CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.3. CHUẨN BỊ CAO CHIẾT TỔNG VÀ CÁC CAO PHÂN ĐOẠN
Để nghiên cứu các hợp chất tự nhiên có độ phân cực khác nhau, thông thường tiến hành chiết những hợp chất có trong cây bằng cách sử dụng dung môi methanol (có thể chiết hầu hết các loại hợp chất tự nhiên) để tạo cao tổng, sau đó tiến hành chiết lần lƣợt bằng các dung môi có độ phân cực tăng dần từ cao tổng thu đƣợc.
Phương pháp chiết cao tổng trước rồi tiến hành phân tách các cao có độ phân cực khác nhau như cao HEX, EA, BU, H2O... được sử dụng vì đây là phương pháp rẻ tiền, tiết kiệm dung môi và dễ thực hiện. Cao tổng và cao phân đoạn thu đƣợc có tính chất cơ bản nhƣ sau:
Bảng 4. 3 Tính chất cơ bản của cao tổng và cao phân đoạn.
Tính chất Cao tổng Cao HEX Cao EA Cao BU Cao H2O
Hình ảnh
Màu sắc Nâu đen, đục Nâu, đục Nâu đen, đục Nâu đen, đục Nâu, trong
Mùi Thơm nồng Thơm nồng Thơm nồng Thơm nồng Thơm ngọt
Dạng Keo đặc Keo sệt Keo đặc Keo cứng Keo loãng
Từ bảng 4.3 có thể thấy trừ cao nước thì các cao còn lại có ngoại quan và mùi khá giống nhau; riêng cao HEX có màu nhạt hơn. Điểm khác biệt của cao H2O là trong suốt, trong khi các cao còn lại đều đục khó có thể nhìn xuyên suốt. Mùi của cao
H2O cũng có mùi ngọt nhẹ, chứ không hắc nhƣ các cao còn lại. Khi xét về dạng của các cao thì đa phần lại không giống nhau: Cao BU thì cứng rất khó lấy, cao nước thì loãng, các cao còn lại có dạng sệt hoặc đặc. Sự khác biệt về tính chất của các cao tổng và cao phân đoạn cho thấy sự khác biệt về khả năng tách chiết của các loại dung môi khác nhau. Điều này sẽ đƣợc trình bày rõ ràng hơn ở các kết quả tiếp theo.
Các thông số và hiệu suất qui trình chiết của cao tổng đƣợc trình bày ở bảng 4.4
48
Bảng 4. 4 Các thông số và hiệu suất qui trình chiết cao tổng.
Các thông số Lần 1 Lần 2 Lần 3
mvật liệu (g) 100 100 100
Độ ẩm (%) 9.54 9.88 11.02
Vdm (ml) 1200 1200 1200
Thời gian (phút) 360 360 360
Nhiệt độ duy trì (oC) 65 65 65
Khối lƣợng cao (g) 20.30 20.14 20.22
Hiệu suất H1ct (%) 22.44 22.35 22.72
Hiệu suất trung bình H1ct (%) 22.51
Chú ý: Hiệu suất H1 (%) tính trên bột nguyên liệu khô
Các cao phân đoạn đƣợc phân tách thành các cụm hoạt chất từ cao tổng. Dựa trên nguyên tắc chung là dung môi không phân cực (ether dầu hỏa, n-hexane, …) sẽ hòa tan tốt các hợp chất không phân cực (alcol béo, ester béo,…), dung môi phân cực
trung bình (diethyl ether, chloroform, …) sẽ hòa tan tốt các hợp chất có tính phân cực trung bình (các hợp chất có chứa nhóm chức ether -O-, aldehyde -CHO=, cetone -
CO-, ester -COO-, …) và dung môi có tính phân cực mạnh (methanol, …) sẽ hòa tan tốt các hợp chất phân cực (các hợp chất có chứa nhóm -OH, -COOH, …).
Các dung môi chiết phân đoạn đƣợc bố trí chiết sao cho độ phân cực tăng dần nhằm tách chiết hiệu quả tất cả các chất. Các thông số và hiệu suất chiết cao phân đoạn đƣợc thu nhận ở bảng 4.5.
Bảng 4. 5 Các thông số và hiệu suất của qui trình chiết cao phân đoạn.
Các thông số Lần 1 Lần 2 Lần 3
mvật liệu (g) 15 15 15
Vdm (ml) 180 180 180
Thời gian (phút) 90 90 90
Hiệu suất H1pd, H2 (%)
Loại cao Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình
H1 H2 H1 H2 H1 H2 H1pd H2
Cao HEX 3.41 15.13 3.32 14.73 3.60 16.00 3.44 15.29
Cao EA 2.58 11.47 2.42 10.73 2.67 11.87 2.56 11.36
Cao BU 2.91 12.93 3.12 13.87 3.20 14.20 3.08 13.67
Cao H2O 10.83 48.13 10.95 48.67 11.09 49.27 10.96 48.69
Chú ý: Hiệu suất H1 (%) tính trên nguyên liệu khô; Hiệu suất H2(%) tính trên cao tổng
Hiệu suất chiết H1 của các cao tổng và phân đoạn quy về nguyên liệu khô.
Hình 4.1 Hiệu suất chiết H1 của các cao tổng và phân đoạn.
Hình 4.2 Hiệu suất chiết H2 của các cao tổng và phân đoạn.
0 5 10 15 20 25
Cao tổng Cao Hex. Cao EA Cao Bu. Cao H2O
Hiệu suất H1(%)
0 10 20 30 40 50 60
Cao Hex. Cao EA Cao Bu. Cao H2O
Hiệu suất H2(%)
50 Từ bảng 4.4, 4.5 và hình 4.1, 4.2 có thể thấy hiệu suất chiết cao với các dung môi: HEX, EA, BU gần như nhau trong khi chiết với nước là cao nhất (gần gấp 3 lần so với các cao phân đoạn còn lại). Tổng hiệu suất chiết H2 của cao H2O và BU là 62.36% - gấp 2.35 lần so với tổng hiệu suất của cao HEX và EA (26.64%). Điều này cho thấy trong rễ, củ cỏ cú thì các chất có độ phân cực mạnh (có hằng số điện môi tương đương với nước và buthanol) chiếm tỷ lệ cao; các hợp chất không phân cực (có hằng số điện môi tương đương với n-hexane), các hợp chất phân cực trung bình (có hằng số điện môi tương đương với ethyl acetae), chiếm tỷ lệ thấp hơn hẳn. Điều này hoàn toàn phù hợp với bản chất của quá trình chiết tách dƣợc liệu bằng dung môi: là quá trình di chuyển vật chất trong hệ hai pha rắn - lỏng nhờ khả năng hòa tan hoạt chất của dung môi, do đó những chất có độ hòa tan gần nhau sẽ dễ dàng đƣợc tách ra hơn.
Dung môi sử dụng trong chiết cao tổng là methanol, là chất có độ phân cực mạnh, vì thế trong quá trình chiết cao tổng, phần lớn các chất có độ phân cực mạnh đƣợc di chuyển ra ngoài màng tế bào và hòa tan trong dịch chiết. Khi cho nước vào cao tổng và khuấy, các chất có độ phân cực mạnh tạo liên kết hydro với nước và bền vững cho tới cuối giai đoạn chiết phân đoạn, vì thế hiệu suất chiết với nước sẽ là cao nhất.
Tổng hiệu suất của các cao chiết phân đoạn (20.03%) gần bằng với hiệu suất chiết cao tổng (22.51%) nên có thể đánh giá chuỗi qui trình chiết phân đoạn đƣợc bố trí tốt, cho hiệu suất thu hồi các chất cao; tuy nhiên trong thao tác làm cũng không tránh khỏi một số mất mát do vật chất bị bay hơi theo dung môi, phân hủy chất...