-1-
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA HÓA
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH
PHẦN HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT TRONG VỎ QUẢ
CAM SÀNH (Citrus Sinensis Osbeck L.)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC GVHD : ThS. Đỗ Thị Thúy Vân
SVTH : Nguyễn Vũ Vịnh
Lớp : 08CHD
-2-
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Với mỗi người Việt Nam, cam sành là loại quả quen thuộc, hầu như có quanh
năm, được trồng khắp mọi nơi ở nước ta.
Cam sành là một giống cây ăn quả xuất nguồn từ Ấn Độ, miền nam Trung
Quốc và Việt Nam. Trái cam sành rất dễ nhận ra, nhờ vào lớp vỏ dày, sần sùi, giống
bề mặt mảnh sành, và thường có màu lục nhạt đến khi chín thì màu vàng cam.
Cam sành có nhiều chất đạm, béo, acid tannic, beta-caroten và các chất
phospho, sắt, calci, kali, magie. Ngoài ra cam sành còn chứa nhiều vitamin (B1, B2,
Vỏ quả cam sành ở địa bàn Quảng Nam và dịch chiết từ vỏ quả cam sành bằng
phương pháp chiết Soxhlet.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
-4-
4.1. Nghiên cứu lý thuyết
- Thu thập, tổng hợp các tài liệu, tư liệu, sách báo trong và ngoài nước.
- Trao đổi kinh nghiệm với các chuyên gia, thầy cô giáo và đồng nghiệp.
4.2. Phương pháp thực nghiệm
- Phương pháp lấy mẫu: Quả cam sành được mua về, lấy sạch ruột, rửa vỏ thật sạch
bằng nước sau đó phơi khô, nghiền thành bột mịn.
- Phương pháp trọng lượng để xác định độ ẩm, hàm lượng tro của vỏ quả cam sành.
- Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS để xác định hàm lượng kim loại
nặng trong vỏ quả cam sành.
- Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV – VIS xác định mật độ quang của các
dịch chiết để chọn dung môi chiết, thời gian, tỉ lệ rắn lỏng thích hợp.
- Chiết bằng phương pháp chiết soxhlet với dung môi lựa chọn.
- Phương pháp sắc ký khí ghép phổ khối (GC - MS) nhằm phân tách và xác định thành
phần các hợp chất có trong dịch chiết.
- Phương pháp thử hoạt tính sinh học: Hoạt tính kháng sinh và hoạt tính chống oxi hóa
DPPH.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
5.1. Ý nghĩa khoa học
- Cung cấp những thông tin khoa học về quy trình chiết tách và xác định thành phần
hóa học các hợp chất có trong vỏ quả cam sành.
-5-
- Cung cấp một vài tư liệu về các thành phần hóa học có trong vỏ quả cam sành làm cơ
sở cho những nghiên cứu tiếp theo.
5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Giải thích một cách khoa học một số kinh nghiệm, bài thuốc dân gian, ứng dụng của
vỏ quả cam sành.
c. Phân bố và thu hái
- Cam sành là một giống cây ăn quả có nguồn gốc từ Ấn Độ, miền nam Trung Quốc và
Việt Nam.
Giới
Plantae
Ngành
Angiospermae
Bộ
Sapindales
Họ
Rutaceae
Chi
Citrus
Lớp
Eudicots
Loài
C. Reticulata maxima
-7-
- Cam sành được trồng khắp nơi ở Việt Nam, nhiều nhất ở chủ yếu của các tỉnh phía
Bắc Việt Nam, tại miền Nam Việt Nam cam sành cũng được trồng ở Tam Bình, Trà Ôn
(Vĩnh Long); Cái Bè, Châu Thành, Chợ Gạo (Tiền Giang); Mỹ Khánh, Ô Môn (Cần
Thơ) Loài cây này được đưa vào Mỹ năm 1880, khi Đại sứ Hoa Kỳ tại Nhật Bản John
A. Bingham chuyển sáu quả cam sành bằng đường tàu từ Sài Gòn tới Dr. H. S. Magee,
một người phụ trách vườn ươm giống tại Riverside, California. Năm 1882, Magee gửi
hai cây con trồng từ hạt và chồi tới J. C. Stovin ở Winter Park, Florida.
- Cam Sành được phổ biến tại Âu Châu vào đầu thế kỷ thứ 15, do các nhà thương gia
Bồ Đào Nha mang về từ Ấn Độ và Trung Hoa để thay thế Cam Ba tư đã trồng vào thế
kỷ 11 tại Ý vì qúa đắng. Sau đó họ đem giống Cam Sành phát triễn ở miền Tây Phi
- Thân cây dùng làm gỗ và nhiên liệu đốt.
- Vỏ cây dùng vị ngọt, hơi the, tính mát; có tác dụng hạ khí đầy, điều hoà tỳ vị và dùng
làm thuốc trị gan.
- Lá và hoa có chứa tinh dầu có thể dùng trong việc sản xuất mỹ phẩm và các ứng dụng
dược liệu để trị các chứng bịnh như đường tiêu hóa, rối loạn thần kinh, sốt, hen suyễn,
huyết áp, mệt mỏi nói chung và nôn mửa,
- Nước cam chứa nhiều canxi và vitamin hơn cả các sản phẩm từ sữa nên không chỉ
dùng làm nước giải khát, mà đặc biệt còn là một loại thuốc giữ gìn nhan sắc.
- Vỏ quả cam sành có chứa Flavonoit, l-stachydrin, hesperdin, aurantin, acid
aurantinic,canxi, Vitamin B9 (acid folic) , tinh dầu ,d-limonen (90%), decyclicaldehyd,
các alcol như linalool, dl-terpineol, alcol nonylic, acid butyric, authranilat metyl và este
caprylic, Isoflavonoids, Phytoestrogens, Isothiocyanates, Diallylsulffide, Tea
polyphenol, antioxidants, chất polymethoxylated flavones, axit citric,vitamin E có tác
dụng kháng viêm, chống ôxy hóa, chống dị ứng, chống ung thư, kháng vi sinh vật (vi
khuẩn, nấm, vi rút ), giảm đau, hạ sốt, chống độc, chống loãng xương.
b. Công dụng của vỏ quả cam sành
-10-
Trong Đông y vỏ quả cam sành gọi là “ trần bì ”. Vỏ cam còn có tác dụng chữa
bệnh ho có đàm và giã rượu rất hiệu quả. Cam sành không chỉ dùng làm nước giải khát,
mà đặc biệt cam còn là một loại thuốc giữ gìn nhan sắc. Mỗi ngày uống từ một đến hai
ly nước cam bạn sẽ có được làn da căng bóng, không xuất hiện nếp nhăn trên khuôn
mặt.
Một số đơn thuốc sử dụng vỏ quả cam sành [3], [4], [9], [10], [14], [15]
1. Chữa nôn mửa, ợ hơi, đau bụng, kém tiêu hoặc buồn nôn: Trần bì, Hoắc hương đều
8g Gừng sống 3 miếng, sắc uống (Nam dược thần hiệu).
2. Chữa ho suyễn: Trần bì, Nam tinh, Ðình lịch, vỏ rễ dâu, mỗi vị 12g sắc uống (Nam
dược thần hiệu).
3. Chữa ho mất tiếng: Trần bì 12g sắc với 200ml nước, còn 100ml; thêm đường để vừa
ngọt, uống dần trong ngày (Dược liệu Việt Nam).
4. Chữa ăn không tiêu, đầy bụng, ợ hơi, đi lỏng: củ Sả 12g, Trần bì 16g, Sơn tra (sao
- I : cường độ ánh sáng đơn sắc sau khi đã truyền qua dung dịch
- K : là hệ số hấp thụ phụ thuộc λ, thay đổi theo cách biểu thị nồng độ
- L : là chiều dày của lớp dung dịch
- C : nồng độ chất tan trong dung dịch
b. Điều kiện áp dụng định luật Lambert – Beer
- Ánh sáng phải đơn sắc.
- Khoảng nồng độ phải thích hợp: định luật Lambert – Beer chỉ đúng trong một giới
hạn nhất định của nồng độ.
- Dung dịch phải trong suốt.
- Chất thử phải bền trong dung dịch và bền dưới tác dụng của ánh sáng.
c. Máy quang phổ (hình 1.2)
Máy quang phổ thích hợp cho việc đo phổ ở vùng tử ngoại và khả kiến bao gồm
một hệ quang học có khả năng tạo ánh sáng đơn sắc trong vùng từ 200 đến 800nm và
một thiết bị thích hợp để đo độ hấp thụ.
- Nguồn sáng cho vùng tử ngoại: đèn deuteri hoặc hidro
- Nguồn sáng cho vùng khả kiến: đèn tungsten.
- Hai cốc đo (cuvet) dùng chứa dung dịch thử và dung dịch so sánh phải có đặc tính
quang học như nhau. Ở máy loại 2 chùm tia, cuvet dung môi được đặt ở bên có chùm
tia so sánh đi qua. Cuvet thạch anh dùng đo ở vùng tử ngoại và khả kiến. Cuvet thủy
tinh chỉ đo ở vùng khả kiến.
-13-
Hình 1.2: Máy quang phổ UV-VIS
1.2.2. Phƣơng pháp hấp thụ nguyên tử AAS
1.2.2.1. Đặc điểm của phổ AAS
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 phát xạ. Phổ sinh ra trong quá trình
này gọi là phổ hấp thụ nguyên tử.
mẫu là chất khí. Vì thế chỉ có thể tách được hỗn hợp các chất khí hay các chất lỏng
hoặc chất rắn có thể dễ dang hóa khí ở dưới 250
0
C, khi bơm mẫu vào cột ở dạng lỏng.
Nếu là chất rắn thì phải hòa tan trước trong một dung môi phù hợp tạo ra dung dịch
mẫu rồi mới bơm vào cột sắc kí để hóa khí chúng. Với các chất ở nhiệt độ cao hơn
250
0
C, phải hóa hơi trước trong buồng hóa hơi riêng có nhiệt độ cao ở đầu cột sắc ký,
sau đó mới dẫn vào cột tách. Tất nhiên, với các chất loại này, việc sắc kí rất phức tạp và
khó khăn.
Trong sắc kí khí, pha tĩnh cũng chỉ là chất rắn. Nó được nhồi đầy vào cột tách
(cột thường), hoặc chỉ là một lớp mỏng bám vào thành trong của cột sắc kí (sắc kí
mao quản). Còn pha động là một chất khí, hay một hỗn hợp hai chất khí. Chất khí này
mang mẫu vào cột để thực hiện quá trình tách. Nó chuyển động ( hay dẫn vào ) liên tục
trong suốt quá trình tách với một tốc độ xác định.
Với sắc kí khí, việc thực hiện quá trình sắc kí có thể theo 2 kĩ thuật:
- Giữ nhiệt độ hằng số trong suốt quá trình tách.
- Thực hiện gradient nhiệt dộ trong quá trình tách.
Khi tách một hỗn hợp phức tạp chứa nhiều chất có nhiệt độ sôi khác nhau lớn,
như các hợp chất thiên nhiê, các dược phẩm,…Quá trình gradient nhiệt độ là rất cần
thiết vì quá trình này tạo điều kiện để các chất tách khỏi nhau.
-16-
* Máy sắc kí khí
Máy sắc kí khí là một hệ thống trang bị để thực hiện quá trình sắc kí. Nó gồm 6
phần cơ bản:
- Hệ thống cung cấp khí cho quá trình sắc kí, gồm các regulator, flow meter, gas
valves. Hệ thống này phải cấp được dòng khí ổn định cần thiết theo yêu cầu của quá
trình phân tích sắc kí.
- Bộ xylanh bơm mẫu vào cột (sample valve) có thể bơm được một lượng mẫu chính
-18-
ion của nó với các khối lượng khác nhau và lưu lại thông tin dựa vào việc đo đạc cường
độ dòng ion. Một khối phổ kế thông thường gồm 3 phần: phần nguồn ion, phần phân
tích khối lượng, và phần đo đạc.
1.2.5. Sắc ký khí ghép khối phổ GC-MS
Mô hình sắc ký khí ghép khối phổ GC-MS:
GC-MS: là một trong những phương pháp sắc ký hiện đại nhất hiện nay với độ
nhạy và độ đặc hiệu cao. Được sử dụng trong các nghiên cứu và phân tích kết hợp. Bản
chất GC-MS, là sự kết hợp của sắc ký khí và khối phổ.
Nguyên tắc hoạt động:
Nhờ có khí mang có trong bơm khí, mẫu từ buồng bơm hơi được dẫn vào cột
tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc ký được diễn ra tại đây.
Sau khi rời khỏi cột tách tại các thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lượt đi vào
detector, tại đó chúng được chuyển thành tín hiệu điện.
Tín hiệu này được khuếch đại rồi chuyển sang bộ phận ghi.Các tín hiệu được xử
lý ở đó rồi chuyển sang bộ phận in và lưu kết quả.
-19-
CHƢƠNG 2
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị - dụng cụ
2.1.1. Nguyên liệu
- Vỏ quả cam sành thu nhận trên địa bàn tỉnh Quảng Nam.
- Tên khoa học: Citrus Sinenis (L) Osbeck.
- Nguyên liệu sau khi thu nhận, xử lý thu được bột khô như ở hình 2.1.
Hình 2.1. Vỏ quả cam sành và bột vỏ khô
2.1.2. Hóa chất: ancol etylic, n-hexan, etylaxetat, chloroform, NaOH (10%), HCl
(10%), nước cất,…
2.1.3. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm
- Đo phổ UV-VIS để khảo sát dung môi chiết, khảo sát tỉ lệ rắn lỏng, khảo sát thời gian
chiết.
- Đo phổ GC-MS để định danh các hợp chất có trong dịch chiết vỏ quả cam sành.
- Phương pháp thử hoạt tính sinh học: Hoạt tính kháng sinh và hoạt tính chống oxi hóa
DPPH.
2.3 Sơ đồ nghiên cứu
Thu và xử lý nguyên liệu
Xác định: Độ ẩm,
hàm lƣợng tro
Xác định hàm lƣợng
kim loại nặng
Vỏ cam cắt nhỏ
Chiết bằng phƣơng pháp soxhlet
Khảo sát chọn dung môi chiết
Đánh giá
cảm quan
Dịch chiết
W(%) =
%100
)(
2
321
m
mmm
* Độ ẩm trung bình
-23-
W
TB
(%)=
n
W
n
1
(%)
Trong đó:
m
1
: Khối lượng chén sứ (g)
m
2
: Khối lượng bột vỏ quả cam sành (g)
m
(%)
1
91.126
5,010
95.786
6.980 7.016
2
95.910
5,005
100.581
6.670
3
98.208
5,003
102.852
7.170
4
96.564
5.001
101.207
7.150
5
94.567
5.000
99.212
7.110
-24-
Kết quả khảo sát hàm lượng tro trong vỏ quả cam sành được trình bày ở bảng 3.2
Bảng 3.2. Hàm lượng tro trong vỏ quả cam sành
STT
m
1
(gam)
m
2
(gam)
m
3
(gam)
m
4
(gam)
m
tro
(gam)
H(%)
H
tb
(%)
1
34.700
30.670
4.030
30.840
0.170
4.200
0.150
3.750
Nhận xét: Hàm lượng tro trung bình của vỏ quả cam sành 4.130%. Trong thành
phần của tro vô cơ có thể có mặt của các muối của một số kim loại như Cu, Pb, Zn,…
Sự có mặt của các kim loại này có thể ảnh hưởng đến tính chất của các dịch chiết từ vỏ
quả cam sành.
3.1.3. Hàm lƣợng kim loại nặng
Mẫu vỏ cam sành sau khi tro hóa được hòa tan bằng dung dịch HNO
3
loãng và
định mức đến 50ml. Lấy dung dịch đã định mức trên đem xác định hàm lượng một số
kim loại tại trung tâm khí tượng thủy văn thành phố Đà Nẵng.
Kết quả xác định hàm lượng kim loại trong cam sành được thể hiện ở bảng 3.3
Bảng 3.3. Hàm lượng một số kim loại trong vỏ quả cam sành Nhận xét: Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng kim loại nặng như Chì là
0,3217 mg/l, Đồng là 4,3284 mg/l, Kẽm là 5,4363 mg/l. Căn cứ vào quyết định của bộ
Kim loại
Hàm lượng (mg/l)
Cu
2+
4,3284 mg/kg
Zn
2+