5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.2.2. Phƣơng pháp chiết mẫu thực vật
a. Giới thiệu chung
Chiết là dùng dung môi thích hợp có khả năng hòa tan chất đang cần tách và tinh chế để tách nó ra khỏi môi trƣờng rắn hoặc lỏng khác. Thƣờng ngƣời ta dùng một dung môi thấp và ít tan trong nƣớc (vì các chất hữu cơ cần tinh chế thƣờng ít tan trong nƣớc), chất cần tách s chuyển phần lớn lên dung môi và ta có thể dùng phễu để tách riêng dung dịch thu đƣợc ra khỏi nƣớc.
Bằng cách lặp đi lặp lại việc chiết một số lần, ta có thể tách hoàn toàn chất cần tinh chế vào dung môi đã chọn, sau đó chƣng cất loại bỏ dung môi và cất lấy chất tinh khiết ở nhiệt độ và áp suất thích hợp.
Ngƣời ta cũng thƣờng chiết một chất từ hỗn hợp rắn bằng một dung môi hoặc hỗn hợp dung môi với một dụng cụ chuyên dùng đặc biệt gọi là bình chiết soxhlet. Dung môi đƣợc đun nóng, cho bay hơi liên tục và chảy vào bình chứa hỗn hợp cần chiết tách (thƣờng gói bằng giấy lọc), nó s hòa tan chất rắn cần chiết và nhờ một ống xiphông, dung dịch chảy xuống bình cầu bên dƣới, dung môi nguyên chất lại tiếp tục đƣợc cất lên. Phƣơng pháp này tiết kiệm đƣợc dung môi và hiệu quả tƣơng đối cao.
b. Kỹ thuật chiết soxhlet
* Dụng cụ
Gồm một bình cầu A đặt trong một bếp đun có thể điều chỉnh nhiệt độ. Một bộ phận chứa mẫu bột dƣợc liệu, gồm ba ống: Ống D có đƣờng kính lớn, ở giữa để chứa bột dƣợc liệu; ống B có đƣờng kính trung bình để dẫn dung môi từ bình cầu A bay lên đi vào ống D chứa bột dƣợc liệu; ống E có đƣờng kính nhỏ, là ống thông nhau để dẫn dung môi từ ống D trả lại bình cầu A. Trên cao nhất là ống C ngƣng hơi.
Hình 2.12. Bộ chiết soxhlet
* Cách tiến hành
Bột nguyên liệu khô đựng trong một cái túi bằng giấy lọc đƣợc đặt trực tiếp trong ống D. Lƣu ý, đặt vài viên bi thủy tinh dƣới đáy ống D để tránh làm nghẹt lối ra vào của ống thông nhau E. Rót dung môi đã lựa chọn vào bình cầu bằng cách tháo hệ thống ở nút mài số 2, lƣợng dung môi phải đủ thấm ƣớt bột nguyên liệu rồi mới chảy xuống bình cầu, ngang qua ngõ ống thông nhau E. Lƣu ý, ở những vị trí gắn kết giữa ống D với bình cầu và ống D với ống C cần bôi vaseline để sau khi hoàn tất có thể tháo dụng cụ dễ dàng.
Kiểm tra hệ thống kín, mở cho nƣớc chảy hoàn lƣu trong ống ngƣng hơi. Cắm bếp cách thủy và điều chỉnh nhiệt sao cho dung môi trong bình cầu sôi nhẹ đều. Dung môi tinh khiết khi đƣợc đun nóng s bốc hơi lên cao theo ống B, nhờ hệ thống ngƣng tụ, dung môi đƣợc ngƣng tụ tại ống D chứa nguyên
liệu. Dung môi ngấm vào bột nguyên liệu và chiết những chất hữu cơ nào có thể hòa tan vào dung môi. Theo quá trình đun nóng, lƣợng dung môi rơi vào ống D và đồng thời cũng dâng lên trong ống E. Đến một mức cao nhất trong ống E, dung môi s bị hút vào bình A, lực hút này s rút lƣợng dung môi đang chứa trong ống D.
Bếp vẫn tiếp tục đun và một quy trình mới vận chuyển dung môi theo nhƣ mô tả lúc đầu. Các hợp chất đƣợc rút xuống bình cầu và nằm lại tại đó, chỉ có dung môi tinh khiết là đƣợc bốc hơi bay lên để tiếp tục quá trình chiết.
Sau khi hoàn tất, lấy dung môi chiết ra khỏi bình cầu A, đuổi dung môi và thu đƣợc cao chiết.
* Một số lƣu ý khi dùng kỹ thuật chiết soxhlet:
+ Các hợp chất chiết đƣợc trữ trong bình cầu, đến một lúc nào đó nồng độ của chất đạt đến mức bão hòa thì cần phải thay dung môi mới.
+ Tùy trƣờng hợp, việc chiết có thể kéo dài vài ngày. Muốn nghỉ, cần phải tắt bếp trƣớc, chờ thêm khoảng 30 phút mới tắt ống nƣớc làm lạnh ống sinh hàn.
+ Khi thực hiện sự chiết với dung môi có nhiệt độ sôi thấp, phòng thí nghiệm ở xứ nóng, cần lƣu ý xem ống sinh hàn có đủ sức làm ngƣng tụ hơi hay không, nếu không, s thấy bốc khí ra khỏi hệ thống từ đầu trên cao của ống sinh hàn, trong trƣờng hợp đó cần tìm cách nối dài thêm hệ thống sinh hàn. Lƣu ý đây là hệ thống hở, phần bên trong của hệ thống thông với không khí bên ngoài nhờ ống sinh hàn, vì thế khi nối dài ống sinh hàn không đƣợc làm ống bị bít.
+ Sau khi chiết kiệt với một loại dung môi, muốn tiếp tục chiết với dung môi có tính phân cực cao hơn thì ta phải rút bao chứa nguyên liệu ra khỏi ống, mở miệng bao cho dung môi bay hết, rồi cho bao trở lại ống, rót dung môi
mới vào, bắt đầu qui trình chiết mới.
* Ƣu, nhƣợc điểm của phƣơng pháp chiết soxhlet - Ƣu điểm:
+ Tiết kiệm dung môi, chỉ một lƣợng ít dung môi mà chiết kiệt đƣợc mẫu.
+ Không tốn các thao tác châm dung môi mới và lọc dịch chiết nhƣ các kỹ thuật khác. Chỉ cần cắm điện, mở nƣớc hoàn lƣu là thiết bị s thực hiện sự chiết.
+ Chiết kiệt hợp chất trong bột nguyên liệu vì bột nguyên liệu luôn đƣợc chiết liên tục bằng dung môi tinh khiết.
- Nhƣợc điểm:
+ Kích thƣớc của thiết bị làm giới hạn lƣợng bột nguyên liệu cần chiết. + Trong quá trình chiết, các hợp chất chiết ra từ bột nguyên liệu đƣợc trữ lại trong bình cầu, nên chúng luôn bị đun nóng ở nhiệt độ sôi của dung môi vì thế hợp chất nào kém bền nhiệt dễ bị hƣ hại.
+ Do toàn hệ thống của thiết bị đều bằng thủy tinh và gia công thủ công nên giá thành của một thiết bị khá cao. Thiết bị bằng thủy tinh nên dễ vỡ, trong đó các bộ phận của thiết bị, nhất là các nút mài đƣợc gia công thủ công nên chỉ cần làm bể một bộ phận nào đó thì khó tìm đƣợc một bộ phận khác vừa khớp để thay thế.