Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học của lá đu đủ đực (carica papaya l ) bằng phƣơng pháp chiết phân bố lỏng lỏng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÁ ĐU ĐỦ ĐỰC (CARICA PAPAYA L.) BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT PHÂN BỐ LỎNG – LỎNG Sinh viên thực : NGUYỄN MAI YẾN Lớp : 14CHD Giáo viên hướng dẫn : TS TRẦN MẠNH LỤC Đà Nẵng - Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÁ ĐU ĐỦ ĐỰC (CARICA PAPAYA L.) BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT PHÂN BỐ LỎNG - LỎNG Sinh viên thực : NGUYỄN MAI YẾN Lớp : 14CHD Giáo viên hướng dẫn : TS TRẦN MẠNH LỤC Đà Nẵng - Năm 2018 NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Học tên sinh viên: Nguyễn Mai Yến Lớp : 14CHD Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học đu đủ đực (Carica papaya L.) phƣơng pháp chiết phân bố lỏng - lỏng” Nguyên li ệu, dụng cụ thiết bị – Nguyên liệu: đu đủ đực đƣợc thu mua cửa hàng thuốc Nam, chợ Cồn, thành phố Đà Nẵng vào tháng 7/2017 – Dụng cụ thiết bị: bếp cách thủy, cân phân tích, phễu Buchner, cốc thủy tinh, phễu chiết, chiết chƣng ninh,… Nội dung nghiên cứu – Chiết mẫu phƣơng pháp ngâm chiết với dung môi ethanol 80% – Định tính thành phần nhóm chức cao chiết – Xác định thành phần hóa học dịch chiết phƣơng pháp GC-MS Giáo viên hƣớng dẫn: Ts Trần Mạnh Lục Ngày giao đề tài: 01/07/2017 Ngày hoàn thành: 20/04/2018 SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục Chủ nhiệm khóa PGS.TS Lê Tự Hải Giáo viên hƣớng dẫn Ts Trần Mạnh Lục Sinh viên hoàn thành nộp báo báo cho khoa ngày tháng năm 2018 Kết điểm đánh giá:……… Đà Nẵng, ngày ….tháng….năm 2018 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo TS Trần Mạnh Lục tận tình hƣớng dẫn, hỗ trợ giúp đỡ em suốt trình nghiên cứu hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo môn thầy cơng tác phòng thí nghiệm khoa Hóa trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Đà Nẵng, hỗ trợ kiến thức, sở vật chất, dụng cụ thí nghiệm giúp em hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Bƣớc đầu làm quen với việc nghiên cứu nên báo cáo không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp, bổ sung thầy để em thu nhận thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm cho thân sau Cuối em xin chúc quý thầy cô sức khỏe, hạnh phúc thành công sống nhƣ nghiệp giảng dạy Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày….tháng … năm 2018 Sinh viên thực NGUYỄN MAI YẾN SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lý thuyết 4.2 Phƣơng pháp nghiên c ứu thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục đề tài… CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ HỌ ĐU ĐỦ VÀ CHI CARICA 1.1.1 Họ Đu đủ 1.1.2 Chi Carica 1.2 THỰC VẬT HỌC VỀ ĐU ĐỦ 1.2.1 Tên gọi 1.2.2 Phân loại khoa học 1.2.3 Đặc điểm hình thái thực vật 1.2.4 Nguồn gốc phân bố 1.2.5 Các giống đu đủ giới tính đu đủ 1.2.6 Bộ phận dùng – thu hái chế biến 1.3 HÓA HỌC VỀ ĐU ĐỦ 1.4 GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA ĐU ĐỦ 1.4.1 Công dụng 1.4.2 Một số thuốc từ đu đủ 10 1.4.3 Một số chế phẩm từ đu đủ 10 1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐU ĐỦ 11 1.5.1 Tình hình nghiên cứu giới 11 1.5.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 12 SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục CHƢƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .14 2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 14 2.1.1 Nguyên liệu 14 2.1.2 Dụng cụ thiết bị 14 2.1.3 Hóa chất 14 2.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.2.1 Phƣơng pháp ngâm chiết (ngâm dầm) 15 2.2.2 Phƣơng pháp chiết lỏng – lỏng 15 2.2.3 PHƢƠNG PHÁP SẮC KÍ KHÍ KẾT HỢP KHỐI PHỔ (GC – MS) .16 2.2.3.1.Nguyên t ắc 16 2.2.3.2.Cấu tạo thiết bị 17 2.2.3.3.Ƣu điểm 17 2.2.3.4.Nhƣợc điểm 17 2.2.4 Phƣơng pháp định tính thành phần nhóm chức 18 2.3 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 18 2.3.1 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm 18 2.3.2 Ngâm dầm tạo tổng cao ethanol từ mẫu Đu đủ đực 20 2.4 PHƢƠNG PHÁP CHIẾT PHÂN BỐ LỎNG – LỎNG TỪ TỔNG CAO ETHANOL 21 2.4.1 Cách tiến hành 21 2.5 ĐỊNH TÍNH 23 2.5.1 Định tính alkaloid 23 2.5.2 Định tính flavonoid 23 2.5.3 Định tính sesquiterpen – lacton…………………………………………… 24 2.5.4 Định tính terpenoid – steroid 24 2.5.5 Định tính chất béo 24 2.5.6 Định tính glycoside 24 2.5.7 Định tính phenol 25 2.5.8 Định tính saponin… 25 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………………………………….26 SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục 3.1 KẾT QUẢ CHIẾT TÁCH CÁC HỢP CHẤT TRONG NGUYÊN LIỆU BẰNG PHƢƠNG PHÁP NGÂM CHIẾT VÀ CHIẾT LỎNG - LỎNG 26 3.1.1 Kết điều chế cao tổ ng ethanol phƣơng pháp ngâm chiết .26 3.1.2 Kết chiết phân bố lỏng – lỏ ng 27 3.2 KẾT QUẢ ĐỊNH TÍNH THÀNH PHẦN NHÓM CHỨC CÓ TRONG CÁC CAO CHIẾT 31 3.2.1 Định tính cao chiết n-hexane 31 3.2.2 Định tính cao chiết dichlomethane 34 3.2.3 Định tính cao chiết ethyl acetate 37 3.2.4 Định tính cao chiết nhũ tƣơng 40 3.2.5 Định tính cao c dịch nƣớc 44 3.2.6 Tổ ng hợp kết định tính thành phần nhóm chức có cao chiết 47 3.3 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG CÁC DỊCH CHIẾT CỦA LÁ ĐU ĐỦ ĐỰC 48 3.3.1 Kết định danh thành phần hóa học dịch chiết n-hexane 48 3.3.2 Kết định danh thành phần hóa học dịch chiết Dichlomethane .51 3.3.3 Kết định danh thành phần hóa học dịch chiết Ethyl acetate 53 3.3.4 Kết định danh thành phần hóa học dịch chiết Ethanol 56 3.3.5 Tổ ng hợp thành phần hóa học dịch chiết từ Đu đủ đực 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 63 Kết luận 63 Kiến nghị 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GC : Gas Chromatography MS : Mass Spectrometry STT : Số thứ tự CTPT : Công thức phân tử L–L : Chiết lỏng – lỏng SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục 3.3.4 Kết định danh thành phần hóa học dịch chiết Ethanol Sắc kí đồ GC dịch chiết Ethanol đƣợc thể hình 3.12 kết định danh thành phần hóa học đƣợc trình bày bảng 3.15 Hình 3.12 Sắc ký đồ GC dịch chiết Ethanol Bảng 3.15 Thành phần hóa học dịch chiết ethanol Thời diện STTgian lƣu Pick (phút) (%) OH SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục OH CH3 Nhận xét: Từ bảng 3.15 cho thấy, phƣơng pháp GC định danh đƣợc cấu tử có mặt dịch chiết ethanol Trong đó, cấu tử Cis-Vaccenic chiếm hàm lƣợng cao (3,58%); 11,14- Eicosadienoic acid, methuyl ester (2,25%); n-Hexadecanoic acid (3,28%); Benzeneacetic scid, 2,5-dihydroxy- (1,56%) SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục 3.3.5 Tổng hợp thành phần hóa học dịch chiết Đu đủ đực Bả ng 3.16 Thành phần hóa học dịch chiết Đu đủ đực STT 10 11 12 13 14 15 SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27  Nhận xét: Qua bảng thống kê, phƣơng pháp GC-MS định danh đƣợc 27 cấu tử có dịch chiết từ Đu đủ đực Trong đó, có số cấu tử chiếm thành phần cao thuộc nhóm chất có ứng dụng thực tế cao SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục Nhóm Phytosterol: gồm Stigmasterol, Sitosterol (β) Campesterol thuộc nhóm chức steroid (sterol) Theo kết định tính, nhóm chức steroid xuất cao chiết n-hexane β-Sitosterol, Stigmasterol Campesterol có mặt dịch chiết n-hexane chiết phân bố lỏng - lỏng từ tổng cao ethanol theo kết đo GC–MS Nhiều nghiên cứu hợp chất Phytosterol có ích việc ức chế ung thƣ phổi, dày, buồng trứng ung thƣ vú Các nghiên cứu Phytosterol ức chế hấp thụ Cholesterol, làm giảm nồng độ Cholesterol máu giảm nguy bệnh tim mạch  Stigmast Stigmasterol hữu ích việc ngăn ngừa số bệnh ung thƣ, bao gồm ung thƣ buồng trứng, tuyến tiền liệt, vú ung thƣ ruột kết, ức chế suy thoái viêm xƣơng khớp thối hóa sụn chất chống oxi hóa mạnh  β-Sitosterol β-sitosterol gây độc tế bào ung thƣ giúp chống lại dòng tế bào gây đại tràng ung thƣ gan Ngoài ra, theo nghiên cứu β-sitosterol có khả phát triển thành thuốc để giúp trị bệnh đái tháo đƣờng, giúp giảm mỡ Hình 3.14 Cơng thức cấu tạo β-Sitosterol SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD máu, điều hòa chuyển hóa lƣợng cholesterol máu GVHD: TS Trần Mạnh Lục  Campestrol Campesterol có tác dụng ức chế hấp thu Cholesterol ruột, chống viêm HO Hình 3.15 Cơng thức cấu tạo Campesterol Nhóm axit: gồm Cis-Vaccenic acid; (Z),(Z)-2,5-Dimethyl - 2,4 - hexadienedioic acid; Isovanilic aicd; 3-hydroxy-4,5-dimethoxybenzoic acid; - Benzamido 4-oxo-6phenylhexanoic acid; Dehydrothio-p-toluidine-3-sulfonic acid n-Hexadecanoic acid Trong đó, n-Hexadecanoic acid có mặt dịch chiết (n-hexan, ethyl acetate) chiết phân bố lỏng–lỏng từ tổng cao ethanol có dịch chiết ethanol theo kết đo GC–MS  n-Hexadecanoic acid thƣờng đƣợc gọi Axit Palmitic n-Hexadecanoic axit béo bão hòa, đƣợc tìm thấy thể động vật, thực vật số lồi vi sinh vật Nó chất oxi hóa có tác dụng chống xơ vữa động mạch Axit palmitic đƣợc sử dụng để sản xuất xà phòng, mỹ phẩm, chất tẩy rửa Sodium palmitate đƣợc sử dụng nhƣ chất phụ gia tự nhiên sản phẩm hữu O OH Hình 3.16 Công thức cấu tạo n-Hexadecanoic SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục  Dehydrothio – p-toluidine-3-sulfonic acid N NH2 S HO S O O Hình 3.17 Cơng thức cấu tạo Dehydrothio – p-toluidine-3-sulfonic acid  1,4 -Benzenedicarboxylic acid, bis (2-ethylhexyl) ester O O CH3 O O Hình 3.18 Cơng thức cấu tạo 1,4 Benzenedicarboxylic acid, bis (2-ethylhexyl) ester  Cis-Vaccenic acid O HO CH3 Hình 3.19 Cơng thức cấu tạo Cis-Vaccenic acid SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Kết luận Qua trình nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học đu đủ đực (Carica papaya L.) phƣơng pháp chiết phân bố lỏng – lỏng”, thu đƣợc kết sau: Bằng phƣơng pháp ngâm chiết 2kg nguyên liệu với dung môi ethanol 80% lần, 24 giờ, thể tích dung mơi cho vào lần lƣợt 16l, 10l 10l, thu đƣợc khối lƣợng cao tổng ethanol 203,788g Hiệu suất đạt 10,198% Bằng việc sử dụng phƣơng pháp chiết lỏng – lỏng với dung mơi nối tiếp có độ phân cực tăng dần lần lƣợt n-hexane, dichlomethane ethyl acetate chiết đƣợc cấu tử có độ phân cực khác vào dung mơi Định tính đƣợc cao chiết từ cao tổng ethanol Lá Đu đủ đực có chứa nhóm chức: alkaloid, terpenoid-steroid, sesquiterpen-lacton, phenol, glycoside, saponin Bằng phƣơng pháp GC–MS định danh đƣợc 27 cấu tử có dịch chiết từ đu đủ đực Trong đó, có số cấu tử chiếm thành phần lớn nhƣ: 1,4 -Benzenedicarboxylic acid, bis (2-ethylhexyl) ester; Dehydrothio – p-toluidine3-sulfonic acid; n-Hexadecanoic acid; β – Sitosterol; Cis-Vaccenic acid Một số cấu tử có hoạt tính sinh học nhiều ứng dụng thực tế thuộc nhóm chất chính: nhóm Phytosterol gồm có Stigmasterol, β-Sitosterol Campesterol, nhóm axit hữu gồm có axit palmitic, Dehydrothio – ptoluidine-3-sulfonic acid  Kiến nghị Do thời gian nghiên cứu có hạn, thơng qua kết đề tài, mong muốn đề tài đƣợc phát triển rộng số vấn đề nhƣ sau: – Trong đu có chứa số chất có ứng dụng y học Vì vậy, cần nghiên cứu tách, làm giàu cấu tử phƣơng pháp khác để đạt hiệu tốt nhằm đáp ứng nhu cầu sống SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục – Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn, kháng oxy hóa số dịch chiết Lá Đu đủ nhằm tăng giá trị sử dụng dƣợc liệu SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Nguyễn Kim Phi Phụng (2007) Phƣơng pháp cô lập hợp chất hữu Nhà xuất Đại Học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh TP.Hồ Chí Minh, Việt Nam [2] Nguyễn Tƣờng Vân, Đặng Hồng Vân, Phạm Gia Khơi, Trần Mạnh Bình, Phan Quốc Kinh (1983), “Chiết xuất xác định carpaine alkaloid Đu đủ”, Tạp chí dược học, số [3] Giang Thị Kim Liên Đỗ Thị Lệ Uyên (2015), “Khảo sát thành phần hoá học số dịch chiết từ hoa đu đủ đực thu hái Đà Nẵng ”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ ĐHĐN, Số 03 (88), tr.119 [4] Trần Thế Tục, Đoàn Thế Lƣ (2004), Cây đu đủ kỹ thuật trồng, Nxb Lao động Xã hội, Hà Nội [5] Hồ Thị Hà, Đỗ Thị Hoa Viên, Lê Quang Hòa (2014), “Nghiên cứu hoạt tính sinh học số hợp chất chiết tách từ đu đủ (Carica papaya L.)” Tạp chí khoa học công nghệ Việt Nam, Khoa học Công nghệ, số 2+3, ISSN 1859 – 4794, pp 119-122 Tiếng anh [6] Chung-Shih Tang (1979), “New macrocyclic Δ1–piperideine alkaloids from papaya leaves: dehydrocarpaine I and II”, Phytochemistry, Vol 18, pp 651-652 [7] David S., Seigler, Guido F., Pauli, Adolf Nahrstedt, Rosemary Leen (2002), “Cyanogenic allosides and glucosides from passiflora edulis and carica papaya ”, Phytochemistry, Vol 60, pp 873-882 [8] Antonella Canini, Daniela Alesiani, Giuseppe D’Arcangelo, Pietro Tagliatesta (2007), “Gas chromatography-mass spectrometry analysis of phenolic compounds from Carica papaya L leaf”, Journal of food composition and analysis , Vol 20, pp 584-590 [9] “An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III.” Botanical Journal of the Linnean Society 161 (2): 105–121 2009 [10] Carvalho F.A, 2013 onwards, e-Monograph of Caricaceae, version1, November 2013 SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD GVHD: TS Trần Mạnh Lục [11] Aradhya, MK et al (1999) Một phân tích phát sinh lồi giống Carica L (Caricaceae) dựa biến đổi chiều dài đoạn giới hạn vùng spacer liên gen cp DNA Genet Tài nguyên Crop Evol 46: 579–586 [12] Cây đu đủ, từ Medicinal-Plants (1887) Koehler [13] Nakasone H.Y, Paull RE, (1998) Tropical fruits , CAB International Wallingford [14] Govindachari T.R., Naga rajan K and Viswanathan N (1965), “Carpaine and pseudocarpaine”, Tetrahedron letters, No 24, pp 1907-1916 SVTH: Nguyễn Mai Yến - Lớp 14CHD ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÁ ĐU ĐỦ ĐỰC (CARICA PAPAYA L.) BẰNG PHƢƠNG PHÁP CHIẾT PHÂN BỐ LỎNG... Tên đề tài: Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học đu đủ đực (Carica papaya L.) phƣơng pháp chiết phân bố lỏng - lỏng Nguyên li ệu, dụng cụ thiết bị – Nguyên liệu: đu đủ đực đƣợc thu... thành phần hóa học Đu đủ đực (Carica papaya L.) phương pháp chiết phân bố lỏng – lỏng nhằm tìm hiểu thành phần hóa học Đu đủ với mục đích đóng góp phần tƣ liệu vào hệ thống cơng trình khoa học