1
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA HÓA
NGHIÊN CỨU TRÍCH LY HỢP CHẤT CURCUMIN
TRONG CỦ NGHỆ VÀNG
Ở HUYỆN KRÔNG BÔNG, TỈNH ĐĂK LĂK
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN KHOA HỌC
Sinh viên thực hiện : Trần Quang Huy
Lớp : 08 – CHD
Giáo viên hướng dẫn : GS.TS Đào Hùng Cường
Đà Nẵng – 2012
2
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Theo tổ chức Y tế thế giới (WHO) mỗi năm thế giới có 10 triệu người mắc
bệnh ung thư. Nguyên nhân gây ung thư vẫn còn là dấu hỏi lớn đối với các nhà khoa
học, tuy nhiên có điều chắc chắn rằng thuốc lá và béo phì là 2 nguyên nhân chính.
Hội ung thư Mỹ vừa công bố một kết quả nghiên cứu khẳng định bệnh nhân
béo phì không chỉ có nguy cơ mắc các bệnh tim mạch, tiểu đường, viêm khớp và
huyết áp cao mà còn tiềm ẩn nguy cơ cao mắc ít nhất chín loại bệnh ung thư. Chuyên
gia dinh dưỡng Willertt ở trường Y tế cộng đồng Boston cũng đã cảnh báo rằng:
“không bao lâu nữa béo phì sẽ qua mặt thuốc lá để trở thành nguyên nhân gây ung thư
ở các nước giàu có”.
Cách đây 5000 năm củ nghệ được biết đến như một loại gia vị, thuốc gia
truyền chữa được rất nhiều bệnh, chữa liền sẹo,… Tác dụng kìm hãm sự phát triển các
tế bào ung thư và điều trị nhiều bệnh của nghệ là do hoạt chất trong củ nghệ gọi là
curcumin. Curcumin là thành phần đặc biệt và là hoạt chất chính tạo nên màu vàng
đặc trưng cho củ nghệ. Trong đó 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 các tế bào ung thư và các bệnh khác cao.
Nhiều công trình nghiên cứu thử nghiệm ở các nước phát triển trên thế giới đã
khẳng định từ lâu rằng curcumin có tác dụng hủy diệt tế bào ung thư vào loại mạnh.
Tại Mỹ, Đài Loan,… người ta đã tiến hành thử lâm sàng dùng curcumin điều trị ung
thư và kết luận: curcumin có thể kìm 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, điều trị vết thương, chống viêm khớp, dị ứng, nấm, chống vi khuẩn có hiệu
lực.
Tại Châu Á cây nghệ được trồng rộng rãi ở một số nước như Ấn Độ, Trung
Quốc và trong đó Việt Nam cũng không ngoại lệ. Được biết đến là một nước nông
nghiệp nhiệt đới nóng ẩm ở vùng Đông Nam Châu Á, Việt Nam có đủ điều kiện để
phát triển loại cây lấy củ như: gừng, nghệ, tỏi, hành,… Nước ta nói chung và tỉnh Đăk
3
Lăk nói riêng thì cây nghệ được trồng rất phổ biến với nhiều chủng loại đa dạng và
phong phú.
Và cùng với những thao tác thí nghiệm đã được học trong các môn thực
nghiệm hoá học, chúng tôi muốn một lần đặt bút thử sức tiến hành trích ly curcumin
từ củ nghệ vàng. Nhằm góp phần vào vấn đề chiết tách curcumin một cách hiệu quả
để có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng của hợp chất này, chúng tôi đã tiến hành thực
hiện đề tài: “Nghiên cứu trích ly hợp chất curcumin trong củ nghệ vàng ở huyện
Krông Bông, tỉnh Đăk Lăk”.
2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Củ nghệ thu được từ cây nghệ vàng trồng ở huyện Krông Bông, tỉnh Đăk Lăk.
2.2. Phạm vi nghiên cứu
Tìm hiểu thành phần, ứng dụng của củ nghệ và hoạt chất curcumin.
Lựa chọn dung môi chiết.
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết: thời gian, tỉ lệ nguyên
liệu và dung môi chiết.
Tìm hiểu về HPLC.
Nghiên cứu ly trích curcumin, từ đó thiết lập quy trình chiết tách Curcumin
trong củ nghệ vàng.
Tách Curcumin ra khỏi các tạp chất trong dung dịch chiết để được Curcumin
tinh khiết.
Định danh bằng các phương pháp phổ hồng ngoại, UV-VIS, sắc ký bản mỏng.
Định lượng curcumin bằng HPLC.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu ly trích hợp chất curcumin trong củ nghệ vàng ở huyện Krông
Bông, tỉnh Đăk Lăk.
4
4. Cách tiếp cận và phạm vi nghiên cứu
4.1. Cách tiếp cận
Tìm hiểu và đọc tài liệu.
Hỏi ý kiến chuyên gia.
4.2. Phương pháp nghiên cứu
4.2.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài.
Tự tìm tòi, tự nghiên cứu.
Thu thập, tổng hợp các tài liệu, tư liệu, sách báo trong và ngoài nước về phân
loại thực vật, đặc điểm sinh thái và thành phần hóa học của cây nghệ, hóa học
về Curcumin, các phương pháp chiết tách.
4.2.2. Phương pháp thực nghiệm
Phương pháp lấy mẫu, thu hái và xử lý mẫu.
Phương pháp phân tích trọng lượng để xác định độ ẩm.
Phương pháp phân hủy mẫu phân tích để khảo sát hàm lượng tro
Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS để xác định hàm lượng các
kim loại trong củ nghệ vàng.
Phương pháp đo quang phổ hấp thụ UV-VIS để:
- Khảo sát dung môi chiết
- Khảo sát các điều kiện chiết tối ưu: tỉ lệ R-L, thời gian chiết.
Chiết curcumin bằng phương pháp chiết nóng soxhlet.
Định tính curcumin bằng phương pháp hóa học, vật lý, sắc ký bản mỏng, phổ
hồng ngoại, UV-VIS
Phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC) xác định lượng curcumin .
5. Phạm vi ứng dụng của nghiên cứu:
Ứng dụng vào sản xuất Biocurmin
Ứng dụng bào chế một số chế phẩm của curcumin
5
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiển của đề tài
6.1. Ý nghĩa khoa học
Cung cấp những thông tin khoa học về quy trình chiết tách Curcumin trong cây
nghệ vàng ở Đăk Lăk.
Cung cấp những thông tin, tư liệu làm cơ sở cho việc nghiên cứu sau này.
6.2. Ý nghĩa thực tiễn
Nhằm giúp cho việc ứng dụng cây nghệ vàng ở phạm vi rộng một cách khoa
học hơn.
Giải thích một cách khoa học một số kinh nghiệm dân gian về ứng dụng của
cây nghệ.
Tổng hợp kiến thức về hợp chất thiên nhiên để giảng dạy bộ môn hóa trong
nhà trường phổ thông được tốt hơn.
6
PHẦN NỘI DUNG
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Tìm hiểu về phân lớp một lá mầm:
1. Tên gọi của phân lớp một lá mầm:
Tên gọi khoa học của thực vật một lá mầm là monocotyledons có nguồn gốc từ
tên gọi thực vật học truyền thống Monocotyledones (mono = một, cotyledon = lá
mầm), do thực tế là phần lớn các thành viên của nhóm này có một lá mầm, hay lá phôi
mầm trong hạt của chúng. Tuy nhiên, việc xem xét số lượng lá mầm không phải là
đặc điểm đáng tin cậy.
Thực vật một lá mầm là một nhóm riêng biệt. Một trong các đặc điểm đáng tin
cậy nhất là hoa của thực vật một lá mầm thuộc dạng ba đoạn, với các phần hoa được
chia thành ba hay bội số của ba.
Ví dụ, hoa của thực vật một lá mầm có thể có 3, 6 hay 9 cánh hoa. Rất nhiều
thực vật một lá mầm có lá với các gân lá song song.
2. Phân loại học:
Thực vật một lá mầm được coi là tạo ra một nhóm đơn ngành phát sinh sớm trong lịch
sử tiến hóa của thực vật có hoa. Các mẫu hóa thạch sớm nhất cho thấy các tàn tích của
thực vật một lá mầm có niên đại từ đầu kỷ Phấn Trắng (Cretaceous).
Về danh pháp khoa học, các nhà phân loại học có sự lựa chọn rộng rãi trong
việc đặt tên cho nhóm này, do thực vật một lá mầm là nhóm có bậc cao hơn mức họ.
Trong lịch sử, thực vật một lá mầm đã từng có các danh pháp khoa học như:
Monocotyledoneae trong hệ thống de Candolle và hệ thống Engler
Monocotyledones trong hệ thống Bentham & Hooker và hệ thống Wettstein
Lớp Liliopsida trong hệ thống Takhtajan và hệ thống Cronquist (và trong hệ
thống Reveal)
Phân lớp Liliidae trong hệ thống Dahlgren và hệ thống Thorne (1992)
Nhánh đơn ngành monocots trong hệ thống APG và hệ thống APG II
7
Mọi hệ thống nói trên đều sử dụng nguyên tắc phân loại nội bộ của chính mình
cho nhóm này. Thực vật một lá mầm đáng chú ý như là một nhóm có ranh giới ngoài
cực kỳ ổn định (nó là một nhóm chặt chẽ và được định nghĩa tốt), trong khi các
nguyên tắc phân loại nội bộ lại cực kỳ thiếu ổn định (theo dòng lịch sử, chưa khi nào
có hai hệ thống chính thức phù hợp với nhau về việc các thực vật một lá mầm có quan
hệ với nhau như thế nào).
1.1.1. Đặc điểm và tầm quan trọng của phân lớp một lá mầm:
1. Đặc điểm hình thái để phân biệt lớp một lá mầm và lớp hai lá mầm:
Hoa: Ở thực vật một lá mầm, hoa là ba đoạn (số lượng các phần hoa
trên một vòng là ba) trong khi ở thực vật hai lá mầm thì hoa là bốn đoạn hay năm
đoạn (các phần của hoa là 4 hay 5 trên một vòng).
Phấn hoa: Ở thực vật một lá mầm, phấn hoa có một rãnh cắt hay một lỗ
trong khi ở thực vật hai lá mầm là ba.
Hạt: Ở thực vật một lá mầm, phôi có một lá mầm trong khi phôi
của thực vật hai lá mầm có hai lá mầm.
Thân cây: Ở thực vật một lá mầm, các bó mạch trong thân cây là phân
tán, trong khi ở thực vật hai lá mầm thì chúng phân bổ thành vòng.
Rễ: Ở thực vật một lá mầm rễ mọc ngẫu nhiên trong khi ở thực vật hai
lá mầm các rễ phát triển từ rễ mầm.
Lá: Ở thực vật một lá mầm, các gân lá chính là song song, trong khi ở
thực vật hai lá mầm thì chúng có dạng mắt lưới.
Tuy nhiên, các khác biệt này không phải là chính xác và không đổi: Ở một số loài
thực vật một lá mầm vẫn có những đặc trưng điển hình của thực vật hai lá mầm hay
ngược lại. Có điều này là do "thực vật hai lá mầm" là một nhóm đa ngành đối với thực
vật một lá mầm, và một số loài thực vật hai lá mầm có thể có quan hệ họ hàng gần với
thực vật một lá mầm hơn là với các loài thực vật hai lá mầm khác. Cụ thể, một vài
dòng dõi phân nhánh sớm của "thực vật hai lá mầm" chia sẻ các đặc trưng của "thực
vật một lá mầm", cho thấy các đặc điểm đó không phải là đặc điểm chỉ của thực vật
8
một lá mầm. Khi thực vật một lá mầm được so sánh với thực vật hai lá mầm thật sự
thì các khác biệt sẽ cụ thể hơn.
2. Tầm quan trọng của phân lớp một lá mầm:
Thực vật một lá mầm là một nhóm các thực vật có hoa có tầm quan trọng bậc
nhất, chiếm phần lớn trên Trái Đất. Tầm quan trọng kinh tế của chúng không phải là
sự đánh giá quá cao. Hiện nay, người ta ước tính có khoảng 50.000-60.000 loài trong
nhóm này
[1]
.
Họ lớn nhất trong nhóm này cũng là họ lớn nhất trong thực vật có hoa là họ
Orchidaceae (Phong lan), nhưng họ này đôi khi được coi như một bộ, với khoảng trên
20.000 loài. Chúng có hoa rất phức tạp và nổi bật, đặc biệt thích hợp với việc thụ
phấn nhờ côn trùng.
Họ có tầm quan trọng kinh tế lớn nhất trong nhóm này và trong thực vật có hoa
là họ Poaceae (Hòa Thảo). Họ này bao gồm các loại ngũ cốc (lúa, lúa mì, bắp ), các
loài cỏ trên các bãi chăn thả gia súc cũng như các loại tre, nứa, trúc, giang, luồng Họ
Poaceae đã tiến hóa theo hướng khác và trở thành đặc biệt thích nghi với phương thức
thụ phấn nhờ gió. Các loài cỏ sinh ra nhiều hoa nhỏ và các hoa này tập hợp lại với
nhau thành bông rất dễ thấy (cụm hoa).
1.1.2. Tìm hiểu về họ gừng:
1.1.2.1. Đặc điểm về họ gừng:
Họ Gừng (Zingiberaceae) là một họ của thảo mộc sống lâu năm với các thân rễ
bò ngang hay tạo củ, bao gồm 47 chi và khoảng trên 1.000 loài. Nhiều loài là các loại
cây cảnh, cây gia vị, hay cây thuốc quan trọng. Các thành viên quan trọng nhất của họ
này bao gồm gừng, nghệ, riềng, đậu khấu và sa nhân.Các loài trong họ này là thực vật
tự dưỡng hay biểu sinh. Thân rễ lớn, thường phân nhánh, chứa nhiều chất dự trữ. Lá
có các bẹ dài ôm lấy nhau làm thành thân giả, cuống ngắn và phiến lớn, giữa cuống và
bẹ lá có phần phụ gọi là lưỡi bẹ. Thân lá thường có mùi thơm.
Ở nhiều loài thân khí sinh chỉ xuất hiện khi cây ra hoa, mọc lên từ thân rễ,
xuyên qua thân giả ra ngoài mang ở phần cuối 1 cụm hoa (chi Alpinia), nhưng có loài
cụm hoa nằm ngay trên thân rễ ở sát mặt đất. Hoa không đều, đài hình ống, màu lục,
9
tràng hình ống, phía trên chia 3 thùy, thùy giữa lớn hơn hai thùy bên. Chỉ có một nhị
sinh sản (ở vòng trong) với 2 bao phấn lớn nứt phía trong. Một cánh môi hình bản lớn,
màu sặc sỡ, do 3 nhị dính với nhau và biến đổi thành, nằm đối diện với nhị sinh sản.
Hai nhị còn lại biến thành hai nhị lép (vô sinh) nhỏ nằm 2 bên bao phấn (nhiều khi
giảm chỉ còn lại những vảy nhỏ, hoặc mất hẳn). Bầu dưới có 3 ô, mỗi ô chứa nhiều
noãn. Vòi nhụy chui qua khe hở giữa 2 bao phấn và thò ra ngoài. Quả nang, đôi khi là
quả mọng. Hạt có nội nhũ và cả ngoại nhũ. Mô của các loại cây trong họ này tiết ra
tinh dầu có mùi đặc trưng.
1.1.2.2. Phân bố của họ gừng:
Họ này có khoảng 47 chi và hơn 1.000 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận
nhiệt đới, chủ yếu ở nam và đông nam châu Á. Ở Việt Nam hiện biết gần 20 chi và
gần 100 loài, trong đó nhiều cây có giá trị.
Một số cây trồng như:
Riềng ( Alpinia officinarum ): thân rễ khỏe, phủ nhiều vảy, khi già có nhiều xơ,
dùng làm gia vị và làm thuốc.
Nghệ ( Curcuma domestica ): thân rễ làm gia vị, làm thuốc chữa bệnh dạ dày,
bệnh vàng da, dùng cho phụ nữ sau khi sinh đẻ.
Gừng ( Zingiber officinale ): thân rễ thơm cay, dùng làm gia vị, làm mứt và
làm thuốc, có tác dụng hưng phấn, dễ tiêu.
Gừng gió ( Zingiber zerumbet ): là loài mọc dại gặp nhiều trong rừng thứ sinh,
có hoa màu trắng, cánh môi màu vàng nhạt, thân rễ vị đắng và cay, cũng được
dùng làm thuốc.
Ở rừng Việt Nam, còn gặp một số cây mọc ở tầng thấp như:
Ré ( Alpinia speciosa ): cánh môi vàng có viền đỏ, quả mọng hình cầu, cây
dùng lấy sợi.
Thảo quả ( Amomum tsaoko ) và sa nhân ( Amomum villosum ): là 2 loại cây
dùng làm thuốc, được khai thác nhiều để xuất khẩu (quả thảo quả còn dùng làm
gia vị), gặp nhiều ở các rừng miền bắc Việt Nam.
10
1.1.3. Tìm hiểu về cây nghệ vàng.
- 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 rể gọi là khương hoàng (Rhizoma Curcumae longae) và rể củ gọi là uất
kim (Radix Curcumae longae).
1.1.3.1. Vị trí và phân loại:
Bảng 1.1 Vị trí phân loại chi Curcuma trong giới thực vật
Giới
Plantae
Ngành
Magnoliophyta
Lớp
Monocotyledons
Bộ
Zingiberales
Họ
Zingiberaceae
Chi
Curcuma
1.1.3.2. Phân bố:
Được trồng khắp nơi trong nước ta để làm gia vị và làm thuốc. Ngoài ra, còn
mọc và được trồng các nước Ấn Độ, Inđônêxia, Campuchia, Lào, Trung Quốc, và các
nước nhiệt đới.
1.1.3.3. Mô tả thực vật.
Nghệ là một loài cây cao 0.60m đến 1m. Thân rể thành củ hình tròn hơi dẹt, khi bẻ
hoặc cắt ngang có màu vàng cam sậm. Lá hình trái xoan thon nhọn hai đầu, hai mặt
đều nhẵn dài khoảng 45cm, rộng khoảng 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, đầu 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
11
trong cũng chia thành ba thùy, 2 thùy hai bên đứng và phẳng, thùy dưới hõm thành
máng sâu. Quả nang 3 ngăn, mở bằng 3 van. Hạt có áo hạt.
Được trồng khắp nơi trong nước ta để làm gia vị và làm thuốc. Ngoài ra, còn mọc
và được trồng các nước Ấn Độ, Inđônêxia, Campuchia, Lào, Trung Quốc, và các
nước nhiệt đới.
Nghệ thường được thu hoạch vào mùa thu.
1.1.3.4. Kỹ thuật canh tác cây nghệ làm thuốc:
1. Làm đất:
Nghệ là cây trồng chủ yếu để lấy củ (thân ngầm), vì vậy nghệ cần đất tơi xốp
hơn là đất nặng. Cần nơi thoát nước. Người ta thường thấy nghệ phần lớn được trồng
quanh nhà để lấy củ và lá dùng hàng ngày. Nhưng nếu trồng trên diện tích rộng để
bán thì cấn những lô đất cao, thoát nước.
Đất được cày bừa kỹ, phơi ải, làm sạch cỏ, lên luống cao 20 - 25 cm, rộng 1,0 -
1,2 m. Bón 20 - 25 tấn phân chuồng, 300 - 400 kg super lân cho 1 ha. Lượng phân này
có thể bón rải, trộn đều vào đất, nhưng cũng có thể bón vào rãnh cho tiết kiệm.
2. Trồng nghệ:
Trồng nghệ cũng giống trồng gừng. Ta chọn các củ nghệ tốt không bị bệnh,
không thối. Nếu củ có nhiều nhánh, ta tách các nhánh ra, mỗi nhánh trồng 1 hốc. Đất
xẻ rãnh, bón phân theo rãnh nếu đủ công lao động, lấp một lớp đất 2 - 5 cm, đặt củ
nghệ lên trên với khoảng cách 20 - 25 cm một củ, hàng cách hàng 30 - 35 cm, nếu đất
tốt có thể trồng thưa hơn một chút. Lấp đất xong, phủ luống bằng rơm rạ, tưới nước
cho đủ ẩm. Sau 5 - 7 ngày mầm nghệ sẽ mọc lên. Mầm nghệ mọc khoẻ nên không cần
lấy lớp rơm rạ phủ luống đi. Kiểm tra, nếu hốc nào nghệ không lên nên trồng dặm cho
kịp để nghệ phát triển đồng đều.
3. Chăm sóc:
Nghệ trồng để lấy củ, không cần lấy lá. Vì vậy chú ý không để lá phát triển quá
tốt. Nếu nghệ trồng một vài luống nhỏ quanh nhà thì cây tốt lá là bình thường, nếu
nghệ trồng trên diện tích rộng, cây tốt lá sẽ cho củ nhỏ. Vì vậy, sau khi nghệ mọc, lá
phát triển vàng nhạt, lá mượt thì không cần bón thúc đạm. Nhưng sau 20 - 25 ngày,
12
nghệ đã được 5 - 6 lá thì cần bón thúc kali, (tro bếp), bánh dầu và vun gốc để củ phát
triển được thuận lợi. trong trường hợp nghệ tốt lá sớm, cần hãm lại bằng cách ngắt bớt
một số lá gốc, chỉ bón thúc tro bếp hay kali, giảm bớt số lần tưới để cho đất đủ ẩm
thôi, cây sẽ đanh lại. Sau đó tưới nước đủ ẩm rồi vun gốc, xới xáo cho tơi xốp.
4. Thu hoạch và bảo quản:
Thường nghệ trồng vào vụ Đông - Xuân, tháng 11 - 12 (miền Nam), ở miền
Bắc có thể trồng muộn hơn, và sẽ thu hoạch rải rác từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau,
tuỳ nhu cầu sử dụng đất mà quyết định. Khi cây nghệ ngừng phát triển lá non, lá già
đã bắt đầu khô ở mép, ngả vàng nhạt, đào gốc nghệ thấy vỏ củ có màu vàng sẫm (da
bóng, đầu củ cũng có màu vàng sẫm) là đến lúc thu hoạch.
Thường dùng cuốc (nếu thu hoạch ít). Nếu nhiều, dùng cày cày chếch bên
hàng nghệ cho bật gốc lên, nhổ lấy cả cây, rũ đất mang cả cây về, cắt lấy gốc, bỏ thân
lá đi. Để nghệ vào chỗ khô ráo, mát mẻ có thể bảo quản được lâu. Chọn củ nghệ kém
tiêu chuẩn bán trước. Chọn củ nghệ giá đều để làm giống.
1.1.3.5. Thành phần hóa học.
Trong củ nghệ, người ta đã phân tích được:
Chất màu curcumin 0,3%- 1%, tinh thể nâu đỏ ánh tím, không tan trong nước,
tan trong rượu, ete, clorofoc, dung dịch có huỳnh quang màu xanh lục. Công thức
curcumin được xác định như sau:
Các chất màu vàng gọi chung là curcumin. Vào nữu thế kỷ XIX người ta đã
chiết được curcumin tinh thể không tan trong nước, tan trong cồn, ete, dầu béo.
Nhưng năm 1953 Srinivasan K. R đã chứng minh bằng sắc kí cột silic rằng đó là hỗn
hợp:
Curcumin chính thức (còn gọi là curcumin I) chiếm 60% đây là một
đixeton đối 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 bis-
demetoxy-curcumin chiếm 14%. Trong đó 1 hay 2 hydroxyxinamic thay cho axit
13
ferulic. Nếu dùng sắc kí giấy sẽ thấy các chất curcumin khác nữa nhưng với lượng rất
nhỏ.
Năm 1977, Nguyễn Khang (Đại học Dược Hà Nội) đã chiết từ bột củ nghệ sau
khi đã cất lấy hết tinh dầu bằng bezen, sau đó thu hồi dung môi trong áp suất giảm và
kết tinh bằng cồn etylic cho tới khi có độ chảy không thay đổi và một vệt trên sắc kí
lớp mỏng đã thu được 0,76 – 1,1% curcumin I tinh khiết, độ chảy 182 -183
0
C. Nếu
chọn củ nghệ thu vào tháng 1, tháng 2 có thể đạt 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 C
15
H
24
một cacbon không no.
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.
1.1.3.6. Dược tính.
Củ nghệ được biết đến với nhiều công dụng khác nhau, đặc biệt nước Ấn Độ
và nhiều nước, cả phương Đông lẫn phương Tây, sử dụng như một loại dược liệu trị
bách bệnh.
Theo hội đồng nghiên cứu Trung ương, củ nghệ có thể chửa được nhiều bệnh.
Củ nghệ có thể chửa bệnh hen suyển, ho, trị cãm, nghiện rượu, mụn và các bệnh ngoài
da, củ nghệ có thể giãm viêm nhiễm, trị to gan và nhiễm trùng bàng quang, rối loạn
kinh nguyệt, tăng cường sức khỏe cho tim. Củ nghệ ngâm với nước và mật ong giúp
lợi tiểu, hoặc nghiền nghệ với bơ đã qua lọc sạch có thể chữa hiệu quả bệnh tiểu
đường.
Ngoài ra củ nghệ còn giúp trị đau răng và ngừa sâu răng, giãm đau bao tử, giúp
tiêu hóa và tạo cảm giác thèm ăn. Nhỏ nước nghệ đã đun sôi vào mũi giúp chữa đau
đầu và chứng mất ngủ.
Củ nghệ không chỉ có công dụng giúp liền sẹo như nhiều người đã
biết, mà còn mang lại rất nhiều tác dụng hữu ích, đặc biết đối với sức khỏe con
người.
14
Giúp giãm cân, lưu thông và lọc máu; giúp cơ thể chống lại các vi khuẩn sống
ký sinh trong ruột, đặc biệt tốt cho hệ tiêu hóa; mới đây người ta đã chứng minh được
rằng có thể sử dụng nghệ để chống ung thư và nghệ có khả năng kháng viêm, giãm
nguy cơ nhiễm trùng; có thể dùng nghệ 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 trị đau bụng, một cốc trà nghệ sẽ giúp ích rất nhiều.
Chất curcumin có tự nhiên trong củ nghệ từng được 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 giãm hàm lượng cholesterol độc hại trong máu và có khả
năng chống lại chứng xơ vữa động mạch, curcumin có trong nghệ cho phép giãm
nguy cơ mắc bệnh nhồi máu cơ tim, đặc biệt là những người hay ngáy ngủ. Nếu chất
curcumin được ứng dụng thành công đối với con người, nó sẻ mở ra một hướng đi
mới cho cách phòng và điều trị bệnh nhồi máu cơ tim đồng 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 ngăn ngừa việc sản sinh
quá nhiều protein bất thường. Tuy nhiên, các chuyên gia cũng khuyên nên ăn nghệ ở
mức độ vừa phải vì có ăn quá nhiều cũng không giúp tăng hiệu quả 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 được biết làm nên màu vàng đặc 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 tại của chúng. Nghệ cũng giúp ngăn chặn không cho tế bào ung thư lan
tràn đi khắp nơi trong cơ thể (chứng di căn). Ngoài ra nghệ cũng rất an toàn và không
có phản ứng phụ.
Các bác sĩ bệnh viện University of Texas MD Anderson Cancer Center, một
bệnh viện chuyên về chửa trị các bệnh ung thư vào bậc lớn nhất thế giới, sau khi đã
bỏ ra nhiều năm nghiên cứu và thực nghiệm, đều đồng thanh xác nhận rằng: thuốc
bào chế bằng củ nghệ có tác dụng trực tiếp giết chết các tế bào ung thư, đồng thời củ
15
nghệ cũng là một loại chống oxi hóa cực mạnh rất công hiệu để chống lại sự phá hoại
của các gốc tự do và giúp tăng cường hệ thống miễn nhiễm cho nên các bác sĩ đã
khuyên bệnh nhân ung thư nên dùng nghệ hằng ngày.
Tuy nhiên, không nên xem đây là thần dược, vì nó chỉ có tác dụng khi uống
đều đặn và vừa phải trong một thời gian dài.
1.2. Tìm hiểu về curcumin.
- Tên IUPAC: (1E, 6E) -1,7-bis (4-hydroxy-3 metoxyphenyl) -
1,6-heptadien- 3,5-dion.
- Công thức phân tử: C
21
H
20
O
6
.
- Phân tử khối: 368,38 g / mol.
- Nhiệt độ nóng chảy: 183°C (361 K).
- Curcumin là tinh thể màu nâu đỏ, là hoạt chất được chiết ra từ củ nghệ
vàng thuộc họ gừng. Hiện nay người ta tìm thấy curcumin tồn tại ở 4 dạng hợp chất.
Curcumin là hợp chất chính chiếm 60%:
Demetoxy-curcumin chiếm 24% có công thức cấu tạo sau:
Demetoxy curcumin
Bis-demetoxy-curcumin chiếm 14%:
O O
OCH
3
OH
HO
OHHO
OO
16
Và một hợp chất mới phát hiện là xiclocurcumin chiếm khoảng 1%:
- Curcumin là một polyphenol và là sắc tố tạo nên màu vàng đặc trưng của củ
nghệ.
- Curcumin có thể phản ứng được với axit boric tạo nên hợp chất có màu đỏ
cam nên được ứng dụng dùng để nhận biết muối của nguyên tố bo.
- Chính vì curcumin là sắc tố tạo nên màu vàng sáng nên curcumin được dùng
làm chất phụ gia thực phẩm. Trong chất phụ gia thực phẩm curcumin được kí hiệu là
E100.
- Dƣợc 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 đó, các tế bào lành tính
không bị ảnh hưởng. Curcumin được coi là chất tiêu biểu nhất cho thế hệ mới các chất
chống ung thư và rất hiệu lực, an toàn và 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
độc hại cũng như do các loại sốc thần kinh, thể lực…, các độc tố hóa học (dioxin,
furan…).
Curcumin có khả năng mạnh mẽ giải độc và bảo vệ gan, bảo vệ và làm tăng
hồng cầu, loại bỏ cholesterol trong máu, điều hòa huyết áp, hạ mỡ máu, ngăn chặn
béo phì, xóa bỏ tàn nhang, đồi mồi, trứng cá chống rụng tóc giúp mau chóng mọc tóc,
làm cho da hồng hào, tăng cường sắc đẹp, sức lực và cả tuổi thọ…
O
HO
OCH
3
OCH
3
OH
17
Curcumin là một trong những chất chống viêm, chống ôxi hóa
điển hình. Nó không chỉ điều trị đắc lực cho các bệnh ung thư, loét dạ dày, hành tá
tràng, đại tràng, yếu gan mật, viêm gan B, C, sơ gan cổ chướng…mà còn điều trị và
nhẹ nhàng vừa hiệu quả cao các bệnh rối loạn hệ miễn dịch như viêm toàn thân, viêm
đa khớp, viêm lõi cầu khớp, bệnh đa sơ cứng, bệnh cứng bì, loãng xương, viêm cơ,
vảy nến, ban đỏ hệ thống, đau hệ tiêu hóa, rối loạn tuyến giáp, u máu, suy giãm trí
nhớ,…hỗ trợ điều trị bệnh pakinson.
Curcumin có khả năng kháng nấm, kháng khuẩn như virút HP, viêm
gan B, C… rất cao.
Curcumin ở nhiều nươc trên thế giới được coi như vừa là thuốc vừa là thực
phẩm điều trị gần 20 loại ung thư khác nhau. Riêng đối với ung thư máu các nhà khoa
học cho biết curcumin có tác dụng tăng hồng cầu, chống suy kiệt sức lực…
1.3. Các phƣơng pháp kỹ thuật
1.3.1. Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ
1.3.1.1. Phương pháp chiết.
1. Định nghĩa.
Phương pháp chiết dùng để tách chất ra khi hỗn hợp chất rắn hoặc dung
dịch hoặc huyền phù bằng dung môi thích hợp ở nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ sôi của
dung môi. Cơ sở vật lí của phương pháp là dựa vào định 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 định ở nhiệt độ không đổi, gọi là hằng số phân bố Nernst K:
K =
S
1
S
2
=
C
1
C
2
Trong đó: C
1
, C
2
là nồng độ của các cấu tử trong dung môi.
S
1
, S
2
là độ tan của hai cấu tử.
K càng lớn khi càng lớn thì việc lấy chất rắn ra rất khó khăn,
phải dùng dung môi chiết nhiều lần.
S
1
S
2
18
Cùng một lượng dung môi để chiết, cần phải chia nhiều lần chiết. Có thể tính
được lượng chất còn lại sau lần chiết thứ n dựa vào hằng số Nernst:
G
n
= G
0
kV
kV+S
n
Trong đó: G
n
là lượng chất còn lại sau n lần chiết.
G
0
là lượng chất ban đầu có trong thế tích V.
S là số ml thể tích dung môi cho vào.
Như vậy, muốn G
n
càng nhỏ thì n phải lớn và S phải nhỏ, nghĩa là chất định
chiết ra còn lại trong dung dịch càng nhỏ thì cùng một lượng dung môi cần phải chiết
nhiều lần.
2. Lựa chọn dung môi khi chiết.
- Dung môi chiết phải đãm bảo các yêu cầu sau:
- Dung môi chiết phải hòa tan chất định 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
độc.
Khi lựa chọn dung môi chiết phải chú ý đến độ tan của chất vào dung môi. Độ
tan của chất phụ thuộc vào bản chất của chất tan, bản chất của dung môi, nhiệt độ 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 sụ tạo
huyền phù.
3. Kĩ thuật chiết chất lỏng.
Dụng cụ chiết là phểu chiết.
Trước khi chiết phải kiểm tra lại khóa và bôi vazơlin vào khóa phểu. Để dung
dịch vào phểu chiết, thêm dung dung môi vào sao cho thế tích chỉ chiếm khoảng 2/3
thể tích của phểu. Lượng dung môi cho vào khoảng 1/5 đến 1/3 thể tích dung dịch.
Đậy nút, một tay giữ nút và phểu, một tay giữ khóa phểu, cẩn thận lắc nhẹ và dốc lên
19
dốc xuống phểu nhiều lần. Khi lọc thường làm tăng áp suất trong phểu, do đó phải để
ngược phểu, mỡ khóa phểu cho cân bằng với áp suất bên ngoài rồi đóng khóa phểu,
lắc mạnh tiếp khoảng 1 – 2phút. Lắc xong, cặp phểu vào giá để yên một lúc cho phân
lớp hai chất lỏng. Sau đó mỡ khóa phểu và tách lấy các phần khác nhau tuỳ thuộc vào
tỉ khối của dung dịch. Nếu lớp dưới là dung dịch cần lấy thì để lại một ít trong phểu,
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, nêu do sức căng bề mặt thì thường thêm rượu etylic để 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 để tăng tỉ khối của dung dịch nước.
Tốt nhất là để yên lặng 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 đầu rồi thêm dung
môi vào bằng một pipet nhỏ. Để yên cho tách lớp, dùng pipet sạch để tách lấy lớp
dung dịch đã hòa tan chất định chiết.
4. Chiết các chất rắn.
Phương pháp đơn giản là ngâm chiết chất rắn trong dung môi hoặc hòa tan
trong dung môi ở nhiệt độ thường hay nhiệt độ sôi của dung môi, sau đó lọc hoặc gạn
lấy dung dịch. Muốn lấy chất từ dung dịch thì cất đuổi dung môi bằng máy cô quay
chân không hoặc bằng các phương pháp thông thường. Sự chiết chất trong hỗn hợp
rắn phụ thuộc nhiều vào độ hòa tan của các chất vào dung môi lựa chọn và bề mặt tiếp
xúc của chất rắn với dung môi và nhiệt độ. Để tăng khả năng chiết, người ta thường
phải nghiền nhỏ chất rắn rồi ngâm chiết ở nhiệt độ thường hoặc nhiệt độ sôi của dung
môi.
Trong phòng thí nghiệm thường chiết bằng bộ chiết Soklet để chiết liên tục.
Chất rắn định chiết đã nghiền nhỏ được gói trong giấy lọc (túi vải) đặt vào phần hình
20
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 đun 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 độ của
chất tan trong dung môi tăng dần theo thời gian đun hồi lưu. Nếu chất tinh chế hòa tan
vào dung môi thu được dung dịch chất tinh chế trong bình cầu, cô quay đuổi 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 được 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 được
chất sạch.
5. Phương pháp chiết Soxhlet :
a/ Giới thiệu chung :
Là phương pháp chiết một hỗn hợp rắn bằng một dung môi hoặc hỗn hợp dung
môi với một dụng cụ chuyên dùng đặc biệt gọi là bình chiết Soxhlet. Dung môi được
đun nóng, cho bay hơi liên tục chảy vào bình chứa hỗn hợp cần chiết tách, nó sẽ hòa
tan chất rắn cần tinh chế và nhờ một ống xiphong, dung dịch chảy xuống bình cầu bên
dưới, dung môi nguyên chất lại tiếp tục được cất lên.
Hình 1.1 Bộ chiết soxhlet Hình 1.2 Máy cất quay chân không
b/ Kĩ thuật soxhlet
Nguyên tắc:
Chiết soxhlet là một kiểu chiết liên tục đặc biệt thực hiện nhờ một trang thiết bị
của nó. Kiểu chiết này cũng giống như kiểu chiết lỏng –lỏng nên về bản chất của sự
chiết vẫn là định luật phân bố chất trong 2 pha không trộn vào nhau. Song ở đây pha
21
mẫu là ở trạng thái lỏng, bột, hoặc dạng mảnh hoặc dạng lá. Còn dung môi chiết (chất
hữu cơ) là dạng lỏng.
Các trang thiết bị:
Trang thiết bị của kỹ thuật chiết soxhlet là 2 loại:
1. Hệ soxhlet thường và đơn giản
2. Hệ soxhlet tự động (Auto-soxhlet)
Cách chiết theo hệ (1) là đơn giản vận hành bằng tay. Còn cách (2) là vận hành
một cách tự động. Kĩ thuật này chủ yếu sử dụng để chiết tách chất hữu cơ nằm trong
pha rắn hay bột hay mảnh nhỏ, hay các vật liệu khô (lá cây). Vì thế nên nó là hệ chiết
dị thể.
Kĩ thuật này có ưu điểm là chiết triệt để nhưng những điều kiện chiết phải
nghiêm ngặt thì mới có kết quả tốt. Vì thế hệ thống vận hành chiết tự động cho kết
quả tốt hơn nhưng phải có hệ thống trang bị hoàn chỉnh. Nó thích hợp chiết các chất
hữu cơ từ các đối tượng mẫu khác nhau. Chất phân tích có trong mẫu rắn, bột, mẫu
xốp khô (lá cây)… kĩ thuật này được ứng dụng chủ yếu để tách các hợp chất hữu cơ
từ mẫu lá cây, rau quả hoặc mẫu đất.
1.3.1.2. Phương pháp kết tinh lại.
1.Định nghĩa.
Đây là phương pháp quan trọng nhất để tinh chế các chất rắn. Cơ sở lí
thuyết của phương pháp là dựa vào sự khác nhau về độ tan của các chất trong một
dung môi hay hệ dung môi ở các nhiệt độ khác nhau, cũng như sự khác nhau về độ tan
vào dung môi của chất tinh chế và chất bẩn ở cùng một nhiệt độ. Quá trình chung là
hòa tan chất rắn thành dung dịch bão hòa ở nhiệt độ sôi của dung môi và khi để lạnh
thì chất rắn kết tinh lại dưới dạng tinh khiết.
2. Chọn dung môi.
Người ta phải chọn dung môi hay hệ dung môi thích hợp để hòa tan chất tinh
chế ở nhiệt độ sôi và không hòa tan hoặc hòa tan ít ở nhiệt độ lạnh, còn tạp chất thì có
hiện tượng ngược lại. Sau khi lọc nóng loại bỏ tạp chất thì chất rắn sẽ kết tinh lại sạch
hơn.
22
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 độ thường cũng như nhiệt độ sôi. Dung
môi phải có nhiệt độ sôi thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của chất tinh chế ít nhất là 10
0
C
và lại phải giải phóng khi lọc cũng như khi rữa. 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
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 đến dung môi
phân cực. Cách làm như sau: lấy một vài tinh thể vào ống nghiệm, nhỏ một ít dung
môi vào rồi đun sôi, quan sát độ tan cho đến khi tinh thể tan hết, nếu đãm bảo yêu cầu
trên thì chất sẽ kết tinh lại khi lạnh. Dung môi được xem là tốt nếu cứ 0,1g chất kết
tinh tan trong 1ml dung môi nóng.
Khi không chọn được dung môi thì bắt buộc phải chọn hệ dung môi.
Nguyên tắc: Lấy một dung môi hòa tan chất kết tinh ngay ở nhiệt độ thường,
sau đó 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 thế vào ống nghiệm, thêm dung môi cho đến khi
tan hết, ghi lấy thể tích dung môi. Nhỏ từ từ dung môi không tan chất tinh chế vào
hỗn hợp trên cho đến khi vấn đục, ghi lấy thể tích dung môi, đun hỗn hợp cho tan hết,
lọc nóng để nguội, chất rắn sẽ kết tinh lại. Tỉ lệ hai thể tích đã đo được coi là tỉ lệ thể
tích dung môi đã chọn. Thường chọn hệ dung môi etanol – nước, etanol – benzen,
axeton – ete dầu hỏa, axit axetic – nước,…
Nếu có nhiều chất có độ tan khác nhau ở nhiệt độ khác nhau vào một dung dịch,
người ta dùng phương pháp kết tinh phân đọan. Ở một nhiệt độ xác định, một chất nào
đó tan quá bão hòa sẽ kết tinh lại khi để 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 để loại bỏ chất bẩn, còn chất kết tinh ở lại trong dung dịch sẽ kết tinh khi để
lạnh.
23
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 đựng dung môi hoặc vào bình tam giác có sinh hàn hồi lưu, thêm đá bột
rồi cho dung môi vào ít hơn một lượng ít theo lượng tính toán, đun sôi. Nếu sôi mà
chưa tan hết thì thêm một ít dung môi vào cho đến 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 đến khi chất
rắn tan hoàn toàn rồi thêm dần dung môi hòa tan kém vào cho đến khi chất rắn kết tủa
rồi tan ở nhiệt độ 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 để
dung dịch lạnh, không được thêm chất khủ màu khi dung dịch đang nóng để tránh
dung dịch bị trào ra ngoài. Sau đó, đun sôi lại dung dịch trong 2 – 3 phút.
- Lọc nóng dung dịch.
Lọc dung dịch đang nóng để loại bỏ chất bẩn, chất phụ không tan ra khỏi dung
dịch. Cắn lọc nóng bằng phểu lọc nóng, lọc nhanh để tránh chất kết tinh trên phểu.
- Thực hiện kết tinh chất.
Dung dịch nước cái được đậy miệng không nút chặt, để nguội hay làm lạnh bằng
nước lạnh hay nước đá thì tinh thể chất sẽ kết tinh.
Chú ý: Nếu dung dịch chưa kết tinh, chưa đạt đến bão hòa thì phải cô đuổi bớt
dung môi rồi mới làm lạnh. Kích thước của tinh thế phụ thuộc vào tốc độ kết tinh và
làm lạnh. Nếu làm lạnh nhanh thì thu được tinh thể nhỏ sẽ hấp thụ dung môi và chất
bẩn. Tinh thể càng lớn khi làm lạnh để 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 đũa thủy tinh cọ vào thành bình.
Những chất có nhiệt độ nóng chảy thấp thường tách ra ở dạng dầu nên phải làm
lạnh chậm và sâu để tinh thể kết tinh chậm.
- Tách lọc tinh thể.
24
Tinh thể tinh khiết được lọc nhanh trên phểu Bucsne dưới áp suất thấp. Khi lọc
cần rữa 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.
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 để nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của
chất khoảng 20
0
C.
Cũng có thể làm khô tinh thể bằng gió của máy sấy tóc.
- Xác định nhiệt độ nóng chảy của chất thu được.
Khi xác định nhiệt độ nóng chảy thấy cố định hoặc sai khác ít hơn hoặc bằng
±1
0
C thì coi như chất đã sạch.
1.3.2. Phân tích trọng lượng
1.3.2.1. Bản chất của phương pháp phân tích trọng lượng
Phương pháp phân tích trọng lương là phương pháp phân tích định lương dựa
vào kết quả cân khối luợng của sản phẩm, hình thành sau phản ứng kết tủa bằng
phương pháp hóa học hay phương pháp vật lý. Do chất phân tích chiếm một tỷ lệ xác
định trong sản phẩm đem cân nên dưạ vào khối lượng của sản phẩm đem cân ta dễ
dàng suy ra lượng chất phân tích trong đối tượng phân tích.
Quá trình phân tích một chất theo phương pháp trọng lượng:
- Chọn mẫu và gia công mẫu
- Tách trực tiếp chất cần xác định hoặc các thành phần của nó khỏi sản phẩm
phân tích dưới trạng thái tinh khiết hóa học. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp việc
làm này rất khó khăn, nhiều khi không thực hiện được, do đó chất cần xác định được
tách ra thành kết tủa dưới dạng hợp chất có thành phần xác định. Để làm được điều đó
ta thực hiện như sau: Đưa mẫu vào dung dịch (phá mẫu) và tìm cách tách chất nghiên
cứu khỏi dung dịch.
- Xử lý sản phẩm đã tách bằng biện pháp thích hợp (rửa, nung, sấy…) rồi đem
cân để tính kết quả.
25
1.3.2.2. Phân loại các phương pháp phân tích trọng lượng
Phƣơng pháp đẩy
Dựa vào việc tách thành phần cần xác định ở dạng đơn chất rồi cân.
Phƣơng pháp kết tủa
Trong phương pháp này ta dùng phản ứng kết tủa để tách chất nghiên cứu ra khỏi
dung dịch phân tích. Các kết tủa tách ra có thành phần hóa học nghiêm ngặt được rửa,
sấy hoặc đem nung. Khi đó kết tủa thường được chuyển thành một chất mới có thành
phần biết chính xác rồi đem cân trên cân phân tích.
Phƣơng pháp điện phân:
Người ta dùng điện phân để tách kim loại cần xác định trên catot bạch kim. Sau khi
kết thúc điện phân, đem sấy điện cực rồi cân và suy ra lượng kim loại đã thoát trên
điện cực. Phương pháp này thường dùng để xác định các kim loại trong môi trường
đệm pH=7.
Phƣơng pháp chƣng cất
Trong phương pháp này chất đem phân tích được chưng cất trực tiếp hay gián tiếp.
Trong phương pháp chưng cất trực tiếp chất phân tích được chuyển sang dạng bay hơi
rồi hấp thụ nó vào chất hấp thụ thích hợp. Khối lượng của chất hấp thụ tăng lên một
lượng ứng với lượng chất đã hấp thụ vào.
1.3.2.3. Một số kĩ thuật của phương pháp phân tích trọng lượng
Lấy và hòa tan mẫu cân
Độ lớn của lượng cân chất lấy để nghiên cứu ảnh hưởng đến độ chính xác của sự
phân tích. Lượng cân của chất phân tích càng lớn, độ chính xác tương đối của kết quả
phân tích càng cao. Để tính lượng cân, cần biết hàm lượng gần đúng của các cấu tử
trong mẫu nghiên cứu của chất đem phân tích hoặc biết được công thức của nó.
Các kết tủa tinh thể có thể tích nhỏ, các kết tủa vô định hình có thể tích lớn vì vậy
lượng cân của chất cần phải khác nhau. Kết tủa thu được không nên quá lớn vì vậy
các khó khăn về thực nghiệm sẽ tăng lên. Đồng thời lượng kết tủa cần phải đủ để tiện
thao tác và xử lý nó. Ngoài ra việc dùng những lượng cân quá nhỏ có thể là nguyên
nhân của những sai số tương đối rất lớn khi cân. Trong phân tích trọng lượng, sai số