Nghiên cứu tổng hợp muối canxihydroxycitrat từ axit hidroxycytric của vỏ quả bứa ở Quảng Ngãi

Khảo sát quá trình chiết tách axit hidroxycytric từ vỏ quả bứa. Xây dựng quy trình tổng hợp muối canxihydroxycitrat. Đóng góp thêm những thông tin, tư liệu khoa học về cây bứa, tạo cơ sở khoa học ban đầu cho các nghiên cứu sâu về ứng dụng của axit hidroxycytric .

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Theo Tổ chức Y tế thế giới, hiện nay dư cân và béo phì là đề tài màngành y đang quan tâm nhất là đối với các nước phát triển và đang phát triển.Hội nghị quốc tế lần thứ VIII về béo phì họp tại Paris ngày 01/09/1998 nhậnđịnh rằng Bệnh béo phì đã trở thành đại dịch toàn cầu, là vấn đề lớn đang đedọa sức khoẻ cộng đồng Số liệu thống kê gần đây của Tổ chức Y tế thế giớicho thấy số người béo phì đang gia tăng một cách đáng báo động với hơn 1,5

tỉ người toàn cầu

Bệnh béo phì không chỉ ảnh hưởng đến lao động, sinh hoạt, thẫm mỹ

mà còn nguy hại nhất định đến sức khoẻ Người trung niên và lớn tuổi bị béophì sẽ dễ mắc các bệnh như: huyết áp cao, bệnh mạch vành, tiểu đường, bệnhGout, tai biến mạch não, sỏi túi mật vv… Cũng theo tài liệu điều tra củaTrung Quốc, trong số 153 bệnh nhân động mạch vành thì có 120 ca cân nặngquá tiêu chuẩn 10% chiếm tỉ lệ 78,4% và 77 ca mắc bệnh béo phì chiếm tỉ lệ50,3% Béo phì là bệnh do mỡ tích luỹ quá nhiều trong cơ thể làm thay đổichức năng sinh lý, sinh hoá của cơ thể

Cây bứa, bứa lá tròn dài – tên khoa học là Garcinia oblongifolia

Champ Ex Benth, thuộc họ bứa và chi bứa Được Antonie Laurent de Jusieuđưa ra năm 1789, là một loại thực vật có hoa bao gồm khoảng 50 chi và 1.200loài các cây thân gỗ hay cây bụi Cây mọc hoang trong rừng thứ sinh của cáctỉnh từ Hà Tuyên, Vĩnh Phú, Quảng Nam, Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Tây Nguyênđến Nam Bộ

Trên thế giới việc nghiên cứu cây bứa đã có từ rất lâu, tính đến nay đã

có hàng trăm công trình nghiên cứu cây bứa bao gồm: chiết tách, xác định

thành phần hoá học các hợp chất hữu cơ, ứng dụng trong công nghệ thựcphẩm, công nghệ dược phẩm, đặc biệt là chế phẩm giảm béo.

HCA được chiết từ vỏ quả bứa có tác dụng ngăn chặn quá trình tích lũy

mỡ, cải thiện bilance trong máu, kìm hãm quá trình chuyển hóa lượng đườngthừa trong cơ thể thành mỡ, giúp ngăn chặn quá trình béo phì Ngoài ra, HCAcòn cải thiện giảm các loại mỡ xấu như: tryglixerit, CDL cholesterol,cholesterol toàn phần và tăng HDL cholesterol là loại mỡ có tác dụng bảo vệtim mạch Bên cạnh đó, HCA làm tăng nồng độ serotonin có vai trò kiểm soát

sự thèm ăn, làm tăng quá trình tổ hợp glycogen và tăng độ oxi hóa, đốt cháy

mỡ thừa…Dạng lỏng tự do của HCA có xu hướng không ổn định, dễ bịlacton hóa nên việc tổng hợp muối đi từ HCA đã được nghiên cứu nhằm làmtăng sự ổn định và hoạt tính sinh học của HCA Lowenstein đã mô tả cácmuối của HCA dựa trên các kim loại kiềm, kiềm thổ như: kali, natri, canxi…

Muối canxi (-)-hydroxycitrat có hoạt tính sinh học của HCA Canxi làloại khoáng chất quan trọng cần thiết cho sự phát triển vững chắc của răng vàxương giúp làm giảm nguy cơ loãng xương Canxi giữ vai trò là chất truyềndẫn thông tin và nó tham gia vào hầu hết các hoạt động của cơ thể và tế bào.Như vậy, ngoài hiệu quả giảm cân thì muối canxi (-)-hydroxycitrat còn giúp

bổ sung lượng canxi cần thiết cho sự phát triển của cơ thể Ở Mỹ, Hydrotrim

là sản phẩm độc quyền được điều chế từ muối canxi của HCA, có hiệu quảcao trong việc điều trị giảm cân hiện nay được người tiêu dùng rất ưa chuộng

Với những lý do trên mà tôi chọn đề tài: “ Nghiên cứu tổng hợp muối canxihydroxycitrat từ axit hidroxycytric của vỏ quả bứa ở Quảng Ngãi ”.

2 Mục đích nghiên cứu

- Khảo sát quá trình chiết tách axit hidroxycytric từ vỏ quả bứa

- Xây dựng quy trình tổng hợp muối canxihydroxycitrat

- Đóng góp thêm những thông tin, tư liệu khoa học về cây bứa, tạo cơ

sở khoa học ban đầu cho các nghiên cứu sâu về ứng dụng của axit hidroxycytric

3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu:

Vỏ quả của cây bứa (Garcinia oblongifolia Champ Ex Benth.) tại xã

Bình Hải và Bình Hoà, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi

3.2 Phạm vi nghiên cứu:

- Chiết tách axit hidroxycytric bằng phương pháp chưng ninh Kiểm trasản phẩm chiết bằng phương pháp chuẩn độ axit-bazơ, phổ hồng ngoại (IR)

và phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)

- Tổng hợp muối canxihydroxycitrat và khảo sát ảnh hưởng của các yếutố: pH, thể tích và thời gian tới hiệu suất quá trình tổng hợp muối

- Tinh chế muối và kiểm tra sản phẩm muối đã tinh chế bằng phươngpháp đo phổ IR, HPLC và xác định hàm lượng canxi trong muối

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Nghiên cứu lý thuyết:

Phương pháp nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên, tổng quan các tàiliệu về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hoá học, ứng dụng của một sốloài thực vật thuộc họ bứa Clusiaceae

cao (HPLC), phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), phương pháp

đo phổ hồng ngoại (IR)

5 Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài

Từ các nghiên cứu trên, đề tài đã thu được một số kết quả với ý nghĩanhư sau:

- Xây dựng quy trình chiết tách axit hidroxycytric từ vỏ quả bứa khô

- Xây dựng quy trình tổng hợp muối canxihydroxycitrat từ axit

hidroxycytric được chiết trong vỏ quả bứa

- Cung cấp các thông tin khoa học về thành phần và cấu tạo của muối canxihydroxycitrat

- Làm cơ sở dữ liệu để ứng dụng muối canxihydroxycitrat trong thực tế

6 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo.Nội dung của luận văn chia làm ba chương như sau:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3: Kết quả và thảo luận

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 CÂY BỨA [3], [4], [5], [7]

1.1.1 Bộ chè

Là bộ lớn, bao gồm chủ yếu các cây thân gỗ có quan hệ gần gũi với bộ

sổ và sớm đi ra từ bộ này

Bộ chè gồm 19 họ, ở nước ta có 8 họ trong đó có 2 họ quan trọng nhất

là họ Chè và họ Măng cụt, phân biệt với nhau chủ yếu như sau:

- Cây không có nhựa mủ, lá mọc cách thường thuộc Họ Chè

- Cây có nhựa mủ màu vàng , lá mọc đối thường thuộc Họ Măng cụt

Họ Măng cụt gồm 14 chi và hơn 350 loài phân bố trong giới hạn các

nước nhiệt đới ẩm; trong đó Việt Nam có 5 chi: Calophyllum, Garcinia, Kayea, Mesua, Ochrocarpus và khoảng 45 loài.

1.1.1.1 Họ Chè (Theaceae)

Cây gỗ hay cây bụi, lá mọc cách, đơn nguyên và không có lá kèm,trong lá thường có tế bào đã phân nhánh Hoa lưỡng tính, thường mọc đơnđộc Ðài gồm 5 lá đài không bằng nhau, tồn tại trên quả Tràng gồm 5- 9 cánhrời Nhị nhiều Nhụy do 3- 5 lá noãn hợp thành bầu trên, số ô tương ứng với

số lá noãn, trong mỗi ô có 2 hay nhiều noãn, đính noãn trụ giữa Quả có mộthay nhiều hạt, không có nội nhũ, phôi lớn

Họ chè có 29 chi và khoảng 550 loài, phân bố chủ yếu ở các nước nhiệtđới và cận nhiệt đới của cả hai bán cầu, đặc biệt ở Đông và Đông Nam Á ỞViệt Nam có 11 chi với trên 100 loài

Nhị nhiều, tập hợp thành bó Nhụy gồm 3- 5 ( có khi tới 15) lá noãn.Quả mở vách hay quả mọng Hạt thường nhiều, không có nội nhũ, có khi có

áo hạt bao ngoài

Họ măng cụt gồm 14 chi và hơn 350 loài phân bố trong giới hạn cácnước nhiệt đới ẩm Ở Việt Nam có 5 chi, 45 loài

1.1.2 Bứa

Hình 1.1 Quả, lá, hoa và cây bứa ở Quảng Ngãi

Tên khoa học: Garcinia oblongifolia Champ.ex Benth.

Thuộc họ măng cụt Clusiaceae

Mô tả: Cây thân gỗ cao 10- 15m Cành và nhánh dài và mảnh mọc xoèngang Vỏ cây màu xám tro Lá mọc đối, mép nguyên nhẵn bóng, có nhiềuđiểm mờ Hoa màu vàng có cả hoa đực và hoa lưỡng tính Hoa đực có 4 láđài, 5 cánh hoa Hoa lưỡng tính có 4 lá đài, 4 cánh hoa, rất nhiều nhị Bầu 6-

10 ô Quả nang hình cầu có nhiều rãnh dọc Vỏ quả màu vàng ở ngoài, phíatrong hơi đỏ, vị chua, 6- 10 hạt, có nhiều múi mọng nước ăn được (hình 1.1).

Thành phần hoá học: Trong quả chứa nhiều axit hữu cơ, vitamin C

(100g có 61mg vitamin C), flavonozit

Bộ phận dùng: Vỏ Cortex Garciniae

Nơi sống và thu hái: Cây mọc hoang trong rừng thứ sinh của các tỉnh từ

Hà Tuyên, Vĩnh Phú đến Quảng Nam, Quảng Ngãi Thường được trồng lấy látươi và quả nấu canh chua

Tính vị, công dụng: Vỏ có tính săn da và hơi đắng, mát, hơi độc, có tácdụng tiêu viêm, hạ nhiệt, làm săn da, lành vết thương Lá có vị chua, thườngđược dùng nấu canh chua Hạt có áo hạt chua, ăn được, cũng dùng nấu canhchua

Vỏ thường dùng trị: Loét dạ dày, loét tá tràng, viêm dạ dày ruột, kémtiêu hoá, viêm miệng, bệnh cặn răng, ho ra máu Dùng ngoài trị bỏng, mụnnhọt, eczema, dị ứng, mẩn ngứa, rút các vết đạn đâm vào thịt Liều dùng 20-30g dạng thuốc sắc; dùng ngoài giã vỏ tươi đắp Nhựa bứa dùng trị bỏng

Đơn thuốc:

-Viêm dạ dày ruột, kém tiêu hoá: Vỏ cây Bứa sắc đặc cô đặc lấy 50%;hàng ngày uống 30ml

-Bỏng: Nhựa bứa pha dầu làm thành cao lỏng, bôi ngày 1- 2 lần

1.1.3 Phân loại bứa

1.1.3.1 Bứa mọi

Bứa mọi-Garcinia harmandii Pierre, thuộc họ bứa-Clusiaceae.

Mô tả: Cây gỗ cao 6- 10m, phân nhánh nhiều từ gốc, có vỏ vàng Láthuôn, hình trứng ngược hay hình ngọn giáo ngắn, có góc ở gốc, có mũi nhọn

ở đầu, dài 4-10cm, rộng 15- 30mm, cuống ngắn (hình 1.2) Hoa vàng, hầu

như không cuống; hoa đực xếp thành nhóm 3- 6, hoa cái đơn độc Quả cóđường kính 10- 20mm, màu tía, hơi dẹp giữa các hạt Ra hoa tháng 2- 3, kếtquả vào tháng 3.

Bộ phận dùng: Vỏ Cortex Garciniae

Nơi sống và thu hái: Sống phổ biến ở miền Nam Việt Nam, Campuchia

và Nam Lào Ở nước ta cây mọc hoang trong rừng ở độ cao thấp từ KhánhHoà tới Đồng Nai, Tây Ninh

Công dụng: Quả có nạc ngon, mùi thơm, vị ngọt, dùng ăn được Vỏchát, được nhân dân Campuchia dùng ăn với trầu Người ta còn phối hợp vớinhiều vị thuốc khác để trị ỉa chảy

Hình 1.2 Cây bứa mọi ở Quảng Ngãi

1.1.3.2 Bứa mủ vàng

Hình 1.3 Hoa, lá, quả của cây bứa mủ vàng

Bứa mủ vàng-Garcinia xanthochymus Hook.f.ex J.Anderson, thuộc họ

bứa- Clusiaceae

Mô tả: Cây gỗ lớn; nhánh non vuông, vàng hay nâu Lá có phiến thuôn,

to, dài đến 30cm, rộng 6- 8cm, dày bóng; gân phụ nhiều, cách nhau khoảng1cm; cuống ngắn Hoa ở nách lá già, rộng cỡ 1cm, cuống 2cm; hoa đực có 5

lá đài, 5 cánh hoa trắng, cao 8mm; 5 bó nhị mà mỗi bó có 3- 5 bao phấn,cónhụy lép; hoa cái có bao hoa như hoa đực, nhị lép, bầu 5 ô Quả tròn, to 9cm(hình 1.3)

Bộ phận dùng: Lá, thân, nhựa, mủ và quả

Nơi sống và thu hái: Loài phân bố ở Ấn Độ, Nêpan, Trung Quốc vàViệt Nam Ở nước ta, cây mọc ở rừng miền Nam

Tính vị, tác dụng: Lá, thân, mủ có vị đắng, chua, tính mát; có tác dụngsát trùng Quả giải nhiệt, lợi mật

Công dụng: Ở Ấn Độ, quả được dùng như quả loài Garcinia indica Chois làm thuốc chống bệnh thiếu vitamin C Ở Trung Quốc, để trị đỉa vào

mũi, người ta lấy mủ tươi với liều lượng thích hợp nhỏ vào xoang mũi, đỉa sẽ

bò ra

1.1.3.3 Bứa nhà

Hình 1.4 Cây bứa nhà ở Quảng Ngãi

Bứa nhà- Garcinia cochinchinensis Choisy, thuộc họ Măng

cụt-Clusiaceae

Mô tả: Cây cao 10- 15m, vỏ ngoài màu đen, phía trong màu vàng Cànhnon vuông, về sau tròn Lá thuôn nhọn ở gốc, dài 8- 15cm, rộng 3- 4,5cm(hình 1.4) Hoa đực có từ 1 đến 5 hoa, mọc thành chùm ở nách lá, màu vàng,

có nhiều nhị; hoa lưỡng tính không cuống, thường mọc đơn độc; nhị xếp

thành 4 bó, mỗi bó 7- 12 bao phấn; bầu 6- 10 ô, thường là 8 Quả có đườngkính 4cm, hình trứng; vỏ quả nạc, có cơm hơi đỏ bao quanh hạt Ra hoa vàotháng 4- 5.

Nơi sống và thu hái: Cây mọc chủ yếu ở rừng thưa từ Quảng Trị trở vào Thu hái vỏ, lá quanh năm

Công dụng: Lá và vỏ quả thường dùng nấu canh chua Quả chín dùng

để ăn hoặc làm nước giải khát; áo hạt có vị chua ngọt Vỏ thường dùng trị dị ứng, mẩnngứa và bệnh ngoài da Lá giã nát đắp trị sâu Búp non nhai ăn chữa động thai

Đơn thuốc: Dị ứng, mẩn ngứa, dùng vỏ bứa 20- 30g, nước 500ml, sắccòn 150ml, chia 2- 3 lần uống trong ngày

1.1.3.4 Garcinia cowa Roxb

Tên khoa học là Garcinia pedunculata Roxb, thông thường gọi là tai

chua Cây nhỏ mọc thẳng, thân thường có nhiều u lồi Cành nhiều và mảnh,thường nằm ngang, đầu hơi rủ xuống Lá hình trứng ngược, đầu lá tù, đuôi láhình nêm, dài 7- 17cm, rộng 2,5- 6cm, gân lá rõ ở cả hai mặt, đường gân phụnối liền với nhau ở mép, cuống lá mảnh dài gần 2cm Cụm hoa đực có 3- 8hoa xếp hình tán, hoa có cuống dài 1cm, tràng 4 cánh dày, nhị xếp thành mộtkhối, chỉ nhị ngắn Hoa lưỡng tính đơn lẻ hay tụ thành 2- 3 lá mọc ở nách lá,gần như không cuống, nhị họp thành 4 bó, mỗi bó 1- 8 thuỳ hình nêm Quảmập hình cầu dẹt (hình 1.5), trên có những múi nổi rõ Mọc hoang tại nhiềukhu rừng miền Bắc nước ta và ở Quảng ngãi, nhiều nhất ở Phú Thọ, Yên Bái,Lào Cai, Hoà Bình, Tuyên Quang, Hà Giang, Bắc Cạn, Thái Nguyên, CaoBằng, Lạng Sơn Một số vùng người ta trồng ven đường làng để lấy quả ăn vàdùng trong công nghệ Mùa hoa vào các tháng 3- 4, mùa quả vào tháng 7- 8.Thường hái về bỏ hạt, thái thành từng miếng mỏng phơi hay sấy khô, có màuđen nâu nhạt, hơi mềm Trong nhân dân tai chua chủ yếu được dùng để nấu

canh có vị chua Một số nơi nhân dân sắc uống chữa sốt, khát nước Ngàyuống 6- 10g Trước đây, khi chưa có axit xitric tổng hợp, người ta xem taichua là axit xitric thiên nhiên đáng quý Theo lời phát biểu của một giám đốcnhà máy nhuộm Zurich (Đức) thì cao quả tai chua dùng trong in vải vừa giữcho màu bền, vừa không hại vải cho nên dù cùng một giá trị với axit xitrichay với giá trị cao hơn một chút thì việc sử dụng tai chua trong nhuộm in trênvải vẫn tốt hơn Điều này giải thích kinh nghiệm trong dân gian ta dùng taichua làm chất cắn màu trong nhuộm vải, lụa, nhuộm cói, đan chiếu; và do cótính axit nhẹ nên còn sử dụng trong việc làm bóng các kim loại vàng, bạc

Hình 1.5 Quả tai chua ở Quảng Ngãi

1.1.3.5 Garcinia cambogia

Loại cây có kích thước nhỏ hoặc trung bình với các nhánh mọc tròn đối

xứng như vương miện, nằm ngang hoặc rủ xuống; lá của nó có màu xanh đậm

và bóng, hình elip, dài 5- 12cm và rộng 2- 7cm; quả hình trứng, đường kính5cm, màu vàng hoặc đỏ khi chín với 6- 8 rãnh, mỗi quả có từ 6 đến 8 hạt đượcbao quanh bởi áo hạt mọng nước Cây bứa thường tìm thấy tại các cánh rừngthường xanh phía tây Ghats, phía Nam của Konkan đến Travancore- Ấn Độ vàtrong rừng Shola của Nilgiris với độ cao 1828m so với mực nước biển Nó rahoa vào suốt mùa nắng và trái chín kéo dài trong mùa mưa Hạt của Garcinia

cambogia chứa 31% dầu béo, có thể ăn được Quả của Garcinia cambogia có

nhiều axit, có thể ăn sống Nước sắc của vỏ quả có thể chữa bệnh thấp khớp vàbệnh đau đường ruột Nó cũng được sử dụng làm thuốc thú y để rửa các bệnh ở

mồm gia súc Tại Ceylon- Ấn Độ, vỏ quả khô của G cambogia được sử dụng

với muối trong muối cá Vỏ quả khô rất có giá trị, nó được sử dụng như là gia

vị tạo mùi trong cari để thay thế me hoặc chanh

Hình 1.6 Lá, quả Garcinia cambogia

1.1.3.6 Garcinia indica

Là cây thường xanh, mảnh khảnh với các cành rủ xuống; lá hình trứnghoặc hình thuôn ngọn giáo, dài từ 6- 9cm và rộng 2,5- 4cm, màu xanh đậm ởmặt trên và màu xanh nhạt ở phía dưới Quả có hình cầu, đường kính từ 2,5-4cm, có màu tím đậm khi chín và được bao quanh từ 5- 8 hạt lớn (hình 1.7).Cây này tìm thấy tại rừng nhiệt đới ở miền Tây Ghats, từ phía nam Konkanđến Mysore, Coorg, và Wynaad- Ấn Độ Nó ra hoa từ tháng 11- 12, quả chínvào tháng 4- 5 Rễ chắc chắn Hạt có dầu ăn được, trong thương mại nó được

biết đến như là bơ Kokam Quả Garcinia indica mùi hương dễ chịu và có vị

chua ngọt Nó được sử dụng làm hương vị chua trong nấu carri cũng nhưđược dùng làm sirô trong mùa nóng Quả của nó cũng có thể chữa giun sán,bệnh trĩ, bệnh lỵ, khối u, vết thương, bệnh đau tim Sirô từ nước bứa là thứcuống rất được ưa thích Vỏ quả khô có giá trị, nó được sử dụng như là gia vịtạo mùi trong ca ri để thay thế me hoặc chanh

Hình 1.7 Cây, quả Garcinia Indica và Kokam

1.1.3.7 Garcinia atro Viridis

Cây có kích thước trung bình, cao 9- 15m, tìm thấy ở phía đông bắcquận Assam-Ấn Độ Lá dài 15- 23cm và rộng 5- 7,6cm, dày như da, nhẵn,mũi nhọn, và phần đuôi thon nhỏ; hoa ra theo từng quí, nhụy đơn và rộng.Quả màu vàng cam, gần giống hình cầu, vỏ có các đường rãnh sâu và khámỏng, cơm màu trắng đục với các hạt bao quanh (hình 1.8) Vỏ quả củaGarcinia atroViridis cũng chứa nhiều axit và có thể ăn sống, nhưng vị của nórất hấp dẫn khi ninh nhừ với đường Tại Malay- Ấn Độ, vỏ quả gần chín đượcphơi khô để bán làm gia vị nấu cari thay cho me hay làm gia vị kho cá Quảnày cũng được sử dụng làm thuốc nhuộm với nhôm trong nhuộm tơ lụa Nướcsắc từ quả và rễ được sử dụng để chữa bệnh đau tai

Hình 1.8 Hoa, lá, quả và cây Garcinia atro Viridis

1.1.3.8 Garcinia dulcis

Một loại cây thường xanh, cao 30-40 feet, mọc nhiều ở Malaysia Nóđược đưa tới Ấn Độ và được trồng ở các khu vườn bách thảo Quả chứa axitxitric và thích hợp để làm mứt hoặc đóng hộp (hình 1.9) Hạt dùng làm thuốcchữa bệnh ngoài da Vỏ cây được dùng ở Java để nhuộm thảm, chiếu,…

Hình 1.9 Quả Garcinia dulcis

1.1.3.9 Garcinia hombroniana

Cây nhỏ giống như Garcinia mangostana, quả màu đỏ (hình 1.10),

đường kính 1-2 inch, tìm thấy ở đảo Nicobar và viễn đông Malaysia, chủ yếu

ở những vùng ven biển đầy cát và đá Thịt quả bao quanh hạt có thể ăn được

Nó có vị chua và mùi hương hấp dẫn Ở Malaysia, người ta dùng rễ và lá đểtrị mẩn ngứa Thân cây dùng làm gỗ xây nhà và làm mái chèo

Hình 1.10 Quả Garcinia hombroniana

Hình 1.11 Lá, hoa của Garcinia echinocarpa

1.1.4 Dẫn xuất của HCA

1.1.4.1 Hoá học của (-)-HCA [8], [9], [12], [14]

Lewis và Neelakantan đã chiết axit chủ yếu trong vỏ quả G.cambogia

và xác định (-)-HCA là chất chính và được nghiên cứu bằng phương phápquang phổ Sự xác định và tách axit hidroxycytric (HCA) bằng giấy WhatmanNo.1 được thực hiện bằng cách sử dụng n-butanol/axit axetic/nước (4:1:5) và

n-propanol/axit focmic/nước (4:1:5) Các vạch được xác định bằng phunmetavanadate 5% Kiềm hoá axit bằng cách trộn với lượng kiềm dư và cho điqua cột nhựa trao đổi ion (Zeocarb 215) Kết quả rửa cho thấy chỉ có vạch

(Rf = 0,34) có giá trị thấp tương ứng với (-)-HCA tự do Trong nồng độ nước rửa cũng còn có vạch cao hơn (Rf = 0,46) đó chính là lacton Nước chiết từ

quả cho thấy có 2 vạch axit nổi trội trong sắc ký với 2 hệ dung môi khác nhau.Trong trường hợp chuẩn độ dịch chiết này bằng kiềm, sử dụng phenolphtaleinlàm chất chỉ thị, thu được 2 điểm tới hạn khác nhau, trong môi trường lạnh vàsau đó đun nóng, điều này cho thấy đó là đặc điểm của lacton Hai vạch sắc

ký đã được xem như là axit hydroxycitric và lacton của nó (hình 1.12 và1.13) Điều này cũng chứng tỏ rằng 2 vạch trong sắc ký cũng là của axit γ-hydroxy và lacton của nó chứ không phải là của axit tactaric và axit citric

Hoá học lập thể:

Axit hidroxycytric (axit 1,2- dihydroxy propan- 1,2,3- tricacboxylic) có

2 trung tâm bất đối; vì vậy, có thể tồn tại 2 cặp đồng phân lập thể hoặc 4 đồngphân khác nhau (Hình 1.12) Martius và Maue đã tổng hợp thành công 4 đồng

phân lập thể của hidroxycytric Một trong các đồng phân này được tìm thấy trong Garcinia và một đồng phân nữa được tìm thấy trong loài cây dâm bụt

(Hibiscus) Cấu hình chính xác của lacton axit hidroxycytric , axit hibiscus vàaxit garcinia, đã được xác định lần lượt là axit (2S, 3R)- và (2S, 3S)-2-hydroxycitric-2,5- lacton (Hình 1.13) Cấu hình chính xác được xác định bằngqui luật Hudson, chiều quay quang học của ánh sáng phân cực, vòng tròn củaánh sáng lưỡng sắc, và tính toán góc quay của phân tử Glusker và nhữngcộng sự đã báo cáo cấu trúc và cấu hình chính xác của muối canxi

hydroxycitrat và (-)-HCA lacton bằng chụp X-quang tinh thể

H H

Axit (-)-hy�roxy xitric (I) Axit (+)-hy�roxy xitric (II)

COOH C H C COOH C

H H

H H

Axit (+)-allo-hy�roxy xitric (III) Axit (-)-allo-hy�roxy xitric (IV)

COOH C H C COOH C

H H

C=OO

Axit (-)-hy�roxy xitric

lacton

COOH

CCHH

C=OO

Axit (+)-allo-hy�roxy xitric

lacton

Hình 1.13 Cấu trúc của axit hidroxycytric lacton

Các đặc điểm của HCA được mô tả ở bảng 1.1 như sau:

Bảng 1.1 Mô tả các đặc điểm của HCANguồn thực vật Garcinia cambogia

Họ thực vật Họ bứa (họ măng cụt), Guttiferae

Các tên gọi khác nhau

Axit (-)-hidroxycytric ; axit 1,2,3-propan tricacboxylic; axit Garcinia; axit 1,2- di hydroxy propan-1,2,3- tricacboxylic

Công thức phân tử C6H8O8 [(-)-HCA]

Khối lượng phân tử 208 [(-)-HCA]

Gần đây, Jayaprakasha và Sakariah đã sử dụng phương pháp sắc ký

lỏng cao áp (HPLC) để xác định axit hữu cơ trong quả của G.cambogia, mẫu chiết thương mại của G.cambogia và lá, vỏ quả của G.indica Trong phương

pháp HPLC này, dịch chiết pha loãng có thể xác định định lượng mà khôngcần cô đặc, sấy Đây là điểm thuận lợi để có thể định lượng (-)-HCA và lactoncủa nó một cách riêng biệt

Tác dụng của HCA:

1 HCA có tác dụng ngăn chặn quá trình tích mỡ và cải thiện bilance

mỡ máu HCA kiềm hãm quá trình chuyển hóa lượng đường thừa trong cơ thểthành mỡ, giúp ngăn chặn quá trình béo phì, đặc biệt đạt hiệu quả cao đối vớinhững người dư cân có chế độ ăn quá nhiều bột đường Không nhữnggiúp giảm cân, HCA còn làm giảm các loại mỡ xấu cho sức khỏe nhưtryglycerid, LDL cholesterol, cholesterol toàn phần và tăng HDL cholesterol

là loại mỡ có tác dụng bảo vệ thành mạch

2 HCA làm gia tăng nồng độ Serotonin, một chất dẫn truyền thần kinhchính yếu có vai trò kiểm soát sự thèm ăn và cảm xúc HCA kiềm hãm cảmgiác thèm ăn, đồng thời cải thiện tâm lý phiền muộn ở người dư cân, béo phì.

3 HCA làm gia tăng quá trình tổng hợp glycogen và tăng độ oxy hóa,đốt cháy mỡ thừa Ở người dùng HCA, lượng đường thừa trong cơ thể sẽkhông chuyển sang dạng mỡ dự trữ mà sẽ được tổng hợp thành glycogen dựtrữ tại gan và cơ Khi mức glycogen bão hòa, dưới tác dụng của HCA, lượngđường thừa này sẽ kích hoạt quá trình chuyển axit béo vào ty lạp thể để đốtcháy tạo năng lượng cho tế bào, làm giảm lượng mỡ thừa dự trữ trong cơ thể

Trong suốt những năm 1970, các nhà khoa học tại trường đại họcBrandeis và ở Hoffman LaRoche đã chứng minh rằng HCA tổng hợp khi trộnlẫn với khẩu phần ăn, đã có hiệu quả kiềm hãm sự tăng cân rõ rệt ở chuột Cácnhà nghiên cứu lưu ý rằng chuột được điều trị với HCA có khuynh hướng ănít; mức tiêu thụ được kìm hãm bởi lượng HCA đưa vào tối ưu là 10% hoặchơn, đó là khi HCA tạo thành 1% hoặc hơn trong khẩu phần ăn kiêng

Cơ chế mà HCA có ảnh hưởng đến tăng cân trước đây không được biếtđến một cách rõ ràng, các nhà khoa học suy đoán rằng hiệu quả ngăn cản sựthèm ăn của HCA được áp dụng không xuyên suốt hoạt động của hệ thống hệthần kinh trung tâm (CNS), nhưng cũng ảnh hưởng khá trực tiếp đến các quátrình chuyển hóa của cơ thể

Một trong cơ quan họat động chuyển hóa nhiều nhất trong cơ thể làgan Một chức năng quan trọng của gan là bảo đảm rằng nồng độ glucozơtrong máu bảo quản đủ để cung cấp nhu cầu năng lượng của cơ thể Gan cóthể bảo quản đường trong chế độ ăn dưới dạng glycogen polisaccarit, và giảiphóng glucoz khi mức độ đường trong máu thấp Gan cũng có thể tổng hợpglucoza với một quy trình phức tạp được biết đến là sự tạo thành glucoza, từ

amino axit hay axit lactic như là vật chất khởi đầu Lượng glucoza mới tổnghợp này có thể được giải phóng vào dòng máu để đáp ứng nhu cầu nănglượng của các mô trong cơ thể hoặc có thể được bảo quản như là glucogencho sau này dùng đến

Mối liên hệ trực tiếp giữa gan và CNS là theo dõi mức độ glucoza vàglucogen trong gan Mức độ glucogen cao, cũng như kết quả của nguồn cungcấp lượng lớn glucozơ, được chuyển dịch bởi CNS thành trạng thái của cảmgiác no nê, mà kết quả là giảm sự thèm ăn

Do glycogen được gia tăng trong gan giúp tạo cảm giác no, hiệu quảcủa HCA đối với quá trình tạo thành glucoza ở gan chuột đã được nghiên cứu.Người ta đã tìm ra rằng, tốc độ sự tạo thành glucoza từ lactat hoặc amino axit-alanin khoảng chừng gấp đôi đối với những con chuột được điều trị với HCA.Kết quả này đã cung cấp bằng chứng để chứng minh ý kiến cho rằng HCAgây nên sự ngăn cản quá trình thèm ăn, được theo dõi qua con đường thay đổitốc độ tạo thành glucoza

Tuy nhiên, điều đó dường như không chắc chắn rằng việc giảm lượngthức ăn đưa vào có thể chi trả hoàn toàn cho sự giảm cân đáng kể được tìmthấy trong những con chuột được điều trị với HCA Ví dụ, trong một nghiêncứu, sự giảm mức tiêu thụ thực phẩm thu đươc trong suốt chu kì 80 ngàynghiên cứu chỉ khoảng 4% và tuy nhiên những con chuột giảm 78% cân nặnghơn sự điều kiển trong suốt chu kỳ này Những nghiên cứu khác, cung cấpnhững kết quả gây chấn động ít hơn, đề nghị rằng sự giảm cân được so sánh

mở rộng là không cân xứng với sự giảm mức tiêu thụ thức phẩm

Bởi vì không có sự thống nhất giữa việc giảm cân đáng kể và việc ngăncản sự thèm ăn ít ỏi, nó được mặc nhiên công nhận là HCA áp dụng cơ chế

mà tăng việc đốt chất béo, có thể làm trọng lượng cơ thể giảm, trong điều kiệnảnh hưởng quá trình tạo glucoza.

Quá trình đốt cháy chất béo hoặc oxi hóa thúc đẩy một vai trò nổi bậttrong quá trình chuyển hóa của gan Gan chuyển hóa thành cách hoạt độngkhoảng trên 3/4 tổng lượng O2 tiêu thụ của cơ thể đối với một đối tượng lúcđứng yên, không hoạt động Những nhu cầu năng lượng cần thiết của gan là

sự oxi hóa chất béo Lượng chất béo trong chế độ ăn được hấp thụ bởi những

tế bào gan, mà oxi hóa hay đốt cháy nó cho năng lượng Những chất béođược vận chuyển từ tế bào chất đến gan bằng cách liên kết chúng lại thành sựvận chuyển đặc biệt phân tử L- crnitine (C7H15NO3) Phản ứng này xảy ra dễdàng nhờ ezim carnitine acyltransferase

Carnitine acyltransferase bị ức chế bởi malonyl coenzim A (CoA), cóthể chứa đựng từ việc chuyển đổi của axetyl CoA Malonyl CoA, khôngnhững ức chế tiến trình đốt cháy mỡ mà còn gia tăng sự tổng hợp chất béotrong cơ thể, do nó là chất đầu trực tiếp tổng hợp chất béo và cholesterol.Acetyl CoA được vận chuyển đến tế bào chất để sử dụng trong hoạt động sinhhóa của nó Tuy nhiên nó không thể được vận chuyển đến tế bào chất trướckhi nó được chuyển đổi thành axit citric Theo cách đó, axit citric là dạng cóthể vận chuyển được của axetyl CoA Axit xitric một khi trong tế bào chất,được chuyển đổi thành axetyl CoA dưới sự giúp đỡ của enzim citrat liaza.HCA được tìm thấy là một chất ức chế có khả năng cạnh tranh cực kỳ hiệunghiệm với citrat liaza

Ái lực của enzim đối với HCA lớn hơn 1000 lần ái lực của enzim đốivới axit citric Hoạt tính này chỉ có ở HCA dạng axit tinh khiết, chứ khôngphải dạng lacton

Tầm quan trọng của việc ức chế citrat lyaza bởi HCA là không có mặtcitrat lyaza hoạt động, lượng axetyl CoA vẫn có thể tiến tới tế bào chất Điềunày lần lượt sẽ giới hạn sự có mặt của malonyl CoA và sự tổng hợp chậm chấtbéo và cholesterol, trong khi quá trình tăng lượng chất béo sụt giảm hoặc quátrình oxi hóa chất béo.

Sự hoạt hóa của quá trình oxi hóa chất béo trong gan cũng có xu hướngkích thích sự tổng hợp glucoza, chủ yếu do bởi sự giảm hoạt động của enzimchủ chốt pynirate carboxylase Điều này có thể cung cấp thêm nguồn dự trữglycogen trong gan và gửi một thông điệp an toàn đến trung tâm não bộ

1.1.4.2 Muối của HCA [10], [11], [13], [15], [16], [17], [18]

Vỏ quả của G.cambogia và G.indica chứa 20-30% (-)-HCA Vì vậy, nó

là nguồn chủ yếu chứa (-)-HCA Bên cạnh đó, (-)-HCA dễ bị lacton hoá trongquá trình hoá hơi và cô đặc, tạo ra nhiều dẫn xuất bền của (-)-HCA, cụ thể là:lacton, este, muối natri, kali, canxi và magie của (-)-HCA Trong mẫu chiết

thương mại của G.cambogia, (-)-HCA tồn tại dưới dạng muối kali bởi vì tính

chất bền của nó (-)-HCA tự do có thể thu được dễ dàng từ mẫu chiết thương

mại của G.cambogia, bằng cách cho dung dịch muối kali hoà tan trong nước

đi qua cột trao đổi cation Majeed và những cộng sự đã báo cáo cách tạo muối

kalihydroxycitrat từ Garcinia Nó bao gồm quá trình chiết (-)-HCA từ quả Garcinia bằng cách sử dụng rượu alkyl, dịch chiết trộn lẫn được xử lý bằng

KOH và kết tủa kalihydroxycitrat hình thành lắng xuống đáy.Balasubramanyam và những cộng sự tường thuật lại cách tạo thành cặp muốikim loại hoà tan nhóm IA và IIA của (-)- HCA Nó bao gồm (-)-HCA chiếtbằng nước và xử lý dịch chiết với các loại hyđroxit và clorua kim loại khácnhau để được cặp muối kim loại

Ibnusaud và những cộng sự đã báo cáo cách chiết tách axit Garcinia từ

vỏ quả tươi hoặc khô của G.cambogia, G.indica và G.atroViridis Nó bao gồm 4 đến 5 cách chiết quả Garcinia bằng cách nấu với nước trong vòng 20

giờ Hỗn hợp dịch chiết được cô đặc, xử lý bằng metanol để loại bỏ pectin vàđược lọc sạch Phần nước lọc được xử lý bằng dung dịch NaOH ở 800C nhằmthu được natrihydroxycitrat

Balasubramanyam và những cộng sự đưa ra phương pháp tạo thành cặpmuối kim loại hòa tan nhóm IA và IIA của (-)-HCA Phương pháp này baogồm (-)-HCA chiết bằng nước và xử lý dịch dịch chiết với các loại hydroxit

và clorua kim loại khác nhau để được cặp muối kim loại, sau đó làm kết tủamuối tan hai kim loại bằng cách thêm dung môi phân cực để phân lập muối

C COO HO

C

H

Ca C

H

COO

C COO HO

C

H

Mg C

H

C

Mg H

H

COO

C COOK HO

C H

C H

tan hai kim loại nhóm IA và IIA của (-)-HCA Dung môi phân cực được sửdụng là dung dịch axeton 80% Công thức thông thường muối cặp kim loạinhóm IA và IIA được thể hiện ở hình 1.15.

Hình 1.15 Công thức thông thường muối cặp kim loại nhóm I A và II A

Trong đó, X là kim loại nhóm IA như: Li, Na, K, Rb, Cs hay Fr Y làkim loại nhóm IIA như: Be, Mg, Ca, Sr, Ba hay Ra Tỷ lệ khối lượng của Xchiếm từ 1,5 đến 51,0% Tỷ lệ khối lượng của Y chiếm từ 2,0 đến 50,9% Tỷ

lệ khối lượng của HCA chiếm từ 31,0 đến 93,0% tùy theo khối lượng phân tửcủa X và Y Nếu X là Na+, Y là Ca2+ thì phần trăm khối lượng của natri là8,58%, của canxi là 14,92% và của (-)-HCA là 76,50%

Gokaraju và các cộng sự công bố dạng muối hai kim loại của (-)-HCAvới các kim loại nhóm II Quá trình pha chế những muối hai kim loại nhóm IIbao gồm việc thêm một hợp chất kim loại nhóm II vào dung dịch (-)-HCA,tiếp theo thêm một dung dịch hợp chất kim loại nhóm II khác Muối hai kimloại được thu lại bằng cách loại bỏ nước khỏi hỗn hợp phản ứng dưới áp suấtthấp hay sấy khô Sau đó, muối hai kim loại được chia tách khỏi hỗn hợpphản ứng bằng cách thêm những dung môi hữu cơ có thể trộn lẫn với nước vàlọc Những dung môi hữu cơ có thể trộn lẫn với nước là ancol, axeton,axetonitrin, dioxan, tetrahidrofuran hay hỗn hợp của chúng Những muối hai

kim loại này có hiệu quả như là những chất bổ sung ăn kiêng và trong thứcuống Chúng có tác dụng giảm béo ở động vật có vú, chữa trị bệnh loãngxương, được sử dụng trong khẩu phần hay thức uống hay những chất bổ sungdinh dưỡng Công thức của chúng đã được kiểm tra bằng phổ cộng hưởng từ

HO HO

COO COO

COO Y OCO

Hình 1.16 Công thức thông thường muối cặp kim loại nhóm II

Trong đó: X, Y được lựa chọn độc lập từ những kim loại thuộc nhóm II(IIA và IIB) của bảng tuần hoàn Những kim loại nhóm II và được lựa chọn độclập từ Be, Mg, Ca, Ba hay Ra (nhóm IIA), Zn, Cd hay Hg (nhóm IIB) trong cáchợp chất cacbonat, oxit hay hydroxit của chúng

Gokaraju và các cộng sự cũng công bố công thức của muối ba kim loạicủa (-)-HCA Muối ba kim loại phổ biến là muối ba kim loại của canxi, magiehoặc kẽm và kali Nghiên cứu này bao gồm quá trình tạo muối ba kim loạibằng việc thêm những lượng xác định các dung dịch hợp chất của các kim

loại mong muốn vào dung dịch (-)-HCA Dịch chiết từ vỏ quả Garcinia được

sử dụng như là một vật liệu bắt đầu Những hợp chất thu được của nghiên cứunày không vị, không mùi và tan tốt trong nước và cũng có chức năng chữa

bệnh béo phì Chúng có thể được sử dụng trong khẩu phần ăn hằng ngày haythức uống Công thức của chúng được kiểm tra bằng phổ cộng hưởng từ 1H-NMR và C13-NMR.

Muối ba kim loại của (-)-HCA có công thức thông thường như sau:

OCO HO

COOZ

OH OH

COOZ

Hình 1.17 Công thức thông thường muối ba kim loại

Trong đó: X và Y được lựa chọn từ Kẽm hay những kim loại nhóm IIA

và Z được lựa chọn từ những kim loại nhóm IA

Samuel và các cộng sự đã nghiên cứu các muối phức tạp ba, bốn vànăm kim loại của (-)-HCA, thành phần cấu tạo và những phương pháp tổnghợp chúng, với các muối chứa ít nhất 3 kim loại khác nhau được lựa chọn từkẽm, magie, natri, kali và canxi Trong thành phần của muối có chứa 2 phân

tử của axit hidroxycytric Thành phần (-)-HCA trong các muối trên chiếm 40

- 75% khối lượng Trong các muối, có cả lactone của (-)-HCA Quá trình tổnghợp muối ba hay bốn kim loại của (-)-HCA có chứa ít nhất 3 kim loại khácnhau bao gồm các bước: Chuẩn bị axit hidroxycytric dạng lỏng, cho axithidroxycytric dạng lỏng phản ứng với hỗn hợp các hợp chất của ít nhất 3 kimloại trong số các kim loại: kẽm, magie, natri, kali và canxi trong một dungdịch, sấy khô dung dịch để thu muối ba, bốn kim loại của axit hidroxycytric Nhiệt độ của quá trình sấy khô từ 150 đến 20000C

Các điểm kĩ thuật của kali hydroxycitrat được dùng với tên thương mại

là sản phẩm Citrin ® - K :

Công thức phân tử: C6H5O8K3.H2O

Khối lượng phân tử: 340,41

Sự mô tả: Chất bột có màu biến đổi từ be đến tái

Sự hòa tan: Tan trong H2O, axit và dung dịch rượu Không tan trong cácdung môi như: CHCl3, C6H6

Sự mất mát khi làm khô: 3% ÷ 6%

pH của dung dịch 5% trong H2O: 7 ÷ 9

Sự quay đặc biệt: -250C ÷ -180C đối với chất khan

Lượng kali: ≥ 30% trọng lượng đối với chất khan

Lượng HCA: ≥ 50% đối với chất khan

Lượng lacton (HPLC): < 2% trọng lượng

Thí nghiệm với vi khuẩn:

Tổng các bản đếm, E.Coli, Salmonella, những loài nấm men và nấmmốc được xem xét như là mỗi phương pháp độc lập được mô tả trong “Nhữngphương pháp phân tích pháp định- sự kết hợp của các nhà hóa học phân tíchpháp định” (xuất bản lần thứ 14, 1990)

Giới hạn được cho như sau:

Tổng các bản đếm 10000 cfu/g

Salmonella Vắng mặt Nấm men/nấm mốc 1000 cfu/g

Các điểm kĩ thuật của sản phẩm muối magiehydroxycitrat:

Công thức phân tử: C12H10O16Mg3

Sự mô tả: Chất bột có màu biến đổi từ vàng nhạt đến trắng, không có mùi, tantrong nước

pH của dung dịch 5% trong nước: 9-11

Bảo quản: Ở nhiệt độ phòng, nơi khô ráo thoáng mát

Shrivastava và các cộng sự mô tả dược tính của muối magie của HCA trong điều trị bệnh Muối magie của (-)-HCA được chứng minh là hợpchất có dược tính trong phương pháp chữa trị bệnh tim mạch và những chất

(-)-hỗ trợ tim mạch Muối magie của (-)-HCA còn được chứng minh là sản phẩm

ăn kiêng, sản phẩm dinh dưỡng và là mỹ phẩm Magiehydroxycitrat đượcchứng minh là có hiệu quả trong phương pháp chữa trị chứng tăng huyết áp,nhiễm mỡ trong tế bào của mạch cơ trơn, bệnh nhiều cholesterol trong máu

Các điểm kĩ thuật của sản phẩm muối canxihydroxycitrat:

Công thức phân tử: C12H10O16Ca3

Sự mô tả: chất bột có màu trắng hoặc trong, không có mùi, tan trong nước

pH của dung dịch 5% trong nước: 9,5 – 11

Lượng canxi (AAS): 17,22%

Lượng HCA (HPLC): 72,5%

Lượng H2O: 10%

Lượng lacton: < 0,2%

Bảo quản: Ở nhiệt độ phòng, nơi khô ráo, thoáng mát

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP KĨ THUẬT [3], [7]

1.2.1 Các phương pháp phân huỷ mẫu phân tích

Muốn phân tích một chất trong một đối tượng nào đó, trước hết ta phảichuyển chất đó vào dung dịch, đặc biệt với đối tượng phân tích là chất rắn Có

2 cách chuyển chất rắn thành dung dịch: phương pháp ướt và phương pháp khô

Phân loại:

1 Phương pháp ướt

2 Phương pháp khô

3 Phương pháp thuỷ nhiệt

4 Phương pháp clo hoá

5 Phương pháp vô cơ hoá các chất hữu cơ

Để xác định các nguyên tố vô cơ trong các hợp chất hữu cơ ở thực vật,động vật, muốn chuyển các hợp chất hữu cơ vào dung dịch, trước hết ta phảichuyển các chất đó thành chất vô cơ Cách đó gọi là vô cơ hoá

Vô cơ hoá bằng lối khô: Cách này thường dùng và khá đơn giản Tađem nung mẫu ở khoảng 500-6000C trong chén platin hoặc thạch anh, cácchất hữu cơ bị đốt cháy, trong tro còn lại các chất vô cơ khó bay hơi Cần chú

ý rằng trong quá trình nung sẽ mất một số nguyên tố do bay hơi như cáchalogen, thuỷ ngân, lưu huỳnh Cũng có thể chỉ cần đốt cháy các chất hữu cơtrong bình kín, dưới áp suất cao hoặc phân huỷ bằng cách nung chảy như đốivới chất vô cơ, nhưng phải thêm chất oxi hoá như: KNO3, Na2O2

Vô cơ hoá bằng lối ướt: Cách này ít được dùng vì không thuận tiện, nóchỉ được dùng khi không dùng lối khô được Có thể phân huỷ chất hữu cơ

bằng H2SO4 đặc, hỗn hợp H2SO4 + HNO3, HClO4 hoặc thêm H2O2, KMnO4

để làm tăng nhanh quá trình phân huỷ

Vô cơ hoá bằng lối khô ướt kết hợp: Là sự kết hợp của hai phươngpháp trên Phương pháp này được sử dụng nhiều nhất

1.2.2 Phương pháp trọng lượng

1.2.2.1 Xác định độ ẩm của nguyên liệu

Nguyên tắc: Dựa trên nguyên tắc sấy đến khối lượng không đổi

Cơ sở của phương pháp: Nguyên liệu ẩm có thể xem như hỗn hợp cơhọc gồm chất khô tuyệt đối và nước tự do: m = mo + w

Trong đó: m: khối lượng chung của nguyên liệu;

mo: khối lượng của chất khô tuyệt đối (không có ẩm);

w: khối lượng nước chứa trong nguyên liệu

Độ ẩm tương đối (  ) của nguyên liệu ẩm là tỷ số giữa khối lượng nước(w) trên khối lượng chung (m) của nguyên liệu ẩm, tính bằng phần trăm:

100.wm

w100

.m

1.2.2.2 Xác định hàm lượng tro của nguyên liệu

Nguyên tắc: Dựa trên nguyên tắc tro hoá hoàn toàn mẫu bằng cáchnung mẫu trong lò nung ở nhiệt độ 600oC trong khoảng 6 giờ

Dùng phương pháp trọng lượng để khảo sát xác định một số đại lượngnhư: độ ẩm, hàm lượng tro trong lá, vỏ quả bứa

Hàm lượng tro được xác định bằng công thức:

m1: khối lượng tro (g);

H: hàm lượng tro trong vỏ sấy khô ( %)

- Pha tĩnh thường là các hạt nhỏ hoặc màng mỏng lỏng bám đều lên bềmặt của chất mang trơ Nếu là hạt thì phải có kích thước đồng đều, có thểdưới dạng hình cầu hoặc mảnh Phải đảm bảo độ xốp nhất định, trơ và bềnvững với điều kiện sắc ký Nếu là dạng lỏng phải là một màng phim mỏngbám đều lên bề mặt của chất mang trơ (chất mang trơ có thể là SiO2, Al2O3…)

Trước đây chủ yếu sử dụng sắc ký lỏng áp suất thường, tuy thiết bị rẻnhưng hiệu suất tách thấp, rất tốn dung môi để rửa giải, nên hiện nay sử dụngHPLC Là kết quả của sự phát triển trong suốt những thập kỉ qua về những cảitiến về thiết bị và sự nhồi cột, HPLC nổi lên như một phương pháp được ưathích cho kĩ thuật tách và phân tích định lượng của một dải rộng các mẫu.Phương pháp HPLC hiện đại, nhanh, hiệu quả, có thể dò tìm lượng mẫu nhỏđến 200pg Những trường hợp áp dụng HPLC hầu như không có giới hạn, do

đó HPLC đã trở thành một công cụ không thể thiếu trong khoa học và công

nghệ Trong HPLC, hỗn hợp cần phân tích được hòa tan trong một dung môithích hợp, tiêm một thể tích chính xác vào bộ phận tiêm mẫu và được mangvào cột bởi một dòng chảy liên tục của cùng dung môi (pha động) trong đómẫu được hòa tan Sự tách diễn ra trong cột có chứa những hạt xốp có diệntích bề mặt lớn (pha tĩnh) Các cấu tử trong mẫu liên tục tương tác với phatĩnh Pha động (còn gọi là chất rửa giải) được bơm qua cột được nhồi chặt cáchạt sắc ký Với việc chọn pha động và vật liệu nhồi cột thích hợp, các cấu tửtrong mẫu sẽ di chuyển dọc trên cột với những tốc độ khác nhau Khi nhữngcấu tử lần lượt thoát ra khỏi cột và đi vào detector thích hợp, ở đây tín hiệuđược ghi lại và chuyển ra ngoài một sắc ký đồ, cho biết sự hiện diện của mỗicấu tử dưới dạng một pic Khi đó lượng cấu tử có trong mẫu được tính toándựa vào chiều cao hoặc diện tích pic của nó.

1.2.4 Phương pháp chuẩn độ axit- bazơ [8]

Nguyên lý: Dùng một dung dịch kiềm chuẩn (NaOH) để trung hoà hếtcác axit trong mẫu, với phenolphtalein làm chỉ thị màu

Xác định hàm lượng axit tổng số trong vỏ quả bứa theo tiêu chuẩnTCVN 4589-88 Nhỏ NaOH 0,1N từ buret xuống, cho đến khi dịch thử cómàu hồng nhạt bền vững

1.2.5 Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) [7], [12]

Trong điều kiện bình thường, nguyên tử không hấp thụ hay phát ranăng lượng dưới dạng các bức xạ Lúc này nguyên tử tồn tại ở trạng thái cơbản Đó là trạng thái bền vững và nghèo năng lượng nhất của nguyên tử.Nhưng khi ở trạng thái hơi nguyên tử tự do, nếu ta chiếu một chùm tia sáng

có những bước sóng (tần số) xác định vào đám hơi nguyên tử đó, thì cácnguyên tử tự do sẽ hấp thụ các bức xạ có bước sóng nhất định ứng đúng vớinhững tia bức xạ mà nó có thể phát ra được trong quá trình phát xạ Lúc đó

nguyên tử đã nhận năng lượng dưới dạng các tia bức xạ và nó chuyển lêntrạng thái kích thích có năng lượng cao hơn trạng thái cơ bản Quá trình đóđược gọi là quá trình hấp thụ năng lượng của nguyên tử Phổ sinh ra trong quátrình này gọi là phổ hấp thụ nguyên tử.

Trong phép đo phổ hấp thụ nguyên tử, đám hơi nguyên tử mẫu trongngọn lửa hay trong cuvet graphit là môi trường hấp thụ bức xạ Phần tử hấpthụ năng lượng muốn có phổ hấp thụ nguyên tử trước hết phải tạo ra đượcđám hơi nguyên tử tự do, và sau đó chiếu vào nó một chùm tia sáng có nhữngbước sóng xác định ứng đúng với các tia phát xạ của nguyên tố cần nghiêncứu Khi đó các nguyên tử tự do sẽ hấp thụ năng lượng và tạo ra phổ hấp thụnguyên tử của nó

Trên cơ sở xuất hiện phổ hấp thụ nguyên tử cho thấy phổ nguyên tử chỉsinh ra khi nguyên tử tồn tại ở trạng thái hơi Vì vậy muốn thực hiện phép đophổ hấp thụ nguyên tử (phép đo AAS) cần thực hiện các bước sau:

-Hoá hơi mẫu phân tích, đưa về trạng thái khí Mục đích của quá trìnhnày là tạo ra được đám hơi các nguyên tử tự do từ mẫu phân tích Có thểnguyên tử hoá mẫu phân tích bằng ngọn lửa hoặc bằng kĩ thuật nguyên tử hoákhông ngọn lửa Đây là giai đoạn quan trọng nhất và có ảnh hưởng đến kếtquả của phép đo AAS

-Chọn nguồn tia sáng đơn sắc có bước sóng phù hợp với nguyên tử.Thu toàn bộ chùm tia sáng sau khi đi qua môi trường hấp thụ, phân ly chúngthành phổ và chọn vạch phổ cần đo của nguyên tố cần phân tích hướng vàokhe đo để đo cường độ của nó

-Ghi nhận tín hiệu đo và kết quả đo của cường độ vạch phổ hấp thụbằng thiết bị thích hợp

1.2.6 Phương pháp chưng ninh

Phương pháp chưng ninh là phương pháp lấy chất từ hỗn hợp bằngdung môi để tách biệt, cô và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành nhữngcấu tử riêng Đây là một trong những phương pháp chiết tách đơn giản nhất

Có thể chưng ninh từ hỗn hợp dung dịch hay từ chất rắn Có thể dùng bìnhcầu có sinh hàn hồi lưu hay dùng nồi áp suất để chưng ninh

Đun nóng hợp chất với dung môi trong nồi áp suất trong một khoảngthời gian nhất định thu được dịch chiết có lẫn bã rắn Lọc nóng hoặc để lắngcho trong rồi lọc bỏ bã rắn sẽ thu được dịch chiết

Tuy là phương pháp đơn giản nhưng việc lựa chọn dung môi cũng hếtsức nghiêm ngặt Dung môi sử dụng phải thỏa mãn một số điều kiện sau:

- Hòa tan tốt các cấu tử cần chiết tách, không hòa tan hay hòa tanrất ít các cấu tử khác Đây là điều kiện quan trọng hàng đầu, bắt buộc phải có

- Không tương tác hóa học với cấu tử cần chiết tách

- Thân thiện với môi trường

- Không gây độc hại cho người sử dụng và môi trường xungquanh

- Dễ kiếm, giá thành rẻ

- Dễ đuổi dung môi ra khỏi dịch chiết

- Không có tương tác, phá hủy dụng cụ chiết tách…

1.2.7 Phương pháp phân tích vi sinh vật

Tiêu chuẩn quy định về mật độ cho phép của các vi sinh vật trong thựcphẩm thay đổi tùy theo nhóm vi sinh vật cần phân tích, đối tượng thực phẩm,tiêu chuẩn về vệ sinh an toàn thực phẩm của từng nước Đối với các vi sinhvật gây bệnh, mức độ nguy hiểm cao, tiêu chuẩn thường quy định không cho

phép sự hiện diện của vi sinh vật gây bệnh trong một đơn vị khối lượng thựcphẩm nhất định Trường hợp này cần định tính sự hiện diện của vi sinh vật.Thông thường, tiêu chuẩn quy định mật độ vi sinh vật cho phép hiện diệntrong một khối lượng thực phẩm nhất định, trong trường hợp này cần tiếnhành định lượng mật độ vi sinh vật hiện diện trong mẫu kiểm tra.

Kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh vật trong thực phẩm quan trọng được quyđịnh bởi Bộ Y tế là: tổng số vi khuẩn hiếu khí, E coli và tổng số nấm men,nấm mốc Các chỉ tiêu vi sinh vật trên được dùng để đánh giá chất lượng củamẫu về vi sinh vật, nguy cơ hư hỏng, thời hạn bảo quản của sản phẩm, mức

độ vi sinh trong quá trình chế biến, bảo quản sản phẩm

Hình 2.1 Lò nung và tủ sấy

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1 THIẾT BỊ - DỤNG CỤ - HÓA CHẤT

Thiết bị- Dụng cụ:

Máy đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS, máy sắc ký lỏng hiệu năngcao ( Công ty dược danapha Đà Nẵng), tủ sấy, lò nung, cân phân tích, cốc thuỷtinh, bình tam giác, phễu chiết, nồi áp suất, bình hút ẩm, buret, pipet, phễu lọc chânkhông, bếp điện…

Hoá chất: CaCl2, nước cất, fixanal NaOH 0,1N, HNO3, cồn tuyệt đối

và NaOH

2.2 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM

Xác định tổng lượng axit

Định lượng các axit (HPLC) Dịch chiết HCA

2.3 NGUYÊN LIỆU

2.3.1 Cây bứa

Cây cao 6- 7m Cành và nhánh dài, mảnh, mọc xoè ngang Vỏ cây màu xám tro Lá mọc đối, mép nguyên, nhẵn bóng, có nhiều điểm mờ Vỏ quả màuvàng ở ngoài, phía trong hơi đỏ, vị chua, có nhiều múi mọng nước, ăn được Hoa có màu vàng nhạt, mọc thành chùm Quả chín thường được hái về ăn, vỏ quả phơi khô dùng làm thuốc chữa một số bệnh thu hái vào các tháng 6-7, quả mọng mang đài tồn tại, vỏ quả dày, có khía múi, phía trong hơi đỏ chứa 6-

10 hạt (hình 2.3)

Hình 2.3 Cây và quả bứa ở Quảng Ngãi