Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA SINH HỌC – CÔNG NGHỆ SINH HỌC HỢP CHẤT TỰ NHIÊN CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC ĐỀ TÀI TÁCH CHIẾT, ỨNG DỤNG TINH DẦU NGŨ SẮC. NGOẠI TRỪ TÁCH CHIẾT TINH DẦU PHỔ BIẾN THÌ TINH DẦU NGŨ SẮC Ở CÂY CỎ HÔI CÓ TÍNH ỨNG DỤNG CỰC KỲ CAO TRONG VIỆC CHỮA BỆNH LIÊN QUAN ĐẾN VIÊM XOANG...
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA SINH HỌC – CƠNG NGHỆ SINH HỌC HỢP CHẤT TỰ NHIÊN CĨ HOẠT TÍNH SINH HỌC ĐỀ TÀI TÁCH CHIẾT, ỨNG DỤNG TINH DẦU NGŨ SẮC TỪ CÂY CỎ HÔI Gvhd: PGS TS Ngô Đại Nghiệp Họ tên: MSSV MỤC LỤC I Tổng quan cỏ hôi 1 Nguồn gốc phân bố Đặc tính sinh thái II 2.1 Tên gọi 2.2 Phân loại khoa học 2.3 Hình thái đặc điểm 2.4 Hoạt tính sinh học cỏ Giá trị thực tiễn .4 Tinh dầu thực vật tinh dầu ngũ sắc chiết xuất từ cỏ hôi: III Tinh dầu thực vật: 1.1 Quá trình hình thành phát triển tinh dầu thực vật: 1.2 Nguồn gốc tinh dầu thực vật: 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình tách chiết tinh dầu: Tinh dầu ngũ sắc chiết xuất từ cỏ hôi: Tách chiết tinh dầu ngũ sắc từ cỏ hôi: 10 Nguyên liệu, dụng cụ, hoá chất: 10 1.1 Nguyên liệu 10 1.2 Xử lý nguyên liệu .10 1.3 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất 11 Sơ đồ thao tác: 11 Phương pháp tách chiết tinh dầu ngũ sắc: Các phương pháp tách chiết nay: 11 IV 3.1 Phương pháp thẩm tách: .11 3.2 Phương pháp trích ly sử dụng dung mơi hữu cơ: 12 3.3 Phương pháp chưng cất trực tiếp nước: 13 3.4 Phương pháp ép lạnh: 14 3.5 Phương pháp trích ly dung mơi siêu tới hạn: 15 3.6 Phương pháp chưng cất lôi nước: .16 Định tính & Đinh lượng .17 Định tính .17 1.1 Xác định tiêu lý học 17 1.2 Xác định tiêu hóa học 19 Định lượng 20 Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) dùng xác định thành phần hóa học tinh dầu .20 II 3.1 Sắc ký khí 20 3.2 Phương pháp khối phổ (MS) 21 3.3 Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) 22 Bảo quản 23 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu bảo quản 23 1.1 Khơng khí 23 1.2 Nhiệt độ .23 1.3 Ánh sáng .23 1.4 Thời hạn sử dụng tinh dầu 23 Bảo quản tinh dầu .23 2.1 Chọn chai lọ đựng quy cách 24 2.2 Bảo quản nhiệt độ phòng 24 2.3 Bảo quản tủ lạnh .24 2.4 Sử dụng chai lọ nhỏ 25 2.5 Chọn nắp nhỏ giọt thay cho ống nhỏ giọt cao su .25 2.6 Chọn nơi bảo quản tránh ánh sáng mặt trời .25 2.7 Bảo quản hộp kín 25 2.8 Tránh bề mặt dễ bị hư hại .25 Thời hạn sử dụng 25 III Ứng dụng 25 IV Tài liệu tham khảo 26 I Tổng quan cỏ Việt Nam nước nhiệt đới, nguồn dược liệu vô phong phú đa dạng Chúng phân bố trải khắp nơi, phân bố dày trải rộng cỏ hôi hay cỏ hôi (Ageratum conyzoides) với nhiều ứng dụng sử dụng lâm sàng Cây cỏ hôi dùng để điều trị bệnh thông thường như: sốt, cảm lạnh, nhiễm khuẩn, đau bụng, Ngồi ra, gần cịn có nghiên cứu tác dụng chống ung thư, tác dụng kích thích lên q trình phát triển số lồi trùng hay thu hút côn trùng từ dịch chiết cỏ hơi.[1] Nguồn gốc phân bố Cây có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới châu Mỹ, phát tán tự nhiên vào nước ta, mọc hoang dại khắp nơi Thu hái toàn bỏ rễ, rửa sạch, dùng tươi hay phơi khô, thường hay dùng tươi Đặc tính sinh thái 1.1 Tên gọi Cây cỏ dân gian gọi hoa ngũ vị, hoa ngũ sắc, bù xít, thắng hồng kế, cỏ lồi thuộc họ Cúc Tên khoa học Ageratum conyzoides, thường dùng loài thuốc 1.2 Phân loại khoa học Tên khoa học: Ageratum conyzoides Chi: Ageratum Họ: Asteraceae Phân họ: Asteroideae Bộ: Asterales Lớp: Ngọc Lan (Magnoliopsida) Danh pháp đồng nghĩa: Ageratum obtusifolium Lam, -Cacalia mentrasto Vell 1.3 Hình thái đặc điểm Cỏ tất niên, nhỏ, thẳng mềm, có lơng đa bào mềm, nhiều hay phận nhánh, có mùi thơm, nhuộm màu đỏ bên dưới, cao khoảng 30-60cm, mang cụm hoa Lá, đơn, mọc cách thân, hình bầu dục, cuống dài khoảng từ 1-3cm, phiến mềm nhung, bao phủ lớp lông mịn cho mặt, đáy tà hay trịn, đỉnh nhọn, bìa có đều, kích thước khoảng 2-10cm chiều dài 1,567cm chiều rộng, gân rõ Hoa hợp thành nhóm với hoa nhỏ khoảng 8-15 hoa đầu, đường kính khoảng - 4mm, hợp lại bó hoa chót thân, hoa đầu màu tím, tổng bao gồm hàng bắc thuôn dài nhọn, với lông ngắn gần bìa, gân rõ rệt, khơng đĩa, cuống hoa ngắn 0,5-2cm, vành hoa hình ống cao, lúc đầu có màu xanh tím tím sau màu trắng, nuốm dài Trái, bế không lông, mang đầu váy thon nhọn, màu trắng kem, khoảng 2mm chiều dài, bìa có răng, màu đen trưởng thành Nhân giống hạt, phát tán nhờ gió nước, hạt nảy mầm liền sau phát tán - Đặc điểm chi Ageratum Ageratum chi thực vật có hoa thuộc họ Cúc (Asteraceae) Chi có khoảng 40 loài, phổ biến rộng rãi - Một số loài chi: Ageratum albidum Ageratum anisochroma Ageratum áclepiadea Ageratum ballotifolium Ageratum chrtianum Ageratum conyzoides Ageratum cordatum Ageratum echioides Ageratum gaumeri Ageratum hondurense Một số loài dùng thuốc địa phương Hoa xuyến chi Cỏ mực 1.4 Hoạt tính sinh học cỏ Tồn chứa tinh dầu (0,16% so với dược liệu khô) Lá hoa chứa 0,02% tinh dầu với mùi nồng khó chịu, tinh dầu chứa phenol (eugenol) 5% phenol ester mùi dễ chịu Thành phần chủ yếu tinh dầu g-cadinen, caryo-phyllen, ageratocromen (1), demethoxy-ageratocromen số thành phần khác Lá chứa stigmast 7-en 02, quercetin, kaempferol, acid fumaric, acid cafeic Cây cỏ hôi Việt Nam chứa 0,7-2% tinh dầu, carotenoid, phytosterol, tanin, đường khử, saponin, hợp chất uronic Hàm lượng saponin thô thân (tính theo dược liệu khơ kiệt) 4,7% Tinh dầu cỏ hôi sánh đặc, màu vàng nhạt đến vàng nghệ, mùi thơm dễ chịu có thành phần chủ yếu ageratocromen demethoxyagertocromen Bộ phận dùng: phần mặt đất Thành phần hóa học phận dùng: Tinh dầu 0,16%, hoa có tinh dầu 0,2% tinh dầu hoa có Cadinen, Caryophyllen, Geratocromen, Demetoxygeratocromen số thành phần khác Alcaloid, saponin Bảng 1: Thành phần hóa học có lá, cành, rễ hoa cỏ hôi Bảng Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng có lá, cành, rễ hoa cỏ hôi Bảng 3: Thành phần amino acid có lá, cành, rễ hoa cỏ hôi Giá trị thực tiễn Một số công dụng thực tiễn cỏ hôi Điều trị bệnh da, vết thương (cầm máu sát trùng) mụn nhọt Nước sắc dùng để hạ sốt, chữa đau bụng, tiêu chảy xuất huyết Nước sắc từ rễ dùng để điều trị ho Các hợp chất tách từ cỏ cịn dùng làm thuốc trừ sâu thảo mộc II Tinh dầu thực vật tinh dầu ngũ sắc chiết xuất từ cỏ hôi: Tinh dầu thực vật: 1.1 Quá trình hình thành phát triển tinh dầu thực vật: Phương Đông cho nôi văn minh nhân loại Đồng thời, nơi khơi nguồn lịch sử hình thành phát triển tinh dầu Từ xa xưa, quốc gia cổ đại Ai Cập, Ba Tư Ấn Độ có bước đầu hình thành sử dụng kỹ thuật chưng cất – coi sở kỹ thuật ngành công nghiệp tinh dầu Giai đoạn trước công nguyên công nguyên, liệu phương pháp, mục tiêu, kết chưng cất từ xa xưa vơ khan mơ hồ Có vẻ như, thứ liên quan đến tinh dầu mà người ta quan tâm thời điểm chế phẩm nhựa thông thu từ phương pháp chưng cất thô Thật vậy, nhà sử học Hy Lạp cổ đại Herodotus (484 – 425 AC), nhà sử học lịch sử tự nhiên người La Mã Pliny (23 – 79) cộng ông, Dioscorides – tác giả chuyên luận “De Materia Medisa”, thống kê phương pháp trị liệu sử dụng tinh dầu nhựa thơng cho 1500 năm Ngồi ra, họ khơng đề cập đến loại tinh dầu khác Chứng tỏ, phương pháp chưng cất tinh dầu chưa thực hình thành rõ nét phát triển giai đoạn trước công nguyên công nguyên Cho đến đầu thời Trung Cổ, nghệ thuật chưng cất sử dụng chủ yếu để thu nhận nước cất Quá trình dẫn đến kết tinh loại tinh dầu Tại thời điểm đó, giao dịch rộng rãi loại dầu thuốc mỡ có mùi thực quốc gia cổ đại phương Đông, Hy Lạp La Mã cổ đại Họ thu nhận tinh dầu cách đặt hoa, rễ thực vật vào loại dầu béo có chất lượng tốt Sau đó, đặt chai thuỷ tinh chứa hỗn hợp lượng mặt trời cuối tách hợp chất thơm từ thành phần rắn Những bước tiến thời Trung Cổ nước phương Đông mở hướng hoàn toàn cho loại hợp chất xa xỉ – tinh dầu Tuy nhiên, đến thể kỉ XVI có tài liệu mơ tả chi tiết kỹ thuật chưng cất tinh dầu Vào năm 1500 – 1507, bác sĩ Hieronymus Brunschwig xuất tập sách tiếng bao quát toàn lĩnh vực kỹ thuật chưng cất, “Liber De Arte Distillandi” Tuy nhiên, ông đề cập đến bốn loại tinh dầu, cụ thể tinh dầu nhựa thông – vốn biết đến từ thời cổ đại, tinh dầu bách xù, tinh dầu hương thảo cành Ấn phẩm quan trọng tinh dầu thời kì xuất phát từ nhà khoa học Giovanni Battistia Della Porta (1537 – 1615) Trong “De Destillatione Libri IX” viết vào năm 1563, ông không phân biệt rõ ràng chất béo loại tinh dầu thiết yếu, mà cịn mơ tả chuẩn bị, cách tách chất dễ bay dầu từ nước thiết bị cần sử dụng cho mục đích Cuối kỉ XVIII, cách mạng khoa học hoá học mở cách tiếp cận rõ ràng để tìm hiểu chất tinh dầu Thời điểm này, J.J Houton De La Billardiere phân tích tinh dầu nhựa thơng Có thể thấy, bước tiến khoa học kỉ XVI – XVIII tạo địn bẩy vơ lớn để phát triển ngành công nghiệp chưng cất tinh dầu 1.2 ) Nguồn gốc tinh dầu thực vật: Tinh dầu thực vật: Tinh dầu hợp chất dễ bay phân lập trình vật lý từ loại thực vật có mùi thơm đặc trưng Cụ thể hơn, tinh dầu sản xuất từ tuyến chuyên biệt nhờ vào lượng ánh sáng mặt trời nguyên liệu từ đất, nước, khơng khí Và tìm thấy hạt, vỏ, thân cây, hoa, rễ, thực vật Thực tế, loại tinh dầu có mùi hương khác nhau, chí số trường hợp loài mùi lượng tinh dầu có khác biệt, khơng có tương đồng thổ nhưỡng, khí hậu, điều kiện chăm sóc thời điểm thu hoạch Cây phát triển thuận lợi chất lượng hàm lượng tinh dầu cao Tinh dầu tổn dạng cô đặc, thông thường lượng tinh dầu chiếm chưa đến 1% khối lượng Từ xưa đến nay, tinh dầu đóng góp nhiều vai trị quan trọng việc giữ gìn bảo vệ sức khoẻ người: chống viêm, chống oxi hoá, chống ung thư, kháng nấm, kháng khuẩn Dựa vào đặc tính sinh học công dụng chữa bệnh mà tinh dầu cho sản phẩm tự nhiên quan trọng có nguồn gốc thực vật ) Tính chất hố lý tinh dầu thực vật: Như biết, tinh dầu thực vật hỗn hợp phức tạp nhiều chất hữu hidrocacbon, ancol, este, ete, andehid chiếm phẩn lớn quan trọng terpen dẫn xuất oxi chúng – terpenoit Hai loại hợp chất sản phẩm trình trao đổi chất thứ cấp thực vật nguyên nhân tạo mùi thơm cho tinh dầu Terpen tên gọi nhóm hydrocacbon khơng no có cơng thức (C 5H8)n với n>=1 Terpen có nhiều tinh dầu thảo mộc tinh dầu thông, sả, quế, cam, chanh, tinh dầu ngũ sắc Các terpenoit xetol, ancol, andehid terpen hay cacboxylic, este terpen có mùi hấp dẫn terpen loại Hiện nay, nhiều phương pháp kĩ thuật áp dụng để đánh giá tính chất vật lý tinh dầu như: trọng lượng riêng, góc quay quang học xác định số khúc xạ Từ xác định số khúc xạ tinh dầu dao động từ 1.45 – 1.56; tinh dầu thường có tỷ trọng nhẹ nước, nhiên, có vài ngoại lệ tinh dầu quế, đinh hương Chúng thường tan nước, tan tốt dung môi hữu cơ, dễ bay nước Dựa vào tính chất mà người ta tiến hành tách chiết tinh dầu phương pháp chưng cất lôi nước, phương pháp tách chiết dung môi 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình tách chiết tinh dầu: Như đề cập, có nhiều yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến chất lượng trồng, gián tiếp tác động đến chất lượng tinh dầu điều kiện khí hậu, thỗ nhưỡng, quy trình canh tác Ngồi ra, yếu tố trực tiếp tác động đến chất lượng hàm lượng tinh dầu cần kể đến như: - Độ chín: nguyên liệu tách chiết cần có độ chín phù hợp, dấu hiệu nhận biết chuyển màu độ phát triển củ, quả, nhằm thu lượng tinh dầu ổn định - Độ tươi: nguyên liệu bị khô, dập ảnh hưởng đến hàm lượng chất lượng tinh dầu Vì vậy, cần phơi héo nguyên liệu điều kiện nhiệt độ thích hợp (dưới 40ºC) nhằm tránh bay số thành phần quan trọng tinh dầu Đồng thời, tránh để nguyên liệu héo thời gian dài để không làm giảm khối lượng tinh dầu khiến số thành phần khơng bền tinh dầu phân huỷ Do đó, trước ly trích tinh dầu, cần khảo sát hiệu suất thành phẩn hoá học tinh dầu theo thời gian nhằm tránh thực trạng Độ sạch: nguyên liệu chất lượng tinh dầu cao Do đó, trước ly trích cần làm sạch, loại bỏ tạp chất Tinh dầu ngũ sắc chiết xuất từ cỏ hơi: Theo thơng tin trích dẫn từ bảo “Essential oil of Ageratum conyzoides L from Ghana” tác giả M.Mensah, tinh dầu ngũ sắc chiết xuất cỏ hôi (A Conyzoides L.) nghiên cứu kĩ thuật phân tích cacbonhydrat GC GC/MS cho thấy 47 hợp chất cấu tạo 96.35% dầu, thành phẩn bao gồm – demothoxyageratochromene (precocene I) caryophyllence (7.04%) Còn Việt Nam, nghiên cứu thực nhóm tác giả Nguyễn Xuân Dũng, P.T.T Tho mang tên “Chemical composition of the Oil of Ageratum conyzoides L from Vietnam”, thành phần tinh dầu cỏ hôi Việt Nam ageratochromene (precocene II), – demethoxyageratochromene (precocene I), - caryophyllence, chiếm khoảng 77% hàm lượng tinh dầu Cho thấy, cỏ hôi chứa hàm lượng tinh dầu ngũ sắc chất có hoạt tính dược liệu tinh dầu lớn Và lý nhóm nghiên cứu chọn thực đề tài “Tách chiết, tinh chế ứng dụng tinh dầu ngũ sắc chiết xuất từ cỏ hơi” Hình: Thành phần hố học tinh dầu ngũ sắc chiết xuất từ cỏ hôi - Thành phần hóa học tinh dầu ngũ sắc Tinh dầu: (0,13 – 2,0%) Có khoảng 51 thành phần xác định gồm: - 20 dẫn chất monoterpen: 13 loại dẫn chất khơng có oxy (5,0%) loại có oxy (1,4%) - 20 dẫn chất sesquiterpen:16 dẫn chất chưa oxy (4,3%) chất dẫn không chứa oxy (0,8%) - chất phenylpropanoid chất dẫn có nhân thơm (2,33%) Ưu điểm: phương pháp thu tinh dầu có chất lượng cao Nhược điểm: Phương pháp có giá thành cao, khó thực quy mơ lớn cần nhiều nhân cơng khó thực 3.2 Phương pháp trích ly sử dụng dung môi hữu cơ: Phân tách tinh dầu dựa vào tính chất tinh dầu tan tốt dung môi không phân cực 12 Ưu điểm: Phương pháp sử dụng điều kiện nhiệt độ phòng, tinh dầu khơng bị biến tính Nhược điểm: Do sử dụng dung môi hữu nên cần thêm bước loại dung môi điều kiện chân khơng nên tăng chi phí mặt thiết bị Nếu q trình sau khơng loại hết dung mơi khỏi sản phẩm ảnh hưởng nhiều tới chất lượng sản phẩm số loại dung môi độc người sử dụng ảnh hưởng tới môi trường 3.3 Phương pháp chưng cất trực tiếp nước: Nguyên lý hỗn hợp nhiều cấu tử khơng tan lẫn có nhiệt độ sơi thấp nhiệt độ sôi cấu tử thành phần 13 Ưu điểm: Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo, dễ vận hành, giá thành rẻ Nguồn nhiệt sử dụng nhiều loại, trực tiếp hay gián tiếp Nhược điểm: Khơng thích hợp cho tinh dầu biến tính nhiệt độ cao, tiêu tốn nhiều lượng đốt Thời gian dài (4h-6h) 3.4 Phương pháp ép lạnh: Ép thu lại dịch lỏng nguyên liệu Dùng với loại nguyên liệu có chứa túi tinh dầu, hàm lượng cao dễ ép 14 Ưu điểm: Cho tinh dầu nguyên chất, giá thành rẻ Nhược điểm: Bị lẫn màu mùi thành phần tinh dầu nguyên liệu, không thực với loại tinh dầu gỗ, hoa, Khơng thích hợp dùng với loại ngun liệu khơng đảm bảo an tồn chất tan thu nhận 3.5 Phương pháp trích ly dung môi siêu tới hạn: Đây phương pháp tiến tiến nay, cho tinh dầu chất lượng cao, loại bỏ nhiều tạp chất, thường sử dụng CO2 siêu tới hạn 15 Ưu điểm: tinh dầu khơng bị biến tính, dễ dàng tách khỏi dung mơi hồn tồn Nhược điểm: Hệ thống phức tạp, giá thành tinh dầu gấp nhiều lần loại tinh dầu chiết xuất phương pháp khác Theo thực nghiệm phương pháp chất nhựa, sáp béo bị lôi theo khơng riêng có tinh dầu 3.6 Phương pháp chưng cất lôi nước: - - Với tinh dầu ngũ sắc chiết xuất từ cỏ hôi Việt Nam, hầu hết sản phẩm thị trường sản xuất phương pháp lôi nước có mức đầu tư ban đầu cho thiết bị thấp, phù hợp với điều kiện sản xuất cho quy mô nhỏ lẻ Việt Nam Với nguyên lý tương tự chưng cất trực tiếp nước Có nguồn riêng nước tiếp xúc với nguyên liệu lôi tinh dầu theo chuyển sang dạng lỏng bên phận ngưng tụ làm lạnh 16 Ưu điểm: Thiết bị đơn giản, dễ chế tạo, dễ vận hành, giá thành rẻ Nguồn nhiệt sử dụng nhiều loại, trực tiếp hay gián tiếp Nhược điểm: Khơng thích hợp cho tinh dầu biến tính nhiệt độ cao, tiêu tốn nhiều lượng đốt Thời gian dài (4h-6h) Chỉ dùng với nguyên liệu có nồng độ tinh dầu cao.[3] IV Định tính & Đinh lượng 1.1 Định tính Xác định tiêu lý học a) Xác định tinh dầu - Dùng ống hút lấy 29 ml mẫu cho vào ống nghiệm khô, sạch, suốt Dùng mắt quan sát độ màu sắc tinh dầu Nếu tinh dầu cịn vẩn đục khơng suốt chứng tỏ lẫn tạp chất nước - Xác định mùi: nhỏ vài giọt tinh dầu lên giấy lọc Dùng mũi xác định mùi tinh dầu, 15 phút xác định lần, khoảng 4-5 lần Nhận xét cường độ mùi sau lần ngửi - Xác định vị: (không cần thiết) cân khoảng 1g đường kính cho vào chén thử khô, Nhỏ vài giọt tinh dầu vào chén, trộn đều, dùng lưỡi xác định vị hỗn hợp Ghi nhật xét chất (độ ngọt, đắng) cường độ vị sau lần nếm 17 b) Xác định độ ẩm Nguyên tắc: dựa nguyên tắc sấy đến khối lượng không đổi Cơ sở: nguyên liệu ẩm có thểm xem hỗn hợp học gồm chất khô tuyệt đối nước tự do: m=m0+w Công thức: Độ ẩm mẫu: Độ ẩm trung bình: Trong đó: m: Khối lượng chung ngun liệu (g) m0: Khối lượng sả sau sấy (g) w: Khối lượng nước chưa nguyên liệu (g) n: Số lần xác định W(%) c) Xác định tỉ trọng Tỉ trọng tinh dầu tỉ số khối lượng tinh dầu 20oC với khối lược thể tích nước cất 20oC Tỉ trọng tinh dầu tiêu quan trọng để biết phẩm chất độ tinh khiết tinh dầu, giúp ta phán đoán thành phần hóa học tinh dầu Tỉ trọng tinh dầu thường dao động khoảng từ 0,7 – 1,2 - Dụng cụ đo tỉ bình đo picnomet Cách đo: Ban đầu ta cân xác picnomet khơ cân phân tích, cân có nước có tinh dầu cần đo Tỉ lệ khối lượng tinh dầu nước tỉ trọng d cần xác định Trong đó: m0: khối lượng bình m1: khối lượng bình có tinh dầu m2: khối lượng bình có nước cất Lưu ý thể tích tinh dầu nước xác định phải nhiệt độ Kết đo lần không sai lệch 0,001g, lấy kết trung bình lần đo d) Xác định số khúc xạ 18 Chỉ số khúc xạ tương đối hai môi trường la tỉ số vận tốc ánh sáng chân không vận tốc ánh sáng môi trường xét Chỉ số khúc xạ tương đối sin góc tới chia cho sin góc khúc xạ: Trong đó: α: góc tới β: góc khúc xạ C1: tốc độ ánh sáng môi trường chứa tia tới (khơng khí) C2: tốc độ ánh sáng mơi trường chứa tia khúc xạ (tinh dầu) Chỉ số khúc xạ phụ thuộc vào thành phần hóa học mơi trường, trạng thái (nhiệt độ, áp suất ) tần số ánh sáng Chỉ số khục xa cho biết độ tinh khiết sản phẩm, dụng cụ để đo số khúc xạ máy đo khúc xạ kế ATAGO 1T Chỉ số khúc xạ phụ đo nhiệt độ xác định tính theo cơng thức: n25D = ntD + (t-25) 0,00045 Trong đó: ntD: số khúc xạ nhiệt độ lúc đo t: nhiệt độ lúc đo 0,00045: hệ số điều chỉnh nhiệt độ tăng hay giảm 1oC e) Xác định độ hòa tan ethanol - Độ hòa tan tinh dầu số thể tích dung dịch etanol-nước vừa đủ để hịa tan thể tích tinh dầu thành dung dịch suốt nhiệt độ 20 oC - Đối với etanol có nồng độ thấp hịa tan tinh dầu có chứa nhiều hợp chất oxi mà khơng hoa tan hay hịa tan tinh dầu có chứa nhiều hợp chất tecpen - Cho etanol vào buret, sau ta nhỏ etanol vào bình tam giác có chứa sẵn 1ml tinh dầu tinh dầu hịa tan hồn tồn Thực lần với nồng độ etanol sau ta thực tương tự với etanol 90,80,70 - Độ hòa tan tinh dầu etanol (I) xác định thể tích etanil có nồng độ định hịa tan hồn toàn 1ml tinh dầu Ý nghĩa số dùng để xác định chất lượng tinh dầu phát tạp chất có chứa tinh dầu 1.1 Xác định tiêu hóa học a) Chỉ số axit (Ax) - Đại lượng biểu diễn số mg KOH dùng để trung hòa 1g chất béo Chỉ số axit nói lên có mặt nhiều hay axit tự chất béo - Chỉ số axit dựa vào phản ứng trung hòa axit tự có tinh dầu dung dịch KOH pha rượu: Phản ứng: RCOOH + KOH RCOOK + H2O 19 - Từ lượng KOH dùng phản ứng ta tính số axit cách chuẩn độ lượng tinh dầu định hòa tan hỗn hợp cồn với este với dung dịch thị phenolphthalein - Chỉ số axit phụ thuộc vào phương pháp khai thác mực độ tươi nguyên liệu, nguyên liệu bảo quản lâu số axit tăng lên bị oxi hóa ete tinh dầu bị phân giải Biết số axit biết lượng axit tự có tinh dầu b) Chỉ số este (Es) - Là số mg KOH cần thiết để xà phịng hóa este trung tính chất béo dầu sáp - Chỉ số este xác định tương tự số axit Dựa vào phản ứng xà phịng hóa este: Phản ứng: RCOOR + KOH RCOOK + ROH - Bằng cách chuẩn độ lượng mẫu thử định hòa tan cồn dung dịch KOH cồn, với thị phenolphthalein c) Chỉ số xà phịng hóa (Xp) - Là tiêu chất béo, biểu diễn số mg KOH dùng để xà phịng hóa hồn tồn 1g chất béo Chỉ số xà phịng hóa xác định thành phần tổng cộng axit béo - Chỉ số xà phịng hóa lớn chứng tỏ chất béo có axit phân tử khối nhỏ ngược lại - Được xác định phương pháp chuẩn độ ngược Cho lượng du dung dịch KOH pha trộn rượu nhiệt độ thủy sôi phản ứng với lượng xác dung dịch mẫu Sau xác định lượng thừa KOH dung dịch chuẩn HCl, từ tính lượng KOH phản ứng với mẫu phân tích Xp = Ax + Es Định lượng Theo phương pháp dược điển Việt Nam, hàm lượng tinh dầu tính theo cơng thức: 3.1 Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) dùng xác định thành phần hóa học tinh dầu Sắc ký khí Sắc ký khí phương pháp quan trọng dùng để tách, định lượng, xác định cấu trúc chất, đặc biệt có ý nghĩa quan trọng nghiên cứu hợp chất hữu Pha động GC chất khí nên chất phân tích phải hóa để đưa vào cột sắc ký, thường hóa 250oC Pha tĩnh chất rắn nhồi vào cột hay màng film mỏng bám lên bề mặt chất mang trơ, tạo thành màng mỏng bám lên mặt thành cột (cột mao quản) Tùy thuộc vào chất pha tĩnh chia thành hai loại sắc ký khí: 20 Sắc ký khí rắn (gas solid chromatography - GSC): Chất phân tích hấp phụ trực tiếp pha tĩnh tiểu phân rắn Sắc ký khí lỏng (gas liquid chromatography – GLC): Pha tĩnh chất lỏng không bay Phương pháp giới hạn với chất bốc mà không bị phân hủy phân hủy cho sản phẩm phân hủy xác định thể Có loại kĩ thuật phân tích: Giữ cho nhiệt độ khơng đổi suốt q trình phân tích, phương pháp khó tách hồn tồn Thay đổi nhiệt độ q trình phân tích, phương pháp tốn thời gian triệt để Máy sắc ký - Ngun tắc hoạt động: Nhờ có khí mang chứa bơm khí (hoặc máy phát khí), mẫu từ buồng bay dẫn vào cột tách nằm buồng điều nhiệt Quá trình sắc ký xảy Sau rời khỏi cột tạch thời điểm khác nhau, cấu tử đivào detector, chúng chuyển thành tín hiệu điện Tín hiệu khuếch đại chuyển sang ghi, tích phân kế máy vi tính Các tín hiệu xử lỉ chuyển sang phận in lưu kết Trên sắc ký đồ nhận có tín hiệu ứng với cấu tử tách gọi peak Thời gina lưu peak đại lượng đặc trưng cho chất cần phân tích Diện tích peak thước đo định lượng cho chất hỗn hợp cần nghiên cứu Sắc ký đồ tập hợp tất peak, peak đại diện cho chất Dựa vào thời gian lưu ta xác định tên chất đo diện tích peak ta xác định thành phần chất hỗn hợp Ứng dụng: Dùng để phân tách hỗn hợp hóa chất thành mạch theo chất tinh khiết 3.2 - Phương pháp khối phổ (MS) Nguyên tắc: Là dựa vào chất nghiên cứu ion hóa pha khí pha ngưng tụ chân khơng phương pháp thích hợp thành ion (ion phân tử, ion mảnh ) có số khối khác nhau, sau ion phân tách thành dãy ion theo số khối m (chính xác theo tỷ số khối điện tích ion, m/e) xác suất có mặt dãy ion có tỉ số m/e ghi lại đồ thị có trục tung xác suất có mặt (hay cường độ), trục hoành tỉ số m/e gọi khối phổ đồ Phổ khối lượng ghi lại dạng phổ vạch hay bảng, cường độ bạch đo phần trăm so với đỉnh có cường độ cao Đỉnh ion phân tử thường đỉnh cao nhất, tương đương với khối lượng phân tử hợp chất khảo sát - Ứng dụng: Phở khối lượng khơng cho phép xác định xác phân tử lượng, mà vào mảng phân tử tạo thành, tả suy cấu trúc phân tử Xác suất tạo 21 thành mảng phụ thuộc vào cường độ liên kết phân tử vào khả bền hóa mảng trạo thành nhờ hiệu ứng khác Các mảnh có độ bền lớn ưu tiên tạo thành, liên kết yếu dễ bị đứt Có mảnh có khối lượng đặc trưng gọi mảnh chìa khóa, chúng cho phép phân tích phổ khối lượng dễ dàng 3.3 Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC – MS) Hệ thống sắc ký khí khối phổ detector khối phổ ghép nối với thiết bị sắc ký khí nối với qua kết nối với mục đích loại bỏ khí mang N2, He để giảm áp suất dịng áp suất dịng khí mang phân tử mẫu chất vào buồng ion hóa khối phổ Phần thiết bị sắc ký dùng mao quản, phần khối phổ sử dùng buồng ion hóa với tách từ cực detector khối phổ GC – MS bao gồm: Sắc ký khí (GC): sắc ký khí phương pháp phân tách, phân ly, phân tích, chất dựa vào phân bố khác chúng hai pha động pha tĩnh Khối phổ (MS): khối phổ phương pháp phân tích mà hợp chất xét nghiệm ion hóa phá thành mảnh thể khí chân khơng cao (10 – 6mmHg) Sau q trình ion hóa, hạt có điện tích gia tốc điện trường, tách từ trường theo tương quan khối lượng điện tích chúng ghi nhận theo cường độ hạt Dùng để xác định định tính định lượng Cấu tạo nguyên tắc hoạt động: Cửa tiêm mẫu (injection port): microliter dung môi chứa hỗn hợp chất tiêm vào hệ thống cửa Mẫu sau dẫn qua hệ thống khí trơ, thường helium Nhiệt độ cửa tiêm mẫu nâng lên 300oC để mẫu trở thành dạng khí - Vỏ ngồi (oven): phần vỏ hệ thống GC lị nung đặc biệt Nhiệt độ lò dao động từ 40 – 320oC - Cột (column): Bên hệ thống GC cuộn ống nhỏ hình trụ có chiều dài 30m với mặt tráng loại polymer đặc biệt Các chất hỗn hợp phân tách cách chạy dọc theo cột Sau qua cột sắc ký khí, hóa chất tiếp tục vào pha khối phổ chúng bị ion hóa Sau khối phổ, chúng tới phận lọc dựa khối lượng, lọc lựa chọn cho phép hạt có khối lượng nằm giới hạn định qua Thiết bị cảm biến có nhiệm vụ đếm số lượng hạt có khối lượng Thơng tin sau chuyển đến máy tính xuất kết qua gọi khối phổ Khối phổ biểu đồ phản ánh số lượng ion với khối lượng khác qua lọc - Máy tính: phận chịu trách nhiệm tính tốn tín hiệu cảm biến cung cấp đưa kết khối phổ Ứng dụng phương pháp sắc ký khí khối phổ: - Xác định công thức phân tử, dựa vào cường độ tương đối ion phân tử đồng vị xuất phổ đồ 22 - Xác định công thức cấu tạo: dựa vào giá trị m/e, cường độ tương đối ion phân tử ion mảng - Định lượng thành phần nguyên tố ion cần xác định II Bảo quản 1.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu bảo quản Khơng khí Oxy khơng khí thay đổi thành phần hóa học loại tinh dầu cách phản ứng với số thành phần tinh dầu Tất nhiên, khơng khí khơng đẩy nhanh bay hơi, làm hết lượng tinh dầu mà thay đổi thành phần tinh dầu Sự thay đổi thành phần khiến tinh dầu khơng cịn tính chất trị liệu ban đầu có tác dụng tiêu cực đến tinh dầu Một nghiên cứu cho thấy 66,4% lượng monoterpene có tinh dầu chanh tươi Lemon sau 12 tháng tiếp xúc với khơng khí hàng ngày Khi giảm số lần tiếp xúc với khơng khí xuống ảnh hưởng đến tinh dầu giảm xuống tối thiểu 1.2 Nhiệt độ Nhiệt độ thủ phạm lớn q trình xi hóa tinh dầu làm tinh dầu bay nhanh Tinh dầu không cần bảo quản mát mà cịn cần trì nhiệt độ ổn định, giúp tăng tuổi thọ tinh dầu lên đáng kể Nhiệt độ lý tưởng để bảo quản tinh dầu từ – °C Tất loại tinh dầu cần bảo quản nhiệt độ mát tránh biến động nhiệt độ 1.3 Ánh sáng Các tia UV ánh sáng làm phá vỡ phân tử, thúc đẩy hình thành gốc tự gây ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu Khi tinh dầu tiếp xúc với ánh sáng tia cực tím số chất tinh dầu tăng lên số chất giảm đáng kể 1.4 Thời hạn sử dụng tinh dầu Tùy thuộc vào họ hóa học thành phần mà tinh dầu thiên nhiên có tuổi thọ riêng Họ hóa học khơng mang đến tác dụng trị liệu tinh dầu mà cịn thước đo hạn sử dụng trung bình loại tinh dầu Các họ hóa học thành phần tinh dầu bao gồm: sesquiterpene, sesquiterpenol, monoterpene, monoterpenol, este, ete, aldehyde, xeton, phenol oxit Bảo quản tinh dầu 23 2.1 Chọn chai lọ đựng quy cách Phụ kiện tinh dầu gồm chai lọ màu hổ phách, nắp nhựa đen nút nhỏ giọt quy cách Chọn chai lọ thủy tinh màu tối (màu hổ phách, xanh coban, xanh lá, tím…) để tránh tinh dầu bị ảnh hưởng ánh sáng làm biến dạng chai nhựa gây ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu Nắp nhựa vặn kín tốt để đảm bảo tinh dầu không bị bay Vặn chặt nắp sau lần sử dụng để giảm tiếp xúc tinh dầu với khơng khí 2.2 Bảo quản nhiệt độ phòng Trường hợp bảo quản tinh dầu điều kiện nhiệt độ phòng cần tránh tiếp xúc với nơi có nhiệt độ cao, tránh xa nguồn nhiệt lửa, bếp lò,… hay xe vào mùa hè, cửa sổ Đặc biệt phịng tắm, nơi có biến động nhiệt độ cao làm ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu 2.3 Bảo quản tủ lạnh Ngăn mát tủ lạnh khơng gian hồn hảo để bảo quản tinh dầu vì: Nhiệt độ mát mẻ, tối ưu từ đến độ C Nhiệt độ ổn định, khơng có biến động nhiệt Tránh tiếp xúc với ánh sáng mặt trời Giảm hội tiếp xúc với khơng khí Đừng lo lắng số loại tinh dầu (hoa hồng Rose) đơng lại nhiệt độ tủ lạnh, chúng trở lại trạng thái lỏng sau lấy khỏi tủ lạnh mà không ảnh hưởng đến chất lượng Lưu ý: Không cho tinh dầu vào ngăn đá tủ lạnh, đóng băng tinh dầu bị giảm chất lượng bị hỏng Cần bỏ tinh dầu vào túi zip túi kín trước đặt vào tủ lạnh để tránh tình đồ ăn bị ám mùi 24 2.4 Sử dụng chai lọ nhỏ Chọn chai lọ chứa có kích cỡ phù hợp với lượng tinh dầu cần bảo quản để giảm thiểu tiếp xúc tinh dầu với ơxy khơng khí Nếu thường mua tinh dầu chai 10ml, chia chúng thành hai chai 5ml điều bảo vệ chai khỏi oxy hóa lâu 2.5 Chọn nắp nhỏ giọt thay cho ống nhỏ giọt cao su Dùng nắp nhỏ giọt nhựa thay nắp ống nhỏ giọt cao su Tuy ống nhỏ giọt cao su tiện lợi chúng dễ biến dạng, phân hủy tinh dầu thời gian ngắn Thậm chí rị rỉ xuống tinh dầu làm ảnh hưởng đến chất lượng tinh dầu Đặc biệt chọn nắp nhỏ giọt làm chất liệu nhựa chịu việc tiếp xúc trực tiếp với loại tinh dầu Nắp nhỏ giọt nắp phụ, nằm bên nắp vặn, đóng vai trị ống nhỏ giọt tích hợp với làm giảm tốc độ bay bơi tinh dầu 2.6 Chọn nơi bảo quản tránh ánh sáng mặt trời Bảo quản tinh dầu vị trí tránh ánh sáng mặt trời trực tiếp ngăn tủ, phòng ngủ,… Bởi ánh sáng mặt trời làm quang hóa, giảm chất lượng tinh dầu Tốt nơi khô mát, nhiệt độ điều chỉnh tốt 2.7 Bảo quản hộp kín Cách bảo quản tinh dầu thiên nhiên tốt để sử dụng lâu dài lưu trữ tinh dầu hộp kín Hộp kín giúp cách nhiệt, giảm tác dụng tiêu cực việc biến động nhiệt, ánh sáng khơng khí Đặc biệt có sưu tập tinh dầu riêng cân nhắc đến việc có hộp riêng để lưu trữ chúng Hãy để hộp tinh dầu nơi khô mát, tránh ánh sáng mặt trời 2.8 Tránh bề mặt dễ bị hư hại Không nên để tinh dầu bề mặt như: sơn, đánh bóng, plastic, tinh dầu làm ố, loang lổ hỏng bề mặt Nguyên tắc chung bảo quản tinh dầu tránh ánh sáng, nhiệt độ cao – biến động tiếp xúc khơng khí Thời hạn sử dụng Thời hạn sử dụng tinh dầu khơng cần bảo quản cách mà cịn liên quan đến hạn dùng riêng loại tinh dầu nguyên chất, tinh dầu pha loãng Nên ghi ngày tháng mở nắp chai, pha tinh dầu với dầu để kiểm tra hạn dùng, bảo quản tốt Hạn dùng tháng tinh dầu pha loãng với dầu (theo hạn sử dụng dầu nền) Hạn dùng tuần tinh dầu pha với nước cất III Ứng dụng – Theo y học cổ truyền: Đơng y cho cỏ có tác dụng giải nhiệt, tiêu sỏi, thải độc, giảm sưng, chống chảy máu Chủ trị chứng bệnh sau: Mụn nhọt 25 Viêm họng Rong huyết, băng huyết sau sinh Sỏi đường tiết niệu Viêm mũi xoang Đau nhức xương khớp, phong thấp… – Theo y học đại: Cây cỏ hôi thể rõ đặc tính kháng viêm, tiêu sưng Năm 2012, cơng bố đăng tải tạp chí African Health Sciences cho biết: Thử nghiệm chiết xuất từ cỏ hôi chuột bị bệnh đái tháo đường, nhà khoa học nhận thấy lượng đường huyết chúng giảm xuống 39,1% Với hàm lượng magie cao, chiết xuất cỏ có ích việc ngăn ngừa chống lại bệnh lý tim mạch, đột quỵ Cây hoa cỏ hôi giúp ngăn ngừa táo bón thúc đẩy tăng trưởng tế bào nhờ chứa hàm lượng chất xơ protein dồi Một nghiên cứu đăng tải tạp chí Pathog Glod Health vào năm 2014 chiết xuất từ cỏ ức chế hoạt động tiêu diệt ký sinh trùng Trypomastigote gây độc tính lên nhóm ký sinh trùng khác Leishmania, Leishmania Ngoài ra, thành phần etanol cỏ cịn có khả làm se bề mặt vết lở loét ngực phụ nữ cho bú dòi gây Tỷ lệ lành bệnh lên đến 92,7% IV Tài liệu tham khảo NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÂY CỨT LỢN (AGERATUM CONYZOIDES) Cay ngu sac va ung dung san xuat thuoc tri viem xoang 2020 A Comprehensive Guide to Essential Oil Extraction Methods 2020; Available from: https://www.newdirectionsaromatics.com/blog/articles/how-essential-oils-aremade.html 26