Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hợp chất hóa học trong hạt và rễ cây rau

Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hợp chất hóa học trong hạt và rễ cây rau

Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 464 NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HỢP CHẤT HÓA HỌC TRONG HẠT VÀ RỄ CÂY CAU RESEARCHING SEPERATING, DETERMINING THE COMPOSITION OF CHEMICAL COMPOUNDS IN ARECA PIPS AND ARECA ROOTS SVTH: Bùi Ngọc Phương Châu Lớp 06SHH, Khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm GVHD: PGS.TS Đào Hùng Cường, CN. Hoàng Kế Chung Khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm TÓM TẮT Bài báo trình bày các kết quả nghiên cứu chiết tách, định danh thành phần hóa học trong bột hạt cau già và bột rễ cau huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Trong dịch chiết soxhlet bằng cloroform từ bột hạt cau già và bột rễ cau có một số cấu tử ancaloit với hàm lượng khá cao như arecolin, lamotrigine… Các cấu tử này đều có hoạt tính sinh học mạnh, được sử dụng nhiều trong dược phẩm. ABSTRACT This paper presents the results about seperating, identifying the chemical composition in aged areca pips and areca roots powder in Binh Son district, Quang Ngai province. In the extract that is extracted from aged areca pips and areca roots powder by chloroform in soxhlet extractor has some alcaloid components with quite high content such as arecoline, lamotrigine… All of them have strong biological active so they are used in many pharmaceutical products. 1. Mở đầu Hạt cau đã được sử dụng từ lâu trong dân gian với công năng trị giun sán, bụng đầy chướng, tả lỵ, chữa bỏng .[2]. Quả cau thường được kết hợp với lá trầu, vôi sử dụng làm món nhai vui miệng rất thân quen với người dân Việt. Đó còn là nét đẹp văn hóa của người Việt Nam. Trên thế giới, cau đã được kết hợp một số nguyên liệu thiên nhiên khác tạo chất kháng oxi hóa dùng làm mĩ phẩm, làm thuốc chống bệnh trầm cảm, bệnh cao huyết áp…[3]. Cau còn được chế biến thành cháo trị các chứng bệnh ở trẻ em. Rễ cau, thường là rễ cau nổi có tác dụng chữa căn bệnh phổ biến ở đàn ông đó là bệnh yếu sinh lí. Các công năng này chủ yếu dựa vào tác dụng của các ancaloit có trong hạt và rễ cau. 2. Thực nghiệm 2.1. Nguyên liệu Nguyên liệu nghiên cứu là quả và rễ cau ở huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Quả cau sau khi hái được chẻ lấy hạt. Rễ cau được chọn là rễ cau nổi. Nguyên liệu đem phơi khoảng 3 nắng gắt, sấy ở 100 0 C, xay thành bột và bảo quản cẩn thận trong bình hút ẩm. 2.2. Chiết tách và định danh thành phần hóa học của sản phẩm Bột dược liệu sau khi loại tạp chất bằng ete dầu hỏa, tẩm dung dịch NH 3 đặc, để yên 2 giờ, rồi cho vào bình chiết soxhlet. Tiến hành chiết bằng CHCl 3 ở 65 0 C sau một thời gian, cất đuổi CHCl 3 thu dịch chiết. Axit hóa dịch chiết trên trên bằng dung dịch HCl 2%. Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 465 Kết tủa dịch chiết bằng dung dịch NH 3 10%. Lắc dịch với CHCl 3 (lắc 4 lần, mỗi lần 10 ml CHCl 3 ), định danh thành phần hóa học của dịch chiết bằng HPLC và GC – MS. - HPLC: Hệ thống sắc ký lỏng siêu hiệu năng RSLC Ultimate 3000; cột tách C18 100*4.6 mm; hệ dung môi CH 3 OH:H 2 O với tỉ lệ 85:15; tốc độ dòng bơm (pha động): 5µl/phút; tốc độ khí mang (áp suất khí): 30 psi; nguồn ion hóa: ESI; nhiệt đô khí: 250 0 C; lưu lượng khí: 8 lít/phút; điện áp cho đetectơ: 1400V - GC-MS: Hệ thống GC-MS MS Waters với cột tách mao quản DB-5MS, kích thước: 30m 0,25mm 0,25 m, khí mang He, dung môi CH 2 Cl 2 ; ghép máy MS EI + kèm ngân hàng dữ liệu và theo chương trình nhiệt độ: từ 5 0 C đến 300 0 C (5 phút); injector 250 0 C và detector 500. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố đến khối lượng sản phẩm chiết Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố thời gian, pH môi trường đến khối lượng sản phẩm chiết từ bột hạt cau già và bột rễ cau được trình bày trên bảng 1. Bảng 1. Ảnh hưởng của các yếu tố đến sản phẩm chiết Thời gian Môi trường Giờ m 1 (g) M 1 (g) pH m 2 (g) M 2 (g) 6 0,0494 0,0268 7 – 8 0,0108 0.0118 8 0,0662 0,0395 8 – 9 0,0284 0.0267 10 0,0806 0,0536 9 – 10 0,0475 0.0341 12 0,0808 0,0682 10 – 11 0,0732 0.0483 14 0,0802 0,0680 11 – 12 0,0731 0.0481 Trong đó: m 1 , m 2 lần lượt là khối lượng sản phẩm thu được từ dịch chiết bột hạt cau. M 1 , M 2 lần lượt là khối lượng sản phẩm thu được từ dịch chiết bột rễ cau. Nhận xét: Từ kết quả trên ta thấy, với 20 gam bột hạt cau, thời gian chiết 10 giờ, pH trong khoảng 10 - 11 sẽ thu được lượng sản phẩm chiết lớn nhất. Với 20 gam bột rễ cau, thời gian chiết là 12 giờ, pH trong khoảng 10 – 11 là tối ưu. 3.2. Xác định thành phần hóa học dịch chiết bột hạt cau già và bột rễ cau bằng HPLC Hình 1. Phổ HPLC dịch chiết bột hạt cau già Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 466 Kết quả xác định thành phần hóa học bằng HPLC dịch chiết bột hạt cau già thể hiện ở phổ đồ hình 1 và dịch chiết bột rễ cau thể hiện ở phổ đồ hình 2. Nhận xét: Trên sắc ký đồ hình 1 và hình 2, ta thấy số lượng cấu tử trong dịch chiết hạt cau già (19 cấu tử) nhiều hơn trong dịch chiết rễ cau (9 cấu tử). Trên mỗi sắc ký đồ đều có 1 cấu tử có hàm lượng lớn. Cấu tử này có khả năng phân lập thành hợp chất tinh khiết. 3.3. Định danh thành phần hóa học dịch chiết bột hạt cau già và dịch chiết bột rễ cau bằng GC-MS 3.3.1. Phân tích thành phần Kết quả định danh thành phần hóa học bằng GC-MS dịch chiết bột hạt cau già được thể hiện trên phổ đồ hình 3 và dịch chiết bột rễ cau được thể hiện trên phổ đồ hình 4. Hình 2. Phổ HPLC dịch chiết bột rễ cau Hình 3. Sắc kí đồ GC dịch chiết bột hạt cau già Hình 4. Sắc kí đồ GC dịch chiết bột rễ cau Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 467 Nhận xét: Trên sắc ký đồ GC cho thấy, dịch chiết hạt cau già (hình 3) có 20 cấu tử, dịch chiết rễ cau (hình 4) có 40 cấu tử. Như vậy, số cấu tử trong dịch chiết rễ cau có nhiều hơn trong dịch chiết hạt cau và số cấu tử dễ bay hơi có trong rễ cau cũng nhiều hơn trong hạt cau già. Từ kết quả phân tích HPLC và GC ta thấy số cấu tử khó bay hơi trong dịch chiết hạt cau già nhiều hơn trong dịch chiết rễ cau. Nhưng trái lại số cấu tử dễ bay hơi trong dịch chiết rễ cau thì nhiều hơn trong hạt cau già. 3.3.2. Phân tích định danh Kết quả phân tích định danh thành phần hóa học của hạt cau già thể hiện ở bảng 2. Nhận xét: Kết quả trên bảng 2 cho thấy có 19 cấu tử trong dịch chiết hạt cau già được định danh và 1 cấu tử chưa được định danh, trong đó có 3 cấu tử là ancaloit. Đó là propylamine,N,2-dimethyl-N- nitroso- chiếm 0,98%, arecolin (1,2,5,6-Tetrahydro-1- methyl-3-pyridinecarboxylic axit, 9CI; Me ester) chiếm 33,67%, 4-Pyrimidinamine,2- (ethylthio)-5-methyl- chiếm 3,59%. Kết quả phân tích định danh thành phần hóa học của rễ cau thể hiện ở bảng 3 Bảng 3. Nhóm cấu tử được định danh trong dịch chiết hạt cau già STT Tên CTPT 1 Tetradecanoic acid, 2-hydroxy-1-(hydroxymethyl)ethyl ester C 17 H 34 O 4 2 Lamotrigine C 9 H 7 Cl 2 N 5 3 2-Methyl-4-phenylquinoline C 16 H 13 N 4 Hexanedioic acid, bis(2-ethylhexyl) ester C 22 H 42 O 4 Bảng 2. Thành phần hóa học của dịch chiết hạt cau già Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 468 5 9-Octadecenoic acid (Z)-, methyl ester C 19 H 36 O 2 6 I-(+)-Ascorbic acid 2,6-dihexadecanoate C 38 H 68 O 8 7 1,2-Benzenedicarboxylic acid, butyl 2-ethylhexyl ester C 20 H 30 O 4 8 Dodecanoic acid, 10-methyl-, methyl ester C 14 H 28 O 2 9 Dodecanoic acid C 12 H 24 O 2 10 1,2,3,4,5,6,7,8-Octahydro-1-methylphenanthrene C 15 H 20 11 Undecanoic acid, 2,4,6-trimethyl-, methyl ester C 15 H 30 O 2 Nhận xét: Trong 11 cấu tử ở bảng 3 có 2 cấu tử ancaloit, đó là Lamotrigine và 2-Methyl- 4-phenylquinoline. Số cấu tử ancaloit trong hạt cau già nhiều hơn trong rễ cau. Ancaloit có trong hạt và rễ cau đều khác nhau. Công thức cấu tạo các ancaloit có trong hạt và rễ cau: 4. Kết luận Đã chiết tách và định danh được thành phần hóa học trong dịch chiết bột hạt cau già và rễ cau. Điều kiện thích hợp để chiết tách có hiệu suất tốt nhất là: Với bột hạt cau già, thời gian chiết 10 giờ, pH = 10 ÷ 11. Với bột rễ cau là: thời gian chiết 12 giờ, pH = 10 ÷ 11. Sản phẩm chiết từ bột hạt cau già có 3 cấu tử ancaloit trong đó arecolin chiếm hàm lượng lớn 33,67%. Sản phẩm chiết từ bột rễ cau có 2 cấu tử ancaloit đó là: Lamotrigine và 2-Methyl-4-phenylquinoline. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Thị Bằng (2006), Các phương pháp hóa lí ứng dụng trong phân tích và kiểm nghiệm dược liệu, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. [2] Đỗ Tất Lợi (2005), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học, Hà Nội. [3] Choi, J.D., Lee, G.G., Lee, G.S. (2003),Cosmetic compositions comprising vitamin C or derivatives thereof and Areca catechu L. extract for preventing skin aging, Repub. Korean Kongkae Taeho Kongbo KR 2003043471. [4] M. Iwamoto, K. Kawaguchi, H. Ogawara, T. Tatebayashi, Y. Toukairin, K. Ugino, Y. Tonosaki (1991), The growth inhibition of Streptococcus mutans by 5’-nucleotidase inhibitors from Areca catechu L., Chem. Phar. Bull. 39(5),pp. 1323. Arecolin Lamotrigine 2-Methyl-4-phenylquinoline . Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 464 NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HỢP CHẤT HÓA HỌC TRONG HẠT VÀ RỄ CÂY CAU. quả nghiên cứu chiết tách, định danh thành phần hóa học trong bột hạt cau già và bột rễ cau huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi. Trong dịch chiết