CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1.Phương pháp chiết Soxhlet
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1.Phương pháp chiết Soxhlet
Có nhiều cách để chiết tách hợp chất hữu cơ ra khỏi cây cỏ. Các kỹ thuật đều xoay quanh hai phương pháp chính là chiết lỏng – lỏng và chiết rắn – lỏng. Trong thực nghiệm, việc chiết rắn – lỏng được áp dụng nhiều hơn, bao gồm sự nghấm kiệt, sự ngâm dầm, sự trích với bộ Soxhlet... Ngoài ra còn có thể chiết bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước, phương pháp sử dụng chất lỏng siêu tới hạn, chiết có sự hỗ trợ của vi sóng.
Phương pháp chiết Soxhlet là phương pháp lấy chất từ hỗn hợp bằng dung môi để tách các cấu tử có trong hỗn hợp thành những cấu tử riêng. Dung môi bay hơi ngưng tụ hòa tan các cấu tử trong mẫu tạo các dịch chiết. Đặc biệt dụng cụ chiết Soxhlet có thêm một ống xi – phông gắn bên cạnh để dịch chiết chảy vào bình cầu khi nào mức chất lỏng trong ống chiết tăng lên tới khuỷu trên của ống xi – phông.
Các chất được chiết cần có tỷ khối lớn hơn dung môi. Trong quá trình đó cấu tử cần được tách được làm giàu thêm trong dung môi.
a. Cấu tạo bộ chiết Soxhlet
Bộ chiết Soxhlet được cấu tạo gồm ba bộ phận tháo ráp được tại các vị trí nút mài (1), (2) và (3). Gồm:
-Bình cầu A đặt trong một bếp đun có thể điều chỉnh nhiệt độ;
-Bộ phận chứa mẫu bột cây, gồm ba ống: Ống D có đường kính lớn, ở giữa, để chứa bột cây; ống B có đường kính trung bình, để dẫn dung môi từ bình A bay lên, đi vào ống D chứa bột cây; ống E có đường kính nhỏ, là ống thông nhau, để dẫn dung môi từ D trả ngược lại bình cầu A;
Hình 2.2. Sơ đồ cấu tạo bộ chiết Soxhlet
b. Một số lưu ý khi chiết Soxhlet
- Các hợp chất chiết được trữ trong bình cầu A, đến một lúc khi nồng độ của chất đạt đến mức bão hòa thì cần phải thay dung môi mới.
- Tùy trường hợp, việc chiết có thể kéo dài trong vài ngày. Khi nghỉ, ra về, cần tắt bếp điện trước, chờ thêm ba mươi phút sau đó mới tắt nguồn nước làm lạnh ống ngưng hơi.
- Khi thực hiện sự chiết với dung môi có nhiệt độ sôi thấp, phòng thí nghiệm ở xứ nóng, cần lưu ý xem ống ngưng hơi có đủ sức làm ngưng tụ hay không, nếu không, sẽ thấy khí bốc ra khỏi hệ thống từ đầu trên cao của ống ngưng hơi. Trong trường hợp đó, cần tìm cách nối dài thêm ống ngưng hơi. Lưu ý đây là hệ thống hở, phần bên trong của ống thông với không khí bên ngoài nhờ ống ngưng hơi, vì thế khi nối dài ống ngưng hơi không làm ống bị bít.
- Sau khi chiết kiệt với một loại dung môi, ví dụ như ete dầu hỏa, nếu muốn tiếp tục chiết với một dung môi có tính phân cực hơn, ví dụ cloroform, thì ta rút bao chứa bột cây ra khỏi ống D, mở miệng bao cho dung môi bay hết rồi mới cho bao vào trở lại ống D, rót dung môi là cloroform vào, bắt đầu quá trình chiết mới.
c. Ưu, nhược điểm của hệ thống
Ưu điểm
+ Tiết kiệm dung môi, chỉ một lượng ít dung môi mà chiết kiệt được mẫu cây. Không phải tốn công lọc và châm dung môi mới;
+ Không tốn các thao tác lọc và châm dung môi mới như các kĩ thuật chiết khác. Chỉ cần cắm điện, mở nước hoàn lưu là máy sẽ thực hiện sự chiết;
+ Chiết kiệt hợp chất trong bột cây vì bột cây luôn được liên tục chiết bằng dung môi tinh khiết.
Nhược điểm
+ Kích thước của máy Soxhlet làm giới hạn lượng bột cây cần chiết. Máy loại lớn nhất với bình cầu dung tích 15 lít, có thể chiết một lần đến 10 lít dung môi; ống D có thể chứa 800gam bột cây xay mịn. Với máy nhỏ hơn, chỉ có thể cho vào mỗi lần vài trăm gam bột cây, muốn chiết lượng lớn bột cây cần phải lặp lại nhiều lần.
+ Trong quá trình chiết, các hợp chất chiết ra từ bột cây được trữ lại trong bình cầu A nên chúng luôn bị đun nóng ở nhiệt độ sôi của dung môi, vì thế nếu có hợp chất nào kém bền nhiệt như carotenoid có thể bị hư hại.
+ Do toàn bộ hệ thống của máy đều bằng thủy tinh và được gia công thủ công nên giá thành một máy khá cao. Máy bằng thủy tinh nên dễ vỡ, trong đó các bộ phận của máy, nhất là các nút mài do được gia công thủ công nên chỉ cần làm bể một bộ phận nào đó thì khó tìm được một bộ phận khác có thể vừa khớp để thay thế.