ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA


ĐOÀN THIỆN DUY
Đề tài:

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH
THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG CÂY XẠ ĐEN
(CELASTRUS HINDSII BENTH)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM

Đà Nẵng, tháng 4 năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA HÓA


NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH
THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG CÂY XẠ ĐEN
(CELASTRUS HINDSII BENTH)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN SƯ PHẠM

Ngành Cử nhân Hóa dược
Sinh viên thực hiện

: Đoàn Thiện Duy

: 14 CHD.
Tên đề tài: “Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong cây

xạ đen (Celastrus hindsii Benth)”.
2.

Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị và hóa chất
Nguyên liệu: Thân cây xạ đen được thu hái tại vùng núi cao thuộc tỉnh Hòa

Bình, miền bắc – Việt Nam.
Dụng cụ và thiết bị: Bộ chiết Soxhlet, bình cầu, cốc thủy tinh, ống đong, bếp
điện, ống nghiệm, bình tam giác,bình định mức, các loại pipet, cân phân tích, lò nung,
tủ sấy, chén nung, bình hút ẩm, bếp cách thủy,…
Hóa chất: n-hexane, chloroform, ethyl acetate, thuốc thử Wagner, thuốc thử
Mayer, Fehling A, Fehling B, dung dịch HCl, HNO3, NaOH, FeCl3, H2SO4,…
3.

Nội dung nghiên cứu
3.1 Nghiên cứu lý thuyết

- Tìm hiểu tư liệu, sách báo trong và ngoài nước về đặc điểm, thành phần hóa học,
công dụng của cây xạ đen.
- Trao đổi với giáo viên hướng dẫn về đặc điểm, công dụng của cây xạ đen.
3.2 Nghiên cứu thực nghiệm
- Xử lí nguyên liệu.
- Xác định một số chỉ tiêu hóa lí: độ ẩm, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại.
- Khảo sát thời gian chiết tối ưu.
- Định tính các nhóm chất.
- Xác định thành phần hóa học của một số dịch chiết trong cây xạ đen.
4.

Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

Khóa luận tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo Th.S Đỗ Thị Thúy
Vân đã giao đề tài, hướng dẫn tận tình và luôn sẵn sàng giúp đỡ em trong suốt quá
trình thực hiện đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô trong khoa, đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo
mọi điều kiện thuận lợi cho em trong thời gian học tập và thực hiện đề tài.
Bên cạnh đó, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Din và thầy Đoàn
Văn Dương đã tạo điều kiện cho em sử dụng phòng thí nghiệm và các thiết bị cần thiết
để em có thể hoàn thành tốt đề tài.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa Hóa – khu D – trường
Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đài khí tượng thủy văn khu vực Trung Trung Bộ số 660
Trưng Nữ Vương, Quận Hải Châu, TP Đà Nẵng đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.
Trong quá trình làm khóa luận, mặc dù bản thân có nhiều cố gắng nhưng do
bước đầu làm quen với việc nghiên cứu khoa học nên khó tránh khỏi những hạn chế,
thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của Quý Thầy Cô giáo và
các bạn để khóa luận được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2017.
Sinh viên

Đoàn Thiện Duy


Khóa luận tốt nghiệp

Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

2.5.1 Saponin ................................................................................................................. 23
2.5.2 Alcaloid ................................................................................................................ 23
2.5.3 Coumarin .............................................................................................................. 23
2.5.4 Flavonoid .............................................................................................................. 23
2.5.5 Đường khử ............................................................................................................ 24
2.5.6 Polyphenol ............................................................................................................ 24
2.5.7 Steroid ................................................................................................................... 24
2.6. Phương pháp xác định thành phần hóa học có trong dịch chiết cây xạ đen….......24
2.6.1. Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS)............................................ 24
2.6.2. Xác định thành phần hóa học có trong dịch chiết cây xạ đen ............................. 26


Khóa luận tốt nghiệp

Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

CHƯƠNG 3 .................................................................................................................. 27
3.1. Kết quả xác định một số chỉ tiêu hóa lý trong cây xạ đen ...................................... 27
3.1.1. Xác định độ ẩm .................................................................................................... 27
3.1.2. Hàm lượng tro...................................................................................................... 27
3.1.3. Xác định hàm lượng kim loại nặng ..................................................................... 28
3.2 Kết quả khảo sát thời gian chiết soxhlet .................................................................. 28
3.2.1 Kết quả khảo sát thời gian chiết trong dung môi n-hexan .................................... 28
3.2.2 Kết quả khảo sát thời gian chiết trong dung môi Chloroform.............................. 29
3.2.3 Kết quả khảo sát thời gian chiết trong dung môi Ethyl acetate ............................ 30
3.3. Kết quả định tính các lớp chất trong cây xạ đen .................................................... 32
3.4 Kết quả khảo sát sơ bộ thành phần hóa học dịch chiết trong các dung môi cây xạ
đen bằng phương pháp GC-MS ..................................................................................... 32
3.4.1 Kết quả khảo sát thành phần hóa học trong dịch chiết dung môi n-Hexan ........... 33
3.4.2 Kết quả khảo sát thành phần hóa học trong dịch chiết dung môi chloroform ....... 36


3.2.

Kết quả khảo sát hàm lượng tro trong cây xạ đen

27

3

3.3

Kết quả khảo sát hàm lượng kim loại nặng

28

4

3.4

5

3.5

6

3.6

7

3.7

Kết quả thành phần hóa học có trong dịch chiết ethyl
acetate thân cây xạ đen

1

37
40


Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

STT

Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

1

1.1.

Một số loại cây thuộc họ dây gối


Cấu tạo bộ chiết shoxlet

14

6

2.3.

Bộ chiết shoxlet

16

7

2.4.

Mẫu xác định độ ẩm

18

8

2.5.

Mẫu xác định hàm lượng tro

20

9


15

3.6.

Ảnh hưởng của thời gian chiết trong dung môi
chloroform
Ảnh hưởng của thời gian chiết trong dung môi ethyl
acetate
Sắc ký đồ GC của dịch chiết thân cây xạ đen trong dung
môi n-hexane
Sắc ký đồ GC của dịch chiết cây xạ đen trong dung môi
chloroform
Sắc ký đồ GC của dịch chiết thân cây xạ đen trong dung
môi ethyl acetate

2

30

31

33

36

39


Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

Kim Bôi, Hoà Bình) đặt tên là cây ung thư, chuyên dùng để chữa các loại u khối. Bài
thuốc cây xạ đen, dù sau đó được mế tặng cho Hội Đông y tỉnh Hoà Bình, nhưng vẫn ít
người biết đến. Sau 12 năm nghiên cứu, đoàn bác sĩ Học viện Quân y (do GS.TSKH Lê
Thế Trung - Chủ tịch Hội Ung thư TP.Hà Nội dẫn đầu) đã chiết xuất được từ loài cây này
một loại tinh thể có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Cây xạ đen hỗ trợ

3


Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

Khóa luận tốt nghiệp

điều trị ung thư gan, vòm họng, dạ dày, phổi, trực tràng,… ngoài ra nó còn có tác dụng
trong điều trị cao huyết áp, làm mát gan, giải độc, hạ men gan. Không chỉ có tác dụng về
mặt y học, cây xạ đen còn có giá trị về mặt kinh tế, được chọn là cây trồng "xóa đói giảm
nghèo” ở một số huyện của tỉnh Hòa Bình. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về thành
phần, tính chất, ứng dụng của các hợp chất trong cây xạ đen ở nước ta chưa nhiều. Vì vậy,
để cung cấp cấp thêm một số thông tin có ý nghĩa khoa học về loài thực vật dân gian dùng
làm thuốc chữa bệnh lâu nay và góp thêm thông tin khoa học về cây xạ đen, tôi quyết định
chọn đề tài: “Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong cây xạ đen
(Celastrus hindsii Benth)”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định các thành phần hợp chất hữu cơ có chứa trong cây xạ đen.
- Lựa chọn phương pháp chiết tách hợp lý nhất với các loại dung môi n-hexane,
chloroform, ethyl acetate.
- Cung cấp các thông tin cần thiết về công dụng chữa bệnh của cây xạ đen.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
- Bộ phận của cây xạ đen: Thân cây.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
-

Cung cấp các thông tin khoa học về thành phần hóa học và cấu tạo của một số hợp

chất có trong cây xạ đen.
-

Cung cấp các số liệu thực nghiệm cho các nghiên cứu sâu hơn về cây xạ đen.

Ý nghĩa thực tiễn
-

Giải thích một cách khoa học các kinh nghiệm dân gian, thuận tiện cho việc

nghiên cứu, ứng dụng vào ngành công nghiệp dược phẩm.

5


Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về cây xạ đen
Sơ lược về họ Dây gối (Celastraceae): Họ Dây gối (Celastraceae) là loài dây leo
thường xanh, thân bụi hoặc cây gỗ nhỏ chứa khoảng 1300-1350 loài, chia thành 90100 chi, phân bố chủ yếu ở khu vực nhiệt đới và ôn đới. [9]

Họ

: Dây gối (Celastraceae)

Chi

: Celastrus

Loài

: C. Hindsii

Hình 1.2 Cây xạ đen

6


Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

Khóa luận tốt nghiệp
- Đặc tính sinh thái [9], [11]
• Phân bố

Cây xạ đen được phân bố ở nhiều nước như: Trung Quốc, Việt Nam, Myanmar,
Thái Lan... Ở Trung Quốc, loại cây này thường mọc ở độ cao từ 1.000 - 1.500 m. Còn
ở nước ta, xạ đen phân bố chủ yếu tại các tỉnh Hà Nam, Quảng Ninh, Ninh Bình, Hòa
Bình, Vườn Quốc gia Cúc Phương, Vườn Quốc gia Ba Vì,... hoặc mọc tự nhiên trong
rừng và rất dễ trồng.
• Cách ươm trồng
Xạ Đen là loài rất dễ thích nghi nên việc ươm trồng rất đơn giản. Có thể trồng

12 năm nghiên cứu, hiện Học Viện Quân Y đã chiết xuất được từ loài cây này một loại
tinh thể có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư.
Luận án Tiến sĩ Hóa học của tác giả Nguyễn Huy Cường với đề tài “Nghiên cứu
thành phần hóa học và thăm dò hoạt tính sinh học của cây xạ đen và cây cùm cụm
răng” được hoàn thành tại Viện Hóa Học – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã
tiến hành phân lập và xác định thành phần hóa học một số chất trong cây xạ đen và
thăm dò hoạt tính sinh học của các chất được phân lập từ cây xạ đen.[1]
Các tác giả Nguyễn Huy Cường, Phạm Thị Ninh, Trần Văn Sung, Trịnh Thị
Thủy của Viện Hóa Học, Viện Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam với đề tài: “Phân
lập và xác định cấu trúc các hợp chất Tritecpen từ cây xạ đen” đăng trên Tạp chí Hóa
học T.46(4) đã phân lập và xác định cấu trúc hóa học của clionsterol và các tritecpen
là: D:A-friedo-oleanan-3,21-dion; 28-hydroxy-3-friedelanon (Cnophylol); lup-20(29)en-3β-ol; lup-12-en-3β-ol từ cây xạ đen.[2]
Tuy nhiên, các nhà khoa học đã cảnh báo cho các người bệnh ung thư rằng, với
tác dụng ức chế sự phát triển của khối u ác tính, cây xạ đen, với tư cách là một thực
phẩm chức năng, chỉ có tác dụng hỗ trợ trong điều trị ung thư, hoàn toàn không phải là
thuốc chữa khỏi căn bệnh này. Tất cả các báo cáo khoa học đều khẳng định, cây xạ
đen chỉ có tác dụng làm tăng cường hệ miễn dịch của cơ thể, ức chế tiến triển của tế
bào ung thư, không phải là thuốc có thể chữa khỏi ung thư. Sự thần kỳ của cây xạ đen
chính là làm hạn chế sự phát triển của các khối u trong cơ thể người bệnh.
Các hợp chất chính có trong cây xạ đen.[2]
- Flavonoid:

O
O

O

Flavone (2-phenyl - 1,4 - benzopyrone)

Isoflavan ( 3- phenyl -1,4- benzopyrone)


H

O

A-friedo-oleanan-3,21-dion

CH 2OH

O

28-hydroxy-3-friedelanon (Canophyllol)

9


Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

Khóa luận tốt nghiệp

H
H
HO
H

H
CH 3COO

Lup-12-en-3β-ol



Saponin Triterpenoid: Có tác dụng kháng khuẩn, chống viêm, kiềm chế sự phát
triển của tế bào ung thư, tái tạo tế bào bị ung thư hóa, phòng chống sự xâm lấn và di
căn của tế bào ung thư ác tính.
❖ Tác dụng chữa các bệnh khác [12],[13]
- Điều trị cao huyết áp.
- Mát gan, giải độc gan, hạ men gan, trị mụn nhọt, táo bón.
- Trị viêm nhiễm, cầm máu.
- Tăng cường sức khỏe, phòng chống bệnh tật.
❖ Một số bài thuốc y học cổ truyền sử dụng cây xạ đen [8]
Dùng điều trị các bệnh về gan, viêm gan B
Cây xạ đen (lá và thân) : 40-50 gram
Cây cà gai leo

: 30gram

Cây mật nhân

: 10gram

Sắc với 1 lít nước uống trong ngày.
Dùng để hỗ trợ điều trị bệnh ung thư
Cây xạ đen (Cả lá và thân)

: 50 – 60gram.

Cây bạch hoa xà thiệt thảo

: 40gram.


12


Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị nghiên cứu
2.1.1. Nguyên liệu [10]
Nguyên liệu là thân cây xạ đen được thu hái tại vùng núi cao thuộc tỉnh Hòa Bình,
miền bắc nước ta. Thân sau khi thu hái sẽ được rửa sạch, phơi dưới trời nắng nhẹ, sấy
khô và xay thành bột nhỏ để thuận lợi cho việc nghiên cứu.
Bột thân cây xạ đen mịn, có màu xám nâu, được bảo quản trong bình hút ẩm có
chưa silicagel để đảm bảo độ ẩm, thuận lợi cho quá trình nghiên cứu.

Hình 2.1. Nguyên Liệu thân xạ đen khô và dạng bột
2.1.2. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu
➢ Hóa chất:
Dung môi hữu cơ: Ethanol (EtOH), n-hexan, Choloroform (CHCl3), Ethyl
acetate (EtOAc).
Dung môi vô cơ: H2SO4 10%, HCl 1%.....
Ngoài ra còn các hóa chất và thuốc thử khác sử dụng cho định tính : HCl,
NaOH 0,1N; Fehling A,B; thuốc thử Mayer và Wagner,…
➢ Thiết bị nguyên cứu:
Bộ chiết Soxhlet 500 ml (phòng thí nghiệm khoa Hóa – trường Đại học Sư
Phạm – Đại học Đà Nẵng).
Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS (Đài khí tượng Thủy văn khu vực
Trung Trung Bộ- 660- Trưng Nữ Vương- Đà Nẵng).


Hình 2.2 Cấu tạo bộ chiết Soxhlet
Bộ chiết Soxhlet gồm ba bộ phận tháo ráp đặt tại các vị trí nút mài (1), (2) và
(3). Gồm một bình cầu A đặt trong một bếp đun có thể điều chỉnh nhiệt độ. Một bộ
14


Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

Khóa luận tốt nghiệp

phận chứa mẫu bột cây, gồm ba ống: Ống D có đường kính lớn, ở giữa, để chứa bột
cây; ống B có đường kính trung bình, để dẫn dung môi từ bình A bay lên, đi vào ống D
chứa bột cây; ống E có đường kính nhỏ, là ống thông nhau, để dẫn dung môi từ D trả
ngược lại về bình cầu A. Trên cao nhất là ống C ngưng tụ hơi dung môi xuống ống D,
thực chất là ống sinh hàn.

➢ Một số lưu ý khi chiết Soxhlet
-

Các hợp chất chiết được trữ trong bình cầu A, đến một lúc khi nồng độ của chất

đạt đến mức bão hòa thì cần phải thay dung môi mới.
-

Tùy trường hợp, việc chiết có thể kéo dài trong vài ngày. Khi nghỉ, ra về, cần

tắt bếp điện trước, chờ thêm ba mươi phút sau đó mới tắt nguồn nước làm lạnh ống
ngưng hơi.
-

• Nhược điểm:

- Kích thước của máy Soxhlet làm giới hạn lượng bột cây cần chiết. Máy loại
lớn nhất với bình cầu có dung tích 15 lít, có thể chiết một lần 10 lít dung môi; ống D
có thể chứa 800 gam bột cây xay mịn. Vậy với những máy nhỏ hơn, chỉ có thể cho vào
mỗi lần chiết vài trăm gam đến vài chục gam bột cây, muốn chiết lượng lớn bột cây
phải tiến hành lặp lại nhiều lần.
- Trong quá trình chiết, các hợp chất chiết ra từ bột cây được trữ lại trong bình
cầu A nên chúng luôn bị đun nóng ở nhiệt độ sôi của dung môi, vì thế nếu có hợp chất
nào kém bền với nhiệt như carotenoid thì có thể bị hư hại.
- Do toàn bộ hệ thống của máy đều bằng thủy tinh và được gia công thủ công
nên giá thành của một bộ chiết Soxhlet khá cao. Máy bằng thủy tinh nên dễ vỡ, trong
đó các bộ phận của máy, nhất là các nút mài được gia công thủ công nên chỉ cần làm
vỡ một bộ phận nào đó của máy thì khó tìm được một bộ phận khác có thể vừa khớp
để thay thế.
➢ Quy trình chiết tách
Cân chính xác lượng mẫu bột cây cần chiết Soxhlet gói vào giấy lọc, đưa vào
thiết bị chiết. Lắp bộ chiết Soxhlet gồm một bình cầu, một thiết bị chiết và một sinh
hàn hồi lưu nước. Dung môi đựng trong bình cầu, đun trong bếp cách thủy, bốc hơi
từng phần, sau đó được sinh hàn ngưng tụ, nhỏ từng giọt vào gói mẫu bột cây trong
thiết bị chiết, đến khuỷu trên của ống xi – phông sẽ chảy ngược xuống bình cầu. Dịch
chiết thu được đem cô đến cắn và đem cân.

Hình 2.3 Bộ chiết Soxhlet
16


Trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng

Khóa luận tốt nghiệp

: khối lượng cốc thủy tinh 250ml.
m2 (g)
: khối lượng cốc có chứa cao.
m cao (g) : khối lượng cao chiết.
2.3. Sơ đồ nghiên cứu
Thu và xử lý nguyên liệu thân cây xạ đen
Định tính các
nhóm chất

Bột thân cây xạ đen

Xác định độ ẩm, hàm
lượng tro, kim loại nặng

Chiết Soxhlet với
dung môi n-hexane

Chiết Soxhlet với
dung môi chloroform

Chiết Soxhlet với
dung môi ethyl acetate

Khảo sát thời gian
chiết tối ưu

Khảo sát thời gian
chiết tối ưu

Khảo sát thời gian

Tiến hành sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 1050C, sau 3h lấy chén ra để nguội khoảng 15
phút trong bình hút ẩm rồi đem cân. Sau đó đem vào sấy tiếp, cứ 30 phút lấy ra cân
một lần. Cứ như vậy đến khi khối lượng chén sứ giữa các lần cân không đổi hoặc có
sai số khoảng 0,005g thì dừng quá trình sấy. Cân ghi nhận khối lượng (m3).
Độ ẩm của mỗi chén là hiệu số khối lượng giữa khối lượng mẫu trước và sau khi
sấy.
Độ ẩm chung là độ ẩm trung bình của 5 mẫu.

Hình 2.4. Mẫu xác định độ ẩm
❖ Cách tính độ ẩm
➢

Độ ẩm của mỗi mẫu
𝑊 (%) =

(𝑚1 + 𝑚2 ) − 𝑚3
.100%
𝑚2
18