Embed Size (px)
Citation preview
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Từ năm 1992, cây bụp giấm đã du nhập vào Việt Nam và được đỡ đầu bởi nhà
khoa học Mai Thị Tấn. Bà đã nhân giống loại cây này trên toàn quốc và đã điều chế từ
bụp giấm như trà, mứt, rượu, nước cốt quả. Những sản phẩm này vừa là thực phẩm
vừa có nhiều tác dụng dược lý được công nhận bởi chính những người sử dụng nó nên
bụp giấm ngày càng được ưa chuộng và trở nên gần gũi hơn trong đời sống.
Cây bụp giấm có tên khoa học là Hibiscus sabdariffa L., thuộc họ bông. Cây
cao từ 1,5-2m, thân màu lục hoặc đỏ tía, phân nhánh gần gốc, cành nhẵn hoặc hơi có
lông. Lá mọc so le, lá ở gốc nguyên, lá phía trên chia 3-5 thùy hình chân vịt , mép có
răng cưa. Hoa đơn độc, mọc ở nách, gần như không có cuống, đường kính từ 8-10cm.
Tràng hoa màu vàng hồng hay tía, có khi trắng. Quả nang hình trứng, có lông thô
mang đài màu đỏ sáng tồn tại bao quanh quả. Hạt màu đen, gần tròn và thô, chứa nhiều
tinh dầu.
Đài hoa bụp giấm là một loại dược liệu rất có lợi cho sức khỏe. Tính theo hàm
lượng chất khô đài hoa bụp giấm chứa khoảng 1,5% anthocyanin, axit hữu cơ khoảng
15-30%, các vitamin A, B1, B2, C, E, F và nhiều loại khoáng chất như sắt, đồng, canxi,
magie, kẽm…Đài hoa bụp giấm chứa một loại chất chống oxy hóa rất hiếm là
Flavonoid lên tới 12%. Chất này oxy hóa chậm hay ngăn cản một cách hữu hiệu quá
trình oxy hóa của các gốc tự do, có thể là nguyên nhân khiến các tế bào họat động
khác thường. Từ đó giúp làm chậm quá trình lão hóa. Theo nghiên cứu của nhà khoa
học dinh dưỡng Diane McKay và đã được trình bày trong hội nghị thường niên của
Hiệp hội Tim mạch Mỹ đã chỉ ra rằng: “Chỉ với ba tách trà đài hoa bụp giấm mỗi ngày
sẽ hỗ trợ giảm cao huyết áp của những người có nguy cơ mắc các bệnh về tim, đột qụy
hay các vấn đề về thận”.
Theo tìm hiểu về cây bụp giấm đặc biệt là đài hoa ở Việt Nam, cho đến nay chỉ
có số ít tác giả có một số công trình nghiên cứu sơ bộ về thành phần hóa học từ đài hoa
bụp giấm. Để đa dạng hơn về nghiên cứu thành phần hóa học của loại cây này nên
chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu chiết tách và xác định thành
phần hóa học trong dịch chiết từ đài hoa bụp giấm”.
2. Mục đích nghiên cứu
2
- Nghiên cứu quy trình chiết các hợp chất và định danh thành phần hóa học từ
dịch chiết đài hoa bụp giấm.
- Xác định công thức cấu tạo của cấu tử chính trong dịch chiết rễ cây dứa dại.
- Đóng góp thêm những thông tin, tư liệu khoa học về cây bụp dấm, tạo cơ sở
khoa học ban đầu cho các nghiên cứu về sau.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng:
Đài hoa bụp giấm.
3.2. Phạm vi nghiên cứu:
- Định danh thành phần hóa học của một số dịch chiết từ đài hoa bụp giấm với
các dung môi khác nhau.
4. Phương pháp nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu lý thuyết:
Thu thập, tổng hợp các tư liệu trong và ngoài nước về đặc điểm hình thái thực
vật, thành phần hóa học, tác dụng dược lý của cây bụp giấm.
Tổng hợp tài liệu về phương pháp nghiên cứu chiết tách và xác định các hợp
chất thiên nhiên.
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
Phương pháp vật lý
- Phương pháp thu gom và xử lý mẫu đài hoa bụp giấm.
- Phương pháp phân tích trọng lượng để xác định các chỉ số hóa lý.
- Phương pháp tro hóa mẫu xác định hàm lượng tro.
- Phương pháp phổ hấp thụ nguyên tử AAS xác định hàm lượng một số kim
loại nặng.
Phương pháp hóa học
- Phương pháp chiết soxlet bằng các dung môi n-hexan, diclometan, etylaxetat.
5. Bố cục của luận văn
3
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. ĐẠI CƯƠNG VỀ CÂY BỤP GIẤM
1.1.1. Tên gọi và phân loại thực vật [11]
1.1.1.1. Tên gọi
Tên khoa học : Hibiscus sabdariffa Linn
Tên tiếng anh : Roselle
Tên thường gọi : Atiso đỏ, bụp giấm, hoa vô thường, hoa lạc thần, mai côi gia,
đay nhật, lạc tể quỳ.
Tên đồng nghĩa : Abelmoschus cruentus, Hibiscus digitatus, Hibiscus
gossypiifolius, Hibiscus sanguineus, Sabdariffa rubra.
1.1.1.2. Phân loại thực vật
Theo phân loại thực vật học, cây Bụp giấm được sắp xếp theo trình tự:
Giới (kingdom) : Thực vật (Plantae)
(Không được xếp hạng) : Cây hạt kín (Angiosperm)
(Không được xếp hạng) : Eudicots
(Không được xếp hạng) : Rosids
Bộ (order ) : Malvales
Họ (family) : Bông (Malvaceae)
Chi (genus) : Dâm bụt (Hibiscus)
Loài (species) : Sabdariffa
Binomial name : Hibiscus Sabdariffa
1.1.2. Mô tả thực vật
Bụp giấm là loại cây sống một năm. Cây cao từ 1,5-2m, thân màu lục hoặc đỏ
tía, phân nhánh gần gốc, cành nhẵn hoặc hơi có lông. Lá mọc so le, lá ở gốc nguyên, lá
phía trên chia 3-5 thùy hình chân vịt , mép có răng cưa. Hoa đơn độc, mọc ở nách, gần
như không có cuống, đường kính từ 8-10cm. Tràng hoa màu vàng hồng hay tía, có khi
trắng. Quả nang hình trứng, có lông thô mang đài màu đỏ sáng tồn tại bao quanh quả.
4
Chu kỳ sinh trưởng và phát triển của cây bụp giấm từ 4-6 tháng. Cây ưa sáng,
chịu hạn, có thể trồng ở đất đồi xấu, khô cằn. Bụp giấm được nhân giống từ hạt. Hạt
được gieo vào đầu mùa mưa và có thể thu hoạch sau 4-6 tháng.
1.1.3. Phân bố
Cây bụp giấm có nguồn gốc ở Trung Mỹ và Bắc Phi, sau lan sang Ấn Độ,
Malaysia, Philippin, Indonexia và Thái Lan.
Ở nước ta, cây được trồng thử nghiệm để phủ đất trống, đồi trọc cho kết quả ở
Hà Tây, Hòa Bình, Bắc Giang, Thái Nguyên, Ba Vì và một số tỉnh sau này như Bà Rịa
Vũng Tàu, Đồng Nai. Tuy nhiên, cây được trồng thành công ở Việt Nam chủ yếu
thuộc các tỉnh miền trung, thích hợp với đất đồi núi và trung du.
1.2. GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA CÂY BỤP GIẤM [3], [4], [7], [11]
Cây bụp giấm là một trong hơn 300 loài thuộc giống cây bông được biết đến
trên thế giới. Giống cây này có rất nhiều ứng dụng trong đời sống con người và xu
hướng sử dụng hiện nay như:
- Trồng để làm cây hoa cảnh.
- Che phủ đất, cây hoang dại có sức sống cao.
- Sử dụng để làm thảo dược và thực phẩm chức năng.
Cây bụp giấm có thể được coi là cây thực phẩm chức năng với nhiều hoạt chất
sinh học, tính sinh dược học cao, nhiều axit hữu cơ, các kích thích tố thực vật, giàu
vitamin. Nó cung cấp các chất dinh dưỡng cơ bản cho cơ thể.
Hình 1.1. Cây bụp giấmHình 1.2. Đài hoa bụp giấm
5
- Chống lại chứng cao huyết áp.
- Làm giảm cholesterol trong máu.
- Thay đổi thành phần nước tiểu, góp phần ngăn ngừa và làm tăng sỏi thận.
- Có tác dụng chống viêm, sung.
- Chống sự oxy hóa và các gốc tự do bảo vệ tế bào.
- Chống chứng co thắt gây nhồi máu cơ tim.
- Sửa đổi những đột biến gen, ngăn ngừa ung thư.
- Trích ly làm màu thực phẩm tự nhiên có tác dụng chống oxy hóa bảo vệ tế bào
cơ thể.
- Tăng cường chức năng tiêu hóa.
- Kháng nấm, kháng khuẩn.
- Nâng đỡ chức năng gan, mật.
- Hạn chế sự béo phì do tích tụ mỡ trong máu, bảo vệ thành mạch.
Đông y cho rằng, cây bụp giấm có vị chua, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt,
giải khát, liễm phế, chỉ khái nên được sử dụng để trị liệu các bệnh như sau:
- Chữa bệnh gan mật, cao huyết áp: Lấy đài hoa bụp giấm 9-15gam, sắc hoặc
hãm nước uống.
- Chữa cao huyết áp: Dùng cao đài hoa bụp giấm trộn cùng hydroxyd nhôm làm
viên hoàn tương đương khoảng 0,64gam dược liệu. Mỗi lần uống 3-5 viên, ngày 2-3
lần.
- Hỗ trợ trị xơ cứng động mạch: Dùng đài hoa 9-15 gam hãm lấy nước uống
hằng ngày thay nước trà.
1.3. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA ĐÀI HOA BỤP GIẤM [4]
1.3.1. Hợp chất Anthocyanin
Đặc điểm
Trong tự nhiên, anthocyanin hiếm tồn tại dưới dạng tự do (không bị glycosyl
hóa), tan trong nước và kết hợp với đường. Anthocyanin còn mang đến cho thực vật
nhiều màu sắc rực rỡ khác nhau theo độ pH như xanh, hồng, đỏ, cam và các gam màu
6
trung gian. Thành phần này dễ bị oxy hóa và kém màu ở pH 4,5. Chúng thường bề ở
pH=3,5.
Anthocyanin trong đài hoa Bụp giấm gồm cyanidin-3-sambubiosid, cyaniding-
3-glucosid, delphinidin-3-sambubiosid (hibiscin hay daphniphylin), delphinidin-3-
glucosid và một ít sắc tố khác. Ngoài ra, còn có delphinidin là anthocyanin khi mất hết
nhóm đường gọi là anthocyandin hay aglycon.
Cấu tạo
Công dụng
Anthocyanin có khả năng phân hủy các axit phenolic và aldehyde trong cơ thể.
Anthocyanin cũng hoạt động giống như chất oxy hóa mạnh mẽ. Một số nghiên cứu chỉ
ra rằng hydrogen peroxide được sản xuất trong các cơ quan, tế bào có thể được trung
hòa bởi anthocyanin.
Trong phòng thí nghiêm, anthocyanin được chứng minh về các tiềm năng
chống lại
- Ung thư
- Bệnh thần kinh và lão hóa
- Viêm
- Bệnh tiểu đường
- Nhiễm trùng
1.3.2. Hibiscin
Hình 1.3. Cấu trúc cơ bản của anthocyanin
7
Hibiscin đã được xác định có sắc tố chủ yếu là daphniphylline. Ngoài ra còn có
các lượng nhỏ Myrtillin (delphinidin-3-monoglucoside), Chrysanthenin (cyannidin-3-
monoglucoside) và delphinidin.
Chất hibiscin có trong đài hoa được xác định có tác dụng kháng sinh, kháng
khuẩn, kháng nấm, chống độc, chống oxy hóa, ổn định đường trong máu,…
1.3.3. Gossypetin
Đặc điểm
- Gossypetin là một flavonol, một loại flavonoid. Được phân lập từ bông hoa và
đài hoa Hibiscus sabdariffa (Roselle).
- Gossypetin có tính kháng khuẩ mạnh.
Công thức cấu tạo
1.3.4. Quercetin
Đặc điểm
Quercetin là một flavonoid phân bố rộng trong tự nhiên. Quercetin là phần
không mang glucose của rutin.
Hình 1.4. Công thức cấu tạo của daphniphylline
Hình 1.2. Đài hoa bụp giấm
Hình 1.5. Công thức cấu tạo của Gossypetin
8
Công thức cấu tạo
Vai trò
Quercerin được biết đến như một hoạt chất có khả năng chống oxy hóa mạnh,
có tác dụng tốt đối với bệnh sơ vữa động mạch, ức chế tăng tính thấm thành mạch, làm
bền vững thành mạch.
1.3.5. Các axit hữu cơ
Axit hữu cơ trong đài hoa bụp giấm có tác dụng làm mát, tiêu khát, giải nhiệt,
lợi tiểu, lợi mật, lọc máu, giảm áp suất mạch, kích thích nhu động ruột, chuyển hóa
chất béo giúp hạn chế nguy cơ sơ vữa động mạch, ngăn ngừa tai biến mạch máu não
hạn chế hiện tượng béo phì lại có tác dụng kháng khuẩn, nhuận tràng,…
Axit Protocatechuic
Đặc điểm
Axit Protocatechuic là một axit dihydroxybenzoic, một loại axit phenolic
Công thức cấu tạo
Vai trò
Hình 1.6. Công thức cấu tạo của Quercetin
Hình 1.7. Công thức cấu tạo của axit Protocatechuic
9
- Axit Protocatechuic có tác dụng hỗn hợp trên các tế bào bình thường và ung
thư. Axit Protocatechuic đã được báo cáo hạn chế làm chết tế bào thần kinh, tế bào
gốc.
- Có tác dụng chống oxy hóa cao.
- Kháng nấm, tăng cường sức đề kháng nội sinh chống lại nấm.
Axit ascorbis (Vitamin C)
Đặc điểm
- Vitamin C, tên hóa học là axit ascorbic có rất nhiều trong các loại thực vật.
- Axit ascorbis là chất kết tinh màu trắng, chúng dễ dàng được oxy hóa thành
dehydroascorbis.
- Chúng dễ bị oxy hóa, kém bền nhiệt (đặc biệt trong môi trường axit), ít độc
với cơ thể.
Công thức cấu tạo
Vai trò
- Vitamin C được hấp thụ chủ yếu ở ruột non và tham gia vào nhiều quá trình
chuyển hóa quan trọng trong cơ thể.
- Ảnh hưởng tới hoạt động của một số men (enzyme – khi thiếu vitamin C hoạt
tính của nhiều men sẽ giảm xuống.
- Giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì sức đề kháng chống nhiễm khuẩn và
chống oxy hóa (khử các gốc tự do).
Axit Citric
Đặc điểm
Hình 1.8. Công thức cấu tạo của vitamin C
10
Axit Citric là một chất bảo quản tự nhiên. Trong hóa sinh học, nó là tác nhân
trung gian hóa học quan trọng trong chu trình axot Citric và vì thế xuất hiện trong trao
đổi chất của gần như mọi sinh vật. Nó cũng được coi là tác nhân làm sạch tốt về mặt
môi trường và đóng vai trò là chất oxy hóa.
Công thức hóa học
Axit Malic
Đặc điểm
Axit Malic là một hợp chất hữu cơ thuộc loại axit dicacboxylic. Tinh thể không
màu, rất háo nước nên dễ tan trong nước và ethanol.
Công thức cấu tạo
Axit Tartaric
Đặc điểm
Axit Tartaric là tinh thể không màu, hàm lượng axit trong sản phẩm thường trên
99%, tan tốt trong nước.
Công thức cấu tạo
Hình 1.9. Công thức cấu tạo của axit Citric
Hình 1.10. Công thức cấu tạo của axit Malic
11
Vai trò
- Tạo hương vị chua.
- Axit Tartaric có tác dụng tương hỗ với các chất có tác dụng chống oxy hóa
nên được xem như là một chất chống oxy hóa.
1.3.6. Các loại vitamin
Vitamin A
Các tiền chất của vitamin A (tiền vitamin A) tồn tại trong thực phẩm nguồn gốc
thực vật gồm có 3 loại là α, β, γ – caroten.
Tất cả các dạng vitamin A đều có vòng β-ionon và gắn vào nó là chuỗi
isoprenoit. Cấu trúc này là thiết yếu cho hoạt động sinh hóa của vitamin.
Vai trò
Trong cơ thể, vitamin A tham gia vào hoạt động thị giác, giữ gìn chức phận của
tế bào biểu bì mô trụ.
Vitamin B1 (Thiamin)
Hình 1.11. Công thức cấu tạo của axit Tartaric
Hình 1.12. Cấu trúc của β-carotene
Hình 1.13. Cấu tạo hóa học của vitamin A
12
Vitamin B1 thuộc nhóm vitamin tan trong nước, chịu được quá trình gia nhiệt
thông thường, bền trong môi trường axit.
Vai trò
Vitamin B1 quan trọng trong việc trao đổi chất carbohydrate. Thiếu vitamin B1
trong cơ thể sẽ gây ra tom mạch bị tổ thương, hệ thống thần kinh bị xáo trộn. Gây ra
phù làm tổn thương đến tiểu động mạch và tiền động mạch, làm tim bị xáo trộn. Hoặc
những trường hợp nghẹt thở, tức ngực dẫn đến tử vong. Nguyên nhân gây ra bệnh tê
phù ở người là do thiếu vitamin B1.
Vitamin B2 (Riboflavin)
Vitamin B2 là chất chịu nhiệt tốt, ổn định trong môi trường axit và oxy hóa,
nhưng dễ bị phân hủy dưới ánh sáng mặt trời.
Vai trò
Vitamin B2 là một chất quan trọng không thể thiếu được trong quá trình oxy hóa
sinh học, đảm bảo cho sự trao đổi chất tiến hành bình thường, kích thích tăng trưởng,
bảo vệ và hoàn chỉnh biểu bì, vitamin B2 có ý nghĩa đặc biệt đối với sự phát triển cơ
bắp.
Hình 1.14. Cấu tạo hóa học của Thiamin
Hình 1.15. Cấu tạo hóa học của vitamin B2
13
Vitamin D
Đặc điểm
Vitamin D là một vitamin tan trong chất béo, được lưu trữ trông các mô mỡ của
cơ thể.
Trong thực vật ecgosterol, dưới tác dụng của ánh nắng sẽ tạo ra ecgocanxiferon.
Trong động vật và người có 7-dehydro-cholesterol, dưới tác dụng của ánh nắng sẽ tạo
thành colecanxiferon.
Công thức cấu tạo
Vai trò
- Hình thành hệ xương: Vitamin này tham gia vào quá trình hấp thụ canxi và
photpho ở ruột non, nó còn tham gia vào sự củng cố và tái tạo xương.
- Cốt hóa răng: Tham gia vào việc tạo ra độ chắc cho răng của con người.
Ngoài ra, vitamin D còn tham gia vào điều hòa chức năng một số gen. Tham gia
một số chức năng bài tiết của insulin, hormone cận giáp, hệ miễn dịch, phát triển hệ
sinh sản và da ở nữ giới.
Vitamin E (Tocopherol)
Vitamin E là một chất chống oxy hóa tốt do cản trở phản ứng xấu của các gốc
tự do trên các tế bào của cơ thể.
Hình 1.16. Cấu tạo hóa học của vitamin D
14
Vai trò
- Ngăn ngừa lão hóa: do phản ứng chống oxy bằng cách ngăn chặn các gốc tự
do mà vitamin E có vai trò quan trọng trong việc chống lão hóa.
- Ngăn ngừa ung thư: kết hợp vitamin C tạo thành nhân tố quan trọng làm chậm
sự phát sinh của một số bệnh ung thư.
- Ngăn ngừa tim mạch: vitamin E làm giảm các cholesterol xấu và làm tăng sự
tuần hoàn máu nên làm giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch.
- Hệ thống miễn dịch: kích thích hệ thống miễn dịch hoạt động bình thường
bằng việc bảo vệ các tế bào,…
Vitamin F
Vitamin F là các axit béo không no như axit linoleic, axit linolenic, axit
arachidonic,… Vitamin F có vai trò nuôi da, tiêu mỡ.
1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI VỀ
CÂY BỤP GIẤM
1.4.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
Năm 1993, Sở Khoa Học Công Nghệ và Môi Trường tỉnh Hà Tây đã triển khai
đề tài “Chiết xuất chất màu tự nhiên từ đài hoa Hibiscus sabdariffa để dùng trong y
học, thực phẩm và mỹ phẩm” và đề tài “Chiết xuất chất kháng sinh dược học trong
Hình 1.17. Cấu tạo hóa học của vitamin E
Hình 1.18. Cấu tạo hóa học của vitamin F
15
Hibiscus sabdariffa để làm thuốc chữa bệnh”. Sau một vài năm thực hiện, đề tài kết
thúc nhưng kết quả đạt được chưa đủ để đưa cây Bụp giấm trồng ở những vùng đồi núi
lên hang vị trí quan trọng. Một số nhà khoa học của trung tâm công nghệ thực vật –
viện di truyền nông nghiệp của khoa sinh học trường Đại học Tự nhiên cũng đã nghiên
cứu và khẳng định được tác dụng dược học cao của Bụp giấm.
Năm 1998-1999, Trần Thúy, viện trưởng viện y học dân tộc cổ truyền đã
nghiên cứu các chế phẩm từ Bụp giấm để điều trị cho các bệnh nhân. Nhưng với điều
kiện khó khăn và thiếu thốn việc tách các hoạt chất trong Bụp giấm để sử dụng trong
công nghiệp sản xuất mỹ phẩm hoặc dược phẩm khoc có thể thành công. Một số nhà
nghiên cứu đã tìm tòi một hướng đi khác, chế biến đài hoa Bụp giấm thành những sản
phẩm thực phẩm thông thường, dễ được người tiêu dùng chấp nhận.
Năm 2003, Đỗ Thị Thu Thủy có báo cáo nghiên cứu “Chất màu đỏ anthocyanin
trích từ đài hoa Bụp giấm”.
Năm 2012, Nguyễn Thị Huệ, Nguyễn Thị Kim Pha, Nguyễn Bình Kha, Trịnh
Thanh Tâm, khoa Công Nghệ - Thực Phẩm, Trường Đại học Lạc Hồng đã nghiên cứu
“Nghiên cứu sản xuất nước giải khát từ đài hoa Bụp giấm”
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Năm 2002, Wong, P., YHM Salman và YB Cheman nghiên cứu về: Các đặc
điểm hóa lý của đài hoa Bụp giấm, “Physico-chemical characteristics of roselle
(Hibiscus sabdariffa)”.
Năm 2010, Ugwu Arinze ở Nigeria nghiên cứu về: Thành phần hóa học và
khoáng chất của dịch chiết từ đài hoa Bụp giấm, “Chemical/ Mineral composition of
water extracts of Hibiscus sabdariffa”
Năm 2010, Wahid A. Luvonga, M. S. Njoroge, A. Makokha and P. W. Ngunjiri
tại Kenya, nghiên cứu đề tài “Chemical characterization of Hibiscus sabdariffa
(Roselle) calyces and evaluation of its functional potential in the food industry”, đã
khảo sát và định lượng một số thành phần dinh dưỡng và khoáng chất của đài hoa Bụp
giấm. Đồng thời đánh giá cảm quan về mùi cho thức uống Bụp giấm trong công
nghiệp.
Năm 2011, Azza A. Abou – Arab, Ferial M. Abu – Salem and Esmat A. Abou –
Arab, với đề tài “Physical – chemical properties of natural pigments (anthocyanin)
16
extracted from Roselle calyces (Hibiscus sabdariffa)”. Đề tài đã khảo sát ảnh hưởng
của dung môi trích ly đến thành phần hóa học của dịch chiết Bụp giấm.
Kết quả nghiên cứu của Herrear và cộng sự (Phytomedicine, 2004), cho thấy
khi uống 10gam đài hoa bụp giấm khô hãm với 519ml nước nóng mỗi ngày trước bữa
sáng liên tục 4 tuần, huyết áp tâm thu giảm 11%, huyết áp tâm trương giảm 12,5%,
tương đương với nhóm bệnh nhân đối chứng uống Captopril liều 50mg/ngày.
Kết quả của một nghiên cứu lâm sàng mù đôi có đối chứng được thực hiện bởi
nhóm McKay và cộng sự (J Nutr., 2010) tiến hành trong sáu tuần, nhóm nghiên cứu
mỗi ngày uống 240ml trà bụp giấm, huyết áp tâm thu và tâm trương đều giảm (5,5%
và 4%).
Kết quả nghiên cứu của nhóm Diane L. McKay (2008) kết luận “Sử dụng hàng
ngày trà bụp giấm có thể giảm huyết áp ở người tăng huyết áp độ 1”
Bụp giấm có khả năng ức chế alpha-glucosidase và alpha-amylase, hai emzym
liên quan mật thiết đến chuyển hóa nhóm bột đường (cacbohydrat) của cơ thể, giúp hạ
đường huyết (Ademiluyui, J Med Food, 2012). Trên mô hình tăng đường huyết bằng
streptozotocin hoặc alloxan, uống 100-200mg/kg/ngày, nồng độ glucose máu giảm 60-
65% (Peng, J Agric Food Chem, 2011; Farombi, Fundam Clin Farmacol, 2007).
Bụp giấm giúp bảo vệ gan: dịch chiết nước và anthocyanin (200mg/kg) của đài
hoa bụp giấm làm giảm men gan ALS, AST trên bệnh nhân rối loạn chuyển hóa. Dịch
chiết ethanol cũng làm giảm đáng kể peoxid lipid trên mô hình hoại tử gan bằng
cacbon tetrachlorid (Dahiru và cộng sự, 2003).
CHƯƠNG 2
17
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU
2.1.1. Thu gom nguyên liệu
Đài hoa Bụp giấm khô dùng làm nguyên liệu được mua tại Công ty TNHH
Chăm Chăm, Lô 9-KVT II Ngô Quyền - Sơn Trà – Đà Nẵng.
2.1.2. Xử lý nguyên liệu
Đài hoa bụp giấm khô sau khi mua về được xay nghiền nhỏ và bảo quản trong
bình thủy tinh kín.
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Phương pháp thu gom và xử lý mẫu
Đài hoa Bụp giấm khô mua tại . Sau đó, xay nghiền nhỏ và bảo quản trong bình
thủy tinh kín.
2.2.2. Phương pháp phân tích trọng lượng [1], [2]
2.2.2.1. Bản chất của phương pháp phân tích trọng lượng
Phương pháp phân tích trọng lượng là phương pháp phân tích định lượng dựa
vào kết quả cân khối lượng của sản phẩm, hình thành sau phản ứng kết tủa bằng
phương pháp hóa học hay vật lý. Do chất phân tích chiếm một tỷ lệ xác định trong sản
phẩm đem cân dễ dàng suy ra lượng chất phân tích trong đối tương phân tích.
Quá trình phân tích một chất theo phương pháp trọng lượng:
- Chọn mẫu và gia công mẫu
Hình 2.1. Đài hoa bụp giấm khôHình 2.2. Bột đài hoa bụp giấm
18
- Tách trực tiếp chất cần xác định hoặc các thành phần của nó khỏi sản phẩm
phân tích dưới trạng thái tinh khiết hóa học. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp việc
làm này rất khó khăn, nhiều khi không thực hiện được, do đó chất cần xác định thường
được tách ra thành kết tủa dưới dạng hợp chất có thành phần xác định. Để làm được
điều đó ta thực hiện như sau: đưa mẫu vào dung dịch (phá mẫu) và tìm cách tách chất
nghiên cứu khỏi dung dịch (làm phản ứng kết tủa hay điện phân).
- Xử lý sản phẩm đã tách bằng các biện pháp thích hợp (rửa, nung, sấy…) rồi
đem cân để tính kết quả.
2.2.2.2. Phân loại các phương pháp phân tích trọng lượng
- Phương pháp đẩy: Dựa vào việc tách thành phần cần xác định ở dạng đơn chất
rồi cân.
- Phương pháp kết tủa: Ta dùng phản ứng kết tủa để tách chất nghiên cứu ra
khỏi dung dịch phân tích. Các kết tủa tách ra có thành phần hóa học nghiêm ngặt được
rửa, sấy hoặc đem nung. Khi đó kết tủa thường được chuyển thành một chất mới có
thành phần biết chính xác rồi đem cân trên cân phân tích.
- Phương điện phân: Người ta dùng điện phân để tách kim loại cần xác định
trên catot bạch kim. Sau khi kết thúc điện phân, đem sấy điện cực rồi cân và suy ra
lượng kim loại đã thoát ra trên điện cực bạch kim. Phương pháp này thường được
dùng để xác định các kim loại trong môi trường đệm pH=7.
- Phương pháp chưng cất: Trong phương pháp này chất đem phân tích được
chưng cất trực tiếp hay gián tiếp. Trong phương pháp chưng cất trực tiếp, chất đem
phân tích được chuyển sang dạng bay hơi rồi hấp thụ nó vào chất hấp thụ thích hợp.
Khối lượng của chất hấp thụ tăng thêm một lượng ứng với lượng chất đã hấp thụ vào.
2.2.2.3. Ưu nhược điểm của phương pháp phân tích trọng lượng
- Ưu điểm: Các phương pháp phân tích trọng lượng cho phép ta xác định với
tốc độ chính xác cao hàm lượng các cấu tử riêng biệt trong một mẫu đã cho của chất
phân tích hoặc nồng độ của chùn trong dung dịch. Phương pháp phân tích trọng lượng
được dùng để xác định rất nhiều kim loại (các cation) và các phi kim (các anion), các
thành phần của hợp kim, của các quặng silicat, các hợp chất hữu đạt tới 0,01 –
0,0005%, độ chính xác đó vượt xa độ chính xác các phương pháp chuẩn độ.
19
- Nhược điểm: Nhược điểm chủ yếu của phân tích trọng lượng là thời gian xác
định dài hơn nhiều so với thời gian phân tích khi thực hiện các phương pháp phân tích
chuẩn độ. Vì vậy mà phương pháp phân tích trọng lượng bị mất đi giá trị trước kia của
mình và trong thực nghiệm người ta thay thế bằng các phương pháp phân tích hóa học
và hóa lý hiện đại nhanh hơn nhiều.
2.2.3. Phương pháp tro hóa mẫu
Phương pháp này dùng để xác định các nguyên tố vô cơ trong các hợp chất hữu
cơ trong cơ thể động thực vất. Cách thông thường là đem nung ở nhiệt độ 500-550°C
trong chén sứ, platin hay thạch anh. Các hợp chất hữu cơ bị đốt cháy, trong tro còn lại
các hợp chất vô cơ khó bay hơi. Trong quá trình nung sẽ bị mất một số nguyên tố do
bay hơi như các halogen, thủy ngân, lưu huỳnh… Hoặc cũng có thể chỉ cần đốt các
chất hữu cơ trong bình kín, dưới áp suất cao hoặc phân hủy bằng nung chảy như đối
với các chất vô cơ, nhưng phải thêm chất oxi hóa như: KNO3, Na2O2…
2.2.4. Phương pháp hấp thụ phổ nguyên tử (AAS) [2], [5]
2.2.4.1. Sự suất hiện của phổ hấp thụ nguyên tử
Nếu ta chiếu một chùm tia sáng có bước sóng xác định vào đám hơi nguyên tử
thì các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ các bức xạ có bước sóng ứng đúng với những tia
bức xạ mà có thể phát ra được trong quá trình này gọi là phổ hấp thụ nguyên tử.
Nghiên cứu sự phụ thuộc cường độ một vạch phổ hấp thụ của một nguyên tố
váo nồng độ C của nguyên tố đó trong mẫu phân tích, người ta tút ra được kết luận
sau: trong một vùng nồng độ C nhỏ, mối quan hệ giữa cường độ vạch hấp thụ và số
nguyên tử của nguyên tố đó trong đám hơi cũng tuân theo định luật Lămbe-Bia.
D = ε.C.l
2.2.4.2. Nguyên tắc của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
Để thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử phải thực hiện các quá trình sau:
* Quá trình nguyên tử hóa mẫu
Mục đích của quá trình này là tạo ra các đám hơi các nguyên tử tự do từ mẫu
phân tích với hiệu suất cao và ổn định. Ta có thể nguyên tử hóa mẫu phân tích bằng
ngọn lửa và bằng kỹ thuật nguyên tử hóa không ngọn lửa. Đây là giai đoạn quan trọng
nhất có ảnh hưởng đến kết quả đo AAS.
20
* Nguồn phát bức xạ đơn sắc
Muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, cần phải có nguồn phát tia bức
xạ đơn sắc của nguyên tố cần phân tích để chiếu qua đám hơi nguyên tử tự do của mẫu
cần phân tích. Nguồn phát tia bức xạ đơn sắc cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Nguồn phát xạ tia bức xạ đơn sắc tạo ra phải là các tia bức xạ nhạy của
nguyên tố phân tích. Chùm tia phát xạ phải có cường độ (I0) ổn định, lặp lại trong
nhiều lần đo khác cùng điều kiện và phải điều chỉnh được để có cường độ cần thiết cho
mỗi phép đo.
- Nguồn bức xạ phải tạo ra được chùm tia bức xạ thuần khiết, chỉ bao gồm một
số vạch nhạy của nguyên tố phân tích. Phổ nền của nó phải không đáng kể.
- Nguồn phát tia bức xạ phải tạo ra được chùm tia sáng có cường độ cao, không
bị ảnh hưởng bởi các giao động của điều kiện làm việc. Ngoài ra không quá đắt và
không quá phức tạp khi sử dụng.
* Quá trình ghi đo
Gồm hệ thống phân ly ánh sáng sau khi hấp thụ, detector, bộ khuếch đại và ghi
đo.
Nhờ một hệ thống máy quang phổ, người ta thu, phân ly và chọn vạch hấp thụ
một nguyên tố cần nghiên cứu để đo cường độ của nó. Cường độ đó chính là hấp thị
của vạch phổ. Trong một giới hạn nhất định của nồng độ, giá trị cường độ này là phụ
thuộc tuyến tính vào nộng độ C của nguyên tố tỏng mẫu phân tích. Cường độ của các
vạch phổ hấp thụ sau khi được detector thu nhận và khuếch đại sẽ được sang hệ thống
chỉ thị, ở đây nó được khuếch đại tiếp và được xử lý để có được nồng độ thực của vạch
phổ hấp thụ.
2.2.4.3. Trang bị của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử
2.2.5.2. Kỹ thuật chiết soxhlet
- Nguồn phát tia bức xạ cộng hưởng của nguyên tố cần phân tích: Là nguồn tạo
ra chùm bức xạ đơn sắc của nguyên tố cần phân tích, nguồn này sẽ chiếu vào đám hơi
nguyên tử tự do và nó phải thỏa mãn các yêu cầu trên, thường là đèn cathod rỗng
(HCL) hoặc đèn phóng điện không cực (EDL).
21
- Hệ thống nguyên tử hóa mẫu phân tích: Bộ phận nguyên tử hóa mẫu chuyển
mẫu từ trạng thái ban đầu thành dạng hơi của các nguyên tử tự do dưới tác dụng của
nhiệt độ. Đám hơi nguyên tử tự do này chính là môi trường hấp thụ bức xạ và sinh ra
phổ hấp thụ nguyên tử. Có hai loại kỹ thuật nguyên tử hóa mẫu:
+ Kỹ thuật nguyên tử hóa bằng ngọn lửa, sử dụng khí C2H2 và không khí nén
hoặc N2O2, GỌI LÀ F-AAS.
+ Kỹ thuật nguyên tử hóa ngọn lửa, sử dụng lò đốt điện, gọi là ETA-AAS.
- Hệ quang và detector: Là hệ thống trang thiết bị để thu, phân ly, chọn lọc một
số vạch thích hợp của nguyên tố cần phân tích và ghi lại nó.
- Bộ phận xử lý kết quả: Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử cho phép điều khiển
hai chế độ. Một là điều khiển bằng cách sử dụng bàn phím gắn trên máy tính. Hai là
điều khiển thông số qua phần mềm được cài đặt trong máy tính kết nối với máy AAS.
2.2.4.4. Ưu, nhược điểm của phép đo phổ hấp thụ nguyên tử
* Ưu điểm
Phép đo phổ hấp thụ phân tử có độ nhạy và độ chính xác cao. Trên nguyên tố
hóa học có thể xác định được bằng phương pháp này với độ 10 -4 – 10-5%. Có thể đạt
tới 10-7 với kỹ thuật không ngọn lửa.
Điều kiện thực hiện tương đối dễ, có thể dùng cho tất cả các phòng thí nghiệm
nhỏ và vừa. Có thể xác định liên tiếp nhiều nguyên tố trong cùng một mẫu. Kết quả
phân tích ổn định, sai số nhỏ.
* Nhược điểm
Chỉ cho biết thành phần nguyên tố của chất phân tích có trong mẫu phân tích,
mà không chỉ ra được trạng thái liên kết, cấu trúc nguyên tố.
2.2.4.5. Ứng dụng phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử
Phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử dùng để phân tích vết các kim
loại trong các loại mẫu khác nhau của các chất vô cơ và hữu cơ (khoảng trên 60
nguyên tố đó là kim loại trong quặng, đất đá , nước khoáng, các mẫu y học, sinh học,
các sản phẩm nông nghiệp, rau quả, thực phẩm, nước uống, các nguyên tố vi lượng vi
lượng trong phân bón, trong thức ăn gia súc).
2.2.5. Phương pháp chiết mẫu thực vật [1], [2]
22
2.2.5.1. Giới thiệu chung
Chiết là dùng dung môi thích hợp có khả năng hòa tan chất đang cần tách và
tinh chế để tách đó ra khỏi môi trường rắn hoặc lỏng khác. Thường người ta dùng một
dung môi thấp và ít tan trong nước (vì các chất hữi cơ cần tinh chế thường ít tan trong
nước), chất đó sẽ chuyển phần lớn lên dung môi và ta có thể dùng phễu riêng để tách
riêng dung dịch thu được ra khỏi nước.
Bằng cách lặp đi lặp lại việc chiết một số lần, ta có thể tách hoàn toàn chất cần
tinh chế vào dung môi đã chọn, sau đó cất loại dung môi và cất lấy chất tinh khiết ở
nhiệt độ và áp suất thích hợp.
Người ta cũng thường chiết một chất từ hỗn hợp rắn bằng một dung môi hoặc
hỗn hợp dung môi với một dụng cụ chuyên dùng đặc biệt gọi là bình chiết soxhlet.
Dung môi được đun nóng, cho bay hơi liên tục chảy vào bình chứa hỗn hợp cần chiết
tách (thường gói bằng giấy lọc), nó sẽ hòa tan chất rắn cần tinh chế và nhờ một ống
xiphông, dung dịch chảy xuống bình cầu bên dưới, dung môi nguyên chất lại tiếp tcuj
được cất lên. Phương pháp này tiết kiệm được dung môi và hiệu quả tương đối cao.
2.2.5.2. Kỹ thuật chiết soxhlet
* Dụng cụ
Gồm một bình cầu A đặt trong một bếp đun có thể điều chỉnh nhiệt độ. Một bộ
phận chứa mẫu bột dược liệu, gồm ba ống: Ống D có đương kính lớn, ở giữa để chứa
bột dược liệu; ống B có đường kính trung bình để dẫn dung môi từ bình A bay lên đi
vào ống D chứa bột dược liệu; ống E có đường kính nhỏ, là ống thông nhau để dẫn
dung môi từ D trả lại bình cầu A. Trên cao nhất là ống C ngưng hơi.
Hình 2.3. Bộ chiết soxhlet
23
* Cách tiến hành
Bột dược liệu khô đựng trong một cái túi bằng giấy lọc được đặt trực tiếp trong
ống D. Lưu ý đặt vài viên bi thủy tinh dưới đáy ống D để tránh làm nghẹt lối ra vào
của ống thông nhau E. Rót dung môi đã lựa chon vào bình cầu bằng cách tháo hệ
thống ở nút mài số 2, như thế dung môi sẽ thấm ướt bột dược liệu rồi mới chảy xuống
bình cầu, ngang qua ngõ ống thông nhau E.
Kiểm tra hệ thống kín, mở cho nước chảy hoàn lưu trong ống ngưng hơi. Cắm
bếp điện và điều chỉnh nhiệt sao cho dung môi trong bình cầu sôi nhẹ đều. Dung môi
tinh khiết khi được đun nóng sẽ bốc hơi lên cao, theo ống B lên cao hơn, rồi theo ống
ngưng hơi để lên cao hơn nữa, ngưng tại đây hơi dung môi bị ống ngưng hơi làm lạnh,
ngưng tụ thành chất lỏng rớt xuống ống D đang chứa bột dược liệu. Dung môi ngấm
vào bột dược liệu và chiết những chất hữu cơ nào có thể hòa tan vào dung môi. Theo
quá trình đun nóng, lượng dung môi rơi vào ống D và đồng thời cũng dâng lên trong
ống E. Đến một mức cao nhất trong ống E, dung môi sẽ bị hút vào bình A, lực hút này
sẽ rút lượng dung môi đang chứa trong ống D.
Bếp vẫn tiếp tục đun và một quy trình mới vận chuyển dung môi theo như mô
tả lúc đầu. Các hợp chất được rút xuống bình cầu va nằm lại tại đó, chỉ có dung môi
tinh khiết là được bốc hơi bay lên để tiếp tục quá trình chiết.
Sau khi hoàn tất, lấy dung môi chiết ra khỏi bình cầu A, đuổi dung môi và thu
được cao chiết.
* Ưu nhược điểm của phương pháp chiết soxhlet
- 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 và châm dung môi mới như các kỹ thuật khác. Chỉ cần
cắm điện, mở nước hoàn lưu là thiết bị sẽ thực hiện sự chiết.
+ Chiết kiệt hợp chất trong bột dược liệu vì bột dược liệu luôn được chiết liên
tục bằng dung môi tinh khiết.
- Nhược điểm:
24
+ Kích thước của thiết bị làm giới hạn lượng bột dược liệu cần thiết.
+ Trong quá trình chiết, các hợp chất chiết ra từ bột dược liệu được trữ lại trong
bình cầu, nên chúng luôn bị đun nóng ở nhiệt độ sôi của dung môi vì thế hợp chất nào
kém bền nhiệt dễ bị hư hại.
+ Do toàn hệ thống của thiết bị đều bằng thủy tinh và gia công thủ công nên giá
thành của một thiết bị khá cao. Thiết bị bằng thủy tinh nên dễ vỡ, trong đó các bộ phận
của máy, nhất là các nút mài được gia công thủ công nên chỉ cần làm bể một bộ phận
nào đó thì khó tìm được một bộ phận khác vừa khớp để thay thế.
2.2.6. Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) [2], [5]
2.2.6.1. Phương pháp sắc ký khí (GC)
a. Sơ lược về sắc ký khí
Sắc ký khí là kỹ thuật sắc ký phổ biến, có độ nhạy cao và được áp dụng đầu tiên
vào những năm 40 để kiểm tra các phân đoạn tinh chế của dầu hỏa. Sắc ký khí là
phương pháp phân tích dựa trên sự phân chia dùng để tách chất bay hơi hoặc có thể
bay hơi khi gia nhiệt nhưng không phá hủy mẫu. Các chất được tách ra khỏi hỗn hợp
bởi tương tác khác nhau của chúng với pha tĩnh. Dòng khí không đóng vai trò của một
pha động thực sự trong hệ thống sắc ký, nó chỉ làm nhiệm vụ lôi cuốn các chất trong
pha hơi chạy dọc theo pha tĩnh để chúng có thể tương tác với pha tĩnh. Vì vậy, dòng
khí chạy trong cột sắc ký chỉ được gọi là khí mang. Đóng vai trò đẩy các chất ra khỏi
pha tĩnh trong sắc ký khí chính là nhiệt độ. Các chất có nhiệt độ sôi khác nhau sẽ bị
lưu trữ hay lôi cuốn bởi dòng khí mang khác nhau, từ đó các chất tách ra khỏi nhau.
Các cấu tử sau khi ra khỏi cột sẽ được phát hiện bằng một bộ phận phát hiện và ghi
thành pick.
Tùy thuộc vào bản chất pha tĩnh chia thành hai loại sắc ký khí:
- Sắc ký khí rắn: Chất phân tích được hấp phụ trực tiếp trên pha tĩnh là các tiểu
phân rắn.
- Sắc ký khí lỏng: Pha tĩnh là một chất lỏng không bay hơi.
b. Cấu tạo của sắc ký khí
25
* Hệ thống cung cấp khí mang
Khí mang phải trơ về mặt hóa học như He, Ar, N2, CO2, H2 và lựa chọn khí
mang quyết định bởi detector sử dụng. Hệ thống cung cấp khí mang bao gồm các bộ
điều chỉnh áp suất, thiết bị đo áp suất, thiết bị đo tốc độ dòng. Hệ thống khí mang cồn
chứa hệ thống lọc phân tư để tách nước và chất nhiễm bẩn khác. Độ tinh khiết của khí
phải đạt 99,95%. Có thể sử dụng bình chứa khí hoặc các thiết bị sinh khí (thiết bị tách
khí N2 từ không khí, thiết bị cung cấp khí H2 từ nước cất,…).
*Hệ thống tiêm mẫu
Cách thông dụng nhất để đưa mẫu vào cột là sử dụng một bơm tiêm mẫu vi
lượng để tiêm mẫu lỏng hoặc khí qua một đệm cao su silicon chịu nhiệt vào buồng hóa
hơi. Lượng mẫu bơm vào thay đổi từ 0,1-10 μl đối với cột mao quản, cột nhồi lượng
mẫu bơm có thể lớn hơn.
Có 2 cách đưa mẫu vào cột: bằng tiêm mẫu thủ công hoặc tiêm mẫu tự động.
* Lò cột và cột phân tích
Lò cột làm nhiệm vụ điều nhiệt cho cột sắc ký
Có 2 loại cột: cột nhồi và cột mao quản.
- Cột nhồi: cột thường được làm bằng thép không rỉ, niken, thủy tinh với đường
kính 3-6 mm và chiều dài từ 1-5 m chứa các hạt chất mang rắn được phủ pha tĩnh lỏng
hoặc bản thân hạt rắn là pha tĩnh được nhồi vào cột. Cột nhồi thường có hiệu quả tách
thấp, tuy nhiên có hệ số lưu giữ cao, dung lượng mẫu lớn.
Hình 2.4. Sơ đồ cấu tạo của sắc ký khí
26
- Cột mao quản: được chế tạo từ thủy tinh oxit tinh khiết nấu chảy, có mức độ
liên kết cao nên bền và chịu được nhiệt độ cao đến 350°C, cột có đường kính trong
0,1-0,5 mm và chiều dai 30-100 m, pha tĩnh là một lớp phim mỏng lỏng dày khoảng tư
0,1-5 μm phủ thành trong cột hoặc các chất mang rắn phủ một lớp pha tĩnh mỏng được
gắn trên bề mặt bên trong của cột hoặc một pha tĩnh xốp của chất hấp phụ hay rây
phân tử.
* Đầu dò
Đầu dò dùng phát hiện tín hiệu để định tính và định lượng các chất cần phân
tích. Có nhiều loại đầu dò khác nhau tùy theo mục đích phân tích như đầu dò ion hóa
ngọ lửa, đầu dò dẫn nhiệt, đầu dò cộng kết điện tử, đầu dò quang hóa ngọn lửa, đầu dò
NPD, đầu dò khối phổ.
* Bộ phân ghi nhận tín hiệu
Bộ phận này ghi tín hiệu do đầu dò phát hiện. Đối với các hệ thống sắc ký hiện
đại, phần này được phần mềm trong hệ thống ghi nhận, lưu các thông số, sắc ký đồ,
các thông số liên quan đến peak như tính đối xứng, hệ số phân giải,… đồng thời tính
toán, xử lý các thông số liên quan đến kết quả phân tích.
2.2.6.2. Phương pháp khối phổ (MS)
- Phương pháp khối phổ là phương pháp nghiên cứu các chất bằng cách đo,
phân tích chính xác khối lượng phân tử của chất đó dựa trên sự chuyển động của các
hạt mang điện hay ion trong một điện trường hay từ trường nhất định.
- Máy khối phổ là thiết bị dùng cho phương pháp phổ khối, cho ra phổ khối
lượng của một mẫu, để tìm ra thành phần của nó.
- Theo tính năng của bộ ghi, người ta chia các máy khối phổ thành hai loại:
+ Máy khối phổ ký ghi bằng hình ảnh: tín hiệu phổ được ghi bằng kính ảnh ở
dạng vạch có độ đen khác nhau.
+ Máy khối phổ kế: các tín hiệu của chùm ion được ghi dưới dạng xung điện
bằng các giao động ký điện tử nhiều kênh, hoặc đưa vào máy tính điện tử, tín hiệu sẽ
được đưa ra dưới dạng bản đồ hoặc đồ thị thích hợp. Ngày nay trong phương pháp
khối phổ người ta dùng các máy khối phổ kế.
2.2.6.3. Sắc ký khí kết hợp khối phổ (GC-MS)
27
Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) dựa trên cơ sở nối ghép máy
sắc ký khí (gas chromatography) và khối phổ (mass spectrometry). GC-MS là một
phương pháp với độ nhạy cao được sử dụng trong các nghiên cứu về thành phần các
chất trong không khí.
* Nguyên lý hoạt động của máy săc ký khí kết hợp khối phổ
Dung môi chứa hỗn hợp các chất sẽ được tiêm vào hệ thống tại cửa tiêm mẫu.
Mẫu sau đó được dẫn qua hệ thống bởi khí trơ, thường là helium, nhiệt độ ở cửa tiêm
mẫu sẽ được nâng lên 3000°C để mẫu trở thành dạng khí. Phần vỏ ngoài của hệ thống
GC chính là một lò nung đặc biệt. Nhiệt độ của lò này dao động từ 40°C - 320°C. Bên
trong hệ thống GC là một cuộn ống nhỏ hình trụ có chiều dài 30m với mặt trong đuoẹc
tráng bằng một loại polime đặc biệt. Các chất trong hỗn hợp được phân tách bằng cách
chạy dọc theo cột này.
Sau khi đi qua cột sắc ký khí, các hóa chất tiếp tục đi vào pha khối phổ, ở đây
chúng bị ion hóa, sau đó sẽ tới bộ phận lọc (detector). Dựa trên khối lượng, bộ lọc lựa
chọn chỉ cho phép các hạt có khối lượng nằm trong một giới hạn nhất định đi qua.
Thiết bị cảm ứng có nhiệm vụ đếm số lượng các hạt có cùng khối lượng. Thông tin
này sau đó được chuyển đến máy tính và xuất ra kết quả gọi là phổ khối. Phổ khối là
một phổ đồ phản ánh các ion với khối lượng khác nhau đi qua bộ phận lọc. Máy tính là
bộ phận chịu trách nhiệm tính toán các tín hiệu do bộ cảm biến cung cấp và đưa ra kết
quả khối phổ.
So sánh kết quả khối phổ thu được trong thí nghiệm với một thư viện phổ của
các chất đã được xác định trước. Nếu tìm được chất tương ứng trong thư viện thì có
thể định danh được chất đó. Nếu phép so sánh không tìm được kết quả tương ứng thì
có thêm được một dữ kiện mới và đóng góp vào thư viện cấu trúc sau khi tiến hành
thêm các biện pháp để xác định được chính xác loại hợp chất mới này.
2.3. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM
Phương pháp xác định các thông số hóa lý và khảo sát thời gian chiết tối ưu
bằng các dung môi khác nhau từ đài hoa bụp giấm được trình bày ở sơ đồ
SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CHIẾT ĐÀI HOA BỤP DẤM
Đài hoa bụp giấm
28
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU HÓA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN
CHIẾT XUẤT
3.1.1. Xác định các thông số hóa lý của nguyên liệu
3.1.1.1. Xác định độ ẩm
Bột đài hoa bụp dấm Xác định độ ẩm, hàm lượng tro, hàm
lượng kim loại
Dịch chiết n-hexan
Bã n-hexan
Bã diclometanDịch chiết diclometan
Bã etylaxetatDịch chiết etylaxetat
Đo GC-MS
Chiết với etylaxetat
Chiết với diclometan
Chiết với n-hexan
Xử lý nguyên liệu
29
- Chuẩn bị 5 chén sứ có kí hiệu sẵn các mẫu, các chén sứ được rửa sạch và sấy
trong tủ sấy. Sau khi sấy xong lấy ra bỏ vào bình hút ẩm cho đến khi đạt nhiệt độ
phòng thì cân khối lượng của chén sứ đến khối lượng không đổi (m0).
- Lấy vào mỗi chén g bột đài hoa bụp giấm theo kí hiệu của mẫu ghi trên ché
sứ. Tiến hành sấy trên tủ sấy ở nhiệt độ 105°C. Cứ 3h lại lấy ra để trong bình hút ẩm
cho nguội rồi đem cân, làm như vậy cho đến khi khối lượng của mẫu và chén không
đổi (m2).
- Sau 36h thì xác định được độ ẩm của 5 mẫu nguyên liệu. Độ ẩm của mỗi mẫu
được xác định theo công thức:
Độ ẩm trung bình của 5 mẫu nguyên liệu:
Kết quả xác định độ ẩm trung bình của mẫu đài hoa bụp giấm khô được trình bày ở bảng 3.1
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát độ ẩm
STT m0(g) m1(g) m2(g) W(%)1 28.683 2.013 30.598 4.892 31.161 2.017 33.070 5.363 34.432 2.055 36.375 5.464 30.247 2.028 32.174 4.985 30.187 2.003 32.094 4.82Độ ẩm trung bình 5.10
Trong đóm0: Khối lượng cốc (g)m1: Khối lượng mẫu ban đầu (g)m2: Khối lượng cốc và mẫu sau khi sấy (g)W: Độ ẩm của mỗi mẫu (%)
Nhận xét:Độ ẩm trung bình của đài hoa bụp giấm vào khoảng 5.10%, đây là độ ẩm tương
đối an toàn. Vì vậy có thể giữ được chất lượng tốt của nguyên liệu trong quá trình bảo quản, tránh sự xâm nhập của vi sinh vật và nấm mốc.
30
3.1.1.2. Xác định hàm lượng tro
- Mẫu đài hoa bụp giấm sau khi xác định độ ẩm được giữ nguyên trong chén sứ
như lúc xác định độ ẩm. Sau đó đem đốt cháy thành than trên bếp điện rồi cho vào lò
nung tiến hành tro hóa ở nhiệt độ 500°C cho đến khi thu được tro trắng (khoảng 12h),
làm nguội trong bình hút ẩm, đem cân đến khối lượng không đổi (m3).
Hàm lượng tro của mỗi mẫu được tính theo công thức:
Hàm lượng tro trung bình của 5 mẫu:
Kết quả xác định hàm lượng tro trung bình được trình bày ở bảng 3.2Bảng 3.2. Kết quả khảo sát hàm lượng tro
STT m0 (g) m1 (g) m2 (g) M (%)1 28.683 2.013 28.807 6.162 31.161 2.017 31.301 6.943 34.432 2.055 34.565 6.474 30.247 2.028 30.373 6.21
Hình 3.1. Mẫu xác định hàm lượng tro
31
5 30.187 2.003 30.318 6.54Hàm lượng tro trung bình 6.47
Trong đóm0: Khối lượng cốc (g)m1: Khối lượng mẫu ban đầu (g)m2: Khối lượng cốc và mẫu sau khi nung (g)M: Hàm lượng tro trong mẫu (%)
Nhận xét: Hàm lượng tro trung bình trong đài hoa bụp giấm là 6.47%. Đây là hàm lượng
các chất vô cơ không bay hơi tồn tại trong đài hoa bụp giấm. Do điều kiện thổ nhưỡng ở những vùng khác nhau sẽ có thành phần vô cơ khác nhau.
3.1.1.3. Xác định hàm lượng một số kim loại nặng
Mẫu sau khi tro hóa được hòa tan bằng dung dịch HNO3 1N và định mức lên
100ml. Lọc 2 lần để loại cặn không tan sau khi tro hóa, thu được dung dịch trong suốt
rồi chuyển vào ống chứa mẫu đem xác định hàm lượng kim loại bằng phương pháp
quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất
lượng II, số 2- Ngô Quyền- Đà Nẵng. Kết quả xác định hàm lượng kim loại nặng được
trình bày trong bảng 3.3
Bảng 3.3. Kết quả xác định hàm lượng kim loại nặng
TTKim
loại
Phương pháp thử
(AAS)
Kết quả
(mg/l)
Kết quả
(mg/kg)
Hàm lượng cho
phép
(mg/kg) [1]
1 Pb TCVN 6193:1996 0.0091 0.4553 2.0000
2 Cu TCVN 6193:1996 0.1755 8.7672 150.0000
3 Zn TCVN 6193:1996 0.0791 3.9506 40.0000
Nhận xét:
Căn cứ vào quyết định của Bộ Y tế số 46/2007/QD-BYT ngày 19-12-2007 của
Bộ trưởng Bộ Y tế về việc ban hành quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa
học trong thực phẩm với hàm lượng các kim loại nặng cho phép trong thực phẩm (rau,
quả, chè và các sản phẩm chè) như Pb: 2.0000 mg/kg, Cu: 150.0000 mg/kg, Zn:
40.0000 mg/kg, Hg: 0.0500 mg/kg… Cho thấy hàm lượng kim loại nặng trong đài hoa
32
bụp giấm như trong bảng trên là hàm lượng cho phép sử dụng, an toàn, không ảnh
hưởng đến sức khỏe con người. Nên đài hoa bụp giấm có thể dùng uống dưới dạng trà.
3.1.2. Khảo sát điều kiện chiết bột đài hoa bụp giấm bằng các dung môi khác
nhau
3.1.2.1. Khảo sát điều kiện chiết bột đài hoa bụp giấm bằng dung môi n-hexan
Cho vào bình cầu 150ml dung môi n-hexan, 10g bột đài hoa bụp giấm gói vào
giấy lọc. Tiến hành chiết soxhlet ở 78°C theo các thời gian 4h, 6h, 8h,10h, 12h.
Sau khi thu được dịch chiết, đong lấy thể tích thu được Vdịch chiết (ml). Hút 10ml
dịch chiết đem cân khối lượng thu được m(g) và khối lượng riêng của dịch chiết được
xác định theo:
ddịch chiết = m/10 (g/ml)
Khối lượng cao chiết đươc tính theo:
mcao= Vdịch chiết × (ddịch chiết – ddung môi)
Kết quả thu được của thời gian chiết bằng dung môi n-hexan được trình bày ở
bảng 3.4 và đồ thị 3.1
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát thời gian chiết bằng dung môi n-hexan
STT Thời gian (h) Vdịch chiết (ml) ddung môi (g/ml) ddịch chiết (g/ml) mcao (g)
1 4 141 0.6458 0.6485 0.3807
2 6 139 0.6501 0.5977
3 8 138 0.6498 0.5520
4 10 136 0.6497 0.5304
5 12 135 0.6491 0.4455
Nhận xét:
Thời gian tối ưu dùng để chiết trong dung môi n-hexan là 6h. Tại thời gian này
thu được lượng cao chiết lớn nhất. Khi tăng thời gian lên thêm nữa thì lượng cao thu
được có xu hướng giảm dần.
33
3.1.2.2. Khảo sát điều kiện chiết bột đài hoa bụp giấm bằng dung môi diclometan
Bã nguyên liệu sau khi chiết với dung môi n- hexan, để khô tự nhiên trong 24h.
Sau đó tiến hành chiết soxhlet ở 40°C trong 150ml dung môi diclometan với các thời
gian chiết là 4h, 6h, 8h, 10h, 12h.
Sau khi thu được dịch chiết, đong lấy thể tích thu được Vdịch chiết (ml). Hút 10ml
dịch chiết đem cân khối lượng thu được m(g) và khối lượng riêng của dịch chiết được
xác định theo:
ddịch chiết = m/10 (g/ml)
Khối lượng cao chiết đươc tính theo: mcao
mcao= Vdịch chiết × (ddịch chiết – ddung môi)
Kết quả thu được của thời gian chiết bằng dung môi diclometan được trình bày
ở bảng và đồ thị
STT Thời gian (h) Vdịch chiết (ml) ddung môi (g/ml) ddịch chiết (g/ml) mcao (g)
1 4 136 1.3126 1.3542 5.6576
2 6 134 1.3905 10.439
3 8 133 1.4190 14.151
4 10 130 1.4213 14.131
5 12 129 1.4212 14.009
Nhận xét: Thời gian tối ưu dùng để chiết trong dung môi diclometan là 8h. Tại
thời gian này thu được lượng cao chiết lớn nhất. Khi tăng thời gian lên thêm nữa thì
lượng cao tăng không đáng kể.
3.1.2.3. Khảo sát điều kiện chiết bột đài hoa bụp giấm bằng dung môi etylaxetat
Bã nguyên liệu sau khi chiết với dung môi diclometan, để khô tự nhiên trong
24h. Sau đó tiến hành chiết soxhlet ở 85°C trong 150ml dung môi etylaxetat với các
thời gian chiết là 4h, 6h, 8h, 10h, 12h.
Sau khi thu được dịch chiết, đong lấy thể tích thu được Vdịch chiết (ml). Hút 10ml
dịch chiết đem cân khối lượng thu được m(g) và khối lượng riêng của dịch chiết được
xác định theo:
ddịch chiết = m/10 (g/ml)
34
Khối lượng cao chiết đươc tính theo: mcao
mcao= Vdịch chiết × (ddịch chiết – ddung môi)
Kết quả thu được của thời gian chiết bằng dung môi etylaxetat được trình bày ở
bảng và đồ thị
STT Thời gian (h) Vdịch chiết (ml) ddung môi (g/ml) ddịch chiết (g/ml) mcao (g)
1 4 149 0.8842 0.8931 1.3261
2 6 148 0.9081 3.5372
3 8 146 0.9308 6.8036
4 10 145 0.9285 6.4235
5 12 143 0.9235 5.6199
Nhận xét: Thời gian tối ưu dùng để chiết trong dung môi etylaxetat là 8h. Tại
thời gian này thu được lượng cao chiết lớn nhất. Khi tăng thời gian lên thêm nữa thì
lượng cao thu được có xu hướng giảm dần.
3.2. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN, CẤU TẠO CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT
TRONG CÁC DỊCH CHIẾT KHÁC NHAU CỦA ĐÀI HOA BỤP GIẤM
3.2.1. Xác định thành phần hóa học có trong dịch chiết n-hexan
Tiến hành chiết soxhlet 10g bột đài hoa bụp giấm, ở nhiệt độ 78°C, với 150ml
dung môi n-hexan trong thời gian tối ưu 6h. Làm bay hơi dung môi thu được cao chiết
n-hexan. Cao chiết được phân tích bằng thiết bị GC-MS tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu
chuẩn Đo lường Chất lượng II (quatest II), số 2 Ngô Quyền – Đà Nẵng. Kết quả thu
được các thành phần, cấu tạo của dịch chiết n-hexan được trình bày trong bảng và hình
, phụ lục
35
So sánh sắc ký đồ GC-MS thu được với thư viện phổ chuẩn cho thấy trong dịch
chiết n-hexan có nhiều cấu tử. Thành phần hóa học của dịch chiết bằng dung môi n-
hexan với một số cấu tử đã được định danh được trình bày trong bảng và một số cấu
tử chưa được định danh.
STT RT Area% Name CTPT
1 5.300 0.11 Decan C10H22
2 26.313 0.85 Hexadecanoic acid, methyl ester C17H34O2
3 27.144 16.34 1,2-Benzenedicarboxylic acid, butyl C16H22O4
36
2-methylpropyl ester
4 30.145 1.13 10,13-Octadecadienoic acid, methyl ester C19H34O2
5 37.400 2.62 Hexanedioic acid, bis(2-ethylhexyl) ester C22H42O4
6 38.643 3.41 1,2-Benzenedicarboxylic acid, mono
(2-ethylhexyl) ester
C16H22O4
7 40.058 3.24 Decanedioic acid, bis(2-ethylhexyl) ester C26H50O4
8 41.530 7.83 Tetratetracontane C44H90
9 41.863 1.28 Vitamin E C29H50O2
10 42.629 3.93 Pregnenolone C21H32O2
11 42.884 8.25 Stigmasterol C29H48O
12 43.372 10.87 Campesterol C28H48O
Nhận xét:
Từ kết quả ở bảng cho thấy phương pháp GC-MS đã định danh được 12 cấu
tử trong dịch chiết n-hexan từ đài hoa bụp giấm. Thàng phần hóa học trong dịch chiết
n-hexan bao gồm các ankan mạch thẳng dài 10-44C, các steroid, các este của axit
palmitic, axit phtalic và axit linoleic. Các cấu tử có hàm lượng lớn hơn 5%: 1,2-
Benzenedicarboxylic acid, butyl 2-methylpropyl ester (16.34%); Tetratetracontane
(7.83%); Stigmasterol (8.25%); Campesterol (10.87%). Cấu tử có hàm lượng nhỏ hơn
5% gồm các ankan mạch dài và các este. Các cấu tử còn lại tạm thời chưa thể định
danh.
Trong dịch chiết n-hexan chứa một số cấu tử có hoạt tính sinh học cao đáng
quan tâm. Stigmasterol có hoạt tính sinh học mạnh là tiền chất của vitamin D3 có tác
dụng hạ đường huyết, phòng trị ung thư buồng trứng, tuyến tiền liệt, ruột kết.
Campesterol là một trong sterol thực vật mà các nhà sinh học tìm thấy ở một loạt các
loại cây ăn được. Một số nhà khoa học xem Campesterol là một yếu tố có giá trị trong
việc kiểm soát cholesterol và giảm nguy gây cơ bệnh tim. Ngoài ra, còn có một số hợp
chất tuy hàm lượng không nhiều nhưng lại có hoạt tính sinh học mạnh như vitamin E
giúp làm tăng khả năng miễn dịch, thúc đẩy quá trình tái tạo da, bảo vệ các tế bào lipit
của cơ thể trước quá trình oxy hóa và sự tấn công của gốc tự do. Với hàm lượng
37
3,95%, Pregnenolone còn được biết đến là P5, là một hoocmon steroid nội sinh. Nó là
tiền chất của progestogen, các corticoid khoáng, các glucocorticoid, các androgen và
các estrogen, cũng như là các steroid hoạt hóa thần kinh. Thêm vào đó, chính
pregnenolon cũng có hoạt tính sinh học riêng là một steroid thần kinh. Bản thân
pregnenolon có hoạt tính làm tăng cường các chức phận hoạt động của não, làm tăng
trí nhớ do bị giảm sút ở tuổi già, chống stress, góp phần nâng cao sức khỏe.
Pregnenolon còn có tác dụng chống viêm, chống thấp khớp.
3.2.2. Xác định thành phần hóa học có trong dịch chiết diclometan
Bã n-hexan được chiết soxhlet với 150ml dung môi diclometan, ở nhiệt độ
40°C trong thời gian tối ưu 8h. Làm bay hơi dung môi thu được cao chiết diclometan.
Cao chiết được phân tích bằng thiết bị GC-MS tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo
lường Chất lượng II (quatest II), số 2 Ngô Quyền – Đà Nẵng. Kết quả thu được các
thành phần, cấu tạo của dịch chiết n-hexan được trình bày trong bảng và hình , phụ lục
38
So sánh sắc ký đồ GC-MS thu được với thư viện phổ chuẩn cho thấy trong dịch
chiết diclometan có nhiều cấu tử. Thành phần hóa học của dịch chiết bằng dung môi
diclometan với một số cấu tử đã được định danh được trình bày trong bảng và một số
cấu tử chưa được định danh.
STT RT Area% Name CTPT
1 5.131 1. 72 Heptane, 2, 2, 4, 6, 6-pentamethyl- C12H26
2 5.840 1. 82 1-Hexanol , 2-ethyl- C8H18O
3 9.154 3. 81 Estragole C10H12O
39
4 38.190 7. 36 Myristin,1,3-diaceto-2- C21H38O6
5 39.452 3. 78Hexadecanoic acid, 2-(acetyloxy) -1
-[(acetyloxy) methyl ] ethyl esterC22H40O6
6 39.948 0. 85 9-Octadecenamide, (Z) - C18H35NO
Nhận xét:
Từ kết quả ở bảng cho thấy phương pháp GC-MS đã định danh được 6 cấu tử
trong dịch chiết diclometan từ đài hoa bụp giấm. Thành phần hóa học trong dịch chiết
diclometan bao gồm dẫn xuất của phenol, ankan mạch nhánh, rượu, glycerol, este và
amid của axit béo oleic. Các cấu tử có hàm lượng lớn như: Myristin,1,3-diaceto-2-
(7.36%); Estragole (3.81%); Hexadecanoic acid, 2-(acetyloxy) -1-[(acetyloxy)
methyl ] ethyl ester (3.78%).
Trong dịch chiết diclometan, với hàm lượng 0.85%, 9-Octadecenamide, (Z) –
hay còn gọi là Oleamide được xem như một chất gây ngủ nội sinh. Nó đang được
nghiên cứu để ứng dụng điều trị cho các rối loạn tâm trạng và giấc ngủ. Bên cạnh đó,
Estragole cũng là một chất hữu cơ sử dụng trong sản xuất nước hoa và phụ gia thực
phẩm để tạo mùi.
3.2.3. Xác định thành phần hóa học có trong dịch chiết etylaxetat
Bã diclometan được chiết soxhlet với 150ml dung môi etylaxetat, ở nhiệt độ
85°C trong thời gian tối ưu 8h. Làm bay hơi dung môi thu được cao chiết etylaxetat.
Cao chiết được phân tích bằng thiết bị GC-MS tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo
lường Chất lượng II (quatest II), số 2 Ngô Quyền – Đà Nẵng. Kết quả thu được các
thành phần, cấu tạo của dịch chiết n-hexan được trình bày trong bảng và hình , phụ lục
40
So sánh sắc ký đồ GC-MS thu được với thư viện phổ chuẩn cho thấy trong dịch
chiết etylaxetat có nhiều cấu tử. Thành phần hóa học của dịch chiết bằng dung môi
diclometan với một số cấu tử đã được định danh được trình bày trong bảng và một số
cấu tử chưa được định danh.
STT RT Area% Name CTPT
1 3.955 5.33 2(5H) -Furanone C4H4O2
2 11.498 1.14 Phthalic anhydride C8H4O3
41
3 12.295 1.76 Phenol, 2,6-dimethoxy- C8H10O3
4 12.427 0.63 Eugenol C10H12O2
5 17.444 0.88 Dodecanoic acid C12H24O2
6 22.378 0.60 Tetradecanoic acid C14H28O2
7 27.356 9.90 n-Hexadecanoic acid C16H32O2
8 31.200 3.17 9,12 -Octadecadienoic acid (Z,Z) - C18H28O2
9 31.359 2.77 9-Octadecenoic acid, (E) - C18H34O2
10 31.975 0.92 Octadecanoic acid C18H36O2
11 37.152 1.07 1,3-Benzenediol, 5-pentadecyl- C21H36O2
12 41.358 1.65 Stigmastan-6,22-dien, 3,5-dedihydro- C29H46
Eugenol là chất đã được chứng minh là có vai trò sát trùng và giảm đau trong nha khoa
mà ngày nay vẫn còn dùng
