Khóa luận tốt nghiệp: Phân tích và định lượng thành phần hóa học của tinh dầu thân rễ nghệ vàng ở Thanh Hóa doc

Vì vậy, tôi đã lựachọn nghiên cứu đề tài: "Phân tích và định lượng thành phần hóa học của tinhdầu thân rễ nghệ vàng ở Thanh Hóa" nhằm phân tích thành phần hóa học tinhdầu thân rễ cây ngh

Lu n v n t t nghi p ận văn tốt nghiệp ăn tốt nghiệp ốt nghiệp ệp

học của tinh dầu thân rễ nghệ vàng ở Thanh Hóa

Lời cảm ơn

Để hoàn thành đề tài này, tôi xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Hường

đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ bộ môn Hoá học - khoa Khoa học tự nhiên - trường Đại học Hồng Đức đã giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài.

Cảm ơn trung tâm giáo dục và phát triển sắc ký Việt Nam (EDC Việt Nam)

đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài.

Cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này.

MỤC LỤC

Trang

Phần A: Mở đầu 5

I Lý do chọn đề tài

5

II Mục đích nghiên cứu 6

III Nhiệm vụ nghiên cứu 6

IV Khách thể và đối tượng nghiên cứu 7

V Giả thuyết khoa học 7

VI Phương pháp nghiên cứu 7

VII Tính mới mẻ của đề tài 7

Phần B: Nội dung 9

Chương I: Tổng quan 9

1 Sơ lược về thực vật, thành phần hoá học và ứng dụng của tinh dầu

họ Gừng 9

1.1 Phân loại khoa học 10

1.2 Hệ thống phân loại 10

1.3 Sơ lược về các cây thuộc họ Gừng ở nước ta 10

2 Vài nét chung về thực vật và thành phần thân rễ cây nghệ vàng 20 2.1 Vài nét chung về thực vật cây nghệ vàng 20

4 Một số nét cơ bản về lý thuyết sắc ký và phương pháp khôí phổ 25

4.2 Lý thuyết sắc kí phân giải cao 274.3 Một số nét cơ bản về phương pháp phổ khối lượng 29

5 Xác định thành phần tinh dầu theo phương pháp dược điển Việt Nam 34

6 Phương pháp xác định thành phần hoá học của tinh dầu 356.1 Phân tích trên máy sắc ký PACKARD – 428 35

6.2 Phương pháp sắc ký khí khối phổ ký liên hợp 36

4 Nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu bằng phương pháp sắc ký

I Kết quả chưng cất tinh dầu thân rễ nghệ vàng 40

II Thành phần hoá học của tinh dầu thân rễ nghệ vàng 43

Phần C: Kết luận 57

Phụ lục

Phần A: MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài

Khí hậu Việt Nam thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của các loại câythuốc Cho tới nay có khoảng 12000 loài thực vật được phát hiện, trong đó cácloài được sử dụng làm thuốc chiếm khoảng 26-30% Từ các chất có hoạt sinhhọc có nguồn gốc thiên nhiên, người ta tìm cách biến đổi cấu trúc hóa học củachúng thành các chất có hoạt tính sinh học mới cao hơn, ưu việt hơn những loạithuốc sản xuất hoàn toàn bằng con đường tổng hợp Vì vậy, việc nghiên cứu cáchợp chất tự nhiên rất quan trọng trong đánh giá tài nguyên thiên nhiên nhằm sửdụng chúng một cách có hiệu quả

Cây nghệ vàng có tên khoa học là Curcuma longa Linn, thuộc họ Gừng(Zingiberaceae) là một trong các loài cây cỏ có nhiều tác dụng Không chỉ làmột loại gia vị quen thuộc trong bữa ăn hàng ngày của mỗi gia đình mà nó cònđược sử dụng để làm thuốc chữa bệnh Trong dân gian, nghệ đã được tin dùngnhư phương thuốc hữu hiêụ để trị tụ huyết, máu cam, làm cao dán nhọt, thoachống vết thương tụ máu, làm mau lành vết sẹo, trị viêm gan, vàng da, đau dạdày, ghẻ lở, mụn nhọt… Trong Đông y, thân rễ nghệ gọi là khương hoàng, rễcon gọi là uất kim thường dùng trị phong hàn, chậm có kinh, băng huyết, trị đaubao tử do thiếu axit, trị loét dạ dày…Gần đây, các nhà khoa học còn phát hiện ranghệ có thể làm giảm tỉ lệ mắc ung thư như ung thư tuyến tiền liệt, phổi và ruộtkết nếu chế độ dinh dưỡng có nhiều chất nghệ Tác dụng chống khối u có đượcnhờ đặc tính chống oxi hóa của curcumin trong nghệ Do đó nghiên cứu loài câynày là rất cần thiết cho ngành công nghiệp dược Ngoài ra, màu vàng của nghệ

là chất màu thiên nhiên được Dược điển công nhận với mã số E100 để nhuộmmàu thực phẩm, dược phẩm thay thế những chất màu tổng hợp

Trên thế giới cây nghệ vàng đã được nghiên cứu từ lâu Ở nước ta, cây nghệvàng cũng đã được nghiên cứu nhưng các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việcnghiên cứu hoạt chất curcumin trong thân rễ nghệ vàng Tinh dầu nghệ cũng đã

được nghiên cứu về thành phần hóa học Tuy nhiên qua tham khảo các tài liệuthì ở Thanh Hóa chưa có nghiên cứu nào về tinh dầu nghệ Vì vậy, tôi đã lựachọn nghiên cứu đề tài: "Phân tích và định lượng thành phần hóa học của tinhdầu thân rễ nghệ vàng ở Thanh Hóa" nhằm phân tích thành phần hóa học tinhdầu thân rễ cây nghệ vàng và so sánh thành phần hóa học tinh dầu thân rễ câynghệ vàng ở các vùng miền, các mùa trong năm để góp phần vào việc nghiêncứu và khai thác có hiệu quả cây nghệ vàng phục vụ cho ngành công nghiệpdược phẩm, bảo vệ sức khỏe nhân dân.

II Mục đích nghiên cứu

1 Tìm hiểu cơ sở lí luận về tinh dầu

2 Tìm hiểu các phương pháp xác định thành phần tinh dầu trong cây nghệ vàng

3 Xác định thành phần tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng trong địa bàn các huyệnThọ Xuân, Triệu Sơn của tỉnh Thanh Hóa

4 So sánh hàm lượng, thành phần tinh dầu trong thân rễ nghệ vàng ở các địaphương và tìm ra nguyên nhân, giải pháp để tăng hàm lượng tinh dầu của thân rễcây nghệ vàng

III Nhiệm vụ nghiên cứu:

1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về tinh dầu: khái niệm, tính chất vật lý, tính chấthóa học và thành phần hóa học của tinh dầu

2 Nghiên cứu cơ sở lý luận về tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng: đặc điểm và sựphân bố của cây nghệ vàng, thành phần hóa học của tinh dầu thân rễ cây nghệvàng ở các vùng khác nhau

3 Nghiên cứu cơ sở lý luận về các phương pháp xác định thành phần hóa họccủa tinh dầu

4 Xác định thành phần tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng ở các huyện Thọ Xuân,Triệu Sơn ở tỉnh Thanh Hóa So sánh hàm lượng và thành phần tinh dầu trongthân rễ cây nghệ vàng ở các địa phương và tìm ra nguyên nhân giải pháp để tănghàm lượng tinh dầu của thân rễ cây nghệ vàng

IV Khách thể và đối tượng nghiên cứu.

1 Khách thể nghiên cứu:

Tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng

2 Đối tượng nghiên cứu:

Thành phần tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng ở các huyện Thọ Xuân, Triệu Sơncủa tỉnh Thanh Hóa

V Giả thuyết khoa học

Thành phần hóa học của tinh dầu ở các huyện Thọ Xuân, Triệu Sơn của tỉnhThanh Hóa giống nhau nhưng tỉ lệ % tinh dầu trong thân rễ cây nghệ vàng thìkhác nhau

VI Phương pháp nghiên cứu

1 Nhóm các phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Tôi sử dụng nhóm phương pháp nghiên cứu này để nghiên cứu tài liệu về câynghệ vàng, sơ lược về tinh dầu, các phương pháp xác định thành phần tinhdầu… nhằm giải quyết nhiệm vụ của đề tài

2 Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia

Sử dụng phương pháp này, tôi thu thập ý kiến khoa học của các giảng viêncủa trường đại học Hồng Đức, các ý kiến trên các trang webside hóa học để bổtrợ thêm cho đề tài nghiên cứu

3 Phương pháp toán học

Sử dụng phương pháp này để xử lý kết quả thực nghiệm, tăng độ tin cậy củacác kết quả nghiên cứu

4 Phương pháp sắc ký phổ

Tôi sử dụng phương pháp này nhằm phân tích mẫu thực nghiệm thu được tìm

ra được thành phần hóa học của tinh dầu nhằm giải quyết nhiệm vụ của đề tài

VII Tính mới mẻ của đề tài

So sánh hàm lượng thành phần tinh dầu trong thân rễ cây nghệ vàng ở cáchuyện Thọ Xuân, Triệu Sơn ở tỉnh Thanh Hóa và tìm ra nguyên nhân giảipháp để tăng hàm lượng tinh dầu của thân rễ cây nghệ vàng

ở Nam và Đông Nam châu Á Chi điển hình là Zingiber Ở Việt Nam hiện biếtkhoảng 24 chi với hơn 115 loài khác nhau, trong đó nhiều loài có giá trị Nhiềuloài là các loại cây cảnh, cây gia vị, hay cây thuốc quan trọng Hiện nay cónhiều loài được nhập từ nước ngoài về để phục vụ ngành hoa kiểng Các thànhviên quan trọng nhất của họ này bao gồm gừng, nghệ, riềng, đậu khấu và sanhân

Các loài trong họ này là thực vật tự dưỡng hay biểu sinh Thân rễ lớn,thường phân nhánh, chứa nhiều chất dự trữ Lá có các bẹ dài ôm lấy nhau làmthành thân giả, cuống ngắn và phiến lớn, giữa cuống và bẹ lá có phần phụ gọi làlưỡi bẹ (ligule) Thân lá thường có mùi thơm Ở nhiều loài thân khí sinh chỉ xuấthiện khi cây ra hoa, mọc lên từ thân rễ, xuyên qua thân giả ra ngoài mang ởphần cuối 1 cụm hoa (chi Alpinia), nhưng có loài cụm hoa nằm ngay trên thân rễ

ở sát mặt đất Hoa không đều, đài hình ống, màu lục, tràng hình ống, phía trênchia 3 thùy, thùy giữa lớn hơn hai thùy bên Chỉ có một nhị sinh sản (ở vòngtrong) với 2 bao phấn lớn nứt phía trong Một cánh môi hình bản lớn, màu sặc

sỡ, do 3 nhị dính với nhau và biến đổi thành, nằm đối diện với nhị sinh sản Hainhị còn lại biến thành hai nhị lép (vô sinh) nhỏ nằm 2 bên bao phấn (nhiều khigiảm chỉ còn lại những vảy nhỏ, hoặc mất hẳn) Bầu dưới có 3 ô, mỗi ô chứanhiều noãn Vòi nhụy chui qua khe hở giữa 2 bao phấn và thò ra ngoài Quả

nang, đôi khi là quả mọng Hạt có nội nhũ và cả ngoại nhũ Mô của các loại câytrong họ này tiết ra tinh dầu có mùi đặc trưng.

1.1 Phân loại khoa học

Giới (regnum): Plantae

(không phân hạng): Angiosperms

(không phân hạng) Monocots

(không phân hạng) Commelinids

Bộ (ordo): Zingiberales

Họ (familia): Zingiberaceae

1.2 Hệ thống phân loại

Gồm các phân họ sau:

- Phân họ Siphonochiloideae: 1 chi Siphonochilus

- Phân họ Tamijioideae: 1 chi Tamijia

- Phân họ Alpinioideae: 20 chi, trong đó đáng chú ý là chi Alpinia- riềng, chiAmomum -đậu khấu và chi Elettaria - (tiểu) đậu khấu

- Phân họ Zingiberoideae: 30 chi, trong đó đáng chú ý là chi Curcuma nghệ và chi Zingiber - gừng

-1.3.Sơ lược về các cây thuộc họ Gừng ở nước ta

1.3.1.Cây gừng vàng

- Mô tả:

Gừng vàng còn có tên là khương, tên khoa học là Zingiber oficinale Rosc, tênnước ngoài: Zingiber (Anh), Gingembre, Amome des Indes (Pháp) Gừng đượcxếp vào nhóm cây thường niên, thân thảo Thông thường, cây cao 0,6 -1 m, thânngầm phình to chứa dưỡng chất gọi là củ, xung quanh có các rễ tơ; củ và rễ chỉphát triển tập trung ở lớp đất mặt (sâu 0 -15 cm)

Lá màu xanh đậm dài 15 -20 cm, rộng 2 cm, chỉ có bẹ mà không có cuống, mọcthẳng và so le, mặt nhẵn bóng, độ che phủ của tán lá thấp

Cây gừng ít khi ra hoa, trục hoa mọc ra từ gốc, dài 15 -20 cm; hoa màu vàngxanh dài tới 5 cm, rộng 2 -3 cm, có 3 cánh hoa dài khoảng 2 cm, mép cánh hoa

và nhị hoa có màu tím

- Nơi sống và thu hái:

Chi Zingiber ở châu Á có khoảng 45 loài, Việt Nam có 11 loài Gừng là loạicây gia vị cổ điển được trồng ở nhiều nước trong vùng nhiệt đới và cận nhiệtđới, từ Đông Á đến Đông Nam Á và Nam Á Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản lànhững nước trồng Gừng nhiều nhất thế giới Ở Việt Nam, cây được trồng ở khắpcác địa phương, từ vùng núi cao đến đồng bằng và ngoài các hải đảo Cây ưa

ẩm, ưa sáng Cây trồng thường có hoa năm thứ 2 Chưa thấy cây có quả và hạt.Gừng trồng sau 1 năm nếu không thu hoạch sẽ có hiện tượng tàn lụi (phần trênmặt đất) qua đông Thời gian sinh trưởng mạnh của cây trùng với mùa hè-thunóng và ẩm Gừng tái sinh dễ dàng bằng những đoạn thân rễ có nhú mầm, có thểtrồng quanh năm nhưng tốt nhất vào mùa xuân Ra hoa vào mùa hạ và mùa thu.Thân rễ (Rhizoma Zingiberis) thu hái vào mùa thu đông, dùng tươi là sinhkhương, phơi hoặc sấy khô là can khương Còn dùng tiêu khương (gừng khô tháilát dày, sao sém vàng, đang nóng, vẩy vào ít nước, đậy kín, để nguội); bàokhương (gừng khô đã bào chế); thán khương (gừng khô thái lát dày, sao cháyđen tồn tính)

- Thành phần hóa học:

Gừng chứa 2-3% tinh dầu với thành phần chủ yếu là các hợp chấthydrocarbon sesquiterpenic: β-zingiberen (35%), ar-curcumenen (17%), β-farnesen (10%) và một lượng nhỏ các hợp chất alcol monoterpenic như geraniol,linalol, borneol.

Nhựa dầu chứa 20-25% tinh dầu và 20-30% các chất cay Thành phần chủ yếucủa nhóm chất cay là zingeron, shogaol và zingerol, trong đó gingerol chiếm tỷ

lệ cao nhất Ngoài ra, trong tinh dầu Gừng còn chứa α-camphen, β-phelandren,eucalyptol và các gingerol Cineol trong Gừng có tác dụng kích thích khi sửdụng tại chỗ và có tác dụng diệt khuẩn trên nhiều vi khuẩn

- Tác dụng: Gừng vàng đã được các thầy thuốc phương Đông dùng làm thuốc

từ hơn 2.000 năm nay Trong Đông y, cây gừng cho các vị thuốc sau:

+ Sinh khương: Gừng sống, vị cay, tính hơi ôn, có tác dụng tán hàn giảibiểu, ấm dạ dày, cầm mửa, tiêu nước, dịu ho Sinh khương được xếp vào nhómthuốc phát tán phong hàn

+ Tiên khương: Gừng tươi

+ Khương bì: Vỏ gừng tươi, vị cay mát, có tác dụng hành thủy (dẫn nước)chủ trị các chứng phù

+ Ổi khương: Gừng sống vùi nhẹ lửa cho chín (hoặc nướng chín), có tácdụng ấm bụng, trừ hàn

+ Can khương: Thân rễ phơi sấy khô của cây gừng vàng, khai thác vàomùa đông Can khương vị cay, tính ôn, có tác dụng ôn trung (ấm cơ thể) trừ hàn,hồi dương, thông mạch, dịu ho, cầm tả, cầm mửa, cầm máu; được xếp vào nhómthuốc trừ hàn

+ Bào khương: Can khương thái phiến, đem sao cho phồng rộp rồi phunnước cho nguội

+ Thán khương: Còn gọi là hắc khương hoặc gừng cháy Đây là cankhương thái phiến dày, sao cho cháy đen bên ngoài nhưng bên trong còn màu

hồng sẫm (gọi là đốt tồn tính) Có tác dụng cầm máu trong các bài thuốc trị bănghuyết, thổ huyết, tiêu ra máu, tiểu ra máu, lỵ ra máu

bẹ nhẵn, trừ phía trên có lông ; cụm hoa dài 30 - 60 cm, phủ đầy vẩy, mép cómang lông hoa hình trứng mọc thẳng từ thân rễ thường có màu lục, khi già màuhồng đỏ đài và tràng màu trắng cánh môi màu vàng nhạt Quả nang hình bầudục, hạt màu đen, có áo hạt mềm màu trắng, mùa có hoa vào tháng 5 - 6

- Nơi sống và thu hái:

Cây gừng gió mọc hoang ở khắp nơi, chịu đất ẩm ướt - mát, bìa rừng, vensuối, đất núi rậm Có thể trồng trong chậu kiểng để nơi râm mát ở gia đình,thuộc loại cây cảnh đẹp Bộ phận dùng: thân rễ

- Thành phần hoá học:

Trong gừng gió có nhiều tinh dầu, dầu béo và nhựa Tinh dầu có 13% cácmonoterpen và nhiều sesquiterpen, trong đó humulen chiếm 27%, monocylic

sesquiterpen xeton, zerumbon 37,5% Các monoterpen gồm pinen, camphen,limonen, cineol và campho.

- Tính vị và tác dụng:

Gừng gió có vị đắng, cay, tính ấm, có tác dụng tán phong hàn, giảm đau, trị ứ

huyết chữa trúng gió, đau bụng, đau nhức sưng tấy

1.3.3 Cây địa liền

- Mô tả:

Cây địa liền còn có tên là Sơn nại (TQ) – Tam mai – Sa khương – Fauxgalanga (Pháp) – Galanga ResurrectionilyRhizome (Anh) Tên khoa học l àKaempferia galanga L Cây địa liền là một cây cỏ nhỏ, sống lâu năm, quanh nămxanh tốt Thân rễ nhỏ hình trứng Lá khá rộng, độ 2 hoặc 3 chiếc, mọc sát mặtđất, nên có tên là địa liền, phiền lá hình trứng tròn, đầu hơi nhọn, mặt trên xanhlục, nhẵn, mặt dưới có lông mịn Hoa tự mọc ở giữa, không cuống, gồm 8-10hoa màu trắng có những điểm tím nằm ở giữa Mùa hoa tháng 8 - 9

- Nơi sống và thu hái:

Vùng đồi núi ta có nhiều địa liền mọc hoang (Phú Thọ, Yên Bái, TuyênQuang ) Có trồng nhiều ở Thái Bình, Nam Hà Thu hái vào mùa đông (tháng11-2) Khi thân lá bắt đầu khô héo, đào lấy củ, rửa sạch đất cát, cắt bỏ rễ con,thái vát thành phiến mỏng 2-3 mm, rồi phơi nắng hoặc sấy nhẹ đến thật khô.Tuyệt đối không được sấy than, củ sẽ bị đen, kém thơm

-Tính vị và tác dụng:

Theo Đông y, địa liền vị cay, tính ấm, vào 2 kinh Tỳ, Vị Có tác dụng ấm dạdày, giúp tiêu hoá, trừ lạnh, trừ thấp, trừ mùi ô uế Dùng chữa các chứng bệnhđau bụng, tức ngực do lạnh, đau răng Dùng ngoài da ngâm rượu xoa bóp, chữa

tê thấp đau nhức

1.3.4 Cây riềng

- Mô tả:

Cây riềng có tên khoa học là: Alpinia officinarum Hance - họ Gừng

(Zingiberaceae) Còn có tên khác là tiểu lương khương, cao lương khương (TQ),Galanga (Pháp), Galanga, Chinese ginger (Anh), Lesser Galanga rhizome (Anh).Riềng là một loại thảo, sống lâu năm mọc thẳng, cao 0,8-1,5m, thân rễ phát triểnngang, chia thành nhiều khúc không đều, hơi hình trụ, đường kính 1,2-2 m, mầu

đỏ nâu, có phủ nhiều vảy Lá không cuống, có bẹ, phiến lá hình mác dài 40cm, rộng 1,5-2,5 cm Hoa màu trắng, thành chùm ở ngọn Quả hình cầu, cólông, hạt có áo hạt

20-Mùa hoa quả: tháng 5-11.

- Nơi sống và thu hái:

Cây riềng mọc hoang và được trồng nhiều nơi ở nước ta lấy “củ” làm gia vị

và thuốc Trồng bằng các đoạn thân rễ vào mùa xuân Miền Nam Trung Quốc cónhiều riềng (Quảng Đông, Quảng Tây) Có thể thu hoạch “củ” riềng quanh năm,nhưng vào thời gian thu đông thì hơn Đào những đoạn củ già (ở những cây đãtrồng trên 2 năm) rửa sạch, cắt bỏ rễ con, cắt thành những đoạn 5-6cm, phơikhô Cũng có thể đồ qua bằng hơi nước rồi mới phơi, sấy cho khô tránh mọt

- Thành phần hoá học: Trong “củ” riềng có 0,5-1% tinh dầu, trong đó chủyếu là cineol và methycinnamat Ngoài ra, còn có chất dầu, vị cay là galangol,một số dẫn chất của flavon ở dạng tinh thể: galangin C15H10O5, alpinin C17H12O4,

kaempferit C16H12O6.

- Tính vị và tác dụng: Theo Đông y, riềng vị cay, tính ấm vào các kinh Tỳ,

Vị Có tác dụng ôn trung (ấm phần giữa bụng giúp tiêu hoá), trừ hàn giảm đau,trừ gió, chống nôn mửa Chữa các chứng bệnh: Đau bụng do lạnh, đau bụngdưới, nôn mửa trong, đau loét dạ dày – hành tá tràng, (trừ khi xuất huyết nặng)

1.3.5 Cây sa nhân.

- Mô tả:

Cây sa nhân có tên khoa học là Amomun achinosphaera Sa nhân là một loàithuộc chi Amomun Roxb Cây thân thảo, sống lâu năm dưới tán rừng Thân câylàm bằng lá, cao khoảng 1-2m, có cây 5m Lá hình mác, không cuống, khônglông Dài 37-40 cm, rộng 8 cm Thân ngầm: Dài 0,3-1m Rễ chùm phân bố lớpđất mặt 20 cm Hoa lưỡng tính, tỷ lệ kết quả < 30% Sa nhân mọc thành khómnhiều cây, cây nọ cách cây kia 10 cm Sau khi trồng 2-3 năm, mỗi nhánh có từ30-50 cây và bắt đầu có quả Hoa màu trắng đốm tía Mỗi gốc 3-6 chùm hoa.Mỗi chùm 4-6 hoa Ra hoa tháng 4-5 Quả chín tháng 7-8

- Nơi sống và thu hái:

Sa nhân có phân bố ở hầu hết các nước Đông Nam Á và Nam Trung Quốc ởnước ta, Sa nhân phân bố ở hầu hết các tỉnh vùng núi Bắc và Trung Bộ cókhoảng 30 loài trong đó có gần 30 loài mang tên Sa nhân , trong đó 23 loài đãđược xác định chắc chắn Sa nhân thường trồng vào vụ xuân thu, thu hoạch qủatháng 7 – 8 Cây xanh tươi nhiều quả, cây lá vàng không có quả 4 kg quả tươicho 1 kg quả khô

- Tính vị và tác dụng:

Từ lâu đời nhân dân ta đã biết tìm kiếm và khai thác sa nhân để làm thức ăn,thuốc chữa bệnh và coi là một dược liệu quý, không chỉ ở Việt Nam mà còn trênthế giới Bước đầu đã thống kê được trên 60 đơn thuốc có vị Sa Nhân dùngtrong các trường hợp ăn không tiêu, kiết lỵ, đau dạ dày, phong tê thấp, sốt rét,đau răng, phù thũng… Ngoài ra, sa nhân còn dùng trong sản xuất hương liệu đểsản xuất xà phòng, nước gội đầu

1.3.6 Cây thảo quả

- Mô tả:

Thảo quả tên khoa học là Elettaria cardamomum, là loại cây thảo, sống lâunăm, cao chừng 2,5-3m Thân rễ mọc ngang, có đốt, đường kính chừng 2,5-4cm,giữa có màu trắng nhạt, phía ngoài màu hồng, mùi thơm Lá mọc so le, có lá cócuống, có lá không cuống, bẹ lá có khía dọc, phiến lá dài 60-70cm, rộng tới

20cm, mặt trên phiến lá màu xanh thẫm, mặt dưới hơi mờ, mép lá nguyên Cụmhoa bông, mọc từ gốc, dài chừng 13-20cm, hoa màu đỏ nhạt, mỗi bông nhiềuquả, khi chín quả màu đỏ nâu, dài 2,5-4cm, rộng 1,5-2cm Vỏ quả ngoài dầy5mm, quả chia làm 3 ô, mỗi ô có độ 7-8 hạt rất thơm, có áo hạt hình tháp, ép vàonhau.

- Nơi sống và thu hái:

Thảo quả mọc hoang và được trồng ở các tỉnh miền núi như Hoàng Liên Sơn,

Hà Tuyên, Tây Bắc Lựa quả chưa chín, hái về phơi hoặc sấy nhẹ lửa cho khô(thường 3-4 ngày) Quả khô sẽ ngả mầu xám nâu nhạt, nhiều nếp nhăn dọc vàthường phủ 1 lớp phấn trắng Khi nào dùng mới bóc vỏ ngoài lấy hạt, nếu bócngay sẽ mất mùi thơm

Bạch đậu khấu là loại cây thảo cao khoảng 2-3m Thân rễ nằm ngang to bằngngón tay, lá hình dải, mũi mác, nhọn 2 đầu, dài tới 55cm, rộng 6cm mặt trênnhẵn, dưới có vài lông rải rác bẹ lá nhẵn, có khía, lưỡi bẹ rất ngắn Cụm hoamọc ở gốc của thân mang lá, mọc bò, dài khoảng 40cm, mảnh, nhẵn, bao bởinhiều vảy chuyển dần thành lá bắc ở phía trên, lá bắc mau rụng Cuống chungcủa cụm hoa ngắn, mang 3-5 hoa, ở nách những lá bắc nhỏ hình trái soan Hoamàu trắng tím, có cuống ngắn, đài hình ống nhẵn, có 3 răng ngắn Tràng hìnhống nhẵn, dài hơn đài 2 lần, thùy hình trái xoan tù, thùy giữa hơi dài rộng hơn,lõm hơn Cánh môi hình thoi Quả nang hình trứng, bao bởi đài tồn tại, có khilớn đến 4cm

-Nơi sống và thu hái:

Cây mọc hoang dại ở vùng thượng du bắc bộ (Cao Bằng, Lào Cai) Việt Nam

và Cam pu chia Cây này Việt Nam còn phải nhập Thu hái vào mùa thu, hái câytrên 3 năm, hái quả còn giai đoạn xanh chuyển sang vàng xanh Hái về phơitrong râm cho khô, có khi phơi khô xong bỏ cuống rồi xông diêm sinh cho vỏtrắng cất dùng, khi dùng bóc vỏ lấy hạt

-Phần dùng làm thuốc: Hạt quả và hoa

+ Hành khí, làm ấm Vị Trị phản vị, phiên vị, vị quản trướng đau, bụng đầy, ợhơi do hàn tà ngưng tụ và khí trệ gây ra (Đông Dược Học Thiết Yếu)

2 Vài nét về thực vật và thành phần của thân rễ cây nghệ vàng

- Nghệ vàng là một loại cỏ cao 0,6m đến 1m Thân rễ thành củ hình trụ hoặchơi dẹt, khi bẻ hoặc cắt ngang có màu vàng cam sẫm Lá hình trái xoan thonnhọn ở hai đầu, hai mặt đều nhẵn dài tới 45cm, rộng tới 18cm Cuống lá có bẹ.Cụm hoa mọc từ giữa các lá lên, thành hình nón thưa, lá bắc hữu thụ khum hìnhmáng rộng, đầu tròn màu xanh lục nhạt, lá bắc bất thụ hẹp hơn, màu hơi tímnhạt Tràng có phiến, cánh hoa ngoài màu xanh lục vàng nhạt, chia thành 3 thuỳ,thuỳ trên to hơn, phiến cánh hoa trong cũng chia 3 thuỳ, 2 thuỳ bên đứng vàphẳng, thuỳ dưới hõm thành máng sâu Quả nang 3 ngăn, mở bằng 3 van Hạt có

áo hạt

2.1.2 Phân bố, thu hái và chế biến

Cây nghệ vàng được trồng khắp nơi trong nước ta để làm gia vị và làm thuốc.Còn mọc và được trồng ở các nước Ấn Độ, Inđônêxia, Campuchia, Lào, Trung

Quốc và các nước nhiệt đới Ta dùng thân rễ cây nghệ gọi là khương hoàng(Rhizoma Curcumae longae) và rễ củ gọi là uất kim (Radix Curcumae longae) Nghệ được thu hoạch vào mùa thu Cắt bỏ hết rễ để riêng, thân rễ để riêng.Muốn để được lâu phải đồ hoặc hấp trong 6-8 giờ, sau đem phơi nắng hoặc sấykhô.

2.2 Thành phần hoá học thân rễ cây nghệ vàng

Theo sách Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam của Đỗ Tất Lợi xuất bảnnăm 2006, trong củ nghệ có:

- Chất màu curcumin 0,3%, tinh thể nâu đỏ, ánh tím, không tan trong nước,tan trong rượu, ête, clorofoc, dung dịch có huỳnh quang màu xanh lục, tan trongaxit (màu đỏ tươi), trong kiềm (màu đỏ máu rồi ngả tím), trong chất béo (dùng

để nhuộm chất béo)

- Tinh dầu 1-5% màu vàng nhạt thơm Trong tinh dầu có curcumen C15H24một cacbon không no, 5% paratolylmetyl cacbinol v à 1% long não hữu tuyến.Hai chất sau chỉ có trong tinh dầu Curcuma xanthorriza Roxb

- Ngoài ra còn có tinh bột, canxi oxalat, chất béo

Theo R.R.Paris và H.Moyse, củ nghệ chứa 8-10% nước, 6-8% chất vô cơ,40-50% tinh bột nhựa Hoạt chất của nghệ gồm:

- Tinh dầu 3-5% gồm 25% cacbua terpenic, chủ yếu là zingiberen và 65%xeton sesquiterpenic, các chất turmeron

- Các chất màu vàng gọi là curcumin, gồm curcumin I chiếm 60% đây làxeton đối xứng không no, có thể coi là diferulolyl metan (axit ferulic là axithydroxy- 4 - metoxy -3- xinamic); curcumin II hay là monodesmetoxy-curcumin chiếm 24%; curcumin III hay là didesmetoxy- curcumin chiếm 14% trong đó có 1 hay 2 axit hidroxycinamic thay cho axit ferulic

Theo E.Gildmerster và F.R.Hoffman trong tinh dầu nghệ có 53,1% xetonanfa- beta etylenic ở từ mạch nhánh gắn vào nhân (bao gồm 29,5% turmeron và23,6% arylturmeron)

3 Vài nét chung về tinh dầu:

Tinh dầu còn gọi là Dầu thơm, Tinh du hay hương du là những hợp chất cómùi thơm hay khó chịu, có một số tính chất lí học chung thường gặp trong câyhay trong động vật

Ví dụ: Tinh dầu bạc hà, tinh dầu khuynh diệp, tinh dầu quế, tinh dầu hoa hồng,tinh dầu con hươu xạ…

Tinh dầu có vai trò quan trọng trong đời sống: ngành thực phẩm (làm gia vị,chế biến rượu mùi…), công nghiệp hương liệu và mỹ phẩm, công nghiệp sơn,công nghiệp chế biến hóa chất, y học (làm thuốc sát trùng, tiêu hóa…)…

3.1 Phân loại tinh dầu:

Dựa vào thành phần của tinh dầu người ta chia tinh dầu thành những loại sau:

- Tinh dầu chứa cacbua như pinen (tinh dầu thông), limonen (tinh dầuchanh)…

- Tinh dầu chứa rượu như geraniol, xitronelol (tinh dầu hoa hồng, sả, hươngdiệp); chứa linalol (tinh dầu hoa cải, tinh dầu quả mùi); chứa metol (tinh dầu bạchà)

- Tinh dầu chứa andehit như xitral (tinh dầu chanh, màng tang)

- Tinh dầu chứa xeton như xineol (tinh dầu bạch đàn, khuynh diệp), anetol(tinh dầu tiểu hồi, đại hồi)…

3.2 Trạng thái thiên nhiên và phân bố:

Tinh dầu ở hai trạng thái: tự do và tiềm tàng

Tinh dầu ở trạng thái tự do trong cây có thể được tạo thành tập trung ởnhững tế bào trông giống như những tế bào khác của cây họ lớn hơn, nhưngthường tinh dầu tự do được tập trung ở cơ quan bài tiết của cây như: lông bài tiếtcủa cây họ Hoa môi (Labiatae); họ Cúc (Compositae) ở dưới lớp cutin; túi bàitiết trong họ Xim (Myrtaceae)…

Tinh dầu ở trạng thái tiềm tàng vốn không phải là những thành phần bìnhthường của cây mà chỉ xuất hiện trong những điều kiện nhất định tương ứng với

sự chết của một số bộ phận Ví dụ: tinh dầu trong nhân hạt mơ, hạt đào, hạt cải

và củ tỏi Tinh dầu hạt mơ, hạt đào (Andehyt bezoic) xuất hiện do tác dụng củamen emulsin trên một heterozit gọi là amygdalin Tinh dầu hạt cải (bạch đới tử)xuất hiện do tác dụng của men myrosin trên một heterozit gọi là grozit Tinh dầu

củ tỏi xuất hiện do tác dụng của men alliinnaza trên một chất không phải eterozit

mà là một axit amin chứa sunfua là allinin cho một sunfoxyt gọi là allixin để chochất đisunfua allyl

Về mặt phân bố, tinh dầu có trong toàn bộ giới thực vật nhưng đặc biệt nhiềutrong một số như họ Thông (Coniferae), họ Cam (Rutace), họ Hoa tán(Umbelliferae), họ Xim (Myrtaceae)…

Điều đặc biệt là trong cùng một, thành phần tinh dầu của những bộ phận khácnhau có thể khác nhau và tuỳ theo điều kiện sinh sống, thu hái

3.3 Tính chất vật lí của tinh dầu:

Tinh dầu thường ở thể lỏng ở nhiệt độ thường, mùi thơm, ít khi có màu trừtinh dầu chứa azulen có màu xanh

Tinh dầu có tỉ trọng thấp so với nước Chỉ số khúc xạ cao và có năng suấtquay cực

Tinh dầu bay hơi được và kéo được bằng hơn nước Tinh dầu ít tan trongnước nhưng làm cho nước có mùi thơm Tinh dầu tan trong cồn, ete, phần lớndung môi hữu cơ và trong chất béo

Một số tinh dầu có phần đặc và một phần lỏng như tinh dầu bạc hà, tinh dầulong não…

Tinh dầu là hỗn hợp nên không có nhiệt độ sôi nhất định Khi đun nóng cóthể lấy riêng được các thành phần khác nhau trong tinh dầu

Tinh dầu cháy với ngọn lửa nhiều khói

3.4 Thành phần hóa học của tinh dầu:

Tinh dầu là hỗn hợp của nhiều hoạt chất với tỉ lệ thay đổi; thành phần quantrọng nhất về phương diện thơm có khi lại chiếm tỉ lệ thấp

Thành phần trong tinh dầu bao gồm các hiđrocacbua, ancol tự do hay dướidạng các este, hợp chất chứa N, hợp chất chứa S, hợp chất halogen…Cáchiđrocacbon béo thường ít đại diện, phần nhiều là cacbua thơm hoặc nhómcacbua tecpennic Trong các thành phần trên, thường este chiếm tỉ lệ cao nhấtrồi đến các rượu và andehit.

Sau đây là một số hợp phần chính hay gặp trong thành phần tinh dầu:

* Hiđrocacbua bao gồm:

- Cacbua tecpennic (chiếm nhiều nhất): limonen, pinen, camphen, caryophyllen,sylvestren

- Cacbua no: heptan, parafin

* Ancol: Ancol metylic, ancol etylic, ancol xinamic, xitronellol, geraniol,

linalol, bocneol, tecpineol, mentol, santalol, xineol

* Phenol và ete phenolic: anetol, eugenol, safrol, apiol, tymol.

* Andehit: andehit benzoic, xinamic, salyxilic, xitral, xitronellal.

* Xeton: menton, campho, thuyon.

* Axit (dưới dạng este): axit axetic, butiric, valerianic, benzoic, namic, salyxilic,

fomic

* Những hợp chất chứa sunfua, nitơ, halogen: các tinh dầu có sunfua trong

các cây thuộc họ chữ Thập (Cruciferae) có một kiến trúc đặc biệt gọi là senevoltức là este của axit isosunfoxianic

* Cumarin: becgapten, ombelliferon.

4 Một số nét cơ bản về lí thuyết sắc kí và phương pháp khối phổ:

4.1 Lý thuyết cơ bản về sắc kí:

Khi tách các chất với hỗn hợp sẽ dễ dàng nếu như các cấu tử cần tách nằm ởcác pha khác nhau Nhưng việc tách sẽ rất khó khăn nếu như các cấu tử nằmcùng một pha Do vậy nếu có một tác động nào đó làm thay đổi trạng thái củatập hợp, chất trong các pha sẽ làm cho việc tách các chất thuận lợi hơn Trongcác phương pháp vật lí ứng dụng trong hóa học thì tách sắc kí là phương pháp

quan trọng thường được sử dụng để tách các chất có tính chất gần giống nhau.Dùng phương pháp sắc ký có thể tách được các cấu tử vô cơ và hữu cơ khácnhau có trong hỗn hợp các cấu tử riêng rẽ, tách và cô lập các sắc tố động và thựcvật…Phương pháp sắc ký khí tách các chất dựa vào các hiện tượng động họchoặc cân bằng pha

4.1.1 Khái niệm:

Khi tách các cấu tử trong cùng một tướng ta cho tướng này liên tục tiếp xúcvới nhiều thành phần mới của tướng thứ hai Do hệ số phân bố khác nhau củacác cấu tử phân tích ở hai tướng nên khi đi qua cột các cấu tử sẽ bị giữ lại Ởnhững vùng khác nhau trên cột, nếu các cấu tử có màu khác nhau trong hỗn hợpthì ta sẽ thu được những vùng màu khác nhau trên cột tượng trưng cho từng cấu

tử có trong hỗn hợp Phương pháp tách như vậy gọi là phương pháp tách sắc ký

- Dựa trên hình thức tiến hành sắc ký, gồm:

Sắc khí trao đổi ion, sắc ký giấy…

Trong đó sắc ký khí là phương pháp hiện đại có hiệu lực cao được áp dụng vàohầu hết các lĩnh vực nghiên cứu khoa học cũng như đời sống sản xuất Tronghóa học hữu cơ khoảng 80% các hợp chất được phân tích bằng sắc ký khí

4.1.3 Bản chất của phương pháp sắc ký khí:

Cơ chế của quá trình tách là dựa vào sự thay đổi phân bố khác nhau của cácchất giữa tướng lỏng và một khí trơ Việc vận chuyển chất được tiến hành trongtướng khí (sắc ký phân bố khí - lỏng).

Nếu đưa vào cột một hỗn hợp chất nào đó, muốn đạt được mức tách hoàntoàn, trước hết bề mặt tiếp xúc của hai pha phải lớn và bề dày lớp tiếp xúc củahai pha phải đủ nhỏ (do quá trình khuếch tán làm giảm hiệu quả tách) và saucùng sự dịch chuyển có hướng của pha động so với pha tĩnh phải để mỗi cấu tửtrong hỗn hợp được phân bố giữa hai pha phù hợp với tính chất hấp phụ hoặchoà tan của nó Do pha động chuyển dịch liên tục nên ngoài nhiệm vụ đưa cácchất phân tích lên bề mặt pha tĩnh, pha động còn có nhiệm vụ tiếp nhận các phân

tử, chất phân tích đã bị hấp thụ trước đó bị giải hấp phụ tới tương tác với cácthành phần khác của pha tĩnh Nói cách khác, đó là quá trình chuyển chất từ đĩa

lí thuyết này tới đĩa lí thuyết khác mà ở đó tồn tại cân bằng nhiệt và chất

Quá trình chuyển chất trên các đĩa diễn ra liên tục giữa pha tĩnh và pha động,chuyển từ đầu cột đến cuối cột, dẫn tới sự phân vùng riêng biệt các chất trongcột sắc ký Ghi lai từng chất này khi nó đi ra khỏi cột ta sẽ thu được sắc đồ táchchất của cột sắc ký

* Mô tả quá trình tách chất trên cột sắc ký:

Chất hiện E Chất tách được B Chất tách được A

4.2 Lý thuyết sắc ký phân giải cao:

Để đạt được hiệu quả tách mong muốn, phải xác định được hệ số phân giảicần thiết R được tính theo phương trình:

bj W bi W

) Rj T Ri

2(T R







Trong đó: TRi và TRj là thời gian lưu của cấu tử i và j

Wb là độ rộng pic trên đường nền

Hệ số phân giải gồm tổ hợp các thông số sắc ký ảnh hưởng lẫn nhau baogồm: hiệu quả, độ chọn lọc và độ lưu giữ theo phương trình:

4 (K 1)Trong đó: n là hiệu quả tách;

 là độ chọn lọc;

K là tỉ số phân bố của chất phân tích

Trong phương pháp sắc ký thời gian lưu tuyệt đối tr được tính từ khi bắt đầubơm mẫu tới khi xuất hiện pic Thời gian chất ở trong pha động là thời gian chết

tm Thời gian chết bị lưu giữ trong pha tĩnh gọi là thời gian lưu thực hay thờigian lưu hiệu chỉnh tR Ta có: tR = tr – tm

Hệ số phân bố Kd đặc trưng cho trạng thái của chất phân tích tại một nhiệt độnào đó được tính:

K d Ci.mCi.s

Ci.s là nồng độ chất i trong pha tĩnh; Ci.m là nồng độ i trong pha động

Trong phương pháp sắc ký khí đánh giá hiệu quả tách của một cột tách bằng

số đĩa lý thuyết nn Số đĩa phụ thuộc vào chiều dài cột, loại tướng tĩnh, khốilượng của tướng tĩnh, nhiệt độ của tướng tĩnh, tốc độ dòng cháy cũng như loạikhí mang và áp suất của khí mang

Việc chọn đúng tướng tĩnh có ý nghĩa quyết định đối với tác dụng tách củamột cột Những nét chung sau đây được áp dụng cho việc lựa chọn đó Dùngmột chất lỏng không phân cực làm chất tách, hỗn hợp các chất không phân cực