Nghiên cứu khảo sát tinh dầu một số căn hành thuộc họ Zingiberaceae

Nghiên cứu khảo sát tinh dầu một số căn hành thuộc họ Zingiberaceae

3.1.LY TRÍCH TINH DẦU

- Mau Riéng (12 tháng tuổi) trồng ở ấp Bình Thuận, xã Bình Nhâm, -

huyện Lái Thiêu, tỉnh Bình Dương

Nguyên liệu là căn hành được thu hái khi cây đã già (thân cây trên mặt đất

đã khô hết, trừ Riểng) Sử dụng ngay sau khi thu hái

-3,1.1 PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT LÔI CUỐN HƠI NƯỚC CỔ ĐIỂN

Cắt nhỏ 300gr nguyên liệu và 800ml nước vào bình cầu 2000ml Đun sôi chưng cất hơi nước trong các thời gian qui định (Phương pháp A)

Sơ đã 1 : Sơ đề ly trích tính dầu theo phương pháp chưng cất hơi nước cổ

| Tinh dau va nước

¥

Phan tinh dau

1.Trích bằng đieUl eter

2 Làm khan nước bằng Na:SO;

3 Thu héi dietil eter

Thời gian (giờ)

Nhận xét : Hiệu suất tỉnh dầu đạt cao nhất (1,16%) sau 19 giờ chưng cất

Trang 29

3.1.1.3 TINH DAU RIENG

Bảng 8 : Hiệu suất tỉnh dầu theo thời gian chưng cất (theo phương pháp

Thời gian (giờ)

Nhận xét : Hiệu suất tinh dầu đạt cao nhất (0,10%) sau 14 giờ chưng cất

Nhận xét chung : Tình dầu được ly trích từ căn hành nên thời gian ly trích cao

(19 giờ cho Nghệ, 14 giờ cho Gừng và Riêng)

3.1.2 PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT HƠI NƯỚC DƯỚI TÁC DỤNG CỦA

2 Làm khan nước bằng Na;SO¿x

3 Thu hồi dietil eter

Dietil eter Tinh dầu sản phẩm

312.1 CHƯNG CẤT HƠI NƯỚC DƯỚI TÁC DỤNG CỦA VI SÓNG (CÓ

THÊM NƯỚC VÀO NGUYEN LIEU)

Cho thêm 80ml nước vào bình chưng cất (Phương pháp B)

Trang 32

7,0 0,3192 1,06 8,0 - 0,3257 1,09

Đồ thị 4 : Hiệu suất tỉnh dầu theo thời gian chiếu xạ trong phương pháp chưng cất hơi nước có thêm nước

Nhận xét : Hiệu suất tinh đầu đạt kết quả cao nhất 1,09% sau khi chiếu xạ

8 phút, nếu tiếp tục chiếu xạ thì nguyên liệu trong bình sẽ bốc cháy vì lúc đó nó

đã bị khô, nhiều chỗ bị cháy đen Do đó chúng tôi chọn mẫu thu được sau khi chiếu xạ 7 phút để xác định thành phan hóa học vì mùi gần với tự nhiên hơn

Nhân xét : Hiệu suất tỉnh dầu đạt kết quả cao nhất 0,13% sau khi chiếu xạ

8 phút, nếu tiếp tục chiếu xa thì nguyên liệu trong bình sẽ bốc cháy vì lúc đó nó

đã bị khô, nhiều chỗ bị cháy đen Do đó chúng tôi chọn mẫu thu được sau khi chiếu xạ 7 phút để xác định thành phần hóa học vì mùi gần với tự nhiên hơn

3.1.2.1.3 TINH DẦU RIỀNG

Bảng 11 : Hiệu suất tỉnh dầu theo thời gian chiếu xạ trong phương pháp chưng cất hơi nước có thêm nước

15 0,0609 0,20 8,0 0,0630 — 0/21

Đồ thị 6 : Hiệu suất tỉnh dầu theo thời gian chiếu xạ trong phương pháp chưng cất hơi nước có thêm nước

0.25 0.24%

Nhận xét : Hiệu suất tình dầu đạt kết quả cao nhất 0,21% sau khi chiếu xạ

8 phút, nếu tiếp tục chiếu xạ thì nguyễn liệu trong bình sẽ bốc cháy vì lúc đó nó

đã bị khô, nhiều chỗ bị cháy đen Do đó chúng tôi chọn mẫu thu được sau khi

chiếu xạ 7 phút 30 giây để xác định thành phần hóa học vì mùi gần với tự nhiên hơn

Trang 35

3.1.2.2 CHƯNG CẤT HƠI NƯỚC DƯỚI TÁC DỤNG CỦA_VI SÓNG

(KHÔNG THÊM NƯỚC VAO NGUYEN LIEU)

Không cho thêm nước vào, chỉ nhờ vào lượng nước tự nhiên có sẵn trong nguyên liệu (Phương pháp ©)

3.1.2.2.1 TINH DẦU NGHỆ

Bảng 12 : Hiệu suất tỉnh dầu theo thời gian chiếu xạ

Đề thị 7 : Hiệu suất tỉnh dầu theo thời gian chiếu xạ trong phương pháp

chưng cất không thêm nước vào nguyên liệu

09

0.8 0.7 0.6

- Nhân xét : Hiệu suất tinh dâu đạt kết quả cao nhất 0,82% sau khi chiếu xạ

10 phút, nếu tiếp tục chiếu xạ thì nguyên liệu trong bình sẽ bốc cháy vì lúc đó

nó đã bị khô, nhiều chỗ bị cháy đen Do đó chúng tôi chọn mẫu thu được sau

khi chiếu xạ 9 phút để xác định thành phần hóa học vì mùi gần với tự nhiên

- Nhân xét : Hiệu suất tinh dau dat kết quả cao nhất 0,14% sau khi chiếu xạ

7 phút, nếu tiếp tục chiếu xạ thì nguyên liệu trong bình sẽ bốc cháy vì lúc đó nó

đã bị khô, nhiều chỗ bị cháy đen Do đó chúng tôi chọn mẫu thu được sau khi chiếu xạ 6 phút để xác định thành phần hóa học vì mùi gần với tự nhiên hơn

3.1.2.2.3 TINH DẦU RIỀNG

Bảng 14 : Hiệu suất tỉnh dầu theo thời gian chiếu xạ

Nhân xét : Hiệu suất tình đầu đạt kết quả cao nhất 0,27% sau khi chiếu xạ

6 phút 30 giây, nếu tiếp tục chiếu xạ thì nguyên liệu trong bình sẽ bốc cháy vì lúc đó nó đã bị khô, nhiều chỗ bị cháy đen Do đó chúng tôi chọn mẫu thu được sau khi chiếu xạ 4 phút 30 giây để xác định thành phần hóa học vì mùi gần với

tự nhiên hơn

Do thi 10 : Dé thi hiéu suat toi da cha tinh dau Nghé theo ba phương pháp

Đề thị 12 : Đồ rhị hiệu suất tối đa của tỉnh dầu Riêng theo ba phương pháp ly trích

036 _ 0.25

Hiệu suất goat

Riéng

e_ Nhận xét chung : Trong 3 phương pháp ly trích, hiệu suất tỉnh dầu Nghệ va

Gừng thu được bằng phương pháp chưng cất hơi nước cổ điển có giá trị cao

nhất (xem bảng 15) Hai phương pháp chưng cất dưới tác dụng của vi sóng đều thu được hiệu suất thấp, nguyên nhân là do lượng nước trong bình chưng

cất đã ra hết mà chưa lôi cuốn hết lượng tinh dầu chứa trong nguyên liệu Riêng đối với tỉnh dầu Riểng thì trong 3 phương pháp ly trích, phương pháp chưng cất dưới tác dụng của vi sóng đều thu được hiệu suất cao hơn so với

phương pháp chưng cất hơi nước cổ điển có thể do lượng nước trong căn

hành Riểng nhiều hơn Nghệ và Gừng nên đã lôi cuốn hết lượng tỉnh dầu chứa trong nguyên liệu (xem bảng 15)

Bảng 15 : Hiệu suất tỉnh dầu Nghệ, Gừng, Riêng theo 3 phương pháp ly

Phương pháp Thời gian ly trích | Hiệu suất tỉnh dầu(%)

Ly trích Nghệ |Gừng |Riểng |Nghệ | Ging | Riển

Trang 40

3.2.1.3 TINH DẦU RIỀNG

Tỷ trọng: d?, = 0,9059

Độ quay cực: a’), = -3924'

Chỉ số khúc xạ: Kết quả ghi trong bảng 18:

Bảng 18: Chỉ số khúc xạ của các tỉnh dầu theo phương pháp ly trích:

Phương pháp ly trích 23"

- Chỉ số khúc xạ của tinh dầu Nghệ, Gừng, Riểng được xác định phù hợp

với tài liệu [42]

Kết quả ghi trong bảng 19

Bảng 19: Chỉ số acid của tỉnh dầu Nghệ, Gừng, Riêng

Khối lượng mẫu mang chuẩn độ Grp) là trị số trung bình của 3 lần chuẩn

Thể tích HCI 0,1 N cần dùng (V,) để trung hòa KOH còn dư trong mẫu thật

là trị số trung bình của 3 lần chuẩn độ:

Trang 43

3.2.2.3 CHLSO ESTER (IE)

Chỉ số ester là hiệu số giữa chỉ số savon hóa và chỉ số acid

IE=lS- FA

Kết quả ghi trong bảng 21

| Bang 21: Chi sé ester của tỉnh dầu Nghệ, Gừng, Riềng

22, 23, 24)

phù hợp với thành phần hóa học tương ứng (xem bằng 2

3.3 THANH PHAN HÓA HỌC

3.3.1 THANH PHAN HOA HOC CUA TINH DAU NGHE, GUNG, RIENG

Thành phần bách phân các cấu phần trong tình đầu Nghệ, Gừng, Riéng

theo 3 phương pháp ly trích được xác định bằng phương pháp sắc kí khí ghép

(Phụ lục 1, 14, 17), chưng cất hơi nước dưới tác dụng của vị sóng (có thêm nước vào nguyên liệu) (phương pháp B) (Phụ lục 2, 15, 18), chưng cất hơi nước dưới

tác dụng của vi sóng (không thêm nước vào nguyên liệu) (phương pháp ©) (Phụ lục 3, 1ó, 19) (bảng 22, 23, 24)

Trang 45

Bảng 22 : Thành phần hóa học của tỉnh dầu Nghệ theo 3 phương pháp ly

- Nhận xét; Trong 3 phương pháp ly trích, chúng tôi nhận thấy phương pháp

vi sóng có nước thu được hàm lượng cấu phần chính (ar-Turmeron) cao hơn so với 2 phương pháp còn lại

* Gửi chú ; Vì điều kiện thư viện khối phổ giới hạn cho nên raáy sắc kí khí

ghép khối phổ không định danh được các cấu phần chính (số thứ tự 18, 19, 20 - bang 22) Dựa trên việc tham khảo tài liệu |9, 10, 11, 12], chúng tôi cho rằng 3

cấu phần này là ar-, œ- và B-turmeron Trên cơ sở 2 chất œ- và B-turmeron có thể bị oxid hóa (hay dehidrogen hóa) thành ar-turmeron (xem 2.1.2.2.3.2),

chúng tôi đã tìm cách cô lập 3 chất này riêng ra, sau đó oxid hóa Kết quả thu

được đúng như dự đoán la chỉ thu được một hợp chất, và hợp chất này đã được định danh là ar-turmeron nhờ các thêng số hóa lý (xem 3.3.2.1) Sau đó, bằng

cách so sánh các tài liệu, chúng tôi đã xác định được œ- và -turmeron (xem

3.3.2.2) Từ các kết quả trên, chúng tôi đã xác định các cấu phần có số thứ tự

18, 19, 20 (bảng 22) là ar-, œ- và B-turmeron Và qua đó đã xác định được hàm

lượng 5 cấu phần này trong tỉnh đầu Nghệ ở miễn Nam Việt Nam

Trang 47

Bảng 23: Thành phần hóa học của tỉnh dầu Giing theo 3 phương pháp ly trích

Nhân xét: Trong ba phương pháp ly trích, chúng tôi nhận thấy Zingiberen thu được trong phương pháp vị sóng có hàm lượng giảm đi Ngược lại, geranial

thu được trong phương pháp cổ điển có hàm lượng thấp hơn so với phương pháp

* Ghi chú: Vì điều kiện thư viện khối phổ giới hạn cho nên máy sắc kí khí

ghép khối phổ không định danh được các cấu phần có hàm lượng cao trong các

phương pháp chưng cất (xem thêm phụ lục 17, 18, 19)

3.3.2 ĐỊNH DANH CÁC CẤU PHẦN CHÍNH TRONG TINH DẦU NGHÊ

3.3.2.1 CÔ LẬP VÀ NHẬN DANH ar-TURMERON

3.3.2.1.1 CO LAP ar-TURMERON

Như đã nói ở phan trước, từ các tài liệu đã dẫn (xem 2.2.2.3), chúng tôi

nhận thấy tinh dầu Nghệ trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng có chứa một hàm lượng cao ar-turmeron, œ- và B-turmeron Tuy nhiên do điều

kiện khách quan, phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ (GC-MS) ở Việt Nam

không định danh được 3 cấu phần chính này Do đó chúng tôi đã tiến hành phân

lập một cấu phần là ar-turmeron nhằm xác định được hàm lượng chất này có

trong tỉnh dầu Nghệ ở miền Nam Việt Nam

Bảng 2ã: Kết quả chưng cất phân đoạn ở áp suất 10 mnưnHg,

Phân đoạn 3, (140 — 165”C) thu được lượng chất nhiều, và tổng thành phần

% ba cấu phần chính cao (91%)(Phụ lục 4) Vì vậy chúng tôi đã sử dụng phân

đoạn này để thực hiện quá trình oxid hóa

3.3.2.1.1.2 Oxid hóa hỗn hơp 3 cấu phân thành ar-turmeron

Dựa trên cơ sở lý thuyết 2 chất œ- và -turmeron có thể chuyển thành ar-turmeron bằng phần ứng oxid hóa (hay dehidrogen hóa), chúng tôi đã tiến

hành oxid hóa phân đoạn 3,( 140-165°C) với tác nhân là oxid cromic (CrO;) Sau

đó chưng cất lại ở áp suất kém để thu được sản phẩm tỉnh khiết Quá trình thực

hiện theo sơ đồ 4, Kết quả thu được ghi trong bang 26

Sơ đồ 4: Sơ đồ thu ar-Turmeron bằng quá trình oxid hóa

Bảng 26: Kết quả thu được sau khi chưng cất hỗn hợp sản phẩm oxid hoá

Tổng lượng lấy ra: 8,5531g

Bằng việc so sánh sắc kí đồ, chúng tôi nhận thấy phân đoạn 3: chỉ gồm

một chất trong 3 cầu phần đã được xác định là ar-turmeron, œ- và B-turmeron (phu luc 4, 5)

3.3.2.1.2 NHAN DANH ar-TURMERON

3.3.2.1.2.1 Nhân danh dẫn _xuất _2,4-

dđimtrophenHhidrazon

Chúng tôi đã lấy 0,5g phân đoạn 3; cho tác dung với dung dich 2,4- dinitrophenilhidrazin (2,4-DNPH) trong metanol thu được một chất rắn Kết tĩnh lại sản phẩm này trong etanol và đo nhiệt độ nóng chảy là 134°C,

Phân đoạn 3; được nhận dạng sơ bộ là ar-turmeron qua việc so sánh một số thông số với tài liệu tham khảo: (bang 27)

Bang 27: Bang so sánh một số kết quả của ar-hưmeron thu được với tài

liệu tham khảo

ar-Turmeron Thu được Tài liệu tham khảo

3.3.2.1.2.2 Nhân danh ar-turmeron bằng các dữ kiện phổ học

Qua việc so sánh một số kết quả hóa lý với các tài liệu, sơ bộ chúng tôi

cho rằng hợp chất thu được ở phân đoạn 3›(163°C) là ar-turmeron

Nhận định này được khẳng định nhờ các dữ kiện phổ : UV; GC-MS; IR;

Trong phổ UV của sản phẩm thu được, xuất hiện các cực đại ở 216, 238 và

344nm (MeOH) (e = 11609) (Theo tài liệu [14] phổ UV của ar-turmeron có xuất -

hiện cực đại ở 23§am (MeOH) (e = 11900)) Phổ đổ UV này xác định sự có mặt của hệ thống carbom!l bất bão hòa ở vị trí œ, B vì đây là hệ thống gây màu có sự giống nhau về phổ đồ (phụ lục 6)

Trong phổ GC-MS (phụ lục 5) ngoài đỉnh ion phân tử m/z 216 (M”) còn có các đỉnh khác có cường độ lớn m/z : 83 (100), 119 (45), 55 (23), 91 (15), 132

Trong phổ IR, xuất hiện các mũi hấp thu đặc trưng : 1675cm`( C=O bất

bão hòa ở œ, B), 1611 cm” (}C=CH-),1503 cm' (-C¿H.-), 810 cm! (p-CạH,-) Trong phổ RMN 'H(CDCI;), có các mũi cộng hưởng đặc trưng tương ứng

với các nguyên tử H của ar-turmeron: (bảng 28)

Bảng 28 : Dữ kiện phổ ! H của ar-turmeron

Bảng 29: Bảng so sánh phổ °C va °C DEPT của ar-turmeron cô lập từ

tinh dau nghệ(Ä) với tài liệu tham khảo [9]:

Bảng 30 : Bảng so sánh các đữ kiện phổ của ar-turmeron thực nghiệm thu

_ được và dữ kiện phổ các tài liệu dua ra

Loại phổ Thực nghiệm Tài liệu [9] Tài liệu [14]

UV 238 nm (MeOH) | 237 nm (MeOH) | 238 nm (MeOH)

1.25 ppm 1.22 ppm

GC-MS 216 (8) , 201 (6), 216(6) , 119(98), | 216(20) , 201(7) ,

132(11), 119(45) | 105(19),91(19), | 132(15), 119(100), , 105(9) ,98(4) , 83(100) 105(8),98(3),

Kết luân : Hợp chất cô lập và chuyển hóa được từ tỉnh dầu Nghệ C longa Linn là ar-turmeron Hiệu suất cô lập tính trên lượng tinh dầu ban đầu là 63,28%

3.3.2.2 NHẬN BIẾT a-TURMERON VÀ #&TURMERON

Như đã nêu ở mục 2.1.2.2.3 các hợp chất œ- và B-turmeron rất khó cô lập

- tinh khiết, do đó chúng tôi xác định vị trí của œ- và -turmeron trong phổ đồ

GC-MS (phụ lục1) qua các bước sau :

-So sánh phổ GC-MS trước và sau khi oxid hóa phân đoạn 140-165°C (Phụ lục 4,5) Trong phụ lục 4 nhận thấy có ba cấu phần chính tương ứng với ba mũi lớn nhất Qua so sánh các tài liệu chúng tôi cho rằng đây là 3 mũi của ơ- và B- turmeron, ar-turmeron Điều này đã được chứng tỏ là đúng, khi trong phụ lục 5 chỉ còn l mũi với cường độ khá cao (~ 91%) và đã được chứng minh là ar-

turmeron (xem 3.3.2.1) Phổ GC-MS này được xác định từ hỗn hợp sản phẩm

sau khi oxid hóa và sự biến mất của 2 mũi chứng tổ chúng đã bị oxid hóa (hay

- dehidrogen hóa) thành ar-turmeron Do đó 2 mũi bị mất này phải là œ- và B- turmeron

-So sánh thời gian lưu cua a- va B-turmeron (so sánh với tài liệu [S]);

chúng tôi cho rằng 2 mũi bị mất sau quá trình oxid hóa, mũi đầu tiên là œ- turmeron :

-$o sánh khối phổ của 2 mũi này với khối phổ của œ-turmeron đã được cô lập ([9]) (Phụ lục 12) Chúng tôi nhận thấy mũi đầu tiên có khối phổ giống với khối phổ của œ-turmeron [9] đưa ra hơn cả

Như vậy qua các bước trên, đã xác định được trong phổ GC-MS (phụ lục1)

ở nhóm ba mũi có cường độ cao, mũi thứ 2 (RT=29,86) là œ-turmeron (16,56%)

, mũi thứ 3 (RT=32,80) là B-turmeron (21,21%)

Từ đó suy ra phần trăm của các hợp chất này trong 2 phương pháp vi sóng

có nước và vi sóng không có nước (phụ lục 2.3)

3.4 THỦ NGHIỆM TÍNH KHÁNG KHUẨN :

Chúng tôi đã tiến hành thử tính kháng khuẩn của tỉnh dầu Nghệ, Gừng

Riểng đối với các chủng Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis,

Bacillus subtilis, Vibrio cholerae, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa Viéc thử nghiệm được tiến hành theo phương pháp

- khoanh giấy (tẩm tinh dầu vào khoanh giấy đặt lên mặt thạch có cấy vi khuẩn