Khảo Sát Thành Phần Hóa Học Của Hạt Cau Areca Catechu L

TỔNG QUAN

Khái quát về họ Cau

Họ Cau (Arecaceae), còn được gọi là Palmae, là một họ thực vật có hoa thuộc lớp thực vật một lá mầm trong bộ Arecales Hiện nay, bộ Cau có khoảng 202 chi với 2600 loài, chủ yếu sinh sống ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Họ Cau được biết đến dễ nhận diện với các loài tiêu biểu như Cau, chà là, cọ, dừa và mây Các hóa thạch của cây thuộc họ này đã được phát hiện, có niên đại khoảng 70-80 triệu năm trước, vào thời kỳ cuối của kỷ Phấn trắng.

Cây mây Cây chà là

Hình 1 Một số loài cây thuộc họ Cau

Đặc tính thực vật của cây Cau

Cây Cau, có tên khoa học là Areca catechu L., được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như Mạy làng (Tày), Pơ lạng (K’ho), Tân lang hay Binh lang (Trung Quốc), Pinang (Malaysia), Aréquier (Pháp) và Arecanut (Anh).

Họ : Arecaceae (Cau) hay họ Palmae (Dừa)

Cây Cau là loại cây lâu năm với thân thẳng đứng, hình trụ rỗng và không có cành Thân cây có nhiều vòng đốt là dấu tích của những tàu lá đã rụng Lá tập trung ở ngọn, cuống lá phát triển thành bẹ lớn ôm lấy thân cây, phiến lá rộng và lớn Gốc thân hơi phình ra và có nhiều rễ nổi trên mặt đất Ở ngọn cây, có chùm lá rộng với cuống và bẹ lớn, mang hai dãy lá chét xếp đều đặn theo dạng lông chim, lá chét hẹp ngang, màu lục bóng và có gân to.

Hoa tự mọc thành buồng, được bao bọc bởi mo, với hoa đực nhỏ màu trắng, thơm và hoa cái lớn hơn ở dưới Quả hạch hình trứng, ban đầu có màu xanh bóng nhẵn, sau chuyển sang màu vàng, vàng cam hoặc đỏ khi chín Hạt có nội nhũ xếp cuốn, hơi hình nón cụt, đầu tròn và đáy hơi lõm, màu nâu nhạt với vị chát Mùa hoa nở vào tháng 5 và mùa quả chín vào tháng 10.

Hình 2 Hoa Cau, hạt Cau, trái Cau

Cau có 2 loại chính: Cau vườn và Cau rừng

Cau là loại cây có chiều cao từ 10 đến 20 mét, đường kính khoảng 10 đến 15 cm, với lá bẹ dài từ 1,5 đến 2 mét, có hình dạng giống lông chim Hoa cau nhỏ, màu trắng ngà và có mùi thơm dễ chịu Quả cau hình trứng, kích thước gần bằng quả trứng gà, khi còn non có màu xanh, vỏ bóng nhẵn và khi chín chuyển sang màu vàng đỏ Quả bì có sợi, hạt bên trong có nội nhũ cuốn Hạt cau có hình dạng hơi giống hình nón cụt, đầu tròn, màu nâu nhạt và có vị chát Cau được trồng bằng quả và sau khoảng 5-6 năm mới có thể thu hoạch.

Hiện nay, Việt Nam trồng các giống Cau nhập từ Đài Loan, nổi bật là Cau lùn, có chiều cao từ 2-3 m và cho trái quanh năm (cau tứ thời) Giống Cau lùn này mang lại năng suất cao, với trái non có màu xanh và trái chín chuyển sang màu đỏ.

Hình 3 Cây cau vườn tại Hậu Giang

Cau rừng (Areca laosensis O.Becc) là cây nhỏ, cao từ 2-6 m, với thân trụ thẳng đứng và đốt cách đều nhau 8-10 cm Lá cây dài khoảng 1 m, có dạng kép lông chim với các lá chét xếp sát nhau, hình cong liềm không đều và mép hơi có răng Hoa cau rừng có màu vàng nhạt, trong khi quả nhỏ, hình trứng, khi chín có màu vàng cam và thường ra quả vào tháng 11-12 Cây cau rừng chủ yếu phân bố ở vùng núi Nghệ An và Thanh Hóa.

1.2.3 Phân bố và sinh thái 1-3

Chi Areca L bao gồm khoảng 20 loài, chủ yếu phân bố ở các vùng nhiệt đới của Châu Á và Châu Đại Dương, với trung tâm đa dạng loài tập trung tại khu vực nhiệt đới Ấn Độ - Malaysia.

Cau là cây có nguồn gốc từ Malaysia, sau đó được trồng rộng rãi ở các quốc gia Đông Nam Á và Nam Á như Philippines, Thái Lan, Indonesia (Sumatra, Java), Sri Lanka, Myanmar, cũng như được đưa đến Madagascar và Đông Phi.

Cây được trồng với nhiều mục đích, trong đó thường được lấy quả để ăn trầu và hạt để làm thuốc

Một số loài khác cũng cho quả được dùng để ăn trầu như Areca concinna (ở

Srilanca, Naga và Assam - Ấn độ); A.triandrac (ở đảo Andaman - Ấn độ và Sumatra - Indonesia)

Cau là một loại cây trồng lâu đời và phổ biến tại Việt Nam, đặc biệt phát triển mạnh ở các vùng trung du và đồng bằng Các tỉnh phía Nam có xu hướng trồng cau nhiều hơn so với các tỉnh phía Bắc.

Cây Cau rừng bắc là loại cây có khả năng thích nghi tốt với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, phát triển tốt ở nhiệt độ trung bình từ 22-26°C Tuy nhiên, cây không thể trồng ở vùng núi cao trên 1000 m tại các tỉnh phía bắc Sau 4-5 năm trồng từ hạt, cây có thể cho hoa quả lứa đầu, và số lượng hoa quả sẽ tăng lên trong các năm tiếp theo Tuổi thọ của cây có thể lên đến 60 năm, thậm chí 100 năm.

1.2.4 Công dụng của hạt Cau 1-3

Hạt Cau kết hợp với lá trầu là món ăn truyền thống gắn liền với văn hóa Việt Nam, có nguồn gốc từ thời Hùng Vương và nổi tiếng qua câu chuyện cổ tích Chuyện Trầu Cau Miếng trầu không chỉ giúp ấm lòng trong những ngày đông lạnh giá mà còn là biểu tượng của sự sẻ chia, thông cảm trong những lúc khó khăn như khi có tang Hơn nữa, miếng trầu thể hiện lòng thành kính của thế hệ sau đối với tổ tiên, vì vậy luôn có mặt trên mâm cỗ thờ cúng của người Việt.

Theo các nghiên cứu trước đây, chất chát của hạt Cau làm cho chân răng co lại, ôm sát răng Răng trở nên chắc, không lung lay

Hạt Cau chứa arecoline và guvacoline, là những chất độc hại cho gen Tuy nhiên, khi kết hợp với trầu và vôi (Ca(OH)2), arecoline được thủy phân thành arecaidine và guvacoline thành guvacine, giúp tạo cảm giác sảng khoái và kích thích thần kinh Vôi cũng có tác dụng ức chế methyl mercaptan, giảm tình trạng hôi miệng khi ăn trầu Các alkaloid trong hạt Cau có khả năng nhuộm đỏ nước miếng, nhưng việc tiêu thụ quá nhiều có thể gây tổn thương tế bào miệng và nguy cơ ung thư vùng miệng.

Dịch chiết từ hạt Cau được sử dụng làm thuốc nhuộm vải, trong khi tannin kết hợp với Na2SO4 và Na2CO3 tạo ra thuốc nhuộm tóc màu đen xám Nhờ vào proanthocyanidin, đặc biệt là epicatechin-catechin, hạt Cau được pha trộn với axetyl glutamin và butylen glycol trong ethanol và nước để chế tạo thuốc kích thích mọc tóc.

Trong những năm gần đây, hạt Cau đã được xuất khẩu sang Trung Quốc để sản xuất kẹo Cau, nổi bật với tác dụng chống lạnh Hiện tại, Trung Quốc là nguồn cung cấp kẹo Cau cho toàn bộ thị trường Nga và Đông Nam Á.

Quả Cau và miếng trầu không chỉ là biểu tượng của tình yêu và hạnh phúc mà còn là những phương thuốc quý giá trong gia đình Hạt Cau có tác dụng trị giun sán cho cả người và động vật, hỗ trợ tiêu hóa, và điều trị các bệnh như viêm ruột, viêm túi mật cấp tính, đầy bụng, tả, lỵ, cũng như giúp trẻ em bị chốc đầu Khi kết hợp với trường sơn và thảo quả, chúng trở thành thành phần trong bài thuốc "trường sơn triệt ngược" để chữa sốt rét Hỗn hợp dầu vừng và hạt Cau còn giúp giảm nhanh tình trạng phù nề và xung huyết quanh vết bỏng, ngăn chặn vết bỏng lan rộng và thúc đẩy quá trình lành sẹo.

 Một số bài thuốc có hạt Cau

Hạt Cau làm tê liệt thần kinh giun, sán; làm cho nó không bám vào thành ruột được mà bị đẩy ra ngoài

- Tẩy sán dây: Cau 30 g, hạt bí ngô 30 g hoặc cau 60 g, sơn tra 500 g, sắc uống

- Tẩy giun móc: Hạt Cau 20 g, vỏ lụa trắng rễ xoan 30 g, sắc đặc, thêm đường chế thành 60 mL Uống trước khi đi ngủ, lúc bụng đói Dùng liền 2 ngày

- Giun đũa, giun kim: Dùng 21 hạt Cau sao, tán nhỏ Chia uống 2-3 lần trong ngày, dùng với nước sắc vỏ quả Cau làm thang Uống bụng đói

Theo kinh nghiệm Đông y, để tẩy giun sán, nên dùng hạt cau sống, còn để tiêu tích tuệ thì mới phải nấu chín

Cau 100 g cắt lát mỏng hoặc giã nát cho vào 500 mL nước ngâm trên 12 giờ Đun còn 200 mL chia làm 3 lần, uống trong buổi sáng sớm, đói bụng

* Viêm túi mật cấp tính đơn thuần

Khái quát về tannin

Tannin là hợp chất polyphenol phổ biến trong thực vật, có khả năng kết hợp chặt chẽ với protein và một số hợp chất cao phân tử tự nhiên Hợp chất này được xác định qua phản ứng thuộc da và được định lượng dựa trên mức độ hấp phụ của nó trên bột da sống chuẩn.

Tannin là một hợp chất hữu cơ thường xuất hiện dưới dạng vô định hình, xốp, với màu sắc từ vàng nhạt đến nâu sậm khi tiếp xúc với ánh sáng và không khí Hợp chất này không có nhiệt độ nóng chảy xác định và có trọng lượng phân tử đa dạng, dao động từ 500 đến hơn 3000, bao gồm cả ester acid gallic.

20000 (proanthocyanidin) Các tannin do mang nhiều nhóm –OH nên ít nhiều (tùy theo khối lượng phân tử) hòa tan trong nước tạo nên dung dịch nhớt

Khi nếm tannin, cảm giác se lưỡi xuất hiện do tannin làm kết tủa enzym trong nước bọt, dẫn đến việc nước bọt không còn khả năng làm trơn bề mặt miệng Điều này cũng giải thích tại sao động vật ăn cỏ thường tránh xa các loại cây có hàm lượng tannin cao.

Tannin có khả năng làm đông tụ một số protein bằng cách tạo liên kết hydrogen giữa các nhóm –OH hoặc –NH2 của protein với các nhóm –OH phenol của tannin Đặc biệt, tannin có thể tạo kết tủa với gelatin, albumin, các base hữu cơ và một số alkaloid Ngoài ra, tannin hòa tan trong rượu, acetone, ethyl acetate nhưng không hòa tan trong diethyl, disulfur carbon và tetraclorua carbon.

Tannin được chia ra 2 nhóm lớn

 Tannin thủy giải được: là ester của glucose với gallic acid Người ta cũng chia tannin này làm 2 loại là tannin gallic và tannin ellagic

Tannin gallic có cấu trúc hóa học đặc trưng với một nhân trung tâm là đường glucose Các nhóm –OH ở các carbon C-1, 2, 3, 4 hoặc 6 của glucose tạo liên kết ester với từ 1 đến n phân tử axit gallic.

Tannin ellagic có cấu trúc chắc chắn hơn nhờ sự hiện diện của các nối carbon-carbon trong nhân glucose và giữa hai nhân benzene của hai phân tử acid gallic, dẫn đến độ hòa tan của nó giảm.

Tannin hóa đặc là quá trình polymer hóa của một số flavanol như catechol và epicatechol Khác với tannin thủy giải được, tannin hóa đặc không bị thủy giải dưới tác động của acid vô cơ loãng.

Hạt Cau chứa các thành phần tannin chủ yếu như catechin, epicatechin, tannic acid và leucocyanadin, có đặc tính kháng oxy hóa mạnh mẽ Những hợp chất này cũng cho thấy khả năng kháng khuẩn đối với Streptococcus mutans, một tác nhân liên quan đến ung thư miệng.

1.3.2 Các phương pháp loại tannin

 Sử dụng dung dịch gelatin mặn (là dung dịch nước gồm 5% NaCl (w/v) và

Pha dung dịch gelatin 0,5% (w/v) và từ từ rót vào dung dịch chiết, khuấy nhẹ rồi để yên qua đêm Tannin trong dịch chiết nước sẽ bị kết tủa bởi dung dịch gelatin mặn, sau đó tiến hành lọc bỏ tủa.

Sử dụng nước NaOH 1% để chiết xuất polyphenol từ dung môi hữu cơ không tan trong nước bằng cách lắc dung dịch chiết này với dung dịch NaOH 1% Quá trình này giúp tạo ra phenolat tan trong nước từ tannin, trong khi pha hữu cơ còn lại sẽ không chứa tannin Phương pháp này cũng có khả năng loại bỏ các hợp chất dẫn xuất phenol như flavonoid.

Để tách tannin, sử dụng dung dịch nước NaCl 1% kết hợp với chloroform Lắc hỗn hợp trong bình lóng, khi đó tannin sẽ phân bố vào lớp nước ở trên, trong khi chloroform ở lớp dưới sẽ không còn tannin Cuối cùng, tách riêng pha chloroform và làm khan nước.

Để loại bỏ tannin trong dung dịch nước chiết, có thể sử dụng protein, cụ thể là albumin có trong tròng trắng trứng gà Bằng cách rót tròng trắng trứng vào dung dịch và khuấy nhẹ, tannin sẽ bị tủa và có thể dễ dàng lọc bỏ.

Sử dụng sắc ký cột với chất hấp thu như resin polyamid, silica gel hoặc polyvinyl pyrrolidone (PVP) để chiết xuất tannin Dung dịch chiết được cho chảy qua cột nhỏ chứa chất hấp thu, nơi các chất này tạo cầu nối hydrogen với các nhóm polyhydroxy của tannin, giữ lại tannin trong cột Ngoài ra, có thể cho chất hấp thu vào becher chứa dung dịch chiết, khuấy đều và để yên qua đêm trước khi lọc bỏ.

Phương pháp này cũng có nhược điểm resin polyamid; silica gel; polyvinyl pyrrolidone cũng có thể hấp thu vài loại hợp chất hữu cơ phân cực khác

Sắc ký cột với chất hấp thu là nhựa trao đổi ion DE 52, được làm từ cellulose và gắn nhóm chức dietylaminoetyl, có khả năng gắn kết tốt các tannin trong khi không giữ lại các hợp chất không phải polyphenol.

Khái quát về alkaloid

Alkaloid là các hợp chất hữu cơ chứa nitơ, thường có cấu trúc vòng và phản ứng kiềm Chúng thường được tìm thấy trong thực vật và đôi khi trong động vật, nổi bật với hoạt tính sinh học mạnh mẽ Alkaloid cũng phản ứng hóa học với một số thuốc thử đặc trưng, được gọi là thuốc thử chung của alkaloid.

Các alkaloid thường có cấu trúc phức tạp và được đặt tên theo danh pháp thông thường, với tên gọi thường kết thúc bằng đuôi "ine".

 Tên chi hoặc tên loài của cây + ine

Ví dụ: Cocaine xuất phát từ Erythroxylum Coca

Papaverine xuất phát từ Papaver somniferin

Arecoline xuất phát từ Areca catechu

 Đôi khi dựa vào tác dụng của alkaloid đó hoặc có thể xuất phát từ tên người tìm ra nó

Cromwell (1955) ước tính rằng alkaloid phân bố trong khoảng 1/7 tổng số họ thực vật có hoa Hegnauer (1963) cho rằng tỷ lệ alkaloid trong các cây có nhựa dao động từ 12% đến 20% Willaman và Schubert (1955) chỉ ra rằng trong hơn 300 họ của ngành hạt kín, có khoảng 1/3 họ chứa alkaloid Nhiều nghiên cứu cho thấy đại đa số cây chứa alkaloid thuộc nhóm cây có 2 lá mầm, trong khi chỉ có một số ít cây 1 lá mầm và hạt trần có chứa alkaloid Ngoài ra, cây một năm thường chứa nhiều alkaloid hơn so với cây lâu năm (Levin 1976) Đặc biệt, alkaloid không có trong các loài sống dưới nước, ngoại trừ họ Sen.

Nhiều loài thực vật chứa alkaloid nhưng chỉ ở mức độ vết hoặc tỷ lệ rất thấp, khoảng một phần vạn hoặc một phần trăm Để được công nhận là có alkaloid, một cây phải chứa ít nhất 0.05% alkaloid so với trọng lượng dược liệu khô.

Trong thực vật, alkaloid và các hợp chất khác có mối liên hệ chặt chẽ Những cây có hàm lượng alkaloid cao thường ít hoặc không chứa tinh dầu và tannin, và ngược lại.

Quá trình sinh tổng hợp alkaloid trong cây bắt nguồn từ các acid amin

1.4.4 Sự phân bố alkaloid trong tổ chức cây 6

Alkaloid trong cây chủ yếu tập trung ở các tổ chức sinh trưởng như nội bì, ngoại bì và túi nhựa mủ Tuy nhiên, nơi tích lũy alkaloid không nhất thiết là nơi tổng hợp chúng Ví dụ, nicotine trong cây thuốc lá được tổng hợp ở rễ nhưng tích lũy ở lá Các alkaloid tropan của loài Datura cũng được tổng hợp ở rễ và tích lũy ở lá, đồng thời tiếp tục chuyển hóa ở lá Ngược lại, alkaloid trong hạt của một số loài như Ipomea lại được tổng hợp ở lá.

Quá trình sinh tổng hợp alkaloid trong cây thường liên quan đến sự phối hợp giữa nhiều tổ chức khác nhau Chẳng hạn, ở cây ba gạc, các alkaloid sơ khai thuộc dẫn xuất indol với cấu trúc E–Seco hình thành chủ yếu ở lá Trong quá trình này, chúng chuyển đổi thành các alkaloid nhóm Sarpazan, như Sarpagine, được coi là sản phẩm trung gian Sản phẩm cuối cùng của quá trình sinh tổng hợp bao gồm các dẫn xuất dihidroindol (amaline) và 1,8–hidroxyohimbine (reserpine, rescinnamine), được hình thành và tích lũy chủ yếu ở vỏ rễ.

Alkaloid tập trung chủ yếu ở các tổ chức sinh trưởng hoạt động nhất, nhưng nồng độ cao nhất lại nằm ở các tế bào đang hoá không bào Do đó, các không bào chứa nhiều alkaloid và hàm lượng alkaloid trong một tổ chức thay đổi đáng kể trong quá trình sinh trưởng Hàm lượng alkaloid tăng nhanh trong giai đoạn phát triển tế bào và hoá không bào, nhưng giảm dần khi cây già cỗi, đặc biệt là ở lá Thời kỳ ra hoa và kết quả có ảnh hưởng lớn đến sự tạo thành alkaloid Sự phân bố alkaloid trong hạt và thời kỳ nẩy mầm cũng rất khác nhau; trong một số loài như nicotiana, papaver, datura, erythroxylon, hạt có ít hoặc không có alkaloid, trong khi hạt của coffee, delphinium, physostigma lại có hàm lượng alkaloid cao nhất Đối với một số hạt, alkaloid có thể xuất hiện chỉ sau vài ngày (nicotiana, lycopersicon) hoặc vài tuần (datura) sau khi nẩy mầm.

Hàm lượng và sự phân bố alkaloid trong cây có sự biến động lớn, điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xác định đúng thời điểm thu hái dược liệu.

1.4.5 Cấu trúc và phân loại alkaloid 6,7 Đến nay đã biết trên 16000 alkaloid thiên nhiên với trên 300 dạng cấu trúc khác nhau Việc phân loại chủ yếu dựa vào cấu trúc nhân cơ bản hoặc dựa vào nguồn gốc tạo ra alkaloid

 Alkaloid không có N ở dị vòng (Proto alkaloid)

Tên cấu trúc Công thức Hợp chất ví dụ

1.4.6 Tính chất chung của alkaloid

Trạng thái tự nhiên của alkaloid có oxy thường là rắn ở nhiệt độ thường, như morphine (C17H19NO3) và codeine (C18H21NO3) Ngược lại, alkaloid không có oxy thường tồn tại ở dạng lỏng.

Các alkaloid ở thể rắn thường kết tinh được và có điểm nóng chảy rõ ràng

- Mùi vị: đa số các alkaloid không có mùi, có vị đắng và một số ít có vị cay như capsaicine, piperine, …

- Màu sắc: hầu hết các alkaloid đều không màu trừ một vài alkaloid có màu vàng như berberine, palmatine, chelidonine

Hầu hết các alkaloid ở dạng base không tan trong nước nhưng lại hòa tan trong các dung môi hữu cơ như chloroform, ether, benzen và các alcohol bậc 1 có số carbon nhỏ như methanol và ethanol Một số alkaloid có nhóm phân cực, ví dụ như morphine và cephaline, có thể tan một phần trong nước hoặc dung dịch kiềm nhờ vào nhóm -OH phenol của chúng, trong khi các base của chúng lại gần như không tan trong ether.

Ngược lại với các base, muối alkaloid thường tan trong nước và cồn nhưng lại hầu như không tan trong các dung môi hữu cơ như chloroform, ether và benzen Tuy nhiên, có một số ngoại lệ như ephedrine, colchicine và ecgovonine, trong đó các base của chúng có khả năng tan trong nước và cũng tương đối tan trong dung môi hữu cơ, trong khi các muối của chúng lại không có tính chất tương tự.

Dựa vào sự khác biệt về độ tan giữa alkaloid ở dạng base và dạng muối, người ta sử dụng các dung môi phù hợp để chiết xuất, phân lập và tinh chế alkaloid hiệu quả.

Năng suất quay cực: phần lớn alkaloid có khả năng quay cực vì trong phân tử có

C bất đối là một yếu tố quan trọng trong việc xác định độ tinh khiết của alkaloid, với năng suất quay cực là hằng số cần thiết để kiểm tra Alkaloid dạng L luôn có hoạt tính sinh học mạnh hơn so với alkaloid dạng D hoặc dạng biến thể racemic.

Phương pháp tách chiết các hợp chất ra khỏi cây cỏ

Có nhiều phương pháp để chiết tách hợp chất hữu cơ từ cây cỏ, chủ yếu tập trung vào hai kỹ thuật chính là chiết lỏng-lỏng và chiết rắn-lỏng.

Trong thực nghiệm, các phương pháp chiết rắn-lỏng thường được áp dụng bao gồm sự ngấm kiệt, ngâm dầm và chiết Soxhlet Bên cạnh đó, còn có các phương pháp chiết khác như lôi cuốn hơi nước và sử dụng chất lỏng siêu tới hạn.

1.5.1 Kỹ thuật chiết lỏng–lỏng 7

Kỹ thuật chiết bằng dung môi, hay còn gọi là chiết lỏng-lỏng, được sử dụng để phân chia cao alcol thô ban đầu hoặc dung dịch sinh học thành các phân đoạn có tính phân cực khác nhau Cao alcol thô ban đầu, ví dụ như bột cây chiết xuất bằng methanol 80%, chứa hầu hết các hợp chất hữu cơ từ phân cực đến không phân cực, do đó việc cô lập các hợp chất tinh khiết để thực hiện khảo sát tiếp theo là rất khó khăn.

Nguyên tắc chiết xuất dựa trên việc sử dụng dung môi không phân cực, như polyethylene (PE), để hòa tan hiệu quả các hợp chất không phân cực, bao gồm các alcol béo và ester béo.

Pha hữu cơ (chứa hợp chất tan tốt vào pha hữu cơ)

Pha nước chứa cao alcol ban đầu cực trung bình, như diethyl ether và dichlorometan, có khả năng hòa tan hiệu quả các hợp chất phân cực trung bình, bao gồm các nhóm chức như ether (-O-), aldehyd (-CHO), ceton (-CO-), và ester (-COO-) Đồng thời, nó cũng hòa tan tốt các dung môi phân cực mạnh, chẳng hạn như các hợp chất chứa nhóm chức -OH và -COOH.

Chiết lỏng-lỏng được thực hiện bằng bình lóng, trong đó cao alcol thô được hòa tan vào pha nước Các dung môi hữu cơ không hòa tan với nước hoặc có khả năng hòa trộn với nước được sử dụng để chiết xuất các hợp chất phân cực khác nhau từ pha nước, tùy thuộc vào độ phân cực của dung môi.

Tùy vào tỷ trọng so sánh giữa dung môi và nước mà pha hữu cơ nằm ở lớp trên hoặc ở dưới so với pha nước

Việc chiết xuất được thực hiện theo thứ tự từ dung môi hữu cơ kém phân cực đến dung môi phân cực, như ether, dầu hỏa, hexan, dichlorometan, ethyl acetate và butanol Mỗi loại dung môi được sử dụng nhiều lần với một lượng nhỏ cho đến khi không còn chất hòa tan Sau đó, chuyển sang sử dụng dung môi có tính phân cực hơn Các dung dịch từ các lần chiết được gom lại và làm khan nước bằng các chất làm khan như Na2SO4, MgSO4 hoặc CaSO4, sau đó đuổi dung môi để thu được cao chiết.

Để kiểm tra các hợp chất đã được chiết vào pha hữu cơ và pha nước, cũng như số lần chiết cần thiết, có thể sử dụng sắc ký lớp mỏng Trên bản mỏng, cần so sánh đồng thời vết của cả hai pha Quá trình chiết được coi là hoàn tất khi sau lần chiết thứ n, không còn thấy vết của chất trong cả pha nước lẫn pha hữu cơ Một cách kiểm tra khác là nhỏ một giọt dung dịch chiết lần thứ n lên tấm kiếng sạch; nếu sau khi bay hơi dung môi không để lại vết nào, quá trình chiết cũng được xác nhận là hoàn tất.

Cần lưu ý rằng quá trình chiết lỏng-lỏng diễn ra ở nhiệt độ phòng; nếu tăng nhiệt độ của dung môi, khả năng hòa tan của nó sẽ tăng lên, dẫn đến những thay đổi đáng kể trong nguyên tắc chiết xuất.

Kỹ thuật chiết lỏng-lỏng gặp khó khăn do quá trình lắc bình lóng nhiều lần, dẫn đến việc dung môi trong bình tạo thành nhũ tương ở các lần chiết sau, làm cho việc tách pha thành hai lớp trở nên phức tạp.

1.5.2 Kỹ thuật chiết rắn-lỏng 7

1.5.2.1 Kỹ thuật chiết ngâm dầm

Kỹ thuật chiết ngâm dầm tương tự như chiết ngấm kiệt nhưng không cần thiết bị phức tạp, giúp thao tác dễ dàng với nhiều mẫu cây Ngâm bột cây trong bình thủy tinh hoặc thép không gỉ có nắp đậy, tránh sử dụng bình nhựa để ngăn ngừa dung môi hữu cơ hòa tan nhựa, gây nhầm lẫn với hợp chất từ cây.

Để chiết xuất hợp chất tự nhiên từ cây, đầu tiên, rót dung môi tinh khiết vào bình sao cho phủ đều bề mặt lớp bột cây Sau đó, giữ bình ở nhiệt độ phòng trong một đêm hoặc một ngày để dung môi thẩm thấu vào cấu trúc tế bào thực vật Tiếp theo, lọc dung dịch chiết qua giấy lọc để thu hồi dung môi và thu được cao chiết Cuối cùng, thêm dung môi mới vào bình chứa cây và tiếp tục quá trình chiết cho đến khi mẫu cây được chiết kiệt hoàn toàn.

Để nâng cao hiệu quả chiết xuất, bạn nên thỉnh thoảng đảo trộn hoặc xóc đều lớp bột cây Một lựa chọn khác là sử dụng máy lắc để lắc nhẹ, nhưng cần lưu ý đảm bảo nắp bình không bị bung ra để tránh tình trạng dung dịch chiết trào ra ngoài.

Khi ngâm mẫu chất trong dung môi, chỉ cần 24 giờ là đủ để đạt mức bão hòa, vì lượng dung môi cố định trong bình sẽ không hòa tan thêm nhiều hơn Việc ngâm lâu hơn sẽ chỉ tốn thời gian mà không mang lại hiệu quả cao hơn.

Dung môi sau khi thu hồi được làm khan nước bằng các chất làm khan và được tiếp tục sử dụng để chiết các lần sau

Hình 7 Kỹ thuật chiết ngâm dầm

Hình 8 Chiết bằng máy Soxhlet

1.5.2.1 Kỹ thuật chiết bằng máy chiết Soxhlet

Dụng cụ này bao gồm ba bộ phận có thể tháo ráp tại các vị trí nút mài (1) và (2) Nó gồm một bình cầu A được đặt trong bếp đun có thể điều chỉnh nhiệt độ Bộ phận chứa mẫu bột cây bao gồm ba ống: ống D có đường kính lớn ở giữa để chứa bột cây, ống B có đường kính trung bình để dẫn dung môi từ bình cầu A lên ống D, và ống E có đường kính nhỏ để dẫn dung môi từ ống D trở lại bình cầu A Cuối cùng, ống C ở vị trí cao nhất có chức năng ngưng hơi.

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Địa điểm và thời gian nghiên cứu

Địa điểm: Phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ – Bộ môn Hóa – Khoa Khoa học Tự nhiên – Trường Đại Học Cần Thơ

Thời gian: Từ ngày 09/08/2010 đến ngày 12/11/2010.

Phương tiện nghiên cứu

Mẫu nguyên liệu hạt Cau dùng trong nghiên cứu được thu hái tại các vườn Cau tại xã Tân Hiệp, tỉnh Hậu Giang vào ngày 18/05/2010

Cây Cau cao khoảng 12 m với đường kính thân cây khoảng 14 cm, lá bẹ to dài khoảng 1.5 m và có hình lông chim Hoa Cau nhỏ, màu trắng ngà và có mùi thơm ngọt, thường nở rộ vào tháng 7 hàng năm Quả Cau hình trứng, kích thước gần bằng quả trứng gà, khi non có màu xanh và vỏ bóng nhẵn, khi chín sẽ chuyển sang màu vàng.

Hạt Cau sau khi thu hái được tách lấy hạt, cắt nhỏ phơi khô khoảng 3 ngày nắng, sau đó xay nhỏ thành bột

Hình 9 Địa điểm thu hái, buồng Cau

Hình 10 Hạt Cau sau khi tách vỏ, hạt Cau khô

2.2.2 Hóa chất và thiết bị thí nghiệm

Several solvents commonly used in experiments include acetone, dichloromethane, industrial-grade 96° alcohol, ethyl acetate, petroleum ether, methanol, and distilled water, all sourced from China.

Dung dịch NH3 25%, acid H 2 SO 4 98%

 Thuốc thử Gelatin mặn: 5 g NaCl + 0.5 g Gelatin + 100 mL H 2 O

 Thuốc thử Stiany: 20 mL formol 36% + 10 mL HCl đậm đặc

 Thuốc thử Dragendorff: Hòa tan 8.0 g Bi(NO3)OH trong 20 mL dung dịch HNO 3 Hòa tan 27.5 g KI trong 50 mL H 2 O Hỗn hợp 2 dung dịch lại, thêm nước vừa đủ 100 mL.

 Thuốc thử Mayer: Hòa tan 1.36 g HgCl 2 trong 60 mL H 2 O Hòa tan 5.0 g KI trong 10 mL H 2 O Trộn 2 dung dịch lại với nhau, thêm nước vừa đủ đến 100 mL

 Thuốc thử Wagner : Hòa tan 1.27 g I 2 và 2 g KI trong 20 mL H 2 O, thêm nước vừa đủ 100 mL

Các thuốc thử thông thường tạo màu với alkaloid :

 Dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc 98% (d = 1.84 g/mL)

 Dung dịch HNO 3 đậm đặc (d = 1.40 g/mL)

2.2.2.2 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

 Bộ chiết Soxhlet, phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ - khoa Công Nghệ - trường Đại Học Cần Thơ)

 Máy đo sắc ký khí ghép phổ GC-MS (Trung tâm Dịch vụ phân tích thí nghiệm, 2 - Nguyễn Văn Thủ - Quận 1- thành phố Hồ Chí Minh)

2.2.3.1 Thu hái và xử lý mẫu

Vào ngày 18/05/2010, cau được thu hoạch tại các vườn Cau ở xã Tân Hiệp, tỉnh Hậu Giang Từ 9 buồng cau, mỗi buồng chứa khoảng 90 trái, trong đó có 6 buồng trái chín vàng và 3 buồng trái còn xanh Sau khi hái, buồng cau được bẻ lấy trái, chẻ đôi để lấy hạt, cắt nhỏ và phơi khô tự nhiên trong khoảng 3 ngày nắng, sau đó xay thành bột.

2.2.3.2 Phương pháp xác định độ ẩm của hạt Cau Để xác định độ ẩm của hạt Cau, sử dụng phương pháp trọng lượng, cân trọng lượng hạt cau trước va sau khi phơi khô hoàn toàn trong điều kiện nắng gắt

Trong công thức tính độ ẩm tương đối của nguyên liệu ẩm, m đại diện cho khối lượng tổng của nguyên liệu, m o là khối lượng chất khô tuyệt đối không chứa ẩm, và w là khối lượng nước có trong nguyên liệu Độ ẩm tương đối (ω) được xác định là tỷ lệ giữa khối lượng nước (w) và khối lượng chung (m) của nguyên liệu ẩm, được biểu thị dưới dạng phần trăm.

2.2.3.3 Thu và định lượng hàm lượng béo trong hạt Cau

Hàm lượng béo trong hạt Cau được chiết kiệt bằng phương pháp chiết nóng Soxhlet Định lượng hàm lượng béo bằng phương pháp trọng lượng

2.2.3.4 Khảo sát tỷ lệ thể tích cao tổng và nước thu tannin cực đại

Xác định đồ thị tỷ lệ thể tích cao tổng và nước để thu kết tủa tannin cực đại Cách thực hiện:

 Cho 2 mL cao tổng vào 10 ống nghiệm

 Thêm nước cất vào lần lượt từng ống nghiệm theo các thể tích 2.0 mL, 2.5 mL, 3.0 mL, 3.2 mL, 3.5 mL, 4.0 mL, 4.5 mL, 5.0 mL, 5.2 mL, 5.4 mL

 Sấy giấy lọc, cân khối lượng trước khi lọc

 Thu kết tủa tannin trên giấy lọc, sấy khô giấy lọc sau khi lọc

 Cân lại khối lượng giấy lọc, vẽ đồ thị tủa tannin cực đại

Dựa vào đồ thị, thêm nước vào cao tổng theo các tỷ lệ cực đại để thu tannin trong hạt Cau

2.2.3.5 Tách chiết và định lượng alkaloid toàn phần

Quy trình tách chiết alkaloid được thực hiện bằng kỹ thuật chiết lỏng-lỏng, sử dụng hệ dung môi Ea:DCM Đồng thời, việc tăng pH giúp thu được alkaloid toàn phần hiệu quả hơn.

2.2.3.6 Phương pháp sắc ký khí-khối phổ

Phương pháp sắc ký khí-khối phổ (GC-MS) kết hợp máy sắc ký khí GC với máy phổ khối lượng MS, được thực hiện trên máy GC-MS Fisons MD800 tại Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm, Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh Hệ thống GC sử dụng cột tách mao quản HF5 với kích thước 30 m x 0.32 mm x 0.25 µm, khí mang là He và dung môi CH2Cl2 Quá trình phân tích được thực hiện theo chương trình nhiệt độ từ 60°C tăng 8°C/phút đến 280°C trong 7 phút, với nhiệt độ injector là 260°C và detector là 500°C.

Hình 11 Máy sắc ký khí-khối phổ

Cô quay đuổi dung môi

Lắc cặn với nước acid

Dịch acid kiềm hóa ở pH và chiết bằng Ea:DCM Dịch chiết alkaloid

Alkaloid toàn phần Chạy GC-MS

Hạt cau, thu, xử lí

Cho nước theo tỷ lệ để tủa tannin

BỘT CAU KHÔ Xác định độ ẩm

Chiết nóng Soxhlet loại béo

Xác định hàm lượng chất béo Ngâm bột Cau đã loại béo trong cồn 96

Tannin Cao tổng đã loại tannin

- Cho NH 4 OH 25% vào nâng pH lên 10-11

- Chiết với hệ dung môi Ea:DCM= 1:5

Dịch chiết (chứa các chất còn lại)

Sơ đồ 1 Quy trình nghiên cứu tách chiết tannin, alkaloid toàn phần trong hạt Cau

Phương pháp nghiên cứu

Hình 13 Hạt Cau trước và sau khi phơi khô

KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN

Thu hái và xử lý mẫu

Chọn cây cau xanh và cau già, thu hoạch 9 buồng (bao gồm 6 buồng cau già và 3 buồng cau xanh) Lựa chọn những trái to đều, chẻ đôi để lấy hạt, sau đó phơi khô tự nhiên trong 3 ngày Hạt cau xanh có màu trắng đục, dẻo và mềm, khi phơi khô sẽ teo lại và chuyển sang màu nâu đỏ, mang mùi thơm đặc trưng Trong khi đó, hạt cau già có màu đỏ nâu, cứng và ít thay đổi màu khi phơi khô, đồng thời ít thơm hơn hạt cau xanh.

Theo thầy Ngô Thanh Phong, Phó trưởng Bộ môn Sinh, Khoa Khoa Học Tự Nhiên, Đại Học Cần Thơ, mẫu hạt mà chúng tôi nghiên cứu là hạt của cây Cau, có tên khoa học là Areca catechu L.

Xác định độ ẩm hạt Cau

Lấy 1 buồng Cau xanh gồm 90 quả, cân được 2.5 kg, tách đôi bỏ vỏ cân được 0.75 kg Sau đó hạt Cau được cắt nhỏ, phơi khô dưới nắng gắt đến khi khối lượng không đổi cân được 0.175 kg

Theo công thức tính độ ẩm:

Lấy 1 buồng Cau già gồm 96 quả, cân được 2.74 kg, tách đôi bỏ vỏ cân được 0.8 kg Sau đó hạt Cau được sắc nhỏ, phơi khô dưới nắng đến khi khối lượng không đổi cân được 0.685 kg

Theo công thức tính độ ẩm:

Kết quả: Độ ẩm hạt Cau xanh là 76.67%, độ ẩm hạt Cau già 14.38%

3.3 Xác định hàm lượng béo trong hạt Cau

Quá trình chiết Soxhlet loại béo trong hạt Cau được thực hiện tại phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ - Khoa Công Nghệ - Trường Đại Học Cần Thơ

Hệ thống chiết Soxhlet bao gồm 5 thiết bị chiết, mỗi thiết bị có 3 bộ phận chính: bình cầu chứa dung môi 250 mL, bộ phận chứa mẫu và bộ phận giải nhiệt ngưng hơi dung môi.

Dung môi sử dụng chiết hàm lượng chất béo trong hạt cau là PE

 Bột hạt Cau được đặt trong các túi vải và cho vào bộ phận chứa mẫu Mỗi túi 50 g bột Cau

 Cho dung môi PE từ trên xuống thấm ướt mẫu rồi chảy tràn xuống bình cầu chứa dung môi

 Lắp thiết bị giải nhiệt vào, mở van cho nước chảy hoàn lưu trong hệ thống giải nhiệt

 Mở bếp đun ở nhiệt độ 60C

 Tiến hành chiết Soxhlet khoảng 18 giờ, mở túi khuấy đảo bột Cau Sau đó tiếp tục chiết thêm 8 giờ

 Mở thiết bị lấy 5 mL PE ở bộ phận chứa mẫu, chấm TLC nếu không còn vết thì quá trình chiết Soxhlet kết thúc

Sau khi hoàn tất quá trình chiết Soxhlet, tiến hành cô quay khan PE thu được hàm lượng chất béo trong hạt Cau

 Hạt Cau xanh: Tiến hành chiết 20 g bột Cau thu được 2.95 g hàm lượng béo

% Hàm lượng béo trong hạt Cau xanh: 2.95

Hình 14 Hệ thống chiết Soxhlet

Hình 15 Ngâm dầm hạt Cau đã loại béo

 Hạt Cau già: Tiến hành chiết 20 g bột Cau thu được 1.66 g hàm lượng béo

% Hàm lượng béo trong hạt Cau già: 1.66 100 8.3%

Xác định hàm lượng tannin trong hạt Cau

Bột hạt Cau sau khi loại béo được chiết bằng phương pháp ngâm dầm trong cồn 96, thu được cao tổng của hạt Cau đã loại béo

3.3.1 Khảo sát hàm lượng tannin trong hạt Cau xanh

Tiến hành thêm nước với các tỷ lệ khác nhau vào từng ống nghiệm chứa 2.0 mL cao tổng đã loại béo, nhằm xác định đồ thị thể tích nước cần thêm vào để đạt được tủa tannin cực đại.

3.3.1.1 Xác định tỷ lệ thể tích cao tổng và nước tủa tannin cực đại

Bảng 3 Số liệu tủa tannin của hạt Cau xanh Ống nghiệm

Thể tích nước thêm vào (mL)

Khối lượng giấy lọc ban đầu (g)

Khối lượng giấy lọc sau khi lọc kết tủa (g)

10 5.0 0.754 0.839 0.085 Đồ thị tủa tannin theo thể tích nước thêm vào của hạt Cau xanh

Nhận xét: tỷ lệ thể tích cao tổng và nước tủa tannin cực đại là: 1:0.8; 1:1.7; 1:2.2

3.3.1.2 Định lượng tannin trong hạt Cau xanh

Dựa vào tỷ lệ trên, tiến hành cho nước vào 2.0 mL cao tổng lần lượt như sau:

Bảng 4 Số liệu khối lượng tủa tannin trong 2.0 mL cao tổng

Lần Thể tích nước thêm vào (mL)

Tổng khối lượng tủa tannin 0.308

Cô quay 2.0 mL cao tổng được 0.452 g

 % Tannnin trong hạt Cau xanh: 0.308

3.3.2 Khảo sát hàm lượng tannin trong hạt Cau già

3.3.2.1 Xác định tỷ lệ thể tích cao tổng và nước tủa tannin cực đại

Tương tự như trên ta xác định được đồ thị tỷ lệ thể tích cao tổng và nước để tủa tannin cực đại trong hạt Cau già

Hình 16 Tủa tannin trong 2.0 mL cao tổng

Bảng 5 Số liệu tủa tannin của hạt Cau già Ống nghiệm

11 6.0 1.409 1.470 0.061 Đồ thị tủa tannin theo thể tích nước thêm vào của hạt Cau già

Nhận xét: tỷ lệ thể tích cao tổng và nước tủa tannin cực đại là: 1:1.6; 1:2.2; 1:2.7

3.3.2.2 Định lượng tannin trong hạt Cau già

Dựa vào tỷ lệ trên, tiến hành cho nước vào 2.5 mL cao tổng lần lượt như sau:

Bảng 6 Số liệu khối lượng tủa tannin trong 2.5 mL cao tổng

Lần Thể tích nước thêm vào (mL)

Tổng khối lượng tủa tannin 0.121

Cô quay 2.5 mL cao tổng được 0.4403 g

 % Tannnin trong hạt Cau già: 0.121

Dựa trên tỷ lệ khảo sát, cần thêm nước vào lượng cao tổng để loại bỏ tannin trong hạt Cau già và hạt Cau xanh, nhằm tiếp tục quy trình tách chiết alkaloid toàn phần.

Hình 17 Tủa tannin trong 250 mL cao tổng

Tannin thu được hòa tan vào cồn 96, tiến hành thử bằng các thuốc thử tannnin:

 Thuốc thử Gelatin mặn: xuất hiện vết trầm hiện màu vàng nhạt, để lâu hóa thành màu nâu

 Thuốc thử Stiasny: xuất hiện trầm hiện màu đỏ

Kết luận: Có thể sử dụng nước để tách loại tannin, tiếp tục tiến hành quy trình tách chiết alkaloid toàn phần.

Tách chiết alkaloid trong hạt Cau già

3.4.1 Tách chiết alkaloid trong hạt Cau già

Lấy 250 mL cao tổng thêm lần lượt 400 mL, 150 mL, 125 mL Để yên 2 ngày đêm rồi lọc bỏ kết tủa tannin Thu được cao tổng đã loại tannin

Dựa vào thông số độ hòa tan chọn hệ dung môi là DCM và Ea theo tỷ lệ 5:1 thay thế chloroform

Hình 18 Định tính tannin bằng thuốc thử Gelatin mặn

1: Mẫu thử 2: Định tính bằng thuốc thử Gelatin

Hình 19 Định tính tannin bằng thuốc thử Stiasny

1: Mẫu thử 2: Định tính bằng thuốc thử Stiasny

Tiến hành chiết cao tổng bằng hệ dung môi DCM:Ea, do alkaloid trong hạt cau tồn tại dưới dạng muối Để chuyển đổi alkaloid thành dạng base tự do, nhỏ từ từ dung dịch NH3 25% vào bình lóng cho đến khi đạt pH = 10-11, tạo môi trường kiềm mạnh giúp các alkaloid tan trong dung môi Sau đó, lắc 200 mL cao tổng với hệ dung môi, thực hiện lắc 3 lần.

Hệ dung môi DCM:Ea với thể tích 100 mL cho thấy sự phân lớp do khác biệt về tỷ trọng, trong đó cao tổng nằm ở lớp trên và hệ dung môi ở lớp dưới Sau khi lắc, màu vàng của cao tổng dần nhạt đi, và khi không còn màu vàng, tức là alkaloid đã hoàn toàn chuyển vào dung môi Cuối cùng, thu lấy dịch chiết alkaloid thô từ lớp dưới.

Kỹ thuật chiết là một yếu tố quan trọng trong quá trình chiết cao tổng, đặc biệt khi sử dụng hệ dung môi dễ tạo nhũ Để tạo nhũ hiệu quả, nên sử dụng đũa thủy tinh khuấy nhẹ dung dịch trong bình lóng hoặc cọ xát vào thành bình để phá vỡ bọt khí, giúp dung dịch nhanh chóng tách thành hai lớp riêng biệt Đối với lượng nhũ nhỏ, có thể lọc qua giấy lọc, trong khi với lượng lớn, nên để phần nhũ trong tủ lạnh qua đêm để đạt hiệu quả tối ưu.

Hình 20 Chiết cao tổng với hệ dung môi DCM:Ea

 Loại tạp alkaloid thô thu được từ dịch chiết

 Đuổi loại dung môi: tiến hành đuổi loại dung môi bằng máy cô quay ở nhiệt độ 50C, loại khoảng 2/3 thể tích dịch chiết

 Lắc với dung dịch H 2 SO 4 2%

Mục đích của quá trình này là tách các chất tan trong dung môi DCM:Ea nhưng không tan trong dung môi phân cực như nước acid Bằng cách lắc với dung dịch H2SO4 2%, các alkaloid dạng base tự do được chuyển đổi thành dạng muối tan trong nước, giúp loại bỏ các tạp chất không mong muốn trong dịch chiết.

Để tiến hành chiết xuất, lắc dịch chiết với dung dịch H2SO4 trong bình lóng 100 mL, thực hiện chiết 40 mL dịch chiết qua 4 lần, mỗi lần với 10 mL H2SO4 Khi chiết với dung dịch nước H2SO4, lớp phía trên sẽ là dung dịch H2SO4, trong khi lớp phía dưới chứa dịch chiết alkaloid thô Cuối cùng, thu lấy dịch chiết nước acid ở lớp phía trên.

 Lắc với hệ dung môi DCM:Ea

Mục đích: loại một số tạp chất trong dịch chiết nước acid

Để tiến hành chiết xuất, cho hệ dung môi DCM:Ea vào bình lóng 100 mL chứa dịch chiết acid Tiếp theo, từ từ thêm 20 mL dịch chiết nước acid và dung dịch NH3 25% để tăng pH lên 10-11 Cuối cùng, lắc hỗn hợp 4 lần, mỗi lần 15 mL hệ dung môi.

Hình 21 Lắc dịch chiết với dung dịch H 2 SO 4 2%

Dịch chiết từ hệ dung môi được xử lý bằng Na2SO4 khan để loại bỏ nước, sau đó tiến hành lọc để tách Na2SO4 Kết quả là thu được alkaloid toàn phần dưới dạng sệt, có màu nâu đỏ Khối lượng alkaloid toàn phần đạt 0.246 g.

Hình 22 Lắc dịch chiết nước acid với hệ dung môi DCM:Ea

Hình 23 Alkaloid toàn phần thu được gửi đo GC-MS

3.4.2 Định tính alkaloid toàn phần thu được

 Thuốc thử Dragendorff: xuất hiện kết tủa màu vàng cam

 Thuốc thử Wagner: xuất hiện kết tủa nâu đỏ

 Thuốc thử Mayer : xuất hiện kết tủa vàng

Nhận xét: hỗn hợp thu được có alkaloid

1 2 Hình 24 Định tính alkaloid bằng thuốc thử Dragendorff

2: Thuốc thử Dragendorff + mẫu alkaloid toàn phần

Hình 25 Định tính alkaloid bằng thuốc thử Wagner 1: Thuốc thử Wagner

2: Thuốc thử Wagner + mẫu alkaloid toàn phần

Hình 26 Định tính alkaloid bằng thuốc thử Mayer

2: Thuốc thử Mayer + mẫu alkaloid toàn phần

3.4.3 Kết quả đo GC-MS

Hình 27 Sắc ký đồ GC sản phẩm chiết hạt Cau già

Hình 28 Thành phần hóa học alkaloid toàn phần

 M + 5 nên hợp chất có số lẻ N

 Dựa vào ion đồng vị carbon ta có: 1 0, 011 0.88

Dự đoán công thức phân tử của hợp chất này là

Bảng 7 Cơ chế phân mảnh của arecoline m/z ion Cơ chế phân mảnh

Nhận xét: Hợp chất này là arecoline chiếm hàm lượng 51.39%

Bảng 8 cơ chế phân mảnh của guvacoline m/z ion Cơ chế phân mảnh

Nhận xét: Hợp chất trên là guvacoline, chiếm tỷ lệ 9.15%

Bảng 9 Cơ chế phân mảnh của methyl nicotinate m/z ion Cơ chế phân mảnh

Nhận xét: Hợp chất trên là methyl nicotinate, chiếm tỷ lệ 2.03%

 Ethyl N-methyl-l,2,5,6-tetrahydro-pyridine-3-carboxylate

Bảng 10 Cơ chế phân mảnh của ethyl N-methyl-l,2,5,6-tetrahydro-pyridine-3- carboxylate m/z ion Cơ chế phân mảnh

Nhận xét: Hợp chất trên là ethyl N-methyl-l,2,5,6-tetrahydro-pyridine-3- carboxylate, chiếm tỷ lệ 0.83%

CH 3 Ethyl N-methyl-l,2,5,6-tetrahydro-pyridine-3-carboxylate

Bảng 11 Cơ chế phân mảnh của guvacine m/z ion Cơ chế phân mảnh

Nhận xét: Hợp chất trên là guvacine

Bảng 12 Cơ chế phân mảnh của arecaidine m/z ion Cơ chế phân mảnh

Nhận xét: Hợp chất trên là arecaidine, chiếm tỷ lệ 1.19%

Kết luận: Thành phần alkaloid toàn phần gửi phổ GC-MS có 64.59% alkaloid

Trong đó arecoline chiếm nhiều nhất 51.39%, còn lại là các alkaloid như: guvacoline 9.15%, methyl nicotinte 2.03%, arecaidine 1.19%, ethyl N-methyl-l,2,5,6-tetrahydro- pyridine-3-carboxylate 0.83%, guvacine Trong đó các acid béo chiếm 29.75%

3.4.4 Định lượng alkaloid toàn phần trong hạt Cau già

Khối lượng alkaloid toàn phần gửi phổ là 0.246 g, trong đó các alkaloid chiếm 64.59% Cao tổng sử dụng tách chiết alkaloid là 250 mL, tương ứng 44.03 g cao khan

% Alkaloid toàn phần trong hạt Cau già: 0.246 0.6459

Nhận xét: Lượng alkaloid toàn phần trong hạt Cau già chiếm 0.36% so với cao tổng khan, trong đó chủ yếu là arecoline

3.4.5 Định lượng alkaloid toàn phần trong hạt Cau xanh

Quá trình tách chiết alkaloid từ hạt Cau xanh được thực hiện tương tự như hạt Cau già, thu được 800 mL cao tổng, tương ứng với 66.96 g cao khan Kết quả tách chiết cho thấy tổng lượng alkaloid đạt 0.191 g, đã được gửi đi phân tích bằng phương pháp GC-MS để xác định thành phần hóa học.

% Alkaloid toàn phần trong hạt Cau xanh: 0.191 100% 0.286%

Hình 29 Alkaloid toàn phần hạt Cau xanh gửi đo GC-MS

KIẾN NGHỊ

Từ những nghiên cứu và kết quả đạt được, chúng tôi kiến nghị những nghiên cứu tiếp theo như sau:

 Tiến hành thử hoạt tính sinh học, mức độ kháng oxy hóa của tannin và alkaloid toàn phần trong hạt Cau

 Nghiên cứu phân tách arecoline, guvacine bằng sắc ký cột

Nghiên cứu phản ứng hoá học và khả năng chống oxy hoá của arecoline và guvacine, cùng với các sản phẩm chế biến từ chúng, nhằm mở rộng ứng dụng trong sản xuất dược liệu.

 Nghiên cứu hợp chất màu trong hạt Cau và ứng dụng của nó.

Quy trình tách chiết alkaloid hiện tại đạt hiệu suất 64.59%, trong đó acid béo chiếm 29.75% Do đó, cần cải tiến quy trình tách chiết để nâng cao hiệu suất thu được alkaloid toàn phần.