(Đề tài NCKH) xác định hàm lượng acid gallic trong các giống tỏi lý sơn và phan rang bằng kỹ thuật HPLC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACID GALLIC TRONG CÁC GIỐNG TỎI LÝ SƠN VÀ PHAN RANG BẰNG KỸ THUẬT HPLC MÃ SỐ:SV2018 – 23 SKC006750 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACID GALLIC TRONG CÁC GIỐNG TỎI LÝ SƠN VÀ PHAN RANG BẰNG KỸ THUẬT HPLC SV2018 – 23 Thuộc nhóm ngành khoa học: Tự nhiên TP Hồ Chí Minh, Tháng Năm 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACID GALLIC TRONG CÁC GIỐNG TỎI LÝ SƠN VÀ PHAN RANG BẰNG KỸ THUẬT HPLC SV2018 – 23 Thuộc nhóm ngành khoa học: Tự nhiên SV thực hiện: Trần Minh Huy Lê Đồn Minh Khơi Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: 161280B Năm thứ: /Số năm đào tạo: Ngành học: Cơng nghệ Kỹ thuật Hóa học Người hướng dẫn: TS Phan Thị Anh Đào TP Hồ Chí Minh, Tháng Năm 2018 MỤC LỤC A GIỚI THIỆU B NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan tỏi 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 1.1.5 1.2 Acid Gallic 1.3 Vấn đề tồn định hướng nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu 2.2 Nguyên liệu – hóa chất – thiết bị - dụng cụ 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3 Sơ đồ thực nghiệm 2.4 Phương pháp thực 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 pháp sắc ký lỏng hiệu cao với đầu dò PDA (HPLC/UV-PDA) 2.4.4.1 2.4.4.2 2.4.5 Kết phân tích 23 2.4.6 Xử lý số liệu 24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 25 3.1 Kết xử lý mẫu tỏi tươi 25 3.2 Dựng đường chuẩn acid gallic 26 3.2.1 Chuẩn bị chất chuẩn 26 3.2.2 Kết khảo sát đường chuẩn acid gallic 27 3.3 Kết phân tích mẫu tỏi 28 3.4 Định lượng 28 3.5 Nhận xét 29 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 31 4.1 Kết luận 31 4.2 Kiến nghị 31 DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU Bảng 1.1: Phân loại khoa học tỏi Bảng 1.2 Top 10 quốc gia sản xuất tỏi lớn giới theo FAO,2011 Bảng 1.3 Giá trị dinh dưỡng 136g tỏi tươi Bảng 2.1 Đặc điểm mẫu tỏi phân tích Bảng 2.2 Tỉ lệ dung mơi H2O, MeOH thời gian chạy cột Bảng 3.1 Khối lượng mẫu tỏi tươi (trước sấy) Bảng 3.2 Khối lượng mẫu tỏi khô (sau sấy) Bảng 3.3 Độ ẩm mẫu tỏi Bảng 3.4 Khối lượng cân mẫu tỏi Bảng 3.5 Dãy chuẩn chất chuẩn acid gallic Bảng 3.6 Diện tích đỉnh (peak) sắc ký tương ứng với nồng độ acid gallic Bảng 3.7 Kết phân tích mẫu tỏi Bảng 3.8 Hàm lượng hợp chất acid gallic mẫu tỏi (mg/kg) DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Minh họa tỏi ta Hình 1.2 Minh họa tỏi tây Hình 1.3 Tỏi đơn Lý Sơn (một tép) Hình 1.4 Tỏi tép Lý Sơn (nhiều tép) Hình 1.5 Tỏi Phan Rang (Ninh Thuận) Hình 1.6 Cấu trúc acid gallic Hình 2.1 Sơ đồ tiến hành thực nghiệm phân tích hàm lượng acid gallic giống tỏi Hình 2.2 Phơi nước mẫu tỏi tươi Hình 2.3 Sấy khơ mẫu tỏi đến khối lượng khơng đổi Hình 2.4 Xay nát mẫu tỏi khơ thành bột tỏi Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống HPLC Hình 2.6 Hệ thống HPLC Jasco CO-2065 Plus – Intelligent Column Oven Hình 3.1 Phương trình đường chuẩn acid gallic Hình 3.2 Biểu đồ thống kê hàm lượng acid gallic mẫu tỏi (mg/kg) DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT FAO: Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (Food and Agricultural Organization) HPLC: Sắc ký lỏng hiêụ cao (High Performance Liquid Chromatography) USDA: Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of Agriculture) UV-PDA: Ultraviolet - Phased Diod Array UV-VIS: Phổ hấp thụ phân tử (Ultraviolet – Vision) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Xác định hàm lượng acid gallic giống tỏi Lý Sơn & Phan Rang kỹ thuật HPLC - SV thực hiện: Trần Minh Huy Lê Đồn Minh Khơi Mã số SV: 16128030 16128036 - Lớp: 161280BKhoa: CN Hóa học & Thực phẩm Năm thứ:2 /Số năm đào tạo: - Người hướng dẫn: TS Phan Thị Anh Đào 2.Mục tiêu đề tài: Xác định hàm lượng acid gallic giống tỏi Lý Sơn & Phan Rang 3.Tính sáng tạo: Lần đầu nghiên cứu xác định hàm lượng acid gallic giống tỏi Việt Nam tỏi Trung Quốc kỹ thuật HPLC-PDA Kết nghiên cứu: Báo cáo khoa học hàm lượng acid gallic giống tỏi Lý Sơn & Phan Rang Đóng góp mặt giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Đề tài nghiên cứu có ý nghĩa khoa học ứng dụng, cung cấp số liệu khoa học phương pháp xác định hàm lượng acid gallic tỏi hàm lượng acid gallic giống tỏi Lý Sơn, Phan Rang mà giống tỏi phổ biến khác Việt Nam Công bố khoa học SV từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày 13 tháng năm 2018 SV chịu trách nhiệm thực đề tài Trần Minh Huy Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học SV thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Mặc dù kết chưa đạt hết mục tiêu đề ra, SV cố gắng thực thu thập mẫu, xử lý mẫu phân tích thiết bị HPLC-PDA Trường bước đầu xây dựng phương pháp sắc ký HPLC, chế độ rửa giải gradient dung môi xác định hàm lượng acid gallic khơng có mẫu tỏi Lý Sơn, Phan rang mà giống tỏi khác tỏi Hà Nội, tỏi Trung Quốc, … Xác nhận Trường (kí tên đóng dấu) Ngày 15 tháng 08 năm 2018 Người hướng dẫn (kí, họ tên) 26 V định mức (mL) Nồng độ (ppm) Bảng 3.5 Dãy chuẩn chất chuẩn acid gallic 3.2.2 Kết khảo sát đường chuẩn acid gallic STT Nồng độ (ppm) Bảng 3.6 Diện tích đỉnh (peak) sắc ký tương ứng với nồng độ acid gallic Xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính y = ax + b phụ thuộc diện tích đỉnh nồng độ cefalexin cách xác định hệ số góc (a), số (b), hệ số tương quan (R ), kết trình bày bảng hình Kết cho thấy quy trình phân tích đạt độ tuyến tính tốt với phương trình hồi quy y = 1645,73x + 326,56 có R = 0,9999 90000 y = 1,645.7228823304x + 326.5643924875 R² = 0.9999239965 80000 Diện tịch peak µAU 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 10 20 30 40 Nồng độ acid gallic (ppm) 50 60 Hình 3.1 Phương trình đường chuẩn acid gallic 27 3.3 Kết phân tích mẫu tỏi Mẫu Cơ đơn Lý Sơn Hải Dương Tỏi tép Lý Sơn Trung Quốc Sứ (Hà Nội) Phan Rang Bảng 3.7 Kết phân tích mẫu tỏi 3.4 Định lượng Thực định lượng hợp chất phenolic mẫu thử theo quy trình xây dựng thu kết bảng 3.4 Cơng thức: C Vdm=10mL Hệ số pha lỗng: f = 15 Áp dụng công thức ta thu bảng kết phân tích định lượng hàm lượng acid gallic mẫu tỏi (mg/kg) sau: Mẫu Hàm lượng (mg/kg) Bảng 3.8 Hàm lượng hợp chất acid gallic mẫu tỏi (mg/kg) 28 600 500 400 300 200 100 Cô đơn Lý Sơn Hải Dương Tỏi tép Lý Sơn Trung Quốc Sứ (Hà Nội) Phan Rang Hình 3.2 Biểu đồ thống kê hàm lượng acid gallic mẫu tỏi (mg/kg) 3.5 Nhận xét Tỏi Cô đơn Lý Sơn, tỏi Trung Quốc, tỏi Sứ (Hà Nội) có hàm lượng acid gallic lớn 300 mg/kg Tỏi Hải Dương, Tỏi Phan Rang có hàm lượng acid gallic nhỏ 300 mg/kg Tỏi tép Lý Sơn có hàm lượng acid gallic gần 300 mg/kg Qua kết phân tích cho thấy: Hàm lượng acid gallic tỏi Phan Rang thấp tỏi Trung Quốc cao Theo nghiên cứu khác việc thay đổi hợp chất phenolic tỏi (Allium sativum L.) giống trồng vị trí sinh trưởng trung bình, giống tỏi trắng giống tỏi Trung Quốc có chứa hàm lượng acid gallic cao nhiều so với giống tỏi tím [3] Điều thêm sở để minh chứng giống tỏi Trung Quốc có hàm lượng acid gallic cao Cịn giống tỏi nội địa (các loại tỏi khảo sát) tỏi Cơ đơn Lý Sơn có hàm lượng acid gallic cao hẳn Theo nghiên cứu khác việc phân tích HPLC định lượng acid phenolic, flavonoid axit ascorbic bốn chiết xuất dung môi khác hai loại rau rừng, Sonchus arvensis Oenanthe linearis vùng Đông Bắc Ấn Độ, hàm lượng acid gallic trình bày bảng sau: 29 Theo đó, hàm lượng acid gallic chiết suất khác S.arvensis O.linearis nhìn chung thấp tỏi cô đơn Lý Sơn tỏi tép Lý Sơn Cụ thể: Đối với S arvensis, chiết suất 1% aq Acetic acid 0.281±0.05, chiết suất 80% Ethanol 0.05±0.0003; O linearis, chiết suất 80% Ethanol 0.201±0.0022 chiết suất Methanol 0.034±0.0001 (kết trình bày dạng Mean±SEM) [17] Trong q trình làm thí nghiệm, điều kiện nhiều bất ổn máy móc mơi trường có ảnh hưởng đến kết ghi nhận 30 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Sau thực đề tài, đạt kết sau: Với kỹ thuật HPLC – PDA, xác định hàm lượng acid gallic giống tỏi Cô đơn Lý Sơn, tỏi Hải Dương, tỏi tép Lý Sơn, tỏi Trung Quốc, tỏi Sứ Hà Nội tỏi Phan Rang Từ số liệu thu được, chúng tơi nhận thấy tỏi Trung Quốc có hàm lượng acid gallic cao so với giống tỏi nội địa Còn giống tỏi nội địa thấy tỏi Cơ đơn Lý Sơn có hàm lượng acid gallic cao loại lại tỏi Phan Rang thấp Như vậy, đến kết luận hàm lượng acid gallic giống tỏi nội địa nhìn chung thấp so với tỏi Trung Quốc Tuy nhiên, điều phải kiểm chứng rõ qua nhiều thử nghiệm khác nhiều đối tượng khác để thu kết xác 4.2 Kiến nghị Do kiến thức hạn chế, chưa am hiểu sâu sở lý thuyết, công nghệ kỹ thuật trang thiết bị máy móc, điều tác động đến hiệu nghiên cứu Phạm vi đề tài dừng lại việc xác định hàm lượng acid gallic nên nghiên cứu xin đưa kiến nghị sau: Tiến hành mở rộng đối tượng nghiên cứu nhiều giống tỏi khác ngồi nước Từ so sánh hàm lượng acid gallic giống tỏi so sánh hiệu kinh tế tổng hợp acid gallic từ loại tỏi Tiến hành Đánh giá độ xác, độ đúng, độ lặp lại, LOD, LOQ phương pháp xử lý thống kê phân tích phương sai yếu tố ANOVA Khảo sát ảnh hưởng điều kiện sống đến hàm lượng acid gallic giống tỏi khác nước Từ acid gallic tinh sạch, tiến hành tổng hợp dẫn xuất có hoạt tính sinh học cao, khai thác tiềm sinh học acid gallic vào lĩnh vực y tế sức khỏe 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Angela L Batt (2008), Analysis of Ecologically Relevant Pharmaceuticals in Wastewater and Surface Water Using Selective Solid-Phase Extraction and UPLC−MS/MS, Analytical Chemistry 80 (13), pp 5021–5030 [2] Bài viết: Tỏi, kỹ sư Hồ Đình Hải, https://hodinhhai.blogspot.com/2013/01/toi-caytoi-ten-goi-khac-toi-ta-ho-vi.html [3] Changes in Phenolic Compounds in Garlic (Allium sativum L.) Owing to the Cultivar and Location of Growth, September 2011, Volume 66, Issue 3, pp 218–223 [4] Dược Điển Mỹ 36 (2014) [5] Dược Điển Anh (2015) [6] FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations, 2011) [7] https://vi.wikipedia.org/wiki/Acid_gallic [8]http://www.baophuyen.com.vn/portals/0/quangcao/TRACUUDONGDUOC/TUDIE N/THUOC/TOI.HTM [9] https://en.wikipedia.org/wiki/Phenolic_acid [10] https://vi.wikipedia.org/wiki/Acid_gallic [11] https://en.wikipedia.org/wiki/Gallic_acid [13] John Wiley & Sons, 2nd Edition Jared Anderson (2015), Analytical Separation Science, Wiley –VCH, December [14] Johan Bengtsson-Palme, Concentrations of antibiotics predicted to select for resistant bacteria: Proposed limits for environmental regulation, Environment International, Volume 86, January 2016, Pages 140–149 [15] USDA SR-21 (United States Department of Agriculture) [16] Te-Sheng Chang, An Updated Review of Tyrosinase Inhibitors, 2009 Jun; 10(6): 2440–2475 [17] Tapan Seal, Quantitative HPLC analysis of phenolic acids, flavonoids and ascorbic acid in four different solvent extracts of two wild edible leaves, Sonchus arvensis and Oenanthe linearis of North-Eastern region in India, Journal of Applied Pharmaceutical Science Vol (02), pp 157-166, February, 2016 PHỤ LỤC Phụ lục Peak Info Table: AcidGallic 1ppm gradient Phụ lục Peak Info Table: AcidGallic 2ppm gradient Phụ lục Peak Info Table: AcidGallic 5ppm gradient Phụ lục Peak Info Table: AcidGallic 10ppm gradient Phụ lục Peak Info Table: AcidGallic 20ppm gradient Phụ lục Peak Info Table: AcidGallic 50ppm gradient Phụ lục Peak Info Table: Mẫu tỏi Cô đơn Lý Sơn Phụ lục Peak Info Table: Mẫu tỏi Hải Dương Phụ lục Peak Info Table: Mẫu tỏi tép Lý Sơn Phụ lục 10 Peak Info Table: Mẫu tỏi Trung Quốc Phụ lục 11 Peak Info Table: Mẫu tỏi Sứ (Hà Nội) Phụ lục 12 Peak Info Table: Mẫu tỏi Phan Rang ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACID GALLIC TRONG CÁC GIỐNG TỎI LÝ SƠN VÀ PHAN RANG BẰNG KỸ THUẬT HPLC. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACID GALLIC TRONG CÁC GIỐNG TỎI LÝ SƠN VÀ PHAN RANG BẰNG KỸ THUẬT HPLC. .. dẫn: TS Phan Thị Anh Đào 2.Mục tiêu đề tài: Xác định hàm lượng acid gallic giống tỏi Lý Sơn & Phan Rang 3.Tính sáng tạo: Lần đầu nghiên cứu xác định hàm lượng acid gallic giống tỏi Việt Nam tỏi Trung