Ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến hiệu suất, kích thước hạt và độ tinh khiết của curcumin tổng hợp

Đồ án tổng hợp curcumin: Khảo sát hiệu suất, kích thước hạt và độ tinh khiết - ĐH SPKT TP.HCM

• Tác giả: Nguyễn Thị Minh Nguyệt
• Người hướng dẫn: Nguyễn Vinh Tiến
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật hóa học
• Đề tài: Ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến hiệu suất, kích thước hạt và độ tinh khiết của curcumin tổng hợp
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về curcumin
• 1.1.1. Sơ lược về curcuminoid
• 1.1.2. Tính chất vật lý của curcumin
• 1.1.3. Tính chất hóa học của curcumin
• 1.2. Ứng dụng của curcumin
• 1.2.1. Trong công nghiệp thực phẩm
• 1.2.2. Trong công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm
• 1.3. Tình hình nghiên cứu về curcumin
• 1.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.4. Phương pháp tổng hợp curcumin từ 2,4-pentadione và cơ sở lựa chọn điều kiện phản ứng
• 1.4.1. Cơ chế phản ứng
• 1.4.2. Cơ sở lựa chọn điều kiện phản ứng
• 1.5. Kích thước hạt và các yếu tố ảnh hưởng
• 1.5.1. Tổng quan về kích thước hạt
• 1.5.2. Tạo mầm và tăng trưởng tinh thể
• 1.5.3. Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng
• 1.6. Độ tan của một chất
• 1.6.1. Khái niệm độ hòa tan
• 1.6.2. Các yếu tố ảnh hưởng độ hòa tan
• 1.6.3. Cơ sở lựa chọn dung môi kết tinh
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Hóa chất, trang thiết bị thí nghiệm
• 2.2.1. Hóa chất sử dụng
• 2.2.2. Nguyên liệu kiểm nghiệm
• 2.2.3. Dụng cụ và trang thiết bị
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Tổng hợp curcumin
• 2.3.2. Ảnh hưởng của yếu tố công nghệ đến kích thước hạt
• 2.3.3. Khảo sát độ tan của curcumin
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Lựa chọn dung môi tổng hợp rosocyanine
• 3.1.1. Các giai đoạn xảy ra trong quá trình tổng hợp rosocyanine
• 3.1.2. Kết quả đo độ hấp thụ của các dung môi khảo sát
• 3.2. Kết quả đo kích thước hạt
• 3.2.1. Thay đổi nồng độ acid
• 3.2.2. Thay đổi nhiệt độ phản ứng
• 3.2.3. Thay đổi cách trộn hỗn hợp rosocyanine với acid acetic
• 3.2.4. Thay đổi tốc độ khuấy
• 3.3. Kết quả đo độ tan
• 3.3.1. Tái kết tinh curcumin thô
• 3.3.2. Kết quả đo độ tan
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về quy trình tổng hợp curcumin tại ĐH SPKT

Đề tài nghiên cứu tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM tập trung vào công nghệ hóa học hữu cơ. Mục tiêu chính là khảo sát các yếu tố công nghệ chi phối quá trình tổng hợp curcumin. Hoạt chất này mang giá trị sinh học cao trong y dược. Tuy nhiên, nguồn chiết xuất từ củ nghệ tự nhiên thường có hàm lượng biến động. Chi phí tinh chế tự nhiên cũng khá tốn kém. Do đó, phương pháp tổng hợp hóa học theo nguyên lý Pabon mở ra hướng đi tiềm năng. Quy trình sử dụng phản ứng ngưng tụ giữa 2,4-pentandione và aldehyde thơm. Hợp chất boron oxide đóng vai trò tạo phức bảo vệ vị trí trung gian. Amine bậc một hoặc bậc hai làm chất xúc tác kiềm. Alkyl borate loại bỏ nước sinh ra nhằm tránh thủy phân sớm. Đề tài tại trường đã tiến hành thực nghiệm bài bản. Nhóm tác giả đánh giá tỉ mỉ từ giai đoạn tạo phức rosocyanin đến khâu thủy phân. Các phân tích dữ liệu trên phần mềm Origin và Excel giúp xác lập thông số tối ưu. Kết quả mang tính ứng dụng thực tiễn cao cho ngành hóa dược hiện đại.

1.1. Nguyên lý Pabon trong tổng hợp curcumin

Nguyên lý Pabon là giải pháp kinh điển mang lại hiệu suất vượt trội. Phản ứng cốt lõi diễn ra giữa 2,4-diketone và aldehyde thơm thích hợp. Diketone rất dễ tham gia phản ứng ngưng tụ Knoevenagel tại vị trí không mong muốn. Do đó, việc phối trí với boron oxide giúp khóa chặt nhóm methylen hoạt động. Phức chất boron bảo vệ cấu trúc phân tử suốt giai đoạn phản ứng. Môi trường khan nước và dung môi phi proton hỗ trợ phân tách sản phẩm thuận lợi. Xúc tác n-butylamine cung cấp độ kiềm cần thiết để deproton hóa diketone. Alkyl borate hấp thụ lượng nước sinh ra ngay lập tức. Sau cùng, phức boron phân ly hoàn toàn trong môi trường acid nhẹ. Sản phẩm curcumin giải phóng đạt hiệu suất chuyển hóa rất ấn tượng.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu tại ĐH SPKT TP.HCM

Khóa luận tốt nghiệp tập trung giải quyết ba nhiệm vụ khoa học cốt lõi. Nhiệm vụ đầu tiên là đánh giá hiệu quả tạo phức rosocyanin trong ba dung môi amide gồm DMF, DMAC và NMP. Nhiệm vụ thứ hai là xác định ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ lên kích thước hạt. Các biến số bao gồm nồng độ acid acetic, nhiệt độ phản ứng, tốc độ khuấy và thứ tự phối trộn hóa chất. Nhiệm vụ thứ ba là khảo sát độ tan của curcumin tinh khiết trong 29 hệ dung môi. Nghiên cứu thực hiện đo đạc tại ba mốc nhiệt độ khác nhau. Mục đích là tìm kiếm hệ dung môi kết tinh lại tối ưu nhất. Kết quả nghiên cứu tạo tiền đề vững chắc cho việc sản xuất curcumin quy mô lớn.

II. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng tổng hợp curcumin

Quá trình tổng hợp curcumin đòi hỏi sự kiểm soát nghiêm ngặt nhiều thông số công nghệ. Sự hiện diện của nước tự do là rủi ro lớn nhất trong phản ứng. Nước phá hủy phức diketone-boron và làm suy giảm nghiêm trọng hiệu suất thu hồi. Bên cạnh đó, việc lựa chọn dung môi phân cực phi proton quyết định tốc độ tạo phức rosocyanin. Dung môi kém bền nhiệt hoặc bay hơi nhanh sẽ gây sai lệch nồng độ chất phản ứng. Ở giai đoạn thủy phân, sự kết tụ hạt diễn ra rất phức tạp. Tốc độ khuấy trộn không đều dẫn đến kích thước hạt phân tán rộng. Nồng độ acid acetic quá cao hoặc quá thấp đều thay đổi tốc độ mầm tinh thể. Thứ tự cấp hóa chất cũng làm biến đổi động học kết tủa của curcumin. Ngoài ra, việc xác định kích thước hạt bằng phương pháp thủ công dễ phát sinh sai số. Sự không đồng nhất về độ mịn cản trở khả năng hấp thu sinh học của hoạt chất. Khảo sát tỉ mỉ từng yếu tố giúp làm sáng tỏ cơ chế hình thành sản phẩm.

2.1. Ảnh hưởng của dung môi phân cực amide

Dung môi đóng vai trò hòa tan các cấu tử và điều hòa môi trường phản ứng. Nhóm nghiên cứu khảo sát ba dung môi gồm DMF, DMAC và NMP. Cả ba hóa chất đều là dung môi phân cực phi proton có nhiệt độ sôi cao. Đặc tính bền nhiệt và ít bay hơi bảo đảm phản ứng ổn định suốt thời gian nung nóng. Tuy nhiên, khả năng hòa tan phức chất và độ phân ly của từng dung môi có sự khác biệt. DMAC thể hiện hiệu suất tạo rosocyanin thấp hơn so với hai dung môi còn lại. Sự khác nhau về cấu trúc phân tử ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng solvat hóa ion trung gian. Việc đo mật độ quang quang phổ UV-Vis phản ánh rõ nét mức độ chuyển hóa này.

2.2. Vấn đề kích thước hạt trong thủy phân

Giai đoạn thủy phân rosocyanin quyết định trực tiếp kích thước tinh thể curcumin thô. Khi pha loãng dịch phản ứng vào nước và ethanol, rosocyanin thủy phân tức thì. Sự thay đổi đột ngột độ tan kích thích hiện tượng quá bão hòa nhanh. Nếu tốc độ khuấy trộn quá thấp, các hạt sơ cấp va chạm và kết tụ thành khối lớn. Ngược lại, lực cắt mạnh từ cánh khuấy thúc đẩy phân tán đều mầm tinh thể. Nồng độ acid acetic điều tiết pH dung dịch, tác động đến tốc độ phá hủy liên kết boron. Thứ tự rót dung dịch tác chất cũng làm dịch chuyển điểm bão hòa cục bộ. Kiểm soát không chuẩn các yếu tố này sẽ làm dải kích thước hạt bị lệch lớn.

III. Phương pháp tối ưu hóa tổng hợp curcumin hiệu quả

Nhóm tác giả tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM áp dụng chuỗi giải pháp thực nghiệm đồng bộ. Bước đầu tiên là chọn lựa dung môi tối ưu cho phản ứng tạo phức rosocyanin. Kết quả đo quang phổ chứng minh DMF và NMP cho hiệu suất tạo rosocyanin tương đương nhau. Cả hai dung môi này đều vượt trội hơn hẳn DMAC. Do đó, việc ứng dụng DMF hoặc NMP giúp nâng cao hiệu suất tổng hợp ban đầu. Đối với giai đoạn thủy phân, việc chuẩn hóa tốc độ khuấy và kiểm soát nhiệt độ là chìa khóa then chốt. Nồng độ acid acetic được cố định ở mức thích hợp nhằm định hình kích thước tinh thể đồng đều. Thứ tự cấp dung dịch rosocyanin vào môi trường nước acid được thiết lập chuẩn xác. Để làm sạch sản phẩm thô, nghiên cứu đã khảo sát độ tan trong 29 hệ dung môi. Kỹ thuật tái kết tinh được thực hiện ở nhiều dải nhiệt độ khác nhau. Hệ dung môi acetonitril-nước 80% mang lại hiệu suất thu hồi cao nhất. Hệ acetone-nước cũng ghi nhận kết quả khả quan gần tương đương.

3.1. Lựa chọn dung môi tổng hợp rosocyanin

Dung môi amide quyết định trực tiếp khả năng hình thành phức trung gian rosocyanin. Nhóm tác giả tiến hành khảo sát ba dung môi chuyên dụng gồm DMF, NMP và DMAC. Khảo sát quang phổ hấp thụ chứng minh DMF và NMP cho hiệu suất tạo rosocyanin ngang nhau. Cả hai hệ dung môi này đều cho độ hấp thụ quang học vượt trội so với DMAC. Khả năng ổn định trạng thái chuyển tiếp trong DMF và NMP diễn ra thuận lợi hơn. Độ nhớt và hằng số điện môi của hai dung môi này tạo điều kiện phản ứng tối đa. Nhờ đó, lượng phức trung gian hình thành đạt mức cao nhất trước khi bước vào giai đoạn thủy phân.

3.2. Quy trình tái kết tinh làm sạch curcumin

Sau phản ứng thủy phân, curcumin thô cần được tinh chế để loại bỏ tạp chất phản ứng. Nghiên cứu thực hiện đo độ tan của curcumin trong 29 hệ dung môi khác nhau. Quá trình kiểm tra độ tan diễn ra ở ba mốc nhiệt độ để đánh giá sự chênh lệch độ tan. Nhóm tác giả chọn lọc năm hệ dung môi tiêu biểu gồm ethanol-nước, acetonitril-nước, acetone-nước, isopropanol-nước và n-butanol-nước. Kết quả phân tích cho thấy hệ acetonitril-nước 80% mang lại hiệu suất tái kết tinh cao nhất. Hệ acetone-nước cũng đạt hiệu quả rất khả quan. Kỹ thuật này giúp sản phẩm thu được có độ tinh khiết cao và cấu trúc tinh thể sắc nét.

IV. Ứng dụng thực tiễn của công nghệ tổng hợp curcumin

Khóa luận tốt nghiệp tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng cho ngành kỹ thuật hóa học. Việc nắm vững quy luật ảnh hưởng của dung môi và điều kiện thủy phân giúp làm chủ dây chuyền sản xuất. Curcumin tổng hợp đạt độ tinh khiết cao đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe trong y tế và dược phẩm. Khả năng kiểm soát kích thước hạt đóng vai trò quyết định đến sinh khả dụng của sản phẩm. Hạt kích thước nhỏ và đồng đều giúp tăng tốc độ hòa tan và hấp thu vào cơ thể. Trong ngành thực phẩm, sản phẩm là chất màu tự nhiên và chất chống oxy hóa an toàn. Ngoài ra, việc tái sử dụng các hệ dung môi như acetonitril hay acetone góp phần hạ giá thành chế tạo. Đề tài mở ra tiềm năng thương mại hóa lớn thay thế hoàn toàn nguồn nguyên liệu chiết xuất đắt đỏ. Nghiên cứu tiếp theo có thể ứng dụng thêm thiết bị phân tích kích thước hạt hiện đại để hoàn thiện công nghệ.

4.1. Tiềm năng ứng dụng trong ngành y dược

Curcumin là hoạt chất sinh học sở hữu tính kháng viêm, chống ung thư và chống oxy hóa mạnh mẽ. Việc tổng hợp curcumin với độ tinh khiết cao giúp ngành y dược tiếp cận nguồn nguyên liệu ổn định. Sản phẩm nhân tạo loại trừ hoàn toàn các tạp chất nhựa và tinh dầu có hại từ củ nghệ thô. Khả năng tùy biến kích thước hạt trong phản ứng thủy phân mang ý nghĩa đột phá. Hạt curcumin kích thước micro hoặc nano phân tán tốt, giải quyết rào cản độ tan kém trong nước. Nhờ đó, dược tính của thuốc điều chế từ curcumin được phát huy tối đa khi đi vào tuần hoàn máu.

4.2. Hướng phát triển hoàn thiện công nghệ

Khóa luận tốt nghiệp đã đặt nền móng kỹ thuật vững chắc nhưng vẫn còn dư địa cải tiến. Hạn chế về phương pháp đo kích thước hạt thủ công cần được nâng cấp bằng thiết bị tán xạ ánh sáng động (DLS). Việc sử dụng DLS sẽ cho dữ liệu phân bố kích thước hạt chính xác tuyệt đối. Tiếp theo, quy trình thu hồi và tái sinh dung môi amide DMF hoặc NMP cần được hoàn thiện ở quy mô pilot. Điều này giúp giảm thiểu chi phí xử lý môi trường và tối ưu hóa bài toán kinh tế công nghiệp. Việc mở rộng quy mô từ phòng thí nghiệm sang pilot sẽ khẳng định giá trị ứng dụng của đề tài.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây nghệ vàng (Curcuma longa, họ Zingiberaceae) là loài thực vật có nguồn gốc từ khu vực Đông Nam Á, từ lâu đã được sử dụng phổ biến trong y học dân gian, thực phẩm và mỹ phẩm. Thành phần hoạt chất sinh học chính tạo nên giá trị dược lý của củ nghệ là phức hệ curcuminoid, bao gồm ba dẫn xuất chính: curcumin (chiếm khoảng 77%), demethoxycurcumin (DMC, chiếm khoảng 17%) và bisdemethoxycurcumin (BDMC, chiếm khoảng 3%). Trong y học hiện đại, curcumin được chứng minh sở hữu nhiều hoạt tính sinh học quý giá như khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng viêm, lọc máu, hỗ trợ làm lành vết thương, kìm hãm sự di căn và hỗ trợ tiêu diệt tế bào ung thư (da, dạ dày, ruột, vòm họng).

Phương pháp thu nhận curcumin truyền thống chủ yếu là trích ly trực tiếp từ củ nghệ tươi hoặc bột nghệ thô. Tuy nhiên, quy trình trích ly bộc lộ nhiều nhược điểm kỹ thuật: tiêu tốn lượng lớn dung môi hữu cơ, quy trình phân lập phức tạp và hàm lượng curcumin trong củ nghệ rất thấp (chỉ xấp xỉ 2%). Nghiêm trọng hơn, do DMC và BDMC có cấu trúc hóa học và tính chất hóa lý tương đồng với curcumin, việc tách riêng curcumin ở độ tinh khiết cao bằng các kỹ thuật chiết tách công nghiệp thông thường là vô cùng khó khăn. Do đó, việc nghiên cứu tổng hợp hóa học curcumin tinh khiết từ các tiền chất thương mại là hướng đi cần thiết nhằm nâng cao hiệu suất, chủ động nguồn nguyên liệu và đảm bảo độ sạch cho các ứng dụng dược phẩm.

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả tập trung vào các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

1. Khảo sát ảnh hưởng của ba loại dung môi phân cực phi proton nhóm amide gồm N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAC) và 1-methyl-2-pyrrolidone (NMP) đến hiệu suất tạo thành phức chất rosocyanine (tiền chất trung gian của phản ứng tổng hợp curcumin).
2. Thiết kế thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của bốn yếu tố công nghệ trong giai đoạn thủy phân rosocyanine (gồm nồng độ acid acetic, nhiệt độ phản ứng, thứ tự phối trộn tác chất và tốc độ khuấy trộn) đến sự hình thành và phân bố kích thước hạt curcumin.
3. Đo đạc độ tan thực nghiệm của curcumin tinh khiết trong 29 hệ dung môi ở ba mốc nhiệt độ khác nhau (nhiệt độ cận điểm sôi, nhiệt độ phòng 32–34°C và nhiệt độ bảo quản lạnh 3°C) nhằm xác định hệ dung môi tối ưu cho quá trình tái kết tinh tinh chế curcumin.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài:

• Đối tượng nghiên cứu: Quy trình tổng hợp curcumin qua trung gian phức boron rosocyanine; kích thước hạt curcumin sau kết tinh phản ứng; độ hòa tan và cân bằng pha của curcumin trong các hệ dung môi hữu cơ - nước.
• Phạm vi nghiên cứu: Các phản ứng thực nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Hóa học, Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh trong năm 2020. Nghiên cứu giới hạn khảo sát trên ba dung môi amide, bốn yếu tố công nghệ thủy phân (nồng độ acid 3% và 7%; nhiệt độ 50°C và 70°C; thứ tự trộn acid vào phức hoặc ngược lại; tốc độ khuấy 200 rpm và 800 rpm) và 29 hệ dung môi kết tinh (thuộc các nhóm ethanol-nước, isopropanol-nước, acetone-nước, acetonitrile-nước, n-butanol-nước và dung môi đơn chức).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận phát triển dựa trên nền tảng phương pháp tổng hợp curcumin do H. J. J. Pabon đề xuất năm 1964 và các cải tiến quy trình công nghệ theo bằng sáng chế của Krackov. Về bản chất, phản ứng là sự ngưng tụ aldol giữa acetylacetone (2,4-pentanedione) và aldehyde thơm (vanillin). Điểm mấu chốt của phản ứng là sự hiện diện của tác nhân tạo phức boron trioxide ($B_2O_3$). Boron liên kết phối trí với dạng enol của 2,4-pentanedione tạo thành phức chelate bền vững, khóa nhóm methylene hoạt động ở vị trí $C_3$, ngăn chặn phản ứng ngưng tụ Knoevenagel không mong muốn tại vị trí này và định hướng phản ứng ngưng tụ aldol chọn lọc vào hai nhóm methyl đầu mạch ($C_1$ và $C_5$).

Chất khử nước tri-n-butyl borate (tributylborate) được bổ sung nhằm loại bỏ lượng nước sinh ra từ phản ứng ngưng tụ, ngăn nước phá hủy phức boron và đẩy cân bằng hóa học chuyển dịch mạnh theo chiều tạo thành rosocyanine. Phản ứng được xúc tác bởi amine bậc một là n-butylamine ($pK_a = 10{,}6$) để cung cấp môi trường kiềm cục bộ cần thiết cho việc deproton hóa các nhóm alkyl. Sau khi tạo thành phức rosocyanine, quá trình thủy phân bằng dung dịch acid acetic loãng sẽ bẻ gãy liên kết phức, giải phóng curcumin dạng tự do.

Về mặt vật lý, quá trình thủy phân rosocyanine để tạo curcumin là quá trình kết tinh phản ứng (reactive precipitation). Sự hình thành hạt chịu sự chi phối của hai giai đoạn: tạo mầm tinh thể (nucleation) và tăng trưởng tinh thể (crystal growth). Mức độ siêu bão hòa (supersaturation) đóng vai trò động lực: siêu bão hòa cao thúc đẩy tạo mầm sơ cấp chiếm ưu thế, sinh ra số lượng lớn hạt nhỏ; ngược lại, siêu bão hòa thấp tạo điều kiện cho các mầm có sẵn tăng trưởng về kích thước, dẫn đến hình thành hạt tinh thể lớn.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được triển khai đồng bộ qua các kỹ thuật:

• Theo dõi tiến trình phản ứng: Sử dụng phương pháp đo quang phổ hấp thụ tử ngoại - khả kiến (UV-Vis) trên máy quang phổ Hitachi tại bước sóng $\lambda = 425\text{ nm}$ và kỹ thuật sắc ký lớp mỏng (TLC) trên bản mỏng pha tĩnh silica gel $60\text{ F}_{254}$ (Merck), pha động n-hexane : ethyl acetate (tỷ lệ thể tích 7:3). Nồng độ và hiệu suất curcumin được định lượng thông qua phương trình đường chuẩn hồi quy tuyến tính trong ethanol 95°: $y = 0{,}1721x - 0{,}0094$ ($R^2 = 0{,}9994$, với $x$ là nồng độ curcumin tính bằng $\mu\text{g/mL}$ và $y$ là độ hấp thụ quang).
• Phân tích kích thước hạt: Các mẫu curcumin sau thủy phân được dàn mỏng trên phiến kính, quan sát dưới kính hiển vi quang học độ phóng đại 1600X (Digital Microscope) có thước đo micro chuẩn. Dữ liệu hình ảnh được xử lý qua phần mềm ImageJ để khoanh vùng diện tích từng hạt, sau đó chuyển sang phần mềm Excel để quy đổi diện tích hạt 2D sang đường kính hình tròn tương đương ($D = 2\sqrt{S/\pi}$). Do kích thước hạt có độ phân tán lớn và chứa các điểm dị biệt (outliers), tác giả sử dụng giá trị trung vị (median) và độ lệch chuẩn tính theo trung vị để đánh giá thống kê.
• Khảo sát độ tan và tái kết tinh: Lượng dư curcumin tinh chế được hòa tan đến bão hòa trong các hệ dung môi nhờ hỗ trợ siêu âm (20 phút), sau đó gia nhiệt giữ nhiệt trong 16 giờ ở nhiệt độ cận điểm sôi (xác định dựa trên tra cứu giản đồ cân bằng pha lỏng - hơi DDBST). Mẫu bão hòa tiếp tục được để ổn định trong 3 ngày ở nhiệt độ phòng (32–34°C) và 3 ngày trong tủ lạnh (3°C) trước khi rút mẫu, pha loãng và đo độ hấp thụ tại bước sóng 425 nm để xác định nồng độ bão hòa.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa toàn diện các tài liệu lý thuyết và công bố thực nghiệm liên quan đến curcumin. Tác giả trình bày cấu trúc phân tử của curcuminoid, phân tích hiện tượng hỗ biến keto-enol đối xứng: dạng ketone tồn tại chủ yếu ở thể rắn, trong khi dạng enol chiếm ưu thế tuyệt đối trong dung dịch nhờ hệ liên hợp phẳng và liên kết hydro nội phân tử bền vững, tạo nên đỉnh hấp thụ đặc trưng trong vùng ánh sáng nhìn thấy. Các thông số hóa lý quan trọng được ghi nhận gồm nhiệt độ nóng chảy ($180–185^\circ\text{C}$), ba giá trị $pK_a$ tương ứng với ba proton có tính acid ($7{,}8$; $8{,}5$; $9{,}0$), tính kém bền dưới ánh sáng và môi trường kiềm, tính tan rất kém trong nước ở điều kiện thường ($<10\text{ mg/L}$ ở 25°C).

Chương này cũng phân tích tổng quan các phương pháp tổng hợp curcumin trong lịch sử từ công trình đầu tiên của Lampe (1918) gồm 5 bước qua dẫn xuất feruloyl chloride, đến các bước tiến của Pabon (1964) và Krackov. Dựa trên tài liệu tra cứu, tác giả tổng hợp các bảng dữ liệu ảnh hưởng của tỷ lệ chất tạo phức $B_2O_3$, chất khử nước tributylborate, chất xúc tác amine và nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất chuyển hóa, tạo cơ sở thực nghiệm vững chắc để lựa chọn điều kiện phản ứng tối ưu cho nghiên cứu. Phần cuối chương trình bày lý thuyết động học quá trình kết tinh phản ứng, cơ chế siêu bão hòa và các nguyên tắc lựa chọn hệ dung môi kết tinh dựa trên độ dốc của đường cong độ tan theo nhiệt độ.

Chương 2: Thực nghiệm và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm, danh mục hóa chất, thông số vận hành và các thiết bị phân tích. Quy trình tổng hợp rosocyanine được thiết lập theo tỷ lệ mol chuẩn: 2,4-pentanedione ($0{,}0174\text{ mol}$), $B_2O_3$ ($0{,}0174\text{ mol}$), tributylborate ($0{,}0174\text{ mol}$), vanillin ($0{,}0348\text{ mol}$) và xúc tác n-butylamine ($0{,}0041\text{ mol}$). Tác giả khảo sát phản ứng trong 3 dung môi khác nhau gồm DMF, NMP và DMAC ở nhiệt độ 60°C trong tổng thời gian 280 phút (nhỏ giọt xúc tác trong 120 phút đầu và khuấy phản ứng tiếp tục 160 phút). Hỗn hợp phản ứng được lấy mẫu định kỳ tại các thời điểm 30, 60, 90, 120, 180, 240 và 280 phút để đo UV-Vis và chạy sắc ký lớp mỏng TLC.

Để nghiên cứu kích thước hạt, tác giả thiết kế ma trận thực nghiệm gồm 16 thí nghiệm khảo sát 4 yếu tố công nghệ trong giai đoạn thủy phân rosocyanine:

• Yếu tố nồng độ dung dịch acid acetic: 3% và 7%.
• Yếu tố nhiệt độ thủy phân: 50°C và 70°C.
• Yếu tố thứ tự phối trộn: rót từ từ dung dịch rosocyanine vào acid acetic ($R \rightarrow A$) hoặc rót acid acetic vào dung dịch rosocyanine ($A \rightarrow R$).
• Yếu tố tốc độ khuấy trộn: 200 rpm và 800 rpm.

Quy trình tinh chế curcumin thô được thực hiện qua ba lần tái kết tinh liên tiếp trong hệ dung môi acetonitrile - nước (tỷ lệ thể tích 75:25) tại 75°C, sau đó làm lạnh kết tinh qua đêm, lọc chân không và sấy ở 60°C trong 24 giờ. Quá trình đo độ tan được tiến hành trên 29 hệ dung môi gồm các dung môi ethanol, isopropanol, acetonitrile, acetone, n-butanol phối trộn với nước theo các dải nồng độ thể tích 100%, 90%, 80%, 70%, 60%, 50% cùng các dung môi nguyên chất tương ứng.

Chương 3: Kết quả và bàn luận

Chương 3 trình bày các kết quả đo đạc thực nghiệm và thảo luận chuyên sâu về bản chất hóa lý của quá trình phản ứng:

• Lựa chọn dung môi tổng hợp: Theo dõi qua phổ UV-Vis cho thấy ở cả ba dung môi, đỉnh hấp thụ đặc trưng của vanillin giảm dần theo thời gian, trong khi đỉnh hấp thụ của phức rosocyanine/curcumin ở 425 nm tăng trưởng rõ rệt. Dung môi DMF và NMP cho hiệu suất tạo thành rosocyanine tương đương nhau và cao vượt trội so với DMAC. Mặc dù DMAC là dung môi được ưu tiên trong bằng sáng chế của Krackov, nhưng trong điều kiện thực nghiệm của đề tài, DMAC cho hiệu suất thấp hơn đáng kể. Do đó, DMF và NMP được xác định là hai dung môi phù hợp nhất cho phản ứng tổng hợp.
• Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến kích thước hạt curcumin: Dữ liệu phân tích kích thước hạt từ 16 mẫu thí nghiệm chứng minh sự phụ thuộc rõ nét của quá trình kết tinh phản ứng vào các thông số vận hành:
  • Nồng độ acid acetic: Khi tăng nồng độ acid từ 3% lên 7%, kích thước hạt trung vị có xu hướng tăng lên.
  • Nhiệt độ phản ứng: Thủy phân ở 70°C tạo ra hạt có kích thước trung vị lớn hơn đáng kể so với ở 50°C.
  • Thứ tự phối trộn tác chất: Thao tác cho từ từ hỗn hợp rosocyanine vào dung dịch acid acetic ($R \rightarrow A$) tạo ra các tinh thể có kích thước lớn hơn so với thao tác đổ acid vào rosocyanine ($A \rightarrow R$).
  • Tốc độ khuấy trộn: Khuấy chậm (200 rpm) làm giảm mức độ phân tán mầm cục bộ, tạo điều kiện cho hạt tăng trưởng kích thước lớn; ngược lại, khuấy nhanh (800 rpm) thúc đẩy tạo mầm đồng loạt, tạo hạt mịn và nhỏ hơn.
• Độ tan và lựa chọn dung môi tái kết tinh: Khảo sát trên 29 hệ dung môi chỉ ra rằng độ tan của curcumin tăng mạnh khi tăng nhiệt độ. Hiệu số độ tan ($\Delta S = S_{nhiệt_độ_cao} - S_{3^\circ\text{C}}$) đạt giá trị cực đại đối với hệ dung môi acetonitrile - nước có tỷ lệ 80% acetonitrile về thể tích. Hệ acetone - nước ở tỷ lệ tương đương cũng cho hiệu số độ tan rất cao, đứng thứ hai sau acetonitrile - nước.

---

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu đề ra và thu được các kết quả thực nghiệm định lượng rõ ràng:

Nội dung khảo sát	Thông số thực nghiệm / Điều kiện	Kết quả chính
Dung môi tổng hợp rosocyanine	So sánh DMF, NMP, DMAC ($60^\circ\text{C}$, 280 phút)	DMF và NMP đạt hiệu suất tương đương nhau và vượt trội so với DMAC
Nồng độ acid acetic	Khảo sát ở hai mức 3% và 7%	Nồng độ 7% cho hạt curcumin kích thước trung vị lớn hơn nồng độ 3%
Nhiệt độ thủy phân	Khảo sát ở hai mức 50°C và 70°C	Nhiệt độ 70°C cho hạt kích thước trung vị lớn hơn 50°C
Thứ tự trộn tác chất	So sánh hai phương thức: $R \rightarrow A$ và $A \rightarrow R$	Thứ tự $R \rightarrow A$ tạo hạt tinh thể kích thước lớn hơn $A \rightarrow R$
Tốc độ khuấy trộn	Khảo sát ở hai mức 200 rpm và 800 rpm	Khuấy 200 rpm tạo hạt lớn hơn; khuấy 800 rpm tạo hạt mịn và phân tán hơn
Kích thước hạt trung vị	Toàn bộ 16 chế độ thực nghiệm	Dao động trong khoảng từ 4 đến 8 $\mu\text{m}$
Hệ dung môi tái kết tinh	Khảo sát 29 hệ dung môi (nhiệt độ cận điểm sôi, $32–34^\circ\text{C}$, $3^\circ\text{C}$)	Hệ acetonitrile - nước (80% v/v) cho hiệu số độ tan cao nhất; kế tiếp là acetone - nước

Khóa luận đóng góp hai giá trị thực tiễn quan trọng cho lĩnh vực kỹ thuật hóa học:

• Kiểm soát hình thái và kích thước hạt sau phản ứng: Nghiên cứu đã làm sáng tỏ cơ chế điều khiển kích thước hạt curcumin trong quá trình kết tinh phản ứng. Việc nắm vững quy luật ảnh hưởng của nồng độ acid, nhiệt độ, cách cấp liệu và tốc độ khuấy cho phép kỹ sư vận hành chủ động tạo ra hạt kích thước lớn (để dễ lọc, rửa bã, giảm thời gian phân tách pha) hoặc hạt kích thước nhỏ (nâng cao độ phân tán và độ hòa tan cho các ứng dụng dược phẩm).
• Cơ sở dữ liệu độ tan thực nghiệm: Khóa luận cung cấp một tập dữ liệu thực nghiệm toàn diện về độ tan bão hòa của curcumin tinh khiết trong 29 hệ dung môi hữu cơ - nước ở ba mức nhiệt độ. Dữ liệu này giải quyết khoảng trống thông tin cho quá trình thiết kế quy trình tinh chế tái kết tinh công nghiệp, xác nhận hệ acetonitrile - nước 80% là môi trường tái kết tinh tối ưu nhất.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên nội dung khóa luận và nhận xét của hội đồng phản biện, nghiên cứu tồn tại một số hạn chế kỹ thuật:

• Phương pháp đo kích thước hạt: Việc sử dụng kính hiển vi quang học phóng đại 1600X kết hợp đo diện tích 2D trên phần mềm ImageJ rồi quy đổi sang đường kính hình tròn tương đương chỉ mang tính chất gần đúng. Kỹ thuật này giả định hạt có dạng hình cầu, chưa phản ánh chính xác cấu trúc hình học không gian 3 chiều thực tế của tinh thể curcumin. Độ lệch chuẩn kích thước hạt trong một số mẫu thực nghiệm còn khá lớn (dao động xấp xỉ 4 $\mu\text{m}$), phản ánh độ phân tán hạt còn rộng.
• Yếu tố ảnh hưởng của ẩm: Công thức tính toán hiệu suất phản ứng tổng hợp chưa xét đến độ ẩm nội tại của nguyên liệu thô ban đầu cũng như độ ẩm sót lại trong sản phẩm sau sấy.

Các hướng mở rộng nghiên cứu tiếp theo bao gồm:

• Ứng dụng các thiết bị phân tích kích thước hạt hiện đại hơn như máy phân tích cỡ hạt bằng phương pháp tán xạ laser (Laser Diffraction Particle Size Analyzer) hoặc hiển vi điện tử quét (SEM) để xác định chính xác hình thái bề mặt và phân bố kích thước hạt theo thể tích.
• Nghiên cứu mở rộng dải tỷ lệ dung môi xung quanh điểm tối ưu 80% của hệ acetonitrile - nước và acetone - nước nhằm tìm ra điểm kết tinh cực hạn.
• Nghiên cứu chuyển tiếp từ curcumin tổng hợp tinh khiết sang điều chế các hệ phân tán nano curcumin hoặc micelle nhằm nâng cao sinh khả dụng.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn cao đối với sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Kỹ thuật Hóa hữu cơ, Hóa dược và Công nghệ Thực phẩm.

Các nội dung cụ thể trong văn bản mang tính ứng dụng thực hành cao gồm:

• Quy trình thực nghiệm phản ứng bảo vệ nhóm chức: Quy trình chi tiết tổng hợp phức boron rosocyanine từ 2,4-pentanedione và vanillin theo phương pháp Pabon cải tiến, bao gồm trình tự cấp tác chất, kiểm soát nhiệt và tỷ lệ chất khử nước.
• Phương pháp xử lý ảnh hạt bằng công cụ hỗ trợ máy tính: Kỹ thuật thu nhận ảnh hiển vi, khoanh vùng đếm hạt, tính diện tích tự động bằng phần mềm ImageJ kết hợp phân tích thống kê trung vị và độ lệch chuẩn trên bảng tính Excel.
• Bảng dữ liệu độ tan bão hòa của curcumin: Tập hợp các giá trị độ tan thực nghiệm của curcumin trong 29 hệ dung môi đa dạng ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau, là nguồn dữ liệu tra cứu thiết thực cho các nghiên cứu về bào chế, chiết tách hoặc kết tinh curcumin.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao đề tài lại lựa chọn hướng nghiên cứu tổng hợp hóa học thay vì trích ly curcumin từ củ nghệ tự nhiên? Trong củ nghệ tươi, curcumin chỉ chiếm hàm lượng rất thấp (khoảng 2%) và luôn tồn tại đồng thời cùng hai dẫn xuất demethoxycurcumin (DMC) và bisdemethoxycurcumin (BDMC). Do ba hợp chất này có tính chất hóa lý tương tự nhau, các phương pháp trích ly thông thường tiêu tốn rất nhiều dung môi hữu cơ và hầu như không thể phân lập hoàn toàn curcumin tinh khiết ở quy mô công nghiệp. Tổng hợp hóa học từ vanillin và 2,4-pentanedione cho phép thu được trực tiếp curcumin I với độ tinh khiết cao, giải quyết triệt để vấn đề lẫn tạp chất đồng đẳng tự nhiên.

2. Vai trò của boron trioxide ($B_2O_3$) và tributylborate trong phản ứng tổng hợp rosocyanine là gì? Boron trioxide đóng vai trò là tác nhân tạo phức phối trí với phân tử 2,4-pentanedione ở dạng enol, tạo thành phức chelate boron. Phức chất này có nhiệm vụ khóa nhóm methylene hoạt động ở nguyên tử carbon $C_3$, ngăn không cho xảy ra phản ứng ngưng tụ Knoevenagel tại vị trí này, từ đó định hướng phản ứng ngưng tụ aldol diễn ra có chọn lọc tại hai nhóm methyl đầu mạch ($C_1$ và $C_5$) với vanillin. Trong khi đó, tributylborate đóng vai trò là chất khử nước, loại bỏ lượng nước sinh ra trong quá trình ngưng tụ để tránh làm thủy phân sớm phức chất boron, giúp chuyển dịch cân bằng phản ứng theo chiều tạo sản phẩm và nâng cao hiệu suất.

3. Bốn yếu tố công nghệ trong giai đoạn thủy phân rosocyanine ảnh hưởng như thế nào đến kích thước hạt curcumin? Thực nghiệm cho thấy:

• Nồng độ acid acetic cao (7%) tạo ra hạt có kích thước lớn hơn nồng độ thấp (3%).
• Nhiệt độ thủy phân cao (70°C) thúc đẩy quá trình tăng trưởng tinh thể, tạo hạt lớn hơn so với nhiệt độ thấp (50°C).
• Thứ tự phối trộn cho hỗn hợp rosocyanine vào acid acetic ($R \rightarrow A$) tạo hạt có kích thước lớn hơn so với thứ tự cho acid vào rosocyanine ($A \rightarrow R$).
• Tốc độ khuấy trộn chậm (200 rpm) hạn chế tạo mầm sơ cấp quá mức, giúp hạt phát triển kích thước lớn hơn so với khi khuấy nhanh (800 rpm).

4. Dựa trên nguyên tắc nào tác giả xác định được hệ dung môi tối ưu cho quá trình tái kết tinh curcumin? Nguyên tắc chọn dung môi kết tinh của khóa luận dựa trên hiệu số độ tan của curcumin ở hai vùng nhiệt độ: nhiệt độ cận điểm sôi của hệ dung môi và nhiệt độ làm lạnh ($3^\circ\text{C}$). Hệ dung môi tối ưu phải có khả năng hòa tan curcumin thật tốt ở nhiệt độ cao nhưng độ hòa tan giảm mạnh khi hạ nhiệt độ xuống lạnh (hiệu số độ tan $\Delta S$ lớn nhất). Qua khảo sát 29 hệ dung môi, hệ acetonitrile - nước tỷ lệ 80% thể tích cho hiệu số độ tan cao nhất, giúp curcumin kết tinh triệt để khi làm lạnh và hạn chế tối đa hao hụt sản phẩm nằm lại trong dung dịch mẹ.

5. Vì sao tác giả sử dụng giá trị trung vị (median) thay vì giá trị trung bình (mean) để biểu diễn kích thước hạt curcumin? Trong quá trình kết tinh phản ứng, tập dữ liệu kích thước hạt thu thập được qua ảnh hiển vi có số lượng lớn và khoảng biến thiên rộng, đồng thời xuất hiện các hạt kết tụ hoặc hạt vỡ dị biệt (giá trị ngoại lai). Nếu sử dụng giá trị trung bình, các giá trị ngoại lai quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ làm sai lệch bản chất xu hướng trung tâm của tập mẫu. Do đó, tác giả sử dụng giá trị trung vị kết hợp độ lệch chuẩn theo trung vị để giảm thiểu ảnh hưởng của điểm dị biệt, phản ánh chính xác kích thước đại diện của khối tinh thể.

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Minh Nguyệt đã thực hiện thành công quy trình tổng hợp curcumin qua phức trung gian rosocyanine, khẳng định DMF và NMP là hai dung môi cho hiệu suất phản ứng cao nhất. Nghiên cứu đã làm rõ các quy luật công nghệ chi phối kích thước hạt curcumin trong giai đoạn thủy phân, cung cấp giải pháp điều khiển hình thái tinh thể phục vụ thuận lợi cho các công đoạn phân tách pha. Đồng thời, công trình đã xây dựng thành công ngân hàng dữ liệu thực nghiệm về độ tan của curcumin trong 29 hệ dung môi, xác định hệ acetonitrile - nước 80% là môi trường tái kết tinh tối ưu nhất để thu nhận curcumin tinh khiết.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỎNG QUAN 11 Tổng quan về curcumin 1.1 Sơ lược vỀ curcuminoid Cấu trúc của curcuminoid (C›:H;oOs) xác định lần đầu tiên vào nam 1910 Kazimierz Kostanecki, J.Milobedzka va Wiktor Lampe [1, 2]. Curcuminoid là những dẫn xuat diarylheptan gm curcumin, DMC, BDMC. Chúng là những hop chat phenolic, hau hét các dẫn xuất đều khác nhau nhóm thế trên gốc phenyl. Hợp chất chiếm chủ yếu và được nghiên cứu nhiều nhất là curcumin (khoảng 77%), tiếp theo là DMC (17%) và BDMC (3%) [3].

OH OH Rị. a NN : Ro o O Hình ¡.I Cấu trúc hóa học của curcuminoid 1. Curcumin: Ri=R2=OCH3 2. Demethoxycurcumin (DMC): Ri=H, R2=OCH3 3.

Bisdemethoxycurcumin (BDMC): Ri=R2=H ree a »x V' — Ý TY : ì “Seep ga” (A) (B) (C) ả (A) Curcumin (B) DMC (C) BDMC Hình 1.2 Ba thành phan chủ yếu trong curcuminoid: (A) curcumin (B) DMC va (C) BDMC Danh pháp quốc tế của các cureuminoid: - Curcumin:[4] 1,7-bis-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-hepta-1,6-diene-3 ,5-dione (3). Mỗi thành phần kể trên còn có các đồng phân hình học, curcumin tồn tại ở các dạng đồng phân hình học: đồng phân enol và ketone. HO OA H;CƠ OCH; OH O OH Hình 1.3 Công thức đồng phan enol HQ OH AA A H;CÓ OCH; oO O Hình 1.4 Công thức dòng phân ketone Trong môi trường acid hay trung tinh, curcumin tổn tại dưới dạng cân bằng enol-ketone đối xứng và dn định. Dạng ketone tồn tại dạng rắn cỏn dạng enol ton tai dang lỏng.

Cân bang nay phy thudc vao loai dung mdi va pH [5]. HO » OH HO OH Many, MAAR AA, O O 0.5 Can bang enol-ketone đối xứng Dạng enol bền hơn ketone nhờ có liên kết hydro nội phân tử là phân tử ở dạng liên hợp. Ở dạng dung dịch, đồng phân enol chiếm ưu thế. Cấu trúc của dạng enol hoàn toàn phẳng và cho phép cộng hưởng bên trong hai phần benzene.

Kết quả là curcumin dạng enol thể hiện một mũi hap thy mạnh vùng nhìn thấy. Ngược lại, cầu trúc của dạng ketone lại xoắn nên hắp thụ ở vùng tử ngoại gần [6]. agp * J ft a ch + Diketone isomer Enol isomer Hình 1.6 Cấu trúc không gian cla curcumin dang enol va diketone 1. Tinh chat vat ly cua curcumin Curcumin từ nghệ có dạng bột màu vàng cam huỳnh quang, không mùi, bền với nhiệt độ và không bèn với ánh sáng.

Nhiệt độ nóng chảy 180 + 185°C. Khi ở dạng dung dich.,curcumin dé bị phân hủy bởi ánh sáng và nhiệt độ, tan trong chat béo, ethanol, methanol, diclomethane, acetone, acid acetic va hau nhu không tan trong nước ở môi trường acid hay trung tính (d6 tan < 10mg 6 25°C). Tan trong môi trường kiém tao dung dịch màu đỏ máu rồi ngả tim, tan trong môi trường acid có màu đỏ tươi [7].13 Tính chất hóa học 1.1 Su dién ly 1 i HO. cải 4 ores + , ' ' ben--4 H,CO ` È ” OCH, Hình 1.7 Công thức cấu tạo của curcumin Trong môi trường pH < 1, cureumin có màu đỏ thể hiện trạng thái proton hoa HsA*.

G pH từ 1+7, hầu hết các điferuly]methane ở đạng trung hòa H›A, có khả năng hòa tan rất thấp và dung dịch có màu vàng.5, màu dung dịch chuyển sang màu đỏ. Giá trị hằng số phân ly pKa của 3 proton dang acid cia curcumin gồm (dạng HaA-, HA”, Aš) được xác định tương ứng là 7. HaA” HO OH* OCH; - ^^ ~“ | OCH; OH OH H;A HO 1 OH OCH; - Z a OCH; O OH H2A" a6 OH oc, Ca ZZ b sa. ÓOCH; 0 oO HA* se oO C3 về OCH; Z SS OCH, Hình 1.8 Các trạng thái của cureumin thay đổi theo pH Curcumin dễ dàng bị phân hủy dưới ánh sáng hoặc là tác động của môi trường kiềm: dưới tác dụng của ánh sáng, curcumin phân hủy thanh vanillin, acid vanillic, aldehyde ferulic, acid ferulic.