Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật hóa học: Sử dụng chất lỏng Ion trích ly Flavonoid từ lá cây bạch quả Ginkgo Billoba L.

Các nhà khoahọc cho răng, các hợp chất thiên nhiên do đã tồn tại trong tế bào sống của cây thuốc,nếu được phân lập thành nguyên liệu làm thuốc, chúng sẽ rất nhanh thích nghỉ vớitế bào số

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

oo LLxo

TRAN THI MY DUNG

SU DUNG CHAT LONG ION TRICH LY FLAVONOID

TU LA CAY BACH QUA GINKGO BILOBA L.

Chuyên ngành : Kỹ thuật hóa học

Mã số : 60520301

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HO CHI MINH, tháng 07 năm 2017

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên

ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

NHIEM VỤ LUẬN VAN THẠC SĨHọ tên học viên : TRAN THỊ MỸ DUNG MSHV : 1570166

Ngày, tháng, năm sinh: 07/08/1981 Nơi sinh : Phú Yên

Chuyên ngành : KỸ THUẬT HÓA HỌC Maso: 60520301I TEN ĐÈ TÀI:

SU DUNG CHAT LONG ION TRICH LY FLAVONOID TU LA CAY

BACH QUA GINKGO BILOBA L.

Il NHIEM VU VA NOI DUNG:- Tổng hợp chat long ion ho imidazolium với các cation: Butyl (C4), Hexyl (C6),

Octyl (C8), Decyl (C10), Dodecyl (C12) va anion: Clorid (CI).- Phân lập các flavonoid: Quercetin, Kaempferol, Isorhamnetin.

- Khao sat điều kiện trích ly Flavonoid có sử dụng chất lỏng ion Các điều kiện

khảo sát gôm: Nông độ chat long ion, ty lệ ran lỏng, thời gian thủy phan, thờigian siêu âm.

- Thâm định qui trình định tính, định lượng các flavonoid trên máy sắc ký lỏng

cao áp

HI NGÀY GIAO NHIỆM VU : 04/07/2016IV NGAY HOAN THANH NHIEM VU: 19/06/2017V CAN BO HUONG DAN: TS HUYNH KHANH DUY

; ; - Tp HCM, ngày thang năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

TRUONG KHOA

(Họ tên và chữ ký)

os LUeTrong qua trình thực hiện luận van nay, tôi đã nhận được sự giúp đỡ vô cùng

quý báu của quý thay cô trường Dai học Bách khoa Tp.HCM, các anh chị, các bạn ởViện Môi trường và Tài nguyên - ĐHQG Tp.HCM, gia đình và bạn bè về sự độngviên, giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến:- TS Huỳnh Khánh Duy đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi rất nhiềutrong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài

-_ Quý thay cô trường Đại học Bách khoa Tp.HCM đã tận tình giảng dạyvà giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đẻ tài

— Phòng Dao tao Sau đại học — Dai học Khoa Học Bách khoa Tp.HCM

đã tạo điều kiện tốt cho tôi trong suốt khóa học và thời gian thực hiện đề tài

— Các anh chị, các ban 6 Viện Tài nguyên va Môi trường — ĐHQG

Tp.HCM đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài

— Gia đình va bạn bè đã luôn động viên và tạo điêu kiện thuận lợi cho tôi

trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn

Chất lỏng ion họ Imidazolium được tong hợp mot cách don giản, hiệu qua va

được xác định bằng các phương pháp phân tích hiện dai 'H-NMR và MS Kết quađã tong hợp được năm chất lỏng ion 1-Butyl-3-methylimidazolium chloride, 1-

Hexyl-3-methylimidazolium chloride, Octyl-3-methylimidazolium chloride, Decyl-3-methylimidazolium chloride, |-Lauryl-3-methylimidazolium chloride với

1-hiệu suất lần lượt là 86,2%, 91,5%, 88,3%, 91.7%, 90.8%

Phan lập các flavonoid (Isorhamnetin, Kaempferol, Quercetin) của cây Bach

qua dé làm chat đối chiếu Khảo sát điều kiện trích ly các flavonoid từ lá cây Bạch

quả có sử dụng chất lỏng ion Tham định qui trình định tính, định lượng các

flavonoid trên máy sắc ký lỏng cao áp

SUMMARY

Imidazolium [onic liquids were synthesized by a simple, efficient method andcharacterized by using [H-NMR spectroscopy and mass spectrometry Five inonicliquids (1-butyl-3-methylimidazolium chloride, I-hexyl-3-methylimidazoliumchloride, 1-octyl-3-methylimidazolium chloride, 1-decyl-3-methylimidazoliumchloride, 1-lauryl-3-methylimidazolium chloride) were successfully synthesizedwith yields of 86.2%, 91.5%, 88.3%, 91.7% and 90.8% respectively.

Isolated flavonoids (isorhamnetin, kaempferol, quercetin) from extract ofGinkgo biloba’s leaves are used as reference substances for qualitative andquantitative determination of flavonoids and evaluation of extracting thesecompounds in the presence of ionic liquid.

Ionic liquids showed an excellent performance in assisting extraction offlavonoids from Ginkgo biloba’s leaves The yield of extraction in the presence ofionic liquids is comparable to method described in relevant USP monographs.

Method for qualitative and quantitative determination of flavonoids fromGinkgo biloba’s leaves by using HPLC was successfully validated and ready to

use.

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kếtquả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bồ trong bất kì công

trình nào khác.

9800.90.09) 07 H00/00/9011 II

LOT CAM ĐOAIN o<- <5 5 <2 S4 E90 3 09000606114 4 3 s0 2e IV

DANH MUC VIET TAT - <5 5 se S2 %5 x9 se 9E S9 ssesesesssse VIIIDANH MỤC CAC HÌNH - ° s2 s2 se S999 9s ssessse IXDANH MUC co o.-'ễ"”- ”°®”- XI908570023377 XIICHUONG 1: TONG QUAN o-° <5 s< << SsEse eEEseseEsesesesessesesee |1.1 TONG QUAN VE CHAT LỎNG ION 5-5-55c 5< 5< 5s Sscseseseesesesesesee 1

1.2 TONG QUAN VE FLAVONOID .cccccssssssssssssssessssssssessssssssssesessesssssecesseseees 10

JJN KRGi iG CHUNG nen eeua ố.ốỐ 101.2.2 Phân loại ƒÏVOHOIỈ, cece cece cece eee keke 30910 0v vn ch 10

1.2.3 Tính chất chung của ƒÏaVOHOId - St EEETEEEE kg TT gi Il

1.2.4 Cac phương pháp trích ly flavONOI c6 3833335 VEEEESseeeekssessess 161.2.5 Tác dung và công dụng Của ƒÏ[AVOHOHCÏ Ă vs krre 17

1.3 TONG QUAN VE CAY BACH QU Á ° 5 5 555 s52 Ssssssssesseses 18

“1L ha se T8

1.3.2 Đặc điểm thee VẬT 5 Ác tt HT TH HH H1 ro 181.3.3 Phân bố, sinh thai coecccceccccccccesecccscsessescscssssscsssscscscssscsesssecscscsvssstsvssssesnsvsesseeen 191.3.4 Bộ phận dùng, thu hái và chế DIEM ececcececcesescsssssssssscsesvsesssesvsesvevseseavevsvaveveee 191.3.5 Thanh phan NOG NOC 0ï GÊAIIaaẦ 201.3.6 Các sản phẩm của bạch quả trên thị trường thé giới và trong Hước 22

1.4 CAC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIEN QUAN DEN DE TAL - <5 se se ess se 25

CHƯƠNG 2: TONG HOP ILS EMIDAZOLLTUM < 555 5 s<ss sesss 27

"ˆÄ BC (009.1001000 272.2 THUC NGHIEM 00777 27

2.2.1 Hóa chất và thiết Di stv đỤHg - -c- -kk tEtTETTEEE kg HT ng ưyu 272.2.2 Tổng hợp ÏÌLs Set kEEEEEEETET TH TET TT TH nrưyi 28

2.3 KET QUA TONG HỢP Ï/S c0 00G G G2 0 S5 95 59 95 5 89999999999 995 59 9998 899999999995.955595665666689999.956 292.3.1 1-butyl-3-methylimidazolium: [BMIM] CÌ - -c cc cv ikkssssessseks 292.3.2 I-hexyl-3-methyhmidazolium: [HMIM ] CÌ - - c +s‡vkesssssssssess 302.3.3 l-octyl-3-methylimidazolium: [OMIM] CÏ - s «sssss xkkvsskvvsssekeseske 312.3.4 1-decyl-3-methylimidazolium: [DMIM]Cliuiccccccccccccccccssscccscceceessseeessseeeeesecensnens 322.3.5 1-dodecyl-3-methylimidazolium: | LMIÀM | C ÌÏ ««sss cv vkveesees 33

CHƯƠNG 3: PHAN LẬP CÁC FLAVONOID 5 5 so sscsseses 34

3.1 MỤC DICH VÀ PHƯƠNG PHÁP o0 5c G20 5 5 56 5 599999999 995 59 5998 99 9999899999.995556656666869999 56 343.2 ?081000)00900):009 01000 )0 0 34i AS At a) 34

3.2.2 Dung môi, hóa NAb ccccccccecscsssssssscssssssssvsvsvsescssavsvsvsvsvessasavsvsvsvsvssusacasavavsvavenens 343.2.3 Thiet Di - DUNG 1 ng acc ŸÝŸÝỶ 34

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU o- 5 << << s9 99.9099 0 0000.0000 353.4 KET QUÁ NGHIÊN CỬU s- << s 99 99 9.0 000.0000000 000000009 80 35

3.4.1 Chiết xuất flavonoid theo USP 3Š sec TH Triệu 353.4.2 Khảo sát dung môi khai triển sắc ký DAN MONG veececeeccecscssssseststeessseevsvsveenenees 363.4.3 Phân lập flavonoid bằng sắc ký cột cổ điỂH «5c scscxcctceetskerererered 373.4.4 Xác định cấu trúc TSOTMAMNETIN cocccccccccsccecscsecscsecscssscssscstcscsesscssvecsesscssssvsssecsees 393.4.5 Xác định cấu trúc Kaennpferol - - tk EkSkéEEEkEEEEEEEEEEkekekererrrerkrkerrkd 393.4.6 Xác định cấu trúc QUCLCETIN eececccceccsescscseseccecusvevecsescseseseuevevavacseseseuevevavacaeaeieeees 40

CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH TRÍCH LY FLAVONOID TỪ LÁ BẠCHQUÁ CÓ SỰ HỖ TRỢ CUA ILS 2-5 < s2 S2 sS2 9S 2 zesessssese 41

4.1 MỤC DICH VÀ PHƯƠNG PHÁP o0 G5 G25 5 5 55 5 5999999999 995 59 998 99 9999899999.9955956656666689999 56 41

4.3 XÁC ĐỊNH HAM LƯỢNG FLAVONOID TRONG NGUYEN LIEU o5 55 s55 ssesesssssss 414.4 TRÍCH LY FLAVONOID BANG CHAT LONG ION HO IMIDAZOLTUM ssssse<esssssse 43

4.4.1 Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ rắn lONg: ceececccecscsscsesssssssssssscscscsvsssesssssvsvsvsvevensacevavees 454.4.2 Khảo sát ảnh hưởng của nông độ chất lỏng ÏLs 55c seexeesree 46

4.4.3 Khảo sát thời gian thủy phÂẪNH cv KH vn gu 464.4.4 Khảo sát thoi QIAN SIÊH ÂẪHH G1910 0v kg vn nh gu 474.4.5 Khao sát ảnh hưởng của Cation trong ÏÙS so cc cs xxx vvxsssseeees 486

CHUONG 5: THÂM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP PHAN TÍCH 50

5.1 009200000 — 505.2 TÍNH TƯƠNG THÍCH HE THỐNG ooœœo- co 0 5 5 5899999 99% 995 59 988 899999 89999.995 595968 9666869995956 56 505.3 TÍNH CHỌN LỌC/ĐẶC HIEU o 005G G552 2G 25 95 59 55 5 5999999699 995 59 988 99 9999999995.995 59 5669666666999.956 505.4 TÍNH TUYẾN TINH o o5 G5 9 ni Hi i0 0 0 00 0 0ø 515.5 GIỚI HAN PHÁT HIỆN (LOD) VA GIỚI HAN ĐỊNH LƯỢNG (LOQ) cccsssssssccsssssrecssseees 535.6 DO 0Ô 535.7 ?(09.00)0.02 (9 565.8 CARRY OVEƒ co 5c sọ 9 Ọ H4 9 0.0 0.1.0 094 00 00.05 00.1 00094 90 0004.000005 0000906 57

CHƯƠNG 6: KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ, - <5 5< 5 se ssesseses 58

"ST Z“ xuan 586.2 KIEN NGHI ccccccccccsscsssessecsescsscssscsssssscssccscsecsccccsccccccccccccccecosscsscessesesssesssscssscsssssssssssceeses 58

7 TÀI LIEU THAM KH ÁOO - 5° < s2 S2 sSs s9 se esesssscse 60

8 PHU LỤC 065G 6 6 599 9 8999 69909.000.000 00 60004.000060004966006 6809090066606 64

PHAN LY LICH TRÍCH NGAING - 5 5° < s2 s2 sessssesssssscse 144

DADDCMDDVN IV[DMIM]Cl[EMIM)[BF4]Et

EP[HMIM]CIHPLCIL(s)[LMIM]CILODLOQMeMSNMROAc[OMIMICIPIL(s)RPRTSSKD[Tf;N]USPWHOYHCT

Aprotic ionic liquid(s) / Chat long ion không có proton

1-Butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate1-Butyl-3-methylimidazolium chloride

Dược điển Châu Au

1-Hexyl-3-methylimidazolium chloride

Sac ky long cao ap

Ionic liquid(s) / Chat lỏng ion

1-Dodecyl-3-methylimidazolium chlorideGiới han phát hiện

Giới hạn định lượngMethanol

Phổ khối lượng

Cộng hưởng từ hạt nhân

Gốc acetat

1-Octyl-3-methylimidazolium chloride

Protic ionic liquid(s) / Chat lỏng ion có proton

Reverse phase / Pha daoThời gian lưu

Diện tích pic

Sắc ký đồ

Bis-(trifluoromethanesulfonyl) imide

Dược điển Mỹ

World Health Organization — Tổ chức Y tế thé giới

Y hoc cô truyén

Hình 1.1.Hình 1.2.Hình 1.3.Hình 1 4.Hinh 1.5.Hinh 1.6.Hinh 1.7.Hinh 1.8.Hinh 1.9.Hinh 2.1.Hinh 2.2.Hinh 2.3.Hinh 2.4.Hinh 2.5.Hinh 2.6.Hinh 2.7.Hinh 3.1.Hinh 3.2.Hinh 3.3.Hinh 3.4.Hinh 3.5.Hinh 3.6.Hinh 3.7.Hình 3.8.Hinh 4.1.Hinh 4.2:Hinh 4.3.Hình 4.4.Hình 4.5.

Một số cation AILS tiêu ĐiỀU G- G 1x13 9128 E5 E111 EEskrereesed 3Một số cation PILs tiêu biỀU - s5 6S 539128 ESESEEESESEEeEseseeereesed 4Cau trúc chung và thường gặp của flavonoid -. - + s+s+sse‹ 10Phố UV của một số flaVOnOi.d -ó- s6 ksE9E9ESESEEvESEsEeESESeEeEsererees 13Một số hình ảnh về cây, lá, quả Bạch quả - + 2 25525 5s>s+see: 19

Các diterpen lacton trong lá Bạch quả - - << - «s55 re 20CQU€TC€fITI - SG 5G 0023101000113 011103305 111103 1103 11110 1n v0 vớ21Kaempterol 0 a7 21TSOrhaMnetin 0 21

Phương trình tổng hợp 1-alkyl-3-methylimidazolium chloride 28Quy trình tổng hợp chat lỏng ion [XMIM]CI 5-5- 2555552: 29Cau trúc 1-butyl-3-methylimidazolium chloride - +: 30Cau trúc 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride - «5+: 30Cau trúc 1-octyl-3-methylimidazolium chloride 55552: 31Cau trúc 1-Decyl-3-methylimidazolium chloride . - +: 32Cau trúc 1-Dodecyl-3-methylimidazolium chloride - 33Sắc ký đồ định tính dung dịch mẫu + 2 2552 2+s+££szx+xezscxee 36Ban mỏng ban dau (A), UV-254 nm (B), UV-365 nm (C) 36

Phân đoạn phân lập Isorhammnetin s1 1+1 eeesse 37Phân đoạn phân lập Kaempferol - - <5 55 1 99351 1E ke 38Phan đoạn phân lập Quercetin - (<< 111991 ng kg 38

Cau trúc Isorhamnetin - ¿+ 52+ 5£ +E£E#EE£E£E#EEEEEEeEEEErkrrrrererrees 39Cau trúc Kaempferol - ¿+ - + +%+++S£+E+E+EE£E£E#EEEEEESEEEEEEEEEEErErrrrkrerrees 39Câu trúc QUerC€fiT - tk 51111 51119121 1E 51115111 111151 6 ng ng 40Qui trình trích ly flavonoid bang ILS + + 25225252 2s+c+cszszsee 44Biéu đồ khảo sát tỉ lệ rắn lỏng wove cece esesesseesesescsessesesesssesseseseetees 45Biểu đồ khảo sát nồng độ IL⁄s + - 5E + +E£ESESEEEEEEEErErkrkrkrkrered 46Biểu đồ khảo sát thời gian thủy phân - + 52 5s+c+c+cs+xezezsexee ATBiểu đồ khảo sát thời gian siêu AM ccceceeccccesessesesesesesesesseseseeseseseesesen 48

Hình 5.2 Đường hồi qui tuyến tính của Kaempferol -55- + 25555: 52Hình 5.3 Đường hồi qui tuyến tính của Isorhamnetin -. - 5c 5552: 52Hình 5.4 Đường hồi qui tuyến tính của dãy chuẩn - + - 2 5s+ccscscce 55Hình 5.5 Đường hồi qui tuyến tính của dãy mẫu thử 2-5555 25s 55

Bang 1.1.Bang 1.2.Bang 4.1.Bang 4.2.Bang 5.1.Bang 5.2.Bang 5.3.Bang 5 4.Bang 5.5.Bang 5.6.Bang 5.7.

Bang phân loại ÍÏaVOTOIỞ - œ1 00 ngờ II

Một số enzym thủy phân đường đặc hiệu - 2 + 2 255cc 15Kết quả hàm lượng flavonoid trong lá Bạch quả -2 55+: 43

Khảo sát ảnh hưởng Của CafIOI - << 00 99 ng nen 48

Kết quả tính tương thích hệ thong c.cccccscscsescesssessssssssessesesesseseseesesen 50Thứ tự mẫu phân tích thầm định tính chọn lọc - s5 s ss+s+esxz 50Kết quả thâm định tính tuyến tính ¿25555252 s+x+ccxzxerrsrsees 51Kết quả xác định LOD, LOQ.w ccecceccessscsecsssssesescssssesesssssssseseseeeseen 53Kết quả hệ số phục hỒi - + 6E 2 SE 2E2E2E2EEEEEEEEEEEEEEEEEEEErErreee 54Kết quả thâm định độ chính xác - ¿+ 52552252 +*+E+Ezxzverrsrrees 56Kết quả xác định CaTTYOV€T ¿5-52 SE 32x 3E 1211121111121 1111111 57

Hiện nay, nhu cầu về sử dụng dược liệu dé phòng, chữa bệnh ngày càng giatăng do hệ thống điều trị bằng phương pháp YHCT đã được WHO công nhận.Khoảng 80% dân số tại các quốc gia đang phát triển, việc chăm sóc sức khỏe ítnhiều có liên quan đến YHCT hoặc thuốc từ dược thảo truyền thống Các nhà khoahọc cho răng, các hợp chất thiên nhiên do đã tồn tại trong tế bào sống của cây thuốc,nếu được phân lập thành nguyên liệu làm thuốc, chúng sẽ rất nhanh thích nghỉ vớitế bào sống của người, do đó khả năng hấp thu sẽ tốt và ít độc hơn so với các chấttong hợp hóa học chưa bao giờ tôn tại trong tế bao sống.

Do đó không chỉ Việt Nam mà trên thế giới, có xu hướng chung “trở về thiênnhiên”, nhu cầu sử dụng các thuốc từ dược liệu của người dân ngày càng tăng sovới việc sử dụng thuốc tân dược, ít gây tác hại hơn và phù hợp với quy luật sinh lý

của cơ thê hơn.

Việt Nam là quôc gia có tiêm năng lớn vê dược liệu trong khu vực ĐôngNam A, có truyền thông lâu đời trong việc sử dụng các loại cây đê làm thuôc.Ngành công nghiệp hóa dược ở nước ta chưa phát triên nên dược liệu vân là nên

tảng trong nên công nghiệp nguyên liệu

Một trong những nhóm hợp chất phong phú, đa dạng nhất trong thiên nhiên

và có tác dụng phòng, chữa bệnh là các flavonoid Flavonoid thường gặp trong thực

vật, có vai trò là chất chống oxy hóa, bảo vệ acid ascorbic trong tế bảo, ngăn cảnmột số tác nhân gây hại cho cây (vi khuẩn, côn trùng, ), ngoài ra còn có tác dụngđiều hòa sự sinh trưởng của cây cối Flavonoid cũng là thành phần thường gặp trongcác dược liệu có nguồn gốc từ thực vật như: Bạch quả, Hoa hòe, Lúa mạch ba góc,

cây Táo ta, Diếp cá, Rau mèo, Rau nghề, Núc nác, Hoàng cầm, Kim ngân, Actiso,

Dau, Cúc gai,

Trong các bài thuốc dân gian trị bệnh về não của người Trung Quốc luôn cómột vị thuốc cơ bản là cao bạch quả Người Tây Âu và Mỹ nhiều thập kỷ nay cũngđã nghiên cứu bạch quả để chiết xuất ra các loại thuốc chữa các chứng bệnh nan y.Con ở Việt Nam, cao bạch qua cũng là vi thuốc quý được sử dụng trong rất nhiềutrong các sản phẩm Đông y

thu được các hoạt chất có hoạt tính sinh học, nghiên cứu từng hoạt chất riêng lẽ vềtính chất, tác dụng dược lý để phục vụ cho việc phát triển sản xuất thuốc, chấtchuẩn nhằm cũng như làm đa dạng hóa thuốc, chất chuẩn, góp phần bảo vệ sức

khỏe con người.

Có nhiều phương pháp được sử dụng để chiết xuất các hợp chất tự nhiên.Một trong những phương pháp đó là chiết băng dung môi hữu cơ Phương pháp nàycó những ưu điểm là dung môi dé tim, quá trình trích ly đơn giản nhưng cũng tôn tạinhững nhược điểm như độc hai, dé bay hơi, khó thu hồi hết nên ảnh hưởng đến conngười, môi trường và độ tinh khiết của sản phẩm Với những nhược điểm trên thìviệc lựa chọn dung môi trích ly rất quan trọng

Chất lỏng ion được biết đến là 1 dung môi xanh - thân thiện với môi trườngcó những tính chất như: Không bay hơi, độ bền nhiệt cao, khoảng hòa tan rộng, tốcđộ phản ứng nhanh nhờ có tính chất ion, đặc biệt khi có sự hỗ trợ của vi sóng haysóng siêu âm nên độ 6n định cao, có thé dé trong thời gian dài mà không bị phânhủy Đặc biệt là có khả năng thu hồi và tái sử dụng nên ít ảnh hưởng đến môitrường Vì vậy mà đề tài hướng đến nghiên cứu: “Sử dụng chất lỏng ion trích ly

flavonoid từ lá cây Bạch quả”, với mục tiêu nghiên cứu là:

- _ Tổng hợp chất lỏng ion— Phan lập flavonoid của cây Bạch qua dé làm chất đối chiếu—_ Khảo sát qui trình trích ly flavonoid bang chất long ion- Tham định phương pháp phân tích định lượng flavonoid trên máy sắc ky

lỏng cao áp.

CHUONG 1: TONG QUAN1.1 TONG QUAN VE CHAT LONG ION

1.1.1 Dinh nghia

Chat lỏng ion là những chat lỏng chi chứa toàn bộ ion ma không có phan tửtrung hòa trong đó Hay nói cách khác, ILs là những muối nóng chảy ở nhiệt độthấp (dưới 100 °C) [1] [2] [3]

1.1.2 Lịch sir phát triển chất lỏng ion

Vào giữa thé kỷ thứ 19, quan sát đầu tiên về ILs được ghi nhận bang tài liệubởi các nhà hóa học được gọi là “Dầu đỏ” trong phản ứng Friedel-Crafts Cácalkylammonium nitrate đơn giản được tìm thấy là chất lỏng vào đầu thế kỷ 20 Mặc

dù Osteryong, Wilkes, Hussey va Seddon là những người tiên phong trong lĩnh vực

ILs, nhưng báo cáo đầu tiên về phản ứng va tinh chất vật lý của ethylammoniumnitrate ([CsHsNH3|NO; - điểm nóng chảy là 12 °C) được công bố bởi Welton vàonăm 1914 Vào năm 1960, giáo sư John Yoke phát hiện ra hỗn hợp của đồngchloride va alkylammonium chloride là chất lỏng ở nhiệt độ phòng Vi dụ: CuCl va

EtaNHCI đều là chất ran, nhưng khi trộn đồng lượng lại tạo thành 1 chất lỏng ở

nhiệt độ phòng ILs dựa trên AIC]; có thé được coi là thé hệ đầu tiên của ILs, nhưngbị hạn chế sử dung do tính chất hút âm Tuy nhiên, thế hệ thứ hai của ILs 6n địnhtrong môi trường âm đã được tổng hợp và thu hút sự chú ý trong việc sử dụng ILstrong các lĩnh vực khác nhau Wilkes và Zaworotko đã báo cáo tổng hợp ILsdialkylimidazolium 6n định trong không khí và nước Họ phát hiện rang khi aniontrao đổi với nhiều anion ôn định như BFx, PF,, NO3,, SO,” hoặc acetate, ILs có théđược tong hợp và lưu trữ một cách an toan trong môi trường khí tro Liên quan đếnsự tong hop va ứng dụng của ILs, [BMIM][BF,4] và [BMIM][PF.] là ILs dau tién

được sử dung Sau đó, ILs dựa trên các anion ky nước hon nhưtrifluoromethanesulfonate (CF3SO3 , bis-(trifluoromethanesulfonyl) imide [Tf,N] va

tris-(trifluoromethanesulfonyl) methide [(CF3SO )3C | được báo cáo Sự phat triénnày đã dẫn đến sự ra đời của ILs hiện đại ngày nay [16], [17], [18] [19]

1.1.3 Cầu trúc của ILs

Tương tự như các muối của acid va base, ILs thường được cầu tạo từ mộtcation hữu cơ và một anion hữu cơ hoặc vô cơ, nhưng không giống như muốithường, ILs có xu hướng khó kết tinh do cau trúc cation cồng kênh và bất đối xứngcủa nó Việc kết hợp gần như vô hạn của các cation và anion phù hợp quyết địnhtính chất của ILs, các anion thường anh hưởng đến tính ôn định và bền vững củamôi trường âm, các cation chịu trách nhiệm về nhiệt độ nóng chảy và hòa tan hữu

cơ [6], [7] [8]

ILs cũng được biết đến như là “dung môi đặc biệt” vì ILs có khả năng thayđối theo yeu cau str dụng Đó là do các tính chất vật lý như nhiệt độ nóng chảy, độnhớt, tỷ trọng, cân bằng ái nước — ái dau, của chúng có thé thay đổi theo yêu cầucủa phản ứng can thực hiện Những thông số nay có thé được điều chỉnh bang cáchthay đổi cau trúc của các cation va anion hình thành nên chất lỏng ion [2] Nhờ cáctính chất hóa lý có thé thay đổi được như trên mà chất lỏng ion được xem như lànhững dung môi xanh và là một giải pháp mới trong tổng hợp hữu cơ hiện đại [4].Mặc dù chất lỏng ion được khám phá sớm tuy nhiên khái niệm chất lỏng ion chỉđược quan tâm trong những năm gan đây, khi mà người ta bắt đầu quan tâm hangloạt van dé về 6 nhiễm môi trường từ nhiều nguyên nhân, mà trong đó không thékhông nhắc đến sự ô nhiễm môi trường do sự bay hơi của các dung môi, cũng lànguyên nhân gây cháy no, [5]

Các nha nghiên cứu có thé tổng hợp một ILs cụ thé bang cách chon anion

điện tích nhỏ như [Tf,N], PFs¿ hoặc BF¿ và điện tích cation lớn nhưalkylimidazolium, alkylpyridinium, alkylpyrrolidinium, alkylphosphonium hoặc

alkylmorpholinium Những ILs cụ thể có thê được sử dụng để hòa tan chọn lọc mộtchất hóa học đặc biệt hoặc để trích ly chọn lọc một chất trong nguyên liệu Cáccation thường gặp trong cấu trúc chất lỏng ion thường là ammonium, sulfonium,

phosphonium, imidazolium, pyridinium, thiazolium, pyrrolidinium, oxazolium hay

pyrazolium Cac anion thường gặp của chat lỏng ion ngoài một số ít các halogen,còn có thé là BF¿, PF¿, SbF, ZnCl,’, CuClz, SnCls, N(CF;SO3)., N(FSOs)x,

C(CF3SO3)3 ,CF3;CO2 ,CF3SO3 , CH3SO3 Ngoài ra còn có các anion đa nhân khác

như ALCl, , AlaCHo, Au;C1z, Fe;Clz và Sb¿FIr nhưng các anion đa nhan thường

dễ bị phân hủy dưới tác động của không khí và nước [6], [7] [8]

Độ mạnh của liên kết hydro giữa các anion và phân tử nước [9]:

[PFslfF < [SbFe] < [BH4Ƒ < [TIfsNƑ < [CIO¿Ƒ' < [CIsSOx[Ƒ < [NO3] <[CFaCO;[' < [Br] < [Cl]

ILs pho biến hiện nay là các cation dị vòng bậc 4 (giống alkylpyridiniumhoặc dialkylimidazolium) va các anion vô co có nguồn gốc từ các muối nóng chảy ở

nhiệt độ cao Trong đó, muối đialkylimidazolium bat đối xứng có các nhóm thế

alkyl khác nhau được quan tâm nghiên cứu nhiều nhất vì có nhiệt độ nóng chảy thấp

(dạng lỏng ở nhiệt độ phòng) [6], [7], [8].1.1.4 Phân loại ILs

Gồm ILs không có proton — AILs và có proton — PILs PILs là một tập hợpcon của ILs được hình thành băng cách trộn đăng mol 1 acid Bronsted (HA) va 1base Bronsted (B) thông qua sự chuyển proton từ acid qua base Còn lại là AILs [9]

B+HA — HB*+ATM c›[HB||A |

Đặc điểm chính để phân biệt 1 PIL và 1 AIL là sự có mặt của cả hai phần —cho proton và nhận proton trong PIL, giúp cho nó có khả năng tạo liên kết hydro

liên phân tử của chính nó hoặc với phân tử protein Cac cation thường gặp [9]:

R >—_

Pyridinium Dimethylaminopyridinium Imidazolium

x Nr, \ /R; ON.

a R; Ro

Morpholinium Piperidinium Pyrrolidinium

R

Quinolinium Ammonium Phosphonium

Hình 1.1 Một số cation AILs tiêu biểu

= |

Ra Ra N &

Ammonium Phosphonium 1,1,3,3-tetramethylguanidinine

Hình 1.2 Một số cation PILs tiêu biếu1.1.5 Tính chất của ILs

ILs khi được sử dụng làm dung môi sẽ có một số tính chất tính chất đặc biệt.Nhờ vào những tính chất này, ILs thể hiện được nhiều ưu điểm hơn so với các dungmôi hữu cơ truyền thống, và cũng nhờ đó chúng được xem là dung môi xanh chotong hợp hữu co Các tính chất hữu cơ tong quát của các ILs thường gặp là: [7], [8]

> ILs hoản toàn không bay hơi và không có áp suất hơi Do đó chúng khônggây ra các van dé liên quan đến cháy nổ, an toàn cho người vận hành cũngnhư đối với môi trường sống

> ILs có độ bền nhiệt cao và không bị phân hủy vì nhiệt trong một khoảngnhiệt độ khá rộng Vì vậy, có thể thực hiện các phản ứng đòi hỏi nhiệt độ cao

trong ILs một cách hiệu quả.

> ILs có khả năng hòa tan một dãy khá rộng các chất hữu cơ, chất vô cơ cũng

như các phức kim loại.

> ILs có khả năng hòa tan khá tốt các chất khí như H;, O;, CO, CO» Do đóchúng được sử dụng làm dung môi đây hứa hẹn cho các phản ứng cần sử

dụng pha khí như hydrogen hóa xúc tac, carbonyl hóa, hydroformyl hóa, oxy

hóa bằng không khí.> Độ tan của ILs phụ thuộc vào ban chất cation và anion tương ứng Băng cách

thay đôi cau trúc của các ion này, có thé điều chỉnh độ tan của chúng phù

hợp với yêu câu.

> ILs mặc dù phân cực nhưng thông thường không tạo phức phối trí với các

hợp chât cơ kim, các enzyme và với các hợp chât hữu cơ khác.

> Nhờ có tính chất ion, rất nhiều phản ứng hữu cơ thực hiện trong dung môiILs thường có tốc độ phản ứng lớn hơn so với trường hop sử dụng các dung

môi thông thường, đặc biệt là khi có sự hỗ trợ của vi sóng

> Hầu hết ILs có thé được lưu trữ trong một thời gian dài ma không bi phân

hủy.

> ILs là dung môi có nhiều triển vọng cho các phản ứng cần độ chọn lọc quanghọc tốt Có thé sử dụng ILs có cấu trúc bất đối xứng để điều chỉnh độ chọn

lọc quang học của phản ứng.> ILs chứa chloroaluminate ion là những Lewis acid mạnh, có kha năng thay

thé cho các acid độc hại như HF trong nhiễu phản ứng cần sử dụng xúc tác

acid.

> Bên cạnh đó, một tính chất khác góp phần xếp loại ILs đứng cùng với cácdung môi xanh khác là khả năng thu hồi và tái sử dụng xúc tác hòa tan trongILs, đặc biệt là xúc tác phức của các kim loại chuyền tiếp

Hàng năm, hàng ngàn công trình nghiên cứu về các phương diện khác nhaucủa ILs nói chung và việc sử dụng ILs lam dung môi xanh cho tông hợp hữu cơ nói

riêng đã được công bồ nhiều trên các tạp chí chuyên ngành quốc tế có uy tín

1.1.5.1 Nhiệt độ nóng chảy

Tiêu chí quan trọng dé đánh giá một ILs là điểm nóng chảy của nó Các ILscó điểm nóng chảy thấp hơn 100 °C và hầu hết trong số đó là chất lỏng ở nhiệt độphòng Có một mối quan hệ giữa các thành phan cau trúc và hóa học của một ILs vàđiểm nóng chảy của nó Tính chất vật lý này có thể được điều chỉnh thông qua biếnđối cation hoặc anion Nhiệt độ nóng chảy thấp của ILs do ảnh hưởng của cả cationvà anion Sự gia tăng kích thước anion dẫn đến làm giảm nhiệt độ nóng chảy Ví dụ,điểm nóng chảy của I-etyl-3-methylimidazolium với các anion khác nhau, changhạn như [BF,] và [Tf¿N| là 15 °C và -3 °C So sánh các điểm nóng chảy của các

muôi clo khác nhau thê hiện ảnh hưởng của các cation rõ hơn Điêm nóng chảy cao

là đặc trưng cho clorua kim loại kiềm, trong khi chloride với cation hữu cơ nóng

chảy ở nhiệt độ dưới 150 °C [1], [11].

1.1.5.2 Tính 6n định nhiệt

Đa số các ILs có độ 6n định nhiệt cao, nói chung lớn hon 350 °C Ví dụ, ILs

[EMIM|[BHI, [|BMIMIBER.] và — 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium

bịis-(trifluorosulfonyl) imide 6n định lên đến nhiệt độ tương ứng 445 °C, 423 °C và 457°C Nó đã được chứng minh rằng sự 6n định phụ thuộc vào các anion theo thứ tự

[PFsl > [Tf.N] > [BEa] > halogenua Sự gia tăng kích thước cua cation từ I-butyl

đến 1-octyl không ảnh hưởng lớn [10]

1.1.5.3 Độ nhớt

Độ nhớt của nhiều ILs tương đối cao so với các dung môi thông thường Độnhớt được hình thành bởi lực Van der Waals, liên kết hydro và lực tĩnh điện Sựhình thành của các liên kết hydro của các anion fluoro như BF, PFs cũng hìnhthành độ nhớt của ILs Đối với nhiều ILs, độ nhớt đã được công bố trong khoảng10-500 mPa/s ở nhiệt độ phòng Độ nhớt của ILs có thé ảnh hưởng đến tính khuếchtán va đóng một vai trò quan trọng trong quá trình khuấy, trộn và bom [11]

1.1.5.4 Tỉ trọng

ILs thường nặng hon các dung môi hữu cơ và nước (1-1,6 g/cm’) Khốilượng riêng của ILs giảm khi tăng chiều dài của chuỗi alkyl trong cation Khối

lượng riêng cua ILs phụ thuộc vào loại cation va anion Khối lượng riêng của ILs

giảm khi tăng chiều dài cation hữu cơ Thứ tự của khối lượng riêng ngày càng tăngcho ILs khi thay đổi anion theo thứ tự CHSOx x BFy < CF;CO, < CF;SO3 <

C3F,CO, [11].1.1.5.5 Tính phan cực

Đề phân loại các dung môi, sự phân cực là một trong những thuộc tính quantrọng nhất cho việc lựa chọn dung môi trong các phản ứng hóa học Sự phân cực

của [BMIM][BF,4], [BMIM][PF.], [BMIM][NTf2] cao hơn so với methanol hoặcacetonitrile [6], [12].

1.1.5.6 Độ dẫn điện

Nhờ khả năng dẫn điện mà ILs là dung môi hữu ích và là chất điện giải trongcác phản ứng điện hóa Dựa trên thực tế là ILs được cấu tạo hoàn toàn từ các ion

nên nó có khả năng dẫn điện cao Tuy nhiên, sự dẫn điện không chỉ phụ thuộc vào

số lượng các hat mang điện ma còn phụ thuộc vao độ nhot, mật độ kích thước ion,sự di chuyển của ion Kích thước lớn của các ion trong [Ls làm giảm sự di chuyểnion đó, dẫn đến làm giảm độ dẫn điện Hơn nữa hình thành cặp ion hoặc tập hợpion dẫn đến giảm tính dẫn điện Độ dẫn của ILs tỉ lệ nghịch với độ nhớt của nó Dođó, ILs có độ nhớt càng cao thì độ dẫn càng thấp ILs ho imidazolium có khả năngdẫn điện tốt nhất [11]

1.1.6.2 Phản ứng trung hòa acid-base

Các muối nitrat monoalkylammonium được tổng hợp nhờ trung hòa dung

dich nước cua amin với acid nitric Sau phản ứng trung hòa, [Ls được cô quay chan

không để loại bỏ nước dư thừa

Sulfonates tetraalkylammonium cũng được chuẩn bị bằng cách trộn acidsulfonic và hydroxide tetraalkylammonium Dé có được ILs tinh khiết, sản phẩmđược hòa tan trong dung môi hữu cơ như acetonitrile và làm sạch bằng than hoạt

tính, sau đó dung môi hữu cơ được loại bỏ trong chân không [6], [13], [14], [15].

1.1.6.3 Phản ứng kết hợp trực tiếp

Halogenoaluminate và chlorocuprate ILs được chuẩn bị bằng cách kết hợptrực tiếp muối halogen với một kim loại halogen

Thông thường các quá trình tong hợp chất lỏng ion được chia thành hai giaiđoạn tổng quát:

- Giai đoạn 1: Tao muối để hình thành cation thích hop- _ Giai đoạn 2: Trao đối anion để hình thành ILs mong muốn.Trong một số trường hợp, chỉ cần sử dụng giai đoạn thứ nhất để điều chế rachất lỏng ion mong muốn Ví du, chỉ cần tạo ra muối bậc 4 của các hợp chất aminehay phosphane sử dụng các tác nhân alkyl hóa khác nhau tùy theo yêu câu Thực tếcó nhiễu chat lỏng ion có nhiệt độ nóng chảy dưới 100 °C và đáp ứng tốt các yêucầu làm dung môi trong tổng hợp hữu cơ có thể được điều chế một cách dễ dàngbăng phương pháp tạo muối trực tiếp như vậy

Trong trường hợp không thể hình thành anion thích hợp băng phương pháptạo muối như trên, cần sử dụng thêm giai đoạn thứ hai Ví dụ, bắt đầu từ muốiammonium [R'RsN”]X' điều chế từ giai đoạn thứ nhất, có thé sử dụng hai phươngpháp dé có thé thu được anion thích hợp trong chất lỏng ion

> Thứ nhất, có thé xử lý muối ammonium [R’R3N*]X” với một Lewis acid

dạng MX, để có chất lỏng ion [R*RaNƑIMX ¡T Khi đạt cân bằng, trong dung dịch

có nhiều anion tôn tại tùy thuộc vào tỷ lệ mol giữa [R°RaN”]X và MX,: [R’R3N*]X”

+ MX, «>+[RˆRaN]IMX¿„¡Ï.

- Khi sử dụng một lượng dư acid Lewis MX,, phan ứng acid-base giữa anion

mới sinh ra với acid Lewis dư sẽ tiếp tục hình thành các anion khác Vi dụ trườnghợp su dụng acid Lewis là AICI dé điều chế chất lỏng ion họ chloroaluminate,ngoài anion AICI, còn có thé có các anion như AlzClz, AlaClhg

- Sự hình thành các anion khác nhau trong chất lỏng ion họ chloroaluminatephụ thuộc vào tỷ lệ phần mol của AICls Từ đó có thé thấy răng khi xử lý muốichloride của amine với AICl:, đầu tiên chất long ion với anion AICI, được hìnhthành Với ty lệ mol cua AIC], chính xác là 0,5 - AlCl, là anion duy nhất có mặttrong chất lỏng ion Khi tỷ lệ mol của AICI; > 0,5 - các anion chloroaluminate da

phân sẽ được hình thành ở trạng thái cân bằng với nhau và cân băng với anionAICL Khi ty lệ mol của AICI, kha cao, anion sé ton tại ở trạng thái cần băng VỚI

dimer cua AICI; là Al;Cla.

> Thứ hai, cũng có thé trao đôi anion X' thành anion mong muốn, bang cách xửlý với muối M*[AT kèm theo sự kết tủa M*X’,, hoặc có thé xử lý với một acid mạnhnhư H*[A] kèm theo sự giải phóng H*X” Muối ammonium [R’R3N*]X được thamgia phan ứng với muối M [A]' kèm theo sự kết tủa M*X hoặc tham gia phản ứngvới một số acid mạnh như H*[A] kèm theo sự giải phóng H'X

Một phương pháp khác, mặc dù ít được nghiên cứu, nhưng có thể được sửdụng để điều chế ILs với độ tỉnh khiết cao là phương pháp sử dụng nhựa trao đổiion Trước đây, các muối Ag” được sử dụng dé kết tủa AgX, giúp cho quá trình tinhchế ILs dé dang hơn Tuy nhiên các muối Ag” có giá thành cao nên được sử dụng

hạn chê.

Trong những năm gan day, rất nhiều phản ứng trao đổi anion với các tácnhân khác nhau được thực hiện để điều chế ILs theo yêu cầu Cần lưu ý rằng cấutrúc ILs có ảnh hưởng nhiều đến quá trình tinh chế chúng khi được điều chế theophương pháp nay Vi du, quá trình tinh chế ILs không tan trong nước sẽ dé dànghơn tỉnh chế ILs tan trong nước Nguyên nhân của điều này là anion hay cation tạpchất thường tan trong nước và được loại trừ khỏi chất lỏng ion không tan trongnước băng phương pháp trích ly

Sau đó, phương pháp tong hop ILs với sự hỗ trợ của vi sóng trong điều kiện

phản ứng không dùng dung môi được nghiên cứu.

Đề hạn chế sự bay hơi của tác nhân alkyl halide ở nhiệt độ cao cũng như hạnchế các phản ứng phụ có thé xảy ra khi thời gian chiếu vi sóng quá dài, phươngpháp chiếu xạ gián đoạn được sử dụng Ví dụ, đối với trường hợp tác nhân alkyl hóalà 1-chlorobutane, hỗn hợp phản ứng được chiếu xạ bằng vi sóng trong thời gian 30giây, sau đó ngưng một thời gian và tiếp tục chiếu xạ thêm 15 giây, lại ngưng mộtthời gian và tiếp tục lại quá trình chiếu xạ như trên thêm ba lần nữa [6], [13] [14],

[15].

1.2 TONG QUAN VE FLAVONOID

1.2.1 Khai niém chung

Flavonoid là một nhóm lớn của các hop chat phenol thực vật có cấu trúc cobản là diphenylpropan (Ca¿-Cas-Cs), hay nói cách khác là khung cơ bản gồm 2 vòngbenzene A và B nối với nhau qua một mạch 3 carbon Mạch 3 carbon thường tạo

thành một dị vòng oxy 6 cạnh hay 5 cạnh hay là mach 3 carbon ở dạng mở [25],[26].

Hình 1.3 Cấu trúc chung và thường øặp của flavonoidFlavonoid là nhóm hợp chất thường gặp trong thực vật Nhiều loại rau quả vàdược liệu thường dùng có chứa nhóm hợp chất nay

Cho đến nay có khoảng 9000 chất đã được xác định cau trúc Chỉ riêng 2nhóm flavon và flavonol và với nhóm thé là -OH và/hoặc —-OCH; thì theo lý thuyếtcó thể gặp 38627 chất Phần lớn các chất flavonoid có màu vàng Tuy nhiên cũng cómột số phân nhóm hay chất thuộc flavonoid nhưng không có màu hoặc có màu cam,đỏ tím, xanh Cũng cần lưu ý rằng cũng có một số nhóm hợp chất khác trong thực

vật cũng có màu nhưng không thuộc flavonoid như carotenoid, anthranoid, xanthan,betain [25] [26].

1.2.2 Phan loại flavonoid

> Theo vị trí gốc aryl (vòng B) trên mạch 3 carbon, gồm 3 nhóm — bang | Các

nhóm phụ được phân loại dựa trên mức độ oxy hóa của mạch 3 carbon [25] [26].

Bang 1.1 Bang phan loại flavonoid

3-hydroxy flavanonFlavon

Flavonol

CoumaronochromenCoumaronochromonDihydro isochalconHomoisochalcon

Vị tri gốc aryl C2 C3 C4

Cau tric | ‘ pi

Nhóm Euflavonoid Isoflavonoid Neoflavonoid

Flavan Isoflavan 4-aryl chromanFlavan 3-ol Isoflav-3-ene 4-aryl coumarinFlavan 4-ol Isoflavan-4-ol DalbergionFlavan 3 4-diol Isoflavanon

Anthocyanidin IsoflavonDihydrochalcon RotenoidNhom phu Chalcon Pterocarpan

Auron CoumestanFlavanon 3-aryl-coumarin

> Theo mức độ ngưng tụ, gồm biflavonoid (2 đơn vi monomer), triflavonoid (3đơn vị monomer) vả flavolignan (phân tử có 1 phần cấu trúc lignan)

1.2.3 Tính chất chung của flavonoid1.2.3.1 Tính chất vật lý

a Trang thai tự nhiên

Flavonoid được phan lập ở dang glycoside hay aglycon:- Flavon(ol), flavanon, chalcon: genin va glycoside

- Flavanonol, leucoanthocyanidin, catechin, biflavonoid: chủ yếu genin

- Anthocyanin: glycoside

b. Khả năng kết tỉnh

Dạng glycosid: thường khó kết tinhDạng genin: thường dễ kết tỉnhMàu sắc

Màu sac của flavonoid tùy thuộc vào sô lượng nhóm OH, sô lượng và sự liênhợp của nôi đôi.

Flavanon(ol), dihydrochalcon catechin, leucoanthocyanidin: không màuFlavon, isoflavon: không màu -> vàng nhạt

Flavonol: vàng nhạt -> vàngChalcon, auron: vàng -> đỏ camAnthocyanidin: vàng cam, đỏ tím,

Độ bên

Dạng genin: phụ thuộc vào mức độ oxy hóaFlavon(ol) > flavanon(ol), chalcon, auron, dihydrochalcon > anthocyanidin,catechin, leucoanthocyanidin

Dạng glycosid: khả năng thủy phân dây nối glycoside

C-glycosid > O-glycuronid > O-glycosidPolymer > monomer

Độ tanĐộ tan của genin

Tan trong dung môi phan cực từ trung bình đến mạnh: EtOAc, Me.CO,MeOH, EtOH, Kém tan trong dung môi kém phân cực: hexan, benzene, ete dầu

Khả năng ion hóa của phân tử: OH ở C7 thể hiện tính acid nên tan trong

NaOH, NazCOa, NaHCO3 Anthocyanin có nhân pyrillium, ở dạng ion nên dễ tan

trong nước và côn loãng.

- Các dẫn chất flavon, flavonol có nhóm 7-hydroxy do tham gia vào hệ nối đôi

liên hợp với nhóm carbonyl ở C4, mang tính acid nên thường dé tan trong dung dịch

kiểm loãng, có thể lợi dụng tính chất này để chiết xuất

e Do tan cua glycoside

Tan trong dung môi phan cực trung bình dén manh (MeOH, EtOH), tan motphan trong nước, kém tan trong côn cao độ Độ tan phụ thuộc vao:

- Tính tan của phan genin- Tính tan của phần đườngƒ Đặc tính pho học

- Phố UV-Vis: có 2 băng, băng II (220-290 nm, vòng A), băng I (290-380 nm,vòng B và C) Mỗi flavonoid có 1 dạng pho UV với Amax riêng

we we duce mie

Hình 1.4 Phố UV của một số flavonoid- Phố IR: Các băng dao động đặc trưng của các liên kết, nhóm chức 3300-

3400 — OH linh động, 3000 — vòng thơm, 1450-1650 — vòng pyron, 1050-1150 —

carbinol C — O Phé IR thường dùng dé định danh so với phổ chuẩn.1.2.3.2 Tính chất hóa học

a Tinh chat của nhóm OH phenol

e Tinh acid

- Tính acid của nhóm OH phụ thuộc vào kha năng phân ly thành H” của nhóm

OH Khả năng phân ly của nhóm OH phụ thuộc vào mức kéo đôi điện tử của liên

kết O-H vẻ phía oxy và liên hợp của đôi điện tử tự do trên oxy với nhân thom (H

trở nên linh động hon, dễ cho H”, tăng tính acid)

- Khả năng này phụ thuộc vào vị trí của nhóm OH cũng như các nhóm thé lân

- Flavonoid sulfat tạo muối thường là muối kali

e Tao phức với ion kim loại

- Các flavonoid có thé tạo phức với các MTM (n > 2) tạo các phức hợp nội/liênphân tử làm khối lượng phân tử lớn, có tủa hoặc có màu

e Tao glycoside với đường- Các đường thường gap: Glucose, rhamnose, galactose, xylose,

- Số mạch đường thường là 1, 2, ít khi > 3 mạch đường.b Tinh chất của vòng y-pyron

e Tính kiềm- Vòng y-pyron có tính kiềm yếu, tạo muối kém bền với acid mạnh- Vòng pyrillium của anthocyanidin có tính kiềm mạnh tạo muối bền, tồn tại

trong tự nhiên.e Tinh oxy hóa khử

- Khử hóa: vòng y-pyron và y-dihydropyron bị khử tạo vòng pyrillium có mauđỏ.

- Oxy hóa: Flavan bi oxy hóa thành flavonol có màu vàng, flavanon bi oxy hóa

thành flavanonol, flavon và cuối cùng là flavonol có màu vàng, leuco anthocyanidin

bị oxy hóa thành anthocyanidin có màu tím.

e Phan ứng phân húy kiềm- Euflavonoid dưới tac dụng của kiềm đặc và nóng vỡ ra thành các mảnh nhỏ

và đơn giản.

C Tính chất của nhân thơme Phan ứng thế azoic

- Tác nhân: p-nitroanilin, acid sulfanilic đã diazo hóa tạo san phẩm có màudùng dé định tinh flavonoid

d Thuy phan flavonosid

e Thiy phan bang enzym, acid, base

Bang 1.2 Một số enzym thủy phân đường đặc hiệu

Đường EnzymGlucose GlucosidaseGalactose Galactosidase

œL-rhamnose Taka-diastaseNeohesperidose Naringinase

Anthocyanin AnthocyanaseAcid glucuronic Glucuronidase

Các dây nối glycoside trong flavonoid có thé chịu phan ứng thủy phân bangacid Sự thủy phân dễ hay khó tùy theo:

- Loại glycoside: C-glycosid khó thủy phân hơn O-glycosid- Loại đường: acid uronic khó thủy phân hơn đường

- Acyl hóa: khi phần nhóm OH của đường bị acyl hoặc bisulfat hóa thì

ølycosid của chúng khó bị thủy phân.

- Kiểu mạch đường: biose nối 1-2 bền hon 1-6 (neohesperidose bền hơn

rutinose)

- Vị trí gắn đường: vị tri số -7-O > 4’-O > 3-O-glycosid

- Khung genin: flavon glycoside khó thủy phân hon flavonol glycosid

e Thủy phân bang kiềm:-_ Ít sử dụng đối với các flavonoid glycosid- Dùng dé phân biệt 3-O- với 7-O- và 4°-O-glycosid (3-O- bền hon)

- Neohesperidose bên hơn rutinose

1.2.4 Các phương pháp trích ly flavonoid

1.2.4.1 Nguyên tắc chung- Chiết flavonosid: sử dụng dung môi phân cực mạnh: MeOH, côn, hỗn hợp

- Các polymethoxy flavonoid kém phan cực

- Flavonoid bị phân hủy nhanh trong môi trường kiểm (ánh sáng oxi)1.2.4.2 Chiết flavonoid

- Chiết với MeOH, EtOH (70-90%) nóng hoặc nguội thu được flavonosid,

genin phân cực, tap phân cực

- Loại tạp kém phân cực bằng các dung môi kém phân cực- Thu hồi dung môi, thu cao chiết

- Kết tỉnh/tủa trong các dung môi thích hợp1.2.4.3 Chiết aglycon (genin)

- Chiết với MeOH, EtOH, EtOAc, hỗn hop DCM và CHCl, thu được genin và

tạp kém phân cực (lipid, chlorophyll, )

- Loại tạp mau, chất béo, bang dung môi, chất hấp phụ- Thu hồi dung môi, thu kết tủa, cao chiết

- Kết tỉnh/tủa trong các dung môi thích hợp1.2.4.4 Chiết flavonoid với kiềm

- Dung môi: dung dịch cồn loãng và kiểm (NaOH, Na;CO2) thu dịch chiếtgồm flavonoid và tạp phân cực

- Trung tính hóa, thu hồi dung môi, acid hóa, thu kết tủa flavonoid- Kết tinh trong các dung môi thích hợp

1.2.4.5 Tỉnh chế các flavonoid

Hòa tan trong dung môi thích hợp

Phân bó lỏng-lỏngKết tỉnh phân đoạn, kết tỉnh lạiSử dụng các tính chất riêng biệt (kết tủa với Pb'”, )

1.2.4.6 Phan lập các flavonoide Lưu ý chung

- Tinh phân cực của flavonoid thay đổi tùy theo khung, loại đường- Các flavonoid dạng aglycon dễ kết tinh nên dé phân lập hơn dang glycoside- Khả năng liên kết bất thuận nghịch với chất hấp phụ

- Khả năng tạo tap chat do bị thủy phân, oxy hóa- Khả năng tao “Polymer ran”

- Các hệ dung môi có acid trong sắc ký điều chế

e Cac kỹ thuật phan lập

- Kếttinh phân đoạn, kết tinh lại- Cac kỹ thuật sắc ký: sắc ký phân bố lỏng-lỏng, sắc ký phân bố pha thuận(cellulose, polyamid), sac ký phân bố pha đảo (RP-8, RP-18, Diaion HP-20), sac ký

ray phân tử (LH-20, G-25, G-50, )1.2.5 Tác dung va công dung cua flavonoid

1.2.5.1 Đối với thực vật- Dẫn dụ côn trùng, giúp cho sự thụ phan

Bảo vệ do flavonoid lọc tia UVBảo vệ cây khỏi nâm moc, vi sinh vật, côn trùng, động vật ăn cỏĐiêu hòa sinh trưởng, ho trợ sinh vật cộng sinh

- Các isoflavonoid có tác dụng phytoestrogen

1.2.5.3 Trong đời sống- Chat màu

1.3 TONG QUAN VE CAY BACH QUA

1.3.1 Tén goi- Tén thong dung: cay Bach qua- Tén khac: Ngan hanh, Ginkgo- Tén khoa hoc: Ginkgo biloba L ho Bach qua (Ginkgoaceae) Tén Ginkgo

được Englebert Kaempfer — bac sĩ phẫu thuật người Đức, sử dung dau tiên, phiênâm từ tên tiếng Nhật cô của cây nay

1.3.2 Đặc điểm thực vật- Bạch quả là một cây thân gỗ to, cao 20-25 m, tán lá sum suê.- Thân hình tru, phân thành cành dai, gần như mọc vòng, trên cành có nhữngcành nhánh ngắn, mang lá có cuống dai

- Lá mọc so le, thường tu ở một mẫu, phiến lá hình quạt, gốc thuôn nhọn, mép

lá phía trên tròn, nhăn, lõm giữa chia phiến lá thành hai thùy rộng rất đặc biệt.- Gan lá rất sit nhau, tỏa từ gốc lá thành hình quạt, phân nhánh theo hướng rẽđôi, cuống lá nhỏ, dài khoảng 3-5 em, dài hơn phiến

- Bạch quả la cây đơn tính khác gốc, có cây chỉ có hoa đực, có cây chỉ có hoacái Hoa cái thụ phan từ hoa đực dé kết quả

- Quả hạch, hình trứng hoặc hình cầu 2-2,5 cm, thịt mau vàng, có mùi bơ khétrất khó chịu.

1.3.3 Phân bố, sinh thái- Cây Bạch quả là một loài thực vật cô xưa nhất (đã xuất hiện cách đây 200triệu năm), được coi là loài hóa thạch sống còn ton tại

- Cây có nguôn Đông A (Trung Quốc, Nhật Ban), nay được trồng ở nhiều nơithuộc Châu Âu, Châu Mỹ, bat đầu di thực trồng ở Việt Nam

- _ Cây thường được trông làm cảnh trong công viên hay ven đường.1.3.4 Bộ phận dùng, thu hái và chế biến

- Lá Bạch qua (Folium Ginkgo): theo dược điển Mỹ, lá Bạch quả dược dụngkhông được có quá 3% cảnh và 2% tạp chất hữu cơ khác Lá phải chứa ít nhất 0.8%flavonol glycoside [USP 24 — NF19, 1999] Dược điển Dược thảo Anh yêu cau cókhông dưới 18% chất chiết được [BHP, 1996]

- Hạt Bạch qua (Semen Ginkgo): Thu hai quả già, bỏ thịt quả bên ngoài, thu

hạt, rửa sạch, phơi khô roi đập dap bo vo cứng bên ngoài, bỏ luôn mang hat, thu lay

nhan hat.

1.3.5 Thanh phan hóa học

- Đã có rat nhiêu nghiên cứu về thành phân hóa học, tiêu chuân hóa dược liệuvà tác dụng dược ly của lá Bạch quả trong hơn 30 năm qua.

- Thanh phân chính của lá Bạch quả gồm có các hợp chất terpen mà quantrọng nhất là các diterpen lacton va flavonoid Ngoài ra, lá Bach qua còn chứa mộtsố các hợp chất khác như sterol, acid hữu cơ (như 6-hydroxykynurenic — 6-HKA)

[Leung and Foster, 1996; Grasel and Reuter, 1998].

- Lá Bach quả có chứa các dẫn chat diterpen lacton có cấu trúc đặc trưng củaBạch quả Các chất có hoạt tính gồm ginkgolide A, B, C [Budavari, 1996], J va M

[Huang, 1999; Leung and Foster, 1996; Huang, 1999].

Hình 1.6 Các diterpen lacton trong lá Bạch quá

- Flavonoid trong Bạch quả thuộc nhóm flavonol với các chất chính là

kaempferol, quercetin và isorhamnetin Ngoài ra còn có luteolin và tricetin Cac

biflavon trong đó chủ yếu là bilobetin [Gobbato et al., 1996], ginkgetin,isoginkgetin [Huang, 1999; Leung and Foster, 1996] va sciadopitysin, các dẫn chất

catechin, proanthocyanidin.

- Cao khô bach quả được chiết bang hỗn hợp aceton — nước với tỉ lệ trung bình

50:1 chứa khoảng 22-27% flavonol glycoside (quercetin, kaempferol vaisorhamnetin); 5-7% terpen (trong đó có khoảng 2,8-3,4% ginkgolide A, B va C;2 ,6-3 2% bilobalide) va không quá 5 ppm các acid ginkgolic.

- Cao chiết chuẩn hóa từ lá Bach qua được biết va nghiên cứu nhiều nhất làEGb EGb là cao khô 35 — 67:1 của lá khô Bach quả được chuẩn hóa với hàm lượngflavonol glycoside của Bach quả là 24% với các chất chính 1a quercetin, kaempferolvà isorhamnetin và 6% các terpenlacton với các chất chính là ginkgolide vàbilobalide [DeFeudis, F.V Ullstein Medical Verlagsgesellschaft, 1998] Một số caochiết chuẩn hóa khác có hàm lượng tương ứng của các nhóm hợp chất này là 25%và 6% Các báo cáo lâm sàng cho thấy các cao chiết không được chuẩn hóa có thể

cho các mức độ tác dụng khác nhau trong các thử nghiệm Theo qui định của Cơ

quan Liên bang về Thuốc và Thiết bị Y tế Đức, các cao chiết Bạch quả phải có hàm

lượng của các acid ginkgolic không được quá 5 ppm.

1.3.6 Các sản phẩm của bạch qua trên thị trường thé giới và trong nước- Các chế phẩm Bạch quả thường gặp trên thị trường là Tebonin, Tanakan,

Rokan, Kaveri Bilkan, Cebrex, Giloba, Ginkgo-E.- Ginkor (viên nang — Pháp), Ginkor Fort (viên nang — Pháp), Ginkor Gel (gel

thoa da — Pháp), Ginkor Procto (viên, ống uống, tọa dược — Pháp), Tanakan (viên

nén, dung dịch uống — Beaufour-Ipsen, Pháp)- Trong nước có chế phẩm O.P.Can (viên bao phim, dung dịch uống — Công tyCổ phần dược phẩm OPC) và một vài chế phẩm khác trong thành phan có cao chiết

Bạch quả.

- Các sản phẩm của Bạch quả thuộc loại bán chạy hang đầu trong các sảnphẩm thuốc có nguồn gốc tự nhiên ở Châu Âu (đặc biệt tại Đức) hay các sản phẩmbồ sung dinh dưỡng tại thị trường Mỹ [Leistner E et al J Nat Prod., 2010]

1.3.7 Tác dụng và công dụng

Các tác dụng dược lý của Bạch quả chủ yếu là do tác dụng hiệp lực của cácthành phan có trong đó, các chất tinh khiết không có được các tác dụng giống nhưcao toàn phan [Drieu, K (In: Rokan (Ginkgo biloba) Ed Funfgeld E.W., SpringerVerlag, 327-345, 1988] Cac thử nghiệm dược lý đã cho thay Bach quả có các tácdụng sau đây đã được hội đồng chuyên gia của chính phủ Cộng hòa Liên bang Đức(từ 1978) chịu trách nhiệm về đánh giá tính an toàn và hiệu quả của các dược liệu

và thuôc dược liệu sử dụng ở Đức.

Cao chiết cũng được cải thiện sự dung nạp tình trạng thiếu oxy, đặc biệt ở

mô não, gia tăng hoạt động nhận thức va kha năng học hỏi, giảm phù võng mac và

các tôn thương tế bào trong võng mạc

Các tác dụng trên mach và tuần hoàn máu của Bach quả bao gồm: điều hòa

trương lực của mạch, làm giãn mạch trong các trường hợp bị co mạch, tăng trương

lực mạch máu trong những trường hợp giãn mạch bất thường, chống thấm thànhmạch, cải thiện đặc tính huyết động của máu, cải thiện sự tưới máu, đặc biệt ở cácmao quản, ức chế sự kết tập tiểu cầu và huyết khối va có các đặc tính chống thiếu

máu cục bộ và phù né.

Cao chiết Bạch quả có tác dụng dập tắt các gốc tự đo, làm bất hoạt các gốc tựdo độc hại của oxy, ức chế sự peroxi hóa màng tế bào, giúp duy trì tính nguyên vẹnvà tính thâm của màng tế bao [Pincemail and Deby, 1998].

Ngoài ra, một số tác dụng dược lý của các nhóm hợp chất trong Bạch quả

cũng đã được xác định.

Các ginkgolide có tác dụng đối vận với yếu tố hoạt hóa tiểu cầu (PAF),ginkgolide A, B và bilobalide có tác dụng bảo vệ thần kinh

Tác dụng tăng cường nhận thức của Bạch quả là do tác dụng gia tăng giải

phóng các catecholamine và các chất trung gian dẫn truyền thần kinh, ức chế việc

thu nhận các epinephrine, norepinephrine, serotonine hay dopamine, bảo vé cácenzyme catechol-O-methyltransferase va monoamine oxidase trên não cua cácflavonoid trong Bach qua [Van Beek et al., Fitoterapia 49(3):195-244, 1998].

Cao chiết Bach quả có độc tính rất thấp với LDsp đường uống ở chuột nhất là7725 mg/kg trọng lượng cơ thé Sinh kha dụng của các terpenoid trong Bạch quả là98-100% đối với ginkgolide A, 79-93% đối với ginkgolide B và ít nhất là 70% đốivới bilobalide Cao chiết không có tác dụng gây biến dị, ung thư hay độc tính sinh

sản [DeFeudis, F.V.,Ullstein Medical Verlagsgesellschaft 1998].

Các nghiên cứu lâm sang đã chứng minh rang cao chiết Bach quả với liềuhàng ngày 120-240 mg có khả năng cải thiện các hội chứng liên quan tới thiểu năngnão như mat trí nhớ, tram cảm, ù tai trong vòng 8-12 tuần [Vorberg G., Clin Trials J22:149-157, 1985; Rai et al., Curr Med Res Opin 12(6):350-355, 1991] Nhiéu triéuchứng ở người lớn tuổi được cải thiện khi dùng EGb 761 [Warburton D.M., (In:

Rokan (Ginkgo biloba) (Funfgeld E.W ed, Springer Verlag, 327-345, 1988] Các

nghiên cứu lâm sàng mù đôi, có kiểm soát cho thay cao chiết Bach quả có tác dụnglàm chậm sự phát triển của bệnh Alzheimer so với placebo [Hofferberth B., Hum

Psychopharmacol 9:215-222, 1994; Le Bars P.L et al JAMA 278(16):1327-1332,1997; Kanowski S et al., Phytomedicine 4(1):3-13, 1996].

Các nghiên cứu lam sang cũng chứng minh hiệu quả cua cao Bach quả trongbệnh nghẽn động mạch ngoại vi [Blume et al., 1998].

Trên người, khả dụng sinh học tuyệt đối đường uống của cao Bạch quả chuẩnhóa là 98-100% với ginkgolide A, 79-93% với ginkgolide B và tối thiểu là 70% vớibilobalide Cao chiết chuẩn hóa có độc tính rất thấp với LDso trên chuột nhất là7725 mg/kg đường uống và 1100 mg/kg đường tiêm tĩnh mach Cao chiết nàykhông gây biến dị, ung thư hay độc tính trên sinh sản [DeFeudis, 1998].

Cao chiết Bạch quả được chỉ định điều trị trong các triệu chứng sau:

- Giam trí nhớ, mat tập trung, tram cam, ù tai, nhức dau, các hội chứng sasút trí tuệ.

- Giúp giảm dau đớn trong di lại trong bệnh nghẽn động mạch ngoại vi.

- Chong mặt va ù tai có nguồn gốc mạch máu và 6c tai.Theo tô chức Y tế thế giới, cao Bạch quả còn được dùng trong các bệnh

Raynaud, Crocq và hội chứng viêm tinh mạch [WHO, Monographs on SelectedMedicinal Plants, Vol.1, 1999]

Liễu dùng trung bình của cao Bach quả chuẩn hóa là 120-240 mg chia 2-3lần/ngày

Làm bên mao mạch, dùng trong các chứng trĩ, roi loạn vận mạch, di cảm dauchi, thiêu năng tuân hoàn não Dạng cao đặc của lá thường dùng trong | sô tân dượcvới các công dụng:

- Chống oxy hóa, ngăn ngừa và điều trị các rỗi loạn về tuần hoan máu- Ngừa và trị tai biến mach máu não (cùng các di chứng của tai bién này)

- Cải thiện trí nhớ ở người gia

- Ngừa và tri chứng dau thắt ngực, bệnh mạch vành, viêm tắc động mạch

- Y học cỗ truyền sử dụng nhân hạt giã nát, đem sắc uống hoặc chế thành hoàn

tán uống dùng để trị ho hen, đờm suyễn, tiêu đục, tiểu nhiều, đái són, đái đầm Nó

còn dùng đắp ngoài để trị lở loét

Chú ý:

- Không dùng nhân hạt sống vì có độc Trẻ em không được dùng nhân hạt

(phát kinh phong).

- Thận trọng khi có rỗi loạn về sự đông máu hoặc đang sử dụng thuốc chống

đông máu.- Không dùng cho phụ nữ có thai hoặc đang thời ky cho con bú.

1.4 Các công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài

- Chất lỏng ion được xem là một trong nhưng dung môi xanh cho tổng hợp

hữu cơ và trích ly.

- O Việt Nam có công trình của tác giả Lê Ngọc Thạch va cộng sự ở TrườngĐại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Quốc Gia Tp.HCM với đề tài “Khảo sát sựtrích ly hợp chất lưu huỳnh trong dầu diesel băng chất lỏng ion”

- Tại trường Đại học Bách khoa, đã có 1 số đề tài nghiên cứu về chất lỏng ionnhư: Sử dụng chất lỏng Ion trích ly Piperine trong hạt tiêu den (Piper Nigrum), Ứngdụng chất lỏng lon trong trích ly hop chất Curcuminoid từ nghệ vàng (Curcuma

Longga L.), Nghiên cứu phản ứng Heck giữa Iodobenzene va Styrene trong dung

môi xanh là chất lỏng lon, Nghiên cứu thực hiện phản ứng Suzuki trong dung môixanh là chất lỏng lon họ Imidazolium, Nghiên cứu tổng hợp 1-(2-(N-Morpholino)Ethyl)-2-Methylindole trong dung môi xanh là chất lỏng lon họImidazolium, Nghiên cứu sử dụng chất lỏng Ion họ Imidazolium cho phản ứng tonghợp dược phẩm Pravadoline, Ứng dụng chất lỏng lon họ Imidazolium trong tổnghợp các hợp chất dị vòng

- Trên thế giới có rất nhiều công trình nghiên cứu trích ly các hợp chất thiênnhiên với dung môi lỏng ion Du và cộng sự đã công bố những kết quả tiên phongtrong việc ứng dụng chất lỏng ion làm dung môi trong trích ly các hợp chất tựnhiên Tác giả đã thành công trong việc sử dụng chất lỏng ion kết hợp với sự hỗ trợcủa vi sóng để trích ly trans-resveratrol từ cây thuốc cỗ truyền Trung Hoa năm2006 Năm 2008 và sau đó vào năm 2010, Pan và cộng sự đã công bố kết quả sửdụng chất lỏng ion kết hợp với sự hỗ trợ của vi sóng trong trích ly các alkaloids cótrong lá sen Nulumbo nucifera Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả trích ly phụthuộc vào độ dài mach alkyl trong cation của chất long ion họ imidazolium và cácyếu tô như công suất chiều vi song, thời gian trích ly, tỉ lệ rắn-lỏng Ngoài ra Cao vàcộng sự công bố kết quả tiên phong về sự kết hợp của chất lỏng ion với sự hỗ trợ