Nghiên cứu lý thuyết về phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THỊ LOAN
Nghiên cứu lý thuyết về phương pháp tách chiết hợp chất
Terpenoid"

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1


MỤC LỤC
A. MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 4
1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 4
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 5
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 5
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................... 5
5. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 5
6. Đóng góp của khóa luận........................................................................................... 5
7. Cấu trúc khóa luận ................................................................................................... 6
B. NỘI DUNG ............................................................................................................ 6
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VẾ TERPENOID ........................................................ 6
1.1. Giới thiệu về Terpenoid ......................................................................................... 6
1.2. Khái niệm và phân loại ......................................................................................... 9
CHƯƠNG II. MỘT SỐ TERPENOID TRONG TỰ NHIÊN ................................ 11
2.1. Monoterpenoid .................................................................................................. 11
2.1.1. Monoterpenoid không vòng .............................................................................. 11
2.1.2. Monoterpenoid đơn vòng ................................................................................. 13
2.1.3. Monoterpenoid 2 vòng ..................................................................................... 14
2.2. Sesquiterpenoid ................................................................................................ 15

2.2.1. Sesquiterpen không vòng ................................................................................. 15
2.2.2. Sesquiterpen 1 vòng ......................................................................................... 16
2.2.3. Sesquiterpen hai vòng ...................................................................................... 16
2.2.4. Sesquiterpen ba vòng ....................................................................................... 16
2.3. Diterpenoid ........................................................................................................ 16
2.3.1. Phytol .............................................................................................................. 17
2.3.2. Vitamin A ......................................................................................................... 17
2.3.3. Colophan ......................................................................................................... 17
2.4. Serterterpenoid ................................................................................................. 17
2.5. Triterpenoid ...................................................................................................... 18
2.6. Tetraterpenoid .................................................................................................. 22
2.7. Polyterpenoid ................................................................................................... 23
CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT TERPENOID ........................... 23
3.1. Các phương pháp chiết tách ............................................................................. 23
3.1.1. Phương pháp hoà tan trong dung môi hữu cơ .............................................. 24
3.1.2 Các phương pháp chưng cất ........................................................................... 24
3.1.2.1 Chưng cất đơn giản ........................................................................................ 24
3.1.2.2 Chưng cất phân đoạn ..................................................................................... 24
3.1.2.3 Chưng cất dưới áp suất thấp .......................................................................... 25
3.1.2.4 Chưng cất lôi cuốn hơi nước .......................................................................... 25
3.1.3 Phương pháp chiết ......................................................................................... 25
2


3.1.3.1 Giới thiệu chung............................................................................................. 25
3.1.3.2 Chiết soxhlet .................................................................................................. 26
3.2. Tách chiết monoterpenoid và sesquiterpenoid ................................................ 27
a>Tách methol .......................................................................................................... 27
b> Tách citral ............................................................................................................ 28
c> Tách Eugenol ....................................................................................................... 28

d>Tách cedrol ........................................................................................................... 29
e> Tách methyl chavicol ............................................................................................ 29
3.3. Tách chiết các hợp chất lacton terpenoid ........................................................ 30
3.3.1. Phân lập các sesquiterpen lacton .................................................................... 30
a> Chiết bằng CHCl3 ................................................................................................ 30
b> Chiết bằng cồn và nước nóng ............................................................................... 31
c> Chiết bằng cồn: (EtOH hoặc MeOH) ................................................................... 31
d> Chiết bằng dung dịch kiềm nóng .......................................................................... 31
3.3.2. Tách chiết các monoterpen glycosid (iridoid) .................................................. 32
3.4. Tách chiết hợp chất saponin triterpenoid ........................................................ 35
CHƯƠNG IV. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT CAROTENOID ...................... 39
TRONG MÀNG QUẢ GẤC .................................................................................... 39
4.1. Giới thiệu về Carotenoid................................................................................... 39
4.2. Quy trình tách chiết .......................................................................................... 40
4.2.1 Nguyên liệu ...................................................................................................... 40
4.2.1.1 Chọn nguyên liệu .......................................................................................... 40
4.2.1.2 Xử lí nguyên liệu ........................................................................................... 41
4.2.2 Xác định một số tính chất vật lý .................................................................... 41
4.2.2.1 Xác định độ ẩm ............................................................................................. 41
4.2.2.2 Xác định hàm lượng tro................................................................................. 41
4.2.3 Khảo sát các điều kiện chiết dầu gấc ............................................................. 42
4.2.3.1 Khảo sát dung môi chiết ................................................................................. 42
4.2.3.2 Khảo sát thời gian chiết ................................................................................. 42
4.2.3.3. Khảo sát tỉ lệ rắn-lỏng .................................................................................. 42
4.2.4 Tách chiết dầu gấc.......................................................................................... 42
4.3.6 Tách chiết Carotenoid từ dầu gấc ................................................................. 45
C. KẾT LUẬN ......................................................................................................... 45
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 47

3

A. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay không ai có thể phủ nhận được tầm quan trọng của công nghệ sinh học
đối với nền kinh tế quốc dân nước ta nói riêng và thế giới nói chung. Thế kỷ 21 được
coi là thế kỷ của ngành công nghệ sinh học, được coi là thời điểm lịch sử mà con tàu
vũ trụ mang tên “công nghệ sinh học” đã rời khỏi bệ phóng để bay đến tầm cao mới.
Việt Nam là nước nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm, rất thuận lợi cho sự phát triển của
thực vật và đây được coi là một kho tàng vô giá về nguồn hợp chất tự nhiên và nguồn
nguyên liệu để phát triển ngành công nghệ sinh học nước nhà.
Trong những năm gần đây, công nghệ tách chiết các hợp chất từ thực vật đã
không ngừng phát triển và bước đầu đạt được những thành quả đáng kể. Trên thế giới
từ rất lâu người ta đã ứng dụng những công nghệ này để sản xuất các chất có hoạt tính
sinh học, phục vụ cho nghiên cứu, sản xuất và phục vụ lợi ích của con người. Những
nghiên cứu về hợp chất có hoạt tính sinh học ở thực vật phát triển từ những năm 1950
và đã có khoảng hơn 30.000 hợp chất được chiết xuất từ thực vật có hoạt tính và rất có
giá trị đối với cuộc sống. Những hợp chất này như các alcaloid, terpenoid, phenolic
được biết đến như là các hợp chất thứ cấp. Các hợp chất này thường chỉ được tạo ra ở
một số loại tế bào nhất định như các tế bào rễ tơ, biểu mô, hoa, lá. Mặc dù, hóa học
tổng hợp hữu cơ đạt nhiều thành tựu quan trọng nhưng nhiều hợp chất có hoạt tính
sinh học (thường gọi là các chất thứ cấp) vẫn còn khó tổng hợp hoặc có thể tổng hợp
được nhưng chi phí rất đắt.
Ngày nay, những hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học được phân lập từ cây cỏ
đã được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp và chăm sóc sức
khoẻ con người. Chúng được dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật,
làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm v.v.
Hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp thì các
nguy cơ bệnh tật của con người ngày càng bị đe dọa hơn. Sự xuất hiện của nhiều căn
bệnh lạ cũng như sự gia tăng số lượng người mắc các bệnh nan y đang là một mối

quan tâm lớn không chỉ của nghành y dược mà là của cả xã hội. Chính vì vậy việc
nghiên cứu tìm ra các phương thuốc mới, có hiệu quả xuất phát từ thiên nhiên luôn là
ưu tiên của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Để nghiên cứu tổng hợp ra các loại thuốc
từ cây cỏ thì trước tiên là phải tách được các thành phần có ích từ chúng. Vì vậy, các
4


phương pháp tách chiết hợp chất thiên nhiên là một vấn đề đang thu hút sự quan tâm
của những ai yêu thích hóa học. Xuất phát từ mục tiêu đó, tôi chọn đề tài: “ Nghiên
cứu lý thuyết về phương pháp tách chiết hợp chất Terpenoid”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Tìm hiểu về terpenoid, cấu tạo hóa học và phân loại của terpenoid
- Các phương pháp tách chiết một số hợp chất terpenoid.
- Đưa ra một số quy trình tách chiết hoạt chất có bản chất là terpenoid.
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Cơ sở lí thuyết, phương pháp tách chiết hợp chất
terpenoid.
- Phạm vi nghiên cứu: Các phương pháp tách chiết các hợp chất terpenoid.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Trong khóa luận này nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:
- Nghiên cứu tài liệu, giáo trình liên quan đến phương pháp tách chiết các hợp
chất terpenoid.
- Nghiên cứu ví dụ cho phương pháp tách chiết hợp chất terpenoid.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí luận: Đọc các giáo trình, tài liệu tham khảo liên
quan đến phương pháp tách chiết các hợp chất terpenoid và ví dụ về phương pháp tách
chiết hợp chất terpenoid.
- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Lấy ý kiến của giáo viên trực tiếp hướng
dẫn và các giáo viên khác trong lĩnh vực đề tài để hoàn thiện nội dung và hình thức
của khóa luận này.

- Phương pháp học hỏi và tổng kết: Học hỏi kinh nghiệm của các anh, chị khóa
trước, sau đó rút ra kinh nghiệm cho bản thân và tổng kết những kiến thức đã tìm hiểu
để hoàn thành khóa luận.
6. Đóng góp của khóa luận
- Giới thiệu về terpenoid gồm khái niệm, cấu trúc, phân loại, ứng dụng. Giúp
chúng ta nhận ra được tầm quan trọng của các hợp chất terpenoid trong đời sống.
- Đưa ra được phương pháp tách chiết các hợp chất terpenoid, hợp chất có tầm
quan trọng trong đời sống.

5


7. Cấu trúc khóa luận
- Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu nội dung khóa luận gồm 4
chương:
Chương I: Tổng quan về Terpenoid
Chương II: Một số Terpenoid trong tự nhiên
Chương III: Phương pháp tách chiết
Chương IV: Phương pháp tách chiết Carotenoid trong màng quả gấc

B. NỘI DUNG
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VẾ TERPENOID
1.1. Giới thiệu về Terpenoid
Trong thiên nhiên, terpenoid chủ yếu có trong các loại thực vật. Chúng có vai trò
quan trọng đối với cơ chế bảo vệ cũng như trong việc sinh sản của nhiều loại cây, vì
phát ra mùi hương và dẫn dụ côn trùng thụ phấn.
Các terpenoid tham gia vào những quá trình trao đổi chất như các vitamin, có tác
dụng như các tác nhân điều tiết và đóng vai trò bảo vệ như những chất kháng oxy hóa.
Con người sử dụng terpenoid dưới dạng các dịch chiết từ hoa, quả và các bộ phận khác
của cây, chúng được biết đến như những tinh dầu, chất thơm của thực vật.

Vào năm 1818 người ta đã tìm được một số hợp chất và xác định được rằng tỉ lệ
nguyên tử C:H ở tinh dầu là 5:8. Tiếp thep đó là một số hợp chất hidrocacbon không
no, không vòng hoặc có vòng đã được tách ra. Chúng có công thức tổng quát là
(C5H8)n , (n≥2) và được đặt tên là Terpen. Phân tử của các hợp chất này có các mạch
nhánh là các nhóm CH3- xuất hiện một cách có chu kì trong mạch cacbon.
Terpen và terpenoid gọi chung là terpen, đôi khi còn gọi là isoprenoid để nhấn
mạnh rằng nó gồm các mắt xích có khung cacbon giống với isoprene.
Terpenoid là các dẫn xuất chứa Oxi của tecpen như: ancol terpen, andehit và
xeton terpen, este tecpen và cả cacboxylic, peoxit terpen cũng được tách ra từ tinh dầu.
Chúng thường có mùi thơm hấp dẫn hơn là các hydrocacbon terpen
Terpenoid có nhiều trong tinh dầu thảo mộc như tinh dầu sả, chanh, cam, thông,
cây linh sam, cây long não, bạc hà, hoa hồng, quế....

6


Sả

Cam

Cây thông

Cây linh sam

Bạc hà
7


Và các dẫn xuất của chúng (các terpenoid) được ứng dụng nhiều trong:
- Công nghiệp dược phẩm: Thuốc chữa bệnh, băng dán cá nhân, dầu xức....

+ Squalen (C30H50) có trong dầu gan cá
+ Retinol (vitamin A, C20H29OH) có trong lòng đỏ trứng, dầu gan cá…

- Công nghiệp thực phẩm: Bánh kẹo, dầu ăn, sữa, nước giải khát...

- Caroten và licopen (C40H56) là sắc tố màu đỏ của cà rốt và cà chua chín.

- Công nghiệp mỹ phẩm: nước hoa, kem đánh răng...

- Công nghiệp sản xuất dược phẩm, dầu bôi trơn, chất tuyển nổi, thuốc trừ sâu, vv.

8


Dầu bôi trơn

Dược phẩm

* Cấu trúc của terpenoid
- Phân tử terpenoid có cấu tạo mạch hở hoặc mạch vòng và có chứa các liên kết
đôi C=C
.

- Cấu trúc của terpenoid được tạo thành do isoprene kết hợp với nhau theo kiểu “
đầu nối với đuôi”, hoặc đuôi nối với đuôi. Phân tử terpenoid có thể có 1 vòng hoặc
nhiều vòng, có thể là vòng hở hay vòng kín và các liên kết phải tuân theo qui tắc
isopren.
- Ví dụ:

Myrcene

Ocimene

-Selinene

 - Pinene

1.2. Khái niệm và phân loại
 Khái niệm
- Terpen là loại hợp chất hữu cơ mà cấu trúc hóa học dựa trên cơ sở các phân tử
isopren liên kết lại với nhau, có công thức tổng quát là (C5H8)n .
9


isopren

- Tuy là dẫn xuất của isopren nhưng isopren lại không phải là tiền chất của quá
trình sinh tổng hợp terpenoid. Chất liệu cơ bản để sinh tổng hợp terpenoid là pharnesyl
pyrophosphat.
 Phân loại: Có 2 hướng phân loại
* Dựa theo mạch cacbon để phân loại có:
+ Terpenoid mạch hở: Geraniol có trong tinh dầu hoa hồng. Xitronelol có trong
tinh dầu sả. Các hợp chất này đều có mùi thơm đặc trưng, là những đơn hương quý
dùng trong công nghiệp hương liệu và thực phẩm,...
+ Terpenoid mạch vòng: Mentol và menton (có trong tinh dầu bạc hà) không
những được đưa vào kẹo bánh, kem đánh răng,... mà còn dùng để điều chế thuốc chữa
bệnh
* Dựa vào số đơn vị isopren người ta chia terpenoid thành các loại sau:
N

Công thức phân tử

1

C5 H8

Hemiterpenoid

2

C10 H16

Monoterpenoid

3

C15 H24

Serterterpenoid

4

C20 H32

Diterpenoid

5

C25 H8

Sesquiterpenoid

6

C30H45

Triterpenoid

8

C5 H8

Tetraterpenoid

>8

(C5H8)n

Politerpenoid

10

Loại terpenoid


CHƯƠNG II. MỘT SỐ TERPENOID TRONG TỰ NHIÊN
2.1. Monoterpenoid
- Monoterpen là những chất lỏng dễ bay hơi và chúng là những chất thơm rất
quý. Những terpen thuộc loại này là thành phần chủ yếu của tinh dầu, hiện diện trong
khoảng 60 họ thực vật, trong đó các họ có chứa nhiều tinh dầu như: Pinaceae (họ

Thông), Lauraecae (họ Nguyệt quế), Myrtaceae (họ Sim), Lamiaceae (họ Hoa môi),
Umbeliferae (họ Hoa tán), Rutaceae (họ Cam), Asteraceae (họ Cúc), Arecaceae (họ
Cau), Zingiberceae (họ Gừng).
- Monoterpenoid có thể được chia thành 3 loại: monoterpenoid không vòng, 1 vòng
và 2 vòng .
2.1.1. Monoterpenoid không vòng
- Phần lớn có khung cơ bản là 2,6-dimetyloctan

- Ví dụ: myrcen, oximen, citral, citronellol, geraniol, nerol…
+ Myrcen: C10 H16
Được tách năm 1895,có nhiều trong hoa houblon, một phần trong sả và vỏ
chanh. Có vị đắng.

+ Oximen: Được tách từ tinh dầu húng quế, thường không tách được ở dạng tinh
khiết do dễ bị ôxi hóa .

11


+ Citral
- Trong tinh dầu, citral thường ở 2 dạng chung a và b.

- Citral a và Citral b có trong gần 150 loại tinh dầu khác nhau. Citral có mùi thơm
của vỏ chanh.
- Citral rất phổ biến trong tự nhiên, có nhiều trong tinh dầu màng tang, tinh dầu
sả, trong vỏ chanh, vỏ cam, quýt, bưởi.
- Công dụng: citral được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp với lượng nhỏ để
tạo mùi chanh nhân tạo, vị chanh, lá cam và cam. Ngoài ra, citral còn dùng để làm
thơm xà phòng, mỹ phẩm và tham gia vào nhiều công thức nước hoa.
+ Citronellol:

- Citronellol có nhiều trong tinh dầu hoa hồng từ 35% đến 55% dưới dạng L hoặc
trong tinh dầu sả…
- Ứng dụng: tương tự citral.
+ Geraniol và nerol:
12


* Geraniol: C10H18O
- Trong phân tử có 2 nối đôi và 1 nhóm – OH nên phân tử có hoạt tính cao.

- Geraniol có mùi thơm rất dễ chịu, có mặt trong 200 loại tinh dầu khác nhau.
Geraniol có nhiều nhất trong tinh dầu sả, tinh dầu hoa hồng, tinh dầu cam.
- Geraniol được dùng nhiều trong hương liệu và còn được dùng để chống sâu bọ.
* Nerol:

- Nerol có mặt trong hơn 50 loại tinh dầu khác nhau, có mùi rất dễ chịu, có nhiều
trong tinh dầu hoa cam.
2.1.2. Monoterpenoid đơn vòng
- Các monoterpen một vòng: có 6 chất được tìm thấy trong tự nhiên: limonen,
terpinolen,  - terpinen,  - terpinen,  - phellandren,  - phellandren, methol.
Các chất này là thành phần chính trong tinh dầu của vỏ cam, vỏ chanh và cây
bạc hà,…
+ Limonen :

- Là hidrocacbonterpen phổ biến sau  - Pinene. Nó có hàm lượng cao trong một
số tinh dầu chanh, tinh dầu cam, quýt, bưởi…, có mùi thơm mát. Trong phân tử có nối
đôi nên rất dễ bị oxi hóa và bị trùng hợp tạo ra mùi khó chịu.
13

- Công dụng: Limonen được dùng làm chất thơm trong công nghiệp thực phẩm,
chất làm trắng răng.
+ Terpinen
- Có 3 dạng là ,  và :







- α-terpinen có mặt trong tinh dầu thông, sa nhân, ngò thơm.
- β-terpinen rất hiếm trong tự nhiên, thường phải tổng hợp.
- γ-terpinen cũng rất hiếm trong tự nhiên, thường đi kèm với α-terpinen.
+ Menthol: có nhiều trong tinh dầu bạc hà

- Menthol có tính sát khuẩn, tiếp xúc với da gây cảm giác mát và tê tại chỗ (do
hiện tượng bay hơi). Menthol có trong thành phần của cao Sao vàng và các cao khác,
dùng để chữa cảm lạnh, nhức đầu chóng mặt, say tàu xe…, nó còn là chất thơm dùng
trong công nghiệp thuốc lá, thuốc đánh răng, kẹo, mỹ phẩm…
2.1.3. Monoterpenoid 2 vòng
- Các monoterpen 2 vòng: có 5 loại hợp chất thuộc monoterpen hai vòng:
Thuyan, Caran, Pinan (  - pinen và  - pinen), Camphan (boran), isocampha,
Fernchan, Isofenchan. Các chất này và dẫn xuất của nó có trong tinh dầu cây bạch
đàn, cây thông, tinh dầu kinh giới, cây oải hương…
- Các khung cơ bản: khung thuyan (1), caran (2), pinan (3), khung camphan (4)
và isocamphan (5), khung fenchan (6) và isobornylan (7).

14

- Sabinen: đại diện cho khung thuyan, có trong tinh dầu củ cà rốt.
- Thuyone: cũng có khung thuyan, có trong tinh dầu ngải cứu, có tác dụng gây
hưng phấn rất mạnh.
- Δ-3 và Δ-4 caren: có khung caran, là thành phần chính của tinh dầu thông Pinus
longifolia và Pinus syvestres, được dùng để tổng hợp các monoterpen, làm dung môi
để pha sơn.
- -pinen và -pinen: có khung pinan, là thành phần chủ yếu của tinh dầu thông,
từ pinen có thể tổng hợp nhiều chất có ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp như
terpineol, borneol, isoborneol, các este của chúng, camphor và các fenchol.
- Camphor: đại diện cho khung camphan và isocamphan, có nhiều trong tinh dầu
cây long não, có tác dụng kích thích hoạt động của tim.
- Fenchon: đại diện của khung fenchan và isobornylan, có nhiều trong tinh dầu
cây thì là.
2.2. Sesquiterpenoid
- Các Sesquiterpen: Cũng có nhiều trong thành phần tinh dầu.
Tùy theo số vòng trong phân tử được chia thành 4 nhóm. Theo qui tắc isopren, 3
đơn vị isopren liên kết với nhau theo kiểu đuôi đầu tạo thành một Sesquiterpen mạch
thẳng với 4 liên kết đôi. Có các dạng sau: Sesquiterpen không vòng, 1 vòng, 2 vòng, 3
vòng.
2.2.1. Sesquiterpen không vòng
+ Có các chất như Farnesen C15H24O, Farnesol và Nerolidod C15H26O
+ Ví dụ: Farnesen:

15


Có trong tinh dầu gừng cùng với các alcohol của nó là farnesol và nerolidol. Các
alcohol này cũng có trong tinh dầu chanh, cam, quýt, bưởi, hoa hồng. Chúng là nhóm

dẫn dụ côn trùng.
2.2.2. Sesquiterpen 1 vòng
+ Zingiberen: là thành phần chính của tinh dầu gừng. Gây nên vị nóng, cay và
mùi đặc trưng của gừng. Ứng dụng trong nước uống, bánh kẹo, tạo độ nóng nhưng
không say.
+ Bisabolen: có trong vỏ chanh, bưởi, tùng bách.
+ Acid abxixic có nhiều trong quả bông non, tác dụng như một hoormon kìm
hãm sự sinh trưởng (nội tiết thực vật).
2.2.3. Sesquiterpen hai vòng
Thường có ở các nhóm cadinan, eudesman, guyan và caryophyllan.

cadinan

eudesman

guyan

caryophyllan

Ví dụ: Cadinen có trong tinh dầu vỏ chanh, eudesmol có trong tinh dầu chanh,
guajol có trong tinh dầu hương lau và caryophyllen có trong tinh dầu cẩm chướng.
2.2.4. Sesquiterpen ba vòng
Gồm các đại diện sau:
OH

copaen

cedren

ledol

longifolan

Các sesquiterpen ancol như cardiol, eudesmol, cedrol là cấu tử chính của nhiều
loại tinh dầu. Các ancol này và đặc biệt là các axetat của chúng thường được sử dụng
làm những chất định hương có giá trị.
2.3. Diterpenoid
- Được tạo thành từ 4 đơn vị isoprene.

16


- Bao gồm các axit nhựa và các hocmon sinh trưởng thực vật. Phần đông các
diterpen là hợp chất mạch vòng.
2.3.1. Phytol
- Là một diterpen mạch hở hiếm hoi, chỉ chứa một nối đôi, là chất không màu, có
nhiệt độ sôi cao,nó được tạo thành do sự thủy phân clorophin.

2.3.2. Vitamin A
- Gồm 2 loại là A1 và A2
Vitamin A1 có trong gan cá nước mặn.
Vitamin A2 có trong gan cá nước ngọt.

2.3.3. Colophan
- Được tạo thành trong quá trình cất nhựa thông, nó là hỗn hợp các axit có công
thức C20H30O2 .
- Ngoài ra diterpenoid còn có trong thực vật ở dạng glycosid. Ví dụ:
Andrographolit, có trong cây xuyên tâm liên.

2.4. Serterterpenoid

- Serterterpenoid (serterpenoid) tương đối hiếm trong tự nhiên. Thường là sản
phẩm của quá trình trao đổi chất của nấm gây bệnh.
17


Ví dụ: Ophiobiolin: còn gọi là độc tố thực vật (nấm của các loài thực vật)

CHO

OH

OH

Ophiobiolin
2.5. Triterpenoid
- Các triterpenoid thường gặp dưới dạng este, glycozit hoặc ở trạng thái tự do
+ Triterpen điển hình là Squalen: C30 H35

- Các triterpenoid đáng chú ý là khi chúng ở dưới dạng glycosid (saponin
triterpenoid).

18


- Saponin triterpenoid: Phần genin của loại này có 30 cacbon cấu tạo bởi 6 nhóm
Hemiterpen.
Người ta chia làm 2 loại: + Saponin triterpenoid pentacylic
+ Saponin triterpenoid tetracylic
Trong đó loại saponin triterpenoid pentacylic được chia ra thành các nhóm:
Olean, Ursan, Lupan, Hopan. Còn loại Saponin triterpenoid tetracylic có 3 nhóm

chính: Đamaran, Lanostan, Cucurbitan.
- Cấu trúc của một số saponin triterpenoid:
+ 5 vòng 6 cạnh:
- Nhóm Olean: Phần lớn các Saponin triterpen trong tự nhiên đều thuộc nhóm
này, là dẫn chất của β-amyrin. Phần aglycon có 5 vòng 6 cạnh và thường là dẫn chất
của -amyrin.

20
12

18

22
17

1

14

2
10
4

21

13

11

3

19

9

16
8

15

7

5
6

Nhóm Olean
+ Ví dụ: acid oleanolic (C17 = COOH)

COOH

HO

Axit oleanolic
- Nhóm ursan: Cấu trúc của nhóm Ursan cũng tương tự như nhóm olean chỉ khác
là nhóm methyl ở C-30 không đính vào vị trí C-20 mà lại đính ở vị trí C-19. Các
saponin nhóm Ursan thường là những dẫn xuất của α-amyrin.
19


Những saponin của nhóm này ít gặp hơn nhóm olean

20
21

19
12

18
17

1

14

2
10
3

22

13

11

4

9

16
8

15

7

5
6

Nhóm Ursan
+ Ví dụ: cinchona glycosid A và B trong cây canh-ki-na ( C14 và C17 : COOH )

COOH

COOH
HO

Cinchona glycosid A và B
+ Bốn vòng 6 cạnh và một vòng 5 cạnh.
- Nhóm Lupan: Cấu trúc của nhóm lupan có các vòng A, B, C, D giống như các
nhóm trên, chỉ khác vòng E là vòng 5 cạnh, C-20 ở ngoài vòng và thường có nối đôi ở
vị trí 20-29.
+ Các saponin thuộc nhóm này có trong cây Ô rô, cây ngũ gia bì chân chim.

20
19
12
C
14

2

A
4

10

9
B

E

D

17
16

8

15

7

5

22

13

11
1

3

18

21

6

20


Nhóm Lupan
- Nhóm Hopan: Cấu trúc của nhóm Hopan có các vòng A, B, C, D giống như các
nhóm trên chỉ khác vòng E là vòng 5 cạnh, C-22 ở ngoài vòng và nhóm Methyl góc
đính ở C-18 thay vì ở C-17.
19
12

E

18

17

C

1

14 D

2

9

10

A
4

21

13

11

3

20

8

B

22
16

15

7

5
6

Nhóm Hopan
Saponin đầu tiên của nhóm này được biết đến là mollugocin A có trong cỏ thảm
Mogullo hirta L.

Mollugocin A

+ Bốn vòng:
- Nhóm Dammaran: Phần aglycon gồm 4 vòng + 1 mạch nhánh, phần đường nối
vào OH ở Cacbon số 3 hoặc có khi thêm một mạch nữa nối vào OH ở mạch nhánh.
Nhóm Dammaran: Thường xuất hiện trong saponin của nhâm sâm.
25

12
19 11

18

4

17
14

10
3

20

9

16
8
7

5

15
30

6
28

23

13

1
2

24

22

21

29

21

26

27


Nhóm Dammaran
- Nhóm Lanostan: Phần aglycon gồm 4 vòng + 1 mạch nhánh, C18 và C21 khác
Dammaran.
Đại diện: Holothurin A một trong những saponin có trong các loài hải sâm Holothuria spp.

24

22

21

25

18
12
19 11

20
13

1

23

17

26

14

2

4

16

9

10
3

27

8

15
30

7

5
6

28

29

Nhóm Lanostan
- Nhóm Cucurbitan: Phần aglycon gồm 4 vòng + 1 mạch nhánh, C18 và C21
giống Lanostan, chỉ khác: Ở đây nhóm CH3 góc thay vì ở vị trí cacbon số 10 lại đính ở
cacbon số 9.
Đại diện: các saponin thuộc họ Cucurbitaceae
24

22

21

25

18
12
11
1

20
13

17

26

16

10
4

23

14

9

2
3

27

8
19

5

7

15
30

6
28

29

Nhóm Cucurbitan

2.6. Tetraterpenoid
- Carotenoid: là những chất màu vàng hay đỏ có nguồn gốc thực vật hay động
vật. Chúng tạo nên màu của cà rốt, cà chua, lòng đỏ trứng… Chúng được chia thành 2
nhóm:
+ Nhóm hydrocacbon tan trong ete dầu mà đại diện là -caroten:

22


+ Nhóm xanthophyl: là các dẫn xuất chứa Oxy của caroten, gồm các anđehit,
xeton, epoxit và axit tan trong etanol. Ví dụ: zeaxanthin, Rhodovibrin,
Rhodoxanthin…
OH

HO

Zeaxanthin
- Licopen: Thuộc loại Carotin (Carotenoid), là chất màu đỏ có trong cà chua,
dưa hấu và một số loại quả khác.

2.7. Polyterpenoid
- Tiêu biểu là cao su thiên nhiên (chuỗi isopren cis) và Guttapercha (chuỗi
isopren trans)

Cao su thiên nhiên

Gutapecha

(các nối đôi C=C có cấu hình Z)

(các nối đôi C=C có cấu hình

E)
CHƯƠNG III. PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT TERPENOID
3.1. Các phương pháp chiết tách

23


Các hợp chất thiên nhiên khi mới được tách thường ở dưới dạng không tinh khiết,
vì vậy muốn nghiên cứu, phân tích chúng thì trước tiên phải tách chúng thành từng
chất riêng biệt ở dạng tương đối tinh khiết.
3.1.1. Phương pháp hoà tan trong dung môi hữu cơ
Phương pháp hoà tan trong dung môi hữu cơ được dùng để tách và tinh chế các
chất hữu cơ rắn, dựa trên nguyên tắc là các chất khác nhau có độ hoà tan khác nhau
trong cùng một dung môi. Dung môi thích hợp để lựa chọn thường là dung môi trong
đó có độ hoà tan của chất rắn cần tinh chế thay đổi nhiều theo nhiệt độ. Bằng cách tạo
dung dịch bão hoà ở nhiệt độ cao (thường là nhiệt độ sôi của dung môi), các tạp chất
sẽ ở lại trong dung dịch. Bằng cách kết tinh lại một số lần trong cùng một dung môi,
hoặc trong các dung môi khác nhau, người ta có thể thu được tinh thể chất cần tinh chế
ở dạng khá tinh khiết. Cũng có khi người ta dùng một dung môi có độ hoà tan với tạp
chất nhiều hơn để loại tạp chất ra khỏi chất rắn cần tinh chế.
Dung môi thường là nước, ancol etylic, ancol metylic, axeton, axit axetic băng,
ete, benzen, cloroform, etyl axetat, n- hexan, ete dầu hoả… hoặc đôi khi là hỗn hợp
giữa chúng.
Khi cần tách hai hay nhiều chất chứa trong hỗn hợp với những lượng tương
đương nhau, người ta dùng phương pháp kết tinh phân đoạn.
3.1.2 Các phương pháp chưng cất
3.1.2.1 Chưng cất đơn giản

Trong trường hợp cần tinh chế một chất lỏng, tách nó ra khỏi tạp chất rắn không
bay hơi, ta chỉ cần tiến hành chưng cất thường (chưng cất đơn giản), nghĩa là chuyển
chúng sang pha hơi trong một bình cất có nhánh rồi ngưng tụ hơi của nó bằng ống sinh
hàn vào một bình hứng khác. Thường được áp dụng để tinh chế các chất thô. Trong
hoá hữu cơ, thường được áp dụng đuổi dung môi để tách tinh dầu.
3.1.2.2 Chưng cất phân đoạn
Phương pháp chưng cất phân đoạn dùng để tách hai hay nhiều chất lỏng có nhiệt
độ sôi khác nhau tan lẫn hoàn toàn trong nhau, dựa trên nguyên tắc có sự phân bố khác
nhau về thành phần các cấu tử giữa pha lỏng và pha hơi ở trạng thái cân bằng (ở cùng
nhiệt độ). Như vậy, bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần quá trình bay hơi- ngưng tụ; bay
hơi- ngưng tụ lại…ta dần dần có thể thu được cấu tử A có nhiệt độ sôi thấp hơn ở dạng
gần tinh khiết. Vì vậy người ta dùng phương pháp tinh luyện bằng cách lắp trên bình
24


chưng cất một cột cao có nhiều đĩa (cột Vigrơ) giúp cho việc tái tạo quá trình bay hơi
ngưng tụ trên. Nhờ vậy chất lỏng A dễ bay hơi dần dần thoát lên trên, ở trạng thái ngày
càng tinh khiết, còn chất lỏng B có nhiệt độ sôi cao hơn, ngưng tụ trở lại bình chưng.
Có thể người ta dùng loại cột lấp đầy các mảnh hoặc ống thuỷ tinh hay các mảnh sứ
thay cho cột Vigrơ và hiệu quả của cột được tính bằng “ số đĩa lý thuyết”.
3.1.2.3 Chưng cất dưới áp suất thấp
Khi cần chưng cất một chất lỏng dễ phân huỷ ở nhiệt độ cao, người ta phải dùng
phương pháp chưng cất dưới áp suất thấp, tức là dùng bơm hút để giảm áp suất trên bề
mặt chất lỏng. Vì chất lỏng sẽ sôi khi áp suất riêng phần đạt đến áp suất khí quyển, nên
bằng cách này người ta có thể giảm được nhiệt độ sôi của nó một cách đáng kể, tránh
được hiện tượng phân huỷ hay cháy nổ. Nhờ phương trình Claparon- Clausius, người
ta có thể tính được sự phụ thuộc của áp suất hơi của một chất vào nhiệt độ. Tuy nhiên,
có thể áp dụng quy luật thực nghiệm gần đúng như sau: Khi áp suất khí quyển trên bề
mặt chất lỏng giảm đi một nữa, thì nhiệt độ sôi của nó hạ thấp đi khoảng 150C.
3.1.2.4 Chưng cất lôi cuốn hơi nước

Ta có thể tinh chế một chất lỏng không hoà tan trong nước bằng phương pháp chưng
cất lôi cuốn hơi nước để hạ điểm sôi của nó. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc:
Khi hai hay nhiều chất lỏng không trộn lẫn với nhau nằm trong một hỗn hợp, áp
suất chung của chúng bằng tổng áp suất riêng phần p1 + p2, nghĩa là nó luôn luôn lớn
hơn áp suất riêng phần của bất kì cấu tử nào. Do đó nhiệt độ sôi của hỗn hợp sẽ thấp
hơn nhiệt độ sôi của cấu tử có nhiệt độ sôi thấp nhất. Tỷ lệ hơi cất sang bình ngưng (về
số mol) sẽ bằng tỷ lệ áp suất hơi riêng phần của chúng ở nhiệt độ sôi của hổn hợp. Nhờ
vậy ta có thể tính toán được lượng nước cần thiết để lôi cuốn hết chất cần tinh chế.
Sau khi đã dùng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, thường ta phải chiết tách
các chất cần tinh chế ra khỏi nước bằng một dung môi thích hợp, rồi lại tiến hành chưng
cất phân đoạn để tách dung môi. Cuối cùng chưng cất lấy tinh khiết bằng bình chưng cất
có gắn nhiệt kế dưới áp suất thấp, với sự kiểm tra nhiệt độ của chất cần tinh chế.
3.1.3 Phương pháp chiết
3.1.3.1 Giới thiệu chung
Chiết là dùng dung môi thích hợp có khả năng hoà tan chất đang cần tách và tinh
chế để tách chất đó ra khỏi môi trường rắn hoặc lỏng khác. Thường người ta dùng một
dung môi sôi thấp và ít tan trong nước (vì các chất hữu cơ cần tinh chế thường ít tan
25