-1-
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA HÓA
   Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học
trong rễ cây dừa cạn hoa hồng tại huyện Phú Lộc, tỉnh
Thừa Thiên Huế
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Luýt
Lớp : 08 – CHD
Giáo viên hướng dẫn : ThS. Phan Thảo Thơ
-2-


- Nghiên cứu quá trình chiết tách các hợp chất từ rễ cây dừa cạn hoa hồng.
- Xác định thành phần hóa học, công thức cấu tạo của một số chất có trong rễ
cây dừa cạn hoa hồng. -3-
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Rễ cây dừa cạn hoa hồng được lấy từ Thị Trấn Lăng Cô, huyện Phú Lộc, tỉnh
Thừa Thiên Huế.
4.PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện đề tài này, em đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
4.1.NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT
- Tổng quan tài liệu, đặc điểm hình thái, thực vật, thành phần hóa học và công
dụng của cây dừa cạn.
- Tổng hợp các tài liệu về phương pháp nghiên cứu.
4.2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
- Phương pháp chọn mẫu: Rễ dừa cạn được rửa sạch, phơi khô, nghiền mịn
thành bột và được bảo quản ở điều kiện khô ráo, thoáng mát.
- Xác định độ ẩm bằng phương pháp trọng lượng: Xác định độ ẩm, hàm lượng
hữu cơ, khảo sát thời gian chiết thích hợp.
- Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử : xác định hàm lượng kim loại
trong mẫu.
- Chiết bằng phương pháp chiết nóng soxhlet.
- Phương pháp sắc ký khí - phổ khối liên hợp (GC - MS) nhằm phân tách và

phiến bầu dục, màu xanh thẩm, mặt trên nhẵn, mặt dưới có nhiều lông.
Hoa màu đỏ hay trắng, mọc thành cặp ở nách lá, tràng hợp hình đinh, tiểu
nhụy gắn ở phần trên của vành ống đài
Quả gồm 2 đài, dài 2,5- 3 cm, rộng 2-3 mm, mọc thẳng, hơi ngả sang 2 bên,
mọc thành chùm 2-4 quả, mỗi quả có từ 12- 20 hạt. Hạt có màu đen, hình trứng, dài
2mm, ngang 1mm, trên mặt hạt có những mụn nổi thành hàng dọc.
Rễ thường chỉ có 1 rễ cái và chùm rễ phụ. Rễ cái đâm thẳng xuống đất, có thể
đạt chiều dài 35-40 cm, rễ phụ mọc thành chùm thưa, ngắn, phát triển theo chiều
ngang. Vùng vỏ rễ là nơi tập trung chủ yếu các Alkaloid.
1.1.2. Phân bố thực vật
Dừa cạn là một loại cây thảo sống lâu năm, có nguồn gốc từ quần đảo
Madagasca của Châu Phi. Vào khoảng đầu thế kỷ 18, chúng di nhập vào các nước
có khí hậu nhiệt đới ở Nam Á và Đông Nam Á trong đó có Việt Nam và đảo Hải
Nam Trung Quốc. Đến giữa thế kỷ 18 Dừa Cạn dần được trồng nhiều ở các nước
Châu Âu để làm cảnh và phục vụ cho mục đích nghiên cứu.
Ở nước ta, dừa cạn chủ yếu mọc hoang dại, có vùng phân bố tự nhiên từ tỉnh
Quảng Ninh đến Kiên Giang dọc theo vùng ven biển. Tập trung nhiều ở các tỉnh
-5-
miền trung như Thanh Hóa, Nghệ An, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quãng Nam,
Bình Định và Phú Yên.
Ở những vùng phân bố tự nhiên ven biển, dừa cạn mọc nhiều trên các bãi cát,
dưới rừng phi lao có khả năng chịu đựng điều kiện đất đai khô cằn. Ngoài ra chúng
còn được trồng làm cảnh và nguyên liệu làm thuốc ở khắp nơi trên cả nước.
Một số hình ảnh về cây dừa cạn:

- Rauvolfioideae : phân họ Ba gạc
- Asclepiadoideae : phân họ Bông tai
- Secamonoideae : phân họ Rọ

Hình 1.4. Thân dừa cạn
Hình 1.5. Rễ dừa cạn
-7-
1.1.4. Một số loại dừa cạn khác
Hình 1.8. Dừa cạn hoa trắng
Hình 1.6. Dừa cạn hoa tím
Hình 1.7. Rễ dừa cạn hoa hồng nhạt
Hình 1.9. Dừa cạn hoa hồng
Hình 1.11. Dừa cạn hoa
trắng cánh rộng
Hình 1.10. Dừa cạn hoa
hồngcánh rộng
-8-


N
4
O
9
C
48
H
58
N
4
O
10

C
25
H
32
N
2
O
6
Hình 1.12. Dừa cạn hoa tím châu âu
Hình 1.13. Dừa cạn hoa đỏ
-9-

thay nước trà mỗi ngày.
* Ung thƣ máu, viêm đại tràng: Lấy từ 15 – 20g thân lá dừa cạn khô sao
vàng, sắc, chia từ 2 – 3 lần uống trong ngày.
* Mất ngủ: Lấy 20g thân lá dừa cạn khô sao vàng, 12g lá vông nem, 12g hạt
muồng sao đen, sắc uống trước khi đi ngủ.
-10-
* Rong kinh: Lấy từ 20 – 30g dừa cạn sao vàng (toàn cây có cả hoa và rễ), sắc
lấy nước, uống liên tục từ 3 – 5 ngày.
* Chữa bõng nƣớc sôi: Lá dừa cạn tươi lượng vừa đủ, giã nát, nhuyễn với
chút gạo, đắp lên tổn thương bỏng.
* Điều trị Zôna: Dừa cạn (sao vàng hạ thổ) 16g, thổ linh 16g, bạch linh 10g,
kinh giới 12g, chi tử 10g, nam tục đoạn 16g, cam thảo đất 16g, hạ khô thảo 16g. Sắc
uống ngày 1 thang, sắc 3 lần, uống 3 lần. Thuốc đắp: lá dừa cạn, lá cây hòe. Hai thứ
lượng bằng nhau, giã nhỏ đắp lên các tổn thương, băng lại. Tác dụng: làm giảm đau
nhức.
* Điều trị lị trực trùng: Đi ngoài nhiều lần, bụng đau từng cơn, phân có chất
nhầy, có máu mũi, sút cân nhanh. Bài thuốc: dừa cạn (sao vàng hạ thổ) 20g, cỏ sữa
20g, cỏ mực 20g, chi tử 10g, lá khổ sâm 20g, hoàng liên 10g, rau má 20g, đinh lăng
20g. Đổ 3 bát nước sắc lấy 1,5 bát, chia 3 lần uống trong ngày.
* U xơ tuyến tiền liệt: Dừa cạn 12g, huyền sâm 12g, xuyên sơn 10g, chè khô
12g, hoàng cung trinh nữ 5g, cát căn 16g, bối mẫu 10g, đinh lăng 16g. Sắc uống
ngày 1 thang, chia 3 lần.
1.3.3. Một số sản phẩm từ Dừa cạn


thêm một alkaloid nữa là vincristin. Hàm lượng các alkaloid này trong dừa cạn rất
Hình1.15. Vinblastine sulfat và Vincristine sulfat
Hình 1.16. Thuốc điều trị ung thư phổi và ung thư vú
-12-
nhỏ, khoảng 1 phần vạn trong lá dừa cạn khô đối với Vinblastin còn đối với
Vincristin thì ít hơn 10 lần nữa.
Năm 1969, Batersby chiết được chất Vincosid, một glucoancaloid tiền tổng
hợp ancaloid
Từ năm 1987- 1989, Jasukawa, Takido và Sekine đã cô lập và nhân danh từ
thân cây dừa cạn thêm hai flavonoid thuộc nhóm kaempferol và quercetin. Đến
năm 1998 thêm 1 flavonoid được định danh thuộc nhóm syringetin.
Với giá trị xã hội to lớn và giá trị kinh tế tiềm tàng, việc tổng hợp vinblastine
trong phòng thí nghiệm đã thu hút được nhiều nhà hoá học trên thế giới. Trong
vòng 3 thập niên 70-90, có tới 4 phương pháp bán tổng hợp được đưa ra, đáng chú ý
là phương pháp của Potier xuất phát từ catharanthine và vindoline, cả 2 hợp chất
này đều là hợp chất thiên nhiên có trong cây dừa cạn. Những phương pháp bán
tổng hợp không những đã giải quyết được vấn đề nguồn nguyên liệu, phần nào
những nghiên cứu trên cũng đã chứng minh giả thiết về cơ chế sinh tổng hợp
vinblastine trong cây dừa cạn. Tuy nhiên phải chờ đến năm 2002 vinblastine mới
được chinh phuc lần đầu tiên bằng phương pháp tổng hợp toàn phần, và người đặt
chân tới đỉnh là nhóm của giáo sư Fukuyama ở đại học Tokyo.
Ngày nay trên thế giới, đi tiên phong và thành công trong việc triển khai
nghiên cứu sản xuất thuốc chống ung thư từ Dừa Cạn phải kể đến các công ty như:
Công ty Eli Lilly- Mỹ, với sản phẩm thuốc tiêm VELBAN vinblastin sunfat chỉ

ursolic, ajmalicine, lochnerine từ lá cây dừa cạn.
Năm 1997, Mai Ngọc Tâm và các cộng sự đã cô lập và nhận danh được 7
ancaloid từ rễ dừa cạn là: tabersonine, Tetrahidroalstonine, lochnericine, ajmalicine,
Catharanthine, Akuammine, Serpentine.
Ngoài ra, các kết quả thử nghiệm của Trung tâm Nghiên cứu trồng và chế
biến cây thuốc Đà Lạt cũng cho thấy cây Dừa cạn Catharanthus roseus L. có thể
phát triển tốt trên đất cát khô hạn ven biển các tỉnh miền Trung và chỉ sau 5 tháng
cây đã đã có thể trưởng thành và tích lũy đủ hàm lượng ancaloid đạt tiêu chuẩn để
xuất khẩu.
Ngoài ra còn có một số công trình nghiên cứu về cây Dừa cạn như: Đề tài
Nghiên cứu chiết tách alkaloid của rễ cây dừa cạn hoa hồng tại Bình Định (Đào
Hùng Cường, Lê Xuân Văn – tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng- số
2(43).2011), Nghiên cứu quy trình công nghệ chiết xuất Alcaloid toàn phần từ rễ
dừa cạn (Catharanthus Roseus G.don) dùng làm nguyên liệu bào chế thuốc điều trị
thiểu năng tuần hoàn não (Trần Văn Thanh - Viện Hóa học Công nghiệp, 3-
2005)…

-14-
1.5. Các phƣơng pháp nghiên cứu [3], [5], [7], [11]
1.5.1. Phương pháp phân tích trọng lượng
Phương pháp phân tích trọng lượng là phương pháp 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 phương pháp vật lý. Do chất phân tích chiếm
một tỉ lệ xác định trong sản phẩm đem cân nên dựa khối lượng của sản phẩm đem


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 hổn hợp rắn bằng một dung môi hoặc hỗn hợp dung môi
với một dụng cụ chuyên dùng đặc biệt gọi là bình chiết Soxhlet.
Nguyên tắc chiết Soxhlet: Chiết Soxhlet là một kiểu chiết liên tục được
thực hiện nhờ cấu tạo đặc biệt của dụng cụ chiết. Kiểu chiết này cũng như
kiểu chiết lỏng- lỏng nên về bản chất của sự chiết vẫn là định luật phân bố chất
trong hai pha không trộn vào nhau. Trong đó, pha rắn nằm trong mẫu sẽ
được hòa tan bởi pha lỏng thường là dung môi hữu cơ.
Các kiểu chiết Soxhlet: Trang thiết bị của kiểu chiết Soxhlet gồm
hai loại:
- Hệ Soxhlet thường và đơn giản
- Hệ Soxhlet tự động: Kỹ thuật chiết này có ưu điểm là chiết triệt để,
song các điều kiện chiết phải nghiêm ngặt thì mới có kết quả tốt. Vì thế hệ thống
vận hành chiết tự động cho kết quả tốt hơn nhưng phải có hệ thống trang bị hoàn
chỉnh. Nó thích hợp chiết cácchất hữu cơ từ các đối tượng mẫu khác nhau. Chất
phân tích có trong mẫu rắn, bột,vật mẫu xốp khô (lá cây)… kỹ thuật này được
ứng dụng chủ yếu để tách các hợp chất hữu cơ từ các mẫu cây lá, rau quả
Hình 1.17. Bộ chiết soxhlet thủ công và tự động
-16-

khuếch đại rồi chuyển sang bộ ghi, tích phân kế hoặc máy vi tính.
-17-
Các tín hiệu được xử lí ở đó rồi chuyển sang bộ phận in và lưu kết quả (bộ
hiện số, máy in hoặc máy ghi). Trên sắc đồ nhận được, sẽ có tín hiệu ứng với các
cấu tử được tách gọi là pic. Thời gian lưu của pic là đại lượng đặc trưng cho chất
cần phân tích. Diện tích pic là thước đo định lượng cho từng chất trong hỗn hợp cần
nghiên cứu.
Sắc ký đồ : là tập hợp tất cả các pic, mỗi pic đại diện cho mỗi chất. Dựa vào
thời gian lưu ta có thể xác định được tên chất và đo diện tích mỗi pic ta xác định
được thành phần mỗi chất trong hỗn hợp. Hình 1.18. Sơ đồ thu gọn của thiết bị sắc ký khí
Hình 1.19. Hình ảnh sắc ký đồ

- Phương pháp khối phổ (MS)
+ Nguyên tắc của phương pháp khối phổ là dựa vào chất nghiên cứu được ion
hoá trong pha khí hoặc pha ngưng tụ dưới chân không bằng những phương pháp
thích hợp thành những ion (ion phân tử, ion mảnh…) có số khối khác nhau, sau đó
-18-


tách ra được nhờ phương pháp sắc kí. Việc liên kết hai kỹ thuật này đã tạo ra một
công cụ mạnh mẽ để tách biệt và nhận biết các hợp phần của các hỗn hợp tự nhiên
và tổng hợp. Nhờ sự liên kết này mà người ta có thể thu được khối phổ lượng đủ
-19-
chấp nhận đối với tất cả các hợp phần mà sắc kí khí tách ra được, kể cả với những
hợp phần với khối lượng chỉ cỡ picogam và có mặt trong một vài giây. Giữa máy
sắc kí khí và máy phổ khối lượng có một bộ phận dùng để tách khí mang trước khi
vào buồng ion hoá. Toàn bộ hệ thống GC/MS được nối với máy tính để tự động
điều khiển hoạt động của hệ, lưu trữ và xử lí số liệu.
1.5.3.2. Phương pháp quang phổ UV- VIS
- Cơ sở lý thuyết của phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử là định luật
Lamber – Beer:
- Khi bức xạ đơn sắc đi qua dung dịch chứa chất hấp thụ thì cường độ bức xạ
ló ra khỏi dung dịch giảm càng mạnh nếu càng nhiều phân tử hấp thụ năng lượng
bức xạ. Sự giảm cường độ phụ thuộc vào nồng độ chất hấp thụ và độ dài đoạn
đường mà bức xạ đơn sắc đi qua:
- Định luật Lamber – Beer được biểu diễn bởi phương trình sau:

lC
I
I
D lg
0


3. Ngăn đựng mẫu gồm các cuvet chứa dung dịch đo.
4. Detector là loại thiết bị có khả năng thu những thông tin: cơ, điện, quang
thành những tín hiệu, thường là tín hiệu điện.
5. Bộ phận chỉ thị của kết quả đo.
6. Tuỳ theo cấu tạo của các loại thiết bị mà người ta chia ra làm hai loại máy
đo quang là máy một chùm tia và máy hai chùm tia.
7. Các thế hệ máy phổ hiện nay thường được kết nối với máy vi tính, thuận lợi
cho việc nghiên cứu, xác định các chất.
1.5.3.3. Phép đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)
Phương pháp AAS được thực hiện như sau:
- Hoá hơi mẫu phân tích đưa về trạng thái khí. Mục đích của quá trình này là
tạo ra được đám hơi các nguyên tử tự do từ mẫu phân tích. Có thể nguyên tử hoá
mẫu phân tích bằng ngọn lửa hoặc bằng kỹ thuật nguyên tử hoá không ngọn lửa.
Đây là giai đoạn quan trọng nhất và có ảnh hưởng đến kết quả của phép đo
AAS.Chọn nguồn tia sáng đơn sắc có bước sóng phù hợp với nguyên tố cần phân
tích, chiếu chùm tia sáng đơn sắc đó vào đám hơi của nguyên tố cần phân tích.
Thu toàn bộ chùm tia sáng sau khi đi qua môi trường hấp thụ, phân ly chúng thành
phổ và chọn vạch phổ cần đo của nguyên tố cần phân tích hướng vào khe đo để đo
cường độ của nó.
- Ghi nhận tín hiệu đo và kết quả đo của cường độ vạch phổ hấp thụ bằng thiết
bị thích hợp.
- Trang thiết bị của máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS):
+ Nguồn đơn sắc: là nguồn phát 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 thoả mãn các
yêu cầu sau:
* Bức xạ tạo ra từ nguồn phát phải là các bức xạ nhạy với nguyên tố cần
phân tích. Chùm tia bức xạ phải có cường độ ổn định, lặp lại được nhiều lần đo
khác nhau trong cùng điều kiện và phải điều chỉnh được để có cường độ cần thiết
cho mỗi phép đo.
-21-

-22-
CHƢƠNG II: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Sơ đồ nghiên cứu

2.2. Nguyên liệu, thiết bị- dụng cụ, hóa chất
2.2.1. Thu gom nguyên liệu
Rễ dừa cạn hoa hồng nghiên cứu được lấy tại thị trấn Lăng Cô, huyện Phú
Lộc, tỉnh Thừa Thiên Huế vào tháng 12 năm 2011.

Hình 2.1. Dừa cạn hoa hồng tại Phú Lộc – Thừa Thiên Huế
Bột rễ Dừa
cạn
Xác định hàm lượng
các kim loại nặng
Xác định độ ẩm,
hàm lượng tro
Khảo sát chọn dung môi
Thu hái, xử lý

- Máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS
- Tủ sấy, lò nung, cân phân tích, cốc thủy tinh, bình tam giác, ống nghiệm, bếp
điện, cốc sứ, các loại pipet, bình định mức, bình hút ẩm
2.2.3.2. Hóa chất
- Clorofom, n- Hexan, HNO
3
2.3. Xác định một số chỉ tiêu hóa lý
2.3.1. Xác định độ ẩm của bột rễ dừa cạn
Độ ẩm tương đối của nguyên liệu : là tỷ số giữa khối lượng nước trong nguyên
liệu trên khối lượng chung của nguyên liệu ẩm. Đơn vị :%
Cơ sở của phương pháp: nguyên liệu tươi là hỗn hợp bao gồm nước và chất
khô tuyệt đối, sau khi sấy khô nguyên liệu ta xác định được khối lượng khô của mẫu
từ đó suy ra khối lượng nước có trong mẫu.
Hình 2.2. Rễ tươi, rễ khô và bột rễ dừa cạn

-24-
Để xác định độ ẩm của rễ dừa cạn chúng tôi tiến hành như sau:
- Chuẩn bị 3 cốc sứ có kí hiệu sẵn, rữa sạch và tráng bằng nước cất, đem sấy
khô sau đó cân khối lượng các chén (m
1
)
- Cân khoảng 5gam bột rễ dừa cạn (m
2)
bỏ vào mỗi cốc sứ đã chuẩn bị

m
1
: Khối lượng cốc sứ (g)
m
2
: Khối lượng bột rễ dừa cạn (g)
m
3
: Khối lượng cốc sứ và mẫu sau khi sấy( g)
n : Số lần xác định độ ẩm
2.3.2. Hàm lượng hữu cơ trong rễ dừa cạn hoa hồng
Sau khi tro hóa ở nhiệt độ cao, các chất hữu cơ trong mẫu bị phân hủy và bay
hơi hết, còn lại trong mẫu là hàm lượng tro.
Để xác định hàm lưượng tro trong rễ dừa cạn chúng tôi tiến hành như sau:
- 3 mẫu sau khi xác định độ ẩm được đem nung bằng lò nung ở nhiệt độ
600
0
C từ 6 đến 8h đến khi thu được tro trắng.
- Lấy mẫu ra, để nguội trong bình hút ẩm, cân khối lượng mẫu.
- Tiến hành cân đến khi khối lượng mẫu gần như không đổi, lấy giá trị m
4

- Công thức tính:
% Tro =
%100
2
14


m

- Hàm lượng hữu cơ : 100% - % độ ẩm - % tro
2.4. Hàm lƣợng các kim loại nặng
Tro thu được sau khi nung đem hòa tan trong dung dịch HNO
3
loãng, định
mức bằng nước cất và xác định hàm lượng kim loại bằng phương pháp đo phổ hấp
thụ nguyên tử (AAS).
2.5. Khảo sát điều kiện chiết tách các hợp chất trong rễ dừa cạn
2.5.1. Khảo sát chọn dung môi chiết
Để lựa chọn dung môi chiết thích hợp, chúng tôi tiến hành ngâm bột rễ dừa
cạn trong các dung môi: n- hexan, clorofom, nước cất ở cùng nhiệt độ và khoảng
thời gian. Dựa vào màu sắc của dịch chiết và phương pháp đo mật độ quang để lựa
chon dung môi chiết thích hợp.
- Chuẩn bị 3 bình tam giác có nút mài đã rửa sạch, tráng lại bằng nước cất,
đem sấy khô.
- Dán nhãn tên các loại dung môi lên từng bình.
- Cân khoảng 5g bột dừa cạn khô cho vào mỗi bình.
- Thêm vào mỗi bình tam giác đã đánh dấu lần lượt 50ml các dung môi n-
hexan, clorofom, nước cất.
- Ngâm trong 5 ngày.
- Lọc lấy dung dịch bằng phễu buchner
- Nhận xét cảm quan.
- Tiến hành đo UV – VIS ta được mật độ quang các mẫu.