Chương 2 NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.2 Điều chế sản phẩm trung gian từ Dương cam cúc
Phương pháp chiết xuất tinh dầu
Chiết xuất tinh dầu bằng phương pháp cất kéo hơi nước: Thực hiện như ở mục 2.2.1.2 với lượng dược liệu là 5 kg bột hoa khô DCC, hệ thống chưng cất một bình tự chế cất trực tiếp dung tích 100 lít, hệ thống ngưng tụ dạng xoắn. Khảo sát hàm lượng % tinh dầu ở tốc độ 3-4 ml/phút [13], [48] theo thời gian cất từ 3,5-5,5 giờ và chọn được thời gian cất phù hợp.
siêu tới hạn Chiết xuất tinh dầu bằng phương pháp CO2
siêu tới hạn Qui trỡnh chieỏt xuaỏt tinh daàu Dửụng cam cuực baống CO2
Hoa khô DCC xay nửa mịn (355/180) khoảng 10 kg được chuyển vào bình chiết chịu áp, áp suất bình chiết tăng dần khi hỗn hợp CO2 lỏng và chất hỗ trợ được bơm vào bằng hệ thống thiết bị chuyên dụng. Khi đạt đến điểm siêu tới hạn theo yêu cầu của công nghệ, hệ thống làm việc ở trạng thái tĩnh. Sau khoảng thời gian qui định, CO2 lỏng thẩm thấu vào nguyên liệu, van giới hạn được mở chuyển CO2 lỏng cùng hỗn hợp các chất được chiết vào thiết bị phân tích. Tại đây tinh dầu được tách khỏi hỗn hợp các chất. CO2 giảm áp thành thể khí được thu hồi và tiếp tục vào chu trình mới [12], [13], [80].
Sơ đồ 2.1 Qui trình chiết xuất tinh dầu bằng phương pháp COR2 Rsiêu tới hạn
Bằng một số thí nghiệm thăm dò, các thông số khảo sát trong qui trình chiết xuất tinh dầu DCC bằng phương pháp CO2 SCF với thiết bị chiết xuất siêu tới hạn dung tích 50 lít của Viện Công nghệ hóa học TP. Hồ Chí Minh có thể tóm tắt theo sơ đồ 2.1.
Bộ phận chiết tách lỏng + chất hỗ trợ 1-3%
10 kg bột CO hoa DCC
Tốc độ dòng 2-5 lít/phút 2 Hỗn hợp tinh daàu và sáp Nhiệt độ 40-80oC
Aùp suất 70-100 bar Thời gian 1-5 giờ
Tinh daàu tinh khieát CO2
khí thu h à
Tối ưu hoá điều kiện chiết xuất tinh dầu Dương cam cúc
- Khảo sát điều kiện chiết xuất tinh dầu DCC ở qui mô pilot theo điều kiện qui mô phòng thí nghiệm, kết hợp với tài liệu tham khảo [12], [80] và các thí nghiệm thăm dò. Từ kết quả thu được, tiếp tục khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng theo thời gian đến hàm lượng tinh dầu chiết xuất, sẽ xác định được 2 thông số về tốc độ dòng và thời gian.
- Tiến hành các thí nghiệm theo bố trí thí nghiệm kiểu yếu tố từng phần để tìm điều kiện chiết xuất tối ưu với các điều kiện về áp suất, nhiệt độ, chất hỗ trợ là những thông số ảnh hưởng nhiều đến qui trình chiết xuất tinh dầu.
Xác định thành phần, hàm lượng tinh dầu Dương cam cúc Thành phần, hàm lượng tinh dầu Dương cam cúc
Tinh dầu được chiết xuất bằng 2 phương pháp trên được xác định về:
- Thành phần các chất chính trong tinh dầu DCC bằng GC/MS.
- Hàm lượng hoạt chất có trong tinh dầu DCC.
+ Xác định hàm lượng tinh dầu (theo mục 2.2.1.2).
+ Xác định hàm lượng bisabolol oxid A, B và hàm lượng chamazulen trong tinh daàu DCC baống saộc kyự khớ khoỏi phoồ (GC/MS) [6], [13].
Mẫu được pha loãng với dicloromethan (1/100). Điều kiện chạy trên máy GC/MS MD800, GC 8000 series (Fisson, Anh). Chạy ở nhiệt độ 60 oC tăng lên 280 oC, tốc độ 6 o/phút đến nhiệt độ 280 oC dừng lại 4 phút. Các thông số nhiệt độ buồng tiêm và detector 240 oC, áp suất khí mang heli là 21 PSI, thể tích tiêm 1 μl, cột sắc ký BPx5 dài 30 m, đường kính 0,25 mm, film 0,25 μm [52], [92].
So sánh tinh dầu chiết xuất bằng hai phương pháp
Chất lượng tinh dầu của hai phương pháp được so sánh về nhiều mặt như cảm quan, định tính, định lượng, các thành phần hoạt chất (%), so với số liệu tinh
dầu DCC Đức của một số nước đã công bố [55], [81], từ đó chọn phương pháp phù hợp nhất để điều chế sản phẩm trung gian tinh dầu trong đề tài làm nguyên liệu cho các dạng bào chế dược phẩm, mỹ phẩm.
Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng và kiểm nghiệm tinh dầu
Xây dựng tiêu chuẩn tinh dầu chiết xuất bằng phương pháp được lựa chọn - Cảm quan: Màu sắc, mùi vị
- Định tính tinh dầu Dương cam cúc: Bằng phản ứng hóa học (mục 2.2.1.2) và bằng SKLM (mục 2.2.1.2).
- Định lượng tinh dầu DCC
+ Định lượng bisabolol oxid A, B bằng PP GC/MS (mục 2.2.1.2).
+ Định lượng chamazulen bằng PP GC/MS (mục 2.2.1.2 ) [6], [92].
Kiểm nghiệm tinh dầu chiết xuất bằng phương pháp được lựa chọn Tinh dầu DCC được kiểm nghiệm phải đạt TCCS.
2.2.2.2 Cao toàn phần Dương cam cúc Phương pháp điều chế cao
Điều chế cao toàn phần DCC bằng 3 phương pháp: CO2 SCF, ngấm kiệt và ủun hoài lửu
Điều chế cao bằng phương pháp CO2 siêu tới hạn (theo mục 2.2.2.1)
Thêm dung môi hỗ trợ ethanol 5% với điều kiện nhiệt độ, áp suất đã được thăm dò là nhiệt độ 40 oC, 120 atm trong 4 giờ. Xác định hiệu suất chiết.
Điều chế cao bằng phương pháp ngấm kiệt Thử nghiệm thăm dò
Dựa vào tài liệu [2], [4], [71] và các thử nghiệm thăm dò để xác định điều kiện điều chế cao TP. Thời gian làm ẩm 3 giờ được cố định. Tỷ lệ dược liệu và dung môi, kích thước dược liệu, % ethanol, thời gian ngâm lạnh được khảo sát để
tìm điều kiện chiết xuất flavonoid TP đạt hiệu suất cao.
Qui trình điều chế cao bằng phương pháp ngấm kiệt
Lấy 10 kg bột dược liệu như trên, làm ẩm bằng ethanol được chọn từ thí nghiệm thăm dò khoảng 3 giờ. Ngâm lạnh với ethanol này trong thời gian được chọn trong bình ngấm kiệt. Rút dịch chiết tốc độ 2 ml/phút được khoảng 8 kg (dịch chiết đầu), để riêng. Tiếp tục dùng hết lượng dung môi theo kết quả thăm dò thì dừng lại, rút hết dung môi còn thừa và ép bã thu được dịch chiết sau. Cất thu hồi dung môi, dịch chiết còn lại khoảng 2 kg và trộn với dịch chiết đầu được khoảng 10 kg. Xác định hàm lượng flavonoid TP bằng phương pháp cân và tỷ lệ cắn khô [20]. Thu hồi bớt ethanol trong dịch chiết rồi cho thêm ethanol 90% đến 10 kg, khuấy trộn đều, để lắng qua đêm rồi lọc loại tạp, thu dịch lọc, xác định lại hàm lượng flavonoid TP bằng phương pháp cân và tỷ lệ cắn khô. Dịch lọc đã loại tạp được chuyển qua thiết bị cô áp suất giảm cho đến đạt khối lượng qui định.
Xác định hàm lượng flavonoid TP.
Khảo sát tính chất của dịch chiết ngấm kiệt
Xác định hàm lượng flavonoid TP và tỷ lệ cắn khô của dịch chiết trước và sau khi loại tạp.
Khảo sát tính chất của cao ngấm kiệt
Xác định hàm lượng flavonoid TP và tỷ lệ cắn khô của cao thu được.
Điều chế cao bằng phương pháp đun hồi lưu Thử nghiệm thăm dò
Lấy kết quả về kích thước dược liệu, HL ethanol (%) của phương pháp ngấm kiệt, tiếp tục khảo sát tỷ lệ dược liệu và dung môi, thời gian đun hồi lưu để tìm điều kiện chiết xuất flavonoid TP đạt hiệu suất cao.
Qui trình điều chế cao bằng phương pháp đun hồi lưu
Cho khoảng 10 kg bột hoa khô được xay nửa mịn sau khi đã chiết tinh dầu bằng phương pháp CO2 SCF vào thiết bị chiết nóng có 2 vỏ. Dung môi chiết được chọn từ thử nghiệm thăm dò, ngâm dược liệu với dung môi ngập mặt ít nhất 5 cm trong 2 giờ. Chiết lần 1 bằng cách đun hồi lưu ở nhiệt độ và thời gian theo kết quả thăm dò kể từ lúc sôi, phải giữ sôi đều. Khi chiết đủ thời gian, lọc dịch chiết qua thiết bị lọc. Tiếp tục chiết lần 2, tiến hành như lần 1 trong thời gian được chọn từ kết quả thăm dò. Rút dịch chiết, ép bã, cho ra dịch chiết 2. Gộp dịch chiết 1, 2 vào dụng cụ thích hợp. Dịch chiết được chuyển sang thiết bị cất thu hồi dung môi đến cao lỏng khoảng 10 kg. Xác định hàm lượng flavonoid TP bằng phương pháp cân và tỷ lệ cắn khô. Cất thu hồi bớt ethanol trong dịch chiết rồi cho thêm ethanol 90% cho đủ 10 kg, khuấy trộn đều, để lắng qua đêm rồi lọc loại tạp, thu dịch lọc, xác định lại hàm lượng flavonoid TP và tỷ lệ cắn khô. Dịch lọc đã loại tạp được chuyển qua thiết bị cô áp suất giảm cho đến khi đạt khối lượng qui định.
Xác định hàm lượng flavonoid TP.
Khảo sát tính chất của dịch chiết và cao đun hồi lưu
Tiến hành tương tự như dịch chiết và cao của phương pháp ngấm kiệt.
So sánh chất lượng dịch chiết và cao của các phương pháp
So sánh hàm lượng flavonoid TP và tỉ lệ cắn khô của dịch chiết trước và sau khi loại tạp tương ứng với các phương pháp. Dựa trên kết quả này có thể đánh giá về các phương pháp điều chế dịch chiết.
So sánh chất lượng cao điều chế từ các phương pháp dựa trên hiệu suất, giá thành sản phẩm của các cao để chọn lựa phương pháp phù hợp nhất.
Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng và kiểm nghiệm cao toàn phần
Xây dựng tiêu chuẩn cao toàn phần điều chế bằng phương pháp được chọn
Xây dựng TCCS cho cao DCC điều chế theo phương pháp đã chọn về cảm quan, độ tan, độ ẩm, tro toàn phần, định tính, định lượng, chỉ tiêu an toàn.
Kiểm nghiệm cao toàn phần điều chế bằng phương pháp được chọn Cao DCC được kiểm nghiệm phải đạt theo TCCS.