Xây dựng phương pháp chiết xuất piperin từ hồ tiêu

ĐẶT VẤN ĐỀPiperin là một alcaloid có nhân piperidin. Piperin có trong các cây thuộc họ hồ tiêu. Hàm lượng piperin có ở một số cây như: khoảng 6% đến 9% trong Piper nigrum.L (hồ tiêu), 4% trong Piper longum.L (tiêu lá tím) và 4,5 % trong piper retrofractum Vahl.Piperin ngày càng được dùng nhiều trong ngành dược. Piperin làm tăng khả năng hấp thu của nhiều chất do đó thường được kết hợp để làm tăng sinh khả dụng của các thuốc. Piperin còn có tác dụng chống oxy hóa, ức chế tế bào ung thư.Trong những năm gần đây nhu cầu sử dụng piperin ngày càng tăng nhưng nguồn nguyên liệu trong nước chưa đáp ứng được. Việt Nam là nước có nguồn nguyên liệu lớn nhất thế giới, luôn đứng đầu về sản xuất và xuất khẩu hồ tiêu trên thế giới. Hạt tiêu Việt Nam được xuất khẩu đến gần 80 nước và vùng lãnh thổ, chiếm 50% sản lượng xuất khẩu toàn cầu hạt tiêu. Do đó Việt Nam hoàn toàn có thể chủ động trong nguồn nguyên liệu sản xuất piperin. Hiện nay trong nước đã có các nghiên cứu về chiết xuất piperin nhưng vẫn chưa có một công trình nghiên cứu nào được công bố. Trước yêu cầu cấp bách đó, nhằm góp phần nghiên cứu quy trình chiết xuất piperin từ hồ tiêu, chúng tôi tiến hành đề tài : “Xây dựng phương pháp chiết xuất piperin từ hồ tiêu” với những mục tiêu sau :1. Lựa chọn được dung môi chiết thích hợp.2. Xây dựng được phương pháp đơn giản, hiệu quả để tinh chế piperin.

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI V CHIN THNG XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP CHIT XUẤT PIPERIN TỪ HỒ TIÊU KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2013 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI V CHIN THNG XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP CHIT XUẤT PIPERIN TỪ HỒ TIÊU KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Hân Nơi thực hiện: Bộ môn công nghiệp Dược HÀ NỘI – 2013 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2 1.1. Tổng quan về piperin 2 1.1.1. Cấu tạo hóa học, tính chất piperin 2 1.1.2. Tác dụng sinh học của piperin 3 1.1.3. Sản phẩm piperin trên thị trường………………………………… 5 1.2. Tổng quan về hồ tiêu 5 1.2.1. Đăc điểm thực vật 5 1.2.2. Phân bố, trồng hái và chế biến 6 1.2.3. Bộ phận dùng…………………………………………………… 8 1.2.4. Thành phần hóc học 8 1.2.5. Các sản phẩm hồ tiêu trên thị trường…………………………… 9 1.2.4.Tác dụng, công dụng 11 1.3. Một số nghiên cứu chiết xuất pipein từ hồ tiêu 11 CHƯƠNG 2 : ĐỐI TƯỢNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…….15 2.1. Nguyên liệu và thiết bị 15 2.1.1. Nguyên vật liệu và hóa chất 15 2.1.2. Máy móc, thiết bị 15 2.2. Nội dung nghiên cứu 16 2.2.1. Lựa chọn dung môi 16 2.2.2. Khảo sát tinh chế bằng phương pháp sử dụng dung dịch NaOH/ethanol 96% 16 2.3. Phương pháp nghiên cứu 16 2.3.1 Phương pháp chiết xuất 16 2.3.2. Phương pháp định lượng piperin 17 2.3.3. Các phương pháp tinh chế 19 2.3.4. Kiểm tra chất lượng sản phẩm 19 CHƯƠNG 3 : THỰC NGHIỆM, KT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 20 3.1. Xác định hàm lượng piperin trong dược liệu……………………… 20 3.2. Lựu chọn dung môi chiết 21 3.3. Tinh chế piperin 23 3.3.1. Phân lập piperin…………………………………………………… 23 3.3.1.1. Xác định nồng độ dung dịch NaOH/ethanol 96% 24 3.3.1.2 Xác định thể tích dung dịch NaOH10%/ ethanol 96% 25 3.3.2. Tinh chế piperin thô thu sản phẩm ………………………………… 26 3.4. Chiết xuất piperin quy mô 700g/mẻ………………………………… 28 KT LUẬN VÀ KIN NGHỊ 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài “Xây dựng phương pháp chiết xuât piperin từ hồ tiêu ”, ngoài sự làm việc nghiêm túc, sự cố gắng, nỗ lực hết mình của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự khích lệ từ phía nhà trường, thầy cô, gia đình và bạn bè. Trước hết tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: TS. Nguyễn Văn Hân người đã dành nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, các anh chị kỹ thuật viên Tổ chiết xuất – Bộ môn công nghiệp Dược – trường Đại học Dược Hà Nội, đã hỗ trợ tôi trong quá trình nghiên cứu. Xin trân trọng cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Dược Hà Nội, đặc biệt là những thầy cô đã trực tiếp giảng dạy tôi suốt thời gian học tập tại trường. Cuối cùng tôi xin tỏ lòng biết ơn gia đình, bạn bè đã động viên tôi về mọi mặt và giúp đỡ tôi tận tình trong quá trình học tập, nghiên cứu, là động lực không nhỏ để tôi có kết quả ngày hôm nay. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Tháng 05 năm 2013 Sinh viên Vũ Chiến Thắng DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIT TT DD dung dịch DL dược liệu IPA isopropanol PP phương pháp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Bảng so sánh hiệu quả chiết của dung môi aceton và ethanol 96% 22 Bảng 3.2: Hiệu quả phân lập piperin của các dung dịch natrihydroxyd có nồng độ khác nhau……………………………………………………………… . 24 Bảng 3.3: Hiệu quả phân lập piperin của các dung dịch natrihydroxyd 10%/ ethanol 96% với các thể tích khác nhau…………………………………… 25 Bảng 3.4: Hiệu suất và độ tinh khiết của piperin kết tinh từ các dung môi khác nhau………………………………………………………………… 27 Bảng 3.5: Hiệu suất và độ tinh khiết của piperin của 3 mẻ chiết………… 30 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ Hình 1.1: Đặc điểm thực vật của piper nigrum.L…………………………… 6 Hình 1.2: Hình ảnh hồ tiêu đen và hồ tiêu sọ……………………………… 7 Hình 3.1 : Sắc ký đồ của mẫu dược liệu……………………………………. 20 Hình 3.2 : Sắc ký đồ của piperin chuẩn…………………………………… 20 Hình 3.3 : Hình ảnh sắc ký lớp mỏng của các dung dịch chiết…………… 22 Hình 3.4: Hình ảnh sản phẩm piperin tinh khiết bằng cách tinh chế piperin thô từ 3 dung môi khác nhau…………………………………………………… 28 Hình 3.3 : Sơ đồ quy trình chiết suất piperin từ hồ tiêu…………………… 29 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Piperin là một alcaloid có nhân piperidin. Piperin có trong các cây thuộc họ hồ tiêu. Hàm lượng piperin có ở một số cây như: khoảng 6% đến 9% trong Piper nigrum.L (hồ tiêu), 4% trong Piper longum.L (tiêu lá tím) và 4,5 % trong piper retrofractum Vahl. Piperin ngày càng được dùng nhiều trong ngành dược. Piperin làm tăng khả năng hấp thu của nhiều chất do đó thường được kết hợp để làm tăng sinh khả dụng của các thuốc. Piperin còn có tác dụng chống oxy hóa, ức chế tế bào ung thư. Trong những năm gần đây nhu cầu sử dụng piperin ngày càng tăng nhưng nguồn nguyên liệu trong nước chưa đáp ứng được. Việt Nam là nước có nguồn nguyên liệu lớn nhất thế giới, luôn đứng đầu về sản xuất và xuất khẩu hồ tiêu trên thế giới. Hạt tiêu Việt Nam được xuất khẩu đến gần 80 nước và vùng lãnh thổ, chiếm 50% sản lượng xuất khẩu toàn cầu hạt tiêu. Do đó Việt Nam hoàn toàn có thể chủ động trong nguồn nguyên liệu sản xuất piperin. Hiện nay trong nước đã có các nghiên cứu về chiết xuất piperin nhưng vẫn chưa có một công trình nghiên cứu nào được công bố. Trước yêu cầu cấp bách đó, nhằm góp phần nghiên cứu quy trình chiết xuất piperin từ hồ tiêu, chúng tôi tiến hành đề tài : “Xây dựng phương pháp chiết xuất piperin từ hồ tiêu” với những mục tiêu sau : 1. Lựa chọn được dung môi chiết thích hợp. 2. Xây dựng được phương pháp đơn giản, hiệu quả để tinh chế piperin. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về piperin 1.1.1 Công thức hóa học, tính chất của piperin Công thức cấu tạo: O O N O Tên khoa học: (2E, 4E)-5-(1,3-benzodioxol-5yl)-1-piperidin-1-yl penta-2,4-dien-1-one Tên khác: 1-piperoylpiperidin Công thức phân tử: C 17 H 19 NO 3 Khối lượng phân tử: 285.34 g/mol. Tính chất: Lý tính: • Thể chất: Piperin là một chất kết tinh hình kim, màu vàng nhạt. • Mùi vị: không mùi, vị rất cay (pha loãng 1/200 000 vị còn cay). • Độ tan: hầu như không tan trong nước (40mg/l ở 18 o C), tan trong ethanol tuyệt đối (1 gam piperin tan trong 15ml alcohol), tan tốt trong methanol, 1 gam piperin tan trong 1,7ml chloroform, 36 ml ether, tan trong benzen và acid acetic băng. • Nhiệt độ nóng chảy: 130 °C. • Dung dịch piperin trong ethanol 96 o có cực đại hấp thụ 342-345 nm [5]. Hóa tính : • Piperin có tính base yếu, pK a = 12,22 ở 18 o C. [...]... vị, hồ tiêu được dùng làm thuốc kích thích tiêu hóa, giảm đau (chữa đau răng), chữa đau bụng, tiêu chảy, cảm lạnh….Ngày dùng 1 -3 g dưới dạng bột hay viên, thường phối hợp với một số vị thuốc khác Hồ tiêu còn có tác dụng sát khuẩn, diệt ký sinh trùng, do đó người ta còn dùng hồ tiêu để bảo vệ quần áo [3] 1.3 Một số nghiên cứu chiết xuất piperin từ hồ tiêu Raphael Ikan (1991) chiết xuất piperin từ hồ tiêu. .. sánh hiệu quả chiết xuất của các dung môi đó Phương pháp phân lập piperin từ cắn chiết bằng dung dịch NaOH 10%/ ethanol 96% là phương pháp hiệu quả và dễ thực hiện, nhưng các thông số của phương pháp chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ Do vậy, chúng tôi tiếp tục khảo sát phương pháp chiết xuất piperin để tìm ra các thông số chiết xuất và tinh chế phù hợp 13 CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN... trong hồ tiêu còn có cubelin không có vị cay, chất béo và tinh bột 1.2.5 Các sản phẩm hồ tiêu trên thị trường: Sản phẩm hồ tiêu thông dụng trên thị trường thế giới là tiêu đen và tiêu trắng Ngày nay nhiều loại sản phẩm có giá trị đã được phát triển thêm từ hồ tiêu Có sản phẩm dùng nguyên liệu hồ tiêu lép, là loại tiêu có phẩm chất kém được dùng để sản xuất ra dầu tiêu Có rất nhiều loại sản phẩm từ hồ tiêu. .. hồ tiêu được chiết với dung dịch các chất trợ tan với nồng độ 3 mol/L ở nhiệt độ phòng Kết tủa piperin từ dịch chiết bằng cách pha loãng dịch chiết với nước đến nồng độ dưới MHC (minimum hydrotrop concentration) Phương pháp cho hiệu suất khá cao, trên 80% và sản phẩm piperin có hàm lượng trên 90% [10] Niranjan Kanaki (2008) đề xuất phương pháp chiết xuất piperin bằng acid acetic băng Sau đó, dịch chiết. .. tinh khiết tinh chế bằng dung môi isopropanol (c): Hình ảnh piperin tinh khiết tinh chế bằng dung môi aceton 28 3.5 Chiết xuất piperin quy mô 700g/mẻ • Từ kết quả thực nghiệm trên, chúng tôi đề xuất phương pháp chiết xuất piperin từ hồ tiêu bằng aceton, phân lập piperin bằng dd NaOH 10%/ ethanol 96%, tinh chế thu sản phẩm bằng ethanol 96% Phương pháp được sơ đồ hóa trong hình 3.6 • Sau khi khảo sát các... dicloromethan, lọc Vừa khuấy vừa nhỏ từ từ n- hexan vào dịch lọc để kết tủa piperin thô Tinh chế piperin bằng cách tẩy màu và kết tinh lại trong ethanol 96% Hiệu suất 30,6% 12 Phương pháp 4: Hòa cắn chiết vào, vừa khuấy vừa thêm nước để kết tủa piperin thô Tinh chế piperin bằng cách tẩy màu và kết tinh lại trong ethanol 96% Hiệu suất 45,8% [7] Piperin đã được nghiên cứu chiết xuất từ hồ tiêu bằng nhiều dung môi,... phương pháp sử dụng dung dịch NaOH / ethanol 96% Sau khi tìm được dung môi chiết thích hợp Chúng tôi tiến hành khảo sát phương pháp tinh chế để tìm ra điều kiện tốt nhất để tinh chế với các yếu tố : đơn giản, tiết kiệm, hiệu suất cao 15 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp chiết xuất và tinh chế piperin • Phương pháp chiết xuất : ngâm lạnh Các bước tiến hành như sau : Dược liệu được chia nhỏ đến... nước Piperin được chiết lại và kết tinh bằng cloroform rồi tinh chế bằng kết tinh trong hỗn hợp cloroform và diethyl ether [10] Lại Thị Nhung (2011) chiết xuất piperin bằng aceton Dịch chiết được cất thu hồi aceton đến cắn và phân lập piperin bằng 4 phương pháp: Phương pháp 1: Hòa cắn chiết bằng dung dịch HCl 5%, lọc bỏ tạp không tan, lắc dung dịch với dicloromethan để loại tạp Sau đó kết tủa piperin. .. tiêu trên thị trường thế giới: 9 Tinh dầu tiêu: là tinh dầu bay hơi, được chiết xuất từ quả tiêu bằng phương pháp chưng cất hơi nước Đó là một hỗn hợp lỏng tự nhiên, trong suốt, có màu xanh vàng đến hơi xanh lá cây Oleoresin tiêu: còn gọi là dầu nhựa tiêu, là hỗn hợp tinh dầu, nhựa, và piperine Dầu nhựa tiêu có đầy đủ các đặc trưng về hương vị thơm cay của tiêu Tiêu bột: hạt khô được nghiền ở các kích... lại, màu ngả đen do đó có tên là hồ tiêu đen Sản lượng: Năng suất và sản lượng hồ tiêu của Việt Nam tăng nhanh kể từ năm 1975 Năm 1975, Việt Nam chỉ mới 500ha tiêu đạt sản lượng là 460 tấn, gần như chưa được biết đến trên thị trường xuất khẩu hồ tiêu Năm 1996 Việt Nam đã sản xuất được khoảng 7.000 tấn Năm 2001 đã sản xuất và xuất khẩu đạt 60.000 tấn Năm 2002 sản lượng và xuất khẩu đạt 70.000 tấn và đã . chiết xuất piperin từ hồ tiêu, chúng tôi tiến hành đề tài : Xây dựng phương pháp chiết xuất piperin từ hồ tiêu với những mục tiêu sau : 1. Lựa chọn được dung môi chiết thích hợp. 2. Xây. còn dùng hồ tiêu để bảo vệ quần áo [3]. 1.3 Một số nghiên cứu chiết xuất piperin từ hồ tiêu. Raphael Ikan (1991) chiết xuất piperin từ hồ tiêu bằng ethanol 96%. Dịch chiết cất thu hồi dung. bằng phương pháp sử dụng dung dịch NaOH/ethanol 96% 16 2.3. Phương pháp nghiên cứu 16 2.3.1 Phương pháp chiết xuất 16 2.3.2. Phương pháp định lượng piperin 17 2.3.3. Các phương pháp