Nghiên cứu ly trích curcumin từ củ nghệ vàng

1
MỤC LỤC

Trang
Trang phụ bìa............................................................................................................i
Lời cam ñoan ..........................................................................................................ii
Lời cảm ơn............................................................................................................. iii
Mục lục....................................................................................................................1
PHẦN MỞ ðẦU......................................................................................................3

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1. Tìm hiểu về nghệ ...........................................................................................5
1.1.1. Mô tả thực vật ........................................................................................5
1.1.2. Thành phần hóa học ...............................................................................6
1.1.3. Dược tính...............................................................................................7
1.2. Tìm hiểu về curcumin....................................................................................9
1.3. Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ......................................11
1.3.1. Phương pháp chiết................................................................................11
1.3.2. Phương pháp kết tinh lại.......................................................................14
1.4. Tìm hiểu về HPLC (sắc kí lỏng hiệu năng cao)............................................17
1.4.1. Giới thiệu phương pháp HPLC.............................................................17
1.4.2. Tìm hiểu về hệ thống HPLC.................................................................17

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1. Chuẩn bị dụng cụ, hóa chất, nguyên liệu.......................................................22
2.1.1. Dụng cụ................................................................................................22
2.1.2. Hoá chất...............................................................................................22
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::

2
2.1.3. Nguyên liệu..........................................................................................22
2.2. Thực nghiệm.................................................................................................23
2.2.1. Chiết curcumin.....................................................................................23
2.2.2. Kết tinh curcumin.................................................................................24

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết tinh bằng cồn 90
0
....................................................................................25
3.2. Kết tinh bằng ñietylete..................................................................................25
PHẦN KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ........................................................................27
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................28
PHỤ LỤC

PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::

3
PHẦN MỞ ðẦU
1. Lý do chọn ñề tài:
Nhiều công trình nghiên cứu thử nghiệm ở các nước phát triển trên thế giới ñã
khẳng ñịnh từ lâu rằng curcumin có tác dụng hủy diệt tế bào ung thư vào loại mạnh. Tại
Mỹ, ðài Loan,… người ta ñã tiến hành thử lâm sàng dùng curcumin ñiều trị ung thư và
kết luận: curcumin có thể kiềm 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,
ñiều trị vết thương, chống viêm khớp, dị ứng, nấm, chống vi khuẩn có hiệu lực.
Cách ñây 5000 năm củ nghệ ñược biết ñến như một loại gia vị, thuốc gia truyền
chữa ñược rất nhiều bệnh, chữa liền sẹo,… Tác dụng kiềm hãm sự phát triển của tế bào

ung thư và ñiều trị nhiều bệnh của nghệ là do hoạt chất trong củ nghệ gọi là curcumin.
Curcumin là thành phần ñặc biệt và là hoạt chất chính tạo nên màu vàng ñặc trưng cho
củ nghệ. Trong ñó 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 của tế bào ung thư và các bệnh khác cao.
Việt Nam là một nước nông nghiệp nhiệt ñới nóng ẩm ở vùng ðông nam Châu
Á, chính ñiều kiện trên rất phù hợp với loại cây lấy củ như: gừng, nghệ, tỏi, hành,…
Trong ñó cây nghệ ñược cấy trồng rộng rãi ở một số nước tại Châu Á như Ấn ðộ,
Trung Quốc và Việt Nam cũng không ngoại lệ. Ở nước ta nói chung và tỉnh ðồng Tháp
nói riêng thì cây nghệ ñược trồng rất phổ biến với nhiều chủng loại ña dạng và phong
phú. Với nguồn nguyên liệu dồi dào và phong phú nói trên cùng với mục ñích là vận
dụng những kiến thức ñã học cộng thêm những thao tác thí nghiệm ñã ñược học trong
các môn thực nghiệm hóa học. Do ñó tôi tiến hành ly trích curcumin từ củ nghệ vàng
với tên ñề tài khóa luận tốt nghiệp là: “Nghiên cứu ly trích curcumin từ củ nghệ vàng”.
2. Mục tiêu nghiên cứu.
Nghiên cứu ly trích curcumin từ củ nghệ vàng tại thành phố Cao Lãnh tỉnh ðồng
Tháp
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.
Tìm hiểu thành phần, ứng dụng của củ nghệ và hoạt chất curcumin.
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::

4
Nghiên cứu ly trích curcumin.
Tìm hiểu về HPLC.
ðịnh danh và ñịnh lượng curcumin bằng HPLC.
4. Phương pháp nghiên cứu.
Nghiên cứu các tài liệu có liên quan ñến ñề tài.
Tự tìm tòi, tự nghiên cứu.
Nghiên cứu thực nghiệm.
5. ðối tượng nghiên cứu.

Củ nghệ thu ñược từ cây nghệ vàng trồng tại ñịa bàn thành phố Cao Lãnh, tỉnh
ðồng Tháp.
6. Lịch sử nghiên cứu.
Hiện nay có rất nhiều ñề tài nghiên cứu về curcumin cũng như tác dụng của
curcumin ñến ñến việc phòng chống bệnh ung thư và các bệnh về tim mạch khác,…
Tuy nhiên chưa có ñề tài nào nghiên cứu ly trích curcumin từ củ nghệ vàng tại ñịa bàn
thành phố Cao Lãnh tỉnh ðồng Tháp.
Ở nước ngoài cũng có một số ñề tài tổng hợp thành công curcumin từ vanilin
nhưng curcumin tự nhiên trong củ nghệ thì có tác dụng cao ñối với sức khỏe con người.
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::

5
PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Tìm hiểu về nghệ.[1], [2], [4], [6]
- 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 rễ gọi là khương hoàng (Rhizoma Curcumae longae) và rễ củ gọi là uất
kim (Radix Curcumae longae).
1.1.1. Mô tả thực vật.
Nghệ là một loài cỏ cao 0.60m ñến 1m. Thân rễ thành củ hình trụ hơi dẹt, khi bẻ
hoặc cắt ngang có màu vàng cam sẫm. Lá hình trái xoan thon nhọn ở hai ñầu, hai mặt
ñều nhẵn dài tới 45cm, rộng tới 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, ñầu 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 trong cũng chia thành
ba thùy, 2 thùy hai bên ñứng và phẳng, thùy dưới hõm thành máng sâu. Quả nang 3
ngăn, mở bằng 3 van. Hạt có áo hạt.

ðược trồng khắp nơi trong nước ta ñể làm gia vị và làm thuốc ngoài ra còn mọc và
ñược trồng ở các nước Ấn ðộ, Inñônêxia, Campuchia, Lào, Trung Quốc, và các nước
nhiệt ñới.
Nghệ thường ñược thu hoạch vào mùa thu.
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::

6

Hình 1.1: Thân, hoa, củ nghệ.

1.1.2. Thành phần hóa học.
Trong nghệ, người ta ñã phân tích ñược:
- Chất màu curcumin 0,3%- 1%, tinh thể nâu ñỏ ánh tím, không tan trong nước,
tan trong rượu, ete, clorofoc, dung dịch có huỳnh quang màu xanh lục. Công thức
curcumin ñược xác ñịnh như sau:



+ Các chất màu vàng gọi chung là curcumin. Vào ñầu thế kỉ XIX người ta ñã
chiết ñược curcumin tinh thể không tan trong nước, tan trong cồn, ete, dầu béo. Nhưng
năm 1953 Srinivasan K. R ñã chứng minh bằng sắc kí cột silic rằng ñó là hỗn hợp:
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::

7
+ Curcumin chính thức (còn gọi là curcumin I) chiếm 60% ñây là một
ñixeton ñối 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 ñó 1 hay 2 hydroxyxinamic thay cho axit ferulic.
Nếu dùng sắc kí trên giấy sẽ thấy các chất curcumin khác nữa nhưng với lượng rất nhỏ.

+ Năm 1977, Nguyễn Khang (ðại học Dược Hà Nội) ñã chiết từ bột củ nghệ
sau khi ñã cất lấy hết tinh dầu bằng bezen, sau ñó thu hồi dung môi trong áp lực giảm
và kết tinh bằng cồn etylic cho tới khi có ñộ chảy không thay ñổi và một vết trên sắc kí
lớp mỏng ñã thu ñược 0,76 – 1,1% curcumin I tinh khiết, ñộ chảy 182 -183
o
C. Nếu
chọn củ nghệ thu vào tháng 1, tháng 2 có thể ñạt 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.

Tumeron
- 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. Dược tính.
Củ nghệ ñược biết ñến với nhiều công dụng khác nhau, ñặc biệt ñược Ấn ðộ và
nhiều nước, cả phương ðông lẫn phương Tây, sử dụng như một loại dược liệu trị bách
bệnh.
Theo hội ñồng nghiên cứu Trung ương, củ nghệ có thể chữa ñược nhiều bệnh. Củ
nghệ có thể chữa bệnh hen suyễn, ho, trị cảm, nghiện rượu, mụn và các bệnh ngoài da,
củ nghệ có thể giảm viêm nhiễm, trị to gan và nhiễm trùng bàng quang, rối loạn kinh
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::

8
nguyệt, tăng cường sức khỏe cho tim. Củ nghệ ngâm với nước và mật ong giúp lợi tiểu,
hoặc nghiền nghệ với bơ ñã qua lọc sạch có thể chữa hiệu quả bệnh tiểu ñường.

Ngoài ra củ nghệ còn giúp trị ñau răng và ngừa sâu răng, giảm ñau bao tử, giúp tiêu
hóa và tạo cảm giác thèm ăn. Nhỏ nước nghệ ñã ñun sôi vào mũi giúp chữa ñau ñầu và
chứng mất ngủ.
Củ nghệ không chỉ có công dụng giúp liền sẹo như nhiều người ñã biết, mà còn
mang lại rất nhiều tác dụng hữu ích, ñặc biệt ñối với sức khỏe con người.
Giúp giảm cân, lưu thông và lọc máu; giúp cơ thể chống lại các vi khuẩn sống ký
sinh trong ruột, ñặc biệt tốt cho hệ tiêu hóa; mới ñây người ta ñã chứng minh ñược rằng
có thể sử dụng nghệ ñể chống ung thư và nghệ có khả năng kháng viêm, giảm nguy cơ
nhiễm trùng; có thể dùng nghệ ñể 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 bị ñau bụng, một cốc trà nghệ sẽ giúp ích rất nhiều.
Chất curcumin có tự nhiên trong củ nghệ từng ñược 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 giảm hàm lượng cholesterol ñộc hại trong máu và có khả năng
chống lại chứng xơ vữa ñộng mạch, curcumin có trong nghệ cho phép giảm nguy cơ
mắc bệnh nhồi máu cơ tim, ñặc biệt là ở những người hay ngáy ngủ. Nếu chất curcumin
ñược ứng dụng thành công ñối với con người, nó sẽ mở ra một hướng ñi mới cho cách
phòng và ñiều trị bệnh nhồi máu cơ tim ñồng 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 ngừa ngừa việc sản sinh quá nhiều protein
bất thường. Tuy nhiên, các chuyên gia cũng khuyên nên ăn nghệ ở mức ñộ vừa phải vì
có ăn quá nhiều cũng không giúp tăng hiệu quả của 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 ñặc biệt làm nên màu vàng ñặc 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
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::

9

tại của chúng. Nghệ cũng giúp ngăn chặn không cho tế bào ung thư lan tràn ñi khắp nơi
trong cơ thể (chống di căn). Ngoài ra nghệ cũng rất an toàn và không có phản ứng phụ.
Các bác sĩ ở bệnh viện University of Texas MD Anderson Cancer Center, một bệnh
viện chuyên về chữa trị các bệnh ung thư vào bậc lớn nhất thế giới, sau khi ñã bỏ ra
nhiều năm nghiên cứu và thử nghiệm, ñều ñồng thanh xác nhận rằng: thuốc bào chế
bằng củ nghệ có tác dụng trực tiếp giết chết các tế bào ung thư, ñồng thời củ nghệ cũng
là một loại chống oxi hóa cực mạnh rất công hiệu ñể chống lại sự phá hoại của gốc tự
do và giúp tăng cường hệ thống miễn nhiễm cho nên họ ñã khuyên bệnh nhân ung thư
nên dùng nghệ hằng ngày.
Tuy nhiên, không nên xem ñây là thần dược, vì nó chỉ có tác dụng khi uống ñều ñặn
và vừa phải trong một thời gian dài.
1.2. Tìm hiểu về curcumin. [8], [9], [10], [11]
- 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 ñộ nóng chảy: 183°C (361 K).
- Curcumin là tinh thể màu nâu ñỏ, là hoạt chất ñược chiết ra từ của nghệ vàng
thuộc họ gừng. Hiện tại người ta tìm thấy curcumin tồn tại ở 4 dạng hợp chất:
+ Curcumin là hợp chất chính chiếm 60%:

Curcumin
+ Demetoxy-curcumin chiếm 24% có công thức cấu tạo sau:
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::

10

Demetoxy curcumin
+ Bis-demetoxy-curcumin chiếm 14%:

Bis-demetoxy curcumin
+ Và một hợp chất mới phát hiện là xiclocurcumin chiếm khoảng 1%:

Xiclocurcumin
- Curcumin là một polyphenol và là sắc tố tạo nên màu vàng ñặc trưng của củ
nghệ.
- Curcumin có thể phản ứng ñược với axit boric tạo nên hợp chất có màu ñỏ cam
nên ñược ứng dụng dùng ñể nhận biết muối của nguyên tố bo.
- Chính vì curcumin là sắc tố tạo nên màu vàng sáng nên curcumin ñược dùng
làm chất phụ gia thực phẩm. Trong chất phụ gia thực phẩm curcumin ñược kí hiệu dưới
ám số E100.
- Dược 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 ñó, các tế bào lành tính không
bị ảnh hưởng. Curcumin ñược coi là chất tiêu biểu nhất cho thế hệ mới các chất chống
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::

11
ung thư vừa rất hiệu lực, vừa an toàn, 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 ñộc hại
cũng như do các loại sốc thần kinh, thể lực…, các ñộc tố hóa học (dioxin, furan…).
+ Curcumin có khả năng mạnh mẽ giải ñộc và bảo vệ gan, bảo vệ và làm

tăng hồng cầu, loại bỏ cholesterol xấu, ñiều hòa huyết áp, hạ mỡ máu, ngăn chặn béo
phì, xóa bỏ tàn nhang, ñồi mồi, trứng cá chống rụng tóc giúp mau chóng mọc tóc, làm
cho da dẻ hồng hào, tăng cường sắc ñẹp, sức lực và cả tuổi thọ…
+ Curcumin là một trong những chất chống viêm, chống ôxi hóa ñiển
hình. Nó không chỉ ñiều trị ñắc lực cho các bệnh ung thư, loét dạ dày, hành tá tràng, ñại
tràng, yếu gan mật, viêm gan B, C, sơ gan cổ chướng…mà còn ñiều trị vừa nhẹ nhàng
vừa hiệu quả cao các bệnh rối loạn hệ miễn dịch như viêm toàn thân, viêm ña khớp,
viêm lõi cầu khớp, bệnh ña sơ cứng, bệnh cứng bì, loãng xương, viêm cơ, vảy nến, ban
ñỏ hệ thống, ñau hệ tiêu hóa, rối loạn tuyến giáp, u máu, suy giảm trí nhớ,…hỗ trợ ñiều
trị bệnh Parkison, nhũn não.
+ Curcumin có khả năng kháng nấm, kháng khuẩn như virút HP, viêm
gan B, C… rất cao.
+ Curcumin ở nhiều nước trên thế giới ñược coi như vừa là thuốc vừa là
thực phẩm ñiều trị gần 20 loại ung thư khác nhau. Riêng ñối với ung thư máu các nhà
khoa học cho biết curcumin có tác dụng tăng hồng cầu, chống suy kiệt sức lực…
1.3. Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ. [3]
1.3.1. Phương pháp chiết.
1.3.1.1. ðịnh nghĩa.
Phương pháp chiết dùng ñể tách chất ra khỏi hỗn hợp chất rắn hoặc dung dịch
hoặc huyền phù bằng dung môi thích hợp ở nhiệt ñộ phòng hoặc nhiệt ñộ sôi của dung
môi. Cơ sở vật lí của phương pháp là dựa vào ñịnh 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 ñịnh ở nhiệt ñộ không ñổi, gọi là hằng số phân bố Nernst K:
PDF Created with deskPDF PDF Writer - Trial ::