ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA HÓA
--------
NGUYỄN THỊ NGỌC THẠCH
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN
HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ DỊCH CHIẾT CỦA THÂN CÂY
CHÈ DÂY THU HÁI Ở CAO BẰNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC
Đà Nẵng, tháng 04 năm 2017
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA HÓA
--------
NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH
PHẦN HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ DỊCH CHIẾT CỦA
THÂN CÂY CHÈ DÂY THU HÁI Ở CAO BẰNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ NGỌC THẠCH
Lớp
: 13CHD
Dụng cụ và thiết bị:
Cốc thủy tinh, bình tam giác, chén sứ, pipet, ống đong, đũa thủy tinh, nhiệt kế,
bình tỉ trọng, cối chày, giấy lọc, phễu lọc, bình định mức, bộ chiết soxhlet;
Bếp cách thủy, cân phân tích, bếp điện, lị nung, tủ sấy, bình hút ẩm;
Hệ thống máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS, máy đo sắc ký kết hợp với
khối phổ GC – MS.
3. Nội dung nghiên cứu:
Giới thiệu tổng quan về các đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hóa học và
ứng dụng của thân cây chè dây;
Xác định một số chỉ tiêu hóa lý: độ ẩm, hàm lƣợng tro, hàm lƣợng kim loại nặng
trong cây chè dây;
Khảo sát thời gian chiết tối ƣu với từng loại dung mơi;
Xác định các thành phần hóa học trong dịch chiết thu đƣợc.
4. Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Trần Nguyên
5. Ngày giao đề tài: tháng 06 năm 2016
6. Ngày hoàn thành: tháng 04 năm 2017
Chủ nhiệm Khoa
PGS. TS. Lê Tự Hải
Giáo viên hƣớng dẫn
TS. Nguyễn Trần Nguyên
Sinh viên đã hoàn thành và nộp báo cáo cho Khoa ngày 28 tháng 04 năm 2017.
Kết quả điểm đánh giá:
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm....................................................................................... 2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................................. 3
6. Bố cục luận văn........................................................................................................ 3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ........................................................................................ 4
1.1. Tổng quan về họ Nho và chi Ampelopsis ............................................................. 4
1.1.1. Đặc điểm thực vật và sự phân bố của họ Nho ................................................... 4
1.1.2. Đặc điểm thực vật và sự phân bố của chi Ampelopsis ...................................... 5
1.2. Tổng quan về cây chè dây .................................................................................... 6
1.2.1. Đặc điểm thực vật và sự phân bố ....................................................................... 6
1.2.2. Đặc điểm sinh thái ........................................................................................... 7
1.2.3. Thành phần hóa học ........................................................................................... 8
1.2.4. Những nghiên cứu về tác dụng sinh học của cây chè dây ................................. 9
1.2.5. Công dụng .......................................................................................................... 9
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 11
2.1. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị ......................................................... 11
2.1.1. Nguyên liệu ...................................................................................................... 11
2.1.2. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất ........................................................................... 11
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 13
2.2.1. Lấy mẫu và xử lý mẫu ..................................................................................... 13
2.2.2. Phƣơng pháp phân tích trọng lƣợng ................................................................ 13
2.2.3. Phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý ....................................................... 14
2.2.4. Phƣơng pháp chiết soxhlet ............................................................................... 16
2.2.5. Phƣơng pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) ........................................ 19
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 21
3.1. Quy trình nghiên cứu .......................................................................................... 21
3.2. Xử lý nguyên liệu ............................................................................................... 21
3.3. Xác định các chỉ tiêu hóa lý ................................................................................ 22
3.3.1. Xác định độ ẩm ................................................................................................ 22
4
1.2
Cây vác
4
1.3
Cây chìa vôi
5
1.4
Dây liêm hồ đằng
5
1.5
Cây nho núi
6
1.6
Cây bạch liễm
11
2.2
Tủ sấy
12
2.3
Thiết bị cơ quay chân khơng
12
2.4
Máy đo sắc ký khí ghép khối phổ GC/MS
7890A/5975C của hãng Agilent
12
2.5
Mô tả cấu tạo bộ chiết soxhlet
17
2.6
Chiết soxhlet mẫu nguyên liệu
26
30
3.5
3.6
Sắc ký đồ GC – MS trong dịch chiết bột thân cây chè
dây với dung môi dichloromethane
Sắc ký đồ GC – MS trong dịch chiết bột thân cây chè
dây với dung môi methanol
34
40
DANH MỤC BẢNG
Số hiệu bảng
Tên bảng
Trang
2.1
Hóa chất đƣợc sử dụng trong q trình làm thí nghiệm
3.7
3.8
Kết quả khảo sát thời gian chiết đối với dung môi nhexane
Kết quả khảo sát thời gian chiết đối với dung môi
dichloromethane
Kết quả khảo sát thời gian chiết đối với dung môi ethyl
acetate
Kết quả khảo sát thời gian chiết đối với dung mơi
methanol
24
25
25
26
3.9
Thành phần hóa học có trong dịch chiết n – hexane
27
3.10
Thành phần hóa học có trong dịch chiết ethyl acetate
TCVN
: Tiêu chuẩn Việt Nam
LỜI MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Xã hội ngày càng phát triển và sức khỏe con ngƣời ngày càng đƣợc quan tâm.
Hiện nay, y học hiện đại đã có nhiều phƣơng pháp điều trị bệnh với hiệu quả điều trị
cao. Tuy nhiên điều trị bằng thuốc trong thời gian dài có thể gây ảnh hƣởng xấu đến
sức khỏe của ngƣời bệnh và là nguyên nhân gây ra nhiều căn bệnh khác. Do đó, việc sử
dụng các loại thuốc có nguồn gốc từ thiên nhiên an tồn hơn, khơng phải chịu các tác
dụng phụ hay độc tố từ các chất hóa học ngày càng đƣợc ƣa chuộng.
Việt Nam đƣợc thiên nhiên ƣu ái ban tặng một thảm thực vật phong phú và đa
dạng bao gồm nhiều loại cây với số lƣợng lớn. Trong đó, chè dây đƣợc biết đến là một
loại thảo dƣợc với khả năng điều trị đặc hiệu một số bệnh về dạ dày nhƣ viêm loét dạ
dày hành tá tràng, ung thƣ dạ dày do vi khuẩn Helicobarter Pylori gây ra…và nó cịn
đƣợc sử dụng thay nƣớc uống hằng ngày với tác dụng thanh nhiệt, giải độc gan, chữa
mất ngủ… Chè dây là một loài thực vật hai lá mầm thuộc họ Nho (Vitaceae), có tên
khoa học là Ampelopsis cantoniensis, nó cịn đƣợc gọi là thau rả (tiếng Nùng), khau rả
(tiếng Tày), hồng huyết long, điền bổ trà hay ngƣu khiên tỵ. Chè dây phân bố nhiều ở
các vùng cận nhiệt đới núi cao, mọc nhiều ở ven rừng kín thƣờng xanh ẩm hay ở trong
các trảng cây bụi.
Với công dụng nhƣ vậy, chè dây đã thu hút đƣợc sự quan tâm của các nhà nghiên
cứu trên thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam. Tuy nhiên cho đến nay, chƣa có cơng trình
nghiên cứu nào mang tính chất cơ bản về thành phần hóa học và ứng dụng của cây chè
dây vào đời sống. Nhận thấy việc nghiên cứu, chiết tách và xác định thành phần hóa
học, ứng dụng các phƣơng pháp hiện đại để xác định cơng thức, qua đó tìm hiểu về
hoạt tính sinh học của một số hợp chất có trong cây chè dây là một hƣớng nghiên cứu
có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Xuất phát từ thực tế đó, tơi đã chọn đề tài: “Nghiên
Phƣơng pháp chiết soxhlet với các loại dung môi từ không phân cực đến phân cực
gồm: n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate, methanol.
Xác định thành phần hóa học của dịch chiết bằng phƣơng pháp phổ GC – MS.
2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học: Cung cấp các thông tin khoa học về thành phần hóa học, cấu
tạo của một số hợp chất trong cây chè dây, các chỉ tiêu hóa lý.
Ý nghĩa thực tiễn: Cung cấp các thông tin về ứng dụng của cây chè dây, giải thích
một số cơng dụng của cây chè dây trong thực tế.
6. Bố cục luận văn
Đề tài luận văn bao gồm 46 trang, trong đó có 14 bảng và 23 hình.
Nội dung của đề tài chia làm 3 chƣơng:
Chƣơng 1: Tổng quan
Chƣơng 2: Nguyên liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
Chƣơng 3: Kết quả và thảo luận
3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về họ Nho và chi Ampelopsis
1.1.1. Đặc điểm thực vật và sự phân bố của họ Nho [1],[3],[5],[12]
Các cây trong họ Nho có đặc điểm chung: Cây ở dạng dây thân gỗ, dạng leo hoặc
dạng bụi leo có tua cuốn phát triển và chỉ có một số ít là cây bụi thẳng đứng hay cây gỗ
nhỏ. Tua cuốn có nguồn gốc từ thân, mọc đối diện với lá. Lá mọc so le có lá kèm và có
hình dạng khác nhau, lá đơn ngun, khía thùy hoặc kép chân vịt. Hoa nhỏ tập trung
thành cụm xim, ngù hay chùm. Hoa lƣỡng tính hay có khi giảm thành hoa đơn tính.
Chi Ampelopsis với các đặc điểm chung: Cây có dạng dây leo, thân có tua cuốn
mọc đối diện với lá. Lá kép hay đơn, có chia thùy, đôi khi chia thành 3 – 5 lá chét gần
nhƣ không cuống, hoặc lá kép lông chim hoặc hai lần lơng chim. Hoa nhỏ, lƣỡng tính,
mẫu 5 và thƣờng tập trung thành cụm xim, ngù hoặc tán mọc đối diện với lá. Đài hình
chén, uốn lƣợn. Nhị đối diện với cánh hoa, thƣờng nằm trong hõm của cánh hoa, bao
phấn hƣớng trong. Bầu nhụy chỉ nhô lên ở phần trên, bầu hai ơ, mỗi ơ hai nỗn. Hạt có
hố nhỏ, hẹp và dài. Quả mọng, nhỏ hầu nhƣ khô, có 3 – 4 hạt hình trứng ngƣợc, thót
dần về phía gốc.
Chi Ampelopsis là một trong những chi điển hình của họ Nho, có nhiều cây đƣợc
dùng làm thuốc.
Một số cây mọc ở Việt Nam:
A.cantoniensis Planch;
A.japonica (Thunb) Makino;
A.brevipedunculata Trautv ;
A.heterophylla Sieb.
Các lồi trên có ở Nam Trung Quốc, Triều Tiên, Indonexia, Ấn Độ, Lào, Nhật
Bản. Ở Việt Nam có ở các tỉnh miền núi phía Bắc, Ninh Bình và Tây Nguyên.
5
Hình 1.5. Cây nho núi
Hình 1.6. Cây bạch liễm
(Ampelopsis Brevipedunculata)
(Ampelopsis japonica)
1.2. Tổng quan về cây chè dây
Hình 1.9. Quả chè dây
1.2.2. Đặc điểm sinh thái [3], [5],[9], [13]
Chè dây là một loại cây ƣa ẩm và ƣa ánh sáng, ƣa khí hậu mát mẻ. Vì thế ở Việt
Nam, chỉ thấy cây mọc ở vùng núi có độ cao phân bố từ 600 – 1600m. Cây thƣờng
mọc ở ven rừng kín thƣờng xanh ẩm, trên núi đất hay đá vôi (Cao Bằng, Lạng Sơn, Hà
7
Giang) hay ở trong các trảng cây bụi hay rừng thứ sinh trên đất sau nƣơng rẫy. Mùa ra
chồi và sinh trƣởng mạnh trùng với mùa mƣa ẩm. Những cây mọc trùm lên các loài cây
khác ra nhiều hoa quả hơn cây bị che bóng. Cây có thể đƣợc trồng bằng cách gieo hạt
và các cây con thu thập trong tự nhiên. Chè dây có khả năng tái sinh chồi mạnh sau khi
bị cắt cành. Đặc điểm này giúp cho việc khai thác cành lá lâu dài trong nhiều năm.
1.2.3. Thành phần hóa học [6], [8], [9], [10]
Theo các kết quả nghiên cứu trƣớc cho thấy trong chè dây có chứa flavonoid,
tannin, sterol, đƣờng, carotene và acid hữu cơ. Trong đó flavonoid và tanin có hàm
lƣợng cao. Hàm lƣợng flavonoid toàn phần chiếm 18,15 ± 0,36%. Flavonoid tồn tại
dƣới hai dạng là aglycon và glycoside.
Hai flavonoid đã phân lập đƣợc là myricetin và dihydro myricetin, trong
đó myricetin 5,32 ± 0,05% và dihydro myricetin chiếm 53,83 ± 0,75%.
Myricetin
Dihydro myricetin
Cũng theo nghiên cứu cho thấy tanin trong chè dây thuộc loại tanin catechic với
hàm lƣợng 10,82 ± 13,3%.
Kết quả định tính đƣờng cho thấy trong chè dây có glucose tự do, sau khi thủy
Cao khơ chè dây và myricetin có khả năng thải độc theo cơ thể trung hịa gốc tự
do của tetraclorua carbon.
-
Dùng cao chè dây điều trị vết bỏng nông, bỏng độ II và bỏng độ III ở 32 bệnh
nhân thấy vết bỏng tạo đƣợc mảng thuốc bám chắc vào bề mặt vết thƣơng. Khi
màng thuốc bong thì vết bỏng lành sẹo, bề mặt mềm và mịn. Cao chè dây không
dung đƣợc cho bỏng sâu, bỏng nông đã nhiễm khuẩn, bỏng đầu mặt, cổ, bàn tay,
ngón tay, chân và vùng khớp. Việc sử dụng cao chè dây bôi lên tổn thƣơng không
gây hại tại chỗ cũng nhƣ toàn thân đối với bệnh nhân.
-
Ức chế sự đột biến gen gây nên bởi một số tác nhân độc hại.
-
Chè dây có tác dụng diệt vi trùng, vi khuẩn, giảm độ axit tại dạ dày, giúp cho
bệnh viêm loét dạ dày tá tràng dễ liền sẹo; cắt cơn đau do viêm loét hành tá tràng đạt
93,4%.
1.2.5. Công dụng [1], [3], [8]
Theo kinh nghiệm dân gian, cao chè dây không gây ngộ độc cấp tính, khơng ảnh
hƣởng tới các chỉ tiêu hóa sinh, huyết học, cổ truyền và sinh sản khi dùng thuốc trong
thời gian dài. Các nghiên cứu trên lâm sàng cũng đều cho thấy chè dây khơng thấy có
các tác dụng phụ nhƣ đầy bụng, nơn mửa, khó chịu, mệt mỏi, nhức đầu hoặc các biểu
9
trong dạ dày.
-
Dùng cho phụ nữ sau khi sinh rất tốt.
10
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị
2.1.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu nghiên cứu là thân cây chè dây đƣợc thu hái ở huyện Thông Nông,
tỉnh Cao Bằng.
Tên khoa học của cây chè dây đƣợc xác định là Ampelopsis cantoniensis (Hook,
et Arn) Planch, thuộc họ Nho (Vitaceae).
Hình 2.1. Cây chè dây
2.1.2. Thiết ị, ụng cụ và h a chất
2.1.2 1
hi t
và
ng
Cốc thủy tinh, bình tam giác, chén sứ, pipet, ống đong, đũa thủy tinh, nhiệt kế,
bình tỉ trọng, cối chày, giấy lọc, phễu lọc, bình định mức, bộ chiết soxhlet;
Bếp cách thủy, cân phân tích, bếp điện, lị nung, tủ sấy, bình hút ẩm, thiết bị cơ
N-Hexane
Tinh khiết
TCCS
Trung Quốc
2
Methanol
Tinh khiết
TCCS
Trung Quốc
3
Ethyl acetate
Tinh khiết
TCCS
Trung Quốc
4
phân tích dƣới trạng thái tinh khiết hóa học. Tuy nhiên, trong nhiều trƣờng hợp
việc làm này rất khó khăn, nhiều khi khơng thực hiện đƣợc, do đó chất cần xác
định đƣợc tách ra thành kết tủa dƣới dạng hợp chất có thành phần xác định. Để
làm đƣợc điều đó ta thực hiện nhƣ sau: Đƣa mẫu vào dung dịch (phá mẫu) và tìm
cách tách chất nghiên cứu khỏi dung dịch (làm phản ứng kết tủa hay điện phân).
- Xử lý sản phẩm đã tách bằng biện pháp thích hợp (rửa, nung, sấy…) rồi đem
cân để tính kết quả.
2.2.2.2. Ưu, nhượ điểm
* Ưu điểm
- Cho phép xác định hàm lƣợng của các cấu tử riêng biệt với độ chính xác cao
(đạt tới 0,01 0,005%, vƣợt xa độ chính xác các phƣơng pháp chuẩn độ).
- Đƣợc dùng để xác định rất nhiều kim loại (các cation) và các phi kim (anion),
thành phần của hợp kim, của quặng silicat, các hợp chất hữu cơ,…
13
* Nhượ điểm
- Thời gian xác định kéo dài. Vì nguyên nhân này mà các phƣơng pháp phân tích
trọng lƣợng bị mất đi giá trị trƣớc kia của mình và trong thực tiễn ngƣời ta thay
thế bằng các phƣơng pháp phân tích hóa học và hóa lý hiện đại nhanh hơn nhiều.
2.2.3. Phƣơng pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý
2.2.3 1 Xá đ nh độ ẩm
Để xác định độ ẩm, tiến hành sấy mẫu trong tủ sấy ở nhiệt độ 90 - 100 C đến khối
lƣợng không đổi. Tiến hành 5 mẫu và lấy kết quả trung bình.
Chuẩn bị 5 chén sứ có kí hiệu sẵn, rửa sạch, tráng bằng nƣớc cất và đƣợc sấy
khô trong tủ sấy sau đó đem đi cân xác định khối lƣợng mỗi cốc là m0 (g).
Cân một lƣợng xác định bột thân cây chè dây trên cân phân tích ta đƣợc m1 (g).
Cho bột thân cây chè dây đã cân vào các chén sứ đã đƣợc chuẩn bị rồi đem đi