Tài liệu Luận văn tốt nghiệp tổng hợp terpin hydrate từ tinh dầu thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ ------------ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TỔNG HỢP TERPIN HYDRATE TỪ TINH DẦU THÔNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN ThS. Phan Thế Duy Văn Thành Phước MSSV: 2063997 Ngành: Công Nghệ Hóa Học-K32 Tháng 11/2010 Trường Đại học Cần Thơ Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Khoa Công Nghệ Bộ môn Công nghệ hóa học -----------------------Cần Thơ, ngày tháng năm 2010 PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CHO SINH VIÊN NĂM HỌC: 2009 – 2010 1. Họ và tên cán bộ hướng dẫn: Phan Thế Duy. 2. Tên đề tài: “Tổng hợp Terpin hydrate từ tinh dầu thông”. 3. Địa điểm thực hiện: PTN Hóa học hữu cơ – Bộ môn Công nghệ hóa học Khoa Công nghệ - Trường Đại học Cần Thơ. 4. Số lượng sinh viên thực hiện: 01 sinh viên. 5. Họ và tên sinh viên: Văn Thành Phước Lớp: Công Nghệ Hóa Học MSSV: 2063997 Khóa: 32 6. Mục đích của đề tài Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp Terpin hydrate từ tinh dầu thông từ đó đưa ra các thông số tối ưu cho quá trình tổng hợp. 7. Các nội dung chính và giới hạn của đề tài Nội dung chính Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng, bao gồm: - Nồng độ chất xúc tác H2SO4. - Nhiệt độ thực hiện phản ứng. - HLB của hỗn hợp chất nhũ hóa. - Pha thực hiện phản ứng. Giới hạn của đề tài: sản phẩm Terpin hydrate tổng hợp được phải đạt tiêu chuẩn trong Dược điển Việt Nam để có thể sử dụng làm nguyên liệu trong sản xuất dược phẩm. 8. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài Một số dụng cụ, thiết bị và hóa chất có sẵn trong phòng thí nghiệm CNHH2. 9. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: 250.000 đồng. DUYỆT CỦA BỘ MÔN DUYỆT CỦA CBHD Phan Thế Duy DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG THI & XÉT TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN   .................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN  ..................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... .......................................................................................................... LỜI CẢM ƠN  Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại Học Cần Thơ đã tạo điều kiện học tập tốt nhất cho chúng em. Cám ơn các Thầy Cô đã tận tình dạy bảo và truyền đạt kiến thức để em có một nền tảng tri thức vững chắc về nhân cách lẫn chuyên môn như hiện nay. Kế đến, em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Quý Thầy Cô trong Bộ môn Công Nghệ Hóa Học đã rất nhiệt tình chỉ dạy, hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong suốt thời gian 4,5 năm học. Nhất là, cám ơn Bộ môn đã tạo điều kiện tốt nhất để em và các bạn có thể hoàn thành Luận văn lần này. Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn Thầy Phan Thế Duy đã rất nhiệt tình hướng dẫn em không chỉ về mặt kiến thức để thực hiện luận văn mà còn kiến thức sống, kinh nghiệm làm việc. Cuối cùng, xin cảm ơn các bạn đã đồng hành, chia sẻ và giúp đỡ mình trong thời gian vừa qua. Trong quá trình thực hiện đề tài, dù đã cố gắng hết mình nhưng do kinh nghiệm còn khá ít ỏi nên không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Rất mong nhận được sự góp ý của quý Thầy Cô và các bạn. Xin chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày 10 tháng 11 năm 2010 Sinh viên thực hiện Văn Thành Phước i LỜI MỞ ĐẦU  Từ xa xưa, tinh dầu thông đã được biết đến như là một phương thuốc để chữa một số bệnh về đường hô hấp như viêm phế quản, ho, … và nó còn có tính năng diệt khuẩn. Vào những năm đầu thế kỷ XX, người ta đã xác định được thành phần chủ yếu và có tác dụng chính trong tinh dầu thông là  - pinen. Từ thành phần này, người ta đã tổng hợp ra được Terpin hydrate, một chất đã được thử nghiệm là có hoạt tính trên màng nhầy của hệ hô hấp và hệ thần kinh trung ương. Từ đó, Terpin hydrate được ứng dụng rộng rãi vào dược phẩm để phối hợp với các chất khác tạo nên các loại thuốc chữa bệnh về hô hấp và thần kinh. Tuy nhiên, theo nhiều nguồn tài liệu thì điều kiện để tổng hợp Terpin hydrate từ tinh dầu thông là có khác nhau và tùy thuộc vào nguồn tinh dầu thông ở mỗi nước. Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, cũng đã có một số công trình nghiên cứu về đề tài này và quy trình tổng hợp này cũng đã được đưa vào sản xuất ở một số nhà máy dược trong nước. Tuy vậy, phản ứng tổng hợp Terpin hydrate từ tinh dầu thông bị ảnh hưởng bởi rất nhiều điều kiện khác nhau mà các bài nghiên cứu trước chưa khảo sát hết. Do vậy, tôi thực hiện đề tài luận văn này để tiếp tục khảo sát thêm các yếu tố ảnh hưởng còn lại nhằm hoàn chỉnh quy trình tổng hợp, giúp đạt được hiệu suất tổng hợp cao nhất. Văn Thành Phước ii MỤC LỤC  Trang LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... i LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................ ii MỤC LỤC............................................................................................................. iii DANH MỤC HÌNH .............................................................................................. vi DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ vii DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC ............................................................................ viii CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN................................................................................... 1 1.1 Tổng quan về tinh dầu thông ......................................................................... 1 1.1.1Giới thiệu về các loài thông và tình hình sử dụng rừng thông ở Việt Nam ............................................................................................. 1 1.1.2 Tinh dầu thông ....................................................................................... 5 1.1.3 Tùng hương ............................................................................................ 7 1.2 α-pinene - thành phần chính trong tinh dầu thông.......................................... 9 1.3 Terpin hydrate ............................................................................................. 11 1.4 Cơ sở lý thuyết ............................................................................................ 12 1.4.1 Phản ứng hydrate hóa α-pinene ............................................................ 12 1.4.2 Vai trò của chất nhũ hóa đối với phản ứng tổng hợp Terpinhydrate ...................................................................................... 15 1.4.2.1. Lý thuyết về chất nhũ hóa ............................................................ 15 1.4.2.2 Cách lựa chọn chất nhũ hóa có giá trị HLB thích hợp cho từng loại nhũ tương ............................................................... 17 1.4.2.3 Giới thiệu về Tween80 và Tween20 ............................................. 19 1.4.2.4 Vai trò của Tween 20 và Tween 80 trong phản ứng tổng hợp Terpin hydrate .................................................................. Văn Thành Phước iii Mục lục CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 23 2.1 Mục tiêu ...................................................................................................... 23 2.2 Phương tiện nghiên cứu ............................................................................... 23 2.2.1 Nguyên liệu và hóa chất sử dụng .......................................................... 23 2.2.2 Tiến hành thí nghiệm ............................................................................ 23 2.2.2.1 Dụng cụ và thiết bị ........................................................................ 23 2.2.2.2 Cách tiến hành thí nghiệm ............................................................ 24 2.2.3 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến khối lượng sản phẩm thu được ...... 26 2.2.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ .............................................................. 26 2.2.3.2 Ảnh hưởng của nồng độ xúc tác H2SO4 ....................................... 26 2.2.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của cặp yếu tố giá trị HLB của hỗn hợp Tween80 - Tween20 và pha thực hiện phản ứng ............................ 27 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN ......................... 28 3.1 Kết quả thực nghiệm theo các yếu tố ảnh hưởng .......................................... 28 3.1.1 Ảnh hưởng của nồng độ chất xúc tác H2SO4 ......................................... 28 3.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ ...................................................................... 29 3.1.3 Ảnh hưởng của HLB của hỗn hợp chất nhũ hóa .................................. 31 3.1.4 Ảnh hưởng của pha thực hiện phản ứng ............................................... 33 3.2 Kết quả tổng hợp đánh giá chất lượng sản phẩm .......................................... 34 3.2.1 Kiểm tra sản phẩm – phương pháp và phương tiện nghiên cứu ............. 34 3.2.1.1 Tính chất chế phẩm ....................................................................... 35 3.2.1.2 Độ tan ........................................................................................... 35 3.2.1.3 Độ trong và màu sắc dung dịch ..................................................... 35 3.2.1.4 Giới hạn acid ................................................................................. 35 3.2.1.5 Tạp chất liên quan ......................................................................... 35 3.2.1.6 Xác định độ ẩm, hàm lượng nước.................................................. 36 3.2.1.7 Tro sulfate ..................................................................................... 36 3.2.1.8 Định tính sản phẩm ....................................................................... 37 Văn Thành Phước iv Mục lục 3.2.1.9 Định lượng sản phẩm .................................................................... 37 3.2.2 Bảng tóm tắt đánh giá chất lượng sản phẩm.......................................... 37 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN .................................................................................... 39 CHƯƠNG 5 KIẾN NGHỊ ................................................................................... 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 41 PHỤ LỤC............................................................................................................. 42 ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT Văn Thành Phước v DANH MỤC HÌNH  Trang Hình1.1 Rừng thông........................................................................................ 1 Hình 1.2 Tinh dầu thông ................................................................................. 6 Hình 1.3 Colophane ........................................................................................ 7 Hình 1.4 Các hướng phản ứng của α-pinene .................................................. 10 Hình 1.5 Terpin hydrate dạng bột và dạng tinh thể ........................................ 11 Hình 1.6 Tween 80 ........................................................................................ 20 Hình 1.7 Tween 20 ........................................................................................ 21 Hình 2.1 Thí nghiệm thực ............................................................................. 24 Hình 2.2 Lọc sản phẩm ................................................................................. 24 Hình 2.3 Quy trình tổng hợp Terpin hydrate từ tinh dầu thông ...................... 25 Hình 3.1 Đồ thị khối lượng sản phẩm theo nồng độ xúc tác H2SO4 ............... 29 Hình 3.2 Đồ thị khối lượng sản phẩm theo nhiệt độ thực hiện phản ứng ........ 30 Hình 3.3 Đồ thị khối lượng sản phẩm theo HLB của chất nhũ hóa ................ 32 Hình 3.4 Đồ thị so sánh khối lượng giữa hai pha dầu và pha nước ................ 34 Hình 3.5 Sắc ký của các mẫu thử khác nhau .................................................. 36 Hình 3.6 Kết quả định tính hóa học ............................................................... 37 Văn Thành Phước vi DANH MỤC BẢNG  Trang Bảng 1.1: Sản lượng nhựa thông và tùng hương .............................................. 3 Bảng 1.2: Sản lượng nhựa thông khai thác trong các năm 1995-1999.............. 3 Bảng 1.3: Chỉ tiêu chất lượng tinh dầu thông .................................................. 6 Bảng 1.4: Chỉ tiêu chất lượng tùng hương ....................................................... 8 Bảng 1.5: Mối liên hệ giữa độ hòa tan của các CHĐBM với giá trị HLB ...... 16 Bảng 1.6: Giá trị HLB của các nhóm ưa dầu và ưa nước ............................... 17 Bảng 1.7: HLB “yêu cầu” của một số chất thuộc pha dầu.............................. 18 Bảng 3.1: Khối lượng sản phẩm thu được theo nồng độ dung dịch H2SO4..... 28 Bảng 3.2: Khối lượng sản phẩm thu được theo nhiệt độ phản ứng ................. 30 Bảng 3.3: Khối lượng sản phẩm thu được theo HLB của chất nhũ hóa .......... 32 Bảng 3. Tóm tắt đánh giá chất lượng sản phẩm ............................................. 37 Văn Thành Phước vii DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC  Trang 1. Phương pháp kiểm nghiệm chất lượng sản phẩm Terpin hydrate ............... 42 2. Tài liệu đính kèm Văn Thành Phước viii CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về tinh dầu thông Sau khi chưng cất nhựa thông người ta thu được khoảng 20% tinh dầu thông và 60-70% tùng hương (colophan), còn lại 10% là nước và các tạp chất. Nhựa thông là loại nhựa sinh lý của cây, chứa trong các mạch dẫn nhựa của gỗ. Khi có vết chích nhựa chảy ra qua các mạch thông ngang, hợp lại chảy vào rãnh máng chích. Nhựa thông là dung dịch của tùng hương trong tinh dầu thông. Tinh dầu trong sản xuất thường vào khoảng 20-25% (trọng lượng). Nhưng nếu tìm cách giảm thiểu sự mất mát do sự bay hơi của những chất dễ bay hơi trong tinh dầu thì tỷ lệ tinh dầu thu được có thể tới 35%. Nhựa thông khai thác bằng cách chích, tạo thành một vết thương trên thân cây thông. 1.1.1 Giới thiệu về các loài thông và tình hình sử dụng rừng thông ở Việt Nam [1, 3, 4] Thông thuộc họ thực vật Abietaceae có nhiều chi: Pinus, Sequola, Agathis,Cryptomeria, Keteleeria, v.v Thông Pinus gồm 110 loài phân bố rộng rãi ở Bắc bán cầu, chủ yếu ở vùng ôn đới, từ trung Mỹ đến Bắc Phi, Bắc Ấn Độ, Philippin. Hình 1.1 Rừng thông Thông được chia thành hai nhóm chính: thông miền núi (pin sylvestre) và thông miền duyên hải (pin maritime). Ngoài tác dụng cung cấp gỗ và nhựa, thông miền duyên hải còn bảo vệ vùng đá ven biển, ngăn chặn cát tiến sâu vào bên trong đất liền. Trên thế giới người ta đã sử dụng 30 loài thông để khai thác nhựa ở qui mô công nghiệp. Ở nước ta có 5 loài thông phân bố tự nhiên: Thông nhựa (thông 2 lá), Chương 1: Tổng quan thông 3 lá, thông đuôi ngựa, thông 5 lá, thông lá dẹp. Trong đó, chỉ có 3 loài đầu tiên có giá trị kinh tế về gỗ và có thể sử dụng để khai thác nhựa thông. Tổng diện tích rừng thông tự nhiên và rừng trồng các loại có khoảng 300.000 ha. Tập trung chủ yếu các tỉnh Quảng Ninh, Lạng Sơn, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Lâm Đồng, Gia Lai, Kon Tum... Ngành khai thác nhựa thông Việt Nam có những ưu thế: - Diện tích đồi trọc, đất trống của ta có thể qui hoạch trồng rừng thông còn nhiều. - Các loài thông ở nước ta sinh trưởng nhanh (tăng trưởng bình quân hàng năm 10-15 m3/ ha) và khoảng 25 năm có thể sử dụng để khai thác nhựa. - Thời gian để khai thác nhựa trong 1 năm lớn (hầu như quanh năm). - Khả năng tăng sản lượng nhựa bằng cách áp dụng qui trình công nghệ khai thác tối ưu, sử dụng kích thích tố và chọn giống thông cao sản... Việc sử dụng kích thích tố CNMB (có thể chế tạo trong nước) đã làm sản lượng nhựa thông 3 lá tăng từ 34% lên 55%. Bên cạnh đó, chọn giống nhằm xây dựng những khu rừng chuyên doanh về khai thác nhựa từ những cá thể ưu thế cao sản cần được quan tâm. Thông qua con đường nhân giống hữu tính và vô tính chọn các cá thể có năng suất nhựa cao để gây trồng. Hai trung tâm chế biến nhựa lớn nhất trong cả nước là Quảng Ninh và Quảng Bình đã liên doanh chế biến với Nhật Bản và phía Nhật bao tiêu toàn bộ sản phẩm chế biến với tổng công suất 3.000 tấn nhựa/năm. Trong vòng 20 năm qua trên thị trường thế giới giá cả cô lô phan và tinh dầu thông tăng gấp đôi: 600 USD 1 tấn cô lô phan; 650 USD 1 tấn tinh dầu thông. Do đó ta cần đẩy mạnh khai thác và chế biến nhựa thông. Trong đó, sử dụng hợp lý các bộ dụng cụ cho khai thác nhựa thông. Việc áp dụng các tiến bộ kỹ thuật về công nghệ khai thác, cải tiến các công cụ trong đó bộ dụng cụ chích nhựa dùng cho phương pháp chích hình xương cá (chữ V) đối với thông 3 lá và áp dụng cho rừng thông nhựa tỉa thưa, chích diệt đối với những cây tỉa thưa lần 2 và lần 3. Khai thác dưỡng dùng phương pháp đẽo (cuốc đẽo) áp dụng cho rừng đạt tuổi thành thục công nghệ đối với loài cây thông nhựa. Kèm theo bộ đá mài chuyên dùng. Tùng hương là vật liệu làm phụ gia cho giấy, là một thành phần của sơn dầu, nguyên liệu của công nghiệp mực in, trong đó vai trò của tùng hương trong công nghiệp giấy là quan trọng nhất vì nhu cầu đối với giấy tăng không ngừng và chưa có Văn Thành Phước Trang 2 Chương 1: Tổng quan vật liệu nào có thể thay thế. Sản lượng tùng hương tăng với tốc độ nhanh ở Việt nam do diện tích khai thác nhựa ngày càng mở rộng. Miền Bắc bắt đầu khai thác nhựa thông năm 1955 ở Hoàng mai (Nghệ An), sản lượng 20 tấn tùng hương/năm. Từ sau “Đổi mới”, tuy thị trường xuất khẩu chưa mở rộng, song sản xuất tùng hương đã tăng lên khá nhanh, như thống kê trong Bảng 1.1. Bảng 1.1: Sản lượng nhựa thông và tùng hương Năm 1986 1987 1988 1989 1990 Nhựa thông (tấn) 2400 2823 2560 2570 2500 Tùng hương (tấn) 1359 1511 1508 1500 1500 (Nguồn:Bộ Nông nghiệp và PTNT) Trong giai đoạn 1986-1990, công nghệ chế biến nhựa còn rất lạc hậu, bán thủ công, thiết bị chưng cất thô sơ đơn giản, công suất 300-500 tấn nhựa/năm. Từ khai thác, bảo quản nguyên liệu đến qui trình chưng cất đều được thực hiện bằng lao động thủ công do đó chất lượng sản phẩm rất thấp. Từ sau 1990, công nghệ chế biến nhựa đã được đổi mới với việc nhập khẩu thiết bị tiên tiến. Hiện tại có 2 xí nghiệp chế biến nhựa thông công suất 2000-3000 tấn nhựa/năm là Nhà máy Uông Bí (Quảng Ninh) và Nhà máy Long Đại (Quảng Bình) có thiết bị tương đối hiện đại. Ngoài ra còn có một số xí nghiệp chế biến nhựa thông qui mô công suất 500-1000 tấn/năm với công nghệ thủ công ở Vinh (Nghệ An), Lạng Sơn, Hà Tĩnh, Lâm Đồng…Tổng sản lượng tùng hương đạt khoảng 2500 tấn và khoảng 700-800 tấn tinh dầu thông. Chất lượng tùng hương đã được nâng cao gần tiêu chuẩn quốc tế. Nhu cầu trong nước đối với tùng hương khoảng 1/3 sản lượng, còn lại phục vụ xuất khẩu. Giá tùng hương xuất từ Việt Nam chỉ nằm trong khoảng 420-450 USD/tấn. Tinh dầu thông chỉ để dùng trong nước, đáp ứng nhu cầu của công nghiệp dược, công nghiệp sơn và thường ít xuất khẩu. Bảng 1.2: Sản lượng nhựa thông khai thác trong các năm 1995-1999 Năm Nhựa/tháng (tấn) 1995 1996 1997 1998 1999 5350,0 6348,0 6387,3 6778,8 7182,0 (Nguồn:Bộ Nông nghiệp và PTNT) Hàng năm khối lượng nhựa thông khai thác trên toàn thế giới vào khoảng 1,2 triệu tấn, tiêu thụ 330.000 tấn tinh dầu thông, trong đó 30% được sản xuất từ nhựa, Văn Thành Phước Trang 3 Chương 1: Tổng quan phần còn lại là tinh dầu thu hồi từ dịch đen của quá trình nấu bột giấy bằng phương pháp sulphate. Vai trò và lợi ích của thông Rừng thông có vai trò to lớn trong việc bảo vệ môi trường sống và duy trì ổn định sinh thái. Ngoài tác dụng phủ xanh đất trống đồi trọc, rừng thông còn là chiếc máy lọc không khí khổng lồ và tinh vi. 1ha rừng thông trong 1 năm sản xuất được 5-7 tấn oxy làm trong sạch 18 triệu m3 không khí, giữ lại 30-70 tấn bụi và hấp thụ 3-7 tấn carbondioxide. Rừng thông còn có tác dụng bảo hộ, hạn chế lũ lụt, góp phần tạo nên khung cảnh thiên nhiên tươi đẹp. Cây thông mang đầy đủ tính chất của loài cây tiên phong. Ở nhiều lập địa hầu như rất khắc nghiệt, thông vẫn sống và phát triển nhanh, làm thay đổi dần môi trường theo hướng có lợi cho quần thụ - nhất là thông nhựa, mở đường cho các loài cây khác có thể sinh tồn được. Cây thông có khả năng phát triển trên đất nghèo kiệt, có lẫn nhiều đá, tầng mặt mỏng, đất chua. Thông có tác dụng giữ đất, giữ nước, chống sói mòn rất tốt vì có bộ rễ phát triển mạnh. ngay trên đất đồi núi trọc khô cằn rễ thông ăn lan rất rộng từ 8-10m ở lớp đất mặt và rễ cọc đâm sâu xuống hơn 2m. Ở rễ lại có nấm cộng sinh giúp cho rễ hấp thụ chất khoáng trong đất được tốt. Thông là một trong những nguồn quan trọng cung cấp gỗ. Gỗ thông nhẹ, mềm, dễ xẻ, dễ bào được dùng rộng rãi trong xây dựng, đóng thùng, đàn, bàn ghế, chế tạo diêm quẹt, ván ép, làm sàn nhà, nhiều mặt hàng thủ công mỹ nghệ (hộp, tranh chạm bút lửa, ...). Các loại gỗ thông cũng được dùng để xây dựng cầu, sườn nhà máy. Thân thông dài và thẳng được dùng để làm trụ điện, điện thoại, cột buồm ... Thông là nguyên liệu dùng làm bột giấy rất tốt vì thông cho sợi dài, tỷ lệ xeluloza (cellulose) chiếm hơn 62%. Về mặt y dược Theo các nghiên cứu hiện đại, tinh dầu thông có tác dụng ức chế sự phát triển của nhiều loài vi sinh vật gây bệnh (trực khuẩn lao, lỵ, thương hàn, tụ cầu, liên cầu và phế cầu...). Nó cũng có khả năng chống co thắt cơ trơn và chống viêm. Một công trình khoa học ở Nhật Bản cũng cho thấy, cao quả bạch thông giúp ức chế sự phát triển của HIV trong các tế bào bạch huyết. Qua nghiên cứu loài thông đỏ, các nhà khoa học trên thế giới đã chế tạo được một loại thuốc có tên là Paclitaxel, dùng trong điều trị ung thư buồng trứng di căn và ung thư vú di căn. Cây thông cũng được sử dụng rộng rãi trong nền y học cổ truyền của nhiều nước. Các lương y Ấn Độ dùng dầu thông làm thuốc long đờm, trị viêm phế quản Văn Thành Phước Trang 4 Chương 1: Tổng quan mãn tính, đau bụng do đầy hơi, chảy máu nhẹ ở chân răng và mũi. Người Ấn Độ còn dùng dầu này làm thuốc bôi ngoài da để điều trị đau lưng, viêm khớp và đau dây thần kinh. Tại Nhật Bản, cao quả thông được sử dụng để điều trị các u ở dạ dày và bệnh bạch cầu. Trong y học cổ truyền Việt Nam, tất cả các bộ phận của cây thông đều được dùng làm thuốc, cụ thể là: - Tinh dầu thông: Dùng làm thuốc bôi chữa các bệnh ngoài da như ghẻ (chỉ bôi một lớp mỏng để tránh bị rộp da). Có thể phối hợp tinh dầu thông với cồn long não để xoa bóp trị đau nhức. - Tùng hương (nhựa thu được sau khi cất lấy tinh dầu thông): có tác dụng chữa mụn nhọt, ghẻ lở, mủ rò. Dùng tùng hương đắp lên vết thương, vết thương sẽ chóng lành. Tùng hương cũng được phối hợp với các vị thuốc khác (hoàng liên, hoàng cầm, khổ sâm, đại hoàng, hạt xà sàng, khô phàn) để nấu cao dán nhọt. - Tùng tiết (đốt mắt ở cành thông): Để chữa đau nhức răng, có thể ngâm tùng tiết với rượu (tỷ lệ 50%) rồi chấm rượu thuốc vào nơi bị đau (hoặc pha loãng với nước để ngậm). Tùng tiết còn được dùng để chữa tê thấp, nhức mỏi, khớp sưng đau (mỗi ngày lấy 12-20 g phối hợp với các vị thuốc khác, sắc hoặc ngâm rượu uống). - Tùng mao (lá thông): Có tác dụng chữa lở loét nếu kết hợp với một số loại lá khác (long não, khế, thanh hao) để nấu nước tắm. Nếu bị đau cơ, nhức mỏi gân xương, ứ máu bầm tím, có thể lấy lá thông tươi băm nhỏ, ngâm với nước, dùng nước thuốc xoa bóp chỗ đau. - Tùng hoàng (phấn hoa thông): Có tác dụng chữa đau đầu, choáng váng, chóng mặt (ngày dùng 4-8 g sắc uống) hoặc trị mụn nhọt lở loét, chảy nước vàng (lấy bột tùng hoàng rắc vào vết thương). - Quả thông: Có tác dụng chữa ho (quả thông 10 g, lá hẹ và lá kinh giới mỗi thứ 12 g sắc uống ngày 2 lần). - Vỏ thông: Được dùng để chữa vết thương lở loét (lấy vỏ thông và vỏ cây sung lượng bằng nhau, đốt thành than, tán nhỏ, rây lấy bột mịn, rắc vào chỗ tổn thương) 1.1.2 Tinh dầu thông [16, 17, 18] Tinh dầu thông (essence de térébenthine, turpentine) là một chất lỏng trong suốt, có màu vàng xanh, có mùi vị đặc trưng, không có cặn và nước. Văn Thành Phước Trang 5 Chương 1: Tổng quan Tinh dầu thông là một hỗn hợp của một số terpenoid, chủ yếu là monoterpen (C10H16), như αpinen, β-pinen, limonen, Δ3 Karen,… và một lượng nhỏ các sesquiterpen và các dẫn xuất của các terpen. Trong đó α-pinen (65-70%) và β-pinen (6-7%) có giá trị quan trọng nhất. Chất lượng của tinh dầu thông tùy thuộc vào hàm lượng pinen trong tinh dầu thông. Tinh dầu thông được chia làm 2 loại: loại I và II. Hình 1.2 Tinh dầu thông Chỉ tiêu đánh giá chất lượng tinh dầu thông như Bảng 1.3. Bảng 1.3: Chỉ tiêu chất lượng tinh dầu thông Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng tinh dầu 1. Cảm quan Loại I Loại II Trong suốt, không Trong suốt, không cặn và nước, mùi đặc cặn và nước, mùi trưng. đặc trưng. 2. Khối lượng riêng (20ºC) g/cm3 0,8570 - 0,8590 0,8605 - 0,8650 3. Chỉ số khúc xạ (25ºC) 1,4670 - 1,4720 1,4620 - 1,4725 153 - 157 157 - 160 95 95 6. Phần còn lại không bay hơi (%), không quá 2,5 3,5 7. Chỉ số acid, không quá 0,5 0,7 4. Giới hạn sôi (ºC) 5. Thể tích thu được khi nhiệt độ chưng tới 170ºC, không dưới (%) (Nguồn : http://www.agro.gov.vn) Văn Thành Phước Trang 6 Chương 1: Tổng quan Nhờ khả năng hòa tan tốt, tinh dầu thông được sử dụng phổ biến làm dung môi trong công nghiệp sơn. Trong các xí nghiệp sản xuất chất dẻo và celluloid, tinh dầu thông được dùng để hòa tan cao su và các chất nhựa khác. Tinh dầu thông còn được dùng làm nguyên liệu để tổng hợp ra các chế phẩm như long não, thuốc trừ sâu, thuốc ho terpincol, terpin hydrate v.v... 1.1.3 Tùng hương (colophane) Tùng hương (rosin) thường được gọi là cô-lô-phan (colophane). Cô-lô-phan (CLP) là một chất rắn, dòn, màu vàng sáng (chất lượng tốt) hoặc sẫm (chất lượng kém). Hình 1.3 Colophane CLP hòa tan tốt trong các dung môi hữu cơ đặc biệt ở nhiệt độ cao. Khi đun nóng kéo dài ở nhiệt độ 250-300ºC trong điều kiện không có sự hiện diện của không khí, CLP bị phân hủy tạo thành các sản phẩm lỏng gọi là dầu CLP. Tùng hương là phần nhựa hoà tan trong tinh dầu thông. Khi chưng cất tách tùng hương ra khỏi dung dịch tỷ lệ thu được 70-75% trọng lượng. Thành phần hoá học chủ yếu của tùng hương gồm: các acid nhựa (90% trọng lượng tùng hương); các acid béo (6%); những chất không xà phòng hóa (4%). Acid nhựa là phần quan trọng nhất của tùng hương gồm: acid pimaric (có hai dạng đồng phân là dextro- và levopimaric), acid sapinic, acid abietic. Trong thành phần của tùng hương kỹ thuật còn có những tạp chất lẫn vào trong quá trình khai thác nhựa, bảo quản và chưng cất. Thành phần hoá học của tùng hương thông 3 lá: Palustric: 27,1%, Abietic: 37,3%, Neoabietic: 13,7%, Dehydroabietic: 5,6%, Pimaric: 7,4%, Isopimaric: 3,8%, Sandaracopimaric: 2,2%. Chất lượng tùng hương được đánh giá thông qua một số chỉ tiêu vật lý quy định thành tiêu chuẩn như trong Bảng 1.4. Văn Thành Phước Trang 7