CHIẾT XUẤT PHÂN LẬP QUERCETIN TỪ CÂY HÀNH TÂY BẰNG KỸ THUẬT DÙNG LƯU CHẤT SIÊU TỚI HẠN

Flavonoids là polyphenols có rất nhiều trong trái cây, rau củ, và ngũ cốc. Flavonoids được chia thành nhiều nhóm nhỏ, chúng bao gồm các anthocyanidins, chủ yếu tạo các màu đỏ và xanh trong trái cây, nước trái cây, rượu vang và các loài hoa; các catechin, có nhiều trong lá trà; các flavonones và flavanone glycosides, tìm thấy trong cam quýt và mật ong; và các flavon, flavonols và flavonol glycosides, có nhiều trong lá trà, trái cây, rau củ, mật ong. Flavonoids được biết đến với khả năng chống oxy hóa, tạo phức với các ion kim loại hoá trị 2, có lợi cho sức khỏe con người. Các hợp chất này có tác dụng chống lại dị ứng, viêm nhiễm, virus, cao huyết áp, viêm khớp, và được báo cáo ngăn ngừa đột biến, ung thư và AIDS 15. Quercetin được nghiên cứu bởi Caltagirone rằng quercetin và apigenin ức chế sự tăng trưởng, việc xâm lấn và tiềm năng di căn của khối u ác tính 4. Quercetin có tiềm năng để trở thành một liệu pháp hóa trị ung thư tuyến tiền liệt như báo cáo của Xing (2001) 25. Flavonols này cũng được xem là có chức năng chống oxy hóa 19. Có hai nhóm chất chống oxy hóa chính: tổng hợp và tự nhiên. Một trong các xu hướng quan trọng nhất trong ngành công nghiệp thực phẩm hiện nay là nhu cầu tìm về và sử dụng các chất chống oxy hoá tự nhiên. Chúng an toàn hơn, ít tác dụng phụ và ít độc tính hơn các chất chống oxy hoá tổng hợp.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA DƯỢC – ĐIỀU DƯỠNG BỘ MÔN DƯỢC LIỆU – DƯỢC HỌC CỔ TRUYỀN CHIẾT XUẤT, PHÂN LẬP QUERCETIN TỪ CÂY HÀNH TÂY BẰNG KỸ THUẬT DÙNG LƯU CHẤT SIÊU TỚI HẠN Giảng viên hướng dẫn: ThS Đỗ Văn Mãi LỚP ĐẠI HỌC DƯỢC 9B TIỂU NHÓM Họ tên thành viên: Phan Ngọc An Lê Nguyễn Thúy Hằng Trà Thị Thu Hương Nguyễn Thị Bích Ly Phạm Thị Ngọc Mai Nguyễn Minh Tấn CẦN THƠ, 25-01-2018 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN – TỔNG QUAN 1.1 Đại cương phương pháp chiết lỏng siêu tới hạn .3 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Dụng cụ 1.1.3 Nguyên tắc, chế hoạt động 1.1.4 Một số ưu, nhược điểm 1.1.5 Phạm vi ứng dụng 1.2 Thành phần hóa học .5 1.2.1 Thành phần hóa học: .5 1.2.2.1 Sulphur hữu cơ: 1.2.2.2 Saponin: 1.2.2.3 Flavonoid: .7 1.2.2.4 Các thành phần khác PHẦN - THỰC NGHIỆM 10 2.1 Chiết xuất quercitin carbon dioxid siêu tới hạn 10 2.1.1 Nguyên liệu chất chuẩn: 10 2.1.2 Trang thiết bị: .10 2.1.3 Quá trình chiết xuất: .11 2.1.4 Hệ thống HPLC phân tích mẫu: 12 2.1.5 Kết bàn luận: 12 2.2 Chiết xuất Quercetin nước siêu tới hạn 14 2.2.1 Nguyên liệu thiết bị: 14 2.2.2 Quá trình chiết xuất: .15 2.2.3 Quy trình phân tích HPLC: 15 2.2.4 Kết bàn luận .16 2.2.4.1 Kết chiết xuất nước siêu tới hạn .16 2.2.4.2 So sánh SWE với phương pháp chiết khác: .18 2.3 Kiểm nghiêm nguyên liệu hành tây .19 i PHẦN – KẾT LUẬN VÀ NHẬN ĐỊNH 20 3.1 Kết luận 20 3.2 Nhận định 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO .21 ii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT MeOH Methanol EtOH Ethanol CO2 Carbon dioxide HPLC Sắc ký lỏng hiệu cao (High performance liquid chromatography) SFE Chiết lỏng siêu tới hạn (supercritical fluid extraction) Pc Áp suất tới hạn SWE Chiết nước siêu tới hạn (subcritical water extraction) DANH MỤC CÁC BẢNG iii Trang Bảng 1.1 γ-Glutamyl peptides A.cepa L Sitosterol Bảng 1.2 Các thành phần flavonoid Hành tây (mg/kg) Bảng 2.1 Kết chiết quercetin giống hành vàng giống hành đỏ 13 Bảng 2.2 Hiệu suất chiết độ phục hồi SWE .17 Bảng 2.3 Thành phần hóa học chiết xuất thu từ SWE nguyên liệu vỏ củ hành ban đầu 17 iv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1 Bộ dụng cụ chiết chất lỏng siêu tới hạn Hình 2.1 Sơ đồ thiết bị chiết quercetin Carbon Dioxide siêu tới hạn 11 Hình 2.2 Sơ đồ chiết xuất quercetin nước siêu tới hạn 14 Hình 2.3 Sắc ký đồ quercetin từ dịch chiết vỏ củ hành tây .16 Hình 2.4 So sánh phương pháp chiết .18 v ĐẶT VẤN ĐỀ  Flavonoids polyphenols có nhiều trái cây, rau củ, ngũ cốc Flavonoids chia thành nhiều nhóm nhỏ, chúng bao gồm anthocyanidins, chủ yếu tạo màu đỏ xanh trái cây, nước trái cây, rượu vang lồi hoa; catechin, có nhiều trà; flavonones flavanone glycosides, tìm thấy cam quýt mật ong; flavon, flavonols flavonol glycosides, có nhiều trà, trái cây, rau củ, mật ong Flavonoids biết đến với khả chống oxy hóa, tạo phức với ion kim loại hố trị 2, có lợi cho sức khỏe người Các hợp chất có tác dụng chống lại dị ứng, viêm nhiễm, virus, cao huyết áp, viêm khớp, báo cáo ngăn ngừa đột biến, ung thư AIDS [15] Quercetin nghiên cứu Caltagirone quercetin apigenin ức chế tăng trưởng, việc xâm lấn tiềm di khối u ác tính [4] Quercetin có tiềm để trở thành liệu pháp hóa trị ung thư tuyến tiền liệt báo cáo Xing (2001) [25] Flavonols xem có chức chống oxy hóa [19] Có hai nhóm chất chống oxy hóa chính: tổng hợp tự nhiên Một xu hướng quan trọng ngành công nghiệp thực phẩm nhu cầu tìm sử dụng chất chống oxy hoá tự nhiên Chúng an tồn hơn, tác dụng phụ độc tính chất chống oxy hố tổng hợp Củ hành chứa nhiều quercetin glucosides (quercetin-3,4'-diglucoside quercetin-4'-monoglucoside) Lớp vỏ củ hành chuyển sang màu nâu khơ q trình già đi, glycosides quercetin chuyển dạng thành quercetin tự Herrmann (1976) cho củ hành khô chứa chủ yếu dạng quercetin tự dạng glycoside Theo Bilyk er al (1984) lớp vỏ khơ phía ngồi có nhiều quercetin lớp bên tất tám giống hành nghiên cứu Giống cao chứa tới 34,15g quercetin/ kg vỏ hành khô Các giống khác chứa từ 1,14 – 16,53g quercetin/kg [11] Chiết xuất flavonols từ mô hành nghiên cứu thực cách chiết với dung môi methanol Nhưng công nghiệp vấn đề phát sinh với kỹ thuật phải loại bỏ dung môi hữu từ sản phẩm cuối cùng, xử lý chất thải methanol, độc tính methanol cịn lẫn sản phẩm,… Do đó, phương pháp chiết quercetin cách nhanh chóng, rẽ tiền độc tính yêu cầu cấp thiết Chiết xuất chất lỏng siêu tới hạn có nhiều lợi phương pháp tách chiết dung mơi lỏng truyền thống như: tính chọn lọc cải thiện, tự động hóa thân thiện với mơi trường Hy vọng báo cáo cung cấp thêm số thông tin chiết xuất chất lỏng siêu tới hạn, góp phần đại hố phương pháp chiết xuất hợp chất thiên nhiên tương lai PHẦN – TỔNG QUAN 1.1 Đại cương phương pháp chiết lỏng siêu tới hạn 1.1.1 Định nghĩa Trạng thái siêu tới hạn hình thành nhiệt độ áp suất vượt qua điểm tới hạn (critical point) điểm cân lỏng hơi, chất trạng hái siêu tới hạn vừa có tính chát giống pha lỏng vừa có tính chất giống pha Ở trạng thái tỷ trọng pha lỏng pha nhau, ranh giới phân biệt hai pha biến Chất trạng thái siêu tới hạn có tính chất nằm pha lỏng pha Một hợp chất trạng thái siêu tới hạn hợp chất nhiệt độ áp suất cao giá trị giới hạn Ở trạng thái siêu tới hạn hợp chất khơng cịn thể lỏng chưa thành thể khí https://issuu.com/daykemquynhonofficial/docs/bcsco2sthvud 1.1.2 Dụng cụ Điều chỉnh Bình ngưng tụ P, t C (CO2 lỏng) Bình tách Bình chiết Bình chứa CO2 Làm nóng Bơm Làm lạnh Hình 1.1 Bộ dụng cụ chiết chất lỏng siêu tới hạn Hệ thống gồm nguồn cung cấp CO2, máy bơm, làm lạnh, tăng nhiệt, bình chiết chứa dược liệu, bình tách thu sản phẩm bình ngưng tụ 1.1.3 Nguyên tắc, chế hoạt động - Nạp dược liệu vào bình chiết, khóa nắp lại - Mở dịng CO2 lỏng qua phận làm lạnh qua bơm nén Sau qua tăng nhiệt Khi đạt nhiệt độ áp suất, CO2 trở thành dòng siêu tới hạn - Dịng vào bình chiết Hoạt chất theo dòng CO qua phận làm lạnh Tại CO2 hóa lỏng đưa vào bình tách - Điều chỉnh nhiệt độ áp suất thích hợp, CO2 biến thành dạng khí, sản phẩm lắng xuống, thu riêng - CO2 dạng khí đưa qua bộp phận nén lạnh, hóa lỏng đưa trở lại bình chứa Quá trình chiết lại tiếp tục 1.1.4 Một số ưu, nhược điểm Ưu điểm: - Khả khuếch tán tốt - Độ nhớt thấp, áp suất cao, điểm siêu tới hạn CO2 dễ đạt - Độ chọn lọc cao với loại hợp chất cần chiết Vì chất chiết tương đối - Dễ áp dụng qui mô công nghiệp - Thân thiện với môi trường - Tốc độ phản ứng lớn - Tc = 31,1o C nên hòa tan chất dễ phân hủy nhiệt độ cao - Có khả tái sử dụng chi phí rẻ Nhược điểm: - Thiết bị chun dùng, đắt tiền - Khơng thích hợp với mẫu chiết dạng lỏng - Khó lường chiết mẫu Cần có nhiều nghiên cứu tìm thông số tối ưu để chiết thành công 1.1.5 Phạm vi ứng dụng Lưu chất siêu tới hạn ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác lĩnh vực môi trường, thực phẩm, công nghiệp, y học… Ứng dụng dung môi siêu tới hạn ngành dược - Chiết lỏng siêu tới hạn: (supercritical fluid extraction - SFE) chiết từ chất rắn cà phê, trà, hoa bia hay thành phần thực phẩm (hoa bia, vitamin, lipid ) - Cắt phân đoạn (supercritical fluid fractionation – SFF): từ hỗn hợp lỏng Ngày người ta ứng dụng để ly trích hương liệu từ dịch nhiều thành phần chưng cất Hoặc dùng để tách lipid phân cực hay polyme Hành vàng Festival 55,9 374,0 43,1 1,8 3,8 47,2 525,8 Tamara 66,5 460,0 37,9 4,7 2,7 45,1 616,9 Daytona 111,7 713,4 41,3 5,7 6,5 54,2 932,8 Dorata Density 95,4 725,2 73,3 13,6 5,9 65,7 979,1 Castillo 65,0 610,9 50,6 9,0 n.d 50,7 786,2 Santana 92,3 547,3 49,2 6,3 6,5 48,2 749,8 Trung bình 81,1 571,8 49,2 6,9 5,1 51,9 765,8 557,8 125,9 11,4 1,8 50,4 15,6 762,9 352,1 32,6 2,7 3,7 38,3 486,9 Hành đỏ Tropea rossa Rossa Lilia 57,5 Redwing 76,6 418,6 30,4 1,7 6,3 48,1 581,7 Trung bình 230,6 298,9 24,8 2,1 20,1 34,0 610,5 Gladstone 0,7 0,8 n.d n.d n.d n.d 1,5 Southport 0,7 2,0 n.d n.d n.d tr 2,7 White Hawk 0,6 0,6 tr n.d tr n.d 1,2 Trung bình 0,7 1,1 n.d n.d n.d n.d 1,8 Hành trắng n.d.= not detected (không phát hiện) tr.=trace(