Nghiên cứu lý thuyết về phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ LOAN Nghiên cứu lý thuyết về phương pháp tách chiết hợp chất Terpenoid" KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1 MỤC LỤC A. MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 4 1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 4 2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 5 3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 5 4. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................... 5 5. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 5 6. Đóng góp của khóa luận........................................................................................... 5 7. Cấu trúc khóa luận ................................................................................................... 6 B. NỘI DUNG ............................................................................................................ 6 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VẾ TERPENOID ........................................................ 6 1.1. Giới thiệu về Terpenoid ......................................................................................... 6 1.2. Khái niệm và phân loại ......................................................................................... 9 CHƯƠNG II. MỘT SỐ TERPENOID TRONG TỰ NHIÊN ................................ 11 2.1. Monoterpenoid .................................................................................................. 11 2.1.1. Monoterpenoid không vòng .............................................................................. 11 2.1.2. Monoterpenoid đơn vòng ................................................................................. 13 2.1.3. Monoterpenoid 2 vòng ..................................................................................... 14 2.2. Sesquiterpenoid ................................................................................................ 15 2.2.1. Sesquiterpen không vòng ................................................................................. 15 2.2.2. Sesquiterpen 1 vòng ......................................................................................... 16 2.2.3. Sesquiterpen hai vòng ...................................................................................... 16 2.2.4. Sesquiterpen ba vòng ....................................................................................... 16 2.3. Diterpenoid ........................................................................................................ 16 2.3.1. Phytol .............................................................................................................. 17 2.3.2. Vitamin A ......................................................................................................... 17 2.3.3. Colophan ......................................................................................................... 17 2.4. Serterterpenoid ................................................................................................. 17 2.5. Triterpenoid ...................................................................................................... 18 2.6. Tetraterpenoid .................................................................................................. 22 2.7. Polyterpenoid ................................................................................................... 23 CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT TERPENOID ........................... 23 3.1. Các phương pháp chiết tách ............................................................................. 23 3.1.1. Phương pháp hoà tan trong dung môi hữu cơ .............................................. 24 3.1.2 Các phương pháp chưng cất ........................................................................... 24 3.1.2.1 Chưng cất đơn giản ........................................................................................ 24 3.1.2.2 Chưng cất phân đoạn ..................................................................................... 24 3.1.2.3 Chưng cất dưới áp suất thấp .......................................................................... 25 3.1.2.4 Chưng cất lôi cuốn hơi nước .......................................................................... 25 3.1.3 Phương pháp chiết ......................................................................................... 25 2 3.1.3.1 Giới thiệu chung............................................................................................. 25 3.1.3.2 Chiết soxhlet .................................................................................................. 26 3.2. Tách chiết monoterpenoid và sesquiterpenoid ................................................ 27 a>Tách methol .......................................................................................................... 27 b> Tách citral ............................................................................................................ 28 c> Tách Eugenol ....................................................................................................... 28 d>Tách cedrol ........................................................................................................... 29 e> Tách methyl chavicol ............................................................................................ 29 3.3. Tách chiết các hợp chất lacton terpenoid ........................................................ 30 3.3.1. Phân lập các sesquiterpen lacton .................................................................... 30 a> Chiết bằng CHCl3 ................................................................................................ 30 b> Chiết bằng cồn và nước nóng ............................................................................... 31 c> Chiết bằng cồn: (EtOH hoặc MeOH) ................................................................... 31 d> Chiết bằng dung dịch kiềm nóng .......................................................................... 31 3.3.2. Tách chiết các monoterpen glycosid (iridoid) .................................................. 32 3.4. Tách chiết hợp chất saponin triterpenoid ........................................................ 35 CHƯƠNG IV. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT CAROTENOID ...................... 39 TRONG MÀNG QUẢ GẤC .................................................................................... 39 4.1. Giới thiệu về Carotenoid................................................................................... 39 4.2. Quy trình tách chiết .......................................................................................... 40 4.2.1 Nguyên liệu ...................................................................................................... 40 4.2.1.1 Chọn nguyên liệu .......................................................................................... 40 4.2.1.2 Xử lí nguyên liệu ........................................................................................... 41 4.2.2 Xác định một số tính chất vật lý .................................................................... 41 4.2.2.1 Xác định độ ẩm ............................................................................................. 41 4.2.2.2 Xác định hàm lượng tro................................................................................. 41 4.2.3 Khảo sát các điều kiện chiết dầu gấc ............................................................. 42 4.2.3.1 Khảo sát dung môi chiết ................................................................................. 42 4.2.3.2 Khảo sát thời gian chiết ................................................................................. 42 4.2.3.3. Khảo sát tỉ lệ rắn-lỏng .................................................................................. 42 4.2.4 Tách chiết dầu gấc.......................................................................................... 42 4.3.6 Tách chiết Carotenoid từ dầu gấc ................................................................. 45 C. KẾT LUẬN ......................................................................................................... 45 D. TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 47 3 A. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay không ai có thể phủ nhận được tầm quan trọng của công nghệ sinh học đối với nền kinh tế quốc dân nước ta nói riêng và thế giới nói chung. Thế kỷ 21 được coi là thế kỷ của ngành công nghệ sinh học, được coi là thời điểm lịch sử mà con tàu vũ trụ mang tên “công nghệ sinh học” đã rời khỏi bệ phóng để bay đến tầm cao mới. Việt Nam là nước nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm, rất thuận lợi cho sự phát triển của thực vật và đây được coi là một kho tàng vô giá về nguồn hợp chất tự nhiên và nguồn nguyên liệu để phát triển ngành công nghệ sinh học nước nhà. Trong những năm gần đây, công nghệ tách chiết các hợp chất từ thực vật đã không ngừng phát triển và bước đầu đạt được những thành quả đáng kể. Trên thế giới từ rất lâu người ta đã ứng dụng những công nghệ này để sản xuất các chất có hoạt tính sinh học, phục vụ cho nghiên cứu, sản xuất và phục vụ lợi ích của con người. Những nghiên cứu về hợp chất có hoạt tính sinh học ở thực vật phát triển từ những năm 1950 và đã có khoảng hơn 30.000 hợp chất được chiết xuất từ thực vật có hoạt tính và rất có giá trị đối với cuộc sống. Những hợp chất này như các alcaloid, terpenoid, phenolic được biết đến như là các hợp chất thứ cấp. Các hợp chất này thường chỉ được tạo ra ở một số loại tế bào nhất định như các tế bào rễ tơ, biểu mô, hoa, lá. Mặc dù, hóa học tổng hợp hữu cơ đạt nhiều thành tựu quan trọng nhưng nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học (thường gọi là các chất thứ cấp) vẫn còn khó tổng hợp hoặc có thể tổng hợp được nhưng chi phí rất đắt. Ngày nay, những hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học được phân lập từ cây cỏ đã được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp và chăm sóc sức khoẻ con người. Chúng được dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm v.v. Hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp thì các nguy cơ bệnh tật của con người ngày càng bị đe dọa hơn. Sự xuất hiện của nhiều căn bệnh lạ cũng như sự gia tăng số lượng người mắc các bệnh nan y đang là một mối quan tâm lớn không chỉ của nghành y dược mà là của cả xã hội. Chính vì vậy việc nghiên cứu tìm ra các phương thuốc mới, có hiệu quả xuất phát từ thiên nhiên luôn là ưu tiên của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Để nghiên cứu tổng hợp ra các loại thuốc từ cây cỏ thì trước tiên là phải tách được các thành phần có ích từ chúng. Vì vậy, các 4 phương pháp tách chiết hợp chất thiên nhiên là một vấn đề đang thu hút sự quan tâm của những ai yêu thích hóa học. Xuất phát từ mục tiêu đó, tôi chọn đề tài: “ Nghiên cứu lý thuyết về phương pháp tách chiết hợp chất Terpenoid”. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Tìm hiểu về terpenoid, cấu tạo hóa học và phân loại của terpenoid - Các phương pháp tách chiết một số hợp chất terpenoid. - Đưa ra một số quy trình tách chiết hoạt chất có bản chất là terpenoid. 3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Cơ sở lí thuyết, phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid. - Phạm vi nghiên cứu: Các phương pháp tách chiết các hợp chất terpenoid. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu Trong khóa luận này nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể: - Nghiên cứu tài liệu, giáo trình liên quan đến phương pháp tách chiết các hợp chất terpenoid. - Nghiên cứu ví dụ cho phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid. 5. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí luận: Đọc các giáo trình, tài liệu tham khảo liên quan đến phương pháp tách chiết các hợp chất terpenoid và ví dụ về phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid. - Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Lấy ý kiến của giáo viên trực tiếp hướng dẫn và các giáo viên khác trong lĩnh vực đề tài để hoàn thiện nội dung và hình thức của khóa luận này. - Phương pháp học hỏi và tổng kết: Học hỏi kinh nghiệm của các anh, chị khóa trước, sau đó rút ra kinh nghiệm cho bản thân và tổng kết những kiến thức đã tìm hiểu để hoàn thành khóa luận. 6. Đóng góp của khóa luận - Giới thiệu về terpenoid gồm khái niệm, cấu trúc, phân loại, ứng dụng. Giúp chúng ta nhận ra được tầm quan trọng của các hợp chất terpenoid trong đời sống. - Đưa ra được phương pháp tách chiết các hợp chất terpenoid, hợp chất có tầm quan trọng trong đời sống. 5 7. Cấu trúc khóa luận - Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu nội dung khóa luận gồm 4 chương: Chương I: Tổng quan về Terpenoid Chương II: Một số Terpenoid trong tự nhiên Chương III: Phương pháp tách chiết Chương IV: Phương pháp tách chiết Carotenoid trong màng quả gấc B. NỘI DUNG CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VẾ TERPENOID 1.1. Giới thiệu về Terpenoid Trong thiên nhiên, terpenoid chủ yếu có trong các loại thực vật. Chúng có vai trò quan trọng đối với cơ chế bảo vệ cũng như trong việc sinh sản của nhiều loại cây, vì phát ra mùi hương và dẫn dụ côn trùng thụ phấn. Các terpenoid tham gia vào những quá trình trao đổi chất như các vitamin, có tác dụng như các tác nhân điều tiết và đóng vai trò bảo vệ như những chất kháng oxy hóa. Con người sử dụng terpenoid dưới dạng các dịch chiết từ hoa, quả và các bộ phận khác của cây, chúng được biết đến như những tinh dầu, chất thơm của thực vật. Vào năm 1818 người ta đã tìm được một số hợp chất và xác định được rằng tỉ lệ nguyên tử C:H ở tinh dầu là 5:8. Tiếp thep đó là một số hợp chất hidrocacbon không no, không vòng hoặc có vòng đã được tách ra. Chúng có công thức tổng quát là (C5H8)n , (n≥2) và được đặt tên là Terpen. Phân tử của các hợp chất này có các mạch nhánh là các nhóm CH3- xuất hiện một cách có chu kì trong mạch cacbon. Terpen và terpenoid gọi chung là terpen, đôi khi còn gọi là isoprenoid để nhấn mạnh rằng nó gồm các mắt xích có khung cacbon giống với isoprene. Terpenoid là các dẫn xuất chứa Oxi của tecpen như: ancol terpen, andehit và xeton terpen, este tecpen và cả cacboxylic, peoxit terpen cũng được tách ra từ tinh dầu. Chúng thường có mùi thơm hấp dẫn hơn là các hydrocacbon terpen Terpenoid có nhiều trong tinh dầu thảo mộc như tinh dầu sả, chanh, cam, thông, cây linh sam, cây long não, bạc hà, hoa hồng, quế.... 6 Sả Cam Cây thông Cây linh sam Bạc hà 7 Và các dẫn xuất của chúng (các terpenoid) được ứng dụng nhiều trong: - Công nghiệp dược phẩm: Thuốc chữa bệnh, băng dán cá nhân, dầu xức.... + Squalen (C30H50) có trong dầu gan cá + Retinol (vitamin A, C20H29OH) có trong lòng đỏ trứng, dầu gan cá… - Công nghiệp thực phẩm: Bánh kẹo, dầu ăn, sữa, nước giải khát... - Caroten và licopen (C40H56) là sắc tố màu đỏ của cà rốt và cà chua chín. - Công nghiệp mỹ phẩm: nước hoa, kem đánh răng... - Công nghiệp sản xuất dược phẩm, dầu bôi trơn, chất tuyển nổi, thuốc trừ sâu, vv. 8 Dầu bôi trơn Dược phẩm * Cấu trúc của terpenoid - Phân tử terpenoid có cấu tạo mạch hở hoặc mạch vòng và có chứa các liên kết đôi C=C . - Cấu trúc của terpenoid được tạo thành do isoprene kết hợp với nhau theo kiểu “ đầu nối với đuôi”, hoặc đuôi nối với đuôi. Phân tử terpenoid có thể có 1 vòng hoặc nhiều vòng, có thể là vòng hở hay vòng kín và các liên kết phải tuân theo qui tắc isopren. - Ví dụ: Myrcene Ocimene -Selinene  - Pinene 1.2. Khái niệm và phân loại  Khái niệm - Terpen là loại hợp chất hữu cơ mà cấu trúc hóa học dựa trên cơ sở các phân tử isopren liên kết lại với nhau, có công thức tổng quát là (C5H8)n . 9 isopren - Tuy là dẫn xuất của isopren nhưng isopren lại không phải là tiền chất của quá trình sinh tổng hợp terpenoid. Chất liệu cơ bản để sinh tổng hợp terpenoid là pharnesyl pyrophosphat.  Phân loại: Có 2 hướng phân loại * Dựa theo mạch cacbon để phân loại có: + Terpenoid mạch hở: Geraniol có trong tinh dầu hoa hồng. Xitronelol có trong tinh dầu sả. Các hợp chất này đều có mùi thơm đặc trưng, là những đơn hương quý dùng trong công nghiệp hương liệu và thực phẩm,... + Terpenoid mạch vòng: Mentol và menton (có trong tinh dầu bạc hà) không những được đưa vào kẹo bánh, kem đánh răng,... mà còn dùng để điều chế thuốc chữa bệnh * Dựa vào số đơn vị isopren người ta chia terpenoid thành các loại sau: N Công thức phân tử 1 C5 H8 Hemiterpenoid 2 C10 H16 Monoterpenoid 3 C15 H24 Serterterpenoid 4 C20 H32 Diterpenoid 5 C25 H8 Sesquiterpenoid 6 C30H45 Triterpenoid 8 C5 H8 Tetraterpenoid >8 (C5H8)n Politerpenoid 10 Loại terpenoid CHƯƠNG II. MỘT SỐ TERPENOID TRONG TỰ NHIÊN 2.1. Monoterpenoid - Monoterpen là những chất lỏng dễ bay hơi và chúng là những chất thơm rất quý. Những terpen thuộc loại này là thành phần chủ yếu của tinh dầu, hiện diện trong khoảng 60 họ thực vật, trong đó các họ có chứa nhiều tinh dầu như: Pinaceae (họ Thông), Lauraecae (họ Nguyệt quế), Myrtaceae (họ Sim), Lamiaceae (họ Hoa môi), Umbeliferae (họ Hoa tán), Rutaceae (họ Cam), Asteraceae (họ Cúc), Arecaceae (họ Cau), Zingiberceae (họ Gừng). - Monoterpenoid có thể được chia thành 3 loại: monoterpenoid không vòng, 1 vòng và 2 vòng . 2.1.1. Monoterpenoid không vòng - Phần lớn có khung cơ bản là 2,6-dimetyloctan - Ví dụ: myrcen, oximen, citral, citronellol, geraniol, nerol… + Myrcen: C10 H16 Được tách năm 1895,có nhiều trong hoa houblon, một phần trong sả và vỏ chanh. Có vị đắng. + Oximen: Được tách từ tinh dầu húng quế, thường không tách được ở dạng tinh khiết do dễ bị ôxi hóa . 11 + Citral - Trong tinh dầu, citral thường ở 2 dạng chung a và b. - Citral a và Citral b có trong gần 150 loại tinh dầu khác nhau. Citral có mùi thơm của vỏ chanh. - Citral rất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong tinh dầu màng tang, tinh dầu sả, trong vỏ chanh, vỏ cam, quýt, bưởi. - Công dụng: citral được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp với lượng nhỏ để tạo mùi chanh nhân tạo, vị chanh, lá cam và cam. Ngoài ra, citral còn dùng để làm thơm xà phòng, mỹ phẩm và tham gia vào nhiều công thức nước hoa. + Citronellol: - Citronellol có nhiều trong tinh dầu hoa hồng từ 35% đến 55% dưới dạng L hoặc trong tinh dầu sả… - Ứng dụng: tương tự citral. + Geraniol và nerol: 12 * Geraniol: C10H18O - Trong phân tử có 2 nối đôi và 1 nhóm – OH nên phân tử có hoạt tính cao. - Geraniol có mùi thơm rất dễ chịu, có mặt trong 200 loại tinh dầu khác nhau. Geraniol có nhiều nhất trong tinh dầu sả, tinh dầu hoa hồng, tinh dầu cam. - Geraniol được dùng nhiều trong hương liệu và còn được dùng để chống sâu bọ. * Nerol: - Nerol có mặt trong hơn 50 loại tinh dầu khác nhau, có mùi rất dễ chịu, có nhiều trong tinh dầu hoa cam. 2.1.2. Monoterpenoid đơn vòng - Các monoterpen một vòng: có 6 chất được tìm thấy trong tự nhiên: limonen, terpinolen,  - terpinen,  - terpinen,  - phellandren,  - phellandren, methol. Các chất này là thành phần chính trong tinh dầu của vỏ cam, vỏ chanh và cây bạc hà,… + Limonen : - Là hidrocacbonterpen phổ biến sau  - Pinene. Nó có hàm lượng cao trong một số tinh dầu chanh, tinh dầu cam, quýt, bưởi…, có mùi thơm mát. Trong phân tử có nối đôi nên rất dễ bị oxi hóa và bị trùng hợp tạo ra mùi khó chịu. 13 - Công dụng: Limonen được dùng làm chất thơm trong công nghiệp thực phẩm, chất làm trắng răng. + Terpinen - Có 3 dạng là ,  và :    - α-terpinen có mặt trong tinh dầu thông, sa nhân, ngò thơm. - β-terpinen rất hiếm trong tự nhiên, thường phải tổng hợp. - γ-terpinen cũng rất hiếm trong tự nhiên, thường đi kèm với α-terpinen. + Menthol: có nhiều trong tinh dầu bạc hà - Menthol có tính sát khuẩn, tiếp xúc với da gây cảm giác mát và tê tại chỗ (do hiện tượng bay hơi). Menthol có trong thành phần của cao Sao vàng và các cao khác, dùng để chữa cảm lạnh, nhức đầu chóng mặt, say tàu xe…, nó còn là chất thơm dùng trong công nghiệp thuốc lá, thuốc đánh răng, kẹo, mỹ phẩm… 2.1.3. Monoterpenoid 2 vòng - Các monoterpen 2 vòng: có 5 loại hợp chất thuộc monoterpen hai vòng: Thuyan, Caran, Pinan (  - pinen và  - pinen), Camphan (boran), isocampha, Fernchan, Isofenchan. Các chất này và dẫn xuất của nó có trong tinh dầu cây bạch đàn, cây thông, tinh dầu kinh giới, cây oải hương… - Các khung cơ bản: khung thuyan (1), caran (2), pinan (3), khung camphan (4) và isocamphan (5), khung fenchan (6) và isobornylan (7). 14 - Sabinen: đại diện cho khung thuyan, có trong tinh dầu củ cà rốt. - Thuyone: cũng có khung thuyan, có trong tinh dầu ngải cứu, có tác dụng gây hưng phấn rất mạnh. - Δ-3 và Δ-4 caren: có khung caran, là thành phần chính của tinh dầu thông Pinus longifolia và Pinus syvestres, được dùng để tổng hợp các monoterpen, làm dung môi để pha sơn. - -pinen và -pinen: có khung pinan, là thành phần chủ yếu của tinh dầu thông, từ pinen có thể tổng hợp nhiều chất có ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp như terpineol, borneol, isoborneol, các este của chúng, camphor và các fenchol. - Camphor: đại diện cho khung camphan và isocamphan, có nhiều trong tinh dầu cây long não, có tác dụng kích thích hoạt động của tim. - Fenchon: đại diện của khung fenchan và isobornylan, có nhiều trong tinh dầu cây thì là. 2.2. Sesquiterpenoid - Các Sesquiterpen: Cũng có nhiều trong thành phần tinh dầu. Tùy theo số vòng trong phân tử được chia thành 4 nhóm. Theo qui tắc isopren, 3 đơn vị isopren liên kết với nhau theo kiểu đuôi đầu tạo thành một Sesquiterpen mạch thẳng với 4 liên kết đôi. Có các dạng sau: Sesquiterpen không vòng, 1 vòng, 2 vòng, 3 vòng. 2.2.1. Sesquiterpen không vòng + Có các chất như Farnesen C15H24O, Farnesol và Nerolidod C15H26O + Ví dụ: Farnesen: 15 Có trong tinh dầu gừng cùng với các alcohol của nó là farnesol và nerolidol. Các alcohol này cũng có trong tinh dầu chanh, cam, quýt, bưởi, hoa hồng. Chúng là nhóm dẫn dụ côn trùng. 2.2.2. Sesquiterpen 1 vòng + Zingiberen: là thành phần chính của tinh dầu gừng. Gây nên vị nóng, cay và mùi đặc trưng của gừng. Ứng dụng trong nước uống, bánh kẹo, tạo độ nóng nhưng không say. + Bisabolen: có trong vỏ chanh, bưởi, tùng bách. + Acid abxixic có nhiều trong quả bông non, tác dụng như một hoormon kìm hãm sự sinh trưởng (nội tiết thực vật). 2.2.3. Sesquiterpen hai vòng Thường có ở các nhóm cadinan, eudesman, guyan và caryophyllan. cadinan eudesman guyan caryophyllan Ví dụ: Cadinen có trong tinh dầu vỏ chanh, eudesmol có trong tinh dầu chanh, guajol có trong tinh dầu hương lau và caryophyllen có trong tinh dầu cẩm chướng. 2.2.4. Sesquiterpen ba vòng Gồm các đại diện sau: OH copaen cedren ledol longifolan Các sesquiterpen ancol như cardiol, eudesmol, cedrol là cấu tử chính của nhiều loại tinh dầu. Các ancol này và đặc biệt là các axetat của chúng thường được sử dụng làm những chất định hương có giá trị. 2.3. Diterpenoid - Được tạo thành từ 4 đơn vị isoprene. 16 - Bao gồm các axit nhựa và các hocmon sinh trưởng thực vật. Phần đông các diterpen là hợp chất mạch vòng. 2.3.1. Phytol - Là một diterpen mạch hở hiếm hoi, chỉ chứa một nối đôi, là chất không màu, có nhiệt độ sôi cao,nó được tạo thành do sự thủy phân clorophin. 2.3.2. Vitamin A - Gồm 2 loại là A1 và A2 Vitamin A1 có trong gan cá nước mặn. Vitamin A2 có trong gan cá nước ngọt. 2.3.3. Colophan - Được tạo thành trong quá trình cất nhựa thông, nó là hỗn hợp các axit có công thức C20H30O2 . - Ngoài ra diterpenoid còn có trong thực vật ở dạng glycosid. Ví dụ: Andrographolit, có trong cây xuyên tâm liên. 2.4. Serterterpenoid - Serterterpenoid (serterpenoid) tương đối hiếm trong tự nhiên. Thường là sản phẩm của quá trình trao đổi chất của nấm gây bệnh. 17 Ví dụ: Ophiobiolin: còn gọi là độc tố thực vật (nấm của các loài thực vật) CHO OH OH Ophiobiolin 2.5. Triterpenoid - Các triterpenoid thường gặp dưới dạng este, glycozit hoặc ở trạng thái tự do + Triterpen điển hình là Squalen: C30 H35 - Các triterpenoid đáng chú ý là khi chúng ở dưới dạng glycosid (saponin triterpenoid). 18 - Saponin triterpenoid: Phần genin của loại này có 30 cacbon cấu tạo bởi 6 nhóm Hemiterpen. Người ta chia làm 2 loại: + Saponin triterpenoid pentacylic + Saponin triterpenoid tetracylic Trong đó loại saponin triterpenoid pentacylic được chia ra thành các nhóm: Olean, Ursan, Lupan, Hopan. Còn loại Saponin triterpenoid tetracylic có 3 nhóm chính: Đamaran, Lanostan, Cucurbitan. - Cấu trúc của một số saponin triterpenoid: + 5 vòng 6 cạnh: - Nhóm Olean: Phần lớn các Saponin triterpen trong tự nhiên đều thuộc nhóm này, là dẫn chất của β-amyrin. Phần aglycon có 5 vòng 6 cạnh và thường là dẫn chất của -amyrin. 20 12 18 22 17 1 14 2 10 4 21 13 11 3 19 9 16 8 15 7 5 6 Nhóm Olean + Ví dụ: acid oleanolic (C17 = COOH) COOH HO Axit oleanolic - Nhóm ursan: Cấu trúc của nhóm Ursan cũng tương tự như nhóm olean chỉ khác là nhóm methyl ở C-30 không đính vào vị trí C-20 mà lại đính ở vị trí C-19. Các saponin nhóm Ursan thường là những dẫn xuất của α-amyrin. 19 Những saponin của nhóm này ít gặp hơn nhóm olean 20 21 19 12 18 17 1 14 2 10 3 22 13 11 4 9 16 8 15 7 5 6 Nhóm Ursan + Ví dụ: cinchona glycosid A và B trong cây canh-ki-na ( C14 và C17 : COOH ) COOH COOH HO Cinchona glycosid A và B + Bốn vòng 6 cạnh và một vòng 5 cạnh. - Nhóm Lupan: Cấu trúc của nhóm lupan có các vòng A, B, C, D giống như các nhóm trên, chỉ khác vòng E là vòng 5 cạnh, C-20 ở ngoài vòng và thường có nối đôi ở vị trí 20-29. + Các saponin thuộc nhóm này có trong cây Ô rô, cây ngũ gia bì chân chim. 20 19 12 C 14 2 A 4 10 9 B E D 17 16 8 15 7 5 22 13 11 1 3 18 21 6 20 Nhóm Lupan - Nhóm Hopan: Cấu trúc của nhóm Hopan có các vòng A, B, C, D giống như các nhóm trên chỉ khác vòng E là vòng 5 cạnh, C-22 ở ngoài vòng và nhóm Methyl góc đính ở C-18 thay vì ở C-17. 19 12 E 18 17 C 1 14 D 2 9 10 A 4 21 13 11 3 20 8 B 22 16 15 7 5 6 Nhóm Hopan Saponin đầu tiên của nhóm này được biết đến là mollugocin A có trong cỏ thảm Mogullo hirta L. Mollugocin A + Bốn vòng: - Nhóm Dammaran: Phần aglycon gồm 4 vòng + 1 mạch nhánh, phần đường nối vào OH ở Cacbon số 3 hoặc có khi thêm một mạch nữa nối vào OH ở mạch nhánh. Nhóm Dammaran: Thường xuất hiện trong saponin của nhâm sâm. 25 12 19 11 18 4 17 14 10 3 20 9 16 8 7 5 15 30 6 28 23 13 1 2 24 22 21 29 21 26 27 Nhóm Dammaran - Nhóm Lanostan: Phần aglycon gồm 4 vòng + 1 mạch nhánh, C18 và C21 khác Dammaran. Đại diện: Holothurin A một trong những saponin có trong các loài hải sâm Holothuria spp. 24 22 21 25 18 12 19 11 20 13 1 23 17 26 14 2 4 16 9 10 3 27 8 15 30 7 5 6 28 29 Nhóm Lanostan - Nhóm Cucurbitan: Phần aglycon gồm 4 vòng + 1 mạch nhánh, C18 và C21 giống Lanostan, chỉ khác: Ở đây nhóm CH3 góc thay vì ở vị trí cacbon số 10 lại đính ở cacbon số 9. Đại diện: các saponin thuộc họ Cucurbitaceae 24 22 21 25 18 12 11 1 20 13 17 26 16 10 4 23 14 9 2 3 27 8 19 5 7 15 30 6 28 29 Nhóm Cucurbitan 2.6. Tetraterpenoid - Carotenoid: là những chất màu vàng hay đỏ có nguồn gốc thực vật hay động vật. Chúng tạo nên màu của cà rốt, cà chua, lòng đỏ trứng… Chúng được chia thành 2 nhóm: + Nhóm hydrocacbon tan trong ete dầu mà đại diện là -caroten: 22 + Nhóm xanthophyl: là các dẫn xuất chứa Oxy của caroten, gồm các anđehit, xeton, epoxit và axit tan trong etanol. Ví dụ: zeaxanthin, Rhodovibrin, Rhodoxanthin… OH HO Zeaxanthin - Licopen: Thuộc loại Carotin (Carotenoid), là chất màu đỏ có trong cà chua, dưa hấu và một số loại quả khác. 2.7. Polyterpenoid - Tiêu biểu là cao su thiên nhiên (chuỗi isopren cis) và Guttapercha (chuỗi isopren trans) Cao su thiên nhiên Gutapecha (các nối đôi C=C có cấu hình Z) (các nối đôi C=C có cấu hình E) CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT TERPENOID 3.1. Các phương pháp chiết tách 23 Các hợp chất thiên nhiên khi mới được tách thường ở dưới dạng không tinh khiết, vì vậy muốn nghiên cứu, phân tích chúng thì trước tiên phải tách chúng thành từng chất riêng biệt ở dạng tương đối tinh khiết. 3.1.1. Phương pháp hoà tan trong dung môi hữu cơ Phương pháp hoà tan trong dung môi hữu cơ được dùng để tách và tinh chế các chất hữu cơ rắn, dựa trên nguyên tắc là các chất khác nhau có độ hoà tan khác nhau trong cùng một dung môi. Dung môi thích hợp để lựa chọn thường là dung môi trong đó có độ hoà tan của chất rắn cần tinh chế thay đổi nhiều theo nhiệt độ. Bằng cách tạo dung dịch bão hoà ở nhiệt độ cao (thường là nhiệt độ sôi của dung môi), các tạp chất sẽ ở lại trong dung dịch. Bằng cách kết tinh lại một số lần trong cùng một dung môi, hoặc trong các dung môi khác nhau, người ta có thể thu được tinh thể chất cần tinh chế ở dạng khá tinh khiết. Cũng có khi người ta dùng một dung môi có độ hoà tan với tạp chất nhiều hơn để loại tạp chất ra khỏi chất rắn cần tinh chế. Dung môi thường là nước, ancol etylic, ancol metylic, axeton, axit axetic băng, ete, benzen, cloroform, etyl axetat, n- hexan, ete dầu hoả… hoặc đôi khi là hỗn hợp giữa chúng. Khi cần tách hai hay nhiều chất chứa trong hỗn hợp với những lượng tương đương nhau, người ta dùng phương pháp kết tinh phân đoạn. 3.1.2 Các phương pháp chưng cất 3.1.2.1 Chưng cất đơn giản Trong trường hợp cần tinh chế một chất lỏng, tách nó ra khỏi tạp chất rắn không bay hơi, ta chỉ cần tiến hành chưng cất thường (chưng cất đơn giản), nghĩa là chuyển chúng sang pha hơi trong một bình cất có nhánh rồi ngưng tụ hơi của nó bằng ống sinh hàn vào một bình hứng khác. Thường được áp dụng để tinh chế các chất thô. Trong hoá hữu cơ, thường được áp dụng đuổi dung môi để tách tinh dầu. 3.1.2.2 Chưng cất phân đoạn Phương pháp chưng cất phân đoạn dùng để tách hai hay nhiều chất lỏng có nhiệt độ sôi khác nhau tan lẫn hoàn toàn trong nhau, dựa trên nguyên tắc có sự phân bố khác nhau về thành phần các cấu tử giữa pha lỏng và pha hơi ở trạng thái cân bằng (ở cùng nhiệt độ). Như vậy, bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần quá trình bay hơi- ngưng tụ; bay hơi- ngưng tụ lại…ta dần dần có thể thu được cấu tử A có nhiệt độ sôi thấp hơn ở dạng gần tinh khiết. Vì vậy người ta dùng phương pháp tinh luyện bằng cách lắp trên bình 24 chưng cất một cột cao có nhiều đĩa (cột Vigrơ) giúp cho việc tái tạo quá trình bay hơi ngưng tụ trên. Nhờ vậy chất lỏng A dễ bay hơi dần dần thoát lên trên, ở trạng thái ngày càng tinh khiết, còn chất lỏng B có nhiệt độ sôi cao hơn, ngưng tụ trở lại bình chưng. Có thể người ta dùng loại cột lấp đầy các mảnh hoặc ống thuỷ tinh hay các mảnh sứ thay cho cột Vigrơ và hiệu quả của cột được tính bằng “ số đĩa lý thuyết”. 3.1.2.3 Chưng cất dưới áp suất thấp Khi cần chưng cất một chất lỏng dễ phân huỷ ở nhiệt độ cao, người ta phải dùng phương pháp chưng cất dưới áp suất thấp, tức là dùng bơm hút để giảm áp suất trên bề mặt chất lỏng. Vì chất lỏng sẽ sôi khi áp suất riêng phần đạt đến áp suất khí quyển, nên bằng cách này người ta có thể giảm được nhiệt độ sôi của nó một cách đáng kể, tránh được hiện tượng phân huỷ hay cháy nổ. Nhờ phương trình Claparon- Clausius, người ta có thể tính được sự phụ thuộc của áp suất hơi của một chất vào nhiệt độ. Tuy nhiên, có thể áp dụng quy luật thực nghiệm gần đúng như sau: Khi áp suất khí quyển trên bề mặt chất lỏng giảm đi một nữa, thì nhiệt độ sôi của nó hạ thấp đi khoảng 150C. 3.1.2.4 Chưng cất lôi cuốn hơi nước Ta có thể tinh chế một chất lỏng không hoà tan trong nước bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước để hạ điểm sôi của nó. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: Khi hai hay nhiều chất lỏng không trộn lẫn với nhau nằm trong một hỗn hợp, áp suất chung của chúng bằng tổng áp suất riêng phần p1 + p2, nghĩa là nó luôn luôn lớn hơn áp suất riêng phần của bất kì cấu tử nào. Do đó nhiệt độ sôi của hỗn hợp sẽ thấp hơn nhiệt độ sôi của cấu tử có nhiệt độ sôi thấp nhất. Tỷ lệ hơi cất sang bình ngưng (về số mol) sẽ bằng tỷ lệ áp suất hơi riêng phần của chúng ở nhiệt độ sôi của hổn hợp. Nhờ vậy ta có thể tính toán được lượng nước cần thiết để lôi cuốn hết chất cần tinh chế. Sau khi đã dùng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, thường ta phải chiết tách các chất cần tinh chế ra khỏi nước bằng một dung môi thích hợp, rồi lại tiến hành chưng cất phân đoạn để tách dung môi. Cuối cùng chưng cất lấy tinh khiết bằng bình chưng cất có gắn nhiệt kế dưới áp suất thấp, với sự kiểm tra nhiệt độ của chất cần tinh chế. 3.1.3 Phương pháp chiết 3.1.3.1 Giới thiệu chung Chiết là dùng dung môi thích hợp có khả năng hoà tan chất đang cần tách và tinh chế để tách chất đó ra khỏi môi trường rắn hoặc lỏng khác. Thường người ta dùng một dung môi sôi thấp và ít tan trong nước (vì các chất hữu cơ cần tinh chế thường ít tan 25 trong nước), chất đó sẽ chuyển phần lớn lên dung môi và ta có thể dùng phểu để tách riêng dung dịch thu được ra khỏi nước. Bằng cách lặp đi lặp lại việc chiết một số lần, ta có thể tách hoàn toàn chất cần tinh chế vào dung môi đã chọn, sau đó cất loại dung môi và cất lấy chất tinh khiết ở nhiệt độ và áp suất thích hợp. Người ta cũng thường chiết một chất từ hổn hợp rắn bằng một dung môi hoặc hoặc hỗn hợp dung môi với một dụng cụ chuyên dùng đặc biệt gọi là bình chiết Soxhlet. Dung môi được đun nóng, cho bay hơi liên tục chảy vào bình chứa hổn hợp cần chiết tách (thường gói trong giấy lọc), nó sẽ hoà tan chất rắn cần tinh chế và nhờ một ống xiphông, dung dịch chảy xuống bình cầu bên dưới, dung môi nguyên chất lại tiếp tục được cất lên. Phương pháp này tiết kiệm được dung môi và hiệu quả tương đối cao. 3.1.3.2 Chiết soxhlet  Nguyên tắc : Chiết soxhlet là một kiểu chiết liên tục đặc biệt thực hiện nhờ một trang bị riêng của nó. Kiểu chiết này cũng như kiểu chiết lỏng- lỏng nên về bản chất của sự chiết vẫn là định luật phân bố chất trong hai pha không trộn vào nhau. Song ở đây pha mẫu là ở trạng thái lỏng, bột, hoặc dạng mảnh hoặc dạng lá. Còn dung môi chiết (chất hữu cơ) là dạng lỏng. Ví dụ: chiết lấy dầu melton từ lá cây bạc hà bằng dung môi hữu cơ n- hexan hay benzen. Chiết các thuốc trừ sâu hoặc bảo vệ thực vật trong mẫu rau quả, mẫu đất bằng n- hexan. Vì thế đây là kiểu chiết của hệ chiết có thể là cả đồng thể và dị thể, mà chất phân tích nằm trong mẫu rắn, bột, lá, sợi  Các trang thiết bị và ví dụ: 26 Hình 4.2. Bộ chiết soxhlet Trang thiết bị của kỹ thuật chiết soxhlet là hai loại: 1. Hệ soxhlet thường và đơn giản. 2. Hệ soxhlet tự động (Auto- soxhlet) Cách chiết theo hệ (1) là đơn giản vận hành bằng tay, còn cách (2) là vận hành một cách tự động. Kỹ thuật này chủ yếu sử dụng để chiết tách chất hữu cơ nằm trong pha rắn hay bột hay mảnh nhỏ, hay các vật liệu khô (lá cây), vì thế nên nó là hệ chiết dị thể. Ví dụ: Chiết soxhlet thường lấy một số hoá chất bảo vệ thực vật từ mẫu rau quả: Lấy 10g mẫu đã được nghiền nhỏ và trộn đều vào cốc chiết của hệ chiết. Thêm 25- 30 g Na2SO4 khan, 30 ml dung môi chiết n- hexan có 20% Cl2H2. Sau đó tiến hành chiết trong 180 phút. Kỹ thuật chiết này có ưu điểm là chiết triệt để, song các điều kiện chiết phải nghiêm ngặt thì mới có kết quả tốt. Vì thế hệ thống vận hành chiết tự động cho kết quả tốt hơn nhưng phải có hệ thống trang bị hoàn chỉnh. Nó thích hợp chiết các chất hữu cơ từ các đối tượng mẫu khác nhau. Chất phân tích có trong mẫu rắn, bột, vật mẫu xốp khô (lá cây)… kỹ thuật này được ứng dụng chủ yếu để tách các hợp chất hữu cơ từ các mẫu cây lá, rau quả hoặc mẫu đất như ví dụ trên. 3.2. Tách chiết monoterpenoid và sesquiterpenoid - Hầu hết các monoterpenoid và sesquiterpenoid có nhiều trong tinh dầu của các loại thực vật. - Phương pháp cổ điển để tách các thành phần có trong tinh dầu là tiến hành cất phân đoạn ở áp suất giảm hoặc áp suất thường. Cột cất phân đoạn phải có số lượng đĩa tách nhiều. Các hydrocacbon béo và monoterpen đơn giản sẽ bốc hơi trước, tiếp đến là monoterpen có nhóm Oxi, rồi đến hợp chất thơm và cuối cùng là các sesquiterpen. Phần còn lại trong bình sẽ là các sản phẩm polyme, diterpen và hợp chất azulen. - Sắc ký cột cũng là một phương pháp dùng để tách các terpenoid có trong tinh dầu. a>Tách methol - Menthol có nhiều trong tinh dầu bạc hà, tùy theo chủng loại, khí hậu và đất đai tinh dầu cây bạc hà châu Á có thể chứa 95% menthol trong đó có tới 85% menthol tự do. Để lạnh, 40% đến 50% menthol sẽ kết tinh. Lọc lấy tinh thể và tinh chế bằng cách kết tinh lại trong ancol etylic. 27 - Thực nghiệm: tách menthol từ tinh dầu cây Mentha arvensis L. - Chuẩn bị tinh dầu: phải khử hết nước bằng Na2SO4 khan và lọc trong, định lượng menthol toàn phần và menthol tự do. - Kết tinh để tách menthol: làm lạnh từ từ để có tinh thể menthol to, đều và tách phần tinh dầu dễ dàng nhanh chóng hơn. Cụ thể: lúc đầu có thể kết tinh ở khoảng 13140C. Lọc lấy tinh thể menthol, phần tinh dầu lọc được để lạnh ở 100C trong 1-2 ngày. Lọc lấy đoạn tinh thể menthol kết tinh lần 2. Tinh dầu lọc riêng lại để lạnh ở 3-50C trong 1-2 ngày để lấy thêm menthol kết tinh lần 3. - Dùng nước lạnh để rửa tinh thể menthol còn dính tinh dầu, ly lâm để vẩy hết nước rửa rồi hong khô tự nhiên trên khay ở 25-260C. - Muốn có menthol tinh khiết hơn phải kết tinh lại trong etanol. b> Tách citral - Tiến hành lắc tinh dầu với dung dịch NaHSO3, sẽ được hợp chất bisunfitic. Rửa sạch tinh thể tạo thành bằng ancol và ete. Sau đó, dùng Na 2CO3 giải phóng citral rồi cất citral ở chân không. c> Tách Eugenol - Công thức cấu tạo: - Eugenol là thành phần chính của tinh dầu hương nhu. - Eugenol là hương liệu dùng trong mỹ phẩm.Trong y học, nó được dùng làm thuốc sát khuẩn, giảm đau, làm chất hàn răng tạm thời, có trong thành phần cao xoa. - Eugenol còn là nguyên liệu để tổng hợp nhiều chất dùng trong mỹ phẩm như isoeugenol, vanilin, methyl eugenol…Vanilin dùng trong công nghiệp bánh kẹo, làm thơm thuốc, còn methyl eugenol là chất dẫn dụ ruồi trong nông nghiệp. - Kỹ thuật phân riêng eugenol gồm các bước sau: + Lấy tinh dầu cho tác dụng với dung dịch NaOH 3% + Chiết các thành phần không có chức phenol bằng ete. + Axit hóa dung dịch kiềm được phân riêng sẽ thu được các phenol trong đó eugenol. 28 + Cất phân đoạn để lấy riêng eugenol (253,1 – 253,40). Eugenol không bị phân hủy khi cất ở áp suất thường. d>Tách cedrol - Công thức cấu tạo: - Cedrol có trong nhiều loại tinh dầu khác nhau, ở nước ta chủ yếu tách cedrol từ tinh dầu cây Hoàng đàn (Cupressus torulosa D.Don) - Cedrol có mùi thơm nhẹ và dễ chịu ở nhiệt độ cao, được dùng làm chất định hương trong nước hoa, mỹ phẩm, xà phòng. - Phương pháp phân lập: có 2 cách để phân lập cedrol: + Cách 1: lấy tinh dầu cất phân đoạn. Ví dụ: cất phân đoạn tinh dầu Cypress họ Hoàng đàn ở 290-2920 C hay 1350 C ở áp suất 5mmHg. Sau đó kết tinh cedrol trong metanol và ete dầu hỏa. + Cách 2: dựa trên tính chất không tan trong ancol pha loãng ở nhiệt độ thấp để tách cedrol (phương pháp Rabak). Cụ thể: Lắc 100 phần tinh dầu với 6 phần ancol 65% trong 1-2 phút. Để lạnh để cedrol kết tinh. Lọc lấy tinh thể trên phễu lọc, rửa tinh thể bằng ancol 98%, cân tinh thể khô. Tinh chế bằng cách hòa tan cedrol trong ancol nóng rồi làm lạnh và lọc tinh thể như trên. e> Tách methyl chavicol - Công thức cấu tạo: - Methyl chavicol là thành phần chính của tinh dầu húng quế Việt Nam, ngoài ra còn có trong tinh dầu húng quế Đức, Pháp, Nhật, có trong tinh dầu thông, tinh dầu thì là, tinh dầu nguyệt quế. - Công dụng: dùng để pha chế tinh dầu tổng hợp, điều chế estragon. 29 - Có thể phân lập methyl chavicol từ tinh dầu bằng cách cất phân đoạn (t0s của methyl chavicol là 213-2150C). 3.3. Tách chiết các hợp chất lacton terpenoid 3.3.1. Phân lập các sesquiterpen lacton - Trong các terpenoid các hợp chất có vòng lacton mà đặc biệt là sesquiterpen lacton chiếm một ví trí quan trọng vì nhiều ứng dụng của chúng trong y học cũng như nông nghiệp. Cụ thể: chúng có tác dụng độc tế bào, kháng ung thư, kháng trùng, diệt côn trùng và diệt nấm. - Sesquiterpen lacton phân bố chủ yếu trong các cây thuộc thảo và cây bụi. Đặc biệt tập trung trong họ Aeteraceae. Trong cây chúng tập trung chủ yếu trong lá, hoa, nói chung là các bộ phân trên mặt đất. - Các sesquiterpen lacton là chất phân cực trung bình, chúng tan tốt trong CHCl3 và dietyl ete, tan ít hơn trong Metanol và etanol lạnh nhưng tan nhiều ở nóng. Dựa vào tính chất này, người ta chiết sesquiterpen lacton theo các cách sau: a> Chiết bằng CHCl3 Bột dược liệu khô Chiết soxhlet bằng ete dầu để loại béo Dược liệu đã loại chất béo Chiết với CHCl3 cất thu hồi CHCl3 Cao CHCl3 + Hòa tan cao trong EtOH đun nóng + Thêm lượng tương đương dd Pb(CH3COO)2 5% rồi axit hóa bằng CH3COOH Dịch etanol – nước ở môi trường axit + Để yên 1 ngày lọc bỏ tủa + Cất loại etanol Dịch nước 30 + Chiết bằng CHCl3 + Lớp CHCl3 được làm khan, thu hồi dung môi Cặn dầu sesquiterpen thô + Tinh chế bằng CHCl3 và cho chảy qua cột Alumin axit Sesquiterpen tinh khiết b> Chiết bằng cồn và nước nóng - Bột dược liệu được chiết ngấm kiệt bằng cồn, bã còn lại cho vào nước đun sôi chiết trong 1-2h. Dịch chiết cồn cất thu hồi cồn, cao thu được hòa vào dịch nước. - Chiết sesquiterpen lacton từ dung dịch nước bằng CHCl3 (hoặc BuOH), cất thu hồi dung môi được cao. Đun cao này với benzen, lọc nóng để lạnh, sesquiterpen lacton sẽ kết tủa, lọc lấy tủa và tinh chế qua cột oxit alumin. c> Chiết bằng cồn: (EtOH hoặc MeOH) - Bột dược liệu được chiết nóng với cồn, dịch chiết cất thu hồi bớt cồn còn khoảng ¼ thể tích, thêm vào một lượng tương đương nước. Dung ete dầu chiết loại chất béo vài lần sau đó chiết sesquiterpen lacton bằng CHCl3. - Dịch chiết CHCl3 rửa nước, làm khan và cất thu hồi dung môi, cắn thu được tiến hành tinh chế như cách 1. d> Chiết bằng dung dịch kiềm nóng Vòng lacton trong môi trường kiềm đun nóng sẽ bị mở ra và tạo thành dạng muối tan trong nước. Dung dịch muối này nếu gặp axit vòng lacton sẽ đóng lại và kết tủa trong nước. Dựa vào phản ứng này người ta chiết sesquiterpen lacton bằng nước kiềm đun nóng. Sau đó axit hóa dịch chiết để kết tủa sesquiterpen lacton 31 3.3.2. Tách chiết các monoterpen glycosid (iridoid) a> Khái niệm: Monoterpenoid glycosid gồm những glycosid có bộ khung của phần aglycon cấu tạo từ 2 đơn vị hemiterpen nối với nhau theo quy tắc đầu-đuôi. - Tên iridoid xuất phát từ iridoidal, iridomyrmecin là những chất phân lập từ giống kiến châu Úc – Iridomymex. Iridoidal là chất tiết ra bởi kiến để tự vệ. Trong thực vật có rất nhiều chất có nhân iridan và đa số ở dạng glycosid, trong đó nhóm xeton của vòng lacton biến thành dây nối axetal gắn qua OH của phần đường (chủ yếu là glucozơ). 11 6 CH3 CH3 4 5 3 CHO 7 O2 9 8 O 1 CHO 10 CH3 CH3 OH Iridan Iridodial b> Phân bố trong tự nhiên: - Các hợp chất iridoid hay gặp trong các họ: Scrophulariaceae (sinh địa, huyền sâm); Rubiaceae (lá mơ lông, dành dành); Apocynaceae (thông thiên, cây bông sứ); Loganiaceae (mã tiền); Plantaginaceae (mã đề); Caprifoliaceae (kim ngân); Verbenaceae (cỏ roi ngựa) và một số họ khác. c> Phân loại: các iridoid được phân loại theo phần aglycon: + Iridoid có aglycol đủ 10C: gồm các khung cơ bản sau: R3 COOR1 R3 R2 R4 O R5 COOR1 R3 R2 R4 O R4 R5-H2C O--D-glucozơ R3 O R4 R6 O--D-glucozơ COOR1 R2 O R5 R6 COOR1 R2 R5 O--D-glucozơ O--D-glucozơ + Iridoid có aglycol 9C: gồm các khung cơ bản R2 RO R1 H R2 R1 32 O O O H R3 O + Iridoid có aglycol 8C: trường hợp này khá hiếm. Ví dụ: Unedosid HO O O O--D-glucozơ + Iridoid có aglycol trên 10C: COOCH3 COOCH3 O O O O O CH3 O CH3 Plumericin Fulvoplumierin + Secoiridoid: O COOCH3 O O O OHC O O O CH2 O-glucozơ CH2 CH2 O-glucozơ Secologanin (Gặp trong họ Caprifoliaceae) Swerosid (Gặp trong họ Cornaceae, Dipsaceae, Loganiaceae) O-glucozơ Gentiopicrim (Gặp trong long đởm, Gentiana lutea) + Dimeric iridoid: có 3 trường hợp là bis iridoid, iridoid-secoiridoid, bissecoiridoid. + Các iridoid và secoiridoid phức tạp: gồm các iridoid hoặc secoiridoid liên kết với các đơn vị terpenoid khác, liên kết với lignan. 33 d> Tính chất - định tính - sắc ký - quang phổ - Tính chất: + Iridoid glycosid thường dễ tan trong nước, cồn loãng. Cồn 50% hay dùng để chiết xuất. Butanol cũng là dung môi chiết để hạn chế bớt tạp chất. + Dưới tác dụng của enzym có sẵn trong cây, iridoid glycosid bị biến đổi thành các sản phẩm màu đen do đó ta hiểu vì sao sinh địa, huyền sâm khi ủ trong quá trình chế biến thì có màu đen. Một số trái cây, lá cũng chuyển màu đen khi rụng ví dụ trái thông thiên, lá mơ lông. + Ngoài enzym, iridoid glycosid cũng dễ bị thủy phân bằng axit. + Dưới tác dụng của kiềm NaOH, Ba(OH)2 thì các nhóm este bị cắt. - Định tính: muốn phát hiện iridoid glycosid, người ta thường dùng thuốc thử Trim-Hill: 10ml axit axetic + 1ml CuSO4 0,2% + 0,5ml HCl. Dược liệu tươi 2gam cắt nhỏ, cho vào ống nghiệm, thêm 5ml nước, thỉnh thoảng lắc. Sau vài giờ gạn lấy 0,1ml dịch chiết, thêm 1ml thuốc thử, đun nóng sẽ xuất hiện màu xanh dương hoặc tím đỏ. Cũng có một số chất iridoid âm tính với thuốc thử trên. - Sắc ký: có thể tiến hành sắc ký giấy hoặc sắc ký lớp mỏng. Dịch chấm sắc ký: dược liệu được đun sôi 1 phút với metanol, lọc, dịch lọc chấm sắc ký. Các thuốc thử để phát hiện: + T1 Antimoin triclorat: SbCl3 (27g) hòa tan trong 100ml etanol ở 40-500C. Thêm 5-10g Na2SO4 khan, lắc. Gạn lấy lớp trong ở trên dùng ngay. Sấy 2 phút ở 1000C. + T2 Anisandehit-axit sunfuric: 1ml H2SO4 đậm đặc thêm vào dung dịch mới chế gồm 0,5ml anisandehit trong 50ml axit axetic. Quan sát sau khi phun 0,5-1 giờ. + T3 5-10% H2SO4 trong etanol: sấy 2 phút ở 1000C. + T4 Benzidin-axit tricloaxetic: benzidin (0,5g) hòa tan trong 10ml axit axetic rồi trộn với 10ml dung dịch axit tricloaxetic 40% trong nước và 80ml etanol. Sấy 5 phút ở 1000C. + T5 p-dimetylaminobenzandehit1% trong etanol có chứa 1%HCl. Sấy 2 phút ở 1000C. - Một số hệ dung môi có thể dùng cho sắc ký: + Sắc ký giấy (Schleicher và Schull 2043b): 34 S1= n-butanol – axit axetic – nước (4:1:5) S2= isopentanol – axit axetic – nước – n-hexan (3:3:3:1) S3= isopropanol – nước (6:4) S4= n-butanol bão hòa nước S5= metanol – nước (1:1) + Sắc ký lớp mỏng Slicagel G: S6= etanol – chloroform (1:1) S7= etanol – chloroform (3:7) S8= etanol – etylaxetat (1:1) - Quang phổ: phần lớn các hợp chất iridoid có nhóm mang màu –O–C=C–COOnên thể hiện băng hấp thụ trong vùng tử ngoại ở 233-238 nm với log khoảng 3,8. e> Chiết xuất: có thể chiết xuất iridoid bằng cồn hoặc nước nóng. Dược liệu tươi xay với ít nước và chiết nóng bằng nước (hoặc cồn). Dược liệu khô xay bột và chiết hồi lưu với cồn. Dịch chiết cất thu hồi dung môi, cao thu được hòa tan vào ít nước, để lắng, lọc bỏ cặn. Dịch lọc loại tạp bằng cách lắc vài lần với benzen hoặc EtOAc. f> Tác dụng và công dụng: - Một số dẫn chất iridoid có tác dụng kháng khuẩn như plumericin, aucubin, axit genipic; một số khác có tác dụng nhuận như geniposid, verbenalin, asperulosid; thông tiểu như catalposid; làm hạ đường huyết như catalpol. Rễ cây Valerian – Valeriana offcinalis L. là một dược liệu rất thông dụng ở châu Âu có tác dụng an thần là do các thành phần iridoid. Long đởm thảo – Gentiana lutea L. có tác dụng bổ đắng. Những dược liệu dùng trong y học cổ truyền của ta như lá mơ lông, lá kim ngân, cỏ roi ngựa để chữa lỵ, mụn nhọt đều có thành phần các iridoid. 3.4. Tách chiết hợp chất saponin triterpenoid - Saponin là một nhóm hợp chất thiên nhiên thường gặp trong thực vật. Saponin có một số tính chất đặc trưng như sau:  Làm giảm sức căng bề mặt, tạo bọt  Làm vỡ hồng cầu  Độc với cá  Kích ứng niêm mạc  Tạo phức với cholesterol hoặc dẫn chất 3-β-hydroxysteroid  Đa số có vị đắng 35  Tan trong nước, cồn, rất ít tan trong aceton, ether, hexan  Khó bị thẩm tích  Phần genin dễ kết tinh - Chiết xuất saponin: + Thông thường hợp chất saponin có tính phân cực mạnh nên dung môi dùng để chiết saponin là các dung môi phân cực như nước, cồn, metanol. + Nước là dung môi hòa tan rất tốt saponin nhưng có nhược điểm: ngoài saponin nước còn hòa tan nhiều tạp chất trong cây như chất màu, nhựa, tinh bột, tanin, đường, muối vô cơ…Do đó sẽ gây khó khăn tong quá trình tinh chế. Ngoài ra trong môi trường nước sẽ có một số saponin phân hủy do men (ví dụ: saponin của Hedera helix, Gypsophyla paniculata). + Dung môi thường dùng để chiết saponin là cồn từ 40-90%. Hầu hết các saponin đều tan tốt trong cồn và trong môi trường này khống chế được sự hoạt động của các men. Tuy nhiên, khi dùng cồn làm dung môi chiết cần lưu ý một số trường hợp của các saponin axit trong phân tử có chứa nhóm cacboxyl, dưới tác dụng của cồn sẽ chuyển thành dẫn xuất ankyl este. + Saponin trung tính và axit: + Saponin kiềm: 36 - Tinh chế: + Tinh chế bằng than hoạt tính: dung dịch cồn saponin được đun với than hoạt tính, sau đó lọc lấy dịch lọc. Bằng phương pháp này có thể loại được một số chất màu, nhựa… + Tinh chế bằng cột trao đổi ion: cho hỗn hợp saponin thô qua cột trao đổi ion sẽ loại được các tạp chât vô cơ. + Tinh chế bằng phương pháp tạo bọt: dùng luồng khí trơ sục vào dung dịch nước của saponin thô, sau đó tách riêng lớp bọt bền trên mặt ra khỏi dung dịch, lớp bọt bền sẽ chứa một lượng lớn saponin. + Dựa vào độ hòa tan: dựa vào độ hòa tan khác nhau giữa các saponin và tạp chất đi kèm để tách chúng ra khỏi nhau. Ví dụ, các tạp chất đường tự do, muối vô cơ tan nhiều trong nước, saponin tan nhiều trong n-butanol. Dựa vào tính chất này hòa tan saponin thô vào nước và lắc dịch nước với n-butanol, lớp butanol sẽ chứa saponin. + Phương pháp kết tủa: để tinh chế hỗn hợp saponin thô, người ta dùng phương pháp hòa tan saponin thô trong metanol, sau đó tủa với dietyl ete theo tỷ lệ 1:10. Lặp lại quá trình nhiều lần để thu được saponin tinh khiết. + Tạo phức với cholesterol: cho saponin tác dụng với cholesterol trong etanol nóng (50-600C) sẽ tạo phức ở dạng tủa. Lọc lấy tủa, phá phức bằng cách hòa tan tủa trong pyridin, thu hồi dịch pyridin đến cắn. Hòa cắn trong metanol, sau đó tủa dịch metanol bằng dietyl ete sẽ thu được hỗn hợp saponin tinh khiết. + Phương pháp tạo dẫn xuất: để tinh chế saponin người ta có thể tạo các dẫn xuất của hợp chất này (ví dụ: metyl hóa, etyl hóa…) sau đó lợi dụng tính chất đặc trưng của các dẫn xuất để tách chúng ra khỏi hỗn hợp. Metyl hóa Axetyl hóa 5mg saponin 5mg saponin 37 + 5ml MeOH + 2ml diazometan + 5ml pyridin khan + 0.2ml anhydric axetic Dịch phản ứng Dịch phản ứng Để yên 39h ở t0 phòng +10ml nước đá lạnh Thu hồi Để yên 1h ở t0 phòng Thu hồi Cắn Cắn Kết tinh lại Rửa tủa bằng nước cho hết axit Kết tinh lại bằng CHCl3-MeOH (1:1) Dẫn xuất metyl saponin Dẫn xuất axetyl saponin + Phương pháp kết tinh lại: Thông thường các hợp chất saponin có chuỗi đường dài nên rất khó kết tinh. Tuy nhiên cũng có một số ít saponin có khả năng kết tinh được, đặc biệt là các este sapogenin, trong trường hợp này có thể dùng phương pháp kết tinh. + Phương pháp sắc ký cột: - Đây là phương pháp hữu hiệu để tinh chế hỗn hợp saponin. Phương pháp sắc ký cột không những thích hợp để tinh chế mà còn hiệu quả trong việc tách các đơn chất, đặc biệt nó được sử dụng nhiều để tách saponin triterpen. - Một số chất nhồi cột và dung môi thường dùng để tinh chế và tách saponin:  Chất nhồi cột: silicagel, axit alumin, xenlulozơ, polyamit…  Dung môi rửa cột: tùy theo bản chất của saponin để chọn dung môi phân cực hay kém phân cực. Một số hỗn hợp dung môi thường dùng là: n-butanol bão hòa nước. n-butanol – EtOH – NH4OH 20% (7:2:5) n-butanol – EtOH – H2O (10:2:5) isopropanol – H2O – axit formic (70:24:6) n-butanol – pyrydin – H2O (3:1:3) CHCl3 – MeOH – H2O (61:32:7) EtOAc – MeOH – H2O (100:17:13) Ngoài các cột dựa trên nguyên tắc hấp phụ, sau này người ta còn dùng các cột dựa trên nguyên tắc lọc gel để tách chất. 38 CHƯƠNG IV. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT CAROTENOID TRONG MÀNG QUẢ GẤC 4.1. Giới thiệu về Carotenoid Trong quả Gấc có chứa các chất chống oxy hóa với hàm lượng cao, cao gấp hàng chục lần trong cà chua. Một trong các thành phần hóa học chính có trong quả Gấc là Carotenoid, quan trọng hơn cả Beta-caroten chiếm một lượng lớn có vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa vitamin A, có tác dụng làm sáng mắt, chống lồi mắt, phòng ngừa các bệnh tim mạch, ngăn chặn các bệnh ung thư, giúp cơ thể tăng trưởng... Với những lợi ích đó, việc nghiên cứu chiết tách Caroten là việc có ý nghĩa và cần thiết. Cây gấc Quả gấc bổ đôi Hoa gấc 39 Hình 4.1: Một số hình ảnh các bộ phận của cây gấc  Carotenoid Hầu hết các Carotenoid thiên nhiên đều là tetraterpenoid bao gồm 8 đơn vị isopren. Chúng là những chất màu vàng, da cam, đỏ, phân bố rộng rãi trong giới thực vật và động vật. Carotenoid khá quen thuộc với chúng ta là β-caroten hay còn gọi là tiền chất của vitamin A.Trong cơ thể động vật, Carotenoid được hoà tan trong mỡ hoặc hoá hợp protein ở pha nước. Trong các thực vật, Carotenoid được tìm thấy ở trong các lá cùng với clorophyl. Chúng là những chất màu chính của một số hoa quả màu vàng, da cam, và đỏ. β-caroten  Ứng dụng của Carotenoid Caroten là hợp chất có nhiều trong các loại rau quả như cà rốt, đu đủ, gấc… và trong nhiều động vật như cá, thịt,… Là hợp chất có nhiều vai trò đối với sự phát triển của con người bởi trong nó có chứa Lycopen, α,β,γ - Caroten. Carotenoid có những ứng dụng:  Có tác dụng tăng sức đề kháng cho cơ thể cải thiện trí nhớ, tác động đến bộ não.  ống oxy hoá, có tác dụng chống các bệnh tim mạch ở những người không hút thuốc.  Giải độc, bảo vệ gan, đặc biệt là chống ung thư gan, ung thư vú, ung thư cổ tử cung có nguy cơ cao ở phụ nữ độ tuổi 30- 45.  Lycopen có tác dụng cực kỳ quan trọng đối với sắc đẹp. Giúp quá trình chuyển hoá chất trong tế bào làm đẹp da, tóc, tăng sức đề kháng cho da, chống lão hoá da. 4.2. Quy trình tách chiết 4.2.1 Nguyên liệu 4.2.1.1 Chọn nguyên liệu - Gấc được thu nhận là loại Gấc nếp, trái to, nhiều hạt, ít gai nhưng gai to, bên trong cơm và màng bao bọc hạt màu đỏ tươi rất đậm. 40 Hình 4.6. Quả gấc bổ đôi 4.2.1.2 Xử lí nguyên liệu - Chẻ đôi quả gấc, tách hạt, cơm và màng đỏ phơi khô dưới nắng đến không còn dính tay Tách bỏ hạt, thu cơm và màng đỏ thái nhỏ, sấy khô đến khối lượng không đổi, tiếp theo cho vào máy xay sinh tố, xay nhỏ. Kích thước hạt phải tương đối đồng đều để không ảnh hưởng đến quá trình tiếp xúc của dung môi với nguyên liệu, đồng thời kích thuớc hạt cũng không quá nhỏ, mịn vì như vậy sẽ gây khó khăn khi chiết Soxhlet. 4.2.2 Xác định một số tính chất vật lý 4.2.2.1 Xác định độ ẩm - Để xác định độ ẩm của màng đỏ hạt gấc, tiến hành thí nghiệm như sau: Chuẩn bị 5 chén sứ có ký hiệu sẵn, rửa sạch và sấy trong tủ sấy đến nhiệt độ > 1000oC. Sau khi sấy xong, lấy chén ra và cho vào bình hút ẩm cho đến khi đạt nhiệt độ phòng rồi cân khối lượng các chén sứ đến không đổi m1. Cho vào mỗi chén sứ m2 g màng đỏ gấc. Tiến hành sấy trong tủ sấy ở 500oC, cứ sau 2 giờ lại lấy ra cho vào bình hút ẩm đến khi bằng nhiệt độ phòng, rồi đem cân, cứ như vậy đến khi khối lượng m3 của mẫu và chén không đổi. Độ ẩm của mỗi mẫu tính theo công thức sau: %W  [(m1  m 2 )  m3 ] x 100 m2 Trong đó: m1: Khối lượng chén sứ (g) m2: Khối lượng màng đỏ gấc (g) m3: Khối lượng chén và mẫu sau khi sấy (g) 4.2.2.2 Xác định hàm lượng tro - Từ 5 mẫu vừa được xác định độ ẩm ở thí nghiệm trên, đem đi tro hóa ở 6000oC trong 6h cho đến khi tro có màu trắng. Lấy mẫu ra làm nguội mẫu trong bình hút ẩm và cân lại mẫu và xác định hàm lượng tro theo công thức: 41 %Tro  (m1  m 2 ) x 100 mo Trong đó : m1: Khối lượng chén và mẫu sau khi xác định độ ẩm (g) m2: Khối lượng chén sứ và mẫu sau khi tro hóa (g) m0: Khối lượng màng đỏ gấc (g) 4.2.3 Khảo sát các điều kiện chiết dầu gấc 4.2.3.1 Khảo sát dung môi chiết - Để lựa chọn dung môi chiết thích hợp, tiến hành ngâm bột gấc xay mịn trong các dung môi có độ phân cực khác nhau trong cùng điều kiện nhiệt độ và thời gian. Dùng phương pháp trọng lượng xác định tổng khối lượng các chất hòa tan trong dung môi. Dung môi nào hòa tan được nhiều lượng chất nhất thì sẽ được chọn. 4.2.3.2 Khảo sát thời gian chiết - Cân chính xác 10g bột gấc cho mỗi lần chiết. Tiến hành chiết soxlet với dung môi trong các khoảng thời gian lần lượt là 8h, 10h, 12h, 14h, 16h. Thu dịch chiết rồi đem đo UV-VIS, dựa trên mật độ quang để chọn thời gian chiết tối ưu. 4.2.3.3. Khảo sát tỉ lệ rắn-lỏng - Tiến hành chiết soxlet với dung môi và thời gian được chọn với sự thay đổi thể tích theo tỷ lệ 1/10, 1/15, 1/20, 1/25. Thu dịch chiết rồi đem đo UV-VIS, thể tích dung môi chiết tối ưu là thể tích nhỏ nhất đảm bảo cho lượng chất chiết được là lớn nhất. 4.2.4 Tách chiết dầu gấc Tiến hành: Cân lượng màng đỏ gấc đã xử lí cho vào giấy lọc gói kĩ và dùng chỉ buộc bên ngoài để gói không bị bung ra, không gói chặt quá sẽ làm cho dung môi khó tiếp xúc với các hạt bên trong, sau đó cho gói mẫu vào ống chiết Soxhlet. Chiết soxhlet bột nguyên liệu với dung môi, thời gian, tỷ lệ đã lựa chọn. 42  Sơ đồ tách chiết Thu nguyên liệu Phơi, sấy, xay Độ ẩm, hàm lượng tro Nguyên liệu đã xử lý Hàm lượng kim loại Khảo sát dung môi, tỷ lệ, thời gian chiết Điều kiện chiết tách tối ưu Chiết soxlet Dầu gấc thô Đuổi dung môi Dầu gấc 43 Chiết tách Carotenoid 44 4.3.6 Tách chiết Carotenoid từ dầu gấc - Từ dầu gấc ta tiến hành tách chiết β- Caroten như sau:  Trong bình cầu dung tích 250ml có ống lạnh hồi lưu, cân 5g dầu gấc rồi thêm 100ml etanol và 4ml NaOH bảo hòa. Đun cách thuỷ sôi 30 phút, thu được dầu xà phòng hóa.  Thêm 10ml nước cất vào dầu xà phòng hoá cho vào bình gạn (250ml) chiết bằng 100ml ete (chia làm 3 lần: 40 - 30 - 30ml).  Sau khi gạn ete ra, rửa ete bằng 5 lần × 20ml nước cất. Gạn ete ra làm khan bằng Na2SO4 khan. Cô chân không thu hồi ete. Hòa tan cặn còn lại trong 20ml ete dầu hỏa và 20ml metanol 95% sau khi lắc đều để tách riêng thành hai lớp, gạn lớp dung dịch metanol ra, dung dịch ete dầu hỏa còn lại. Rửa loại metanol còn dính bằng 5 lần × 20 ml nước. Gạn dung dịch ete dầu hỏa làm khan nước bằng Na2SO4 khan. Cô quay chân không thu hồi ete dầu hỏa, sau đó hòa tan Caroten trong ete dầu hỏa mới thành dung dịch đậm đặc. Đem dung dịch này đo phổ hấp thụ phân tử UV-VIS.  Quy trình tách chiết Carotenoid từ dầu gấc Dầu gấc Etanol + NaOH Đun sôi H2O Dầu xà phòng hóa Dịch chiết xà phòng Chiết bằng ete Làm khan bằng Na2SO4 Dịch chiết xà phồng trong ete Ete dầu + metanol DD ete dầu hỏa Rửa metanol bằng nước + Na2SO4 Chạy phổ UV - VIS 45 Caroten trong ete dầu hỏa C. KẾT LUẬN Sau một thời gian tìm tòi và nghiên cứu em đã thu được một số kết quả sau: - Khái quát những hiểu biết về terpenoid: khái niệm, phân loại, cấu trúc và những ứng dụng. - Đưa ra một số terpenoid phổ biến trong thiên nhiên đi kèm với dược liệu chứa nó. - Trình bày phương pháp tách chiết các loại terpenoid phổ biến và có nhiều ứng dụng. - Đưa ra được phương pháp và quy trình tách chiết Carotenoid trong màng đỏ quả gấc. Do điều kiện về thời gian cũng như năng lực nghiên cứu của bản thân còn nhiều hạn chế nên khóa luận của em chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, bản thân em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cám ơn! 46 D. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trịnh Đình Chính, Nguyễn Thị Bích Tuyết, Giáo trình hợp chất tự nhiên, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế, 2008 2. Ngô Văn Thu, Bài giảng Dược liệu, Trường đại học Dược Hà Nội. 3. Phạm Thanh Kỳ, Dược liệu học - tập II, NXB Y học, 2007. 4. Nguyễn Khang, Phạm Văn Khiển, Khai thác tinh dầu làm thuốc và xuất khẩu, NXB Y học Hà Nội, 2001. 5. Phạm Trương Thị Thọ, Giáo trình hóa học các hợp chất tự nhiên, Trường Đại học Sư phạm Quy Nhơn, 1997. 6. Nguyễn Kim Phi Phụng, Phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2007. 47 [...]... khác 2.7 Polyterpenoid - Tiêu biểu là cao su thiên nhiên (chuỗi isopren cis) và Guttapercha (chuỗi isopren trans) Cao su thiên nhiên Gutapecha (các nối đôi C=C có cấu hình Z) (các nối đôi C=C có cấu hình E) CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT TERPENOID 3.1 Các phương pháp chiết tách 23 Các hợp chất thiên nhiên khi mới được tách thường ở dưới dạng không tinh khiết, vì vậy muốn nghiên cứu, phân tích... lá, rau quả hoặc mẫu đất như ví dụ trên 3.2 Tách chiết monoterpenoid và sesquiterpenoid - Hầu hết các monoterpenoid và sesquiterpenoid có nhiều trong tinh dầu của các loại thực vật - Phương pháp cổ điển để tách các thành phần có trong tinh dầu là tiến hành cất phân đoạn ở áp suất giảm hoặc áp suất thường Cột cất phân đoạn phải có số lượng đĩa tách nhiều Các hydrocacbon béo và monoterpen... hổn hợp cần chiết tách (thường gói trong giấy lọc), nó sẽ hoà tan chất rắn cần tinh chế và nhờ một ống xiphông, dung dịch chảy xuống bình cầu bên dưới, dung môi nguyên chất lại tiếp tục được cất lên Phương pháp này tiết kiệm được dung môi và hiệu quả tương đối cao 3.1.3.2 Chiết soxhlet  Nguyên tắc : Chiết soxhlet là một kiểu chiết liên tục đặc biệt thực hiện nhờ một trang bị riêng của nó Kiểu chiết. .. để chiết tách chất hữu cơ nằm trong pha rắn hay bột hay mảnh nhỏ, hay các vật liệu khô (lá cây), vì thế nên nó là hệ chiết dị thể Ví dụ: Chiết soxhlet thường lấy một số hoá chất bảo vệ thực vật từ mẫu rau quả: Lấy 10g mẫu đã được nghiền nhỏ và trộn đều vào cốc chiết của hệ chiết Thêm 25- 30 g Na2SO4 khan, 30 ml dung môi chiết n- hexan có 20% Cl2H2 Sau đó tiến hành chiết trong 180 phút Kỹ thuật chiết. .. benzen, cloroform, etyl axetat, n- hexan, ete dầu hoả… hoặc đôi khi là hỗn hợp giữa chúng Khi cần tách hai hay nhiều chất chứa trong hỗn hợp với những lượng tương đương nhau, người ta dùng phương pháp kết tinh phân đoạn 3.1.2 Các phương pháp chưng cất 3.1.2.1 Chưng cất đơn giản Trong trường hợp cần tinh chế một chất lỏng, tách nó ra khỏi tạp chất rắn không bay hơi, ta chỉ cần tiến hành chưng cất... dầu húng quế Đức, Pháp, Nhật, có trong tinh dầu thông, tinh dầu thì là, tinh dầu nguyệt quế - Công dụng: dùng để pha chế tinh dầu tổng hợp, điều chế estragon 29 - Có thể phân lập methyl chavicol từ tinh dầu bằng cách cất phân đoạn (t0s của methyl chavicol là 213-2150C) 3.3 Tách chiết các hợp chất lacton terpenoid 3.3.1 Phân lập các sesquiterpen lacton - Trong các terpenoid các hợp chất có vòng lacton... sang bình ngưng (về số mol) sẽ bằng tỷ lệ áp suất hơi riêng phần của chúng ở nhiệt độ sôi của hổn hợp Nhờ vậy ta có thể tính toán được lượng nước cần thiết để lôi cuốn hết chất cần tinh chế Sau khi đã dùng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, thường ta phải chiết tách các chất cần tinh chế ra khỏi nước bằng một dung môi thích hợp, rồi lại tiến hành chưng cất phân đoạn để tách dung môi Cuối... chế 3.1.3 Phương pháp chiết 3.1.3.1 Giới thiệu chung Chiết là dùng dung môi thích hợp có khả năng hoà tan chất đang cần tách và tinh chế để tách chất đó ra khỏi môi trường rắn hoặc lỏng khác Thường người ta dùng một dung môi sôi thấp và ít tan trong nước (vì các chất hữu cơ cần tinh chế thường ít tan 25 trong nước), chất đó sẽ chuyển phần lớn lên dung môi và ta có thể dùng phểu để tách riêng... Triterpenoid - Các triterpenoid thường gặp dưới dạng este, glycozit hoặc ở trạng thái tự do + Triterpen điển hình là Squalen: C30 H35 - Các triterpenoid đáng chú ý là khi chúng ở dưới dạng glycosid (saponin triterpenoid) 18 - Saponin triterpenoid: Phần genin của loại này có 30 cacbon cấu tạo bởi 6 nhóm Hemiterpen Người ta chia làm 2 loại: + Saponin triterpenoid pentacylic + Saponin triterpenoid... này có ưu điểm là chiết triệt để, song các điều kiện chiết phải nghiêm ngặt thì mới có kết quả tốt Vì thế hệ thống vận hành chiết tự động cho kết quả tốt hơn nhưng phải có hệ thống trang bị hoàn chỉnh Nó thích hợp chiết các chất hữu cơ từ các đối tượng mẫu khác nhau Chất phân tích có trong mẫu rắn, bột, vật mẫu xốp khô (lá cây)… kỹ thuật này được ứng dụng chủ yếu để tách các hợp chất hữu cơ từ ... phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Cơ sở lí thuyết, phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid - Phạm vi nghiên cứu: Các phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid Nhiệm vụ nghiên cứu Trong... vụ nghiên cứu cụ thể: - Nghiên cứu tài liệu, giáo trình liên quan đến phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid - Nghiên cứu ví dụ cho phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid Phương pháp nghiên. .. nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí luận: Đọc giáo trình, tài liệu tham khảo liên quan đến phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid ví dụ phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid - Phương pháp

Định dạng
Số trang	47
Dung lượng	1,06 MB