Đang tải... (xem toàn văn)
Khí hậu Việt Nam thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của các loại cây thuốc
Khoá luận tốt nghiệp Lời cảm ơn Để hoàn thành đề tài này, tôi xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Hường đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ bộ môn Hoá học - khoa Khoa học tự nhiên - trường Đại học Hồng Đức đã giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài. Cảm ơn trung tâm giáo dục và phát triển sắc ký Việt Nam (EDC Việt Nam) đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài. Cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá 1 Khoá luận tốt nghiệp MỤC LỤC Trang Phần A: Mở đầu. 5 I. Lý do chọn đề tài 5 II. Mục đích nghiên cứu 6 III. Nhiệm vụ nghiên cứu 6 IV. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 7 V. Giả thuyết khoa học 7 VI. Phương pháp nghiên cứu 7 VII. Tính mới mẻ của đề tài 7 Phần B: Nội dung 9 Chương I: Tổng quan 9 1. Sơ lược về thực vật, thành phần hoá học và ứng dụng của tinh dầu họ Gừng 9 1.1. Phân loại khoa học 10 1.2. Hệ thống phân loại 10 1.3. Sơ lược về các cây thuộc họ Gừng ở nước ta 10 2. Vài nét chung về thực vật và thành phần thân rễ cây nghệ vàng 20 2.1. Vài nét chung về thực vật cây nghệ vàng 20 2.2. Thành phần hoá học thân rễ cây nghệ vàng 21 3. Vài nét chung về tinh dầu 22 3.1. Phân loại tinh dầu 22 3.2. Trạng thái thiên nhiên và phân bố 23 3.3. Tính chất vật lý của tinh dầu 23 3.4. Thành phần hóa học của tinh dầu 24 4. Một số nét cơ bản về lý thuyết sắc ký và phương pháp khôí phổ 25 Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá 2 Khoá luận tốt nghiệp 4.1. Lý thuyết cơ bản về sắc ký 25 4.2. Lý thuyết sắc kí phân giải cao 27 4.3. Một số nét cơ bản về phương pháp phổ khối lượng 29 5. Xác định thành phần tinh dầu theo phương pháp dược điển Việt Nam 34 5.1. Phương pháp thu hái và bảo quản mẫu 34 5.2. Định lượng tinh dầu 34 6. Phương pháp xác định thành phần hoá học của tinh dầu 35 6.1. Phân tích trên máy sắc ký PACKARD – 428 35 6.2. Phương pháp sắc ký khí khối phổ ký liên hợp 36 Chương II. Thực nghiệm 37 1. Lấy mẫu 37 1.1. Địa điểm và điều kiện lấy mẫu 37 1.2. Cách bảo quản và chưng cất 37 2. Chưng cất tinh dầu 38 3. Chiết và bảo quản tinh dầu 38 4. Nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu bằng phương pháp sắc ký phân giải cao GC – MS 39 Chương III: Kết quả và thảo luận 40 I. Kết quả chưng cất tinh dầu thân rễ nghệ vàng 40 II. Thành phần hoá học của tinh dầu thân rễ nghệ vàng 43 Phần C: Kết luận 57 Tài liệu tham khảo 58 Phụ lục Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá 3 Khoá luận tốt nghiệp Phần A: MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài Khí hậu Việt Nam thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của các loại cây thuốc. Cho tới nay có khoảng 12000 loài thực vật được phát hiện, trong đó các loài được sử dụng làm thuốc chiếm khoảng 26-30%. Từ các chất có hoạt sinh học có nguồn gốc thiên nhiên, người ta tìm cách biến đổi cấu trúc hóa học của chúng thành các chất có hoạt tính sinh học mới cao hơn, ưu việt hơn những loại thuốc sản xuất hoàn toàn bằng con đường tổng hợp. Vì vậy, việc nghiên cứu các hợp chất tự nhiên rất quan trọng trong đánh giá tài nguyên thiên nhiên nhằm sử dụng chúng một cách có hiệu quả. Cây nghệ vàng có tên khoa học là Curcuma longa Linn, thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) là một trong các loài cây cỏ có nhiều tác dụng. Không chỉ là một loại gia vị quen thuộc trong bữa ăn hàng ngày của mỗi gia đình mà nó còn được sử dụng để làm thuốc chữa bệnh. Trong dân gian, nghệ đã được tin dùng như phương thuốc hữu hiêụ để trị tụ huyết, máu cam, làm cao dán nhọt, thoa chống vết thương tụ máu, làm mau lành vết sẹo, trị viêm gan, vàng da, đau dạ dày, ghẻ lở, mụn nhọt… Trong Đông y, thân rễ nghệ gọi là khương hoàng, rễ con gọi là uất kim thường dùng trị phong hàn, chậm có kinh, băng huyết, trị đau bao tử do thiếu axit, trị loét dạ dày…Gần đây, các nhà khoa học còn phát hiện ra nghệ có thể làm giảm tỉ lệ mắc ung thư như ung thư tuyến tiền liệt, phổi và ruột kết nếu chế độ dinh dưỡng có nhiều chất nghệ. Tác dụng chống khối u có được nhờ đặc tính chống oxi hóa của curcumin trong nghệ. Do đó nghiên cứu loài cây này là rất cần thiết cho ngành công nghiệp dược. Ngoài ra, màu vàng của nghệ là chất màu thiên nhiên được Dược điển công nhận với mã số E100 để nhuộm màu thực phẩm, dược phẩm thay thế những chất màu tổng hợp. Trên thế giới cây nghệ vàng đã được nghiên cứu từ lâu. Ở nước ta, cây nghệ vàng cũng đã được nghiên cứu nhưng các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá 4 Khoá luận tốt nghiệp nghiên cứu hoạt chất curcumin trong thân rễ nghệ vàng. Tinh dầu nghệ cũng đã được nghiên cứu về thành phần hóa học. Tuy nhiên qua tham khảo các tài liệu thì ở Thanh Hóa chưa có nghiên cứu nào về tinh dầu nghệ. Vì vậy, tôi đã lựa chọn nghiên cứu đề tài: "Phân tích và định lượng thành phần hóa học của tinh dầu thân rễ nghệ vàng ở Thanh Hóa" nhằm phân tích thành phần hóa học tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng và so sánh thành phần hóa học tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng ở các vùng miền, các mùa trong năm để góp phần vào việc nghiên cứu và khai thác có hiệu quả cây nghệ vàng phục vụ cho ngành công nghiệp dược phẩm, bảo vệ sức khỏe nhân dân. II. Mục đích nghiên cứu 1. Tìm hiểu cơ sở lí luận về tinh dầu. 2. Tìm hiểu các phương pháp xác định thành phần tinh dầu trong cây nghệ vàng. 3. Xác định thành phần tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng trong địa bàn các huyện Thọ Xuân, Triệu Sơn của tỉnh Thanh Hóa. 4. So sánh hàm lượng, thành phần tinh dầu trong thân rễ nghệ vàng ở các địa phương và tìm ra nguyên nhân, giải pháp để tăng hàm lượng tinh dầu của thân rễ cây nghệ vàng. III. Nhiệm vụ nghiên cứu: 1. Nghiên cứu cơ sở lý luận về tinh dầu: khái niệm, tính chất vật lý, tính chất hóa học và thành phần hóa học của tinh dầu. 2. Nghiên cứu cơ sở lý luận về tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng: đặc điểm và sự phân bố của cây nghệ vàng, thành phần hóa học của tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng ở các vùng khác nhau. 3. Nghiên cứu cơ sở lý luận về các phương pháp xác định thành phần hóa học của tinh dầu. 4. Xác định thành phần tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng ở các huyện Thọ Xuân, Triệu Sơn ở tỉnh Thanh Hóa. So sánh hàm lượng và thành phần tinh dầu trong Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá 5 Khoá luận tốt nghiệp thân rễ cây nghệ vàng ở các địa phương và tìm ra nguyên nhân giải pháp để tăng hàm lượng tinh dầu của thân rễ cây nghệ vàng. IV. Khách thể và đối tượng nghiên cứu. 1. Khách thể nghiên cứu: Tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng. 2. Đối tượng nghiên cứu: Thành phần tinh dầu thân rễ cây nghệ vàng ở các huyện Thọ Xuân, Triệu Sơn của tỉnh Thanh Hóa. V. Giả thuyết khoa học Thành phần hóa học của tinh dầu ở các huyện Thọ Xuân, Triệu Sơn của tỉnh Thanh Hóa giống nhau nhưng tỉ lệ % tinh dầu trong thân rễ cây nghệ vàng thì khác nhau. VI. Phương pháp nghiên cứu 1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lý thuyết Tôi sử dụng nhóm phương pháp nghiên cứu này để nghiên cứu tài liệu về cây nghệ vàng, sơ lược về tinh dầu, các phương pháp xác định thành phần tinh dầu… nhằm giải quyết nhiệm vụ của đề tài. 2. Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia Sử dụng phương pháp này, tôi thu thập ý kiến khoa học của các giảng viên của trường đại học Hồng Đức, các ý kiến trên các trang webside hóa học để bổ trợ thêm cho đề tài nghiên cứu. 3. Phương pháp toán học Sử dụng phương pháp này để xử lý kết quả thực nghiệm, tăng độ tin cậy của các kết quả nghiên cứu. 4. Phương pháp sắc ký phổ Tôi sử dụng phương pháp này nhằm phân tích mẫu thực nghiệm thu được tìm ra được thành phần hóa học của tinh dầu nhằm giải quyết nhiệm vụ của đề tài. VII. Tính mới mẻ của đề tài Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá 6 Khoá luận tốt nghiệp So sánh hàm lượng thành phần tinh dầu trong thân rễ cây nghệ vàng ở các huyện Thọ Xuân, Triệu Sơn ở tỉnh Thanh Hóa và tìm ra nguyên nhân giải pháp để tăng hàm lượng tinh dầu của thân rễ cây nghệ vàng. Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá 7 Khố luận tốt nghiệp Phần B: NỘI DUNG Chương I. TỔNG QUAN 1. Sơ lược về thực vật, thành phần hố học và ứng dụng của tinh dầu họ Gừng (Zingiberaceae) Họ Gừng (danh pháp khoa học: Zingiberaceae), là một họ của thảo mộc sống lâu năm với các thân rễ bò ngang hay tạo củ thuộc lồi thực vật một lá mầm. Họ Gừng theo các định nghĩa khác nhau bao gồm 46 - 52 chi và khoảng trên 1.000 lồi. Theo dữ liệu của vườn quốc gia Kew mà APG III trích dẫn, họ này chỉ chứa 49 chi. Họ này phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ ú ở Nam và Đơng Nam châu Á. Chi điển hình là Zingiber. Ở Việt Nam hiện biết khoảng 24 chi với hơn 115 lồi khác nhau, trong đó nhiều lồi có giá trị. Nhiều lồi là các loại cây cảnh, cây gia vị, hay cây thuốc quan trọng. Hiện nay có nhiều lồi được nhập từ nước ngồi về để phục vụ ngành hoa kiểng. Các thành viên quan trọng nhất của họ này bao gồm gừng, nghệ, riềng, đậu khấu và sa nhân. Các lồi trong họ này là thực vật tự dưỡng hay biểu sinh. Thân rễ lớn, thường phân nhánh, chứa nhiều chất dự trữ. Lá có các bẹ dài ơm lấy nhau làm thành thân giả, cuống ngắn và phiến lớn, giữa cuống và bẹ lá có phần phụ gọi là lưỡi bẹ (ligule). Thân lá thường có mùi thơm. Ở nhiều lồi thân khí sinh chỉ xuất hiện khi cây ra hoa, mọc lên từ thân rễ, xun qua thân giả ra ngồi mang ở phần cuối 1 cụm hoa (chi Alpinia), nhưng có lồi cụm hoa nằm ngay trên thân rễ ở sát mặt đất. Hoa khơng đều, đài hình ống, màu lục, tràng hình ống, phía trên chia 3 thùy, thùy giữa lớn hơn hai thùy bên. Chỉ có một nhị sinh sản (ở vòng trong) với 2 bao phấn lớn nứt phía trong. Một cánh mơi hình bản lớn, màu sặc sỡ, do 3 nhị dính với nhau và biến đổi thành, nằm đối diện với nhị sinh sản. Hai nhị còn lại biến thành hai nhị lép (vơ sinh) nhỏ nằm 2 bên bao phấn (nhiều khi giảm chỉ còn lại những vảy nhỏ, hoặc mất hẳn). Bầu dưới có 3 ơ, mỗi ơ chứa nhiều nỗn. Vòi Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hố 8 Khoá luận tốt nghiệp nhụy chui qua khe hở giữa 2 bao phấn và thò ra ngoài. Quả nang, đôi khi là quả mọng. Hạt có nội nhũ và cả ngoại nhũ. Mô của các loại cây trong họ này tiết ra tinh dầu có mùi đặc trưng. 1.1. Phân loại khoa học Giới (regnum): Plantae (không phân hạng): Angiosperms (không phân hạng) Monocots (không phân hạng) Commelinids Bộ (ordo): Zingiberales Họ (familia): Zingiberaceae 1.2. Hệ thống phân loại Gồm các phân họ sau: - Phân họ Siphonochiloideae: 1 chi Siphonochilus. - Phân họ Tamijioideae: 1 chi Tamijia. - Phân họ Alpinioideae: 20 chi, trong đó đáng chú ý là chi Alpinia- riềng, chi Amomum -đậu khấu và chi Elettaria - (tiểu) đậu khấu. - Phân họ Zingiberoideae: 30 chi, trong đó đáng chú ý là chi Curcuma - nghệ và chi Zingiber - gừng. 1.3.Sơ lược về các cây thuộc họ Gừng ở nước ta 1.3.1.Cây gừng vàng - Mô tả: Gừng vàng còn có tên là khương, tên khoa học là Zingiber oficinale Rosc, tên nước ngoài: Zingiber (Anh), Gingembre, Amome des Indes (Pháp). Gừng được xếp vào nhóm cây thường niên, thân thảo. Thông thường, cây cao 0,6 -1 m, thân ngầm phình to chứa dưỡng chất gọi là củ, xung quanh có các rễ tơ; củ và rễ chỉ phát triển tập trung ở lớp đất mặt (sâu 0 -15 cm). Lá màu xanh đậm dài 15 -20 cm, rộng 2 cm, chỉ có bẹ mà không có cuống, mọc thẳng và so le, mặt nhẵn bóng, độ che phủ của tán lá thấp. Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá 9 Khoá luận tốt nghiệp Cây gừng ít khi ra hoa, trục hoa mọc ra từ gốc, dài 15 -20 cm; hoa màu vàng xanh dài tới 5 cm, rộng 2 -3 cm, có 3 cánh hoa dài khoảng 2 cm, mép cánh hoa và nhị hoa có màu tím. - Nơi sống và thu hái: Chi Zingiber ở châu Á có khoảng 45 loài, Việt Nam có 11 loài. Gừng là loại cây gia vị cổ điển được trồng ở nhiều nước trong vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, từ Đông Á đến Đông Nam Á và Nam Á. Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản là những nước trồng Gừng nhiều nhất thế giới. Ở Việt Nam, cây được trồng ở khắp các địa phương, từ vùng núi cao đến đồng bằng và ngoài các hải đảo. Cây ưa ẩm, ưa sáng. Cây trồng thường có hoa năm thứ 2. Chưa thấy cây có quả và hạt. Gừng trồng sau 1 năm nếu không thu hoạch sẽ có hiện tượng tàn lụi (phần trên mặt đất) qua đông. Thời gian sinh trưởng mạnh của cây trùng với mùa hè-thu nóng và ẩm. Gừng tái sinh dễ dàng bằng những đoạn thân rễ có nhú mầm, có thể trồng quanh năm nhưng tốt nhất vào mùa xuân. Ra hoa vào mùa hạ và mùa thu. Thân rễ (Rhizoma Zingiberis) thu hái vào mùa thu đông, dùng tươi là sinh khương, phơi hoặc sấy khô là can khương. Còn dùng tiêu khương (gừng khô thái lát dày, sao sém vàng, đang nóng, vẩy vào ít nước, đậy kín, để nguội); bào khương (gừng khô đã bào chế); thán khương (gừng khô thái lát dày, sao cháy đen tồn tính). - Thành phần hóa học: Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá 10 [...]... hàn tà ngưng tụ và khí trệ gây ra (Đông Dược Học Thiết Yếu) 2 Vài nét về thực vật và thành phần của thân rễ cây nghệ vàng 2.1 Vài nét về thực vật cây nghệ vàng 2.1.1 Mô tả cây - Nghệ vàng có tên khoa học: Curcuma longa L.,hay là Curcuma Dosestica Lour., họ Gừng (Zingiberaceae) Tên khác: Khương hoàng (Trung Quốc), Turmeric (Anh), Safran du Indes, Curry (Pháp), Khá lằng (H’mông) - Nghệ vàng là một loại... hoàng (Rhizoma Curcumae longae) và rễ củ gọi là uất kim (Radix Curcumae longae) Nghệ được thu hoạch vào mùa thu Cắt bỏ hết rễ để riêng, thân rễ để riêng Muốn để được lâu phải đồ hoặc hấp trong 6-8 giờ, sau đem phơi nắng hoặc sấy khô 2.2 Thành phần hoá học thân rễ cây nghệ vàng Theo sách Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam của Đỗ Tất Lợi xuất bản năm 2006, trong củ nghệ có: - Chất màu curcumin 0,3%,... thuỳ bên đứng và phẳng, thuỳ dưới hõm thành máng sâu Quả nang 3 ngăn, mở bằng 3 van Hạt có áo hạt 2.1.2 Phân bố, thu hái và chế biến Cây nghệ vàng được trồng khắp nơi trong nước ta để làm gia vị và làm thuốc Còn mọc và được trồng ở các nước Ấn Độ, Inđônêxia, Campuchia, Lào, Trung 19 Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá Khoá luận tốt nghiệp Quốc và các nước nhiệt đới Ta dùng thân rễ cây nghệ gọi là khương... loài thuộc chi Amomun Roxb Cây thân thảo, sống lâu năm dưới tán rừng Thân cây làm bằng lá, cao khoảng 1-2m, có cây 5m Lá hình mác, không cuống, không lông Dài 37-40 cm, rộng 8 cm Thân ngầm: Dài 0,3-1m Rễ chùm phân bố lớp đất mặt 20 cm Hoa lưỡng tính, tỷ lệ kết quả < 30% Sa nhân mọc thành khóm nhiều cây, cây nọ cách cây kia 10 cm Sau khi trồng 2-3 năm, mỗi nhánh có từ 30-50 cây và bắt đầu có quả Hoa màu... 02/02/2010 Lấy vào ngày trời nắng ấm - Mẫu thứ năm (N5): Thân rễ được lấy tại xã Xuân Lộc, huyện Triệu Sơn, Thanh Hóa Khối lượng củ: 2,6kg Ngày lấy mẫu: 6h sáng ngày 28/2/2010 Lấy vào ngày trời mát, khoảng 200C 1.2 Cách bảo quản và chưng cất: Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá 35 Khoá luận tốt nghiệp - Cách bảo quản: Thân rễ cây nghệ vàng sau khi thu hái được rửa sạch đất, thái nhỏ cho vào nồi hoặc vùi vào đất... II THỰC NGHIỆM 1 Lấy mẫu: 1.1 Địa điểm và điều kiện lấy mẫu: Thân rễ (củ) cây nghệ vàng được thu hái ở hai địa điểm: Huyện Thọ Xuân, huyện Triệu Sơn của tỉnh Thanh Hóa ở những thời điểm khác nhau: - Mẫu thứ nhất (N1): Thân rễ được lấy tại thôn Mỹ Thượng 1, xã Bắc Lương, huyện Thọ Xuân,Thanh Hóa Khối lượng củ: 2,5 kg Ngày lấy mẫu: 17h30 chiều ngày 22/01/2010 Lấy vào ngày trời khô - Mẫu thứ hai (N2): Thân. .. Thân rễ được lấy tại Trung Thôn 1, xã Bắc Lương, huyện Thọ Xuân, Thanh Hóa Khối lượng củ: 2,1 kg Ngày lấy mẫu: 7h sáng ngày 27/01/ 2010 Lấy vào ngày trời mưa, nhiệt độ khoảng 200C - Mẫu thứ ba (N3): Thân rễ cây nghệ vàng được lấy tại xã Hợp Thành, huyện Triệu Sơn, Thanh Hóa Khối lượng củ: 2,5kg Ngày lấy mẫu: 7h30 sáng ngày 30/01/2010 Lấy vào ngày trời khô, nhiệt độ khoảng 170C - Mẫu thứ tư (N4): Thân rễ. .. E.Gildmerster và F.R.Hoffman trong tinh dầu nghệ có 53,1% xeton anfa- beta etylenic ở từ mạch nhánh gắn vào nhân (bao gồm 29,5% turmeron và 23,6% arylturmeron) Lê Thị Tú K1 ĐHSP Lý - Hoá 20 Khoá luận tốt nghiệp 3 Vài nét chung về tinh dầu: Tinh dầu còn gọi là Dầu thơm, Tinh du hay hương du là những hợp chất có mùi thơm hay khó chịu, có một số tính chất lí học chung thường gặp trong cây hay trong động vật. .. Trong cây, tinh dầu có thể ở trong tất cả các bộ phận như lá, thân, cành, rễ, nụ, quả song nhiều nhất là ở ngọn Tinh dầu có thể biến đổi theo thời tiết, khí hậu và các giai đoạn sinh trưởng Thường vào thời kỳ ra hoa hàm lượng tinh dầu trong cây là lớn nhất Chính vì vậy tôi đã tiến hành lấy các mẫu để thực nghiệm vào các thời kỳ khác nhau ở các vùng đất khác nhau để biết được biến động về hàm lượng và thành. .. 4cm -Nơi sống và thu hái: Cây mọc hoang dại ở vùng thượng du bắc bộ (Cao Bằng, Lào Cai) Việt Nam và Cam pu chia Cây này Việt Nam còn phải nhập Thu hái vào mùa thu, hái cây trên 3 năm, hái quả còn giai đoạn xanh chuyển sang vàng xanh Hái về phơi trong râm cho khô, có khi phơi khô xong bỏ cuống rồi xông diêm sinh cho vỏ trắng cất dùng, khi dùng bóc vỏ lấy hạt - Phần dùng làm thuốc: Hạt quả và hoa -Tính . tụ và khí trệ gây ra (Đông Dược Học Thiết Yếu). 2. Vài nét về thực vật và thành phần của thân rễ cây nghệ vàng 2.1. Vài nét về thực vật cây nghệ vàng. lược về các cây thuộc họ Gừng ở nước ta 10 2. Vài nét chung về thực vật và thành phần thân rễ cây nghệ vàng 20 2.1. Vài nét chung
