Các phương pháp tách tinh dầu tràm và ứng dụng của tinh dầu trong y dược

Tinh dầu tràm là một sản phầm có nguồn gốc thiênnhiên được chiết xuất từ cây tràm gió đem lại nhiều tác dụngtrong việc bảo vệ sức khỏe con người, đặc biệt với trẻ nhỏ,người già và phụ nữ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-*** -CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH TINH DẦU TRÀM VÀ

ỨNG DỤNG TRONG Y DƯỢC

BÁO CÁO TIỂU LUẬN

Chuyên ngành: Công nghệ Kĩ thuật Hóa học

Hà Nội – 2021

MỤC LỤC

MỤC LỤC 3

DANH MỤC HÌNH 5

MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG I: TINH DẦU TRÀM, ỨNG DỤNG TRONG Y DƯỢC

7

1.1 Khái quát về tinh dầu và tinh dầu tràm, nguồn gốc 7

1.1.1 Tinh dầu thực vật 7

1.1.2 Tràm và tinh dầu tràm 8

1.2 Thành phần, tính chất của tinh dầu tràm 9

1.2.1 Phân loại tinh dầu tràm 9

1.2.2 Thành phần của tinh dầu tràm 9

1.2.3 Tính chất của tinh dầu tràm 11

1.3 Tác dụng của tinh dầu tràm trong y dược 11

1.4 Ứng dụng của tinh dầu tràm 14

CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH TINH DẦU TRÀM 16

2.1 Nguyên liệu 16

2.2 Phương pháp chiết bằng dung môi 16

2.2.1 Nguyên tắc 16

2.2.2 Thiết bị sử dụng 16

2.2.3 Chất lượng sản phẩm của phương pháp chiết bằng dung môi 18

2.2.4 Ưu, nhược điểm của phương pháp chiết bằng dung môi 18

2.3 Phương pháp ép lạnh 18

2.3.1 Nguyên tắc 18

2.3.2 Thiết bị 19

2.3.3 Chất lượng sản phẩm của phương pháp ép lạnh

19

2.3.4 Ưu, nhược điểm của phương pháp ép lạnh 19

2.4 Phương pháp chưng cất bằng nước 20

2.4.2 Phương pháp chưng chất lôi cuốn hơi nước 21

2.4.3 So sánh phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước và chưng cất trực tiếp bằng nước 22

2.4.4 Chất lượng sản phẩm của phương pháp chưng cất nước 23

2.4.5 Ưu, nhược điểm của phương pháp chưng cất nước 23

2.5 Chiết sản phẩm lấy tinh dầu 24

2.5.1 Lý thuyết về phương pháp chiết [5] 24

2.5.1.1 Khái niệm 24

2.5.1.2 Phân loại 25

2.5.1.3 Các giai đoạn chính 25

2.5.1.4 Lựa chọn dung môi chiết 25

2.5.2 Bộ chiết Soxclet 25

2.5.2.1 Cơ sở lý thuyết 26

2.5.2.2Mô tả về thiết bị 26

2.5.2.3Nguyên tắc làm việc 26

2.5.2.4Ưu, nhược điểm về kĩ thuật 27

CHƯƠNG III KẾT LUẬN 28

Tài liệu tham khảo 29

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Cây tràm gió 8

Hình 2 Thành phần hóa học của tinh dầu tràm [7] 10

Hình 3 Công thức hóa học hoạt chất α-Terpineol 10

Hình 4 Công thức hóa học hoạt chất Eucalyptol 11

Hình 5 Thuốc ho có thành phần tinh dầu tràm 13

Hình 6 Nước súc miệng tinh dầu tràm 15

Hình 7 Sơ đồ thiết bị chiết tinh dầu bằng dung môi Hình 8 Sơ đồ quy trình tách chiết bằng SCO2 [4] Hình 9 Phương pháp chiết xuất tinh dầu bằng ép lạnh Hình 10 Hệ chưng cất tinh dầu tràm trực tiếp bằng nước………… …………

Hình 11 Sơ đồ thiết bị chưng cất bằng lôi cuốn hơi nước………

………

Hình12 Cấu tạo bộ chiết Soxhlet

MỞ ĐẦU

Tinh dầu tràm là một sản phầm đã được sử dụng từ lâuđời, truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác tại nhiều nơi trênnước ta Tinh dầu tràm là một sản phầm có nguồn gốc thiênnhiên được chiết xuất từ cây tràm gió đem lại nhiều tác dụngtrong việc bảo vệ sức khỏe con người, đặc biệt với trẻ nhỏ,người già và phụ nữ mang thai Với các khả năng chống cácbệnh về đường hô hấp như cảm cúm, đặc tính kháng khuẩn,khả năng xua đuổi côn trùng và mực độ an toàn cao về mặt sứckhỏe khi sử dụng Do đó tinh dầu tràm càng ngày càng được sửdụng phổ biến và rộng rãi cũng như nhu cầu sử dụng của chúng

ta càng lớn Đòi hỏi lượng tinh dầu tràm được sản xuất ngàycàng tắng, nhiều phương pháp tách tinh dầu tràm khác nhauđược sử dụng nhằm đảm bảo về mặt kinh tế cũng như chấtlượng sản phẩm của tinh dầu

Theo xu hướng đó, bài tiểu luận“ Các phương pháp tách tinh dầu tràm và ứng dụng trong y dược” được thực hiện,

nhằm tìm hiểu các phương pháp tách tinh dầu tràm hiện nay đểđánh giá chất lượng của từng phương pháp và ứng dụng củatinh dầu tràm trong lĩnh vực y dược

CHƯƠNG I: TINH DẦU TRÀM, ỨNG DỤNG TRONG Y DƯỢC 1.1 Khái quát về tinh dầu và tinh dầu tràm, nguồn gốc 1.1.1 Tinh dầu thực vật

Mặc dù cây tinh dầu đã được sử dung từ lâu, nhưng trướcđây còn chưa ̣ có cách hiểu thống nhất về cây tinh dầu Đếnnăm 1968, Nicolaev đưa ra định nghĩa: Cây tinh dầu là nhữngcây khác biệt với các cây khác ở chỗ có thể thu được tinh dầu

từ nó [1]

Tinh dầu là một dạng chất lỏng chứa các hợp chấtthơm dễ bay hơi được chiết xuất bằng cách chưng cất hơi nướchoặc ép lạnh, từ lá cây, thân cây, hoa, vỏ cây, rễ cây, hoặcnhững bộ phận khác của thực vật Người ta đã nghiên cứuthấy rằng các tinh dầu có khả năng diệt khuẩn, tức là diệt vàngăn ngừa các vi khuẩn phát triển trong không khí, Ứng dụngkết quả này, người ta sử dụng tinh dầu để phát tán vào khôngkhí nhằm diệt khuẩn, làm trong sạch không khí, giảm bớt sự ônhiễm vi sinh vật (vi khuẩn, virus, vi nấm) và một số ứng dụngkhác trong y dược Tinh dầu những đặc điểm ưu việt sau:

+ Tinh dầu có tính thẩm thấu cao, xâm nhập vào bào tửmột cách nhanh chóng

+ Các tinh dầu nguyên chất có các thành phần hóa họckhác nhau giúp chúng khả năng chống nấm và kháng khuẩn ởmức độ nhiều hay ít

+ Tinh dầu an toàn đối với sức khỏe hơn so với các tácnhân ức chế vi khuẩn khác

+ Tinh dầu có mức độ cô đặc cao, nhiều hơn 70 lần so vớicác loại thực vật sản xuất ra tinh dầu.

Trong thành phần của tinh dầu thường có: α-Terpineol (tinh

dầu tràm Trà), Eugeno (Húng quế, Đinh Hương ), Thymol (Bạc

hà),… Có khả năng kháng khuẩn mạnh, ức chế hoạt động của

một số loại vi khuẩn như chủng Salmonella – liên quan đến ngộ độc thực phẩm, E.coli, S.aureus – liên quan đến nhiễm trùng MRSA (Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus - Tụ cầu

vàng kháng methicillin) v.v

1.1.2 Tràm và tinh dầu tràm

Tên dân gian: tràm còn gọi là cây chè đông, chè cay,smach chanlos, smach tachah (Campuchia), cajeputier (Pháp).[2]

Tên khoa học: Melaleuca alternifolia [6]

Họ khoa học: thuộc họ Sim Myrtaceae.

Hình 1 Cây tràm gió

Đặc điểm thực vật: Tràm là loài cây có hệ sinh thái tương

đối rộng, tuy nhiên các rừng tràm nguyên sinh chủ yếu phân bốtập trung ở các vùng đất phù sa, quanh các vùng đầm lầy venbiển, cồn cát hay các vùng cửa sông vùng nhiệt đới nóng ẩm.Tràm sinh trưởng tốt nhất ở nhiệt độ 31-33°C Giới hạn chịulạnh của tràm là 17°C Cây nhỏ thường ở dạng bụi, cao 0,5 – 2

m, cành màu trắng nhạt có lông mềm, lá màu xanh lục nhạt,phiến lá hình mác nhọn, cứng, dễ gãy dài 6 - 12 cm, rộng 2 - 3

cm với nhiều ngân chính chạy dọc theo lá và các gân phụ hợpthành mạng Hoa nhỏ, màu trắng vàng, không cuống xếp thànhbông ở ngọn cành, phía trên đó vẫn có chồi tạo ra các lá Quảrất cứng, dạng quả nang, có 3 ô, tròn, có đường kính 15 mm,cụt, nằm trong đài dạng đấu cứng Hạt hình trứng hay dạnggóc, dài khoảng 1 mm

Đặc điểm phân bố: theo lịch sử tràm có gốc từ Australia

phán tán vào nước ta Hiện nay, loại cây này mọc nhiều ở cácnước Châu Á như: Việt Nam, Campuchia, Indonesia Ở ViệtNam, tràm mọc tự nhiên rải rác trên các đồi trọc miền Bắc, tậptrung nhiều ở miền Trung và miền Nam, ngoài ra còn có xuấthiện ở một số quần đảo

1.2 Thành phần, tính chất của tinh dầu tràm

1.2.1 Phân loại tinh dầu tràm

Tinh dầu tràm có 2 loại là tràm trà và tràm gió, thành phầntương tự gần giống nhau, tuy nhiên tràm gió thường được dùng

trong các liệu pháp trị bệnh, còn tràm trà chỉ được dùng ở làmđẹp.

Tinh dầu tràm gió: Chiết xuất từ cây Tràm gió thiên nhiên.Dùng để trị bệnh: Xoa bóp chống nhức mỏi cơ thể, đau nhức, têthấp, phòng và điều trị cảm cúm và ngạt mũi, chống co thắt,chữa ho, long đờm, giúp tiêu hoá,…

Tinh dầu tràm trà: Chiết xuất từ cây tràm trà Tràm tràđược dùng phổ biến trong làm đẹp giúp trị mụn, sáng da, mờvết thâm, hạn chế da bóng nhờn, chăm sóc tóc, trị gàu,…

1.2.2 Thành phần của tinh dầu tràm

Hình 2 Thành phần hóa học của tinh dầu tràm [7]

Phân tích thành phần hóa học của dầu tràm có rất nhiều

chất, nhưng chiếm chủ yếu là hai hoạt chất Eucalyptol (chiếm 42-52%) và α-Terpineol chiếm (5-12%).

Hình 3 Công thức hóa học hoạt chất α-Terpineol

Hình 4 Công thức hóa học hoạt chất Eucalyptol 1.2.3 Tính chất của tinh dầu tràm

Eucalyptol còn được biết đến dưới các tên gọi như

1,8-cineol, 1,8-cineole, limonenoxit, cajeputol, menthan, 1,8-oxido-p-menthan, eucalyptole, cineol, cineole

1,8-epoxy-p-Do có mùi thơm và vị hăng dễ chịu, eucalyptol được sử

dụng trong các chất tạo mùi, tạo vị và trong mỹ phẩm

Eucalyptol là thành phần trong nhiều loại nước súc miệng và

thuốc ho Eucalyptol được sử dụng như là một thuốc trừ sâu và thuốc xua côn trùng Đặc biệt eucalyptol tạo ra chức năng

kháng khuẩn, kháng nấm, chống viêm và chống xung huyết tựnhiên

Hoạt chất α - Terpineol chiết xuất từ tinh dầu tràm có tính

sát trùng (diệt khuẩn, nấm và siêu vi) tốt Đã có nhiều côngtrình khoa học ở cấp Bộ Y tế, cấp Nhà nước nghiên cứu về tác

dụng kháng khuẩn của α-Terpineol từ tinh dầu tràm Các thành

phần kị nước của tinh dầu có khả năng kếp hợp trực tiếp với lớpphospholipid kép của màng tế bào tăng tính thấm ion gây rốiloạn trao đổi chất hai bên màng tế bào và rò rỉ của các thànhphần trong tế bào vi khuẩn hoặc làm suy giảm hệ thốngenzyme của vi khuẩn

1.3 Tác dụng của tinh dầu tràm trong y dược

Dầu tràm mang lại nhiều công dụng hữu ích trong đờisống, ngày càng được nhiều người biết đến và sử dụng Hầunhư trong mỗi gia đình Việt đều có ít nhất một lọ tinh dầu tràmtrong nhà

Bởi lẽ, tác dụng tuyệt vời mà nó mang lại cho sức khỏecon người là không thể phủ nhận Đặc biệt là đối với hệ hô hấp

Xông tinh dầu tràm có tác dụng giúp điều trị cảm là mộtbiện pháp tốt giúp tránh phụ thuộc vào thuốc Tây Thích hợp để

sử dụng cho trẻ nhỏ và cả trẻ sơ sinh

Tinh dầu tràm có tác dụng giúp hạ sốt nhanh

Thoa tinh dầu trực tiếp bên ngoài và giữ cơ thể thôngthoáng sẽ giúp hạ sốt nhanh Cách này giúp giữu ấm cơ thể rấttốt Phù hợp khi đang bị sốt nhưng vẫn phải ra đường hoặctrong thời tiết giá lạnh.

Tinh dầu tràm có tác dụng trị ho hiệu quả

Nhỏ tinh dầu lên tay và thoa một ít vào mũi và cổ họnggiúp trị ho cực tốt Nó có tác dụng tiêu diệt vi khuẩn ở vòmhọng nhanh chóng Tương tự như cách súc miệng bằng nướcmuối diệt khuẩn hàng ngày Nếu có thể kết hợp hai cách nàyvới nhau, bảo đảm các cơn ho sẽ lập tức chấm dứt

Hình 5 Thuốc ho có thành phần tinh dầu tràm

Tác dụng của tinh dầu tràm điều trị suy hô hấp

Xông tinh dầu tràm có tác dụng giúp điều trị suy hô hấprất hiệu quả Khi cảm thấy khó thở, tức ngực, hít vào thở ra khókhăn nên hít vào một ít hương dầu tràm

Sau đó bạn sẽ cảm thấy dễ chịu, thở nhẹ nhàng và dễdàng hơn Người bị suy hô hấp nên phòng sẵn một chai dầutràm trong mình, lúc cần thiết thì lấy sử dụng

Tinh dầu tràm có công dụng khử mùi, kháng khuẩn

Dầu tràm pha loãng, xịt quanh nhà, trong văn phòng, nơilàm việc sẽ giúp kháng khuẩn rất tốt Không chỉ vậy, nó còngiúp đuổi ruồi, muỗi, tiêu diệt côn trùng hiệu quả

Tác dụng của tinh dầu tràm chữa đầy bụng, khó tiêu

Xoa bụng với một ít tinh dầu sẽ cảm thấy đỡ đau bụng và

dễ chịu hơn Nên mát xa bụng liên tục sau đó để tiêu hóa đượctốt hơn

Tác dụng của tinh dầu tràm trị viêm xoang

Người bị viêm xoang luôn cần một chai tinh dầu để dùngkhi cần Xịt tinh dầu tràm có tác dụng giúp cánh mũi thôngthoáng, khiến người bệnh cảm thấy thoải mái hơn Thay vì dùngnhững chai xịt mũi bằng hóa chất, hãy để sẵn một chai tinh dầutràm thiên nhiên ở trong người

Tác dụng của tinh dầu tràm giảm đau răng

Nhỏ vài giọt tinh dầu vào bông gòn, đưa vào chỗ răng đau

và cắn chặt lại Sau 10-15 phút nhả ra sẽ thấy hết đau răng.Cách này được các mẹ hay dùng để trị cho con nhỏ Vừa antoàn, vừa hiệu quả mà không phải lạm dụng thuốc Tây

Tác dụng của tinh dầu tràm đuổi muỗi, thanh lọc không khí

Tác dụng của dầu tràm giúp đuổi muỗi, ruồi, côn trùng rấthay Trước khi vào phòng ngủ hoặc mắc màn nên xịt trướckhoảng 10 phút Sẽ không còn con côn trùng nào dám lởn vởnxung quanh bạn nữa

Công dụng của tinh dầu tràm giúp giảm đau xương khớp

Tinh dầu tràm có tác dụng giảm đau hay như rượu thuốc.Thoa chúng lên chỗ đau nhức rồi xoa bóp nhẹ giúp giảm cơnđau nhanh chóng Ngoài ra, khi bị căng cơ cũng nên sử dụng

nó để các cơ được thư giãn, bớt đau nhức

1.4 Ứng dụng của tinh dầu tràm

Thành phần hóa học của dầu tràm chiếm chủ yếu là hai

hoạt chất Eucalyptol và α-Terpineol do đó tinh dầu tràm đã

được sử dụng vào rất nhiều lĩnh vực

Ứng dụng dụng của tinh dầu tràm trong làm đẹp.Tinh dầu

tràm trà được đánh giá cao trong việc giúp làm đẹp da nhờ cótính sát khuẩn cao, làm se da, giảm nhờn cho da và trị mụnhiệu quả và một số loại mỹ phầm có nguồn gốc từ tinh dầutràm đã được đưa vào sản xuất

Đặc biệt tinh dầu tạo ra chức năng kháng khuẩn, khángnấm, chống viêm và chống xung huyết tự nhiên và đó cũng là

lý do mà tinh dầu tràm có thể phát huy tác dụng tốt trong hỗtrợ điều trị một số vấn đề về hô hấp như cảm lạnh, hạ sốt, ho,chảy nước mũi, đau họng, hen suyễn, nghẹt mũi, viêm phếquản và viêm xoang Do đó nước súc miệng, thuốc ho và một

số loại thuốc trừ sâu và xua đuổi côn trùng,… đã được đưa vàosản xuất Trên đây là một số ứng dụng to lớn của tinh dầu tràm

Hình 6 Nước súc miệng tinh dầu tràm

CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH TINH DẦU TRÀM 2.1 Nguyên liệu

Dầu tràm được chiết xuất từ cây tràm gió (tên khoa học

là Melaleuca Cajuputi) Tinh dầu tràm được tách chủ yếu từ lá,

thân và cành của cây tràm Thành phần chính là lá của câytràm Chất lượng của tinh dầu phụ thuộc chủ yếu vào chấtlượng lá Lá sau khi được thu hái sẽ chọn ra những lá cònnguyên vẹn, không bị rách hoặc sâu bệnh Cây tràm phát triểntốt vào mùa hè Do đó, thu hái lá tràm vào mùa hè sẽ đem lạichất lượng tinh dầu tốt hơn mùa đông Thông thường, một tấn

lá tràm chất lượng sẽ đem lại khoảng hai lít tinh dầu

2.2 Phương pháp chiết bằng dung môi

2.2.1 Nguyên tắc

Trích ly (chiết) là quá trình tách một hoặc một số chất tantrong chất lỏng hay trong chất rắn bằng một chất lỏng khác -gọi là dung môi Nếu quá trình tách chất hòa tan trong chấtlỏng bằng một chất lỏng khác thì gọi là trích ly lỏng - lỏng Nếuquá trình tách chất hòa tan trong chất rắn bằng một chất lỏngthì gọi là trích ly rắn - lỏng Quá trình hòa tan chọn lọc một haymột số cấu tử từ chất rắn, gọi là quá trình trích ly rắn – lỏng.Bất kỳ một quá trình trích ly rắn - lỏng nào cũng bao gồm cácgiai đoạn: dung môi thâm nhập vào các mao quản của vật thểrắn, hòa tan các cấu tử cần tách (hoặc là tiến hành các phảnứng hóa học) sau đó chất tan và dung môi khuếch tán vào dungdịch từ vật thể rắn [3]

2.2.2 Thiết bị sử dụng

Quá trình trích ly là quá trình khuếch tán cấu tử của tinhdầu từ nguyên liệu vào dung môi Dung môi thường dùng: Etherdầu hỏa, hexan, ethylic ether, chloroform, dichlorometane,ethanol… Thường trích ly trực tiếp bằng dung môi, sản phẩmtinh dầu dễ lẫn những chất cùng tan trong dung môi trích ly vàlượng dung môi sử dụng tương đối lớn Sau đó giải hấp tinh dầubằng dung môi dễ bay hơi

Hình 7 Sơ đồ thiết bị chiết tinh dầu bằng dung môi

Do việc chiết tách dùng khá nhiều dung môi dễ bay hơi,cộng thêm dung môi khá độc hại Một trong những phươngpháp nhiều người đang kì vọng là dùng CO2 siêu tới hạn (CO2super critical fluid) chiết tách