Luận Văn Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong hạt tiêu đen (Piper nigrum L.) ở huyện Đă

Khóa luận tốt nghiệp năm 2012
Đề tài: Nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học trong hạt tiêu đen (Piper nigrum L.) ở huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai


MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA
NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
LỜI CÁM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU . 1
1. Lí do chọn đề tài 2
2. Mục tiêu của đề tài . 3
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3
4. Phương pháp nghiên cứu . 3
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3
6. Bố cục của khóa luận . 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
1.1. Sơ lược về họ Hồ tiêu 5
1.2. Giới thiệu về cây hồ tiêu 5
1.2.1. Tên gọi 5
1.2.2. Phân loại khoa học 6
1.2.3. Đặc tính sinh thái 6
1.2.4. Đặc tính thực vật . 7
1.2.5. Thu hái và chế biến . 9
1.3. Tổng quan về hạt tiêu đen 10
1.3.1. Hình dạng ngoài 10
1.3.2. Vi phẫu . 11
1.3.3. Một số tiêu chuẩn kỹ thuật đối với hạt tiêu đen . 12
1.3.4. Thành phần hóa học của hạt tiêu đen . 12
1.3.5. Tác dụng dược lý 15
1.3.6. Công dụng của hạt tiêu đen . 15
1.3.7. Một số bài thuốc y học cổ truyền sử dụng hạt tiêu đen 17
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 20
2.1. Nguyên liệu, dụng cụ, hoá chất 20
2.1.1. Thu gom nguyên liệu 20
53
2.1.2. Xử lí nguyên liệu 20
2.1.3. Thiết bị - dụng cụ và hóa chất . 21
2.2. Sơ đồ nghiên cứu . 21
2.3. Phương pháp xác định một số chỉ tiêu hóa lý . 22
2.3.1. Xác định độ ẩm . 22
2.3.2. Xác định hàm lượng tro . 23
2.3.3. Xác định hàm lượng kim loại nặng 25
2.4. Phương pháp chiết và khảo sát các điều kiện chiết tối ưu . 26
2.4.1. Phương pháp chiết 26
2.4.2. Khảo sát các điều kiện chiết tối ưu 27
2.5. Định tính alkaloid trong dịch chiết . 29
2.6. Xác định thành phần hóa học của hạt tiêu đen bằng phương pháp GC-MS . 30
2.7. Thử hoạt tính sinh học 30
2.7.1. Hoạt tính kháng sinh . 30
2.7.2. Hoạt tính độc tế bào 31
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN . 32
3.1. Kết quả xác định một số chỉ tiêu hóa lý của hạt tiêu đen 32
3.1.1. Độ ẩm . 32
3.1.2. Hàm lượng tro . 32
3.1.3. Hàm lượng kim loại nặng 33
3.2. Kết quả khảo sát các điều kiện chiết . 33
3.2.1. Thời gian chiết 33
3.2.2. Tỷ lệ rắn lỏng 35
3.3. Kết quả định tính alkaloid trong dịch chiết hạt têu đen . 36
3.4. Kết quả xác định thành phần hóa học của dịch chiết hạt tiêu đen bằng
phương pháp GC-MS 37
3.5. Kết quả thử hoạt tính sinh học của dịch chiết hạt tiêu đen 41
3.5.1. Thử hoạt tính kháng sinh . 41
3.5.2. Thử hoạt tính độc tế bào 42
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO 44
PHỤ LỤC


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Ngày nay việc nghiên cứu, sàng lọc các hợp chất thiên nhiên có tác dụng dược
lý đang là hướng đi được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm. Từ đó
có định hướng cho việc chiết xuất để tìm ra các loại thuốc mới trong việc điều trị
bệnh. Chính vì vậy việc nghiên cứu thành phần hóa học từ những cây cỏ thiên nhiên
có một ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.
Hồ tiêu là cây thương mại được trồng ở nhiều nước nhiệt đới. Ở Việt Nam,
cây được trồng nhiều ở các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ. Trong đó hạt
tiêu đen là loại gia vị phổ biến, đóng vai trò quan trọng trong lịch sử và được đánh
giá cao. Từ lâu nhân dân ta đã sử dụng hạt tiêu đen để chữa một số bệnh như lợi
tiểu, giảm đầy hơi trong đường ruột, cải thiện tiêu hóa, Trong y học cổ đại của
Ấn Độ, hạt tiêu đen được tất cả các trường phái y học từ Ayurveda, Siddha đến
Unani sử dụng làm thuốc chữa nhiều bệnh như hen suyễn, đau nhức, đau họng, trĩ,
rối loạn đường tiết niệu, tả, sốt định kỳ, khó tiêu, Và hiện nay, theo nhiều công
trình nghiên cứu cho thấy, hạt tiêu đen có thể làm giảm đau, giảm viêm, chữa viêm
khớp, chống bệnh cao huyết áp, tiểu đường, bệnh tim mạch và đặc biệt điều trị bệnh
bạch biến và ung thư vú.
Thành phần hóa học của hạt tiêu đen có chứa một số alkaloid như piperine (5-9%), piperidine, piperettine và piperanine, chavixin, tinh dầu dễ bay hơi (1-2,5%),
chất hăng nhựa (6,0%), và tinh bột (khoảng 30%). Năm 1821, vị cay của hạt tiêu
đen đã được tìm thấy là do piperine.
Nước ta có diện tích gieo trồng hồ tiêu lớn, ước tính đạt khoảng 52.000 ha vào
năm 2003, sản lượng xuất khuẩu hạt tiêu đen hàng năm khoảng 85.000 tấn, rất
thuận lợi trong việc đảm bảo nguồn nguyên liệu. Nhưng do còn nhiều hạn chế về
trình độ khoa học nên cho đến nay nước ta chưa có nhiều công trình nghiên cứu về
thành phần, tính chất, khả năng ứng dụng, công nghệ khai thác các hợp chất hoá học
có trong hạt tiêu đen. Vì vậy, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chiết tách và xác
định thành phần hóa học trong hạt tiêu đen (Piper nigrum L.) ở huyện Đăk Đoa,
tỉnh Gia Lai” nhằm xây dựng qui trình chiết tách, từ đó xác định thành phần các
3
hợp chất trong hạt tiêu đen để đóng góp một phần nhỏ trong việc đánh giá tài
nguyên thiên nhiên và sử dụng chúng một cách có hiệu quả, khoa học hơn.
2. Mục tiêu của đề tài
- Nghiên cứu quy trình chiết tách các hợp chất hóa học có trong hạt tiêu đen.
- Xác định thành phần hóa học, công thức cấu tạo của các hợp chất có trong hạt
tiêu đen.
3. Đ i t ng, phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng: Hạt tiêu đen ở huyện Đăk Đoa, tỉnh Gia Lai
- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu quy trình chiết tách, xác định thành phần và
cấu trúc một số hợp chất trong hạt tiêu đen.
4. Ph ng pháp nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu lý thuyết: Tổng quan tài liệu, các tư liệu, sách báo trong và ngoài
nước kết hợp tìm hiểu thực tế về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hoá học,
công dụng của hạt tiêu đen.
4.2. Nghiên cứu thực nghiệm
- Phương pháp lấy mẫu, thu gom và xử lý mẫu
- Phương pháp phân tích trọng lượng: xác định độ ẩm, hàm lượng tro
- Phương pháp phân hủy mẫu phân tích: tro hóa mẫu
- Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS: xác định hàm lượng kim loại
nặng
- Phương pháp chiết Soxhlet
- Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS: khảo sát các điều kiện chiết
tối ưu
- Phương pháp định tính alkaloid
- Phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ GC-MS: xác định thành phần hóa học
của hạt tiêu đen
- Phương pháp thử hoạt tính sinh học.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Cung cấp các thông tin khoa học về các chỉ tiêu hóa lý, thành
phần hóa học và cấu tạo của một số hợp chất có trong hạt tiêu đen.
4
- Ý nghĩa thực tiễn: Giải thích một cách khoa học các kinh nghiệm dân gian, thuận
tiện cho việc nghiên cứu, ứng dụng vào ngành công nghiệp dược phẩm
6. B cục của khóa luận
Khóa luận gồm 44 trang trong đó có 10 bảng và 27 hình. Phần mở đầu (3
trang), kết luận và kiến nghị (1 trang), tài liệu tham khảo (2 trang). Nội dung của đề
tài chia làm 3 chương:
Chương 1- Tổng quan tài liệu (15 trang)
Chương 2- Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu (12 trang)
Chương 3- Kết quả và bàn luận (11 trang)


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. S l c về họ Hồ tiêu [17], [18]
Họ Hồ tiêu (Piperaceae) là một họ thực vật có hoa chứa trên 3610 loài được
nhóm thành 9 chi: Macropiper, Peperomia, Piper, Sarcohachis, Trianaeopiper,
Zippelia, Lepianthes, Potomorphe, Ottonia. Họ này gồm các loại cây thân gỗ nhỏ,
cây bụi hay dây leo được phân bố rộng khắp ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Đặc
điểm chung của họ là lá có vị cay nồng, hoa nhiều nhưng không có lá đài và cánh
hoa.
Chi Hồ tiêu (Piper) là một chi quan trọng về kinh tế cũng như sinh thái học
của họ Hồ tiêu, gồm có 1000-2000 loài. Sự đa dạng của chi này thích hợp cho sự
nghiên cứu lịch sử tự nhiên, hóa học các sản phẩm tự nhiên, sinh học tiến hóa, sinh
thái cộng đồng. Có thể kể đến một số loài như: Piper lolot C. DC. (Lá lốt), Piper
nigrum L. (Hồ tiêu), Piper longum (Hồ tiêu dài), Piper belte (Trầu không), (Hình
1.1)
Piper lolot C. DC. Piper longum Piper belte
Hình 1.1. Một số loài trong chi Hồ Tiêu
1.2. Giới thiệu về cây hồ tiêu [3], [5], [7], [16], [17], [19], [20]
1.2.1. Tên gọi
Tên thường gọi : Hồ tiêu (Hình 1.2)
Tên khác : Cổ nguyệt, Hắc cổ nguyệt, Hắc xuyên, Mạy lòi (Tày)
Tên nước ngoài : Black pepper (Anh), Poivrier commun (Pháp)
Tên khoa học : Piper Nigrum L


TÀI LIỆU THAM KHẢO
* Tiếng Việt
[1]. Đái Duy Ban (2008), Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học phòng
chống một số bệnh cho người và vật nuôi, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên & công
nghệ, Hà Nội.
[2]. Nguyễn Văn Đàn và Ngô Ngọc Khuyến (1999), Hợp chất thiên nhiên dùng làm
thuốc, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
[3]. Phạm Thanh Kỳ (2007), Dược liệu học, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
[4]. Từ Minh Koóng (2007), Kĩ thuật sản xuất dược phẩm, Tập 1, Nhà xuất bản Y
học, Hà Nội.
[5]. Đỗ Tất Lợi (2004), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản Y học,
Hà Nội.
[6]. Lê Thị Mùi (2008), Bài giảng phân tích công cụ, Trường Đại học Sư phạm –
Đại học Đà Nẵng.
[7]. Tôn Nữ Tuấn Nam (2008), Báo cáo đánh giá chất lượng và thị trường Hồ tiêu
tại Việt Nam, Dự án quản lý bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên miền Trung.
[8]. Hồ Viết Quý (2006), Chiết tách phân chia các chất bằng dung môi hữu cơ (Lý
thuyết – Thực hành - Ứng dụng), Tập 2, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
[9]. TS. Nguyễn Đăng Đức (2008), Giáo trình học phân tích, Trường Đại học Thái
Nguyên.
[10]. Viện Dược liệu (2008), Kỹ thuật chiết xuất dược liệu, Nhà xuất bản Khoa học
và Kỹ thuật, Hà Nội.
* Tiếng Anh
[11]. Dr. J. Pion, G. Rodriguez-Feo, P. Borges, A. Rosado, 1990, “Chemistry and
sensory properties of black pepper oil (Piper nigrum L.)”, J. Food/Nahrung, 34 (6),
pp 555–560.
[12]. Girija Raman and Vilas G. Gaikar, 2002, “Extraction of Piperine from Piper
nigrum (Black Pepper) by Hydrotropic Solubilization”, Ind. Eng. Chem. Res., 41
(12), pp 2966–2976.
45
[13]. I.P.S. Kapoor, Bandana Singh, Gurdip Singh, Carola S. De Heluani, M.P. De
Lampasona and Cesar A.N. Catalan, 2009, “Chemistry and in Vitro Antioxidant
Activity of Volatile Oil and Oleorereisins of Black Pepper (Piper nigrum)”, J.
Agric. Food Chem, 57(12), pp 5358-5364.
[14]. Leopold Jirovetz, Gerhard Buchbauer, Martin Benoit Ngassoum, Margit
Geissler, 2002, “Aroma compound analysis of Piper nigrum and Piper guineense
essential oils from Cameron using solid-phase microextraction-gas chromatography,
solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry and
olfactometry”, Journal of Chromatography A, 976 (1-2), pp265-275.
[15]. William W. Epstein , David F. Netz and Jimmy L. Seidel, 1993, “Isolation of
piperine from black pepper”, J. Chem. Educ., 70 (7), pp 598.
* Trang web
[16]. Tra cứu cây thuốc <http://www.uphcm.edu.vn/caythuoc/index >
[17]. Wikipedia <http://vi.wikipedia.org/wiki/Hồ_tiêu>
[18]. Cây thuốc quý <http://caythuocquy.info.vn/tieu-cay-kinh-te-cay-thuoc.html>
[19]. Dược liệu <http://www.duoclieu.org/ho-tieu-piper-nigrum-l-ho-ho-tieu.html>
[20]. Hiệp hội Hồ tiêu Việt Nam <http://www.peppervietnam.com/>