NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT VÀ ỨNG DỤNG TINH DẦU TRÀM TRÀ (Melaleuca alternifolia) TRONG SẢN XUẤT NƢỚC SÚC MIỆNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN BỘ MƠN HĨA - - VÕ HỒNG DUY DƢƠNG MỘNG HÒA NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT VÀ ỨNG DỤNG TINH DẦU TRÀM TRÀ (Melaleuca alternifolia) TRONG SẢN XUẤT NƢỚC SÚC MIỆNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CỬ NHÂN HÓA DƢỢC -2015- TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN BỘ MƠN HĨA - VÕ HỒNG DUY DƢƠNG MỘNG HỊA NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT VÀ ỨNG DỤNG TINH DẦU TRÀM TRÀ (Melaleuca alternifolia) TRONG SẢN XUẤT NƢỚC SÚC MIỆNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: CỬ NHÂN HÓA DƢỢC CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Ths NGUYỄN THỊ DIỆP CHI -2015- LỜI CẢM ƠN - Trong suốt trình thực hồn thành luận văn tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu chiết xuất ứng dụng tinh dầu Tràm trà (Melaleuca alternifolia) sản xuất nước súc miệng”, nhận nhiều sư giúp đỡ từ q thầy cơ, gia đình bạn bè Trước hết, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ths Nguyễn Thị Diệp Chi người tận tình hướng dẫn, truyền cảm hứng tạo điều kiện tốt cho suốt q trình thực đề tài Chúng tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ts Nguyễn Trọng Tuân, Ths Lâm Phước Điền, toàn thể Thầy, Cơ, Cán Bộ mơn Hóa, Khoa Khoa Học Tự Nhiên, Trường Đại học Cần Thơ tận tình bảo, giảng giải, động viên tạo điều kiện thuận lợi để chúng tơi hồn thành tốt luận văn Có ngày hơm nay, chúng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cha, Mẹ gia đình ln tạo điều kiện vật chất tinh thần, tạo động lực, cổ vũ, động viên cho chúng Đồng thời, xin cảm ơn tất anh, chị bạn tiến hành nghiên cứu Phòng thí nghiệm Hóa Phân tích, Bộ mơn Hóa, Khoa Khoa Học Tự Nhiên, Trường Đại học Cần Thơ đồng hành, hỗ trợ giúp đỡ chúng tơi suốt q trình thực nghiên cứu Xin kính chúc người dồi sức khỏe, hạnh phúc thành công Xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015 Sinh viên thực Võ Hoàng Duy i Dương Mộng Hòa Trƣờng Đại Học Cần Thơ Khoa Khoa Học Tự Nhiên Bộ Mơn Hóa Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc  NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Cán hướng dẫn: Ths Nguyễn Thị Diệp Chi Đề tài: Nghiên cứu chiết xuất ứng dụng tinh dầu Tràm trà (Melaleuca alternifolia) sản xuất nƣớc súc miệng Sinh viên thực hiện: Võ Hồng Duy Dƣơng Mộng Hòa MSSV: B1203432 MSSV: B1203445 Lớp: Hóa Dƣợc – Khóa: 38 Nội dung nhận xét: a) Nhận xét hình thức LVTN: b) Nhận xét nội dung LVTN (đề nghị ghi chi tiết đầy đủ):  Đánh giá nội dung thực đề tài:  Những vấn đề hạn chế: c) Nhận xét sinh viên tham gia thực đề tài (ghi rõ nội dung sinh viên chịu trách nhiệm thực có): d) Kết luận, đề nghị điểm: Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015 Cán hướng dẫn Ths Nguyễn Thị Diệp Chi ii Trƣờng Đại Học Cần Thơ Khoa Khoa Học Tự Nhiên Bộ Mơn Hóa Học Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc  NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN Cán phản biện: …………………………………………………………… Đề tài: Nghiên cứu chiết xuất ứng dụng tinh dầu Tràm trà (Melaleuca alternifolia) sản xuất nƣớc súc miệng Sinh viên thực hiện: Võ Hồng Duy MSSV: B1203432 Dƣơng Mộng Hòa MSSV: B1203445 Lớp: Hóa Dƣợc 1– Khóa: 38 Nội dung nhận xét: a) Nhận xét hình thức LVTN: b) Nhận xét nội dung LVTN (đề nghị ghi chi tiết đầy đủ):  Đánh giá nội dung thực đề tài:  Những vấn đề hạn chế: c) Nhận xét sinh viên tham gia thực đề tài (ghi rõ nội dung sinh viên chịu trách nhiệm thực có): d) Kết luận, đề nghị điểm: Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2015 Cán phản biện iii TÓM TẮT Tinh dầu chiết xuất từ Tràm trà (Melaleuca anternifolia) từ lâu nghiên cứu ứng dụng vào nhiều lĩnh vực sống Với khả sát khuẩn mạnh đặc biệt chủng vi khuẩn gây bệnh miệng, an tồn thân thiện với mơi trường, tinh dầu Tràm trà (TTO) cho thấy khả ứng dụng cao sản xuất nước súc miệng Trong nghiên cứu này, nguyên liệu Tràm trà thu xã Mỹ Phước, huyện Tân Phước, tỉnh Tiền Giang Tiến hành đánh giá chất lượng nguyên liệu theo tiêu chuẩn quy định Dược điển Việt Nam IV Tinh dầu Tràm trà chiết xuất từ nguyên liệu theo phương pháp chưng cất lôi nước Khảo sát thành phần tinh dầu thu sắc ký khí gắn đầu dò khối phổ (GC/MS) Tinh dầu sau chiết xuất sử dụng làm thành phần sát khuẩn sản phẩm nước súc miệng Các thành phần lại nước súc miệng tiến hành lựa chọn dựa tiêu chuẩn nước Khảo sát thay đổi tỉ lệ thành phần qua nhiều cơng thức để tìm cơng thức tối ưu cho nước súc miệng từ tinh dầu Tràm trà Đánh giá chất lượng sản phẩm theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) 5816:2009 so sánh khả diệt khuẩn chủng vi khuẩn gây bệnh miệng với nước súc thị trường Kết cho thấy, chất lượng nguồn dược liệu ban đầu (tro toàn phần 5,36%, tỷ lệ tạp chất 0,36%,…) đạt yêu cầu chất lượng theo DĐVN IV Tinh dầu Tràm trà thu có thành phần terpinen-4-ol (36%) 1,8-cineole (eucalyptol) (10%), đạt tiêu chuẩn ISO 4730:2004 Qua q trình thử nghiệm nhiều cơng thức, đề tài tìm cơng thức thối ưu cho sản phẩm nước súc miệng gồm thành phần: tinh dầu Tràm trà (0,25%), menthol, sodium saccharin, sorbitol, glycerol, acid benzoic, sodium benzoate, sodium lauryl sulfate, poloxamer 188, Brilliant blue FCF, ethanol, nước cất Các tiêu chất lượng sản phẩm đạt TCVN 5816:2009 Khả kháng khuẩn sản phẩm chủng Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa tương đương với nước súc miệng thương mại (Listerine) Kết góp phần tạo hướng ứng dụng cho tinh dầu Tràm trà, qua giúp tăng giá trị Tràm trà đồng thời tăng thêm thu nhập cho người nông dân, đặc biệt hộ canh tác vùng đất phèn ngập nước iv TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN Năm học: 2015-2016 Đề tài: NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT VÀ ỨNG DỤNG TINH DẦU TRÀM TRÀ (Melaleuca alternifolia) TRONG SẢN XUẤT NƢỚC SÚC MIỆNG LỜI CAM ĐOAN Chúng xin cam kết luận văn hoàn thành dựa kết nghiên cứu khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết xuất ứng dụng tinh dầu Tràm trà (Melaleuca alternifolia) sản xuất nước súc miệng” Đề tài có quyền sử dụng kết luận văn để phục vụ cho đề tài Cần Thơ, ngày….tháng….năm 2015 Cán hướng dẫn Sinh viên thực Võ Hoàng Duy v Dương Mộng Hòa MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ii NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN iii TÓM TẮT iv LỜI CAM ĐOAN v MỤC LỤC vi DANH SÁCH BẢNG ix DANH SÁCH HÌNH x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xi CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Đối tượng nghiên cứu 1.5 Phạm vi nghiên cứu CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan Tràm trà 2.1.1 Giới thiệu chung 2.1.2 Phân loại mô tả thực vật học 2.1.3 Công dụng hoạt tính sinh học Tràm trà 2.2 Tổng quan tinh dầu Tràm trà 2.2.1 Lịch sử phát triển sử dụng tinh dầu Tràm trà 2.2.2 Thành phần hóa học đặc tính hóa lý tinh dầu Tràm trà 2.2.3 Hoạt tính sinh học TTO 2.2.4 Độc tính tác dụng khơng mong muốn tinh dầu Tràm trà 11 2.3 Tổng quan nước súc miệng 12 2.3.1 Sơ lược tình hình bệnh miệng 12 2.3.2 Lịch sử hình thành sử dụng nước súc miệng 15 2.3.3 Thành phần số nước súc miệng thông dụng 15 2.3.4 Những hạn chế loại nước súc miệng tổng hợp 18 2.3.5 Nước súc miệng từ thành phần từ tự nhiên 19 2.4 Tổng hợp nghiên cứu trong, nước Tràm trà thành phần, hoạt tính, ứng dụng TTO nước súc miệng 20 2.4.1 Các nghiên cứu nước 20 2.4.2 Các nghiên cứu nước 21 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 vi 3.1 Phương tiện vật tư 25 3.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 26 3.2.1 Đánh giá chất lượng nguyên liệu 26 3.2.2 Khảo sát quy trình chiết xuất tinh dầu Tràm trà 28 3.2.3 Khảo sát thành phần hóa học tinh dầu Tràm trà thu 30 3.2.4 Xác định tiêu hóa lý tinh dầu Tràm trà 31 3.2.5 Xây dựng công thức cho nước súc miệng chứa tinh dầu Tràm trà 33 3.2.6 Đánh giá chất lượng sản phẩm nước súc miệng chứa tinh dầu Tràm trà 36 3.2.7 So sánh hoạt tính kháng khuẩn sản phẩm với nước súc miệng thương mại (Listerine) 37 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 4.1 Kết đánh giá chất lượng nguyên liệu 39 4.1.1 Kết xác định tro toàn phần 39 4.1.2 Kết xác định tỉ lệ tạp chất 39 4.1.3 Kết xác định bán định lượng kim loại nặng (tính theo chì) 39 4.2 Kết khảo sát quy trình chiết xuất tinh dầu Tràm trà 40 4.2.1 Kết khảo sát hiệu suất chiết xuất tinh dầu theo thời gian chưng cất 40 4.2.2 Kết khảo sát hiệu suất chiết xuất tinh dầu theo nhiệt độ chưng cất 40 4.2.3 Kết khảo sát hiệu suất chiết xuất tinh dầu theo thời gian lưu trữ nguyên liệu 42 4.2.4 Quy trình chiết xuất tinh dầu Tràm trà 43 4.3 Kết khảo sát thành phần hóa học tinh dầu Tràm trà 44 4.4 Kết khảo sát đặc tính hóa lý tinh dầu Tràm trà 45 4.4.1 Kết xác định tỷ trọng tinh dầu Tràm trà 45 4.4.2 Kết xác định độ quay cực tinh dầu Tràm trà 46 4.5 Kết xây dựng công thức phối trộn cho nước súc miệng 46 4.5.1 Kết lựa chọn thành phần hàm lượng tá dược nước súc miệng 46 4.5.2 Kết khảo sát quy trình bào chế 47 4.5.3 Kết khảo sát ảnh hưởng chất tạo màu, tạo tới chất lượng sản phẩm 49 4.5.4 Kết khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ tinh dầu Tràm trà, menthol chất hoạt động bề mặt đến chất lượng sản phẩm 51 4.5.5 Công thức tối ưu cho nước súc miệng từ tinh dầu Tràm trà 53 4.6 Kết đánh giá chất lượng sản phẩm 53 4.6.1 Kết kiểm tra tiêu cảm quan sản phẩm 53 4.6.2 Kết thử giới hạn nhiễm khuẩn 54 vii 4.6.3 Kết định lượng kim loại nặng (tính theo chì) 54 4.6.4 Kết kiểm tra pH sản phẩm 55 4.7 Kết so sánh hoạt tính kháng khuẩn sản phẩm với nước súc miệng thương mại (Listerine) 55 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 5.1 Kết luận 57 5.1.1 Kết luận nội dung nghiên cứu 57 5.1.2 Những đóng góp khả ứng dụng đề tài 57 5.2 Kiến nghị 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC 65 viii LUẬN VĂN ĐẠI HỌC CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hình 4 Hình ảnh nước súc miệng bào chế theo công thức 4.5.4 Kết khảo sát ảnh hƣởng tỉ lệ tinh dầu Tràm trà, menthol chất hoạt động bề mặt đến chất lƣợng sản phẩm Tiến hành khảo sát theo phương pháp trình bày mục 3.2.5.4 Qua khảo sát nhận thấy công thức tiêu biểu cho thay đổi tỉ lệ thành phần Hàm lượng cụ thể thành phần công thức thể qua Bảng 4.14 Bảng 14 Hàm lượng cụ thể thành phần công thức (Đơn vị: %) CT TTO 0,50 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 TP1 0,05 0,05 0,10 0,12 0,14 0,14 TP2 0,25 0,25 0,50 0,50 0,75 0,75 TP3 0,25 0,25 0,25 0,50 0,50 0,75 TP4 2 2 2 TP5 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 0,003 TP6 2 2 2 TP7 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 TP8 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 TP9 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Chú thích: CT: công thức, TP1: menthol (%), TP2: SLS (%), TP3: poloxamer 188 (%), TP4: glycerol (%), TP5: sodium saccharin (%), TP6: sorbitol (%), TP7: Brilliant blue FCF 0,05% (mL), TP8: acid benzoic, TP9: sodium benzoate Đánh giá độ mùi thơm cơng thức CT1: Dung dịch có mùi Tràm trà nồng, tinh dầu chưa hòa tan vào dung dịch, làm dung dịch vẩn đục CT2: Mùi Tràm trà nồng CT1 nhiều, mùi bạc hà thoang thoảng, dung dịch đục hơn, chưa đạt độ cần thiết CT3: Hương thơm dung dịch tương đối dễ chịu, độ chưa đạt yêu cầu CT4: Hương thơm dễ chịu, thoang thoảng mùi Tràm trà, dung dịch chưa đạt độ cần thiết VÕ HỒNG DUY, DƢƠNG MỘNG HỊA 51 12/2015 LUẬN VĂN ĐẠI HỌC CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN CT5: Hương thơm vừa phải, dễ chịu hòa quyện hai loại tinh dầu, dung dịch đục soi ánh sáng CT6: Hương thơm dịu vừa phải, dễ chịu, không cảm thấy nồng ngửi lần đầu, dung dịch đạt độ mong muốn, đồng kể xem ánh sáng Hình Hình ảnh nước súc miệng bào chế theo công thức Kết luận: Sau đánh giá cơng thức thu q trình thực nghiệm, đề tài lựa chọn công thức số công thức tối ưu cho sản phẩm VÕ HOÀNG DUY, DƢƠNG MỘNG HÒA 52 12/2015 LUẬN VĂN ĐẠI HỌC CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.5.5 Công thức tối ƣu cho nƣớc súc miệng từ tinh dầu Tràm trà Từ kết khảo sát trình bày trên, công thức tối ưu cho nước súc miệng từ tinh dầu Tràm trà trình bày Bảng 4.15 Bảng 15 Công thức tối ưu cho nước súc miệng từ TTO Thành phần Acid benzoic Ethanol Glycerol Menthol Sodium benzoate Sodium lauryl sulfate (SLS) Sodium saccharin Poloxamer 188 Sorbitol Tinh dầu Tràm trà Brilliant blue FCF 0,05% Nước cất Hàm lƣợng 0,1 g ml 2g 0,14 g 0,1 g 0,75 g 0,003 g 0,75 g 2g 0,25 g 0,2 ml vừa đủ 100 mL Hình Nước súc miệng bào chế theo công thức tối ưu 4.6 Kết đánh giá chất lƣợng sản phẩm 4.6.1 Kết kiểm tra tiêu cảm quan sản phẩm Các tiêu cảm quan sản phẩm tiến hành kiểm tra theo phương pháp trình bày mục 3.2.6 Kết kiểm tra trình bày Bảng 4.16 VÕ HỒNG DUY, DƢƠNG MỘNG HÒA 53 12/2015 LUẬN VĂN ĐẠI HỌC CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Bảng 16 Kết đánh giá cảm quan mẫu nước súc miệng Điểm thành viên Chỉ tiêu chất lƣợng Màu sắc Độ Mùi Vị Tổng cộng A B C D E F G 4 4 4 5 4 4 4 4 Tổng số điểm Điểm trung bình Hệ số quan trọng 28 27 29 28 3,86 4,14 0,5 1,3 1,2 4,0 Điểm có trọng lƣợng 3,86 5,38 4,8 16,04 Chú thích: A: Nguyễn Đình Cung Tiến, B: Nguyễn Thị Thu Sương, C: Ngô Thị Thanh Loan, D: Nguyễn Thiện Chí, E: Nguyễn Thị Dung Muội, F: Đồng Thị Mỹ Hà, G: Lâm Văn Nam Căn vào điểm chung 16.04 vào điểm trung bình chưa có trọng lượng tiêu (Cột 10 - điểm trung bình) tiến hành đối chiếu so sánh với mục 4.8 TCVN 3215-79 [80] thu mẫu nước súc miệng đạt loại tiêu cảm quan 4.6.2 Kết thử giới hạn nhiễm khuẩn Giới hạn nhiễm khuẩn sản phẩm kiểm tra theo phương pháp trình bày mục 3.2.6 Kết kiểm tra trình bày Bảng 4.17 Bảng 17 Kết phân tích giới hạn nhiễm khuẩn nước súc miệng Chỉ tiêu Tổng số nấm mốc – men /1 mL mẫu Enterobacteria/1 mL mẫu Yêu cầu TCVN 5816:2009 ≤500 CFU/mL ≤500 CFU/mL Pseudomonas aeruginosa/1 mL mẫu Khơng có Staphylococcus arueus/1 mL mẫu Khơng có Candida albicans/1 mL mẫu Khơng có Kết < CFU/mL (Đạt) < CFU/mL (Đạt) Không phát (Đạt) Không phát (Đạt) không phát (Đạt) Từ kết cho thấy sản phẩm nước súc miệng đạt tiêu chuẩn giới hạn nhiễm khuẩn theo TCVN 5816:2009 sản phẩm vệ sinh miệng [79] 4.6.3 Kết định lƣợng kim loại nặng (tính theo chì) Hàm lượng kim loại nặng sản phẩm nước súc miệng từ tinh dầu Tràm trà kiểm tra theo phương pháp trình bày mục 3.2.6 Kết kiểm định trình bày Bảng 4.18 VÕ HỒNG DUY, DƢƠNG MỘNG HỊA 54 12/2015 LUẬN VĂN ĐẠI HỌC CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Bảng 18 Kết định lượng kim loại nặng theo chì nước súc miệng STT Chỉ tiêu Yêu cầu TCVN 5816: 2009 Kết Định lượng kim ≤ 20mg/L Khơng phát loại nặng theo chì (Đạt) Từ kết cho thấy sản phẩm nước súc miệng đạt tiêu chuẩn giới hạn kim loại nặng theo TCVN 5816:2009 sản phẩm vệ sinh miệng [79] 4.6.4 Kết kiểm tra pH sản phẩm Kết kiểm tra pH sản phẩm theo phương pháp trình bày mục 3.2.6 trình bày Bảng 4.19 Bảng 19 Kết phân tích giá trị pH nước súc miệng Giá trị pH Lần thí nghiệm pHtb Theo TCVN 5816:2009 pH 7,20 7,18 7,2÷0,016