Nghiên cứu chiết tách Curcumin từ củ nghệ vàng Champasak - Lào bằng dung dịch NaO

Header Page of 145 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÊ ANH TUẤN NGHIÊN CỨU CHI T T CH CURCUMIN TỪ CỦ NGHỆ VÀNG CHAMPASAK – LÀO BẰNG DUNG DỊCH NaOH Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số:60.44.27 T M TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đà Nẵng - Năm 2014 Footer Page of 145 Header Page of 145 C ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG : GS.TS ĐÀO HÙNG CƢỜNG 1:PGS.TS LÊ THỊ LIÊN THANH 2: TS NGUYỄN B TRUNG ã Hộ Đ Kho Đ 29 2014 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - H -T T Footer Page of 145 Đ l S ,Đ Đ ,Đ Đ Header Page of 145 MỞ ĐẦU Lý chọ đề tài C ởĐ ê Á ó ự l , ó ú ể l ự ề ề Z ề ề ể e e C Zingiberaceae ó ẩ ú í e í ể l ự ó ủ l ộ C ó ố ủ ộ Từ x x ề ủ ã ữ ề ê ầ : ầ , ế , ặ C ề ề ã l lâ ó ẳ ị T Mỹ ù ể … ự ò l ị ế , ố D q Footer Page of 145 ế ủ 0.3 – 1% ố l ụ ể ủ ế ã ế ế l ủ ế , : , ò , ó ẩ ộ ụ ó ê T , l , ề lự ụ ự , ị ịứ , OH l ế l ộ ố ổ ứ ặ ó ể ê AIDS… ứ ề ã ó ị ê ố ó ộ ề ê ủ ỉ , ị, ế q ê l ế ẹ C ộ T í l ộ l ằ í ó ẩ ,l ỉ ầ ủ ế ữ lề ã , , ế ề ó ố Header Page of 145 e l ị ò OH ứ ố ề l , q ế Bê ộ ố ữ ữ ầ ứ ế ố ó ủ ủ q ể ế l ù ề ổ ầ ế.Ở ủ ế ế ề ơí ù ụ q ị ụ OH l Q ó ề ó ó e l ó ề ê C í q ế ặ ù ứ ề ị : “ Nghiên cứu chiết tách curcumin từ củ nghệ vàng Champasak – Lào dung dịch NaOH” l ủ ề l ố Đối tƣợng nghiên cứu Củ ỉ C Cộ Hò Dâ C ủ Nhân Dân Lào Mục đích nghiên cứu 3.1 Mục đích nghiên cứu ê C ứ Cộ ề ế Hò Dâ C ủ ủ â Dâ ỉ ằ ị OH -X ị ề ế ố 3.2 Phạm vi nghiên cứu Footer Page of 145 ằ ị ề OH Header Page of 145 ê ề , ỉl ề ứ ề ắ lỏ , ề ộ ể , ộ ế ị ằ ị OH Phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Ngiên cứu lý thuyết +T , ổ p ê ứ ụ ủ +T ầ l ứ ề ê l ê , ầ , ó ể ó l ể l ự ủ +T , ự , ế x ề ế: ế lỏ – ắ ằ ề 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm + + ó lý x l , â ị + q ề ụ ắ lỏ , ụ â í ị ố ( ó ) ẩ ê OH, ế, ứ ế ộ Dù ế ố: ộ UV-VIS ể ố ế + Footer Page of 145 ế ằ (AAS) ê ề ổ â ế ằ ị , ỉl ểx l ổ ố ủ l q + l ế â ị í ề +X xử lý ế Header Page of 145 + Dù ã H C ể ị l ế + Dù ổ (IR) ể ị curcumin Ý nghĩa khoa học thực tiến đề tài -C ỉ C ế ủ -T ể ứ x ế ê ủ ề ố ể ụ q ế ủ ủ Bố cụ luận văn A PHẦN MỞ ĐẦU B K T QUẢ NGHIÊN CỨU C K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ Footer Page of 145 ề Ứ ụ Header Page of 145 CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ THỰC VẬT CHI CURCUMA, HỌ GỪNG 1.2 MỘT SỐ LOÀI NGHỆ CÓ Ở VIỆT NAM 1.3 KỸ THUẬT TRỒNG VÀ CHĂM S C CÂY NGHỆ 1.4 CÔNG DỤNG CỦA MỘT SỐ LOÀI NGHỆ CHI CURCUMA 1.4.1 Tác dụng dƣợc lý 1.4.2 Trong ngành khác 1.4.3 Một số thuốc quý nghệ 1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ LOÀI NGHỆ TRONG NƢỚC VÀ TRÊN TH GIỚI 1.5.1 Curcuma longa Linn (Nghệ nhà, uất kim, khƣơng hoàng) 1.5.2 Curcuma xanthorhiza Roxb (Nghệ rễ vàng, nghệ cary) 1.5.3 Curcuma aeruginosa Roxb 1.5.4 C u r c u m a aromatica Salisb (Nghệ trắng, Nghệ rừng, Ngải trắng, Nghệ sùi) 1.5.5 Curcumazedoaria Roscoe 1.5.6 Curcuma cochinchinenis Gagnep (Nghệ Nam bộ) 1.6 TÌM HIỂU VỀ CURCUMIN 1.6.1 Cấu tạo 1.6.2 Một số tính chất curcumin 1.6.3 Một số ứng dụng curcumin 1.7 PHƢƠNG PH P T CH VÀ TIHN CH HỢP CHẤT HỮU CƠ 1.7.1 Phƣơng pháp tách Footer Page of 145 Header Page of 145 a Định nghĩa b Lựa chọn dung môi chiết c Kĩ thuật chiết chất lỏng d Chiết chất rắn 1.7.2 Phƣơng pháp kết tinh lại a Định nghĩa b Chọn dung môi c Các thao tác kết tinh 1.8 PHƢƠNG PH P PHÂN TÍCH TRỌNG LƢỢNG 1.8.1 Định nghĩa 1.8.2 Phân loại phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng 1.8.3 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng 1.9 PHƢƠNG PH P H A LÝ 1.9.1 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ UV-VIS a Giới thiệu phương pháp b Tổng quan lý thuyết 1.9.2 Phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS a Giới thiệu phương pháp b Các thiết bị phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử c Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử Footer Page of 145 Header Page of 145 CHƢƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PH P NGHIÊN CỨU 2.1 NGUYÊN LIỆU 2.1.1 Chọn nguyên liệu 2.1.2 Sơ chế nguyên liệu 2.2 THI T BỊ - DỤNG CỤ VÀ H A CHẤT 2.2.1 Thiết bị - dụng cụ 2.2.2 Hóa chất 2.3 PHƢƠNG PH P NGHIÊN CỨU 2.3.1 Xác định số tiêu hóa lý a Độ ẩm củ nghệ mẫu nghệ b Hàm lượng tro mẫu nghệ 2.3.2 Xác định hàm lƣợng kim loại củ nghệ phƣơng pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS a Cơ sở lý thuyết b Tiến hành 2.3.3 Phƣơng pháp chiết rắn – lỏng 2.3.4 Phƣơng pháp vật lý a Nhiệt độ b Thời gian c Nồng độ dung dich NaOH d Tỷ lệ rắn/lỏng 2.3.5 Tinh chế curcumin a Chiết tách curcumin b Kết tinh lại curcumin ethanol 99,9% 2.4 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Footer Page of 145 Header Page 10 of 145 Chƣơng K T QUẢ VÀ THẢO LUẬN ữ ỉ ế q C ê S ò Cộ í Đ Hó Hò Dâ C ủ ữ ơ, â Dâ T ự S ,Đ Đ 3.1 X C ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU H A LÝ CỦA NGHỆ 3.1.1 Xác định độ ẩm nghệ tƣơi nghệ bột a Xác định độ ẩm nghệ tươi Nguyên tắc: S ổ Từ ó ê l ố l Tế 700C ế ự í q ẩ ê l ố l l ế q Kế 3.1 Bảng 3.1 Kết xác định độ ẩm nghệ tươi TT mo(g) M1(g) M2(g) m(g) (m1 – m2)(g) W(%) 34,218 39,316 34,829 5,098 4,487 88,015 29,622 34,695 30,186 5,073 4,509 88,882 35,268 40,474 35,846 5,206 4,628 88,897 30,611 35,659 31,185 5,048 4,474 88,629 26,628 31,896 27,253 5,268 4,643 88,136 Trung bình T ó:mo: K ố l m1: K ố l Footer Page 10 of 145 é é ứ 88,512 ứ ê l ổ ( ) (g) Header Page 12 of 145 10 m1: K ố l é ứ ê l m2: K ố l é ứ ê l :K ố l ủ W:Độ ẩ Kế q ộ ( ) ( ) ố ủ ê ( ) ê l ộ 3.2 ộ ẩ (%) ủ ộ l 10,924% Nhận xét: Kế q q ộẩ ủ ộ ế 10,924% q ủ ế ầ ểl ỏ , ế ể ê l l ẩ 3.1.2 Xác định hàm lƣợng tro mẫu nghệ bột Nguyên tắc: T ó Tế lò l ộ 5500C ế q Kế q 3.3 Bảng 3.3 Kết xác định hàm lượng tro bột nghệ khô TT mo(g) m (g) m3(g) H (%) 20,432 2,019 20,612 8,915 32,362 2,014 32,542 8,937 28,117 2,003 28,285 8,387 19,642 2,008 19,816 8,665 33,794 2,007 33,968 8,670 T ó: mo: K ố l :K ố l Footer Page 12 of 145 é ứ ổ ( ) ộ ầ ( ) (%) 8,715 Header Page 13 of 145 11 m3: K ố l H :H é l ứ ủ Kế q ê l ỗ ó ( ) (%) 3.3 l ủ ộ l 8,715% Nhận xét Kế q x ị ế ó l ể ủ ằ ặ ộ l 8,715% l ê l l í, ủ ó l ị ụ 3.1.3 Xác định hàm lƣợng kim loại nặng K l ặ 5g/cm Mộ ố xe l ê ể l ữ l ặ l ó l Mộ ố ó ể â ê Ô ẩ l í l ể ế , ầ ú ế K ể ự ứ ộ ộ l l ế ộ ặ l ể ê l ặ â l ủ ú ể â ê ữ â ữ phép ễ q ố l ể ầ ố ộ q ó ỏe, , ặ ặ ộ l ẩ ú ể ẽ â ễ ó ặ , â K ẽ ễ í ự lũ ẩ ó ầ ộ Nguyên tắc: Tế ằ ị l T ự ị e ụ 2.3.2, ẩ ị ị M ê T ỹ ốĐ l Footer Page 13 of 145 Đ l e x ẩ l ể ị x ó â í í â ê ã ê í l l l II, ố ởT â Q ề , Header Page 14 of 145 12 Kế q 3.4 Bảng 3.4 Kết khảo sát hàm lượng kim loại nặng Tên kim TT lo i Pb Cd Kết qu (AAS) AOAC 999.10; 11 (2010) AOAC 999.10; 11 (2010) l ng cho (mg/kg) phép (mg/kg) 0,056 0,110 0,2 0,2 (2010) (< 0,05) AOAC 971.21 Hg H Không AOAC 986.15 As 0,097 (2010) 0,05 Nhận xét T e Q ế "Q ự ị ị ố ẩ ” ẩ l l l ủ V ú ý ẩ , ễ l é , ò ê 46/2007/QĐ-BYT ủ Bộ Y ế ề ộ T e ê K T ứ ỏ ứ ế ụ ủ â ủ , ế q 3.5 [11] Footer Page 14 of 145 H ế ầ l ẩ ,C ,A, ằ ụ é l ự ề ê T ị T ú Hằ x ị l e ẩ ế 2012 ề l ể Header Page 15 of 145 13 Bảng 3.5.Hàm lượng số kim loại nghệ vàng KonTum K H l l l Cd2+ Pb2+ C (ổ ) 0.165 0.199 0.049 0.1 0.1 KonTum (mg/Kg ) TCVN (mg/Kg) S l ủ ó C l C l ó ể ị ụ ố K T í ộ – ế ủ KonTum 3.2 C C THÔNG SỐ CỦA QU TRÌNH CHI T T CH CURCUMIN BẰNG DUNG DỊCH NaOH 3.2.1 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến trình chiết Tế í ầ ổ 60 C ế 100 C, l S ộ ể í ê l ế x l ị l e 3.6, ể ụ 2.3.4 V ố l l ã ễ ằ ế ị ộ ể í ị l ề ù UV-VIS Kế q ị 3.1 hình 3.1 Bảng 3.6 Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ chiết đến mật độ quang STT Nhiệt độ chiết ( C ) Mật độ quang 60 0,41410 70 0,46710 80 0,50492 90 0,54381 100 0,52527 Footer Page 15 of 145 Header Page 16 of 145 14 Nhận xét: Từ 3.6 q ị 3.1 lê , 100 C ó l ế ộ ị ể ó 90 C, ế ộ ố ị â ị ộ ụ ủ ộ lê ế l ộq ủ ị x ố V ế q ế ê 3.6 ộ í ho l 90 C 0.6 0.5 0.54381 0.52527 Mật độ quang 0.50492 0.4671 0.4 0.4141 0.3 0.2 0.1 50 60 70 80 90 100 110 Nhiệt độ Đồ thị 3.1 Đồ thị ảnh hưởng nhiệt độ chiết đến mật độ quang 3.2.2 Ảnh hƣởng thời gian đến trình chiết Tế ị e ộ 90 C ố l , ị OH ộq ê ế UV-VIS Kế q ị 3.2 hình 3.2 Footer Page 16 of 145 ầ ê l ế ừ1 ể í ế ế l ã 3.7, ể ễ Header Page 17 of 145 15 Bảng 3.7.Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian chiết đến mật độ quang T STT ế ( ) M ộq 1h 0,48994 2h 0,51146 3h 0,5414 4h 0,62792 5h 0,58855 0.7 0.6 0.62792 0.58855 Mật độ quang 0.5 0.48994 0.5414 0.51146 0.4 0.3 0.2 0.1 0 Thời gian 3.2.Đồ thị ảnh hưởng thời gian chiết đến mật độ quang Nhận xét: Từ 3.7 ị 3.2 ằ ế t lê lâ â ộq ế ộ ố ễ Theo ế q l , Footer Page 17 of 145 ã l ề , ó ể ứ ộq 3.7 ộq ế OH e ắ ế í Header Page 18 of 145 16 3.2.3 Ảnh hƣởng nồng độ dung dịch NaOH đến trình chiết Tế í ế ị OH OH 0,01 ã ố l ổ l 300 l, ế 0,03 ị ế ổ ộ 90 C ế l ã ể ể ộ Kế q ị 3.3 ê l ị ỏ ầ UV-VIS q 3.8, ể ễ ằ 3.3 Bảng 3.8.Ảnh hưởng nồng độ dung dịch NaOH đến mật độ quang M ộq STT CNaOH ( N ) 0,01 0,41564 0,015 0,46268 0,02 0,50239 0,025 0,66526 0,03 0,56305 0.7 0.66526 0.56305 0.6 0.50239 0.46268 0.5 Mật độ quang 0.41564 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 Nồng độ dung dich NaOH (N) Đồ thị 3.3 Đồ thị ảnh hưởng nồng độ dung dịch đến mật độ quag Nhận xét: Từ ế q Footer Page 18 of 145 3.8 ị 3.3 ằ ộq Header Page 19 of 145 17 ị ộ 0,025 , ế ộq ụ ộ lê 0,03 x ố V ộ ị OH í ể ế tách 0,025N 3.2.4 Ảnh hƣởng tỉ lệ rắn/lỏng đến trình chiết Tế ế ể í ầ ế ị 100 l ế 600 l l ã q ằ 3.9, e OH 0,025 T ị l UV-VIS Kế q ể ễ ằ ị 3.4 3.4 Bảng 3.9 Ảnh hưởng tỉ lệ R-L đến mật độ quang M ộq STT VNaOH ( ml ) 100ml 0,32869 200ml 0,59154 300ml 0,60432 400ml 0,76697 500ml 0,85863 600ml 0,69947 0.85863 0.9 0.8 0.76697 0.7 Mật độ quang 0.59154 0.69947 0.6 0.60432 0.5 0.4 0.3 0.32869 0.2 0.1 0 100 200 300 400 500 600 700 Thể tích dung dịch NaOH (m l) Đồ thị 3.4 Đồ thị ảnh hưởng tỉ lệ R-L đến mật độ quang Footer Page 19 of 145 Header Page 20 of 145 18 Nhận xét: Từ ế q l 3.9 ê l OH l , ầ ê l ị 3.4 ế l ố ểl ị l ị lê 600 ó ỉl l l ó ể í ủ ộq ố ị ề Đế /500 ó ộ ể í ể í ứ ù l , , ề ằ l ộq ó ứ ị ã ã ế OH ị â l ễ V ỉ l ắ /lỏ ố l ê l / 500 ml dung môi S ộ ố ề ế ố ể ế í Champasak – ằ ị ế ê , x ị ủ OH: ộ : 90 C -T :4 ộ : 0,025 - - Tỉ l R/ : /500 l 3.3 K T QUẢ QU TRÌNH CHI T T CH, TINH CH CURCUMIN Từ ế q ế ê ế l e ứ ề l ế ố (e l 99,99%) S ắ ú OH C C í ộ ỏ ế ế Footer Page 20 of 145 ế ê ầ ể ắ 3.7 l ụ 2.3.5 ể l ó â ỏ Header Page 21 of 145 19 Hình 3.7 Tinh thể curcumin thu sau tinh chế Kế q ế ằ ị OH 3.10 Bảng 3.10 Kết chiết tách curcumin dung dịch NaOH K ố l H K ố l K ố l (g) (g) 158 20 Từ ủ ể l curcumin e 1,452 ó H curcumin curcumin (g) 3.10 l e (%) (%) 0,919 7,260 l ế 0,919% ủ 7,260% ộ 3.4 X C ĐỊNH HÀM LƢỢNG CAO MÀU TỪ DỊCH CHI T Kế q H í l % T ó: Footer Page 21 of 145 3.11 e ể ứ â : Header Page 22 of 145 20 ố l - - m0 ố l ố - m1 ố l ố - m2 ố l ộ ầ Bảng 3.11 Hàm lượng cao màu từ dịch chiếtnghệ vàng Lào mo(g) m1(g) 48,817 m2(g) 51,288 l V M = m1 - mo (g) 5,000 (%) 2,471 49,42 ng cao màu dịch chiết ngh vàng 49,42% 3.5 KIỂM TRA CURCUMIN TINH CH ĐƢỢC 3.5.1 Phổ UV – VIS ổ UV – VIS Đ l l Kế q T II, ố ể ễ â Q ề ,T ê ẩ ốĐ 3.9 Hình 3.9 Phổ UV – VIS chất rắn thu Footer Page 22 of 145 ỹ Header Page 23 of 145 S T 21 ổ â ê ẩ Q ề ,T ỹ ể ế l l II, ố 3.9 3.10 ta có ắ ẩ Đ l ốĐ Từ ủ UV – VIS ủ ể ó ế ẩ ề ự ó ề 425 ặ ủ ụ ự Đề ó ắ 3.5.2 Phổ hồng ngoại (IR) ổ ủ ỹ Đ l g Kế q ắ l ể Tế T II, ố ổ x ê ẩ Q ề ,T ốĐ 3.11 ị lê ắ [18], ẩ Kế q â ế ó ổ ê ứ ặ (IR) ủ 3.12 Bảng 3.12 So sánh số sóng nhóm chức mẫu rắn với curcumin chuẩn ê ế ó ứ C ẩ  Curcumin C  ắ -OH 3600 – 3200 3511,27 3512,90 -C=O 1750 – 1650 1627.10 1627,61 -C=C- 1650 – 1600 1602.87 1599,45 C- O -C- 1150 – 1100 1153.97 1155,34 3050 3015,62 2973,05 1600 - 1500 1509,23 1510,66 1470 1429.61 1428,68 900-700 856.35 856,71 Footer Page 23 of 145 Header Page 24 of 145 Từ 3.12 ố ỉ 22 ộ ó ự Nhận xét:Từ ổ ẩ ổ ủ ổ ủ ề ố ó ổ UV-VIS ú ắ ế ế Mộ IR ủ ế l ố ắ ắ ế Hình 3.11 Phổ hồng ngoại IR chất rắn thu curcumin 3.5.3 Định lƣợng curcumin kết tinh phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) Footer Page 24 of 145 Header Page 25 of 145 Kế q ắ 23 ý (H C) ủ 3.13 hình 3.12, 3.13 Bảng 3.13 Kết định lượng chất răn kết tinh theo phương pháp HPLC m (g) Vdm (ml) Kpl Cm (mg/l) X (mg/kg) X (%) 0,05483 25 100 19,936 908991,4 90,899 ố l ắ T ó: ( ): Vdm ( l): ể í ị ầ ò ắ ị ứ K l: ố Cm: X( ị ộ ó / ): X (%): Từ l ã 1l l ó l % 3.13 ó ị ó ể ắ ế q ế ị l ủ l 90,899% Hình 3.12 Sắc kýđồ curcumin chuẩn mẫu chất rắn kết tinh Footer Page 25 of 145 Header Page 26 of 145 24 K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ K T LUẬN: Q ế q ê C ứ ềq – ế â ú ộ ố ế l sau: 1.X ị ố ó lý C ủ – Lào: ộ ẩ ộ 8,715% H ẩ ê : 10,924%; l ềq ó l 2.X ầ ủ 90 C; :4 : ề ẩ úý q ự ẩ , ụ ằ ế ộ ,A ,C ố ủ ủ : 88,512%; ộ ẩ ụ ị ê l ủ ặ ị ủ ủ l l ủ V H ủ ầ í ể ị OH: ; ộ ế ộ ị ế : OH: 0,025 ; ỉ l Rắ / ỏ : /500 l Đã ằ ế q ế l ế , H ủ ể C, UV-VIS ộ 90,899% 0,919% ủ ế KI N NGHỊ: T ế ụ ê ứ ằ ơ ũ ể q ộ ủ ể ố ế ủ ê ủ ứ ế ụ q OH ế í Footer Page 26 of 145 ê ề C ế ự ế ẩ , ứ ủ , – Lào quy mô l ế ẩ ự ê ẩ ế ộ ể ... : “ Nghiên cứu chiết tách curcumin từ củ nghệ vàng Champasak – Lào dung dịch NaOH” l ủ ề l ố Đối tƣợng nghiên cứu Củ ỉ C Cộ Hò Dâ C ủ Nhân Dân Lào Mục đích nghiên cứu 3.1 Mục đích nghiên cứu. .. TỪ DỊCH CHI T Kế q H í l % T ó: Footer Page 21 of 145 3.11 e ể ứ â : Header Page 22 of 145 20 ố l - - m0 ố l ố - m1 ố l ố - m2 ố l ộ ầ Bảng 3.11 Hàm lượng cao màu từ dịch chiếtnghệ vàng Lào. .. 3.7 Tinh thể curcumin thu sau tinh chế Kế q ế ằ ị OH 3.10 Bảng 3.10 Kết chiết tách curcumin dung dịch NaOH K ố l H K ố l K ố l (g) (g) 158 20 Từ ủ ể l curcumin e 1,452 ó H curcumin curcumin (g)