39 β caryophylen 10,3 83 2 (1’,1’ dideutero –N butyl) 1,
2.4. Xác định thành phần hoá học củatinh dầu :
Xác định thành phần hoá học của tinh dầu bằng phơng pháp :
Hewlett – Packard 6890, cột HP – 5 ( dài 30m; đờng kính trong 0,25mm; lớp phim dày 0,39 àm ). Khí mang : N2. Detetor : FID. Chơng trình nhiệt độ : 600C (2min) tăng 40C/min, cho đến 2000 ( 10min ). Nhiệt độ injector : 2700C. Nhiệt độ detector : 3000C.
Sắc khí – Khối phổ khí liên hợp ( GC/MS )
Hewlett – Packard 6890, cột HP – 5MS ( dài 30m; đờng kính trong 0,25mm; lớp phim dày 0,39 àm ), liên hợp với HP 5973. Khí mang : N2. Th viện phổ : NIST (1998).
2.5 – Các phơng pháp tách tinh dầu.
2.5.1 – Yêu cầu của phơng pháp.
- Tinh dầu tách ra phải có đợc thành phần và mùi thơm tự nhiên nh trong nguyên liệu.
- Phải khai thác đợc triệt để tinh dầu trong nguyên liệu với thời gian ngắn và chi phí đầu t ít.
- Kĩ thuật phải thuận tiện nhanh chóng và có tính khả thi. - Thuận lợi kinh tế cao.
2.5.2 – Phơng pháp cất kéo bằng hơi nớc.
Nguyên liệu để nguyên hay cắt thái nhỏ vừa phải cho vào nồi cất sau đó cho chạy qua một luồng hơi nớc hoặc cho nguyên liệu trực tiếp vào nớc đun sôi, hơi n- ớc và hơi tinh dầu đợc keo sang bình làm lạnh, đọng lại thành chất lỏng, chỉ môt phần rất ít tinh dầu tan trong nớc, còn tinh dầu nhẹ nổi lên trên mặt nớc hoặc tinh dầu nặng chìm xuống nớc. Để lấy hết tinh dầu ngời ta cho thêm vào phần nớc cất đợc một ít muối ăn để tỷ trọng của nớc đợc tăng lên làm cho tinh dầu nổi lên trên nhiều hơn hoặc ngời ta có thể dùng một dung môi để bay hơi ( ete, pentan ) để chiết rồi bốc hơi hay cất tách dung môi.
- u điểm của phơng pháp : Tiết kiệm, đợc áp dụng trong sản xuất công nghiệp.
- Nhợc điểm : Không thể áp dụng đợc đối với tinh dầu bị sức nóng phá huỷ hay làm thay đổi tính chất.
2.5.3 – Phơng pháp ép.
Đối với một số vỏ quả nh quả chanh, vỏ quít, vỏ cam ngời ta hay dùng ph- ơng pháp ép vỏ tơi. Thờng ngời ta có thể tiến hành bằng tay nhng có thể dùng bằng máy tinh dầu khi mới ép bị đục, dần dần sẽ trong trở lại hơng vị thơm tế nhị hơn bằng phơng pháp cất vì thành phần tinh dầu ít thay đổi do hiện tợng ete hoá, xà phòng hoá, tecpen hoá nhựa trong quá trình cất.
u điểm : Tơng đối đơn giản, thành phần hoá học của tinh dầu ít thay đổi. Nhợc điểm : Không lấy kiệt đợc tinh dầu, tinh dầu bị vẩn đục phải tinh chế lại, thờng đem lẫn vào tinh dầu nhiều chất nhầy, những mô và tạp chất khác.
2.5.4 – Phơng pháp dùng dung môi để hoà tan.
Những dung môi sử dụng là dung môi hữu cơ dễ bay hơi hoặc không hoặc không bay hơi. Dung môi bay hơi thờng là ete dầu hoả, sufucacbon, tetracloruacacbon, cồn; dung môi không bay hơi là hỗn hợp mỡ bò và mỡ lợn hoặc một chất béo khác. Có thể hoà tan hoặc nóng nguội.
Hoà tan nóng :
Cho nguyên liệu vào chất béo ở nhiệt độ 50 – 550 quấy liên tục trong thời gian một hai ngày đến khi tinh dầu tan hết vào chất béo. Lấy nguyên cũ ra cho vào nguyên liệu mới, cứ tiếp tục làm nh vậy cho đến khi chất béo no tinh dầu thì thôi. Chất béo no tinh dầu cỏ thể đa dùng thẳng hoặc dùng một dung môi nữa nh cồn cao độ để chiết lấy tinh dầu.
Hoà ta nguội :
Tiến hành ở nhiệt độ thờng, cũng nhu trên. Mùi thơm của tinh dầu chế biến bằng phơng pháp hoà tan ở nhiệt độ thờng, cũng nh trên. Mùi thơm của tinh dầu chế biến bằng phơng pháp hoà tan ở nhiệt đọ thờng có mùi thơm của tinh dầu thiên nhiên.
Hoà tan nguội :
Tiến hành ở nhiệt độ thờng có mùi thơm của tinh dầu thiên nhiên.
2.5.5 – Phơng pháp ớp.
Thờng áp dụng với những bộ phận tế nhị của cây hoa. Trong thời gian ớp, hoa vẫn sống tơi và tiếp tục sản xuất thêm tinh dầu vì trong hoa có có một thứ men
có tác dụng phân ly các hợp chất tiền thể của tinh dầu. Ngời ta dùng mỡ để ớp hoa. Sau đó dầu mỡ này đợc dùng thẳng hay chiết lại bằng cồn tuyệt đối , sau đó dầu mỡ này đợc dùng thẳng hay chiết lại bằng cồn tuyệt đối, sau đó cất thu hồi cồn trong chân không ở nhiệt độ 00C.
2.5.6 – Phơng pháp lên men.
Phơng pháp này đợc dùng đối với các loại nguyên liệu tinh dầu bình thờng, không ở trạng thái tự do mà ở trong trạng thái liên kết glucozit. Để tách tinh dầu ở trạng thái kết hợp cần phải xử lý sơ bộ bằnh phơng pháp lên men hoặc cho loại enzim vào sau đó mới dùng phơng pháp thông thờng để lấy tinh dầu ở dạng tự do nh chng, chiết…
Tóm lại : Chúng ta cần phải chú ý rằng với cùng một nguyên liệu nếu dùng phơng pháp tinh chế tinh dầu khác nhau sẽ thu đợc tinh dầu có thành phần khác nhau có giá trị khác nahu.
Tinh dầu chế đợc cần đợc tinh chế bằng cất phân đoạn hoặc bằng phơng pháp hoá học để loại những thành phần khó chịu ( amin, furfural ). Đôi khi ngời ta loại các hợp chất tecpen ( tinh dầu loại tecpen ) vì hợp chất tecpen là những chất không no, khó bảo quản và gây kích ứng với da.
2.5.7 – Bảo quản tinh dầu .
Sự biến chất cuả tinh dầu là do tinh dầu bị oxi hoá thành chất nhựa, do sự thuỷ phân các ete và do tác dụng giữa các chất khác nhau, những biến đổi này th- ờng xuyên xẩy ra ở nhịêt độ cao, hơi nớc, nớc, ánh sáng và không khí. Vì vậy tinh dầu cần phải loại hết nớc bảo quản nơi mát, tối, trong những chai lọ, bình thuỷ tinh vừa phải, miệng nhỏ, thuỷ tinh màu vàng.
2.6 – Các phơng pháp xác định thành phần hoá học của tinh dầu.
2.6.1 – Phơng pháp sắc kí khí.
Phơng pháp sắc kí khí là một phơng pháp tách hiện đại, có hiệu lực cao đã xâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực nghiên cứu khoa học cũng nh đời sống sản xuất. Trong hoá học hữu cơ có khoảng 80% các hợp chất đợc phân tích bằng sắc kí khí.
Sắc kí khí là một phơng trình dựa trên cơ sở của sự chuyển dịch một lớp gián đoạn chất dọc lớp chất hấp thủ trong một dòng pha động và liên hệ với sự lặp lại nhiều lần các giai đoạn hấp thụ và giải hấp thụ. Quá trình sắc khí xảy ra khi có sự phân bố hấp chất giữa hai pha trong đó có một pha chuyển dịch so với pha kia.
Nguyên lí cơ bản của sự tách bằng sắc kí khí là sự phân bố chất thử thành hai pha. Một pha gọi là pha tĩnh có bề mặt tiếp xúc rộng, pha kia gọi là pha động là chất khí di chuyển qua pha tĩnh.
Chất thử có thể là chất khí, lỏng hoặc rắn đợc chuyển thành thể bay hơi và nhờ một luồng khí trơ làm chất mang dẫn qua pha tĩnh, nếu pha tĩnh là một chất rắn gọi là sắc kí khí – rắn. Nếu pha tĩnh là một chất lỏng thì gọi là sắc lí khí – lỏng.
Khi đa vào cột một hỗn hợp chất nào đó muốn đạt đợc mức độ tách hoàn toàn, trớc hết bề mặt tiếp xúc giữa hai pha phải lớn, bề dày lớp tiếp xúc giữa hai pha phải đủ nhỏ ( vì quá trình khuếch tan chất sẽ làm giảm hiệu quả tách ) và sau cùng là sự chuyển dịch có hớng của một pha ( pha động ) với pha kia ( pha tĩnh ) nh thế nào đó để mỗi cấu tử trong hỗn hợp đợc phân bố giữa hai pha phù hợp với tính chất hấp thụ hoặc hoà tan của nó.
Vì pha động chuyển dịch liên tục nên ngoài nhiệm vụ đa các chất lên bề mặt pha tĩnh nó cần có nhiệm vụ tiếp nhận các phân tử chất phân tích đã hấp thụ trớc đó bị giải hấp thụ tới tơng tác với phần khác của bề mặt pha tĩnh. Nói cách khác đó là quá trình chuyển từ đĩa lý thuyết này tới đĩa lý thuyết khác mà ở đó tồn tại cân bằng nhiệt.
Quá trình chuyển chất lên đĩa diễn ra liên tục giữa hai pha tĩnh và pha động, chuyển dịch từ đầu cột đến cuối cột dẫn tới sự phân vùng riêng biệt các chất trong cột sắc kí. Ghi lại từng phần này khi đi ra khỏi cột sẽ biết đợc sắc đồ tách chất của cột sắc kí.
2.6.1.2 - u điểm của phơng pháp :
Phơng pháp sắc kí khí dùng để tách hợp chất có thể bay hơi ở nhiệt độ cao mà không bị phân huỷ kết quả phân tích sắc kí khí có thể cung cấp nhiều kết luận bổ ích về cấu trúc của các hợp chất.
Phơng pháp sắc kí khí cho phép phân tích định tính và định lợng nhanh chóng các thành phần cũng nh thực hiện việc tách điều chế các hỗn hợp chất. Khả năng tách của phơng pháp sắc kí khí tốt, nhanh nó có thể tách nhiều hỗn hợp mà các kỹ thuật khác ( sắc kí cột, sắc kí lớp mỏng, cất phân đoạn ) không giải quyết đợc.
Kỹ thuật tơng đối đơn giản dễ vận hành, cho kết quả nhanh. Độ nhạy của sắc kí khí cao. Các máy thông thờng có thể xác định đợc đến 0,01% chất thử. Với loại máy tinh vi nhỏ hơn có thể phân tích với lợng một phần tử gam.
2.6.2 – Phơng pháp khối phổ
2.6.2.1 – Bản chất của phơng pháp.
Khối phổ là phơng pháp phân tích mà trong đó một hợp chất xét nghiệm đ- ợc ion hoá và phá thành các mảnh nhỏ trong thể khí dới dạng chân không cao (10- 6mmHg ). Sau quá trình ion hoá các điện tích đó đợc gia tốc trong điện trờng theo cờng độ của các hạt đó.
Quá trình ion hoá đợc thực hiện bằng cách cho một dòng electron có tốc độ cao va đạp một mẫu hợp chất hữu cơ trong thể hơi và ion hoá học. Trong quá trình này thông thờng một hoặc hai electron của lớp ngoài bị bật ra khỏi phân tử và ion phân tử đợc tạo thành :
M+ + 2e
M + e
M2+ + 3e
Để tách một electron nh vừa nói thì động năng của electron va đập ít nhất phải tơng ứng thể ion hoá của phân tử, tức vào khoảng từ 18 – 15 eV.
Nếu trong quá trình đó một phân tử tiếp tục va chạm với dòng electron có năng lợng lớn ( lớn hơn năng lợng cần thiết để ion hoá ) thì khi đó phân tử đợc chuyển giao nhiều năng lợng đến mức các ion phân tử đợc hình thành bị phá ra thành các mảnh nhỏ gọi là quá trình phân mảnh. Trong quá trình này, một ion phân tử có thể phân huỷ thành một gốc tự do (F0 ) và một ion dơng khác :
M+ F0 + F1+
Rồi các mảnh đó lại tiếp tục bị phá để cho một loạt các tiểu phân khác. Trong quá trình ion hoá nói trên, các ion phân tử hay các ion mảnh hoặc các tiểu phân không có điện tích ( ví dụ gốc ) đợc u tiên tạo thành trớc.
Dới những điều kiện đã cho xác suất để tạo thành những ion có điện tích thấp hơn 104 lần.
Phơng pháp phổ khối lợng dựa trên nguyên tắc chung là tách và đo khối l- ợng của tất cả các ion và ghi chúng trên một bản phổ. Sau đó dựa vào quy luật chung
để phân tích thành phần các chất theo bản phổ ghi đợc.
Về kỹ thuật quá trình phân tích khối phổ phải thực hiện qua các bớc sau : Hoá khí mẫu phân tích
Ion hoá mẫu
Tách các ion theo khối lợng Ghi nhận các ion
Xử lý số liệu
Nói chung phổ khối lợng đợc ghi dới dạng phổ vạch hoặc dới dạng các bảng trong đó cờng độ của các đỉnh đợc đo bằng phần trăm so với đỉnh cờng độ cao nhất ( gọi là đỉnh cơ sở ). Thờng là đỉnh cao nhất trong nhóm các đỉnh có khối l- ợng cao nhất của phổ ( vì m/e ≈ m ). Vì vậy đỉnh này tơng đơng khối lợng phân tích chính xác của hợp chất khảo sát. do đó để đánh giá khối phổ của một hợp chất cha biết, ta phải bắt đầu việc giải thích đỉnh có số khối lợng cao nhất. Các đỉnh những mảnh bền hoá hơn là các đỉnh có khối lợng thấp.
Chơng III
Kết quả và thảo luận