tách chiết alkaloid từ quả quất

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH Đề tài: GVHD: Nhóm: Mục Lục 2 Lời Mở Đầu Alakloid thường được biết đến như một hợp chất gây độc thương thấy trong thực vật. Đặc biệt, alkaloid có hoạt tính sinh lý cao đối với cơ thể người và động vật, nhất là đối với hệ thần kinh. Với liều lượng hợp lí alkaloid có thể sử dụng để làm thuốc giảm ho, giảm đau,… Do đó, việc nghiên cứu về phân tích và tách chiết alkaloid đang là một vấn đề khá mới mẻ và quan trọng cho đời sống ngày nay. Để biết rõ về vai trò và một số tính chất, tác dụng của alkaloid, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu thêm về một alkaloid có trong một loại cây gần gũi trong đời sống chúng ta: đó chính là cây quất hay còn gọi là cây tắc. 3 Tổng Quan Về Alkaloid I. Khái niệm alkaloid: Alkaloid có nguồn gốc từ chữ alcali tiếng Ả Rập là kiềm. Alkaloid là: - Những hợp chất hữu cơ có chứa dị vòng nitơ, có tính bazơ thuờng gặp trong nhiều loài thực vật và đôi khi còn tìm thấy trong một vài loài động vật - Có hoạt tính sinh lí cao đối với cơ thể con nguời và động vật, nhất là đối với hệ thần kinh - Là chất độc gây chết nguời nhưng rất quan trọng nhất là trong lĩnh vực y học - Cung cấp những loại thuốc có giá trị chữa bệnh cao II. Phân bố: Alkaloid phân bố ở trong cả động vật và thực vật nhưng phần lớn có trong thực vật - Trong thực vật cao có: Cà phê, Mã tiền, Trúc đào, họ Cà, Hành, Tỏi,… - Ngành hạt kín - Trong thực vật bậc thấp có trong một số loài nấm Các loại thực vật giàu alkaloid: Apocynaceae, Papaveraceae, Fabaceae, Ranunculaceae, Rutaceae, Liliaceae, Solanaceae, Berberiadaceae,… Alkaloid tập trung ở một số bộ phận nhấy định như:  Hạt: Mã tiền, cà phê, cola,…  Quả: Ớt, hồ tiêu, thuốc phiện, anh túc…  Hoa: Cà độc dược  Lá: Trà, thuốc lá,…  Thân, vỏ thân: Ma hồng, canhkina,…  Rễ: Lựu, ba gạc,…  Củ: Bình vôi, ô dầu, bách bộ…  Hành: Nữ hoàng cung 4 Hình II.1: Cây anh túc Hình II.2: Cà độc dược Hình II.3: Cây ba gạc hhhhhh Hình II.4: Cây lựu Hình II.5: Cây canhkina 5 Hình II.6: Bình vôi Hình II.7: Mã tiền Hình II.8: Ô dầu III. Hàm lượng alkaloid: Thay đổi theo điều kiện dinh dưỡng, sinh lý của cây Hàm lượng alkaloid trong cây thường rất thấp cỡ 1-3%. Trừ 1 vài trường hợp: - Vỏ thân cây Canhkina chứa 6-10% alkaloid - Nhựa cây thuốc phiện chứa 20-30% alkaloid 6 IV. Phân loại: Alkaloid được phân loại dựa trên cơ sở cấu tạo của các nhóm chứa cacbon-nitơ trong phân tử - Alkaloid chứa nitơ ngoài vòng - Dẫn xuất của pyrrol - Dẫn xuất 1- metyl pyrolizidin - Dẫn xuất pyridine và pyperidin - Các hợp chất chứa vòng nitơ 5 cạnh, 6 cạnh không ngưng tụ - Các hợp chất chứa vòng nitơ 5 cạnh, 6 cạnh ngưng tụ (nhóm tropan) - Hợp chất chứa 2 vòng pyperidin ngưng tụ - Các hợp chất quinolin - Các hợp chất izo-quinolin - Các hợp chất indol - Các hợp chất imidazol - Các hợp chất chứa nhóm purin - Các hợp chất alkaloid steroid V. Tính chất của Alkaloid 5.1. Tính vật lý: - Phân tử lượng khoảng 100-900 - Ở nhiệt độ thường, các alkaloid thường là dạng lỏng vì trong cấu trúc không chứa các nguyên tử oxi (Ví dụ: nicotin, spartein, coniin…). Còn các alkaloid trong cấu trúc chứa các nguyên tử oxi hầu hết ở dạng chất rắn kết tinh (Ví dụ: berberin) - Hầu hết các Alkaloid bazo không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ như CHCl 3 , ete và các ancol bậc thấp (MeOH, EtOH, PrOH, BuOH). - Một số nhóm Alkaloid có thêm các nhóm phân cực nên tan được một phần trong nước hoặc trong kiềm. Ví dụ: Mocphin, Cephalin - Ngược lại, các muối alkaloid nói chung tan được trong nước và ancol, hầu như không tan trong dung môi dung môi hữu cơ. Độ tan của các muối phụ thuộc vào các gốc acid tạo ra chúng. 7 - Hầu hết alkaloid có vị đắng, không mùi. Một số ít có vị cay như capsaixin, piperin, … - Thường alkaloid không màu trừ berberin, palmatin, chelidonin màu vàng. 5.2. Tính hóa học: Alkaloid là các bazo yếu, do sự có mặt của nguyên tử N. Nhưng độ kiềm của Alkaloid không giống nhau do ảnh hưởng khác nhau của lớp điện tích nguyên tử N gây ra và ảnh hưởng của các nhóm chức khác.Tính bazo giảm dần theo thứ tự Amoni bậc 4, Amino bậc 1, Amoni bậc 2, Amoni bậc 3. Tính bazo phản ánh ở pKa khác nhau (Các bazo yếu sẽ có trị số pKa thấp) VI. Cơ sở và nguyên tắc tách chiết Alkaloid: .1. Cơ sở: - Dựa vào những định luật chi phối của quá trình chiết xuất là khuếch tán, thẩm thấu, thẩm tích, độ hòa tan. - Dựa vào khả năng hòa tan của các Alkaloid trong các dung môi hữu cơ, vô cơ và nước. - Dựa vào các tính chất lý hóa của alkaloid. .2. Phương pháp tách chiết Alkaloid: Trong nguyên liệu thực vật ngoài alkaloid còn cò vô số các chất khác như protein, nhựa, tannin, terpenoid, glycoside, sáp…Chiết xuất các alkaloid là tách chúng ra khỏi dược liệu dưới dạng tinh khiết, không lẫn các tạp chất hóa học khác nhau có chứa trong dược liệu. Dựa vào các tính chất chung của alkaloid người ta đưa ra hai phương pháp chung để chiết tách các alkaloid ra khỏi nguyên liệu thực vật. Có 2 cách: - Ngâm bột dược liệu với ete dầu hoặc ete trong vài giờ hoặc 1 ngày - Chiết liên tục bằng Soxhlet hoặc hồi lưu với ete dầu trong 1-2 giờ. Bột loại tạp xong để khô tự nhiên  Có 2 dung môi hữu cơ chính dùng để chiết alkaloid:  Chiết bằng dung môi hữu cơ • Ưu điểm: Hiệu suất chiết các hoạt chất từ dược liệu cao do dịch chiết rút ra sạch, dễ tinh chế loại các tạp đi kèm theo. Các dung môi hữu cơ không phân cực thường là các dung môi có khả năng chiết chọn lọc đối với alkaloid ở dạng base. • Nhược điểm: Dung môi hữu cơ thường là các dung môi đắt tiền. Khi sử dụng các dung môi này để chiết đòi hỏi các thiết bị phức tạp đầu tư cho thiết bị lớn. 8 Bột dược liệu được tẩm kiềm chiết nóng CHCl3 Cất thu hồi CHCl3. Hòa rắn vào nước axit 1%Dịch chiết CHCl3 lắc với nước axit 1-2 % Dịch chiết axit lắc dung môi hữu cơ loại tạp Dịch chiết Alkaloid đã loại tạp + kiềm, chiết với CHCl3Dung dịch axit kết tủa kiềm pH=10-12 Dịch chiết CHCl3 cất dung dung môi Alkaloid toàn phần Dung dịch axit lần lượt chiết CHCl3 ở pH khác nhau pH=2: Alkaloid bazo yếu pH=7: Alkaloid bazo trung bình pH=12: Alkaloid bazo mạnh Hình VI.1: Sơ đồ tách chiết bằng dung môi hữu cơ 9 Dược liệu chiết cồn hoặc nước axit Nếu chiết cồn, cất thu hồi cồn Cô còn 1/3-1/5 thể tích Nếu chiết cồn, cất thu hồi cồn Dung dịch axit qua cột cationDung dịch cô(axit) để yên 1-3 ngày. LọcDung dịch axit để lạnh loại tạp Kiềm hóa cột bằng NH4OH Dịch lọc+ kiềm chiết(CHCl3)Dung dịch lọc kiềm hóa pH 12 Rửa cột bằng cồn Dịch chiết CHCL3Hòa tan tủa vào dung dịch axit, lại tủa với kiềm Alkaloid toàn phần  Chiết bằng dung dịch nước acid cồn • Ưu điểm: Dung môi rẻ tiền, dễ kiếm. Thiết bị chiết xuất đơn giản, đầu tư ít. • Nhược điểm: Dịch chiết rút ra lẫn nhiều tạp chất, khó tinh chế do đó mất mát nhiều trong khâu tinh chế làm cho hiệu suất chiết thấp. 10 [...]... Cô còn 1/3 V H2SO4 2% Acid hóa Dịch acid NaOH 10% Kiềm hóa pH=10 Lọc Tủa alkaloid Nước cất Dịch chiết CHCl3 Rửa Sấy khô Chiết Kiểm tra bằng thuốc thử Drage Dịch chiết CHCl3 50-600C Nước cất Alkaloid A Rửa Loại dung môi Nhận danh đo điểm chảy, thử UV, SKLM Alkaloid thô Cồn 900 Kết tinh, lọc Alkaloid B Hình II.1: Sơ đồ tách chiết alkaloid trong quất 4 Phân tích các thành phần hóa học có trong cao của... Hiện vết: hơi iode cho vết màu nâu có Rf2=0,824 IV Kết quả: − Alkaloid thu được từ nước quả quất gồm alkaloid A và B với hiệu suất là 6,68% (so với lượng cao khô) Bước đầu nhận danh alkaloid A là codein Alkaloid B thì chỉ định tính cơ bản, nhận danh và xác định cấu trúc bằng phương pháp phổ NS, NMR Mở hướng nghiên cứu mới là tách chiết alkaloid từ quả quất, một nguồn nguyên liệu rất dồi dào và phổ... - Mẫu: cho 1 vết có Rf2= 0,736 (trùng với chất chuẩn) Alkaloid B: - Nhận diện alkaloid bằng các phản ứng tủa: • Thuốc thử Mayer cho tủa trắng • Thuốc thử Dragerdorff xuất hiện tủa màu vàng cam • Thuốc thử Bouchardat cho tủa nâu - Nhận diện alkaloid bằng phổ hồng ngoại: • Có những mũi đặc trưng: 3625, 2900, 1451, 1365, 715, 412 cm-1 - Nhận diện alkaloid bằng sắc ký lớp mỏng: 16 • • • Hệ dung môi triển... tủa alkaloid A dạng tinh thể trắng (1,49% tính trên khối lượng cao quất) - Dịch kiềm được đem đi chiết với CHCl 3, rửa loại kiềm bằng nước cất Cô thu hồi CHCl3, kết tinh alkaloid thô trong cồn 900 Lọc và sấy khô được alkaloid B - Phương pháp tách chiết: chiết tận trích trong dung môi CHCl 3, trong môi trường kiềm - Phương pháp xác định hợp chất: phương pháp sơ bộ hóa thực vật - Phương pháp nhận biết alkaloid: ... kiềm hóa Quá trình các hợp chất có trong cao khuếch tán vào dịch chiết Dưới tác động của dung dịch NH 4OH 25%, alkaloid dạng muối trong cao chuyển thành dạng base hòa tan được trong chloroform III.Định lượng – Định tính: Alkaloid A: - Lựa chọn bước sóng I=285 nm để đo A (trong chi Citrus có nhiều alkaloid thuộc cấu trúc benzylisoquinolin chủ yếu có Imax=250-350 nm) - Đo điểm chảy: mẫu, mp=157-1590C (điểm... hỗn hợp tinh dầu dưới dạng tinh khiết Để phân lập tinh dầu và acid hydrocyanic và một số alkaloid thể lỏng như spartein, nicotin từ thực vật thường sử dụng phương pháp cất lôi cuốn nước − Giải phóng phân đoạn Một số nhóm các hợp chất tự nhiên có thể giải phóng phân đoạn từ hỗn hợp Có thể lấy ví dụ một hỗn hợp muối alkaloid trong dung dịch nước nếu them từ từ vừa đủ từng phần kiềm lúc đầu các base yếu... ký hấp phụ rất đơn giản chỉ gồm một cột bằng thủy tinh trong nhồi chất hấp phụ Sắc ký hấp phụ thường được sử dụng trong phân lập và tinh chế các vitamin, hormone, một số các alkaloid, các glycoside tim, antraquion… Tách Chiết Alkaloid Trong Cây Quất I Sơ lược về cây quất: 1.1 Nguồn gốc: Cây quất hay còn gọi là tắc (Citrus Microcarpa Bunge), thuộc loài Citrus, họ Rutaceae (họ Cam), có nguồn gốc từ Trung... được cao quất với hàm lượng là tính trên nước quả sử dụng Phân tích sơ bộ hóa thực vật kết quả cho thấy trong cao quả quất chứa flavonoid, alkaloid, phytosterol, steroid, acid hữu cơ, đường khử, carotenoid, saponim Các thong số ảnh hưởng đến quá trình tách chiết alkaloid Với dung môi chloroform ở tỷ lệ mcao/Vdm = 1:3 đạt hiệu quả trích ly cao nhất Thời gian chiết hồi lưu tối ưu là 3 giờ Khi chiết bằng... tinh dầu gồm 25 thành phần, dùng để sản xuất tinh dầu Ngoài ra, thành phần của nước quả quất đã cô lại thành cao quất có chứa flavonoid, alkaloid, phytosterol, steroid, carotenoid, acid hữu cơ, đường khử Bên cạnh quá trình tách chiết tinh dầu,việc nghiên cứu tách chiết alkaloid cũng là 1 vấn đề khá mới mẻ góp phần tìm ra những chất có dược tính từ thiên nhiên II Phương pháp tách chiết: Người ta đã tìm... liệu được sử dụng trong nghiên cứu ở đây là quả quất Từ nước quả, tách chiết được 1 alkaloid, với nhiều khả năng là codein Đây là 1 thành phần khá phổ biến trong nhiều loại dược phẩm thông dụng như efferagan, terpin 1 kg quả quất thu được lượng cao quất 152 g/1 kg quả (độ ẩm 56,51%) 2.2 Phương pháp nghiên cứu và tách chiết alkaloid trong nước quả quất: − Phương pháp tách chiết: chiết tận trích với dung . là cây quất hay còn gọi là cây tắc. 3 Tổng Quan Về Alkaloid I. Khái niệm alkaloid: Alkaloid có nguồn gốc từ chữ alcali tiếng Ả Rập là kiềm. Alkaloid là: - Những hợp chất hữu cơ có chứa dị vòng. của alkaloid. .2. Phương pháp tách chiết Alkaloid: Trong nguyên liệu thực vật ngoài alkaloid còn cò vô số các chất khác như protein, nhựa, tannin, terpenoid, glycoside, sáp…Chiết xuất các alkaloid. 1/3 V Acid hóa Dịch acid Kiềm hóa Lọc Tủa alkaloid Dịch chiết Sấy khô Chiết Dịch chiết CHCl3 Rửa Loại dung môi Alkaloid thô Kết tinh, lọc Alkaloid B Alkaloid A Ete dầu 30ml × 2 Dd NH4OH 25% CHCl3 Độ