Nghiên cứu chiết suất, tổng hợp và thử nhiệm họat tính sinh học của 2 methoxy 4 (1 propenil) phenoxyacetic

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHAN VĨNH HƯNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CHIẾT SUẤT, TỔNG HP VÀ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 2-METHOXY-4-(1-PROPENIL)-PHENOXYACETIC Chuyên ngành: Công nghệ Chế biến Thực phẩm Mã số: – 11 - 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tp Hồ Chí Minh 8/2003 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHAN VĨNH HƯNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CHIẾT SUẤT, TỔNG HP VÀ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 2-METHOXY-4-(1-PROPENIL)-PHENOXYACETIC Chuyên ngành: Công nghệ Chế biến Thực phẩm Mã số: – 11 - 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN ĐỨC LƯNG Tp Hồ Chí Minh 8/2003 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên: PHAN VĨNH HƯNG Phái: Nam Ngày tháng năm sinh: 28 – 05 – 1971 Nơi sinh: Phú Thọ Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Biên Thực Phẩm I – TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU CHIẾT SUẤT, TỔNG HP VÀ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 2-METHOXY-4-(1-PROPENIL)-PHENOXYACETIC” II – NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: 1- Xác định hàm lượng tinh dầu có trầu theo độ tuổi 2- Xác định thành phần hoá học tinh dầu trầu 3- Chiết suất tổng hợp 2-methoxy-4-(1-propenil)-phenoxyacetic từ tinh dầu trầu 4- Khảo sát hoạt tính điều hoà sinh trưởng thực vật 2methoxy-4-(1-propenil)-phenoxyacetic III – NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV – NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Tháng năm 2003 Tháng năm 2003 V - HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS NGUYỄN ĐỨC LƯNG VI – HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1: PGS TS NGUYỄN XÍCH LIÊN VII - HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT TS TỐNG VĂN HẰNG Cán hướng dẫn Cán chấm nhận xét Cán chấm nhận xét PGS TS NGUYỄN ĐỨC LƯNG PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN TS TỐNG VĂN HẰNG NỘI DUNG VÀ ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN ĐÃ ĐƯC THÔNG QUA NỘI DUNG HỘI ĐỒNG CHUYÊN NGÀNH Phòng QLKH.SĐH Ngày 10 tháng 02năm 2003 Chủ nhiệm ngành PGS TS PHẠM VĂN BÔN CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN ĐỨC LƯNG CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1: PGS TS NGUYỄN XÍCH LIÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 2: TS TỐNG VĂN HẰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐƯC BẢO VỆ TẠI HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SỸ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Tháng 09 năm 2003 Em xin chân thành cảm ơn Thầy: PGS TS - NGUYỄN ĐỨC LƯNG Chủ nhiệm môn Công Nghệ Sinh Học Trường Đại Học Bách Khoa Tp HỒ CHÍ MINH Đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn Cô: TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO Giảng viên môn Hóa Thực phẩm Trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh Đã tận tình góp y , hướng dẫn em qúa trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy , cô Trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh giảng dạy chúng em thời gian học trường Cảm ơn bạn học lớp giúp đỡ nhiệt tình Nh mà tập luận án hoàn thành thời gian quy định Mến chúc bạn thành công bước đường tương lai Thành phố Hồ Chí Minh - 2003 TÓM TẮT LUẬN VĂN Nhằm góp phần tìm kiếm chất có hoạt tính điều hoà sinh trưởng thực vật từ nguồn gốc thiên nhiên, tiến hành chiết suất 2-Methoxy-4-(1-propenil)–phenon từ tinh dầu trầu không sau tổng hợp thành 2-Methoxy-4(1-propenil)-phenoxyacetic Để thăm dò hoạt tính điều hoà sinh trưởng thực vật 2-Methoxy-4(1-propenil)phenoxyacetic tiến hành khảo sát hai đối tượng hạt đậu xanh (thực vật hai mầm) hạt lúa (thực vật mầm) Chỉ tiêu khảo sát tỉ lệ nảy mầm hạt tốc độ sinh trưởng mầm Sau khảo sát đến kết luận 2-Methoxy-4(1propenil)-phenoxyacetic có tác dụng điều hoà sinh trưởng thực vật SUMMARY To search for new agents that having active growth regulator from natural plants, we extract 2-methoxy-4-(1-propenil)-phenol from attar of betel, then synthetize 2-methoxy-4-(1-propenil)phenoxyacetic Additionally, In order to explore the activity of plant growth regulator of 2-methoxy-4-(1-propenil)-phenoxyacetic we investigate two objects: green bean seed (two-gemma-plant) and rice seed (one-gemma-plant) The target of this investigation is the sprout proportion of seed and the growth speed of sprout After investigating, we conclude that 2-methoxy-4-(1propenil)-phenoxyacetic has got an effect in plant growth regulator MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU PHẦN II: TỔNG QUAN – Giới thiệu trầu 1.1 - Phân loại I.2 - Mô tả thực vật I.3 - Phân bố, thu hái chế biến I.4 – Tính vị tác dụng I.5 - Thành phần hoá học trầu I.5.1 – Lá trầu I.5.2 – Thân trầu I.5.3 – Rễ trầu I.5.4 – Hoa trầu 1.6 - Tinh dầu trầu không 1.6.1 – Những nghiên cứu khoa học tinh dầu trầu 1.6.2 - Các phương pháp trích ly tinh dầu 1.6.2.1- Chưng cất lôi nước 1.6.2.2 – Chưng cất vi sóng 1.6.2.3 – Phương pháp dùng dung môi để hoà tan 1.6.2.4 – Phương pháp ép – Một số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử: 2.1 - Phổ hồng ngoại: (IR: Infrared pecerometry) 2.2 - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 2.3 - Phổ khối lượng: (MS Mass spectrometry ) 2.4 – Phương pháp sắc kí ghép khối phổ (GC– MS) – Các chất điều hoà sinh trưởng phát triển thực vật 3.1 – Auxin 3.1.1 - Lịch sử phát triển 3.1.2 - Sự trao đổi chất auxin 3.1.3 - Hiệu qủa sinh lí auxin 10 11 11 12 13 13 14 14 15 15 15 16 16 16 16 17 18 19 19 19 21 23 25 25 28 28 30 32 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng tỉ lệ nảy mầm Hình 19: Hạt đậu xanh nảy mầm sau 36 ủ 45 40 35 30 25 20 15 10 DC 10 50 100 150 200 Cô ng thứ c HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 88 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng Biểu đồ 2: Tỷ lệ nảy mầm hạt đậu xanh sau thời gian ủ 24 Nhận xét: Số liệu bảng chứng tỏ 2–methoxy – – (1-propenil) phenoyiaxetic có tác dụng kích thích nảy mầm rõ Sau 24 ủ, hạt đậu xanh công thức có xử lý hoá chất nảy mầm nhanh đối chứng, đặc biệt nồng độ 50mg/l tăng tốc độ nảy mầm hạt lên cao so với đối chứng 25,80% Như 2– methoxy – – (1-propenil) phenoxyaxetic có tác dụng tốt đến tỷ lệ nảy mầm hạt đậu xanh vào thời điểm 28 kể từ bắt đầu ngâm hạt, vào thời điểm sau ngâm hạt 52 giờ, chênh lệch thí nghiệm đối chứng bị xoá nhoà Nguyên nhân hạt thực vật hai mầm tổng hợp chất điều hoà sinh trưởng xảy nhanh (chỉ sau ngâm hạt vào nước) HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 89 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng Bảng : nh hưởng 2–methoxy – – (1-propenil) phenoxyaxetic đến chiều cao hạt đậu xanh Chiều cao phần mầm theo thời gian ủ Công thức Ngày thứ mg/l Ngày thứ mm % so với ĐC mm % so với ÑC ÑC 48,31 100 59,01 100 10 57,98 120,01 62,56 106,02 50 65,23 135,02 80,58 136,55 100 56,93 117,84 71,25 120,74 150 59,35 122,85 66,33 112,40 200 55,02 113,89 55,74 94,45 Chieà u cao (mm) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 DC 10 50 100 150 200 Cô ng thức Biểu đồ 3: Chiều cao phần mầm sau ngày ủ HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 90 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng Hình 20: Chiều cao mầm đậu xanh sau ngày ủ nồng độ khác Hình 21: Chiều cao mầm đậu xanh nồng độ 50 mg/l DC HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 91 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng Bảng : nh hưởng 2–methoxy – – (1-propenil) phenoxyaxetic đến trọng lượng đậu xanh Trong lượng theo thời gian ủ Công thức Ngày thứ mg/l Ngày thứ % so với ĐC gam % so với ĐC ĐC 0,2596 100 0,2798 100 10 0,2650 102,08 0,2888 103,21 50 0,2705 104,20 0,3327 118,90 100 0,2540 97,84 0,3200 114,36 150 0,2680 103,23 0,3028 108,22 200 0,2565 98,80 0,2641 94,38 Trọng lượng (gam) gam 0.35 0.3 0.3327 0.2798 0.2888 DC 10 0.32 0.3028 0.2641 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 50 100 150 200 Công thứ c Biểu đồ 4:Trọng lượng sau ngày ủ HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 92 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng Nhận xét: Số liệu bảng cho thấy 2–methoxy – – (1propenil) phenoxyaxetic có tác dụng tăng trưởng rõ phần thân rễ mầm đậu xanh Vào ngày thứ sau bắt đầu nảy mầm 2–methoxy – – (1-propenil) phenoxyaxetic làm tăng sinh trưởng mầm đậu xanh lên từ 13,89% 35,02% Vào ngày thứ công thức thí nghiệm dài so với đối chứng Nồng độ tốt với sinh trưởng đậu xanh 50mg/l HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 93 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng Theo dõi tỷ lệ nảy mầm hạt lúa theo thời gian ủ thu kết sau: Bảng : nh hưởng 2–methoxy – – (1-propenil) phenoxyaxetic đến tỷ lệ nảy mầm hạt lúa Tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ủ Sau 24 Công thức mg/l Sau 48 Tỉ lệ nảy mầm % Số hạt nảy mầm/50 Tỉ lệ nảy mầm % ÑC 45,0 90,0 47,4 94,8 10 45,8 91,6 46,3 92,6 50 47,4 94,8 48,3 96,6 100 46,1 92,2 46,1 92,2 150 47,6 95,2 47,5 95,4 200 47,2 94,4 47,2 94,4 tỉ lệ nả y mầ m % Số hạt nảy maàm/50 98 96 94 92 90 88 86 DC 10 50 100 150 200 Công thức Biểu đồ 5: Tỷ lệ nảy mầm theo thời gian ủ HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 94 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng Nhận xét: Số liệu bảng chứng tỏ 2–methoxy – – (1-propenil) phenoxyaxetic có tác dụng tăng tốc độ nảy mầm hạt lúa thời gian 24 ủ Sang ngày ủ thứ hai (sau 48 giờ) trở đi, chênh lệch tỷ lệ nảy mầm công thức đối chứng với thí nghiệm hiện, chí tỷ lệ nảy mầm công thức có xử lý 2–methoxy – – (1-propenil) phenoxyaxetic thấp ngoại trừ công thức 50mg/l Tài liệu nghiên cứu động thái auxin AIA nội sinh hạt lúa [7] cho thấy hoạt tính AIA hạt lúa khô thấp tăng lên mạnh mạ nảy mầm hai ngày, đưa auxin từ vào có tác dụng kích thích vào ngày thứ sau nồng độ cao trở nên ức chế nảy mầm [6] Tài liệu nghiên cứu ảnh hưởng chất điều hoà sinh trưởng đến tốc độ sinh trưởng mầm lúa Nhật Bản [31] cho thấy AIA có tác dụng kéo dài mầm hạt vào giai đoạn nảy mầm đầu, sau tác dụng Như kết thử hoạt tính sinh học 2–methoxy – – (1-propenil) phenoxyaxetic cho kết gần với kết auxin tài liệu tham khảo HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 95 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng Bảng : nh hưởng 2–methoxy – – (1-propenil) phenoxiaxetic đến sinh trưởng mạ Sinh trưởng mạ Công thức mg/l Rễ Thân mm % so với ĐC mm % so với ĐC ĐC 16,52 100 5,47 100 10 21,42 129,6 6,71 122,6 50 24,62 149,0 5,67 103,6 100 23,25 140,7 5,77 105,5 150 27,14 164,3 6,21 113,5 200 27,77 168,0 6,53 119,3 Nhận xét: Đo sinh trưởng mạ vào ngày thứ sau nảy mầm cho thấy 2–methoxy – – (1-propenil) phenoxiaxetic thể rõ tác dụng kích cthích sinh trưởng Theo thông báo khoa học ĐHSPHN 1987 hàm lượng auxin nội sinh mạ lúa tăng lên mạnh vào ngày thứ hai đến ngày thứ tư bắt đầu giảm rõ Các chất điều hoà sinh trưởng hạt mầm xuất sớm ngâm vào nước, sau vài ngày hoạt tính chất sinh trưởng nội sinh giảm xuống hoạt tính chất ức chế tăng lên làm chậm lại tốc độ sinh trưởng non Do HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 96 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng từ ngày thứ tư trở đi, nhờ có chất kích thích sinh trưởng mà xử lý 2–methoxy – – (1-propenil) phenoxyaxetic phát triển nhanh ngoại trừ nồng độ cao (mẫu công thức 200mg/l) tác động kích thích mà ức chế Hình 22: Sự sinh trưởng mạ nồng độ khác HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 97 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng Hình 23: Sự sinh trưởng mạ mẫu DC 50 mg/l HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 98 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng PHẦN IV KẾT LUẬN HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 99 Luận văn Thạc sỹ Phan Vónh Hưng Qua phần nghiên cứu đề tài, đến kết luận Ĩ Hàm lượng tinh dầu trầu không cao non tức khoảng từ đến ngày sau đâm chồi Ĩ Đã chiết suất 2–methoxy – – (1-propenil) phenon từ tinh dầu trầu không từ tổng hợp 2– methoxy – – (1-propenil) phenoxiaxetic Ó 2–methoxy – – (1-propenil) phenoxiaxetic thể có tác dụng điều hoà sinh trưởng thực vật thể qua kích thích nảy mầm hạt tăng sinh trưởng mạ đậu xanh Nồng độ thích hợp 50 mg/l Điểm luận văn bán tổng hợp dẫn xuất có tác dụng điều hoà sinh trưởng thực vật từ nguồn gốc thiên nhiên Chúng muốn coi điểm đóng góp luận văn Do thời gian nghiên cứu ngắn, thí nghiệm khảo sát hai đối tượng hạt đậu xanh hạt lúa Chúng hy vọng tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện áp dụng vào sản xuất HDKH: PGS TS Nguyễn Đức Lượng Trang 100 A Tài liệu nước: TÀI LIỆU THAM KHẢO – Nguyễn Hữu Đónh – Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử - NXB Giáo Dục – 1999 – Võ Văn Chi – Từ điển thuốc Việt Nam - NXB Y học – 1996 3– Nguyễn Đình Giậu – Sinh học đại cương - NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh – 2000 –Nguyễn Khang – Khai thác tinh dầu làm thuốc xuất – NXB Y học Hà Nội – 2001 – Nguyễn Như Khanh – Sinh học phát triển thực vật - NXB Giáo Dục – 2002 – Nguyễn Như Khanh – Hoạt tính auxin nội sinh hạt mạ lúa – Thông báo Khoa học ĐHSPHN 59 – 1987 – Nguyễn Như Khanh – nh hưởng số chất điều hoà sinh trưởng đến nảy mầm số tiêu sinh lý mạ lúa – Tạp chí Sinh học 17 – 1995 - Đỗ Tất Lợi – Những thuốc vị thuốc Việt Nam - NXB Khoa học Kỹ thuật 1986 – Vũ Ngọc Lộ – Những thuốc Việt Nam - NXB Y học Hà Nội – 1996 10 – Vũ Ngọc Lộ – Những tinh dầu Việt Nam - NXB Khoa học Kỹ thuật 1996 11 – Mai Trần Ngọc Tiếng – Thực vật cấp cao - NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh – 2001 12- Lê Ngọc Thạch – Tạp chí Hoá học – 34, 94 – 1996 13- Phạm Trương Thị Thọ – Nghiên cứu bán tổng hợp định hướng dẫn xuất eugenol có tác dụng kháng nấm - Luận Án Tiến Sỹ - 1995 14 – Nguyễn Minh Thảo – Tổng hợp hữu - NXB Đại học Quốc gia Hà Nội – 2001 15 - Bùi Trang Việt – Sinh lý thực vật đại cương – NXB Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh – 2000 16 - Vũ Văn Vụ – Sinh lý thực vật ứng dụng – NXB Giáo Dục –1999 17 - Vũ Văn Vụ – Sinh lý học thực vật – NXB Giáo Dục – 2001 18 – Chu Phạm Ngọc Sơn – Bài giảng số phương pháp phổ 19 – Kỹ thuật thực hành tổng hợp hữu – Bộ môn Hữu Trường Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – 1994 20 – Phan Tống Sơn - Thực hành hoá học hữu - NXB Khoa học Kỹ thuật 1976 21 – Cây thuốc Việt Nam – Bộ Y tế dược liệu Việt Nam - NXB Khoa học Kỹ thuật 1990 22 – Tạp chí Y học số tháng 11 – 1956 B Tài liệu tiếng nước 23 – Biogenesis of natural compounds, phaàn The biosynthesis of phenolic plan product - Geissman, T.A, (568 – 571) - 1963 24 – A Braithwaite - Chromatographic methods – Kluwer Academic Publishers – Boston – London, (45-52) - 1999 25 – Dr Brian – Essential oils - Lawrence - 1980 26 - Chemiscal Abstracts Vol 118, 204247a - 1993 27 - Chemiscal Abstracts Vol 124, 378633u - 1995 28 - Chemiscal Abstracts Vol 53, 7325h - 1959 29 – Chemiscal Abstracts Vol 77, 4115d, 1238362 - 1972 30 - Marcel Florkin and Elmer H Stotz - Comprehensiver Biochemistry -1963 31 – Kiyoshi Takahashi and Peter B Kaufman – Growth regulation of rice seeding in the Tenth annual meeting plan growth regulator June – 23 – (229 – 234) - 1983 32 – Gottleib, O.R – phytochemistry, 11,1537 – 1972 33 – Haensel, R&Leusxhke – phytochemistry,15,1323 - 1976 ... năm sinh: 28 – 05 – 1971 Nơi sinh: Phú Thọ Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Biên Thực Phẩm I – TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU CHIẾT SUẤT, TỔNG HP VÀ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 2- METHOXY- 4- (1- PROPENIL)- PHENOXYACETIC? ??... PHÁP NGHIÊN CỨU – Nguyên liệu, hoá chất thiết bị 1.1 – Nguyên liệu 1 .2 – Hoá chất 1.3 – Thiết bị – Phương pháp nghiên cứu 2. 1 – Sơ đồ nghiên cứu 35 38 38 41 43 44 44 46 48 49 50 50 53 54 54 55... 59 60 60 61 61 62 67 68 68 70 70 71 71 72 75 2. 2 – Trích ly tinh dầu trầu không 2. 3 – Tách 2? ??metoxi – – (1- propenil) phenol 2. 4 - Tổng hợp 2- Metoxy? ?4? ? ?(1- propen) Phenoxyacetic 2. 5 – Phương pháp