Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong một số dịch chiết của thân cây chè dây thu hái ở cao bằng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA  NGUYỄN THỊ NGỌC THẠCH NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ DỊCH CHIẾT CỦA THÂN CÂY CHÈ DÂY THU HÁI Ở CAO BẰNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Đà Nẵng, tháng 04 năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA  NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ DỊCH CHIẾT CỦA THÂN CÂY CHÈ DÂY THU HÁI Ở CAO BẰNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Sinh viên thực : NGUYỄN THỊ NGỌC THẠCH Lớp : 13CHD Giáo viên hướng dẫn: TS NGUYỄN TRẦN NGUYÊN Đà Nẵng, tháng năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA HÓA HỌC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : NGUYỄN THỊ NGỌC THẠCH Lớp : 13CHD Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học số dịch chiết thân chè dây thu hái Cao Bằng” Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ thiết bị:  Nguyên liệu: thân chè dây phơi khơ  Hóa chất: nƣớc cất, dung mơi n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate, methanol  Dụng cụ thiết bị:  Cốc thủy tinh, bình tam giác, chén sứ, pipet, ống đong, đũa thủy tinh, nhiệt kế, bình tỉ trọng, cối chày, giấy lọc, phễu lọc, bình định mức, chiết soxhlet;  Bếp cách thủy, cân phân tích, bếp điện, lị nung, tủ sấy, bình hút ẩm;  Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS, máy đo sắc ký kết hợp với khối phổ GC – MS Nội dung nghiên cứu:  Giới thiệu tổng quan đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hóa học ứng dụng thân chè dây;  Xác định số tiêu hóa lý: độ ẩm, hàm lƣợng tro, hàm lƣợng kim loại nặng chè dây;  Khảo sát thời gian chiết tối ƣu với loại dung môi;  Xác định thành phần hóa học dịch chiết thu đƣợc Giáo viên hƣớng dẫn: TS Nguyễn Trần Nguyên Ngày giao đề tài: tháng 06 năm 2016 Ngày hoàn thành: tháng 04 năm 2017 Chủ nhiệm Khoa PGS TS Lê Tự Hải Giáo viên hƣớng dẫn TS Nguyễn Trần Nguyên Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày 28 tháng 04 năm 2017 Kết điểm đánh giá: Ngày … tháng … năm 2017 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Để có đƣợc kiến thức kinh nghiệm nhƣ ngày hôm nay, em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo môn khoa Hóa trƣờng Đại học Sƣ Phạm – ĐHĐN hết lòng dạy dỗ, truyền đạt kinh nghiệm quý báu trang bị cho em kiến thức vững Đặc biệt, em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Nguyễn Trần Nguyên, ngƣời tận tình hƣớng dẫn, góp ý, sửa chữa báo cáo tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài khóa luận Tiếp đến, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo phịng thí nghiệm hƣớng dẫn, tạo cho em hội vận dụng kiến thức vào thực tiễn, thành thạo số thao tác thí nghiệm Những kết đạt đƣợc đề tài khóa luận hành trang vững chắc, tảng giúp chúng em tự tin vào công việc sau Cuối cho phép em đƣợc cảm ơn thầy cô hội đồng giành thời gian quý báu để nhận xét, đánh giá tham gia chấm khóa luận Đà Nẵng, ngày 15 tháng 04 năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Ngọc Thạch MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Các phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lý thuyết 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn Bố cục luận văn CHƢƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan họ Nho chi Ampelopsis 1.1.1 Đặc điểm thực vật phân bố họ Nho 1.1.2 Đặc điểm thực vật phân bố chi Ampelopsis 1.2 Tổng quan chè dây 1.2.1 Đặc điểm thực vật phân bố 1.2.2 Đặc điểm sinh thái 1.2.3 Thành phần hóa học 1.2.4 Những nghiên cứu tác dụng sinh học chè dây 1.2.5 Công dụng CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.1 Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ thiết bị 11 2.1.1 Nguyên liệu 11 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ hóa chất 11 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 13 2.2.1 Lấy mẫu xử lý mẫu 13 2.2.2 Phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng 13 2.2.3 Phƣơng pháp xác định tiêu hóa lý 14 2.2.4 Phƣơng pháp chiết soxhlet 16 2.2.5 Phƣơng pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) 19 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21 3.1 Quy trình nghiên cứu 21 3.2 Xử lý nguyên liệu 21 3.3 Xác định tiêu hóa lý 22 3.3.1 Xác định độ ẩm 22 3.3.2 Xác định hàm lƣợng tro 22 3.3.3 Xác định hàm lƣợng kim loại nặng 23 3.4 Kết khảo sát thời gian chiết tối ƣu với loại dung môi 24 3.4.1 Dung môi n – hexane 24 3.4.2 Dung môi dichloromethane 25 3.4.3 Dung môi ethyl acetate 25 3.4.4 Dung môi methanol 26 3.5 Kết xác định định danh thành phần hóa học có dịch chiết bột thân chè dây 26 3.5.1 Trong dịch chiết n-hexane 27 3.5.2 Trong dịch chiết ethyl acetate 30 3.5.3 Trong dung môi dichloromethane 34 3.5.4 Trong dịch chiết methanol 39 3.6 Tổng hợp thành phần định danh cấu tử có dịch chiết 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Số hiệu hình Tên hình Trang 1.1 Cây nho 1.2 Cây vác 1.3 Cây chìa vơi 1.4 Dây liêm hồ đằng 1.5 Cây nho núi 1.6 Cây bạch liễm 1.7 Cây chè dây 1.8 Hoa chè dây 1.9 Quả chè dây 1.10 Chè dây phơi khô 2.1 Cây chè dây 11 2.2 Tủ sấy 12 2.3 Thiết bị cô quay chân không 12 2.4 Máy đo sắc ký khí ghép khối phổ GC/MS 7890A/5975C hãng Agilent 12 2.5 Mô tả cấu tạo chiết soxhlet 17 2.6 Chiết soxhlet mẫu nguyên liệu 19 2.7 Sơ đồ thiết bị sắc ký khí ghép khối phổ 20 3.1 Thân chè dây phơi khô xay thành bột mịn 22 3.2 3.3 3.4 Các mẫu đƣợc chiết với thời gian tối ƣu dung môi Sắc ký đồ GC – MS dịch chiết bột thân chè dây với dung môi n – hexane Sắc ký đồ GC – MS dịch chiết bột thân chè dây với dung môi ethyl acetate 25 26 30 3.5 3.6 Sắc ký đồ GC – MS dịch chiết bột thân chè dây với dung môi dichloromethane Sắc ký đồ GC – MS dịch chiết bột thân chè dây với dung môi methanol 34 40 DANH MỤC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 2.1 Hóa chất đƣợc sử dụng q trình làm thí nghiệm 12 3.1 Sơ đồ nghiên cứu 21 3.2 Kết khảo sát độ ẩm 22 3.3 Kết khảo sát hàm lƣợng tro 23 3.4 Thành phần hàm lƣợng kim loại nặng độc hại 23 3.5 3.6 3.7 3.8 Kết khảo sát thời gian chiết dung môi nhexane Kết khảo sát thời gian chiết dung môi dichloromethane Kết khảo sát thời gian chiết dung môi ethyl acetate Kết khảo sát thời gian chiết dung môi methanol 24 25 25 26 3.9 Thành phần hóa học có dịch chiết n – hexane 27 3.10 Thành phần hóa học có dịch chiết ethyl acetate 31 3.11 Thành phần hóa học có dịch chiết diclomethane 34 3.12 Thành phần hóa học có dịch chiết methanol 40 3.13 Tổng hợp định danh cấu tử có dịch chiết 44 Hình 3.6 Sắc ký đồ GC – MS dịch chiết bột chè dây với dung môi methanol Nhận xét: Kết từ sắc ký đồ GC - MS cho thấy dịch chiết methanol thu đƣợc từ bột than chè dây có nhiều cấu tử Các cấu tử có hàm lƣợng lớn có khả phân lập thành hợp chất tinh khiết Bảng 3.12 Thành phần hóa học có dịch chiết methanol STT Tên hoạt chất Thời gian lƣu (phút) Diện tích peak (%) Cơng thức cấu tạo OH Pyrocatechol 3,65 7,970 OH O 2-Propylfuran 0,26 8,467 OH 3-Methoxypyrocatechol 1,53 8,685 OH OCH3 40 Cinnamyl alcohol OH 0,24 9,250 OH 2,6-Dimethoxyphenol 1,04 9,839 H3CO OCH3 OH 1,2,3Trihyroxybenzene Coumarin 10,622 70,14 11,061 0,91 HO OH O Teresantalol 0,56 12,299 O OH O beta.-Elemenone 1,37 12,987 H3C 10 Megastigma-5,8(Z)dien-4-one CH3 CH3 0,61 13,570 CH3 O 11 beta.Tumerone 0,33 13,650 O O 12 Germacrone 0,96 14,050 41 CH2 H 14 Isocurcumenol OH O 1,49 14,443 CH3 H3C 15 Cholesta-4,6-dien-3-ol 25,834 0,53 16 Cholesterilene 26,037 0,13 CH3 HO H H H H H3C CH3 CH3 CH3 17 Delta.5-Ergostenol CH3 0,82 27,530 H3C HO CH3 CH3 H3C 18 Stigmasterol CH3 1,27 27,937 CH3 H H H H3C H HO CH3 H3C CH3 CH3 19 Clionasterol 12,76 28,785 H CH3 H HO 42 H H CH3 20 Stigmasta-3,5-dien-7one 0,89 30,273 H H H O O CH3 21 Gynolutone 0,36 30,992 CH3 CH3 O Từ hình 3.6 bảng 3.12 cho thấy phƣơng pháp GC – MS định danh đƣợc 21 cấu tử dịch chiết methanol Cấu tử có hàm lƣợng cao 1,2,3Trihyroxybenzene chiếm tới 70,14%; Clionasterol (12,76%); Pyrocatechol (3,65%); 3-Methoxy-pyrocatechol (1,53%); … Cholesterilene (0,13%) Các hoạt chất có chất có hoạt tính sinh học cao nhƣ Germacrone Coumarin Germacrone có hoạt tính chống khối u, ức chế gia tăng dịng tế bào ung thƣ vú, cịn ứng cử viên hóa chất phịng ngừa ung thƣ gan, đóng vai trị quan trọng việc ức chế phát triển tế bào gan với tế bào gan germacrone Coumarin đƣợc sử dụng làm môi trƣờng thu đƣợc số loại laser nhuộm, nhƣ chất nhạy cảm công nghệ quang điện lớn hơn, cịn đƣợc sử dụng ngành dƣợc phẩm nhƣ chất phản ứng tiền chất việc tổng hợp số dƣợc phẩm chống đông máu tổng hợp tƣơng tự nhƣ dicoumarol 3.6 Tổng hợp thành phần định danh cấu tử có dịch chiết Kết định danh cấu tử có dịch chiết từ bột chè dây đƣợc trình dƣới 43 Bảng 3.13 Tổng hợp định danh cấu tử có dịch chiết % định danh STT Tên cấu tử N– hexane Dichloromethane Ethyl acetate Methanol Pentamethylbenzene 5,30 - - - 2-Methylnaphathalene 6,73 - - - Germacrene B 2,92 0,36 - - Curzerene 8,83 - 2,42 - Teresantalol 3,21 2,15 1,40 0,56 beta.-Elemenone 7,85 5,10 3,83 1,37 Isocurcumenol 3,11 3,90 1,56 1,49 Zingiberenol 2,29 - - - Aristolen 6,44 - 3,79 - 10 Cholesterilene 5,55 - - 0,13 11 Phenanthrene, 9- 4,41 1,98 - - dodecyltetradecahydro12 Campesterol 1,82 2,22 - - 13 Stigmasterol 5,12 3,38 2,97 1,27 14 Clionasterol 33,16 34,78 39,25 12,76 15 (CAS) n-Dotriacontane 0,69 - - - 16 Lanosterol 2,57 - - - 17 Borneol L - 0,07 - - 18 Naphthalene - 0,86 19 Cinnamaldehyde - 23,37 17,82 - 20 2-propen-1-ol,3-phenyl - 0,47 - - 21 Germacrene-D - 0,12 - - 44 - 22 (-)-.beta.-Elemene - 0,48 - - 23 Vanillin - 0,63 - - 24 alpha.-Bergamotene - 0,11 - - 25 Santalen - 0,20 - - 26 Coumarin - 3,90 - 0,91 27 Isoeugenol - 0,86 - - 28 Aromadendrene - 0,43 - - 29 delta.-Guaiene - 0,38 - - 30 Trans - Isoelemicin - 0,44 - - 31 Trans - Carvy lacetate - 0,42 - - 32 beta.Tumerone - 1,88 - 0,33 33 Germacrone - 2,75 2,76 0,96 34 Hedycaryol - 0,64 - - 35 Androstan-17-one, 3-ethyl- - 0,35 - - 3-hydroxy 36 Cembrene - 1,36 - - 37 Stigmasta-3,5-dien-7-one - 4,48 - 0,89 38 Testosterone - 1,14 - - 39 Stigmast-4-en-3-one - 0,43 0,92 - 40 Pyrocatechol - - - 3,65 41 2-Propylfuran - - - 0,26 42 3-Methoxy-pyrocatechol - - - 1,53 43 Cinnamyl alcohol - - - 0,24 44 2,6-Dimethoxyphenol - - 0,57 1,04 45 1,2,3-Trihyroxybenzene - - - 70,14 46 Megastigma-5,8(Z)-dien-4one - - - 0,61 45 47 Cholesta-4,6-dien-3-ol - - - 0,53 48 Lanol - - - 0,15 49 delta.5-Ergostenol - - 2,02 0,82 50 Gynolutone - - - 0,36 51 1,2,3-benzenetriol - - 12,14 - 52 2H-1-benzopyran-2-one - - 2,58 - 53 Ledol - - 1,29 - 54 Cholesta-3,5-dien-7-one - - 3,10 - 55 Stigmastane-3,6-dione - - 0,42 - 56 Delta-3,5-Sitostadiene-7-one - - 1,14 - Nhận xét: Bằng phƣơng pháp GC-MS, số thành phần hóa học dịch chiết từ chè dây đƣợc xác định Tổng kết xác định đƣợc 56 cấu tử dịch chiết khác từ chè dây, bao gồm este acid hữu cơ, hợp chất phenolic, flavonoid, sterol số sesquiterpen xeton… Trong đó, dịch chiết định danh đƣợc nhiều cấu tử dichloromethane Đáng ý số thành phần định danh đƣợc hợp chất có mặt dịch chiết Teresantalol, beta.-Elemenone, Isocurcumenol, Stigmasterol Clionasterol với hàm lƣợng dịch chiết tƣơng đối cao Đây cấu tử có hoạt tính sinh học mạnh 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua nghiên cứu thực nghiệm, rút đƣợc kết luận sau:  Đã xác định đƣợc số tiêu hóa lý nguyên liệu mẫu thí nghiệm + Độ ẩm : 12,395% + Hàm lƣợng tro: 6,523% + Hàm lƣợng kim loại nặng: Cu (11,000 mg/kg), Zn (20,460 mg/kg), Hg (0,034 mg/kg), As (0,026 mg/kg), Pb (0,840 mg/kg), Cd (0,220 mg/kg)  Bằng phƣơng pháp chiết soxhlet, xác định đƣợc thời gian chiết tối ƣu để thu đƣợc cấu tử đạt khối lƣợng cao nhƣ : n-hexane tiếng với khối lƣợng 33,648 gam; ethyl acetate tiếng với khối lƣợng 45,387 gam; dichloromethane tiếng với khối lƣợng 66,112 gam; methanol tiếng với khối lƣợng 42,105 gam  Đã định danh đƣợc số cấu tử có dịch chiết phƣơng pháp GC-MS với tổng số cấu tử 56; dịch chiết với dung mơi dichloromethane định danh đƣợc nhiều cấu tử Một số cấu tử có hàm lƣợng cao nhƣ: Stigmasterol, Campesterol, Coumarin, Cinamaldehyde, Borneol… Các cấu tử có hoạt tính sinh học mạnh, đƣợc sử dụng nhiều dƣợc phẩm Kiến nghị  Tiếp tục nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học cấu tử có hoạt tính sinh học cao có phận dịch chiết chè dây dung môi khác  Nghiên cứu phân lập xác định công thức cấu tạo số hợp chất có hàm lƣợng định danh cao từ dịch chiết chè dây để ứng dụng vào y học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đái Duy Ban, Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học phịng chống số bệnh cho người vật nuôi, NXB Khoa học tự nhiên & công nghệ, Hà Nội, 2008 [2] Bộ Y Tế, Dược điển Việt Nam IV, NXB Y học, Hà Nội, 2009 [3] Phùng Thị Vinh, Nghiên cứu thành phần hoá học tác dụng sinh học chè dây, Luận án PTS.Khoa học Y Dƣợc, Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội, 1995 [4] Nhiều tác giả, Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam, Tập I NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [5] Phùng Thị Vinh, Phạm Thanh Kỳ, Hồng Tích Huyền, Nghiên cứu dược liệu học số tác dụng sinh học chè dây, Báo cáo Hội nghị Cây thuốc con, Đại học Y Khoa, 1995 [6] Laughton M.J, Halliwell B., Evans P.J, Antioxidant and pro-oxydant actions of the plant phenolics quercetin, gossypol and myricetin effects on lipid proxidand, hydroxyl radical generation and bleomycin dependent damage to DNA, Biochemical Pharmacology, 1989 [7] Wen J, Boggan J, Nie Z, Synopsis of Nekemias Raf., a segregate genus from Ampelopsis Michx (Vitaceae) disjunct between eastern/southeastern Asia and eastern North America, with ten new combinations, Chinese Academy of Sciences, Kunming, China, 2014 [8] http://chedaysapa.vn/cac-hoat-chat-quy-co-trong-cay-che-day-sapa/ [9] http://caythuocquy.info.vn/su-dung-thuoc/cach-phan-biet-che-dang-va-che-day187.html [10] http://123doc.org/document/3070598-nghien-cuu-thanh-phan-hoa-hoc-cua-cayche-day-trong-o-sapa.htm [11] http://www.chemfaces.com/natural/ [12] http://vietnamplants.blogspot.com/2014/10/vitaceae-ho-nho.html [13] https://caythuoc.org/hinh-anh-cay-che-day-tren-nui-rung-tay-bac.htm PHỤ LỤC Kết đo GC – MS dịch chiết n – hexane Kết đo GC – MS dịch chiết dichloromethane Kết đo GC – MS dịch chiết ethyl acetate Kết đo GC – MS dịch chiết methanol ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA  NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ DỊCH CHIẾT CỦA THÂN CÂY CHÈ DÂY THU HÁI Ở CAO BẰNG KHÓA LUẬN TỐT... học số hợp chất có chè dây hƣớng nghiên cứu có ý nghĩa khoa học thực tiễn Xuất phát từ thực tế đó, chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học số dịch chiết thân chè dây thu. .. có cơng trình nghiên cứu mang tính chất thành phần hóa học ứng dụng chè dây vào đời sống Nhận thấy việc nghiên cứu, chiết tách xác định thành phần hóa học, ứng dụng phƣơng pháp xác định cơng thức,