Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học các hợp chất trong vỏ quả cam sành

MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Với mỗi người Việt Nam, cam sành là loại quả quen thuộc, hầu như có quanh năm, được trồng khắp mọi nơi ở nước ta. Cam sành là một giống cây ăn quả xuất nguồn từ Ấn Độ, miền nam Trung Quốc và Việt Nam. Trái cam sành rất dễ nhận ra, nhờ vào lớp vỏ dày, sần sùi, giống bề mặt mảnh sành, và thường có màu lục nhạt đến khi chín thì màu vàng cam. Cam sành có nhiều chất đạm, béo, acid tannic, betacaroten và các chất phospho, sắt, calci, kali, magie. Ngoài ra cam sành còn chứa nhiều vitamin (B1, B2, C), trong đó hàm lượng vitamin C khá cao, gấp khoảng 10 lần so với trái cây khác. Theo các nhà khoa học, cam là một trong những loại trái cây có chứa tinh dầu mang mùi thơm và chứa nhiều vitamin C, vitamin A, canxi và chất xơ,... rất bổ dưỡng cho cơ thể.Vitamin B9 (acid folic) có trong cam giúp ngăn ngừa bệnh tim mạch, phòng bệnh ung thư (đặc biệt là ung thư dạ dày và thanh quản) vì chúng giàu chất chống oxy hóa. Chất Limonoid trong cam cũng giúp ngăn ngừa bệnh ung thư và có tác dụng giải độc, lợi tiểu. Những người thường ăn cam, hoặc các loại trái có họ hàng với cam như quýt, bưởi, chanh... có tỉ lệ nhiễm các bệnh ung thư (phổi và dạ dày) khá thấp. Nước cam chứa nhiều canxi và vitamin hơn cả các sản phẩm từ sữa. Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học tại Trường Đại học Texas AM (Mỹ) cho thấy 3 thường xuyên uống nước cam và nước bưởi có thể giúp ngăn ngừa loãng xương và các chứng bệnh khác. Chất canxi tập trung nhiều trong vỏ cam. Vỏ cam còn có tác dụng chữa bệnh ho có đàm và giã rượu rất hiệu quả. Để tận dụng được tối đa lượng canxi có trong vỏ cam, nên ăn thêm vỏ cam cùng với nước cam hoặc cam cắt miếng. Nhận thấy những ứng dụng to lớn trong công nghệ thực phẩm, công nghệ dược phẩm, đặc biệt là các loại chế phẩm có tác dụng có tác dụng kháng viêm, chống ôxy hóa, chống dị ứng, chống ung thư, kháng vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, vi rút,...), giảm đau, hạ sốt, chống độc, chống loãng xương do đó việc nghiên cứu để xây dựng một qui trình chiết tách từ vỏ quả cam sành, từ đó xác định thành phần và những hoạt tính sinh học của nó là một vấn đề cần thiết. Vì lý do trên tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học các hợp chất trong vỏ quả cam sành (Citrus Sinensis (L) Osbeck”. 2. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng qui trình chiết tách các thành phần hóa học trong vỏ quả cam sành. Xác định thành phần hoá học, cấu trúc các hợp chất trong vỏ quả cam sành và hoạt tính sinh học. 3. Đối tƣợng nghiên cứu Vỏ quả cam sành ở địa bàn Quảng Nam và dịch chiết từ vỏ quả cam sành bằng phương pháp chiết Soxhlet. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu

-1- ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA    NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT TRONG VỎ QUẢ CAM SÀNH (Citrus Sinensis Osbeck L.) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC GVHD : ThS. Đỗ Thị Thúy Vân SVTH : Nguyễn Vũ Vịnh Lớp : 08CHD -2- MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Với mỗi người Việt Nam, cam sành là loại quả quen thuộc, hầu như có quanh năm, được trồng khắp mọi nơi ở nước ta. Cam sành là một giống cây ăn quả xuất nguồn từ Ấn Độ, miền nam Trung Quốc và Việt Nam. Trái cam sành rất dễ nhận ra, nhờ vào lớp vỏ dày, sần sùi, giống bề mặt mảnh sành, và thường có màu lục nhạt đến khi chín thì màu vàng cam. Cam sành có nhiều chất đạm, béo, acid tannic, beta-caroten và các chất phospho, sắt, calci, kali, magie. Ngoài ra cam sành còn chứa nhiều vitamin (B1, B2, C), trong đó hàm lượng vitamin C khá cao, gấp khoảng 10 lần so với trái cây khác. Theo các nhà khoa học, cam là một trong những loại trái cây có chứa tinh dầu mang mùi thơm và chứa nhiều vitamin C, vitamin A, canxi và chất xơ, rất bổ dưỡng cho cơ thể.Vitamin B9 (acid folic) có trong cam giúp ngăn ngừa bệnh tim mạch, phòng bệnh ung thư (đặc biệt là ung thư dạ dày và thanh quản) vì chúng giàu chất chống oxy hóa. Chất Limonoid trong cam cũng giúp ngăn ngừa bệnh ung thư và có tác dụng giải độc, lợi tiểu. Những người thường ăn cam, hoặc các loại trái có họ hàng với cam như quýt, bưởi, chanh có tỉ lệ nhiễm các bệnh ung thư (phổi và dạ dày) khá thấp. Nước cam chứa nhiều canxi và vitamin hơn cả các sản phẩm từ sữa. Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học tại Trường Đại học Texas A&M (Mỹ) cho thấy -3- thường xuyên uống nước cam và nước bưởi có thể giúp ngăn ngừa loãng xương và các chứng bệnh khác. Chất canxi tập trung nhiều trong vỏ cam. Vỏ cam còn có tác dụng chữa bệnh ho có đàm và giã rượu rất hiệu quả. Để tận dụng được tối đa lượng canxi có trong vỏ cam, nên ăn thêm vỏ cam cùng với nước cam hoặc cam cắt miếng. Nhận thấy những ứng dụng to lớn trong công nghệ thực phẩm, công nghệ dược phẩm, đặc biệt là các loại chế phẩm có tác dụng có tác dụng kháng viêm, chống ôxy hóa, chống dị ứng, chống ung thư, kháng vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, vi rút, ), giảm đau, hạ sốt, chống độc, chống loãng xương do đó việc nghiên cứu để xây dựng một qui trình chiết tách từ vỏ quả cam sành, từ đó xác định thành phần và những hoạt tính sinh học của nó là một vấn đề cần thiết. Vì lý do trên tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học các hợp chất trong vỏ quả cam sành (Citrus Sinensis (L) Osbeck”. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng qui trình chiết tách các thành phần hóa học trong vỏ quả cam sành. - Xác định thành phần hoá học, cấu trúc các hợp chất trong vỏ quả cam sành và hoạt tính sinh học. 3. Đối tƣợng nghiên cứu Vỏ quả cam sành ở địa bàn Quảng Nam và dịch chiết từ vỏ quả cam sành bằng phương pháp chiết Soxhlet. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu -4- 4.1. Nghiên cứu lý thuyết - Thu thập, tổng hợp các tài liệu, tư liệu, sách báo trong và ngoài nước. - Trao đổi kinh nghiệm với các chuyên gia, thầy cô giáo và đồng nghiệp. 4.2. Phương pháp thực nghiệm - Phương pháp lấy mẫu: Quả cam sành được mua về, lấy sạch ruột, rửa vỏ thật sạch bằng nước sau đó phơi khô, nghiền thành bột mịn. - Phương pháp trọng lượng để xác định độ ẩm, hàm lượng tro của vỏ quả cam sành. - Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS để xác định hàm lượng kim loại nặng trong vỏ quả cam sành. - Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS xác định mật độ quang của các dịch chiết để chọn dung môi chiết, thời gian, tỉ lệ rắn lỏng thích hợp. - Chiết bằng phương pháp chiết soxhlet với dung môi lựa chọn. - Phương pháp sắc ký khí ghép phổ khối (GC - MS) nhằm phân tách và xác định thành phần các hợp chất có trong dịch chiết. - Phương pháp thử hoạt tính sinh học: Hoạt tính kháng sinh và hoạt tính chống oxi hóa DPPH. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học - Cung cấp những thông tin khoa học về quy trình chiết tách và xác định thành phần hóa học các hợp chất có trong vỏ quả cam sành. -5- - Cung cấp một vài tư liệu về các thành phần hóa học có trong vỏ quả cam sành làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn - Giải thích một cách khoa học một số kinh nghiệm, bài thuốc dân gian, ứng dụng của vỏ quả cam sành. - Tổng hợp kiến thức về hợp chất thiên nhiên và bộ môn hóa dược. 6. Bố cục đề tài Đề tài gồm 46 trang trong đó có 9 bảng và 15 hình. Phần mở đầu (4 trang), kết luận và kiến nghị (2 trang), tài liệu tham khảo (2 trang) và phần phụ lục. Nội dung của đề tài chia làm 3 chương: Chương 1- Tổng quan (13 trang ) Chương 2- Những nghiên cứu thực nghiệm (3 trang) Chương 3- Kết quả và bàn luận (22 trang) -6- CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. GIỚI THIỆU CÂY CAM SÀNH 1.1.1. Đặc tính sinh thái [1], [2], [3], [4], [6], [14], [15] a. Tên gọi - Tên thường gọi : Cam Sành - Tên khoa học : Citrus Sinensis (L) Osbeck b. Phân loại khoa học c. Phân bố và thu hái - Cam sành là một giống cây ăn quả có nguồn gốc từ Ấn Độ, miền nam Trung Quốc và Việt Nam. Giới Plantae Ngành Angiospermae Bộ Sapindales Họ Rutaceae Chi Citrus Lớp Eudicots Loài C. Reticulata maxima -7- - Cam sành được trồng khắp nơi ở Việt Nam, nhiều nhất ở chủ yếu của các tỉnh phía Bắc Việt Nam, tại miền Nam Việt Nam cam sành cũng được trồng ở Tam Bình, Trà Ôn (Vĩnh Long); Cái Bè, Châu Thành, Chợ Gạo (Tiền Giang); Mỹ Khánh, Ô Môn (Cần Thơ) Loài cây này được đưa vào Mỹ năm 1880, khi Đại sứ Hoa Kỳ tại Nhật Bản John A. Bingham chuyển sáu quả cam sành bằng đường tàu từ Sài Gòn tới Dr. H. S. Magee, một người phụ trách vườn ươm giống tại Riverside, California. Năm 1882, Magee gửi hai cây con trồng từ hạt và chồi tới J. C. Stovin ở Winter Park, Florida. - Cam Sành được phổ biến tại Âu Châu vào đầu thế kỷ thứ 15, do các nhà thương gia Bồ Đào Nha mang về từ Ấn Độ và Trung Hoa để thay thế Cam Ba tư đã trồng vào thế kỷ 11 tại Ý vì qúa đắng. Sau đó họ đem giống Cam Sành phát triễn ở miền Tây Phi Châu. - Đến năm 1493 ông Christophe Colomb đem hạt giống của những quả cam này tới Haiti để trồng, từ đó việc trồng cam đã lan dần đến những đão chung quanh Vào năm 1513 nhà thăm hiễm Juan Ponce de Leon người Tây ban nha cũng mang những hạt giống cam này vào Florida. Tiếp theo đó, Cam sành đã đặt chân đến mãnh đất Anh quốc vào thế kỷ 16, ở Hawaii gần cuối thế kỷ 17 và Louisiana giữa thế kỷ 18. 1.1.2. Đặc tính thực vật [3], [5], [7], [11] Cây cam sành có thể là một giống cây lai giữa bưởi (Citrus maxima) và quít (Citrus reticulata) hồi xưa. Thân nhỏ, cao đến khoảng từ 6 - 15 m, cành có gai, lá thường xanh và rất bóng, dài khoảng 4-10 cm, hình bầu dục, có khía dài, nhỏ, và mịn. -8- Hoa cam nhỏ có 5 cánh dài 1,3 - 2,2 cm, sáp vàng lợt pha với màu trắng hơi xanh thơm ngát và thuộc loại lưỡng tính. Trái cam sành rất dễ nhận ra, nhờ vào lớp vỏ dày, sần sùi, giống bề mặt mảnh sành, và thường có màu lục nhạt đến khi chín thì màu vàng cam. Trái dạng hình tròn có đường kính từ 4 - 12 cm, bên trong chứa khoảng 8 - 11 múi, với những phần thịt mềm và nhiều sơ đang chặt chẽ với nhau và nhiều hột có hạch cứng bao xung quanh. Bên ngoài được bao thêm một màng mỏng dầy khoảng 6 mm để bảo vệ phần nước bên trong của những múi cam. Cam trồng từ 3 đến 5 năm mới bắt đầu ra hoa và cho quả . Thời kỳ phát triễn từ trái non cho đến khi trái chín là khoảng 9 đến 12 tháng, tùy theo khí hậu và cách trồng của mỗi quốc gia (hình 1.1) . Hình 1.1: Hình ảnh về cây cam sành -9- 1.1.3. Công dụng cây cam sành [3], [4], [9], [12], [13], [16] a. Công dụng các bộ phận của cây cam sành - Cam sành có nhiều chất đạm, béo, acid tannic, beta-caroten và các chất phospho, sắt, calci, kali, magie. Ngoài ra cam sành còn chứa nhiều vitamin (B1, B2, C), trong đó hàm lượng vitamin C khá cao, gấp khoảng 10 lần so với trái cây khác. - Thân cây dùng làm gỗ và nhiên liệu đốt. - Vỏ cây dùng vị ngọt, hơi the, tính mát; có tác dụng hạ khí đầy, điều hoà tỳ vị và dùng làm thuốc trị gan. - Lá và hoa có chứa tinh dầu có thể dùng trong việc sản xuất mỹ phẩm và các ứng dụng dược liệu để trị các chứng bịnh như đường tiêu hóa, rối loạn thần kinh, sốt, hen suyễn, huyết áp, mệt mỏi nói chung và nôn mửa, - Nước cam chứa nhiều canxi và vitamin hơn cả các sản phẩm từ sữa nên không chỉ dùng làm nước giải khát, mà đặc biệt còn là một loại thuốc giữ gìn nhan sắc. - Vỏ quả cam sành có chứa Flavonoit, l-stachydrin, hesperdin, aurantin, acid aurantinic,canxi, Vitamin B9 (acid folic) , tinh dầu ,d-limonen (90%), decyclicaldehyd, các alcol như linalool, dl-terpineol, alcol nonylic, acid butyric, authranilat metyl và este caprylic, Isoflavonoids, Phytoestrogens, Isothiocyanates, Diallylsulffide, Tea polyphenol, antioxidants, chất polymethoxylated flavones, axit citric,vitamin E có tác dụng kháng viêm, chống ôxy hóa, chống dị ứng, chống ung thư, kháng vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, vi rút ), giảm đau, hạ sốt, chống độc, chống loãng xương. b. Công dụng của vỏ quả cam sành -10- Trong Đông y vỏ quả cam sành gọi là “ trần bì ”. Vỏ cam còn có tác dụng chữa bệnh ho có đàm và giã rượu rất hiệu quả. Cam sành không chỉ dùng làm nước giải khát, mà đặc biệt cam còn là một loại thuốc giữ gìn nhan sắc. Mỗi ngày uống từ một đến hai ly nước cam bạn sẽ có được làn da căng bóng, không xuất hiện nếp nhăn trên khuôn mặt.  Một số đơn thuốc sử dụng vỏ quả cam sành [3], [4], [9], [10], [14], [15] 1. Chữa nôn mửa, ợ hơi, đau bụng, kém tiêu hoặc buồn nôn: Trần bì, Hoắc hương đều 8g Gừng sống 3 miếng, sắc uống (Nam dược thần hiệu). 2. Chữa ho suyễn: Trần bì, Nam tinh, Ðình lịch, vỏ rễ dâu, mỗi vị 12g sắc uống (Nam dược thần hiệu). 3. Chữa ho mất tiếng: Trần bì 12g sắc với 200ml nước, còn 100ml; thêm đường để vừa ngọt, uống dần trong ngày (Dược liệu Việt Nam). 4. Chữa ăn không tiêu, đầy bụng, ợ hơi, đi lỏng: củ Sả 12g, Trần bì 16g, Sơn tra (sao cháy) 12g, sắc với 500ml nước, còn 200ml. Người lớn chia 2 lần uống trong ngày, trẻ em tuỳ tuổi chia 3-4 lần uống (Dược liệu Việt Nam). 5. Chữa đau sưng tinh hoàn: Hột cam 12-20g sắc lên, pha thêm chút rượu vào uống (Nam dược thần hiệu). 6. Chữa viêm tuyến vú, tắc tia sữa: Hột cam 16g sắc uống (Lê Trần Ðức). 7. Chữa hông sườn đau tức hay vú sưng đau: Trần bì tán nhỏ, uống mỗi lần 4g, ngày uống 2-3 lần, hoặc sắc lá cam 20g, dùng uống (Lê Trần Ðức). [...]... Màu vàng đậm 3 etylaxetat 665 0.0219 Màu vàng nhạt 4 Etanol 664 0.0651 Màu vàng nhạt Nhận xét: Từ kết quả thu được ở bảng 3.4 ta đưa ra nhận định chloroform là dung môi tối ưu trong quá trình chiết tách và xác định thành phần hóa học các hợp chất trong vỏ quả cam sành 3.3 Nghiên cứu ảnh hƣởng của thời gian và tỷ lệ rắn lỏng đến quá trình chiết tách và xác định thành phần hóa học của vỏ quả cam sành. .. gồm: - Xác định các hợp chất chưa biết bằng cách dựa vào khối lượng của phân tử hợp chất hay từng phần tách riêng của nó - Xác định kết cấu chất đồng vị của các thành phần trong hợp chất - Xác định cấu trúc của một hợp chất bằng cách quan sát từng phần tách riêng của nó - Định lượng lượng hợp chất trong một mẫu dùng các phương pháp khác (phương pháp phổ khối vốn không phải là định lượng) - Nghiên cứu. .. tiêu, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Mục tiêu - Xây dựng qui trình chiết tách các hợp chất trong vỏ quả cam sành - Xác định một số thành phần hóa học các hợp chất trong dịch chiết từ vỏ quả cam sành 2.2.2 Nội dung - Thu nhận và xử lý nguyên liệu - Xác định một số đại lượng vật lý: Độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại nặng - Lọn chọn dung môi chiết tối ưu - Khảo sát điều kiện chiết tối ưu... thay đổi, trong 3 Để trong tủ lạnh Màu ít thay đổi, trong -35- Như vậy nhiệt độ hầu như không ảnh hưởng đến dịch chiết từ vỏ quả cam sành khi chiết bằng dung môi chloroform 3.5 Xác định thành phần hóa học các hợp chất có trong dịch chiết vỏ quả cam sành Tiến hành chiết soxhlet bột vỏ quả cam sành trong dung môi chloroform ở nhiệt độ 610C trong thời gian 6h Thu nhận toàn bộ dịch chiết Đem dịch chiết này... Xác định hàm lƣợng kim loại nặng Khảo sát chọn dung môi chiết Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng Nghiên cứu xác định thành phần các hợp chất trong dịch chiết (Đo GC-MS) Chiết bằng phƣơng pháp soxhlet Dịch chiết Thử hoạt tính sinh học Khảo sát các điều kiện chiết Đánh giá cảm quan -22- CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xác định độ ẩm, hàm lƣợng tro và hàm lƣợng kim loại nặng trong vỏ quả cam sành 3.1.1 Xác. .. để xác định hàm lượng kim loại nặng trong vỏ quả cam sành - Đo phổ UV-VIS để khảo sát dung môi chiết, khảo sát tỉ lệ rắn lỏng, khảo sát thời gian chiết - Đo phổ GC-MS để định danh các hợp chất có trong dịch chiết vỏ quả cam sành - Phương pháp thử hoạt tính sinh học: Hoạt tính kháng sinh và hoạt tính chống oxi hóa DPPH 2.3 Sơ đồ nghiên cứu Thu và xử lý nguyên liệu Xác định: Độ ẩm, hàm lƣợng tro Vỏ cam. .. với phương pháp chiết soxhlet - Xác định một số thành phần hóa học các hợp chất trong dịch chiết vỏ quả cam sành từ dung môi được lựa chọn 2.2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.3.1 Phân tích trọng lƣợng Áp dụng phương pháp phân tích trọng lượng để phân tích các yếu tố sau: - Khảo sát độ ẩm - Khảo sát hàm lượng tro 2.2.3.2 Phƣơng pháp chiết chất rắn -21- Chiết soxhlet bột vỏ quả cam sành khô trong dung môi... chọn dung môi chiết là một bước quan trọng trong chiết tách các hợp chất từ thiên nhiên Thành phần hóa học các hợp chất thu được trong dịch chiết sẽ được quyết định bởi loại dung môi được lựa chọn Đồng thời, một dung môi chiết phù hợp sẽ quyết định đến hiệu suất chiết tách các hợp chất cần chiết Việc lựa chọn dung môi phụ thuộc nhiều vào cấu tạo của cấu tử cần chiết Đối với cấu tử không phân cực dung... trung bình của vỏ quả cam sành 4.130% Trong thành phần của tro vô cơ có thể có mặt của các muối của một số kim loại như Cu, Pb, Zn,… Sự có mặt của các kim loại này có thể ảnh hưởng đến tính chất của các dịch chiết từ vỏ quả cam sành 3.1.3 Hàm lƣợng kim loại nặng Mẫu vỏ cam sành sau khi tro hóa được hòa tan bằng dung dịch HNO3 loãng và định mức đến 50ml Lấy dung dịch đã định mức trên đem xác định hàm lượng... sở của hóa học ion thể khí (ngành hóa học về ion và chất trung tính trong chân không) - Xác định các thuộc tính vật lí, hóa học hay ngay cả sinh học của hợp chất với nhiều hướng tiếp cận khác nhau Một khối phổ kế là một thiết bị dùng cho phương pháp phổ khối, cho ra phổ khối lượng của một mẫu để tìm ra thành phần của nó Có thể ion hóa mẫu và tách các -18- ion của nó với các khối lượng khác nhau và lưu . chiết tách các hợp chất trong vỏ quả cam sành - Xác định một số thành phần hóa học các hợp chất trong dịch chiết từ vỏ quả cam sành 2.2.2. Nội dung - Thu nhận và xử lý nguyên liệu - Xác định. tách và xác định thành phần hóa học các hợp chất có trong vỏ quả cam sành. -5- - Cung cấp một vài tư liệu về các thành phần hóa học có trong vỏ quả cam sành làm cơ sở cho những nghiên cứu tiếp. học các hợp chất trong vỏ quả cam sành (Citrus Sinensis (L) Osbeck”. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng qui trình chiết tách các thành phần hóa học trong vỏ quả cam sành. - Xác định thành phần