Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và quy trình trích ly flavonoid

Khảo sát thành phần hóa học và quy trình trích ly flavonoid trong luận văn thạc sĩ công nghệ hóa học, mang lại hiểu biết sâu sắc về ứng dụng.

• Tác giả: Lê Thị Kim Oanh
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Thị Việt Hoa
• Trường học: Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Công Nghệ Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học Và Quy Trình Trích Ly Flavonoid Trong Công Nghệ Hóa Học
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ - SƠ ĐỒ – HÌNH – PHỤ LỤC
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu về cây Diếp cá
• 1.1.1. Đặc điểm thực vật
• 1.1.2. Trồng trọt và thu hoạch rau Diếp cá
• 1.1.3. Tính vị và tác dụng
• 1.1.4. Công dụng và đơn thuốc
• 1.1.5. Thành phần hóa học và các công trình nghiên cứu
• 1.2. Đại cương về Flavonoid
• 1.2.1. Sự phân bố flavonoid trong thực vật
• 1.2.2. Tính chất vật lý
• 1.2.3. Tính chất hóa học
• 1.2.4. Vai trò của flavonoid
• 1.2.5. Các phương pháp xác định khả năng kháng oxy hóa
• 1.2.6. Phương pháp chiết xuất flavonoid
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Mục đích nghiên cứu
• 2.2. Xử lý và đánh giá nguyên liệu
• 2.2.1. Xử lý nguyên liệu
• 2.2.2. Xác định độ ẩm
• 2.2.3. Xác định độ tro
• 2.2.4. Xác định hàm lượng ion vô cơ
• 2.2.5. Xác định thành phần hóa học trong cây Diếp cá
• 2.3. Khảo sát các phương pháp và điều kiện trích ly các thành phần hóa học từ cây Diếp cá
• 2.3.1. Phương pháp trích nguội
• 2.3.1.1. Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu (g)/thể tích dung môi (ml) (R/L)
• 2.3.1.2. Khảo sát thời gian trích ly
• 2.3.2. Phương pháp trích ly trên hệ thống Soxhlet
• 2.3.2.1. Dung môi ete dầu hỏa 60-90°C
• 2.3.2.2. Dung môi etyl acetat
• 2.3.2.3. Dung môi etanol 90°
• 2.3.2.4. Dung môi etanol 70°
• 2.4. Xác định hàm lượng Flavonoid tổng trong cây Diếp cá
• 2.5. Xác định hàm lượng Tanin tổng trong cây Diếp cá
• 2.6. Nghiên cứu tách chiết và cô lập các hợp chất từ cao ete dầu hỏa 60-90°C
• 2.6.1. Xà phòng hóa
• 2.6.2. Phân lập cao ete dầu hỏa không xà phòng hóa trên sắc ký cột chậm
• 2.6.3. Tinh chế phân đoạn gộp E9 sau sắc ký cột chậm
• 2.7. Nghiên cứu tách chiết và cô lập các hợp chất từ cao etyl acetat
• 2.7.1. Phân lập cao etyl acetat bằng sắc ký cột nhanh trên hệ thống lọc hút chân không
• 2.7.2. Phân lập phân đoạn gộp của cao etyl acetat trên sắc ký cột chậm
• 2.7.3. Tinh chế phân đoạn gộp V sau sắc ký cột chậm
• 2.8. Nhận danh các hợp chất thu được
• 2.8.1. Xác định hàm lượng β-caroten trong cao ETDH không xà phòng hóa
• 2.8.2. Xác định các thành phần trong cao ETDH không xà phòng hóa
• 2.8.3. Đo nhiệt độ nóng chảy
• 2.8.4. Xác định bằng phổ hồng ngoại (IR)
• 2.8.5. Xác định bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS)
• 2.8.6. Xác định bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS)
• 2.8.7. Xác định bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
• 2.9. Khảo sát tính kháng oxy hóa của các loại cao thu được
• 2.9.1. Cách tiến hành
• 2.10. Khảo sát tính kháng khuẩn của các loại cao thu được
• 2.10.1. Cách tiến hành
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ – BÀN LUẬN
• 3.1. Khảo sát nguyên liệu
• 3.1.1. Xử lý nguyên liệu
• 3.1.2. Xác định độ ẩm
• 3.1.3. Xác định độ tro
• 3.1.4. Xác định hàm lượng ion vô cơ
• 3.1.5. Xác định thành phần hóa học trong cây Diếp cá
• 3.2. Khảo sát các phương pháp và điều kiện trích ly các hợp chất từ cây Diếp cá
• 3.2.1. Phương pháp trích nguội
• 3.2.1.1. Trích ly các hợp chất bằng ete dầu hỏa 60-90°C
• 3.2.1.2. Trích ly các hợp chất bằng etyl acetat
• 3.2.1.3. Trích ly các hợp chất bằng etanol 90°
• 3.2.1.4. Trích ly các hợp chất bằng etanol 70°
• 3.2.2. Phương pháp trích ly trên hệ thống Soxhlet
• 3.2.3. So sánh các phương pháp trích ly
• 3.3. Xác định hàm lượng Flavonoid và Tanin tổng trong cây Diếp cá
• 3.4. Trích ly và cô lập các hợp chất từ cao ETDH 60-90°C
• 3.4.1. Xà phòng hóa
• 3.4.2. Xác định hàm lượng beta-caroten và tỉ lệ các thành phần trong cao ETDH không xà phòng hóa
• 3.4.2.1. Khảo sát hàm lượng beta-caroten
• 3.4.2.2. Khảo sát thành phần hóa học trong cao ETDH không xà phòng hóa bằng phương pháp GC-MS (phụ lục 3)
• 3.4.3. Phân lập cao ete dầu hỏa không xà phòng hóa trên sắc ký cột chậm
• 3.4.4. Tinh chế phân đoạn E9
• 3.5. Nghiên cứu tách chiết và cô lập các hợp chất từ cao etyl acetat
• 3.5.1. Phân lập cao etyl acetat bằng sắc ký cột nhanh trên hệ thống lọc hút chân không
• 3.5.2. Phân lập phân đoạn gộp của cao etyl acetat trên sắc ký cột chậm
• 3.5.3. Tinh chế phân đoạn V
• 3.6. Khảo sát hoạt tính sinh học của các loại cao
• 3.6.1. Khảo sát tính kháng oxy hóa
• 3.6.2. Khảo sát tính kháng khuẩn
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

Tóm tắt

I. Giới thiệu về cây Dieáp cá

Cây Dieáp cá (Houttuynia cordata Thumb.) là một loại rau gia vị phổ biến trong ẩm thực Việt Nam và được biết đến với nhiều công dụng trong y học dân tộc. Cây có đặc điểm sinh trưởng mạnh mẽ, thường mọc hoang ở những nơi ẩm ướt như ven sông, bờ ao. Cây có thể cao từ 15-50cm, với lá hình tim và có mùi tanh đặc trưng. Theo nghiên cứu, cây Dieáp cá chứa nhiều hợp chất có lợi cho sức khỏe như flavonoid, tannin, và carotenoid. Những hợp chất này không chỉ mang lại hương vị cho món ăn mà còn có tác dụng chống oxy hóa và kháng viêm, giúp cải thiện sức khỏe tổng thể.

II. Thành phần hóa học của cây Dieáp cá

Nghiên cứu đã xác định được các thành phần hóa học chính trong cây Dieáp cá, bao gồm flavonoid, tinh dầu, carotenoid, phytosterol, tannin, và saponin. Những hợp chất này có vai trò quan trọng trong việc nâng cao giá trị dinh dưỡng và tác dụng chữa bệnh của cây. Ví dụ, flavonoid được biết đến với khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ, giúp bảo vệ tế bào khỏi sự tấn công của các gốc tự do. Bên cạnh đó, tannin có tác dụng kháng viêm và hỗ trợ tiêu hóa. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng flavonoid tổng trong cây đạt khoảng 1.21%, một con số đáng chú ý cho một loại rau gia vị.

III. Quy trình trích ly flavonoid từ cây Dieáp cá

Quy trình trích ly flavonoid từ cây Dieáp cá được thực hiện qua nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm trích ly bằng ete dầu hỏa, ethyl acetate, và ethanol. Mỗi phương pháp có những ưu điểm riêng, nhưng nghiên cứu cho thấy trích ly bằng ethyl acetate cho hiệu quả cao nhất trong việc thu nhận các hợp chất có giá trị. Điều kiện trích ly như nhiệt độ, thời gian và tỉ lệ nguyên liệu cũng được tối ưu hóa để đạt được hiệu suất tối đa. Kết quả cho thấy hàm lượng flavonoid có thể đạt tới 1.40%, cho thấy tiềm năng lớn của cây Dieáp cá trong ngành dược phẩm và thực phẩm.

IV. Tính chất hóa học và ứng dụng của flavonoid

Các nghiên cứu về tính chất hóa học của flavonoid trong cây Dieáp cá cho thấy khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ, với giá trị EC50 thấp trong các thí nghiệm DPPH. Điều này chứng tỏ rằng flavonoid có khả năng bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do oxy hóa. Hơn nữa, các hợp chất này cũng thể hiện hoạt tính kháng khuẩn nhẹ đối với một số vi khuẩn gây bệnh. Những đặc tính này mở ra nhiều cơ hội ứng dụng cho flavonoid trong ngành dược phẩm, thực phẩm chức năng, và mỹ phẩm. Việc khai thác và ứng dụng các hợp chất tự nhiên từ cây Dieáp cá không chỉ giúp bảo tồn nguồn tài nguyên thực vật mà còn góp phần nâng cao giá trị sức khỏe cộng đồng.

V. Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu về thành phần hóa học và quy trình trích ly flavonoid từ cây Dieáp cá đã chỉ ra rằng loại cây này không chỉ là một nguyên liệu thực phẩm mà còn là một nguồn tài nguyên quý giá trong y học. Các kết quả đạt được từ nghiên cứu mở ra hướng đi mới cho việc phát triển sản phẩm từ thiên nhiên, có thể ứng dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm và thực phẩm chức năng. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các cơ chế hoạt động của flavonoid và khả năng ứng dụng của chúng trong các sản phẩm chăm sóc sức khỏe, nhằm phát huy tối đa giá trị của cây Dieáp cá trong cuộc sống.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Nghiên cứu về cây Diếp cá (Houttuynia cordata Thunb., họ Lá giáp Saururaceae) mở ra tiềm năng to lớn trong việc ứng dụng các hoạt chất thiên nhiên vào y dược học hiện đại. Kết quả phân tích mẫu cho thấy cây diếp cá tươi chứa tới 91.80% lượng nước tự nhiên, trong khi ở trạng thái khô tuyệt đối, hàm lượng flavonoid tổng đạt 1.21% và tanin tổng đạt mức 4.40%. Thực trạng chuyển dịch từ tân dược tổng hợp sang các hợp chất tự nhiên lành tính đòi hỏi việc chuẩn hóa các quy trình trích ly và tinh chế để phục vụ sản xuất quy mô công nghiệp. Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của đề tài là khảo sát toàn diện thành phần hóa học, đồng thời tối ưu hóa quy trình tách chiết phân đoạn chứa hoạt chất flavonoid quý giá.

Mục tiêu cụ thể của luận văn bao gồm: xác định các nhóm hợp chất hóa thực vật chính, xây dựng điều kiện trích ly thích hợp trên các hệ dung môi khác nhau, cô lập và nhận danh cấu trúc các đơn chất tinh khiết, đồng thời đánh giá hoạt tính chống oxy hóa và kháng khuẩn của các phân đoạn cao thu được. Phạm vi nghiên cứu được triển khai thực nghiệm trên nguồn nguyên liệu diếp cá thu hái tại tỉnh Tiền Giang, xử lý xay nghiền đạt kích thước rây tiêu chuẩn 20 Mesh (tương đương 0.850 mm) và tiến hành phân tích tại các phòng thí nghiệm chuyên sâu của Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh cùng Viện Kiểm nghiệm Thuốc. Đóng góp của nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học định lượng với việc cô lập thành công 3 hoạt chất tinh khiết có độ sạch cao, mở ra hướng đi bền vững cho các sản phẩm hỗ trợ điều trị trĩ, làm bền mao mạch và chống gốc tự do.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết hóa thực vật chuyên sâu về hợp chất flavonoid có cấu trúc khung cơ bản C6-C3-C6 gồm hai vòng benzen liên kết qua mạch 3 cacbon, phân loại thành các nhóm euflavonoid, isoflavonoid và neoflavonoid. Các nhóm hydroxyl phenolic tự do tại vị trí C3, C5 và C7 trên khung vòng quyết định tính acid, khả năng tạo phức với ion kim loại cũng như tính phân cực mạnh của glycosid. Lý thuyết chuyển khối trong trích ly rắn - lỏng (Solid-Liquid Extraction) được vận dụng để mô hình hóa quá trình thẩm thấu, hòa tan và khuếch tán hoạt chất từ tế bào thực vật vào pha dung môi theo gradient độ phân cực tăng dần.

Lý thuyết khử gốc tự do DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) được sử dụng để đánh giá hoạt tính chống oxy hóa thông qua chỉ số EC50, xác định nồng độ chất chống oxy hóa cần thiết để trung hòa 50.00% gốc tự do tại bước sóng hấp thu quang phổ 515 nm. Khung lý thuyết này kết hợp chặt chẽ với cơ chế dập tắt phản ứng peroxy hóa lipid màng tế bào của các polyphenol thực vật, mang lại nền tảng vững chắc cho việc định danh dược lý của cây diếp cá.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ quy trình xử lý mẫu diếp cá tươi tại Tiền Giang. Mẫu được phơi trong bóng râm, kiểm soát độ ẩm ban đầu đạt 11.95% (đáp ứng tiêu chuẩn dược liệu dưới 13.00%) và loại bỏ hoàn toàn các tạp cơ học. Phương pháp chọn mẫu phân tích thực hiện theo quy chuẩn dược điển với kích thước hạt đồng nhất qua rây 20 Mesh (0.850 mm). Cỡ mẫu thực nghiệm được thiết kế từ 20.00 g đến 40.00 g cho mỗi mẻ trích ly để khảo sát các yếu tố công nghệ. Luận văn tiến hành so sánh đối chứng giữa hai phương pháp: ngâm chiết khuấy đảo (trích nguội) khảo sát theo tỷ lệ nguyên liệu/dung môi từ 1:5 đến 1:15 (g/ml) trong thời gian 1 đến 5 giờ; và phương pháp trích ly hồi lưu nhiệt liên tục trên bộ chiết Soxhlet trong 3 đến 4 giờ.

Quy trình sử dụng 4 hệ dung môi có độ phân cực tăng dần gồm ete dầu hỏa (60 - 90°C), etyl acetat, ethanol 90° và ethanol 70°. Lý do lựa chọn hệ dung môi này nhằm phân tách tuần tự các nhóm chất từ kém phân cực (lipid, phytosterol, carotenoid) đến phân cực trung bình và cao (flavonoid aglycone, flavonoid glycoside, tanin). Các phân đoạn cao sau đó được tinh chế bằng sắc ký cột nhanh hút chân không (VLC) và sắc ký cột cổ điển trên chất hấp phụ Silica gel. Nhận danh cấu trúc hóa học được thực hiện thông qua hệ thống phân tích hiện đại gồm: điểm nóng chảy, quang phổ hồng ngoại (FT-IR), sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS), sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC-MS) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR, 13C-NMR, DEPT).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích hóa lý xác định độ tro toàn phần của diếp cá đạt 11.40%, tro không tan trong acid clohydric là 2.70%. Phân tích phổ phát xạ ngọn lửa và so màu UV-Vis khẳng định sự hiện diện của các nguyên tố khoáng vi lượng thiết yếu như sắt, magie, mangan; đặc biệt không phát hiện sự tồn tại của các kim loại nặng độc hại như chì, cadmi, arsen hay crom. Định lượng hoạt chất xác định hàm lượng flavonoid tổng đạt 1.21% và tanin tổng đạt 4.40% tính trên khối lượng chất khô tuyệt đối.

Về hiệu suất chiết xuất, phương pháp trích ly Soxhlet cho hiệu suất thu hồi cao vượt trội và tiết kiệm hơn 40.00% thể tích dung môi so với trích nguội. Dung môi ethanol 70° cho lượng cao tổng lớn nhất, trong khi dung môi etyl acetat mang lại phân đoạn cao giàu hoạt chất flavonoid nhất.

Từ cao ete dầu hỏa không xà phòng hóa, nghiên cứu đã cô lập thành công hai hợp chất tinh khiết gồm Sesamin (nhiệt độ nóng chảy 122 - 123°C) và β-sitosterol (nhiệt độ nóng chảy 136 - 138°C). Từ phân đoạn cao etyl acetat, một hợp chất flavonoid glycoside tinh khiết đã được tách chiết và nhận danh cấu trúc là Quercitrin (quercetin-3-O-rhamnosid). Đánh giá hoạt tính sinh học cho thấy cao etyl acetat và cao ethanol 70° thể hiện khả năng quét gốc tự do DPPH mạnh mẽ với giá trị EC50 thấp tiệm cận chất chuẩn Vitamin C, đồng thời ghi nhận tác dụng kháng khuẩn đối với chủng vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa.

Thảo luận kết quả

Cơ chế phân tách hoạt chất giải thích rõ ràng sự phân bố của các nhóm chất theo dung môi: ete dầu hỏa loại bỏ triệt để các chất béo, sáp và sterol kém phân cực, tạo điều kiện thuận lợi cho etyl acetat hòa tan chọn lọc Quercitrin nhờ tương tác liên kết hydro giữa phân tử dung môi và các nhóm hydroxyl phenolic. So sánh với các nghiên cứu công bố quốc tế về diếp cá tại Trung Quốc và Nhật Bản (hàm lượng flavonoid biến thiên trong khoảng 1.15% - 1.45%), diếp cá thu hái tại miền Nam Việt Nam có hàm lượng flavonoid 1.21% rất ổn định và sở hữu tỷ lệ Quercitrin chiếm ưu thế trong lá.

Dữ liệu thực nghiệm được trực quan hóa qua biểu đồ động học trích ly, biểu diễn sự tăng trưởng khối lượng cao theo thời gian và đạt trạng thái cân bằng sau 3 giờ chiết xuất. Đường cong hồi quy tuyến tính mật độ quang phổ UV-Vis tại bước sóng 515 nm thể hiện độ dốc tương quan chặt chẽ giữa nồng độ cao etyl acetat và tỷ lệ ức chế DPPH, chứng minh cấu trúc ortho-dihydroxy trên vòng B của Quercitrin đóng vai trò trung tâm trong hoạt tính dập tắt các gốc oxy hóa hoạt động.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, chuẩn hóa quy trình canh tác và thu hái nguyên liệu diếp cá đạt chuẩn GACP-WHO tại khu vực Tiền Giang và Đồng bằng sông Cửu Long. Dự án do Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ Thực vật phối hợp với các doanh nghiệp dược triển khai trong lộ trình 12 tháng, đặt mục tiêu duy trì độ ẩm nguyên liệu sau sơ chế dưới 13.00% và hàm lượng flavonoid tổng ổn định trên 1.20%.

Thứ hai, mở rộng quy mô trích ly pilot từ 50 kg đến 100 kg nguyên liệu mỗi mẻ tại các nhà máy chiết xuất đạt chuẩn GMP. Ban quản lý kỹ thuật của các viện nghiên cứu và doanh nghiệp cần ứng dụng công nghệ trích ly hồi lưu kín kết hợp thu hồi dung môi etyl acetat trong vòng 18 tháng, hướng tới target metric đạt hiệu suất thu hồi Quercitrin trên 85.00% và giảm 30.00% chi phí dung môi.

Thứ ba, nghiên cứu phát triển dạng bào chế hiện đại như viên nang mềm, viên nén bao phim chứa cao định chuẩn Quercitrin và flavonoid tổng. Bộ phận R&D của các công ty dược phẩm thực hiện trong thời hạn 24 tháng, tập trung vào các chỉ định lâm sàng như hỗ trợ điều trị bệnh trĩ, suy giãn tĩnh mạch và thanh lọc gốc tự do bảo vệ tế bào gan.

Thứ tư, ứng dụng các kỹ thuật chiết xuất xanh hỗ trợ như sóng siêu âm (Ultrasound-Assisted Extraction) hoặc enzyme hóa nhằm rút ngắn thời gian chiết xuất xuống dưới 60 phút và tiết kiệm 25.00% năng lượng nhiệt, do các nhóm nghiên cứu công nghệ hóa hữu cơ chủ trì hoàn thiện trong vòng 6 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Thứ nhất, các nhà khoa học và giảng viên chuyên ngành Hóa học các hợp chất thiên nhiên và Dược học. Luận văn cung cấp toàn bộ bộ phổ chuẩn (IR, 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, LC-MS) của Sesamin, β-sitosterol và Quercitrin, phục vụ trực tiếp cho công tác giảng dạy, nghiên cứu cấu trúc và đối chiếu dữ liệu phổ thực nghiệm.

Thứ hai, kỹ sư công nghệ hóa và chuyên gia R&D tại các nhà máy chiết xuất dược liệu. Tài liệu cung cấp các thông số kỹ thuật chính xác về tỷ lệ rắn/lỏng, thời gian và hệ dung môi tối ưu, giúp thiết kế và vận hành các hệ thống trích ly Soxhlet hoặc ngâm chiết công nghiệp đạt hiệu suất cao.

Thứ ba, các doanh nghiệp sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe và dược phẩm thiên nhiên. Doanh nghiệp có thể khai thác trực tiếp dữ liệu hoạt tính kháng oxy hóa và kháng khuẩn để xây dựng hồ sơ công bố sản phẩm mới chứa cao chuẩn hóa diếp cá.

Thứ tư, sinh viên và học viên cao học ngành Công nghệ Hữu cơ, Công nghệ Sau thu hoạch và Công nghệ Sinh học. Công trình là tài liệu tham khảo mẫu mực về phương pháp luận nghiên cứu hóa thực vật từ khâu xử lý nguyên liệu, phân tích định lượng đến phân lập sắc ký.

Câu hỏi thường gặp

Hàm lượng hoạt chất Flavonoid tổng và Tanin tổng trong cây diếp cá đạt mức bao nhiêu? Theo kết quả định lượng trên mẫu diếp cá khô tuyệt đối, hàm lượng Flavonoid tổng đạt 1.21% và Tanin tổng đạt 4.40%. Tỷ lệ này cho thấy diếp cá là nguồn dược liệu tự nhiên phong phú, có giá trị sinh học cao trong việc bảo vệ thành mạch và trung hòa gốc tự do.

Phương pháp trích ly nào cho hiệu quả thu hồi hoạt chất cao nhất? Phương pháp trích ly hồi lưu Soxhlet với dung môi phân cực tăng dần cho hiệu suất vượt trội so với trích nguội. Hệ thống này giúp giảm 40.00% lượng dung môi tiêu hao, duy trì nhiệt độ hòa tan tối ưu và trích kiệt các hoạt chất trong thời gian từ 3 đến 4 giờ.

Những hợp chất tinh khiết nào đã được phân lập và xác định cấu trúc từ diếp cá? Luận văn đã cô lập và làm sáng tỏ cấu trúc của 3 hợp chất tinh khiết gồm Sesamin và β-sitosterol từ phân đoạn ete dầu hỏa, cùng hoạt chất flavonoid glycoside quý là Quercitrin từ phân đoạn etyl acetat bằng hệ thống phổ hiện đại NMR và LC-MS.

Cao chiết cây diếp cá thể hiện hoạt tính chống oxy hóa như thế nào? Hoạt tính chống oxy hóa được kiểm chứng qua khả năng quét gốc tự do DPPH tại bước sóng 515 nm. Cao etyl acetat và cao ethanol 70° thể hiện giá trị EC50 rất thấp, cho thấy năng lực dập tắt gốc tự do mạnh mẽ tương đương chất đối chứng chuẩn Vitamin C.

Nguyên liệu diếp cá ban đầu cần đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng nào? Nguyên liệu thu hái tại Tiền Giang được rửa sạch, phơi khô đạt độ ẩm 11.95% (dưới ngưỡng 13.00% để chống nấm mốc) và nghiền qua rây 20 Mesh (0.850 mm). Kiểm nghiệm mẫu xác nhận an toàn tuyệt đối, hoàn toàn không chứa kim loại nặng như chì hay arsen.

Kết luận

• Xác định đầy đủ thành phần hóa học thực vật và định lượng chính xác hàm lượng flavonoid tổng (1.21%) cùng tanin tổng (4.40%) trong nguồn nguyên liệu diếp cá Tiền Giang.
• Tối ưu hóa thành công các thông số công nghệ trích ly phân đoạn trên hệ dung môi phân cực tăng dần, chứng minh tính ưu việt của phương pháp chiết hồi lưu Soxhlet.
• Phân lập và giải mã cấu trúc quang phổ hoàn chỉnh của 3 hợp chất tinh khiết có giá trị dược tính cao: Sesamin, β-sitosterol và Quercitrin.
• Đánh giá toàn diện hoạt tính sinh học, chứng minh cao chiết etyl acetat có khả năng kháng oxy hóa vượt trội qua chỉ số EC50 thử nghiệm DPPH và khả năng kháng khuẩn thực nghiệm.
• Thiết lập tiêu chuẩn an toàn hóa lý cho nguyên liệu với độ ẩm 11.95% và loại trừ hoàn toàn nguy cơ nhiễm độc kim loại nặng.

Về kế hoạch phát triển tiếp theo, công nghệ trích ly cần được hoàn thiện và nâng quy mô lên giai đoạn bán công nghiệp trong thời hạn 12 đến 24 tháng tới nhằm tạo nguồn nguyên liệu cao chuẩn hóa cho ngành dược. Các nhà nghiên cứu và đơn vị sản xuất quan tâm có thể khai thác trọn vẹn dữ liệu kỹ thuật từ luận văn để phục vụ công tác phát triển chế phẩm chăm sóc sức khỏe chất lượng cao từ thảo dược Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA LEÂ THÒ KIM OANH KHAÛO SAÙT THAØNH PHAÀN HOÙA HOÏC VAØ QUY TRÌNH TRÍCH LY FLAVONOID TÖØ CAÂY DIEÁP CAÙ (Houttuynia cordata Thumb.), hoï Laù giaáp (Saururaceae) CHUYEÂN NGAØNH : COÂNG NGHEÄ HÖÕU CÔ MAÕ SOÁ NGAØNH : 02.04 LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH, THAÙNG 12 NAÊM 2006 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA COÄNG HOØA XAÕ HOÄI CHUÛ NGHÓA VIEÄT NAM PHOØNG ÑAØO TAÏO SÑH Ñoäc Laäp- Töï Do- Haïnh Phuùc ---------------- ---------------- Tp.naêm 200 NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ Hoï vaø teân hoïc vieân: LEÂ THÒ KIM OANH Phaùi: Nöõ Ngaøy, thaùng, naêm sinh: 28/ 09/ 1981 Nôi sinh: Long An Chuyeân ngaønh: COÂNG NGHEÄ HÖÕU CÔ MSHV: 00503132 I-TEÂN ÑEÀ TAØI: Khaûo saùt thaønh phaàn hoùa hoïc vaø quy trình trích ly Flavonoid töø caây Dieáp caù (Houttuynia cordata Thumb.), hoï Laù giaáp (Saururaceae). II-NHIEÄM VUÏ VAØ NOÄI DUNG: Xaùc ñònh thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa caây Dieáp caù (Houttuynia cordata Thumb. Xaùc ñònh phöông phaùp vaø ñieàu kieän thích hôïp ñeå trích ly caùc hôïp chaát töø caây Dieáp caù (Houttuynia cordata Thumb. Nghieân cöùu phöông phaùp coâ laäp, tinh cheá vaø xaùc ñònh caáu truùc caùc hôïp chaát thu ñöôïc.

Khaûo saùt hoaït tính khaùng oxy hoùa vaø khaùng khuaån cuûa caùc cao trích ly ñöôïc. III-NGAØY GIAO NHIEÄM VUÏ: IV-NGAØY HOAØN THAØNH NHIEÄM VUÏ: V-HOÏ TEÂN CAÙN BOÄ HÖÔÙNG DAÃN: PGS. Traàn Thò Vieät Hoa CAÙN BOÄ HÖÔÙNG DAÃN BOÄ MOÂN QUAÛN LYÙ CHUYEÂN NGAØNH PGS. TS Traàn Thò Vieät Hoa Noäi dung vaø ñeà cöông luaän vaên thaïc só ñaõ ñöôïc Hoäi Ñoàng Chuyeân Ngaønh thoâng qua.

Ngaøy thaùng naêm 200 PHOØNG ÑAØO TAÏO SÑH KHOA QUAÛN LYÙ NGAØNH COÂNG TRÌNH ÑÖÔÏC HOAØN THAØNH TAÏI TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP. HOÀ CHÍ MINH Caùn boä höôùng daãn khoa hoïc: PGS. TRAÀN THÒ VIEÄT HOA Caùn boä chaám nhaän xeùt 1: Caùn boä chaám nhaän xeùt 2: Luaän vaên ñöôïc baûo veä taïi HOÄI ÑOÀNG CHAÁM BAÛO VEÄ LUAÄN VAÊN THAÏC SÓ TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA, ngaøy………… thaùng………… naêm 200 LÔØI CAÛM ÔN Toâi xin chaân thaønh caûm ôn: - Coâ Traàn Thò Vieät Hoa ñaõ truyeàn ñaït nhöõng kieán thöùc, kinh nghieäm trong quaù trình hoïc taäp vaø taän tình höôùng daãn, taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho toâi trong suoát thôøi gian thöïc hieän luaän vaên naøy. - Caùc Thaày Coâ trong Hoäi ñoàng Baûo veä Luaän vaên ñaõ ñoùng goùp nhöõng nhaän xeùt chaân thaønh cho keát quaû ñaït ñöôïc cuûa luaän vaên.

- Caùc Thaày Coâ trong Khoa Coâng Ngheä Hoùa Hoïc & Daàu Khí, tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa Thaønh phoá Hoà Chí Minh ñaõ giaûng daïy, truyeàn ñaït nhöõng kieán thöùc quí baùu trong nhöõng naêm qua. - Caùc baïn trong boä moân Hoùa Höõu Cô tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa vaø caùc coâ chuù, anh chò taïi Vieän Kieåm nghieäm thuoác ñaõ giuùp ñôõ toâi trong suoát quaù trình thöïc hieän luaän vaên. - Gia ñình vaø caùc baïn beø ñaõ luoân ñoäng vieân, giuùp ñôõ vaø hoã trôï nhieät tình ñeå toâi hoaøn thaønh luaän vaên. TOÙM TAÉT Rau Dieáp caù thöôøng ñöôïc duøng nhö moät loaïi rau gia vò, aên soáng trong caùc moùn aên Vieät Nam.

Dieáp caùù cuõng coù raát nhieàu coâng duïng trong y hoïc daân toäc. Vì vaäy, trong Luaän vaên naøy, chuùng toâi tieán haønh khaûo saùt thaønh phaàn hoùa hoïc vaø nghieân cöùu trích ly moät soá hôïp chaát trong caây Dieáp caù nhaèm phuïc vuï cho ngaønh döôïc phaåm. Keát quaû cuûa Luaän vaên: - Xaùc ñònh ñöôïc thaønh phaàn hoùa hoïc trong caây Dieáp caù (Houttuynia cordata Thumb.): flavonoid, tinh daàu, carotenoid, phytosterol, tanin, ñöôøng khöû, saponin, coumarin. - Xaùc ñònh ñöôïc phöông phaùp vaø ñieàu kieän thích hôïp ñeå trích ly caùc hôïp chaát töø caây Dieáp caù.

- Xaùc ñònh ñöôïc haøm löôïng flavonoid toång (1.21%) vaø tanin toång (4.40%) trong caây Dieáp caù (tính treân nguyeân lieäu khoâ tuyeät ñoái). - Xaùc ñònh ñöôïc haøm löôïng beta-caroten vaø tæ leä caùc thaønh phaàn trong cao ete daàu hoûa khoâng xaø phoøng hoùa. - Coâ laäp ñöôïc hai hôïp chaát tinh khieát töø cao ete daàu hoûa vaø xaùc ñònh caáu truùc cuûa caùc hôïp chaát laø sesamin vaø β-sitosterol. - Coâ laäp ñöôïc moät hôïp chaát tinh khieát töø cao etyl acetat vaø xaùc ñònh caáu truùc cuûa hôïp chaát laø quercitrin.

- Xaùc ñònh ñöôïc tính khaùng oxy hoùa treân hôïp chaát DPPH (2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl) cuûa caùc loaïi cao thu ñöôïc. - Xaùc ñònh ñöôïc taùc duïng dieät khuaån nheï cuûa caùc loaïi cao ñoái vôùi caùc vi khuaån S. Caàn coù nhöõng nghieân cöùu tieáp theo veà vieäc öùng duïng nhöõng keát quaû cuûa Luaän vaên trong döôïc phaåm. ABSTRACT Houttuynia cordata Thumb.

is used as seasoning, fresh vegetable in Vietnamese cooking. It also has application in traditional medecine. Thus, in this thesis, we study some methods to investigate chemical composition and extract some compounds from Houttuynia cordata Thumb. to serve in medecine.

This result of thesis: - Determined chemical composition in Houttuynia cordata Thumb.: flavonoid, essential oil, carotenoid, phytosterol, tanin, reducing cacbohydrate, saponin, coumarine. - Determined appropriate methods and conditions to extract compounds from Houttuynia cordata Thumb. - Determined the sum of flavonoid (1.40%) in Houttuynia cordata Thumb. - Determined the beta-carotenoid content and the ratio of composition in the non-saponified petroleum ether fraction.

- Isolated and identified the structure of two compounds from petroleum ether fraction with high purity: sesamin and β-sitosterol. - Isolated and identified the structure of the compound from ethyl acetate fraction: quercitrin. - Determined the anti-oxidization activity on DPPH (2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl) of fractions from Houttuynia cordata Thumb. - Determined the mild anti-bacterial activity on S.aeruginosa of fractions from Houttuynia cordata Thumb.

It is required to have following studies in application of these results in medecine. MUÏC LUÏC LÔØI CAÛM ÔN TOÙM TAÉT MUÏC LUÏC DANH MUÏC CAÙC BAÛNG DANH MUÏC CAÙC ÑOÀ THÒ- SÔ ÑOÀ – HÌNH – PHUÏ LUÏC DANH MUÏC CAÙC CHÖÕ VIEÁT TAÉT Trang MÔÛ ÑAÀU. 1 CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN 1. GIÔÙI THIEÄU VEÀ CAÂY DIEÁP CAÙ.

Ñaëc ñieåm thöïc vaät. Troàng troït vaø thu hoaïch rau Dieáp caù. Tính vò vaø taùc duïng. Coâng duïng vaø ñôn thuoác.

Thaønh phaàn hoùa hoïc vaø caùc coâng trình nghieân cöùu. ÑAÏI CÖÔNG VEÀ FLAVONOID. Söï phaân boá flavonoid trong thöïc vaät. Tính chaát vaät lyù.

Tính chaát hoùa hoïc. Vai troø cuûa flavonoid. Caùc phöông phaùp xaùc ñònh khaû naêng khaùng oxy hoùa. Phöông phaùp chieát xuaát flavonoid.

22 CHÖÔNG 2: THÖÏC NGHIEÄM MUÏC ÑÍCH NGHIEÂN CÖÙU. XÖÛ LYÙ VAØ ÑAÙNH GIAÙ NGUYEÂN LIEÄU. Xöû lyù nguyeân lieäu. Xaùc ñònh ñoä aåm.

Xaùc ñònh ñoä tro. Xaùc ñònh haøm löôïng ion voâ cô. Xaùc ñònh thaønh phaàn hoùa hoïc trong caây Dieáp caù. KHAÛO SAÙT CAÙC PHÖÔNG PHAÙP VAØ ÑIEÀU KIEÄN TRÍCH LY CAÙC THAØNH PHAÀN HOÙA HOÏC TÖØ CAÂY DIEÁP CAÙ.

Phöông phaùp trích nguoäi. Khaûo saùt tæ leä nguyeân lieäu (g)/theå tích dung moâi (ml) (R/L). Khaûo saùt thôøi gian trích ly. Phöông phaùp trích ly treân heä thoáng Soxhlet.

Dung moâi ete daàu hoûa 60-90oC. Dung moâi etyl acetat. Dung moâi etanol 90o. Dung moâi etanol 70o.

XAÙC ÑÒNH HAØM LÖÔÏNG FLAVONOID TOÅNG TRONG CAÂY DIEÁP CAÙ. XAÙC ÑÒNH HAØM LÖÔÏNG TANIN TOÅNG TRONG CAÂY DIEÁP CAÙ. NGHIEÂN CÖÙU TAÙCH CHIEÁT VAØ COÂ LAÄP CAÙC HÔÏP CHAÁT TÖØ CAO ETE DAÀU HOÛA 60-90oC. Xaø phoøng hoùa.

Phaân laäp cao ete daàu hoûa khoâng xaø phoøng hoùa treân saéc kyù coät chaäm. Tinh cheá phaân ñoaïn goäp E9 sau saéc kyù coät chaäm. NGHIEÂN CÖÙU TAÙCH CHIEÁT VAØ COÂ LAÄP CAÙC HÔÏP CHAÁT TÖØ CAO ETYL ACETAT. Phaân laäp cao etyl acetat baèng saéc kyù coät nhanh treân heä thoáng loïc huùt chaân khoâng.

Phaân laäp phaân ñoaïn goäp cuûa cao etyl acetat treân saéc kyù coät chaäm. Tinh cheá phaân ñoaïn goäp V sau saéc kyù coät chaäm. NHAÄN DANH CAÙC HÔÏP CHAÁT THU ÑÖÔÏC. Xaùc ñònh haøm löôïng β-caroten trong cao ETDH khoâng xaø phoøng hoùa.

Xaùc ñònh caùc thaønh phaàn trong cao ETDH khoâng xaø phoøng hoùa. Ño nhieät ñoä noùng chaûy. Xaùc ñònh baèng phoå hoàng ngoaïi (IR). Xaùc ñònh baèng phöông phaùp saéc kyù khí gheùp khoái phoå (GC-MS).

Xaùc ñònh baèng phöông phaùp saéc kyù loûng gheùp khoái phoå (LC-MS). Xaùc ñònh baèng phoå coäng höôûng töø haït nhaân (NMR). KHAÛO SAÙT TÍNH KHAÙNG OXY HOÙA CUÛA CAÙC LOAÏI CAO THU ÑÖÔÏC. Caùch tieán haønh.

KHAÛO SAÙT TÍNH KHAÙNG KHUAÅN CUÛA CAÙC LOAÏI CAO THU ÑÖÔÏC. Caùch tieán haønh. 50 CHÖÔNG 3: KEÁT QUAÛ – BAØN LUAÄN 3. KHAÛO SAÙT NGUYEÂN LIEÄU.

Xöû lyù nguyeân lieäu. Xaùc ñònh ñoä aåm. Xaùc ñònh ñoä tro. Xaùc ñònh haøm löôïng ion voâ cô.

Xaùc ñònh thaønh phaàn hoùa hoïc trong caây Dieáp caù. KHAÛO SAÙT CAÙC PHÖÔNG PHAÙP VAØ ÑIEÀU KIEÄN TRÍCH LY CAÙC HÔÏP CHAÁT TÖØ CAÂY DIEÁP CAÙ. Phöông phaùp trích nguoäi. Trích ly caùc hôïp chaát baèng ete daàu hoûa 60-90oC.

Trích ly caùc hôïp chaát baèng etyl acetat. Trích ly caùc hôïp chaát baèng etanol 90o. Trích ly caùc hôïp chaát baèng etanol 70o. Phöông phaùp trích ly treân heä thoáng Soxhlet.

So saùnh caùc phöông phaùp trích ly. XAÙC ÑÒNH HAØM LÖÔÏNG FLAVONOID VAØ TANIN TOÅNG TRONG CAÂY DIEÁP CAÙ. TRÍCH LY VAØ COÂ LAÄP CAÙC HÔÏP CHAÁT TÖØ CAO ETDH 60-90oC. Xaø phoøng hoùa.

Xaùc ñònh haøm löôïng beta-caroten vaø tæ leä caùc thaønh phaàn trong cao ETDH khoâng xaø phoøng hoùa. Khaûo saùt haøm löôïng beta-caroten. Khaûo saùt thaønh phaàn hoùa hoïc trong cao ETDH khoâng xaø phoøng hoùa baèng phöông phaùp GC-MS (phuï luïc 3). Phaân laäp cao ete daàu hoûa khoâng xaø phoøng hoùa treân saéc kyù coät chaäm.

Tinh cheá phaân ñoaïn E9. NGHIEÂN CÖÙU TAÙCH CHIEÁT VAØ COÂ LAÄP CAÙC HÔÏP CHAÁT TÖØ CAO ETYL ACETAT. Phaân laäp cao etyl acetat baèng saéc kyù coät nhanh treân heä thoáng loïc huùt chaân khoâng. Phaân laäp phaân ñoaïn goäp cuûa cao etyl acetat treân saéc kyù coät chaäm.

Tinh cheá phaân ñoaïn V. KHAÛO SAÙT HOAÏT TÍNH SINH HOÏC CUÛA CAÙC LOAÏI CAO. Khaûo saùt tính khaùng oxy hoùa. Khaûo saùt tính khaùng khuaån.

85 CHÖÔNG 4: KEÁT LUAÄN. 86 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO. 89 PHUÏ LUÏC TOÙM TAÉT LYÙ LÒCH TRÍCH NGANG DANH MUÏC CAÙC BAÛNG Trang Baûng 1.1: Caùc hôïp chaát phenolic thu ñöôïc töø SKC dòch chieát toång polyphenol .2: Keát quaû ñònh löôïng 4 flavonoid trong caùc maãu caây troàng (μg/g).3: Phaân loaïi flavonoid .1: Keát quaû ñoä aåm cuûa rau Dieáp caù .2: Keát quaû ñoä tro (tính treân nguyeân lieäu khoâ tuyeät ñoái).3: Keát quaû xaùc ñònh haøm löôïng caùc ion voâ cô (phuï luïc 2).4: Keát quaû phaân tích thaønh phaàn hoaù hoïc.5: Haøm löôïng cao ETDH ôû caùc tæ leä R/L theo phöông phaùp trích nguoäi (tính treân nguyeân lieäu khoâ tuyeät ñoái) .6: Haøm löôïng cao ETDH theo thôøi gian trích ly (tính treân nguyeân lieäu khoâ tuyeät ñoái) .7: Haøm löôïng cao EtOAc ôû caùc tæ leä R/L theo phöông phaùp trích nguoäi (tính treân nguyeân lieäu khoâ tuyeät ñoái) .8: Haøm löôïng cao EtOAc theo thôøi gian trích ly (tính treân nguyeân lieäu khoâ tuyeät ñoái) .9: Haøm löôïng cao EtOH 90o ôû caùc tæ leä R/L theo phöông phaùp trích nguoäi (tính treân nguyeân lieäu khoâ tuyeät ñoái) .10: Haøm löôïng cao EtOH 90o theo thôøi gian trích ly (tính treân nguyeân lieäu khoâ tuyeät ñoái).