LUẬN văn sư PHẠM hóa LI TRÍCH ROTENONE từ rễ cây THUỐC cá (derris elliptical benth fabaceae)

TÓM TT N7I DUNG Đ TÀI Cây thuCc cá Derris elliptica là loài dây leo gD, h7 ĐAu Fabaceae, phân bC nhi5u , các vùng nhi3t đi và cAn nhi3t.. r cây thuCc cá b*ng dung môi chloroform vi quy t

TR12NG Đ3I H4C C5N TH6

KHOA S1 PH3M B7 MÔN HÓA

LI TRÍCH ROTENONE T8 R9

CÂY THUAC CÁ (Derris elliptical Benth - Fabaceae)

LuBn văn TCt nghiDp Ngành sE phFm Hóa hc K32

GV h12ng d3n : Sinh viên: Mai Ph12ng

ThS GVC Nguy3n Văn Hùng L2p: S1 ph4m Hóa h5c K32

MSSV: 2060431

C6n Th2, 2010

L2I CM 6N

Do đây là l1n đ1u tiên th2c hi3n m4t đ5 tài nghiên c6u khoa h7c nên trong quá trình th2c hi3n tôi g8p r9t nhi5u khó khăn Vì vAy, đB hoàn thành tCt đ5 tài ngoài s2 nD l2c cEa bFn thân, tôi còn nhAn đc s2 đ4ng viên, giúp đ r9t nhi5u cEa quí th1y cô, gia đình, bn bè và nhng ngi xung quanh Chính vì vAy, trang đ1u tiên cEa bài báo cáo tôi xin chân thành gi li cFm n đn:

- Th1y Nguyn Văn Hùng, thc s, giFng viên chính B4 môn Hóa, Khoa S Phm, trng Đi H7c C1n Th đã tAn tình hng dn, theo sát, ch dy và to m7i đi5u ki3n thuAn li đB tôi hoàn thành tCt đ5 tài

- Cô Thái Th Tuyt Nhung, cô Nguyn Th Thu ThEy, cô Lê Th L4c, cô Nguyn Th Tuyt Nhung, th1y Nguyn Phúc ĐFm, th1y Nguyn Đi5n Trung và các th1y cô khác trong b4 môn đã tAn tình giúp đ, ch bFo và truy5n th kin th6c cho tôi suCt 4 năm h7c

đB tôi hoàn thành luAn văn tCt nghi3p

- Gia đình, th1y cô, bn bè luôn đ4ng viên, giúp đ tôi trong suCt thi gian th2c hi3n đ5 tài

M4t l1n na xin chân thành cFm n!

NHN XÉT CA GIÁO VIÊN H1NG DN

NHN XÉT CA GIÁO VIÊN PHN BIN

MC LC

Trang

TÓM TT N7I DUNG Đ TÀI 1

L2I M Đ5U 2

1/ LÍ DO CH N Đ! TÀI 2

2/ CÁC GI" THUY#T C$A Đ! TÀI 4

3/ CÁC PH%&NG PHÁP, PH%&NG TI'N TH(C HI'N Đ! TÀI 4

3.1/ Phng pháp 4

3.1/ Phng ti3n

5 4/ CÁC B%)C TH(C HI'N Đ! TÀI 5

N7I DUNG 6

1/ LÍ THUY#T 6

1.1/ Gii thi3u v5 cây thuCc cá 6

1.1.1/ Mô t4 cây thu5c cá 6

1.1.2/ Phân b5 sinh thái 7

1.1.3/ B6 ph7n dùng 7

1.2/ Thành ph1n hóa h7c cEa r cây thuCc cá

7 1.3/ Tính ch9t cEa rotenone 9

1.4/ Tác dng cEa rotenone 9

1.5/ Tính v, công năng cEa cây thuCc cá 11

1.6/ Công dng cEa cây thuCc cá 11

1.7/ Cách nhAn bit rotenone trong cây thuCc cá 12

2.1/ Dng c, hóa ch9t 12

2.1.1/ D8ng c8 12

2.1.2/ Hóa ch9t 13

2.2/ Li trích và tinh ch rotenone 13

2.2.1/ Qui trình li trích và tinh chA rotenone 13

2.2.2/ Các b12c tiAn hành li trích và tinh chA rotenone 14

2.2.3/ KAt qu4 cBa quá trình li trích và tinh chA 15

2.2.4/ Đo nhi3t đ4 nóng chFy 15

2.3/ Phân tích đnh tính 15

2.4/ Phân tích rotenone tinh ch b*ng ph+ IR 16

2.5/ Phân tích rotenone tinh ch b*ng phng pháp HPLC 16

KT LUN VÀ KIN NGH 17

TÀI LIU THAM KHO 18

PH LC 19

TÓM TT N7I DUNG Đ TÀI

Cây thuCc cá (Derris elliptica) là loài dây leo gD, h7 ĐAu (Fabaceae), phân bC nhi5u , các vùng nhi3t đi và cAn nhi3t - Vi3t Nam, cây thuCc cá thng m7c , , các tnh vùng núi th9p (di 1.000m), trung du, ven r.ng nguyên sinh, r.ng th6 sinh, đ/i và

cF , các loi hình núi đá vôi Ngi ta tr/ng cây thuCc cá chE yu đB l9y r R cây thuCc

cá có ch6a rotenone có tác dng thuCc cá, tr sâu nên đc tr/ng nhi5u , các vùng nuôi tr/ng thEy sFn, các vùng ven biBn và các vùng sFn xu9t nông nghi3p nh: Cà Mau, Bc Liêu, Trà Vinh, Phú QuCc,… Cây thuCc cá đc tr/ng vi di3n tích ln đB l9y r mang li hi3u quF kinh t cao, m4t kg r cây thuCc cá giá t 15.000 – 20.000 đ/kg, nhng năm đc giá ngi nông dân thu đc t 14 – 20 tri3u đ/ng/1.000m2, thu nhAp cao hn nhi5u so vi tr/ng khoai, mì, lúa,…

Li trích rotenone t r cây thuCc cá đB phc v cho các ngành sFn xu9t nông nghi3p (dùng đB thuCc cá, làm thuCc tr sâu,…) có hi3u quF sinh h7c, ít Fnh h,ng đn môi trng (do thành ph1n đ4c trong ch ph0m b phân hEy m9t tác dng trong vòng 6 - 7 ngày sau khi tip xúc vi không khí và ánh sáng m8t tri) hn là t+ng hp rotenone b*ng các hóa ch9t hu c

Đ5 tài này th2c hi3n vi3c li trích rotenone t r cây thuCc cá b*ng dung môi chloroform vi quy trình li trích phù hp vi các đi5u ki3n trong phòng thí nghi3m

Sau đây là n4i dung đ5 tài

Ngoài tác dng tr sâu, rotenone còn có tác dng thuCc cá làm sch ao nuôi cá, tôm phc v cho ngành nuôi tr/ng thEy sFn

Hot ch9t rotenone t r cây thuCc cá g1n 100 năm qua đã đc nhi5u nc trên th gii t Châu Á đn Châu Âu, Châu M nghiên c6u và s dng có hi3u quF đB di3t tr sâu r1y phá hoi cây tr/ng và các loài cá d - Vi3t Nam, t gia th k 20 mi có m4t sC công trình nghiên c6u v5 hot ch9t rotenone Vào nhng năm 80 mi có m4t sC nghiên c6u s dng cây thuCc cá làm thuCc tr sâu , mi5n B1c Đn năm 1993 - 1994 mi b1t đ1u nhng nghiên c6u sâu hn v5 đ8c điBm sinh hóa và các phng pháp chit su9t đnh tính và đnh lng

- nc ta, cây thuCc cá (còn g7i là dây mAt, dây tóc kèn) đc tr/ng ph+ bin trong dân gian đB phc v cho ngành sFn xu9t nông nghi3p nh: thuCc cá làm sch các

ao nuôi tôm hay tr sâu cho rau màu, cây ăn quF Cây thuCc cá là loi cây d tr/ng đem li hi3u quF hi3u quF kinh t cao

Cây thuCc cá là loi dây leo h7 đAu đc tr/ng nhi5u , khu v2c Đông Nam Á và các đFo Tây Nam Thái Bình Dng, , nhng vùng ven biBn đ9t cát vùng núi th9p và trung du

Đ5 tài này nghiên c6u cách li trích rotenone - m4t hot ch9t có trong cây thuCc cá

t r cây thuCc cá (có hàm lng rotenone cao nh9t) t dung môi chloroform có tác dng

làm ng4 đ4c các loài đ4ng vAt máu lnh (cá, sâu,…) mà ít có hi vi các loài đ4ng vAt máu nóng, con ngi và môi trng sCng

Vi3t Nam là m4t nc nông nghi3p có ngu/n nguyên li3u v5 r cây thuCc cá phong phú nên vi3c li trích rotenone có ý ngha r9t quan tr7ng phc v cho ngành nông nghi3p và thEy sFn Chính vì th vi3c ch7n đ5 tài “Li trích rotenone t r cây thuCc cá” nh*m nghiên c6u phng pháp li trích rotenone phù hp vi đi5u ki3n phòng thí nghi3m

Rotenone là m4t isoflavonoid tan nhi5u trong acetone, benzene, chlorobenzene, ethylene dichloride, chloroform D2a vào tính tan cEa rotenone đB ch7n dung môi li trích

và kt tinh phù hp

Đ5 tài “Li trích rotenone t r cây thuCc cá” ch gii hn nghiên c6u phng pháp

li trích b*ng phng pháp ngâm d1m vi dung môi chloroform Sau khi thu đc rotenone thô tinh ch li b*ng phng pháp kt tinh vi dung môi thích hp Sau đó phân tích li sFn ph0m b*ng ph+ IR, xác đnh đ4 tinh khit cEa sFn ph0m b*ng phng pháp HPLC và đo nhi3t đ4 nóng chFy

Các công trình nghiên c6u v5 vi3c “Li trích rotenone t r cây thuCc cá”:

- Hot ch9t rotenone chit xu9t t cây derris – Tp chí khoa h7c k thuAt Nông Lâm nghi3p, sC 2/2002

- Nghiên c6u quá trình hình thành dch chuyBn và tích t hot ch9t rotenone trong t2 nhiên cEa Phan Phc Hi5n, Nguyn Công Hào, Mai Đình Tr, Nguyn Cu Th Hng Giang

- M4t sC phng pháp xác đnh rotenone trong cây derris ellitica benth trong tuyBn tAp các công trình khoa h7c, báo cáo khoa h7c ti h4i ngh khoa h7c phân tích lí hóa và

và sinh h7c Vi3t Nam l1n th6 nh9t, xu9t bFn năm 2000

- M4t sC tính ch9t hóa lí cEa rotenone trong cây derris ellitica , đ/ng b*ng Sông Cu Long cEa Phan Phc Hi5n, Hà Th L3 Ánh

- Extraction of rotenone from Derris elliptica and Derris malaccensis by

pressurized liquid extraction compared with maceration - Science direct

- Determination of rotenone residues in raw honey by solid - phase extraction and high - performance liquid chromatography - Science direct

M4t sC phng pháp hi3n đi li trích rotenone t r cây thuCc cá:

- Phng pháp chit b*ng dung môi áp su9t cao (Pressurized liquid extraction –

PLE):

Đây là phng pháp chit di nhi3t đ4 và áp su9t cao, cho phép s dng dung môi ho8c hDn hp dung môi vi đ4 phân c2c khác nhau Nhi3t đ4 thay đ+i trong khoFng

t nhi3t đ4 phòng đn 2000C Áp su9t thay đ+i t 500 – 3.000psi Phng pháp chit này

đã chit thành công m4t sC hp ch9t nh: polyphenol t quF táo, catechin và epicatechin

t quF nho Phng pháp chit rotenone t r cây thuCc cá đc áp dng vi dung môi chloroform, 95% ethanol Đi5u ki3n chit tCt nh9t cEa phng pháp PLE là nhi3t đ4

500C, áp su9t 2.000psi Đây là phng pháp ít tCn thi gian và dung môi so vi phng pháp ngâm d1m

- Phng pháp chit siêu ti hn SC - CO2 (Suppereritical Cacbon dioxide):

Phng pháp này nh1m vào vi3c s dng CO2 siêu ti hn đB chit rotenone t cây thuCc cá Kt quF đ4 tinh khit cEa rotenone đc tính nh là m4t hàm sC cEa các thông sC: áp su9t (9, 15, 20, 30, 40 MPa) và nhi3t đ4 (400C, 600C), đi5u ki3n chit tCt nh9t là , nhi3t đ4 600C và áp su9t 44MPa Phng pháp chit này thu đc hàm lng và đ4 tinh kit cEa rotenone cao hn so vi vi3c dùng bình chit Soxhlet

2/ CÁC GI THUYT CA Đ TÀI:

Sau khi hoàn thành đ5 tài g/m 2 ph1n:

Tìm tài li3u v5: cây thuCc cá, rotenone, phng pháp li trích, qui trình li trích, phng pháp kt tinh, đo nhi3t đ4 nóng chFy,…

Phng pháp quan sát, làm vi3c trong phòng thí nghi3m:

- Dùng phng pháp li trích r1n – l3ng, c thB là phng pháp ngâm d1m đB li trích rotenone t r cây thuCc cá

- Dùng phng pháp kt tinh phân đon b*ng dung môi thích hp đB thu đc rotenone tinh khit

- Phân tích đnh tính sFn ph0m tinh ch đc b*ng phng pháp s1c kí bFn m3ng,

đo nhi3t đ4 nóng chFy

- Phân tích sFn ph0m tinh ch b*ng ph+ IR, phng pháp HPLC

3.1/ PhEng tiDn:

- Máy vi tính

- Mng internet

- Sách, tp chí hóa h7c, tp chí khoa h7c công ngh3

- Dng c hóa ch9t trong phòng thí nghi3m hóa hu c

4/ CÁC B1C THC HIN Đ TÀI:

Đ5 tài th2c hi3n g/m 3 giai đon:

- Giai đon 1: NhAn đ5 tài, tìm tài li3u có liên quan đB th2c hi3n đ5 tài, th2c hi3n đ5 tài trong phòng thí nghi3m

Thi gian th2c hi3n t 7/2009 đn gia 4/2010

- Giai đon 2: T+ng hp tài li3u lí thuyt và th2c nghi3m, vit luAn văn, vit bài báo cáo

Thi gian th2c hi3n t 4/2010 đn đ1u 5/2010

- Giai đon 3: Báo cáo luAn văn

Thi gian th2c hi3n 5/2010

N7I DUNG

1/ LÍ THUYT:

1.1/ Gii thiDu v cây thuCc cá: [1], [4], [6], [7]

- Tên khoa h7c: Derris elliptical (Roxb) Benth

- Tên khác: Dây thuCc cá, dây mAt, dây cóc, long kén, liBu lây (Tày)

- Tên nc ngoài: Tuba root (Anh), derris (Pháp)

- H7: ĐAu (Fabaceae)

1.1.1/ Mô t7 cây thu8c cá: [6], [9], [10], [12]

- Dây leo: to, dài 7 - 10m

- Cành: cành non có lông mn Cành già s1n sùi, màu nâu đen

- Lá: lá kép g/m 9 - 13 lá chét, m7c so le, dài 20 - 35cm, cuCng chung có lông Lá chét lúc đ1u m3ng sau dai, dày, hình mác, gCc tròn, đ1u nh7n; dài 7,5 - 15cm; r4ng 2,5 - 4cm, lá non lúc đ1u hi có lông , m8t trên, sau nh2n, có lông mn , m8t di, gân n+i r9t

rõ

- Cm hoa m7c thành chùm dài 10 – 20cm , k4 lá, có lông mn, hoa màu h/ng ho8c màu tr1ng, đài hoa màu h/ng hình phu, có lông dài dng mi, răng r9t ng1n, cánh hoa có lông mn m7c m8t ngoài

- QuF thuôn ho8c hình mác; dài 3,5 - 8cm; r4ng 1,7 - 2cm; có cánh r4ng , phía trên, ht 1 – 4cm

- Cây thuCc cá thích hp vi m7i loi đ9t, là loi cây chu ánh sáng mnh nhng

a ni mát hn, thng đc tr/ng xen gia các cây cao su, d.a Nhi3t đ4 thích hp 27 -

280 C, đ9t bón vôi cho năng su9t r cao hn

1.1.2/ Phân b8 sinh thái :[6]

Phân bC nhi5u , vùng nhi3t đi và cAn nhi3t đi - vùng nhi3t đi châu Á, cây thuCc cá đc tr/ng nhi5u nh9t , các vùng Đông Nam và Nam châu Á g/m các nc: Malayxia, Inđônexia, Vi3t Nam, 5n Đ4, - Vi3t Nam cây thuCc cá đc tr/ng nhi5u ,

Cà Mau, Bc Liêu, Trà Vinh, Phú QuCc, các tnh vùng núi th9p (di 1.000m) và trung

du Cây m7c ven r.ng nguyên sinh, r.ng th6 sinh, đ/i và , cF loi hình r.ng núi đá vôi

Là loi cây a sáng có thB sCng đc trên nhi5u loi đ9t, thng leo lên các cây gD nh3 ho8c cây bi

Cây con m7c lên t ht ho8c b*ng cách dâm cành có khF năng tái sinh sau khi ch8t

1.1.3/ B9 phAn dùng: [1], [6], [7]

Cây thuCc cá đc tr/ng chE yu đB l9y r R cây đc thu hoch vào cuCi năm hai (hot ch9t cao nh9t) Đào r không b3 r con (r này ch6a nhi5u hot ch9t) R cây thuCc cá ng1n dài không đ/ng đ5u đng kính trung bình 1cm, m8t ngoài xám nâu đn đ3 nht vi nhng đng nh3 chy dài V3 dày dính ch1c vào gD màu nâu h/ng, b6 r9t nhi5u x, v hi ng7t nh1y, sau đó nóng và h1c R cây thuCc cá sau khi thu hoch có thB bFo quFn b*ng 2 cách: phi n1ng thAt nhanh, bFo quFn ni khô mát đn đ4 0m khoFng 10% ho8c ngâm r cây trong nc đn khi s dng đem ra giã nh3 r/i đem đi ti lên rau màu đB tr sâu ho8c thuCc cá làm sch ao nuôi

Cành và lá cây thuCc cá có thB qu9n thành vòng đeo lên s.ng trâu bò đB đu+i các

vi sinh vAt gây b3nh

1.2/ Thành ph!n hóa hc c"a r# cây thuCc cá: [6]

R cây thuCc cá ch6a:

127 – hydroxyrotenon

Ngoài ra, r còn có maackin, elipton, acid tubaic

Hot ch9t chính rotenone đc Nagai chit ra t năm 1902, tên t ch roten là tên NhAt BFn cEa cây thuCc cá R phFi ch6a 3% rotenone mi có tác dng Hàm lng rotenone ph thu4c vào các yu tC khí hAu và cách tr/ng nh nhi3t đ4 cao, lng ma, khoFng cách tr/ng,…

OH

HH

eliptinol

Rotenone là ch9t kt tinh hình lăng tr, không màu, quay trái, đc xp vào nhóm isoflavonoid

Tên g7i khác: dimethoxychromeno(3,4-b)furo(2,3-b)choromen-6-one: tubatoxin

Khi tip xúc vi không khí, ánh sáng rotenone b phân hEy thành các ch9t dehydrorotenon và rotenonon

1.4/ Tác d%ng c"a rotenone: [5], [6]

Rotenone r9t đ4c vi đ4ng vAt máu lnh b*ng đng ăn uCng ho8c do tip xúc, đc dùng đB thuCc cá và làm thuCc tr sâu trong nông nghi3p nh9t là ngh5 tr/ng rau Các rotenoid là nhng hot ch9t có đ4 đ4c mang tính ch7n l7c cao, r9t đ4c đCi vi cá, sâu b7, côn trùng và hi đ4c đCi vi các đ4ng vAt có vú Đ4c tính rotenone thB hi3n trên đ4ng vAt máu lnh do đng uCng hay do tip xúc vi n/ng đ4 10-6, đ4c tính cEa deguelin kém hn 10 l1n, tephrosin kém hn 40 l1n, toxicarol kém hn 400 l1n Tác dng cEa rotenone

O

C

H3C

Dung dch 75mg rotenone trong 100 lit nc , 230C đE git cht cá vàng trong vòng 2 gi vi tri3u ch6ng ngng th, và trc khi cht có m4t thi kì b kích thích R dây thuCc cá cho vào nghi5n nh3 cho vào nc vi n/ng đ4 1 ph1n tri3u làm cá say và b b1t d dàng

Dùng đB di3t cá tp trong ao, đ1m nuôi tôm Cách dùng, l9y r cây đAp dAp cho ra ch9t nh2a tr1ng, hòa trong nc té đ5u m8t đ1m C6 3 - 5kg r cây thuCc cá dùng cho 1.000m2 ao có m6c nc sâu 15 - 20cm

ĐCi vi côn trùng, sâu hi mùa màng rotenone khCng ch đc r9t nhi5u loi sâu, r3p, bm, nhAy, b7 tr hi rau màu, ngô, lúa và cây ăn quF Rotenone tác dng làm li3t trung tâm hô h9p cEa sâu b7, sau khi tip xúc vi thuCc sâu b7 yu d1n r/i cht

Trong chăn nuôi gia c1m, rotenone di3t đc ve, b7 chét, rAn r3p,… giúp công tác bFo v3 tCt

Dng chit b*ng ethanol và b*ng chloroform cEa r cây thuCc cá git cht 100%

Cc vi n/ng đ4 tng 6ng là 100 ph1n tri3u và 20 ph1n tri3u

ĐCi vi đ4ng vAt máu nóng, rotenone h1u nh không có đ4c tính khi dùng qua đng tiêu hóa nhng nu tiêm vào mch máu thì gây li3t hô h9p và cht do ngt th,

ĐCi vi ngi, khi uCng phFi lng ít dung dch rotenone mi pha loãng , n/ng đ4 thng dùng đB thuCc cá, tr6 b ng4 đ4c s4 th9y đau bng, nôn ma nhi5u do tác dng gây ói sau khi nuCt vào cEa rotenone Trng hp uCng lng nhi5u ho8c dung dch đAm đ8c rotenone thì ngoài tác dng gây nôn tr6 còn b co giAt toàn thân, xFy ra tình trng 6c ch hô h9p, h đng huyt sau cùng gây cht do b tê li3t trung khu hô h9p

Rotenone đc đánh giá là m4t ch9t chCng khCi u mnh vì có tác dng đ4c t bào mnh đCi vi các dòng ung th fibrosarcom, ung th ru4t, ung th ph+i,…nhng không đ8c hi3u vi b9t kì loi t bào nào

1.5/ Tính v&, công năng c"a cây thuCc cá: [6]

Cây thuCc cá có tác dng cha viêm m8i d 6ng, sát trùng, ch dng (tr ng6a)

1.6/ Công d%ng c"a cây thuCc cá: [9], [10]