Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học trong một số dịch chiết từ đài hoa bụp giấm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA TRẦN THỊ THƢ NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ DỊCH CHIẾT TỪ ĐÀI HOA BỤP GIẤM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Đà Nẵng, 05/2015 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 TỪ ĐÀI HOA BỤP GIẤM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Sinh viên thực Lớp Giáo viên hƣớng dẫn : Trần Thị Thƣ : 11CHD : GS.TS Đào Hùng Cƣờng Đà Nẵng, 05/2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Độc lập – Tự – Hạnh phúc KHOA HÓA …………… NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Trần Thị Thƣ Lớp : 11CHD Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết tách xác định số thành phần hóa học số dịch chiết từ đài hoa bụp giấm” Nguyên liệu, dụng cụ thiết bị - Ngun liệu: đài hoa bụp giấm khơ - Hóa chất: dung môi n- hexan, diclometan, etylaxetat, nƣớc cất - Dụng cụ thiết bị: + Cốc thủy tinh 100ml, 250ml, 500ml + Bình tam giác 250ml, 500ml + Bộ chiết soxhlet 250ml, phễu lọc, bếp điện, bếp cách thủy, tủ sấy, tủ nung, cân phân tích + Đũa thủy tinh, pipet, ống đong + Máy đo AAS + Máy đo GC-MS Nội dung nghiên cứu - Điều tra sơ bộ, thu gom xử lý nguyên liệu - Dùng phƣơng pháp chiết soxhlet để chiết nguyên liệu - Xác định số tiêu hóa lý nguyên liệu: độ ẩm, hàm lƣợng tro, hàm lƣợng kim loại nặng - Khảo sát thời gian chiết tốt với dung mơi - Định danh thành phần hóa học dịch chiết thu đƣợc Giáo viên hƣớng dẫn: GS.TS Đào Hùng Cƣờng Ngày giao đề tài: 22/07/2014 Ngày hoàn thành: 25/04/2015 Chủ nhiệm khoa Giáo viên hƣớng dẫn PGS.TS Lê Tự Hải GS.TS Đào Hùng Cƣờng Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày … tháng 05 năm 2015 Kết điểm đánh giá: Ngày … tháng 05 năm 2014 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đào Hùng Cƣờng tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ em suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thành đề tài Em xin gửi lời cảm ơn đến chị Nguyễn Thị Bảo Khuyên lớp Cao học Hóa Hữu K26, Đại học Đà Nẵng; thầy cô giáo giảng dạy công tác phịng thí nghiệm khoa Hóa, trƣờng đại học sƣ phạm Đà Nẵng; cán Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lƣờng chất lƣợng II, thành phố Đà Nẵng giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em thực đề tài Đà Nẵng, ngày….tháng 05 năm 2015 Sinh viên Trần Thị Thƣ MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng 3.2 Phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lý thuyết 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm Nội dung nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu lý thuyết 5.2 Nghiên cứu thực nghiệm Bố cục luận văn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẠI CƢƠNG VỀ CÂY BỤP GIẤM 1.1.1 Tên gọi phân loại thực vật [10] .4 1.1.1.1 Tên gọi 1.1.1.2 Phân loại thực vật 1.1.2 Mô tả thực vật 1.1.3 Phân bố 1.2 GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA CÂY BỤP GIẤM [3], [10] .5 1.3 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐÀI HOA BỤP GIẤM [3] 1.3.1 Hợp chất Anthocyanin 1.3.2 Hibiscin 1.3.3 Gossypetin 1.3.4 Quercetin 1.3.5 Các axit hữu 10 1.3.6 Các loại vitamin 12 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƢỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI VỀ CÂY BỤP GIẤM 16 1.4.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc 16 1.4.2 Tình hình nghiên cứu giới 16 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 NGUYÊN LIỆU 18 2.1.1 Thu gom nguyên liệu 18 2.1.2 Xử lý nguyên liệu .18 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.2.1 Phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng [4] 18 2.2.1.1 Bản chất phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng .18 2.2.1.2 Phân loại phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng 19 2.2.1.3 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng 19 2.2.2 Phƣơng pháp tro hóa mẫu 20 2.2.3 Phƣơng pháp hấp thụ phổ nguyên tử (AAS) [4], [7] 20 2.2.3.1 Sự suất phổ hấp thụ nguyên tử 20 2.2.3.2 Nguyên tắc phép đo phổ hấp thụ nguyên tử 21 2.2.3.3 Trang bị máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 22 2.2.3.4 Ƣu, nhƣợc điểm phép đo phổ hấp thụ nguyên tử 22 2.2.3.5 Ứng dụng phƣơng pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử 23 2.2.4 Phƣơng pháp chiết mẫu thực vật [4] 23 2.2.4.1 Giới thiệu chung 23 2.2.4.2 Kỹ thuật chiết soxhlet 24 2.2.5 Phƣơng pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) [4], [6], [7] 26 2.2.5.1 Phƣơng pháp sắc ký khí (GC) 26 2.2.5.2 Phƣơng pháp khối phổ (MS) 28 2.2.5.3 Sắc ký khí kết hợp khối phổ (GC-MS) 29 2.3 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM 30 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN CHIẾT XUẤT 31 3.1.1 Xác định thơng số hóa lý ngun liệu 31 3.1.1.1 Xác định độ ẩm 31 3.1.1.2 Xác định hàm lƣợng tro 32 3.1.1.3 Xác định hàm lƣợng số kim loại nặng 33 3.1.2 Khảo sát điều kiện chiết bột đài hoa bụp giấm dung môi khác 34 3.1.2.1 Khảo sát điều kiện chiết bột đài hoa bụp giấm dung môi n-hexan .34 3.1.2.2 Khảo sát điều kiện chiết bột đài hoa bụp giấm dung môi diclometan 35 3.1.2.3 Khảo sát điều kiện chiết bột đài hoa bụp giấm dung môi etylaxetat .37 3.2 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN, CẤU TẠO CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TRONG CÁC DỊCH CHIẾT KHÁC NHAU CỦA ĐÀI HOA BỤP GIẤM 38 3.2.1 Xác định thành phần hóa học có dịch chiết n-hexan 38 3.2.2 Xác định thành phần hóa học có dịch chiết diclometan 42 3.2.3 Xác định thành phần hóa học có dịch chiết etylaxetat 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 DANH MỤC CÁC BẢNG Số Tên bảng hiệu Trang 1.1 Hợp chất anthocyanin đài hoa bụp giấm 3.1 Kết khảo sát độ ẩm 32 3.2 Kết khảo sát hàm lƣợng tro 34 3.3 Kết xác định hàm lƣợng kim loại nặng 34 3.4 Kết khảo sát thời gian chiết dung môi n-hexan 36 3.5 Kết khảo sát thời gian chiết dung môi diclometan 37 3.6 Kết khảo sát thời gian chiết dung môi etylaxetat 38 3.7 Thành phần định danh dịch chiết n-hexan đài hoa bụp giấm 40 3.8 Thành phần định danh dịch chiết diclometan đài hoa bụp giấm 43 3.9 Thành phần định danh dịch chiết etylaxetat đài hoa bụp giấm 46 DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ Số hiệu Tên biểu đồ đồ thị 3.1 3.2 3.3 Ảnh hƣởng thời gian chiết đến khối lƣợng riêng dịch chiết n-hexan Ảnh hƣởng thời gian chiết đến khối lƣợng riêng dịch chiết diclometan Ảnh hƣởng thời gian chiết đến khối lƣợng riêng dịch chiết etylaxetat Trang 34 36 37 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13 1.14 1.15 1.16 1.17 1.18 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 Tên hình Cây bụp giấm Đài hoa bụp giấm Cấu trúc anthocyanin Công thức cấu tạo daphniphylline Công thức cấu tạo Gossypetin Công thức cấu tạo Quercetin Công thức cấu tạo axit ascorbic Công thức cấu tạo axit Protocatechuic Công thức cấu tạo axit Citric Công thức cấu tạo axit Malic Công thức cấu tạo axit Tartaric Cấu trúc β-carotene Cấu tạo hóa học vitamin A Cấu tạo hóa học Thiamin Cấu tạo hóa học vitamin B2 Cấu tạo hóa học vitamin D Cấu tạo hóa học vitamin E Cấu tạo hóa học vitamin F Đài hoa bụp giấm khô Bột đài hoa bụp giấm Bộ chiết soxhlet Sơ đồ cấu tạo sắc ký khí Mẫu xác định hàm lƣợng tro Dịch chiết n-hexan thời gian khác Sắc ký đồ GC-MS phân tích thành phần hóa học dung mơi n-hexan Sắc ký đồ GC-MS phân tích thành phần hóa học dung mơi diclometan Sắc ký đồ GC-MS phân tích thành phần hóa học dung môi etylaxetat Trang 5 8 10 10 11 11 12 12 12 13 13 14 15 15 19 19 25 28 33 35 39 43 45 46 9,12 31.200 3.17 Octadecadienoic OH acid (Z,Z) - O O 31.359 2.77 9-Octadecenoic OH acid, (E) OH O 10 31.975 0.92 Octadecanoic OH acid OH 11 37.152 1.07 1,3-Benzenediol, 5-pentadecylOH H H H Stigmastan-6,2212 41.358 1.65 dien, 3,5- H dedihydro- H H H H H  Nhận xét: Từ kết bảng 3.9 cho thấy phƣơng pháp GC-MS định danh đƣợc 12 cấu tử dịch chiết etylaxetat từ đài hoa bụp giấm Thành phần hóa học dịch chiết etylaxetat bao gồm dẫn xuất phenol, axit béo mạch dài 12-18C, steroid anhydrite Các cấu tử có hàm lƣợng lớn nhƣ: 2(5H) –Furanone (5.33%); n-Hexadecanoic acid (9.90%); 9,12 -Octadecadienoic acid (Z,Z) – (3.17%); 9Octadecenoic acid, (E) – (2.77%) 47 Trong dịch chiết eylaxetat, có cấu tử axit béo nhƣ Dodecanoic acid (lauric acid), Tetradecanoic acid (myristic acid), n-Hexadecanoic acid (phtalic acid), 9-Octadecenoic acid, (E) – ( oleic acid) đƣợc ứng dụng nhiều lĩnh vực sản xuất xà phòng dƣợc mỹ phẩm Với hàm lƣợng 0.63%, Eugenol đƣợc chứng minh chất có vai trị sát trùng giảm đau nha khoa mà ngày sử dụng 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Trong trình triển khai nghiên cứu, đề tài đạt đƣợc số kết sau: Xác định đƣợc thơng số hóa lý nguyên liệu: Độ ẩm trung bình đài hoa bụp giấm khơ 5.10%, hàm lƣợng tro trung bình đài hoa bụp giấm 6.47%, hàm lƣợng kim loại nặng Cu, Pb, Zn theo định Bộ Y tế số 46/2007/QĐ –BYT ngày 19 - 12- 2007 Bộ trƣởng Bộ Y tế việc ban hành quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học hóa học thực phẩm với hàm lƣợng kim loại nặng cho phép thực phẩm (rau, quả, chè sản phẩm chè) Cho thấy đài hoa bụp giấm hàm lƣợng kim loại nặng thuộc giới hạn cho phép sử dụng, an tồn, khơng ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời Đã thực trình chiết hợp chất từ đài hoa bụp giấm phƣơng pháp chiết soxhlet với môi Đồng thời, khảo sát đƣợc thời gian chiết tốt với dung môi n-hexan 6h, dung môi diclometan 8h dung môi etylaxetat 8h Thành phần hóa học dịch chiết đài hoa bụp giấm đƣợc định danh phƣơng pháp GC-MS xác định dịch chiết n-hexan có 12 cấu tử, dịch chiết diclometan có cấu tử dịch chiết etylaxetat có 12 cấu tử Trong có số cấu tử có hoạt tính sinh học đƣợc ứng dụng nhiều y dƣợc nhƣ Stigmasterol (8.25%); Campesterol (10.87%); Pregnenolone (3.93%); Vitamin E (1.28%); Estragole (3.81%); Eugenol (0.63%) KIẾN NGHỊ Thử hoạt tính sinh học dịch chiết đài hoc bụp giấm Nghiên cứu phân lập hoạt chất có hàm lƣợng cao đài hoa bụp giấm Mở rộng phạm vi nghiên cứu thành phần hóa học phận cánh hoa, hạt bụp giấm địa bàn khác 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Bộ Y tế (2007), Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học hóa học thực phẩm, định 46/2007/QĐ-BYT [2] Huỳnh Thị Kim Cúc, Nguyễn Thị Lan, Phạm Châu Huỳnh, Trần Khôi Uyên (2004), “Xác định hàm lƣợng anthocyanin số rau phƣơng pháp pH vi sai”, Tạp Chí Khoa Học Cơng Nghệ, Đại Học Đà Nẵng, Đà Nẵng [3] Nguyễn Thị Huệ, Nguyễn Thị Kim Pha, Nguyễn Bình Kha, Trịnh Thanh Tâm (2012), Nghiên cứu sản xuất nƣớc giải khát từ đài hoa Bụp giấm, khoa Công Nghệ - Thực Phẩm, Trƣờng Đại học Lạc Hồng [4] Nguyễn Đoan Trang (2013), Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học số dịch chiết rễ dứa dại Cù Lao Chàm, Quảng Nam, Luận văn tốt nghiệp cử nhân hóa dƣợc, Trƣờng Đại học sƣ phạm Đà Nẵng [5] Lê Ngọc Tú cộng (2000), Giáo trình hóa sinh công nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [6] Đào Hữu Vinh, Nguyễn Xuân Dũng, Trần Thị Mỹ Linh, Phạm Hùng Việt (1985), Các phƣơng pháp sắc ký, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật [7] Bùi Xuân Vững, Giáo trình phân tích cơng cụ (2010) Tài liệu tiếng Anh [8] Azza A Abou-Arab, Ferial M Abu-Salem and Esmat A Abou-Arab (2011), “Physico- chemical properties of natural pigments (anthocyanin) extracted from Roselle calyces ( Hibiscus sabdariffa)”, Journal of American Science, volume 7, number 7, pp 445-456 [9] Bridle, P and C.F Timberlake (1997)“Anthocyanins as natural food colours selected aspects”, Food Chemistry, Volume 58, Number 1, January 1997 [10] K.R Vaidya and M.M Young “Ethyl methanesulfonateinduced variation in qualitative and quantitative characters of Rosell (Hibiscus sabdariffa L.) (Malvaceae)”, Department of Botany, University of the West Indies, Mona, Kington 7, Jamaica (W.I) PHỤ LỤC ...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 TỪ ĐÀI HOA BỤP GIẤM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Sinh... thành phần hóa học số dịch chiết từ đài hoa bụp giấm? ?? 2 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu quy trình chiết hợp chất định danh thành phần hóa học từ dịch chiết đài hoa bụp giấm - Xác định công thức... TẠO CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TRONG CÁC DỊCH CHIẾT KHÁC NHAU CỦA ĐÀI HOA BỤP GIẤM 38 3.2.1 Xác định thành phần hóa học có dịch chiết n-hexan 38 3.2.2 Xác định thành phần hóa học có dịch chiết diclometan