Nghiên Cứu Quá Trình Tương Tác Oxi Hóa Của Polyphenol Chiết Xuất Từ Chè Xanh Đến Polyanilin Và Khả Năng Ứng Dụng Chống Ăn Mòn

Header Page of 126 TP ON HO CHT VIT NAM VIN HO HC CễNG NGHIP VIT NAM MAI THANH NGA NGHIấN CU QU TRèNH TNG TC OXI HểA CA POLYPHENOL CHIT XUT T CHẩ XANH N POLYANILIN V KH NNG NG DNG CHNG N MềN Chuyờn ngnh: HO HU C Mó s: 62 44 01 14 LUN N TIN S HO HC NGI HNG DN KHOA HC: PGS.TS Lấ XUN QU GS.TSKH MAI TUYấN H NI - 2013 Footer Page of 126 Header Page of 126 TP ON HO CHT VIT NAM VIN HO HC CễNG NGHIP VIT NAM MAI THANH NGA NGHIấN CU QU TRèNH TNG TC OXI HểA CA POLYPHENOL CHIT XUT T CHẩ XANH N POLYANILIN V KH NNG NG DNG CHNG N MềN LUN N TIN S HO HC H NI - 2013 Footer Page of 126 Header Page of 126 M U S cn thit ca ti Do cú tớnh cht khỏng oxi húa mnh, polyphenol t nhiờn tỏch t chố xanh c s dng rng rói nhiu lnh vc nh thc phm, dc phm, m phm ó cú nhiu cụng trỡnh nghiờn cu v thnh phn húa hc v tỏc dng chng oxi húa ca hp cht polyphenol chit xut t chố xanh Cỏc kt qu nghiờn cu cho thy polyphenol cú kh nng chng li quỏ trỡnh oxi húa [32], th hin tỏc dng kỡm hóm i vi s phỏt trin ca u v lm chm giai on phỏt sinh ung th cỏc mụ ng vt gõy u thc nghim [77] Hn na polyphenol cũn cú kh nng chng li quỏ trỡnh oxi húa ca lipit ln hn so vi cỏc cht chng oxi húa khỏc nh vitamin C v vitamin E [32] Cỏc polyphenol chố l cht quột gc t hiu qu vt tri hn so vi cỏc polyphenol chit xut t cỏc loi cõy khỏc nh nho, ay [72] Cú th núi polyphenol chố xanh cú rt nhiu tỏc dng sinh hc quý giỏ Ngoi hp cht ny cũn c s dng nh mt cht c ch n mũn thộp CT3 axit cú hiu qu [28], [114] Bờn cnh ú mng polyanilin (PANi) cú th th ng húa kim loi, t vỏ li vt xc mng sn bo v v l lp ph bo v chng n mũn thụng minh [28], [35] Vi hot tớnh ca polyphenol chố xanh, s tng tỏc vi PANi cú th to vt liu cú tớnh cht mi, bo v tt hn õy l ni dung nghiờn cu kt hp c im ca hai cht khỏc nhm hng ti mt ng dng cú hiu qu hn Vỡ vy chỳng tụi chn ti Nghiờn cu quỏ trỡnh tng tỏc oxi húa ca polyphenol chit xut t chố xanh n polyanilin v kh nng ng dng chng n mũn Mc tiờu nghiờn cu Mc tiờu nghiờn cu ca ti l kho sỏt quỏ trỡnh tng tỏc oxi húa ca cỏc hp cht polyphenol v cafein phõn lp c t ph phm chố xanh, Footer Page of 126 Header Page of 126 vi in cc nn polyanilin quỏ trỡnh tng hp bng phng phỏp phõn cc in húa Nhim v ca lun ỏn Chit, tinh ch cỏc catechin, cafein t polyphenol chố xanh Thỏi Nguyờn v ch to mng polyme dn polyanilin Nghiờn cu tng tỏc oxi húa ca mt s cht phõn lp c t polyphenol chố xanh vi polyme dn in polyanilin Nhng úng gúp c bn ca lun ỏn Cụng b cụng ngh mi phõn tỏch catechin chố xanh vi hiu sut cao v thi gian ngn bng phng phỏp sc ký lng cao ỏp iu ch bỏn cụng nghip s dng ct sc ký phi hp Diaion HP20 v Sephadex LH20 ó s dng phng phỏp vi phõn nõng cao nhy quỏ trỡnh x lý s liu thc nghim xỏc nh chớnh xỏc cỏc thụng ng hc trờn ph phõn cc tun hon, gúp phn ỏnh giỏ chớnh xỏc hn bn cht ca quỏ trỡnh tng tỏc ca cỏc cht vi polyanilin gia on mo polyme húa Kho sỏt v ỏnh giỏ c c ch v tỏc ng ca epigallocatechingallat n quỏ trỡnh tng hp mng polyanilin trờn in cc thộp khụng g Xỏc nh c ng hc ca cỏc quỏ trỡnh mo, phỏt trin mch v tt mch ca polyme húa anilin, xỏc nh c mt s tớnh cht ca lp ph polyanilin cú v khụng cú tng tỏc epigallocatechingallat ỏnh giỏ c c ch v ng hc tng tỏc ca epigalocatechin v epicatechin n quỏ trỡnh oxi húa kh polyanilin ỏnh giỏ c mc tng tỏc ca cafein, n quỏ trỡnh oxi húa kh polyanilin v bc u xut c ch tng tỏc gia cafein v mng polyanilin Footer Page of 126 Header Page of 126 - Xỏc nh c kh nng ng dng nõng cao thi gian bo v chng n mũn ca tng tỏc gia cỏc cht epigallocatechingallat, epigallocatechin, cafein vi polyanilin, mng ph polyanilin cú tỏc ng ca epigallocatechingallat, epigallocatechin v cafein u cú thi gian bo v lõu hn so vi mng polyanilin thun khụng cú tỏc ng ca cỏc hp cht trờn Footer Page of 126 Header Page of 126 CHNG TNG QUAN 1.1 Polyphenol chố xanh 1.1.1 Cõy chố 1.1.1.1 Tờn khoa hc Theo PGS TS Lờ Ngc Cụng Trng i hc S phm Thỏi Nguyờn thỡ cõy chố cú tờn khoa hc l Camellia sinensis (L.) O.Kuntze Cõy chố thuc ngnh Ht kớn Angiospermatophyta, lp Ngc lan (hai lỏ mm) Magnoliopsida, phõn lp S Dilleniidae, b chố Theales, h chố Theaceae, chi chố Camellia (Thea) Nm 1753 Carl Von Linnaeus nh thc vt hc ni ting ngi Thy in ó xỏc nh tờn khoa hc cõy chố l Thea sinensis, c chia thnh hai loi: Thea bokea (chố en) v Thea viritis (chố xanh) [13],[26] 1.1.1.2 c im sinh thỏi hc Cõy chố cú ngun gc Võn Nam (Trung Quc) sau ú c trng ph bin Vit Nam, Nht Bn, n v nhiu nc chõu khỏc [24], [30] nc ta, chố c trng ch yu cỏc tnh Phỳ Th, Tuyờn Quang, Thỏi Nguyờn, Qung Nam, Lõm ng, c Lc, vi tng din tớch 125.000 ha, sn lng hng nm khong 577.000 tn [30], [96] Nc ta sn xut 15 loi chố thng phm khỏc nhau, ú 60% lng chố xut khu l chố en [24], [30], [116] Cõy chố sng thớch hp vựng khớ hu giú mựa, nhit i m t nh vựng ụng nam chõu Cõy chố sinh trng v phỏt trin tt iu kin: + Nhit trung bỡnh: 15- 250 + Lng ma trung bỡnh: 1500 2000 mm + m tng i ca khụng khớ: 80 85 % Footer Page of 126 Header Page of 126 + t chua: pH = 4.5-6 + Tng t dy 1m, nhiu mựn, giu dinh dng N, P, K kt cu t ti xp, dc thoi va thoỏng va gi c nc, thuc loi t tht * Thõn v cnh: Cõy chố sinh trng ch cú mt thõn chớnh Cnh chố mm sinh dng phỏt trin thnh, trờn cnh chia nhiu t, chiu di bin i t 1-10 cm t chố cng di l biu hin ca ging chố cú nng sut cao Tựy theo chiu cao, to nh ca thõn v cnh ngi ta chia thnh loi: Cõy bi, cõy g nh v cõy g va [6],[24] * Lỏ: Lỏ chố mc cỏch trờn cnh, mi t cú mt lỏ, hỡnh dng v kớch thc thay i ph thuc vo ging chố Chiu di lỏ khong t 4-15cm, chiu rng 2-5cm Khi cũn non mt di lỏ cú cỏc si lụng t mu trng, cỏc lỏ gi cú mu lc sm Lỏ chố cú gõn rt rừ, rỡa lỏ cú rng ca Lỏ chố cú mu xanh n vng, thay i tựy theo ging, thi gian trng, ch dinh dng v v Lỏ cú nhiu hỡnh dng v kớch thc khỏc nhau: hỡnh thuụn, mi mỏc, ụ van Chi mc t nỏch lỏ, cú hai loi chi: Chi dinh dng v sau mc lỏ gm cú tụm (phn lỏ non trờn nh cha xũe) v hoc lỏ non Lỏ chố gi (chố xanh) c tớnh t lỏ th tr i (gm cỏc lỏ bỏnh t v lỏ gi) Chi v sau mc n, hoa v qu [6], [24] * Hoa, qu, ht: Hoa chố hỡnh thnh trờn cõy 2-3 tui, mu trng Hoa chố lng tớnh Qu hỡnh trũn, tam giỏc hoc vuụng tựy theo s lng ht bờn V qu mu xanh chớn chuyn sang mu nõu v b nt Ht chố mu nõu hoc mu en, hỡnh cu, bỏn cu hay tam giỏc [6], [24] * R: H thng r gm r cc ( r tr), r dn ( r nhỏnh, r bờn) v r hỳt R nhỏnh di trờn 1mm cú mu nõu hay nõu R hỳt hay cũn gi l r hp th cú chiu di di 1m, cú mu vng ng [6], [13], [24] Footer Page of 126 Header Page of 126 Chố l cõy lõu nm, cú chu k sng rt di cú th t 60-100 nm hoc lõu hn Tui th ti a ca mt cõy chố thng mi vo khong 50-65 nm tựy thuc iu kin mụi trng v phng phỏp trng trt Chố cho nng sut cao vo ma t thỏng 5-11, sau 10-15 ngy thỡ thu hoch mt ln hin chố c s dng cng nghip ch bin ch yu l chố bỳp (1 tụm v 2-3 lỏ non) Hỡnh 1.1: Hỡnh nh cõy chố 1.1.2 Thnh phn húa hc ca lỏ chố 1.1.2.1 Phõn loi nhúm hp cht chố Chố l mt loi thc ung truyn thng ó cú lch s hng ngn nm Quỏ trỡnh nghiờn cu v chố trờn th gii ó c thc hin t rt lõu Cng nh cỏc loi thc vt bc cao khỏc, chố xanh cú nhiu loi hp cht t nhiờn, c chia thnh hai nhúm ln [13]: - Nhúm cht trao i bc 1: L nhng cht tham gia vo quỏ trỡnh trao i cht v quỏ trỡnh sinh trng ca cõy, nh hydratcacbon, lipit v axit aminl thnh phn khụng th thiu quỏ trỡnh sinh trng ca thc vt - Nhúm cht trao i bc 2: L nhng cht khụng phi nuụi sng v phỏt trin cõy c, cú th cú mt loi cõy ny nhng hon ton khụng cú cõy khỏc, l nhng hp cht cú hot tớnh sinh hc cao Footer Page of 126 Header Page of 126 i vi cõy chố, lỏ chố l b phn cú giỏ tr nht, nờn cng c cỏc nh khoa hc quan tõm nghiờn cu Cú th núi hin thnh phn húa hc ca lỏ chố ó c nghiờn cu tng i y Bng 1.1 Thnh phn húa hc ch yu ca lỏ chố [12],[13] Thnh phn Hm lng (%) lng cht khụ Catechin (-)- Epigallocatechingallate (-)- Epicatechingallate (-)- Epigallocatechin (-)- Epicatechin (+)- Catechin (+)- Gallocatechin Flavonol v flavonol glucoz Axit polyphenolic and depside Dip lc v cỏc cht mu khỏc Cafein Amino axit Monosaccarit Polysacccarit Xenluloz v hemi xenluloz Pectin Lignin Protein Lipit Cỏc hp cht d bay hi 25 - 30 8-12 3-6 3-6 1-3 -2 -4 -4 -3 0.5 - 0.6 -4 4-5 4-5 14-22 4-7 5-6 5-6 14-17 3-5 0,01 - 0,02 1.1.2.2 Mt s nhúm hp cht chố * Ankaloit: Vic nghiờn cu ankaloit chố c bt u vo nm 1827 (Bradfield, 1946), hp cht nhúm ankaloit c quan tõm nghiờn cu nhiu nht l cafein nú chim khong 2-5 % v trng lng mu khụ, lỏ chố ti cha nhiu cafein cú th l mt nhõn t quan trng to nờn cht lng Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 10 ca chố xanh (Bhatia, 1964) [12], [13], [29] Hm lng ny ớt bin i quỏ trỡnh phỏt trin ca lỏ chố iu ỏng chỳ ý l hm lng cafein lỏ chố cao hn hm lng cafein tng ng ht c phờ (chim khong 1,5% trng lng khụ) Ngoi cafein, lỏ chố cũn cú cỏc dn xut khỏc ca metylxanthin nh theobromin, theanin vi hm lng thp hn (