Thạc Sĩ Khảo sát tinh dầu thông ba lá pinus keysiya royle

MỞ ĐẦU

Nước Việt Nam ta có điều kiện thiên nhiên thích hợp cho rất nhiều loài sinh vật sinh sống và phát triển. Từ những loại cây chỉ thích hợp với khí hậu ôn đới đến các loài thực vật nhiệt đới điển hình đều có thể tìm thấy tại nước ta. Vì vậy, chúng ta có điều kiện sản xuất các sản phẩm từ thiên nhiên một cách phong phú và đa dạng. Trong các chế phẩm từ thiên nhiên, tinh dầu được chú ý như một sản phẩm có nhiều ứng dụng trong các mặt của đời sống, từ mỹ phẩm, dược phẩm đến thực phẩm Do đó, trên thế giới ngày càng có nhiều nghiên cứu cũng như khai thác nguồn tinh dầu từ nhiều loại thực vật khác nhau.
Cây thông ba lá là loại cây được trồng nhiều tại miền Bắc và Tây Nguyên. Đây là loại cây cho gỗ nhiều, chất lượng gỗ tốt và cũng đồng thời cung cấp thêm một lượng nhựa thông dồi dào, cung ứng cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Tuy nhiên, trong thực tế, ngoài gỗ và nhựa thông, cây thông còn có các bộ phận cho tinh dầu khác mà trước đây ở nước ta chưa chú ý khai thác. Trong khi đó trên thế giới, đã có rất nhiều nghiên cứu cho kết quả khả quan về tinh dầu thông, và sản phẩm này cũng được thương mại hoá rộng rãi, ứng dụng trong nhiều sản phẩm chăm sóc sức khoẻ và sắc đẹp.
Chính vì sự lý thú về những tác dụng hữu ích trên nên đã thuyết phục chúng tôi chọn cây thông ba lá làm đề tài nghiên cứu. Đặc biệt, đây cũng là lần đầu tiên ở Việt Nam có một đề tài nghiên cứu chi tiết và có hệ thống về tinh dầu thông ba lá. Trong đề tài này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu các phương pháp ly trích tinh dầu từ nhựa, lá và cành thông, bên cạnh đó chúng tôi khảo sát tính chất vật lý, hoá học và sinh học của tinh dầu nhằm góp phần mở ra một hương khai thác mới đối với cây thông ba lá Việt Nam.

MỤC LỤC

Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt vi
Danh mục các bảng vii
Danh mục các hình và đồ thị . xi
Mở đầu 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Đại cương về họ Thông . 2
1.1.1 Đặc điểm chung ngành Lõa tử 2
1.1.2 Đặc điểm chung lớp Thông 3
1.2 Giới thiệu cây thông ba lá . 5
1.2.1 Phân loại và danh pháp . 5
1.2.2 Đặc điểm thực vật 6
1.2.3 Phân bố và sinh thái . 7
1.3 Tinh dầu thông 10
1.3.1 Các thuật ngữ . 10
1.3.2 Trạng thái . 10
1.3.3 Công dụng 11
1.4 Những nghiên cứu trước đây về tinh dầu thông . 12
1.4.1 Nhựa thông . 12
1.4.1.1 Tình hình mua bán tinh dầu nhựa thông trên thế giới [11] . 12
1.4.1.2 Thành phần hoá học 13
1.4.2 Lá thông . 18
1.4.2.1 Thành phần hoá học 18
1.4.2.2 Hoạt tính sinh học . 23
1.4.2.2.1 Hoạt tính kháng khuẩn . 23
1.4.2.2.2 Hoạt tính kháng nấm 23
1.4.3 Đại cương về α-pinen . 26
1.4.3.1 Danh pháp và cấu tạo 26
1.4.3.2 Đồng phân 27
1.4.3.3 Tính chất . 28
ii
1.4.3.4 Các phương pháp định tính 29
1.4.3.4.1 Dẫn xuất nitrosoclorur 29
1.4.3.4.2 Dẫn xuất hidroclorur 29
1.4.3.4.3 Phản ứng với anhidrid maleic . 29
1.4.3.4.4 Oxid hoá 29
1.4.3.5 Các phương pháp cô lập 30
1.4.3.5.1 Chưng cất phân đoạn 30
1.4.3.5.2 Phản ứng nitroso 31
1.4.3.5.3 Sắc ký 31
1.4.3.6 Sinh tổng hợp 34
1.4.3.7 Công dụng 35
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN
2.1 Nguyên liệu 36
2.2 Giải phẫu học tuyến tinh dầu . 37
2.2.1 Bộ phận chứa tinh dầu ở lá 37
2.2.2 Bộ phận chứa tinh dầu ở cành . 38
2.3 Khảo sát sự ly trích tinh dầu thông ba lá . 39
2.3.1 Khảo sát sự ly trích tinh dầu nhựa thông . 40
2.3.1.1 Khảo sát khối lượng tinh dầu theo lượng nước thêm vào nguyên liệu . 40
2.3.1.2 Khảo sát khối lượng tinh dầu nhựa thông theo thời gian ly trích . 41
2.3.1.2.1 Phương pháp chưng cất hơi nước đun nóng truyền thống (CHHD) . 41
2.3.1.2.2 Phương pháp MIHD . 42
2.3.1.2.3 So sánh hàm lượng tương đối giữa hai phương pháp 43
2.3.2 Khảo sát sự ly trích tinh dầu lá thông 44
2.3.2.1 Khảo sát khối lượng tinh dầu lá thông theo lượng nước thêm vào nguyên
liệu . 44
2.3.2.2 Khảo sát khối lượng tinh dầu lá thông theo thời gian chưng cất. . 46
2.3.2.2.1 Phương pháp CHHD 46
2.3.2.2.2 Phương pháp MIHD 47
iii
2.3.2.2.3 So sánh hàm lượng tương đối giữa hai phương pháp 47
2.3.3 Khảo sát ly trích tinh dầu cành thông 49
2.3.3.1 Khảo sát khối lượng tinh dầu cành thông theo lượng nước thêm vào
nguyên liệu . 49
2.3.3.2 Khảo sát khối lượng tinh dầu cành thông theo thời gian ly trích 50
2.3.2.2.1 Phương pháp CHHD 50
2.3.2.2.2 Phương pháp MIHD . 51
2.3.2.2.3 So sánh hàm lượng tương đối giữa hai phương pháp ly trích 52
2.3.2.3 So sánh sự ly trích giữa các bộ phận . 52
2.3.2.4. So sánh hàm lượng tinh dầu giữa luận văn và các nghiên cứu trước . 54
2.3.2.4.1. Nhựa thông 54
2.3.2.4.2 Lá thông . 54
2.3.3 Xác định chỉ số vật lý của tinh dầu thông ba lá . 55
2.3.3.1 Tỷ trọng 55
2.3.3.2 Chỉ số khúc xạ 56
2.3.3.3 Góc quay cực 56
2.3.4 Xác định chỉ số hoá học của tinh dầu thông ba lá 57
2.3.4.1 Chỉ số acid (IA) 57
2.3.4.2 Chỉ số savon hoá (IS) 58
2.3.4.3 Chỉ số ester hoá 58
2.3.4.4 Nhận xét chung về chỉ số hoá học của tinh dầu thông ba lá . 59
2.3.5 So sánh chỉ số vật lý và hoá học của tinh dầu thông ba lá với các nghiên cứu
trước đây . 59
2.4 Thành phần hoá học 60
2.4.1 Thành phần hoá học của tinh dầu nhựa thông ba lá . 60
2.4.2 Thành phần hoá học của tinh dầu lá thông ba lá 62
2.4.3 Thành phần hoá học của tinh dầu cành thông ba lá . 66
2.4.4 So sánh thành phần hoá học của tinh dầu thông ba lá với các nghiên cứu
trước. . 70
iv
2.4.4.1 Tinh dầu nhựa thông . 70
2.4.4.2 Tinh dầu lá thông 71
2.5 Hoạt tính sinh học . 72
2.5.1 Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu nhựa thông 73
2.5.2 Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu lá thông . 74
2.5.3 Thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn của tinh dầu cành thông . 75
2.6 Cô lập α-pinen từ tinh dầu thông . 76
2.6.1 Chưng cất . 76
2.6.2 Sắc ký . 77
2.6.2.1 Sắc ký bản mỏng 77
2.6.2.2 Sắc ký cột . 78
CHƯƠNG : THỰC NGHIỆM
3.1 Nguyên liệu 79
3.2 Giải phẫu học tuyến tinh dầu . 79
3.2.1 Dụng cụ, thiết bị, hoá chất 79
3.2.2. Thao tác . 79
3.3 Khảo sát sự ly trích tinh dầu 80
3.3.1 Thiết bị và hoá chất . 80
3.3.2 Phương pháp chưng cất hơi nước đun nóng truyền thống 80
3.3.3 Phương pháp chưng cất hơi nước chiếu xạ vi sóng 81
3.4. Xác định chỉ số vật lý . 81
3.4.1 Tỷ trọng 81
3.4.1.1 Lý thuyết 81
3.4.1.2 Thực hành 82
3.4.2. Chỉ số khúc xạ . 84
3.4.2.1 Lý thuyết 84
3.4.2.2. Thực hành . 84
3.4.3 Góc quay cực 86
3.4.3.1 Lý thuyết. . 86
v
3.4.3.2 Thực hành . 86
3.5 Xác định chỉ số hoá học 88
3.5.1 Chỉ số acid (IA) 88
3.5.1.1 Lý thuyết 88
3.5.1.2 Thực hành 88
3.5.2 Chỉ số savon hoá . 90
3.5.2.1 Lý thuyết 90
3.5.2.2 Thực hành 90
3.5.3 Chỉ số ester hoá (IE) . 91
3.6 Xác định thành phần hoá học 92
3.6.1 Phân tích GC/FID . 92
3.6.2 Phân tích GC/MSD . 92
3.7 Thử nghiệm hoạt tính kháng vi sinh vật 93
3.7.1 Thiết bị và hoá chất. 93
3.7.2 Phương pháp tiến hành . 94
3.8 Cô lập α-pinen từ tinh dầu . 94
3.8.1 Dụng cụ, hoá chất . 94
3.8.2 Thực hành . 95
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
PHỤ LỤC