Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hợp chất hóa học trong hạt và rễ cây rau

Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hợp chất hóa học trong hạt và rễ cây rau

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN

HỢP CHẤT HÓA HỌC TRONG HẠT VÀ RỄ CÂY CAU

RESEARCHING SEPERATING, DETERMINING THE COMPOSITION

OF CHEMICAL COMPOUNDS IN ARECA PIPS AND ARECA ROOTS

SVTH: Bùi Ngọc Phương Châu

Lớp 06SHH, Khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm

GVHD: PGS.TS Đào Hùng Cường, CN Hoàng Kế Chung

Khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm

TÓM TẮT

Bài báo trình bày các kết quả nghiên cứu chiết tách, định danh thành phần hóa học trong bột hạt cau già và bột rễ cau huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi Trong dịch chiết soxhlet bằng cloroform từ bột hạt cau già và bột rễ cau có một số cấu tử ancaloit với hàm lượng khá cao như arecolin, lamotrigine… Các cấu tử này đều có hoạt tính sinh học mạnh, được sử dụng nhiều trong dược phẩm

ABSTRACT

This paper presents the results about seperating, identifying the chemical composition in aged areca pips and areca roots powder in Binh Son district, Quang Ngai province In the extract that is extracted from aged areca pips and areca roots powder by chloroform in soxhlet extractor has some alcaloid components with quite high content such as arecoline, lamotrigine… All of them have strong biological active so they are used in many pharmaceutical products

1 Mở đầu

Hạt cau đã được sử dụng từ lâu trong dân gian với công năng trị giun sán, bụng đầy chướng, tả lỵ, chữa bỏng [2] Quả cau thường được kết hợp với lá trầu, vôi sử dụng làm món nhai vui miệng rất thân quen với người dân Việt Đó còn là nét đẹp văn hóa của người Việt Nam Trên thế giới, cau đã được kết hợp một số nguyên liệu thiên nhiên khác tạo chất kháng oxi hóa dùng làm mĩ phẩm, làm thuốc chống bệnh trầm cảm, bệnh cao huyết áp…[3] Cau còn được chế biến thành cháo trị các chứng bệnh ở trẻ em Rễ cau, thường là

rễ cau nổi có tác dụng chữa căn bệnh phổ biến ở đàn ông đó là bệnh yếu sinh lí Các công năng này chủ yếu dựa vào tác dụng của các ancaloit có trong hạt và rễ cau

2 Thực nghiệm

2.1 Nguyên liệu

Nguyên liệu nghiên cứu là quả và rễ cau ở huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi Quả cau sau khi hái được chẻ lấy hạt Rễ cau được chọn là rễ cau nổi Nguyên liệu đem phơi khoảng 3 nắng gắt, sấy ở 1000

C, xay thành bột và bảo quản cẩn thận trong bình hút ẩm

2.2 Chiết tách và định danh thành phần hóa học của sản phẩm

Bột dược liệu sau khi loại tạp chất bằng ete dầu hỏa, tẩm dung dịch NH3 đặc, để yên 2 giờ, rồi cho vào bình chiết soxhlet Tiến hành chiết bằng CHCl3 ở 650C sau một thời gian, cất đuổi CHCl3 thu dịch chiết Axit hóa dịch chiết trên trên bằng dung dịch HCl 2%

Kết tủa dịch chiết bằng dung dịch NH3 10% Lắc dịch với CHCl3 (lắc 4 lần, mỗi lần 10 ml CHCl3), định danh thành phần hóa học của dịch chiết bằng HPLC và GC – MS

- HPLC: Hệ thống sắc ký lỏng siêu hiệu năng RSLC Ultimate 3000; cột tách C18 100*4.6 mm; hệ dung môi CH3OH:H2O với tỉ lệ 85:15; tốc độ dòng bơm (pha động): 5µl/phút; tốc độ khí mang (áp suất khí): 30 psi; nguồn ion hóa: ESI; nhiệt đô khí: 2500C;

lưu lượng khí: 8 lít/phút; điện áp cho đetectơ: 1400V

- GC-MS: Hệ thống GC-MS MS Waters với cột tách mao quản DB-5MS, kích thước: 30m 0,25mm 0,25 m, khí mang He, dung môi CH2Cl2; ghép máy MS EI+ kèm ngân hàng dữ liệu và theo chương trình nhiệt độ: từ 50C đến 3000

C (5 phút); injector 2500C

và detector 500

3 Kết quả và thảo luận

3.1 Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố đến khối lượng sản phẩm chiết

Kết quả khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố thời gian, pH môi trường đến khối lượng sản phẩm chiết từ bột hạt cau già và bột rễ cau được trình bày trên bảng 1

Bảng 1 Ảnh hưởng của các yếu tố đến sản phẩm chiết

Trong đó: m1, m2 lần lượt là khối lượng sản phẩm thu được từ dịch chiết bột hạt cau

M1, M2 lần lượt là khối lượng sản phẩm thu được từ dịch chiết bột rễ cau

Nhận xét: Từ kết quả trên ta thấy, với 20 gam bột hạt cau, thời gian chiết 10 giờ, pH trong

khoảng 10 - 11 sẽ thu được lượng sản phẩm chiết lớn nhất Với 20 gam bột rễ cau, thời gian chiết là 12 giờ, pH trong khoảng 10 – 11 là tối ưu

3.2 Xác định thành phần hóa học dịch chiết bột hạt cau già và bột rễ cau bằng HPLC

Hình 1 Phổ HPLC dịch chiết bột hạt cau già

Kết quả xác định thành phần hóa học bằng HPLC dịch chiết bột hạt cau già thể hiện

ở phổ đồ hình 1 và dịch chiết bột rễ cau thể hiện ở phổ đồ hình 2

Nhận xét: Trên sắc ký đồ hình 1 và hình 2, ta thấy số lượng cấu tử trong dịch chiết hạt cau

già (19 cấu tử) nhiều hơn trong dịch chiết rễ cau (9 cấu tử) Trên mỗi sắc ký đồ đều có 1 cấu tử có hàm lượng lớn Cấu tử này có khả năng phân lập thành hợp chất tinh khiết

3.3 Định danh thành phần hóa học dịch chiết bột hạt cau già và dịch chiết bột rễ cau bằng GC-MS

3.3.1 Phân tích thành phần

Kết quả định danh thành phần hóa học bằng GC-MS dịch chiết bột hạt cau già được thể hiện trên phổ đồ hình 3 và dịch chiết bột rễ cau được thể hiện trên phổ đồ hình 4

Hình 2 Phổ HPLC dịch chiết bột rễ cau

Hình 3 Sắc kí đồ GC dịch chiết bột hạt cau già

Hình 4 Sắc kí đồ GC dịch chiết bột rễ cau

Nhận xét: Trên sắc ký đồ GC cho thấy, dịch chiết hạt cau già (hình 3) có 20 cấu tử, dịch

chiết rễ cau (hình 4) có 40 cấu tử Như vậy, số cấu tử trong dịch chiết rễ cau có nhiều hơn trong dịch chiết hạt cau và số cấu tử dễ bay hơi có trong rễ cau cũng nhiều hơn trong hạt

cau già

Từ kết quả phân tích HPLC và GC ta thấy số cấu tử khó bay hơi trong dịch chiết hạt cau già nhiều hơn trong dịch chiết rễ cau Nhưng trái lại số cấu tử dễ bay hơi trong dịch chiết rễ cau thì nhiều hơn trong hạt cau già

3.3.2 Phân tích định danh

Kết quả phân tích định danh thành phần hóa học của hạt cau già thể hiện ở bảng 2

Nhận xét: Kết quả trên bảng 2 cho thấy có 19 cấu tử trong dịch chiết hạt cau già được định

danh và 1 cấu tử chưa được định danh, trong đó có 3 cấu tử là ancaloit Đó là propylamine,N,2-dimethyl-N- nitroso- chiếm 0,98%, arecolin (1,2,5,6-Tetrahydro-1-methyl-3-pyridinecarboxylic axit, 9CI; Me ester) chiếm 33,67%, 4-Pyrimidinamine,2-(ethylthio)-5-methyl- chiếm 3,59%

Kết quả phân tích định danh thành phần hóa học của rễ cau thể hiện ở bảng 3

Bảng 3 Nhóm cấu tử được định danh trong dịch chiết hạt cau già

1 Tetradecanoic acid, 2-hydroxy-1-(hydroxymethyl)ethyl ester C17H34O4

4 Hexanedioic acid, bis(2-ethylhexyl) ester C22H42O4

Bảng 2 Thành phần hóa học của dịch chiết hạt cau già

5 9-Octadecenoic acid (Z)-, methyl ester C19H36O2

6 I-(+)-Ascorbic acid 2,6-dihexadecanoate C38H68O8

7 1,2-Benzenedicarboxylic acid, butyl 2-ethylhexyl ester C20H30O4

8 Dodecanoic acid, 10-methyl-, methyl ester C14H28O2

10 1,2,3,4,5,6,7,8-Octahydro-1-methylphenanthrene C15H20

11 Undecanoic acid, 2,4,6-trimethyl-, methyl ester C15H30O2

Nhận xét: Trong 11 cấu tử ở bảng 3 có 2 cấu tử ancaloit, đó là Lamotrigine và

2-Methyl-4-phenylquinoline Số cấu tử ancaloit trong hạt cau già nhiều hơn trong rễ cau Ancaloit có trong hạt và rễ cau đều khác nhau

Công thức cấu tạo các ancaloit có trong hạt và rễ cau:

4 Kết luận

Đã chiết tách và định danh được thành phần hóa học trong dịch chiết bột hạt cau già và rễ cau Điều kiện thích hợp để chiết tách có hiệu suất tốt nhất là: Với bột hạt cau già, thời gian chiết 10 giờ, pH = 10 ÷ 11 Với bột rễ cau là: thời gian chiết 12 giờ, pH = 10 ÷

11 Sản phẩm chiết từ bột hạt cau già có 3 cấu tử ancaloit trong đó arecolin chiếm hàm lượng lớn 33,67% Sản phẩm chiết từ bột rễ cau có 2 cấu tử ancaloit đó là: Lamotrigine và 2-Methyl-4-phenylquinoline

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Bùi Thị Bằng (2006), Các phương pháp hóa lí ứng dụng trong phân tích và kiểm nghiệm dược liệu, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội

[2] Đỗ Tất Lợi (2005), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học, Hà Nội

[3] Choi, J.D., Lee, G.G., Lee, G.S (2003),Cosmetic compositions comprising vitamin C

or derivatives thereof and Areca catechu L extract for preventing skin aging, Repub Korean Kongkae Taeho Kongbo KR 2003043471

[4] M Iwamoto, K Kawaguchi, H Ogawara, T Tatebayashi, Y Toukairin, K Ugino, Y Tonosaki (1991), The growth inhibition of Streptococcus mutans by 5’-nucleotidase inhibitors from Areca catechu L., Chem Phar Bull 39(5),pp 1323