Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Nghiên cứu phân lập các hợp chất tritecpen từ lá của cây Mâm xôi...

Tài liệu Nghiên cứu phân lập các hợp chất tritecpen từ lá của cây Mâm xôi

.DOC
51
386
106

Mô tả:

Nghiên cứu phân lập các hợp chất tritecpen từ lá của cây Mâm xôi
TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP MỞ ĐẦU Trong điều kiện phát triển của xã hội hiện nay chất lượng cuộc sống của con người đã được nâng lên, tuổi thọ tăng lên… Tuy nhiên cùng với sự phát triển đó thì con người cũng đang phải đối đầu với những nguy cơ mắc nhiều những căn bệnh hiểm nghèo. Nguyên nhân đó là do ôi nhiễm bầu không khí, ôi nhiễm nguồn nước…Việc nghiên cứu tìm ra các loại thuốc có nguồn gốc từ thiên nhiên có hiệu quả cao, dễ tìm nguồn nguyên liệu, ít tác dụng phụ, ít độc tính để ứng dụng trong y học, nông nghiệp và các mục đích khác phục vụ lợi ích của con người đã và đang là vấn đề được các nhà khoa học hết sức quan tâm. Nằm ở khu vực nhiệt đới gió mùa có rất nhiều điều kiện thuận lợi cho các thảm thực vật phát triển như : nhiệt độ trung bình 15-28 0C, độ ẩm cao, lượng mưa lớn… nước ta có một kho tài nguyên thiên nhiên vô giá với nguồn dược liệu phong phú và đa dạng thuộc loại bậc nhất thế giới. Theo các tài liệu đã công bố [1] thì Việt Nam có khoảng 12000 loài thực vật, từ xa xưa nhân dân ta đã biết dùng các loại thảo dược để chữa bệnh và có rất nhiều bài thuốc quý còn được lưu truyền đến ngày nay. Các bài thuốc này có rất nhiều ưu điểm trong chữa bệnh như ít độc tính, ít tác dụng phụ, dễ tìm nguyên liệu. Nguồn kinh nghiệm quý báu xuất phát từ các bài thuốc cổ truyền này có vai trò hết sức quan trọng với sự phát triển của ngành y học nói chung và ngành Hóa học các hợp chất thiên nhiên nói riêng. Ngày nay với sự hỗ trợ của các máy móc hiện đại có thể giúp con người phân lập được rất nhiều các hợp chất có hoạt tính sinh học từ thiên nhiên, cùng với sự đa dạng của thiên nhiên Việt Nam hứa hẹn sẽ là nơi tìm ra rất nhiều các hợp chất có hoạt tính sinh học góp phần quan trọng trong việc tìm ra các phương thuốc chữa các căn bệnh hiểm nghèo hiện nay. PHAM TUẤN ́ANH 1 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP Cây Mâm xôi được sử dụng rộng rãi trong dân gian để chữa một số bệnh về tiêu hóa [4] như : chữa chậm tiêu, kém ăn, một số bệnh về gan, dùng cho phụ nữ sau khi sinh để hồi sức…Chính vì những lí do trên em đã chọn đề tài “ Nghiên cứu phân lập các hợp chất tritecpen từ lá của cây Mâm xôi”. Nhiệm vụ của khóa luận 1. Phân lập một số hợp chất tritecpen từ cây Mâm xôi. 2. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được bằng các phương pháp phổ. PHAM TUẤN ́ANH 2 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Những nghiên cứu tổng quan về cây Mâm xôi 1.1.1. Thực vật học Cây Mâm xôi hay còn được gọi là đùm đũm có tên khoa học là Rubus alceaefolius Poir, thuộc họ Hoa hồng - Rosaceae. Đây là loài cây bụi nhỏ, thân leo có gai to và dẹt. Cành mọc vươn dài, có nhiều lông. Lá đơn, mọc so le, hình bầu dục, hình trứng hoặc gần tròn, chia thùy nông, không đều, gân chân vịt, mép khía răng, mặt trên màu lục sẫm phủ lông lởm chởm, mặt dưới có nhiều lông mềm, mịn màu trắng xỉn, cuống lá dài cũng có gai, lá kèm sớm rụng. Cụm hoa mọc ở kẽ lá hoặc đầu cành thành chùm ngắn, lá bắc giống lá kèm, hoa màu trắng, cánh hoa 5, mỏng hình tròn, nhị rất nhiều thường dài bằng cánh hoa, chỉ nhị dẹt, lá noãn nhiều. Quả hình cầu, gồm nhiều quả hạch tụ họp lại như dáng Mâm Xôi do đó có tên cây Mâm xôi, khi chín màu đỏ tươi, ăn được. Cây ra hoa tháng 2-3, quả tháng 5-7 [1, 2]. Hình 1.1.1. Cây Mâm xôi Rubus alceaefolius Poir. PHAM TUẤN ́ANH 3 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP 1.1.2. Phân bố, sinh thái Theo Đỗ Huy Bích và cộng sự [1], trên thế giới chi Rubus có khoảng hơn 400 loài, hầu hết là cây bụi, mọc thẳng hay bụi trườn, phân bố chủ yếu ở vùng ôn đới, cận nhiệt đới và cả ở vùng nhiệt đới Bắc bán cầu. Một vài loài được trồng lấy quả. Ở Việt Nam, chi này có 51 loài, 7 thứ, trong đó Mâm xôi là loài phân bố tương đối rộng rãi ở khắp các tỉnh vùng núi thấp, trung du và đồng bằng. Cây ưa sáng và ẩm, thường mọc trùm lên các cây bụi và cây leo khác ở ven rừng ẩm, rừng núi đá vôi, đồi, nhất là trong các trảng cây bụi ưa sáng trên đất sau nương rẫy. Ở vùng đồng bằng, Mâm xôi mọc lẫn trong các lùm bụi quanh làng, hai bên đường đi. Cây này sinh trưởng, phát triển nhanh. Những cây ít bị chặt phá ra hoa quả nhiều hàng năm. Cây có khả năng tái sinh mạnh sau khi bị chặt phá. 1.1.3. Công dụng Lá, cành và rễ Mâm xôi có vị ngọt nhạt, tính bình, có tác dụng thanh nhiệt, tán ứ, tiêu viêm, chỉ huyết, kích thích tiêu hóa, giúp ăn ngon miệng. Cành lá phơi khô, nấu nước uống thay chè, dùng cho phụ nữ sau khi đẻ mất sức và những người ăn không tiêu, đầy bụng. Ngoài ra cành và lá Mâm xôi còn được dùng phối hợp với Mộc thông, Ô rô để chữa viêm tuyến vú, viêm gan cấp và mãn tính. Quả có vị ngọt, tính bình, được dùng thay vị Phúc bồn tử trong y học cổ truyền, có tác dụng bổ gan thận, giữ tinh khí, làm tráng dương, mạnh sức. Quả được dùng chữa thận hư, liệt dương, di tinh, đái són, đái buốt [1, 2]. Ở Ấn Độ người ta dùng quả Mâm xôi làm thuốc chữa bệnh đái dầm của trẻ em. Nước sắc lá và vỏ thân được dùng làm thuốc điều kinh, chữa tiêu chảy. Ở Trung Quốc, Mâm xôi được sử dụng trong y học cổ truyền để chữa albumin niệu, viêm tuyến vú và viêm gan mãn tính... Ở một số vùng của PHAM TUẤN ́ANH 4 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP Trung Quốc, nó còn được sử dụng để chữa một số bệnh ung thư nhất định. Theo kết quả nghiên cứu của Cui C. - B. và cộng sự, rễ Mâm xôi thể hiện hoạt tính ức chế mạnh chu kỳ tế bào ở pha G 0/G1 của dòng tế bào tsFT210 (Chu kỳ tế bào, con đường duy nhất để tế bào sinh sôi, là một quá trình sinh học được kiểm soát chặt chẽ và thực tế ung thư là sự tăng sinh vô hạn độ không mong muốn của các tế bào ung thư với sự thoái hóa của chu kỳ tế bào. Do đó, các chất ức chế chu kỳ tế bào có khả tiềm tàng trong điều trị ung thư) [6]. 1.1.4. Thành phần hoá học Theo các sách về cây thuốc Việt Nam [1, 2], quả Mâm xôi chứa các axit hữu cơ (chủ yếu là axit xitric, malic, salycilic), đường, pectin. Lá chứa tanin. Tuy nhiên, hiện nay còn rất ít công trình nghiên cứu được công bố về loài R. alceaefolius. Mới chỉ có các nhà khoa học Trung Quốc nghiên cứu loài này và cũng chỉ nghiên cứu về cây thuốc này mọc ở Trung Quốc. Còn ở Việt Nam hoàn toàn chưa có nghiên cứu nào về cây thuốc quí này. Theo sự tra cứu của chúng tôi, từ cây R. alceaefolius mọc ở Trung Quốc, năm 1998 Gan L. và các đồng nghiệp đã phân lập được: axit corosolic (1), axit tormentic (2), niga-inchigoside F1 (3), trachelosperoside E-1 (4) và suavissimoside R1 (5) [7]. Năm 2000, Gan L. và các đồng nghiệp lại công bố phân lập của alcesefoliside (6), hyperoside (7), vomifoliol (8), β-sitosterol (9), daucosterol (10) và dotriacontyl alcohol (11) [8]. Năm 2002, nhóm nghiên cứu của Cui C. - B. đã công bố sự phân lập của rubuphenol (12) sanguiin H-2 ethyl ester (13), axit ellagic (14), ethyl gallate (15), 1,2,3,4,6-penta-O-galloylβ-D-glucopyranose (16) và 1,2,3,6-tetra-O-galloyl-β-D-glucopyranose (17) [6]. Dưới đây chúng tôi dẫn ra cấu trúc của một số hợp chất đã được phân lập từ loài R. alceaefolius. PHAM TUẤN ́ANH 5 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP Các hợp chất đã được phân lập từ cây Rubus alceaefolius OH O O HO HO OH OH HO HO 2 1 OH HO O O H H HO HO O O H H OH OH HO HO O H O H HO H OH HO OH OH OH OH OH OH 4 3 OH OH HO O OH O HO O O OH OH HO O OH O O HOOC OH OH OH OH OH 5 OH 7 OH HO OH O O O OH O OH OH HO O OH 8 PHAM TUẤN ́ANH O 12 6 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP OH HO O OH HO O O HO O OH O O HO OH O CH3CH2 O OH O O H O OH C OH O O O O HO OH O OH HO OH OH HO O OH OH HO O 14 13 OH O O G= O CH2CH3 OH C GO OH O RO HO OG GO OH OG OH 16: R=G; 17: R=H 15 1.2. Giới thiệu về lớp chất tritecpen [3, 4, 5] 1.2.1. Giới thiệu chung Tecpen là một lớp hợp chất thiên nhiên mà cấu trúc có thể phân chia thành các đơn vị isopren, chúng có công thức chung là (C5H8)n n  2. Căn cứ vào số đơn vị isopren hợp thành người ta phân loại như sau: Loại tecpen Khung cacbon Số lượng C Thí dụ Monotecpen (iso-C5)2 10 Secquitecpen (iso-C5)3 15 C15H24, C15H24O, C15H22O Đitecpen (iso-C5)4 20 C20H32, C20H32O, C20H30O Tritecpen (iso-C5)6 30 C30H50, C30H50O Tetratecpen (iso-C5)8 40 C40H56 C10H16, C10H8O, C10H16O Ngoài ra trong thiên nhiên, người ta gặp một số polime mà phân tử của chúng gồm hàng chục ngàn mắt xích iso-C5. Đó là politecpen, quen thuộc PHAM TUẤN ́ANH 7 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP nhất là cao su thiên nhiên mà mỗi mắt xích iso-C 5 có một liên kết đôi đều ở cấu hình cis: CH3 C C H3C H poli - cis - isopren Dưới đây là một số công thức của Tecpen CH3 CH2 5 H2C H2C CH CH2 4 1 C CH3 H3C 6 6 3 7 HC 8 H2C 2 5 CH2 CH2 1 C H2C M ir x e n 4 CH3 7 8 3 2 O x im e n Mirxen (C10H16) được tách từ tinh dầu cây Myria acris (Nguyệt quế) còn Oximen được tách từ lá cây Ocimum basilicum (một loài húng quế). CHO CHO G e r a n ia l X it r o n e la l S ilv e s t r e n Geranial (Xitral-a), Xitronelal là chất tách được từ tinh dầu hoa hồng, tinh dầu sả, có mùi thơm đặc trưng. Silvestren được tách từ tinh dầu cây Pinuc Silvestris. O OH M en to l PHAM TUẤN ́ANH M en to n 8 L im o n e n K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP Mentol và Menton được tách từ tinh dầu bạc hà, Limonen được tách từ vỏ cam chanh. S a b in e n C ed ren C am phen Sabinen được tách từ dầu cây Juniperus Sabina, Cedren được tách từ cây Hoàng đàn, còn Camphen có nhiều trong tinh dầu như long não. Các tritecpen phân bố rộng rãi trong giới thực vật, cho đến những năm bảy mươi có khoảng 500 hợp chất tritecpen được xác định cấu trúc. Một số tritecpen có tác dụng sinh lý, dược lý như: kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm và kháng một số dạng ung thư, ngoài ra còn có tác dụng lên hệ thần kinh trung ương, điều hoà nội tiết, hạ cholesterol máu và chống xơ vữa động mạch. Các dẫn xuất chứa oxi của tritecpen có nhiều và thường ở dạng đa vòng, dạng 5 vòng sáu cạnh rất hay gặp trong tự nhiên đặc biệt là Fiđelin và Fidelanol. O F r id e lin ( C HO 30H 50O ) F r id e la n o l ( C 30 H 50 O ) Hợp chất squalen với cấu hình trans là chất tiền thân sinh học của tất cả các tritecpen. PHAM TUẤN ́ANH 9 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP squalen Sự đóng vòng của squalen theo các cách khác nhau tạo nên sự đa dạng của các hợp chất tritecpen. 1.2.2. Các nhóm Tritecpen 1.2.2.1. Sự đóng vòng của squalenoxit trong chuỗi thuyền - ghế - thuyền – ghế Sự đóng vòng của squalenoxit trong chuỗi thuyền - ghế - thuyền - ghế dẫn đến sự hình thành cation cầu nối như hình vẽ sau: HO R Cation biến đổi tiếp tạo thành các hợp chất khác nhau, sau đây là một số hợp chất tiêu biểu: H H HO HO Protosterol Lanosterol CO2H H H OAc H H O HO O AcO Cycloartenol axit helvolic PHAM TUẤN ́ANH 10 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP 1.2.2.2. Sự đóng vòng của squalen epoxit trong chuỗi ghế - ghế - ghế thuyền Đóng vòng của squalen epoxit H H trong chuỗi ghế - ghế - ghế - thuyền tạo ra cation có cấu dạng như hình H HO vẽ. Từ cation này có thể tạo ra các OH H 20 tritecpen 4 vòng xuất hiện trong nhựa dammar là các chất dammarendiol I HO dammarendiol hay dammarendiol II (đồng phân epime ở vị trí C20). Sự chuyển vị cation trên tạo ra H 20 nhóm hợp chất có tầm quan trọng lớn 14 là nhóm euphol - tirucallol. Công 8 thức hợp chất như sau: HO Euphol: 20 H; Tirucallol: 20 H Từ cation trung gian trên các cation khác được hình thành và qua đó tạo ra các tritecpen khác như Taraxerol, Glutinol, Germanicol, Amyrin, Friedelin, Lupeol, Phyllanthol… Sơ đồ minh hoạ như sau: PHAM TUẤN ́ANH 11 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP H H Shionon Ebelin Lacton Baccharis oxit H HO HO H H H HO Lupeol HO HO H Germanicol Amyrin Taraxerol Multiflorenicol Glutinol Friedelin Taraxasterol HO 1.2.2.3. Sự đóng vòng của squalen trong các chuỗi ghế - ghế - ghế - ghế ghế, ghế- ghế - ghế - ghế - thuyền, ghế - thuyền - ghế - ghế - thuyền Đóng vòng của squalen theo cấu dạng ghế - ghế - ghế - ghế - ghế dẫn tới các cation trung gian từ đó hình thành các diplopten, tetrahymanol và các tritecpen năm vòng. H H OH H H H Diplopten PHAM TUẤN ́ANH H Tetrahymanol 12 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP Đóng vòng theo cấu dạng ghế- ghế - ghế - ghế - thuyền của squalen dẫn tới sự hình thành của morotenol và các hợp chất liên quan qua cation trung gian như hình vẽ sau: H H HO H Morotenol Đóng vòng theo cấu dạng ghế- ghế - ghế - ghế - thuyền của squalen kết hợp chuyển vị tạo ra các hợp chất như neomotiol và fernen. H HO fernen neomotiol Một đại diện quan trọng cho nhóm các tritecpen dẫn ra từ cấu dạng ghế - thuyền - ghế - ghế - thuyền là Arborinol. H HO HO Arborinol 1.2.2.4. Sự đóng vòng của squalen một cách đồng thời từ hai đầu Một nhóm nhỏ tritecpen là sản phẩm của sự oxi hoá đồng thời từ hai đầu của phân tử squalen. Các hợp chất tiêu biểu của nhóm này là onocerin và tritecpen 5 vòng thuộc khung serraten với chất đại diện là serratendiol. PHAM TUẤN ́ANH 13 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP OH H OH HO OH H H H H H H HO HO serratendiol onocerin 1.3. Tổng quan về các phương pháp chiết mẫu thực vật Sau khi tiến hành thu hái và sấy mẫu thực vật, tùy vào đối tượng chất có trong mẫu khác nhau (chất phân cực, chất có độ phân cực vừa phải…) mà ta chọn dung môi và hệ dung môi khác nhau. 1.3.1. Chọn dung môi chiết Thường thì các chất chuyển hóa thứ cấp trong cây có độ phân cực khác nhau. Đôi khi để tạo ra độ phân cực của dung môi thích hợp người ta không chỉ dùng đơn thuần một loại dung môi mà phải phối hợp một tỉ lệ nhất định để tạo ra một hệ dung môi mới. Tuy nhiên những thành phần tan trong nước ít khi được quan tâm. Dung môi dùng cho quá trình chiết cần phải được lựa chọn hết sức cẩn thận. Nó cần hòa tan những chất chuyển hóa thứ cấp đang nghiên cứu, dễ dàng được loại bỏ, có tính trơ (không phản ứng với chất nghiên cứu) không độc, không dễ bốc cháy. Những dung môi này nên được chưng cất để thu được dạng sạch trước khi sử dụng nếu chúng có lẫn các chất khác có thể ảnh hưởng tới hiệu quả và chất lượng của quá trình chiết. Thường có một số chất dẻo lẫn trong dung môi như các diankyl phtalat, tri-n-butyl-axetynitat và tributylphotphat. Những chất này có thể lẫn với dung môi trong quá trình sản xuất dung môi hoặc khâu bảo quản như các thùng chứa bằng nhựa hoặc các nút nhựa PHAM TUẤN ́ANH 14 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP Metanol và clorofoc thường chứa dioctylphotphtalat [di-(2-etylhexyl) phtalat hoặc bis-2-etylhexyl-phtalat]. Chất này làm sai lệch kết quả phân lập trong quá trình nghiên cứu hóa thực vật. Chất này còn thể hiện hoạt tính trong quá trình thử nghiệm sinh học và có thể làm bẩn dịch chiết của cây. Clorofoc, metylen clorit và metanol là những dung môi thường được lựa chọn trong quá trình chiết sơ bộ một phần của cây (như lá, rễ, thân, củ) Những tạp chất của clorofoc như CH2Cl2, CH2ClBr có thể phản ứng với một vài hợp chất như các ankanoit tạo ra muối bậc bốn và các sản phẩm khác tương tự như vậy có một lượng nhỏ axit HCl cũng có thể gây ra sự phân hủy, sự khử nước hay sự đồng phân hóa với các hợp chất khác. Bởi clorofoc có thể gây tổn thương cho gan và thận nên nó cần được thao tác khéo léo cẩn thận ở nơi thông thoáng và phải đeo mặt nạ phòng độc. Metylen clorit độc hơn và dễ bay hơi hơn clorofoc. Metanol và etanol 80% là những dung môi phân cực hơn các hidrocacbon thế clo. Người ta cho rằng các dung môi thuộc nhóm rượu sẽ thấm tốt hơn qua màng tế bào nên quá trình chiết với các dung môi này sẽ thu được lượng lớn các thành phần trong tế bào. Trái lại clorofoc khả năng phân cực thấp hơn có thể rửa giải các chất nằm ngoài tế bào. Các ancol phần lớn là các chất chuyển hóa phân cực cùng với các hợp chất phân cực trung bình và thấp vì vậy khi chiết bằng ancol thì các chất này cũng bị hòa tan đồng thời. Thông thường dung môi cồn trong nước dường như là dung môi tốt nhất cho quá trình chiết sơ bộ. Tuy nhiên thì cũng có một vài sản phẩm mới được tạo thành khi dùng metanol trong suốt quá trình chiết. Ví dụ như trechlonolide A thu được từ Trechonaetes laciniata được chuyển hóa thành trechlonolide B bằng quá trình metyl hóa khi đun nóng với metanol chứa một ít axit và quá trình phân PHAM TUẤN ́ANH 15 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP hủy 1-hidroxytropacocain cũng xảy ra khi Erythoxy novogranatense được chiết trong metanol nóng. Người ta thường ít sử dụng nước để thu được dịch chiết thô từ lá cây mà thả vào đó là dung dịch nước của metanol. Đietyl ete hiếm khi được sử dụng cho quá trình chiết thực vật vì nó rất dễ bay hơi, dễ bốc cháy và độc đồng thời nó có xu hướng tạo ra peroit dễ nổ, peroxit của đietyl ete dễ gây ra phản ứng oxi hóa với những hợp chất không có khả năng tạo cholesterol như các carotenoid. Tiếp đến là axeton cũng có thể tạo thành exetonit nếu 1,2-cis-diol có mặt trong môi trường axit. Quá trình chiết dưới điều kiện axit hoặc bazơ thường được sử dụng đối với quá trình phân tách đặc trưng, cũng có khi sử dụng các dịch chiết bằng axit, bazơ có thể tạo ra các sản phẩm mong muốn. Sự hiểu biết về những đặc tính của những chất chuyển hóa thứ cấp trong cây được chiết sẽ rất quan trọng để từ đó lựa chọn dung môi thích hợp cho quá trình chiết tránh được sự phân hủy chất bởi dung môi và quá trình tạo thành chất mong muốn. Sau khi chiết thành dung môi được cất ra bằng máy cất quay ở nhiệt độ không quá 300C – 400C, với một vài hóa chất có thể thực hiện ở nhiệt độ cao hơn. 1.3.2. Quá trình chiết Hầu hết quá trình chiết đơn giản được phân loại như sau:  Chiết ngâm  Chiết sử dụng một loại thiết bị là bình chiết Xoclet  Chiết sắc với dung môi nước  Chiết lôi cuốn với hơi nước Chiết ngâm là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong quá trình chiết thực vật bởi nó không đòi hỏi nhiều công sức và PHAM TUẤN ́ANH 16 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP thời gian, thiết bị sử dụng là một bình thủy tinh với một khóa ở dưới đáy để tạo tốc độ chảy cho quá trình rửa tách dung môi, dung môi nóng hoặc lạnh.Trước kia máy chiết ngâm đòi hỏi phải làm bằng kim loại nhưng hiện nay có thể dùng bằng bình thủy tinh. Thông thường quá trình chiết ngâm không được sử dụng như phương pháp chiết tách liên tục bởi mẫu được ngâm trong dung môi trong máy chiết khoảng 24 giờ và sau đó chất chiết được lấy ra. Cần lưu ý sau một quá trình chiết 3 lần dung môi, cặn thu được không còn chứa những chất giá trị nữa. Bởi vì khi chiết các ankaloit ta có thể kiểm tra sự xuất hiện của nhiều hợp chất này ra khỏi bình chiết bằng sự tạo thành kết tủa với những tác nhân đặc trưng như Dragendorff và tác nhân Mayer. Cũng vậy các flavonoid thường là những hợp chất màu bởi vậy khi dịch chảy ra mà không có màu sẽ đánh dấu là đã rửa hết những chất này trong quá trình chiết. Khi chiết các chất béo nồng độ trong các phần của dịch chiết ra và sự xuất hiện của các cặn tiếp theo đó sẽ biểu hiện sự kết thúc quá trình chiết. Trong trường hợp các lacton của sesquitecpen và glicozid trợ tim, phản ứng keđe có thể được sử dụng biểu thị sự xuất hiện của chúng hoặc khi cho phản ứng với anilin axetat sẽ cho biết sự xuất hiện của các hydrat cacbon và từ đó có thể cho biết khi nào quá trình chiết kết thúc. Như vậy tùy thuộc vào mục đích cần chiết lấy chất gì để chọn dung môi thích hợp và lựa chọn quá trình chiết hợp lí nhằm đạt kết quả cao. Ngoài ra có thể dựa vào mối quan hệ của dung môi và chất tan của các hợp chất mà ta có thể thu một số hợp chất ngay trong quá trình chiết. 1.4. Tổng quan về phương pháp sắc kí Phương pháp sắc kí (chromoatography) là một trong những phương pháp phổ biến và hữu hiệu nhất hiện nay, được sử dụng rộng rãi trong việc PHAM TUẤN ́ANH 17 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP phân lập các hợp chất hữu cơ nói chung và các hợp chất thiên nhiên nói riêng. 1.4.1. Đặc điểm chung của phương pháp sắc kí Sắc kí là phương pháp tách các chất dựa vào sự khác nhau về bản chất hấp thụ và sự phân bố khác nhau của chúng giữa hai pha động và tĩnh. Sắc kí gồm có pha tĩnh và pha động. Khi tiếp xúc với pha tĩnh, các cấu tử của hỗn hợp sẽ phân bố giữa pha động và pha tĩnh tương ứng với các tính chất của chúng ( tính bị hấp thụ, tính tan…). Các chất khác nhau sẽ có ái lực khác nhau với pha động và pha tĩnh. Trong quá trình pha động chuyển động dọc theo hệ sắc kí hết lớp pha tĩnh này tới lớp pha tĩnh khác, sẽ lặp đi lặp lại quá trình hấp phụ và phản hấp phụ. Kết quả là các chất có ái lực lớn với pha tĩnh sẽ chuyển động chậm hơn qua hệ thống sắc kí so với các chất tương tác yếu hơn với pha này. Nhờ đặc điểm này mà người ta có thể tách các chất qua quá trình sắc kí. 1.4.2. Cơ sở của phương pháp sắc kí Phương pháp sắc kí dựa vào sự phân bố khác nhau của các chất giữa hai pha động và pha tĩnh. Ở điều kiện nhiệt độ không đổi, định luật mô tả sự phụ thuộc của lượng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh với nồng độ cua dung dịch ( hoặc với chất khí là áp suất riêng phần ) gọi là định luật hấp phụ đơn phân tử đẳng nhiệt Langmuir : n= n  bC 1+bC n : lượng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh lúc đạt cân bằng n∞ : lượng cực đại của chất có thể bị hấp phụ lên một chất hấp phụ nào đó. b : hằng số C : nồng độ của chất bị hấp thụ PHAM TUẤN ́ANH 18 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP 1.4.3. Phân loại các phương pháp sắc kí Trong phương pháp sắc kí pha động là các lưu thể (các chất ở trạng thái khí hay lỏng), còn pha tĩnh có thể là các chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn. Dựa vào trạng thái tập hợp của pha động, người ta chia sắc kí thành 2 nhóm lớn: - Sắc kí khí - Sắc khí lỏng Dựa vào cách tiến hành sắc kí người ta chia ra thành các phương pháp sắc kí chủ yếu sau : 1.4.3.1. Sắc kí cột Đây là phương pháp sắc kí phổ biến nhất, chất hấp thụ là pha tĩnh gồm các loại silicagel (có kích thước hạt khác nhau) pha thường và pha đảo YMC, ODS, Dianion… Chất hấp phụ được nhồi vào cột (cột có thể bằng thủy tinh hoặc kim loại nhưng phổ biến nhất là cột thủy tinh). Độ mịn của chất hấp phụ hết sức quan trọng, nó phản ánh số đĩa lí thuyết hay khả năng tách của chất hấp phụ. Độ hạt của chất hấp phụ càng nhỏ thì số đĩa lí thuyết càng lớn, khả năng tách càng cao và ngược lại. Tuy nhiên nếu chất hấp phụ có kích thước hạt càng nhỏ thì tốc độ chảy càng giảm. Trong một số trường hợp nếu lực trọng trường không đủ lớn gây ra hiện tượng tắc cột (dung môi không chảy được), khi đó người ta phải sử dụng áp suất, với áp suất trung bình (MPC), áp suất cao (HPLC). Trong sắc kí cột, tỉ lệ đường kính cột (D) so với chiều cao cột (L) rất quan trọng, nó thể hiện khả năng tách của cột. Tỉ lệ L/D phụ thuộc vào yêu cầu tách, tức là phụ thuộc vào hỗn hợp chất cụ thể. Trong sắc kí, tỉ lệ giữa PHAM TUẤN ́ANH 19 K32́A- KHÓA HÓA HỌC TRƯỜNG ĐAI HỌC SƯ PHAM HÀ NỘI 2 KHÓA LUẬN T́T NGHIỆP quãng đường đi của chất cần tách so với quãng đường đi của dung môi gọi là Rf với mỗi một chất sẽ có một Rf khác nhau. Nhờ vào sự khác nhau về Rf này mà ta có thể tách từng chất ra khỏi hỗn hợp. Tỉ lệ chất so với tỉ lệ chất hấp phụ cũng rất quan trọng tùy thuộc vào yêu cầu tách. Nếu tách thô thì tỉ lệ này thấp (từ 1/5- 1/10), còn nếu tách tinh thì tỉ lệ này cao hơn và tùy vào hệ số tách (tức phụ thuộc vào sự khác nhau R f của các chất), mà hệ số này trong khoảng 1/20 – 1/30. Trong sắc kí cột việc đưa chất lên cột rất quan trọng, tùy thuộc vào lượng chất và dạng chất mà người ta có thể đưa chất lên cột bằng các phương pháp khác nhau. Nếu lượng chất nhiều và chạy thô, thì phổ biến nhất là tẩm chất vào silicagel rồi làm khô, tơi hoàn toàn, đưa lên cột. Nếu tách tinh thì đưa trực tiếp lên cột bằng cách hòa tan chất bằng dung môi chạy cột với lượng tối thiểu. Có hai cách đưa chất hấp phụ lên cột :  Cách 1: Nhồi cột khô, theo cách này chất hấp phụ được đưa trực tiếp vào cột khi còn khô, sau đó dùng que mềm để gõ nhẹ lên thành cột để chất hấp phụ sắp xếp chặt trong cột. Sau đó dùng dung môi chạy cột để chạy cột đến khi cột trong suốt.  Cách 2: Nhồi cột ướt, tức là chất hấp phụ được hòa tan trong dung môi chạy cột trước với lượng dung môi tối thiểu. Sau đó đưa dần vào cột đến khi đủ lượng cần thiết. Khi chuẩn bị cột phải lưu ý không để bọt khí bên trong (nếu có bọt khí gây nên hiện tượng chạy rối trong cột và giảm hiệu quả tách), và cột không được nứt, gãy, dò. Tốc độ chảy của dung môi cũng ảnh hưởng tới hiệu quả tách. Nếu tốc độ dòng chảy quá lớn sẽ làm giảm hiệu quả tách. Còn nếu tốc độ dòng chảy quá thấp thì sẽ kéo dài thời gian tách và ảnh hưởng tới tiến độ cộng việc. PHAM TUẤN ́ANH 20 K32́A- KHÓA HÓA HỌC
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan