Tiểu luận Xác định thành phần trái mướp đắng (momordica charantina Linn) thuộc họ bầu bí bằng phương pháp sắc kí lớp mỏng

1 MỤC LỤC Trang phụ bìa ...................................................................................................... i Lời cam ñoan...................................................................................................... ii Lời cảm ơn ........................................................................................................ iii Mục lục .............................................................................................................. 1 Danh mục các từ viết tắt ..................................................................................... 3 PHẦN MỞ ðẦU................................................................................................ 4 PHẦN NỘI DUNG ........................................................................................... 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu chung về cây mướp ñắng ......................................................... 6 1.1.1. Mô tả cây mướp ñắng .............................................................................. 6 1.1.2. Phân bố - Sinh thái ................................................................................... 7 1.1.3. Tính chất và công dụng chữa bệnh của các bộ phận của cây mướp ñắng trong dân gian ............................................................................................ 8 1.2. Các nghiên cứu hóa học về trái mướp ñắng ........................................... 10 1.2.1. Các nghiên cứu trong nước .................................................................... 10 1.2.2. Các nghiên cứu trên thế giới ................................................................... 10 1.3. Cơ sở lý thuyết của các phương pháp phân tích .................................... 11 1.3.1. Phương pháp sắc kí ................................................................................. 11 1.3.1.1. Phương pháp phân tích bằng sắc kí cột ................................................ 13 1.3.1.2. Phương pháp phân tích bằng sắc kí lớp mỏng (TLC)............................ 16 1.3.1.3. Phương pháp phân tích bằng sắc kí khí (GC) ....................................... 18 1.3.1.4. Phương pháp phân tích bằng sắc ký khí – khối phổ (GC/MS) .............. 19 1.3.2. Phương pháp phân tích bằng phổ hồng ngoại (IR)................................... 20 1.3.3. Phương pháp phân tích bằng cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)................. 21 CHƯƠNG 2: KĨ THUẬT THỰC NGHIỆM 2.1. Dụng cụ và hóa chất .............................................................................. 23 2.1.1. Dụng cụ ................................................................................................. 23 PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 2 2.1.2. Hóa chất ................................................................................................. 23 2.2. Phương pháp thực nghiệm ...................................................................... 23 2.2.1. Thu mẫu và xử lí mẫu ............................................................................. 23 2.2.2. Xác ñịnh ñộ ẩm nguyên liệu ................................................................... 24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - BIỆN LUẬN 3.1. ðịnh tính thành phần trái mướp ñắng tươi ........................................... 25 3.1.1. ðiều chế cao EtOAc từ trái mướp ñắng tươi ......................................... 25 3.1.2. Khảo sát sự hiện diện các thành phần hợp chất hữu cơ trong trái mướp ñắng tươi ................................................................................................ 26 3.1.2.1. Khảo sát sự hiện diện của Sterol .......................................................... 26 3.1.2.2. Khảo sát sự hiện diện của Tanin........................................................... 28 3.1.2.3. Khảo sát sự hiện diện của Flavonoid ................................................... 29 3.1.2.4. Khảo sát sự hiện diện của Glycosid...................................................... 30 3.2. ðịnh tính thành phần bột trái mướp ñắng khô...................................... 31 3.2.1. Khảo sát sự hiện diện các thành phần hợp chất hữu cơ trong bột trái mướp ñắng khô................................................................................................. 31 3.2.1.1. Khảo sát sự hiện của Sterol .................................................................. 31 3.2.1.2. Khảo sát sự hiện của Tanin .................................................................. 31 3.2.1.3. Khảo sát sự hiện của Flavonoid ........................................................... 32 3.2.1.4. Khảo sát sự hiện của Glycosid ............................................................. 32 3.2.2. ðiều chế cao EtOAc từ bột trái mướp ñắng khô...................................... 33 PHẦN KẾT LUẬN – ðỀ XUẤT ..................................................................... 38 1. Kết luận........................................................................................................ 38 2. ðề xuất ......................................................................................................... 38 Tài liệu tham khảo............................................................................................ 39 PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 3 DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT EtOAc : Etyl axetat SKLM : Sắc kí lớp mỏng PE : Ete dầu hỏa PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 4 PHẦN MỞ ðẦU 1. Lý do chọn ñề tài: Ngày nay, với sự tiến bộ của con người cùng với sự phát triển vượt bậc của ngành khoa học công nghệ ñã tạo ra hàng loạt các dược phẩm có nguồn gốc nhân tạo với tính năng chữa bệnh rất công hiệu và mang lại kết quả rất nhanh chóng. Nhưng ñằng sau ñó còn có những hạn chế, tác dụng phụ…gây ảnh hưởng ñến sức khỏe con người. Do vậy khuynh hướng quay về với thiên nhiên sử dụng những loài thực vật vừa có giá trị dinh dưỡng và dược tính chữa bệnh ñang ngày càng ñược quan tâm. Trong ñó trái mướp ñắng (hay còn gọi là trái khổ qua) ñược xem là một loại thực vật hội ñủ các nhu cầu thiết yếu của con người hơn hẳn các loại thực vật khác trong tự nhiên. Trong cuộc sống hàng ngày, trái mướp ñắng ñược con người sử dụng như một loại thực phẩm thông dụng gần như không thể thiếu trong mỗi gia ñình. Trong y học dược tính ñược của mướp ñắng ứng dụng ñiều trị các loại bệnh như: tiểu ñường, viêm phổi, sốt cao…Theo các nghiên cứu gần ñây thì thành phần trong trái mướp ñắng còn có tính diệt khuẩn cao và có cả hiệu lực chống ung thư. Vào năm 1990, Liên Hiệp Quốc ñã chọn mướp ñắng là một trong sáu cây thuốc trị bệnh tiêu biểu trên thế giới. Nước ta ở vùng nhiệt ñới, thực vật phát triển quanh năm nên việc nghiên cứu trái mướp ñắng có nhiều triển vọng nhưng còn nhiều hạn chế về trình ñộ khoa học và phương pháp nghiên cứu về mặt hóa học. Với mong muốn tìm hiểu một số hoạt chất có trong trái mướp ñắng nhằm nâng cao hiệu quả nghiên cứu về tầm quan trọng của mướp ñắng trong công nghệ hóa học và dược phẩm ñã thúc ñẩy người nghiên cứu chọn nghiên cứu ñề tài “Xác ñịnh thành phần trái mướp ñắng (momordica charantina Linn) thuộc họ bầu bí bằng phương pháp sắc kí lớp mỏng”. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 5 2. Mục ñích nghiên cứu: ðề tài nghiên cứu này nhằm xác ñịnh các thành phần sẵn có trong quả mướp ñắng bằng phương pháp sắc kí lớp mỏng: + Thành phần dinh dưỡng. + Thành phần hóa học. 3. ðối tượng nghiên cứu: ðề tài có ñối tượng nghiên cứu như sau: + Nguyên liệu: Trái mướp ñắng tươi (xanh). + Phương pháp sắc kí lớp mỏng. 4. Phạm vi nghiên cứu: - Do nội dung kiến thức khá rộng, cũng như khả năng nghiên cứu của bản thân nên ñề tài cần xoáy sâu vào xác ñịnh thành phần của quả mướp ñắng bằng phương pháp sắc kí lớp mỏng. - ðề tài thực hiện nghiên cứu quả mướp ñắng ở một số ñịa bàn và tiến hành phân tích thực nghiệm tại phòng thí nghiệm. 5. Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu tài liệu. - Phương pháp quan sát. - Phương pháp thực nghiệm: + Dùng phương pháp sắc kí cột ñể ly trích dịch chiết. + Dùng phương pháp sắc kí lớp mỏng ñể xác ñịnh thành phần. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 6 PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ðỀ 1.1. Giới thiệu chung về cây mướp ñắng: - Tên Khoa Học: Momordica Charantia Linn. - Tên gọi khác: Khổ qua, lương qua, cẩm lệ chi. - Tên nước ngoài: Carilla fruit, balsam apple, balsam pear, bitter ground (Anh). - Thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae). 1.1.1. Mô tả cây mướp ñắng: Cây mướp ñắng là một loại dây leo, thân màu xanh lợt có góc cạnh, ở ngọn hơi có lông tơ, cây mướp ñắng có ñời sống khoảng một năm. Kích thước dây mướp ñắng khoảng bằng ngón tay út, dây bò từ 5 - 7m, dây leo ñược nhờ nhiều tua cuốn. Lá ñơn nhám, mọc so le, dài 5 - 10cm, rộng 4 - 8cm, phiến lá chia 5 - 7 thùy hình trứng, mép có răng cưa ñều, mặt dưới lá có màu xanh nhạt hơn mặt trên, gân lá nổi rõ ở mặt dưới, phiến lá có lông ngắn. Hoa mọc ñơn ñộc ở kẽ lá, hoa ñực, hoa cái cùng gốc, có cuống dài, cánh hoa màu vàng nhạt, ñường kính của cánh hoa chừng 2cm, hoa ñực có ống ñài ngắn, tràng gồm 5 cánh mỏng hình bầu dục, nhị (nhụy) rời nhau. Hoa cái có ñài và tràng giống với hoa ñực. Trái hình thoi dài 8 - 15cm, gốc và ñầu thon nhọn, trên mặt vỏ quả có nhiều u sần sùi nổi lên to nhỏ không ñồng ñều. Trái chưa chín có màu xanh, khi chín có màu vàng hồng. Vì thế ở Trung Quốc mướp ñắng (khổ qua) còn có tên là hồng dương, hồng cô nương. Khi chín, trái tét từ ñầu, tách ra làm 3 phần. Trái mướp ñắng có nguồn vitamin C khá phong phú cùng với nhiều loại axit cần thiết cho cơ thể con người. Trái mướp ñắng khi còn xanh chứa 188g vitamin C trong 100g phần ăn ñược, nếu ñể chín tỷ lệ vitamin C còn một nữa. Trái mướp ñắng khi nấu mất ñi 40% lượng vitamin này. Ở Ấn ðộ và Philipin người ta còn dùng ngọn non và lá non của dây mướp ñắng ñể làm rau ăn. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 7 Hạt mướp ñắng dẹt dài 13 - 15mm, rộng 7 - 8mm, trông gần giống hạt bí ngô nhưng có khứa và có màng bao bọc, quanh hạt khi chín màng có màu ñỏ máu như màng gấc. Hình 1.1.Cây và trái mướp ñắng tươi Hình 1.2. Cây, trái và hoa mướp ñắng 1.1.2. Phân bố - Sinh thái: Chi Momordica.L có tổng số 45 loài, phân bố ở vùng nhiệt ñới và cận nhiệt ñới ở khắp các châu lục. Ở Châu Á có 5 - 7 loài. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 8 Trên thế giới mướp ñắng có mặt ở hầu hết các nước nhiệt ñới từ châu Phi sang Châu Á và Châu Mỹ. Có tài liệu cho rằng cây mướp ñắng ñược trồng lần ñầu tiên từ thời xa xưa ở Ấn ðộ, Nam Trung Quốc và Châu Phi. Cùng với việc buôn bán nô lệ cây ñược du nhập sang Châu Mỹ. Ở Ấn ðộ, Châu Phi vẫn ñang tồn tại quần thể mướp ñắng mọc hoang dại và trồng trọt với nhiều thứ khác nhau. Quần thể mướp ñắng trồng ñã trở nên rất phong phú với các giống cây ña dạng ñược tạo ra trong quá trình chọn giống và lai tạo. Mướp ñắng cũng thấy nhiều ở các tỉnh miền nam Trung Quốc như : Phúc Kiến, Quảng ðông, Quảng Tây, Giang Tô, Triết Giang…Tại Ấn ðộ, cũng như một số nước ở ðông Nam Á như Mã Lai, Thái Lan, Philipin…cũng có mướp ñắng. Nói chung mướp ñắng ñược trồng nhiều ở các nước thuộc khí hậu nhiệt ñới như: các nước ðông Nam Á, ðông Phi Châu, các nước ở Nam Mỹ. Ở Việt Nam cây ñược trồng ở khắp nơi trong nước ta từ Nam ñến Bắc, hầu hết các tỉnh từ ñồng bằng, trung du ñến miền núi ñể lấy trái làm thực phẩm. Mướp ñắng thường ñược trồng xen với bầu, bí, mướp… Mướp ñắng ở Việt Nam hiện nay bao gồm nhiều giống. Theo Phan văn Thanh và Nguyễn Tập, 1999, căn cứ vào hình dạng, kích thước và màu sắc chia thành 3 nhóm giống khác nhau. Cây có biên ñộ sinh thái tương ñối rộng, nhiệt ñộ thích hợp cho cây sinh trưởng từ 20 - 240C, hoặc cao hơn. Cây sinh trưởng nhanh trong mùa mưa ẩm, ra hoa và quả sau 7 - 8 tuần gieo trồng. Hoa thụ phấn nhờ côn trùng. Sau khi trái già, cây tàn lụi và kết thúc vòng ñời sau 4 - 5 tháng tồn tại. 1.1.3. Tính chất và công dụng chữa bệnh của các bộ phận của cây mướp ñắng trong dân gian: Hầu hết các bộ phận của cây mướp ñắng ñều có công dụng chữa bệnh. Trong Y Học Cổ Truyền thì người ta ñã sử dụng các thành phần của cây mướp ñắng ñể chữa một số bệnh như sau: PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 9 • Rễ Rễ mướp ñắng dùng ñể trị lị. Tại Ấn ðộ, dịch rễ (cũng như lá và quả) mướp ñắng ñược dùng ñể trị bệnh ñái ñường tốt, do có tác dụng làm giảm ñường glucose trong máu. Rễ mướp ñắng có thể trị bệnh gan và ta có thể áp dụng ở mọi dạng bệnh. • Thân (dây) Thân cây mướp ñắng dùng ñể trị một số bệnh như: uống xổ lòng (dùng cho phụ nữ uống sau khi sinh), bệnh gan vàng da. • Lá Lá có vị ñắng, tính mát. Lá non ăn trị bệnh nóng bức trong mình. Giã lá, vắt nước, thêm chút muối uống trị bệnh nóng mê man. Chữa chứng “ ðơn ñộc sưng ñỏ, mụt nhọt, ñau nhức”, chữa rắn cắn, giúp cơ thể mau bình phục khi mệt mỏi, háo khát, hồi hộp, ñi ñường xa vất vả, lao ñộng quá sức...có thể dùng lá mướp ñắng non nấu canh ăn. Ngoài ra lá cây mướp ñắng còn chữa ñược nhọt ñộc, sưng tấy, vết thương nhiễm ñộc...Dịch lá mướp ñắng còn có tính chất hơi nhuận trường, là hạ sốt, diệt giun. • Hoa Hoa có công dụng chữa dạ dày, chữa ñau mắt và chữa chứng lị cấp tính. • Trái Ngoài công dụng làm rau ăn, trái mướp ñắng còn ñược dùng ñể trị nhiều bệnh như: trị ho, sốt, kiết lị, làm lành da non các vết thương các vết loét ác tính. Trái mướp ñắng có tính hàn, mát không ñộc. Lúc còn xanh nó có tính giải nhiệt, làm tiêu ñờm, nhuận trường, bổ thận, lợi tiểu, làm bớt ñau khớp xương. Khi chín, trái mướp ñắng có tính bổ thận, dưỡng huyết. Ở Trung Quốc trái mướp ñắng còn dùng ñể trị ñột quị tim, bệnh sốt, khô miệng, viêm họng. Ở Ấn ðộ, dịch trái mướp ñắng dùng ñể trị rắn cắn. Ở Thái Lan dịch quả dùng ñể trị bệnh về gan và lá lách, ñặc biệt làm hạ ñường máu ở bệnh nhân tiểu ñường. • Hạt Hạt có chất béo, vị ñắng, hơi ngọt, tính ấm, thanh nhiệt, giải ñộc, giải cảm, lợi tiểu, chữa ho viêm họng, rắn cắn, trẻ ñộng kinh. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 10 Theo “Từ ðiển Cây Thuốc Việt Nam” của Võ Văn Chi thì hạt mướp ñắng có tính bổ dương, tráng khí, trẻ em lên cơn co giật do sốt cao hoặc kinh phong. Theo sách “ Những cây thuốc Việt Nam và vị thuốc Việt Nam ” của ðỗ Tất Lợi thì hạt mướp ñắng dùng với liều 3 gam hạt khô, dưới dạng sắc lấy nước uống, có thể chữa ho, làm hạ sốt. Ngoài ra, theo một số nghiên cứu gần ñây, cho biết các hoạt chất trong mướp ñắng còn có tác dụng chống thụ thai, chống ung thư (do sự ức chế tổng hợp protein), làm hạ huyết áp, chống virus HIV… 1.2. Các nghiên cứu hóa học về trái mướp ñắng: 1.2.1. Các nghiên cứu trong nước: - Ths.Võ Hồng Thái ñã nghiên cứu Khảo sát thành phần Triterpen Glycosid trong hạt mướp ñắng, Momordica Charantia L, họ bầu bí (Cucurbitaceae). - Theo tạp chí Dược liệu, tập 6, số 2 + 3/2001, nhóm tác giả Phạm Văn Thanh, Phạm Kim Mãn, ðoàn Thị Nhu, Nguyễn Thượng Dong, Vũ Kim Thu, Nguyễn Kim Phượng, Lê Minh Phương ñã Nghiên cứu thành phần hóa học cây mướp ñắng. Nhóm này chứng minh tác dụng hạ ñường huyết của cây mướp ñắng trên thỏ gây gây ñái tháo ñường là do sự hiện diện của các glucosid có trong trái mướp ñắng. - Một số kết quả nghiên cứu bước ñầu về mặt thực vật của cây mướp ñắng trồng ở Việt Nam của nhóm tác giả Phạm Văn Thanh, Nguyễn Tập. 1.2.2. Các nghiên cứu trên thế giới: - Theo Yumiko Kimura, Toshihidro Akihisa, Motohiko Ukiya của trường ñại học Nihon Nhật Bản ñã nghiên cứu Dịch chiết của trái mướp ñắng từ metanol và xác ñịnh dựa trên cơ sở phương pháp phổ. - Theo nhóm nghiên cứu của trường ðại học Deakin ở Australia Phân tích thành phần hóa học của quả mướp ñắng cho thấy dịch chiết của quả mướp ñắng trong CHCl3 - Metanol có chứa lipid, axit béo, amino axit, protein, chất khoáng. - Theo ông Hikaru Okabe và các cộng sự của ông ñã Cô lập và nhận danh ñược một số triterpen glycoside từ quả và hạt của cây mướp ñắng. PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 11 1.3. Cơ sở lý thuyết của các phương pháp phân tích: 1.3.1. Phương pháp sắc kí: Nhà thực vật học người Nga Mikhail Tsvet (Mikhail Semyonovich Tsvet) là người ñã ñặt nền móng phát minh ra kĩ thuật sắc kí, vào năm 1903 khi ông ñang nghiên cứu về chlorophyll. Chữ sắc trong sắc kí có nghĩa là màu, nó vừa là tên của Tsvet trong nghĩa tiếng Nga, vừa là màu của các sắc tố thực vật ông phân tích vào lúc bấy giờ. Tên này vẫn tiếp tục ñược dùng dù các phương pháp hiện ñại không còn liên quan ñến màu sắc. Năm 1952 Archer John Porter Martin và Richard Laurence Millington Synge ñược trao giải Nobel Hoá học cho phát minh của họ về sắc kí phân bố. Kĩ thuật sắc kí phát triển nhanh chóng trong suốt thế kỉ 20. Các nhà nghiên cứu nhận thấy nguyên tắc nền tảng của sắc kí Tsvet có thể ñược áp dụng theo nhiều cách khác nhau, từ ñó xuất hiện nhiều loại sắc kí khác nhau. ðồng thời, kĩ thuật thực hiện sắc kí cũng tiến bộ liên tục, cho phép phân tích các phân tử tương tự nhau. - Phương pháp sắc kí là một trong các kĩ thuật hóa học phân tích dùng ñể tách liên tục từng vi phân hỗn hợp các chất do sự phân bố không ñồng ñều của chúng giữa pha tĩnh và pha ñộng khi cho pha ñộng ñi xuyên qua pha tĩnh. Nó bao gồm việc cho mẫu chứa chất cần phân tích trong “pha ñộng” thường là do dòng chảy của dung môi, di chuyển qua “pha tĩnh”, pha tĩnh trì hoãn sự di chuyển của các thành phần trong mẫu khi các thành phần này di chuyển qua hệ thống với tốc ñộ khác nhau chúng sẽ ñược tách ra khỏi nhau theo thời gian khác nhau. Sắc kí cũng là quá trình trao ñổi chất như các phương pháp hóa lí khác: chưng cất, chiết, kết tinh…nhưng khác với phương pháp khác ñó ở chỗ sự phân chia sắc kí ñược thực hiện do quá trình hấp phụ - giải hấp phụ ñược lặp ñi lặp lại trong suốt quá trình tách. - Nguyên tắc của phương pháp là dựa vào hiện tượng hấp phụ của các chất hữu cơ trên chất hấp phụ (trong phương pháp này chất hấp phụ gọi là pha tĩnh và tính tan của chúng trong dung môi hữu cơ gọi là pha ñộng khi ñi qua chất hấp phụ). PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 12 Sự hấp phụ phụ thuộc vào cấu tạo phân tử của chất hấp phụ, theo nguyên tắc chất phân cực hấp phụ chất phân cực và ngược lại chất không phân cực hấp phụ chất không phân cực. ðộ tan của chất hữu cơ trong dung môi phụ thuộc vào cấu trúc của chất và dung môi. Tùy thuộc vào cách thức thực hiện, từ ñó xuất hiện nhiều loại sắc kí khác nhau như: - Sắc kí khí - Sắc kí lớp mỏng - Sắc kí cột - Sắc kí trao ñổi ion - Sắc kí giấy - Sắc kí lỏng cao áp Khi tiến hành sắc kí thường xảy ra sự cạnh tranh giữa tính chất bị hấp phụ của chất nghiên cứu trên chất hấp phụ và tính giải hấp phụ của nó khi có dung môi ñi qua. + Nếu chất bị hấp phụ hoàn toàn thì chất không bị di chuyển khi dung môi dội qua + Nếu chất hòa tan hoàn toàn trong dung môi ñi qua (giải hấp phụ) thì chất ñược giải phóng và ñi cùng dung môi. + Nếu quá trình giải hấp chỉ mạnh hơn sự hấp phụ một ít thì quá trình hấp phụ và giải hấp xảy ra một cách liên tục khi dung môi ñi qua. Kết quả là chất nghiên cứu sẽ ñi ñược một khoảng nhất ñịnh ñược gọi là ñộ chuyển dịch sắc kí. ðộ chuyển dịch sắc kí này gọi là thời gian lưu tính bằng thời gian, ñó là thời gian tính từ lúc bơm mẫu cho ñến lúc xuất hiện chất trong sắc kí ñồ của sắc kí khí, sắc kí khí lỏng cao áp. Còn trong sắc kí giấy và sắc kí lớp mỏng, thời gian lưu này ñược ñặc trưng bởi giá trị Rf. Mỗi chất, mỗi hệ chạy khác nhau có các giá trị Rf khác nhau. Dựa vào ñộ phân cực mà chia chất hấp phụ làm hai loại chính: loại chất hấp phụ phân cực (như Fe2O3 > Al2O3 > Silicagel > cacbohidrat) và chất hấp phụ không PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial :: 13 phân cực (như than hoạt tính, nhựa vonphatit EW). Các chất hấp phụ phâ