Nghiên cứu quá trình chiết xuất tinh dầu từ cây ngũ sắc ( ageratum conyzoides l )

TÓM TẮT Tinh dầu ngũ sắc được chưng cất bằng các phương pháp ở quy mô phòng thí nghiệm bao gồm: phương pháp chưng cất trực tiếp, phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, phương pháp chưn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT TINH DẦU TỪ CÂY NGŨ SẮC (AGERATUM CONYZOIDES L)

Nguyễn Thị Lý

Tp.HCM, tháng 10 năm 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Nghiên cứu quá trình chiết xuất tinh dầu từ cây ngũ sắc (Ageratum

conyzoides L) Sinh viên thực hiện : Nguyễn thị Lý Giảng viên hướng dẫn : Th.s Đỗ Đình Nhật

Tp.HCM, tháng 10 năm 2020

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH

Cán bộ hướng dẫn: (ghi tên và ký duyệt)

Cán bộ chấm phản biện: (ghi tên và ký duyệt)

Khóa luận được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN ĐẠI HỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH,

ngày 08 tháng 10 năm 2020

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Tên Khóa luận: Nghiên cứu quá trình chiết xuất tinh dầu và phân tích các thành

phần trong tinh dầu cây ngũ sắc

Tiếng Việt: Nghiên cứu quá trình chiết xuất tinh dầu từ cây ngũ sắc

Tiếng Anh: Study The Extraction Process Ageratum Conyzoides L

Essential Oils

Nhiệm vụ Khóa luận:

1 Nghiên cứu chiết suất tinh dầu ngũ sắc với ba phương pháp chưng cất

2 Xác định thành phần hóa học tinh dầu

3 Đánh giá khả năng kháng oxi hóa Ngày giao Khóa luận: 3/2020

Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 9/2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH

KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG

BỘ MÔN: KĨ THUẬT HÓA HỌC

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận này, em xin chân thành cảm ơn tới quý thầy cô trong khoa

Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường đã tận tình giảng dạy và hướng dẫn trong suốt quá trình học tập, rèn luyện và nghiên cứu tại Khoa, để giúp em nắm vững các kiến thức ngành cũng như các kĩ năng thực hành cần thiết

Em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Th.s Đỗ Đình Nhật đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp Cảm ơn thầy đã dành thời gian truyền đạt những kinh nghiệm của thầy cũng như động viên và hỗ trợ trong suốt quá trình học tập để em có thể hoàn thành tốt khóa luận này

Ngoài ra, em cũng xin cảm ơn các anh chị ở phòng Thí nghiệm đã tạo điều kiện tốt nhất để

em có thể những thí nghiệm trong thời gian làm luận văn này tại phòng thí nghiệm

Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một sinh viên như em, luận văn này cũng không tránh khỏi sự thiếu sót Em rất mong nhận được ý kiến góp ý của các thầy cô để em có thể trau dồi và học hỏi thêm kiến thức cũng như những kinh nghiệm quý báu, nâng cao ý thức để có thể phục vụ tốt hơn công việc thực tế sau này

Sau cùng, em xin kính chúc sức khỏe các thầy cô trong Khoa Kỹ thuật Thực phẩm và Môi trường

Trân trọng

Tp.Hồ Chí Minh, ngày…… tháng… năm……

TÓM TẮT

Tinh dầu ngũ sắc được chưng cất bằng các phương pháp ở quy mô phòng thí nghiệm bao gồm: phương pháp chưng cất trực tiếp, phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, phương pháp chưng cất trực tiếp có sự hỗ trợ của vi sóng ở các điều kiện khác nhau như: thời gian chưng cất, tỉ lệ nguyên liệu/dung môi, công suất bếp,…sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất tinh dầu khác nhau Ứng với phương pháp chưng cất trực tiếp với cái thông số: tỉ lệ nguyên liệu/dung môi là 1/7, thời gian chưng cất là 3h và cho ra hiệu suất tốt nhất là 0,22% Ứng với phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước ứng với các thông số: công suất bếp 265W, khối lượng nhập liệu là 200g, thời gian chưng cất là 3h và cho ra hiệu suất tốt nhất là 0,28% Ứng với phương pháp chưng cất trực tiếp có sự hỗ trợ của lò vi sóng tỷ lệ 1/5 tương ứng công suất chưng cất là 380W, thời gian chưng cất là 90 phút và cho ra hiệu suất là 0.25% Kết quả phân tích GC-MS của từng phương pháp chưng cất tinh dầu ngũ sắc có các thành phần chính là α-Pinene, β-pinene, Camphene, α-Selinene, α-Santalene, α-Caryophyllene, Bicyclogermacren, Spathulenol, α-Phellandrene, Terpinolene, β-elemene, T-Cadinol, α-Panasinsene, Caryophyllene oxide,…

ABSTRACT

Ageratum conyzoides L essential oils are distilled by laboratory-scale methods including hydrodistillation method, steam distillation method, microwave-assisted distillation method Different conditions such as distillation time, ingredient/solvent ratio, yield, will affect different essential oils yield Corresponding to the hydrodistillation method with the parameter: material / solvent ratio is 1/7, distillation time is 3 hours and gives the best efficiency of 0.22% Corresponding to the steam distillation method with the following parameters: stove capacity 265W, input weight 200g, distillation time is 3 hours and gives the best efficiency of 0.28% The direct microwave-assisted direct distillation method is 1/5 with a distillation capacity of 380W, the distillation time is 90 min and the efficiency is 0.25% Results of GC-MS analysis of each black pepper oil distillation method with main components are α-Pinene, β-pinene, Camphene, α-Selinene, α-Santalene, α-Caryophyllene, Bicyclogermacren, Spathulenol, α -Phellandrene, Terpinolene, β-elemene, T-Cadinol, α- Panasinsene, Caryophyllene oxide,

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về cây ngũ sắc 3

1.2 Thành phần hóa học cây ngũ sắc 6

1.3 Công dụng cây ngũ sắc 6

1.4 Giới thiệu tinh dầu ngũ sắc 7

1.4.1 Giới thiệu 7

1.4.2 Tinh dầu cây ngũ sắc 8

1.5 Các phương pháp chiết xuất tinh dầu 9

1.6 Tình hình nghiên cứu 12

1.6.1 Nghiên cứu ở Việt Nam 12

1.6.2 Nguyên cứu trên thế giới 13

1.6.3 Thành phần chính trong tinh dầu 16

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM 18

2.1 Nguyên liệu và thiết bị 18

2.1.1 Nguyên liệu 18

2.1.2 Thiết bị 18

2.1.3 Dụng cụ 18

2.2 Tiến trình thực nghiệm 19

2.2.1 Quy trình công nghệ 19

2.2.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tinh dầu trong quá trình chưng cất 21

2.3 Sơ đồ nghiên cứu 22

2.4 Bố trí thí nghiệm 23

2.5 Phương pháp phân tích GC-MS 26

2.6 Phương pháp xử lý số liệu 27

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 28

3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chưng cất 28

3.1.1 Khảo sát thời gian chưng cất tinh dầu phương pháp trực tiếp 28

3.1.3 Khảo sát công suất ảnh hưởng đến hiệu suất chưng cất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất trực tiếp 29

3.1.4 Khảo sát công suất ảnh hưởng đến hiệu suất tinh dầu sử dụng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước 30

3.1.5 Khảo sát công suất lò vi sóng ảnh hưởng đến hiệu suất tinh dầu 30

3.1.6 Khảo sát loại nguyên liệu sử dụng để chưng cất 32

3.2 Kết quả phân tích GC-MS 33

3.3 Đánh giá khả năng kháng oxi hóa 35

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37

4.1 Kết luận 37

4.2 Kiến nghị 37

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

HD: Hydro distillation (Chưng cất trực tiếp trong nước)

SD: Steam distillation (Chưng cất lôi cuốn hơi nước)

MD: Micro distillation (Chưng cất trực tiếp trong nước có sự hỗ trợ của lò vi sóng)

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1 Ageratum Conyzoides L 3

Hình 1 2.Lá ngũ sắc 4

Hình 1 3.Hình hoa ngũ sắc (a,b) 5

Hình 1 4.Rễ cây ngũ sắc 5

Hình 1 5 Kết quả định tính các thành phần hóa học trong lá, than, rễ và hoa của A.conyzoides L 6

Hình 1 6 Sơ đồ hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước 10

Hình 1 7 Sơ đồ hệ thống chưng cất tinh dầu trực tiếp 11

Hình 1 8 Sơ đồ hệ thống chưng cất tinh dầu có hỗ trợ vi sóng 12

Hình 1 9.Tinh dầu ngũ sắc 17

Hình 1 10.Một số thành phần chính trong tinh dầu 17

Hình 2 2 Sơ đồ quy trình chưng cất tinh dầu ngũ sắc 20

Hình 3 1 Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất chưng cất tinh dầu 28

Hình 3 2 Hiệu suất quá trình chưng cất bị ảnh hưởng đến tỉ lệ nguyên liệu/nước.

29

Hình 3 3 Ảnh hưởng công suất đến hiệu suất tinh dầu từ phương pháp chưng

Hình 3 4 Đồ thị ảnh hưởng của công suất tới hiệu suất tinh dầu 30

Hình 3 5 Đồ thị ảnh hưởng công suất vi sóng đến hiệu suất tinh dầu 31

Hình 3 6 Ảnh hưởng phương pháp chưng cất đến hiệu suất tinh dầu của hai loại

Hình 3 7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng hiệu suất của 3 phương pháp 33

Hình 3 8 Biểu đồ sắc kí khối phổ của tinh dầu ngũ sắc 34

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2 1 Dụng cụ thí nghiệm 19

Bảng 2 2 Khảo sát thời gian chưng cất 21

Bảng 2 3 Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu/nước 21

Bảng 2 4 Khảo sát công suất bếp 21

Bảng 2 5 Khảo sát công suất bếp 21

Bảng 2 6 Khảo sát công suất vi sóng 22

Bảng 3 2 Kết quả phân tích GC-MS thành phần tinh dầu ngũ sắc được chưng cất

MỞ ĐẦU

Cùng với sự tiến bộ khoa học kỹ thuật, khuynh hướng quay về với thiên nhiên, tìm tòi và phát triển những phương thuốc truyền thống ngày càng được trú trọng, thảo dược thiên nhiên ngày càng đóng vai trò quan trọng trong phòng, chữa bệnh và nâng cao sức khỏe của mọi người Việt Nam là một nước nhiệt đới, vì vậy nguồn dược liệu

vô cùng phong phú và đa dạng, chúng phân bố dày đặc từ vùng nông thôn, vùng núi hoặc các vùng trung du Một trong những cây có mật độ phân bố dày và trải rộng khắp

cả nước ta đó là cây ngũ sắc (Ageratum coinyzoides L) với nhiều ứng dụng đã được sử

dụng trên lâm sàng Ageratum conyzoides L là một loại cây thân thảo hàng năm có lịch sử lâu đời trong việc sử dụng y học cổ truyền ở nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt là ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Ngũ sắc đã được biết đến từ thời cổ đại với đặc tính chữa bệnh và được sử dụng để điều trị các bệnh khác nhau, chẳng hạn như bỏng và vết thương, viêm xoang, viêm mũi dị ứng, đặc tính kháng khuẩn, đối với nhiều tình trạng nhiễm trùng, viêm khớp, đau đầu và khó thở, viêm phổi, giảm đau, chống sưng tấy, chống bệnh tim, chống co thắt và thuốc cầm máu, bệnh dạ dày, bệnh phụ khoa, bệnh phong và các bệnh ngoài da khác (Kamboj & Saluja, 2008) Ngoài ra gần đây có nhiều nghiên cứu về tác dụng chống ung thư, tác dụng kích thích lên quá trình phát triển (biến thái) của một số loài côn trùng, tác dụng thu hút côn trùng từ dịch chiết của cây ngũ sắc Để tìm ra điều kiện chiết xuất tối ưu nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi tinh dầu cũng như xác định được thành phần hóa học, đặc tính oxi hóa nên em chọn và thực hiện đề tài này

Nghiên cứu đưa ra quy trình, các thông số phù hợp cho từng phương pháp chưng cất Chưng cất tinh dầu ngũ sắc ở quy mô phòng thí nghiệm Xác định thành phần hóa học và đặc tính oxi hóa của tinh dầu

• Khảo sát nguyên liệu đầu vào của ba phương pháp: chưng cất trực tiếp, chưng cất lôi cuốn hơi nước, chưng cất có hỗ trợ vi sóng

• Chưng cất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất trực tiếp trong nước:

− Khảo sát công suất bếp

− Khảo sát tỉ lệ nguyên liệu/nước

− Khảo sát thời gian chưng cất

• Chưng cất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất hơi nước:

− Khảo sát công suất bếp

• Chưng cất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất trực tiếp trong nước có sự hỗ trợ của lò vi sóng:

− Khảo sát công suất vi sóng

• So sánh hiệu quả của 3 phương pháp trên

• Xác định thành phần hóa học tinh dầu trong từ kết quả GC-MS

Đối tượng nghiên cứu: Cây ngũ sắc

Phòng thí nghiệm Hóa đại cương, Lầu 4, Trường Đại học Nguyễn Tất Thành

Danh pháp đồng nghĩa: - Ageratum obtusifolium Lam, -Cacalia mentrasto Vell

Tên gọi khác :tiêu viêm thảo, cây hoa ngũ vị, cây bù xít , thắng hồng kế, cỏ thúi địt, hoa ngũ sắc, tần bì…

• Đặc điểm

Ngũ sắc là một loài cây nhỏ, mọc hằng năm, thân có nhiều lông nhỏ, mềm, cao

khoảng 20-50 cm, có phân nhánh, có mùi thơm, có cụm hoa ở ngọn.(Ageratum Conyzoides - Cây Nhiệt Đới Hữu Ích, n.d.)

Lá đơn, mọc đối xứng, hình bầu dục hay ba cạnh, dài từ 2-6 cm, rộng 1-3 cm, mép có răng cưa tròn 2 mặt đều có lông, mặt dưới có màu nhạt hơn, cuống lá dài, phiến lá mềm, đáy tà hay tròn, đỉnh nhọn, gân lá rõ có phần đầu và phần

đế.(Ageratum Conyzoides - Cây Nhiệt Đới Hữu Ích, n.d.)

a Hoa được chụp từ phía trên b Hoa cắt dọc

yếu lây lan nhờ gió và nước và sẽ nảy mầm trong nhiều đều kiện (Ageratum Conyzoides - Cây Nhiệt Đới Hữu Ích, n.d.)

1.2 Thành phần hóa học cây ngũ sắc

Một loạt các hợp chất hóa học bao gồm alkaloids, cumarins, flavonoid, chromenes, benzofurans, sterol và terpenoids đã được phân lập từ loài này.(Kamboj & Saluja, 2008) Các chất đã được phát hiện trong lá thân rễ và hoa của A.conyzoides L gồm có cadenoid, phenol, các chất dinh dưỡng đa lượng, chất béo và tinh dầu

Hình 1 5 Kết quả định tính các thành phần hóa học trong lá, than, rễ và hoa của

A.conyzoides L

1.3 Công dụng cây ngũ sắc

Trong bài đánh giá này, một nỗ lực đã được thực hiện để tập hợp các nghiên cứu truyền thống, hóa thực vật và dược lý được thực hiện trên một cây thuốc quan trọng, Ageratum conyzoides Linn (Họ Cúc) vốn được phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới, đặc biệt là ở khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới Có nhiều báo cáo về các công dụng dân gian và truyền thống bao gồm băng vết thương, chữa bệnh ngoài da, nhãn khoa, đau bụng, trị loét, tiêu chảy, kiết lỵ, sốt, bệnh phụ khoa, bệnh ngủ, nước súc

miệng, chống viêm, diệt côn trùng, v.v rằng nhiều thành phần có hoạt tính sinh học do

sự hiện diện của nhiều chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính như terpenoit, flavonoit, ancaloit, steroid và chromene Nhà máy đã được kiểm tra trên cơ sở khoa học in vitro ,

in vivo hoặc các đánh giá lâm sàng sở hữu các hoạt động dược lý chính bao gồm hoạt động giảm đau, hoạt tính kháng khuẩn, hoạt động chống viêm, tác dụng co thắt, hiệu ứng bức xạ gamma, hoạt động chống ung thư và loại bỏ tận gốc, hoạt động chống sốt rét và các hoạt động khác Thông tin tóm tắt ở đây nhằm mục đích phục vụ như một công cụ tham khảo cho những người thực hành trong lĩnh vực dân tộc học, hóa học sản phẩm tự nhiên và nghiên cứu liên quan đến khám phá thuốc.(Singh et al., n.d.)

A conyzoides L là một trong những cây thuốc được biết đến từ thời cổ đại như một loài có hiệu quả trong việc điều trị nhiều bệnh khác nhau Ở một vài nước châu Phi và Nam Mỹ, cây cỏ hôi thường được dùng để hạ sốt , gảim đau, chống co thắt, cầm máu, băng bó vết bỏng, tại Ấn Độ cây cỏ hôi còn được điều trị bệnh phong và sỏi thận (Okunade, 2002) Ở Việt Nam, ngoài những công dụng kể trên, cây này còn được dùng trị ngứa, chữa phụ nữ bị rong huyết sau khi sinh nở, chữa viêm xoang viêm mũi

dị ứng, phối hợp với nước bồ kết gội đầu có tác dụng sạch gầu, trơn tóc Theo Đông y, cây hoa ngũ sắc có vị cay, đắng, tính mát, có tác dụng thanh nhiệt giải độc, sát trùng tiêu thủng, trục ứ, dùng chữa cảm mạo phát sốt, các chứng bệnh yết hầu xưng đau, mụn nhọt, đau nhức xương khớp, sỏi tiết niệu sách Quảng Đông trung dược còn nói dùng để trị bênh sa tử cung và u tử cung Theo y học hiện đại, Thí nghiệm trên chuột: Một công bố đăng trên tạp chí African Health Sciences vào năm 2012 cho biết, chiết xuất từ cây cứt lợn có thể làm giảm đường huyết trong máu lên đến 39.1%

1.4 Giới thiệu tinh dầu ngũ sắc

1.4.1 Giới thiệu

Tinh dầu là một dạng chất lỏng chứa các hợp chất thơm dễ bay hơi được chiết xuất bằng cách chưng cất hơi nước hoặc ép lạnh, từ lá cây; thân cây; hoa; vỏ cây; rễ cây; hoặc những bộ phận khác của thực vật Phương pháp khác để tách chiết tinh dầu

là tách chiết dung môi

Tinh dầu được ví như là nhựa sống của cây, vì vậy đã mang sức sống, năng lượng tinh khiết nhất của dược thảo từ thiên nhiên và mạnh hơn 50 -100 lần các loại

dược thảo sấy khô (thảo mộc) Hầu hết các loại tinh dầu đều trong, ngoại trừ vài loại tinh dầu như dầu cây hoắc hương, dầu cam, sả chanh thì đều có màu vàng hoặc hổ phách

Tinh dầu được sử dụng trong sản xuất nước hoa, mỹ phẩm, sữa tắm, xà phòng tạo hương vị cho đồ uống và thực phẩm, hay thêm mùi vào hương/trầm và các sản phẩm tẩy rửa vệ sinh gia dụng khác.(“Tinh dầu,” 2020)

1.4.2 Tinh dầu cây ngũ sắc

Hàm lượng dầu được tìm thấy là 0,2% từ nước chưng cất hoa tươi (Sood, 1973)

và của lá và rễ được tìm thấy là 0,11 đến 0,58% và 0,03 đến 0,18%, tương ứng, tùy theo mùa Các dầu thu được từ chiết xuất ete dầu mỏ được báo cáo là 26% (Devdhar

và Rao, 1970).(Singh et al., n.d.)

Tinh dầu cây ngũ sắc có khoảng 0.16-0.26% Tinh dầu có mùi thơm đặc trưng, màu vàng lục

tươi và sự kết hợp của lá và thân được phân tích bởi GC và GC / MS Các thành phần chính của dầu hoa, lá và thân lần lượt là β-caryophyllene (14,35% và 17,00%), 6-demethoxy-ageratochromene (30,30% và 26,60%) và ageratochromene (34,90% và

Tinh dầu của lá Ageratum conyzoides L ở Nigeria được phân tích bằng phương

pháp GC-MS và các quy trình liên quan Năm mươi mốt thành phần - 13 hydrocacbon monoterpenoid (5,0%), 7 monoterpenoid oxy hóa (1,4%), 16 hydrocacbon sesquiterpenoid (4,3%), 4 sesquiterpenoid oxy hóa (0,8%), 3 phenylpropanoid và benzenoid (2,33%), 6 chrome (85,2 %), và 2 sắc tố (0,9%) - đã được xác định Trước

đây chỉ có sáu thành phần này được tìm thấy trong tinh dầu Ageratum Lần đầu tiên

báo cáo về sự xuất hiện tự nhiên của hai chất chrom: dihydro-chromene và dẫn xuất 7-methoxy của nó (Kasali et al., 2002)

6-acetyl-2,2-dimethyl-3,4-Ageratum conyzoitdes ở Dehra Dun, Uttaranchal Ấn Độ thu được bằng cách chưng cất trực tiếp được phân tích bằng sắc ký khí (GC) và sắc ký khí-khối phổ (GC-MS) Bốn mươi sáu hợp chất chiếm 97,60% lượng dầu đã được xác định Các hợp chất chính được tìm thấy là ageratochromene (32,9%), 6-methoxyquinoline-1-oxide

(20,77%), β-caryophyllene (19,79%), β-sinenesal (5,82%), β-sesquiphelandrene (1,99%) và τ -cadinene (1,44%) Ageratochromene, 6-methoxyquinoline-1-oxide, β-caryophyllene, β-sinensal, β-sesquiphellandrene và τ-cadinene được xác định là các thành phần chính trong dầu lần đầu tiên.(Rana, 2003)

Thành phần hóa học chủ yếu cây ngũ sắc là tinh dầu chiếm (0.16% so với dược liệu khô) Lá và hoa chứ 0,02% tinh dầu với mùi nồng khó chịu, tinh dầu này chứa phenol (eugenol) 5% một phenol ester mùi dễ chịu, trong tinh dầu chứa các hợp chất chính d dã được tìm thấy là ageratochromene (32,9%), 6-methoxyquinoline-1-oxide (20,77%), -caryophyllene(19,79%), -sinenesal (5,82), -sesquiphelandrene( 1,99%) và -cadinene(1,44%) Ageratochromene, 6-methoxyquinoline-1-oxit, -sesquiphelandrene

và -cadinene được xác định là thành phần chính trong tinh dầu

Phân tích dầu của GC / MS cho thấy thành phần chính của nó là precocene II (46,35%), precocene I (42,78%), cumarine (5,01%) và Trans-caryophyllene (3,02%) (Nogueira et al., 2010)

1.5 Các phương pháp chiết xuất tinh dầu

*Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước dựa trên sự khuếch tán và lôi cuốn theo hơi nước của những hợp chất hữu cơ trong tinh dầu khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao Sự khuếch tán sẽ dễ dàng khi tế bào chứa tinh dầu trương phồng do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão hòa trong một thời gian nhất định Ngay khi nguyên liệu được làm vỡ vụn thì chỉ có một số mô chứa tinh dầu bị vỡ và cho tinh dầu thoát tự do ra ngoài theo hơi nước lôi cuốn đi Nguyên liệu được cho vào bình đựng nguyên liệu đặt ở trên bình đựng nước Khi hơi nước đi lên bình đựng nguyên liệu sẽ lôi cuốn tinh dầu theo qua thiết bị làm lạnh, ngưng tụ và thu được hỗn hợp gồm tinh dầu và nước ngưng

* Ưu điểm: được ứng nhiều trong công nghiệp, lôi cuốn nhiều cấu tử bay hơi trong tinh dầu, tinh dầu có độ tinh khiết cao hơn

* Nhược điểm: khó áp dụng vào những thực vật có tinh dầu khó bay hơi hoặc những loại tinh dầu có thành phần không bền ở nhiệt độ cao

Hình 1 6 Sơ đồ hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước

* Phương pháp chưng cất trực tiếp

Đây là phương pháp dùng để tách các hỗn hợp gồm các chất khó bay hơi và tạp chất không bay hơi, thường được ứng dụng trong trường hợp chất được tách không tan trong nước Phương pháp được dùng trong trường hợp cần hạ thấp nhiệt độ sôi của cấu

tử Đối với phương pháp chưng cất trực tiếp trong nước Nguyên liệu được cho vào cùng với nước, khi đun sôi hơi nước bay ra sẽ cuốn theo tinh dầu và được ngưng tụ ta thu được hỗn hợp gồm nước ngưng và tinh dầu

* Ưu điểm: thiết bị gọn nhẹ, đơn giản ít tốn nguyên liệu, phù hợp cho quy mô nhỏ và vừa

* Nhược điểm: hiệu suất thấp do nguyên liệu được cho vào cùng với nước dễ gây ra tình trạng khét Ngoài ra thiết bị khó điều chỉnh được nhiệt độ chưng cất

Hình 1 7 Sơ đồ hệ thống chưng cất tinh dầu trực tiếp

*Phương pháp chưng cất có hỗ trợ lò vi sóng

Dưới tác dụng của vi sóng, nước trong các tế bào thực vật bị nóng lên, áp suất bên trong tăng đột ngột làm các mô chứa tinh dầu bị vỡ ra Tinh dầu thoát ra bên ngoài, lôi cuốn theo hơi nước sang hệ thống ngưng tụ hoặc hòa tan vào dung môi hữu cơ đang bao phủ bên ngoài nguyên liệu

* Ưu điểm: Phương pháp này cho hiệu suất cao nhất trong khoảng thời gian ngắn nhất (từ 30-45 phút)

*Nhược điểm: Phương pháp này khó triển khai trên quy mô lớn do quá tốn kém từ thiết bị vi sóng

Hình 1 8 Sơ đồ hệ thống chưng cất tinh dầu có hỗ trợ vi sóng

1.6 Tình hình nghiên cứu

1.6.1 Nghiên cứu ở Việt Nam

Khoa tai mũi họng bệnh viện Phú Thọ đã có công trình nghiên cứu lâm sàn và kết luận trên người chế phẩm của cây cứt lợn có tác dụng chống lại cơn dị ứng mũi-xoang rất tốt, tác dụng rõ rệt từ ngày thứ 3 trở đi.(admin, 2018)

Phòng Hóa thực vật Viện Dược liệu đang nghiên cứu thành phần hóa học của cây cứt lợn hoa trắng và tím, thừa kế kinh nghiệm của nhân dân, sau các công trình nghiên cứu lâm sàn có kết quả của ngũ sắc, được sự gợi ý của bác sĩ Hoàng Đình Cầu, Viện Dược liệu tiếng hành nghiên cứu tác dụng dược lý cây ngũ sắc nhằm góp phần đưa ra một thứ thuốc có tác dụng điều trị bệnh viêm mũi, viêm xoang dị ứng, các bệnh viêm nhiễm và dị ứng khác mà hiện nay nhân dân mắc rất nhiều Thuốc xịt mũi Agerhinin là kết quả công trình cấp quốc gia của Viện Dược liệu, đã được thử nghiệm lâm sàng tại Bệnh viện Tai Mũi Họng Trung ương Thuốc có tác dụng điều trị từ gốc các bệnh viêm mũi dị ứng, viêm xoang cấp và mãn tính với 3 tác động: thông mũi (làm xẹp lớp niêm mạc đang sưng, giảm sự tiết dịch gây tắc khoang mũi), diệt khuẩn (thải trừ chất hoại tử, làm sạch ổ viêm nhiễm sâu trong hốc mũi), phục hồi niêm mạc

(kích thích quá trình tái sinh tế bào niêm mạc và phục hồi mạng lưới mao mạch)

(Khoa Hoá Thực Vật, n.d.)

1.6.2 Nguyên cứu trên thế giới

Nghiên cứu do Juliana H.C Nogueira và cộng sự năm 2010 Tinh dầu ageratum conyzoides như một chất ức chế aflatoxin của Aspergillus flavus Aflatoxin B1 (AFB1) là một chất chuyển hóa có độc tính cao và gây ung thư được tạo ra bởi các loài Aspergillus trên thực phẩm và mặt hàng nông sản Tác dụng ức chế của tinh dầu Ageratum conyzoides đối với sự phát triển của sợi nấm và sản xuất aflatoxin B1 của Aspergillus flavus đã được nghiên cứu Các mẫu nuôi cấy được ủ trong môi trường chiết xuất nấm men (YES) trong nhiều ngày ở 25 ° C ở các nồng độ tinh dầu khác nhau sau đây (từ 0,0 đến 30 μg / mL) Tinh dầu ức chế sự phát triển của nấm ở các mức độ khác nhau tùy thuộc vào nồng độ, và ức chế hoàn toàn sự sản sinh aflatoxin ở nồng độ trên 0,10 µg / mL Kết quả từ các nghiên cứu về nấm aflatoxigenic đã cho thấy rằng các hợp chất ức chế có thể ức chế sự phát triển của nấm sau khi thêm chúng vào môi trường nuôi cấy Từ kết quả thu được trong cuộc điều tra này, rõ rang tinh dầu của A conyzoides có thể được coi làthuốc diệt nấm tự nhiên thay thế Cỏ dại có tiềm năng phát một vai trò trong việc bảo vệ sản phẩm được lưu trữ; nó sẽ hữu ích trong việc quản lý ô nhiễm aflatoxin trong thực phẩm và thức ăn chăn nuôi như dầu thiết yếu của cây cho thấy sự ức chế tăng trưởng và sản xuất aflatoxin của các loài Aspergillus gây độc tố phụ thuộc vào liều lượng Hoạt động chống oxy hóa của loại tinh dầu này

có thể đứng sau hoạt động chống độc tố của nó Các chất bay hơi từ A conyzoides mô

lá xanh hình chùy cũng có hiệu quả chống lại nấm và có thể hoạt động như thuốc xông hơi Hoạt động kháng khuẩn của dầu cũng có được tính đến để sử dụng hiệu quả A conyzoides; tuy nhiên, cần phải nghiên cứu thêm trước khi sử dụng nó Điều này sẽ giúp A conyzoides thành một nguồn tài nguyên.(Patil et al., 2010)

Thế giới đã bước vào kỷ nguyên khi sức khỏe ngày càng được quản lý chặt chẽ hơn với mục tiêu kiềm chế chi phí Các sự xuất hiện của các vết vi khuẩn có khả năng kháng lại nhiều chất kháng khuẩn thông thường (kháng sinh) có nghĩa là rằng những thất bại trong điều trị có thể trở nên phổ biến hơn Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng Ageratum conyzoides có thành phần và hoạt tính kháng khuẩn tiềm năng để điều trị

tiêu chảy, vết thương, vết loét và đường tiêu hóa nhiễm trùng đường ruột.(Odeleye et al., n.d.-a)

Jaya & Priyanka Singh & Bhanu Prakash & N K Dubey năm 2012 Trong

cuộc điều tra hiện tại, các loại dầu thiết yếu của A conyzoides, H suaveolens và C aromaus đã được phát hiện có tác dụng diệt côn trùng tuyệt đối trong tự nhiên đối với côn trùng thử nghiệm trong quá trình thử nghiệm in vitro bằng phương pháp giấy lọc Cả ba loại dầu đều cho thấy tỷ lệ chết của côn trùng thử nghiệm Tribolium castaneum là 100% Trong quá trình hun trùng trong ống nghiệm , hoạt tính diệt côn trùng của các loại dầu được phát hiện là khác nhau đối với Tribolium castaneum , với nồng độ và thời gian tiếp xúc của chúng Tinh dầu của H suaveolens và A conyzoides có thể cho thấy tỷ lệ tử vong của Tribolium castaneum là 100% trên

2Ngày thứ hai phơi nhiễm ở 250 ppm trong khi tinh dầu của C aromaus cho thấy tỷ lệ tử

vong 100% vào ngày thứ hai phơi nhiễm ở 350 ppm Giá trị LC 50 của EO của H suaveolens A conyzoides và C aromaus được tìm thấy lần lượt là 229,33, 213,02,

256,71 ppm trong khi các giá trị LC 90 tương ứng là 414,39, 351,12 và 414,2 ppm Cho thấy hiệu quả diệt côn trùng tuyệt đối khi tiếp xúc kéo dài sau khi hun trùng và ở nồng độ nâng cao Hiệu quả của chúng tăng lên khi tăng nồng độ liều Các loại tinh dầu của Ageratum conyzoides, Coleus aromaus và Hyptis suaveolens dựa trên in vivo

và in vitro của chúng hiệu quả diệt côn trùng có thể được khuyến nghị là không độc hại thuốc trừ sâu thảo mộc chống ô nhiễm Tribolium castaneum.(Jaya et al., 2014)

A.C.A Moura, E.L.F Silva, M.C.A Fraga, A.G Wanderley, P Afiatpour, M.B.S Maia 2005 Chiết xuất hydroalcoholic (HAE) của lá Ageratum conyzoides đã được nghiên cứu về tác dụng chống viêm của nó đối với các mô hình viêm bán cấp (u hạt do viên bông gây ra) và mãn tính (viêm khớp do formaldehyde) ở chuột Sự vắng mặt hoặc hiện diện của độc tính khi sử dụng HAE kéo dài cũng được đánh giá thông qua sinh hóa và phân tích huyết học của các mẫu máu chuột bằng cách sử dụng liều uống hàng ngày 250 hoặc 500 mg / kg thể trọng, trong 90 ngày Các kết quả cho thấy rằng nhóm chuột được điều trị bằng HAE (250 mg / kg thể trọng; p.o.) giảm 38,7% (po 0:05) u hạt dạng bông Sự phát triển của chứng phù chân mãn tính gây ra cũng giảm đáng kể (po 0:05) bằng cách chiết xuất thực vật Nghiên cứu độc tính không cho thấy bất kỳ bất thường liên quan đến điều trị trong sinh hóa và các thông số huyết học