Tách và xác định thành phần hoá học tinh dầu cây tía tô (perilla frutescens l ) ở nghệ an

Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá hữu Lời cảm ơn Luận văn đợc hoàn thành phòng thí nghiệm hoá hữu - Khoa Hoá, phòng Thí nghiệm Trung tâm khoa Nông Lâm Ng - Trờng Đại học Vinh Tác giả xin đợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: PGS TS.NGƯT Lê Văn Hạc - Khoa Hoá đà giao đề tài, hớng dẫn tận tình chu đáo, tạo diều kiện vật chất tinh thần suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận văn GS TSKH Nguyễn Xuân Dũng - Khoa Hóa, Trờng Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội NCS Trần Đình Thắng đà giúp đỡ trình thực luận văn, đà đánh giá kết phân tích sắc kí khí khối phổ đồng thời góp ý kiến kết qủa luận văn PGS TS Hoàng Văn Lựu - Khoa Hoá học đà quan tâm đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho trình làm luận văn ThS Trần Thị Minh Hảo - Cán phòng thí nghiệm đà giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho trình tiến hành thí nghiệm Đồng thời xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo tổ Hoá hữu thầy cô giáo khoa Hoá toàn thể lớp 43E - Hoá, bạn bè, gia đình ngời thân đà động viên tạo điều kiện giúp đỡ hoàn thành luận văn Vinh, ngày 13 tháng năm 2007 Sinh viên Lô Thị Huyền Mở Đầu I Lí chọn đề tài Nớc ta có diện tích khoảng 330.000 km2, nằm trung tâm Đông Nam châu trải dài 15o độ vĩ (1650 km), có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình hàng năm cao (trên 22oC), lợng ma hàng năm lớn (trung bình 1200-2800 mm), độ ẩm tơng đối cao (trên 80%) Lô Thị Huyền Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá hữu Những đặc thù môi trờng nh đà tạo cho nớc ta hệ thực vật phong phú đa dạng Theo số liệu thống kê gần hệ thực vật Việt Nam có 10000 loài [7], có khoảng 3200 loài đợc sử dụng y học dân tộc 600 loài cho tinh dầu Đây nguồn tài nguyên thiên nhiên quý báu đất nớc [3] Mặc dù việc sử dụng chúng để làm thuốc ứng dụng số lĩnh vực khác đà có trình lịch sử hàng nghìn năm nhng hiểu biết nh việc nghiên cứu thành phần hoá học, hoạt tính sinh học cỏ nớc ta nhiều hạn chế, thêm vào khai thác bừa bÃi, kế hoạch trồng mới, bảo vệ phát triển dẫn đến diện tích rừng bị thu hẹp nhanh chóng Nguồn tài nguyên thực vật nớc ta đứng trớc nguy bị suy giảm nghiêm trọng số lợng tính đa dạng sinh học, nhiều loài quý đứng trớc nguy bị tuyệt chủng trớc chúng đợc nghiên cứu Ngày nay, thời kỳ công nghiệp hoá - đại hoá đất nớc yêu cầu cấp bách bảo đảm cho phát triển kinh tế - xà hội khai thác hợp lý, bảo tồn phát triển tài nguyên thiên nhiên phong phú đất nớc Chính vậy, hoá học hợp chất thiên nhiên nói chung hợp chất có hoạt tính sinh học nói riêng ngày thu hút đợc ý nhiều nhà khoa học Việc xác định thành phần hoá học có tinh dầu thuốc có ý nghĩa to lớn, góp phần phát triển cung cấp hợp chất có giá trị cho công nghiệp hoá dợc, công nghiệp thực phẩm, hơng liệu, mỹ phẩm Trong số loại có tinh dầu, họ Hoa môi (Lamiaceae) nh: húng dũi (Mentha aquatica L.), hoắc hơng (Pogostemon cablin Benth), bạc hà nam (Mentha Arvensis L.), bạc hà cay (Mentha piperita l.), Ých mÉu (Leonurus sibiricus L.)… ® đợc nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu đà công bố nhiều kết Nghiên cứu tía tô [Perilla frutescens (L.) Britton] đà có nhiều công trình [8,9] Thế nhng vùng địa lý khác lợng tinh dầu khác Vì vậy, chọn đề tài Nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu tía tô [Perilla frutescens (L.) Britton] Nghệ An II Nhiệm vụ nghiên cứu - Lấy mẫu Lô Thị Huyền Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá hữu - Chng cất lôi nớc xác định hàm lợng tinh dầu - Xác định thành phần hoá học tinh dầu - Đề xuất khả sử dụng tinh dầu số thành phần có tinh dầu III Đối tợng nghiên cứu - Đối tợng nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu phần mặt đất tía tô [Perilla frutescens (L.) Britton] thuộc họ Hoa môi (Labiatae) Nghệ An CHƯƠNG I TổNG QUAN I Họ Hoa môi (Labiatae): I.1 Vài nét thực vật họ Hoa môi Họ Hoa môi có tên gọi bạc hà Từ kỷ 18 đà đợc nhiều tác giả nghiên cứu Linna ecus (1753) đà đặt tên cho 33 chi thuộc 223 loài họ xếp chúng vào hai phân lớp: nhị (Diandria) nhị với nhị dài nhị ngắn (Đidianima) Sau Linna ecus, tác giả khác nh: H.Adanson (1763), Cmoench (1974) đà công bố thêm taxon vµ xÕp chóng vÉn theo kiĨu cđa Linna ecus M·i tới A.Jussieu (1789) họ bạc hà thức đợc coi taxon riêng dới tên gọi Labiatae Lindl (lấy từ tên chi Lamium) Nhng tập quán nhiều nhµ khoa häc quen gäi nã lµ Labiatae (hä Hoa môi) Lamiaceae (họ Bạc hà) Trên giới họ hoa môi có 200 chi khoảng 3500 loài, phân bố rộng rÃi tất vùng khác nhau, nhng đặc biệt đa số có vùng Địa Trung Hải Trung Châu [3,7] Những thuộc họ Hoa môi thảo sống hàng năm hay sống dại, mọc đứng hay mọc bò, cã c©y bơi hay c©y nhá, cao tíi 60-80 cm to hay dây leo, hầu hết sống cạn Mặt thân nhẵn có lông mịn non; lát cắt ngang thân có dạng hình vuông Lá mọc Lô Thị Huyền Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá hữu đối, phiến đơn, dạng hình trứng, hình trứng thuôn hình bầu dục, gốc nhọn, tù hình nêm, chóp nhọn, mép có ca mảnh; cuống ngắn (2-10 mm); mặt có lông rải rác, mặt dới gần nh nhẵn; màu xanh nhạt, xanh thẫm tía Trên mặt có túi chứa tinh dầu mặt dới thờng có số lợng túi tinh dầu nhiều Cụm hoa kẽ Đó xim hai ngả, tiếp tục phân hết chỗ biến thành xim ngả hình bọ cạp quay phía Nhánh xim thờng ngắn (xim co) Các xim tụ họp gần lại thân tạo thành giả (Hạ khô thảo) mọc đơn kẽ lá, hoa không (bạc hà), đài hợp hình ống, hình chuông hay hình chén, miệng chia thành năm hay hàng, nông hay sâu, tồn chín có tác dụng bảo vệ, tràng hợp không ®Ịu gåm cã mét èng th¼ng hay cong, nhiỊu có lông phiến có năm chia làm môi Môi thờng có răng, môi dới Nhị thứ nhị thờng lép không để lại vết tích, nhị (bạc hà), thờng có hai to hai nhỏ (bộ nhị hai trội) có nhị giảm hai nhị (Salvia), dÝnh ë èng trµng, thêng rêi nhau, Ýt liền (húng chanh) Bộ nhuỵ nằm đài dày nạc gồm hai noÃn hợp thành bầu thợng ô, ô đựng noÃn Vòi dính gốc hình trị, nhẵn hay có lông Quả thờng cã h¹t, h¹t thêng lÐp Trong thùc tÕ Ýt gặp bạc hà tạo hạt Đồng thời với sinh trởng thân khí sinh, từ đốt dới mặt đất, chồi mầm đợc tạo thành chúng có thân ngầm (sinh trởng dới mặt đất) thân bò (sát mặt đất) Thân ngầm có cấu tạo giống nh thân cành khí sinh; chúng gồm nhiều đốt, đốt lại mang hai chồi mầm nhng tồn dạng vẩy Theo Võ Văn Chi, Vũ Văn Chuyên cộng chi thờng thấy họ Hoa môi gồm có: Teucrium, Dysophylla, Pogostemon (hoắc hơng), Elsholzia (kinh giới), Mentha (bạc hà), Perilla (tía tô), Orthodon, Calamintha, Slvia, Glechoma, Scutelaria, Brunella, Aeisomeles, Paraphlomis, Microtena, Leucas, Leonurus (Ých mÉu), Stachys, Ocimum (hóng chã, h¬ng nhu), Orthosiphon, Plectranthus, Coleus, Hyptis, Gosmphotemma Nhiều loài họ từ lâu đà đợc nhân dân ta dùng làm thuốc chữa bệnh, diệt khuẩn làm gia vị, làm nguồn cung cấp tinh dầu cho ngành công nghiệp hơng liệu, mỹ phẩm.[10,12] Có thể điểm qua số loài có vai trò quan trọng: Lô Thị Huyền Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá hữu Cây Bạc hà Mentha arvensis L (bạc hà nam, húng cay, bạc hà á, bạc hà nhật, bạc hà đồng) Cây bạc hà nam loại cỏ sống lâu năm cao 10 đến 60-70 cm, cao đến 1m, thân vuông mọc đứng hay bò, có phân nhánh, thân có nhiều lông, mọc đối, cuống dài từ 2-10 mm, phiến có hình trứng hay thon dài, rộng 2-3 cm, dài 3-7 cm, mép có ca, mặt mặt dới có lông tiết hoa mọc vòng kẽ lá, cánh hoa hình môi màu tím hay nhạt, có màu trắng có hạt Cây bạc hà mọc hoang đợc trồng nhiều nơi nớc ta Hoạt chất chủ yếu bạc hà tinh dầu bạc hà Tinh dầu bạc hà chất lỏng không màu hay vàng, vị cay lúc đầu lạnh sau nóng, có mùi thơm đặc biệt bạc hà Thành phần hoá học chủ yếu tinh dầu bạc hà 1-mentol, cã menton mét sè hỵp chÊt tecpen nh menten, pinen, phelandren, limonen vµ mét sè Secquitecpen (cadinen), D.mentofuran hay dimetyl 3,6 tetrahydro 4,5,6,7 cumaron Tinh dầu bạc hà đợc dùng rộng rÃi làm thuốc cảm cúm, xoa bóp chữa đau nhức, dùng thực phẩm làm kẹo bạc hà, làm nớc uống bạc hà, làm chất thơm tăng tính sát trùng thuốc đánh Hơng nhu tía (Ocimum Sanctum L.) Là nhỏ sống hàng năm nhiều năm cao 1,5-2 m, thân cành thờng có màu tía, có lông quặp, có cuống dài thuôn hình mác hay hình trứng dài 1-5 cm, mép có ca, hai mặt có lông Hoa màu tím mọc thành chùm xếp thành vòng từ 6-8 chùm, phân nhánh, hoa vò có mùi thơm đinh hơng Hơng nhu tía thờng đợc trồng quanh nhà, dùng làm thuốc Hơng nhu trắng (Ocimum gratissmum L.) Là loài thờng cao loài hơng nhu tím Lá mọc đối, có cuống, phiến dài 5-10 cm hình trứng nhọn, phía cuống thon mép khí tai bèo hay có ca thô, phần có lông Hoa nhỏ mọc thành xim đơn hoa, xếp thành chùm, phía dới có phân nhánh Hạch nhỏ hình cầu, hạt không nở chất nhầy bao quanh cho vào nớc Cây hơng nhu trắng mọc nhiều nơi khắp nớc ta, nhiều Quảng Ninh, Hà Tuyên , Hải Hng, Nghệ An Còn đợc trồng nhiều nớc vùng nhiệt đới nh ấn Độ, Campuchia, Lào, Thái Lan, Philippin nớc ta trớc đây, hơng nhu trồng để làm thuốc, gần ta phát triển trồng hơng nhu Lô Thị Huyền Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá hữu trắng (trồng khai thác mọc hoang) để cất tinh dầu dùng nớc xuất Hơng nhu đợc trồng hạt, khoảng tháng thu hoạch Nếu để nguyên, sống lâu thành bụi thu hoạch nhiều năm Hơng nhu tía hơng nhu trắng có tinh dầu, nhng hơng nhu trắng tỷ lệ tinh dầu cao 0,6-0,8 %; hơng nhu tía 0,2-0,3 % (tơi) Tinh dầu hơng nhu có hai phần, phần nhẹ nớc phần nặng nớc Phần nhẹ (0,9746) độ sôi 243o-244o Thành phần chủ yếu tinh dầu hơng nhu eugnol (45-70 %) có khoảng 20 % ete metylic cđa eugnol vµ 3% cacvacrol, oxymen, p-xymen,camphen, limonen,  vµ -pinen Eugenol vị thuốc cần thiết nha khoa việc tổng hợp chất vanilin, izoeugenol, metyleugenol Metyleugenol dùng làm chất diệt ruồi hại cam Hơng nhu có vị cay ôn vào hai kinh phế tì có tác dụng làm mồ hôi chữa cảm mạo, giảm sốt, nhức đầu, bụng đau miệng nôn, thuỷ thũng, ỉa lỏng, chảy máu cam [8] Húng quế (Ocimum bacilicum L.) gọi rau é, é quế Húng quế thảo sống hàng năm, thân nhẵn hay có lông, thờng phân cành từ dới gốc, cao 50-60 cm, mọc đối có cuỗng phễu hình thuôn dài, có thứ màu xanh lục có thứ màu đen nhạt, hoa nhỏ màu trắng hay tía, mọc thành chùm đơn hay phân nhánh với hoa mọc thành vòng 5-6 hoa Quả chứa hạt đen bóng, ngâm vào nớc có chất nhầy bao quanh Cây có nguồn gốc ấn Độ Trung Quốc nhng đợc trồng nhiều nớc nhiệt đới ôn đới nớc ta trớc trồng làm gia vị Trong húng quế có từ 0,4-0,8 % tinh dầu, tinh dầu có mùi thơm dễ chịu Tinh dầu húng quế Việt Nam có thành phần metyl chavicol (8090 %), tinh dầu húng quế nớc Châu Âu chứa estragol (3057%) Hóng chanh ( Coleus aromaticus Benth) Hóng chanh loại cỏ, gốc hoá gỗ cao từ 25-75 cm thân mọc đứng, có lông, có cuống, mọc đối, hình bầu dục, dày trông nh mọng nớc Lá dài 7-8 cm, rộng 4-6 cm Mép khía tai bèo mặt có lông đơn, đầu mang hạch bóng, mặt dới nhiều lông tiết hơn, gân rõ Hoa màu tía nhỏ mọc thành hoa tự tận cùng, đài gồm vòng hoa mọc sát từ 20-30 hoa Lô Thị Huyền Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá hữu Cây húng chanh đợc trồng khắp nơi Việt Nam để lấy lá, có mùi thơm dễ chịu nh mùi chanh, dùng làm gia vị, làm thuốc chữa cảm cúm, chữa ho hen Húng chanh có chứa tinh dầu thơm nhẹ, thành phần cacvaron (43,1 %) este salixylatetyl (7,2 %) eugenol (6,4 %), metyl chavicol (5,2 %), caryophylen (4,2 %), secquitecpen cha xác định (3,2 %) Tinh dầu húng chanh có tác dụng kháng khuẩn mạnh đối víi nhiỊu lo¹i vi trïng Staphyllococcus 209p, Salmonella, typhi, Shigella, flexneri, Shigella sonnei, Shigella dysenteria (shiga), Subtilis, Coli pathogene, Coli bothesda, Streptococcus pneumococus, Diphteri Bordotgengon.[8] I.2 Một số nghiên cứu thành phần hoá học họ Hoa môi Việt Nam.[5] Theo nhiều nhà khoa học nghiên cứu thành phần hoá học họ Hoa môi đà thu đợc kết sau: * Agastache rugosa (Fisch.et Mey) O Kuntze (cây hoắc hơng núi) Thành phần hoá học tinh dầu hoa A rugosa (Fisch Et Mey) O Kuntze gåm cã 29 hỵp chÊt, thành phần tinh dầu methyl chavicol Hàm lợng methyl chavicol (92,0 %), hoa (75,9 %) * Coleus ambonicus Lour ( hóng chanh, rau tần dày) Thành phần hoá học tinh dầu Coleus ambonicus Lour Hà Nội gồm 25 hợp chất , thành phần tinh dầu lµ -tecpen (16,8 %), -tecpinen (19,0 %), carvacrol (39,5 %) Bảng 1: Các chemotype khác Coleus ambonicus Lour Níc ViƯt Nam Cambodia Cuba Cuba Java Martinique Pakistan Lô Thị Huyền Hợp chất chìa khoá carvacrol (39.5-61.5%) -tecpinen (9.9-19.0%) -tecpinen (8.0-16.8%) carvacrol (51.0%) -tecpinen (10.0%) carvacrol (63.8%) -caryophylen (10.3-20.6%) carvacrol (72.0%) carvacrol (40.4%) -selinen (17.4%) Kho¸ luËn tốt nghiệp India Manritius Chuyên ngành: Hoá hữu limonen (10.6%) thymol (41.3%) carvacrol (13.3%) carvacrol (41.3%) campho (39.0%) * Elsholtzia balanda Benth (kinh giới rừng) Bảng 2: Thành phần hoá học tinh dầu từ bốn loài E balanda E balanda E balanda(Benth.) var spp Benth Hỵp chÊt specime specime specime n1 n2 n3 vÕt vÕt -thujen benzandehyt 0,9 0,4 2,7 1,5 vÕt -pinen camphen vÕt vÕt 2,2 vÕt sabinen 0,2 0,8 0,6 vÕt 1,9 7,2 1,0 0,2 -pinen myrxen 0,4 1,3 0,4 vÕt vÕt -phelandren 16,8 0,8 vÕt -tecpinen p-xymen 0,2 vÕt 0,4 vÕt 0,1 vÕt 1,8-xineol 52,7 13,4 limonen 0.6 0,5 2,9 0,9 1,7 0,2 (Z)--oximen 0,3 0,1 axetophenone 39,5 vÕt 0,5 0,3 (E)--oximen trans-sabinen hydrat 5,9 0,2 cis-linalol oxit 3,0 0,1 tecpinolen 1,7 vÕt vÕt 0,3 linalol 14,5 18,7 campho 2,0 2,8 vÕt bocneol 0,8 1,0 vÕt tecpinen-4-ol 1,2 0,3 0,3 0,1 trans-p-methen 2-ol 0,6 2,9 0,5 vÕt -tecpineol trans-piperitol 0,7 piperiton 0,1 2,8 geraniol 1,0 2,4 geranial 0,2 bocnyl axetat vÕt 1,9 0,1 geranyl axetat 31,3 0,2 -copaen 2,8 cis--becgamoten 2,4 2,3 4,1 -caryophylen 25,3 trans--becgamoten 21,6 0,4 trans--becgamoten 1,5 0,3 0,7 -humulen 13,5 0,4 -muurolen Lô Thị Huyền Khoá luận tốt nghiệp -curcumen gecmacren D (E)--facnesen (Z,E)--facnesen -selinen -bisabonen -cadinen -cadinen -secquiphelandren caryophylen oxit -asaron -asaron trimethoxybenzaldehyt pasley apiol dill apiol Hỵp chÊt khác Chuyên ngành: Hoá hữu 0,1 0,4 0,2 0,1 vÕt 2,6 4,4 0,2 vÕt 0,2 2,9 0,8 3,4 0,9 4,5 0,2 4,6 1,8 5,3 7,0 7,5 6,6 1,9 0,8 0,7 0,5 * Elsholtzia communis (L.) (kinh giíi phỉ biÕn mọc hoang) Thành phần hoá học tinh dầu E communis (L.) gồm 33 hợp chất, thành phần elsholtzia xeton (82,3 %) *Hyptis suaveolens (L.) Poit (cây é lớn tròng) Thành phần hoá học tinh dầu phần mặt đất H suaveolens (L.) Poit Gồm 46 hợp chất, thành phần lµ gecmacren D (11,0 %), eugenol (68,2 %) * Mentha arvensis (L.) (cây bạc hà) Thành phần hoá học tinh dầu Mentha arvensis (L.) gồm18 hợp chất , thành phần menthol (68,0 %) * Ocimum basilicum L (húng chó) Thành phần hoá học tinh dầu O basilicum (L.) gồm 25 hợp chất,trong thành phần methyl chavicol (80,5 %) *Ocimum gratissimum (Lour.) (hơng nhu trắng) Thành phần hoá học tinh dầu O gratissimum (Lour.) gồm 32 hợp chất, thành phần eugenol (74,0 %), gecmacren D (8,8 %) * Orthodon dianthera (Robx.) Maxim (Syn: Mosla dianthera Maxim.) Thành phần hoá học tinh dầu phần mặt đất O dianthera (Roxb.) Maxim Thanh Chơng, Nghệ An, gồm 32 hợp chất, thành phần -humulen (23,8 %), -caryophylen (52,9 %) Lô Thị Huyền Khoá luận tốt nghiệp Chuyên ngành: Hoá hữu Thành phần hoá học tinh dầu O dianthera(Roxb.) Maxim Mai Châu, Hoà Bình, gồm 53 hợp chất, thành phần caryophylen (13,1 %), isomyristxin (5,9 %), -asaron (16,0 %), -humulen (8,6 %), (E)- -facnesen (8,0 %) * Pogostemon cablin (Blanco) Benth (cây hoắc hơng) Thành phần hoá học tinh dầu hoắc hơng gồm 11 hợp chất, thành phần patchonli alcol (37,8 %), -bulnesen (14,7 %), guaien (13,4 %) Lô Thị Huyền ... (10.6 %) thymol (41.3 %) carvacrol (13.3 %) carvacrol (41.3 %) campho (39.0 %) * Elsholtzia balanda Benth (kinh giới rừng) Bảng 2: Thành phần hoá học tinh dầu từ bốn loài E balanda E balanda E balanda(Benth .). .. tròng) Thành phần hoá học tinh dầu phần mặt đất H suaveolens (L. ) Poit Gồm 46 hợp chất, thành phần gecmacren D (11,0 %), eugenol (68,2 %) * Mentha arvensis (L. ) (cây bạc h? ?) Thành phần hoá học tinh. .. vµ trans (C1 0) allofacnesen vµ facnesol đà đợc tách. [8] Sau kết thu đợc thành phần hoá học tinh dầu loài Perilla Việt Nam: Bảng 3: Thành phần hoá học tinh dầu loài Perilla Việt Nam [5] “purple”