Nghiên cứu thành phần hoá học của tinh dầu lá ổi (psidium guajaval) ở nghệ an

Luận văn tốt nghiệp Chuyên nghành Hóa Hữu Cơ Lời cảm ơn Luận văn này đợc thực hiện và hoàn thành tại phòng thí nghiệm Hoá hữu cơ- khoa Hoá và khoa Nông Lâm Ng Trờng Đại Học Vinh. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn: PGS. TS Hoàng Văn Lựu khoa Hoá - Trờng Đại Học Vinh đã giao đề tài và hớng dẫn tận tình chu đáo, tạo mọi điều kiện về vật chất và tinh thần trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. PGS.TS Lê Văn Hạc đã quan tâm và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho quá trình làm luận văn. Th.S NCS Nguyễn Thị Chung đã góp nhiều ý kiến quý giá cho quá trình làm luận văn. Th.S Trần Đình Thắng đã giúp đỡ trong quá trình xác định thành phần hoá học cuả tinh dầu lá ổi. Các thầy cô trong khoa Hóa đã quan tâm và giúp đỡ Tôi trong quá trình làm luận văn cũng nh gia đình và tập thể lớp luôn tạo mọi điều kiện và động viên giúp đỡ tôi đã hoàn thành luận văn này. Vinh, ngày 10 tháng 5 năm 2007. Sinh viên Hoàng Thị Ngọc Hoàng Thị Ngọc 1 Luận văn tốt nghiệp Chuyên nghành Hóa Hữu Cơ Mục lục Trang Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài: 4 2. Nội dung nghiên cứu: 5 3. Đối tợng nghiên cứu: 5 chơng 1. tổng Quan 1.1.Vài nét chung về mặt thực vật và hoá học của họ sim 6 1.1.1.Thực vật học 6 1.1.2. Tình hình nghiên cứu thành phần hoá học các cây họ Sim ở Việt Nam 8 1.2.Vài nét về mặt thực vật và hoá học của cây ổi (psidium guajavaL) 12 1.2.1. Mô tả cây ổi 12 1.2.2. Phân bố và sinh thái 14 1.2.3. Cách trồng và chăm sóc 15 1.2.3.Thành phần hóa học 17 1.2.3.Tác dụng sinh lý19 CHƯƠNG 2. phơng pháp nghiên cứu 2.1. Phơng pháp tách tinh dầu 22 2.2. Các phơng pháp sắc ký và khối phổ 22 Hoàng Thị Ngọc 2 Luận văn tốt nghiệp Chuyên nghành Hóa Hữu Cơ 2.2.1. Sắc ký khí (GC) 22 2.2.2. Sắc ký khí Khối phổ ký liên hợp (GC_MS) 24 Chơng 3 Thực nGHIệm 3.1. Hoá chất 26 3.2. Dụng cụ 26 3.3. Lấy mẫu 26 3.3.1. Lấy và bảo quản mẫu lá ổi đào 26 3.3.2. Thời gian và địa điểm lấy mẫu lá ổi đào 27 3.3.3. Tách và bảo quản tinh dầu 27 3.3.4. Tiến hành 28 Chơng 4. thảo luận và kết quả 4.1. Xác định thành phần hoá học của tinh dầu lá ổi (Psidium Guajava L.) ở Đô lơng - Nghệ An 31 4.1.1. Nguyên liệu thực vật 31 4.1.2. Thành phần hoá học cuả tinh dầu lá ổi Đô Lơng 31 4.2. Xác định thành phần hoá học của tinh dầu lá ổi (Psidium Guajava L.) ở Nghi Lộc - Nghệ An 36 4.2.1. Nguyên liệu thực vật. 36 4.2.2. Thành phần hóa học cuả tinh dầu lá ổi Nghi Lộc 36 Kết luận: 43 Tài liệu tham khảo 44 Tiếng Việt 44 Tiếng Anh 45 Hoàng Thị Ngọc 3 Luận văn tốt nghiệp Chuyên nghành Hóa Hữu Cơ Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài. Nớc ta có diện tích khoảng 330.000km 2 , nằm ở Đông nam châu á và trải dài trên 15 0 độ vĩ (1650km), có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình hàng năm khá cao (trên 22 0 c), lợng ma hàng năm lớn (trung bình 1200- 2800mm), độ ẩm tơng đối cao (trên80%). Những điêù kiện thuận lợi nh vậy đã tạo cho nớc ta một hệ thực vật phong phú và đa dạng. Theo số liệu thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10.000 loài, trong đó có khoảng 3200 loài cây đợc sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho tinh dầu. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý báu của đất nớc. Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đang đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống con ngời. Chúng đợc dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm, hơng liệu và mỹ phẩm Mặt khác nh chúng ta biết Việt Nam là một nớc đang phát triển. Do đó nhà nớc đã có chủ trơng tăng cờng sản xuất thuốc, hơng liệutrong nớc, hạn chế nhập khẩu, hạ giá thành sản phẩm để phục vụ nhân dân. Nguồn nguyên liệu sản xuất là sử dụng nguồn nguyên liệu từ thiên nhiên. Vì vậy vấn đề đang đợc đặc biệt quan tâm là nghiên cứu các hợp chất đợc tách ra từ sản phẩm thiên nhiên. Cây ổi là loại cây quen thuộc trong đời sống ngời dân nớc ta, đặc biệt là ở các vùng nông thôn trồng để lấy quả ăn, chế biến làm nớc giải khát, làm mứt ổiNgoài ra các bộ phận của cây ổi có búp non, lá non, vỏ rễ và vỏ thân còn đợc dùng làm thuốc chữa bệnh kháng khuẩn làm săn xe niêm mạc và cầm đi lỏng. Hoàng Thị Ngọc 4 Luận văn tốt nghiệp Chuyên nghành Hóa Hữu Cơ Cây ổi lá xanh quanh năm, hiện nay ngời ta trồng ổi xen trong các vờn cây có múi ( cây cam, quýt, bởi) để ngăn cản đợc rầy chống cánh. Cho đến nay trên thế giới , cũng nh ở nớc ta các nhà khoa học đã đi sâu vào nghiên cứu tinh dầu của nhiều loài thực vật. Tuy nhiên vẫn còn ít công trình nghiên cứu về thành phần hoá học của tinh dầu lá ổi. Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài Nghiên cứu thành phần hoá học của tinh dầu lá ổi (Psidium guajava L.)" ở Nghệ An. Nhằm điều tra cơ bản, tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành hóa dợc, hơng liệu, mỹ phẩm 2. Nội dung nghiên cứu. Tổng quan tài liệu về cây ổi (Psidium guajavaL) thuộc họ sim (Myrtaceae). Chng cất lôi cuốn hơi nớc để thu tinh dầu lá ổi ở Nghi Lộc, Đô Lơng Nghệ An. Xác định hàm lợng tinh dầu trong lá ổi có hớng khai thác và sử dụng. Xác định thành phần hoá học của tinh dầu lá ổi để tìm ra những hợp chất chính. Đề xuất khả năng ứng dụng của lá ổi hoặc những thành phần chủ yếu có trong tinh dầu. 3. Đối tợng nghiên cứu. Đối tợng nghiên cứu là lá cây ổi (PsidiumguajavaL). Hoàng Thị Ngọc 5 Luận văn tốt nghiệp Chuyên nghành Hóa Hữu Cơ Chơng 1 tổng quan 1.1. Vài nét về mặt thực vật và hoá học của họ sim. 1.1.1. Thực vật học. Họ sim (Myrtaceace). Cây gỗ hoặc cây bụi, lá mọc đối, không có lá kèm, đơn nguyên, có điểm tuyến. Đặc biệt ở nhu mô vỏ của các cành non, dới biểu bì của lá hoặc trong các bộ phận của hoa, quả, có nhiều túi tiết chất dầu thơm. Về cấu tạo giải phẫu có vòng libe trong, mạch có bản ngăn đơn. Cụm hoa hình chùm, ở nách lá hoặc đầu cành, đôi khi hoa mọc đơn độc, mẫu 5 hoặc 4. Các lá đài dính lại với nhau ở dới thành hình chén. Cánh hoa rời nhau đính trên mép ống đài. Nhị rất nhiều, bất định và xếp không theo một trật tự nào, nhị thờng cuộn lại ở trong nụ, chỉ nhị rời hay dính nhau ở phần dới thành ống ngắn (Chi Melaleuca). Bộ nhụy có số lá noãn thờng bằng số cánh hoa, hoặc ít hơn (là 2 ở chi Eugnia), dính lại với nhau thành bầu dới hoặc bầu giữa, với số ô tơng ứng số lá noãn, đính noãn trụ giữa, một vòi, một đầu nhụy; Quả mọng, quả thịt, thờng do đế hoa phát triển thành, cũng có khi là qủa khô mở (Chi Eucalyptus) quả mang đài tồn tại ở đỉnh. Hạt không có nội nhũ. Họ sim cùng với họ tử vi, họ Bần (Sonneratiaceace), và họ Lựu, hình thành một nhóm họ có quan hệ chặt chẽ (về cấu tạo của phôi) đồng thời cũng có nhiều điểm chung với các họ Đớc, Bàng và Mua. Họ sim là một họ lớn gồm khoảng 100 chi và gần 3000 loài phân bố chủ yếu ở các nớc nhiệt đới và ở châu úc. ở nớc ta, các cây họ này phân bố rất rộng rãi ở rừng, ở đồi, có khoảng 13 chi với gần 100 loài. Chi Eucalyptus (bạch đàn) gồm các cây nhập nội, cho dầu thơm và gỗ tốt, có thể trồng lấy bóng mát. Đó là cây gỗ lớn, có khi rất lớn, đặc trng bởi cánh hoa tạo thành chỏm (mũ) đậy trên hoa, sớm rụng, quả khô, lá mọc cách, phổ biến là bạch đàn lá liễu (E.exerlaF.V.Muell), nhập nội vào nớc ta năm 1959, gỗ Hoàng Thị Ngọc 6 Luận văn tốt nghiệp Chuyên nghành Hóa Hữu Cơ màu hồng nhạt, lá hẹp, cây bạch đàn đỏ (E.robustasmith) cây lớn, vỏ nứt nhiều, lá rộng, gỗ màu nâu đỏ cứng, lá và cành non chứa 0,16% dầu thơm, vỏ nhiều chất chát (29,5%) có thể trồng làm rừng chắn gió; cây bạch đàn trắng (E.resiniferasmith) thân trắng nhẵn, vỏ bong nhiều, mọc nhanh, chịu đợc nhiệt độ cao cũng thuộc chi Eucalyptus này có nhiều cây gỗ rất lớn ở châu úc (cao tới 150m). Chi có nhiều loài nhất ở nớc ta là Eugenia (gần 30 loài) chúng có quả mọng chứa 1-2 hạt, cuống hoa có đốt ở gốc, lá mọc đối, phổ biến nhất có cây gioi đờng (Eujavanica Lamk) quả nhiều nớc hơn, màu lục, xanh trắng, đỏ hay hồng. Một loài gioi khác là Eu.jambos Linn, Syzygium jambos (Linn.) Alston, có thịt quả xốp, ít nớc hơn, màu vàng lục, quả gần hình cầu. Cây sắn, sắn thuyền (Eu.resinosaGagn.) là cây gỗ nhỡ, lá nhẵn, thuôn hình mũi mác, nếm có vị chát, quả hình cầu mọng, nhỏ, khi chín có màu nâu tím, đựng một hạt, ăn đợc, cây đợc trồng ở nhiều vùng nông thôn nớc ta.Vỏ dùng để trát thuyền. Cây trâm (Eu.brachyata Roxb.) là cây gỗ lớn, quả nạc hình cầu màu hồng, ăn đợc, gỗ có thể sử dụng đợc, ở miền nam còn gặp một số loài trâm khác. Chi Psidium cũng có quả thịt nhng nhiều hạt và cuống hoa không có đốt, gân lá hình lông chim nổi rõ. Cây phổ biến là cây ổi (Psidium guajavaL.) cây ăn quả, lá và quả non chứa nhiều chất chát, dùng chữa tiêu chảy. Chi Rhodomyrtus đặc trng bởi có gân lá hình cung, quả mọng nhiều hạt. Cây sim (Rh.tomentosa(Ait)Hassk.) cây bụi, lá hình bầu dục, mọc đối, mặt dới bạc, có lông mịn. Hoa lớn màu tím đẹp. Quả mọng màu tím mang đài tồn tại, quả ăn đợc. Cây mọc nhiều trên các đồi hoang, chứa nhiều tanin để thuộc da. Ngoài ra trong họ này còn một số cây quen thuộc khác nh. Cây chuổi xể (Baeckia frutecns Linn) cây bụi thấp, phân nhánh nhiều, lá hình sợi dễ rụng. Hoàng Thị Ngọc 7 Luận văn tốt nghiệp Chuyên nghành Hóa Hữu Cơ Cây mọc dại trên các đồi khô ở miền trung du. Thân cây dùng làm chổi và cất đ- ợc một thứ dầu thơm pha với rợu gọi là rợu chổi để xoa bóp. Cây Tràm (Melaleuca leucadendron Linn) cây to, vỏ xốp dễ bóc, lá hình mác nhọn cuống ngắn, gân hình cung. Hoa nhỏ màu vàng nhạt mọc thành bông. Quả khô hình cầu mở 3 mảnh, cây mọc thành rừng thuần loại ở đất phèn ven biển vùng Quảng Bình (Bình Trị Thiên) và miền nam. Vỏ cây dùng để xảm thuyền lá cất lấy dầu thơm. Cây Vối (cleistocalyx operculatus Merr và Perry ) trồng lấy lá và nụ để nấu nớc uống. 1.1.2. Tình hình nghiên cứu thành phần hoá học cây họ sim ở Việt Nam. Cây Gioi (Eugeniajambos). Nguyễn Quang Tuệ đã nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu lá gioi ở Nghệ an và Hà tĩnh có hơn 30 hợp chất, trong đó đã xác định đợc 18 hợp chất, thành phần chính là pinen (16,8-18,8%), pinen (5,3-11,0%), ocimen (26,5-14,0%), terpinen (26,5-14,5%).Thành phần tinh dầu hoa gioi là nerolidol (16,4%), caryophyllen (89,8%) và humulen (7,1%), tinh dầu gỗ gioi là terpinen (11,8%) và caryophyllen (8,3%). Từ dịch chiết ete dầu hỏa của hoa gioi có hai flavonoit chiếm hàm lợng khá cao là 8-hydroxy, 6-metoxy flavanon (14,5%) và 5,7-đi metoxy flavanon (9,59%), phần chính còn lại là các este axit béo nh 9,12-octađecadienoic metyl este (8,31%) và hexadecanoic metyl este (8,20%). Thành phần chính của dịch chiết metanol của hoa gioi là flavonoit gồm có 6 hợp chất 8-hydroxy, 6-metoxy flavanon (19,84%); 5,7-đi hydroxy Flavanon (16,65%); 6,8-đi hydroxy; 5-metyl flavanon (4,45%); 5,7-đi metoxy flavanon (3,64%); 5-hydroxy; 7-metoxy-6,8-đimetyl-flavanon (1,8%). Hoàng Thị Ngọc 8 Luận văn tốt nghiệp Chuyên nghành Hóa Hữu Cơ Ngoài ra còn xác định một ancaloit là xetone phenyl-2-phenyl pyaolo [1,5-a] pyridin-3-yl. Thành phần hoá học của tinh dầu lá cây Gioi ở thị trấn Đức Thọ - Hà tĩnh. Hợp chất % Hợp chất % Thujen 1,5 pinen 18,8 Camphen 0,4 pinen 11,1 Myrcen 0,4 phelandren 0,4 terpinen 0,5 pcymen 0,5 oximen 14,0 terpinen 14,5 Linalool 0,5 Campho 0,5 Borneol 0,1 Terpinen4ol 0,6 Terpinol 2,2 Caryophyllen 11,3 Humulen 0,4 Trans-Nerolidol 1,8 Bảng 1 Cây Vối (Eugenia operculata Roxb) (Syn. Cleistocalyx operculatus Roxb.Merr.Etperry). Hoàng Văn Lựu và cộng sự đã nghiên cứu thành phần hoá học của tinh dầu lá cây vối. Kết quả đợc dẫn ra ở bảng 2: Thành phần hoá học của tinh dầu lá vối (E.operculata) ở Thành phố Vinh Nghệ An. Hợp chất % Hợp chất % pinen 3,7 gujunen Vết Sabinen Vết Caryophyllen 14,5 Myrcen 0,6 humulen 2,7 p-cymen 24,6 Allo-acromadendren 0,3 Limonen 0,3 Germacren D 0,4 (Z)--ocimen 32,1 selinen 0,1 (E)--ocimen 9,4 Leden 1,0 Terpinolen Vết muurolen Vết Linalool 0,5 cadinen 0,3 Hoàng Thị Ngọc 9 Luận văn tốt nghiệp Chuyên nghành Hóa Hữu Cơ Perillen Vết Calamenen Vết Allo-ocimen 1,0 cadinen 0,6 terpineol 0,1 Epi-globulol 0,1 Neryl acetat 0,2 (Z)-nerolidol 0,2 Geranyl acetat 0,7 Caryophyllen oxit 2,9 copaen Vết Cha xác định 3,8 Bảng 2. Kết quả trên cho thấy có bốn thành phần chính chiếm 80% tinh dầu: p-cymen, Eocimen, caryophyllen, pinen. Cây chổi xuể (Baeckea frutescensL.). Tinh dầu của cây chổi xuể (Baeckea frutescensL.) thu ở Quảng Bình. Lá t- ơi và cành nhỏ đợc chng cất lôi cuốn hơi nớc thu đợc tinh dầu với hàm lợng 0,94%. Thành phần hoá học đợc phân tích bằng phơng pháp GC, GC/EI-MS, IR và 1 H-NMR. Monoterpenoit là thành phần chủ yếu của tinh dầu. Hợp chất chính của tinh dầu Baeckea là: thujen (5,9%), (+)limonen (11,1%); 1,8cineol (10,1%); terpineol (2,2%); caryophylen (1,1%); humulen (1,5%). Ngoài các thành phần chính còn có các chất khác linalool oxit furanoit A, linalool oxit furanoit B, exo-fenchol, endo-fenchol, trans-pinocarveol, terpineol, copaen, cypenren, muurolen, cadinen, elemol, caryophyllen oxit, humulen epoxit I, humulen epoxitII, eudesmol, eudesmol, eudesmol. Bạch đàn trắng (Eucalypus camaldulesis petford.). Thành phần hoá học của tinh dầu lá cây Eucalypus camaldulesis petford ở Việt Nam đợc dẫn ra ở bảng 3: Hợp chất % Hợp chất % Thujen Vết Nerol 0,09 Pinen 6,91 Cuminal 0,90 Camphen 0,22 Geraniol Vết Hoàng Thị Ngọc 10 . thành phần hoá học của tinh dầu lá cây vối. Kết quả đợc dẫn ra ở bảng 2: Thành phần hoá học của tinh dầu lá vối (E.operculata) ở Thành phố Vinh Nghệ An. . học của tinh dầu lá ổi. Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài Nghiên cứu thành phần hoá học của tinh dầu lá ổi (Psidium guajava L.)" ở Nghệ An. Nhằm