Tổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươi (Đồ án tốt nghiệp)

Tổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươiTổng hợp nano Curcumin từ củ nghệ tươi

KHO : Chính quy Ngành Chuyên ngành : 2012 2016 GVHD SVTH : DH12HD MSSV :12030031 L c hoàn thành d a k t qu nghiên c u c a Em k t qu c a nghiên c c dung cho b t c án c p khác, ý tham kh o nh ng k t qu trích d n t c nêu rõ án Sinh viên th c hi n Lê Th Hòa Trang i L IC Em xin bày t lòng bi n Th.S Lê Th ng d án Em xin g i l i c ngh Th c ph tr n n toàn th gi ng viên Khoa Hố h c Cơng i H c Bà R em th c hi n hoàn thi Xin ghi nh n nh om u ki n, h án nhi t tình c a b n sinh viên l p DH12HD dành cho em trình th c hi án 2016 Trang ii M CL C L i L IC ii DANH M C HÌNH vi DANH M C B NG viii DANH M C CÁC T M VI T T T ix U NG QUAN 1.1 Gi i thi u v ngh 1.1.1 Ngu n g c - phân b 1.1.2 m 1.1.3 Phân lo i 1.1.4 ng 1.1.5 Thành ph n hóa h c 1.2 Gi i thi u v curcumin 1.2.1 C u trúc hóa h c tính hóa lý c a curcumin 1.2.2 Tính ch t v t lý 1.2.3 Tính ch t hóa h c 1.3 ng d ng c a curcumin 10 1.3.1 Ho t tính ch ng oxy hóa 10 1.3.2 Ho t tính kháng viêm, kháng virus, vi khu n kí sinh trùng 11 1.3.3 Ho t tính ch 11 u tr 12 Trang iii 1.3.5 Trong công nghi p th c ph m 12 1.3.6 Trong công nghi p m ph c ph m 12 1.4 Gi i thi u v nano curcumin 13 1.4.1 Công ngh nano 13 1.4.2 t o v t li u nano 13 1.4.3 Nano curcumin 16 1.4.4 m c a nano curcumin 17 1.5 Tình hình nghiên c u v curcumin 18 1.5.1 Tình hình nghiên c u th gi i 18 1.5.2 Tình hình nghiên c c 20 LÝ THUY T 22 2.1 t tinh ch curcumin 22 2.1.1 t 22 2.1.2 t tinh l i 28 2.2 T o h c 30 2.2.1 Khái ni 30 2.2.2 Phân lo i 30 U 32 3.1 ng nghiên c u 32 3.1.1 Nguyên li u 32 3.1.2 Hóa ch t, d ng c thi t b 32 3.2 3.2.1 u 33 lý nguyên li u 33 Trang iv 3.2.2 Quy trình th c hi n 34 3.2.3 Chi t curcumin 35 3.2.4 K t tinh l i curcumin 36 3.2.5 hình thành curcumin 36 T QU VÀ TH O LU N 38 4.1 u ch b t ngh 38 4.2 Chi t cô quay chân không curcumin 39 4.2.1 Chi t curcumin 39 4.2.2 K t tinh l i curcumin 41 4.3 Ki m tra curcumin tinh 42 4.3.1 Tính ch t hóa lý c a curcumin 42 4.3.2 Ph t ngo i kh ki n (UV-Vis) 43 4.3.3 Ph HPLC-MS c a curcumin 44 4.4 T hình thành nano curcumin 44 K T LU N VÀ KI N NGH 47 K t lu n 47 Ki n ngh 47 TÀI LI U THAM KH O 49 Trang v DANH M C HÌNH Hình 1 C ngh , thân, hoa, ngh b t ngh Hình 2.Hình nh m t s lồi ngh Hình 3.Ba thành ph n ch y u curcuminoid Hình 4.Cơng th c hóa h c chung c a curcuminoid Hình 5.Cơng th c hóa h c c a Demetoxycurcumin Hình Cơng th c hóa h c c a Bisdemetoxycurcumin Hình Cơng th ng phân cis transcurcumin Hình Công th ng phân enol Hình Cơng th ng phân ceton Hình 10 C u trúc khơng gian c a curcumin d ng enol ceton Hình 11.Các tr ng thái c i theo pH Hình 12 Ph n ng c ng hydro c a curcumin Hình1 13 ng ph n ng c a curcumin g c t do[10] ng c a curcumin 12 Hình 15 S n ph m Curcumargold nh ch p SEM c a nanocurcumin 21 Hình Hình 2 b trí thí nghi m ch n dung môi chi t ng c 24 n hi u su t chi t 25 b trí thí nghi m ch n t l dung mơi/ngun li u 26 Hình ng c a t l dung môi/nguyên li n hi u su t chi t 27 c d c 31 c trung gian chuy n c ngh t ngh 33 ng curcumin t b t ngh 34 Hình 3 B chi t Soklet 35 c hòa tan v i methanol c c t - methanol 36 Hình 4.1 Màu c a d ch chi t gói gi y l c sau chi t 39 Hình 4.2 Thi t b quay áp su t th p chu n t ch 40 Trang vi c k t tinh t 41 Hình 4 Ph UV-Vis c a curcumin chu n (a) m u (b) 43 Hình Ph MS c a curcumin 44 Hình Hình ch p SEM c a h Hình H 45 ch 45 Hình Hình ch p SEM c a m u curcumin có n Trang vii 46 DANH M C B NG B ng So sánh b t ngh B ng 4.2 Kh B ng 4.3 Kh ng curcumin m b t ngh t u ch 38 c sau cô quay chân không 41 c sau ba l n k t tinh l p l i l n 42 Trang viii DANH M C CÁC T BDMC : bisdemethoxycurcumin Cur : curcumin DMC : demethoxycurcumin HETE : hydroxyeicosatetraenoid acid HPLC : s c kí hi LT : leukotriene Oleoresin : nh a d u PG : prostaglandin TLC : s c ký b n m ng TX : thromboxane UV-Vis : ph t ngo i - kh ki n Trang ix VI T T T 0.2g cur tinh vào 0.5ml Span 80 t ng gi t (3 gi t/phút) vào c c y t gia nhi t Sau cho h t cur vào, ti p t c gia nhi t 500C khu y t cur c dung d ch p m u ki N c tinh th cur %: 80 1ml Span 80 S o sát c c t 2% 4% n hóa t 2÷10% Ta b v in i 3ml Polysorbate u kh o sát n 2%, h tách l p, ti p t c th b ng cách th p nh t Khi cho ch nhi n n 4% khơng hi kh o sát, s d ng cho phép c a ch 3% v n hi ng Vì v ch t phòng có hi ng ng tách l p , án ch n h phân b h t không h p SEM t i khu Cơng ngh cao H Chí Minh Trang 37 Qu n Thành ph T QU VÀ TH O LU N 4.1 u ch b t ngh u ch b t ngh : Kh ng: 1kg ngh t s ch v , r a s c, c t lát m ng kho ng ÷ 2cm Th i gian s y nhi Kh 800C : s y 5h ng sau s y: 0.4kg ngh khô Màu s c b t sau xay nhuy n b ng máy say sinh t : vàng cam B ng 4.1 So sánh b t ngh Tiêu chí m b t ngh t B t ngh m u ch B t ngh t u ch B t ngh m, có màu vàng B Màu s m màu s c t nhiên c a c a ngh ngh Ph c B tm sàn ng nh t m i m uv c Thành ph n Ngu n g c G m b t ngh ph gia (ch t màu, ch t b o qu Khơng th nh xác Ngh c cs n xu t v i quy mô công nghi p v i quy trình hi ngyên li c tr ng Lâm ng, Vi t Nam ih Giá thành 100% b t ngh i, thu mua u vào giá th p Trang 38 i cao mua s ng ít, v i gía l ; pháp ch bi n th cơng Theo b ng so sánh cho th y có th s dung b t ngh dù án giá thành h thành ph c tinh t t ph gia) có ngu n g c rõ ràng nên khóa lu n t t nghi p này, b t ngh c s d ng t u ch phòng thí nghi m c a Khoa Hóa h c Công ngh Th c ph m 4.2 Chi t k t tinh curcumin 4.2.1 Chi t curcumin * Quá trình chi t curcumin (cur): u ki n cho m t m u chi t: ng m u: 5g Dung môi s d ng: 350ml Th i gian chi t: 8h S l n chi t: l n (kho ng 60 phút/ l n) Nhi : 800C Hình 4.1 Màu c a d ch chi t gói gi y l c sau chi t Trang 39 Th c hi n 20 m u ng v i 100g b t ngh Sau chi c dung d ch chi t cu i (l n 9) m t màu, b t ngh c gói gi y l D ch chi kh i dung d kh o sát , d ch chi t l n m t màu i dung môi c n c cur thơ t b quay chân khơng c a phòng thí nghi m khơng s d quay c nên ph i s d ng thi t b t ch d ng l ng (còn l i kho ng 20ml), nhiên cur thơ c v n có m cao, nên c sau cô làm khô b ng qu t Tuy c hi u su t chi t Hình 4.2 Thi t b cô quay áp su t th p chu n t ch Trang 40 B ng 4.2 Kh ng curcumin c sau cô quay chân không 100g ngh nguyên li u Bình c u (g) Bình c u + cur thô (g) Cur thô (g) L n1 166.778 177.021 10.243 L n2 170.889 182.952 12.063 Trên lý thuy t, v i 100g b t ngh nguyên li u ta ch c 5g curcuminoid thô, nhiên s d ng thi t b cô quay t ch , m u cur thơ thu m cao nên kh i ng l n 10g Cur cur tinh 4.2.2 K t tinh l i curcumin H dung môi: Nhi c : 600C Th i gian làm l nh t Hình 4.3 c k t tinh t Trang 41 k t tinh l thu c l y tinh th c Cur tinh L p l i l B ng 4.3 Kh STT c làm khô b ng bình hút m ta thu có Cur tinh ng curcumin ng dung môi (ml) L n k t tinh c sau ba l n k t tinh Kh ng sau k t tinh (g) CH3OH H2O 60 10 3.213 42 2.642 35 2.234 60 10 3.315 40 2.580 35 2.202 Theo b ng 4.3, sau tinh ch ba l n b h methanol : t tinh l i c kho ng 2.2g s n ph m curcumin tinh tinh th màu vàng cam Trên lý thuy t v i 100g b t ngh d ng c kho ng 5g curcuminoid V y hi u su t thu h i cur c a toàn b trình tách chi t tinh ch là: H% = Nguyên nhân d 100% = 44% n hi u su t thu h i th p cur b m t mát trình s d ng b cô quay chân không t ch c ng them m th cur b dính vào gi y l c, d ng c thí nghi 4.3 q trình l c r a Ki m tra curcumin tinh 4.3.1 Tính ch t hóa lý c a curcumin Nhi nóng ch y: 1800C Tan ethanol, methanol, không ng ki c tím Trang 42 ng tinh Trong mơ Các tính ch t c a m c u ch c phù h p v i tính ch t c nêu ph n tính ch t hóa lý 4.3.2 Ph t ngo i kh ki n (UV-Vis) Theo quy chu n k thu t qu c gia v ph gia th c ph m - ph m màu (QCVN 10 : 2010/BYT) ti Cân 0,08g cur tinh v tan b nh m c chuy nh m c 200ml hoà n v ch b ng ethanol Dùng pipet hút 1ml cho vào nh m c 100ml (pha loãng 100 l n) h p th quang t 350 ÷ i s li c ta xây d c ph UV-Vis c a m u cur tinh (a) (b) Hình 4 Ph UV-Vis c a curcumin chu n (a) m u (b) Hình (b) cho ta th y m u cur có hình (a) có max= max= 425nm g n b ng v i m u cur chu n 424.6nm y có m t cur m u M t khác, theo s li quang A = 0.511.T ng c, ng v i max= 425nm h p th ng ch t màu m u th theo công th c: = = 0.079 (g) Trang 43 h p th c a dung d ch m u th W: Kh 1607: ng m u th (mg) h p th riêng c a cur chu n ethanol t i 425 nm 100: H s pha loãng dung d ch 200: T ng th tích c a dung d ch th T k t qu cho th y 0.08g m u có 0.079g ch t màu, chi m 98.75% kh ng m u, suy ng cur m u cao 4.3.3 Ph HPLC-MS c a curcumin Hình Ph MS c a curcumin Hình 4.7cho ta th y ph MS [M+H]+ = 369 cho th y kh 368 phù h p v i công th c C21H20O16c a curcumin 4.4 T hình thành nano curcumin H ch : Trang 44 ng phân t Hình Hình ch p SEM c a h K t qu ch p SEM v i h h cl y h t b b t dính t o thành Vì v tv c c a h t, c nano H ch Hình 4.7 H : có n Trang 45 ch Hình 4.8 Hình ch p SEM c a m u curcumin có n Hình SEM cho ta th y h t t o thành phân b u, h t t o thành có kích c kho ng t 200 ÷400nm V yv ih c nano v Kh n ng u ki n t o h ng cur: 0.2g T l ch Nhi ch : 75% Polysorbate 80 25% Span 80 : 650C Th i gian: 2h Trang 46 c v kích K T LU N VÀ KI N NGH K t lu n c hi m : V i dung môi c n (v/w), th i gian chi i, t l dung môi/nguyên li u 40/1 800 ng 1h/l n) tách chi t thành công curcumin t c ngh Tinh ch thành công curcumin b ng h curcumin tinh ch HPLC c c ki m tra theo tính ch t hóa lý, ph UV-Vis, ph u trùng kh p v i curcumin chu n Ch t o h t nano curcumin v i ch t t c kho ng 200÷ 400nm b ng Polysorbate 80 Span 80 c s n ph c ki m tra b ng ch p SEM khu Công ngh cao Tp H Chí Minh o sát h t t t c y u t c a chi t, tinh ch t o h t nano curcumin Ki n ngh Trong th i gian th c hi án, ki n th c h n ch , trang thi t b h n ch ph án di n song song nên kh o sát h t t t c y u t n trình chi t, k t o h t nh ng nghiên c M u hoàn thành ph nhi u th i gian, y ut n công ty bên ngoài, nên m t r t n ti c ch t t án ch kh o sát t s ki n ngh Kh o sát y u t chi l dung mơi án Vì v y, nguyên li u Trang 47 t hi u su t cao Tìm ki m, nghiên c u kh i tinh ch curcumin thô hi u qu o h t naono curcumin, nên thêm polime béo t polime, nh a l i m u curcumin, nh m t o h t v i kích c nh Ti p t c nghiên c oh pháp t Nghiên c u, kh o sát y u t khác hóa t , ch l ch T h t nano lo i ch ph l c d u, c nên ti p t c ti n hành ch t o i Trang 48 TÀI LI U THAM KH O Ti ng Vi t Nghiên c u ng d ng ng, Nguy curcumin ph i màu th c ph m, T p chí Hóa h c ng d ng, s (79)/2008, ISSn 9866-7004, trang 40 ÷ 41 [2] Hu nh Th Ng c H nh (2010) Nghiên c u chi t xu t curcuminoid t c ngh vàng vi t nam (curcuma longa l.) ph m, án t t nghi ng d ng làm ch t màu th c i h c Nha Trang, Khánh Hòa [3] Tr n Quang Huy (2012) Nghiên c u trích ly h p ch t curcumin c ngh vàng ih huy n Krông Bông,t nh ,Báo cáo khoa h ng ng Ti ng Anh [4] Bharat B Aggarwal, Anushree Kumar, Manoj S Aggarwal, and Shishir Shishodia,chapter 23 (2005) Curcumin Derived from Turmeric (Curcuma longa): a Spice for All Seasons, Phytopharmaceuticals in Cancer Chemoprevention, pages 350-387 [5] Charitidis CA, Georgiou P, Koklioti MA, Trompeta A-F & Markakis V (2014) Manufacturing nanomaterials: from research to industry [6] Dolfini et al (1989).Hydrolysis of Curcumin, United State Patent [7] Guaddadarangavvanahally K.Jayaprakasha, Lingamullu Jagan Mahan Rao, and Kunnumpurath K.Sakariah (2002).Improved HPLC Method for Determination of Curcumin, Demethoxycurcumin, and Bisdemethoxycurcumin, Central Food Technological Research Institute, Mysore 570 013, India [8] He, X G.; Lin, L Z.; Lian, L Z.; Lindernmaier, M (1998) Liquid chromatography electrospray mass spectrometric analysis of curcuminoids and sesquiterpenoids in turmeric (Curcuma longa) Trang 49 [9] Ivan Stankovic (2004).Curcumin, Chemical and Technical Assessment (CTA), FAO [10] K Indira Priyadarsini, Dilip K Maity, G H Naik, M Sudheer Kumar, M K Unnikrishnan, J G Satav and Hari Mohan (2003).Role of phenolic O-H and methylene hydrogen on the free radical reactions and antioxidant activity of curcumin, Free Radical Biology and Medicine, Volume 35, Issue 5, Pages 475-484 [11] K.V Peter, Handbook of Herbs and Spices, Woodhead Publishing Limited, Cambridge England [12] L Péret-Almeida , A.P.F Cherubino , R.J Alves , L Dufossé , M.B.A Glória (2005).Separation and determination of the physico-chemical characteristics of curcumin, demethoxycurcumin and bisdemethoxycurcumin, Food Research International, Volume 38, Issues 8-9, Pages 1039-1044 [13] Liang Shen and Hong-Fang Ji (2007) Theoretical study on physicochemical properties of curcumin, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Volume 67, Issues 3-4, Pages 619623 [14] Ramussen, H B.; Christensen, S B.; Kvist, L P.; Karazmi (2000).A simple and efficient separation of the curcumins, the antiprotozoal constituents of Curcuma longa Planta Med, 66, pages 396-397 [15] Sh Rouhani, ultrasonic assisted extraction of natural pigments from rhizomes of curcuma longa, institute of color science and technology, iran Alison (2000) Colouring our foods in the last and next millennium, j.Food Science & tech, 5-22 [16] Vajragupta, O., Boonchoong, P., Watanabe, H., Tohda, M., Kummasud, N., Sumanont (2003).Manganese complexes of curcumin and its Trang 50 derivatives: evaluation for the radical scavenging ability and neuroprotective activity Free Radical Biology & Medicine 35 (12), pages 1632 1644 [17] W Chearwae, S Anuchapreedac, K Nandigama, S.V Ambudkar, P Limtrakul (2004) Biochemical mechanism of modulation of human Pglycoprotein (ABCB1) by curcumin I, II, and III purified from Turmeric powder, Biochemical Pharmacology [18] Yosunori Sugiyama, Shunro Kawakishi and Toshihiko Osawa (1996) -diketone moiety in the antioxidative Mechanism of Tetrahydrocurcumin, Biochemical Pharmacology, Volume 52, Issue 4, 23 , Pages 519-525 [19] http:// curmar gold.vn [20] http:// linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/s0731708507005973 [21] http://tcyh.yds.edu.vn/2010/duoc_rhm_ytcc Trang 51 ... u v nano curcumin 13 1.4.1 Công ngh nano 13 1.4.2 t o v t li u nano 13 1.4.3 Nano curcumin 16 1.4.4 m c a nano curcumin 17 1.5 Tình hình nghiên c u v curcumin. .. i thi u v nano curcumin 1.4.1 Công ngh nano nano m t ngành công ngh n thi t k , phân tích, ch t o ng d ng c u trúc, thi t b h th ng b ng vi u c quy mơ nanomet Nói cách khác cơng ngh nano m t... nano curcumin B ng công ngh Nano, phân t cur c c polymer, t o thành h t ti u ph V nh ch t li u c c 30nm ÷ 100nm c siêu nh giúp nano curphân tán t p 7500 l n so v i cur (0 c c t có màu vàng sáng,