Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp trích ly đến thành phần hóa học của tinh dầu lá và thân cây ngũ gia bì schefflera octophylla l

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY ĐẾN THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TINH DẦU LÁ VÀ THÂN CÂY NGŨ GIA BÌ Scheff

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY ĐẾN THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TINH DẦU LÁ VÀ THÂN CÂY

NGŨ GIA BÌ (Schefflera octophylla L.)

VƯƠNG BẢO NGỌC

AN GIANG, THÁNG 5 NĂM 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY ĐẾN THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TINH DẦU LÁ VÀ THÂN CÂY

NGŨ GIA BÌ (Schefflera octophylla L.)

VƯƠNG BẢO NGỌC

AN GIANG, THÁNG 5 NĂM 2020

Đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp trích ly đến thành phần hóa học của tinh dầu lá và thân cây Ngũ Gia Bì

(Schefflera octophylla L.)”, do giảng viên Vương Bảo Ngọc Tác giả đã báo cáo kết

quả nghiên cứu và được Hội đồng Khoa học và đào tạo thông qua tháng 05 năm 2020

LỜI CẢM TẠ

Với lòng biết ơn sâu sắc nhất xin gởi lời cảm ơn chân thành đến

Ban Giám Hiệu Trường Đại Học An Giang, Ban chủ nhiệm Khoa Nông Nghiệp – Tài nguyên Thiên nhiên đã chấp nhận và tạo điều kiện thuận lợi để tôi có cơ hội thực hiện đề tài này

Các thầy, cô Khoa Nông nghiệp- Tài nguyên thiên nhiên, bộ môn Công nghệ sinh học, đã nhiệt tình giúp đỡ, góp ý kiến và động viên kịp thời cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Cảm ơn cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm ngành Công nghệ sinh học, đã giúp

đỡ tạo điều kiện cho tôi trong thời gian thực hiện đề tài

Xin chân thành biết ơn các thầy, cô giảng viên phản biện đã đọc và đóng góp ý kiến quý báu để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn

TÓM TẮT

Nhằm đánh giá ảnh hưởng của các phương pháp trích ly tới thành phần các hợp

chất trong tinh dầu cây Ngũ Gia Bì (Schefflera octophylla L.) Tinh dầu từ lá và thân cây Ngũ Gia Bì (Schefflera octophylla L.) trồng tại tỉnh An Giang được chiết xuất bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước và ngâm trong dung môi hữu cơ (n-

Hexan, etanol 96%) Thành phần hóa học và hàm lượng các hoạt chất trong tinh dầu được xác định bằng phương pháp phân tích GC-MS Kết quả phân tích cho thấy khi ly

trích bằng n- Hexan cho hiệu suất cao nhất ở lá và thân lần lượt là 0,094% và 0,11% so

với ly trích bằng nước và etanol 96% Bên cạnh đó, ở các phương pháp ly trích khác nhau và các bộ phận khác nhau của cây cũng cho hàm lượng các chất khác nhau Phương pháp ly trích hơi nước thu được các hợp chất có tỉ lệ ở lá và thân lần lượt là Caryophyllene (37,4% - 28,85%); alpha-Selinene và Bicyclogermacrene (13,19% -

19,29%); Humulene (10,1% - 8,15) Hơn nữa, phương pháp ly trích bằng n- Hexan có

các thành phần chính trong tinh dầu lá gồm: Bicyclo[2.2.2] oct-7-en-2-one, methylene (28,36%), Tetrazol (7,27%) và trên thân là beta- Myrcene (23,74%), Bicyclogermacrene (7,12%) Ngoài ra, các hợp chất chính có trong tinh dầu lá và thân khi trích ly trong dung môi etanol 96% là Dodecanoic acid (31,72% - 14,34%); Linolenic acid ethyl ester (18,21% - 5,11%), Palmitic acid ethyl ester (14,03% - 15,73%) Các kết quả này góp phần tạo hướng ứng dụng mới cho tinh dầu Ngũ Gia Bì, qua đó giúp tăng giá trị cây Ngũ Gia Bì ở Việt Nam

5-Từ khóa: Ngũ gia bì, tinh dầu, chưng cất lôi cuốn hơi nước, dung môi hữu cơ, hiệu

suất trích ly, GC-MS, thành phần hóa học

ABSTRACT

Determination of the impact of extraction methods on the composition of

compounds in essential oil of Schefflera octophylla L The essential oil from leaves and stems of Schefflera octophylla L grown in An Giang province, was extracted by steam distillation and maceration methods (extracted by n- Hexan and 96% etanol) Chemical ingredients of Schefflera octophylla L oil were identified by GC-MS The results showed that extraction with n-Hexan gave highest yield of leaves and stems oil,

0,094% and 0,11%, respectively compared to extraction by steam distillation and with 96% etanol Besides, different methods of extraction and different parts of plant also give different contents of substances The compounds from steam distillation of leaves and stems were Caryophyllene (37,4% - 28,85%); alpha-Selinene và Bicyclogermacrene (13,19% - 19,29%); Humulene (10,1% - 8,15%) Furthermore, the

main chemical compounds from leaves extraction by n-Hexan were

Bicyclo[2.2.2]oct-7-en-2-one, 5-methylene (28,36%), Tetrazol (7,27%) while beta-Myrcene (23,74%), Bicyclogermacrene (7,12%) were major constituents in the stems Besides, the main components extracted in 96% etanol identified from the leaves and stems were Dodecanoic acid (31,72% - 14,34%); Linolenic acid ethyl ester (18,21% - 5,11%), Palmitic acid ethyl ester (14,03% - 15,73%) These results can contribute to find a new

application of Schefflera octophylla L oil which would increase its economic value in

Viet Nam

Key word: Schefflera octophylla L, essential oil, steam distillation, maceration, highest

yield, GC-MS, components

LỜI CAM KẾT

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu trong công trình nghiên cứu này có xuất xứ rõ ràng Những kết luận mới về khoa học của công trình nghiên cứu này chưa được công bố trong bất kì công trình nào khác

An Giang, ngày tháng 05 năm 2020

Vương Bảo Ngọc

MỤC LỤC

LỜI CẢM TẠ ii

TÓM TẮT iii

LỜI CAM KẾT v

MỤC LỤC vi

DANH SÁCH HÌNH ix

DANH SÁCH BẢNG x

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

1.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY NGŨ GIA BÌ (Schefflera octophylla L.) 3

2.1.1 Đặc điểm thực vật học 3

2.1.2 Phân bố, chế biến 4

2.2 SƠ LƯỢC VỀ TINH DẦU 4

2.2.1 Quá trình tích lũy tinh dầu ở thực vật 4

2.2.2 Thành phần hóa học của tinh dầu 5

2.2.3 Ứng dụng của tinh dầu 5

2.3 PHƯƠNG PHÁP LY TRÍCH TINH DẦU 7

2.3.1 Định nghĩa 7

2.3.2 Vai trò và ý nghĩa 7

2.3.3 Các phương pháp ly trích cơ bản 8

2.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TINH DẦU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 11

2.4.1 Trong nước 11

2.4.2 Ngoài nước 13

2.5 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ GHÉP KHỐI PHỔ GC-MS 14

2.5.1 Sắc ký khí (GC_Gas Chromatography) 14

2.5.2 Khối phổ: 15

2.5.3 Sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS_Gas Chromatography Mass Spectometry) 16

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

3.1 MẪU NGHIÊN CỨU 17

3.2 DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT NGHIÊN CỨU 17

3.2.1 Hóa chất 17

3.2.2 Dụng cụ nghiên cứu 17

3.3 PHƯƠNG PHÁP TÁCH TINH DẦU 18

3.3.1 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 18

3.3.2 Phương pháp ngâm chiết bằng dung môi hữu cơ 19

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

4.1 SO SÁNH HIỆU SUẤT THU HỒI TINH DẦU LÁ VÀ THÂN NGŨ GIA BÌ Ở CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY KHÁC NHAU 21

4.2 ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN HỢP CHẤT CÓ TRONG TINH DẦU LÁ VÀ THÂN NGŨ GIA BÌ Ở TỪNG PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY 22

4.2.1 Các hợp chất của tinh dầu cùng xuất hiện trên lá và thân Ngũ gia bì khi chưng cất bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước 22

4.2.2 Các hợp chất chỉ xuất hiện trong tinh dầu lá hoặc thân Ngũ gia bì khi chưng cất bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước 23

4.2.3 Các hợp chất cùng xuất hiện trên tinh dầu lá và thân Ngũ gia bì khi trích ly bằng dung môi n- Hexan 24

4.2.4 Các hợp chất chỉ xuất hiện trong tinh dầu lá hoặc thân Ngũ gia bì khi trích ly bằng dung môi n- Hexan 26

4.2.5 Các hợp chất cùng xuất hiện trên tinh dầu lá và thân Ngũ gia bì khi trích ly bằng dung môi etanol 96% 28

4.2.6 Các hợp chất chỉ xuất hiện trong tinh dầu lá hoặc thân Ngũ gia bì khi trích ly bằng dung môi etanol 96% 29

4.3 ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN HỢP CHẤT CÓ TRONG TINH DẦU LÁ VÀ THÂN NGŨ GIA BÌ Ở CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY KHÁC NHAU 31

4.3.1 So sánh hàm lượng (%) của các hợp chất có trong mẫu tinh dầu lá Ngũ gia bì được trích ly theo những dung môi khác nhau 31

4.3.2 So sánh hàm lƣợng (%) của các hợp chất có trong mẫu tinh dầu thân Ngũ gia bì

đƣợc trích ly theo những dung môi khác nhau 36

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42

1.KẾT LUẬN 42

2.KIẾN NGHỊ 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1 Cây Ngũ gia bì (Schefflera octophylla L.) 3

Hình 2: Sơ đồ thu nhận tinh dầu Ngũ Gia Bì bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 18 Hình 3 :Sơ đồ thu nhận tinh dầu Ngũ Gia Bì tẩm trích trong dung môi hữu cơ 19 Hình 4: Đồ thị biểu diễn các hợp chất cùng có trên lá ở các dung môi khác nhau 32

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1: Hiệu suất thu hồi (%) tinh dầu lá và thân Ngũ Gia Bì ở các loại dung môi khác nhau 21Bảng 2: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu lá và thân Ngũ gia bì cùng xuất hiện theo phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 22Bảng 3: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu lá Ngũ gia bì thu từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 23Bảng 4: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu thân Ngũ gia bì thu từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 24Bảng 5: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu lá và thân Ngũ gia bì cùng

xuất hiện khi trích ly bằng dung môi n- Hexan 25

Bảng 6: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu lá Ngũ gia bì khi trích ly

bằng dung môi n- Hexan 26

Bảng 7: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu thân Ngũ gia bì khi trích ly

bằng dung môi n- Hexan 27

Bảng 8: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu lá và thân Ngũ gia bì khi trích ly trong dung môi etanol 96% 28Bảng 9: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu lá Ngũ gia bì khi trích ly trong dung môi etanol 96% 29Bảng 10: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu thân Ngũ gia bì khi trích ly trong dung môi etanol 96% 30Bảng 11: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu lá Ngũ gia bì xuất hiện ở 2 trong 3 dung môi ly trích 32Bảng 12: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu lá Ngũ gia bì thu từ

phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 33Bảng 13: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu lá Ngũ gia bì trích ly trong

dung môi n- Hexan 34

Bảng 14: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu lá Ngũ gia bì trích ly trong dung môi etanol 96% 35Bảng 15: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu thân Ngũ gia bì cùng xuất hiện trên ba dung môi trích ly 36Bảng 16: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu thân Ngũ gia bì xuất hiện 2 trong 3 dung môi trích ly 37Bảng 17: Thành phần các hợp chất và hàm lượng (%) của tinh dầu thân Ngũ gia bì thu từ phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 38

Bảng 18: Thành phần các hợp chất và hàm lƣợng (%) của tinh dầu thân Ngũ gia bì trích ly

trong dung môi n- Hexan 39

Bảng 19: Thành phần các hợp chất và hàm lƣợng (%) của tinh dầu thân Ngũ gia bì trích ly trong dung môi etanol 96% 40

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm nên hệ thực vật vô cùng phong phú và đa dạng, một tiềm năng to lớn về tài nguyên cây thuốc nói riêng và tài nguyên dược liệu nói chung So với các tỉnh khác, An Giang có rất nhiều loài dược thảo quý hiếm, nhiều loại cây thuốc quý có giá trị nằm trong sách đỏ là tiềm năng phát triển dược liệu rất lớn Trong đó, các loại thực vật chứa tinh dầu đã và đang được khai thác và sử dụng Tinh dầu là một hợp chất lỏng chứa các hợp chất thơm dễ bay hơi được chiết xuất từ các bộ phận của thực vật và được ví như là nhựa sống của cây Từ xưa cho đến nay tinh dầu không chỉ được sử dụng tạo hương vị cho đồ uống và thực phẩm, nước hoa, mỹ phẩm, mà còn là một trong những nguồn dược liệu quý trong y học và là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp trên thế giới Một đặc điểm quan trọng không thể thay thế của tinh dầu so với các hợp chất hữu cơ tổng hợp khác là nó không gây hại môi trường và dễ phân hủy

Trong các loại dược liệu chứa nguồn tinh dầu hiện nay, cây Ngũ Gia Bì là một

trong những loài có nguồn tinh dầu dồi giàu Ngũ Gia Bì có tên khoa học là Schefflera

octophylla L Ngũ Gia Bì còn có tên gọi khác chân chim, sâm nam hay cây chân vịt

thuộc họ nhân sâm (Araliaceae) có thân đứng cao từ 5 – 15m, lá mọc so le, kép chân vịt, thường có 8 lá chét, phiến lá hình bầu dục, mép lá nguyên Hoa nhỏ, mọc thành chùy, màu trắng ở đầu cành Quả mọng hình cầu, khi chín có màu tím sẫm, trong chứa

6 – 8 hạt Cây Ngũ gia bì còn là một trong 7 loại cây hiếm hoi có khả năng xua đuổi côn trùng Lá vo nhẹ sẽ có mùi hương muỗi rất sợ mùi này và thường tránh xa Ngoài

ra, người ta thường dùng thân, lá, rễ của cây làm thuốc Bên cạnh đó, nhiều vùng còn dùng lá tươi hoặc khô để nấu canh ăn thay rau giúp tiêu hóa tốt hơn Hơn nữa, theo y học cổ truyền, Ngũ Gia Bì có vị đắng, chát, mùi thơm nhẹ, tính mát, có tác dụng làm

ra mồ hôi, giải tiểu hay trong dân gian, thường được sử dụng để chữa cảm sốt, viêm họng, thấp khớp, đau nhức xương khớp, vết thương sưng đau Dược điển Việt Nam năm 1983 đã ghi nhận: “Trong Đông y dùng vỏ cây phơi hoặc sấy khô là vị thuốc dùng chữa tê thấp, đau nhức xương” Ngoài các công dụng trên, cây còn dùng làm phong thủy hay trang trí trong nhà làm cho không gian tươi tắn tạo cảm giác thư thái Chính vì thế, việc nghiên cứu thành phần hóa học của cây Ngũ Gia Bì để tìm ra những hợp chất có cấu trúc mới hoặc những chất có tác dụng chính để sử dụng dưới dạng tinh

khiết cũng như trong điều trị bệnh là việc làm cần thiết

Nhằm góp phần làm rõ hơn cũng như nâng cao giá trị của cây Ngũ Gia Bì vì vậy

đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của các phương pháp trích ly đến thành phần hóa học

của tinh dầu lá và thân cây Ngũ Gia Bì (Schefflera octophylla L.) ” được thực hiện

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

So sánh thành phần hóa học và hiệu suất thu hồi trong tinh dầu lá và thân cây

Ngũ Gia Bì (Schefflera octophylla L.) từ các phương pháp ly trích khác nhau

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Tinh dầu từ bộ phận lá và thân cây Ngũ Gia Bì (Schefflera octophylla L.)

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Khảo sát hiệu suất thu hồi và thành phần hóa học của tinh dầu lá và thân cây

Ngũ Gia Bì (Schefflera octophylla L.) bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

- Khảo sát hiệu suất thu hồi và thành phần hóa học của tinh dầu lá và thân cây

Ngũ Gia Bì (Schefflera octophylla L.) bằng dung môi etanol 96%

- Khảo sát hiệu suất thu hồi và thành phần hóa học của dầu lá và thân cây Ngũ

Gia Bì (Schefflera octophylla L.) bằng dung môi n-Hexan

- Trong nông nghiệp: đa dạng cây trồng mang tính dược liệu, nâng cao giá trị cây Ngũ gia bì

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY NGŨ GIA BÌ (SCHEFFLERA OCTOPHYLLA L.)

Hình 1 Cây Ngũ gia bì (Schefflera octophylla L.)

Các loài đặc hữu thuộc chi Schefflera ở Việt Nam: S hemiepiphytica, S

vietnamensis, S kornasii, S dongnaiensis, S chapana, S fasciculifoliolata, S laxiuscula, S pseudospicata, S hoi, S palmiformis, S tonkinensis, S lociana, S alpine, S pacoensis, S pesavis, S nitidifolia, S macrophylla var flava, S enneaphylla, S birevipedicellata, S kontumensis, S hypoleucoides, S trevesioides, S trungii, S petelotii, S alongensis, S corymbiformis, S tribracteolata, S violea, S bodinieri, S buxifolioides (Nguyễn Thị Hường, 2015)

2.2 SƠ LƯỢC VỀ TINH DẦU

Tinh dầu là hỗn hợp các hoạt chất hữu cơ có mùi thơm, mùi thơm của tinh dầu là mùi của cấu tử có nhiều trong tinh dầu Ví dụ: mùi của tinh dầu hoa hồng là mùi của phenyl etilic (cấu tử chính), mùi của tinh dầu hoa nhài là mùi của jasmin, mùi của tinh dầu chanh là mùi của limonen (chiếm 99% trong tinh dầu chanh) Đa số tinh dầu thường rất dễ bay hơi với nước, có mùi thơm, không hòa tan trong nước và khối lượng riêng thường nhỏ hơn nước Có một vài tinh dầu có khối lượng riêng lớn hơn nước như tinh dầu quế, tinh dầu đinh hương, vì những lí do trên người ta thường dùng phương pháp chưng cất tách tinh dầu

Khác với dầu béo, thành phần của tinh dầu là những hợp chất thuộc dãy tecpen, công thức chung là (C10H16)n và những dẫn xuất có chứa oxy của tecpen như rượu, xeton, aldehyde Còn dầu béo là các hợp chất thuộc dãy parafin, olefin, không thuộc dãy tecpen Dầu béo không bay hơi với hơi nước nên không chưng cất được, dầu béo sau khi tinh chế thường không có mùi thơm đặc trưng, thường trong quá trình bảo quản dầu béo, dầu có thể có mùi do bị ôi khét, hư hỏng

2.2.1 Quá trình tích lũy tinh dầu ở thực vật

Trong thực vật tinh dầu được tạo ra và tích lũy trong các mô Hình dạng các mô này thay đổi tùy theo vị trí của chúng trong cây Những mô này có thể hiện diện ở tất

cả các bộ phận của cây như rễ, thân, lá, với những tên gọi khác nhau như:

Tế bào tiết: tinh dầu được tiết ra rồi chúng được giữ trong tế bào(mô tiết)

Ví dụ: trong cánh hoa hồng, trong củ gừng,

Lông tiết: cũng là tế bào tiết nhưng nằm nhô ra ngoài thực vật, thường bắt gặp ở các loại hoa môi, cúc, gà,

Túi tiết: tế bào tiết ra tinh dầu nhưng không chứa lại bên trong mà dốn chúng chứa vào một xoan trống, tạo ra bởi cơ chế ly bào hay tiêu bào Túi tiết thường nằm bên dưới lớp biểu bì thường có ở các giống Cirtrus, eucalyptus,

Ống tiết: cách tạo ra tinh dầu cũng giống như túi tuyết nhưng nằm sâu trong phần

gỗ và chạy dài theo sớ gỗ, thường bắt gặp trong các giống Dipterocarp, Artemisia

2.2.2 Thành phần hoá học của tinh dầu

Tinh dầu phần lớn là những hỗn hợp của nhiều hoạt chất với những tỷ lệ thay đổi, thành phần quan trọng nhất (về phương diện thơm có khi chỉ có một tỷ lệ rất thấp) Thành phần trong tinh dầu bao gồm những hidrocacbon, rượu tự do hay dưới dạng este, este của phenol, axit phenolic, andehit, xeton, các axit dưới dạng este, hợp chất nitơ, hợp chất chứa sunfua, hợp chất halogen Các hidrocacbon béo thường ít đại diện, phần nhiều là những cacbon thơm hoặc nhóm tecpennic Trong các thành phần nói trên, thường este chiếm tỷ lệ cao nhất rồi đến rượu và andehyt (Lê Thị Thu Hương, 2004) Sau đây là một số hợp chất chính hay gặp trong thành phần tinh dầu

Hidrocacbon bao gồm:

- Hidrocacbon loại tecpen (chiếm nhiều nhất): Limonen, pinen, camphen, caryophylen, sylvestren

- Hidrocacbon no: heptan, paraphin

- Rượu etylic, metylic, xinamic, xitronelol, geraniol, linalol, bocneol, tecphineol, mentol, santalol, xineol

- Phenol và este phenolic: anetol, eugenol, safrol, capiro, thymol

- Andehit: andehit, benzoic, salixilic, xitral

- Xeton: menton, campho, thujon

- Axit: (dưới dạng este) axít axetic, butyric, valerianic, benzoic, xinmic, salyxilic, fomic

- Những hợp chất chứa sunfua, nitơ, halogen: Các tinh dầu có sunfua trong các cây thuộc họ chữ thập (Cruciferae) có một kiến trúc đặc biệt gọi là senerol tức là este của axit isosunfoxyanic

2.2.3 Ứng dụng của tinh dầu

2.2.3.1 Cân bằng hormone

Tinh dầu giúp cân bằng hormone quan trọng như: Estrogen, Progestergon, Cortisol, Hormone tuyến giáp, Testosterone Một số tinh dầu có thể làm giảm nồng độ

cortisol giúp giảm căng thẳng cải thiện tâm trạng, giảm các triệu chứng trầm cảm

2.2.3.2 Tăng khả năng miễn dịch chống nhiễm trùng

Nhiều loại tinh dầu có đặc tính kháng viêm, kháng khuẩn, chống virus, chống nấm và tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể Các chất được tìm thấy trong tinh dầu như: Terpen, Este, Phenolic, Ete và Xeton đã chứng minh khả năng ngăn chặn các tác nhân gây bệnh Rất nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, tinh dầu có khả năng chống lại sự

xâm nhập và phát triển của một số tác nhân gây bệnh như: Staphylococcus, Aureus,

Candida albicans… Ngày nay, việc kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn ngày càng

trở nên phức tạp nên việc sử dụng tinh dầu như một hình thức trị liệu độc lập hoặc kết hợp kháng sinh là một biện pháp an toàn hiệu quả

2.2.3.3 Tăng cường hệ tiêu hóa

Tinh dầu có khả năng hổ trợ tiêu hóa Điều trị một số triệu chứng: Đau bụng, khó tiêu, co thắt dạ dày Đồng thời giúp kích thích các enzyme hoạt động tích cực từ

đó tăng cường hấp thụ chất dinh dưỡng

2.2.3.4 Tăng cường năng lượng

Một số loại tinh dầu giúp tăng cường lượng oxy lên não từ đó giúp sảng khoái,

tập trung và tràn đầy năng lượng

2.2.3.5 Giảm căng thẳng và thư giãn

Tinh dầu có khả năng giảm căng thẳng, giảm âu lo, tạo cảm giác thư thái Trong

đó phổ biến nhất là: Tinh dầu Oải Hương, hoa Cúc La Mã, hoa Hồng, Cam…

2.2.3.6 Giảm đau

Tinh dầu thiên nhiên có tác dụng tốt trong việc giảm đau sau phẫu thuật, đau nhứt cơ thể và đặc biệt là đau cổ vai gáy Các loại tinh dầu hiệu quả trong việc giảm đau là: Tinh dầu Oải Hương, Tinh dầu Bạc Hà, Tinh dầu Gừng…

2.2.3.7 Chăm sóc da và tóc

Đây là một biện pháp ngày càng được nhiều người ưa chuộng vì tính an toàn, hiệu quả và tác dụng kéo dài của nó Tinh dầu có thể làm dịu da bị kích ứng, trị mụn, giảm vết thâm, giảm nám, ngăn chặn các dấu hiệu lão hóa Bên cạnh đó nó còn có thể trị sẹo, tăng cường quá trình tái tạo da, hỗ trợ điều trị các vết thương trên da.Các loại tinh dầu thiên nhiên tốt cho da gồm: Hoa phong lữ, hoa oải hương, chanh, cúc La Mã, hương thảo, chè…

2.2.3.8 Cải thiện giấc ngủ

Tinh dầu hoa oải hương có khả năng tạo một cảm giác an toàn, thoải mái từ đó nâng cao chất lượng giấc ngủ Một nghiên cứu năm 2014 của Đại học Minnesota đã chỉ ra tác dụng tích cực của tinh dầu đối với việc cải thiện giấc ngủ và điều trị chứng rối loạn giấc ngủ

2.2.3.9 Hỗ trợ giảm cân

Tăng cường sự trao đổi chất (tinh dầu Bưởi), nâng cao tâm trạng và năng lượng giúp bạn tràn đầy sức sống để tập luyện và vận động, ức chế sự thèm ăn tự nhiên, nâng cao khả năng hấp thu khoáng chất và vitamin (tinh dầu Gừng)

2.2.3.10 Làm sạch không gian sống

Có thể dùng tinh dầu để làm sạch không khí trong nhà, tạo mùi thơm riêng biệt theo sở thích, tiêu diệt các loại vi khuẩn có hại Đồng thời còn có rất nhiều loại tinh dầu có tác dụng xua đuổi muỗi, côn trùng và cả chuột Một số loại tinh dầu có tác dụng làm sạch hiệu quả: Tinh dầu Chanh, Tinh dầu Trà, Tinh dầu Cam, Tinh dầu Sả…(https://bloggiamgia.vn/tac-dung-cua-tinh-dau/)

2.3 PHƯƠNG PHÁP LY TRÍCH TINH DẦU

2.3.1 Định nghĩa

Ly trích là dùng những dung môi hữu cơ hòa tan các chất khác, sau khi hòa tan,

ta được hỗn hợp gồm dung môi và chất cần tách, đem hỗn hợp này tách dung môi ta sẽ thu được chất cần thiết

2.3.2 Vai trò và ý nghĩa

Ly trích là một quá trình quan trọng trong ngành công nghiệp hóa học, cũng là bước quan trọng trong dây chuyền sản xuất trực tiếp ra sản phẩm có giá trị trong công nghiệp và đời sống Ngày nay, ly trích đã được áp dụng rộng rãi vì nó mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn phương pháp ép và có khả năng tự động hóa cao Ly trích có thể lấy được triệt để hàm lượng dầu có trong nguyên liệu, hàm lượng dầu còn lại trong bả

ly trích khoảng từ 1 đến 1,8 ít hơn nhiều so với phương pháp thủ công (5-6%) Trong thực tế sản xuất, người ta thường kết hợp cả hai phương pháp: ép và ly trích Ngoài ra,

ly trích có thể khai thác được những lượng dầu có hàm lượng bé trong nguyên liệu và

có thể khai thác dầu với năng suất lớn Tuy nhiên, do dung môi còn khá đắc tiền, các vùng nguyên liệu nằm rải rác không tập trung nên phương pháp này chưa được ứng

dụng rộng rãi trong nước ta

2.3.3 Các phương pháp ly trích cơ bản

Dựa trên cách thực hành, người ta chia các phương pháp sản xuất tinh dầu ra làm các loại: cơ học, ngâm, tẩm trích, hấp thụ và chưng cất lôi cuốn hơi nước và các phương pháp mới Nhưng dù có tiến hành theo bất cứ phương pháp nào, quy trình sản xuất đều có những điểm chung sau đây:

- Tinh dầu thu được phải có mùi thơm tự nhiên như nguyên liệu

- Quy trình khai thác phải phù hợp nguyên liệu

- Tinh dầu phải được lấy triệt để khỏi nguyên liệu, với chi phí thấp nhất (Lê Ngọc Thạch, 2003)

2.3.3.1 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Đây là phương pháp đầu tiên được dùng để tách tinh dầu ra khỏi nguyên liệu thực vật Cơ sở của phương pháp này là nhiệt độ sôi của hỗn hợp sẽ thấp hơn nhiệt độ sôi của các cấu tử thành phần Do đó, khi chưng cất hơi nước các cấu tử tinh dầu sẽ được tách ra ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của nước, vì vậy sẽ hạn chế sự biến tính hóa học (sự oxy hóa, nhiệt phân ) các cấu tử tinh dầu Trong quá trình chưng cất, hơi nước sẽ được thẩm thấu vào các mô nguyên liệu, sau đó sẽ hòa tan, khuếch tán và lôi cuốn theo các hợp chất hữu cơ trong thành phần tinh dầu Dịch chưng cất sẽ gặp lạnh tại ống sinh hàn và được ngưng tụ và phân tách thành 2 lớp (lớp tinh dầu bên trên và lớp nước ở bên dưới) trong hệ thống ngưng tụ Sự khuếch tán sẽ dễ dàng khi tế bào chứa tinh dầu trương phồng do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão hòa trong một thời gian nhất định Trường hợp các mô thực vật có các hợp chất khó bay hơi (như sáp, nhựa, acid béo dây dài mạch thẳng) thì quá trình chưng cất phải được thực hiện trong một thời gian dài vì những hợp chất này làm giảm áp suất hơi chung của hệ thống và làm cho sự khuếch tán trở nên khó khăn

- Ưu điểm

+ Phương pháp này đơn giản dễ làm

+Thiết bị rẻ tiền, gọn và dễ chế tạo

+ Phù hợp với những cơ sở sản xuất nhỏ, vốn đầu tư ít

+ Quy trình kỹ thuật tương đối đơn giản

+ Không đòi hỏi vật liệu phụ như các phương pháp tẩm trích, hấp thụ

+ Thời gian chưng cất tương đối nhanh

- Nhược điểm

+ Hiệu suất thấp

+ Chất lượng tinh dầu không cao do nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với thiết bị nên dễ bị cháy khét

+ Khó điều chỉnh các thông số kỹ thuật như tốc độ và nhiệt độ chưng cất

+ Không hiệu quả đối với những nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp

+ Chất lượng tinh dầu có thể bị ảnh hưởng nếu trong tinh dầu có những cấu phần

dễ bị phân hủy

+ Không lấy được các loại nhựa và sáp có trong nguyên liệu (đó là những chất định hương thiên nhiên rất có giá trị)

+ Trong nước chưng luôn luôn còn một lượng tinh dầu tương đối lớn

+ Những tinh dầu có nhiệt độ sôi cao thường cho hiệu suất rất kém

2.3.3.2 Phương pháp ly trích tẩm trích dung môi hữu cơ

Phương pháp này có nhiều ưu điểm vì tiến hành ở nhiệt độ phòng, nên thành phần hóa học của tinh dầu ít bị thay đổi Phương pháp này không những được áp dụng

để ly trích cô kết (concrete) từ hoa mà còn dùng để tận trích khi các phương pháp khác không ly trích hết hoặc dùng để ly trích các loại nhựa dầu (oleoresin) gia vị

a Nguyên lý

Dựa trên hiện tượng thẩm thấu, khuếch tán và hòa tan của tinh dầu có trong các

mô cây đối với dung môi hữu cơ

b Dung môi

Yếu tố quan trọng nhất cho sự thành công của phương pháp này là phẩm chất và đặc tính của dung môi sử dụng, do đó dung môi dùng trong tẩm trích cần phải đạt được những yêu cầu sau đây:

- Hòa tan hoàn toàn và nhanh chóng các cấu phần có mùi thơm trong nguyên liệu

- Hòa tan kém các hợp chất khác như sáp, nhựa dầu có trong nguyên liệu

- Không có tác dụng hóa học với tinh dầu

- Không biến chất khi sử dụng lại nhiều lần

- Hoàn toàn tinh khiết, không có mùi lạ, không độc, không ăn mòn thiết bị, không tạo thành hỗn hợp nổ với không khí và có độ nhớt kém

- Nhiệt độ sôi thấp vì khi chưng cất dung dịch ly trích để thu hồi dung môi, nhiệt

độ sôi cao sẽ ảnh hưởng đén chất lượng tinh dầu Điểm sôi của dung môi nên thấp hơn điểm sôi của cấu phần dễ bay hơi nhất trong tinh dầu

- Ngoài ra, cần có thêm những yếu tố phụ khác như: giá thành thấp, nguồn cung cấp dễ tìm,…

Thường thì không có dung môi nào thỏa mãn tất cả những điều kiện kể trên Người ta sử dụng cả dung môi không tan trong nước như: dietil eter, eter dầu hỏa, hexan, chloroform… lẫn dung môi tan trong nước như: etanol, aceton…Trong một số trương hợp cụ thể, người ta còn dùng một hỗn hợp dung môi

c Quy trình tẩm trích

Phương pháp ly trích này thích hợp cho các nguyên liệu có chứa lượng tinh dầu không lớn lắm hoặc có chứa những cấu phần tan được trong nước và không chịu được nhiệt độ quá cao Quy trình kỹ thuật gồm các giai đoạn sau đây:

- Tẩm trích: nguyên liệu được ngâm vào dung môi trong bình chứa Trong một số trường hợp, để gia tăng khả năng ly trích, nguyên liệu cần được xay nhỏ trước Hỗn hợp nguyên liệu và dung môi cần được xáo trộn đều trong suốt thời gian ly trích Nên khảo sát trước xem việc gia nhiệt có cần thiết hay không, nếu cần, cũng không nên gia nhiệt quá 50°C để không ảnh hưởng đến mùi thơm của sản phẩm sau này

- Xử lý dung dịch ly trích: sau khi quá trình tẩm trích kết thúc, dung dịch ly trích được lấy ra và có thể thay thế bằng dung môi mới sau một khoảng thời gian nhất định, tùy theo nguyên liệu Tách nước (nếu có) ra khỏi dung dịch, làm khan bằng Na2SO4 và lọc Dung môi phải được thu hồi ở nhiệt độ càng thấp càng tốt để tránh tình trạng sản phẩm bị mất mác và phân hủy Do đó, nên loại dung môi ra khỏi sản phẩm bằng phương pháp chưng cất dưới áp suất kém (cô quay) Dung môi thu hồi có thể dùng để

ly trích lần nguyên liệu kế tiếp

- Xử lý sản phẩm ly trích: sau khi thu hồi hoàn toàn dung môi, sản phẩm là một

chất đặc sệt gồm có tinh dầu và một số hợp chất khác như nhựa, sáp, chất béo, cho nên cần phải tách riêng tinh dầu ra Chất đặc sệt này đem đi chưng cất bằng hơi nước để tách riêng tinh dầu ra Tinh dầu có mùi thơm tự nhiên, nhưng khối lượng thu được kém, ngoài ra tinh dầu này có chứa một số cấu phần thơm có nhiệt độ sôi cao nên có tính chất định hương rất tốt

- Tách dung dịch từ bã: sau khi tháo hết dung dịch ly trích ra khỏi hệ thống, trong

bã còn chúa một lượng dung dịch rất lớn (khoảng 20-30% lượng dung môi ly trích)

Phần dung dịch còn lại nằm trong nguyên liệu thường được lấy ra bằng phương pháp chưng cất hơi nước (trường hợp dung môi không tan trong nước), hoặc ly tâm, lọc ép (trường hợp dung môi tan trong nước) Sau đó dung dịch này cũng được tách nước, làm khan và nhập chung vói dung dịch ly trích

Chất lượng thành phẩm và hiệu quả của phương pháp ly trích này phụ thuộc chủ yếu vào dung môi dùng để ly trích Để đạt kết quả tốt thì dung môi sử dụng phải thảo mãn được các yêu cầu đã được trình bày ở trên

d Ưu và nhược điểm

- Ưu điểm: Sản phẩm thu được theo phương pháp này thường có mùi thơm tự nhiên Hiệu suất sản phẩm thu được thường cao hơn các phương pháp khác

- Nhược điểm: yêu cầu cao về thiết bị; thất thoát dung môi; quy trình tương đối phức tạp

2.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TINH DẦU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

2.4.1 Trong nước

Ở Việt Nam cũng có rất nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học tinh dầu từ một

số loại cây mang tính dược liệu Năm (2004), Lê Thị Thu Hương đã cho kết quả bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước đã xác định được hàm lượng tinh dầu vỏ

thân cây ngũ gia bì chân chim(Schefflera octophylla) ở Nghệ An là 0,2% (đối với mẫu

tươi) Dùng phương pháp sắc ký khí và sắc ký khí - khối phổ liên hợp đã xác định được thành phần tinh dầu vỏ cây ngũ gia bì chân chim bao gồm 41 hợp chất trong đó

có 36 hợp chất đã được nhận diện, thành phần chính là -caryophyllen (24,4%), zerumbon (15,0%) và -myrcen (12,9%) Ngoài ra còn có một số chất khác cũng chiếm tỷ lệ tương đối lớn là -humulen (7,9%), -selinen (5,2%)

Theo Nguyễn Văn Hoản (2011) cho thấy cấu trúc của saponin trong thân

Schefflera sessiliflora bằng kỹ thuật phổ và định lượng các hợp chất saponin bằng

phương pháp đo quang Trong nguyên liệu và 3 loại cao chiết có sự hiện diện các nhóm chính: saponin, triterpen, coumarin, chất khử, hợp chất polyuronic…Hàm lượng saponin trung bình trong mẫu cao là 3,07% và trong mẫu dược liệu là 0,1636% và phân lập được một chất là sapogenin là hederagenin

Giảng Thị Kim Liên (2011) và cộng sự đã phân lập từ lá của cây Ngũ gia bì

Schefflera farinosa Merr và thu được 3 hợp chất mới: β-sitosterol ,

3-O-β-D-glucopyranosyl-β-sitosterol, acid dioic

3α-hydroxy-20demethylisoaleuritolic-14-en-28,30-Đến năm 2016, Nguyễn Tấn Phát cho thấy từ lá chân chim không cuống quả

Schefflera sessiliflora De P V được trồng tại Đà Lạt, bằng các phương pháp sắc ký,

đã phân lập được 20 hợp chất và 1 hỗn hợp, trong đó có 5 hợp chất mới, 1 hợp chất mới trong tự nhiên, 10 hợp chất và 1 hỗn hợp chưa được phát hiện trước đây từ chi

Schefflera, 3 hợp chất lần đầu tiên phân lập từ loài S.sessiliflora và 1 hợp chất đã biết

+ 5 chất mới là: 3-O- β -D-6-O-methyl glucuronopyranosyloleanolic Lrhamnopyranosyl-(1-4)]-β-D-glucopyranosylester(SchefflerasideC,SS16),3-O-[α-L-

28-O-[α-

rhamnopyranosyl-(1-3)]-β-D-6-O-ethylglucuronopyranosyloleanolic28-O-[α-Lrhamnopyranosyl-(1-4)]-β-D-glucopyranosylester (Scheffleraside B, SS20),

3-O-[α-L-rhamnopyranosyl-(1-3)]- β-D-glucuronopyranosyloleanolic

28O[αLrhamnopyranosyl(14)] βDglucopyranosylester (SchefflerasideA, SS21), 3O β

-D-glucopyranosyl-6α-hydroxybetulin (Scheffleraside D, SS11),

2β,12β-dihydroxygibberellin (SS01)

+ 1 hợp chất mới trong tự nhiên là: 3-O- β -D-glucopyranosylbetulin (SS10)

+ 10 hợp chất và 1 hỗn hợp chưa được phát hiện trước đây từ chi Schefflera là:

Acid 3-O-[α-L-rhamnopyranosyl-(1-3)]-β-D glucuronopyranosyloleanolic(SS17), 3-O-[α-L rhamnopyranosyl-(1-3)]-β -D-glucuronopyranosylhederagenin (SS18),

Chikusetsusaponin IVa (SS19), chikusetsusaponin IVa methyl ester (SS14),

Pseudoginsenoside RT1 methyl ester (SS15), trans- iliroside (SS02), Dglucuronopyranosylkaempferol (SS03), Acid 5-p-trans-coumaroylquinic (SS04),

3-O-β-Muối natri của (2S)-1,2-di-O-palmitoyl-3-O-α-D-(6-sulfo)quinovopyranosylglycerol

(SS09), sn-1 monoacylglycerol và sn-1,2-diacylglycerol (SS05),

Năm 2018, Thuc Dinh Ngoc và cộng sự cho biết tinh dầu từ lá và thân cây

Schefflera palmiformis được chiết bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước và

được phân tích bằng sắc ký khí khối phổ thu được 39 hợp chất chiếm 77,16% tổng hàm lượng tinh dầu từ lá Trong số đó, 25 hợp chất thuộc sesquiterpene chiếm 54,87%,

9 hợp chất thuộc sesquiterpene oxy hóa chiếm 19,62% tổng số thành phần bay hơi, 4 hợp chất thuộc monoterpene với 2,25% tổng dầu Các thành phần chi phối khác là các hợp chất sesquiterpen bao gồm germacrene D (6,06%), γ-muurolene (4,81%), α-humulene (4,55%), β-cis-elemene (3,53%), α-copaene (3,20%), α- muurolene (3,06%)

và sesquiterpen oxy hóa như oxit caryophyllene (6,17%), và spathulenol (5,97%) Các

loại tinh dầu từ lá và thân của S palmiformis đã được thử nghiệm việc kháng khuẩn và kháng nấm trên Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Lactobacillus fermentum,

Salmonella enterica, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa và Candida albicans

Tuy nhiên, tinh dầu từ thân cây cho thấy hoạt tính kháng khuẩn yếu với S aureus ở

Schefflera heptaphylla Cấu trúc của chúng được xác định trên cơ sở phân tích quang

phổ và phương pháp hóa học Đáng chú ý trong nghiên cứu này là một dạng aglycone của 1-6 được phát hiện ra lần đầu tiên và sự hiện diện của tetracyclic triterpenoid

saponin từ Schefflera Tất cả các saponin được đánh giá về khả năng ức chế việc sản

xuất nitric oxide vì việc sản xuất này được kích thích bởi lipopolysaccharide trong các

tế bào RAW264.7 và các công thức 2, 6, 7, và 10 cho thấy khả năng chống viêm theo nồng độ không độc tế bào của chúng

Xuefeng Zong, Jixuan Song, Jun Lv & Sangen Wang (2016) đã xác định bộ gen

lục lạp hoàn chỉnh của Schefflera octophylla có chiều dài 156,685 bp với hàm lượng

tổng thể 37,93% Một cặp IR (lặp lại đảo ngược) 25,965 bp được phân tách bằng LSC (86,609bp) và SSC (18,146bp)

2.5 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ GHÉP KHỐI PHỔ GC-MS

Sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS_Gas Chromatography Mass Spectometry) là một trong những phương pháp sắc ký hiện đại nhất hiện nay với độ nhạy và độ đặc hiệu cao và được sử dụng trong các nghiên cứu và phân tích kết hợp Thiết bị GC/MS được cấu tạo thành 2 phần: phần sắc ký khí (GC) dùng để phân tích hỗn hợp các chất

và tìm ra chất cần phân tích, phần khối phổ (MS) mô tả các hợp phần riêng lẻ bằng cách mô tả số khối Bằng sự kết hợp 2 kỹ thuật này (GC/MS_Gas Chromatography Mass Spectometry), các nhà hoá học có thể đánh giá, phân tích định tính và định lượng

và có cách giải quyết đối với một số hóa chất Ngày nay, người ta ứng dụng kỹ thuật GC/MS rất nhiều và sử dụng rộng rãi trong các nghành như y học, môi trường, nông sản, kiểm nghiệm thực phẩm…

2.5.1 Sắc ký khí (GC_Gas Chromatography)

Sắc ký khí được dùng để chia tách các hỗn hợp của hóa chất ra các phần riêng lẻ, mỗi phần có một giá trị riêng biệt Trong sắc ký khí (GC) chia tách xuất hiện khi mẫu bơm vào pha động Trong sắc ký lỏng (LC) pha động là một dung môi hữu cơ, còn trong GC pha động là một khí trơ gống như helium Pha động mang hỗn hợp mẫu đi qua pha tĩnh, pha tĩnh được sử dụng là các hóa chất, hóa chất này có độ nhạy và hấp thụ thành phần hỗn hợp trong mẫu

Thành phần hỗn hợp trong pha động tương tác với pha tĩnh, mỗi hợp chất trong hỗn hợp tương tác với một tỷ lệ khác nhau, hợp chất tương tác nhanh sẽ thoát ra khỏi cột trước và hợp chất tương tác chậm sẽ ra khỏi cột sau Đó là đặc trưng cơ bản của pha động và pha tĩnh, hơn nữa quá trình chia tách có thể xảy ra bởi sự thay đổi nhiệt

độ của pha tĩnh hoặc là áp suất của pha động

Cột trong GC được làm bằng thủy tinh, inox hoặc thép không rỉ có kích thước, kích cỡ rất đa dạng Cột của GC dài có thể là 25m, 30m, 50m, 100m và có đường kính rất nhỏ, bên trong đường kính được tránh bằng một lớp polimer đặc biệt nhưphenyl 5% + dimetylsiloxane polymer 95%), đường kính cột thường rất nhỏ giống như là một ống mao dẫn Thông thường cột được sử dụng là semivolatile, hợp chất hữu cơ không phân cực như PAHs, các chất trong hỗn hợp được phân tích bằng cách chạy dọc theo cột này

Một chất chia tách, rửa giải phóng đi ra khỏi cột và đi vào đầu dò Đầu dò có khả năng tạo ra một tín hiệu bất kỳ lúc nào, khi phát hiện ra chất cần phân tích Tín hiệu này phát ra từ máy tính, thời gian từ khi bơm mẫu đến khi rửa giải gọi là thời gian lưu (TR)

Trong khi các thiết bị chạy, máy sẽ đưa ra các biểu đồ từ các tín hiệu Đây gọi là sắc đồ, mỗi một peak trong sắc đồ sẽ miêu tả một tín hiệu tạo nên khi chất giải hấp từ cột sắc ký và đi vào đầu dò detector, trục hoành biểu diễn thời gian lưu và trục tung biểu diễn cường độ của tín hiệu Nếu trong cùng điều kiện sắc ký như nhiệt độ, loại cột… gống nhau thì cùng chất luôn có thời gian lưu giống nhau, khi biết thời gian lưu của hợp chất thì chúng ta có thể chấp nhận được độ nhạy của nó Tuy nhiên, chất có tính chất giống nhau thì thường có thời gian lưu giống nhau

2.5.2 Khối phổ:

Khối phổ được dùng để xác định một chất hóa học dựa trên cấu trúc của nó Khi giải hấp các hợp chất riêng lẻ từ cột sắc ký, chúng đi vào đầu dò có dòng điện ion hóa (mass spectrometry) Khi đó, chúng sẽ tấn công vào các luồng, do chúng bị bỡ thành những mảnh vụn, những mảnh vụn này có thể lớn hoặc nhỏ;

Những mảnh vụn thực tế là các vật mang điện hay còn gọi là iôn, điều này là quan trọng bởi vì các hạt cần ở trạng thái tích điện thì mới đi qua được bộ lọc Các khối nhỏ chắc chắn, khối của mảnh vỡ được chia bởi các vật mang gọi là tỉ lệ vật mang khối (M/Z);

Hầu hết các mảnh vụn có điện tích là +1, M/Z thường miêu tả các phân tử nặng của mảnh vụn.Nhóm gồm có 4 nam châm điện gọi là tứ cực (quadrapole), tiêu điểm của các mảnh vụn đi xuyên qua các khe hở và đi vào đầu dò detector, tứ cự được thành