V. BỐ CỤC KHĨA LUẬN
2.8. Xác định thành phần hĩa học của tinh dầu húng trắng [11], [19], [24]
Thành phần hĩa học của tinh dầu húng trắng được xác định bằng phương pháp sắc kí khí-khối phổ liên hợp (GC/MS) được đo bằng máy GC/MS- QP2010 tại Phịng thí nghiệm Phân tích cơng cụ, trường Đại học sư phạm, Đại học Huế.
Sắc kí khí (GC: gas chromatography)
Nguyên tắc của sắc ký khí là mỗi cấu phần trong tinh dầu sẽ bị hấp phụ trên pha tĩnh của cột phân tích khác nhau nên cĩ thời gian lưu khác nhau. Trên cơ sở khác nhau về thời gian lưu này mà người ta cĩ thể định tính và định lượng cấu tử cần nghiên cứu.
Hai bộ phận quan trọng nhất của thiết bị sắc ký khí là hệ thống cột tách và detector. Nhờ cĩ khí mang, mẫu từ buồng bay hơi được dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc ký xãy ra ở đây, sau khi các cấu tử rời bỏ cột tách tại các thời điểm khác nhau các cấu tử lần lượt đi vào detector, tại đĩ chúng được chuyển thành tín hiệu điện, tín hiệu này được khuếch đại và xử lý trên hệ thống máy tính thành các pic khác nhau về cả chiều cao và diện tích.
Trên sắc ký đồ thu được ta cĩ các tín hiệu ứng với các cấu tử được tách gọi là pic. Thời gian lưu của pic là đại lượng đặc trưng cho chất cần tách (định tính) cịn diện tích pic là thước đo định lượng cho từng chất trong hỗn hợp nghiên cứu.
Phương pháp phổ khối lượng (MS: mass spectroscopy):
Được sử dụng để xác định khối lượng của phân tử. Khi cho một dịng electron cĩ tốc độ cao va đập vào một chất hữu cơ ở trạng thái khí (chất rắn và chất lỏng cần được chuyển thành trạng hơi ở áp suất khoảng 10-6) thì thường
một electron ở lớp ngồi cùng bị bật ra khỏi phân tử và ion M+ được hình thành. Ion cĩ khối lượng m và điện tích e, tỉ số m/e gọi là số khối của ion. Các ion phân tử tiếp tục va chạm với dịng electron cĩ năng lượng cao (30-70eV) lại bị vỡ thành nhiều mảnh khác nhau, trong đĩ cĩ cả ion dương và gốc tự do.
Nhờ máy khối phổ người ta ghi được các tín hiệu tương ứng với các ion cĩ khối lượng khác nhau. Khối phổ của một chất được ghi dưới dạng phổ đồ vạch hoặc dưới dạng bảng các giá trị số khối và cường độ vạch.
Sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS: gas chromatography mass spectroscopy)
Sắc ký khí ghép khối phổ là một loại sắc ký đặc biệt, vì sau khi đi ra khỏi cột sắc ký (GC), các cấu phần được lần lượt cho vào buồng MS để thực hiện việc ghi phổ của từng cấu phần. Nhờ một phần mềm, các phổ MS này được so sánh với các phổ MS chuẩn chứa trong thư viện máy tính để đề nghị cấu trúc hĩa học của hợp chất khảo sát. Máy in ra một bản danh sách những hợp chất cĩ khả năng giống với chất khảo sát, mỗi hợp chất đề nghị này đều cĩ đi kèm theo độ tương hợp. Độ tương hợp (độ trùng lặp) giữa phổ MS của các cấu phần và phổ mẫu cĩ tính tương đối tùy thuộc vào phần mềm phụ trách so sánh, thường thì độ tương hợp càng lớn thì xác suất giống nhau giữa chất cần xác định với chất chuẩn càng cao.
Ưu điểm của phương pháp GC/MS:
- Đầu dị phổ khối lượng cĩ độ nhạy cao (10-6-10-9g) nên cĩ thể xác định được những cấu phần cĩ hàm lượng thấp mà các phương pháp khác khơng làm được.
- Sử dụng lượng mẫu nhỏ.
- Nghiên cứu được các chất khơng bền.
- Tách và nhận biết được đồng thời các hợp chất trong mẫu thử. - Khả năng định danh cao, khả năng dị tìm nhanh.
Chương 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả giám định cây húng trắng ở tỉnh Quảng Trị
Kết quả giám định cây húng trắng ở tỉnh Quảng Trị cĩ vị trí phân loại như sau:
3.2. Các tính chất của tinh dầu cây húng trắng nhận biết bằng cảm quanBảng 3.1. Các tính chất của tinh dầu cây húng trắng nhận biết bằng cảm quan Bảng 3.1. Các tính chất của tinh dầu cây húng trắng nhận biết bằng cảm quan
Tinh dầu lá Tinh dầu hoa
Trạng thái Lỏng Lỏng
Màu sắc Vàng tươi Vàng nhạt
Mùi Thơm nồng Thơm nồng
Vị Cay Cay
Các tính chất của tinh dầu lá và hoa cây húng trắng được nhận biết bằng cảm quan là những tính chất thường cĩ của
hầu hết các loại tinh dầu. Mùi của tinh dầu lá và hoa húng trắng sau khi chưng cất giống với mùi của lá và hoa húng trắng ở dạng nguyên liệu tươi.
3.3. Khảo sát ảnh hưởng của thời gianchưng cất tinh dầu chưng cất tinh dầu
PHÂN LOẠI THỰC VẬT
Ngành: Magnoliophyta – Ngọc lan Lớp: Magnoliopsida – Ngọc lan
Bộ: Lamiales – Hoa mơi Họ: Lamiaceae – Hoa mơi
Chi: Ocimum – Húng Lồi:Ocimum basilicum L. – Húng quế
Thứ: Ocimum basilicum L. var. pilosum (Willd.) Benth. – Húng trắng, É trắng, Trà tiên, Tiến thực, Hương thảo.
Hình 3.1 Tinh dầu lá, hoa cây húng trắng
Thể tích tinh dầu (ml)
Bảng 3.2. Thể tích tinh dầu thu được qua các thời gian khác nhau Nguyên liệu (g) 150 150 150 150 150
Thời gian chưng cất (h) 2 3 4 5 6
Thể tích tinh dầu (ml) 0,15 0,23 0,29 0,29 0,29
Thời gian chưng cất (h) Hình 3.2. Ảnh hưởng của thời gian chưng cất đến thể tích tinh dầu
Nhận xét: Dựa vào bảng 3.2 và hình 3.2 ta thấy với cùng khối lượng nguyên liệu 150 gam, thời gian chưng cất sau 2 giờ, 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ: khi thời gian tăng dần thì hàm lượng tinh dầu tăng dần. Chúng tơi nhận thấy sau thời gian chưng cất 4 giờ thì hàm lượng tinh dầu thu được gần như khơng thay đổi.
Vì vậy, chúng tơi chọn thời gian tiến hành chưng cất tinh dầu húng trắng là trong 4 giờ.
3.4. Hàm lượng tinh dầu trong cây húng trắng
Bảng 3.3. Thể tích tinh dầu thu được từ lá và hoa cây húng trắng STT Khối lượng
nguyên liệu
V(ml) tinh dầu lá
V(ml) tinh dầu hoa
Lần 1 150 gam 0,25 0,15
Lần 2 150 gam 0,25 0,20
Lần 3 150 gam 0,30 0,20
V 0,27 0,18
Hàm lượng tinh dầu trong lá: 100% 0, 27 100% 0,18% 150 150
V
H = × = × =
Hàm lượng tinh dầu trong hoa: 100% 0,18 100% 0,12% 150 150
V
H = × = × =
Nhận xét: Hàm lượng tinh dầu trong lá lớn hơn hàm lượng tinh dầu trong hoa. Như vậy, hàm lượng tinh dầu trong các bộ phận khác nhau của cây cũng khác nhau.
3.5. Kết quả xác định các chỉ số vật lý3.5.1. Xác định chỉ số khúc xạ 3.5.1. Xác định chỉ số khúc xạ
Chỉ số khúc xạ của tinh dầu lá và hoa cây húng trắng được xác định bằng máy đo chỉ số khúc xạ đặt tại phịng thí nghiệm Phân tích cơng cụ, trường Đại học Sư phạm Huế ở nhiệt độ 250C và thu được kết quả:
Chỉ số khúc xạ của tinh dầu lá : nD25=1, 48276
Chỉ số khúc xạ của tinh dầu hoa : nD25 =1, 48677
Nhận xét: Chỉ số khúc xạ của tinh dầu lá và hoa húng trắng tương đối lớn nhưng vẫn nằm trong khoảng chỉ số khúc xạ của tinh dầu (1,45000- 1,56000). [35]
3.5.2. Xác định tỉ trọng của tinh dầu.
Bảng 3.4. Tỉ trọng của tinh dầu lá cây húng trắng
STT Khối lượng 1ml nước cất (m1,gam)
Khối lượng 1ml tinh dầu (m2, gam) Tỉ trọng (g/ml) 1 1,0272 0,9269 0,9024 2 1,0258 0,9265 0,9032 3 1,0248 0,9273 0,9049
Tỉ trọng của tinh dầu ở nhiệt độ phịng là: 0,9024 0,9032 0,9049
0,9035( / ) 3
d− = + + = g ml
Tinh dầu lá cây húng trắng thu được bằng phương pháp chưng cất lối cuốn hơi nước cĩ tỉ trọng nhỏ hơn 1, phù hợp với kết quả thực nghiệm (tinh dầu nhẹ hơn nước và nổi lên trên mặt nước).
3.6. Các chỉ số hĩa học của tinh dầu lá cây húng trắng3.6.1. Chỉ số axit của tinh dầu lá cây húng trắng 3.6.1. Chỉ số axit của tinh dầu lá cây húng trắng
Bảng 3.5. Chỉ số axit của tinh dầu lá húng trắng
STT Khối lượng tinh dầu (g) Thể tích dd KOH 0,1N/etanol (ml)
1 0,90 0,30 2 0,90 0,40 3 0,90 0,40 Trung bình 0,37 Chỉ số axit: 5, 61 0,37 2,31 0,90 IA= × =
Chỉ số axit của tinh dầu lá cây húng trắng tương đối thấp chứng tỏ trong tinh dầu cĩ chứa hàm lượng rất bé các axit tự do.
3.6.2. Chỉ số xà phịng hĩa của tinh dầu lá cây húng trắng
Bảng 3.6. Chỉ số xà phịng hĩa của tinh dầu lá cây húng trắng
STT Khối lượng tinh dầu (g)
Thể tích dung dịch HCl 0,5N dùng để chuẩn độ
mẫu tinh dầu V1 (ml)
Thể tích dung dịch HCl 0,5N dùng để chuẩn độ mẫu trắng, V2 (ml) 1 0,90 5,50 6,70 2 0,90 6,00 6,20 3 0,90 6,80 6,50 Trung bình 6,10 6,47 Chỉ số xà phịng hĩa: 28,05 (6, 47 6,10) 11,53 0,90 IS = × − =
Chỉ số xà phịng hĩa của tinh dầu lá cây húng trắng ở Quảng Trị tương đối thấp.
3.6.3. Chỉ số este của tinh dầu lá cây húng trắng
IE = IS - IA = 11,53- 2,31 = 9,22
Chỉ số este của tinh dầu lá cây húng trắng thấp. Điều này được giải thích là do trong tinh dầu lá cây húng trắng cĩ chứa hàm lượng este rất ít (2Z,3Z)- (hex-3-enyl)but-2-enoat (0,100%).
3.7. Thành phần hĩa học của tinh dầu cây húng trắng3.7.1. Thành phần hĩa học của tinh dầu lá cây húng trắng 3.7.1. Thành phần hĩa học của tinh dầu lá cây húng trắng
Kết quả đo phổ GC/MS của tinh dầu lá cây húng trắng ở tỉnh Quảng Trị cho thấy trong thành phần hĩa học của tinh dầu lá húng trắng cĩ 25 cấu tử, trong đĩ cĩ 21 cấu tử đã được định danh (chiếm 99,166%) và 4 cấu tử chưa được định danh (chiếm 0,834%). Các cấu tử chiếm hàm lượng cao là citral a (42,101%), citral b (33,690%), 6-metylhept-5-en-2-on (4,306%), nerol (4,235%), β-linalool (2,695%), α-caryophyllen (2,180%), berbenol (1,981%), geraniol (1,820%), β-cis-ocimen (1,321%), β- caryophyllen (1,196%).
Hình 3.3. Sắc kí đồ GC/MS của tinh dầu lá cây húng trắng
Thành phần hĩa học của tinh dầu lá cây húng trắng được trình bày trong bảng 3.7
Bảng 3.7. Thành phần hĩa học của tinh dầu lá cây húng trắng ở tỉnh Quảng Trị
STT Thời gian lưu (phút) Tên hợp chất Hàm lượng (%) CTCT 1 4,354 (3E)-Hex-3-en-1-ol 0,125 2 7,479 6-Metylhept-5-en-2-on 4,306 O 3 859,240 β-cis-Ocimen 1,321 4 10,775 β-Linalool 2,695 5 11,247 Fenchol 0,231
6 12,133 3,3,5-Trimetylhexa-1,4-đien 0,239 7 12,322 2,2-Đimetylocta-3,4-đienal 0,556 8 12,381 (R)-Citronellal 0,299 9 12,717 7-Metylocta-3,4-đien 0,465 10 13,256 Berbenol 1,981 11 13,562 α-Terpineol 0,616 12 14,627 Nerol 4,235 13 15,027 Citral b 33,690 14 15,376 Geraniol 1,820
15 15,884 Citral a 42,101 16 18,998 Pent-3-en-2-on 0,070 17 19,073 (2Z,3Z)-(Hex-3-enyl)but-2- enoat 0,100 18 20,172 β-Caryophyllen 1,196 19 20,513 Zingiberen 0,437 20 21,799 Germacren D 0,503 21 23,254 α-Caryophyllen 2,180 Cấu tử được định danh 21 cấu tử 99,166% Cấu tử chưa
được định danh 4 cấu tử 0,834%
Tổng 100%
L. var. pilosum (Willd.) Benth. chứa chủ yếu là các hợp chất cĩ chứa oxi như (3E)-hex-3-en-1-ol, 6-metylhept-5-en-2-on, β-linalool, fenchol, 2,2- đimetylocta-3,4-đienal, (R)-citronellal, berbenol, α-terpineol, nerol, citral b, geraniol, citral a, pent-3-en-2-on, (2Z,3Z)-(hex-3-enyl)but-2-enoat chiếm 92,825%. Trong đĩ các dẫn xuất chứa oxi của tecpen chiếm hàm lượng lớn, bao gồm β-linalool, fenchol, (R)-citronellal, berbenol, α-terpineol, nerol, citral b, geraniol, citral a chiếm 87,668%. Ngồi ra, trong tinh dầu húng trắng
Ocimum basilicum L. var. pilosum (Willd.) Benth. cịn chứa một số hiđrocacbon tecpen như β-cis-ocimen, β-caryophyllen, zingiberen, germacren D, α-caryophyllen chiếm 5,637%.
Trong số đĩ:
- Monotecpenoit: β-cis-ocimen, β-linalool, fenchol, (R)-citronellal, berbenol, α-terpineol, nerol, citral b, geraniol, citral a chiếm 88,989%.
- Secquitecpenoit: β-caryophyllen, germacren D, α-caryophyllen, zingiberen chiếm 4,316%.
3.7.2 Thành phần hĩa học của tinh dầu hoa cây húng trắng
Kết quả đo phổ GC/MS của tinh dầu hoa cây húng trắng ở tỉnh Quảng Trị cho thấy trong thành phần hĩa học của tinh dầu hoa húng trắng chứa 25 cấu tử, trong đĩ 18 cấu tử đã được định danh chiếm 98,769% và 7 cấu tử chưa được định danh chiếm 1,231%. Các cấu tử chiếm hàm lượng cao là citral a (37,224%), citral b (30,111%), (2E)-2,7-đimetylocta-2,6-đien-1-ol (9,366%),
α-bisabolen (4,814%), β- caryophyllen (3,428%), geraniol (3,134%), β- linalool (2,402%), germacren D (1,980%), β-cis-ocimen (1,330%), isogeraniol (1,192%), α-bergamoten (1,146%), 6-metylhept-5-en-2-on (1,085%).
Hình 3.4. Sắc kí đồ GC/MS của tinh dầu hoa cây húng trắng
Thành phần hĩa học của tinh dầu hoa cây húng trắng được trình bày trong bảng 3.8
Bảng 3.8. Thành phần hĩa học của tinh dầu hoa cây húng trắng ở tỉnh Quảng Trị
STT Thời gian lưu (phút) Tên hợp chất Hàm lượng (%) CTCT 1 6,144 α-Thujen 0,093 2 7,488 6-Metylhept-5-en-2-on 1,085 O 3 9,242 β-cis-Ocimen 1,330
4 10,777 β-Linalool 2,402 5 13,258 Isogeraniol 1,192 6 13,565 α-Terpineol 0,496 7 14,097 Octyl axetat 0,466 8 14,629 (2E)-2,7-đimetylocta-2,6- đien-1-ol 9,366 9 15,022 Citral b 30,111 10 15,376 Geraniol 3,134 11 15,876 Citral a 37,224 12 19,074 (2Z,3Z)-(hex-3-enyl)but-2- enoat 0,110
13 20,174 β-Caryophyllen 3,428 14 20,515 α-Bergamoten 1,146 15 20,700 4-Allylhepta-1,6-đien-4-ol 0,092 16 21,085 3a,4,4-trimetyl-3,3a,4,5,6,6a- hexahyđro-3,5- methanoxiclopentapyrazol 0,300 17 21,801 Germacren D 1,980 18 23,255 α-Bisabolen 4,814 Cấu tử được định danh 18 cấu tử 98,769% Cấu tử chưa được định danh 7 cấu tử 1,231% Tổng 100%
Trong thành phần hĩa học của tinh dầu hoa húng trắng Ocimum basilicum L. var. pilosum (Willd.) Benth. chứa chủ yếu là các hợp chất cĩ chứa oxi như 6-metylhept-5-en-2-on, β-linalool, isogeraniol, α-terpineol, octyl axetat, (2E)-2,7-đimetylocta-2,6-đien-1-ol, citral b, geraniol, citral a, (2Z,3Z)- (hex-3-enyl)but-2-enoat, 4-allylhepta-1,6-đien-4-ol chiếm 85,678%. Trong đĩ các dẫn xuất chứa oxi của tecpen chiếm hàm lượng lớn, bao gồm β-linalool, isogeraniol, α-terpineol, (2E)-2,7-đimetylocta-2,6-đien-1-ol, citral b, geraniol, citral a chiếm 83,925%.
Ngồi ra, trong tinh dầu hoa cây húng trắng Ocimum basilicum L. var.
pilosum (Willd.) Benth. cịn chứa một số hiđrocacbon tecpen như α-thujen, β-
cis-ocimen, β-caryophyllen, α-bergamoten, germacren D, α-bisabolen chiếm 12,791%.
Trong số đĩ:
- Monotecpenoit: α-thujen, β-cis-ocimen, β-linalool, isogeraniol, α- terpineol, (2E)-2,7-đimetylocta-2,6-đien-1-ol, citral b, geraniol, citral a chiếm 85,348%.
- Secquitecpenoit: β-caryophyllen, α-bergamoten, germacren D, α- bisabolen chiếm 11,368%.
3.7.3. So sánh thành phần hĩa học tinh dầu lá và hoa cây húng trắngBảng 3.9. So sánh thành phần hĩa học của tinh dầu lá và tinh dầu hoa cây Bảng 3.9. So sánh thành phần hĩa học của tinh dầu lá và tinh dầu hoa cây
húng trắng ở tỉnh Quảng Trị STT Tên cấu phần Tinh dầu lá cây húng trắng (%) Tinh dầu hoa cây húng trắng (%) 1 (3E)-Hex-3-en-1-ol 0,125 _ 2 6-Metylhept-5-en-2-on 4,306 1,085 3 β-cis-Ocimen 1,321 1,330 4 β-Linalool 2,695 2,402 5 Fenchol 0,231 _
6 3,3,5-Trimetylhexa-1,4-đien 0,239 _ 7 2,2-Đimetylocta-3,4-đienal 0,556 _ 8 (R)-Citronellal 0,299 _ 9 7-Metylocta-3,4-đien 0,465 _ 10 Berbenol 1,981 _ 11 α-Terpineol 0,616 0,496 12 Nerol 4,235 _ 13 Isogeraniol _ 1,192 14 Citral b 33,690 30,111 15 Geraniol 1,820 3,134 16 Citral a 42,101 37,224 17 Pent-3-en-2-on 0,070 _ 18 (2Z,3Z)-(Hex-3-enyl)but-2-enoat 0,100 0,110 19 β-Caryophyllen 1,196 3,428 20 Zingiberen 0,437 _ 21 Germacren D 0,503 1,980 22 α-Caryophyllen 2,180 _ 23 α-Thujen _ 0,093 24 Octyl axetat _ 0,466 25 (2E)-2,7-Đimetylocta-2,6-đien-1-ol _ 9,366 26 α-Bergamoten _ 1,146 27 4-Allylhepta-1,6-đien-4-ol _ 0,092 28 3a,4,4-Trimetyl-3,3a,4,5,6,6a-hexahiđro- 3,5-methanoxiclopentapyrazol _ 0,300 29 α-Bisabolen _ 4,814
Dựa vào kết quả ở bảng 3.9 cho thấy trong tinh dầu lá và hoa cây húng trắng (Ocimum basilicum L. var. pilosum (Willd.) Benth.) cĩ nhiều cấu tử giống nhau. Một số cấu tử cĩ hàm lượng tương đối lớn cĩ mặt trong cả hai tinh dầu như citral a (tinh dầu lá: 42,101%; tinh dầu hoa: 37,224%), citral b (33,690%; 30,111%), β-cis-ocimen (1,321%, 1,330%), β-linalool (2,695%, 2,402%), ...
Tuy nhiên một số cấu tử xuất hiện trong tinh dầu lá mà khơng xuất hiện trong tinh dầu hoa với hàm lượng lớn và ngược lại, như trong tinh dầu lá chứa nerol (4,235%), α-caryophyllen (2,180%), berbenol (1,981%); trong tinh dầu hoa chứa (2E)-2,7-đimetylocta-2,6-đien-1-ol (9,366%), α-bisabolen (4,814%),
Một số cấu tử đều xuất hiện trong cả hai tinh dầu nhưng với hàm lượng chênh lệch nhau, như 6-metylhept-5-en-2-on (4,306%, 1,085%), geraniol