần hóa học của mỗi loại tinh dầu mà có thể nhẹ hơn nước (d1gml) như tinh dầu đinh hương, tinh dầu quế,… - Hầu hết tinh dầu không tan trong nước hay tan rất ít nhưng tan tốt trong một số dung môi hữu cơ như: etanol, benzen, clorofom,… cho nên có thể dùng các dung môi này để chiết suất một số tinh dầu từ các nguồn nguyên liệu có chứa tinh dầu. - Tinh dầu là những chất rất dễ bị thay đổi mùi. Khi tinh chế tinh dầu bằng phương pháp chưng cất, đun đến nhiệt độ cao có thể làm thay đổi thành phần hóa học của tinh dầu do đó thay đổi mùi hương thơm của tinh dầu. - Tinh dầu không phải là một chất nguyên chất mà hỗn hợp của nhiều chất tạo nên, trong đó có một chất là chủ yếu. Do đó việc phối hợp nhiều tinh dầu lại với nhau để có một chất thơm và bền là một nghệ thuật đồng thời là một khoa học. - Khi ta nhỏ tinh dầu vào giấy thì mặt giấy có vết trong trong như giấy bóng (giống như nhỏ chất dầu mỡ vào giấy) nhưng chỉ có một thời gian ngắn tinh dầu bay đi hết thì vết trong đó cũng mất đi (dấu hiệu phân biệt tinh dầu với dầu mỡ). Nếu là chất dầu có pha tinh dầu thơm (ví dụ dầu bôi tóc) thì sau khi phơi nắng mùi thơm sẽ mất đi (do tinh dầu bay hơi hết) mà vết trong trên giấy vẫn còn (chất dầu còn lại). 12 - Điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, độ ẩm có ảnh hưởng nhiều đến quá trình sinh tổng hợp và sự tích lũy tinh dầu trong cây, nên cần nghiên cứu kỹ mùa thu hái đối với dược liệu chứa tinh dầu. - Mỗi loại tinh dầu có một tính năng và mùi hương riêng biệt vô cùng độc đáo. Mùi thơm của tinh dầu chính là do sự bay hơi và khả năng tác động nhất định của một số chất thơm vào khứu giác. Tất cả những tính chất chung của tinh dầu đã được nêu ở trên, có thể dựa vào đó để phân biệt các hợp chất tổng hợp với các hợp chất thiên nhiên. 1.3.4.2. Tính chất hóa học - Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, ánh sáng, không khí, nước tinh dầu dễ bị oxy hóa và có thể bị nhựa hóa một phần. Alcol trong tinh dầu bị oxy hóa thành aldehyd, aldehyd biến thành acid. - Các hợp chất có nối đôi dễ bị oxy hóa hoặc tham gia vào phản ứng cộng hợp. - Các hợp chất ceton và aldehyd dễ bị aldol hóa tạo nhựa khi có sự hiện diện của kiềm. - Nhiều thành phần có các nhóm chức khác nhau có thể tham gia các phản ứng hóa học, làm thay đổi tính chất của tinh dầu. 1.3.4.3. Vai trò của tinh dầu 10; 12 a. Vai trò sinh thái học - Dẫn dụ Thông thường sự thụ phấn của các loài hoa được thực hiện chủ yếu bởi các côn trùng (ong, bướm, kiến,…). Đây là một công việc gian tiếp của chúng, gây ra do các tác động lấy mật hoặc sáp hoa của côn trùng. Ở một số loài hoa, tinh dầu của chúng có khả năng dẫn dụ côn trùng đến cho hoa thụ phấn. Không chỉ côn trùng bị dẫn dụ bởi tinh dầu các loài hoa mà động vật lớn như mèo nhà cũng bị dẫn dụ bởi những tecpen có trong tinh dầu bạc hà mèo (cat mint, nepeta cataria). - Bảo vệ Người ta nhận thấy trong một số loài cây, tinh dầu của chúng góp phần bảo vệ cây chống lại những loài ăn cỏ. Như một số sesquitecpen đơn vòng hoạt động 13 như hoocmon sâu non (hoocmon ảnh hưởng đến sự trưởng thành của sâu). Thí dụ juvabion, được tìm thấy trong tinh dầu của Ocium basilium, có khả năng ngăn chặn chu kì sinh trưởng của một số loại côn trùng chuyên phá hoại loài cây xanh. Một số loài tinh dầu khác bảo vệ chủ yếu nhờ khả năng xua đuổi loài vật ăn cỏ. Thí dụ như một số loài cây tìm thấy trong rừng Nam Mỹ có chứa tinh dầu có khả năng chống loài kiến ăn lá cây (Atta Spp). Trong tinh dầu của cây này có một monotecpen là β-oximen và một số sesquitecpen là cariophylen. Hợp chất đầu có tác dụng xua đuổi kiến, còn hợp chất thứ hai có tác dụng diệt loại nấm cộng sinh trên mình kiến. Ngoài ra, những côn trùng khi đến ăn lá cây hoặc hút nhựa của các loài cây có chứa tinh dầu ở các lông tiết, chúng sẽ va chạm vào các lông này và bị đẩy lùi bởi các mono và sesquitecpen có trong tinh dầu. - Hỗ trợ phát triển Tại những vùng có hệ sinh thái bán khô cằn (semi-arid ecosystem), thí dụ như vùng biển tây nước Mỹ có những cây thuộc họ Lamiacea và Astteraceae chứa rất nhiều tinh dầu. Dưới điều kiện nóng khô, những tinh dầu này bay hơi, một số hơi tinh dầu bị hấp phụ và giữ lại tạo thành một vùng ngăn chặn sự phát triển của các cây khác cùng loại. Một số monotecpen có khả năng đó như 1,8- xineol, campho,… Ở Úc, cây Eucalyptus delegatensis làm cho những cây non mọc quanh nó chỉ cao 1m trong khoảng 40 năm, các cây con phát triển mãnh liệt ngay khi cây này chết hoặc ngã xuống. - Dung môi hữu cơ Một số monotecpen không đảm nhiệm những chức năng riêng rẽ mà chúng đóng vai trò dung môi hữu cơ cho một số hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh học trong cây. Thí dụ, tinh dầu sim đầm lầy (Myrica gale) chứa hỗn hợp monotecpen dễ bay hơi chủ yếu là α-pinen; 1,8-xineol và một số sesquitecpen kém bay hơi nhưng có hoạt tính chống nấm rất mạnh là germacron. Khi tuyến tinh dầu trong cây bị vỡ ra, các monotecpen mau chóng tỏa ra bao phủ vết thương và mang theo germacron ít linh động. Sau đó chúng bay hơi đi để lại germacron được trải rộng đều trên vết thương. 14 - Hoạt tính kháng sinh Khi các động vật ăn cỏ hoặc một nguyên nhân cơ học nào đó làm tổn hại các cơ quan của cây, tinh dầu từ các mô thoát ra bảo vệ vết thương không cho cây nhiễm trùng thứ cấp. Người ta nhận thấy ở loài sim đầm lầy (Myrica gale), nồng độ tinh dầu chứa trong các lông tiết trên lá tăng lên khoảng hai lần trên các cây bị loài ăn cỏ phá hoại so với cây đối chứng (Carlton 1992). Những hợp chất có nhiệm vụ như trên trong thực vật được gọi chung là những chất phytoalexin. Thí dụ, capsidol là một sesquitecpen phytoalexin mạnh. Các phytoalexin không phải chỉ có mặt trong tinh dầu mà dường như còn được tạo ra từ những mô cây gần vết thương. b. Hoạt tính sinh học. Từ ngày xưa người ta đã biết dùng tinh dầu để chữa bệnh cho người và gia súc hoặc dùng để ngăn chặn sự hư hỏng của thức ăn. Trong khảo cổ, người ta nhận thấy tinh dầu được sử dụng trong việc bảo vệ xác ướp. - Kháng khuẩn Hoạt tính kháng khuẩn (antibacterial activity) của tinh dầu trong điều kiện phòng thí nghiệm được hiểu như là khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn (vi trùng) trong điều kiện invitro thông qua việc đo đường kính vòng vô khuẩn (vô trùng). Rao (1989) nhận thấy tinh dầu Limmophila gratissama có khả năng kháng khuẩn mạnh tương tự như streptomixin và cloramphenicol đối với những vi trùng gây bệnh cho người như Bacillus cereus, Eschicha, Eschicha colo, Pseudomonas aeruginosa và Staphyllococcus aureus. Trong một số trường hợp để xem cấu phần chính có phải là tác nhân kháng khuẩn chủ yếu trong tinh dầu không, người ta thường cô lập chúng riêng ra và thử chúng với tinh dầu, nếu hoạt tính kháng khuẩn của nó yếu hơn thì chính phần còn lại trong tinh dầu quyết định tính kháng khuẩn. Cách tác dụng lên vi khuẩn của các tinh dầu thường giống nhau, đó là tác dụng vào tế bào chất hơn là lên vách tế bào. 15 Kabara và Villar nhận thấy rằng các hợp chất cấu hình cis có hoạt tính kháng khuẩn mạnh hơn cấu hình trans và nhóm định chức hidroxi trong ancol, phenol là những nhóm định chức có tính kháng khuẩn quan trọng. Còn trong những hợp chất mạch hở thì những hợp chất dãy thẳng có tính kháng khuẩn hơn dãy nhánh. Cơ chế kháng khuẩn của các cấu phần trong tinh dầu vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu. Ngoài ra, trong một số báo cáo gần đây (2003) cho thấy một số tinh dầu có khả năng tiêu diệt các tế bào ung thư, có hoạt tính HIV trong điều kiện invitro. - Diệt nấm Tinh dầu có hoạt tính diệt nấm ngay ở nồng độ rất thấp. Thí dụ, tinh dầu húng quế, Ocimum basilicum có thể ức chế hoàn toàn sự phát triển của 22 loài nấm ở nồng độ 0,15. Hay tinh dầu riềng Cybopogin citratus, ức chế hoàn toàn sự phát triển của hầu hết các loài nấm gây độc và làm hư thối thức ăn. - Diệt côn trùng Hoạt tính diệt côn trùng (insecticidal activity) của tinh dầu có thể biểu hiện dưới nhiều dạng: + Dẫn dụ côn trùng đến và sa vào bẫy. + Tiêu diệt trực tiếp như một chất độc đối với côn trùng. Hoặc tiêu diệt gián tiếp thông qua việc ngăn chặn một giai đoạn phát triển của côn trùng. - Kháng oxi hóa Sự oxi hóa thường xuất hiện trong những thực phẩm để lâu ngày vì trong đó có chứa nhiều hợp chất bão hòa và những hợp chất dễ bị oxi hóa bởi oxi không khí. Sự oxi hóa này dễ đưa đến sự hư thối, mất phẩm chất của thực phẩm. Những tinh dầu có chứa các dẫn xuất phenol như hương nhu, đinh hương, sage (hoa xôn), savory (húng), thyme (cỏ xạ hương),… ngoài khả năng chống lại sự oxi hóa trong thực phẩm còn có khả ...

TÁCH CHIẾT VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY TẦN DÀY LÁ Ở THỊ XÃ ĐIỆN BÀN, TỈNH QUẢNG NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC

Thông tin tài liệu

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan