Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần một số hợp chất hóa học bằng dung môi không phân cực trong lá dứa thơm

Chính vì vậy chúng tôi quyết định chọn đề tài “ Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần một số hợp chất hóa học bằng dung môi không phân cực trong lá dứa thơm”... Phương pháp

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

KHOA HÓA

-   -

Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần một số hợp chất hóa học bằng dung môi không phân cực trong lá dứa thơm

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC

SVTH: Nguyễn Thị Thanh Lan

Lớp: 08CHD GVHD: Ths.Trần Đức Mạnh

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh mục các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

1 Đặt vấn đề 1

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

3 Mục đích nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4

6 Bố cục của luận văn 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1 Tổng quan về thực vật 5

1.1.1 Tên khoa 5

1.1.2 Đặc điểm thực vật của họ dứa dại – Pandanaceae [5] 5

1.1.3 Đặc điểm thực vật của chi Pandanus[1],[5] 6

1.1.4 Đặc điểm thực vật của cây dứa thơm hay còn gọi cây cơm nếp 10

1.2 Tình hình nghiên cứu thành phần hóa học của cây dứa thơm [11], [13], [14] 11 1.3 Ứng dụng của cây dứa thơm trong đời sống và y học [5], [12] 16

1.4 Các phương pháp chiết tách hợp chất thiên nhiên [3], [7], [10] 17

1.4.1 Phương pháp hòa tan trong dung môi hữu cơ 17

1.4.2 Các phương pháp chưng cất 18

1.4.3 Phương pháp chiết: 20

1.5 Phương pháp vật lý [3], [9], [10] 21

1.5.1 Phương pháp đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS 21

1.5.2 Phương pháp phổ khối lượng 22

1.5.3 Phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) 24

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM 25 2.1 Nguyên liệu, dụng cụ và hóa chất 25

2.1.1 Thu gom nguyên liệu 25

2.1.2 Xử lý nguyên liệu 26

2.2 Sơ đồ nghiên cứu 27

2.3 Các phương pháp xác định một số chỉ tiêu hóa lý [2] 27

2.3.1 Xác định độ ẩm 27

Để xác định độ ẩm ta tiến hành sấy 5 mẫu trong tủ sấy ở nhiệt độ khoảng 95 – 1000C rồi lấy kết quả trung bình 27

2.3.2 Xác định hàm lượng hữu cổtổng bằng phương pháp tro hóa mẫu 28

2.3.3 Xác định hàm lượng một số kim loại nặng trong lá dứa thơm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) 29

2.4 Định tính các nhóm hợp chất có trong lá dứa thơm [5], [6], [8] 29

2.4.1 Định tính Alcaloid 29

2.4.2 Định tính Flavonoid 30

2.4.3 Định tính Saponin: 30

2.4.4 Định tính Tanin 30

2.4.5 Định tính acid hữu cơ 30

2.5 Thu và định lượng tinh dầu [8], [9] 30

2.5.1 Định lượng tinh dầu 31

2.5.2 Xác định các chỉ số vật lý của tinh dầu 32

2.5.3 Xác định thành phần hóa học có trong tinh dầu 32

2.6 Khảo sát điều kiện chiết các hợp chất hóa học từ lá dứa thơm 33

2.6.1 Khảo sát thời gian chiết 33

2.6.2 Khảo sát tỉ lệ rắn lỏng 33

2.7 Xác định thành phần hóa học của dịch chiết lá dứa thơm [10] 34

CHƯƠNG 3KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Kết quả xác định một số chỉ tiêu hóa lý của lá dứa thơm 35

3.1.1 Độ ẩm 35

3.1.3 Hàm lượng một số kim loại 36

3.2 Kết quả định tính các hợp chất có trong lá dứa thơm 37

3.3 Khảo sát điều kiện chiết các hợp chất từ lá dứa thơm 38

3.3.1 Khảo sát thời gian chiết 38

3.3.2 Khảo sát tỉ lệ rắn lỏng 39

3.4 Kết quả nghiên cứu thành phần dễ bay hơi từ lá dứa thơm 41

3.5 Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học của dịch chiết từ lá dứa thơm với dung môi n-hexan 43

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Nước ta có nguồn tài nguyên sinh học rất đa dạng và phong phú, được xếp thứ

16 trong 25 quốc gia có mức độ đa dạng sinh học cao nhất thế giới Trong đó có hàng ngàn loại cây, cỏ được dùng làm thuốc chữa bệnh cùng nhiều bài thuốc dân gian rất đặc biệt Bên cạnh đó, với sự phát triển không ngừng của xã hội, đời sống vật chất tinh thần của con người ngày một nâng cao nên vấn đề về chăm sóc và bảo vệ sức khỏe ngày càng được quan tâm Cũng vì thế mà hiện nay có hai xu hướng mà con người

chữa bệnh là theo khoa học và thiên nhiên

Hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học cao nên có vai trò rất quan trọng trong sự phát triển ngành hóa học ở các nước có hệ thực vật phong phú Chẳng hạn như nước ta có đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa là điều kiện rất thuận lợi cho sự phát triển của các cây dược liệu quý Đây là một lợi thế to lớn không những đới với ngành công nghiệp hóa dược mà còn quan trọng trong ngành thực phẩm, hương liệu, mỹ phẩm

Lá dứa thơm là một loại thực vật đã được sử dụng để tạo mùi hương thơm cho cơm nếp, cho bánh kẹo và các loại nước uống giải khát…Ngoài ra còn tạo màu cho các sản phẩm thực phẩm Nhưng quan trọng hơn hết lá dứa thơm còn trị bệnh tiểu đường rất hiệu quả trong dân gian.Tiểu đường là căn bệnh phổ biến trong xã hội hiện đại ngày nay nhưng lại không hề dễ dàng chữa trị Do vậy nghiên cứu xác định thành phần, hoạt tính sinh học của lá dứa làm cơ sở cho việc ứng dụng cây này có hiệu quả hơn nhằm nâng cao chất lượng sức khỏe cộng đồng là điều hết sức cần thiết Tuy nhiên vấn

đề này chưa được nhà nước quan tâm nhiều lắm Chính vì vậy chúng tôi quyết định chọn đề tài “ Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần một số hợp chất hóa học

bằng dung môi không phân cực trong lá dứa thơm”

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng: lá dứa thơm, tinh dầu và dịch chiết từ lá được lấy ở quận Thanh Khê-Đà Nẵng

 Phạm vi nghiên cứu: Qúa trình chiết tách, xác định thành phần và cấu trúc một

số hợp chất trong tinh dầu và dịch chiết lá dứa thơm

3 Mục đích nghiên cứu

 Nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu lá dứa thơm

 Nghiên cứu quá trình chiết tách, xác định thành phần hóa học trong lá dứa thơm

 Khảo sát phân lập, xác định cấu trúc từ dịch chiết

4 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết:

 Đặc điểm sinh thái

Các phương pháp chiết tách:

 Chưng cất lôi cuốn hơi nước

Phương pháp định tính các hợp chất hữu cơ:

Phương pháp xác định thành phần hóa học và cấu trúc hợp chất hữu cơ:

 Phương pháp sắc ký

 Phương pháp IR

Phương pháp xác định các chỉ tiêu vật lý- hóa lý:

Xác định độ ẩm toàn phần, hàm lượng hữu cơ, chỉ số khúc xạ, chỉ số este chỉ số axit và tỉ trọng của tinh dầu

Nghiên cứu thực nghiệm :

 Xử lý mẫu, áp dụng phương pháp phân hủy mẫu phân tích để khảo sát hàm lượng hữu cơ

 Phương pháp hấp thụ nguyên tử (ASS) để xác định hàm lượng của một

số kim loại nặng

 Tách tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

 Chiết mẫu bởi các dung môi hữu cơ: n- hexan, eter dầu hỏa

 Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV- VIS để khảo sát bước sóng

và độ hấp thụ của các dịch chiết với các dung môi khác nhau

 Định tính dịch chiết trong các loại dung môi trên

 Phương pháp tách và xác định thành phần hóa học của tinh dầu và dịch chiết: sắc ký khí khối phổ (GC -MS)

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

 Cung cấp thông tin có ý nghĩa khoa học của cây dứa thơm: một số chỉ tiêu hóa lý, thành phần hóa học và cấu tạo của một số hợp chất chính tạo mùi hương thơm

 Cung cấp các tư liệu về ứng dụng của tinh dầu lá dứa thơm, giải thích một số công dụng của tinh dầu lá dứa thơm trong thực tế

6 Bố cục của luận văn

Luận văn có 50 trang gồm có 9 bảng và 15 hình Phần mở đầu (4 trang), tổng quan tài liệu (20 trang), thực nghiệm (10 trang), kết quả và thảo luận (16 trang), tài liệu tham khảo và phần phụ lục

Nội dung của luận văn gồm 3 chương:

Chương 1 Tổng quan tài liệu (20 trang)

Chương 2 Thực nghiệm (10 trang)

Chương 3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận (16trang)

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan về thực vật

1.1.1 Tên khoa học và vị trí của cây dứa thơm trong giới thực vật [1], [5]

Theo GS Vũ Văn Chuyên tên khoa học của cây dứa thơm hay còn gọi là cây cơm nếp được xác định là Pandanus amryllifolius Rox.b, thuộc:

Ngành ngọc lan: Magnoliophyta

Lớp hành: Liliopsida

Phân lớp cau: Arecidae

Liên bộ dứa dại: Pandananae

Bộ dứa dại: Pamondanales

Họ dứa dại: Pandanaceae

Thuộc chi: Pandanus

1.1.2 Đặc điểm thực vật của họ dứa dại – Pandanaceae [5]

Theo GS Võ Văn Chi: các cây thuộc họ này có thân dạng gỗ, sống lâu năm, thường phân nhánh Lá không chia, dài, hẹp, dai, có gai ở mép, hầu như luôn luôn xếp trên 3 dãy hình xoắn ốc Hoa đơn tính, không cuốn, tập hợp thành bông mo, không có bao hoa nhưng kèm theo lá bắc

Các hoa đực xếp thành chùm phân nhánh gồm nhiều nhị, các hoa cái thành đầu trên một trục tròn, có số lá noãn không nhất định rời hay dính để tạo thành quả dạng quả mọng hoặc quả kép gồm nhiều quả hạch dính nhau

Gồm có 3 chi, phân bố ở các xứ nhiệt đới cựu lục địa tới Niudilen Ở nước ta có

2 chi: Freycinetua và Pandanus

1.1.3 Đặc điểm thực vật của chi Pandanus[1],[5]

Cũng theo GS Võ Văn Chi mô tả: chi Pandanus gồm những cây mọc đứng, có thân thường ngắn,thường mọc cao và mang nhiều dày đâm nghiêng xuống đất

Lá dài, có bẹ, hình dải, xếp thành hình xoắn ốc ở ngọn, thân hay cành, tận cùng thành những mũi nhọn có nhiều gai ở mép hơn là trên sống giữa Hoa khác gốc, xếp thành bông mo, các hoa đực đơn độc hay thành cụm hoa kép, các hoa cái thường thòng xuống khi chín Lá của nhiều loại cho sợi có thể dùng để đan lát và lợp nhà

Gồm có tới 60 loài ở nhiệt đới cựu lục địa Ở nước ta có khoảng 16 loài và nhiều loài được sử dụng như:

Pandanus odoratissimus: dứa sợi

Hình 1.1 Cây dứa sợi

Những năm 1990, cây dứa sợi được trồng nhiều ở Nông trường Bến Nghè (Nghệ An), Bắc Cạn,Thái Nguyên, Thanh Hóa, Hà Tĩnh, Quảng Trị dùng để cung

cấp sợi dệt bao tải chịu mặn, chịu phân hóa học và chiết xuất hecogenin dùng làm thuốc

Các nhà khoa học Việt Nam gần đây đã phát hiện trong cây dứa có chứa chất Saponin chứa một lượng lớn, chất này khi gặp lửa sẽ tạo thành bột khí CO2 tự động dập tắt lửa, nhờ đặc tính đó mà người ta trồng hàng rào cây dứa sợi để chống cháy rừng

Cây dứa sợi có đời sống rất dài (15 năm) và trong chu kỳ sống chỉ ra hoa một lần Hoa của nó phát triển với tốc độ rất nhanh, mỗi ngày có thể cao thêm 15-20 cm, trong một tháng có thể cao đến 5-7 m Sau khi hoa tàn, cây dứa sợi sẽ chết

Pandanus kaida Kurz: còn gọi là dứa gai, dứa gỗ thường mọc hoang hoặc được

trồng để làm hàng rào

Hình 1.2 Cây và quả dứa gỗ

Là loại cây nhỏ phân nhánh ở ngọn,cao khoảng 2-4m, với rất nhiều rể phụ trong không khí thòng xuống đất Lá ở ngọn, các nhánh hình dải, dài 1-2m, trên gân chính và hai bên mép có gai nhọn Bông mo đực ở ngọn cây, thòng xuống với những mo màu trắng, rời nhau Hoa rất thơm, bông mo rất đơn độc, gồm rất nhiều lá noãn

Cụm quả tạo thành một khối hình trứng dài khoảng 16-22cm, có cuống, màu da cam, gồm những quả hạch có góc, xẻ thành nhiều ô Ra hoa quả vào mùa hè

Có hoa màu lục nhiều nghiên cứu cho biết rằng thành phần tinh dầu trong hoa chủ yếu là 2 – phenylethyl - methylether (β– phenyl ethyl methylether, 60 -80% ), ngoài ra còn có 2 – phenylethanol (β– phenyl ethyl alcohol), acetic acid ester và có α –

te rpineol, γ – terpinene Hoa nở chứa 0,1- 0,3% tinh dầu chứa benzyl benzoate, benzyl salicylate, benzyl acetate, benzyl alcohol, geraniol, linalool, linaly acetate, bromostyren, guaiacol, phenylethyl alcohol và andehyt

Ở bộ phận quả thì nhiều nghiên cứu cho rằng là một trong những loại thực phẩm giàu vitamin A Người ta phân tích bằng HPCL cho thấy rằng có khoảng 190 -

393 zzzz /100g của α – và β - carotene

Theo y học cổ truyền , thì nhiều loại cây này có tác dụng dược lý của từng bộ phận như sau:

Lá non : vị ngọt, tính lạnh, có công dụng tán nhiệt độc, lương huyết, cầm máu,

sinh cơ, được dùng để chữa các chứng bệnh như sởi, ban chẩn, nhọt độc, chảy máu chân răng

Hoa: vị ngọt, tính lạnh, có công dụng thanh nhiệt, lợi thủy, trừ thấp nhiệt, chỉ

nhiệt tả, được dùng để chữa các chứng bệnh như sán khí (thoát vị bẹn hoặc thoát vị bìu, đau từ bìu lan lên bụng dưới ), lâm trọc ( đái buốt, đái đục ), tiểu tiện không thông, đối khẩu sang (nhọt mọc ở gáy chỗ ngang với miệng ), cảm mạo …

Qủa: có công dụng bổ tỳ vị, cố nguyên khí, chế phục can dương ( khí dương

không có khí âm điều hòa, bốc mạnh lên mà sinh bệnh ), làm mạnh tinh thầm, ích huyết, tiêu đàm, giải ngộ độc rượu, làm nhẹ đầu, sáng mắt, khai tâm, ích trí …Nó được dùng để chữa nhiều chứng bệnh

Rễ: vị ngọt, tính mát, có công dụng phát hãn (làm ra mồ hôi ), giải nhiệt (hạ

sốt), chữa các chứng bệnh như cảm mạo, sốt dịch, viêm gan, viêm thận, viêm đường tiết niệu, phù thũng, đau mắt đỏ, thương tổn do chấn thương

Ở Ấn Độ, lá được dùng để trị bệnh phong, phó đậu, giang mai, ghẻ và bệnh bạch bì Tinh dầu lá dùng để trị bệnh đau đầu và thấp khớp Lưu ý lá dứa gỗ có thể sử dụng lấy sợi dệt Hạt có thể ăn được, cùi qủa nếu nấu kỹ để loại bỏ các tinh thể oxalatca có thể dùng ăn được Còn hương liệu từ hoa và lá bắc nếu thêm dầu dừa (hoặc sáp ong trong và dầu cây ươi) dùng làm mỹ phẩm bôi môi Có khi người ta còn dùng chồi non ở ngọn làm rau ăn như nõn dừa, phần gốc trắng mềm của lá dứa gỗ cũng ăn được

Pandanus capusii Mart : dứa nhiếm

Cây thường mọc hoang cao khoảng 2-3 m , mọc nhiều ở ven sông Sài Gòn, có trái giống như trái Mít đỏ

Hình1.3 Hình ảnh của cây dứa nhiếm

Pandanus tectorius Park e xZ cultivar weitchii Hort: Dứa trổ

Cây cao khoảng 2-3 m, không có hoa và quả, thường trồng để làm kiểng

Hình1.4 Hình ảnh của cây dứa trổ

1.1.4 Đặc điểm thực vật của cây dứa thơm hay còn gọi cây cơm nếp

(Pandanus amryllifolius Rox.b- Pandanaceae) [ 11], [ 12]

Cây dứa thơm có tên khoa học là Pandanus amryllifolius Rox.b thuộc họ dứa

dại Pandanaceae là cây được trồng nhiều và mọc phổ biến ở nước ta Cây cũng mọc hoang và được trồng nhiều ở các nước Châu Á như Thái Lan, Philippin, Indonesia, Ấn

Độ

Hình 1.5 Hình ảnh của cây dứa thơm

Theo GS Đỗ Tất Lợi và Phạm Hoàng Hộ mô tả: cây dứa thơm còn gọi là cây cơm nếp là một loại cây bụi cao khoảng 1m, thân rộng 1-3cm, chia nhánh Đặc biệt là

lá có mùi thơm dịu rất đặc trưng mà các loài Pandanus khác không có Lá không có lông, xấp thành hình máng xối, dài 40-50 cm, rộng 3-4cm, mép không gai, mặt dưới lá màu xanh nhạt hơn mặt trên của lá, lá có nhiều gân cách nhau cỡ 1mm, không thấy ra hoa

Lá được dùng trong việc nấu nướng như cho vào cơm, bánh, xôi, khoai, sắn cho thơm, có khi còn dùng để nhuộm hồ cho có màu xanh chlorophylle

Ngoài ra, lá dứa còn dùng làm nước xông giúp cho các bà mẹ mới sinh con thêm sức khỏe và có da dẻ hồng hào Trong dân gian, người ta còn dùng lá dứa để chữa bệnh yếu dây thần kinh, trị gàu, chữa bệnh thấp khớp, đuổi gián và khử mùi trong bếp rất hiệu quả

1.2 Tình hình nghiên cứu thành phần hóa học của cây dứa thơm [11], [13], [14]

Trong các tài liệu của Việt Nam, tình hình nghiên cứu thành phần hóa học của cây dứa thơm là rất ít và chưa đề cập đến nhiều Theo tài liệu nước ngoài thì thành

phần chính của chất gây mùi thơm trong lá dứa thơm đó là: 2-Acetyl-1-pyrroline( AP), 3-methyl-2(5H)-furanone, ethylnol, propanol, 3-hexanol, 4-methylpentanol, 3-hexanone, 2-hexanone, 2,4,4-trimethylbut-2- enolide

Bộ phận cho hương nếp là các lá bánh tẻ, lá để càng héo, càng thơm mùi cơm nếp, mùi bền ở nhiệt độ cao Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu tách chiết chất gây mùi hương nếp, người ta đã khẳng định chất mùi hương nếp chính là 2- acetyl-1-pyrroline Người ta nghiên cứu sự phụ thuộc của nồng độ của 2- acetyl-1-pyrroline với mùi thơm nếp của gạo tẻ thơm và các phương pháp điều chế công nghiệp của nó Nồng độ của nó rất nhỏ (chỉ tính phần triệu) Trong gạo thơm với 7 phần tỷ của 2- acetyl-1-pyrroline thì gạo đã có mùi hương nếp Trong lá dứa thơm loại Pandanus amaryllia Rox.b có hàm lượng 2- acetyl-1-pyrroline cao gấp hàng trăm và hàng ngàn lần so với gạo tám thơm Trong lá dứa thơm ngoài chất thơm chính là 2- acetyl-1-pyrroline còn có một số chất khác góp phần tạo hương nếp

Đó là các piperidin alkaloid co khung C9NC9 như Pandamarilactone -1, Pandamarilactone - 32 hoặc Pandamarilacton - 31 có tác dụng sinh lý cao

11

N

3 4

6 7

10 9

N

12 20

16 15

13

14

19 18

15

17

N H

N

1 2

10 9

8

N H

N H

N H

N

7 9

14 15 16

17

O

18 19

N

7 9

14 15 16

17

O

18 19

Các con đường tổng hợp chất thơm 2AP mà trên thế giới đã nghiên cứu[27]

 Tổng hợp hóa học: 2AP có thể tổng hợp theo chuỗi phản ứng sau :

2 - acetyl -(13C - m etyl) -1 - pyrroline

Có thể tăng cường độ nhạy của phép đo GC-MS đối với mẫu co 2AP bằng cách trộn mẫu đo với một lượng nhỏ 2AP có đồng vị 13C (theo tác giả Tadashi Yoshihashi, Food Science & Technology Division, JICAS)

 Tổng hợp 2AP từ vi sinh vật:

Một số vi sinh vật có khoảng tổng hợp 2AP trong quá trình sinh trưởng và phát triển Ví dụ như Bacillius cereus trong quá trình lên men nước dừa hoặc các vi khuẩn lên men lactic như Lactobacillus higardii, Lactobaccillus brevis, Pediocooccus

sp và Lactobaccillus plantarum trong quá trình lên men nước nho Đặc biệt Aspergillus oryzae đang được sử dụng rộng rãi trong kỹ nghệ lên men công nghiệp (các điều kiện tối ưu áp dụng trong quá trình nuôi cấy loại nấm này là 280C, 200 rpm,

pH = 5.5 và nồng độ bào tử là 2.5 × 109 g/l (theo tác giả: Wicharinee Sreenuan Valai

Rungsardthong, Chureerat Puttanlek, Dudsadee Uttapap của trường đại học Bioresources and Technology Thái Lan

Những năm gần đây tại trường Chinese University Hong Kong với các tác giả: Linda S.M.Ooi, Elaine Y.L Wong, Samuel S.M.Sun, Vincent E.C Ooi, người ta đã phân lập được một số protein có tác dụng kháng khuẩn và Virus Lectin ( pandanin) là một protein có trọng lưuợng phân tử 8,0 kDa và cấu trúc là chuỗi peptit đơn Nó có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư và một số virus ở nguời như herpes simplex virus type - 1 ( HSV-1) và influenza virus (H1N1) [13]

Mặt khác người ta cũng xác định một số axid amin có trong lá dứa thơm khá cao, kém khoảng 3 lần so với hàm lượng acid amin của động vật [13]

Bảng 1.1 Thành phần acid amin có trong mẫu lá dứa thơm

cơ thể của con người

1.3 Ứng dụng của cây dứa thơm trong đời sống và y học [5], [12]

Theo dân gian lá dứa thơm được sử dụng làm hương nếp của gạo tám xoan Lá dứa cho mùi hương nếp dễ chịu khi bỏ vào cơm, chè, trà, sữa đậu nành, bánh đúc, được dùng trong công nghiệp thực phẩm Ngoài ra còn dùng nhuộm hồ do có màu xanh chlorophyl cho các loại bánh thường dùng trong dân gian

Trong y học, lá dùng phối hợp với một số vị thuốc khác nấu nước xông giúp cho các bà mẹ mới sinh thêm sức khỏe, da dẻ hồng hào Mặt khác, nó còn là cây hương liệu cổ truyền của Malaixia và Indonexia (Theo Võ Văn Chi (1997), Từ điển cây thuốc Việt Nam, NXB Y học, trang 1857,1858)

Mặt khác lá dứa còn nhiều công dụng như trị gián, chữa bệnh thấp khớp, trị gàu, chữa bệnh yếu dây thần kinh Trong đó, trị gián là một đặc điểm rất hay của lá dứa Nếu không muốn dùng các sản phẩm diệt gián thương mại có nhiều hóa chất độc hại, chúng ta dùng lá dứa bằng cách cắt lá dứa thành từng đoạn 5 cm bỏ vào rổ rồi đặt ở nhà bếp hoặc những nơi gián thường lai vãng Khi lá dứa hết mùi thơm thì thay lá dứa khác

Hình1.6 Hình ảnh bánh da lợn làm từ lá dứa thơm

Ngoài ra, lá dứa còn chứa một số protein có khả năng kháng khuẩn, kháng virus, chống ung thư Các nghiên cứu khác về tác dụng chữa bệnh của cây dứa thơm vẫn đang được nhiều trường đại học lớn trên thế giới nghiên cứu

Trong chi Pandanus các cây thuộc loại này được biết đến với nhiều công dụng chữa bệnh: thấp khớp, đau răng, lợi niệu, trợ tim…

1.4 Các phương pháp chiết tách hợp chất thiên nhiên [3], [7], [10]

Các hợp chất thiên nhiên khi mới được tách thường ở dạng không tinh khiết Vì vậy muốn nghiên cứu, phân tích chúng thì trước tiên phải tách chúng thành từng chất riêng biệt ở dạng tương đối tinh khiết

1.4.1 Phương pháp hòa tan trong dung môi hữu cơ

Phương pháp hòa tan trong dung môi hữu cơ được dùng để tách và tinh chế các chất hữu cơ rắn, dựa trên nguyên tắc là các chất khác nhau có độ hòa tan khác nhau trong cùng một dung môi Dung môi thích hợp để lựa chọn thường là dung môi có độ hòa tan của chất rắn cần tinh chế thay đổi nhiều theo nhiệt độ Bằng cách tạo dung dịch bão hòa ở nhiệt độ cao (thường là nhiệt độ sôi của dung môi), sau đó để nguội dung

dịch thu được, chất cần tinh chế sẽ lắng xuống đáy bình, các tạp chất sẽ ở lại trong dung dịch Mặt khác, để thu được tinh thể chất cần tinh chế ở dạng khá tinh khiết thì ta kết tinh lại nhiều lần trong cùng một dung môi hoặc trong các dung môi khác nhau Đôi khi người ta dùng một dung môi có độ hòa tan với tạp chất nhiều hơn để loại tạp chất ra khỏi chất rắn cần tinh chế

Dung môi thường là nước, ancol etylic, ancol metylic, axeton, ete, benzene, chloroform, etyl axetat… hoặc là hỗn hợp giữa chúng

Khi cần tách hai hay nhiều chất trong hỗn hợp với những lượng tương đương nhau, người ta dùng phương pháp kết tinh phân đoạn

1.4.2 Các phương pháp chưng cất

1.4.2.1 Chưng cất đơn giản:

Trong trường hợp cần tinh chế một chất lỏng và tách nó ra khỏi tạp chất rắn không bay hơi ta chỉ cần tiến hành chưng cất đơn giản Nghĩa là chuyển nó sang pha hơi trong một bình cất có nhánh rồi ngưng tụ hơi của nó bằng ống sinh hàn vào một bình hứng khác

1.4.2.2 Chưng cất phân đoạn:

Phương pháp chưng cất phân đoạn dùng để tách hai hay nhiều chất lỏng có nhiệt

độ sôi khác nhau tan lẫn hoàn toàn trong nhau Dựa trên nguyên tắc có sự phân bố khác nhau về thành phần các cấu tử giữa pha lỏng và pha hơi ở trạng thái cân bằng ( ở cùng nhiệt độ)

Như vậy, bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần qúa trình bay hơi- ngưng tụ ta dần dần có thể thu được cấu tử A có nhiệt độ sôi thấp hơn ở dạng tinh khiết Vì vậy người

ta dùng phương pháp tinh luyện bằng cách lắp trên bình chưng cất một cột cao có nhiều đĩa (cột Vigrơ) giúp cho việc tái tạo qua trình bay hơi ngưng tụ trên

Nhờ vậy chất lỏng A có dễ bay hơi dần dần thoát lên trên ở trạng thái ngày càng tinh khiết, còn chất lỏng B có nhiệt độ sôi cao hơn ngưng tụ trở lại bình chưng Người

ta có thể dùng loại cột lấp đầy các mảnh hoặc ống thủy tinh hay mảnh sứ thay cho cột nói trên và hiệu quả của cột được tính bằng “số đĩa lý thuyết”

1.4.2.3 Chưng cất dưới áp suất thấp:

Khi cần chưng cất một chất lỏng dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao, người ta phải dùng phương pháp chưng cất dưới áp suất thấp, tức là dùng bơm hút để giảm áp suất trên bề mặt chất lỏng Vì chất lỏng sẽ sôi khi áp suất hơi riêng phần đạt đến áp suất khí quyển nên bằng cách này người ta có thể giảm được nhiệt độ sôi của nó một cách đáng

kể, tránh được hiện tượng phân hủy hay cháy nổ

Nhờ phương trình Claparon –Clausius, người ta có thể tính được sự phụ thuộc

áp suất hơi của một chất vào nhiệt độ Tuy nhiên, có thể áp dụng quy luật thực nghiệm gần đúng như sau: Khi áp suất khí quyển trên bề mặt chất lỏng giảm đi một nữa thì nhiệt độ sôi của nó hạ thấp đi khoảng 150C

1.4.2.4 Chưng cất lôi cuốn hơi nước:

Để tinh chế một chất lỏng không hòa tan trong nước bằng cách chưng cất lôi cuốn theo hơi nước để hạ điểm sôi của nó Phương pháp này dựa trên nguyên tắc: Khi hai hay nhiều chất lỏng không trộn lẫn vào nhau nằm trong một hốn hợp, áp suất chung của chúng bằng tổng áp suất riêng phần của bất kỳ cấu tử nào Do đó nhiệt độ sôi của hỗn hợp sẽ thấp hơn nhiệt độ sôi của cấu tử thấp nhất Tỷ lệ hơi cất sang bình ngưng (về số mol) sẽ bằng tỉ lệ áp suất hơi riêng phần của chúng ở nhiệt độ sôi của hỗn hợp Nhờ vậy ta có thể tính toán được lượng nước cần thiết để lôi cuốn hết chất cần tinh chế

Sau khi đã dùng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước thường người ta phải chiết tách các chất cần tinh chế ra khỏi nước bằng một dung môi thích hợp rồi lại tiến hành chưng cất phân đoạn để tách dung môi

Cuối cùng chưng lấy chất tinh khiết bằng bình chưng cất có gắn nhiệt kế dưới

áp suất thường hay áp suất thấp với sự kiểm tra nhiệt độ của chất cần tinh chế

1.4.2.5 Chưng cất để loại dung môi:

Chưng cất là phương pháp thường dùng để tách biệt và tinh chế những chất có nhiệt độ sôi khác nhau bằng cách đun sôi chất lỏng thành hơi rồi ngưng tụ hơi lại thành những chất lỏng tinh khiết

Trong nhiều phương pháp tổng hợp thu được một dung dịch của hợp chất mong muốn trong cùng một dung môi có điểm sôi thấp hơn mà sau khi chưng cất loại bỏ dung môi đi có được hợp chất cần tổng hợp Trong những trường hợp đó bao giờ cũng nên đun cách thủy hay đun bằng hơi nước, một mặt vì phần lớn các dung môi dễ cháy

và mặt khác để các hợp chất hữu cơ không phải chịu nhiệt một cách không cần thiết Cuối quá trình chưng cất loại dung môi, điểm sôi của dung dich tăng mạnh đến nỗi dung môi có nhiệt độ sôi thấp như ancol, benzene và các ete cũng không thể được tách hoàn toàn khỏi số cặn có điểm sôi cao hơn trên nồi cách thủy được đun sôi Ví thế ta dùng một chân không nhẹ và làm cho áp suất càng giảm đi theo mức độ dung môi trong dung dịch càng nghèo hơn để luôn có được một tốc độ cất thỏa mãn Nếu có những chất mẫn cảm ở nhiệt độ cao thì cần phải thao tác trong chân không ngay từ ban đầu Nếu phải chưng cất một khối lượng tương đối lớn dung môi có nhiệt độ sôi thấp trong chân không thì dùng một sinh hàn hiệu lực và làm lạnh bình hứng thêm bằng nước đá hoặc bằng hỗn hợp nước đá-muối ăn Nếu phải cất cặn còn lại sau khi cất loại dung môi đi rồi thì nên chuyển cặn đó sang một bình nhỏ hơn và tráng sạch bình cũ bằng một ít dung môi

1.4.3 Phương pháp chiết:

Phương pháp chiết là phương pháp lấy chất từ hỗn hợp bằng dung môi để tách biệt, cô và tinh chế các cấu tử có trong hỗn hợp thành những cấu tử riêng biệt

Chiết đơn giản 1 lần:

Đun nóng hợp chất vơi dung môi trong bình cầu có sinh hàn hồi lưu, lọc nóng

hoặc để lắng cho trong rồi chắt ra Khi thao tác vơi những lượng chất nhỏ thì dùng ống

nghiệm có lắp sinh hàn ngón tay hoặc lắp ống sinh hàn không khí

Chiết đơn giản nhiều lần:

Để quá trình chiết hoàn chỉnh phải lặp đi lặp lại nhiều làn thao tác trên Trong

trường hợp đó nên dùng bộ dụng cụ công tác tự động gồm: bình cầu, một thiết bị chiết

và một sinh hàn hồi lưu Dung môi ở trong bình cầu được bốc hơi từng phần, dung môi

được ngưng tụ nhỏ vào chất được chiết đựng trong một cái túi nhỏ bằng giấy lọc và sau

đó lại chảy vào bình Trong quá trình đó cấu tử cần được tách sẽ được làm giàu thêm

trong dung môi

Công dụng của ống thilepape trong thiết bị chiết dựa trên nguyên tắc của máy

chiết có dòng chảy liên tục Nghĩa là dung môi ngưng tụ ở sinh hàn rồi thường xuyên

nhỏ xuống hợp chất trong khi còn nóng, dung dịch chiết chảy liên tục xuống bình cầu Sau khi quá trình chiết kết thúc ta đóng khóa lại và có thể cất dung môi thừa lên ống,

lấy dung môi đó từ ống nhánh bên cạnh

So với dụng cụ chiết thilepape thì dụng cụ chiết soxhlet chỉ khác ở chỗ nó có

thêm một ống xi-phông đặt ở bên cạnh dùng để dung dịch chiết chảy vào bình khi mức

chất lỏng trong ống chiết đạt được khuỷu trên của ống xi-phông Chất được chiết cần

có tỷ khối lớn hơn dung môi

1.5 Phương pháp vật lý [3], [9], [10]

1.5.1 Phương pháp đo quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS

1.5.1.1 Đặc điểm của phương pháp:

Phổ hấp thụ nguyên tử dựa vào khả năng hấp thụ chọn lọc các bức xạ cộng hưởng của nguyên tử ở trạng thái tự do Đây là phương pháp có độ chính xác rất cao,

quá trình phân tích có thể thực hiện khá đơn giản, nhanh Phương pháp này được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, kinh tế

1.5.1.2 Nguyên tắc của phép đo:

Muốn thực hiện phép đo phổ hấp thụ nguyên tử cần thực hiện các bước sau:

1 Hóa hơi mẫu phân tích đưa về trạng thái khí Mục đích của quá trình này là tạo

ra được đám hơi của các nguyên tử tự do từ mẫu phân tích Đám hơi của các nguyên tử

tự do này chính là môi trường hấp thụ bức xạ và sinh ra phổ hấp thụ nguyên tử

2 Quá trình nguyên tử hóa thường được thực hiện với tác dụng của các loại nguồn nhiệt theo phương pháp ngọn lửa hay không ngọn lửa Đây là quá trình quan trọng nhất

và có ảnh hưởng đến kết quả của phép đo

3 Thu toàn bộ chùm tia sáng sau khi đi qua môi trờng hấp thụ, phân ly chúng thành phổ và chọn vạch phổ cần đo của nguyên tố cần phân tích hướng vào khe đo cường độ vạch phổ

4 Ghi nhận tín hiệu đo và kết quả đo cường độ vạch phổ hấp thụ bằng thiết bị ghi phổ

1.5.2 Phương pháp phổ khối lượng

1.5.2.1 Nguyên lí máy đo phổ khối lượng:

Máy phổ khối lượng được chế tạo để thực hiện 3 nhiệm vụ cơ bản là:

 Chuyển chất nghiên cứu thành thể khí ( làm bay hơi mẫu nghiên cứu ở áp suất

thấp và ở nhiệt độ thích hợp)

 Tạo ra các ion từ các phân tử khí đó