Nghiên cứu, xác định hàm lượng vitamin C trong lá cây chùm ngây bằng phương pháp von ampe hòa tan Chu Thị Oanh.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM CHU THỊ OANH NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG VITAMIN C TRONG LÁ CÂY CHÙM NGÂY BẰNG PHƢƠNG PHÁP VON-AMPE HÒA TAN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT THÁI NGUYÊN - 2014 I HC THI NGUYấN TRNG I HC S PHM VNG KHNH LY Nghiên cứu sự tạo phức đơn phối tử, đa phối tử trong hệ nguyên tố đất hiếm (Pr, Nd, Sm), amino axit (Alanin, Serin, Glutamin) và axetyl axeton trong dung dịch bằng ph-ơng pháp chuẩn độ đo pH Chuyờn ngnh: HO PHN TCH Mó s: 60. 44. 01.18 LUN VN THC S KHOA HC VT CHT Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS Lấ HU THING THI NGUYấN - 2014 I HC THI NGUYấN TRNG I HC S PHM CHU TH OANH NGHIấN CU, XC NH HM LNG VITAMIN C TRONG L CY CHM NGY BNG PHNG PHP VON-AMPE HềA TAN Chuyờn nghnh : Húa phõn tớch Mó s:60.44.01.18 LUN VN THC S KHOA HC VT CHT Ngi hng dn khoa hc: TS. Dng Th Tỳ Anh THI NGUYấN - 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đề tài “Nghiên cứu, xác định hàm lƣợng vitamin C trong lá cây chùm ngây bằng phƣơng pháp Von-Ampe hòa tan” là do bản thân tôi thực hiện. Các số liệu, kết quả trong đề tài là trung thực. Nếu sai sự thật tôi xin chịu trách nhiệm. Thái nguyên, tháng 8 năm 2014 Tác giả luận văn Chu Thị Oanh XÁC NHẬN CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS. Dƣơng Thị Tú Anh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Cô giáo: TS. Dương Thị Tú Anh người đã tận tụy dành nhiều công sức, thời gian hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện luận văn“Nghiên cứu, xác định hàm lượng vitamin C trong lá cây chùm ngây bằng phương pháp Von-Ampe hòa tan” Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, tạo điều kiện của các Thầy Cô giáo trong khoa Hóa học -Trường Đại học Sư phạm - ĐH Thái Nguyên, sự ủng hộ và giúp đỡ nhiệt tình của các anh chị và các bạn trong quá trình thực hiện luận văn. Do thời gian có hạn và các yếu tố khách quan khác, bản luận văn của em sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các Thầy Cô và các bạn để bản luận văn của em được hoàn thiện hơn. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2014 Học viên Chu Thị Oanh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt iv Danh mục các bảng. v Danh mục các hình vi MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. Tổng quan về cây chùm ngây 3 1.1.1. Phân loại 3 1.1.2. Đặc điểm hình thái của cây chùm ngây 3 1.3. Giới thiệu phương pháp Von-Ampe hòa tan 16 1.3.1. Nguyên tắc của phương pháp Von-Ampe hòa tan 16 1.3.2. Ưu điểm của phương pháp Von-Ampe hòa tan 19 1.3.3. Nhược điểm của phương pháp Von-Ampe hòa tan 20 1.3.4. Giới thiệu về điện cực giọt thủy ngân treo 20 1.4. Giới thiệu phương pháp chiết tách các hợp chất thiên nhiên 21 1.4.1. Phương pháp chiết tách 21 1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất các hợp chất thiên nhiên 24 1.5. Tình hình nghiên cứu về cây chùm ngây ở trong nước và trên thế giới 26 1.5.1.Trên thế giới 26 1.5.2. Tại Việt Nam 27 Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1. Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị và hóa chất 29 2.1.1.Nguyên liệu 29 2.1.2. Thiết bị 29 2.1.3. Dụng cụ 30 2.1.4. Hóa chất 30 2.2. Nội dung – phương pháp nghiên cứu 30 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv 2.2.1. Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện tối ưu cho phép xác định vitamin C bằng phương pháp Von-Ampe hoà tan 30 2.2.2. Đánh giá độ đúng, độ chụm của phép đo và giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phương pháp 33 2.2.3. Nghiên cứu lựa chọn các điều kiện chiết tách vitamin C 36 2.3. Xử lý kết quả thực nghiệm 40 Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41 3.1. Nghiên cứu điều kiện tối ưu xác định vitamin C bằng phương pháp ASV 41 3.1.1. Nghiên cứu lựa chọn nền điện li tối ưu 41 3.1.2. Thí nghiệm trắng 43 3.1.3. Nghiên cứu lựa chọn pH tối ưu 43 3.1.5. Nghiên cứu lựa chọn thời gian sục khí 47 3.1.6. Nghiên cứu lựa chọn thời gian điện phân làm giàu 49 3.1.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của kích cỡ giọt thủy ngân 51 3.1.8. Nghiên cứu ảnh hưởng của thế điện phân làm giàu 53 3.1.9. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ khuấy dung dịch 55 3.1.10. Kết kuận về các điều kiện tối ưu xác định vitamin C bằng phương pháp ASV . 57 3.2. Độ chính xác, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của phép đo 58 3.2.1. Độ chính xác 58 3.2.2. Giới hạn phát hiện (LOD) 60 3.2.3. Giới hạn định lượng: 60 3.3. Nghiên cứu các điều kiện tối ưu chiết tách vitamin C 60 3.3.1. Quá trình chiết tách và ghi đo đường ASV của vitamin C trong dịch chiết . 60 3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ dung môi đến quá trình chiết 61 3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi đến quá trình chiết vitamin C 62 3.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng mẫu (g) : thể tích dung môi chiết (mL) 64 3.3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ngâm chiết 66 3.3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích dịch chiết metanol:thể tích dung môi n-hexan đến quá trình chiết vitamin C 68 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v 3.3.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích dịch chiết trong HCl : thể tích dung môi etylaxetat đến quá trình chiết 69 3.3.8. Kết kuận về các điều kiện tối ưu chiết tách vitamin C từ lá cây chùm ngây 71 3.4. Xác định hàm lượng vitamin C trong các mẫu phân tích 72 3.4.1. Vị trí lấy mẫu và vùng lấy mẫu 72 3.4.2. Kết quả phân tích 73 KẾT LUẬN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Số TT Tiếng Việt Tiếng Anh Viết tắt, ký hiệu 1 Biên độ xung Pulse Amplitude E 2 Cây chùm ngây Moringa Oleifera Lam MOL 3 Dòng pic (Dòng đỉnh hòa tan) Pic Current I p 4 Điện cực giọt thuỷ ngân treo Hanging Mercury Drop Electrode HMDE 5 Điện cực giọt thuỷ ngân tĩnh Stationary Mercury Drop Electrode SMDE 6 Điện cực giọt thuỷ ngân rơi Drop Mercury Electrode DME 7 Điện cực màng thuỷ ngân Mercury Film Electrode MFE 8 Điện cực làm việc Working Electrode WE 9 Độ lệch chuẩn tương đối Relative Standard Deviation RSD 10 Độ thu hồi Recovery Rev 11 Giới hạn định lượng Limit of Quantification LOQ 12 Giới hạn phát hiện Limit of Detection LOD 13 Nồng độ phần triệu Part per Million ppm 14 Nồng độ phần tỷ Part per Billion ppb 15 Oxy hòa tan Dissolve Oxygen DO 16 Quang phổ hấp thụ nguyên tử Atomic Absorption Spectrometry AAS 17 Quang phổ phát xạ nguyên tử Atomic Emission Spectrometry AES 18 Plassma cao tần cảm ứng I nductively Coupled Plasma ICP 19 Sắc ký lỏng hiệu năng cao High Performance Liquid Chromatography HPLC 20 Sai số tương đối Relative Error Re 21 Thế đỉnh pic Pic Potential E p 22 Thế điện phân Deposition Potential E đp 23 Thời gian Time t Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v 24 Thời gian điện phân Deposition Time t đp 25 Thời gian nghỉ Rest Time t rest 26 Tia tử ngoại Ultra Violet UV 27 Tốc độ quay điện cực The Rotating Speed of Electrode 28 Tốc độ quét thế Sweep Rate V 29 Von-Ampe hòa tan Stripping Voltammetry SV 30 Von-Ampe hòa tan anot Anodic Stripping Voltammetry ASV 31 Von-Ampe hòa tan catot Cathodic Stripping Voltammetry CSV 32 Xung vi phân Differential Pulse DP 33 Tổ chức y tế thế giới World Health Organization WHO 34 Tổ chức lương thực và nông nghiệp Food and Agriculture Organization FAO 35 Vitamin C Acid ascorbic Vit. C Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1. Kết quả khảo sát đường ASV của vitamin C trong các nền điện li khác nhau 42 Bảng 3.2. Các giá trị Ip của vitamin C tương ứng với pH khác nhau của dung dich đệm axetat 44 Bảng 3.3. Sự phụ thuộc của Ip vào thể tích dung dịch đệm axetat 46 Bảng 3.4. Các giá trị Ip của vitamin C tương ứng với thời gian sục khí (t sk ) khác nhau 48 Bảng 3.5. Các giá trị Ip của vitamin C ở các thời gian điện phân làm giàu khác nhau 50 Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kích cỡ giọt thủy ngân ( θ ) đến dòng đỉnh hòa tan của vitamin C 52 Bảng 3.7. Giá trị I p của vitamin C ở các giá trị thế điện phân (E đf ) khác nhau 54 Bảng 3.8. Các giá trị Ip của vitamin C ở các giá trị tốc độ khuấy dung dịch ( ) khác nhau 56 Bảng 3.9. Các điều kiện thí nghiệm thích hợp cho phép ghi đo xác định vitamin C bằng phương pháp ASV 57 Bảng 3.10. Kết quả xác định hàm lượng vitamin C trong mẫu chuẩn 58 Bảng 3.11. Các giá trị I p của vitamin C trong 10 lần đo lặp lại 59 Bảng 3.12. Các giá trị I p của vitamin C trong các dung môi chiết khác nhau 62 Bảng 3.13. Bảng giá trị I p của vitamin C ứng với tỷ lệ nước: metanol khác nhau 63 Bảng 3.14. Bảng giá trị I p của vitamin C ứng với các tỷ lệ khối lượng mẫu nghiên cứu (g) : thể tích (mL) hệ dung môi khác nhau 65 Bảng 3.15. Bảng giá trị I p của vitamin C ứng với thời gian ngâm chiết khác nhau 67 Bảng 3.16. Bảng giá trị I p của vitamin C theo tỷ lệ V DC2 :V n-hexan khác nhau 68 Bảng 3.17. Bảng giá trị I p của vitamin C với tỷ lệ V DC4 : V etylaxetat khác nhau 70 Bảng 3.18. Các điều kiện thích hợp cho việc chiết tách Vitamin C từ lá cây chùm ngây 72 Bảng 3.19. Địa điểm và thời gian lấy mẫu 72 Bảng 3.20. Kết quả phân tích các mẫu 74 [...]... quả nghiên c u đã chỉ ra rằng trong lá c y chùm ngây, hàm lượng vitamin C khá cao so với c c chất kh c Bằng c c phương pháp kh c nhau c thể định lượng đư c hàm lượng vitamin C trong lá c y chùm ngây như: phương pháp chu n độ thể tích, phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử, phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử, phương pháp c c phổ, phương pháp Von- Ampe hòa tan, phương pháp HPLC, c c phương pháp s c. .. tích điện hóa đư c dùng chủ yếu là c c phương pháp phân tích c c phổ và phương pháp Von- Ampe hòa tan Nhiều c ng trình nghiên c u đã tìm đư c điều kiện thích hợp cho phép x c định Vitamin C Tuy nhiên do giới hạn c a phương pháp c c phổ c điển, mà vi c định lượng Vitamin C vẫn bị gây c n trở bởi một số chất c thế khử gần với thế khử c a Vitamin C Phương pháp Von- Ampe hòa tan với vi c sử dụng điện c c. .. tích theo phương pháp Von- Ampe hòa tan không c n đốt mẫu nên phương pháp này thường đư c dùng để kiểm tra chéo c c phương pháp kh c như AAS và ICP-AES khi c những đòi hỏi cao về tính pháp lý c a kết quả phân tích Trong những nghiên c u động h c và môi trường, phương pháp Von- Ampe hòa tan c thể x c định c c dạng tồn tại c a c c chất trong môi trường, trong khi đó c c phương pháp kh c như AAS và ICP-AES…không... kết với c c hamnoside hay glucoside [31] C c flavonoid glycosid thường dễ tan trong c c dung môi phân c c, c c flavonoid aglycon dễ tan trong dung môi kém phân c c 4 Hoa c y chùm ngây chứa polysaccharide đư c dùng làm chất phụ gia trong kỹ nghệ dư c phẩm [34] 1.1.3.4 Nhựa (gôm) c y chùm ngây Gôm chiết từ vỏ c y c chứa arabinose, galactose, axit glucuronic và vết rhamnose Từ gôm, chất eucoanthocyanin... Tautome ho¸ CH2OH +2H2O, H+ -2CH3COCH3 CH2OH COOH H 3C O C O C H H 3C O H O CH3 H C CH2 O CH3 O Vitamin C 1.2.6 C c phƣơng pháp x c định vitamin C 1.2.6.1 Phương pháp chu n độ axit- bazơ Trong dung môi nư c, vitamin C là axit phân ly hai n c , nó dễ dàng phản ứng với c c dung dịch kiềm để tạo muối: CH2OH H OH O O H HO + HOH 2C NaOH (CHOH)3 C COONa + H2O O OH Để định lượng vitamin C có thể dùng phản ứng chu n... để x c định tr c tiếp vitamin C trong c c mẫu th c phẩm [27] Trong c c đối tượng kh c như rau quả, th c phẩm, nư c giải khát c thành phần tương đối ph c tạp, chứa nhiều chất khử kh c nhau, dung dịch đ c và c màu, gây khó khăn trong vi c x c định điểm cuối c a quá trình chu n độ [19] Tuy nhiên, phương pháp chu n độ không cho phép x c định c c axit dehydroascorbic, độ chọn l c thấp, độ nhạy và độ chính... ký Trong c c phương pháp đó, phương pháp Von- Ampe hòa tan với nhiều ưu điểm nổi bật: c độ nhạy, độ chọn l c, độ chính x c cao, giới hạn phát hiện thấp, kỹ thuật phân tích không quá ph c tạp … đã đư c áp dụng khá rộng rãi trong nhiều lĩnh v c kh c nhau 1 Xuất phát từ những lý do đó, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: Nghiên c u, x c định hàm lượng vitamin C trong lá c y chùm ngây bằng phương pháp Von- Ampe. .. đã đư c chiết và x c định là leucodelphinidin, galactopyranosyl, lucopyranosid [7] 1.1.4 C ng dụng c a c y chùm ngây C y chùm ngây (Moringa oleifera Lam) c n đư c dân gian gọi là "C y thần diệu", Moringa rất c ý nghĩa trong vi c chống suy dinh dưỡng tại c c khu v c đói nghèo Nhiều bộ phận c a c y như quả, lá non, hoa c c nhánh non đều c thể dùng Theo c c nghiên c u thì c y chùm ngây không chỉ là... M C C C HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 C y, hoa và quả chùm ngây 4 Hình 1.2: Nư c giải khát từ lá c y chùm ngây Trà túi l c từ c y chùm ngây 6 Hình 1.3 Sản phẩm thu c viên nang từ c y chùm 7 Hình 2.1 Sơ đồ chiết tách vitamin C trong lá c y chùm ngây 38 Hình 3.1 Đường ASV c a vitamin C trong c c nền điện li kh c nhau 41 Hình 3.2 Đường ASV c a mẫu trắng 43 Hình 3.3 C c. .. c điển) ho c c c đường c c phổ sóng vuông, c c phổ xung trong phương pháp Von- Ampe hòa tan c thế ứng với c c đại c a pic Ecđ và chiều cao c a pic (dòng hòa tan c c đại - Icđ), tuy phụ thu c vào nhiều yếu tố rất ph c tạp nhưng trong c c điều kiện tối ưu và giữ không đổi một số yếu tố, thì Ecđ đ c trưng cho bản chất chất 17 phân tích và Icđ tỉ lệ thuận với nồng độ c a nó trong dung dịch Vì vậy là c