Nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu cây nghệ đen (curcuma zedoaria rosc ) ở nghệ an và hà tĩnh

Xác định thành phần hoá học của tinh dầu thân rễ cây Nghệ đen ở Đô Lương Nghệ An.. Xác định thành phần hoá học của tinh dầu thân rễ cây Nghệ đen ở Hương Sơn - Hà Tĩnh.. Ở Việt Nam đã có

MỤC LỤC

Mục lục

Mở đầu 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

Phần I Tổng quan 3

1.1 Vài nét về đặc điểm thực vật các cây họ gừng

3 1.2 Thực vật học và hoá học chi Curcuma

4 1.2.1 Đặc điểm thực vật và phân loại

4 1.2.2 Thành phần hoá học 5

1.3 Cây Nghệ đen 10

1.3.1 Nghiên cứu về thực vật học 10

1.3.1.1 Hình thái phân bố 10

1.3.1.2 Tác dụng sinh học 11

1.3.2 Nghiên cứu về thành phần hoá học

11 1.4 Các phương pháp tách tinh dầu

17 1.4.1 Yêu cầu 17

1.4.2 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

17 1.4.3 Phương pháp ép

1.4.4 Phương pháp dùng dung môi để hoà tan

18 1.4.5 Phương pháp ướp 18

1.4.6 Phương pháp lên men

19 1.4.7 Bảo quản tinh dầu 19

1.5 Các phương pháp xác định thành phần hoá học của tinh dầu

19 1.5.1 Phương pháp sắc ký khí 19

1.5.1.1 Bản chất của phương pháp sắc ký khí

19 1.5.1.2 Ưu điểm của phương pháp

21 1.5.2 Phương pháp khối phổ 21

1.5.2.1 Bản chất của phương pháp

21 1.6 Phương pháp thực nghiệm 24

1.6.1 Phương pháp thu hái và bảo quản mẫu cây 24

1.6.2 Phương pháp định lượng tinh dầu

24 1.6.3 Phương pháp xác định thành phần hoá học của tinh dầu 25

Phần II 26

2.1 Hoá chất, dụng cụ, thiết bị máy móc 26

2.1.1 Hoá chất 26

2.1.2 Dụng cụ thiết bị máy móc 26

2.2 Lấy mẫu và bảo quản mẫu cây 26

2.2.1 Cách chọn mẫu và bảo quản 26

2.3 Thí nghiệm tách tinh dầu 27

2.4 Xác định thành phần hoá học của tinh dầu 28

Phần III 29

Kết quả và thảo luận

29 3.1 Xác định thành phần hoá học của tinh dầu thân rễ cây Nghệ đen ở Đô Lương Nghệ An 29

3.1.1 Nguyên liệu thực vật

29 3.1.2 Xác định thành phần hoá học 29

3.2 Xác định thành phần hoá học của tinh dầu thân rễ cây Nghệ đen

ở Hương Sơn - Hà Tĩnh

33 3.2.1 Nguyên liệu thực vật

33 3.2.2 Xác định thành phần hoá học 33

Kết luận 41

Ý kiến đề xuất 42

Tài liệu tham khảo 43

MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Phát triển và khai thác các loài thực vật có giá trị là một trong những vấn đề góp phần xây dựng nền kinh tế nước ta Vì thế các loài cây được sử dụng làm thuốc cũng như loài cây cho tinh dầu đều là những nguồn tài nguyên đang được chú ý vì những ứng dụng vô cùng quý giá của nó trong các lĩnh vực y học, nông nghiệp, công nghiệp

Nước Việt Nam chúng ta, với khí hậu nhiệt đới gió mùa, với nhiều vùng địa

lý khác nhau Do vậy mà có hệ thực vật đa dạng và phong phú, có nhiều điều kiện

thuận lợi cho việc phát triển của cây thuốc, cây tinh dầu và một số loại cây công

nghiệp có giá trị khác

Với sự phát triển của khoa học - công nghệ, đời sống con người ngày càng

được nâng cao Nhu cầu đối với tinh dầu để sử dụng cho các nghành công nghiệp

hoá chất, hương liệu, dược phẩm, mỹ phẩm ngày một tăng lên

Theo các công trình nghiên cứu điều tra của các nhà khoa học thì ở Việt Nam

số cây dùng làm thuốc lên tới 1850 loài, phân bố trong 244 họ thực vật, trong đó có

gần 600 loài cây cho tinh dầu 1 Có thể nói rằng phần lớn các cây tinh dầu đã biết

trên thế giới đều có thể tìm thấy ở Việt Nam

Họ gừng (Zingiberaceae) là một trong những họ lớn của thực vật Theo thống

kê thì ở nước ta và các nước Đông Dương họ Zingiberaceae có 24 chi với hơn 115

loài khác nhau, riêng chi Curcuma có 19 loài 4, 5, 27, 28 Tuy nhiên việc

nghiên cứu cơ bản và có tính hệ thống các cây họ gừng ở nước ta hiện nay vẫn còn

rải rác và thiếu tính tập trung Ở Việt Nam đã có 12 loài Curcuma được nghiên cứu

về thành phần hoá học của tinh dầu thân rễ 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14,

15, 16, 17, 18, 19, 20, 21

Cây Nghệ đen : Curcuma Zedoaria Rosc thuộc họ gừng (Zingiberaceae)

mọc và trồng khá phổ biến ở nước ta và nhiều nước trên thế giới

Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu về thành phần hoá học của

tinh dầu thân rễ 7, 10 nhưng còn có sự khác nhau nhiều về thành phần và hàm

lượng các chất và việc nghiên cứu còn chưa triệt để

Ở Nghệ An và Hà Tĩnh cây Nghệ đen mọc hoang ở vùng miền núi gần bờ

suối, bãi hoang và cũng được trồng nhiều ở ruộng vườn Nhân dân ta đã biết sử

dụng chúng làm hương liệu gia vị và làm thuốc chữa bệnh, nhưng sự hiểu biết về

thành phần hoá học của cây Nghệ đen ở Nghệ An và Hà Tĩnh thì rất hạn chế Liệu

tinh dầu của nó có chứa nhiều zerumbon như ở Bắc Bộ hay chứa nhiều curzeren,

germacron, campho như ở Quảng Bình ?

Xuất phát từ tình hình thực tế trên chúng tôi chọn đề tài " Nghiên cứu thành

phần hoá học tinh dầu cây Nghệ đen (C zedoaria Rosc.) ở Nghệ An và Hà Tĩnh "

2 Mục đích nghiên cứu

- Xác định hàm lượng tinh dầu từ bộ phận thân rễ của cây Nghệ đen

- Xác định thành phần hoá học của tinh dầu Nghệ đen ở những vùng khác

nhau với điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng khác nhau Từ đó góp phần tìm kiếm và

phát hiện những hợp chất có giá trị để giới thiệu chúng với tư cách là nguồn nguyên

liệu cho y học, thực phẩm

PHẦN I : TỔNG QUAN 1.1 Vài nét về đặc điểm thực vật các cây họ gừng

Họ Gừng (Zingiberaceae) có nhiều chi và gồm nhiều loài khác nhau phân bố

ở các nước vùng Đông Nam Á, Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản và ở một số nước

thuộc Châu Phi

Ở Việt Nam họ Gừng (Zingiberaceae): theo Lê Khả Kế, Vũ Văn Chuyên và

các cộng sự 11 thì họ Gừng có 8 chi gồm 25 loài khác nhau phân bố rải rác từ Bắc

Phạm Hoàng Hộ 4, 5 ; H.lecomte 27 và Pételot 28 có 13 chi với hơn 118 loài

phân bố rải rác ở các nước Đông Dương Trong luận văn này sử dụng chủ yếu vào

tài liệu của Phạm Hoàng Hộ 4, 5 ; H.Lecomte 27 và Pételot 28 vì cách phân

loại mô tả các loài thuộc chi Curcuma đều thống nhất với nhau và tương đối đầy đủ

hơn

Tuy các tài liệu chưa có sự thống nhất với nhau về cách phân loại nhưng về

đặc điểm thực vật các cây họ Gừng, các tài liệu phân loại thực vật đều mô tả thống

nhất như sau :

Các cây họ Gừng thuộc loại thân thảo, sống nhiều năm Thân rễ khoẻ, nạc,

nằm ngang hoặc có đốt ngắn, rễ có khi phình lên thành củ Lá chẻ theo một đường

dọc đối diện với phiến có lưới bẹ hoặc hoàn toàn hình ống hoặc chia thuỳ có hình

lưỡi quay về phía phiến lá Cuống lá ngắn, hình ống con, bao giờ cũng tròn và có

độ vững chắc hơn phần trên Cụm hoa ở ngọn hoặc mọc từ gốc mang trên một trục

không có lá, có khi gần như không có cán Bông hình chuỳ dày đặc hoặc thưa Hoa

thường có mùi và có màu sắc, có khi lớn và đẹp Đài hình ống có khía răng sâu ít

hoặc nhiều, có khi chẻ thành tai Tràng hoa hình ống có 3 thuỳ, thuỳ lưng thường

lớn hơn Bao phấn duy nhất nằm dưới thuỳ sau của tràng hoa Trung đới rất nổi

bật, không có phần phụ hoặc với một cái mào ở đỉnh, có cựa ở gốc, có khi dạng

cánh hoa tương tự như một bản mỏng trên đó gắn các ô phấn Nhị lép 2, bầu hạ 3 ô,

có 3

giá noãn bên hoặc 1 ô có giá noãn bên, vòi độc nhất hình sợi đi giữa các ô của bao

phấn đầu nhụy hình phễu Quả nang hoặc quả nạc có khi không mở 11

Hầu hết các cây họ gừng đều chứa tinh dầu, gần đây số chi họ Zingiberaceae

ở Việt Nam đã được nghiên cứu nhiều như Amomum, Zingiber, Alpinia, Curcuma,

Kaempferia

1.2 Thực vật học và hoá học chi Curcuma

1.2.1 Đặc điểm thực vật và phân loại

Theo các tài liệu 4, 5, 11, 26, 27, 28 thì ở Việt Nam và các nước

Đông Dương, chi Curcuma ( Nghệ ) có các loài sau:

1 Curcuma aeruginosa Roxb (Nghệ xanh ở Bắc Bộ)

Trong y học dân gian, thân rễ C aeruginosa Roxb dùng để chữa đau bụng

tả, đau dạ dày, phụ nữ sau khi sinh nở

2 Curcuma alismatifolia Gagnep (Nghệ lá từ cô)

3 Curcuma angustifolia Roxb (Nghệ lá hẹp)

4 Curcuma aromatica Salisb (Nghệ trắng)

Trong dân gian, thân rễ C aromatica Salisb được dùng phối hợp với các loại

Nghệ khác làm thuốc điều kinh, chữa tê thấp Thường được ngâm trong rượu cùng

với một số loại Nghệ khác để xoa bóp chữa thấp khớp

5 Curcuma cochinchinenis Gagnep (Nghệ Nam bộ)

6 Curcuma domestica Valet (Curcuma Longa Linn., Nghệ nhà)

Thân rễ C domestica Valet được dân gian sử dụng để chữa lành vết sẹo,

giúp đâm da non, bổ huyết cho phụ nữ sau khi sinh nở, chữa đau dạ dày

7 Curcuma elata Roxb (Mì tinh rừng)

8 Curcuma gracillima Gagnep (Nghệ mảnh)

9 Curcuma harmandii Gagnep

10 Curcuma parviflora Wall (Nghệ hoa nhỏ)

11 Curcuma pierreana Gagnep (Bình tinh chét, mì tinh Tàu)

12 Curcuma rubens Roxb (Ngải tía)

13 Curcuma singularis Gagnep

14 Curcuma sparganifolia Gagnep

Loại cây này là một vị thuốc chống lạnh đột ngột Đun với một nửa nước và

một nửa rượu và dùng như một thức uống

15 Curcuma stenochila Gagnep

18 Curcuma xanthorhiza Roxb (Nghệ rễ vàng)

19 Curcuma zedoaria Roxb (Tam nại, Nga truật, Nghệ đen)

Các cây của chi Nghệ thuộc loại cỏ không cao mấy, ít khi đến 2 m, thân rễ

khoẻ, nạc, phân nhánh thịt thường có màu, các củ treo ở đầu ngọn rễ, đôi khi thân

yếu không có củ phồng ở đầu Lá hình dải, hình mũi mác hay hình trái xoan mọc

đồng thời với hoa hoặc sau hoa Cán hoa có lá ở gốc hoặc riêng biệt với thân mang

lá; bông thường hình trụ với một cái chỏm có màu đôi khi thưa; hoặc hình trứng,

không chỏm; các lá bắc ít, hơi xanh lục hoặc có màu, ít khi dính liền nhau thành

những cái túi; hoa mau tàn; màu vàng hay màu hồng, nhiều khi tụt vào trong các lá

bắc Đài hình ống có răng Tràng có ống ngắn; các thuỳ gần bằng nhau, thuỳ lưng

rộng hơn Bao phấn có ô song song đôi khi nhọn ở gốc, chung đới có mào nhỏ,có

phần phụ ở gốc hình của nhủ màng, ít khi không có, chỉ nhị ngắn và rộng gần hình

cánh hoa Nhị lép hình cánh hoa to gần bằng cánh môi nhiều khi liền nhau ở gốc

chỉ nhị Cánh môi thường rộng và ngắn Bầu 3 ô Noãn trên nhiều dãy đính ở góc

các ô; nhuỵ lép 2 cái hình trụ hay hình dùi hiếm hoặc không có; vòi nhụy hình sợi

chỉ, núm nhụy hình nón Quả nang có vỏ quả mỏng; nhiều hạt có áo hạt Chi khó và

ít được biết trong các phòng mẫu cây khô; nhiều khi các hoa không được mô tả đầy

đủ 4, 5, 11,27, 28

1.2.2 Thành phần hoá học

Ở nước ta hiện nay có 12 loài Nghệ được nghiên cứu về thành phần hoá học

tinh dầu thân rễ đó là: C aeruginosa Roxb.; C aromatica Salisb.; C elata Roxb.;

C.pierreana Gagnep.; C domestica Valet.; C harmandi Gagnep.; C trichosantha

Gagnep.; C aff Rubens Roxb.; C angustifolia Roxb.; C cochinchinensis Gagnep.;

C zedoaria Rosc.; C sp

Thành phần hoá học tinh dầu thân rễ Nghệ xanh (C aeuginosa Roxb.) ở Việt

Nam được phân tích kết hợp GC và GC/MS với kết quả hơn 24 chất đã xác định

gồm : -pinen; 1,8-xineol, campho, -elemen, -zingiberen Tinh dầu thân rễ

Nghệ xanh ở Inđônêsia được xác định có chứa các hợp chất chính sau:

isocurcumenol (8,5%), -eudesmol (6,5%), curdion (3,6%), curcumenol (9,9%),

curcumanolid A và B (11,4%), dehydro-curdion (9,4%) và curcumol (1,9%) 26

C amada Roxb còn gọi là gừng xoài hoặc Amalhadi theo tiếng Hindi Là một loài

cây mọc hoang và cũng được trồng ở Ấn Độ Thân rễ có mùi thơm như xoài non,

được dùng để làm gia vị, chữa trị đầy hơi, kích thích tiêu hoá, ngoài ra còn được

dùng để chữa các vết bầm tím bong gân

Năm 1989, phân tích kết hợp GC/MS, Alpatile Srinivasa Rao, Bandaru

Rajanikanth và Ramachandran Seshadri đã khảo sát lại thành phần bay hơi của tinh

dầu thân rễ C amada Roxb., kết quả cho thấy tinh dầu này gồm 68 hợp chất Ngoài

những chất đã biết như cis-oximen 1,85%, trans-oximen 0,64%, linalol và

curcumen Một số sesquiterpen chính đã được tìm thấy trong tinh dầu này như : 

-và -elemen;  - và -curcumen; -selinen ; - copaen; bisabolen; -zingiberen;

ar- turmeron; curzerenon và epi- curzerenon Đây cũng chính là những cấu tử trong

tinh dầu nghệ C zedoaria Rosc., thành phần chính của tinh dầu thân rễ C amada

Roxb gồm cis-dihydrooximen 14,22%; myrxen 14,90%; trans-dihydrooximen

15,94%; linalol 13,37%; nonan- 2- on 5,38% và -terpineol 1,48% Như vậy mùi

của C amada Roxb là do hỗn hợp các mùi thơm đặc trưng của xoài non và nghệ

Nghệ trắng (C aromatica Salisb.) còn gọi là Nghệ hoang Ở Ấn Độ được

trồng làm thuốc nhuộm, mỹ phẩm và cũng được dùng làm thuốc bổ Ở Việt Nam

thân rễ Nghệ trắng được phối hợp với các loại Nghệ khác để chữa tê thấp, thuốc

điều kinh Ở Nhật Bản được dùng làm thuốc sắc để tăng sự tiết mật và kích thích

tiêu hoá Từ tinh dầu thân rễ nghệ trắng đã xác định được một số cấu tử chính như :

d-camphen (0,8%), d-campho (2,5%), sesquiterpen ancol (22,0%), axit

p-metoxy-xinnamic

Theo Phan Tống Sơn và các cộng sự thì ở Việt Nam thành phần chính của

humulen , - elemen đặc biệt là curzerenon (38,78%) và germa - 1(10), 4,7(11) -

trien-8-on (11,22%) 14 Cũng theo Phan Tống Sơn thì dịch chiết ete dầu hoả từ

C aromatica Salisb có khả năng kháng 2 loại khuẩn Samonella typhi và Candida

albicans , trong khi dịch chiết từ etyl axetat có khả năng kháng nhiều loại vi khuẩn

và nấm như Bacillus cereus, Bacillus pumillus, Proteus mirabilis, Staphylococcus

aueus, Samonella typhi và Candida albicans 9

Tinh dầu bay hơi của C cochinchinensis Gagnep thu được bằng chưng cất

và được phân tích thành phần bằng GC/MS đã xác định được hơn 45 chất trong tinh

dầu lá với thành phần chính là curdion (33,9%) và 1,8-xineol (26,3%) 19

Tinh dầu bay hơi của C harmandi Gagnep thu được bằng chưng chất và

được xác định bởi HRGC và GC/MS có thành phần chính trong tinh dầu thân rễ là

1,8-xineol (4,5%); germacron (20,5%); isocurcumol (13,4%) Thành phần chính

trong tinh dầu hoa là curdion (27,0%) 20

Nghệ nhà ( C longa Linn ) đã được nghiên cứu rất sớm, vì đây là một loại

gia vị quen thuộc đối với các dân tộc ở châu Á nói chung và Ấn Độ nói riêng

C longa Linn còn được dùng làm thuốc chữa dạ dày, bổ máu, chống nhiễm khuẩn

Một số thành phần được dùng làm mỹ phẫm, điều chế các thuốc tránh nhiễm trùng

da, màu vàng của thân rễ được dùng làm chất màu trong thực phẩm và dược phẩm

Tinh dầu thân rễ C longa Linn ở Ấn Độ gồm các chất chính sau: xineol,

zingiberen, bisabolen, -phelandren, ar-turmeron và turmeron

Tinh dầu thân rễ C longa Linn ở Việt Nam gồm các chất tương tự

zingiberen, -sesquiphelladren, arcurcumen, curzerenon, đăc biệt các chất có tỷ lệ

lớn là -turmeron (30%), -turmeron (10%) và ar-turmeron (40%)

Năm 1992, Golding và Pombo-Villar đã khảo sát cấu trúc của - và -

turmeron bằng phổ 1H-NMR và đã chứng minh cấu trúc của chúng:

*  - turmeron = ( 1' R,6S )-2-metyl-6-(4-metylxyclohexa-2,4-dienyl ) hept-

2- en- 4- on

Curcuma wenyujin là loài Nghệ được trồng làm thuốc ở Trung Quốc, tinh

dầu thân rễ loài Nghệ này được phối hợp để chữa ung thư tử cung 22 Từ thân rễ

khô C wenyujin đã phân lập được hai hợp chất là curdion và sesquiterpen

Theo Nguyễn Thị Bích Tuyết và các cộng sự thì thành phần hoá học tinh dầu

thân rễ Nghệ hoang ở Đắc Lắc (Curcuma sp.) gồm: 1,8-xineol (16,88%);

curzerenon (13,44%); germacron (6,01%); curdion (32,05%) 10 Đây là loài Nghệ

được tìm thấy lần đầu tiên ở Việt Nam

Qua một số tư liệu thu thập được, có thể nhận xét rằng một số hợp chất

thường gặp phổ biến trong các loài Nghệ với tỷ lệ thành phần thay đổi tuỳ theo

từng loại Nghệ Ví dụ curzeron, curdion, curcumol, curlon, turmeron, curcumen,

elemen, furanodien, furanodienon, curzeren, caryophylen Ngoài ra có một số

cấu tử riêng đặc trưng cho thành phần hoá học tinh dầu thân rễ từng loài Nghệ

 C amada Roxb đặc trưng bởi dihydro-oximen và myrxen

 C aromatica Salisb đặc trưng bởi curzerenon

 C cochinchinensis Gagnep đặc trưng bởi -elemon, germacron và curdion

 C harmandi Gagnep đặc trưng bởi germacron và isocurmenol

 C longa Linn đặc trưng bởi ar-turmeron

 C trichosantha Gagnep đặc trưng bởi curdion

 C wenyujin đặc trưng bởi curdion

Tuy nhiên tinh dầu thân rễ Nghệ đen ( C zedoaria Rosc.) lại thay đổi nhiều

theo điều kiện địa lý Đặc trưng cho tinh dầu thân rễ C zedoaria Rosc ở Trung

Quốc là furanogermenon, C zedoaria Rosc ở Đài Loan đặc trưng bởi curcumenol

và ở tinh dầu thân rễ C zedoaria Rosc ở Nhật Bản, cấu tử chính là

dehydrocurdion Riêng ở Việt Nam thì ở Bắc Bộ cấu tử đặc trưng là zerumbon, ở

Quảng Bình thì cấu tử chính là curzeren, campho, germacron

Nhìn chung tinh dầu các loài Curcuma ( Nghệ ) đều có chứa ít nhiều các

monoterpen tương tự như trong tinh dầu các loài thuộc họ Gừng (Zingiberaceae)

nói chung chẳng hạn 1,8-xineol, isoborneol, campho cũng như một số

sesquiterpen như elemen, humulen, farnesen Nhưng có thể nói thành phần đặc

trưng cho tinh dầu các loài Nghệ là các secquitecpen như curzeren, germacron,

curdion hoặc một số cấu tử chứa bộ khung bisabolan như curcumol, curcumenol,

-turmeron, -turmeron và ar-urmeron

1.3 Cây Nghệ đen

Cây Nghệ đen còn được gọi là ngải tím, tam nại, bồng truật, nga truật Nga

truật (Rhizma zedoaria) là thân rễ phơi khô của cây ngải tím Curcuma zedoaria

Nghệ đen là một loài cỏ cao 1- 1,5 m, có thân rễ hình nón, củ toả ra theo hình

chân vịt Dọc theo gân chính lá có bớt hẹp màu đỏ tím, khi lá già màu đỏ tím phai

dần Ra hoa vào tháng 5 - 6, xuất hiện trước khi ra lá Các lá hoa dưới màu xanh

lục, chót màu hồng tía, các lá hoa trên màu hồng tía tạo thành bờm Cánh hoa màu

vàng, cánh môi vàng đầu chẻ

Hình 1 Ảnh cây Nghệ đen

Cây Nghệ đen mọc hoang và được trồng ở Việt Nam để làm thuốc Ngoài ra

còn có ở Trung Quốc (đặc biệt là các tỉnh nằm gần Việt Nam), Xrilanca và những

nước nhiệt đới khác

1.3.1.2 Tác dụng sinh học

Bộ phận dùng để chữa bệnh là thân rễ (củ) tươi hay khô

Củ có vỏ ngoài màu vàng nâu trong xanh sẫm Thu hái vào tháng 11, 12 loại

bỏ thân cây và lá, phơi khô hoặc sấy khô sau đó đem sử dụng

Tác dụng của cây Nghệ đen trong y học dân tộc là làm thuốc giúp tiêu hoá,

điều kinh, chữa đau bụng, ăn uống không tiêu hoá, ho, bế kinh, kinh nguyệt không

đều, chữa bệnh ngoài da và khích dục

1.3.2 Nghiên cứu về thành phần hoá học

Theo Đỗ Tất Lợi thân rễ C zedoaria Rosc chứa tinh dầu gồm - pinen,

d- camphen, xineol, d- campho, d- borneol, secquiterpen ancol zingiberen Tinh dầu

màu vàng, xanh nhạt, sáng, tỷ trọng 0,982, mùi gần như mùi long não Ngoài tinh

dầu còn chứa chất nhầy, chất nhựa

Kết quả nghiên cứu tinh dầu thân rễ khô C zedoaria Rosc ở Ấn Độ cho thấy

thành phần chính là: -pinen (1,5%), d- camphen (3,5%), cineol (9,6%), d- campho

(4,2%); d- borneol (1,5%), secquitecpen (10%), secquitecpen ancol ( 48% )

Hikino đã có nhiều nghiên cứu sâu về loài Nghệ này

Năm 1966, Hikino đã tách được từ thân rễ C zedoaria Rosc một

secquitecpenoit xeto - dioxit mới C15H18O3 gọi là zederon 23

O

O O

Me Me

CH3

Curcolon

Ngoài ra cũng tách được một sesquiterpen khác là furanodien

Năm 1968, tiếp tục công trình của mình Hikino và cộng sự đã tách được 3

secquitecpen mới có chứa nhân furan là curzerenon, epicurzerenon và

izofuragermacren, ông cũng nghiên cứu qúa trình chuyển hoá của curzerenon Tất

cả các cấu trúc này được xác định bằng UV, IR và các dữ kiện hoá học

Năm 1974, thân rễ khô C zedoaria Rosc được H.Hikino chiết với metanol

Phần hoà tan trong ete dầu hoả được sắc ký trên bản nhôm và rửa giải trên

* Tiếp tục rửa giải với dung môi trên và kết tinh lại trong ete dầu hoả cho

izofuranodienon và sau đó cho furanodienon

Hikino đã phân tích cấu trúc, cấu hình, cấu dạng và chuyển hoá của 5

sesquiterpenoid có trong C zedoaria Rosc gồm: furadenon, izofuradienon,

curzerenon, epicurzerenon và pyrocurzerenon 25

Curzerenon và epicurzerenon có cấu trúc tương tự nhau

+ Curzerenon: 6,7-dihydro-5-izopropenyl-3,6 -dimetyl-6-

+ Epicurzerenon:  6, 7- dihydro- 5  - izopropenyl- 3,6  - dimetyl- 6-

vinylbenzofuran- 4(5H)- on 

Dựa trên những dữ kiện thực nghiệm đã kết luận được rằng izofuranodienon

có cấu tạo  (1E,4Z)- 8,12 - epoxygermacran- 1(10), 4, 7, 11- tetraen- 6- on 25

O

O

Me Me Me

Iso furanodienon

Một số hợp chất khác cũng được tìm thấy trong thân rễ C.zedoaria Rosc là :

furanodien, curzeren, curcumol, curdion

Me

MeO

CH3

CH3O

Curdion

H

OH O

Me

CH2

Curcum ol

Curcumol cũng là một trong hai thành phần chính của tinh dầu Nghệ C

wenyujin ở Trung Quốc, được Harimaya khảo sát về hoá lập thể cũng như xác định

cấu trúc bởi tia X Curdiol cũng có trong C aromatica Salisb và cũng là thành

phần chính của tinh dầu C wenyujin ở Trung Quốc

Năm 1986, Hirotaka-Shibuya đã phân tích thành phần tinh dầu C zedoaria

Rosc ở Trung Quốc, Đài Loan và Nhật Bản bởi phương pháp GC và GC/MS bằng

cách sử dụng 9 secquitecpen làm chất chuẩn Tinh dầu thu được từ bột khô và được

chiết bằng dung môi Thành phàn chính các secquitecpen ở mỗi tinh dầu được xác

định bằng phương pháp phân tích định lượng cho thấy thành phần chính trong thân

rễ C zedoaria Rosc ở Trung Quốc là furanogermenon, trong thân rễ C zedoaria

Rosc ở Đài Loan là curcumenol và trong thân rễ C zedoaria Rosc ở Nhật Bản là

dehydrocurdion

Năm 1987, Hirotaka tiếp tục công trình về C zedoaria Rosc ông đã khảo sát

lại cấu trúc của zederon, một secquitecpen loại furanogermacren được phân lập từ

C zedoaria Rosc trước đây đã công bố cấu trúc trên cơ sở phổ NOE khi nghiên

cứu phổ 1

H - NMR ở 500 MHz và cấu hình tuyệt đối được xác định bởi phân tích

tia X

Năm 1993 theo công bố của Zhu Liangfeng, Li Yonghua và cộng sự cho thấy

thành phần hoá học của tinh dầu thân rễ C zedoaria Rosc ở Trung Quốc gồm các

cấu tử chính sau: 1,8-xineol (5,83%); campho (10,6%); izoborneol (4,54%);

borneol (2,53%); -caryophylen (2,84%); curzerenon (2,79%); curcumenol

(5,94%) và germacron (8,33%)

Ở Việt Nam năm 1997, theo các tác giả Phan Tống Sơn, Phan Minh Giang,

Văn Ngọc Hướng, thành phần chính trong tinh dầu thân rễ Nghệ đen - C zedoaria

Rosc thu được tại Sóc Sơn - Hà Nội là zerumbon với hàm lượng tới (79,08%) 6

Năm 1998 các tác giả trên đã tiếp tục công bố kết quả nghiên cứu thành phần hoá

học phần dịch chiết của thân rễ Nghệ đen (C zedoaria Rosc.) gồm một số

secquitecpen: furanodien, furanodienon, curzerenon, (E,E)-germacron, curcumenon

và zederon được xác định bằng các phương pháp MS và NMR 8

Năm 2001, theo Nguyễn Thị Bích Tuyết hàm lượng tinh dầu thân rễ Nghệ

đen (C zedoaria Roxb ) ở Quảng Bình là (0,4%|) 10 và thành phần hoá học được

- Phải khai thác triệt để tinh dầu trong nguyên liệu với thời gian ngắn, chi phí

đầu tư ít và hiệu quả cao

- Kỹ thuật phải thuận tiện, nhanh chóng và có tính khả thi

1.4.2 Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước

Tuỳ thuộc vào nguyên liệu, có thể để nguyên hay cắt nhỏ vừa phải, cho vào

nồi cất Sau đó cho chạy qua nguyên liệu một luồng hơi nước hoặc cho nguyên liệu

trực tiếp vào nước rồi đun sôi, hơi nước và hơi tinh dầu được kéo sang bình làm

lạnh, đọng lại thành chất lỏng Chỉ một phần rất ít tinh dầu tan trong nước, số còn

lại thường nhẹ hơn nước nổi lên trên mặt nước ( chỉ một số tinh dầu nặng hơn nước

chìm xuống dưới nước) Để lấy hết tinh dầu người ta cho thêm vào phần cất được

một ít muối ăn để tỷ trọng của nước tăng lên làm cho tinh dầu nổi lên trên nhiều

hơn hoặc người ta có thể dùng một dung môi dễ bay hơi (ete, pentan ) để chiết

rồi bốc hơi hay cất tách dung môi

- Ưu điểm của phương pháp : Tiết kiệm, được áp dụng trong sản xuất công

nghiệp

- Nhược điểm : Không thể áp dụng được đối với tinh dầu bị sức nóng phá

huỷ hay làm thay đổi tính chất

1.4.3 Phương pháp ép

Đối với một số vỏ quả như vỏ chanh, vỏ quýt, vỏ cam người ta hay dùng

phương pháp ép vỏ tươi Thường người ta có thể tiến hành bằng tay nhưng có thế

dùng bằng máy, tinh dầu khi mới ép bị đục dần dần sẽ trong trở lại

- Ưu điểm : Phương pháp này tương đối đơn giản, thành phần hoá học của

tinh dầu ít thay đổi do hiện tượng ete hoá, xà phòng hoá, tecpen hoá trong quá

trình cất

- Nhược điểm : Không lấy kiệt được tinh dầu, tinh dầu bị vẫn đục phải tinh

chế lại, thường tinh dầu bị lẫn nhiều chất nhầy, những mô và tạp chất khác

1.4.4 Phương pháp dùng dung môi để hoà tan

Những dung môi sử dụng là dung môi hữu cơ dễ bay hơi hoặc không bay hơi

.Dung môi bay hơi thường là ete dầu hoả, sunfuacacbon, tetracloruacacbon, cồn ;

dung môi không bay hơi là hỗn hợp mỡ bò và mỡ lợn hoặc một chất béo khác Có

thể hoà tan nóng hoặc nguội

Hoà tan nóng : Cho nguyên liệu vào chất béo ở nhiệt độ 50 - 550C quấy liên

tục trong thời gian 1 - 2 ngày đến khi tinh dầu tan hết vào chất béo Lấy nguyên

liệu cũ ra cho nguyên liệu mới vào, cứ tiếp tục làm như vậy cho đến khi chất béo no

tinh dầu thì thôi Chất béo no tinh dầu có thể đưa dùng thẳng hoặc dùng một dung

môi nữa như cồn cao độ để chiết lấy tinh dầu

Hoà tan nguội : Tiến hành ở nhiệt độ thường, cũng như trên Mùi thơm của

tinh dầu chế biến bằng phương pháp này có mùi thơm của tinh dầu thiên nhiên

1.4.5 Phương pháp ướp

Thường áp dụng với những bộ phận tế nhị của cây như hoa Trong thời gian

ướp, hoa vẫn sống tươi và tiếp tục sản xuất thêm tinh dầu vì trong hoa có một thứ

men có tác dụng phân ly các hợp chất tiền thể của tinh dầu Người ta dùng mỡ để

ướp hoa Sau đó dầu mỡ này được dùng thẳng hay chiết lại bằng cồn tuyệt đối, sau

đó cất thu hồi cồn trong chân không ở nhiệt độ 00

C

Phương pháp này được dùng đối với các loại nguyên liệu tinh dầu bình

thường, không ở trạng thái tự do mà ở trạng thái liên kết glucozit Để tách tinh dầu

ở trạng thái kết hợp cần phải xử lý sơ bộ bằng phương pháp lên men hoặc cho loại

enzim vào, sau đó mới dùng phương pháp thông thường để lấy tinh dầu ở dạng tự

do như chưng, chiết ( với cùng một nguyên liệu nếu dùng phương pháp tinh chế

tinh dầu khác nhau sẽ thu được tinh dầu có thành phần khác nhau )

Tinh dầu chế được cần được tinh chế bằng cất phân đoạn hoặc bằng phương

pháp hoá học để loại những thành phần khó chịu ( amin, furfural ), chất gây kích

ứng ( andehit .) Đôi khi người ta loại các hợp chất tecpen ( tinh dầu loại tecpen )

vì đó là những chất không no, khó bảo quản và gây kích ứng đối với da

1.4.7 Bảo quản tinh dầu

Sự biến chất của tinh dầu là do tinh dầu bị ôxy hoá thành chất nhựa, do sự

thuỷ phân các ete và do tác dụng giữa những chất khác nhau Những biến đổi này

thường xảy ra ở nhiệt cao, hơi nước, nước, ánh sáng và không khí Vì vậy tinh dầu

cần phải loại hết nước bảo quản nơi mát, tối, trong những chai, lọ, bình thuỷ tinh

vừa phải, miệng nhỏ, thuỷ tinh màu vàng

1.5 Các phương pháp xác định thành phần hoá học của tinh dầu

1.5.1 Phương pháp sắc ký khí

Phương pháp sắc ký khí là một phương pháp tách hiện đại, có hiệu lực cao đã

ứng dụng vào hầu hết các lĩnh vực nghiên cứu khoa học cũng như đời sống sản

xuất Trong hoá học hữu cơ có khoảng 80 % các hợp chất được phân tích bằng sắc

ký khí

1.5.1.1 Bản chất của phương pháp sắc ký khí

Sắc ký khí là một quá trình dựa trên cơ sở của sự chuyển dịch một lớp gián

đoạn chất dọc lớp chất hấp phụ trong một dòng pha động và liên hệ với sự lặp lại

nhiều lần các giai đoạn hấp phụ và giải hấp phụ Quá trình sắc ký xảy ra khi có sự

phân bố hấp chất giữa hai pha trong đó một pha chuyển dịch so với pha kia

hai pha Một pha gọi là pha tĩnh có bề mặt tiếp xúc rộng, pha kia gọi là pha động là

chất khí di chuyển qua pha tĩnh

Chất thử có thể là chất khí, lỏng hoặc rắn được chuyển thành thể bay hơi và

nhờ một luồng khí trơ làm chất mang, dẫn qua pha tĩnh Nếu pha tĩnh là một chất

rắn gọi là sắc ký khí - rắn Nếu pha tĩnh là một chất lỏng gọi là sắc ký khí - lỏng

Khi đưa vào cột một hỗn hợp chất nào đó, muốn đạt được mức độ tách hoàn

toàn, trước hết bề mặt tiếp xúc giữa hai pha phải lớn, bề dày lớp tiếp xúc giữa hai

pha phải đủ nhỏ ( vì quá trình khuyếch tán chất sẽ làm giảm hiệu quả tách ) và sau

cùng là sự chuyển dịch có hướng của một pha ( pha động ) với pha kia ( pha tĩnh )

như thế nào đó để mỗi cấu tử trong hỗn hợp được phân bố giữa hai pha phù hợp với

tính chất hấp phụ hoặc hoà tan của nó

Vì pha động chuyển dịch liên tục nên ngoài nhiệm vụ đưa các chất lên bề

mặt, pha tĩnh nó cần có nhiệm vụ tiếp nhận các phân tử chất phân tích đã hấp phụ

trước đó bị giải hấp phụ tới tương tác với phần khác của bề mặt pha tĩnh Nói cách

khác đó là quá trình chuyển từ đĩa lý thuyết này tới đĩa lý thuyết khác mà ở đó tồn

tại cân bằng nhiệt

Quá trình chuyển chất lên đĩa diễn ra liên tục giữa pha tĩnh và pha động,

chuyển dịch từ đầu cột đến cuối cột dẫn tới sự phân vùng riêng biệt các chất trong

Hình 2 Mô tả quá trình tách chất trên cột sắc ký khí

1.5.1.2 Ưu điểm của phương pháp

Phương pháp sắc ký khí dùng để tách các hợp chất có thể bay hơi ở nhiệt độ

cao mà không bị phân huỷ Kết quả phân tích sắc ký khí có thể cung cấp nhiều kết

luận bổ ích về cấu trúc của các hợp chất

Phương pháp sắc ký khí cho phép phân tích định tính và định lượng nhanh

chóng các thành phần cũng như thực hiện việc tách điều chế các hỗn hợp chất

Khả năng tách của phương pháp sắc ký khí tốt, nhanh nó có thể tách nhiều

hỗn hợp mà các kỹ thuật khác (sắc ký cột, sắc ký lớp mỏng, cất phân đoạn ) không

giải quyết được

Kỹ thuật tương đối đơn giản dễ vận hành, cho kết quả nhanh Độ nhạy của

sắc ký khí cao Các máy thông thường có thể xác định được đến 0,01% chất thử