KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT RUTIN ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, loài người phải đối mặt với vấn đề toàn cầu nghiêm trọng bệnh tật Trong đó, bệnh xơ vữa động mạch, tăng huyết áp, tai biến mạch máu não,… ngày gia tăng địi hỏi ngành y tế khơng ngừng tìm kiếm biện pháp chữa trị có hiệu Rutin dược chất có hiệu tốt với bệnh rutin có hoạt tính vitamin P, có tác dụng làm bền làm giảm tính thấm mao mạch, y học ứng dụng để phòng điều trị nhiều chứng bệnh liên quan đến tổn thương thành mạch trĩ, chảy máu đáy mắt mắt, … Ngoài ứng dụng y học nêu rutin ứng dụng nhiều lĩnh vực khác bao màu, nhuộm thực phẩm Do đó, nhu cầu sử dụng rutin giới ngày tăng Rutin chiết xuất nhiều nước giới từ nhiều nguồn nguyên liệu khác Trong đó, hoa hoè có hàm lượng rutin cao Ở 'nước ta, hoa hoè dược liệu có hàm lượng rutin cao nhiều so với dược liệu cho rutin khác mạch ba góc, bạch đàn cho rutin kể hoè số nước khác giới hoè Hungary ( khoảng 12%) Mặt khác, điều kiện khí hậu thổ nhưỡng nước ta thuận lợi cho hoè phát triển, thu hái chế biến dược liệu Hoè dễ trồng, giống nhân nhanh, kỹ thuật trồng đơn giản, đầu tư vốn không nhiều, đến năm thu hoạch, thu hái đơn giản nên hoè mọc hoang trồng nhiều khắp nước Đây nguồn nguyên liệu lớn vô quý giá để chiết rutin mà thiên nhiên ưu đãi PHẦN TỔNG QUAN 1.1 Nguồn nguyên liệu chứa rutin – Cây hoa hoè 1.1.1 Đặc điểm Tên khoa học: Styphnolobium japonicum (L.) Schott Tên đồng nghĩa: Sophora japonica L Schott Cây hoè thuộc loại nhỡ, cao - 10m Lá kép lông chim lẻ, mọc so le, có – 17 chét Hoa nhỏ, hình cánh bướm chùm đầu cành, có màu vàng trắng hay lục nhạt, đài hình chng gần nhẵn Quả giáp dài cong, nhẵn, thắt lại khơng hạt, đầu có mũi nhọn ngắn Hạt dẹt, màu nâu vàng bóng Mùa hoa quả: hoa vào tháng đến tháng 8, vào tháng đến tháng 11 1.1.2 Phân bố thu hái Cây Hoè phân bố nhiều vùng Đông Nam Á Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên Ở Việt Nam hoè trồng mọc hoang nhiều tình đất nước ta Các tỉnh có trồng nhiều là: Thái Bình, Nam Định, Hà Nam, Bắc Giang, Thanh Hố, Nghệ An, Hà Tĩnh,… Thu hoạch lúc nụ chứa nhiều hoạt chất, từ tháng đến tháng Hái hoa vào buổi sáng trời khô Ngắt chùm hoa, tuốt lấy hoa phơi nắng sấy để bất hoạt enzym ly giải liên kết glycosid Dược liệu đạt chuẩn phải có màu vàng, vị đắng, cánh hoa vàng nâu, đài hoa vàng nhạt, không mốc, độ ẩm không 12% Hoa nở không 10%, tạp chất ( cuống hoa, ) không 2%, phải chứa 20% rutin 1.1.3 Thành phần hoá học Thành phần hoá học chủ yếu h flavonoid, ngồi cịn số hợp chất khác: - Lá chứa 6,6% flavonoid toàn phần 4,7%là rutin - Vỏ chứa 10,5% flavonoid tồn phần 4,3% rutin - Các phận khác gỗ, thân, hạt, có flavonoid khác phân lập biết cấu trúc hố học khơng có ý nghĩa thực tế Hàm lượng rutin hoa khác tuỳ thuộc vào điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng, trồng trọt, cách thu hái, thời gian thu hái Thông thường thu hái vào lúc nụ hoa h cịn non hàm lượng rutin đạt cao Nụ hoè nước ta chứa 25- 35% rutin DĐVN V quy định hàm lượng rutin sấy khô 60C không thấp 20% 1.2 RUTIN 1.2.1 Định nghĩa - Rutin flavonoid thuộc nhóm flavon phân lập vào năm 1842 từ Cửu lý hương ( Ruta graveolen L ) Veyss Đến năm 1904 Schnidt xác định rõ cơng thức hố học rutin Đến năm 1962, rutin tổng hợp toàn phần Rutin có cơng thức phân tử C27H30O16 cấu tạo phân tử là: Hình Cơng thức cấu tạo Rutin - Rutin tìm thấy nhiều hoa hòe số loại thực vật khác liệt kê bảng đây: Loài Bộ phận chứa Rutin Hàm lượng ( ppm ) Dâu tằm trắng ( Morus alba L ) Lá 60.000 Tam giác mạch ( Fagopyrum esculentum Moench ) Tam giác mạch ( Fagopyrum esculentum Moench ) Sambucus canadensis L ( American elderberry ) Cà chua ( Lycopersicon esculentum Miller ) Cây thuốc ( Nicotiana glauca R.Grah ) Mơ tây ( Prunus armeniaca L ) Thân 50.600 Hoa 40.000 Lá 35.000 Lá 24.000 Lá 21.000 Lá 17.700 Cam ( Citrus sinensis L Osbeck ) Lá 9000 Cây cô ca ( Erythroxylum coca varcoca ) Lá 5000 Trà ( Camellia sinensis (L.) Kuntze ) Lá 1200 Rau chân vịt ( Spinacia oleracea L ) Lá 170 Chanh ( Citrus limon L Burman f.) Quả 1.2.2 Tính chất lý hóa * Tính chất vật lý - Rutin tinh thể hình kim, màu vàng nhạt hay vàng lục,không mùi, không vị, ánh sáng sẫm màu Rutin ngậm phân tử nước, làm khan 95-97°C Làm khan 12 110°C 10 mmHg Rutin làm khan màu nâu 125°C - Khối lượng phân tử 610.512 g/mol - Nhiệt độ nóng chảy: Rutin nóng chảy 195°C; 214 - 215°C rutin bị phân hủy Ngoài ra, rutin khan chuyển màu nâu 125°C - Độ hòa tan: + Rutin tan tốt methanol, glycerol nóng ( 98% ), ethylen glycol, tan nước sơi + Khó tan etanol (96%) ,iso-propanol khơng tan nước ,ether, cloroform - Do cấu trúc glycoside nên rutin dễ bị thuỷ phân men có sẵn dược liệu acid Với dung dịch kiềm bị ảnh hưởng, điều kiện dung dịch kiềm đặc có nhiệt độ cao cấu trúc rutin bị phá vỡ, cụ thể vòng C mở tạo thành dẫn chất acid thơm dẫn chất phenol * Tính chất hóa học Phản ứng thủy phân Rutin flavonoid dễ bị thủy phân Trong môi trường axit, rutin thủy phân tạo quecertin, glucose rhamnose theo phương trình sau: + α – D – Glucose L – Rhamnose Phản ứng oxy hóa Dưới tác dụng chất oxy hóa, phần quecertin rutin bị oxy hóa thành quinon theo phương trình sau đây: Phản ứng nhóm carbonyl ( phản ứng định tính ) Phản ứng với dung dịch kiềm: Do có tính acid yếu nên rutin có tham gia phản ứng với dung dịch kiềm tạo kết tủa vàng đậm ban đầu Phản ứng tạo phức với muối sắt (III) clorua Khả tạo chelat với kim loại tính chất quan trọng rutin, liên quan đến hoạt tính sinh học Tạo phức màu xanh đen với molipden sắt, đặc biệt với nhôm cho màu vàng xanh phát quang bước sóng 365nm Phản ứng cyanidin: Khi cho rutin phản ứng magie kim loại ( kẽm ) môi trường acid với dung môi methanol cho sản phẩm cyanidin 3-rutinose Thực chất phản ứng tạo flavenols, sau bị oxy hóa khơng khí tạo cyanidin 3-rutinose Phản ứng ghép đơi với muối diazoni Ngồi ra, Rutin cịn tham gia phản ứng vào nhân thơm, phản ứng ether hóa, ester hóa ( có nhóm - OH phenol ), phản ứng diazo azo hóa