Nghiên cứu trích ly hợp chất curcumin trong củ nghệ vàng ở huyện Krông Bông

Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012
1

NGHIÊN CỨU TRÍCH LY HỢP CHẤT CURCUMIN TRONG CỦ NGHỆ
VÀNG Ở HUYỆN KRÔNG BÔNG, TỈNH ĐĂK LĂK
EXTRACTION OF RESEARCH IN YELLOW TURMERIC CURCUMIN IN KRONG
BONG, PROVINCE DAK LAK
SVTH: Trần Quang Huy
Lớp 08CHD, Khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng
GVHD: GS.TS. Đào Hùng Cường
Khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng

TÓM TẮT
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu điều kiện trích ly, tinh chế và xác định hàm
lượng hợp chất curcumin bằng phương pháp phổ (UV-VIS, IR và HPLC) chiết từ củ nghệ vàng
(Curcuma longa L.) ở huyện Krông Bông, tỉnh Đăk Lăk. Kết quả nghiên cứu điều kiện trích ly là:
Dung môi chiết tối ưu là ethyl acetace, thời gian chiết tối ưu 10 giờ, tỉ lệ rắn/ lỏng 50g/200ml; Với
điều kiện chiết như trên hàm lượng curcumin I sau khi tinh chế là: 74,114%.
Từ khóa: trích ly, tinh chế, xác định hàm lượng curcumin, tỉ lệ rắn - lỏng, thời gian chiết,
dung môi chiết.
ABSTRACT
This paper presents research results onextraction conditions,purified anddeterminedtheamount of
curcumin by spectroscopic methods (UV-VIS, IR and HPLC) of goldextracted from turmeric
(Curcuma longa L.) in the district Krong Bong, province of DakLak. Research results on
extraction conditions were: Solvent extraction is ethyl acetaceoptimum, optimum extraction time is
10 hours, the rate of solid / liquid 50g/200ml; Theextraction conditions such as the concentration of
curcumin after I refined is 74.114%.

1. Mở đầu
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.
Từ lâu, con người đã biết sử dụng tất cả mọi thành phần của cây nghệ để làm thuốc
chữa bệnh, làm gia vị, làm phẩm màu cho việc chế biến thực phẩm. Trong y học cổ truyền,
con người còn biết dùng nghệ để chữa các bệnh như: bệnh loét dạ dày; loét ngoài da; bệnh
hen suyễn; chữa bỏng. Trong y học hiện đại, đã có hàng ngàn công trình nghiên cứu về
thành phần hóa học cũng như chiết tách các chất trong củ nghệ và người ta đã phát hiện ra
rằng, hoạt chất curcumin trong củ nghệ có tác dụng kháng nấm, diệt khuẩn, diệt ký sinh
trùng, chống viêm nhiễm và bảo vệ da. Ngoài ra, Curcumin được coi là chất tiêu biểu cho
các chất phòng chống ung thư thế hệ mới: hiệu lực, an toàn và không gây tác dụng phụ, chỉ
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012
2
tác dụng lên tế bào ung thư mà không ảnh hưởng đến tế bào lành tính và 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…). Hiện nay, do hoạt
tính sinh học quý giá của hợp chất này nên việc chiết tách và sử dụng của curcumin đang
được nhiều nước tiếp tục nghiên cứu [4].
Có nhiều tài liệu khoa học trên thế giới đã nghiên cứu công nghệ chiết tách
Curcumin nhưng đó hoàn toàn là lý thuyết, còn vấn đề cốt lõi thì không một tài liệu nào
công bố, ngoài ra không phải xí nghiệp dược liệu nào trong nước cũng đủ điều kiện để đầu
tư cho quy trình chiết tách Curcumin [5]. 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
trên địa bàn huyện Krông Bông, tỉnh Đăk Lăk”.
2. Thực nghiệm
2.1. Nguyên liệu
Củ cây nghệ vàng được thu hái trên địa bàn huyện Krông Bông, tỉnh Đăk Lăk.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Chiết tách curcumin từ củ nghệ
Mẫu sau khi làm sạch, cắt lát và cất lôi cuốn hơi nước để loại tinh dầu, được đem đi

sấy khô và tán thành bột. Tiến hành chiết soxhlet với dung môi n-hexan để loại các
hidrocacbon và chất béo, bã được sấy khô và chiết soxhlet với dung môi etyl acetat, ở nhiệt
độ 80
0
C, trong thời gian 10h, thu được curcumin thô.
2.2.2. Tinh chế curcumin
Curcumin thô thu được còn lẫn nhiều tạp chất, đem đi tinh chế lại để thu được
curcumin tinh.
- Loại tạp chất: Chúng tôi dùng hỗn hợp acetone/ Ete dầu hỏa (tỉ lệ 1:9) hòa tan
curcumin thô, lọc và bỏ dịch lọc. Phần chất rắn đem sấy khô ở 60
0
C.
- Chất rắn sau khi sấy khô, hòa tan vào cồn tuyệt đối, để loại bỏ những tạp chất không
tan được trong hỗn hợp dung môi trên. Lọc, ta thu được curcumin. Sấy cắn, ở nhiệt độ
60
0
C trong 30 phút thu được tinh thể curcumin màu vàng, có ánh kim.

Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012
3
3. Kết quả nghiên cứu
3.1. Kết quả xác định một số chỉ tiêu hóa lý của củ nghệ
a. Độ ẩm:
Độ ẩm trung bình của củ nghệ tươi là 81,452%.
Độ ẩm trung bình của bột nghệ là: 7,067%.
b. Hàm lượng tro
Hàm lượng tro trung bình là 6,530%.
3.2. Khảo sát các điều kiện chiết
3.2.1. Dung môi chiết
Chọn các dung môi có độ phân cực thay đổi từ thấp đến cao: n-hexan, etyl acetate, cồn

tuyệt đối, methanol và nước. Kết quả khảo sát dung môi cho quá trình chiết curcumin
được thể hiện ở bảng 3.1
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của dung môi đến chiết tách curcumin
STT Dung môi chiết Bước sóng Mật độ quang
1 n- hexan 280,0 0,0471
2 Etyl acetat 415,50 2,7372
3 Cồn tuyệt đối 414,00 2,1971
4 Metanol 421,00 2,4150
5 Nước 281,00 0,1697
Dựa vào mật độ quang các dịch chiết của các dung môi thì dung môi etyl acetate là
dung môi có mật độ quang cao nhất. Vậy, dung môi tốt nhất để chiết curcumin trong 5
dung môi khảo sát ở trên là etyl acetate.
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012
4
3.2.2. Thời gian chiết: Kết quả khảo sát sự phụ thuộc của của curcumin thu được vào thời
gian được thể hiện ở hình 3.1
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 10h 11h
Series1

Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thời gian chiết vào mật độ quang
Dựa vào đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc vào mật độ quang. Ta thấy, thời gian chiết
10 giờ là phù hợp nhất.

3.2.3. Tỉ lệ rắn lỏng: Kết quả khảo sát sự phụ thuộc lượng curcumin thu được vào thể tích
dung môi được thể hiện ở hình 3.2

Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa thể tích dung môi vào mật độ quang
Cùng một khối lượng nguyên liệu là 50g, ta tiến hành chưng ninh với lượng thể tích etyl
acetate thay đổi là 180ml, 190ml, 200ml, 210ml, 220ml thì ở thể tích etyl acetate là 200ml
có mật độ quang là lớn nhất. Vậy, tỉ lệ rắn - lỏng tối ưu chiết cho quá trình chiết
50g/200ml ethyl acetat.
3.3. Kiểm tra sản phẩm:
3.3.1. Định tính bằng phương pháp hóa học
Cân khoảng 0,1(g) curcumin và cho vào bình định mức 100ml, hòa tan trong cồn 96
0
, lắc
đều đến khi mẫu tan hoàn toàn, được dung dịch có màu vàng đặc trưng. Định tính
Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2012
5
curcumin bằng các phản ứng đặc trưng với các dung dịch sau:
Dung dịch Tính chất
H
2
SO
4
đậm đặc màu đỏ tím
KOH 10%. màu đỏ sẫm
NaOH 10%. màu đỏ máu
Kết luận: Bằng các phản ứng màu đặc trưng để nhận biết curcumin như trên, ta thấy
các phản ứng của mẫu là chất curcumin.
3.3.2. Thử bằng phương pháp vật lý:
- Curcumin dạng kết tinh, màu vàng, không tan trong nước, ete dầu hoả, tan tốt
trong etyl axetat.

- Đo nhiệt độ nóng chảy 175- 185
0
C. Đối chiếu với nhiệt độ nóng chảy của
curcumin tinh khiết. Kết luận: phù hợp với nhiệt độ nóng chảy của curcumin.
3.3.3. Tiến hành chạy sắc ký bản mỏng
Tiến hành chạy sắc ký bản mỏng trong hệ dung môi chloroform/acid acetic (tỉ lệ 9:1).
Trên bản mỏng xuất hiện 3 vệt màu vàng. Đây chính là curcumin I, II và III.
3.3.4. Phương phá phổ hồng ngoại (IR):
Phổ hồng ngoại của chất màu curcumin được chiết trong etyl acetate sau khi tinh chế:

Hình 3.3. Phổ hồng ngoại của curcumin sau khi tinh chế
Dựa trên các hướng dẫn giải phổ đồ [3], chúng tôi xác định được các liên kết và
nhóm chức đặc trưng trong mẫu.
STT Dao động Nhóm chức
1 3485,87 Nhóm –OH
2 1634,12 Nhóm –C=O
3 1605,81; 1512,89 Nhóm -C=C-