- Dung môi dùng để chiết các hợp chất ra khỏi nguyên liệu rất đa dạng và thay đổi tùy theo bản chất của mỗi loại nguyên liệu. Cơ sở để lựa chọn một dung môi chiết xuất là tính phân cực của hợp chất tự nhiên chứa trong nguyên liệu và của dung môi.
- Dung môi có thể chia thành hai loại: phân cực và không phân cực, độ phân cực được tính bằng hằng số điện môi, hằng số điện môi của dung môi phản ánh sơ bộ tính phân cực của dung môi. Tính phân cực mạnh của nước được lấy làm chuẩn, ở 20°C, hằng số điện môi là 80.
Bảng 1.4. Bảng tính chất của một số dung môi phổ biến trong chiết xuất hợp chất tự nhiên [34]
Dung môi Công thức hóa học Điểm sôi Hằng số điện môi N-hexane CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 360C 1.84
Chloroform CHCl3 610C 4.81
Ethyl acetate CH3-C(=O)-O-CH2 -CH3 770C 6.02
Ethanol CH3-CH2-OH 790C 24.55
Methanol CH3-OH 650C 33
Nước H-O-H 1000C 80
Methanol và ethanol là những dung môi phân cực hơn các hydrocacbon có nhóm clo. Các nghiên cứu cho thấy dung môi thuộc nhóm rượu sẽ thấm tốt hơn lên màng tế bào, nên khi chiết với các dung môi này sẽ thu được chất cần thiết tốt hơn. Ngược lại, khả năng phân cực của chloroformm thấp hơn có thể rửa các chất nằm ngoài tế bào. Dung môi cồn, nhất là ethanol được coi là dung môi vạn năng. Cồn hòa tan được các chất không phân cực đồng thời cũng có khả năng tạo dây nối hydro với các nhóm phân cực khác. Ví dụ dãy dung môi từ không phân cực đến phân cực mạnh để chiết xuất dược liệu: ete dầu, ete, chloroform, cồn và cuối cùng là nước.
- Chất tan trong nước và dung môi phân cực [1]
Các chất điện ly như các muối vô cơ đều tan trong dung môi phân cực. Chất phân cực: Các hợp chất hữu cơ nói chung không ion hóa nhưng nêu chúng có chứa các nhóm hoặc nguyên tử mang điện ân có thể hình thành dãy nối hydro với ohaan tử nước thì chúng sẽ tan được trong nước. Những nhóm có khả năng tạo dãy nối hydro như: - OH, CO, NO, NH2, và các halogen gọi là nhóm phân cực. Càng có nhiều nhóm phân cực thì phân tử ấy càng dễ hòa tan trong nước. Nhưng nếu mạch hydro cacbon của phân tử càng dài thì độ hòa tan càng giảm.
Thực nghiệm cho thấy, một nhóm phân cực trong phân tử có khả năng hình thành liên kết hydro với phân tử H2O sẽ làm cho phân tử ấy tan được trong nước nếu số cacbon của mạch không quá 5 hoặc 6 nếu phân tử có thêm mạch nhánh. Nếu phân tử
có nhiều nhóm phân cực (2 nhóm trở lên) thì tỷ lệ này giảm xuống. Một nhóm phân cực cho 3 hoặc 4 cacbon trong mạch thì phân tử ấy tan được trong nước.
- Chất tan trong ete và dung môi không phân cực [1]
Các hợp chất hữu cơ không chứa nhóm phân cực gọi là các chất không phân cực. Nói chung chất không phân cực đều tan trong ete và dung môi không phân cực. Đồng thời chúng không tan trong nước và các dung môi phân cực khác. Các chất mà phân tử chỉ có một nhóm phân cực yếu cũng có thể tan trong ete. Hầu hết các chất hữu cơ tan trong nước thì đều không tan trong ete. Nếu chất vừa tan trong nước vừa tan trong ete thì chất đó phải là chất không ion hóa, có số cacbon không quá 5, có một nhóm phân cực tạo dây nối hydro nhưng không phải là nhóm phân cực mạnh.
Dựa vào tính phân cực của dung môi và của nhóm hợp chất ta có thể đoán sự có mặt của các chất trong mỗi phân đoạn chiết.
+ Trong phân đoạn chiết ete và ete dầu sẽ có các hydro cacbua béo hoặc thơm, các thành phần của tinh dầu như monotecpen, các chất không phân cực như chất béo, carotene, các sterol, các chất màu thực vật và chlorophyl.
+ Trong dịch chiết chloroform sẽ có mặt sesquitecpen, ditecpen, cumarin, quinol, các aglycol do glucid thủy phân tạo ra, một số ancaloid bazo yếu.
+ Trong dịch chiết cồn sẽ có mặt glucozit, ancaloid, flavonol, các hợp chất phenol khác, nhựa, acid hữu cơ, tannin.
+ Trong dịch chiết nước sẽ có các glucozit, tannin, đường, các hợp chất cacbonhydrat phân tử như: pectin, nhầy, gôm, các protein thực vật và muối vô cơ.
- Yêu cầu về dung môi trong quá trình chiết xuất
Dung môi dùng cho quá trình chiết phải được lựa chọn cẩn thận và đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Dung môi hòa tan chất đang nghiên cứu + Dễ dàng được tách ra khỏi dịch chiết
+ Có tính trơ (không phản ứng với chất nghiên cứu) + Không độc, không dễ bốc cháy.
+ Các dung môi cần có độ tinh khiết nhất định để không là ảnh hưởng đến kiệu quả và chất lượng của dịch chiết.
Trong thực tế một số dung môi bán trên thị trường thường có lẫn một số chất dẻo như các diankylphtalat, tri-n- butyl acetylcitrat và tributylphosphat. Các chất lẫn này có thể là do quá trình sản xuất và bảo quản. Methanol và chloroformm thường chứa dioctylphtalat, di-2-etylhexyl phalat. Các chất này làm sai lệch kết quả phân lập trong quá trình nghiên cứu.