Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học của một số dịch chiết trong thân cây cỏ xước ở thăng bình quảng nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HĨA LÊ THỊ BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA MỘT SỐ DỊCH CHIẾT TRONG THÂN CÂY CỎ XƯỚC Ở THĂNG BÌNH – QUẢNG NAM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC Đà ẵng, N 05/2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HÓA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN HÓA HỌC NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA MỘT SỐ DỊCH CHIẾT TRONG THÂN CÂY CỎ XƯỚC Ở THĂNG BÌNH – QUẢNG NAM Sinh viên thực hiệ n : Lê Thị Bích Ngọc Lớp : 11CHD Giáo viên ớng dẫn hư : ThS Trần Thị Ngọc Bích Đà Nẵng, 05/2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHSP Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ Tên SV: Lê Thị Bích Ngọc Lớp : 11CHD TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học số dịch chiết thân cỏ xước Thăng Bình – Quảng Nam NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ: - Nguyên liệu: Thân cỏ xước - Dụng cụ thiết bị: Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) Máy đo sắc ký khí ghép phổ (GC-MS) Bộ chiết soxhlet, tủ sấy, lị nung, cân phân tích Các dụng cụ thí nghiệm đơn giản: chén sứ, cốc thủy tinh, bình tam giác, bình định mức, bếp cách thủy, bếp điện, đũa thủy tinh,… NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Xác định số đại lượng vật lý như: độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại nặng - Nghiên cứu chiết tách thân cỏ xước phương pháp chiết soxhlet: khảo sát thời gian chiết với dung môi: n-hexan, ethylaxetat, methanol - Định danh thành phần hóa học có thân cỏ xước phương pháp GC-MS GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S Trần Thị Ngọc Bích NGÀY GIAO ĐỀ TÀI: NGÀY HOÀN THÀNH: CHỦ NHIỆM KHOA PGS.TS Lê Tự Hải GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ThS Trần Thị Ngọc Bích Sinh viên hồn thành nhiệm vụ khóa luận nộp báo cáo cho Khoa vào ngày … Tháng… năm 2015 Điểm đánh giá kết quả: Ngày ………tháng … năm 2015 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ( Ký ghi rõ họ tên ) LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành ttri ân sâu sắc thầy cô trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng, đặc biệt thầy khoa Hóa trường tạo điều kiện cho em trình thực nhiệm vụ khóa luận tốt nghiệp Và em xin chân thành cảm ơn cô Trần Thị Ngọc Bích nhiệt tình hướng dẫn em hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Trong q trình làm khóa luận, q trình viết báo cáo, khó tránh khỏi sai sót, mong thầy bỏ qua Đồng thời trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên báo cáo khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận ý kiến đóng góp thầy để em học thêm nhiều kinh nghiệm có kiến thức vững cho tương lai sau Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ CÂY CỎ XƯỚC 1.1.1 Tên gọi phân loại thực vật 1.1.2 Mô tả thực vật 1.1.3 Nơi sống thu hái 1.1.4 Bộ phận dùng 1.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY CỎ XƯỚC 11 1.3 CƠNG DỤNG VÀ TÍNH VỊ 12 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI VỀ CÂY CỎ XƯỚC 15 1.4.1 Tình hình nghiên cứu giới 15 1.4.2 Tình hình nghiên cứu cỏ xước Việt Nam 19 CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 NGUYÊN LIỆU 21 2.1.1 Thu gom nguyên liệu .21 1.1.2 Xử lí nguyên liệu 21 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.2.1 Phương pháp phân tích trọng lượng 21 2.2.2 Phương pháp tro hóa mẫu 23 2.2.3 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử 23 2.2.4 Phương pháp chiết mẫu thực vật 25 2.2.5 Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) .28 2.3 Sơ đồ quy trình thực 31 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN CHIẾT XUẤT 33 3.1.1 Xác định thơng số hóa lý ngun liệu 33 3.1.2 Khảo sát điều kiện chiết bột thân cỏ xước dung môi khác 37 3.2 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN, CẤU TẠO CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TRONG CÁC DỊCH CHIẾT KHÁC NHAU CỦA THÂN CỎ XƯỚC 42 3.2.1 Xác định thành phần hóa học có dịch chiết n-hexan .42 3.2.2 Xác định thành phần hóa học có dịch chiết ethylaxetat 45 3.2.3 Xác định thành phần hóa học có dịch chiết methnol .48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 Kết luận 51 Kiến nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC 56 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết Tiếng Anh Tiếng Việt AAS Atomic Absorption Spectrometer Quang phổ hấp thụ nguyên tử EDL Electronic Discharge Lamp Đèn phóng điện khơng cực ETA-AA Electro – Thermal - Atomization Ngun tử hóa khơng lửa, S Atomic Absorption Spectrometer sử dụng lò đốt điện F-AAS Flame – Atomic Absorption Nguyên tử hóa ngọ lửa GC Gas Chromatography Sắc ký khí tắt GC-MS Gas Chromatography Mass Sắc ký khí ghép khối phổ Spectomery GLC Gas Loquid Chromatography Sắc ký khí – lỏng GSC Gas Solid Chromatography Sắc ký khí – rắn HCL Hollow Cathode Lamp Đèn cathod rỗng MS Mass Spectometry Phổ khối lượng DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang bảng 1.1 Tỉ lệ % chất cỏ xước 11 3.1 Kết khảo sát độ ẩm 34 3.2 Kết khảo sát hàm lượng tro 35 3.3 Kết xác định hàm lượng kim loại nặng 36 3.4 Kết khảo sát thời gian chiết dung môi n-hexan 38 3.5 Kết khảo sát thời gian chiết dung môi 40 ethylaxetat 3.6 Kết khảo sát thời gian chiết dung môi 41 methanol 3.7 Kết định danh hợp chất hữu có 44 dịch chiết cỏ xước dung môi n-hexan 3.8 Kết định danh hợp chất hữu có 46 dịch chiết cỏ xước dung môi ethylaxatat 3.9 Kết định danh hợp chất hữu có dịch chiết cỏ xước dung mơi methanol 49 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang hình 1.1 Thân cỏ xước 1.2 Lá cỏ xước 1.3 Hoa gié hoa cỏ xước 2.1 Bột thân cỏ xước 21 2.2 Bộ chiết soxhlet 26 2.3 Sơ đồ cấu tạo sắc ký khí 29 3.1 Mẫu xác định hàm lượng tro 35 3.2 Mẫu khảo sát trình chiết bột cỏ xước dung môi 37 n-hexan 3.3 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian chiết đến khối 38 lượng dịch chiết n-hexan 3.4 Mẫu khảo sát trình chiết bột cỏ xước dung mơi 39 ethylaxetat 3.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian chiết đến khối 40 lượng dịch chiết ethylaxetat 3.6 Mẫu khảo sát trình chiết bột cỏ xước dung môi 41 methanol 3.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian chiết đến khối 42 lượng dịch chiết methanol 3.8 Sắc ký đồ dịch chiết n-hexan thân cỏ xước 43 3.9 Sắc ký đồ dịch chiết ethylaxetat thân cỏ xước 46 3.10 Sắc ký đồ dịch chiết methanol thân cỏ xước 48 44 Bảng 3.7 Kết định danh hợp chất hữu có dịch chiết cỏ xước dung môi n-hexan ST RT T Area Tên chất CTPT CTCT (%) HO 7.070 0.52 Benzyl C7H8O Alcohol O 29.559 0.87 n-Hexadecan C16H32O2 OH oic acid CH2 Oxalic acid, 40.070 0.84 allyl O C20H36O4 O H2C CH2 pentadecyl H3C este 44.458 0.88 Campesterol C28H48O H H H HO 44.750 5.59 Stigmasterol C29H48O H H HO H 45 45.479 8.90 J- Sitosterol C29H50O HO ¾ Nhậ n xét: Từ kết bảng 3.7 cho thấy phương pháp GC-MS định danh cấu tử dịch chiết n-hexan từ thân cỏ xước Thành phần hóa học dịch chiết n-hexan bao gồm acid mạch dài ester chúng, steroid, Các cấu tử có hàm lượng lớn 5%: Stigmasterol (5.59%), J- Sitosterol (8.90%) Cấu tử có hàm lượng nhỏ 5% gồm: Benzyl Alcohol (0.52%), n-Hexadecanoic acid (0.87%), Oxalic acid, allyl pentadecyl este (0.84%), Campesterol (0.88%) Trong dịch chiết n-hexan chứa số cấu tử có hoạt tính sinh học cao đáng quan tâm: - Stigmasterol có hoạt tính sinh học mạnh tiền chất vitamin D3 có tác dụng hạ đường huyết, , hiệu điều trị tiểu đường tuýp II, phòng trị ung thư buồng trứng, tuyến tiền liệt, ruột kết - Campesterol sterol thực vật mà nhà sinh học tìm thấy loạt loại ăn Một số nhà khoa học xem Campesterol yếu tố có giá trị việc kiểm sốt cholesterol giảm nguy gây bệnh tim - N-Hexadecanoic acid acid hữu có hoạt tính kháng khuẩn, chống oxi hóa, chất bơi trơn, có tác dụng hạ cholesterol, chống androgen, làm hương vị ức chế 5-Alpha reductase, thuốc trừ sâu, trị giun 3.2.2 Xác định thành phần hóa học có dịch chiết ethylaxetat Tiến hành chiết soxhlet 10g bột cỏ xước với 150ml dung môi ethylaxetat thời gian tốt 10 Làm bay dung môi thu cao ethylaxetat 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 thành phần, cấu tạo dịch chiết n-hexan trình bày bảng 3.8 hình 3.9, phụ lục 46 Hình 3.9 Sắc ký ồcủa dị đch chiế t ethylaxetat thân cỏxư ớc Bảng 3.8 Kết định danh hợp chất hữu có dịch chiết cỏ xước dung môi ethylaxatat ST RT T Area Tên chất CTPT CTCT (%) 8.137 0.16 Phenol, O C7H8O2 2-methoxyHO O 8.464 16.91 1,2,3-Propan etriol, monoacetate C5H10O4 HO O HO CH3 47 O 29.724 7.94 n-Hexadecan C16H32O2 OH oic acid O Oxalic acid, O 40.071 0.34 allyl O C21H38O4 O hexadecyl ester 44.460 0.86 Campesterol C28H48O H H H HO 44.759 4.29 Stigmasterol C29H48O H H H HO 45.496 7.33 J- Sitosterol C29H50O HO ¾ Nhậ n xét: Từ kết bảng 3.8 cho thấy phương pháp GC-MS định danh cấu tử dịch chiết ethylaxetat từ thân cỏ xước Thành phần hóa học dịch chiết ethylaxetat bao gồm cấu tử có hàm lượng lớn như: Stigmasterol (4.29%); J- 48 Sitosterol (7.33%); n-Hexadecanoic acid (7.94%), 1,2,3-Propanetriol, monoacetate (16.91%) Trong dịch chiết ethylaxetat, sterol xác định dịch chiết Stigmasterol (4.29%), Campesterol (0.86%) gamma.-sitosterol (7.33%) có hàm lượng thấp so sánh với dịch chiết n-hexane Các cấu tử cịn lại có hàm lượng thấp (< 0.5%) 3.2.3 Xác định thành phần hóa học có dịch chiết methnol Tiến hành chiết soxhlet 10g bột cỏ xước với 150ml dung môi methonol thời gian tốt 10 Làm bay dung môi thu cao methanol 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 thành phần, cấu tạo dịch chiết n-hexan trình bày bảng 3.9 hình 3.10, phụ lục 49 Hình 3.10 Sắ c ký ồcủa dị đch chiế t methanol thân cỏxư ớc Bảng 3.9 Kết định danh hợp chất hữu có dịch chiết cỏ xước dung môi methanol ST RT T Area Tên chất CTPT L-Alanine, C4H9NO2 CTCT (%) 3.813 0.22 OH NH N-methyl- O OH 4.068 0.73 2-Furanmeth OH C5H6O2 anol O 13.826 1.34 Phenol, OH C8H10O3 O O 2,6-dimethox y4 29.691 7.52 n-Hexadecan C16H32O2 O oic acid 34.503 2.19 9,12-Octadec OH C18H34O adien-1-ol, OH (Z,Z)6 44.723 0.36 Stigmasterol O C29H48O H H HO H 50 45.445 0.67 J- Sitosterol C29H50O HO ¾ Nhậ n xét: Từ kết bảng 3.9 cho thấy phương pháp GC-MS định danh cấu tử dịch chiết methanol từ thân cỏ xước Các acid hữu chiếm hàm lượng cao 9,12-octadecadienoic acid (Z,Z)- (2.19%), hexadecanoic acid (7.52%) Hàm lượng hexadecanoic acid dịch chiết methanol thấp so sánh với dịch chiết ethyl acetat Ngồi cịn có sterol xác định dịch chiết Stigmasterol (0.36%) gamma.-sitosterol (0.67%) có hàm lượng thấp so sánh với dịch chiết ethylaxetat Trong dịch chiết methanol chứa cấu tử có hoạt tính sinh học đáng quan tâm 9,12-Octadecadien-1-ol, (Z,Z)- có hoạt tính sinh học chống viêm, chống ung thư, hạ cholesterol, ngăn chặn nhiễm độc gan, chống viêm khớp, chống bệnh động mạch vành, chống Eczema, chống dị ứng 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong trình nghiên cứu kết thu là: Xác định thông số vật lý sau: - Độ ẩm trung bình thân cỏ xước 6.23% - Hàm lượng tro trung bình thân cỏ xước 7.08% Hàm lượng kim loại: kim loại nặng Pb (0.657mg/kg), Cu (9.252mg/kg )và As (0.086mg/kg) nằm khoảng cho phép theo quy định tiêu chuẩn CODEX STAN 164 - 1989 Quyết định số 867/1998/QĐ-BYT Bộ Y Tế ngày tháng năm 1998 việc ban hành Danh mục Tiêu chuẩn vệ sinh lương thực, thực phẩm Thời gian chiết tốt thân cỏ xước với dung môi là: n-hexan giờ, ethylaxeta 10 giờ, methanol 10 Bằng phương pháp GC-MS xác định số thành phần hóa học dịch chiết từ thân cỏ xước Từ dịch chiết n-hexan, ethylaxetat, methanol định danh 13 cấu tử, bao gồm acid hữu cơ, este, steroid.: Benzyl Alcohol; n-Hexadecanoic acid; Oxalic acid, allyl pentadecyl este; Campesterol; Stigmasterol; Sitosterol; Phenol, 2-methoxy-; 1,2,3-Propanetriol, monoacetate; Oxalic acid, allyl hexadecyl ester; L-Alanine, N-methyl-; 2-Furanmethanol; Phenol, 2,6-dimethoxy-; 9,12-Octadecadien-1-ol, (Z,Z)- Trong dịch chiết có: - 9,12-octadecadienoic acid (Z,Z)- acid hữu có hoạt tính kháng khuẩn, kháng viêm tốt, chống ung thư, hạ cholesterol, ngăn chặn nhiễm độc gan, chống viêm khớp, chống bệnh động vành, chống Eczema, chống dị ứng ,chống oxi hóa chống androgen ức chế 5-Alpha reductase - Stigmasterol có hoạt tính sinh học mạnh tiền chất vitamin D3 có tác dụng hạ đường huyết, , hiệu điều trị tiểu đường tuýp II, phòng trị ung thư buồng trứng, tuyến tiền liệt, ruột kết - Campesterol sterol thực vật mà nhà sinh học tìm thấy loạt loại ăn Một số nhà khoa học xem Campesterol yếu tố 52 có giá trị việc kiểm sốt cholesterol giảm nguy gây bệnh tim Kiến nghị - Tiếp tục nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học thân cỏ xước dung mơi khác - Phân lập, xác định cấu trúc hợp chất có hoạt tính sinh học từ dịch chiết n-hexan, ethylaxetat, methanol để ứng dụng vào chăm sóc sức khỏe - Tiếp tục nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học phận khác cỏ xước - Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học cỏ xước địa phương khác 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bài gi̫ QJ'˱ ͫc li͏ u t̵ p I, Bộ Y tế Bộ GDĐT, Bộ môn Dược liệu trường Đại học Dược Hà Nội - 1998, trang 157-160 [2] DS Phan Đức Bình – ³& ͗[˱ ͣFYjQJ˱XW ̭t”, trang 12-14 [3] Bộ Y tế (2007), 4X\ÿ ͓ nh giͣi h̩ n t͙LÿD{ ͍ m sinhQKL h͕c hóa h͕c th͹c pẖ m, định 46/2007/QĐ-BYT [4] '˱ ͫFĈL ͋ n Vi͏ t Nam III, trang 430-431 [5] GS-TS Nguyễn Văn Đàn, 3K˱˯QJ p nghiên SKi cͱu hóa h͕c thu͙ c, nhà xuất y học Hà Nội – 1985 [6] PGS-TS Trương Thị Đẹp – ĐH Y dược TPHCM, “B͡môn th͹c v̵ t khoa '˱ ͫF´ [7] Nguyễn Minh Đức, Võ Duy Huấn Kazuo Yamasaki, ³1JKLrQF ͱu c̭ u trͱc hóa h͕c cͯ a saponin c͗[˱ ͣF  $&+