Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong dịch chiết lá tần tại huyện điện bàn, quảng nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA - VÕ THỊ THƠ NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG DỊCH CHIẾT LÁ TẦN TẠI HUYỆN ĐIỆN BÀN – QUẢNG NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC ĐÀ NẴNG, 05/ 2014 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA - NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG DỊCH CHIẾT LÁ TẦN TẠI HUYỆN ĐIỆN BÀN – QUẢNG NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC Sinh viên thực : Võ Thị Thơ Lớp : 10CHD Giáo viên hƣớng dẫn : ThS Võ Kim Thành ĐÀ NẴNG, 05/ 2014 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHSP Độc lập – tự – hạnh phúc ……………… KHOA HÓA ……………… NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên : Võ Thị Thơ Lớp : 10 CHD Tên đề tài: “ Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học dịch chiết Tần huyện Điện Bàn - Quảng Nam” Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị hóa chất  Nguyên liệu: Tần thu hái từ huyện Điện Bàn, Quảng Nam vào tháng năm 2014  Dụng cụ: cốc sứ, bình tam giác, bình định mức, cốc thủy tinh…  Thiết bị: tủ sấy, lò nung, cân phân tích, chiết soxhlet, máy đo UV-VIS…  Hóa chất: n-hexane, ethyl axetat, etanol  Thuốc thử: Fehling, Salkowski, FeCl3 1%,… Nội dung nghiên cứu - Xác định số hóa lý: độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại - Khảo sát điều kiện tối ưu để chiết tách cấu tử có dịch chiết - Nghiên cứu xác định thành phần cấu tạo số hợp chất hóa học dịch chiết Tần Giáo viên hƣớng dẫn: ThS Võ Kim Thành Ngày giao đề tài: Ngày hoàn thành: Chủ nhiệm Khoa Giáo viên hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ, tên) (Ký ghi rõ họ, tên) PGS.TS Lê Tự Hải ThS Võ Kim Thành Sinh viên hoàn thành nộp báo cáo cho Khoa ngày…tháng…năm 2014 Kết đánh giá Ngày…tháng…năm 2014 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký ghi rõ họ, tên) LỜI CẢM ƠN Em chân thành cảm ơn thầy ThS Võ Kim Thành tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt trình thực hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn đến thầy cô giảng dạy cơng tác phịng thí nghiệm khoa Hóa, trường đại học Sư phạm tạo điều kiện mặt cho em thời gian nghiên cứu đề tài Em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn ln động viên giúp đỡ em hồn thành khóa luận cách thành cơng tốt đẹp Đà Nẵng, ngày tháng năm 2014 Sinh viên Võ Thị Thơ MỤC LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 4.1 Nghiên cứu lý thuyết 4.2 Nghiên cứu thực tiễn Bố cục đề tài…………………………………………………………… CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát họ Hoa Môi giới thiệu số đặc điểm Tần 1.1.1.Khái quát họ Hoa Môi ………………………………………… 1.1.2.Giới thiệu số đặc điểm rau Tần…………………………… 1.1.2.1 Đặc điểm thực vật 1.1.2.2 Phân bố, thu hái, cách trồng……………………………………… 1.1.2.3 Thành phần hóa học……………………………………………… 1.1.2.4 Cơng dụng Tần…………………………………………… a Đối với Đông y b Đối với Tây y 1.2 Một số phương pháp nghiên cứu…………………………………… 1.2.1 Phương pháp phân tích trọng lượng 1.2.1.1 Bản chất phương pháp phân tích trọng lượng 1.2.1.2 Ưu, nhược điểm phương pháp phân tích trọng lượng……… 1.2.2.Phương pháp chiết soxhlet………………………………………… 10 1.2.2.1 Nguyên tắc………………………………………………………… 10 1.2.2.2 Ưu điểm nhược điểm phương pháp chiết soxhlet……… 10 1.2.3 Phương pháp vật lý………………………………………………… 11 1.2.3.1 Phướng pháp quang phổ hấp thụ UV – VIS……………………… 11 1.2.3.2 Sắc kí khí – khối phổ liên hợp GC – MS………………………… 12 a Khái quát phương pháp sắc kí khí (GC - Gas Chromatography) … 12 b Phương pháp khối phổ (MS - Mass Spectometry) 13 c Sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS_Gas Chromatography Mass Spectometry) 1.2.3.3 Phương pháp hấp thụ nguyên tử AAS…………………………… 14 a Nguyên tắc phép đo AAS 14 b Cấu tạo máy quang phổ hấp thụ nguyên tử 15 1.3 Đại cương nhóm họat chất tần 16 1.3.1 Sterol 16 1.3.2 Flavonoid 16 1.3.3 Glucosid 16 1.3.4 Tanin 17 CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu 18 2.1.1 Thu mẫu cây, xác định tên khoa học 18 2.1.2 Xử lý nguyên liệu 18 2.2 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất 18 2.2.1 Thiết bị, dụng cụ 18 2.2.2 Hóa chất 19 2.3 Sơ đồ nghiên cứu 19 2.4 Các phương pháp xác định số tiêu hóa lý……………………… 20 2.4.1 Xác định độ ẩm 20 2.4.2 Xác định hàm lượng tro phương pháp tro hóa mẫu……………… 21 2.4.3 Xác định hàm lượng số kim loại nặng tần phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS………………………………………… 22 2.5 Khảo sát điều kiện chiết tách từ tần……………………………… 22 2.5.1 Chọn dung môi chiết………………………………………………… 22 2.5.2 Khảo sát tỉ lệ rắn – lỏng……………………………………………… 23 2.5.3 Khảo sát thời gian chiết……………………………………………… 23 2.6 Khảo sát ảnh hưởng môi trường đến màu sắc dịch chiết…………… 23 2.7 Khảo sát định tính nhóm hoạt chất dịch chiết Tần………… 24 2.7.1.Phát sterol………………………………………………………… 24 2.7.2.Phát flavonoid 24 2.7.3 Phát tanin 24 2.7.4 Phát glucosid 24 2.8 Xác định thành phần hóa học hợp chất từ Tần phương pháp GC-MS 25 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Xác định số tiêu hóa lý Tần 26 3.1.1 Độ ẩm………………………………………………………………… .26 3.1.2 Hàm lượng tro………………………………………………………… 26 3.1.3 Xác định hàm lượng kim loại nặng…………………………………… 28 3.2 Khảo sát điều kiện chiết tách …………………………………………… 28 3.2.1 Khảo sát dung môi chiết……………………………………………… 28 3.2.2 Khảo sát tỷ lệ rắn – lỏng……………………………………………… 30 3.2.3 Khảo sát thời gian chiết………………………………………………… 31 3.3 Khảo sát ảnh hưởng môi trường đến màu sắc dịch chiết……… 33 3.4 Xác đinh thành phần hóa học dịch chiết Tần………………… 34 3.4.1 Kết định tính nhóm chất dịch chiết Tần……………… 34 3.4.2 Kết đo GC – MS ………………………………………………… 36 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………… I.KẾT LUẬN………………………………………………………………… II KIẾN NGHỊ……………………………………………………………… TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………… DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT GC: Phương pháp sắc kí khí GC/MS: Phương pháp sắc kí khí- khối phổ MS: Phương pháp khối phổ R/L: Tỉ lệ nguyên liệu rắn/ dung môi lỏng UV-VIS: Phổ tử ngoại khả kiến AAS: Phương pháp phổ hấp thu nguyên tử DANH MỤC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 3.1 Kết khảo sát độ ẩm Tần 26 3.2 Kết khảo sát hàm lượng tro Tần 37 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 Hàm lượng số kim loại nặng Tần Kết khảo sát dung môi chiết phương pháp đo mật độ quang Kết khảo sát tỷ lệ nguyên liệu – thể tích dung môi Kết khảo sát thời gian chiết Kết màu sắc dịch chiết môi trường khác Kết định tính nhóm chất Thành phần hóa học có dịch chiết Tần chiết dung mơi ethyl axetat Thành phần hóa học dịch chiết Tần với dung môi ethyl axetat 38 29 30 32 33 35 38 39 30 dung môi ethyl axetat lớn nên chọn dung môi ethyl axetat dung mơi chiết cho thí nghiệm 3.2.2 Khảo sát tỷ lệ rắn – lỏng Sử dụng dung môi ethyl axetat, tiến hành chiết soxhlet theo tỉ lệ RL khác Kết khảo sát tỷ lệ rắn lỏng thể bảng 3.5 biểu đồ hình 3.3 Bảng 3.5 Kết khảo sát tỷ lệ ngun liệu – thể tích dung mơi Thời gian Khối lƣợng STT (h) mẫu (g) Thể tích Bƣớc dung mơi sóng etyl axetat Độ hấp thụ D (ml) λ (nm) 8h 10,003 100 412,05 2,2311 8h 10,021 150 412,05 2,3976 8h 9,989 200 412,05 1,8007 8h 10,005 250 412,05 1,9186 31 ty le ran long 2.5 mat quang 2.2311 2.3976 1.9186 1.8007 1.5 ty le ran long 0.5 0 50 100 150 the tich 200 250 300 Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào tỷ lệ dung môi etylaxetat Nhận xét: Từ bảng 3.5 hình 3.3 cho thấy tăng thể tích dung mơi, khối lượng bột Tần khơng đổi mật độ quang mẫu lớn Tiến hành khảo sát rắn lỏng nhằm chọn tỉ lệ nhỏ để trình chiết tách thu hàm lượng chất lớn nhất, tăng hiệu suất cho trình Nếu dùng lượng dung mơi q lớn gây khó khăn cho giai đoạn sau khơng tiết kiệm mặt kinh tế 3.2.3 Khảo sát thời gian chiết Kết khảo sát thời gian chiết thể bảng 3.6 biểu đồ hình 3.4 32 Bảng 3.6 Kết khảo sát thời gian chiết STT Thời gian (h) Thể tích Khối dung mơi Bƣớc sóng lƣợng mẫu (g) etylaxetat Độ hấp λ (nm) thụ D (ml) 4h 10,041 150 414,06 1,9541 6h 10,003 150 414.06 2.3755 8h 10,021 150 414,06 2,4248 10h 9,995 150 412,91 1,7532 khao sat thoi gian chiet 2.5 2.4248 2.3755 1.9541 1.7532 1.5 khao sat thoi gian chiet 0.5 10 12 Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn phụ thuộc mật độ quang vào thời gian chiết 33 Nhận xét: Qua kết thu bảng 3.6 hình 3.4 ta thấy thời gian tăng lượng chất tách nhiều, đến 8h lượng chất thu lớn Nếu tiếp tục tăng thời gian lượng chất giảm Như thời gian chiết tối ưu 8h 3.3 Khảo sát ảnh hƣởng môi trƣờng đến màu sắc dịch chiết Lấy mẫu dịch chiết dung môi etyl axetat cho vào ống nghiêm: ống để đối chứng, ống cho HCl, ống cho NaOH vào Màu sắc dịch chiết thay đổi trình bày bảng 3.7 hình 3.5 Bảng 3.7 Kết màu sắc dịch chiết môi trường khác STT Mơi trƣờng Axit Trung tính Bazơ Kết Phân làm lớp, lớp Màu xanh, đậm Phân làm hai lớp, lớp có màu nâu đỏ 34 Hình 3.5 : Màu sắc dịch chiết môi trường khác Nhận xét: Qua kết thu bảng 3.7 hình 3.5 , ta thấy mơi trường ảnh hưởng đến dịch chiết Tần Trong môi trường axit dịch chiết bị phân chia lớp, lớp chứng tỏ dịch thu không tan axit Trong môi trường bazơ bị phân làm hai lớp nhiên lớp xuất màu đỏ gạch, khơng có kết tủa, chứng tỏ dịch thu tan phần bazơ Điều giải thích dịch chiết có chứa hợp chất sterol dạng este nên tan NaOH 3.4 Xác đinh thành phần hóa học dịch chiết Tần 3.4.1 Kết định tính nhóm hoạt chất Tần Tiến hành định tính nhóm chất ( Sterol, Flavonoid, Tanin, Glucosid) thuốc thử đặc trưng ta thu kết bảng 3.8 hình 3.6 35 Bảng 3.8 Kết định tính nhóm chất STT Nhóm chất Sterol Flavonoid Tanin Glucosid Định tính sterol Thuốc thử Lieberman – Bourchardt HCl + Mg Hiện tƣợng Màu xanh dương Khơng có tượng FeCl3 1% Khơng có nước tượng Fehling Kết tủa đỏ gạch Định tính flavonoid 36 Định tính Tanin Định tính Glucosid Hình 3.6 Kết định tính nhóm chất Nhận xét: Qua bảng 3.8 hình 3.6 cho ta thấy cao ethyl axetat có mặt nhóm sterol, glucosid khơng có nhóm flavonoid, tanin 3.4.2 Kết đo GC-MS Dịch chiết thu chiết soxhlet Tần với dung môi ethyl axetat gửi đo săc ký khi- khối phổ liên hợp (GC-MS) Sắc ký đồ tên chất có mẫu dịch chiết thể hình 3.7 bảng 3.9 đây: 37 Hình 3.7 Phổ GC – MS dịch chiết Tần dung môi ethyl axetat 38 Bảng 3.9 Thành phần hợp chất hóa học có dịch chiết chiết dung môi ethyl axetat Kết định danh GC-MS bảng 3.9 cho thấy thành phần hóa học dịch chiết dung mơi ethyl axetat có 16 cấu tử, nhiều – Methyl- 4- isopropylphenol (15,35%), gama.- Sitosterol (7,06%), Phytol (6,03%)… 39 Trong 16 chất định danh có chất có hoạt tính sinh học gama.Sitosterol( 7,06%), Stigmasterol (5,73%) có tác dụng chống ung thư tuyến tiền liệt, ung thu vú chống bệnh tim mạch, Vitamin E (1,62%) có tác dụng chống oxi hóa, chống gốc tự có hại thể, Beta- Myrcene (0,12%) có tác dụng an thần Bảng 3.1 hành phần hóa học dịch chiết với dung môi ethyl axetat Thời STT gian lưu (phút) Công thức Công thức cấu tạo – Tên gọi phân tử Tỷ lệ (%) Beta- Myrcene 5.170 C10H16 CH3 0.12 CH2 H3C CH2 Cyclohexene, 1- methyl- 4-( 1methylethylidene)2 5.647 C10H16 0.16 Benzen, 1-methyl-2-(1-methylenthy)CH3 5.792 CH3 C10H14 0.79 CH3 6.435 C10H16 1,4- cyclohexandiene, 1-methyl-4- (1methylethyl)- 1.87 40 CH3 H3C CH3 3-methyl-4- isopropylphenol 11.229 C10H14O 15.35 Caryophyllene 13.881 C15H24 3.2 Bicyclo[ 3.1.1] hept-2-ene, 2,6-dimethyl6- (4-methyl-3-pentenyl)7 14.236 C15H24 14.683 C15H24 2.27 Alpha.- caryophyllene 1.48 41 Phytol 30.612 C20H40O 6.03 Tetracosane 10 37.433 C24H50 0.29 Pentacosane 11 38.315 C25H52 0.55 Squalene 12 40.179 C30H50 4.95 Octadecane 13 40.487 C18H38 14 41.889 C29H50O2 0.95 Vitamin E 1.62 42 Stigmasterol 15 42.910 C29H48O 5.73 Gama.- sitosterol 16 43.396 C29H50O 7.06 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu đề tài, em thu nhận số kết sau: Đã xác định số tiêu hóa lý: - Độ ẩm bột Tần 10,9% - Hàm lượng tro 10,067% - Hàm lượng số kim loại nặng: As, Pb, Hg không ảnh hưởng tới sức khỏe người Đã xác định điều kiện thích hợp để chiết tách xác định thành phần Tần : - Dung môi chiết : ethyl axetat - Tỷ lệ rắn – lỏng tối ưu 10g bột Tần - 150ml dung môi ethyl axetat - Thời gian chiết tối ưu 8h Đã xác định có mặt nhóm chất dịch chiết Tần: sterol, glucosid Đã định danh 16 cấu tử dịch chiết Tần, có cấu tử hàm lượng cao – Methyl- 4- isopropylphenol (15,35%), gama.Sitosterol (7,06%), Phytol (6,03%) Trong 16 chất định danh có chất có hoạt tính sinh học gama.- Sitosterol ( 7,06%), Stigmasterol (5,73%) có tác dụng chống ung thư tuyến tiền liệt, ung thu vú chống bệnh tim mạch, Vitamin E (1,62%) có tác dụng chống oxi hóa, chống gốc tự có hại thể, Beta- Myrcene (0,12%) có tác dụng an thần II KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu tách, phân lập cấu tử tinh khiết từ Tần, tìm hiểu hoạt tính sinh học chúng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Tất Lợi (2001), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nxb Y học [2] Bùi Xn Vững ( 2010), Giáo trình phân tích công cụ, ĐHĐN- ĐHSP [3] Đái Duy Ban (2008), Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học phịng chống số bệnh cho người vật nuôi, NXB Khoa học tự nhiên công nghệ Hà Nội [4] Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Bùi Xuân Chương tác giả khác (2004), Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam, NXB Khoa học kỹ thuật [5].GS.TSKH Từ Văn Mạc, Phân tích hóa lý – Phương pháp phổ nghiệm nghiên cứu cấu trúc phân tử, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [6] Phan Thảo Thơ (2010), Các phương pháp quang phổ hóa hữu hóa sinh, ĐHĐN- ĐHSP [7] TS Phan Quốc Kinh (2011), Các hoạt chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học, NXB Giáo Dục Việt Nam [8] Võ Văn Chi (1999), Từ điển thuốc Việt Nam, NXB Y học [9] ThS.Võ Kim Thành, Hóa học hợp chất thiên nhiên, Trường ĐHSP – ĐHĐN [10] Bộ Y Tế, Quyết định số: 02/2011/TT-BYT (2011) [11].Mai Thị Anh Tú (2009), Khảo sát tinh dầu tần dày lá, trường Đại Học Cần Thơ [12] http://en.wikipedia.org/wiki/Steroid [13] http://en.wikipedia.org/wiki/Myrcene [14].http://thuocdongduoc.vn/cay-thuoc-vi-thuoc/278-cay-thuoc-vithuoc/971-hung-chanh.html [15] http://vi.wikipedia.org/wiki/H%E1%BB%8D_Hoa_m%C3%B4i ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA HÓA - NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG DỊCH CHIẾT LÁ TẦN TẠI HUYỆN ĐIỆN BÀN – QUẢNG NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP... chọn Tần đối tượng nghiên cứu với tên đề tài: “ Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học dịch chiết Tần huyện Điện Bàn - Quảng Nam? ?? nhằm làm sở khoa học cho nghiên cứu ứng dụng sâu Tần. .. nghiên cứu ─ Xác định tiêu hóa lý Tần huyện Điện Bàn - Quảng Nam ─ Xác định điều kiện chiết tách ─ Xác định thành phần hóa học, cơng thức cấu tạo số hợp chất dịch chiết Tần Phƣơng pháp nghiên cứu