Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học của tinh dầu và một số dịch chiết rễ củ nghệ đen ở tỉnh champasak lào

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG INTHISAN ANOULAK NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TINH DẦU VÀ MỘT SỐ DỊCH CHIẾT RỄ CỦ NGHỆ ĐEN Ở TỈNH CHAMPASAK – LÀO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đà Nẵng - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG INTHISAN ANOULAK NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TINH DẦU VÀ MỘT SỐ DỊCH CHIẾT RỄ CỦ NGHỆ ĐEN Ở TỈNH CHAMPASAK – LÀO Chuyên ngành: Hóa Hữu Mã số : 60 44 01 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS.NGND ĐÀO HÙNG CƢỜNG Đà Nẵng - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan q trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn INTHISAN ANOULAK MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu: Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục luận văn gồm phần CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU 1.1 TÌM HIỂU VỀ HỌ GỪNG 1.1.1 Đặc điểm họ gừng 1.1.2 Phân bố họ gừng 1.2 TÌM HIỂU VỀ CHI CURCUMA 1.3 TÌM HIỂU VỀ CÂY NGHỆ ĐEN LÀO 1.3.1 Nghiên cứu thực vật học 1.3.2 Thành phần hóa học nghệ đen 10 1.3.3 Các hoạt tính sinh học nghệ đen 13 1.3.4 Tác dụng sinh học nghệ đen 18 1.3.5 Công dụng số chiết tách từ nghệ 18 1.3.6 Một số thuốc dân gian từ Nghệ đen 19 CHƢƠNG NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DỤNG CỤ 20 2.1.1 Nguyên liệu 20 2.1.2 Hóa chất 20 2.1.3 Dụng cụ 21 2.1.4 Các loại máy móc, thiết bị 21 2.2 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 21 2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm 21 2.2.2 Xác định số tiêu hóa lý 24 2.2.3 Phƣơng pháp lôi nƣớc chƣng cất tinh dầu 26 2.2.4 Phƣơng pháp chiết tách chất từ thân rễ nghệ đen Lào với dung môi n-hexan, etyl axetat, diclometan, metanol phƣơng pháp Soxhlet 31 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 34 3.1 MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ NGUYÊN LIỆU 34 3.1.1 Độ ẩm 34 3.1.2 Xác định hàm lƣợng tro 34 3.1.3 Kết thành phần hàm lƣợng kim loại nặng 35 3.2 KẾT QUẢ CHƢNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƢỚC CHIẾT TÁCH TINH DẦU NGHỆ ĐEN LÀO 35 3.2.1 Chƣng cất lôi nƣớc 35 3.2.2 Đánh giá cảm quan tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào 36 3.2.3 Xác định tỷ trọng tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào 37 3.2.4 Xác định số khúc xạ tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào 38 3.2.5 Kết độ hòa tan tinh dầu metanol 38 3.2.6 Xác định số axit tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào 39 3.2.7 Xác định số este tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào 40 3.2.8 Xác định số xà phịng hóa tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào 41 3.2.9 Kết xác định thành phần hóa học tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào 41 3.3 KẾT QUẢ CHIẾT TÁCH CHẤT TỪ THÂN RỄ NGHỆ ĐEN LÀO VỚI CÁC DUNG MÔI N-HEXAN, ETYL AXETAT, DICLOMETAN, METANOL BẰNG PHƢƠNG PHÁP SOXHLET 45 3.3.1 Khảo sát thời gian chiết tốt bột thân rễ nghệ đen Lào 45 3.2.2 Kết tổng hợp thời gian chiết thành phần định danh 64 3.2.3 Hoạt tính cấu trúc cấu tử định danh đƣợc tinh dầu dịch chiết thân rễ nghệ đen Lào 69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao) DANH MỤC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang 3.1 Kết khảo sát độ ẩm thân rễ nghệ đen Lào tƣơi 34 3.2 Kết khảo sát hàm lƣợng tro thân rễ nghệ đen Lào 35 3.3 Thành phần hàm lƣợng kim loại nặng thân rễ 35 nghệ đen Lào 3.4 Thể tích hàm lƣợng tinh dầu qua lần chiết 36 3.5 Đánh giá cảm quan tinh dầu nghệ đen Lào 37 3.6 Kết đo tỷ trọng tinh dầu nghệ đen Lào 37 3.7 Kết đo số khúc xạ tinh dầu thân rễ nghệ 38 đen Lào 3.8 Kết xác định độ hòa tan tinh dầu nghệ đen Lào 39 etanol 3.9 Kết xác định số axit tinh dầu thân rễ nghệ đen 39 Lào 3.10 Kết xác định số este tinh dầu thân rễ nghệ đen 40 Lào 3.11 Kết xác định số xà phịng hóa tinh dầu nghệ 41 đen Lào 3.12 Kết định danh thành phần hóa học tinh dầu nghệ 43 đen Lào 3.13 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian chiết đến 46 khối lƣợng sản phẩm chiết dung môi n-hexan 3.14 Kết đinh danh thành phần hóa học dịch chiết n-hexan thân rễ nghệ đen Lào 48 3.15 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian chiết đến 51 khối lƣợng sản phẩm chiết dung môi etyl axetat 3.16 Kết định danh thành phần hóa học dịch 53 chiết etyl axetat thân rễ nghệ đen Lào 3.17 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian chiết đến 55 khối lƣợng sản phẩm chiết dung môi diclometan 3.18 Kết thành phần hóa học dịch chiết 58 diclometan thân rễ nghệ đen Lào 3.19 Kết khảo sát ảnh hƣởng thời gian chiết đến 60 khối lƣợng sản phẩm chiết dung môi metanol 3.20 Kết thành phần hóa học dịch chiết metanol 62 thân rễ nghệ đen Lào 3.21 Thời gian chiết thích hợp để thu hiệu suất cao chiết tốt 65 nhât dịch chiết 3.22 Thành phần định danh cấu tử dịch chiết 65 thân rễ nghệ đen Lào 3.23 Hoạt tính cấu trúc cấu tử định danh đƣợc 69 tinh dầu dịch chiết thân rễ nghệ đen Lào 3.24 Hoạt tính cấu tử định danh đƣợc dịch chiết thân rễ nghệ đen Lào 75 DANH MỤC HÌNH ẢNH Số hiệu Tên hình Trang 1.1 Thân, lá, hoa nghệ đen (Curcuma aeruginosa Roxb.) 1.2 Thân rễ, thân rễ nghệ đen (Curcuma aeruginosa Roxb.) 10 2.1 Nguyên liệu thân rễ nghệ đen sơ chế 20 2.2 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm chiết tách tinh dầu 22 23 2.3 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm chiết tách dung 23 môi hữu 3.1 Tinh dầu thân rễ nghệ đen Lào sau làm khan 36 3.2 Sắc kí đồ biểu thị thành phần hóa học tinh dầu thân rễ 42 nghệ đen Lào 3.3 Dịch chiết n-hexan thân rễ nghệ đen Lào qua thời 45 gian khác 3.4 Sắc kí đồ biểu thị thành phần hóa học dịch chiết n- 47 hexan thân rễ nghệ đen Lào 3.5 Dịch chiết etyl axetat rễ củ nghệ nghệ đen Lào qua 50 thời gian khác 3.6 Sắc kí đồ biểu thị thành phần hóa học dịch chiết etyl 52 axetat thân rễ nghệ đen Lào 3.8 Sắc kí đồ biểu thị thành phần hóa học dịch chiết 57 diclometan thân rễ nghệ đen Lào 3.9 Dịch chiết methanol thân rễ nghệ đen Lào qua thời 60 gian khác 3.10 Sắc kí đồ biểu thị thành phần hóa học dịch chiết metanol thân rễ nghệ đen Lào 61 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Từ xƣa đến nay, ngƣời sử dụng thực vật nhƣ nguồn cung cấp carbohydrate, protein tinh bột làm thực phẩm Hơn nữa, thực vật nguồn cung cấp phong phú hợp chất tự nhiên dùng làm dƣợc phẩm, hóa chất nơng nghiệp, hƣơng liệu, chất màu,… Trên giới có nhiều cơng trình nghiên cứu thành phần cấu tạo hợp chất đặc biệt hợp chất thứ cấp có nguồn gốc thực vật phát triển từ cuối năm 50 kỷ XX đến có khoảng 80.000 hợp chất thứ cấp khác thực vật đƣợc công bố Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), có đến 80% dân số giới sử dụng thảo dƣợc làm thuốc để chữa bệnh chăm sóc sức khỏe Do nhu cầu lớn nên nghiên cứu chƣa đáp ứng đủ cho việc sử dụng thực tế Hơn nữa, có nhiều chất, chất lại có giá trị cho mục đích sử dụng riêng nên việc xác định thành phần, hàm lƣợng chiết tách loại chất quan trọng Nghệ đen gọi Vịnh đỏ (Curcuma aeruginosa Roxb.) thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) có nguồn gốc từ Đơng Bắc Ấn Độ, đƣợc trồng khắp khu vực Nam Á, Đông Nam Á Củ nghệ đen có chứa tinh bột, chất dẻo số chất có vị đắng nhƣ tannin flavonoid, hoạt chất sinh học chủ yếu terpenoid tinh dầu, đặc biệt curcumin Các nghiên cứu cho thấy, curcumin có khả chống phát sinh khối u; số dạng ung thƣ nhƣ ung thƣ ruột kết, ung thƣ dày, ung thƣ vú ung thƣ buồng trứng; curcumin có tác dụng chống đông máu hạ huyết áp; curcuminoid sesquiterpene chất có khả ức chế Hình thành TNF-α đại thực bào đƣợc hoạt hóa, có tác dụng chống viêm nhiễm; curcumin 74 STT Tên cấu tử Cấu trúc Hoạt tính - Chống ung thƣ - Chống viêm - Hƣơng liệu 18 α-Caryophyllene 19 1HCyclopenta[1,3]c yclopropa[1,2]be nzene, octahydro-7methyl-3methylene-4-(1methylethyl)-, [3aS(3aα,3bβ,4β,7α,7 aS*)](β – Cubebene) - 20 Azulene, 1,2,3,5,6,7,8,8aoctahydro-1,4dimethyl -7-(1methylethenyl)-, [1S-(1α,7α,8aβ)] - 21 Benzofuran, 6ethenyl-4,5,6,7tetrahydro-3,6dimethyl-5isopropenyl-, - Giảm đau mạnh 75 STT Tên cấu tử Cấu trúc Hoạt tính trans (Curzerene) Bảng 3.24 Hoạt tính cấu tử định danh dịch chiết thân rễ nghệ đen Lào STT Tên cấu tử 2-Furanmetanol α-Pinene Camphene Cấu trúc Hoạt tính - Kháng khuẩn - Sát khuẩn - Kháng viêm - Chống ung thƣ - Chống cúm - Chống viêm phổi - Chống co thắt - Thuốc tâm thần - Tác dụng an thần - Gây dị ứng - Hƣơng liệu - Chống trùng - Chống oxy hóa - Long đờm - Chống viêm - Thuốc trừ sâu - Hƣơng vị 76 STT Tên cấu tử β-Phelladrene β-Pinene α-Phellandrene Limonene Cấu trúc Hoạt tính - Diệt nấm - Long đờm - Nƣớc hoa - Chống viêm, - Sát khuẩn, - Chống co thắt, - Thuốc diệt cỏ, - Gây dị ứng, - Thuốc diệt côn trùng, - Thẩm thấu qua da - Kháng khuẩn - Nhuận tràng - Gây dị ứng - Thuốc trừ sâu - Hƣơng vị - Chống ung thƣ - Chống viêm - Kháng khuẩn - Sát khuẩn - Chống nấm - Chống co thắt - Chống hen suyễn - Chống nhiễm khuẩn - Chống đột biến - Chống béo phì - Gây dị ứng - Hƣơng liệu - Chống côn trùng 77 STT Tên cấu tử D-Limonene Eucalyptol 10 1,4Cyclohexadiene, 1-methyl-4-(1methylethyl)Gama Terpinene 11 Cyclohexen, 1methyl-4-(1methylethyliden e)(Terpinolene) Cấu trúc Hoạt tính - Chống ung thƣ - Hƣơng liệu - Thuốc chống côn trùng - Gây mê - Trừ giun sán - Kháng khuẩn - Sát khuẩn - Chống ho - Thông mũi - Tăng huyết áp - Chống hôi miệng - Chống côn trùng - Chống oxy hóa - Giảm đau - Chống tác nhân gây độc cho tế bào - Chống khối u - - Chống oxy hóa - Diệt nấm - Diệt côn trùng - Dùng làm hƣơng liệu, khử mùi 78 STT 12 13 Tên cấu tử Cấu trúc Hoạt tính Camphor - Thuốc giảm đau - Gây mê - Chống ung thƣ - Chống nôn - Chống lỵ - Sát trùng - Thuốc chống bổ sung huyết - Long đờm - Diệt nấm, côn trùng - Mỹ phẩm - Hƣơng liệu Isoborneol - Kháng virus, - An thần, - Chống côn trùng, - Chống co thắt, 14 Borneol 15 3-Cyclohexen-1ol, 4-methyl-1(1methylethyl)- Giảm đau Chống ung thƣ Kháng khuẩn Kháng viêm Hạ sốt An thần Gây dị ứng Trừ sâu bọ, côn trùng Chống dị ứng Chống ho Chống co thắt Chống loét 79 STT Tên cấu tử Cấu trúc Hoạt tính Kháng khuẩn Chống oxi hóa Chống ung thƣ Sát trùng Chống mụn trứng cá Chống hen suyễn Lợi tiểu Chống co thắt… 16 3-Cyclohexen-1ol, 4-methyl-1(1-methylethyl)-, (R)(Terpinen – – ol) 17 3-Cyclohexen-1metanol, α, α4methyl(α Terpinyl acetate) 18 3-Cyclohexene1-metanol, α, α4-trimethyl(α tecpineol) - Chống ung thƣ - Chống dị ứng - Chống loét - Kháng khuẩn - Chống co thắt - Chống ho - Chất chống oxy hóa - Chất chống viêm - Lợi tiểu - Chất chống côn trùng, sâu bọ - Kháng viêm Chất ung thƣ Chống vi khuẩn An thần Sát trùng Chống côn trùng, sâu bọ 80 STT Tên cấu tử Cấu trúc Hoạt tính Hƣơng vị 19 Cyclohexene, 4ethenyl-4methyl-3-(1methylethenyl)1(1-methylethyl)-, (3R-trans)- 20 Cyclohexane, 1ethenyl-1methyl-2,4bis(1methylethenyl) [1S-(1α,2β,4β)](β elemene) 21 Caryophyllene - - Tác dụng chống ung thƣ - Điều trị bạch cầu, khối u rắn - Giảm đau, - Chống hen suyễn, - Chống mụn trứng cá, - Chống vi khuẩn, - Chống viêm, - Chống tăng sinh, - Chống co thắt, - Chống tụ cầu, - Chống ung thƣ, - Chống loét, - Diệt nấm, - Thuốc trừ sâu, - An thần, - Hƣơng vi, - Chống bong tróc 81 STT Tên cấu tử Cấu trúc Hoạt tính móng, - Chống sâu 22 δ-Elemene 23 1HCycloprop[e]azu lene, decahydro1,1,7-trimethyl4-methylene-, [1aR(1aα,4aβ,7α,7aβ, 7bα)]- - Kháng nấm, - Chống oxy hóa - 24 α-Caryophyllene - Chống ung thƣ - Chống viêm - Hƣơng liệu 25 Naphthalene, 1,2,3,4,4a,5,6,8a -octahydro-4a,8dimethyl2-(1methylethenyl),[2R(2α,4aα,8aβ)](α selinene) - Chống sốt rét - Hƣơng liệu 82 STT Tên cấu tử 26 Benzofuran, 6ethenyl-4,5,6,7tetrahydro-3,6dimethyl-5isopropenyl-, trans (Curzerene) - Giảm đau mạnh 27 3,7Cyclodecadien1-one, 3,7dimethyl-10(1methylethyliden e)-, (E,E)(Germacron) - 28 Hexadecane-1,2diol 29 30 Cấu trúc Hoạt tính Stigmasterol - Chống ung thƣ - Kháng viêm - Kháng virus - Thuốc an thần β-Sitosterol - Chống ung thƣ - Kháng viêm - Hạ đƣờng huyết - Kháng khuẩn - Kháng androgen -Chống gây đột biến 83 STT Tên cấu tử Cấu trúc Hoạt tính - Chống nhiễm bạch cầu - Chống oxi hóa - Hạ sốt - Hạn chế khả sinh sản - Hạ cholesterol - Trị bệnh biến ăn… 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua nghiên cứu thực nghiệm, xác định đƣợc số số vật lý nguyên liệu nhƣ sau: - Độ ẩm trung bình thân rễ nghệ đen Lào tƣơi 86,278% - Hàm lƣợng tro trung bình thân rễ nghệ đen Lào khô 2,079%% - Hàm lƣợng kim loại nặng Cu (3,34 mg/kg), Zn (54,41 mg/kg), Pb (0,26 mg/kg); As (