Bộ YTÉ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGÔ THỊ THƯ HUÉ
Bước ĐẬU XÂY DựNG QUY TRÌNH
CHIẾT XUẤT CHẤT MÀU TỪ HOA LOÀI
BUDDLE JA PANICULATA WALL.,
HỌ BỌ CHÓ (BUDDLEJACEAE)
KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP Dược sĩ
Người hướng dẫn: ThS. Lê Thanh Bình
Noi thực hiện: Bộ môn Dược liệu
HÀ NỘI-2011
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian nỗ lực nghiên cứu hoàn thành khóa luận này, tôi đã nhận
được rất nhiều sự quan tâm, ủng hộ, hướng dẫn của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Nhân dịp này, với lòng biết ơn, kính trọng sâu sắc, tôi xin gửi lời biết ơn
chân thành nhất tới cô giáo ThS. Lê Thanh Bình, người đã hết lòng tận tình chỉ
bảo, hướng dẫn và động viên tôi trong suốt thời gian làm khóa luận.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới PGS. TS. Nguyễn Viết Thân, người đã cho
tôi những ý kiến hết sức quí báu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô, anh chị kĩ thuật viên Bộ môn Dược
liệu đã hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận này.
Tôi xin cảm on Ban giám hiệu, các Bộ môn và toàn thể thầy cô giáo trưòng
Đại học Dược Hà Nội đã nhiệt tình dạy bảo tôi trong suốt 5 năm học vừa qua.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cha mẹ, anh em, bạn bè
trong thời gian qua đã luôn ở bên động viên, giúp đỡ giúp tôi vượt qua khó khăn.
Sinh viên
NGÔ THI THƯ HUẾ
ĐẶT VẤN Đ Ề 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 2
1.1. VỀ THỰC V ẬT 2
1.1.1. Vị trí phân loại loài Buddleja paniculata Wall 2
2.3.3. Thăm dò khả năng ứng dụng của chất màu thu được 12
MỤC LỤC
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
13
3.1. BƯỚC ĐẦU XÂY DựNG QUY TRÌNH CHIỂT XUẤT CHẤT MÀU 13
3.1.1. Chiết xuất chất màu bằng một số dung môi khác nhau
13
3.1.2. So sánh lượng cắn thu được khi chiết xuất bằng dung môi ethanol 30%
với số lần chiết xuất khác nhau 22
3.2. XÂY DựNG MỘT số TIÊU CHUẨN CHO CHẮT MÀU THƯ Đ ược 23
3.2.1. Cảm quan 23
3.2.2. Độ ẩm 23
3.2.3. Xác định tìro toàn phần 24
3.2.4. pH 25
3.2.5. Cắn không tan trong nước 25
3.2.6. Định túứi các nhóm chất chính ừong mẫu cắn 2 bằng phản ứng hóa học
25
3.2.7. Định tính chất màu thu được bằng SKLM:
26
3.3. THĂM DÒ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CHẤT MÀU THU Đ ược 30
3.3.1. Đánh giá độ ổn định của cắn với nhiệt độ 30
3.3.2. Độ ổn định theo thòi gian 32
3.3.2. Thăm dò khả năng nhuộm màu của chất màu 34
3.4. BÀN LUẬN 35
3.4.1. về chiết xuất: 35
3.4.2. về xây dựng tiêu chuẩn cho chất màu ứiu được: 36
3.4.3. về thăm dò khả năng ứng dụng của chất màu thu được: 36
21
4
Bảng 3.3. So sánh lượng căn chiêt được với dung môi ethanol 30% khi
thay đổi số lần chiết xuất.
23
5
Bảng 3.4. Kêt quả hàm lượng tro toàn phân.
24
6
Bảng 3.5. Bảng kết quả định tính các nhóm chất hữu cơ chính trong mẫu CM2
26
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐÒ THỊ
STT
Tên hình
Trang
1
Hình 1.1. Anh chụp cây B. paniculata Wall, tại thực địa.
3
2
Hình 1.2. Anh cành mang hoa.
3
3
Hình 1.3. Câu trúc hóa học của acacetin
6
4
Hình 1.4. Câu trúc hóa học của linarin.
6
5
Hình 3.1. Sơ đô chiêt xuât chât màu từ hoa của cây Buddleja
paniculata Wall, bằng các dung môi khác nhau.
Hình 3.8. Hình ảnh săc kí đô của mâu Ml, M2, M4 khi quan
sát ở ánh sáng tử ngoại với bước sóng 254nm.
32
13
Hình 3.9. Hình ảnh săc kí đô của mâu Ml, M2, M4 khi quan sát
ở ánh sáng tử ngoại với bước sóng 254nm.
33
14
Hình 3.10. Hình ảnh săc kí đô của mâu M l, M2, M4 khi quan
sát ở ánh sáng thưòng.
33
15
Hình 3.11. Hình ảnh xôi khi nhuộm mâu CM2
34
16
Hình 3.12. Hình ảnh rượu sau khi nhuộm mẫu cao CM2.
34
ĐẶT VẤN ĐÈ
Ngày nay, khi xã hội phát triển, nhu cầu ăn uống càng lên cao. Thức ăn không
chỉ yêu cầu ngon mà còn phải đẹp. Có rất nhiều cách làm cho thức ăn trở nên hấp
dẫn, trong đó sử dụng chất nhuộm màu ỉà một phương pháp phổ biến. Chất nhuộm
màu đã được sử dụng từ rất lâu đời với mục đích tạo ra hoặc làm tăng màu sắc cho
sản phẩm để làm tăng tính hấp dẫn của sản phẩm. Các chất nhuộm màu tổng hợp đa
dạng về màu sắc, chủng loại, giá thành rẻ, sử dụng dễ dàng nên được sử dụng ngày
càng nhiều. Tuy nhiên việc lạm dụng các chất màu tổng hợp có thể gây ra những
ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe như: ngộ độc cấp tính hoặc tích lũy lâu dài
gây ung thư. Chính vì vậy, trong thời gian gần đây, xu hướng sử dụng chất màu có
nguồn gốc tự nhiên ngày càng được quan tâm và phát triển.
Trong các nghiên cứu gần đây cho thấy cây Buddleja paniculata Wall, có khả
năng nhuộm màu tốt, dễ sử dụng, không có độc tính cấp [3]. Vì vậy đề tài “Bước
ở Việt Nam, chi Buddleja L. có 5 loài: B. panỉculata Wall., B. asíatica Lour.,
B. davidii Franch., B. macrostachya Benth., B. officinalis Maxim [20], [11],
ở Việt Nam, loài B. panicuỉata Wall, chủ yếu phân bố ở các tỉnh Lai Châu,
Sơn La, Lào Cai, Cao Bằng, Lạng Sơn, Thừa Thiên Huế, Con Turn.
1.1.3. Đặc điểm thực vật của loài B. paniculata Wall.
1.1.3.1. Đặc điểm hình thái
Cây bụi, cao 1 - 2m, ít khi đến 5m, cành tròn, có lông hình sao ở nhiều bộ
phận. Lá mọc đổi, phiến lá hình bầu dục thon, nhọn hai đầu, dài 5 - 15cm, mép
nguyên, hai mặt phủ đầy lông hình sao, mặt dưới nhiều hơn mặt trên, có thể có lá
kèm hoặc không. Cụm hoa dạng xừn, mọc ờ đầu cành hay nách lá; hoa mẫu 4,
lưỡng tính, đài có lông; tràng gắn liền thành hình ống, phía trên chia 4 thùy, màu
trắng, phần hình ống có màu đỏ tía, có lông dày ở mặt trong; nhị 4, bao phấn đính
vào ống tràng khoảng 2/3 từ dưới lên. Quả nang không ngăn, dài 4 - 5mm; hạt có
cánh nhọn, dài 3 - 4mm [3].
Ảnh chụp mẫu cây B. panỉculata Wall, tại Cao Bằng và ảnh cành mang hoa
được trình bày ở hình 1.1, 1.2 .
Hình 1.1. Anh chụp cây B. paniculata Wall
tại Cao Bằng
Hình 1.2. Anh cành mang hoa
1.1.3.2. Đặc điểm hiển vi
a. Vi phẫu
+ Vi phẫu lá: Phần gân lá: Gân lá lồi ở mặt dưới, mặt trên lõm. Biểu bì trên
và biểu bì dưới cấu tạo từ một lớp tế bào tròn, nhỏ, xếp đều đặn, có lông che chở
hình sao và lông tiết chân đon bào ngắn. Sát lớp biểu bì trên là lớp mô dày, phía
trong mô dày là mô mềm. Sát lóp biểu bì dưới là mô mềm gồm những tế bào thành
mỏng, kích thước lón. Bó libe - gỗ hình cung nằm giữa gân lá, libe xếp liên tục
thành vòng bao quanh gỗ, giữa libe và gỗ là tầng sinh libe - gỗ. Chính giữa phần
gân lá là phần mô mềm hình nan quạt xuất phát từ phần libe, đỉnh hướng ra phía
biểu bì trên.
Phần phiến lá: Biểu bì trên và biểu bì dưới gồm một lớp tế bào hình tròn xếp
rải rác có các tinh thể calci oxalat hình khối, kích thước khoảng 0,015mm; mảnh
mạch xoắn; mảnh biểu bì; các bó sợi có thể mang tinh thể calci oxalate [3].
1.2. VÈ THÀNH PHẦN HÓA HỌC
Từ những nghiên cứu trong nước và trên thế giới về thành phần hóa học của 5
loài thuộc chi Buddleja L. có ở Việt Nam cho thấy các hợp chất đã được phân lập từ
5 loài này chủ yếu thuộc các nhóm: flavonoid, phenylethanoid, alcaloid, iridoid,
tinh dầu, saponin triterpenoid, trong đó chủ yếu nghiên cứu về các loài B. asiatica
Lour., B. davidii Frank., B. officinalis Maxim. [15], [17], [19], [20], [25]. Có rất ít
nghiên cứu về loài B. paniculata Wall. Theo Lê Thanh Bình [3] loài B. paniculata
Wall, có 7 nhóm chất gồm: saponin, flavonoid, tannin, coumarin, caroten, đường
khử, sterol, trong đó nhóm fllavonoid là nhóm tạo ra màu vàng.
Từ dịch chiết hoa loài B. paniculata Wall., Lê Thanh Bình đã phân lập được 2
chất thuộc nhóm ílavonoid là linarin và acacetin [3] thể hiện ở hình 1.3, 1.4.
OCHi
OH o
Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của acacetin
OH
OH o
Hình 1.4. Cẩu trúc hóa học của lỉnarin
1.3. TÁC DỤNG
Chất nhuộm màu vàng trong B. paniculata Wall, được chiết bằng 4 dung môi
khác nhau: nước, ethanol, aceton và cloroform, sau đó được đem thử hoạt tính chống
oxy hóa. Kết quả cho thấy khả năng chống oxy hóa của các dịch chiết này đều mạnh
hơn Butylated hydroxyl toluen. Với những dung môi khác nhau, khả năng này cũng
khác nhau, trong đó dịch chiết với ethanol cho kết quả tốt nhất [23].
1.4. ĐỘC TÍNH
Theo Lê Thanh Bình, dịch chiết nước từ hoa loài B. paniculata Wall, được
nghiên cứu cho thấy không có độc tính cấp trên chuột [3]. Người dân thường sử
dụng hoa của một số loài thuộc chi này để nhuộm màu vàng cho thực phẩm, và cho
đến nay cũng chưa phát hiện trường hợp nào bị ngộ độc [17].
Một số cây nhuộm màu thực phẩm hay được sử dụng ở Việt Nam được trình
bày ở bảng 1.1.
Bảng 1.1. Các cây nhuộm màu thực phẩm thường sử dụng ở Việt Nam [12]
STT Tên cây
Tên khoa học
Màu
sắc
Bộ phận
dùng
1
Lá diên
Dicliptera chinensis (L.) Ness.
Đỏ Lá
2 Câm
Peristrophe roxburghiana (Schult.)
Bremek.
Đỏ Lá
3 Điêu nhuộm Bixa orellana L.
Đỏ -
vàng
Màng
hạt
4
Sâm đại hành
Eleutherine subaphylla Gagnep.
Đỏ Hành
5 Gâc
Momordica cochinchinensis (Lour.)
spreng.
Đỏ Màng
Vàng Cụm hoa
14 Nghệ
Curcuma longa L.
Vàng Thân rễ
(củ)
15
Dành dành
Gardenia spp.
Vàng Màng
hạt
1.7. TỔNG QUAN VÈ CHIÉT XUẤT
Chiết xuất là quá trình dùng dung môi thích hợp để hòa tan các chất tan trong
dược liệu, sau đó tách chúng ra khỏi phần không tan trong dược liệu. Phần dung
môi đã hòa tan các chất tan gọi là dịch chiết. Phần không tan của dược liệu được gọi
là bã dược liệu [7].
1.7.1. Phân loại chiết xuất [6 ], [7]
Dựa vào nhiệt độ: chiết nóng- chiết nguội
Dựa vào chế độ làm việc: chiết gián đoạn(ngâm, ngấm kiệt), chiết bán liên
tục, chiết liên tục.
Dựa vào chiều chuyển động tương hỗ giữa hai pha: chiết ngược dòng, chiết
xuôi dòng, chiết chéo dòng.
Dựa vào áp suất làm việc: chiết áp suất thường, chiết áp suất giảm, chiết áp
suất cao.
Dựa vào biện pháp kĩ thuật: phương pháp siêu âm, phương pháp tạo dòng
xoáy, phương pháp mạch nhịp.
10
1.7.2. Các yếu tố ảnh hưởng tói quá trình chiết xuất [6], [7]
Có nhiều yếu tố ảnh hưỏng tới tới chiết xuất dược liệu như: bản chất dược
liệu, dung môi chiết xuất, nhiệt độ chiết xuất, thời gian chiết xuất, tỉ lệ dung môi và
dược liệu.
tiền, dễ kiếm, thường được sử dụng trong công nghiệp.
- Lựa chọn dung môi chiết xuất có hiệu quả cao nhất dựa vào một số tiêu chí:
+ Khối lượng chất màu chiết xuất được.
+ Định tính các nhóm chất hữu cơ có trong các mẫu cắn thu được bằng
các phản ứng hóa học theo các tài liệu:
Bài giảng dược liệu - Tập I, II [5].
^ Thực tập dược liệu (phần hóa học) [4]
+ So sánh các nhóm chất trong các mẫu cắn bằng sắc kí lóp mỏng theo
tài liệu: Phương pháp nghiên cứu hóa học cây thuốc [13].
2.3.2. Xây dựng các tiêu chuẩn cho chất màu
Dựa theo dược điển Việt Nam IV: áp dụng tiêu chuẩn đối với cao đặc.
2.3.3. Thăm dò khả năng ứng dụng của chất màu thu được
Đánh giá độ ổn định của chất màu thu được theo thời gian và theo nhiệt độ
dựa vào cảm quan và SKLM.
Sử dụng chất màu để nhuộm một số sản phẩm.
13
CHƯƠNG 3. THựC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. BƯỚC ĐẦU XÂY DựNG QUY TRÌNH CHIÉT XUẤT CHẤT MÀU
3.1.1. Chiết xuất chất màu bằng một số dung môi khác nhau
3.1.1.1. So sánh lượng cắn thu được khi chiết xuất bằng các dung môi khác nhau
Với mục tiêu nghiên cứu khả năng chiết xuất chất màu từ hoa loài Buddleja
paniculata Wall., đề tài tiến hành chiết xuất với những dung môi thường được ứng
dụng trong công nghiệp gồm nước, ethanol các nồng độ khác nhau. Tiến hành chiết
các mẫu như sau:
Mau 1: Cân chính xác khoảng 50g dược liệu, đun trực tiếp với llít nước
trong vòng 1 giờ, giữ nhiệt độ khoảng 60°c, gạn lấy dịch chiết, lọc qua bông. Tiếp
tục làm như vậy 2 lần nữa. Gộp dịch chiết, đem cô đến dịch đặc rồi sấy đến cắn khô
ở 60*^C, nghiền mịn rồi đem cân cắn.
Mầu 2, mẫu 3, mẫu 4, mẫu 5 tiến hành tương tự như trên với các dung môi
lần lượt là ethanol 30%, 50%, 70%, 90% .Mầu 3, mẫu 4, mẫu 5 sau khi gộp dịch
Sấy đến khối lượng không đổi ở 60°c
Nghiền mịn
bằng các dung môi khác nhau.
15
Bảng 3.1. Lượng cao chiết được (tính theo % dược liệu khô) của các mẫu.
Mầu
căn
? 7
Khôi lượng căn (gam)
Độ âm
(%)
H (%) Màu săc
Lânl Lân 2
Lân 3 Trung
bình
CM 1
6,95 6,96 7,06
6,99 12,5 13,40 Nâu vàng
CM2 7,04
7,05 7,15 7,08 12,3 13,57 Nâu vàng
CMS 6,94 6,89
6,90 6,91 12,0
13,30
Vàng sẫm
CM 4 6,87 6,85
6,96 6,89 12,2 13,24 Vàng sẫm
CM5 6,45 6,40 6,44
6,43
11,7
học tương tự nhau.
3.1.1.3. So sánh các mẫu cắn thu được bằng các phản ứng hóa học
Dựa vào kết quả định tính của Lê Thanh Bình [3], trong mẫu hoa của loài
Buddleja panỉculata Wall, có: saponin, đường khử, tanin, flavonoid, coumarin,
sterol, caroten nên 5 mẫu cắn cũng được định tính với các nhóm trên bằng các phản
ứng hóa học đặc trưng cho từng nhóm chất.
17
a. Định tính saponin
- Quan sát hiện tượng tạo bọt
Cho 0,1 g cắn mỗi mẫu cắn vào ống nghiệm to, dài khoảng 16cm, thêm 5ml
nước, đun sôi nhẹ, lọc nóng. Dịch lọc cho vào ống nghiệm to khác, thêm 5ml nước.
Lắc mạnh trong 5 phút theo chiều dọc ống nghiệm, để yên.
Kết quả: quan sát thấy 5 mẫu đều có cột bọt bền sau khi ngừng lắc 15 phút.
- Phản ứng Salkowski
Cho vào 5 ống nghiệm to, mỗi ống 0,1 g cắn mỗi mẫu, thêm vào 20ml
ethanol 90%, đun sôi cách thủy. Lọc lấy dịch lọc cho vào một ống nghiệm khác, để
nghiêng ống nghiệm 45**, cho từ từ theo thành ống nghiệm 1 - 2 giọt H2SO4 đặc.
Kết quả: ở mỗi ống đều xuất hiện vòng màu nâu đỏ ở mặt phân cách giữa hai lớp
chất lỏng.
Kết luận: 5 mẫu cắn đều có chứa saponin.
b. Định tính flavonoid
Cho 0,1 g cắn mỗi mẫu vào bình nón có dung tích 100 ml, thêm 50ml ethanol
90%, đun cách thuỷ 10 phút, lọc nóng. Dùng dịch lọc của các mẫu thu được lần lượt
làm các phản ứng:
- Phản ứng Cyanidin
Cho 2ml dịch chiết vào một ống nghiệm, thêm một ít bột magie kim loại, rồi
cho 4 -5 giọt HCl đặc. Đun cách thuỷ vài phút.
Kết quả: 5 dung dịch chuyển từ vàng sang đỏ.
- Phản ứng với kiềm
+ Phản ứng với NH3: Nhỏ 1 giọt dịch chiết lên tờ giấy lọc, sấy khô, quan sát