LUẬN văn CÔNG NGHỆ hóa KHẢO sát THÀNH PHẦN hóa học của hạt CAU ARECA CATECHU l

Nguyễn Hữu Thịnh Trang i TÓM TẮT LUẬN VĂN ------ Cây Cau, tên danh pháp khoa học là Areca catechu L., là loại cây được trồng phổ biến ở nhiều miền quê Việt Nam, hạt Cau là bộ phận

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ

- -

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC

CỦA HẠT CAU ARECA CATECHU L.

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN

Ts Lê Thanh Phước Nguyễn Hữu Thịnh

MSSV: 2064012

Ngành: Công Nghệ Hóa Học-Khóa 32

Tháng 12/2010



Sau khoảng thời gian bốn tháng làm việc tại phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ, khoa Khoa học Tự nhiên, tuy có nhiều vất vả, khó khăn và giờ đây em cũng đã đạt được một

số kết quả nhất định Qua đây, em xin gửi lời cám ơn chân thành đến toàn thể quý thầy

cô Bộ môn Công nghệ Hóa học, khoa Công nghệ và Bộ môn Hóa, khoa Khoa học

Tự nhiên, cám ơn các thầy cô đã dạy dỗ, truyền đạt cho em những kiến thức vô cùng

bổ ích trong bốn năm học tại trường Đây là hành trang quý báu giúp em không chỉ hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này mà còn giúp em thêm vững tin tiếp bước trên con đường sự nghiệp sắp tới của mình

Đặc biệt, em xin gửi lời biết ơn chân thành và sâu sắc đến thầy Lê Thanh Phước,

thầy đã tận tình giúp đỡ, dạy bảo, động viên em trong suốt thời gian thực hiện đề tài Thầy đã truyền đạt, tạo điều kiện cho em hiểu biết thêm về chuyên ngành Hóa học hợp chất thiên nhiên, kiến thức Phổ nghiệm, những lĩnh vực hoàn toàn mới với sinh viên Công nghệ Hóa chúng em

Đồng thời, em xin gửi lời cám ơn đến thầy Võ Hồng Thái, cô Bùi Thị Bửu Huê,

cô Tôn Nữ Liên Hương, thầy Lương Huỳnh Vũ Thanh, thầy Phạm Quốc Nhiên đã

tạo cho em điều kiện làm việc tốt nhất để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Em cũng xin gửi lời cám ơn đến anh Bành Nguyễn Anh Hào, học viên cao học

khóa 16, cùng các bạn cử nhân Hóa khóa 32 đã tận tình giúp đỡ, chia sẽ những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Và em xin gửi lời cám ơn đến gia đình, bạn bè đã luôn bên cạnh động viên, giúp

đỡ em về vật chất và tinh thần để đạt được kết quả như ngày hôm nay

Xin chân thành cám ơn!

Trường Đại Học Cần Thơ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Khoa Công Nghệ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Bộ môn: Công nghệ hóa học Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Cán bộ hướng dẫn: Ts Lê Thanh Phước

2 Tên đề tài: Khảo sát thành phần hóa học của hạt Cau Areca catechu L

3 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Thịnh MSSV:2064012

Lớp Công Nghệ Hóa Học – Khóa 32

4 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:  Đánh giá nội dung thực hiện đề tài:

 Những vấn đề còn hạn chế:

c Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài:

d Kết luận, đề nghị và điểm:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

Cán bộ hướng dẫn

Trường Đại Học Cần Thơ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Khoa Công Nghệ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Bộ môn: Công nghệ hóa học Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

1 Cán bộ hướng dẫn: Ts Lê Thanh Phước

2 Tên đề tài: Khảo sát thành phần hóa học của hạt Cau Areca catechu L

3 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Thịnh MSSV:2064012

Lớp Công Nghệ Hóa Học – Khóa 32

4 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:  Đánh giá nội dung thực hiện đề tài:

 Những vấn đề còn hạn chế:

c Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài:

d Kết luận, đề nghị và điểm:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

Cán bộ phản biện

Nguyễn Hữu Thịnh Trang i

TÓM TẮT LUẬN VĂN

- -

Cây Cau, tên danh pháp khoa học là Areca catechu L., là loại cây được trồng phổ

biến ở nhiều miền quê Việt Nam, hạt Cau là bộ phận có nhiều ứng dụng quan trọng nhưng trong thực tế các công trình nghiên cứu trước đây về quá trình chiết, tách hay xác định thành phần hoá học, cấu trúc của các hợp chất chính trong hạt Cau rất ít và chưa hệ thống Theo các nghiên cứu khoa học trước đây thì thành phần hóa học của hạt cau gồm một lượng lớn tannin, hợp chất có khả năng kháng oxy hóa cao và đang được nghiên cứu nhiều trên thế giới Ngoài ra còn có các thành phần béo như lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, phtalic acid, … Tuy nhiên hoạt chất chính là 4 alkaloid, hàm lượng 2.38 mg/g: chủ yếu là arecoline (C8H13NO2), arecaidine (C7H11NO2), một lượng nhỏ guvacine (C6H9NO2), guvacoline (C7H11NO2), đây là những hợp chất có dược tính cao và được dùng để điều trị một số bệnh liên quan đến miệng, bệnh huyết áp và tiêu hóa Do đó, trong phạm vi bài báo cáo này, chúng tôi sẽ tập trung nghiên cứu quy trình tách chiết nhằm thu tannin và alkaloid toàn phần, đồng thời xác định hàm lượng và thành phần các alkaloid trong hạt Cau

MỤC LỤC

Chương 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Khái quát về họ Cau 1

1.2 Đặc tính thực vật của cây Cau 2

1.2.1 Phân loại khoa học 2

1.2.2 Đặc tính thực vật 2

1.2.3 Phân bố và sinh thái 4

1.2.4 Công dụng của hạt Cau 5

1.2.5 Thành phần hóa học của hạt Cau 9

1.3 Khái quát về tannin 14

1.3.1 Phân loại 14

1.3.2 Các phương pháp loại tannin 16

1.4 Khái quát về alkaloid 17

1.4.1 Khái niệm 17

1.4.2 Danh pháp 17

1.4.3 Phân bố alkaloid 17

1.4.4 Sự phân bố alkaloid trong tổ chức cây 18

1.4.5 Cấu trúc và phân loại alkaloid 19

1.4.6 Tính chất chung của alkaloid 22

1.4.6.1 Lý tính 22

1.4.6.2 Hóa tính 23

1.4.7 Tách chiết alkaloid 24

1.4.7.1 Nguyên tắc lựa chọn dung môi 24

1.4.7.2 Tách chiết alkaloid 24

1.5 Phương pháp tách chiết các hợp chất ra khỏi cây cỏ 29

1.5.1 Kỹ thuật chiết lỏng-lỏng 29

1.5.2 Kỹ thuật chiết rắn-lỏng 30

1.5.2.1 Kỹ thuật chiết ngâm dầm 30

1.5.2.2 Kỹ thuật chiết bằng máy chiết Soxhlet 32

Chương 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 35

2.2 Phương tiện nghiên cứu 35

2.2.1 Nguyên liệu 35

2.2.2 Hóa chất và thiết bị thí nghiệm 36

2.2.2.1 Hóa chất 36

2.2.2.2 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 36

2.3 Phương pháp nghiên cứu 37

2.3.1 Thu hái và xử lý mẫu 37

2.3.2 Phương pháp xác định độ ẩm hạt Cau 37

2.3.3 Thu và định lượng béo trong hạt Cau 37

2.3.4 Khảo sát tỷ lệ thể tích cao tổng và nước thu tannin cực đại 37

2.3.5 Tách chiết và định lượng alkaloid toàn phần 38

2.3.6 Phương pháp sắc ký-khối phổ 38

Chương 3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 40

3.1 Thu hái và xử lý mẫu 40

3.2 Xác định độ ẩm hạt Cau 41

3.3 Xác định hàm lượng tannin trong hạt Cau 41

3.3.1 Khảo sát hàm lượng tannin trong hạt Cau xanh 42

3.3.1.1 Xác định tỷ lệ thể tích cao tổng và nước tủa tannin cực đại 43

3.3.1.2 Định lượng tannin trong hạt Cau xanh 44

3.3.2 Khảo sát hàm lượng tannin trong hạt Cau già 44

3.3.2.1 Xác định tỷ lệ thể tích cao tổng và nước tủa tannin cực đại 44

3.3.2.2 Định lượng tannin trong hạt Cau già 46

3.4 Tách chiết alkaloid trong hạt Cau già 48

3.4.1 Tách chiết alkaloid trong hạt Cau già 48

3.4.2 Định tính alkaloid toàn phần thu được 52

3.4.3 Kết quả GC-MS 53

3.4.4 Định lượng alkaloid toàn phần trong hạt Cau già 65

3.4.5 Định lượng alkaloid toàn phần trong hạt Cau xanh 66

Chương 4 KẾT LUẬN 67

Chương 5 KIẾN NGHỊ 68

TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

GC-MS Gas chromatography mass spectrometry

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 4 Số liệu tủa tannin trong trong 2 mL cao tổng hạt Cau xanh 46

Bảng 6 Số liệu tủa tannin trong 2.5 mL cao tổng hạt Cau già 48

Bảng 10 Cơ chế phân mảnh của ethyl

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1 Quy trình nghiên cứu tách chiết tannin, alkaloid toàn phần trong hạt Cau 40

Sơ đồ 2 Quy trình tách chiết tannin, alkaloid toàn phần trong hạt Cau 69

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 18 Định tính tannin bằng thuốc thử Gelatin mặn 49

Hình 22 Lắc dịch chiết nước acid với hệ dung môi DCM:Ea 52

Hình 23 Alkaloid toàn phần thu được gửi đo GC-MS 52 Hình 24 Định tính alkaloid bằng thuốc thử Dragendorff 53

Hình 29 Alkaloid toàn phần hạt Cau xanh gửi đo GC-MS 66

LỜI MỞ ĐẦU

- - Nước ta là một nước nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nên hệ thực vật rất phong phú và đa dạng Từ xưa đến nay, con người đã biết khai thác nguồn tài nguyên sinh học quý giá này để làm thực phẩm, thuốc chữa bệnh, các vật liệu cũng như nhiên liệu cho cuộc sống thường ngày Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, việc khai thác và sử dụng những cây thuốc quý không còn đơn thuần chỉ dựa vào kinh nghiệm

mà còn có những cơ sở khoa học nhất định

Cau là loại cây trồng phổ biến ở các vùng quê của Việt Nam, hầu hết các gia đình

ở nông thôn đều trồng một vài hàng Cau ở trước hoặc sau nhà vừa để lấy quả, vừa tô điểm cho cảnh yên bình nơi miền quê Cây Cau cũng gắn với nhiều tập tục của dân ta:

từ giao tiếp (miếng trầu là đầu câu chuyện), cưới hỏi (buồng cau và cơi trầu đi hỏi vợ), đến các bài ca dao, khúc hát dân ca, những lời tỏ tình, cả đến việc thờ cúng tổ tiên, Theo kinh nghiệm dân gian thì các bộ phận của cây Cau đều có tác dụng trị một số bệnh Hạt Cau là một trong những vị thuốc đã được sử dụng từ lâu trong dân gian với công năng trị giun sán, bụng đầy chướng, tả lỵ, chữa bỏng, Quả Cau thường được kết hợp với lá trầu, vôi sử dụng làm món nhai vui miệng rất đỗi thân quen với mỗi người dân Việt Nó là nét đẹp văn hóa của người Việt Nam Trên thế giới, một số nghiên cứu cho thấy rằng thành phần tannin trong hạt Cau có khả năng giúp ngăn ngừa các bệnh răng miệng, các alkaloid trong hạt Cau đã được kết hợp một số nguyên liệu thiên nhiên khác tạo chất kháng oxy hóa dùng làm mỹ phẩm, làm thuốc chống bệnh trầm cảm, bệnh cao huyết áp, Cau còn được chế biến thành cháo trị các chứng bệnh

ở trẻ em Các công năng này chủ yếu dựa vào tác dụng các alkaloid có trong hạt Cau Cau có nhiều ứng dụng quan trọng nhưng trong thực tế các công trình nghiên cứu trước đây về quá trình chiết, tách hay xác định thành phần hoá học, cấu trúc của các hợp chất chính trong hat cau rất ít và chưa hệ thống Với mong muốn tìm hiểu về hạt

cau nhằm làm sáng tỏ công dụng của nó, chúng tôi đã chọn đề tài “Khảo sát thành

phần hóa học của hạt Cau Areca catechu L.”

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Khái quát về họ Cau 1-3

Họ Cau (Arecaceae) (còn gọi là Palmae hay họ Cọ hoặc họ Dừa), là một họ thực

vật có hoa, thuộc về lớp thực vật một lá mầm và nằm trong bộ Arecales (bộ Cau) Hiện

nay, bộ Cau được biết có 202 chi với khoảng 2600 loài, phần lớn sinh sống ở vùng

nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới Trong các họ thực vật thì họ Cau có lẽ là dễ nhận biết

nhất Loài điển hình trong họ này là Cau, ngoài ra còn có các loài khác như chà là, cọ,

dừa, mây, … Các loài cây thuộc họ này đã được tìm thấy trong các hóa thạch có niên

đại khoảng 70÷80 triệu năm trước, trong thời kỳ cuối của kỷ Phấn trắng (Cretaceous)

Cây Cau Cây dừa

Cây mây Cây chà là

Hình 1 Một số loài cây thuộc họ Cau

1.2 Đặc tính thực vật của cây Cau 1-3

1.2.1 Phân loại khoa học

Cây Cau tên khoa học là Areca catechu L Ngoài ra nó còn được gọi là Mạy làng

(Tày), Pơ lạng (K’ho), Tân lang hay Binh lang (Trung Quốc), Pinang (Malaysia), Aréquier (Pháp), Arecanut (Anh),

và bẹ to, mang hai dãy lá chét xếp đều đặn dạng lông chim, lá chét hẹp ngang, màu lục bóng, có gân to

Hoa tự mọc thành buồng, ngoài có mo bao bọc, hoa đực ở trên, hoa cái ở dưới Hoa đực nhỏ màu trắng, thơm, màu lục Hoa cái to, bao hoa không phân hoá Quả hạch hình trứng, lúc còn non có màu xanh, vỏ bóng nhẵn, khi già có màu vàng, vàng cam hoặc đỏ Quả bì có sợi, hạt có nội nhũ xếp cuốn Hạt hơi hình nón cụt, đầu tròn giữa đáy hơi lõm, màu nâu nhạt, vị chát Mùa hoa: tháng 5 Mùa quả: tháng 10

Hình 2 Hoa Cau, hạt Cau, trái Cau

Cau có 2 loại chính: Cau vườn và Cau rừng

Cau vườn cao độ 10÷20 m, đường kính khoảng 10÷15 cm, lá có bẹ to dài từ 1.5

m đến 2 m, hình lông chim Hoa nhỏ, màu trắng ngà, thơm Quả hạch hình trứng, to gần bằng quả trứng gà, lúc non xanh, vỏ bóng nhẵn, khi già thành màu vàng đỏ Quả bì

có sợi, hạt có nội nhũ xếp cuốn Hạt hơi hình nón cụt, đầu tròn, màu nâu nhạt, vị chát Cau được trồng bằng quả, sau 5-6 năm mới thu hoạch

Hiện nay, ở Việt Nam có trồng các giống Cau nhập từ Đài Loan đó là Cau lùn, cao khoảng 2-3 m, ra trái quanh năm (cau tứ thời) Cau lùn cho năng suất cao, khi còn non

có màu xanh và khi chín có màu đỏ

Hình 3 Cây cau vườn tại Hậu Giang

Hình 4 Cây Cau lùn

Cau rừng (Areca laosensis O.Becc): cây bé, thân trụ mọc thẳng đứng đơn độc, cao 2-6 m, có đốt đều đặn, cách xa nhau 8-10 cm, lá dài khoảng 1 m, dạng kép lông chim, các lá chét xếp vào rất sát nhau, không đều hình cong liềm, mép hơi có răng, lá tập trung ở ngọn, hoa vàng nhạt Quả nhỏ, nhọn, chắc, hình trứng, khi chín có màu vàng cam, có quả vào tháng 11-12 Nước ta, vùng núi Nghệ An, Thanh Hóa có nhiều Cau rừng

1.2.3 Phân bố và sinh thái 1-3

Chi Areca L có khoảng 20 loài trên thế giới, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới Châu Á, Châu Đại Dương Tuy nhiên, trung tâm đa dạng của chi này lại ở vùng nhiệt đới Ấn độ - Malaysia

Cau là loài cây có nguồn gốc ở Malaysia, sau này được nhập trồng sang các nước khác ở Đông Nam Á và Nam Á như Philippin, Thái Lan, Indonesia (Samatra, Java), Srilanca, Mianmar và sang cả Madagasca và Đông Phi

Cây được trồng với nhiều mục đích, trong đó thường được lấy quả để ăn trầu và hạt để làm thuốc

Một số loài khác cũng cho quả được dùng để ăn trầu như Areca concinna (ở Srilanca, Naga và Assam - Ấn độ); A.triandrac (ở đảo Andaman - Ấn độ và

Sumatra - Indonesia)

Cau là cây trồng lâu đời rất quen thuộc ở Việt Nam Cây được trồng ở khắp nơi, nhất là ở vùng trung du và đồng bằng Các tỉnh phía nam trồng nhiều hơn các tỉnh phía

Hình 5 Cây Cau rừng

bắc Cây thích nghi cao với điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm, ở nhiệt độ trung bình 22-26C Ở vùng núi cao trên 1000 m ở các tỉnh phía bắc, không trồng được Cau Cây trồng từ hạt sau 4-5 năm có thể có hoa quả lứa đầu Các năm về sau hoa quả nhiều hơn Cây có thể sống được 60 năm, thậm chí 100 năm

1.2.4 Công dụng của hạt Cau 1-3

Hạt Cau kết hợp với lá trầu là món vui miệng rất đỗi thân quen với mỗi người dân Việt Tục ăn Trầu tương truyền có từ thời Hùng Vương và gắn liền với một chuyện cổ tích nổi tiếng-Chuyện Trầu Cau.Miếng trầu cũng làm người ta ấm lên trong những ngày đông giá lạnh, làm vơi bớt nỗi buồn khi nhà có tang, được sẻ chia cảm thông bởi họ hàng, bạn bè, làng xóm Miếng trầu còn là sự thể hiện lòng thành kính của thế hệ sau với các thế hệ trước nên trên mâm cỗ thờ cúng gia tiên của người Việt bao giờ cũng có Trầu Cau

Theo các nghiên cứu trước đây, chất chát của hạt Cau làm cho chân răng co lại,

ôm sát răng Răng trở nên chắc, không lung lay

Hạt Cau chứa arecoline, guvacoline, đây là những chất gây độc hại cho gen nhưng khi ăn trầu có vôi, Ca(OH)2 làm thủy phân arecoline thành arecaidine, guvacoline thành guvacine không độc, làm kích thích thần kinh, tạo cảm giác sảng khoái Vôi có khả năng ức chế methyl mercaptan tiết ra ngoài nên ăn trầu đỡ hôi miệng Các alkaloid trong hạt Cau có khả năng thay đổi màu (nhuộm đỏ nước miếng người ăn trầu) Tuy nhiên, không nên ăn nhiều vì có thể làm tổn thương tế bào miệng thậm chí

có thể gây ung thư vùng miệng

Người ta đã dùng dịch chiết từ hạt Cau để làm thuốc nhuộm vải Tannin được trộn với Na2SO4, Na2CO3 làm thuốc nhuộm tóc đen xám Nhờ chất proanthocyanidin, đặc biệt chất epicatechin-catechin, Cau được hòa với axetyl glutamin, butylen glycol trong ethanol và nước thành thuốc kích thích tóc mọc

Trong những năm gần đây, hạt Cau còn xuất khẩu sang Trung Quốc để làm kẹo cau Ăn kẹo Cau có tác dụng chống lạnh Hiện nay, Trung Quốc đang cung cấp kẹo Cau cho toàn bộ thị trường Nga và Đông Nam Á

Quả Cau, miếng trầu không chỉ là đầu câu chuyện, là vật kết nối xe duyên cho hạnh phúc trăm năm của mọi lứa đôi mà chúng còn là phương thuốc hữu dụng trong mỗi gia đình Hạt Cau trị giun sán cho người và súc vật, giúp sự tiêu hóa, chữa viêm

ruột, viêm túi mật cấp tính, bụng đầy chướng, tả, lỵ, trẻ con chốc đầu, hợp với trường sơn, thảo quả trong đơn thuốc "trường sơn triệt ngược" chữa sốt rét Hỗn hợp dầu vừng-hạt Cau làm giảm nhanh phù nề, xung huyết quanh vết bỏng, giúp vết bỏng không lan rộng, chóng khô và liền sẹo

 Một số bài thuốc có hạt Cau

* Trị bệnh giun, sán

Hạt Cau làm tê liệt thần kinh giun, sán; làm cho nó không bám vào thành ruột

được mà bị đẩy ra ngoài

- Tẩy sán dây: Cau 30 g, hạt bí ngô 30 g hoặc cau 60 g, sơn tra 500 g, sắc uống

- Tẩy giun móc: Hạt Cau 20 g, vỏ lụa trắng rễ xoan 30 g, sắc đặc, thêm đường chế thành 60 mL Uống trước khi đi ngủ, lúc bụng đói Dùng liền 2 ngày

- Giun đũa, giun kim: Dùng 21 hạt Cau sao, tán nhỏ Chia uống 2-3 lần trong ngày, dùng với nước sắc vỏ quả Cau làm thang Uống bụng đói

Theo kinh nghiệm Đông y, để tẩy giun sán, nên dùng hạt cau sống, còn để tiêu tích tuệ thì mới phải nấu chín

* Chữa trùng roi

Cau 100 g cắt lát mỏng hoặc giã nát cho vào 500 mL nước ngâm trên 12 giờ Đun còn 200 mL chia làm 3 lần, uống trong buổi sáng sớm, đói bụng

* Viêm túi mật cấp tính đơn thuần

Cau 10 g, hạt củ cải 10 g, trần bì 10 g Cau tán bột, trần bì cắt nhỏ, cho nước vào Cau 10 g, hạt củ cải 10 g, trần bì 10 g Cau tán bột, trần bì cắt nhỏ, cho nước vào đun sôi một lúc là được Mỗi ngày uống 2 lần sau bữa ăn, có thể pha ít đường để dễ uống

* Chữa ăn không tiêu, đầy trướng, ợ chua

Hạt cau 200 g, đinh hương 10 g, đậu khấu 10 g, trần bì 20 g, sa nhân 10 g, muối

100 g Nấu thành cao lỏng Lấy hạt Cau ra thái nhỏ, uống 5-10 g sau bữa cơm chiều bằng nước đã sắc

* Chữa trẻ bị suy dinh dưỡng

- Hạt Cau 1/2 hạt, tim lợn 300 g, gạo nếp 100 g Giã Cau nhỏ lọc lấy 300 mL nước nấu sôi, rồi cho gạo nấu cháo chín mới cho tim lợn đã thái nhỏ vào nấu chín Ăn

1 tuần 3 lần, ăn trong 2 tuần

- Hạt Cau 1 hạt, cà rốt 50 g hai thứ nghiền thành bột, gạo nếp 150 g, gia vị vừa

đủ Nấu cháo với 300 mL nước cho nhừ rồi cho Cau, cà rốt vào, nấu chín, ăn ngày 3 lần, ăn liền 3 ngày Chữa trẻ đi tiêu phân xanh

- Cau 15 g mài lấy nước, gừng tươi 12 g, giã lấy nước, gạo xay 100 g, mật ong 20

g Nấu cháo nhừ rồi cho các thứ vào, đun sôi lại, ăn ngày 1 lần để tiêu tích trệ, sát trùng ở đường tiêu hóa, trừ ho

- Buồng Cau điếc đốt tồn tính (không để cháy thành than), tán nhỏ Mỗi lần 4-6 g

ăn với cháo, chữa hen suyễn

* Chữa trị bỏng: hỗn hợp dầu vừng - bột hạt Cau (tỷ lệ khối lượng 1:1)

* Dùng ngoài, bột hạt Cau rắc làm thuốc cầm máu

* Chữa băng huyết: buồng Cau điếc (40 g) phối hợp với gương sen (1-2 cái) thái

nhỏ, phơi khô, nấu nước đặc uống trong ngày

* Chữa hàn thấp, cước khí thời kỳ đầu, chân đùi sưng đau, hoặc tức ngực, buồn

nôn: hạt Cau 12 g, mộc qua 9 g, trần bì 4.5 g, cát cánh 6 g, gừng sống 6 g, tía tô 3g

* Chữa trẻ bị chốc đầu: hạt Cau xay nhỏ phơi trong bóng râm cho khô, trộn dầu

vừng để bôi đắp lên đầu trẻ bị chốc

* Liều dùng

Trong hạt Cau có arecoline Ở liều nhỏ, chất này có tác dụng kích thích thần kinh

Ở liều cao, nó làm tăng tiết nước bọt và dịch vị, thu nhỏ đồng tử, gây liệt thần kinh Đối với giun, hạt Cau gây độc đối với hệ thần kinh, 20 phút sau khi thuốc vào tới ruột, giun bị tê liệt các cơ trơn, khiến chúng không bám được vào thành ruột và theo phân ra ngoài Để tẩy giun, dùng hạt Cau ở dạng bột không quá 4 g/lần/người; có thể dùng sống hay sao lửa nhẹ, sắc uống

Đối với người, dùng không quá 0.0043 ÷ 0.0065 g arecoline/người/lần

Để chữa bệnh cho ngựa, dùng 0.065 ÷ 0.097 g arecoline/lần/con

Người ốm yếu, trẻ em và phụ nữ có thai không nên dùng hạt Cau

 Bài thuốc có rễ Cau

Rễ Cau treo (hay còn gọi là rễ Cau nổi - phần rễ Cau còn lơ lửng trên mặt đất) là một vị thuốc có tác dụng bổ dương rất tốt

Dùng dao lấy phần rễ Cau còn lơ lửng trên mặt đất, mỗi đoạn dài 1.5-2 cm, chẻ nhỏ, sao vàng, hạ thổ Khi có nhu cầu: lấy 50 g sắc với 200 mL nước còn 50 mL, uống

30 phút sẽ thấy có hiệu quả Nếu lấy rễ vào lúc trời sắp mưa (lúc đó đầu múc rễ sẽ có màu trắng) tác dụng sẽ cao hơn

Dùng độc vị rễ Cau nổi (20-30 g) thái nhỏ, sắc với 400 mL nước còn 100 mL, uống làm hai lần trong ngày, chữa liệt dương

Để chữa đái nhắt, đái són, lấy rễ Cau (10 g) phối hợp với rễ trầu không (10 g, có thể dùng thân hoặc lá) thái nhỏ, sắc uống ngày một thang Dùng vài ngày Phụ nữ có thai không được dùng rễ Cau

Rễ Cau có trong thành phần của bài thuốc hạn chế sinh đẻ theo kinh nghiệm dân gian Rễ Cau phối hợp với rễ cây móc, rễ cây tre, rễ cây cọ (lượng bằng nhau), xắt mỏng, phơi khô, sắc với nước còn 100 mL, uống làm hai lần trong ngày Dùng 4-5 ngày Kiêng chất tanh

Để gây sẩy thai, người ta dùng rễ Cau phối hợp với rễ rau ngót, rễ thầu dầu tía, rễ chua me đất, rễ chỉ thiên, rễ cây mắc cỡ

 Bài thuốc có lá Cau

Lá Cau phối hợp với vỏ núc nác, mỗi thứ 20-30 g, xắt nhỏ, sắc uống; kết hợp lấy

lá đinh lăng lót giường nằm, chữa động kinh ở trẻ em

 Bài thuốc có vỏ quả Cau

Vỏ quả Cau già (Pericarpium Arecae) phơi khô, gọi là Đại phúc bì (Trung Quốc)

Đã được ghi vào Dược điển Việt Nam (1983), Dược điển Trung Quốc (1997)

Vỏ quả Cau tách ra đem đập cho tơi, ngâm vào nước, vớt ra phơi khô rồi lại đập tơi, cho tróc lớp da ngoài

Loại đại phúc bì vỏ khô, mềm, màu vàng ngà, không lẫn tạp chất là tốt

Đại phúc bì: Theo Đông y, vị cay, tính hơi ấm, vào hai kinh Tỳ và Vị, có tác dụng đưa hơi đi xuống, làm tiêu thoát nước

Dùng chữa các chứng bệnh thủy thũng cước khí, bụng đầy tức (tác dụng chậm nhẹ, không mạnh như Binh lang), đại tiện không thông, tiểu tiện khó khăn Ngày dùng 6-9 g dưới dạng nước sắc

 Bài thuốc có buồng Cau

Buồng Cau đang ra hoa và hình thành quả non bị thui chột, không phát triển, tự

khô héo, màu vàng xám, gọi là buồng Cau điếc (tên dân gian) hay tua Cau rũ (tên

trong sách thuốc cổ)

Buồng Cau điếc đốt tồn tính (không để cháy thành than) tán nhỏ, mỗi lần 4-6 g

ăn với cháo hoa, chữa hen suyễn hoặc 8 g uống với nước tiểu trẻ em vào lúc đói, chữa khí hư

Buồng Cau điếc (40 g) phối hợp với gương sen (1-2 cái) thái nhỏ, phơi khô, nấu nước đặc uống trong ngày, chữa băng huyết

 Bài thuốc có mốc cây Cau

Mốc cây Cau hay phấn Cau, rêu Cau là những mảng mỏng màu trắng xám bám ở gốc và thân cây Cau Khi dùng, cạo lấy mốc, sao qua, lấy 40 g giã nhỏ với bồ hóng (20 g), xát vào vết thương đang chảy máu, máu sẽ cầm ngay

Để chữa băng huyết, nôn ra máu, lấy mốc Cau (20 g), tinh tre (20 g), lá chuối hột (10 g) Đốt tồn tính, tán nhỏ, sắc uống làm hai lần trong ngày

1.2.5 Thành phần hóa học của hạt Cau 1,8-10

Các công trình nghiên cứu trước đây cho thấy hạt Cau chứa các hành phần sau:

 Hạt Cau chứa 10-15% dầu béo, trong dầu có các glycerid của lauric acid 50%, myristic acid 21%, oleic acid 29%, protid 5-10%, glucid (mannan, galactan) 50-60%

 Tannin hàm lượng có trong hạt xanh khoảng 70% nhưng trong hạt già chỉ còn khoảng 15% đến 20%

 Alkaloid dạng kết hợp với tannin 0.3-0.5%, các alkaloid là arecoline (alkaloid chủ yếu) 0.2%, arecaidine (arecain), guvacine, isoguvacine, arecolidine, guvacoline Các alkaloid cũng có ở vỏ hạt Cau nhưng với hàm lượng thấp hơn trong hạt Cau

 Hạt cau còn chứa acid amin, một ít tryptophan, methionin, hơn 15% prolin, hơn 10% tyrosin, phenylalanin arginin, muối vô cơ 5%, tinh dầu gôm, một lượng nhỏ tinh dầu dễ bay hơi như lignin

Ngoài ra còn chứa saponin, sitosterol, carotene,

 Một số hợp chất tiêu biểu đã được cô lập từ cây Cau 1,8,9,11,13

(1) Arecoline (N-methyl-1,2,5,6-tetrahydropyridine-3-carboxylate)

Công thức phân tử: C8H13NO2

Arecoline là chất lỏng như dầu, không màu, không mùi, có tính kiềm mạnh, sôi ở 209C, có thể cất kéo được bằng hơi nước, dễ tan trong nước, cồn, ether, chloroform

Cho muối kết tinh với acid pK = 6.84 Arecoline được dùng dưới dạng chlohydrate, bromhydrate

N

H 3 C

O CH 3 O

N

OH O

CH 3

N

OH O H

(2) Arecaidine (1,2,5,6-tetrahydro-1-methyl-3-pyridine-carboxylic acid)

Arecaidine ở dạng kết tinh, nóng chảy ở 223-224C

Công thức phân tử: C7H11NO2

(3) Guvacine (1,2,5,6-tetrahydronicotinic acid)

Guvacine dạng tinh thể nhỏ sáng bóng, nhiệt độ nóng chảy 271-272C Guvacine không tan trong ether, chloroform, benzene và ethanol, nhưng tan trong nước Công thức cấu tạo của guvacine được Freudenberg, K xác định

O OH

N OCH 3

CH 3 OCH 3

Winterstein, E và Weinhagen, A B từ cao ban đầu sau khi cô lập được arecoline

đã cô lập được một base, nóng chảy ở 220C và khẳng định đó là isoguvacine

Khối lượng phân tử: 200.3 g/mol

Độ hòa tan trong nước 0.481 g/100 mL

Công thức phân tử: C18H34O2 (hay CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH) Theo

IUPAC, tên của oleic acid là cis-9-octadecenoic acid, và tên ngắn gọn là 18:1 cis-9

Khối lượng phân tử: 282 g/mol

Dạng bão hoà của oleic acid là stearic acid

Oleic acid là chất lỏng như dầu màu vàng nhạt hay vàng hơi nâu Có mùi giống

mỡ lợn Không hoà tan trong nước Nhiệt độ nóng chảy 13-14°C, nhiệt độ sôi 360°C (760 mmHg) Tỷ trọng: 0.895-0.947 g/cm3

O OH

HO O

OH OH

OH OH

OH OH

OH OH

HO O

OH OH

Công thức phân tử: C15H14O7

Khối lượng phân tử: 306.26 g/mol

(15)

1.3 Khái quát về tannin 7

Tannin là loại hợp chất polyphenol, phân bố rộng rãi trong họ thực vật, có khả năng tạo liên kết bền vững với protein và một số hợp chất cao phân tử thiên nhiên Tannin được phát hiện dương tính với phản ứng thuộc da và được định lượng dựa vào mức độ hấp phụ trên bột da sống chuẩn

Tannin thường ở dạng vô định hình, xốp, có màu vàng nhạt đến nâu và sậm dần dưới ánh sáng và không khí Tannin không có nhiệt độ nóng chảy xác định Tannin có trọng lượng phân tử khác nhau, từ 500 đến trên 3000 (ester acid gallic) và lên đến

20000 (proanthocyanidin). Các tannin do mang nhiều nhóm –OH nên ít nhiều (tùy theo khối lượng phân tử) hòa tan trong nước tạo nên dung dịch nhớt

Khi nếm tannin, có cảm giác se lưỡi là do tannin làm kết tủa các enzym có trong nước bọt, khiến nước bọt mất đi tính chất của nó là làm trơn láng phần bề mặt trong của miệng, cũng vì lý do này mà các loài động vật ăn cỏ ít chọn ăn các loài cây có hàm lượng tannin cao

Tannin làm đông tụ một số protein do tạo các nối hydrogen liên phân tử giữa các nhóm –OH hoặc –NH2 của protein với các nhóm –OH phenol của tannin Đặc biệt tannin có khả năng tạo kết tủa với gelatin, albumin, các base hữu cơ và một số alkaloid Ngoài ra, tannin còn hòa tan trong rượu, acetone, ethyl acetate, không hòa tan trong diethyl, disulfur carbon, tetraclorua carbon

1.3.1 Phân loại

Tannin được chia ra 2 nhóm lớn

 Tannin thủy giải được: là ester của glucose với gallic acid Người ta cũng chia tannin này làm 2 loại là tannin gallic và tannin ellagic

 Tannin gallic: có cấu trúc hóa học gồm một nhân trung tâm, là đường glucose Các nhóm –OH tại các carbon C-1,2,3,4 hoặc 6 của đường glucose này tạo nối ester với từ 1 đến n số phân tử gallic acid

OH HO HO

O OH

Gallic acid

 Tannin ellagic: Do sự hiện diện của các nối carbon-carbon trong nhân glucose và các nối carbon-carbon giữa hai nhân benzene của hai phân tử acid gallic, làm cho cấu trúc tannin thêm sát chặt, rắn chắc nhiều hơn, cũng vì thế độ hòa tan cũng kém đi

 Tannin hóa đặc: là sự polymer của một vài flavanol như catechol hoặc epicatechol Tannin hóa đặc khác với tannin thủy giải được vì nó không bị thủy giải dưới tác dụng của acid vô cơ loãng

OH OH

HO O

O OH

HO HO

O O

OH HO HO

O O

OH HO HO

O O

OH OH OH O

O O

Pentagalloyl- O - D -glucose

HO

HO HO

O O HO

HO

CH 2 O

O

O

OH O

G

G O

Tannin ellagic

OH OH

HO O

OH OH

Flavan-3-ol(+)-Catechin

OH OH

HO O

OH OH

Flavan-3-ol(-)-Epicatechin

Trong hạt Cau, thành phần tannin chính là các tannin hóa đặc và tannin thủy giải được như catechin, epicatechin, tannic acid, leucocyanadin, … Là những hợp chất có

tính kháng oxy hóa cao, có khả năng kháng khuẩn Streptococcus mutans, một tác nhân

gây ung thư miệng 13,14

1.3.2 Các phương pháp loại tannin

 Sử dụng dung dịch gelatin mặn (là dung dịch nước gồm 5% NaCl (w/v) và

0,5% (w/v) gelatin) Rót từ từ dung dịch gelatin vào dung dịch chiết, khuấy nhẹ và để yên qua đêm Tannin trong dịch chiết nước bị kết tủa bởi dung dịch gelatin mặn Lọc

bỏ tủa

 Sử dụng nước NaOH 1%: với dung dịch chiết là dung môi hữu cơ không tan

trong nước: sử dụng bình lóng để lắc dung dịch chiết này với dung dịch nước NaOH 1% Các polyphenol (tannin) tạo thành phenolat tan trong nước, tách riêng Pha hữu cơ còn lại không còn tannin Phương pháp này có thể loại luôn các hợp chất là dẫn xuất

của phenol như flavonoid, …

 Sử dụng dung dịch nước NaCl 1%: với dung dịch chiết là chloroform: sử

dụng bình lóng để lắc dung dịch chiết này với dung dịch nước NaCl 1% Tannin phân

bố vào trong nước ở lớp trên, pha chloroform ở lớp dưới không còn tannin Tách riêng

pha chloroform làm khan nước

 Sử dụng protein: tương tự, tannin cũng bị tủa bởi protein Có thể lấy phần

tròng trắng trứng gà (là albumin, một loại protein) rót vào dung dịch nước chiết và

khuấy nhẹ, tannin sẽ bị tủa, lọc bỏ tủa

 Sử dụng sắc ký cột với chất hấp thu là resin polyamid; silica gel; polyvinyl

pyrrolidone (viết tắt PVP): cho dung dịch chiết chảy ngang qua một cột nhỏ có chứa một trong những chất hấp thu nêu trên, do các chất hấp thu tạo cầu nối hydrogen với các nhóm polyhydroxy của tannin khiến cho tannin bị giữ lại trong cột Hoặc sử dụng một becher chứa dung dịch chiết, cho chất hấp thu nói trên vào, khuấy đều, để yên

trong một đêm rồi lọc bỏ

Phương pháp này cũng có nhược điểm resin polyamid; silica gel; polyvinyl pyrrolidone cũng có thể hấp thu vài loại hợp chất hữu cơ phân cực khác

 Sử dụng sắc ký cột với chất hấp thu là nhựa trao đổi ion DE 52: Nhựa trao

đổi ion với phần nền là cellulose có gắn nhóm chức dietylaminoetyl, sẽ gắn tốt các

tannin mà không giữ các hợp chất khác không phải là polyphenol

1.4 Khái quát về alkaloid 5-7

1.4.1 Khái niệm

Theo Polonopski: "Alkaloid là những hợp chất hữu cơ, có chứa nitơ, đa số có nhân dị vòng, có phản ứng kiềm, thường gặp trong thực vật và đôi khi trong động vật, thường có hoạt tính sinh học mạnh và cho phản ứng hóa học với một số thuốc thử gọi

là thuốc thử chung của alkaloid”

1.4.2 Danh pháp

Các alkaloid thường có cấu tạo phức tạp, người ta thường gọi tên theo danh pháp thông thường Tên của các alkaloid luôn có đuôi ine và xuất phát từ:

 Tên chi hoặc tên loài của cây + ine

Ví dụ: Cocaine xuất phát từ Erythroxylum Coca

Papaverine xuất phát từ Papaver somniferin

Arecoline xuất phát từ Areca catechu

 Đôi khi dựa vào tác dụng của alkaloid đó hoặc có thể xuất phát từ tên người tìm

ra nó

1.4.3 Phân bố alkaloid 6

Cromwell (1955) ước tính alkaloid phân bố trong khoảng 1/7 trong tổng số họ thực vật có hoa Hegnauer (1963) cho rằng, alkaloid có từ 12% đến 20% trong tổng số cây có nhựa Còn Willaman và Schubert (1955) thì cho rằng trong hơn 300 họ của ngành hạt kín thì 1/3 họ có chứa alkaloid Nhiều tổng kết cho thấy rằng đại đa số cây

có chứa alkaloid là cây có 2 lá mầm, chỉ có một số ít cây có alkaloid là cây 1 lá mầm, hạt trần Cây một năm có nhiều alkaloid hơn cây lâu năm (Levin 1976) Alkaloid không có trong các loài sống dưới nước, ngoại trừ họ Sen

Thực ra có rất nhiều loài có alkaloid nhưng ở mức độ vết hoặc ở tỷ lệ phần vạn, mười vạn Một cây được xem là có alkaloid phải chứa thì ít nhất 0.05% alkaloid so với dược liệu khô

Trong cây, alkaloid và các chất khác có liên quan chặt chẽ với nhau Cây chứa nhiều alkaloid thường chứa ít hoặc không chứa tinh dầu, tannin và ngược lại

Quá trình sinh tổng hợp alkaloid trong cây bắt nguồn từ các acid amin

1.4.4 Sự phân bố alkaloid trong tổ chức cây 6

Trong cây, alkaloid tập trung chủ yếu trong các tổ chức sinh trưởng hoạt động, ở nội bì, ngoại bì và các túi nhựa mủ

Điều đáng chú ý nhất là nơi tích lũy alkaloid không hẳn là nơi tổng hợp alkaloid Chẳng hạn nicotine trong cây thuốc lá được tổng hợp ở rễ nhưng lại tích lũy ở lá Các alkaloid tropan của các loài Datura tổng hợp ở rễ, tích lũy ở lá nhưng đồng thời tiếp tục chuyển hoá đáng kể ở lá, trong khi alkaloid có trong hạt của một số loài như Ipomea thì nơi tổng hợp lại là ở lá

Một số trường hợp cho thấy quá trình sinh tổng hợp alkaloid thường là sự phối hợp giữa nhiều tổ chức khác nhau trong cây Ví dụ: cây ba gạc, các alkaloid sơ khai thuộc dẫn xuất indol có cấu trúc E–Seco (vòng E mờ) hình thành sớm nhất ở lá Trong quá trình sinh tổng hợp, các alkaloid này biến thành các alkaloid nhóm Sarpazan (tiêu biểu Sarpagine) được xem là các sản phẩm trung gian Các sản phẩm cuối cùng của quá trình sinh tổng hợp là các dẫn xuất dihidroindol (amaline) và 1,8–hidroxyohimbine (reserpine, rescinnamine) thì lại hình thành và tích lũy ở vỏ rễ

Mặc dù alkaloid tập trung chủ yếu ở các tổ chức sinh trưởng hoạt động nhất nhưng nồng độ alkaloid cao nhất không phải ở các tế bào non của tổ chức này mà là ở các tế bào đang hoá không bào Vì vậy, tại các không bào có chứa nhiều alkaloid Sự biến đổi hàm lượng alkaloid của 1 tổ chức trong quá trình sinh trưởng rất đáng kể Nói chung hàm lượng alkaloid tăng nhanh trong giai đoạn phát triển tế bào và hoá không bào, giảm dần trong giai đoạn già cỗi Hiện tượng này thể hiện rõ nhất ở lá.Trong quá trình sinh trưởng của cây, thời kỳ ra hoa kết quả ảnh hưởng nhiều đến sự tạo thành alkaloid Sự phân bố alkaloid trong hạt và thời kì hạt nẩy mầm rất khác nhau Trong nicotiana, papaver, datura, erythroxylon không có hoặc có rất ít alkaloid ở hạt Ngược lại, trong hạt của coffee, delphinium, physostima, ., thì hàm lượng alkaloid là cao nhất trong cây Đối với một số hạt, alkaloid có thể bắt đầu xuất hiện một vài ngày (nicotiana, lycopersicon) hoặc vài tuần (datura) sau khi hạt nẩy mầm

Tóm lại, hàm lượng và sự phân bố alkaloid trong cây biến động rất lớn Điều này cho thấy sự cần thiết phải xác định đúng thời điểm thu hái dược liệu

1.4.5 Cấu trúc và phân loại alkaloid 6,7

Đến nay đã biết trên 16000 alkaloid thiên nhiên với trên 300 dạng cấu trúc khác nhau Việc phân loại chủ yếu dựa vào cấu trúc nhân cơ bản hoặc dựa vào nguồn gốc tạo ra alkaloid

Phân loại cấu trúc

 Alkaloid không có N ở dị vòng (Proto alkaloid)

Tropane N

Cocaine

O

O N

CH 3 O

CH 3 O

Boldine

N CH 3 OH

O

H 2 C O

Indol N

H

Serotonine

N NH 2 H

CH 3 O

Quinazoline

N N

O -

Glicorine

N N O

Acridone

N O

CH 3

Acborinine

N O

CH 3

OCH 3 OCH 3 OH

1.4.6 Tính chất chung của alkaloid

1.4.6.1 Lý tính

Trạng thái tự nhiên: Phần lớn alkaloid trong công thức cấu tạo có oxy thường ở thể rắn ở nhiệt độ thường Ví dụ: Morphine (C17H19NO3), codeine (C18H21NO3), … Những alkaloid trong công thức cấu tạo không có oxy thường ở thể lỏng

Ví dụ: Coniine (C8H17N), nicotine (C10H14N2), …

Các alkaloid ở thể rắn thường kết tinh được và có điểm nóng chảy rõ ràng

- Mùi vị: đa số các alkaloid không có mùi, có vị đắng và một số ít có vị cay như capsaicine, piperine, …

- Màu sắc: hầu hết các alkaloid đều không màu trừ một vài alkaloid có màu vàng

như berberine, palmatine, chelidonine

- Độ tan: Hầu hết alkaloid ở dạng base thường không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ như chlorofom, ether, benzen và các alcol bậc 1 có số C nhỏ như CH3OH, C2H5OH Một số alkaloid do có thêm nhóm phân cực nên tan một phần trong nước hoặc kiềm Ví dụ: morphine, cephaline do có nhóm -OH phenol nên tan trong dung dịch kiềm và các base của chúng thì gần như không tan trong ether

Ngược lại với base, các muối alkaloid nói chung tan được trong nước và cồn nhưng hầu như không tan trong dung môi hữu cơ như chloroform, ether, benzen Có một số trường hợp ngoại lệ như ephedrine, colchicine, ecgovonine, các base của chúng tan được trong nước đồng thời cũng khá tan trong dung môi hữu cơ và các muối của chúng thì ngược lại

Dựa vào độ tan khác nhau của alkaloid dạng base và dạng muối người ta sử dụng dung môi thích hợp để chiết xuất, phân lập và tinh chế alkaloid

Năng suất quay cực: phần lớn alkaloid có khả năng quay cực vì trong phân tử có

C bất đối Năng suất quay cực là hằng số giúp ta kiểm tra độ tinh khiết của alkaloid

Alkaloid có dạng L bao giờ cũng có hoạt tính sinh học mạnh hơn alkaloid dạng D hoặc

dạng biến thể raxemic

1.4.6.2 Hóa tính

Alkaloid nói chung có tính kiềm yếu là do trong phân tử có N Tính base của các

alkaloid không giống nhau do mật độ electron tự do trên nguyên tử N của các alkaloid khác nhau Tính base thể hiện qua giá trị pKb, các base yếu trị số pKb cao và ngược lại

Với các alkaloid có tính base yếu cần môi trường acid mạnh hơn để tạo thành muối trong dung dịch nước Vì vậy trong môi trường acid yếu một số alkaloid base mạnh có thể chuyển thành muối trong khi các base yếu vẫn tồn tại trong dung dịch dưới dạng base Đặc tính này được ứng dụng trong việc tách các nhóm alkaloid có trị số pKb khác nhau khỏi hỗn hợp của chúng Người ta có thể tính được độ kiềm của các chất thông qua giá trị pKb (Bảng 2)

Bảng 2 Giá trị pK b của một số alkaloid 6

3.1

Dựa vào pKb người ta xếp độ kiềm của các alkaloid như sau:

+ Alkaloid có độ kiềm mạnh thì giá trị pKb < 3

+ Alkaloid có độ kiềm trung bình thì pKb : 3-7

+ Alkaloid có độ kiềm yếu thì pKb : 7-10

+ Alkaloid có độ kiềm rất yếu thì pKb : 10-12

Ngoại lệ: alkaloid không còn tính kiềm như ricinine, colchicine, hoặc có chất có phản ứng acid yếu như arecaidine, guvacine

- Tác dụng với acid, các alkaloid tạo ra các muối tương ứng

- Alkaloid kết hợp với kim loại nặng (Hg, Bi, Pb, …) tạo ra muối phức

- Các alkaloid có phản ứng với một số thuốc thử chung

1.4.7 Tách chiết alkaloid 6,7

Muốn định tính một hợp chất nói chung, trước hết ta phải chiết được chất đó ra khỏi hỗn hợp và loại những chất kèm theo gây trở ngại cho phép thử Chọn dung môi thích hợp là một khâu rất quan trọng trong quá trình chiết tách hợp chất thiên nhiên

1.4.7.1 Nguyên tắc lựa chọn dung môi

Theo quy tắc chọn dung môi, dung môi chiết phải có độ phân cực phù hợp với tính base của alkaloid Cụ thể, alkaloid là các base yếu, dùng dung môi có độ phân cực yếu, alkaloid là các base trung bình, mạnh thì dùng dung môi có độ phân cực trung bình hay mạnh Đối với các alkaloid chưa biết thì bắt đầu thăm dò từ dung môi kém phân cực đến dung môi phân cực mạnh Để các vết alkaloid di chuyển cao hơn và tách phù hợp có thể thêm vào dung môi một chất kiềm

Trong cây, alkaloid thường không tồn tại dạng tự do do nó có khả năng kết hợp với tannin (nhất là những cây có nhiều tannin) tạo thành muối Vì vậy, đối với dược liệu có nhiều tannin, cần tẩm bột dược liệu bằng kiềm một thời gian để chuyển alkaloid thành dạng base tự do trước khi chiết Cần dùng dung môi có độ phân cực mạnh hơn hoặc chiết nóng để tách alkaloid ra khỏi tannin và hoà tan vào dung môi

1.4.7.2 Chiết tách alkaloid

Việc chiết xuất alkaloid dựa vào tính chất của nó Hầu hết alkaloid ở dạng base tan được trong dung môi hữu cơ ít phân cực, không tan trong nước Ngược lại, ở dạng muối, alkaloid tan trong nước ethanol không tan trong dung môi hữu cơ ít phân cực Mặt khác, tùy thuộc vào khả năng hóa hơi, khả năng chịu nhiệt của alkaloid mà dùng phương pháp chiết xuất cho thích hợp

Nói chung alkaloid có thể chiết từ bột dược liệu tán khô Để hạn chế bớt khó khăn trong quá trình chiết tách, đối với các nguyên liệu nhiều chất béo, chất màu nên

có giai đoạn loại tạp sơ bộ Có 2 cách:

- Ngâm bột dược liệu với PE hoặc ether trong vài giờ đến 1 ngày

- Chiết liên tục bằng Soxhlet hoặc hồi lưu với PE trong 1-2 giờ Bột loại tạp xong

để khô tự nhiên

Có 2 cách để chiết xuất alkaloid: chiết bằng dung môi hữu cơ và chiết bằng dung dịch nước acid hoặc alcol

Phương pháp 1: Chiết bằng dung môi hữu cơ

Để chiết alkaloid bằng dung môi hữu cơ, trước hết bột dược liệu phải được tẩm dung dịch base để chuyển alkaloid muối trong dược liệu thành dạng base Base thường dùng là dung dịch NH3, Ca(OH)2, Na2CO3, NaOH

Dung môi có thể dùng là chlorofom, ether, benzen, ethyl chlorua Chlorofom là

dung môi thích hợp nhất cho hầu hết alkaloid base (trừ alkaloid N bậc 4 và N-oxit có

để lấy kiệt alkaloid

 Dịch chiết chlorofom, cất thu hồi dung môi còn độ 1/2 hay 1/3 thể tích Sau

đó lắc với dung dịch acid hữu cơ hoặc vô cơ 1-2% Các acid có thể dùng là tactric acid, acetic acid, sunfuric acid, clohidric acid Như đã nói ở trên, cần xem xét pKb của các alkaloid định chiết để cho đủ lượng acid cần thiết để chuyển alkaloid base trong dịch chiết CHCl3 thành muối tan trong nước Nếu không đủ acid alkaloid sẽ nằm lại trong CHCl3

Lượng dung dịch acid mỗi lần chiết không cần nhiều nhưng cần chiết nhiều lượt Với 100 mL dung dịch CHCl3 thì cần dùng 20-30 mL dung dịch acid và các lần sau (5-

7 lần) chỉ cần dùng 15 mL mỗi lần Theo dõi quá trình chiết sau bằng thuốc thử alkaloid

Phải chiết kiệt nhưng không để dung dịch bị nhũ hoá Thường mỗi lần chiết lắc bình qua lại khoảng 80 lần Nếu bị nhũ hoá không nhiều ta có thể xử lý bằng cách ly tâm hoặc lọc qua lớp giấy lọc khô Nếu nhũ hoá nhiều phải để lắng một thời gian trong

Cụ thể: Nếu trong dung dịch acid có nhiều nhóm alkaloid thì cần chiết phân đoạn

ở môi trường pH khác nhau Trước tiên cho dung dịch pH = 2-3 để chiết lấy riêng các alkloid base yếu Sau đó, nâng pH dung dịch lên 6-7 để chiết lấy các alkaloid base trung bình Sau cùng nâng dung dịch lên pH = 10-12 để chiết lấy alkaloid base mạnh Nếu chỉ cần chiết lấy alkaloid toàn phần thì kiềm hóa dung dịch acid đến môi trường

pH = 10-12 và chiết CHCl3 như trên

 Dịch chiết CHCl3 tách riêng, làm khan bằng Na2SO4 khan (thường dùng 1-2

g cho 60 mL CHCl3 hoặc cho 50 mL ether vào lắc trong 15 phút) Loại nước bằng natri sunfat khan, bốc hơi dung môi đến cạn Hoà cặn trong chlorofom hoặc methanol

để chấm sắc ký Nếu có điều kiện để dung dịch CHCl3 này vào bình hút ẩm qua đêm, sau đó lọc và cất thu hồi dung môi, được alkaloid

Phương pháp 2: Chiết bằng dung dịch acid hay acid loãng trong alcol

Khác với phương pháp trên, phương pháp này sử dụng dung dịch acid vô cơ hay hữu cơ kết hợp với rượu để chiết alkaloid dưới dạng muối hoà tan

Acid thường dùng là acetic acid, tactric acid, chlohydric acid, sulfuric acid, phosphoric acid Tùy thuộc vào từng loại alkaloid cần chiết mà lựa chọn acid cho thích hợp

 Chiết bằng acid

Dịch chiết trung hòa acid, cô cạn, hòa tan cặn trong acid, loại tạp, kiềm hoá rồi chiết lại bằng dung môi hữu cơ, bốc hơi dung môi, hòa cặn trong chlorofom để chấm sắc ký Cách chiết này loại được nhiều tạp và nếu dùng natri hydrocarbonat để kiềm hoá có thể chiết được alkaloid có chứa phenol

 Chiết bằng dung dịch acid loãng trong alcol

Thu dịch chiết dược liệu trong dung môi alcol-acid Bốc hơi dung môi, lắc dịch chiết đậm đặc với dung môi hữu cơ (ether, chlorofom) để loại tạp Kiềm hoá dung dịch nước acid rồi chiết bằng dung môi hữu cơ, bốc hơi dung môi thu được cặn alkaloid thô Với cách chiết này, alkaloid không bị mất nhưng dịch chiết lẫn nhiều tạp

Phương pháp chiết tốt nhất đối với dung môi alcol-acid là ngấm kiệt và áp dụng

kĩ thuật chiết ngược dòng (dịch chiết đầu để riêng, phần dịch chiết sau làm dung môi cho mẻ mới) Vì trong môi trường acid, ở nhiệt độ cao, alkaloid dễ bị phân hủy nên dịch chiết cần trung hoà đến pH =7-8 trước khi cất thu hồi alcol Dung dịch thu được

để yên 1-3 ngày, loại tạp

Cách loại tạp (nhựa, chlorophin, protein, hydrat cacbon): Để yên dung dịch acid

ở lạnh một đêm Lặp lại nhiều lần như vậy, sau đó gạn hoặc lọc lấy dung dịch trong Dịch lọc tiếp tục tiến hành như các bước của phương pháp trên

Trong sản xuất hiện nay chưa có đủ dung môi hữu cơ để chiết alkaloid base thì phương pháp thích hợp nhất là kết tủa dung dịch chiết bằng kiềm Lọc lấy tủa, hoà tan alkaloid base vào dung dịch acid, lại kết tủa bằng kiềm Lặp đi lặp lại nhiều lần đồng thời chiết lấy alkaloid

Để kết tủa được tốt hơn và dễ lắng nên thực hiện ở nhiệt độ 60-70C Kết tủa xong không lọc ngay mà nên để 1-2 ngày Alkaloid sẽ tiếp tục kết tủa trong thời gian này Khi lọc lấy tủa, dùng dung dịch NH4OH hoặc kiềm loãng rửa tủa và cuối cùng rửa lại bằng nước

 So sánh - nhận xét :

Nước acid là dung môi rẻ tiền và thích hợp nhất cho sản xuất alkaloid hiện nay nhưng nó có nhược điểm là khó bốc hơi Vì vậy trong điều kiện cho phép nên thay nước acid bằng alcol-acid Alcol có thể dùng là methanol, ethanol hoặc propanol

Alcol-acid có khả năng hoà tan alkaloid mạnh hơn nước acid, đồng thời ít hoà tan tạp chất (protein, thực vật, carbohydrat, ) hơn

Ưu điểm nổi bật của cồn là dễ bốc hơi nên dễ dàng cô đặc dịch chiết để kết tủa triệt để alkaloid Vì vậy, hiệu suất chiết alcol bao giờ cũng cao hơn chiết bằng nước Hiện nay, người ta sử dụng cột nhựa trao đổi cationic để tách alkaloid ra khỏi dung dịch chiết Dung dịch nước acid alkaloid cho chảy qua cột nhựa cationic Alkaloid bị giữ lại trong cột Sau đó dùng dung dịch kiềm NH3 cho qua cột để đẩy alkaloid ra khỏi cột nhựa và cuối cùng rửa cột thu alkaloid base

 Một số lưu ý trong quá trình chiết xuất

 Trong cây, alkaloid tồn tại dưới dạng muối của các acid hữu cơ Một số alkaloid kết hợp với tannin nhất là những cây có nhiều tannin Vì vậy, đối với dược liệu có nhiều tannin cần dùng dung môi có độ phân cực mạnh hơn hoặc chiết nóng để

tách alkaloid ra khỏi tannin hoà tan vào dung môi

 Một số alkaloid là các ester như atropine, cocaine, heliotrine có thể bị thuỷ phân trong quá trình chiết xuất nên hạn chế sử dụng nhiệt độ cao

 Ngược lại, một số alkaloid tồn tại trong cây dưới dạng glycoside như solamacgine trong các loài Solanum Để chiết các alkaloid này cần có giai đoạn thủy phân

 Nói chung, alkaloid là một chất tương đối bền vững so với nhiều hợp chất tự nhiên khác Tuy nhiên, một số hợp chất thuộc dẫn xuất indol rất dễ bị huỷ hoặc biến chất bởi ánh sáng và các tác nhân oxy hoá-khử nên cần chú ý khống chế các yếu tố có thể làm hỏng alkaloid trong quá trình chiết xuất

 Đại đa số alkaloid là chất kết tinh không màu và có điểm chảy xác định, chỉ có một số alkaloid có màu vàng như berberine, palmatine, serpentine, …; có thể sử dụng

sự thay đổi màu này theo dõi chúng trong quá trình chiết tách

1.4.7.3 Thuốc thử phát hiện alkaloid

 Các thuốc thử thông thường tạo kết tủa với alkaloid :

+ Thuốc thử Dragendorff tạo kết tủa vàng da cam đến đỏ với alkaloid

+ Thuốc thử Mayer tạo kết tủa màu trắng hoặc vàng cam với alkaloid

+ Thuốc thử Wagner (Bouchardat) tạo kết tủa vàng nâu với alkaloid