NHIEM VỤ VÀ NOI DUNG:- Khao sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly Crocin và Geniposide có trong quadành dành bằng phương pháp trích ly bằng vỉ sóng - _ Nghiên cứu sự ảnh hưởng
Trang 1ĐẠI HỌC QUOC GIA THÀNH PHO HO CHÍ MINH
TRUONG DAI HOC BACH KHOA
NGUYEN THI HONG NHUNG
CHUYEN NGANH: CONG NGHE HOA HOCMA SO CHUYEN NGANH: 60 52 75
Tp H6 Chi Minh, thang 8 nim 2014
Trang 2TRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA- ĐHQG TP HO CHI MINHCán bộ hướng dẫn khoa học 1: PGS TS Pham Thanh Quân
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn gồm:
1 PGS TS Pham Thanh Quan2 TS Nguyén Thi Lan Phi3 TS Bach Long Giang
4 TS Lê Xuân Tiến
5 TS Lê Thành Dũng
Xác nhận của Chủ tịch hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng khoa quản lý chuyên ngành
sau khi luận văn đã được sửa chữa.
CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA
Trang 3ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRUONG DAI HOC BACH KHOA Độc lập - Tw do - Hanh phúc
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨHọ tên học viên: NGUYEN THỊ HỎNG NHUNG MSHV: 12050156
Ngày, tháng, năm sinh: 26/04/1987 Nơi sinh: Bình Dương
Chuyên ngành: Công nghệ hóa học Mã số : 60.52.75TÊN DE TÀI: NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRÍCH LY HOP CHAT CROCIN, VAGENIPOSIDE TRONG QUÁ DÀNH DÀNH GARDENIA JASMINOIDES ELLIS BẰNGPHƯƠNG PHÁP VI SÓNG
I NHIEM VỤ VÀ NOI DUNG:- Khao sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly Crocin và Geniposide có trong quadành dành bằng phương pháp trích ly bằng vỉ sóng
- _ Nghiên cứu sự ảnh hưởng qua lại của các yếu tố lên hiệu suất trích ly.- _ Tối ưu hóa quá trình trích ly các hợp chất Crocin va Geniposide bang phương pháp tríchly bang vi sóng
II NGÀY GIAO NHIỆM VU: 6/2013Ill NGAY HOÀN THÀNH NHIỆM VU: 6/2014IV CÁN BỘ HƯỚNG DAN I: PGS TS Phạm Thành Quân
CÁN BỘ HƯỚNG DÂN 2: PGS TS Lê Thị Kim Phụng
Tp HCM, tháng 8 năm 2014
CÁN BỘ HƯỚNG DÂN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
TRƯỞNG KHOA
Trang 4LOI CAM ONLời đầu tiên, con xin cảm ơn ba mẹ rất nhiều vi tat cả những gi ba mẹ dành cho con Bamẹ, cùng người chồng thân yêu và những thành viên khác trong gia đình luôn động viên,chăm sóc, là người định hướng và là điểm tựa cho con trong mọi bước đường đời, trong học
tập cũng như trong công tác.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy PGS TS Phạm Thành Quân và Cô PGS.TS Lê Thị KimPhụng cùng quý Thay, Cô trong Khoa Kỹ thuật hóa học — Trường Đại học Bách Khoa Thànhphố Hồ Chí Minh đã luôn tận tụy, hết lòng chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức và kinhnghiệm quý báu trong suốt quá trình học tập cũng như trong giai đoạn thực hiện luận văn của
em trong thời gian qua.
Tôi gửi lời cảm ơn đến các Anh, Chị và các bạn đang công tác tại Phòng thí nghiệmtrọng điểm Công nghệ hóa học và Dau khí — Trường Dai học Bách Khoa Thành phố Hồ ChíMinh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện luận văn tại trường Tôi cũngxin cảm ơn tất cả bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên, giúp đỡ tận tình trong thời gian tôi thựchiện dé tài
Cuối cùng, em kính gửi lời cảm ơn các Thầy, Cô trong hội đồng bảo vệ luận văn đã xemxét và góp ý chân thành cho dé tài của em Dù đã có rất nhiều cố gắng trong khi thực hiệnluận van, tuy nhiên với thời gian ngắn, nên không thé nào tránh khỏi thiếu sót, vì vậy em ratmong các Thay, Cô và các bạn đóng góp dé luận văn hoàn chỉnh hơn
Thành phố Hỗ Chí Minh, thang 8 năm 2014
Nguyễn Thị Hồng Nhung
Trang 5-2-TÓM TẮT
Dành dành qua các công trình nghiên cứu đã chứng minh được giá tri y học cũng như
tiềm năng của chúng trong nên y học hiện đại ngày nay Ngoài khả năng chữa bệnh, dành
dành còn được mọi người biết đến như một loại quả có khả năng nhuộm màu thực phẩm Các
nhóm Carotenoide và Iridoides với hai đại diện tiêu biểu là Crocetin và Geniposde là nhữngthành phần chính mang dược tinh trong quả dành dành
Các nhóm này trong các công tình nghiên cứu đã được báo cáo chỉ được trích ly bằngcác phương pháp trích ly thông thường như trích ly ngâm dam, trích Soxhlet, và gần đây là
trích ly sử dụng phương pháp có sự hỗ trợ của vi sóng Vì vậy, trong luận văn này, chúng tôi
tiến hành nghiên cứu phương pháp trích ly hai hợp chất Crocin và Geniposide có sự hỗ trợcủa vi sóng, đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly, tối ưu hóa quá trình đồng
thời so sánh hiệu quả trích ly giữa các phương pháp trên.
Kết quả luận văn đã cho thấy rằng:- Trích ly băng phương pháp vi sóng là phương pháp có nhiều ưu điểm hơn cả với hiệusuất trích ly cao mà thời gian trích ly ngắn
- Ba yếu tô nồng độ dung môi trích ly EtOH/H2O từ 40% - 80%, thời gian trích ly từ 10đến 20 phút, và tỉ lệ dung môi/nguyên liệu trong khoảng 10 — 30 ml/g là các yếu tổ được khảosát dé đánh giá hiệu quả của quá trình trích ly Kết quả chúng tôi thu được là, hai yếu tố nồngđộ dung môi trích ly là tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là các yếu tổ ảnh hưởng đến hàm lượng
Crocin và Geniposide thu được.
- Các thông số của quá trình trích ly được tối ưu để đạt hiệu suất trích ly Crocin vaGeniposide cao nhất Kết quả tối ưu cho thấy, các hàm mục tiêu là hàm lượng Crocin, hàmlượng Geniposide va hàm lượng tong Crocin va Geniposide
Trang 6ABSTRACTIn many studies, researchers proved that Gardenia jasminoides Ellis plays an importantrole as well as its potential in the medical system Beside the treatment, Gardenia also uses asfood dye In Carotenoide and Iridoides group, Crocetin and Geniposde are the maincomponents in the Gardenia.
In the studies, these groups are reported that extraction is the only way to extract bynormal extraction such as extracted exhaustedly, Soxhlet extraction, and nowadays is theMicrowave asissted extraction Therefore, in this study, we research about the extraction ofthe Crocin and Geniposide with the Microwave asissted extraction, assess elements whichaffect to the extraction, optimize the procedure as well as compare the effect of thesemethods.
The results of this study showed:- Extraction by microwave was a better method than high duty that the time extractionwas short.
- Three factors that are the concentrated solvent of extraction EtOH/H2O0 from 40% to80%, the extract time from 10 to 20 minutes, and percentage of solvent per material in 10 —30 ml/g were studied to determine the effect of the extraction Our results showed theconcentrated solvent of extraction and the percentage of solvent per material were effectedelements to the collected amount of Crocin and Geniposide.
These factors of the extraction were optimized to have a highest amount of Crocin andGeniposide The result of optimization showed the goals were the amount of Crocin,Geniposide and the combination of Crocin and Geniposide.
Trang 7-4-LỜI CAM ĐOANTôi xin cam kết rang tất cả công trình nghiên cứu tôi trình bay trong luận văn nảy là dochính tôi thực hiện các thí nghiệm và hoàn toàn chịu trách nhiệm với kết quả nghiên cứu nay
Thành phô Hỗ Chí Minh, tháng 8 năm 2014
Nguyễn Thị Hồng Nhung
Trang 8MỤC LỤC
LOL CAM 097.¡90/91
1.1 ĐẶT VAN ĐĐỄ G11 2T 1111211 HT TT HT TH HH rki 131.2 ĐÔI TƯỢNG NGHIÊN CỨPU s3 6E SE SE 9391983 E311 5 81115153 3 11x ree 151.3 MỤC TIỂU NGHIÊN CUU wuuceccccccccccssscecsccescssevecscecsesevevscececsevevacsevevavacaceceeavavacaceees 151.4 PHAM VI NGHIÊN CUU wu ccceccccccscscecessssececsccsssevecscscseevevscececsevevscessevavacaceceeevavaceceees 151.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU + ¿2E 2 SE SEEE+E#EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErErrrrkred 151.6 Y NGHĨA KHOA HOC ccccescscecscscecessssecscscecscsevecscecsesevevscacscseevacacucssvevavacacessaavacsees 161.7 Y NGHĨA THUC TIEN ccccccccscccesecscecessssscscececsccevscececsesevevscececsevevacacecessevavacucessavavacsees 16CHUONG 2: TONG QUAN 0 2 18
2.1 ĐẠI CƯƠNG VE CAY DÀNH DÀNH cccccsssscscesescesscscececsevevscscececeevevacscecessevarseseveees 182.1.1 Dac diém thuc vat cây dành dành Gardenia Jasminoides E]ÏIS: 182.1.2 Phân bố sinh thai: [9] oo csccesscecscscscscssssscscscscscscecscsvsvsvssscstsssessvsssssssseaeas 202.1.3 Thanh phan hóa học có trong cây dành dành Gardenia Jasminoides Ellis: 20
2.1.4 Công dung dược lý cua dành dành Gardenia jasminoides Eis: 21
2.1.5 Hop chất Crocin và Geniposide có trong quả dành dành: -. ¿-2-5-5¿ 24
DLS iL CTOCIT cQ Q00 HH SH HH HT HH TH ng c0 c6 24"ch 26
Trang 92.3.2.1 Khái niệm ¿5-56 E123 15 1 1115152111515 111511 111511111511 1115 111115111111 c 40
2.3.2.2 Phân loại sắc ký HIPLC - ¿+ S2 SE +E£E9EEEEEEE£EEEEEE E1 121712521111 Eee, 402.3.2.2 Nguyên tắc quá trình sắc ký trong cột sắc ký ¿+5 cc+cscscrereresreee 422.3.2.3 Ứng dụng của HPLC trong định tính và định lượng - 5-52 2 < s5: 43CHUONG 3: NGUYEN LIEU, HÓA CHAT VA THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM - 45
3.1 NGUYEN LIEU - tt 51121 S91 111 8 E9 919191111 1111112811 11g11 vn ren 453.2 HÓA CHẤTT ¿S52 SE 1915 5151111511515 1111111511111 1115111111115 1101111111101 11111110 20 453.3 THIET Bị ¿-G- S2 SE SE E915 5 5 1215151515 1111115111111 01 151111011115 1101 110111110111 01 1110 y0 463.3.1 Thiết bị trích ly băng vi SONG -¿ - + 2522621 E2 E13 1115111121 2117115 1111 xe 463.3.2 Thiết bi phân tích sac ký lỏng hiệu năng cao HPLC - 2 + 252 s+s+szcze: 46CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - 22-52522252 S22E+EEE£EEEEEEEeErkrkrrerrred AT
4.1 NOI DUNG NGHIÊN CUU VÀ PHƯƠNG PHAP PHAN TICH HPLC 47
4.1.1 Nội dung nghiÊn CỨU (<< < S199 10 19 90000 gà 474.1.2 Phương pháp phân tích HPLC xác định hàm lượng Crocin và Geniposide 48
4.2 TRÌNH TỰ THÍ NGHIIỆM - - =1 93919191 E9 91111 5 51811 81 5111158 re 494.2.1 Xác định độ âm nguyên liệu - - 2E SE EEEE£E£E2EEEEEEEEEE E111 1E eckrkd 494.2.2 Xác định hàm lượng chất béo có trong quả dành dành: 5- 5-52 525255552 49
Trang 104.2.2.2 Trích NQug - Gv 504.2.3 Xác định lượng Crocin và Geniposide có trong quả dành dành - 50
4.2.3.1 Ngâm dam -¿ - ©5211 1915 1 1 111511511 1111151111 111115151111 01101 0101011110 gyg 50
4.2.3.2 Trích SOXh€(L - cccc c0 0000110000101 1 HH HH HH HH HH cv ch ve 51
4.2.4 Khảo sát các yếu tô so bộ ảnh hưởng đến quá trình trích ly veces cesses 514.2.4.1 Khảo sát công suất trích ly thích hop - ¿+5 +22 ££E+E+EzEz£zereresrees 51
4.2.4.2 Khao sat thời gian ngâm trích thích hợp: - «55+ eesssessees 52
4.2.5 Quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa quá trình trích ly -++<+++<+2 52
4.2.6 Phan tích phương Sa1 - - << S100 nọ 54
CHUONG 5: KET QUA VA BAN LUẬN - (111311 1g ngu 575.1 KHAO SAT NGUYEN LIEU VA THANH PHAN HOA HOC CO TRONG QUA
DÀNH DÀNH 5522121 1 15 5112111511511 111115 151111111511 01 011111010101 T1 1110.010111 11 10 y0 575.1.1 Xác định hàm lượng 4m của nguyên liệu: - ¿5 S222 £E£E£EzEsEzErkrkrrrreee 575.1.2 Xác định hàm lượng chất béo trong nguyên liệu - 5+ c2+s+x+escee 575.1.3 Xác định hàm lượng Crocin, Geniposide tối đa có thể trích - - 2 2 5: 595.1.3.1 Xác định hàm lượng Crocin tối đa có thể trích ¿5-5-5 + s+s+s+s+s+e+escez 595.1.3.2 Xác định hàm lượng Geniposide tối đa có thể trích 5 +c+s+s+cscs2 605.2 DANH GIÁ SƠ BỘ SỰ ANH HUONG CUA CÁC YÊU TO DEN HIỆU QUÁ TRÍCHLY CROCIN VÀ GENIPOSIDE TRONG QUA DÀNH DÀNH -5-5-5-5555<552 615.2.1 Khảo sát công suất trích ly thích hop? cccccccccccessssescscsessssessssssssesesessseseseseeeeesen 61
5.2.2 Khảo sat thời gian ngâm nguyên liệu thích hợp trước khi vi sóng 63
5.3 DANH GIÁ SỰ TÁC DONG QUA LAI CUA CAC YÊU TO ANH HUONG DENHIỆU QUA TRÍCH LY CROCIN VÀ GENIPOSIDE TRONG QUA DÀNH DÀNH 65
5.3.1 Xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính - ¿+2 + + 2 2£*££+£+£z£z£szxzeseee 655.3.2 Phương trình hồi quy của ham lượng Crocin sau khi trích Ìy 5-5-5: 66
5.3.2.1 Bang phân tích ANOVA ooo cece ceccccccessssneceeceeeseeneeeceeeeseeaaeeceeeesesaaaeeeseeeseeaeees 66
5.3.2.2 Ảnh hưởng của các yếu tố lên hàm lượng Crocin - 5-5-5 2 +s+s+s+escs2 68
Trang 115.4.1 Tối ưu hóa hàm lượng Crocin thu được sau trích ly - - 2 +ccszs+s+escee 745.4.2 Tối ưu hóa hàm lượng Geniposide sau trích ly -¿- 5-5-5 +s+k+x+E+EsEzEerererees 755.4.3 Tối ưu hóa hàm lượng Crocin và Geniposde sau trích ly - - << 5c: 76CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ - - 2 252 SE SE2E£E£ESEEEEEEEEEEEeErrkrkrkrree 78
38 KET LUAN ui eccececccceccccccscscscesessesecscececsevevscscecscvsvavscsceesevavacacecesvavavacacesesvavaceaevavacaceseeveees 786.2 KIEN NGH] TP 79TAI LIEU THAM KHHẢO - -G- G6 191138 3 589191 98 3 56111 118 9 9111111 9 11111151 1xx rke 80
Trang 12CÁC KÝ HIEU VIET TAT
HPLC: High pressure liquid chromatopraphyMAE: Microwave asissted extraction
RSM: Response surface methodologyCCD: central composite design
CPC: Centrifugal partition chromatographyPC: Partition Chromatography
NP-HPLC: Normal-phase chromatography HPLCRP-HPLC: Reversed phase chromatography HPLCJE-HPLC: ion exchange chromatography HPLCIPE-HPLC: ion-pair exchange chromatography HPLC
Trang 13-10-DANH MUC HINH
Hình 2.1: Cây, hoa và quả dành dành G0011 133911111 11 net 19
Hình 2.2: Tác dung ức chế của chiết xuất cây dành dành và các thành phan của no đến dungdịch HCI / ethanol gây ra ton thương da dảy - + 25 S522 SE E£E2EEEEE E1 1 1E 1212 Eee, 22Hình 2.3: Công thức cau tạo của CTOCiI 5-5-5525 E2 123191 5 1211513151111 1111 ecxe 24
Hình 2.4: Phản ứng este hóa giữa Crocetin và CenfIODIOSe - Ăn re, 26
Hình 2.5: Công thức cau tạo của Geniposide ¿-¿- - 5+ S2 S123 SE E1 1212151111111 111 1E cxck 27Hình 2.6 : Công thức cấu tạo của Genipin -. - ¿6 S2 2 SE SEEES E1 1232151152111 21 111 ecxck 28
Hình 2.7: Đồ thị ảnh hưởng của các yếu t6 đến ham lượng Crocin sau trích ly 31
Hình 2.8: Đồ thi anh hưởng của các yếu tổ đến ham lượng Geniposide sau trích ly 3lHình 2.9: Các loại Vi SÓN nọ re 33Hình 2.10: Cơ chế hoạt động của Vi SÓng - - + 2566 SE S123 E5 E5 1211511521111 11 Ecxk 34Hình 2.11: Minh hoa các lực tương tác trong quá trình sắc ký - 5-25 5555c+cscscscs¿ 42Hình 4.1: Sơ đỗ nội dung nghiên €ỨU - + - + 2 2E +E£E£E£EEEE£E£E#EEEEEEEEEEEEEEEEEEErErErkrrrrkred 47Hình 5.1: Đồ thị so sánh sự ảnh hưởng của các phương pháp trích ly đến hàm lượng chất béo¬ 58
Hình 5.2: Đồ thị so sánh các phương pháp trích ly ảnh hưởng đến hàm lượng Crocin 59
Hình 5.3: Đỗ thị so sánh các phương pháp trích ly ảnh hưởng đến hàm lượng Geniposide 60
Hình 5.4: Đồ thị so sánh sự ảnh hưởng của công suất đến hàm lượng Crocin sau trích ly 61
¬ 62
Hình 5.5: Đồ thị so sánh sự ảnh hưởng của công suất đến hàm lượng Geniposide 62
Hình 5.6: Đồ thị so sánh sự ảnh hưởng của thời gian ngâm trích đến ham lượng Crocin 64
Hình 5.7: Đồ thị so sánh sự ảnh hưởng của công suất đến hàm lượng Geniposide 65
Hình 5.8: Đồ thị thể hiện mối tương quan của hàm lượng Crocin thực tế và dự đoán 67
theo MG HIN 0177 67
Hình 5.9: Đồ thị ảnh hưởng của nông độ dung môi va tỉ lệ dung môi/nguyên liệu đến hiệusuất trích ly Crocin trong quả dành dành ¿5-5-5 256 EEE2EEEE£E£E#E£EEEE£E£E+EEEEEEEEErErrrrees 68
Trang 14Hình 5.10: Đồ thi mô ta ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và nồng độ dung môi đến
hàm lượng Crocin tại thời gian trích ly 10 phut G1 111339990111 11v reg 69
Hình 5.11: Đồ thị mô tả ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và nồng độ dung môi đến
hàm lượng Crocin tại thời gian trích ly 15 phut << 111339990311 1 1 ve 69
Hình 5.12: Đồ thị mô tả ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và nồng độ dung môi đến
hàm lượng Crocin tại thời gian trích ly 20 phÚI{ - S9 ng re 69
Hình 5.13: Đồ thị thể hiện mối tương quan của hàm lượng Geniposide thực tế và dự đoán
theo MG HIN 0177 71
Hình 5.14: Đồ thị ảnh hưởng của nồng độ dung môi va ti lệ dung môi/nguyên liệu đến ham
lượng Geniposode trong quả dành dành - - - ( << 55 1616311101111 139 9101111 1v ngờ 72
Hình 5.15: Đồ thị mô tả ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và nồng độ dung môi đến
hàm lượng Geniposide tại thời gian trích ly 10 phúÚT - << 5S ng re, 72
Hình 5.16: Đồ thị mô tả ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và nồng độ dung môi đến
hàm lượng Geniposide tại thời gian trích ly 15 phúÚTẲ << 5 5S S1 1 1 re, 73
Hình 5.17: Đồ thị mô tả ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/nguyên liệu và nồng độ dung môi đến
hàm lượng Geniposide tại thời gian trích ly 20 phÚT - << 5S S9 ng 1 re, 73
Hình 5.18: D6 thị hàm tối ưu hoá hàm lượng Crocin trong quả dành dành - 74Hình 5.19: Đỗ thị hàm tối ưu hoá hàm lượng Geniposode trong quả dành dành 75Hình 5.20: Đồ thị hàm tối ưu hoá hàm lượng Crocin và Geniposode trong quả dành dành 76
Trang 15-12-DANH MỤC BÁNG
Bang 2.1: Phân loại khoa học cây dành dành .- - G5 0011111339991 1 1g 3 11k re, 19
Bang 2.2: Hang số điện môi của các dung môi phổ biến -. ¿2-25 + 252 2££££+£z£zcezxd 35Bảng 2.3: Phân loại các phương pháp sắc ký ¿-¿- 5+ 2562 E231 E1 E111 Eerkrkd 40Bảng 3.1: Các loại hóa chat sử dụng trong nghiên cứu ¿ - - + 2 2 2 +s+£+E+££££E£Ezezrzrered 45
Bang 4.1: Chương trình dung môi øracÌI€TIE - - ( ( << 5 5 3399101011111 139993111 ng reg 46Bang 4.2: Hàm đáp ứng của quá trích ly Vi SONG net 53
Bang 4.3: Các biến ảnh hưởng đến quá trình trích ly bằng phương pháp vi sóng 53Bảng 4.4: Các điều kiện thực hiện thí nghiệm khảo Sắt - - - <cS ve 53Bảng 5.1: Độ âm bột quả dành dành: 5-5-5252 S226 EE2SESE2E£E#EEEEEEEEEEEEEEEEE E111 ecxrkd 57Bảng 5.2: Hàm lượng chất béo có trong quả dành dành 25-555 5252 £2+*‡£+£z£z£ezx2 57Bảng 5.3: kết qua phân tích về thành phần chất béo có trong quả dành dành [9] 58Bảng 5.4: Hàm lượng Crocin tối đa có thé trích trong quả dành dành 2-55-5¿ 59Bảng 5.5: Hàm lượng Geniposide tối đa có thé trích trong quả dành dành 60Bảng 5.6: Ảnh hưởng của công suất đến hàm lượng Crocin - ¿5-5-5 sSs+s+E+E+EcEexzeseee 61Bảng 5.7: Ảnh hưởng của công suất đến hàm lượng Geniposide 5 +s+s+s+sscs2 62Bảng 5.8: Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến ham lượng Crocin - 5-5 s2 s+s+s+sscsz 63Bang 5.9 : Ảnh hưởng của thời gian ngâm trích đến hàm lượng Geniposide 64Bảng 5.10: Kết quả khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến hàm lượng Crocin và Geniposidetrong quả dành dành sau khi trích ly bằng Vi SON , ¿-¿- - 2 2522522 £E£E£E+EeEEErereresvee 65Bảng 5.11: Bảng phân tích ANOVA đối với hàm lượng Crocin - 5-5-5 2 s5scs+c+escse 66Bang 5.12: Bảng phân tích ANOVA đối với Geniposide cccccccesesessssssessesesssesessseeteeees 70Bang 5.13: Các thông số tôi ưu cho hàm lượng Crocin sau trích ly - 5 2 555552 74Bang 5.14: Các thông số tôi ưu cho hàm lượng Geniposide sau trích ly -5-5- 75Bảng 5.15: Các thông số tối ưu cho hàm lượng Crocin và Geniposide sau trích ly 76
Trang 16CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU1.1 ĐẶT VAN DE
Từ thuở xa xưa, thao dược thiên nhiên đã được con người áp dung vào đời sống giúp tăngcường sức đề kháng, nâng cao sức khoẻ và chữa bệnh cho con người Hầu hết các vị thuốctrong y học cô truyền đã được sử dụng từ rất lâu, được trải nghiệm lâu đời Một số vị thuốcrat quen thuộc, moi người đều biết, như nhân sâm, lộc nhung, ba kích, nhục thung dung, hạt ýdĩ, dành dành, đều là những vị thuốc đã được Đông y sử dụng từ thời cô đại, tất cả đã đượcghi lai trong “Thần Nông bản thảo kinh” — bộ sách thuốc cổ nhất của Đông y học, được soạnra cách nay khoảng 2000 năm Do đó, phần lớn các loại thuốc Đông dược thông dụng, đangđược sử dụng rộng rãi trên lâm sàng hiện đại, đều đã trải qua một quá trình thử thách, tínhluyện lâu dài Ngày nay, với sự phát triển vượt bậc của ngành hóa dược và công nghệ khoahọc hiện tiên tiến, các nhà khoa học đã có thé tong hợp được hau như tat cả các phân tử hayhợp chat, dược chất mong muốn [1,2] Tuy nhiên, đi kèm với những thành tựu lớn lao, cũngđã ton tại song song nhiéu bat cap, khiến cho xã hội hiện nay có xu hướng quay lại với các bàithuốc từ nguồn thảo dược thiên nhiên
VỊ có nguồn gốc từ thiên nhiên nên các vị thuốc này có tác hại rat thap hoặc không có,thuốc có tác dụng tương đối bình hòa Nhiều vị thuốc có thể sử dụng trong một thời gian dàimà không gây độc hại cho cơ thể và không xuất hiện tượng kháng thuốc Đây chính là mộttrong những ưu điểm nổi bật của những vị thuốc có nguồn gốc thảo dược tự nhiên mà cácthuốc hóa dược hiện đại ngày nay không có được Chính vì hiện tượng “bệnh do thuốc” -bệnh phát sinh do sử dụng thuốc, hiện tại có xu thế ngày càng gia tăng, do đó y học thế giớingày càng chú ý hơn tới các loại thuốc nguồn gốc thiên nhiên [1]
Nước Việt Nam ta được thiên nhiên ưu đãi với những cánh rừng nguyên sinh trải khắpđất nước, thống kê có hơn 5000 loại cây thuốc trong đó có nhiều cây đặc hữu Đông dược cónguồn gốc từ động vật, khoáng vật và thực vật đã được cô nhân phát hiện và sử dụng hàngngàn năm dé phục vụ cho sức khoẻ con người Trong đó, dành dành là một trong những thành
Trang 17-14-phân chính của các bài thuốc dân gian chữa bệnh khác nhau, đồng thời đây cũng là loại quađược sử dụng rất nhiều trong việc nhuộm màu thực phẩm và trong công nghiệp dệt — nhuộmmàu cho vải, mặc dù màu chỉ tồn tại trong thời gian ngắn [15,16]
Crocin là thành phan chính tao nên màu vàng của cây dành dành, Crocin được đánh giá làkhông độc hại và có tính hóa học 6n định hon so với nhiều chất màu tự nhiên khác Với xuhướng trên toàn thé giới hướng tới thay thé chất màu tông hop với các sắc tố tự nhiên, crocinđã tạo ra một nhu cầu ngày cảng tăng và đã đạt được nhiều ứng dụng trong thị trường quốc tế.Đồng thời, Crocin đã được chứng minh là một chất chống oxy hóa tương đối mạnh [8,9].Ngoài ra, trong các nghiên cứu thử nghiệm mù kép, có đối chứng với giả dược, 21 người cósức khỏe tốt nhưng lại mac chưng rối loạn giấc ngủ, kết qua cho thay Crocin đã góp phan cảithiện giấc ngủ Bên cạnh dé, geniposide, thành phan chính của glycoside iridoid được cho làchiếm đến 35,9% trong cây dành dành Geniposide đã được chứng minh là có hiệu quả trong
việc bảo vệ mật va gan trong y học lâm sàng Geniposide làm giảm rõ rệt hàm lượng cua
cholesterol và gia tăng nồng độ HCO; trong mật ma không ảnh hưởng đến sắc tố bilirubine và
acide mật [14,5].
Do có ưu thé vượt trội nên công nghệ trích ly băng phương pháp vi sóng dé sản xuất dượcchất và hương liệu từ nguồn thiên nhiên là một kĩ thuật đang được phát triển cạnh tranh vớicác kỹ thuật truyền thống, tạo các sản phẩm có độ tinh khiết cao, giảm thiểu 6 nhiễm môitrường, đây chính là những tiêu chí quan trọng trong quy trình sản xuất các chế phẩm hóadược, mỹ phẩm và thực phẩm
Từ những đặc tính hiém có và vô cùng lợi ích của cây dành dành, với nguồn nguyên liệuvô cùng déi dào cùng với những ưu điểm của công nghệ trích ly bang vi sóng, nên tôi quyếtđịnh nghiên cứu dé tài “NGHIÊN CỨU QUA TRÌNH TRÍCH LY HỢP CHAT CROCIN, VÀGENIPOSIDE TRONG QUA DÀNH DÀNH GARDENIA JASMINOIDES ELLIS BANGPHƯƠNG PHÁP VI SONG” là that sự rất cần thiết
Trang 181.2 DOL TƯỢNG NGHIÊN CỨUCăn cứ theo yêu cầu của luận văn, đối tượng nghiên cứu của chúng tôi bao gồm:- Vat liệu nghiên cứu: quả dành dành được cung cấp bởi công ty dược Domesco Đồng
Tháp
- _ Thiết bị trích ly có sự hỗ trợ của vi sóng Synthos 3000- _ Thiết bi phân tích sắc ky lỏng hiệu năng cao HP Agilent 1200- Phuong pháp quy hoạch thực nghiệm nhằm tim các điều kiện để tối ưu hóa quá trình
trích ly.
1.3 MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU- Khao sát các yếu tô ảnh hưởng đến quá trình trích ly Crocin và Geniposide có trongquả dành dành băng phương pháp trích ly bằng vi sóng
- _ Nghiên cứu sự ảnh hưởng qua lại của các yếu tố lên hiệu quả trích ly.- _ Tối ưu hóa quá trình trích ly các hop chất Crocin và Geniposide băng phương pháptrích ly bang vi sóng
1.4 PHAM VI NGHIÊN CỨULuận văn nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ hóa họcva Dâu khí, trường Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh trong khoảng thời gian từtháng 6/2013 đến 6/2014
1.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU- Khảo sát các điều kiện phân tích các hợp chất Crocin và Geniposide ở các chế độ phântích khác nhau nhằm đưa ra điều kiện tốt nhất cho quá trình phân tích, đảm độ đúng, độ chính
xác và độ lặp lại cao.
- Phương pháp quy hoạch thực nghiệm bằng phương pháp đáp ứng bề mặt — cấu trúc cótâm nhăm xác định các yếu tố ảnh hưởng và tác động qua lại giữa chúng lên hàm lượng
Crocin và Geniposide.
Trang 19-16-1.6 Ý NGHĨA KHOA HỌCQuá trình trích ly với sự hỗ trợ của vi sóng được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực nhưngrất it công trình khoa học được công bó trên thế giới cũng như tại Việt Nam Do những ưuđiểm do công nghệ trích ly bằng vi sóng mang lại như giảm thiểu 6 nhiễm môi trường, khôngđể lại dư lượng hóa chất có hại cho sức khỏe con người nên khái niệm "san xuất sạch" đượcquan tâm rất nhiều, và các kỹ thuật trích ly ngày cảng được nâng cao
Hiện nay, công nghệ trích ly sử dụng vi sóng dé trích ly hợp chất Crocin và Geniposide từquả dành dành chưa nhận được sự quan tâm của các nhà khoa học Vì thế, nghiên cứu nàyliên quan đến việc đưa ra một phương pháp trích ly có giá trị nhằm đánh giá quá trình trích ly
Crocin và Geniposide trong quả dành dành.
Các nghiên cứu tối ưu hóa được thực hiện băng phương pháp tới ưu đơn yếu tô khôngphan ánh được sự tương tac lẫn nhau giữa các yếu tố và phương pháp tối ưu này không hiểnthị được sự ảnh hưởng thực của các yếu tô lên quá trình trích ly Crocin và Geniposide trongquả dành dành Để khắc phục nhược điểm của vẫn đề này, chúng tôi sử dụng phương phápđáp ứng bẻ mặt (RSM) với cau trúc có tâm (CCD) — một phương pháp sử dụng toán học vathống kê - nhằm tối ưu hóa giá trị các yếu tố được nghiên cứu trong luận văn
Đây là lần đầu tiên ở Việt Nam, quá trình trích ly hợp chất Crocin và Geniposide trongquả dành dành va tối ưu hóa quá trình trích ly sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặt — cấutrúc có tâm được nghiên cứu Kết quả nghiên cứu này sẽ góp phân hoàn thành kỹ thuật trích
ly hoạt chất, nghiên cứu này được mong đợi sẽ bé sung thêm một phân đoạn mới cho việc
trích ly các hoạt chất có nguồn gốc tự nhiên từ các nguồn dược liệu phong phú ở Việt Nam.1.7 Ý NGHĨA THUC TIEN
Nhu cầu về các hợp chất được liệu cũng như màu thực phẩm từ nguồn tự nhiên như hoạtchất Crocin và Geniposide, đang ngày càng tăng cao trong khi nguồn nguyên liệu tại ViệtNam vô cùng phong phú Quả dành dành trồng tại miền Nam là nguồn cung cấp nguyên liệudéi dao, vì vậy việc đưa ra một quy trình trích ly hợp chat Crocin va Geniposide có rất nhiềutriển vọng trong tương lai
Trang 20Tại Việt Nam, các công nghệ trích ly thường dùng là các phương pháp sử dung dung môi
thông thường Các kỹ thuật nay thường có van dé về sức khỏe và môi trường Phương pháptrích ly có sự hỗ trợ của vi sóng đang được chú ý sẽ giải quyết phan nao các nhược điểm trên.Bên cạnh đó, các kết quả nghiên cứu cung cấp tiềm năng cho việc ứng dụng trên quy môpilot, do đó, nếu có thể ứng dụng được trong sản xuất ở quy mô công nghiệp, sẽ đáp ứng đượcnhu cau rất lớn về việc cung cấp hoạt chất Crocin và Geniposide dé tổng hợp thuốc trongnước cũng như xuất khẩu
Mục tiêu chính của dé tài nghiên cứu là mang lại các thông số tối ưu để trích ly hiệu quảhai hoạt chất này Chính vì vậy, nghiên cứu nay có sự đóng góp can thiết và quan trọng đểđưa ra quy trình tối ưu, đáp ứng nhu câu hiện nay
Trang 21-18-CHƯƠNG 2: TONG QUAN2.1 ĐẠI CUONG VE CAY DÀNH DÀNH
2.1.1 Đặc điểm thực vật cây dành dành Gardenia Jasminoides Ellis: [1, 14, 15, 16]
Dành dành là một loại cây nhỏ, thuộc họ ca phê, tên khoa học được đặt là Gardenia
Jasminoides Ellis dé ky niệm Gardenia - nha y hoc va tự nhiên học nỗi tiếng Cây dành dành
cao chừng 1-3 m, thân nhỏ, bụi, trơn lang, cao Cây tăng trưởng khi trồng trong chậu có théđạt đến 60 em - 1 m Cây dành dành tăng trưởng rất chậm, khoảng 15 cm/năm, khi được hạthé xuống đất thì có thé đạt đến 1,8 đến 2 m cao Lá có phiến thon, không lông, mọc đối, đôikhi mọc theo vòng xoắn 3 lá hay nhiều hơn, hình ellip hay hình trứng, khoảng 2 - 8 em dài và
2 - 3 cm rộng, thu hep, nhọn cả 2 dau, lang bong, cuồng ngắn, có 1a be
Hoa dành dành moc đơn độc, cánh hoa trắng như ngọc và rất thơm, hoa lớn, ở chót nhánh
to, trổ ra ở nách lá phía trên, có cong Đài hoa, màu xanh có 5-6 tai, kéo dai xuống thành ống,
hình phéu khoảng 1,5 cm dài, có 5 cạnh hay cánh, va chia thành những thùy thăng gần dàinhư ống Cánh hoa thường đơn có khi đôi, trăng rồi vàng ngà, rất thơm, nhưng sau đó xoay, 5
— 6 cm rộng, tiêu nhụy 5, nhỏ, gan trén miéng vanh, bau noan 1 buông, vòi nhụy hình dùi,
mập, noản nhiều đính nhau trên thai tòa.Quả dành dành hình cái chén, hình trứng hay hình ellip, dài khoảng 1,5 đến 2 em, có 2-5ngăn, khi chín màu vàng đỏ, 5 - 9 gân nổi lên theo chiều dọc, bên trong chứa rất nhiều hạt,
Trang 22Bảng 2.1: Phân loại khoa học cây dành dànhGiới (regnum) Plantae(không phân hạng) Angiospermae(không phan hang) Eudicots(không phan hang) AsteridsBộ (ordo) GentianalesHo (familia) Rubiaceae
Chi (genus) GardeniaLoai (species) G.jasminoides
Dành dành là loài cây ưa sáng, có thé chịu bóng, thường mọc ở đất âm, gần nguồn nướcnhư bờ ao, kênh rạch, bờ suối tạo thành bụi lớn, gốc dành dành đôi khi ngập trong nước Dângian hay làm cảnh trước sân nhà hoặc hai bên lỗi đi, hoa của cây dành dành có mùi thơm nhẹnhàng dễ chịu nên được ưa thích Trồng bằng cành hoặc băng hạt vào mùa xuân-hè Lá thu
Trang 23-20-hái quanh năm, dùng tươi Ré thu -20-hái quanh năm rửa sạch, t-20-hái lát, phơi khô để dùng Quảthu hái ghi gần chín, ngắt bỏ cuống, đem phơi hay say nhẹ đến khô Nếu bóc vỏ trước khi sấysẽ được một vị thuốc với tên gọi là Chi tử nhân (giống như cái chén đựng rượu của vua chúangày xưa) Vào tháng 8 -11 quả Dành dành chin, hái về ngắt bỏ cuống, dé một lát khoảng 5-
10 phút, đem phơi hoặc sây khô, ta sẽ có vị thuốc Chỉ tử.2.1.2 Phân bồ sinh thái: [9]
Trên thé giới, chi Gardenia Ellis có khoảng 270 loài phân bố trải doc theo các vùng nhiệtđới và cận nhiệt đới châu Á cũng như châu Phi Tại đất nước Việt Nam, có 21 loài
Tại Việt Nam, danh dành phân bố chủ yếu ở các tỉnh đồng bang và trung du, nhưng tập
trung tại các tỉnh Hà Tĩnh, Nghệ An, Hải Dương, Hưng Yên, Thái Bình, Hà Nam, Nam Định,
Ninh Bình, và Thanh Hóa Nguồn nguyên liệu dành dành ở Việt Nam rất phong phú, số lượngdược liệu được khai thác từ dành dành hàng năm từ 30 đến 40 tan
2.1.3 Thành phan hóa học có trong cây dành dành Gardenia Jasminoides Ellis: [1,3, 8, 9, 15,
16]
Trong quả của cây danh dành, có chứa các thành phần hóa hoc bao gồm các iridioide
glycoside như gardoside, geniposide, acid geniposidic, genipin gentiobioside, scandoside
methyl ester, desacetyasperuloside methyl ester, gardenpside Các chat 58 - hydroxy
geniposide, va 10 — acetyl geniposide cũng được phân lập từ cây dành dành Cac acid hữu cơnhư acid picrocrocinic, acid dicafeoyl -5-(3-hydroxyl -3-methyl glutaroyl quinic, acid 3-
cafeoyl-4-sinapoyl quinic và các sắc tố: # - crocin, # - crocretin cũng được tìm thay
Trong quá trình sinh trưởng của cây Gardenia Jasminoides Ellis, sự hình thành Crocin vàGeniposide được phan chia thành hai giai đoạn như sau:
e Giai đoạn 1: trọng lượng quả và hàm lượng Geniposide trong quả tăng, không xuấthiện Crocin ( 1- 6 tuần lễ sau khi cây ra hoa)
e Giai đoạn 2: hàm lượng Geniposide trong quả thay đổi trong khi đó, Crocin lại tích lũyvà tăng lên cho đến khi quả chín hoan toàn ( 8-23 tuần lễ sau khi cây ra hoa)
Trang 24Thêm vào đó, quả dành dành thường tiết ra một hợp chất như nhựa, gồm hai chất nhựaresine, bao gồm Gardenin - một loại nhựa glycoside có tinh thể màu vàng óng ánh, và mộtchất nhựa khác mềm và có màu xanh Nhờ sự thay đối những điều kiện của những màu khácnhau như vàng, đỏ, xanh lục, tím, và xanh dương, ta có thể thu được những chất khác nhautrong mỗi bộ phận của cây dành dành.
Vỏ cây dành dành chứa hợp chat beta sitosterol, và nonakosane Lá chứa nhữngchất glucosides iridoide, gardenoside, và geniposide Trong hoa dành dành có chứa tinh dau.Tinh dầu của hoa có mùi thơm đặc biệt bởi có sự hiện diện của hợp chất styren acetate, và cáchợp chất như styrolyl acetate, linalol, cũng ton tại trong hương Tinh dầu của hoa dànhdành được cấu tạo bởi những thành phần hợp chất như acide palmatic, oleique, linoleique Trong lá và hoa của dành dành đều có chứa mannite Đây là hợp chất thường gặp trong tảobiển, ngoài giúp ích cho quá trình bài tiết còn làm giảm áp lực lên mắt và ngăn ngừa tăng
nhãn áp.
Đặc biệt, chất E97 được chiết từ hoa dành dành bang dung môi ethyl acetate có tac dungngừa thai rõ rệt khi thi nghiệm trên chuột bach và chó với liều lượng tương ứng là 3g và 5gdược liệu/kg khi dùng trong 3 ngày liên tục Chất aicd gerdenolic B trong thí nghiệm trên
chuột bạch cũng có tác dụng ngừa thai.
Hat cây chứa rất nhiều tinh bột amidon Tinh bột này, cùng với protein và chất béo là mộtthành phần quan trọng bậc nhất trong chế độ dinh dưỡng của loài người cũng như nhiều loàiđộng vật khác Ngoài việc sử dụng làm thực phẩm ra, tinh bột còn được dùng trong công
nghiệp sản xuât giây, rượu, băng bó xương.2.1.4 Công dụng dược lý của dành dành Gardenia jasminoides Ellis: [1, 15, 16, 35,38]
Trong những năm gan đây, đã có rất nhiều các dé tài nghiên cứu khoa học về khả năngchữa bệnh của cây dành dành cũng như những hoạt chất chữa bệnh của chúng
2.1.4.1 Tác dụng lợi mật
Dạng chiết băng cồn từ quả, các hợp chất Crocin, Crocetin và Genipin đều làm tăng sựphân tiết mật Hoạt chất Genipin thí nghiệm trên chuột bạch dùng thuốc băng đường ống
Trang 252.1.4.2 Tác dụng ức ché sự phân tiết dịch vị và hoạt động dạ dày — ruộtVào năm 2009, một nhóm nghiên cứu tại Trung Quốc đã chứng minh một số thành phancó trong cây dành dành có kha năng giảm thiểu kha năng bị viêm da day cũng như han chếnhững ton thuong đối với da dày trên cơ thể chuột Các chiết xuất của quả dành dành, đặc biệtlà axit ursolic và genipin đều có khả năng ức chế sự tăng trưởng của tế bao ung thư, trung hòaacid và khả năng chống oxy hóa mạnh.
Hình 2.2: Tác dụng ức chế của chiết xuất cây dành dành và các thành phần của nó đến dung
dịch HCI / ethanol gây ra tổn thương da day.Trong đó: A: HCl-ethanol gây ra tôn thương da dày (có kiểm soát); B: axit ursolic (50 mg
/ ml); C: axit ursolic (100 mg / ml); D: genipin (50 mg / ml); E: genipin (100 mg / ml); F:cimetidine (100 mg / ml)
Dung dich HCI / ethanol gây ra ton thương da day được sản xuất bởi sự kích thích trựctiếp của một hàng rào niêm mac tại da dày Khi sử dung acid ursolic và genipin đã giảm handung dich HCI / ethanol Điều này có thé được giải thích là do kha năng trung hòa acid vàkích hoạt hiệu ứng bảo vệ tế bào trong niêm mạc dạ dày ở chuột
2.1.4.3 Tác dụng kháng khuẩn — chống viêmBang phương pháp đục 16 khuếch tán trong môi trường nuôi cấy, quả dành dành có tác
dụng ức chê sự phát triên của tụ cau khuân vàng và não mô câu Thí nghiệm trên ông kính,
Trang 26ngâm nước quả dành dành có tác dụng ức chế một số nam gây bệnh ngoài da Dạng chiếtbăng ethanol, methanol từ quả dành dành có tác dụng chống viêm.
In Ah LEE và các cộng sự đã công bố công trình nghiên cứu vào năm 2005 nhằm đánhgiá khả năng kháng viên của cây dành dành trên cơ thể chuột Các thành phần Crocin vàCrocetin được phân lập từ dịch chiết của quả dành dành có tác dụng ức chế các gốc lipase ởtuyến tụy và các chất chuyển hóa của nó, đồng thời hạn chế quá trình tăng lipid diễn ra
2.1.4.4 Tác dụng hạ áp
Dịch quả dành dành và dạng chiết cồn trên mèo, thỏ, chuột đều có tác dụng hạ huyết áp.Tác dụng hạ huyết áp không ảnh hưởng đến tác dụng tăng adrenalin và phản xạ tăng áp dokẹp động mạch cảnh, cũng không tăng cường tác dụng hạ áp của acetyl choline, vì vậy, nếucho thêm các thuốc kháng sinh histamin thì tác dụng hạ áp của dành dành không bị ảnhhưởng Ngoài ra, tiêm tĩnh mạch procain không làm thay đổi tác dụng hạ huyết áp của dànhdành, chứng tỏ tác dụng hạ áp không liên quan đến sự truyền dẫn xung động trong sợi thầnkinh Cat dây thần kinh phế vị (X) cả hai bên thi tac dụng hạ áp của quả dành dành giảmmạnh hoặc triệt tiêu Atropin cũng đối kháng tác dụng hạ áp của dành dành Do đó, vi trí tácdụng của dành dành là ở trung ương, chủ yếu do tăng cường mức hưng phan của trung khuđối giao cảm ở hành não
2.1.4.5 Tác dụng đối với hệ thần kinh trung ươngCao cồn quả dành dành thí nghiệm trên chuột bạch tiêm xoang bụng với liều lượng 5.69ø/ kg có tác dụng gây trấn tĩnh, làm giảm hoạt động tự nhiên của chuột, có tác dụng phối hợp
với hexobarbital kéo dai thời gian ngủ, nhưng không có tác dụng khang co giật corazol,strychmine và kích thích điện gây ra.
Trang 27-24-2.1.5 Hop chat Crocin va Geniposide có trong qua dành dành: [1,3,8,9, 15]
2.1.5.1 Crocin
Crocin là một hop chất hóa học carotenoid tự nhiên được tim thay trong hoa của cây nghệ
và cây dành dành Đây là một diester hình thành từ các gentioblose disaccharide và axItcrocetin dicarboxylic.
o Công thức phan tử: CagHo4Or4
o Khối lượng phân tử: 976.96 g/mol
Thành phần của các pigment vàng từ quả dành dành được trình bày theo bảng
Trang 28Bang 2.2: Thanh phan cau tử của chất màu Crocin trong quả dành dànhSTT Hop chat Thanh phan (%)
1 Crocetin-digentiobiosyl ester (trans): Crocin 68,32 Crocetin-monogentiobiosyl-monoglucosyl ester 453 Crocetin-monogentiobiosyl ester (trans) 2,54 Crocetin-monogentiobiosyl ester (cis) 535 Crocetin-diglucosyl ester (trans) 1536 Crocetin-monoglucosyl ester (trans) 2,57 Crocetin-monoglucosyl ester (cis) 0,9
Ban thân các Crocin là một chuỗi những carotenoid ưa nước, có thé là polyene estemonoglycosyl hoặc diglyeosyl của crocetin, va tan rat ít trong dung môi hữu cơ không phâncực, kết tinh với methanol cho tinh thé hình kim màu đỏ sáng Crocetin là một axit polyenedicarboxylic liên hợp ky nước, và do đó tan trong dau
Khi Crocetin được este hóa bởi hai gentiobiose (là các chất đường) tan được trong nước,thì sản phẩm cũng sẽ tan được trong nước Sản phẩm sau phản ứng là a-crocin, một loại bộtmau carotenoid Hai gentiobiose được este hóa làm cho a-crocin trở nên lý tưởng dé tạo màucho các thực phẩm có nước hoặc không có chất béo như các món ăn từ gạo Crocin là thànhphan hoa hoc chu yếu chịu trách nhiệm cho màu sắc của cây dành dành Crocin khi tác dụngvới dung dịch của hydroxyl kali sẽ tạo thành muối của kali crocetin, khi hòa tan trong H;SOxđậm đặc thì sẽ có sự chuyển màu từ dung dịch xanh dương đậm ban đầu sau một thời gian sẽchuyền thành tím, đỏ và cuối cùng là màu nâu Ngoài ra, khi Crocin tác dụng với HNO3 sẽ tạo
thành dung dịch màu xanh lá.
Khi thủy phân Crocin bằng acid không có oxy, từ Crocin sẽ tạo thành Crocetin vàGlucose, khi thủy phân bằng ammoniac trong rượu sẽ có hai sản phẩm là Crocetin vàGentibiose Ngược lại, khi Crocin phản ứng với Oxy, Crocin có thể tạo thành mono,
polyhydro peroxyt, polyhydroxyl polyperoxyt
Trang 29-26-Crocin là một chất có hoạt tính kháng oxy hóa, hoạt tính kháng oxy hóa cao nhất củaCrocin tại nồng độ 400 ppm, có thé ức chế đến 80% quá trình oxy hóa Crocin đã được chứngminh là một chất chống oxy hóa mạnh Nó cũng đã được chứng minh là có khả năng chốnglại tế bảo ung thư trong ông nghiệm
Crocin không được hap thu qua đường tiêu hóa Người ta đã quan sát thay rang khi uốngthì crocins sẽ bị thủy phân tạo thành crocetin trong quá trình hấp thu tại đường ruột, do đó,đường ruột sẽ hấp thu và chuyển hóa một phan crocetin tạo thành các liên hợp mono và
diglucuronide.
Bước sóng hấp thu cực đại của Crocin trong nước nam ở khoảng 435 440 nm và 453 465 nm Tuy nhiên, trong thiên nhiên Crocin ở dạng cấu trúc trans, dạng toàn trans crocinglycosyl ester có bước sóng hấp thu cực đại ở hai vùng 435 - 440 nm và 453 - 460 nm
-Hoạt tính quan trọng nhất của Crocin và các dẫn xuất của chúng là khả năng bắt giữ cácgốc tự do, hạn chế sự tạo thành các superoxide
2.1.5.2 GeniposideGeniposide la một trong những glycosides iridoid chính cua Gardenia Jasminoides, da
được sử dung rộng rãi trong y học cô truyền Trung Quốc.Geniposide, vốn không có màu, có thé được thủy giải bang beta glucosidase dé cho
Genipin, Genipin khi phan ứng với các amino acid (glycine,lysin, phenylalanin) sẽ cho một
Trang 30sắc tố màu lam, bên dưới nhiệt, ánh sáng, và pH, có thé dung lam pham mau cho thuc pham.Các vi khuẩn Actinomyces naeslundii va Actinomyces viscosus có trong miệng - đây là những
tác nhân đóng góp vào việc kích khởi va gây ra sâu răng nơi người, có chứa beta glucosidase
nên tạo ra một phản ứng với các hợp chất trong quả dành dành dé cho một màu xanh trongnước bọt, phản ứng này đang được nghiên cứu để ứng dụng tạo một thuốc thử tìm các loại vikhuẩn có thé gây sâu răng
o Công thức phan tử: Ci7H24010
o Khối lượng phân tử: 388,36 g/mol
Trang 31Trong công thức cau tao của Genipin có chứa một vòng dihydropyran Bản thân Genipinlà không màu nhưng chúng phan ứng một cách tự nhiên với các axit amin dé tạo thành sắc tốmàu xanh Các sắc tố màu xanh được tạo ra này có thé sử dụng dùng làm màu thực phẩm,hiện nay dang được sử dụng làm chat màu thực phẩm, rất phổ biến trong khu vực Đông A.
— OH
Hình 2.6 : Công thức cấu tạo của Genipin
o Công thức phân tử: Ci1Hi4 Os
o Khối lượng phân tử : 226,23 g/molGenipin có một liên kết ngang tự nhiên với các protein, collagen, gelatin, và chitosan Nó
có một độc tính cấp thấp, với LD50 iv 382 mg / kg ở chuột, do đó, nhiều ít độc hại hơn so với
glutaraldehyde và thường được sử dung trong quá trình tổng hợp chất phản ứng có liên kếtngang khác Hơn nữa, genipin có thể được sử dụng như một chất điều tiết để phân phối thuốc,đóng vai trò chính trong quy định sắc t6 trong cây dành dành, và là chất trung gian dé tong
hop alkaloid.
Trang 322.2 CAC NGHIEN CUU TRONG VA NGOAI NUOC VE CAC PHUONG PHAPTRICH LY DANH DANH GARDENIA JASMIDOIDES ELLIS
2.2.1 Các nghiên cứu trong nước: [ 4,5, 8, 9]Hiện nay, việc nghiên cứu các quá trình trích ly Crocin và Geniposide có trong quả dành
dành còn khá nhiều hạn chế, đa số chỉ sử dụng hai phương pháp là ngâm và soxhlet.Trong hai năm liên tiếp từ năm 1999 đến 2000, PGS TS Phạm Thành Quân và cộng sự đãliên tục công bố ba công trình nghiên cứu xung quanh đối tượng là cây dành dành Đó là cácnghiên cứu về độ bền hóa của anthocyanin, nghiên cứu chất màu tan trong nước và quá trình
tách Geniposide từ dịch trích của quả dành dành Trong các công trình nghiên cứu nói trên, dù
mục đích nghiên cứu khác nhau, nhưng tác giả và các cộng sự đều thực hiện quá trình trích lybăng phương pháp trích nguội để trích ly các hợp chất Crocin và Geniposide có trong dịch
trích Theo đó, tác gia đã sử dụng dung dịch EtOH/H2O0 50%, với tỉ lệ nguyên liệu/dung môi
là 1/3 tại 25°C trong 72 giờ Dịch thu được sau trích ly sẽ tiến hành xử lý và dem phân tíchHPLC Kết quả của cuộc nghiên cứu quá trình tách Geniposide từ dịch trích của quả dànhdành cho thay, lượng bão hoa của Crocin và Geniposide cùng hấp phụ trên nhựa AmberliteXAD - 16 là 0,074 mg/g nhựa hap phụ Hiệu suất thu hồi Crocin là 93,5 ( 3,5% khi sử dụngethanol 50% thé tích dé rửa giải Crocin)
Tiếp theo đó, vào năm 2007, nhóm nghiên cứu tại trường Đại học Bách Khoa Tp HCM đãkhảo sát quá trình bên hóa crocin va tinh chế crocin từ quả dành dành Nhóm nghiên cứu đãsử dụng hai phương pháp ngâm dam, trích soxhlet dé trích ly Crocin, chất béo và các acid béokhông no rồi so sánh các điều kiện trích ly, dé tìm phương pháp trích ly hiệu quả nhất Theokết quả nghiên cứu, khi sử dụng phương pháp trích nguội, hàm lượng Crocin tối đa thu đượclà cao nhất, đạt 41,06 mg.g dành dành khô Đối với hàm lượng chất béo có trong quả dànhdành, thì phương pháp trích ly Soxhlet lại hiệu qua hơn han với 0,23 g/g dành dành khô sovới 0.20 g/g dành dành khô khi trích ly bằng phương pháp ngâm dầm Đồng thời, nhómnghiên cứu đã áp dụng phương thức encapsule hóa crocetin dang ran, tao phức với f-
Trang 33-30-cylcodextrin dé tăng độ tan, cũng như tăng độ bên crocetin, nhăm dap ứng được các yêu cau
trong thực phẩm cũng như dược phẩm
2.2.2 Các nghiên cứu ngoài nước: [33, 34, 37|
Tình hình nghiên cứu các kỹ thuật trích ly quả dành dành trên thế giới, cũng gần giốngnhư trong nước ta, đa số các nghiên cứu về trích ly Crocin và Geniposide trong quả dành dànhvới các mục đích khác nhau hau hết đều sử dụng hai phương pháp là ngâm dam và trích
soxhlet.
Vào năm 2009, nhóm nghiên cứu của Bin Yang, Xuan Liu và Yanxiang Gao đã tiễn hànhtrích ly quả dành dành bằng phương pháp ngầm dam để trích ly Crocin va Geniposide, tác giảđã thực hiện quá trình khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến hiệu quả trích ly Theo đó, néngđộ EtOH/H20, nhiệt độ trích ly và thời gian trích ly là các điều kiện được khảo sát Sau đó,bang phương pháp bé mặt đáp ứng, nhóm nghiên cứu đã đưa ra được các điều kiện tối ưu
Theo kết quả nghiên cứu, tác giả đã chứng minh răng nhiệt độ trích ly có ảnh hưởng đángkế đến hàm lượng Crocin và thời gian trích ly cũng ảnh hưởng đến hàm lượng Crocin một
cách rõ ràng Tuy nhiên, sự tương tác giữa nhiệt độ và thời gian trích ly đã ảnh hưởng tiêu cực
đến hàm lượng Crocin.Bai báo cũng cho thay rang, tương tự như trường hop trích ly Crocin, nhiệt độ trích ly vathời gian trích ly đều có ảnh tích cực đến hàm lượng Geniposide sau trích ly
Kết quả nghiên cứu cho thay răng, điều kiện tối ưu để tiễn hành trích ly bằng phươngpháp ngâm tại tại nông độ EtOH là 51,3%, nhiệt độ trích ly là 704°C và thời gian là28,6 phút Dưới các điều kiện này, hàm lượng Crocin và Geniposide là 8,41 mg/g bột khô va
109.0 mg/g bột khô.
Trang 347.4}Mi
6.6
Hình 2.8: Đồ thị anh hưởng của các yếu tô đến ham lượng Geniposide sau trích ly
Trang 35-32-Đến năm 2011, Xi Ping Wang và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu quá trình trích lycác hợp chất từ quả dành dành với sự hỗ trợ của sóng siêu âm Nghiên cứu này thiết lập cácba điều kiện ảnh hưởng đến quá trình trích ly là tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, nhiệt độ trích lyvà thời gian trích ly là các yếu t6 để khảo sát, sau đó tiến hành tối ưu hoá dé tìm các điều kiệnthích hợp nhất để trích ly Kết quả nghiên cứu đã cho thấy răng, thông số trích ly tối ưu là
nhiệt độ trích ly tai 40°C, tỷ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/6 tại thời gian 40 phút Khi thực
hiện quá trình trích ly tại các thông số trên, hiệu suất trích ly thu được từ quả dành dành lênđến 95,15%
Vào cuối năm 2012, Xin-Sheng Wang và nhóm cộng sự của ông tiếp tục nghiên cứu khảnăng trích ly Geniposide từ quả dành dành băng sóng siêu âm Nghiên cứu này đã khai tháccác thông số thử nghiệm khác nhau, đó là loại dung môi sử dụng, tỷ lệ ran / lỏng, nhiệt độtrích ly và thời gian trích ly ảnh hưởng đến hiệu quả trích ly Geniposide như thế nao, sau đótiến hành tối ưu để đưa ra các điều kiện trích ly thích hợp nhất Các dữ liệu thu được từnghiên cứu này là rất quan trọng để tiếp tục công việc nghiên cứu trích ly cũng là một tài liệutham khảo quan trọng dé trích ly các hợp chất hoạt tính sinh học từ nguyên liệu thực vật bangphương pháp có sự hỗ trợ của sóng siêu âm
2.3 CƠ SỞ LÝ THUYET CUA PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1 Trích ly với sự hỗ trợ của vi sóng: [10, 12, 13, 18]
Vào năm 1947, Percu Spencer đã phát minh ra lò vi sóng, đến năm 1978, Michael J.Collin thiết kế lò vi sóng đầu tiên áp dụng cho phòng thí nghiệm Từ năm 1986, các tai liệuứng dụng của vi sóng trong quá trình trích ly các hợp chất hữu cơ đã bắt đầu được công bố.Hiện nay đã có rất nhiều phòng thí nghiệm nghiên cứu và phân tích khả năng và hiệu quả củaphương pháp trích ly kiểu mới này
Trang 362.3.1.1 Khái niệm về vỉ sóngVi sóng là sóng cực ngắn, hay còn gọi là sóng siêu tần, sóng UHF Trong phổ điện từ, visóng nằm ở khoảng giữa phố, có tần số từ 0,3 GHz đến 300 GHz, tương ứng độ dai sóngtrong khoảng 100 em đến 1 em.
(valence)
etectrons Molecular rotations
Hinh 2.9: Cac loai vi song
Nang lượng vi sóng là năng lượng điện từ Năng lượng photon rat thấp Tai 2450 MHz,
năng lượng photon của vi sóng khoảng 0.0016 eV ( 0,0337 kcal/mol), trong khi năng lượng
của một liên kết hóa học là 80 — 120 keal/mol Do đó, vi sóng sẽ không ảnh hưởng đến cấutrúc phân tử hợp chất hữu cơ, không gây ra sự ion hóa và không phá hủy các liên kết hóa học
Khi vi sóng chạm đến vật liệu, một phan nang luong cua no bi phan xa tro lai, mot phanđáng kế hơn sẽ bi vật liệu hấp thu Năng lượng nay chuyền hóa thành nhiệt lượng va giảm dankhi nó truyền đi trong vật liệu
Vi sóng có khả năng đốt nóng các vật chất có cấu trúc phân cực có khả năng lam quay cácphân tử trong điện trường xoay chiều có tan số rất cao Quá trình đốt nóng diễn ra từ bêntrong vật thể nên quá trình truyền nhiệt diễn ra nhanh hơn và đều hơn quá trình gia nhiệtthông thường Quá trình gia nhiệt các hợp chất càng phân cực diễn ra cảng nhanh dưới tác
dụng của vi sóng.
Trang 37-34-2.3.1.2 Cơ sở quá trình trích ly băng vi sóngSự gia nhiệt vi sóng la một tiễn trình làm tăng nhiệt độ của vật chất một cách đặc biệt.Tiến trình nay không phụ thuộc vào sự dẫn nhiệt của bình chứa và vật chất Việc chuyển đổiđiện năng thành nhiệt năng xảy ra theo hai cơ chế: dẫn ion và quay vòng các ion quanh 2 cực.Nhiệt sinh ra do sự dẫn truyền ion là kết quả của sự tăng trở kháng của môi trường chống lạisự dịch chuyển của các ion trong trường điện từ Còn cơ chế quay lưỡng cực là quá trình đổihướng của một phân tử phân cực theo chiều của điện trường Nhiều sự va chạm như vậy sẽ
kích thích các phân tử tạo ra năng lượng, và sau đó sinh ra nhiệt.
Sample-solvent mixture(absorbs microwave energy)Sample-solvent
Convection meuitsesd
currents eee
IIIS superheating“<< ¬ ~ kế Vessel wallConductiv
heat Temperature on the outside
surface 1S in excess
(transparent to
— microwave energy)of the boiling point of solvent
a : Conventional heating b: Microwave heating
Hình 2.10: Co chế hoạt động của vi sóngNhững hợp chất cảng phân cực càng mau nóng dưới sự chiếu xạ của vi sóng Vi sóngkích hoạt những phân tử phân cực, đặc biệt là nước Nước bị đun nóng bởi sự hấp thu vi sóngvà bốc hơi, tạo ra áp suất cao tại nơi tác dụng, làm cho nước di chuyển từ tâm vật chất ra bềmặt của nó Với một cơ cau có độ bất đối xứng cao, phân tử nước có độ phân cực mạnh, dođó rất dé đun nóng bang vi sóng
Sự phát nhiệt xảy ra khi nguyên liệu là chất điện môi hoặc chất dẫn nhiệt Sự hấp thụ nănglượng phụ thuộc vào sự phân ly 6 với tan ồ =e"/e', phần thực tế và phức tạp của hang số điệnmôi (e = e' —j.e"), e' gọi là hăng số điện môi, thể hiện khả năng của một phân tử có thé phâncực dưới điện trường, e” là yếu tố lam mat hang số điện môi, do tác động của quá trìnhchuyển năng lượng điện thành nhiệt năng
Trang 38Các hợp chất có điện môi cao chủ yếu là hợp chất phân cực Hằng số điện môi của cácdung môi phố biến được tóm tắt trong bảng Một trong những đặc trưng của vi sóng bức xạ
nhiệt là tính chọn lọc Đặc trưng thứ 2 đó là gradient nhiệt độ thì đảo ngược so với bức xạ
nhiệt thông thường và bức xạ nhiệt thì nhiều Nhiệt độ đạt đến độ nào là do dung môi, có thểcao hơn điểm sôi Dung môi như ethanol hoặc dichloromethane có thể đạt đến nhiệt độ trênđiểm sôi lý thuyết của chúng Nhiệt độ có thé cao hơn 20°K trong một số trường hợp Nguồngốc của hiện tượng nay là do thiếu các vùng cau tao hạt nhân
Bảng 2.2: Hăng sô điện môi của các dung môi phô biên
Dung môi e e" tan ð 104
Nước da 3,2 0,00288 9Nước 76,7 10,0419 1570NaCl 0.1 mol/l trong nước 7555 18,12 2400NaCl 0.5 mol/l trong nước 67 41,875 6250
Methanol 23,9 15,296 6400Ethanol 24.3 1,625 2500
CCl4 2,2 0,00088 +Heptane 1,9 0,00019 1
Theo bang trên, ta có thé thay, các dung môi kém phân cực ít chịu tác dung bởi vi sóng,khả năng gia nhiệt kém hoặc không bị gia nhiệt Ngược lại, methanol và ethanol ít hấp thụ visóng hơn nước vì hang số điện môi thấp hơn nhưng hiệu quả gia nhiệt lại cao hơn han
Vi sóng bức xạ nhiệt được sử dụng trong việc hấp thu và tổng hợp hóa học, rất tốt trongviệc thu sản phẩm và giảm thời gian phản ứng Cơ chế được đề nghị giải thích là do sự tăngtốc Một số tác giả khác lại giải thích hiệu ứng của vi sóng băng hiện tượng phóng xạ Một sốtác giả khác phủ nhận sự ton tại sự thay đôi nhiệt độ trong các hiệu ứng vi sóng và giải thíchsự tăng tốc chỉ đơn thuần là bức xạ vi sóng không giống như bức xạ bình thường, và giảm
thời gian phản ứng ở nhiệt độ cao.
Trang 39-36-2.3.1.3 Kỹ thuật trích ly với sự hỗ trợ của vi sóng
Từ khi ra đời, vi sóng đã thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học và đượcứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Trong ngành hóa học, vi sóng được nghiên cứunhiều trong các quá trình tổng hợp hữu cơ, trích ly tinh dau, trích ly hợp chất thiên nhiên, pháhủy mẫu trong phân tích, phân huỷ các hợp chất độc hại trong xử lý môi trường , các nghiêncứu ứng dụng vi sóng cho thay ưu điểm vượt trội của vi sóng so với các phương pháp gianhiệt truyền thong khác
Tại Mỹ, trích ly với sự hỗ trợ của vi sóng (MAE) được đăng ký bản quyền đầu tiên Trongnhững năm gần đây, phương pháp này đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như trích ly cácchất ô nhiễm có nguôn gốc hữu cơ, trích ly các chất trong công nghiệp thực phẩm va sinhhọc, các hợp chất tự nhiên, tinh dầu có trong các loài thực vật MAE được biết đến như là mộtkỹ thuật “sạch”, mang lại nhiều ích lợi như : đơn giản, phạm vi ứng dụng nhiều, hiệu quả
trích ly cao, giảm thời gian và dung môi sử dụng.
Vào năm 2008, Charalampos Proestos và Michael Komaitis đã công bố công trình nghiêncứu về quy trình trích ly các hợp chất phenolic từ cây hương liệu Bai báo đã chứng minhrang, trích ly có sự hỗ trợ của vi sóng là một kỹ thuật hiệu quả hon so với phương pháp thôngthường, thời gian trích ly giảm, dung môi sử dụng ít mà hàm lượng các hợp chat phenolicđược chiết xuất tăng lên [39]
Gan đây, vào năm 2013, Cardoso Ugarte và các cộng sự đã sử dụng công nghệ trích ly vớisự hé trợ của vi sóng dé trích ly các loại tinh dau từ hai loại thảo mộc là hing qué va epazote.Một quy trình trích ly được đưa ra để xác định các yếu tố ảnh hưởng đến ham lượng dau thuđược bao gồm nồng độ dung môi, công suất, và thời gian trích ly Tác giả đã công nhận rang,kỹ thuật trích ly bằng vi sóng là một kỹ thuật có nhiều lợi thế hơn các phương pháp trích lykhác, có thé kế đến như giảm chỉ phí, thời gian trích ly, năng lượng tiêu thụ và khí thai CO2
sinh ra [40]Trước đó, vào năm 2002, Jin Yu Hao va Wei Han cùng các cộng sự đã sử dụng phương
pháp trích ly có sự hỗ trợ của vi sóng để trích ly chiết xuất artemisinin từ cây Artemisia annuaL Bài báo đã sử dụng một số dung môi khác nhau như ethanol, trichloromethane,
Trang 40cyclohexane, n-hexane, ete dầu khí (30-60°C), ete dầu mỏ (60-90°C) để nghiên cứu quá trìnhtrích ly Kết quả đã chứng minh răng hàm lượng artemisinin trích ly sẽ được tăng lên với sựgia tăng của mức độ nghiền nhỏ của vật liệu, ty lệ dung môi/ nguyên liệu và hang số điện môicủa hỗn hợp dung môi Công trình nghiên cứu cũng cho thấy rang, so với phương pháp tríchSoxhlet, trích ly băng CO siêu tới hạn hay khuấy thông thường, phương pháp trích ly có sựhỗ trợ của vi sóng để trích ly chiết xuất artemisinin từ cây Artemisia annua L tiết kiệm ratnhiều thời gian, lại cho tỉ lệ trích ly cao Thời gian sử dụng trong phương pháp MAE chỉ là
12 phút với tỉ lệ trích ly lên đến 92.1%, trong khi phương pháp Soxhlet và khai thác khuấybình thường can vai giờ với chỉ tỷ lệ trích ly khoảng 60% Trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạnlại cho tỉ lệ trích ly thấp nhất [41]
Có thể nói, trong lĩnh vực trích ly hợp chất thiên nhiên và tỉnh dầu, phương pháp trích lybăng vi sóng mang lại hiệu quả cao do tính chất đặc biệt trong quá trình truyền năng lượng.Khi thực hiện quá trình bằng phương pháp gia nhiệt thường, nhiệt độ được truyền từ bên
ngoài qua thành bình chứa vào dung môi và lớp vật liệu, hình thành gradient nhiệt từ ngoài
vào trong, nhiệt độ tại thành thường cao hơn nhiệt độ sôi của dung môi Khi thực hiện bang v1sóng, vi sóng tao ra hiện tượng nâng nhiệt độ cua vat thể từ bên trong bang cach tac động trựctiếp lên các phân tử phân cực một cách đồng đều với tốc độ rất nhanh Hiện tượng này lamtăng tốc quá trình khuếch tán của chất cần trích ly vào dung môi, đồng thời sự tăng nhiệt độtngột làm hóa hơi các phân tử dung môi, gia tăng đột ngột áp suất giúp phá vỡ cau trúc tế bao,giải phóng vật chất vào dung môi Các quá trình trích ly bang vi sóng thường có thời gianngăn hơn rất nhiều so với phương pháp trích ly thông thường, cho phép trích ly có hiệu quảhơn các phân tử dễ bị phân hủy dưới tác động của nhiệt độ
2.3.1.4 Các yếu tô ảnh hưởng đến quá trình trích ly băng vi sóngCác điểm cần lưu ý trong quá trình trích ly bằng vi sóng: