Nghiên cứu tổng hợp muối kép của axit hidroxi xitric được chiết từ vỏ quả bứa trên địa bàn xã bình hải, huyện bình sơn, tỉnh quảng ngãi

TRÊN – ăm 2013 GI O V OT O PH u nn n s n n u 60 44 27 o n – ăm 2013 L Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả m t u L o ch n đ tài Mục tiêu nghiên cứu ối tượng nghiên cứu 4 Phương pháp nghiên cứu ngh a khoa h c thực ti n đ tài ấu tr c luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN Y 1.1.1 ặc điểm, phân bố bứa 1.1.2 Phân loại bứa 1.2 AXIT HYDROXYCITRIC 16 1.2.1 Nguồn gốc (-)-HCA 16 1.2.2 Hoá h c (-)-HCA 16 H SINH -)-HCA 22 1.3.1 Sự ức chế enzyme chia tách muối citrat (-)-HCA 22 1.3.2 Những ảnh hưởng (-)-HCA lên tổng hợp chất béo 23 1.3.3 Hiệu (-)-HCA tổng hợp xeton 28 1.3.4 Những tác động sinh h c khác (-)-HCA 28 - -H NH M TT NH N I U H NH N N NG 30 M T S LO NG I V -)-HCA 32 MU I KIM LO I -)-HCA 34 1.6.1 Các loại muối kim loại (-)-HCA [21], [22] 34 1.6.2 Một số nghiên cứu tạo muối kim loại (-)-HCA [23], [24] 34 T NG MU I KIM LO I CHƢƠNG NGUYÊN LIỆ THI T S NG HƢƠNG H H 38 41 H H T 41 QUY TR NH TH NGHI M 41 NGUY N LI U 42 PH NG PH P NGHI N U 43 2.4.1 Phương pháp vật l 43 Phương pháp h a h c 50 CHƢƠNG 3 H N 56 KH O S T NGUY N LI U 56 3.1.1 Cây bứa 56 3.1.2 Thu nguyên liệu 57 3.1.3 Xử lý nguyên liệu 57 X NH MH ML NG TRO NGUY N LI U 58 ộ ẩm nguyên liệu 58 Hàm lượng tro 58 3 Kết khảo sát hàm lượng kim loại nặng c v 59 3 KH O S T THU Y UT NH H NG N T NG L NG XIT 60 3.3.1 Khảo sát theo thời gian chưng ninh 60 3.3.2 Khảo sát theo tỉ lệ rắn/l ng (R/L) 62 34 X NH H M L NG H TRONG M U H NG NINH 64 3.4.1 Kết xây dựng đường chuẩn 65 3.4.2 Kết xác định HCA v bứa khô 65 T NG H P MU I H MG 67 3.5.1 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình chuyển hoá 67 3.5.2 Khảo sát theo thể tích axit 68 3.5.3 Khảo sát theo thời gian 69 3.5.4 Khảo sát theo nhiệt độ 71 KI M TR S N PH M MU I H MG NG PH NG PH P HPLC 73 3.6 Kiểm tra hàm lượng a Mg m u muối tổng hợp 74 3.6.1 Kiểm tra sản phẩm muối HCCaMg phổ cộng hưởng từ 75 3.6.2 Kiểm tra hàm lượng canxi kim loại nặng sản phẩm 77 CHƢƠNG T LU N VÀ KI N NGHỊ 80 TÀI LIỆU THAM KH O 82 ỊNH GI H C I N N N AAS Quang phổ hấp thụ phân tử ALC Acetyl-L=carnitine CPT1 Canitine palmitoyl transferase GC Sắc k kh G.antroviridis Garcinia antroviridis G.cowa Garcinia cowa G.Indica Garcinia Indica GSIS Glucose-stimulated insulin seretion LDL Low-density lipoprotein HCA Axit hydroxy xitric HCCa Canxi hydroxyl xitrat HCK Kali hydroxyl xitrat HCCaMg Canxi Magie dihydroxyl xitrat HMG-CoA 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA HPLC Sắc ky l ng cao áp IR Quang phổ hồng ngoại NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NIDM Người ị iểu đường không phụ thuộc vào insulin TCVN 6193-1996 hất lượng nư c- Xác định co an nik n đồng k m a imi chì- Phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử ng n lửa TCVN 4884:2005 Vi sinh vật thực phẩm thức ăn chăn nuôi Phương pháp định lượng vi sinh vật đ a thạch K thuật đếm khuẩn lạc 0C TCVN 4993-89 Vi sinh vật h c- Hư ng n chung đếm nấm m n nấm mốc- K thuật đếm khuẩn lạc 50C FAO Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hợp Quốc Số hiệu 1.1 Tên hình Quả hoa ứa Quảng Ng i Trang 1.2 ây ứa m i Quảng Ng i 1.3 ứa mủ vàng 1.4 ây ứa nhà Quảng Ng i 10 1.5 Quả tai chua Quảng Ng i 11 1.6 Lá Garcinia cam ogia 12 1.7 ây Garcinia In ica Kokam 13 1.8 ây Garcinia atro Viri is 14 1.9 Quả Garcinia ulcis 15 1.10 Quả Garcinia hom roniana 15 1.11 1.12 ấu tr c đồng phân axit hy roxycitric Cấu tr c đồng phân lacton axit hydroxycitric 17 17 1.13 Muối canxi hydroxycitrat 34 1.14 Muối natri hydroxycitrat muối kali 34 hydroxycitrat 1.15 1.16 Công thức thông thường muối cặp kim loại nhóm IA IIA Cơng thức thơng thường muối cặp kim loại nhóm II 35 36 1.17 Công thức thông thường muối ba kim loại 37 2.1 Cây bứa Quảng Ngãi 42 2.2 Biểu đồ lượng hạt nhân nguyên tử 47 2.3 2.4 2.5 ịch H ịch H đ tẩy màu Mg O3 + Ca(OH)2 chưa tẩy màu ịch H Mg O3 + Ca(OH)2 sau tẩy màu 52 52 2.6 Muối H 3.1 Cây bứa Quảng Ngãi 55 3.2 V ứa đ làm 56 3.3 M u v ứa cắt khô nh 56 3.4 M u v ứa khô ạng ột mịn 56 3.5 aMg sau sấy khô tán nh 50 thị iểu i n phụ thuộc lượng axit 53 60 72 100,086 15,380 70 29,595 25,982 87,791 100,243 15,404 80 29,625 25,967 87,573 100,351 15,421 80 29,647 26,056 87,887 100,324 15,417 80 29,642 26,211 88,425 10 100,412 15,430 90 29,658 25,951 87,500 11 100,548 15,451 90 29,685 25,990 87,632 12 100,439 15,434 90 29,664 26,020 87,715 13 100,092 15,381 100 29,596 25,931 87,617 14 100,374 15,424 100 29,651 25,946 87,505 15 100,167 15,393 100 29,611 25,952 87,643 26,078 87,989 25,987 87,590 25,943 87,589 Hình 3.13 thị kết khảo sát phụ thuộc lượng muối thu vào nhiệt độ Nhận xét: Từ kết bảng 3.9 mô tả đồ thị hình 3.13 cho thấy nhiệt độ tăng lượng muối tăng ần đạt khối lượng l n nhiệt độ chuyển hóa 800C khối lượng 76 g H= 87 987%) Sau đ tiếp tục tăng nhiệt độ lượng muối thu c xu hư ng giảm i u giải th ch sau: Khi nhiệt độ tăng lên nhi u s làm cho khả 73 hòa tan muối tăng Khi l c, ion s trôi theo dịch l c nên lượng muối thu giảm dần Vậy, nhiệt độ thích hợp để tổng hợp muối 800C 3.6 I N H HPLC C C HƢƠNG H ểm tr sản p ẩm mu I HCCaMg NG HƢƠNG H HỔ t u ợ b n p n p áp Sắc k đồ HCCaMg tổng hợp trình bày hình 3.14 Hình Sắc k đồ muối H aMg tổng hợp Hình Sắc k đồ muối H a chuẩn Kết đo phổ HPLC cho thấy thời gian lưu muối canxi magie hy roxycitrat đ tổng hợp 2,851 phút.Thời gian lưu Magi hy roxy 74 citrat 83 ph t ođ c đầu kết luận đ tổng hợp muối canximagie hydroxycitrat Tuy nhiên, phổ đồ muối đ tổng hợp thấy xuất số pic phụ nh muối HCCaMg tổng hợp có phần trăm iện tích pic cao so v i tất pic xuất 81,9478% Như kết luận thành phần muối tổng hợp muối canxi Magie hydroxycitrat, ngồi cịn có số tạp chất Muối canxi magie hydroxycitrat muối u chế chưa tinh chế xác định HPL c độ tinh khiết 81,9478% 3.6.2 p ổ ểm tr m l ợn v sắ Tiến hành đo , tron m u mu tổn ợp b n tr o đổ on S m u muối tổng hợp ta kết sau: Bảng 3.10 Kết xác định hàm lượng số kim loại muối tổng hợp TT Kim loại Phương pháp thử S Kết g/kg Ca TK AOAC 999.11 – 2007 132 Mg TK AOAC 999.11 – 2007 34,7 Kiểm tra hàm lượng ion a2+ Mg2+ ta kết quả: Bảng 3.11 Kết xác định hàm lượng số ion kim loại muối tổng hợp TT Kim loại Phương pháp thử ơn vị t nh Kết Ca2+ TCVN 6660: 2000 % 13,51 Mg2+ TCVN 6660: 2000 % 4,031 75 Hàm lượng a muối tổng hợp th o mg/kg chiếm S g/kg tương ứng v i % hàm lượng Mg muối tổng hợp th o S 34 g/kg tương ứng v i 347 mg/kg chiếm 47 % Lượng ion trao đổi a2+ chiếm % Mg2+ chiếm 4,03 % Th o công thức ự kiến hình hàm lượng a chiếm 564 % Mg chiếm 669 % ta thấy độ chênh lệch không đáng kể c đầu đ tạo muối thành công v i hiệu suất 86 8% ơng thức ự kiến: Hình Cấu trúc muối Canxi Magie (-)-HCA 3.6.3 ểm tr sản p ẩm mu b n p ổ ộn ởn t t n ân ể kiểm tra sản phẩm muối HCCaMg tạo thành ta chụp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR C13-NMR Phổ C13-NMR muối HCCaMg thể hình 3.17 kết phân tích liệu phổ tóm tắt bảng 3.12 i 76 Hình Phổ đồ C13-NMR muối HCCaMg ảng Kết phổ C13-NMR muối HCCaMg Số TT δ C (D2O) (ppm) Kết thể 40,012 Methylene cacbon (-CH2-): C-5 C-5‟ 75,003 Methine cacbon ( 77,693 173,982 Cacbon bậc ( CH C ): C-1 C- ‟ ): C-3 C-3‟ Cacbon nhóm cacbonyl: C-2, C- ‟ 4, C-4‟ - -6 C-6‟ Phổ 1H-NMR muối HCCaMg thể hình 3.18 kết phân tích liệu phổ tóm tắt bảng 3.13 77 Hình Phổ đồ 1H-NMR muối HCCaMg ảng 3 Kết phổ 1H-NMR muối HCCaMg δH Số TT O ppm Kết thể Doublet: 2,903 2,935 Ha-5 Ha-5‟ Doublet: Hb-5 Hb-5‟ 3.6.3 35 H-1 H- ‟ Singlet: 4,277 ểm tr p ẩm mu m l ợn nx ,Mg v m lo nặn tron sản HCCaMg ể sử dụng muối canxi magie hydroxycitrat thực phẩm, cần phải tiến hành kiểm tra hàm lượng canxi,Mg kim loại nặng khác có sản phẩm muối HCCaMg phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử Kết xác định thành phần kim loại nặng sản phẩm HCCaMg 78 tạo thành thể bảng 3.14 ảng Kết xác định thành phần kim loại nặng sản phẩm HCCaMg TT Tên Phương pháp thử (AAS) kim loại Kết Hàm lượng cho (mg/kg) phép (*) (mg/kg) Pb SMEWW3113B: 2005 0,673 2 Cu SMEWW3113B: 2005 1,647 30 Zn SMEWW3113B:2005 2,372 40 Fe TCVN6626: 2000 2.982 - As TCVN6626: 2000 0.107 Mg TK AOAC 968.08 – 2007 3470 - Canxi TK AOAC 968.08 – 2007 13200 - Ghi chú: - “-“: không quy định - Kph: không phát - (*) Quyết định số 867/ 998/Q -BYT Bộ Y Tế ngày tháng năm 998 v việc ban hành Danh mục Tiêu chuẩn vệ sinh đối v i lương thực, thực phẩm Kết kiểm tra thành phần kim loại nặng sản phẩm muối HCCaMg thấp hàm lượng kim loại nặng cho phép lương thực, thực phẩm quy định Quyết định số 867/ 998/Q -BYT Bộ Y Tế ngày tháng năm 998 v việc ban hành Danh mục Tiêu chuẩn vệ sinh đối v i lương thực, thực phẩm Vì vậy, ứng dụng sản phẩm HCCaMg tạo thành để làm thực phẩm 79 Hàm lượng canxi sản phẩm HCCaMg thành phần kim loại chính, kết canxi xác định phương pháp S 13200 mg/kg (chiếm 13,2%), phù hợp v i hàm lượng canxi tính tốn theo lý thuyết chiếm khoảng 15,564% kết Mg xác định ằng phương pháp 347 mg/kg chiếm 47 % hàm lượng Mg t nh th o l thuyết 4,669 % S 80 N I N NGHỊ Kết luận Trong đ tài nghiên cứu ch ng đ thu số kết sau: / ộ ẩm v bứa khô: 8,39 % Hàm lượng tro v bứa khô:1,04 % 2/ Hàm lượng kim loại nặng v ứa khô mức cho phép 3/ đ xuất quy trình chiết tách thành cơng H địa àn x ình Hải huyện từ v ứa khơ ình Sơn tỉnh Quảng Ng i V i u kiện th ch hợp là: - Tỉ lệ rắn l ng 10,085g/250ml - Thời gian tối ưu ph t 4/ p suất atm thực thành công phản ứng chuyển h a tạo muối kép H aMg v i u kiện: - Nhiệt độ 0C - Thời gian ph t - pH = 10 - Thể t ch axit 200ml Hiệu suất cao trình tạo muối 87 987 % 4/ kiểm tra sản phẩm muối HCCaMg tạo thành phổ cộng hưởng từ hạt nhân sắc ký l ng cao áp (HPLC) S thông số phân t ch t n hiệu phổ muối kép tổng hợp phù hợp v i công thức cấu tạo muối kép ự kiến sau: 81 5/ Kết xác định hàm lượng số kim loại nặng sản phẩm muối HCCaMg tổng hợp nằm khoảng cho phép Kiến nghị 1/ (-)-H c t nh chống béo phì hiệu cung cấp chủ yếu i dạng muối Vì vậy, nên tiếp tục nghiên cứu th o hư ng u chế ứng dụng muối (-)-HCA dạng muối kép để tăng hiệu sản xuất ược liệu hay thực phẩm chức v i mục đ ch giảm cân 2/ Nghiên cứu xây dựng quy trình chiết tách (-)-HCA từ v bứa theo quy mô công nghiệp để sản xuất thực phẩm giảm cân chứa (-)-HCA Việt Nam 82 I IỆ H H Ti ng Việt [1] Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn (2003), Đồ hộp- phương pháp xác định hàm lượng axit tổng số axit bay hơi, định số 76/ [2] 3/Q -BNN Bộ Y Tế (1998), Danh mục Tiêu chuẩn vệ sinh lương thực, thực phẩm, Quyết định số 867/ 998/Q -BYT 3 Hoàng Minh Châu, Từ Văn Mặc, Từ V ng Nghi (2002), Cơ sở Hố học phân tích, Nhà xuất Khoa h c k thuật, Hà Nội [4] V Văn hi 999 Từ điển thuốc Việt Nam, Nhà xuất y h c, Hà Nội [5] Lê Văn ăng Chuyên đ số hợp chất thiên nhiên, Nhà xuất ại h c quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Hồ Chí Minh [6] Phạm Hồng Hộ 999 C y c iệt am – I Nhà xuất ản trẻ TP Hồ h Minh [7] ỗ Tất Lợi (2005), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất y h c Hà Nội 8 Hồ Viết Quý (1998), Các phương pháp ph n tích đại ứng dụng hoá học, Nhà xuất ại h c quốc gia Hà Nội, Hà Nội [9] Nguy n ình Triệu Các phương pháp vật l ứng dụng t ong h a học Nhà xuất ản ại h c quốc gia Hà Nội 83 ặng Quang Vinh (2007), Nghiên cứu chiết tách xác định axit [10] hydroxy citric lá, v bứa, Luận văn thạc s khoa h c hoá hữu Khoa hoá [ ] ùi Xuân Vững cụ ại h c Nẵng ài giảng m n phương pháp ph n tích c ng ại h c sư phạm Nẵng n n n o [12] BhabaniS.Jena, Guddadarangavvanahally, Jayaprakasha, Kunnumpurath K Sakariah (2002), "Organic Acids from Leaves, Fruits, and Rinds of Garcinia cowa", Journal of Agricultural and Food chemistry, 50(12), 3431- 3434 [13] haskaran M hta m tho „Hy roxycitric aci salt composition an of making”, International Application Published under the Patent Cooperation Treaty (PCT),number WO 03/092730 A1 [14] Gokaraju t al “N w ou l salts of -)-hydroxycitric acid and a proc ss for pr paring th sam ” International Application Published under The Patent Cooperation Treaty (PCT), WO 2005/099679 A1 [15] Gokaraju t al an “Tripl ral salts of -)-hydroxycitric acid proc ss s for pr paring th sam ” United States Patent US 7,208,615 B2 16 Jayaprakasha, K Sakariah, K K (1998), “ etermination of organic acids in Garcinia cam ogia sr y HPL ” Journal of Chromatography A, 806(2), 337-339 [17] Jayaprakasha G K ; SaKariah KK aci s in l av s an rin s of Garcinia in ica ‟ t rmination of organic sr y L ” Journal of pharmaceutical and Biomedical Analysis,28(2),379- 384 84 [18] Jena BS, Jayaprakasha GK Singh RP Sakariah KK ‟ h mistry and biochemistry of (-)-hy roxycitric aci from Garcinia” Journal of agricultural and Food chemistry,50(1),10-22 [19] Karanam Balasubramanyam, Bhaskaran Chandrasekhar, Candadai S sha ri Rama oss Pillaris tti V nkata Su a Rao “Solu l double metal salt of group ia and iia of (-) hydroxycitric acid, process of preparing the same and its use in beverages and other food products without effecting th ir flavor an prop rti s” United States Patent US 6,160,172 20 Low nst in J M 97 “Eff ct of -)-hydroxyxitrat on fatty acid synth sis y rat liv r in ViVo” The Journal of Biological Chemistby, 246(3), 629-632 [21] Muhammed Majeed, Vladimir Badmaev, Ramaswamy Rajendran “Proc ss for th pro uction of potassium hy roxy citric aci an compositions containing th potassium hy roxy citric aci ” United States Patent US 6,770,782 B1 [22] Samu l t al “Hy roxycitric aci complex metal salts, composition an m tho s” United States Patent US 7, 214,823 B2 [23] Shrivastava t al preparation, “Magn sium -) hydroxycitrate, method of applications, and compositions in particular pharmac utical containing sam ” United States Patent US 6,221,901 B1 [24] Soni MG, Burdock GA, Preuss HG, Stohs SJ, Ohia SE, Bagchi D “Saf ty ass ssm nt of -)-hydroxycitric acid and Super 85 itriMax a nov l calcium/potasium salt” Food and Chemical Toxicology, 42(9), 15 [25] Mathias M ; Sullivan ; Hamilton J G 98 “Fatty aci an cholesterol synthesis from specifically labeled leucine by isolated rat hepatocytes:, Lipids, 16, 739-743 [26] Moffett, S A.; Bhandari, A K.; Ravindranath, B.; Balasubramanvam, K (1996 “Hy roxyctric aci conc ntrat an food products prepared th r from”, U.S Patent 5656316 [27] Moffett, S A.; Bhandari, A K.; Ravindranath B.; Balasubramanvam, K 997 “ y roxycitric aci conc ntrat an foo pro ucts pr par therefrom”, U.S Patent 5656314 [28] Sullivan, A.C.; Triscari, J.; Hamilton, J G.; Miller, O.N.; Wheatley, V R 974 “Eff ct of -)- hydroxycitrate upon the ac-cumulation of lipd in rat I Lipog n sis” Lipids, 9, 121-128 [29] Sullivan, A C.; Triscari, J.; Hamlton J G ; Mill r O N 974 “Eff ct of (-)-hydroxycitrate upon the accumulation of lipd in the rat II pp tit ” Lipids, 9,129-134 [3 ] Zhan S ; Kim K H 998 “Ess ntial rol of ac tyl-CoA carboxylase in the glucose induced insulin secr tion in a pancr atic Cell Signal, 10, 35-42 ta c ll lin ” PH Phụ lục : Kết phân t ch C S kim loại nặng v ứa khô đ h a tro Phụ lục Sắc k đồ HPL H Mg chuẩn Phụ lục Sắc k đồ HPL H Phụ lục Kết phân t ch aMg tổng hợp S kim loại nặng muối HCCaMg Phụ lục Kết S đo hàm lượng a Mg muối H Phụ lục Kết phân t ch 1H-NMR H Phụ lục Kết phân t ch 13 -NMR H aMg aMg aMg ... Hydroxy xitric chiết từ vỏ bứa địa bàn xã Bình Hải, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi? ?? ụ nghiê ứu - Xây dựng quy trình chiết tách axit hydroxycitric từ lá, v bứa địa bàn xã Bình Hải, huyện ình Sơn, tỉnh. .. tỉnh Quảng Ngãi - Xây dựng quy trình u chế muối kép từ axit hydroxycitric chiết từ v bứa địa bàn xã Bình Hải, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi - ng g p thêm thông tin tư liệu khoa h c v bứa, tạo... tâm nghiên cứu nhằm góp phần quy hoạch, khai thác, chế biến ứng dụng sản phẩm bứa cách có hiệu quả, khoa h c V i lý trên, ch n đ tài nghiên cứu v i nội dung ? ?Nghiên cứu tổng hợp muối kép axit