Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong rễ cau nổi ở xã hòa phong, huyện hòa vang, thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA HỌC HỒ VIỆT TUẤN Đề tài: NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG RỄ CAU NỔI Ở XÃ HÒA PHONG, HUYỆN HÒA VANG, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Đà Nẵng, tháng 05 năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA HỌC Đề tài: NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HĨA HỌC TRONG RỄ CAU NỔI Ở XÃ HỊA PHONG, HUYỆN HỊA VANG, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM Sinh viên thực : Hồ Việt Tuấn Lớp : 13SHH Giáo viên hướng dẫn : ThS Bùi Ngọc Phương Châu Đà Nẵng, tháng 05 năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HĨA CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Hồ Việt Tuấn Lớp : 13SHH Tên đề tài: “Chiết tách xác định thành phần hóa học rễ cau ” Nguyên liệu, thiết bị, dụng cụ, hóa chất:  Nguyên liệu: rễ cau thu hái vào tháng 5/2016 xã Hòa Phong, huyện Hòa Vang, Thành phố Đà Nẵng  Thiết bị, dụng cụ: - Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) - Máy đo sắc ký khí ghép khối phổ GC/MS - Tủ sấy, lị nung, cân phân tích, máy cô quay chân không, bếp cách thủy, bếp điện, chiết soxhlet Các dụng cụ thí nghiệm khác như: Cốc thủy tinh, bình tam giác, cốc sứ, ống nghiệm, phễu chiết, loại pipet, bình định mức, bình hút ẩm, giấy lọc  Hóa chất: nitric acid, n-hexan, diclometan, etyl axetat, metanol Nội dung nghiên cứu:  Xác định số thơng số hóa lý rễ cau  Xác định thành phần hóa học số dịch chiết rễ cau Giáo viên hướng dẫn: ThS Bùi Ngọc Phương Châu Ngày giao đề tài: 03/2016 Ngày hoàn thành đề tài: 04/2017 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn PGS TS Lê Tự Hải ThS Bùi Ngọc Phương Châu Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho khoa ngày .tháng năm 2017 Kết điểm đánh giá : …………… Ngày .tháng .năm 2017 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN Xin cảm ơn thầy cô trường ĐHSP Đà Nẵng nói chung tập thể thầy khoa Hóa nói riêng truyền đạt cho em kiến thức quý báu suốt năm học trường Xin chân thành cảm ơn cô giáo ThS Bùi Ngọc Phương Châu tận tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm quý báu để giúp em hoàn thành nghiên cứu Xin cảm ơn thầy cơng tác phịng thí nghiệm khoa Hóa trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em thời gian vừa qua Bước đầu làm quen với việc nghiên cứu nên báo cáo không tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp, bổ sung thầy để em thu nhận thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm cho thân sau Cuối cùng, em xin kính chúc q thầy sức khỏe, hạnh phúc thành công sống nghiệp giảng dạy Em xin chân thành cảm ơn Đà Nẵng, tháng 05 năm 2017 Sinh viên Hồ Việt Tuấn MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đối tượng nghiên cứu 3.Mục đích nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 4.1 Phương pháp lý thuyết 4.2 Phương pháp thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 5.1 Ý nghĩa khoa học 5.2 Ý nghĩa thực tiễn Bố cục báo cáo CHƯƠNG : TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đại cương cau 1.1.1 Tên gọi: 1.1.2 Mô tả cau: 10 1.1.3 Điều kiện sinh trưởng phát triển 12 1.2 Công dụng chữa bệnh cau dân gian: 12 1.3 Giới thiệu phương pháp nghiên cứu 13 1.3.1 Phương pháp phân tích trọng lượng 15 1.3.2 Phương pháp chiết soxhlet 16 1.3.3 Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) 18 1.3.3.1 Phương pháp sắc ký khí (GC) 18 1.3.3.2 Phương pháp khối phổ (MS) 19 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 Qui trình nghiên cứu 20 2.2 Nguyên liệu 20 2.3 Hóa chất thiết bị thí nghiệm 19 2.3.1 Hóa chất 19 2.3.2 Thiết bị thí nghiệm 19 2.4 Phương pháp nghiên cứu 19 2.4.1 Xác định tiêu hóa lí 19 2.4.1.1 Xác định độ ẩm rễ cau 19 2.4.1.2 Xác định hàm lượng hữu rễ cau 20 2.4.1.3 Xác định hàm lượng kim loại rễ cau 21 2.4.2 Khảo sát điều kiện chiết tối ưu 21 2.4.2.1 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố thời gian đến trình chiết bột rễ cau dung môi metanol 21 2.4.2.2 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố thời gian đến trình chiết bột rễ cau dung môi ethyl acetate 22 2.4.2.3 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố thời gian đến trình chiết bột rễ cau dung môi diclometan 23 2.4.2.4 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố thời gian đến trình chiết bột rễ cau dung mơi n-hexan 23 2.4.2.5 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố tỉ lệ rắn-lỏng đến trình chiết bột rễ cau dung môi metanol 23 2.4.2.6 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố tỉ lệ rắn-lỏng đến trình chiết bột rễ cau dung môi etyl axetat 24 2.4.2.7 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố tỉ lệ rắn-lỏng đến trình chiết bột rễ cau dung môi diclometan 24 2.4.2.8 Khảo sát ảnh hưởng yếu tố tỉ lệ rắn-lỏng đến trình chiết bột rễ cau dung môi n-hexan 25 2.4.3 Xác định thành phần 26 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 27 3.1 Xác định độ ẩm 27 3.2 Xác định hàm lượng hữu 29 3.3 Xác định hàm lượng kim loại 28 3.4 Kết khảo sát ảnh hưởng dung môi thời gian chiết 29 3.5 Kết khảo sát yếu tố ảnh hưởng tỉ lệ Rắn-Lỏng đến sản phẩm chiết 36 3.6 Kết nghiên cứu thành phần hóa học dịch chiết rễ cau 41 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 4.1 Kết luận 54 4.2 Kiến nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mặt trái phát triển công nghiệp đại ngày phải đối mặt với ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước, thực phẩm bẩn… Những điều nguyên nhân làm phát sinh số loại bệnh tật nguy hiểm Nền y học phát triển ngày giúp người chữa bệnh loại thuốc tổng hợp Tuy nhiên loại thuốc thường có tác dụng phụ không tốt cho sức khỏe mặt lâu dài Do đó, người ta có xu hướng trở với thiên nhiên để chữa bệnh cỏ có sẵn tự nhiên Với vị trị địa lý nằm đới khí hậu gió mùa, thiên nhiên ưu ban tặng cho Việt Nam hệ thực vật đa dạng phong phú Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, việc khai thác sử dụng thuốc q khơng cịn đơn dựa vào kinh nghiệm mà cịn có sở khoa học định Cây cau loại thực vật thân gỗ trồng khắp nơi, trồng nhiều nước có khí hậu nhiệt đới Ấn Độ, Malaysia, Đài Loan, Việt Nam nước Châu Á khác Giá trị kinh tế đáng kể cau có từ việc thu hoạch Hạt cau vị thuốc sử dụng từ lâu dân gian với công trị giun sán, bụng đầy chướng, tả lỵ, chữa bỏng Quả cau thường kết hợp với trầu, vôi sử dụng làm nhai vui miệng đỗi thân quen với người dân Việt Nó nét đẹp văn hóa người Việt Nam Cau có nhiều ứng dụng quan trọng thực tế cơng trình nghiên cứu trước trình chiết, tách hay xác định thành phần hoá học, cấu trúc hợp chất hat cau chưa hệ thống Với mong muốn tìm hiểu thành phần hóa học rễ để hiểu rõ công dụng chúng, chọn đề tài “ Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học rễ cau xã Hòa Phong, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng” 2.Đối tượng nghiên cứu Rễ cau thu từ xã Hòa Phong, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng 3.Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu chiết tách hợp chất hóa học từ rễ cau xác định thành phần hóa học có dịch chiết Phương pháp nghiên cứu 4.1 Phương pháp lý thuyết Nghiên cứu tài liệu , tìm hiểu thực tế thành phần hóa học ứng dụng rễ cau 4.2 Phương pháp thực nghiệm - Phương pháp lấy mẫu, thu hái xử lý mẫu - Phương pháp trọng lượng để khảo sát độ ẩm - Chiết phương pháp chiết nóng soxhlet - Phương pháp khối lượng riêng để khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình chiết ( thời gian, tỉ lệ rắn-lỏng ) - Phương pháp sắc kí khí – phổ liên hợp (GC-MS) nhằm phân tách định tính, định lượng thành phần hóa học có dịch chiết Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 5.1 Ý nghĩa khoa học - Cung cấp thông tin khoa học độ ẩm ,khảo sát thành phần cấu tạo số hợp chất hóa chất rễ cau - Cung cấp thông tin, tư liệu làm sở cho việc nghiên cứu sau 5.2 Ý nghĩa thực tiễn - Nhằm giúp cho việc ứng dụng rễ cau phạm vi rộng cách khoa học đời sống - Giải thích số ứng dụng dân gian rễ cau - Nhân rộng phạm vi ứng dụng rễ cau đời sống Bố cục báo cáo Bài nghiên cứu khoa học có cấu trúc sau: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 Nhận xét: Với dung môi n-hexan, dựa đồ thị ta thấy tỉ lệ răn lỏng tối ưu 1:22,5 Từ khảo sát trên, đề xuất thời gian chiết tối ưu cho dung môi sau : Bảng 3.13 Tỉ lệ rắn lỏng tối ưu dung môi Dung môi Metanol Etyl axetat Diclometan N-hexan Tỉ lệ Rắn- lỏng 1:20 1:20 1:20 1:22,5 tối ưu 3.6 Kết nghiên cứu thành phần hóa học dịch chiết rễ cau Rễ cau chiết với điều kiện tối ưu đo trên, thu dịch chiết Tiến hành gửi đo mẫu phân tích máy sắc ký khí ghép khối phổ Trung tâm kĩ thuật đo lường chất lượng II, số – Ngô Quyền – Đà Nẵng Kết xác định thành phần hóa học GC - MS dịch chiết bột rễ cau thể sắc kí đồ 43 Hình 3.11 Sắc kí đồ dịch chiết bột rễ cau với dung môi metanol 44 Hình 3.12 Sắc kí đồ dịch chiết bột rễ cau với dung mơi etyl axetat 45 Hình 3.13 Sắc kí đồ dịch chiết bột rễ cau với dung mơi diclometan Hình 3.14 Sắc kí đồ dịch chiết bột rễ cau với dung mơi n-hexan 46 Hình 3.15 Phổ khối campesterol 47 Hình 3.16 Phổ khối metyl nicotinate Kết định danh thành phần hóa học rễ cau thể bảng 48 Bảng 3.14 Kết khảo sát thành phần hóa học dịch chiết bột rễ cau với dung môi metanol STT RT Area(%) CTCT Tên 9,17 1,05 Methyl nicotinate 9,54 6,40 4H-Pyran-4-one, 2,3dihydro-3,5-dihydroxy6-methyl 10,79 9,14 Benzoic acid 29,89 9,98 n-Hexadecanoic acid 49 Bảng 3.15 Kết khảo sát thành phần hóa học dịch chiết bột rễ cau với dung môi etyl axetat STT RT Area(%) CTCT Tên 10,330 3,56 Benzoic acid 29,929 29,91 n-Hexadecanoic 41,001 0,23 Squalene 44,453 1,43 Campesterol 44,735 2,47 Stigmasterol 50 45,479 5,67 beta-sitosterol 51 Bảng 3.16 Kết khảo sát thành phần hóa học dịch chiết bột rễ cau với dung môi diclometan ST RT T Area CTCT Tên (%) 7,88 3,7636 Z,Z,Z-4,6,9Nonadecatriene 10,2 3,1224 Tetradecane, 10,9 2,6,10-trimethyl- 7,7869 Tributyl phosphate 11,1 10,049 ar-Turmerone 16,0 34,943 n-Hexadecanoic acid 52 19,3 4,5310 2-Undecyne 9,7105 9- 19,5 hexadecenoic aci d 41,7 26,092 1- Heptatriacontanol 53 Bảng 3.17 Kết khảo sát thành phần hóa học dịch chiết bột rễ cau với dung môi n-hexan ST RT T Area(% CTCT Tên ) 3,71 13,8127 O-cymene 4,25 12,6650 1,2,3,4Tetramethylbenzen e 5,05 6,7750 Naphthalene 5,25 2,8523 3,4Dimethylcumene 6,48 1,9413 2methylnaphthalene 11,1 1,4190 ar-Turmerone 54 16,2 5,9362 n-Hexadecanoic 32,9 acid 2,2794 Heptacosane  Đã tiến hành định danh 21 cấu tử dịch chiết bột rễ cau Trong chứa: Methyl nicotinate ancaloit có hoạt tính sinh học dùng thuốc giảm đau giảm cholesterol Beta-Sitosterol có tác dụng điều trị bệnh tim cholesterol cao Squalene chất chống oxi hóa tự nhiên, có tác dụng tăng cường hệ miễn dịch, bảo vệ tế bào khỏi gốc tự Campesterol , beta-sitosterol stigmasterol sức làm giảm nồng độ cholesterol máu, giảm nguy mắc bệnh tim mạch, chống lại số loại ung thư ar-Turmerone thúc đẩy gia tăng tế bào gốc não Ngoài cịn có tác dụng kháng khuẩn kháng nấm 55 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua q trình nghiên cứu thực nghiệm, tơi rút số kết luận sau: Đã nghiên cứu thành công xác định số số rễ cau: - Độ ẩm trung bình 14,3699% - Hàm lượng hữu trung bình 80,4980% - Hàm lượng kim loại trung bình (Pb2+ 0,402 mg/kg, Cu2+ 1,107 mg/kg, Zn2+ 2,427 mg/kg ), không ảnh hưởng đến sức khỏe Đã đề xuất quy trình, khảo sát tìm điều kiện chiết thích hợp bột rễ cau phương pháp chiết soxhlet: - Dung môi metanol etyl axetat , diclometan n-hexan - Với 10g bột rễ cau, điều kiện chiết thích hợp để thu khối lượng sản phẩm chiết lớn là: + Tỉ lệ rắn – lỏng 1:20 ,thời gian chiết với dung môi metanol + Tỉ lệ rắn – lỏng 1:20 ,thời gian chiết với dung môi etyl axetat + Tỉ lệ rắn – lỏng 1:20 ,thời gian chiết với dung môi diclometan + Tỉ lệ rắn – lỏng 1:22,5 ,thời gian chiết với dung mơi n-hexan Kết định danh thành phần hóa học GC – MS cho thấy: - Đã tiến hành định danh 21 cấu tử dịch chiết bột rễ cau Trong có cấu tử methyl nicotinate cấu tử có hoạt tính sinh học - Xác định số thành phần hóa học dịch chiết từ rễ cau Từ dịch chiết dung môi định danh cấu tử, bao gồm ankan, acid hữu cơ, ester, hợp chất dị vòng chứa oxi, nitơ… 4.2 Kiến nghị  Tiếp tục nghiên cứu, phân lập, tinh chế chất có dịch chiết  Xác định cấu trúc chất phân lập được, sau thử hoạt tính sinh học chất để nhận định tồn diện cơng dụng từ rễ cau 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO * Tiếng Việt [1] Ngô Văn Dũng (2011), Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần ancaloit hạt cau lùn, luận văn thạc sĩ khoa học số 604427 [2] Bùi Ngọc Phương Châu (2010), Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hợp chất hóa học hạt rễ cau, Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ Đại học Đà Nẵng năm 2010 [3] Lê Thị Mỹ Ly (2012) Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học rễ cau huyện phú lộc, tỉnh thừa thiên huế Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học năm 2012 [4] Đỗ Tất Lợi (2004) Những thuốc vị thuốc Việt Nam NXB Y học, Hà Nội, trang 171-174 * Tiếng Anh [5] Choi, J.D., Lee, G.G., Lee, G.S (2003),Cosmetic compositions comprising vitamin C or derivatives thereof and Areca catechu L extract for preventing skin aging, Repub Korean Kongkae Taeho Kongbo KR 2003043471 * Trang Web [6] http://vi.wikipedia.org/wiki/Cau [7] http://www.thaythuoccuaban.com/vithuoc/binhlang.htm [8] http://www.duoclieu.org/2011/09/binh-lang.html 57 ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA HỌC Đề tài: NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG RỄ CAU NỔI Ở XÃ HÒA PHONG, HUYỆN HÒA VANG, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KHÓA LUẬN... cứu Rễ cau thu từ xã Hòa Phong, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng 3.Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu chiết tách hợp chất hóa học từ rễ cau xác định thành phần hóa học có dịch chiết Phương pháp nghiên. .. hiểu thành phần hóa học rễ để hiểu rõ cơng dụng chúng, chọn đề tài “ Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học rễ cau xã Hòa Phong, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng? ?? 2.Đối tượng nghiên cứu