MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU.
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Nghiên cứu lý thuyết:. Nghiên cứu thực nghiệm. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU.
Nghiên cứu lý thuyết. Cây gai xanh. Các phương pháp chiết tách. Phương pháp xác định thành phần hóa học và cấu trúc hợp chất hữu cơ.
Phương pháp xác định các chỉ tiêu vật lý –hóa lý. Nghiên cứu thực nghiệm. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI. Giới thiệu về cây gai xanh.
Tổng quan tinh dầu. Vài nét chung về tinh dầu. Phân loại tinh dầu. Tính chất vật lý.
Tính chất hóa học. Phân bố tinh dầu trong thiên nhiên. Qúa trình tích lũy. Sơ lƣợc một số thành phần hóa học chủ yếu của tinh dầu.
Hợp chất monotecpen. Hợp chất Secquitecpen. Hợp chất chứa nhân thơm. Các thành phần khác.
Ảnh hƣởng của những nhân tố khác nhau đến thành phần và tính chất của tinh dầu .15 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Phƣơng pháp chiết Soxhlet. Phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc. Ly trích bằng chiếu xạ vi sóng.
Các phƣơng pháp xác định chất lƣợng tinh dầu. Đánh giá cảm quan. Các phƣơng pháp xác định chỉ tiêu lý học. Xác định nƣớc trong tinh dầu.
Xác định tỉ trọng. Xác định chỉ số khúc xạ. Xác định góc quay cực. Xác định nhiệt độ đông đặc.
Các phƣơng pháp xác định chỉ số hóa học. Chỉ số axit (AX). Chỉ số xà phòng hóa (XP). Chỉ số este (ES).
Phƣơng pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) dùng để xác định thành phần hóa học tinh dầu. Phƣơng pháp phân tích sắc ký khí (GC). Phƣơng pháp khối phổ (MS). Phƣơng pháp sắc ký khí – khối phổ (GC – MS) .36 Luan van KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN.
Nguyên liệu nghiên cứu. Cách tiến hành. Kết quả chiết tách từ dung môi nƣớc. Khảo sát tỷ lệ chiết rắn lỏng.
Khảo sát thời gian tối ƣu cho quá trình chiết tách. Hình thái sản phẩm. Kết quả chiết tách bằng dung môi n-hexan. Phân tích sản phẩm bằng GC-MS.
Hàm lƣợng phần trăm của các chất có trong mẫu lá cây gai xanh. Công thức cấu tạo các cấu tử chính có trong mẫu lá cây gai xanh. Kết quả chƣng cất và định lƣợng tinh dầu lá cây gai xanh .Sơ đồ quy trình chƣng cất. Nguyên liệu dạng lá.
Làm sạch nguyên liệu. Chƣng cất tinh dầu. Định lƣợng tinh dầu lá cây gai xanh. Tinh chế tinh dầu.
Kết quả xác định các hằng số vật lý. Tỷ trọng của tinh dầu lá cây gai xanh. Chỉ số khúc xạ của tinh dầu lá cây gai xanh. Kết quả xác định các chỉ số hóa học.
Chỉ số axit. Chỉ số este. Chỉ số xà phòng hóa. Kết quả xác định một số thành phần chính trong tinh dầu lá cây gai xanh.
Thiết bị chính hệ thống sắc ký khối phổ GC-MS .46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .48 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 50 Luan van DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Sự xuất hiện và biến đổi liên tục các cấu tử của tinh dầu mùi theo hướng phát triển của cây. Sự phụ thuộc giữa thể tích dung môi và khối lượng sản phẩm chiết.
Sự phụ thuộc giữa thời gian và khối lượng sản phẩm chiết. Hàm lượng % của các chất trong mẫu lá cây gai xanh theo thời gian lưu. Hàm lương tinh dầu lá cây gai xanh khi chưng cất. Tỷ trọng của mẫu tinh dầu lá cây gai xanh.
Chỉ số khúc xạ của mẫu tinh dầu lá cây gai xanh. Chỉ số axit của tinh dầu lá cây gai xanh. Chỉ số este của tinh dầu lá cây gai xanh. Chỉ số xà phòng hóa của tinh dầu lá cây gai xanh.
45 Luan van DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ Hình 2. Bộ chiết Soxhlet. Bộ chiết Soxhlet. Hình ảnh sắc ký đồ.
Sơ đồ thiết bị sắc ký khí ghép khối phổ. Đồ thị biểu di n sự phụ thuộc giữa thể tích dung môi và khối lượng sản phẩm chiết. Đồ thị biểu di n sự phụ thuộc giữa thời gian chiết và khối lượng sản phẩm. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Từ thời cổ đại, trong các cung điện hay các gia đình quyền quý ở Ai Cập, Trung Hoa, Hi Lạp.tinh dầu đã được chưng cất và sử dụng.
Với lịch sử phát triển hàng ngàn năm, tinh dầu được mệnh danh là báu vật của thiên nhiên, được phát triển thành phương pháp trị liệu, chăm sóc sức khỏe và làm đẹp trên toàn thế giới. Xã hội hiện đại ngày càng phát triển, trình độ khoa học kỹ thuật của con người ngày càng tiến bộ, nhu cầu chăm lo, giữ gìn và bảo vệ sức khỏe của con người ngày càng cao. Tuy nhiên, sự tin tưởng vào các hợp chất hóa học tổng hợp đang càng giảm dần vì các tác dụng phụ tiềm ẩn của chúng, do đó con người ngày càng có khuynh hướng sử dụng các dược liệu có nguồn gốc từ thiên nhiên. Trong đó tinh dầu thực vật là 1 trong những sản phẩm được chú trọng nghiên cứu.
Nước ta nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ cao, mưa nhiều và độ ẩm tương đối cao. Vì vậy đã tạo ra một hệ thực vật phong phú và đa dạng, có nhiều ứng dụng trong đời sống, đặc biệt là các loại cây cho tinh dầu (sả, hương nhu, oải hương, bạc hà, quýt, cam, chanh, lài,…). Trong đó, cây gai xanh (Severina monophylla) là một loài thực vật đã từ lâu được sử dụng để chữa một số bệnh viêm nhiễm, đặc biệt là rất hiệu quả trong việc chữa bệnh viêm họng nên nó được xem như một loại dược liệu được dùng rộng rãi trong dân gian. Trong những năm gần đây, do sự ô nhiễm môi trường ngày càng cao, dẫn đến bệnh viêm họng ngày càng nhiều và càng nặng thuộc các đối tượng khác nhau.
Do vậy nghiên cứu xác định thành phần, hoạt tính sinh học của cây gai xanh làm cơ sở cho việc ứng dụng cây này có hiệu quả hơn nhằm nâng cao chất lượng sức khỏe cộng đồng là điều hết sức cần thiết. Chính vì vậy tôi quyết định tiến hành nghiên cứu cây gai xanh với nội dung “Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học chính trong tinh dầu cây gai xanh” Tôi hi vọng rằng với những kết quả nghiên cứu được của đề tài, kết hợp với những công trình nghiên cứu trước đây về cây gai xanh, chúng ta sẽ có một kiến thức tổng hợp để từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng của chúng. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu, nghiên cứu quy trình chiết tách tinh dầu trong lá cây gai xanh. - Xác định thành phần hóa học trong tinh dầu chiết tách.
ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng: Cây gai xanh, phần rắn và dịch chiết từ cây bằng các dung môi khác nhau 1 Luan van ở khu vực Sơn Trà – Đà Nẵng. - Phạm vi nghiên cứu: Quy trình chiết tách, xác định thành phần và cấu trúc một số hợp chất trong tinh dầu cây gai xanh. Quá trình thực nghiệm được tiến hành ở phòng thí nghiệm Hóa học, trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4.
Nghiên cứu lý thuyết: Tổng quan tài liệu về tinh dầu, tìm hiểu thực tế về cây gai xanh. Nghiên cứu thực nghiệm Phương pháp vật lý - Thu gom và xử lý mẫu lá cây gai xanh thô. Phương pháp hóa học - Khảo sát thời gian chiết tối ưu và ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến lượng tinh dầu. - Chiết Soxhlet với các loại dung môi: phân cực, không phân cực.
- Chưng cất lôi cuốn hơi nước. - Xác định thành phần hóa học của dịch chiết dựa vào các phổ: hồng ngoại, GC-MS. - Xác định các chỉ số hóa lí: tỉ trọng; chỉ số khúc xạ; chỉ số axit, chỉ số este, chỉ số xà phòng hóa. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 5.
Nghiên cứu lý thuyết 5. Cây gai xanh - Đặc điểm sinh thái. - Thành phần hóa học. Các phương pháp chiết tách - Chiết Soxhlet với các loại dung môi: phân cực, không phân cực.
- Chưng cất lôi cuốn hơi nước. Phương pháp xác định thành phần hóa học và cấu trúc hợp chất hữu cơ - Phương pháp sắc ký. - Phương pháp GC-MS. - Phương pháp HPLC.
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân. Phương pháp xác định các chỉ tiêu vật lý –hóa lý - Xác định độ ẩm toàn phần; tỉ trọng tinh dầu, chỉ số khúc xạ, chỉ số axit, chỉ số este, chỉ số xà phòng hóa. Nghiên cứu thực nghiệm - Xử lý mẫu, áp dụng phương pháp phân hủy mẫu phân tích để khảo sát hàm lượng hữu cơ. - Chiết mẫu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
- Chiết mẫu bởi các dung môi H2O, CHCl3, n-C6H14 - Dùng phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS để khảo sát bước sóng hấp thụ, dựa vào độ hấp thụ để nghiên cứu khảo sát tối ưu các điều kiện chiết. - Định tính dịch chiết trong các loại dung môi trên. - Phân lập các dịch chiết bằng các dung môi khác nhau như H2O, CHCl3, n-C6H14 - Dùng phương pháp sắc ký khối phổ để xác định thành phần hóa học và cấu trúc. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI - Cung cấp các thông tin khoa học về thành phần và cấu tạo một số hợp chất trong tinh dầu cây gai xanh.
- Cung cấp các tư liệu về ứng dụng của tinh dầu gai xanh, giải thích một số công dụng của tinh dầu gai xanh trong thực tế. 3 Luan van CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1. Giới thiệu về cây gai xanh Tên khác: Tầm xoọng, quýt gai, cam trời, độc lực, mền tên, tửu bính lặc. Tên khoa học: Severina Monophylla, thuộc họ cam Rutaceae.
Phân bố: Cây mọc phổ biến ở miền Bắc và dọc theo duyên hải các tỉnh miền Trung nước ta. Đặc điểm hình thái: Cây bụi nhỏ, nhiều cành, cao khoảng 0,8 – 1,5m. Thân có gai dài, lá tựa như lá chanh nhưng dày hơn, mọc so le và chứa nhiều tinh dầu. Hoa màu trắng mọc thành chùm, dài 4cm.
Qủa hình cầu giống như quả quýt nhỏ, đường kính 1- 2,5cm, khi chín có màu đen.Toàn cây có tinh dầu thơm mùi quýt. Quả xanh chứa chất nhầy. Các bộ phận khác có vị đắng, the, mùi thơm, tính ấm, không độc. Công dụng: Ở nông thôn mỗi khi luộc ốc, người ta dùng gai của cây này để khêu ruột ốc.
Vì loại gai này dài sắc và có độ cứng thích hợp. Toàn cây được dùng làm thuốc.