Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học một số dịch chiết trong cây xạ đen (celastrus hindsii benth)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA NGUYỄN THỊ HƢƠNG NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC MỘT SỐ DỊCH CHIẾT TRONG CÂY XẠ ĐEN (CELASTRUS HINDSII BENTH) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Cử Nhân Hóa Dƣợc Đà Nẵng - 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC MỘT SỐ DỊCH CHIẾT TRONG CÂY XẠ ĐEN (CELASTRUS HINDSII BENTH) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Cử Nhân Hóa Dƣợc Sinh viên thực : Nguyễn Thị Hƣơng Lớp : 11CHD Giáo viên hƣớng dẫn : ThS Đỗ Thị Thúy Vân Khóa : 2011 - 2015 Đà Nẵng - 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Độc lập-Tự do-Hạnh phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Hƣơng Lớp: 11CHD Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học số dịch chiết xạ đen” Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất - Nguyên liệu: thân xạ đen - Dụng cụ, thiết bị: máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS, máy sắc ký khí ghép khối phổ GC-MS, chiết soxhlet, tủ sấy, lị nung, cân phân tích, bình tam giác, bếp cách thủy, bếp điện, chén sứ,…… - Hóa chất: n-hexan, diclomethane, ethylacetat, H2SO4, HNO3 Nội dung nghiên cứu 3.1 Nghiên cứu lý thuyết - Tìm hiểu tư liệu, sách báo nước đặc điểm, thành phần hóa học, cơng dụng xạ đen - Trao đổi với giáo viên hương dẫn đặc điểm, công dụng xạ đen 3.2 Nghiên cứu thực nghiệm - Xác định số tiêu hóa lí: độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại - Khảo sát thời gian chiết - Xác định thành phần hóa học số dịch chiết cây xạ đen - Thử hoạt tính sinh học dịch chiết n-hexan xạ đen Giáo viên hƣớng dẫn: Th.S Đỗ Thị Thúy Vân Ngày giao đề tài: 8/2014 Ngày hoàn thành: 4/2015 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Lê Tự Hải Th.S Đỗ Thị Thúy Vân Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho khoa ngày… tháng năm 2015 Kết điểm đánh giá: Ngày … tháng năm 2015 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn Đỗ Thị Thúy Vân tận tình hướng dẫn, bảo, động viên em suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa, thầy cơng tác phịng thí nghiệm khoa Hóa, Ban giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng tận tình giảng dạy, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Sinh-Môi trường Trường Đại học Sư phạm-Đại học Đà Nẵng, cán cơng tác Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Trung Trung Bộ, Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 2, Phòng Thử Hoạt tính Sinh học-Viện Hóa Học tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành đề tài Bước đầu làm quen với nghiên cứu khoa học, có nhiều cố gắng xong khó tránh khỏi hạn chế thiếu sót Vì em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô bạn Đà Nẵng, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Thị Hƣơng MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP LỜI CÁM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục khóa luận CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sơ lƣợc họ Dây gối (Celastraceae) [11] 1.2 Giới thiệu xạ đen [1], [2], [8], [9], [10] 1.2.1 Tên gọi 1.2.2 Phân loại khoa học 1.2.3 Đặc tính sinh thái 1.2.4 Đặc tính thực vật 1.3 Một số nghiên cứu xạ đen 1.4 Một số thuốc y học cổ truyền sử dụng Xạ Đen 1.5 Một số sản phẩm xạ đen thị trƣờng 1.6 Phƣơng pháp tro hóa mẫu [3], [7] 1.7 Phƣơng pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử AAS [3], [7] 1.8 Phƣơng pháp chiết [3], [4], [7] 10 1.9 Phƣơng pháp sắc ký khí ghép khối phổ GC – MS [3], [5], [7] 11 CHƢƠNG 12 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất [4], [6] 12 2.1.1 Thu gom nguyên liệu 12 2.1.2 Xử lí nguyên liệu 12 2.1.3 Thiết bị - dụng cụ, hóa chất 12 2.2 Sơ đồ nghiên cứu [4], [6], [7] 13 2.3 Phƣơng pháp xác định số tiêu hóa lí [3], [7] 13 2.3.1 Xác định độ ẩm 13 2.3.2 Xác định hàm lượng tro .15 2.3.3 Xác định hàm lượng kim loại nặng 16 2.4 Khảo sát thời gian chiết [3], [4], [7] 16 2.5 Xác định thành phần hóa học thân xạ đen phƣơng pháp GC-MS [3], [5], [7] 16 2.6 Thử hoạt tính sinh học [1], [2], [9] 17 CHƢƠNG 18 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 18 3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN CHIẾT 18 3.1.1 Độ ẩm 18 3.1.2 Hàm lượng tro 19 3.1.3 Xác định hàm lượng số kim loại phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 20 3.1.4 Kết khảo sát thời gian chiết dung môi khác .20 3.2 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN, CẤU TẠO CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TRONG CÁC DỊCH CHIẾT KHÁC NHAU CỦA THÂN CÂY XẠ ĐEN 25 3.2.1 Dịch chiết dung môi n – hexan 25 3.2.2 Dịch chiết dung môi diclomethane 27 3.2.3 Dịch chiết dung môi ethylacetat 30 3.3 KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC 32 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 I Kết luận 33 II Kiến nghị 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt AAS GC-MS IC50 Tên Quang phổ hấp thụ nguyên tử Sắc ký khí ghép khối phổ 50% inhibitor concentration DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ Sơ đồ STT Sơ đồ 2.1 Tên sơ đồ Trang Sơ đồ xác định thành phần hóa học số dịch chiết 13 thử hoạt tính sinh học dịch chiết n-hexan từ thân xạ đen Biểu đồ STT Biểu đồ 3.1 Tên biểu đồ Ảnh hưởng thời gian chiết đến khối lượng riêng dịch Trang 22 chiết n-hexan 3.2 Ảnh hưởng thời gian chiết đến khối lượng riêng dịch 23 chiết diclomethane 3.3 Ảnh hưởng thời gian chiết đến khối lượng riêng dịch chiết ethylacetat 25 DANH MỤC CÁC HÌNH STT Hình Tên hình Trang 1.1 Một số loài họ Dây gối 1.2 Cây xạ đen 1.3 Một số sản phẩm xạ đen thị trường 1.4 Sơ đồ máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 1.5 Bộ dụng cụ soxhlet 10 2.1 Nguyên liệu thân xạ đen khô dạng bột 12 3.1 Mẫu xác định độ ẩm 18 3.2 Mẫu xác định hàm lượng tro 19 3.3 Dịch chiết xạ đen dung môi n-hexan 21 10 3.4 Dịch chiết xạ đen dung môi dilomethane 22 11 3.5 Dịch chiết xạ đen dung môi ethylacetat 24 28 thành phần, cấu tạo dịch chiết diclomethane trình bày bảng 3.8 phụ lục Bảng 3.8 Thành phần hóa học dịch chiết diclomethane thân xạ đen STT TR Hàm Định danh Công thức cấu tạo lượng(%) 3.775 0.66 CH3 2-Butenoic acid, 3- O methylH3C 5.848 0.75 OH CH3 D-Limonene H3C 7.478 0.46 CH2 Maltol O O CH3 OH 9.147 0.86 O Estragole CH3 H2C 10.586 0.58 2-propenal, 3-phenylO 13.368 0.77 O Vanillin O OH CH3 29 19.786 0.52 CH3 Benzaldehyde, 4- O O hydroxy-3,5-dimethoxyHO O H3C 21.318 0.74 Phenol, 2,5-bis(1,1dimethylethyl) H3C CH3 OH CH3 CH3 CH3 21.741 5.26 CH3 HO Phenol, 4-(3-hydroxy-1propenyl)-2-methoxy- O OH 10 24.186 4.92 Bicyclo[3.1.1]heptane, CH3 CH3 CH3 H3C 2,6,6-trimethyl,(1.alpha , 2.beta , 5.alpha.) 11 27.739 0.49 2-Isopropylidene-3- O CH3 methylhexa-3,5-dienal CH2 H3C 12 27.877 1.85 CH3 OH Phenol, 2,6-dimethyl-4- CH3 H3C nitro+ O 13 36.202 1.16 9,10-Anthracenedione, OH - O N O OH 1,8-dihydroxy-3-methylCH3 O 30 14 43.435 6.77 gama –Sitosterol 15 44.260 6.38 alpha -Amyrin CH3 H3C CH3 CH3 CH3 H HO  H CH3 H3C CH3H Nhận xét: Từ kết thu bảng 3.8 cho thấy định danh 15 hợp chất dịch chiết diclomethane xạ đen, hợp chất có hàm lượng lớn alpha-Amyrin (6.38%), gamma-Sitosterol (6.77%), Phenol, 4-(3-hydroxy-1propenyl)-2-methoxy- (5.26%) Các cấu tử có hoạt tính sinh học là: alpha-Amyrin (giảm đau), gamma-Sitosterol (hỗ trợ điều trị u xơ tiền liệt tuyến, giảm cholesterol máu) 3.2.3 Dịch chiết dung môi ethylacetat Bã diclomethane chiết soxhlet với 250ml dung môi ethylacetat, nhiệt độ 770C 10h Làm bay dung môi thu cao chiết ethylacetat Cao chiết phân tích thiết bị GC-MS Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng II (quatest II), số Ngô Quyền – Đà Nẵng Kết thu số thành phần, cấu tạo dịch chiết ethylacetat trình bày bảng 3.9 phụ lục Bảng 3.9 Thành phần hóa học dịch chiết ethylacetat thân xạ đen STT TR Hàm lượng (%) Định danh Công thức cấu tạo 31 4.012 2.47 CH3 - Butenoic acid, - O H3C OH methyl2 11.468 2.91 – Methoxy – CH3 -vinylphenol O CH2 HO 17.658 0.52 O Benzoic acid, - hydroxyl – HO - methoxy- O OH 21.752 3.38 CH3 HO - ((1E) -3Hydroxy – propenyl) – methoxyphenol O OH 30.577 0.42 Phytol H3C CH3 H3C H3C H3C OH H3C 43.408 2.07 CH3 H3C beta - CH3 Sitosterol CH3 H CH3 H H H3C H HO 44.236 3.51 CH3 alpha - H3C Amyrin CH3 CH3 CH3 H HO H3C CH3H H CH3 32  Nhận xét: Từ kết thu bảng 3.9 cho thấy định danh hợp chất dịch chiết ethylacetat xạ đen, hợp chất có hàm lượng lớn là: alpha-Amyrin (3,51%), 4-((1E)-3-hydroxy-1-propenyl)-2-methoxy phenol (3,38%) – Methoxy – –vinylphenol (2.91%) Các cấu tử có hoạt tính sinh học là: alpha-Amyrin (giảm đau), beta-Sitosterol (hỗ trợ điều trị u xơ tiền liệt tuyến, giảm cholesterol máu) 3.3 KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC Bột thân xạ đen tiến hành chiết soxhlet với dung môi n-hexan 690C thời gian 6h thu dịch chiết có màu vàng Cô quay chân không đuổi dung môi thu cao chiết Cao chiết gửi tới Phòng Thử Hoạt tính Sinh học – Viện Hóa Học, số 18 Hồng Quốc Việt – Cầu Giấy – Hà Nội Kết thử hoạt tính độc tế bào cao n-hexan thân xạ đen trình bày bảng 3.10 phụ lục Bảng 3.10 Kết thử hoạt tính độc tế bào cao n-hexan xạ đen STT Tên mẫu Giá trị IC50(µg/ml) Dịng tế bào KB  Cao n-hexan thân xạ đen 43.52 Chất tham khảo Ellipticine 0.31 Nhận xét: Cao chiết kiểm tra hoạt tính ức chế phát triển tế bào ung thư thông qua phép thử gây độc tế bào với dịng tế bào ung thư biếu mơ KB Từ bảng 3.10 nhận thấy, chất tham khảo Ellipticine có giá trị IC50 0.31µg/ml nên cao n-hexan thân xạ đen khơng có khả ức chế dòng tế bào KB 33 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận Qua qua trình nghiên cứu, thu kết sau đây:  Đã xác định số tiêu hóa lý + Độ ẩm: 4.908% + Hàm lương tro: 2.458% + Hàm lượng kim loại nặng thân xạ đen phù hợp với tiêu chuẩn Bộ Y Tế giới hạn tối đa độ nhiễm sinh học hóa học thực phẩm  Đã khảo sát thời gian chiết tốt số dịch chiết thân xạ đen: + Dịch chiết n-hexan thân xạ đen: thời gian chiết tốt 6h + Dịch chiết diclomethane thân xạ đen: thời gian chiết tốt 6h + Dịch chiết ethylacetat thân xạ đen: thời gian chiết tốt 10h  Bằng phương pháp GC-MS định danh thành phần hóa học số hợp chất dịch chiết xạ đen Trong dịch chiết n-hexan định danh 10 hợp chất, dịch chiết diclomethane định danh 15 hợp chất, dịch chiết ethylacetat định danh hợp chất Ngồi cịn số hợp chất có hàm lượng thấp tạm thời chưa thể định danh  Các hợp chất có hoạt tính sinh học : alpha-Amyrin (giảm đau), beta-sitosterol (hỗ trợ điều trị u xơ tiền liệt tuyến, giảm cholesterol máu), Stigmasterol (chống oxi hóa, hạ đường huyết, phòng ngừa ung thư buồng trứng, ung thư vú, ung thư ruột kết, ức chế hấp thu cholesterol), Ergost-5-en-3-ol,(3.beta.)- (chống viêm, ức chế số chất trung gian gây viêm liên quan đến viêm xương khớp)  Dịch chiết n-hexan xạ đen khơng có khả ức chế dịng tế bào ung thư biểu mơ KB (do có giá trị IC50 43.52µg/ml) II Kiến nghị Thơng qua kết đề tài, mong muốn đề tài phát triển rộng số vấn đề như: - Khảo sát đánh giá hàm lượng chất có dịch chiết thân xạ đen số địa phương khác để có sở khoa học đánh giá ảnh hưởng thổ 34 nhưỡng, khí hậu đến thành phần hóa học tính chất số dịch chiết thân xạ đen - Tách phân lập cấu tử tinh khiết từ số dịch chiết thân xạ đen Từ xác định cấu trúc hoạt tính sinh học để đến nghiên cứu ứng dụng vào dược học 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Nguyễn Huy Cường (2008), Nghiên cứu thành phần hóa học thăm dị hoạt tính sinh học xạ đen cùm cụm răng, Luận án Tiến sĩ Hóa học, Viện Hóa Học – Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam [2] Nguyễn Huy Cường, Phạm Thị Ninh, Trần Văn Sung, Trịnh Thị Thủy (2008), “Phân lập xác định cấu trúc hợp chất tritecpen từ xạ đen”, Tạp chí Hóa học, Tập 46(số 4), tr.456-461 [3] Nguyễn Đăng Đức (2008), Giáo trình học phân tích, Trường Đại học Thái Nguyên [4] Từ Minh Koóng (2007), Kỹ thuật chiết xuất dược phẩm, Tập 1, Nhà xuất Y học, Hà Nội [5] Hồ Viết Quý (2006), Chiết tách phân chia chất dung môi hữu (Lý thuyết-Thực hành-Ứng dụng), Tập 2, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật [6] Viện Dược liệu (2008), Kĩ thuật chiết xuất dược liệu, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội [7] Bùi Xn Vững (2011), Giáo trình phân tích cơng cụ, Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng Trang web [8] http://thegioithaomoc.net/xa-den-2023535.html [9] http://vi.wikipedia.org/wiki/X%E1%BA%A1_%C4%91en [10] http://vietq.vn/ky-thuat-trong-cay-va-cham-soc-xa-den-cho-hieu-qua-kinh-tecao-d55572.html [11] http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%8D_D%C3%A2y_g%E1%BB%91i PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kết đo AAS Phụ lục 2: Phổ GC-MS phân tích thành phần hóa học dịch chiết n-hexan thân xạ đen Phụ lục 3: Phổ GC-MS phân tích thành phần hóa học dịch chiết diclomethane thân xạ đen Phụ lục 4: Phổ GC-MS phân tích thành phần hóa học dịch chiết ethylacetat thân xạ đen Phụ lục 5: Kết thử hoạt tính độc tế bào ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC MỘT SỐ DỊCH CHIẾT TRONG CÂY XẠ ĐEN (CELASTRUS HINDSII BENTH) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP... học số dịch chiết xạ đen? ?? Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng quy trình chiết tách thành phần hóa học hợp chất xạ đen - Xác định thành phần hóa học, cấu trúc hợp chất hóa học xạ đen nghiên cứu hoạt... dụng xạ đen 3.2 Nghiên cứu thực nghiệm - Xác định số tiêu hóa lí: độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại - Khảo sát thời gian chiết - Xác định thành phần hóa học số dịch chiết cây xạ đen -