Trích ly Flavonoid từ lá cây hoàn ngọc trắng bằng phương pháp hỗ trợ siêu âm và thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của cao trích

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - oOo - NGUYỄN LƯU VĨNH KHANG TRÍCH LY FLAVONOID TỪ LÁ CÂY HOÀN NGỌC TRẮNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP HỖ TRỢ SIÊU ÂM VÀ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA CAO TRÍCH (Extraction of flavonoids from Pseuderanthemum palatiferum (Nees) Radik, leaves by ultrasonic-assisted extraction method and investigation of antibacterial activity) Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC Mã số: 60520301 LUẬN VẲN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2019 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS Hoàng Minh Nam TS Nguyễn Hữu Hiếu Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM Tp HCM, ngày tháng năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: - Chủ tịch - ủy viên phản biện - ủy viên phản biện - ủy viên -Thư kí Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC i CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN LƯU VĨNH KHANG Ngày, tháng, năm sinh: 16/08/1993 MSHV: 1770139 Nơi sinh: Tp Hồ Chí Minh Chun ngành: Kỹ thuật Hóa học Mã số: 60520301 I TÊN ĐỀ TÀI: Tên tiếng Việt: “Trích ly flavonoid từ hoàn ngọc trắng phương pháp hỗ trợ siêu âm thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn cao trích” Tên tiếng Anh: “Extraction of flavonoids from Pseuderanthemum palatiferum (Nees) Radik, leaves by ultrasonic-assisted extraction method and investigation of antibacterial activity” II NHIỆM VỤ VA NỘI DUNG: 2.1 Tổng quan: hoàn ngọc trắng, flavonoid, hoạt tính hồn ngọc trắng, phương pháp trích ly hỗ trợ siêu âm, phương pháp định lượng flavonoid, phương pháp thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn cao trích, quy hoạch thực nghiệm 2.2 Thực nghiệm -Trích ly flavonoid (quercetin kaempferol) từ hoàn ngọc trắng phương pháp hỗ trợ siêu âm -Khảo sát ảnh hường điều kiện đến hàm lượng quercetin kaempferol bao gồm: nồng độ etanol, thời gian siêu âm, nhiệt độ trích ly cơng suất siêu âm -Khảo sát ảnh hường đồng thời ba điều kiện nồng độ etanol, thời gian siêu âm nhiệt độ trích ly đến hàm lượng quercetin kaempferol quy hoạch thực nghiệm theo phương pháp tâm xoay bậc hai với mô hĩnh Box-Wilson - Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn cao trích III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 07/2018 IV NGÀY HOÀN THANH NHIỆM VỤ: 07/2019 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS.HOÀNG MINH NAM, TS NGUYỄN HỮU HIẾU Tp HCM, ngày thảng năm 2019 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PTN TĐ ĐHQG-HCM CNHH & DK TS HOÀNG MINH NAM TS NGUYỄN HỮU HIẾU TS NGUYỄN HỮU HIẾU TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC GS TS PHAN THANH SƠN NAM ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến gia đình tạo điều kiện thuận lợi để tác giả thục hoàn thành luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Cô khoa Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM nhiệt tình giúp đỡ tác giả tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình học tập hồn thành luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến hai thầy TS Hoàng Minh Nam TS Nguyễn Hữu Hiếu tận tình hướng dẫn tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến tập thể nghiên cứu viên Phòng thí nghiệm Trọng điểm ĐHQG-HCM Cơng nghệ hóa học Dầu khí (CEPP) tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo quý anh chị Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng (QUATEST 3) tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ tác giả trình thực luận văn Xin chân thành cảm ơn! Tháng 07 năm 2019 Tác giả Nguyễn Lưu Vĩnh Khang iii TÓM TẮT Trong luận văn này, hoạt chat flavonoid (quercetin kaempferol) trích ly từ hồn ngọc trắng phương pháp sử dụng dung mơi etanol có hỗ trợ siêu âm Hàm lượng quercetin kaempferol cao trích xác định phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao (highperformance liquid chromatography - HPLC) Ảnh hưởng điều kiện trích ly nồng độ etanol (%), thời gian siêu âm (phút), nhiệt độ trích ly (°C) cơng suất siêu âm (W) đến hàm lượng quercetin kaempferol khảo sát phương pháp luân phiên biến để chọn ba điều kiện ảnh hưởng Sau đó, tiến hành khảo sát đồng thời ba điều kiện nồng độ etanol, thời gian siêu âm nhiệt độ trích ly phương pháp tâm xoay bậc hai với mơ hình Box - Wilson, số liệu xử lý phần mềm Design Expert 11.0 để tìm điều kiện trích ly cho hàm lượng quercetin kaempferol cao Đồng thời phương pháp trích ly khơng có hỗ trợ sóng siêu âm thực để đối chứng Cao trích có hàm lượng quercetin kaempferol cao thử hoạt tính kháng khuẩn để xác định nồng độ ức chế tối thiểu hai vi khuẩn: Streptococcus agalactiae Edwardsiella ỉctalurỉ ABSTRACT In this assay, flavonoid (quercetin and kaempferol) is extracted from the Pseuderanthemum palatiferum (Nees) Radik (P palatiferum) leaves by using ethanol solvent and ultrasound-assisted method The contents of quercetin and kaempferol were determined by high-performance liquid chromatography method Effects of extraction conditions as ethanol concentration (%), ultrasonic time (min), extraction temperature (°C) and the ultrasonic power (W) on quercetin and kaempferol contents in the extract, which were investigated by alternate each variable method to choose the three most influential factor Then, carry out a survey of the simultaneous effects of three factors such as ethanol concentration (%), ultrasonic time (min), extraction temperature (°C) by a quadratic rotation method with the Box Wilson model Data are processed with Design Expert 11.0 software to find extraction conditions for the highest quercetin and kaempferol content At the same time, the check sample extracted with the above conditions but without ultrasonic support was also tested to compare with the extraction sample in suitable conditions Extract with the highest concentration of quercetin and kaempferol tested for antibacterial activity to determine the minimum inhibitory concentration for Streptococcus agalactiae and Edwardsiella ictaluri V LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân tác giả đuợc thục duới sụ huớng dẫn hai thầy TS Hoàng Minh Nam TS Nguyễn Hữu Hiếu, Phòng thí nghiệm Trọng điểm ĐHQG-HCM - Cơng nghệ Hóa học Dầu khí (CEPP), Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM Số liệu, kết nghiên cứu kết luận luận văn hoàn toàn trung thực Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 Tác giả Nguyễn Lưu Vĩnh Khang vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT iv ABSTRACT V LỜI CAM ĐOAN vi MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH ix DANH MỤC BẢNG xi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xii ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Cây hoàn ngọc trắng 1.1.1 Phân loại khoa học khu vực phân bố 1.1.2 Mô tả thực vật 1.1.3 Thành phần hoá học HNT 1.1.4 Công dụng 1.1.5 Tình hình nghiên cứu nước 1.2 Vi khuẩn gây bệnh thuỷ sản 1.2.1 Tĩnh hình chung 1.2.2 Vi khuân Streptococcus agalactiae 1.2.3 Vi khuân Edwardsiella ictaluri 1.2.4 Khảng khuẩn 11 1.3 Các phưong pháp trích ly 11 1.3.1 Phương pháp trích ly truyền thong 11 1.3.2 Phương pháp trích ly đại 12 1.4 Tính cấp thiết, mục tiêu, nội dung, phương pháp nghiên cứu tính mói luận văn 17 1.4.1 Tinh cấp thiết 17 1.4.2 Mục tiêu nghiên cứu 18 1.4.3 Nội dung 18 1.4.4 Phương pháp nghiên cứu 18 1.4.5 Tính luận vãn 24 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 25 2.1 Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị - dụng cụ địa điểm thực 25 2.1.1 Nguyên liệu 25 2.1.2 Hóa chẩt 25 2.1.3 Thiết bị, dụng cụ 26 2.1.4 Địa điểm thực 27 2.2 Thí nghiệm 27 2.2.1 Khảo sát quy trình trích ly quercetin kaempferol từ HNT 27 2.2.2 Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn cao trích 33 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 36 3.1 Ảnh hưởng điều kiện trích ly đến hàm luợng quercetin kaempferol 36 3.1.1 Ảnh hưởng điều kiện 36 3.1.2 Ảnh hưởng đồng thời điều kiện 40 3.1.3 3.2 Kiểm chứng mơ hình 54 Hoạt tính kháng khuẩn cao trích 56 3.2.1 Đổi với s agalactiae 56 3.2.2 Đổi với E ỉctalurỉ 58 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 61 TÀI LỆU THAM KHẢƠ PHỤ LỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BĨ DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Lá rễ hồn ngọc trắng Hình 1.2: Cơng thức hóa học (a) flavone, (b) isoflavonoid (c) neoflavonoid Hình 1.3: Cơng thức hóa học quercetin Hình 1.4: Cơng thức hóa học kaempferol Hình 1.5: Vi khuẩn agaỉactiae Hình 1.6: Biểu bệnh vi khuẩn Agalactỉae gây bệnh cá diêu hồng Hình 1.7: Vi khuẩn E ỉctalurỉ Hình 1.8: Biểu bệnh vi khuẩn E ỉctalurỉ gây bệnh cá da trơn 10 Hình 1.9: Nhóm OH kháng khuẩn hoạt chất quercetin kaempferol 11 Hình 1.10: Phổ điện từ 12 Hình 1.11: Một số loại enzyme thông dụng 13 Hình 1.12: Giản đồ áp suất - nhiệt độ CŨ2 14 Hình 1.13: Tần số âm 15 Hình 1.14: Mơ hình tâm xoay bậc hai 19 Hình 1.15: Sơ đồ nguyên lý máy HPLC 21 Hình 1.16: Cách đo đường kính vòng kháng khuẩn 23 Hình 2.1: Lá HNT sấy khô xay nhuyễn 25 Hình 2.2: (a) Bể siêu âm, (b) Máy HPLC-30 Nexera 26 Hình 2.3: Quy trình trích ly quercetin kaempferol từ HNT 27 Hình 3.1: Ảnh hưởng nồng độ EtOH 36 Hình 3.2: Ảnh hưởng thời gian siêu âm 37 Hình 3.3: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly 38 Hình 3.4: Ảnh hưởng cơng suất siêu âm 39 Hình 3.5: Hàm lượng quercetin từ số liệu thực nghiệm dự đoán 43 Hình 3.6: Sự ảnh hưởng đồng thời ba điều kiện khảo sát 44 Hình 3.7: Ảnh hưởng nồng độ EtOH thời gian siêu âm đến 45 hàm lượng quercetin 45 Hình 3.8: Ảnh hưởng thời gian siêu âm nhiệt độ trích ly đến 46 hàm lượng quercetin 46 Hình 3.9: Ảnh hưởng nhiệt độ trích ly nồng độ EtOH đến 47 ix 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 123 86 87 ... Tổng quan: hoàn ngọc trắng, flavonoid, hoạt tính hồn ngọc trắng, phương pháp trích ly hỗ trợ siêu âm, phương pháp định lượng flavonoid, phương pháp thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn cao trích, quy... trội phương pháp Vì vậy, đề tài Trích ly flavonoid từ hoàn ngọc trắng phương pháp hỗ trọ siêu âm thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn cao trích chọn để nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Cây hoàn ngọc. .. TÊN ĐỀ TÀI: Tên tiếng Việt: Trích ly flavonoid từ hồn ngọc trắng phương pháp hỗ trợ siêu âm thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn cao trích Tên tiếng Anh: “Extraction of flavonoids from Pseuderanthemum