Tài liệu Nghiên cứu ly trích curcumin từ củ nghệ vàng

  • Số trang: 28 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 121 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 20010 tài liệu

Mô tả:

Nghiên cứu ly trích curcumin từ củ nghệ vàng
1 MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa ............................................................................................................i Lời cam ñoan .......................................................................................................... ii Lời cảm ơn............................................................................................................. iii Mục lục ....................................................................................................................1 PHẦN MỞ ðẦU......................................................................................................3 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1. Tìm hiểu về nghệ ...........................................................................................5 1.1.1. Mô tả thực vật ........................................................................................5 1.1.2. Thành phần hóa học ...............................................................................6 1.1.3. Dược tính ...............................................................................................7 1.2. Tìm hiểu về curcumin ....................................................................................9 1.3. Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ......................................11 1.3.1. Phương pháp chiết ................................................................................11 1.3.2. Phương pháp kết tinh lại .......................................................................14 1.4. Tìm hiểu về HPLC (sắc kí lỏng hiệu năng cao) ............................................17 1.4.1. Giới thiệu phương pháp HPLC .............................................................17 1.4.2. Tìm hiểu về hệ thống HPLC .................................................................17 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1. Chuẩn bị dụng cụ, hóa chất, nguyên liệu.......................................................22 2.1.1. Dụng cụ................................................................................................22 2.1.2. Hoá chất ...............................................................................................22 PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 2 2.1.3. Nguyên liệu ..........................................................................................22 2.2. Thực nghiệm.................................................................................................23 2.2.1. Chiết curcumin .....................................................................................23 2.2.2. Kết tinh curcumin.................................................................................24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết tinh bằng cồn 900....................................................................................25 3.2. Kết tinh bằng ñietylete ..................................................................................25 PHẦN KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ........................................................................27 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................28 PHỤ LỤC PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 3 PHẦN MỞ ðẦU 1. Lý do chọn ñề tài: Nhiều công trình nghiên cứu thử nghiệm ở các nước phát triển trên thế giới ñã khẳng ñịnh từ lâu rằng curcumin có tác dụng hủy diệt tế bào ung thư vào loại mạnh. Tại Mỹ, ðài Loan,… người ta ñã tiến hành thử lâm sàng dùng curcumin ñiều trị ung thư và kết luận: curcumin có thể kiềm hãm sự phát tác của tế bào ung thư da, dạ dày, ruột, vòm họng,… curcumin còn là chất bổ cho dạ dày, ruột, gan, mật, lọc máu, làm sạch máu, ñiều trị vết thương, chống viêm khớp, dị ứng, nấm, chống vi khuẩn có hiệu lực. Cách ñây 5000 năm củ nghệ ñược biết ñến như một loại gia vị, thuốc gia truyền chữa ñược rất nhiều bệnh, chữa liền sẹo,… Tác dụng kiềm hãm sự phát triển của tế bào ung thư và ñiều trị nhiều bệnh của nghệ là do hoạt chất trong củ nghệ gọi là curcumin. Curcumin là thành phần ñặc biệt và là hoạt chất chính tạo nên màu vàng ñặc trưng cho củ nghệ. Trong ñó lượng curcumin chỉ chiếm khoảng 0,3 - 1% về khối lượng củ nghệ. Chỉ có curcumin tự nhiên trong củ nghệ mới có khả năng phòng và chống lại sự phát triển của tế bào ung thư và các bệnh khác cao. Việt Nam là một nước nông nghiệp nhiệt ñới nóng ẩm ở vùng ðông nam Châu Á, chính ñiều kiện trên rất phù hợp với loại cây lấy củ như: gừng, nghệ, tỏi, hành,… Trong ñó cây nghệ ñược cấy trồng rộng rãi ở một số nước tại Châu Á như Ấn ðộ, Trung Quốc và Việt Nam cũng không ngoại lệ. Ở nước ta nói chung và tỉnh ðồng Tháp nói riêng thì cây nghệ ñược trồng rất phổ biến với nhiều chủng loại ña dạng và phong phú. Với nguồn nguyên liệu dồi dào và phong phú nói trên cùng với mục ñích là vận dụng những kiến thức ñã học cộng thêm những thao tác thí nghiệm ñã ñược học trong các môn thực nghiệm hóa học. Do ñó tôi tiến hành ly trích curcumin từ củ nghệ vàng với tên ñề tài khóa luận tốt nghiệp là: “Nghiên cứu ly trích curcumin từ củ nghệ vàng”. 2. Mục tiêu nghiên cứu. Nghiên cứu ly trích curcumin từ củ nghệ vàng tại thành phố Cao Lãnh tỉnh ðồng Tháp 3. Nhiệm vụ nghiên cứu. Tìm hiểu thành phần, ứng dụng của củ nghệ và hoạt chất curcumin. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 4 Nghiên cứu ly trích curcumin. Tìm hiểu về HPLC. ðịnh danh và ñịnh lượng curcumin bằng HPLC. 4. Phương pháp nghiên cứu. Nghiên cứu các tài liệu có liên quan ñến ñề tài. Tự tìm tòi, tự nghiên cứu. Nghiên cứu thực nghiệm. 5. ðối tượng nghiên cứu. Củ nghệ thu ñược từ cây nghệ vàng trồng tại ñịa bàn thành phố Cao Lãnh, tỉnh ðồng Tháp. 6. Lịch sử nghiên cứu. Hiện nay có rất nhiều ñề tài nghiên cứu về curcumin cũng như tác dụng của curcumin ñến ñến việc phòng chống bệnh ung thư và các bệnh về tim mạch khác,… Tuy nhiên chưa có ñề tài nào nghiên cứu ly trích curcumin từ củ nghệ vàng tại ñịa bàn thành phố Cao Lãnh tỉnh ðồng Tháp. Ở nước ngoài cũng có một số ñề tài tổng hợp thành công curcumin từ vanilin nhưng curcumin tự nhiên trong củ nghệ thì có tác dụng cao ñối với sức khỏe con người. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 5 PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1. Tìm hiểu về nghệ.[1], [2], [4], [6] - Nghệ còn có tên là uất kim, khương hoàng, safran des Indes. - Tên khoa học Curcuma longa L. (Curcuma domestica Lour). - Thuộc họ Gừng Zingiberaceae. - Ta dùng thân rễ gọi là khương hoàng (Rhizoma Curcumae longae) và rễ củ gọi là uất kim (Radix Curcumae longae). 1.1.1. Mô tả thực vật. Nghệ là một loài cỏ cao 0.60m ñến 1m. Thân rễ thành củ hình trụ hơi dẹt, khi bẻ hoặc cắt ngang có màu vàng cam sẫm. Lá hình trái xoan thon nhọn ở hai ñầu, hai mặt ñều nhẵn dài tới 45cm, rộng tới 18cm. Cuốn lá có bẹ, cụm hoa mọc từ giữa các lá lên, thành hình nón thưa, lá bắc hữu thụ khum hình máng rộng, ñầu tròn màu xanh lục nhạt, lá bắc bất thụ hẹp hơn, màu hơi tím nhạt. Tràng có phiến, cánh hoa ngoài màu xanh lục vàng nhạt, chia thành ba thùy, thùy trên to hơn, phiến cánh hoa trong cũng chia thành ba thùy, 2 thùy hai bên ñứng và phẳng, thùy dưới hõm thành máng sâu. Quả nang 3 ngăn, mở bằng 3 van. Hạt có áo hạt. ðược trồng khắp nơi trong nước ta ñể làm gia vị và làm thuốc ngoài ra còn mọc và ñược trồng ở các nước Ấn ðộ, Inñônêxia, Campuchia, Lào, Trung Quốc, và các nước nhiệt ñới. Nghệ thường ñược thu hoạch vào mùa thu. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 6 Hình 1.1: Thân, hoa, củ nghệ. 1.1.2. Thành phần hóa học. Trong nghệ, người ta ñã phân tích ñược: - Chất màu curcumin 0,3%- 1%, tinh thể nâu ñỏ ánh tím, không tan trong nước, tan trong rượu, ete, clorofoc, dung dịch có huỳnh quang màu xanh lục. Công thức curcumin ñược xác ñịnh như sau: + Các chất màu vàng gọi chung là curcumin. Vào ñầu thế kỉ XIX người ta ñã chiết ñược curcumin tinh thể không tan trong nước, tan trong cồn, ete, dầu béo. Nhưng năm 1953 Srinivasan K. R ñã chứng minh bằng sắc kí cột silic rằng ñó là hỗn hợp: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 7 + Curcumin chính thức (còn gọi là curcumin I) chiếm 60% ñây là một ñixeton ñối xứng không no có thể coi như là diferuloyl-metan (axit ferulic là axit hydroxy-4-metoxy-3-xinamic). + Curcumin II hay demetoxy-curcumin chiếm 24% và curcumin III hay bisdemetoxy-curcumin chiếm 14% trong ñó 1 hay 2 hydroxyxinamic thay cho axit ferulic. Nếu dùng sắc kí trên giấy sẽ thấy các chất curcumin khác nữa nhưng với lượng rất nhỏ. + Năm 1977, Nguyễn Khang (ðại học Dược Hà Nội) ñã chiết từ bột củ nghệ sau khi ñã cất lấy hết tinh dầu bằng bezen, sau ñó thu hồi dung môi trong áp lực giảm và kết tinh bằng cồn etylic cho tới khi có ñộ chảy không thay ñổi và một vết trên sắc kí lớp mỏng ñã thu ñược 0,76 – 1,1% curcumin I tinh khiết, ñộ chảy 182 -183oC. Nếu chọn củ nghệ thu vào tháng 1, tháng 2 có thể ñạt tới 1,5% curcumin. - Tinh dầu 1 – 5% có màu vàng nhạt, thơm. Trong tinh dầu gồm có 25% cacbua tecpenic, chủ yếu là zingiberen và 65% xeton sespuitecpenic, các chất tumeron, curcumen C15H24 một cacbon không no. Tumeron - Ngoài ra còn tinh bột, canxi oxalat, chất béo. Củ nghệ chứa 8 – 10% nước, 6 – 8% chất vô cơ, 40 – 50% tinh bột nhựa. 1.1.3. Dược tính. Củ nghệ ñược biết ñến với nhiều công dụng khác nhau, ñặc biệt ñược Ấn ðộ và nhiều nước, cả phương ðông lẫn phương Tây, sử dụng như một loại dược liệu trị bách bệnh. Theo hội ñồng nghiên cứu Trung ương, củ nghệ có thể chữa ñược nhiều bệnh. Củ nghệ có thể chữa bệnh hen suyễn, ho, trị cảm, nghiện rượu, mụn và các bệnh ngoài da, củ nghệ có thể giảm viêm nhiễm, trị to gan và nhiễm trùng bàng quang, rối loạn kinh PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 8 nguyệt, tăng cường sức khỏe cho tim. Củ nghệ ngâm với nước và mật ong giúp lợi tiểu, hoặc nghiền nghệ với bơ ñã qua lọc sạch có thể chữa hiệu quả bệnh tiểu ñường. Ngoài ra củ nghệ còn giúp trị ñau răng và ngừa sâu răng, giảm ñau bao tử, giúp tiêu hóa và tạo cảm giác thèm ăn. Nhỏ nước nghệ ñã ñun sôi vào mũi giúp chữa ñau ñầu và chứng mất ngủ. Củ nghệ không chỉ có công dụng giúp liền sẹo như nhiều người ñã biết, mà còn mang lại rất nhiều tác dụng hữu ích, ñặc biệt ñối với sức khỏe con người. Giúp giảm cân, lưu thông và lọc máu; giúp cơ thể chống lại các vi khuẩn sống ký sinh trong ruột, ñặc biệt tốt cho hệ tiêu hóa; mới ñây người ta ñã chứng minh ñược rằng có thể sử dụng nghệ ñể chống ung thư và nghệ có khả năng kháng viêm, giảm nguy cơ nhiễm trùng; có thể dùng nghệ ñể khử trùng và làm mau lành vết thương. Khi gặp rắc rối về tiêu hóa, nghiên cứu cho thấy, nghệ có thể kích thích tiêu hóa và giải phóng các enzim tiêu hóa, phá vỡ liên kết cacbonhydrat và các chất béo. Chính vì thế, trong trường hợp bị ñau bụng, một cốc trà nghệ sẽ giúp ích rất nhiều. Chất curcumin có tự nhiên trong củ nghệ từng ñược các nhà khoa học chứng minh là một chất chống oxy hóa cực mạnh có lợi cho sức khỏe, có lợi cho tim mạch, chống cholesterol và ung thư. Nghệ có thể làm giảm hàm lượng cholesterol ñộc hại trong máu và có khả năng chống lại chứng xơ vữa ñộng mạch, curcumin có trong nghệ cho phép giảm nguy cơ mắc bệnh nhồi máu cơ tim, ñặc biệt là ở những người hay ngáy ngủ. Nếu chất curcumin ñược ứng dụng thành công ñối với con người, nó sẽ mở ra một hướng ñi mới cho cách phòng và ñiều trị bệnh nhồi máu cơ tim ñồng thời bảo vệ sức khỏe tim mạch của chúng ta. Khác với hầu hết các hợp chất tự nhiên khác với hiệu quả hạn chế, chất curcumin có tác dụng trực tiếp lên nhân tế bào bằng cách ngừa ngừa việc sản sinh quá nhiều protein bất thường. Tuy nhiên, các chuyên gia cũng khuyên nên ăn nghệ ở mức ñộ vừa phải vì có ăn quá nhiều cũng không giúp tăng hiệu quả của trị bệnh của nghệ. Curcumin có tác dụng kháng ung thư, cô lập và tiêu hủy tế bào ung thư. Curcumin là một thành phần ñặc biệt làm nên màu vàng ñặc trưng của nghệ có khả năng tiêu diệt hai loại protein trong các tế bào ung thư, các protein này chính là nguồn duy trì sự tồn PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 9 tại của chúng. Nghệ cũng giúp ngăn chặn không cho tế bào ung thư lan tràn ñi khắp nơi trong cơ thể (chống di căn). Ngoài ra nghệ cũng rất an toàn và không có phản ứng phụ. Các bác sĩ ở bệnh viện University of Texas MD Anderson Cancer Center, một bệnh viện chuyên về chữa trị các bệnh ung thư vào bậc lớn nhất thế giới, sau khi ñã bỏ ra nhiều năm nghiên cứu và thử nghiệm, ñều ñồng thanh xác nhận rằng: thuốc bào chế bằng củ nghệ có tác dụng trực tiếp giết chết các tế bào ung thư, ñồng thời củ nghệ cũng là một loại chống oxi hóa cực mạnh rất công hiệu ñể chống lại sự phá hoại của gốc tự do và giúp tăng cường hệ thống miễn nhiễm cho nên họ ñã khuyên bệnh nhân ung thư nên dùng nghệ hằng ngày. Tuy nhiên, không nên xem ñây là thần dược, vì nó chỉ có tác dụng khi uống ñều ñặn và vừa phải trong một thời gian dài. 1.2. Tìm hiểu về curcumin. [8], [9], [10], [11] - Tên IUPAC: (1E, 6E) -1,7-bis (4-hydroxy-3-metoxyphenyl) -1,6-heptadien3,5-dion. - Công thức phân tử: C21H20O6 - Phân tử khối: 368,38 g / mol. - Nhiệt ñộ nóng chảy: 183°C (361 K). - Curcumin là tinh thể màu nâu ñỏ, là hoạt chất ñược chiết ra từ của nghệ vàng thuộc họ gừng. Hiện tại người ta tìm thấy curcumin tồn tại ở 4 dạng hợp chất: + Curcumin là hợp chất chính chiếm 60%: Curcumin + Demetoxy-curcumin chiếm 24% có công thức cấu tạo sau: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 10 Demetoxy curcumin + Bis-demetoxy-curcumin chiếm 14%: Bis-demetoxy curcumin + Và một hợp chất mới phát hiện là xiclocurcumin chiếm khoảng 1%: Xiclocurcumin - Curcumin là một polyphenol và là sắc tố tạo nên màu vàng ñặc trưng của củ nghệ. - Curcumin có thể phản ứng ñược với axit boric tạo nên hợp chất có màu ñỏ cam nên ñược ứng dụng dùng ñể nhận biết muối của nguyên tố bo. - Chính vì curcumin là sắc tố tạo nên màu vàng sáng nên curcumin ñược dùng làm chất phụ gia thực phẩm. Trong chất phụ gia thực phẩm curcumin ñược kí hiệu dưới ám số E100. - Dược tính: + Curcumin là chất hủy diệt ung thư vào loại mạnh nhất theo cơ chế hủy diệt từng bước các tế bào ác tính. Chúng làm vô hiệu hóa tế bào ung thư và ngăn chặn không cho hình thành các tế bào ung thư mới. Trong khi ñó, các tế bào lành tính không bị ảnh hưởng. Curcumin ñược coi là chất tiêu biểu nhất cho thế hệ mới các chất chống PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 11 ung thư vừa rất hiệu lực, vừa an toàn, không gây tác dụng phụ. Curcumin có khả năng loại bỏ các loại men gây ung thư như COX-1, COX-2 có trong thức ăn, nước uống, vô hiệu hóa các gốc tự do hình thành trong quá trình tự vệ của cơ thể, do bức xạ ñộc hại cũng như do các loại sốc thần kinh, thể lực…, các ñộc tố hóa học (dioxin, furan…). + Curcumin có khả năng mạnh mẽ giải ñộc và bảo vệ gan, bảo vệ và làm tăng hồng cầu, loại bỏ cholesterol xấu, ñiều hòa huyết áp, hạ mỡ máu, ngăn chặn béo phì, xóa bỏ tàn nhang, ñồi mồi, trứng cá chống rụng tóc giúp mau chóng mọc tóc, làm cho da dẻ hồng hào, tăng cường sắc ñẹp, sức lực và cả tuổi thọ… + Curcumin là một trong những chất chống viêm, chống ôxi hóa ñiển hình. Nó không chỉ ñiều trị ñắc lực cho các bệnh ung thư, loét dạ dày, hành tá tràng, ñại tràng, yếu gan mật, viêm gan B, C, sơ gan cổ chướng…mà còn ñiều trị vừa nhẹ nhàng vừa hiệu quả cao các bệnh rối loạn hệ miễn dịch như viêm toàn thân, viêm ña khớp, viêm lõi cầu khớp, bệnh ña sơ cứng, bệnh cứng bì, loãng xương, viêm cơ, vảy nến, ban ñỏ hệ thống, ñau hệ tiêu hóa, rối loạn tuyến giáp, u máu, suy giảm trí nhớ,…hỗ trợ ñiều trị bệnh Parkison, nhũn não. + Curcumin có khả năng kháng nấm, kháng khuẩn như virút HP, viêm gan B, C… rất cao. + Curcumin ở nhiều nước trên thế giới ñược coi như vừa là thuốc vừa là thực phẩm ñiều trị gần 20 loại ung thư khác nhau. Riêng ñối với ung thư máu các nhà khoa học cho biết curcumin có tác dụng tăng hồng cầu, chống suy kiệt sức lực… 1.3. Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ. [3] 1.3.1. Phương pháp chiết. 1.3.1.1. ðịnh nghĩa. Phương pháp chiết dùng ñể tách chất ra khỏi hỗn hợp chất rắn hoặc dung dịch hoặc huyền phù bằng dung môi thích hợp ở nhiệt ñộ phòng hoặc nhiệt ñộ sôi của dung môi. Cơ sở vật lí của phương pháp là dựa vào ñịnh luật phân bố Nernst: Khi thêm một cấu tử thứ ba vào hệ dung dịch có hai cấu tử không tan hoàn toàn vào nhau hoặc tan có giới hạn thì sự hoà tan của cấu tử này vào hai cấu tử theo một tỉ lệ nhất ñịnh ở nhiệt ñộ không ñổi, gọi là hằng số phân bố Nernst K: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 12 K= S1 C1 = S 2 C2 C1, C2 là nồng ñộ của các cấu tử trong dung môi. S1, S2 là ñộ tan của hai cấu tử. K càng lớn khi S1 càng lớn thì việc lấy chất rắn ra rất khó khăn, phải dùng dung S2 môi chiết nhiều lần. Cùng một lượng dung môi ñể chiết, cần phải chia nhiều lần chiết. Có thể tính ñược lượng chất còn lại sau lần chiết thứ n dựa vào hằng số Nernst:  kV  G n = G0    kV + S  n Gn là lượng chất còn lại sau n lần chiết. G0 là lượng chất ban ñầu có trong thể tích V. S là số ml thể tích dung môi cho vào. Như vậy, muốn Gn càng nhỏ thì n phải lớn và S phải nhỏ, nghĩa là chất ñịnh chiết ra còn lại trong ñịnh chiết ra còn lại trong dung dịch càng nhỏ thì cùng một lượng dung môi cần phải chiết nhiều lần. 1.3.1.2. Lựa chọn dung môi khi chiết. Dung môi chiết phải ñảm bảo các yêu cầu sau: - Dung môi chiết phải hòa tan chất ñịnh chiết lớn hơn dung môi cũ. - Không trộn lẫn với dung môi cũ, nghĩa là có tỉ khối khác nhiều với dung môi cũ. - Dung môi này dễ tách ra khi tinh chế lại và ít có khả năng tạo nhũ tương và ít ñộc. Khi lựa chọn dung môi chiết phải chú ý ñến ñộ tan của chất vào dung môi. ðộ tan của chất phụ thuộc vào bản chất của chất tan, bản chất của dung môi, nhiệt ñộ và bề mặt tiếp xúc giữa chất tan và dung môi. Vì vậy, khi chiết người ta thường lắc kĩ. Tuy nhiên, nếu có hiện tượng tạo huyền phù, nhũ tương khi lắc thì phải phá sự tạo huyền phù. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 13 1.3.1.3. Kĩ thuật chiết chất lỏng. Dụng cụ ñể chiết là phễu chiết. Trước khi chiết phải kiểm tra lại khóa và bôi vazơlin vào khóa phễu. ðổ dung dịch vào phễu chiết, thêm dần dung môi vào sao cho thể tích chỉ chiếm khoảng 2/3 thể tích của phễu. Lượng dung môi cho vào khoảng 1/5 ñến 1/3 thể tích dung dịch. ðậy nút, một tay giữ nút và phễu, một tay giữ khóa phễu, cẩn thận lắc nhẹ và dốc lên dốc xuống phễu nhiều lần. Khi lắc thường làm tăng áp suất trong phễu, do ñó phải ñể ngược phễu, mở khóa phễu cho cân bằng với áp suất bên ngoài rồi ñóng khóa phễu, lắc mạnh tiếp khoảng 1 – 2phút. Lắc xong, cặp phễu vào giá ñể yên một lúc cho phân lớp hai chất lỏng. Sau ñó mở khóa phễu và tách lấy các phần khác nhau tuỳ thuộc vào tỉ khối của dung dịch. Nếu lớp dưới là dung dịch cần lấy thì ñể lại một ít trong phễu, nếu lấy lớp trên thì cho chảy quá một ít chất lỏng. Khi chiết những chất dễ tạo thành nhũ tương phải chú ý lắc nhẹ. Nếu nhũ tương tạo thành do một lượng kết tủa tạo thành trên bề mặt phân chia hai pha lỏng thì phải lọc, nếu do sức căng bề mặt thì thường thêm rượu etylic ñể phá sức căng bề mặt phân chia giữa hai pha. Nếu do sự khác nhau về tỉ khối của hai chất lỏng không lớn lắm thì thường thêm dung dịch NaCl bão hòa ñể tăng tỉ khối của dung dịch nước. Tốt nhất là ñể yên lắng trong một thời gian lâu. Khi chiết những chất tan trong nước nhiều hơn tan trong dung môi hữu cơ có thể dùng chiết liên tục trên dụng cụ chiết chất với tỉ khối khác nhau so với nước. Nếu chiết với chất rất ít, có thể dùng ống nghiệm hơi nhọn ñầu rồi thêm dung môi vào bằng một pipet nhỏ. ðể yên cho tách lớp, dùng pipet sạch ñể tách lấy lớp dung dịch ñã hòa tan chất ñịnh chiết. 1. 3.1.4. Chiết các chất rắn. Phương pháp ñơn giản là ngâm chiết chất rắn trong dung môi hoặc hòa tan trong dung môi ở nhiệt ñộ thường hay ở nhiệt ñộ sôi của dung môi, sau ñó lọc hoặc gạn lấy dung dịch. Muốn lấy chất từ dung dịch thì cất ñuổi dung môi ở máy cô quay chân không hoặc bằng các phương pháp thông thường. Sự chiết chất trong hỗn hợp rắn phụ PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 14 thuộc nhiều vào ñộ hòa tan của các chất vào dung môi lựa chọn và bề mặt tiếp xúc của chất rắn với dung môi và nhiệt ñộ. ðể tăng khả năng chiết, người ta thường phải nghiền nhỏ chất rắn rồi ngâm chiết ở nhiệt ñộ thường hoặc nhiệt ñộ sôi của dung môi. Trong phòng thí nghiệm thường chiết bằng bộ chiết Soklet ñể chiết liên tục. Chất rắn ñịnh chiết ñã nghiền nhỏ ñược gói trong giấy lọc (túi vải) ñặt vào phần hình trụ trên bình cầu của máy chiết. Cho dung môi vào bình cầu (tùy thuộc vào lượng chất chiết mà cho lượng dung môi khoảng 1/2 thể tích bình cầu), lắp ống sinh hàn hồi lưu ở trên rồi ñun cho sôi dung môi. Hơi dung môi bay lên và hòa tan chất rắn trong bọc giấy lọc rơi xuống bình cầu trong ống dẫn hơi ngưng tụ. Cứ như vậy nồng ñộ của chất tan trong dung môi tăng dần theo thời gian ñun hồi lưu. Nếu chất tinh chế hòa tan vào dung môi thu ñược dung dịch chất tinh chế trong bình cầu, cô quay ñuổi dung môi rồi kết tủa lại chất rắn. Nếu trong hỗn hợp chất rắn, các chất bẩn hòa tan vào dung môi thì phần chất rắn sẽ ñược là chất sạch. Nếu chất tan là chất phụ và chất tinh chế sẽ còn lại trong bình chiết chỉ việc lấy chất rắn trong giấy lọc ra, làm khô sẽ thu ñược chất sạch. 1.3.2. Phương pháp kết tinh lại. 1.3.2.1. ðịnh nghĩa. ðây là phương pháp quan trọng nhất ñể tinh chế các chất rắn. Cơ sở lí thuyết của phương pháp là dựa vào sự khác nhau về ñộ tan của các chất trong một dung môi hay hệ dung môi ở các nhiệt ñộ khác nhau, cũng như sự khác nhau về ñộ tan vào dung môi của chất tinh chế và chất bẩn ở cùng một nhiệt ñộ. Quá trình chung là hòa tan chất rắn thành dung dịch bão hòa ở nhiệt ñộ sôi của dung môi và khi ñể lạnh thì chất rắn kết tinh lại dưới dạng tinh khiết. 1.3.2.2. Chọn dung môi. Người ta phải chọn dung môi hay hệ dung môi thích hợp ñể hòa tan chất tinh chế ở nhiệt ñộ sôi và không hòa tan hoặc hòa tan ít ở nhiệt ñộ lạnh, còn tạp chất thì hiện tượng ngược lại. Sau khi lọc nóng loại bỏ tạp chất thì chất rắn sẽ kết tinh lại sạch hơn. Việc lựa chọn dung môi kết tinh rất quan trọng. Dung môi kết tinh phải không tương tác hóa học với chất kết tinh ở nhiệt ñộ thường cũng như ở nhiệt ñộ sôi. Dung môi phải có nhiệt ñộ sôi thấp hơn nhiệt ñộ nóng chảy của chất tinh chế ít nhất là 100C PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 15 và lại phải giải phóng khi lọc cũng như khi rửa. Việc lựa chọn dung môi hay hệ dung môi phải dựa vào mối quan hệ cấu tạo phân tử của chất kết tinh và dung môi, thường thường chất phân cực thì hòa tan tan vào dung môi phân cực và ngược lại. Khi chất kết tinh chưa rõ cấu tạo thì phải thử hòa tan trong dung môi từ không phân cực ñến dung môi phân cực. Cách làm như sau: lấy một vài tinh thể vào ống nghiệm, nhỏ một ít dung môi vào rồi ñun sôi, quan sát ñộ tan cho ñến khi tinh thể tan hết, nếu ñảm bảo yêu cầu trên thì chất sẽ kết tinh lại khi lạnh. Dung môi ñược xem là tốt nếu cứ 0,1g chất kết tinh tan trong 1ml dung môi nóng. Khi không chọn ñược dung môi thì bắt buộc phải chọn hệ dung môi. Nguyên tắc: Lấy một dung môi hòa tan chất kết tinh ngay ở nhiệt ñộ thường, sau ñó chọn một dung môi không hòa tan hay kém hòa tan chất tinh chế nhưng phải tan trong dung môi trên. Cách làm như sau: Lấy một vài tinh thể vào ống nghiệm, thêm dung môi cho ñến khi tan hết, ghi lấy thể tích dung môi. Nhỏ từ từ dung môi không tan chất tinh chế vào hỗn hợp trên cho ñến khi vẫn ñục, ghi lấy thể tích dung môi, ñun hỗn hợp cho tan hết, lọc nóng ñể nguội, chất rắn sẽ kết tinh lại. Tỉ lệ hai thể tích ñã ño ñược coi là tỉ lệ thể tích dung môi ñã chọn. Thường chọn hệ dung môi etanol – nước, etanol – benzen, axeton – ete dầu hỏa, axit axetic – nước,… Nếu có nhiều chất có ñộ tan khác nhau ở nhiệt ñộ khác nhau vào một dung dịch, người ta dùng phương pháp kết tinh phân ñoạn. Ở một nhiệt ñộ xác ñịnh, một chất nào ñó tan quá bão hòa sẽ kết tinh lại khi ñể lạnh, còn chất kia chưa bão hòa sẽ ở lại trong dung dịch. Nếu dung môi hòa tan chất kết tinh, còn chất bẩn không tan, người ta sẽ lọc nóng ñể loại bỏ chất bẩn, còn chất kết tinh ở lại trong dung dịch sẽ kết tinh khi ñể lạnh. 1.3.2.3. Các thao tác khi kết tinh. - Chuẩn bị dung dịch kết tinh hay dung dịch nước cái. Cho một lượng chất cần kết tinh vào bình cầu hai cổ có lắp ống sinh hàn hồi lưu và phễu chiết ñựng dung môi hoặc vào bình tam giác có sinh hàn hồi lưu, thêm ñá bọt rồi cho dung môi vào ít hơn một lượng ít theo lượng tính toán, ñun sôi. Nếu sôi mà PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 16 chưa tan hết thì thêm một ít dung môi vào cho ñến khi chất tan hoàn toàn, chất bẩn sẽ không tan. Nếu dùng hỗn hợp dung môi thì cho dung môi tan tốt vào trước cho ñến khi chất rắn tan hoàn toàn rồi thêm dần dung môi hòa tan kém vào cho ñến khi chất rắn kết tủa rồi tan ở nhiệt ñộ sôi. Nếu dung dịch có màu, phải thêm chất tẩy màu như than hoạt tính, than xương hay silicagel với tỉ lệ 1/20 hay 1/50. Khi cho chất khử màu phải ñể dung dịch lạnh, không ñược thêm chất khử màu khi dung dịch ñang nóng ñể tránh dung dịch bị trào ra ngoài. Sau ñó, ñun sôi lại dung dịch trong 2 – 3 phút. - Lọc nóng dung dịch. Lọc dung dịch ñang nóng ñể loại bỏ chất bẩn, chất phụ không tan ra khỏi dung dịch. Cần lọc nóng bằng phễu lọc nóng, lọc nhanh ñể tránh chất kết tinh ở trên phễu. - Thực hiện kết tinh chất. Dung dịch nước cái ñược ñậy miệng không nút chặt, ñể nguội hay làm lạnh bằng nước lạnh hay nước ñá thì tinh thể chất sẽ kết tinh. Chú ý nếu dung dịch chưa kết tinh, chưa ñạt ñến bão hòa thì phải cô ñuổi bớt dung môi rồi mới làm lạnh. Kích thước của tinh thể phụ thuộc vào tốc ñộ kết tinh và làm lạnh. Nếu làm lạnh nhanh thì thu ñược tinh thể nhỏ sẽ hấp thụ dung môi và chất bẩn. Tinh thể càng lớn khi làm lạnh ñể kết tinh chậm. Nếu không thấy kết tinh thì có thể gây mầm kết tinh bằng cách cho vào dung dịch một vài tinh thể của chất tinh chế hoặc lấy ñũa thủy tinh cọ vào thành bình. Những chất có nhiệt ñộ nóng chảy thấp thường tách ra ở dạng dầu nên phải làm lạnh chậm và sâu ñể tinh thể kết tinh chậm. - Tách lọc tinh thể. Tinh thể tinh khiết ñược lọc nhanh trên phễu Bucsne ở áp suất thấp. Khi lọc cần rửa lại khi kết tủa bằng dung môi lạnh. Một số trường hợp người ta sẽ gạn, lắng. Trong trường hợp chất háo nước và dễ bị oxi hóa thì dùng phương pháp riêng. - Làm khô tinh thể. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 17 Có thể làm khô trong không khí hay trong tủ sấy thường hoặc tủ sấy chân không. Chú ý làm khô trong tủ sấy cần ñể nhiệt ñộ thấp hơn nhiệt ñộ nóng chảy của chất khoảng 200C. Cũng có thể làm khô tinh thể bằng gió của máy sấy tóc. - Xác ñịnh nhiệt ñộ nóng chảy của chất thu ñược. Khi xác ñinh nhiệt ñộ nóng chảy thấy cố ñịnh hoặc sai khác ít hơn hoặc bằng ±10C thì coi như chất ñã sạch. 1.4. Tìm hiểu về HPLC (sắc kí lỏng hiệu năng cao).[5], [7], [8] 1.4.1. Sơ lược về HPLC. HPLC là chữ viết tắt của 4 chữ cái ñầu bằng tiếng Anh của phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (High Performance Liquid Chromatography), trước kia gọi là phương pháp sắc kí lỏng cao áp (High Pressure Liquid Chromatography). Phương pháp này ra ñời năm 1967 – 1968 trên cơ sở phát triển và cải tiến từ phương pháp sắc ký cột cổ ñiển. Hiện nay phương pháp HPLC ngày càng phát triển và hiện ñại hóa cao nhờ sự phát triển nhanh chóng của ngành chế tạo máy phân tích. Hiện nay nó áp dụng rất lớn trong nhiều ngành kiểm nghiệm ñặc biệt là ứng dụng cho các ngành kiểm nghiệm thuốc và nó hiện là công cụ ñắc lực trong phân tích các thuốc ña thành phần cho phép ñịnh tính và ñịnh lượng. Khái niệm: Sắc ký lỏng hiệu năng cao là một phương pháp chia tách trong ñó pha ñộng là chất lỏng và pha tĩnh chứa trong cột là chất rắn ñã ñược phân chia dưới dạng tiểu phân hoặc một chất lỏng phủ lên một chất mang rắn, hay một chất mang ñã ñược biến ñổi bằng liên kết hóa học với các nhóm chức hữu cơ. Quá trình sắc ký lỏng dựa trên cơ chế hấp phụ, phân bố, trao ñổi ion hay phân loại theo kích cỡ (rây phân tử). 1.4.2. Tìm hiểu về hệ thống HPLC: Máy HPLC gồm các bộ phận cơ bản tóm tắt trên sơ ñồ sau: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 18 Degasse Pump 3 Column 5 2 1 6 Tiêm mẫu 4 Detector 8 7 Hình 1.2: Sơ ñồ thiết bị HPLC. Trong ñó: 1: Bình chứa dung môi pha ñộng. 2: Bộ phận khử khí. 3: Bơm cao áp. 4: Bộ phận tiêm mẫu (bằng tay hay Autosample) 5: Cột sắc ký (pha tĩnh). 6: Detector (nhận tín hiệu). 7: Hệ thống máy tính gắn phần mềm nhận tín hiệu, xử lí dữ liệu và ñiều khiển hệ thống HPLC. 8: In dữ liệu. 1. Bình ñựng dung môi. - Hiện tại máy HPLC thường có 4 ñường dung môi vào ñầu bơm cao áp cho phép chúng ta sử dụng 4 bình chứa dung môi cùng một lần ñể rửa giải theo tỉ lệ mong muốn và tổng tỉ lệ dung môi của 4 ñường là 100%. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 19 - Tuy nhiên theo kinh nghiệm thì chúng ta ít khi sử dụng 4 ñường dung môi cùng một lúc mà chúng ta chỉ sử dụng tối ña là 3 và 2 ñường ñể cho hệ pha ñộng luôn ñược pha trộn ñồng nhất hơn, hệ pha ñộng ñơn giản hơn ñể quá trình rửa giải ổn ñịnh. - Hiện 4 ñường dung môi phục vụ chủ yếu cho việc rửa giải Gradial dung môi theo thời gian và công tác xây dựng tiêu chuẩn. Lưu ý: + Tất cả dung môi dùng cho HPLC ñều phải là dung môi tinh khiết và có ghi rõ trên nhãn là dùng cho HPLC hay dung môi tinh khiết phân tích. + Tất cả các hóa chất dùng ñể pha mẫu và pha hệ ñệm phải ñược sử dụng là hóa chất tinh khiết phân tích. Sử dụng hóa chất tinh khiết nhằm mục ñích tránh hỏng cột sắc ký hay nhiễu ñường nền, tạo nên các peak tạp trong quá trình phân tích. 2. Bộ khử khí Degasse. Mục ñích của bộ khử khí nhằm loại trừ các bọt nhỏ còn sót lại trong dung môi pha ñộng. Nếu như trong quá trình phân tích mà dung môi pha ñộng còn sót các bọt khí thì một số hiện tượng sau ñây sẽ xảy ra: + Tỷ lệ pha ñộng của các ñường dung môi không ñúng sẽ là cho thời gian lưu của Peak thay ñổi. + Trong trường hợp bọt quá nhiều bộ khử khí không thể loại trừ hết ñược thì có thể bơm cao áp sẽ không hút ñược dung môi khi ñó áp suất không lên và máy sắc ký sẽ ngừng hoạt ñộng. Trong bất cứ trường hợp nào nêu trên cũng cho kết quả phân tích sai. 3. Bơm cao áp. Mục ñích ñể bơm pha ñộng vào cột thực hiện quá trình chia tách sắc ký. Pump phải tạo ñược áp suất cao khoảng 250 at – 500 at (1at = 0,98 bar) và pump phải tạo dòng liên tục. Lưu lượng bơm từ 0,1 – 9,999 ml/phút. Máy sắc ký lỏng hiện nay thường có áp suất tối ña 412bar (khoảng 420at). Tốc ñộ dòng 0,1 – 9,999 ml/phút. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com 20 Tốc ñộ bơm là hằng ñịnh theo thông số ñã ñược cài ñặt. Hiện tại bơm có 2 Pisstone ñể thay phiên nhau ñẩy dung môi liên tục. 4. Bộ phận tiêm mẫu. ðể ñưa mẫu vào cột phân tích theo phương pháp không ngừng dòng chảy với dung tích 5 -100µl. Có 2 cách lấy mẫu vào cột: bằng tiêm mẫu thủ công và tiêm mẫu tự ñộng (Autosample). 5. Cột sắc ký. Cột chứa pha tĩnh ñược coi là trái tim của hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao. Cột pha tĩnh thông thường làm bằng thép không rỉ, chiều dài cột khoảng 10 – 30cm, ñường kính trong 1 – 10mm, hạt chất nhồi cột cỡ φ = 5 – 10µm, ngoài ra còn một số trường hợp ñặc biệt về kích thước và kích cỡ hạt,… Với chất nhồi cột cỡ φ = 1,8 – 5µm có thể dùng cột ngắn (3 – 10cm) và nhỏ (ñường kính trong từ 1 – 4,6mm) loại cột này có hiệu năng tách cao. Chất nhồi cột tùy theo loại cột và kiểu sắc ký. Thông thường chất nhồi cột là Silicagel (pha thuận) hoặc là Silicagel ñã ñược Silan hóa hoặc ñược bao một lớp mỏng hữu cơ (pha ñảo), ngoài ra người ta còn dùng các loại hạt khác nhau như: Nhôm oxit, Polyme xốp, chất trao ñổi ion. * ðối với một số phương pháp phân tích ñòi hỏi phải có nhiệt ñộ cao hoặc thấp hơn nhiệt ñộ phòng thì cột ñược ñặt trong bộ phận ñiều nhiệt. 6. Detector. Là bộ phận phát hiện các chất khi chúng ra khỏi cột và cho các tín hiệu ghi trên sắc ñồ ñể có thể ñịnh tính và ñịnh lượng. Tùy theo tính chất của các chất cần phân tích mà người ta sử dụng loại Detector thích hợp và phải thỏa mãn ñiều kiện trong một cùng nồng ñộ nhất ñịnh của chất phân tích. A = k.C Trong ñó: A là tín hiệu ño ñược. C là nồng ñộ chất phân tích. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: http://www.docudesk.com
- Xem thêm -