LUẬN văn CÔNG NGHỆ hóa NGHIÊN cứu qúa TRÌNH CHIẾT TÁCH ALKALOID từ hạt TIÊU ĐEN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
 

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU QÚA TRÌNH CHIẾT TÁCH
ALKALOID TỪ HẠT TIÊU ĐEN

Giáo viên hƣớng dẫn
CNKH. Cô Vƣơng Ngọc Chính

Sinh viên thực hiện
Hu nh Thị C Ri
MSSV: 2072200
Ng nh: Công Nghệ Hóa Học
Khóa : 33

Tháng 04/2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
 

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU QÚA TRÌNH CHIẾT TÁCH
ALKALOID TỪ HẠT TIÊU ĐEN

Giáo viên hƣớng dẫn
CNKH. Cô Vƣơng Ngọc Chính

Sinh viên thực hiện
Hu nh Thị C Ri
MSSV: 2072200
Ng nh: Công Nghệ Hóa Học
Khóa : 33

Tháng 04/2011

i


Trƣờng Đại học Cần Thơ

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam

Khoa Công Nghệ

Độc lập – Tự do- Hạnh phúc

Bộ môn Công nghệ hóa học

---------------Cần Thơ, ngày 14 tháng 01 năm 2011

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
CHO SINH VIÊN
NĂM HỌC: 2010 – 2011

1. Họ và tên của cán bộ hƣớng dẫn
CNKH. Cô Vƣơng Ngọc Chính
2. Tên đề tài:
Nghiên cứu quá trình chiết tách Alkaloid từ hạt tiêu đen.
3. Địa điểm thực hiện: Phòng thí nghiệm hóa hữu cơ – Bộ môn Hóa Hữu Cơ trƣờng Đại Học Bách Khoa.
4. Số lƣợng sinh viên thực hiện: 01 sinh viên.
5. Họ và tên sinh viên: Hu nh Thị C Ri
Lớp: Công Nghệ Hóa học 2

MSSV: 2072200
Khóa: 33

6. Mục đích của đề tài
Mục đích nghiên cứu trong đề tài này là xác định các điều kiện thích hợp để
chiết tách Piperine từ hạt tiêu đen và tìm nguồn nguyên liệu tiêu cần cho việc
chiết tách thông qua việc xác định hàm lƣợng Piperine trong hỗn hợp Alkaloid
có trong các nguồn nguyên liệu tiêu đen trên thị trƣờng khảo sát (TP HCM).
7. Các nội dung chính và giới hạn của đề tài
- Khảo sát các thông số kỹ thuật và nồng độ hóa chất để hiệu suất tách
Alkaloid đạt hiệu suất cao.
- Khảo sát hàm lƣợng Piperine trong các nguồn nguyên liệu tại thị trƣờng
nghiên cứu (TPHCM).
8. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài
Các hóa chất để thực hiện

ii


DUYỆT CỦA CB TẠI CƠ SỞ

DUYỆT CỦA CBHD

CNKH. Cô Vƣơng Ngọc Chính

DUYỆT CỦA BỘ MÔN

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG THI & XÉT TỐT NGHIỆP

iii


LỜI CẢM ƠN

Để có đƣợc thành quả nhƣ hôm nay em xin chân thành cám ơn tất cả quí thầy
cô trƣờng Đại Học Cần Thơ và bộ môn Công Nghệ Hóa Học đã tận tình giúp đỡ,
truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian học chƣơng trình
đại học. Những kiến thức đó sẽ giúp em vững bƣớc hơn trong con đƣờng sắp tới.
Đồng thời em cũng chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Việt Bách đã giúp đỡ, ủng hộ
em về học tập và tinh thần trong suốt thời gian học tập qua.
Đặc biệt, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô Vƣơng Ngọc Chính đã tận tình
hƣớng dẫn, chỉ bảo và giảng giải cho em những kiến thức em chƣa biết, những điều
em chƣa hiểu. Cô đã động viên và tạo điều kiện tốt nhất để em hoàn thành tốt đề tài.
Cô đã truyền đạt cho em hiểu biết thêm về lĩnh vực hợp chất hữu cơ, giúp em yêu
thích hơn về lĩnh vực này.
Em xin cảm ơn Bộ Môn Kỹ Thuật Hữu Cơ Khoa Công Nghệ Hóa Học trƣờng
Đại Học Bách Khoa TP.HCM đã tạo điều kiện cho em học tập và sử dụng thiết bị
trong phòng thí nghiệm.
Cảm ơn những ngƣời bạn đã luôn chia sẻ và đồng hành trong suốt thời gian
học tập và làm luận văn đặc biệt là bạn Nguyễn Loan Thảo, Trần Thị Hiền,...
Con xin gởi lời cảm ơn tới gia đình nơi luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc

cho con trên đƣờng đời.
Xin chân thành cám ơn!!!
Huỳnh Thị Cà Ri

iv


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

v


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

vi


Mục lục


DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... x
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. xii
LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................... xiii
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu nguồn nguyên liệu giàu Piperine .................................................... 1
1.1.1 Hồ tiêu .................................................................................................... 1
1.1.1.1 Tên gọi và nguồn gốc ..................................................................... 1
1.1.1.2 Đặc điểm cấu tạo ............................................................................ 1
1.1.1.3 Nơi sống và thu hái ......................................................................... 2
1.1.1.4 Thành phần hoá học........................................................................ 3
1.1.1.5 Công dụng ...................................................................................... 3
1.1.2 Tiêu lốt .................................................................................................... 4
1.1.2.1 Tên gọi và nguồn gốc ..................................................................... 4
1.1.2.2 Đặc điểm cấu tạo ............................................................................ 4
1.1.2.3 Nơi sống và thu hái ......................................................................... 4
1.1.2.4 Thành phần hóa học........................................................................ 4
1.1.2.5 Công dụng ...................................................................................... 4
1.2 Hợp chất Piperine ............................................................................................ 5
1.2.1 Tính chất Alkaloid .................................................................................. 5
1.2.1.1 Định nghĩa ...................................................................................... 5
1.2.1.2 Phân loại Alkaloid .......................................................................... 5
1.2.1.3 Tính chất chung của Alkaloid ........................................................ 6
1.2.1.4 Chiết tách Alkaloid ......................................................................... 9
1.2.2 Tính chất Piperine ................................................................................... 9
1.2.2.1 Tính chất vật lí .............................................................................. 10

vii

1.2.2.2 Tính chất hóa học ......................................................................... 10
1.2.2.3 Tổng hợp Piperine bằng phƣơng pháp LADENBURG................ 12
1.2.2.4 Hoạt tính sinh học của Piperine .................................................... 12
1.3 Một số công trình nghiên liên quan đến Piperine .......................................... 13
CHƢƠNG 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Mục đích đề tài .............................................................................................. 18
2.2 Các bƣớc thực hiện ........................................................................................ 18
2.2.1 Qui trình cơ sở chiết tách hỗn hợp Alkaloid ......................................... 19
2.2.3 Chọn nguyên liệu .................................................................................. 20
2.2.3.1 Giới thiệu nguồn nguyên liệu ....................................................... 20
2.2.3.2 Xử lí và bảo quản ......................................................................... 20
2.2.3.3 Phƣơng pháp tính toán .................................................................. 20
2.2.4 Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến qui trình chiết tách Alkaloid ........ 22
2.2.5 Tinh chế sản phẩm ................................................................................ 23
2.3 Phƣơng tiện nghiên cứu ................................................................................. 23
2.3.1 Hóa chất ................................................................................................ 23
2.3.2 Thiết bị .................................................................................................. 24
2.4 Phƣơng pháp đánh giá ................................................................................... 25
Chƣơng 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1 Đánh giá nguyên liệu ..................................................................................... 26
3.1.1 Hình ảnh ................................................................................................ 26
3.1.2 Tỉ lệ hạt chắc của các nguồn nguyên liệu ............................................. 26
3.1.3 Đánh giá cảm quan tiêu đen của cơ sở long Xƣơng ............................. 27
3.2 Khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng lên quá trình chiết tách Alkaloid ................. 27
3.2.1 Ảnh hƣởng của tỉ lệ thể tích dung môi/nguyên liệu qui khô
( FV

EtOH 9 6o

/ m1

) .................................................................................................. 27

3.2.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ chiết tách .............................................................. 28
3.2.4 Ảnh hƣởng của thời gian chiết tách ...................................................... 29

viii


3.2.5 Ảnh hƣởng kích thƣớc thƣớc nguyên liệu đến qui trình chiết tách ...... 30
3.2.6 Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên quá trình tách Alkaloid ............................ 31
3.2.7 Ảnh hƣởng số lần chiết tách.................................................................. 33
3.2.8 Khảo sát hàm lƣợng Piperine có trong các nguồn nguyên liệu ............ 34
3.2.9 Thí nghiệm đối chứng ........................................................................... 35
3.3 Đánh giá sản phẩm ........................................................................................ 37
3.3.1 Đánh giá cảm quan ................................................................................ 37
3.3.2 Tách Piperine bằng sắc ký cột phối hợp nhận danh bằng sắc ký
bản mỏng ........................................................................................................ 37
3.3.3 Đánh giá sản phẩm Piperine.................................................................. 41
3.6 Nhận xét chung .............................................................................................. 41
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 42
PHỤ LỤC

ix


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Cây Hồ tiêu .................................................................................................... 1
Hình 1.2: Cây Tiêu lốt .................................................................................................... 4

Hình 1.3: Công thức cấu tạo phân tử Piperine ............................................................. 10
Hình 1.4: Công thức cấu tạo phân tử Chavicin ............................................................ 10
Hình 1.5: Đồ thị phổ Piperine trong dung môi EtOH .................................................. 11
Hình 2.1: Sơ đồ các bƣớc thực hiện qui trình chiết tách .............................................. 18
Hình 2.2: Sơ đồ cơ sở chiết tách Alkaloid ................................................................... 19
Hình 2.3. : Sơ đồ tính hiệu suất chiết tách Piperine trong hỗn hợp Alkaloid .............. 21
Hình 2.4: Máy đo độ ẩm SARTORIUS ....................................................................... 24
Hình 2.5: Hệ thống Bếp Điện HOPLATE và Ống Sinh Hàn ....................................... 24
Hình 2.6: Máy hút chân không LABOPORT .............................................................. 24
Hình 2.7: Máy cô quay BUCHI ................................................................................... 24
Hình 2.8: Máy đo phổ UV-Vis HELIOS EPSILION................................................... 25
Hình 3.1: Hình dạng các nguồn nguyên liệu hạt tiêu đen ban đầu .............................. 26
Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng tỉ lệ FV

EtOH 9 6o

/ m1

đến hiệu suất chiết tách ......... 28

Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hiệu suất chiết tách .............. 29
Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của thời gian chiết tách đến hiệu suất chiết
Tách .............................................................................................................. 30
Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng kích thƣớc nguyên liệu đến hiệu suất chiết
Tách .............................................................................................................. 31
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng của nhiệt độ lên quá trình tách tủa Alkaloid ... 32
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hƣởng số lần chiết đến quá trình chiết tách ................ 33
Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn khảo sát hàm lƣợng Piperine có trong các nguồn nguyên
liệu ................................................................................................................ 34
Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn khảo sát các thí nghiệm kiểm chứng ................................ 36

x


Hình 3.10: Bản mỏng hỗn hợp alkaloid ....................................................................... 38
Hình 3.11: Bản mỏng sản phẩm ở tỉ lệ Hexan:Acetone là 8:2 ..................................... 38
Hình 3.12: Bản mỏng Piperine ..................................................................................... 38
Hình 3.13: Mẫu thử 2 sản phẩm thu đƣợc với thuốc thử Dragendorff ........................ 39
Hình 3.14: Đồ thị phổ UV-Vis của Piperine ................................................................ 39
Hình 3.15: Hình phổ FTIR của Piperine ...................................................................... 40
Hình 3.16: Phân tử Piperine, C17H19NO3 (M=285,33)................................................. 43
Hình 3.17: Sơ đồ qui trình chiết tách hỗn hợp Alkaloid từ tiêu đen ............................ 44

xi


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Bảng các yếu tố khảo sát quá trình chiết tách Alkaloid ...................... 22
Bảng 2.2: Bảng hóa chất dùng trong thí nghiệm ................................................. 23
Bảng 3.1: Bảng kết quả khảo sát tỉ lệ hạt chắc từ các nguồn nguyên liệu tiêu
đen ........................................................................................................ 26
Bảng 3.2: Bảng đánh giá cảm quan tiêu đen của cs. Long Xƣơng ...................... 37
Bảng 3.3: Bảng tổng hợp các điều kiện cho quá trình tách Alkaloid .................. 35
Bảng 3.4: Bảng giá trị sai lệch giữa các lần thí nghiệm ...................................... 36
Bảng 3.5: Đánh giá cảm quan sản phẩm Alkaloid so với Piperine ..................... 37
Bảng 3.6: Kết quả chạy cột sắc ký ....................................................................... 38
Bảng 3.7: Đánh giá chỉ tiêu sản phẩm Piperine ................................................... 41

xii

LỜI MỞ ĐẦU

Bệnh ung thƣ và sức khoẻ cộng đồng là những vấn đề ngày càng đƣợc quan
tâm ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Theo ƣớc tính và thống kê của Tổ chức y tế
thế giới (WHO) thì hàng năm trên toàn cầu có khoảng 9-10 triệu ngƣời mới mắc
bệnh ung thƣ và một nửa trong số đó chết vì căn bệnh này. Mặt khác, vấn đề chữa
trị bằng hóa trị liệu lại rất khó khăn và tốn kém. Theo thông tin gần đây, một số nhà
khoa học đã phát hiện hoạt chất Curcumin từ củ nghệ vàng có thể kìm hãm và tiêu
diệt tế bào ung thƣ theo cơ chế từng bƣớc. Điều này giúp các tế bào ung thƣ bị vô
hiệu hóa nhƣng không gây ảnh hƣởng đến tế bào lành tính, đồng thời ngăn ngừa sự
hình thành tế bào ung thƣ mới. Ngoài ra, Curcumin còn có tác dụng loại bỏ, săn
lùng các men, gốc tự do gây ung thƣ, giúp cơ thể vừa phòng ngừa, vừa chống ung
thƣ tích cực. Tuy nhiên, khi ứng dụng vào thực tế chữa bệnh, Curcumin không thể
hiện đƣợc khả năng này vì chất này chỉ hấp thu một phần nhỏ qua ruột, và nhanh
chóng bị thoái hóa và đào thải ra ngoài. Nguyên nhân chính của vấn đề này là do
trong ruột có enzyme UDP-glucoronosyl phân hủy Curcumin. Một trong những tác
chất có thể ức chế enzyme này là Piperine có trong hỗn hợp Alkaloid đƣợc chiết
tách từ tiêu đen. Trong điều kiện nƣớc ta có nguồn nguyên liệu tiêu đen đƣợc trồng
nhiều vùng trên cả nƣớc, do đó việc chiết tách Alkaloid từ tiêu đen khá thuận lợi.
Từ cơ sở đó đề tài nghiên cứu qui trình chiết tách Alkaloid từ tiêu đen Việt Nam
đƣợc hình thành để mở đầu cho những hƣớng nghiên cứu về Piperine sau này.

xiii


CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN

Chương 1: Tổng Quan

1.1 Giới thiệu nguồn nguyên liệu gi u Piperine
Thông tin từ tài liệu nghiên cứu cho biết, hợp chất Piperine có rất nhiều hoạt
tính sinh học. Và hiện tại, trong y học đã cho ra đời một số sản phẩm thuốc có sự
xuất hiện của Piperine đã đƣợc bán trên thị trƣờng nhƣ: Linh Can Khan, Bioperine,
SATERO, Thảo can Phƣơng,… Vì thế, việc tìm kiếm nguồn nguyên liệu giàu
Piperine là điều tất yếu. Theo nghiên cứu của các nhà hóa học và đông, y học cho
biết trong thành phần hạt Hồ tiêu và tất bạt có chứa một lƣợng đáng kể Piperine so
với các loại hạt khác trong tự nhiên.
1.1.1 Hồ tiêu
1.1.1.1 Tên gọi v nguồn gốc
Cây Hồ tiêu (Hồ tiêu)
hay cây tiêu là một trong
những gia vị thƣờng xuyên có
mặt trong bữa ăn hằng ngày ở
mỗi gia đình và cũng là loại
gia vị đƣợc ƣa chuộng nhất
thế giới. Hồ tiêu có tên gọi bắt
nguồn ở Hy Lạp, xuất phát từ
Hình 1.1: Cây Hồ Tiêu
tiếng Phạn là “pippali” và thay
đổi thành tiếng Latin là “piper”. Sau này có tên khoa học là Piper nigrum L. Hồ
tiêu thuộc họ Piperaceae.
Lịch sử của Hồ tiêu có cách đây hơn 4000 năm, bắt nguồn từ miền Nam Ấn
Độ và dần dần phát triển về phía Đông Nam Á nơi mà hiện tại Hồ tiêu đƣợc trồng
và phát triển nhiều nhất. Hạt hồ tiêu đã từng có giá trị rất cao trên thị trƣờng của
ngƣời La Mã, họ đã phải trả tiền thuế mua bán và vận chuyển Hồ tiêu còn mắc hơn

là trả thuế cho tiền kim. Đồng thời, hạt hồ tiêu cũng chiếm vị trí quan trọng về
thƣơng mại ở Ấn Độ và châu Âu trong thời Trung Cổ. Cùng thời gian đó, tại Anh
nó đƣợc xem là bùa hộ mệnh để bảo vệ, vì nó đóng vai trò nhƣ loại thuốc giải độc
và ngăn chặn sự lây lan của những bệnh nhiễm trùng.
1.1.1.2 Đặc điểm cấu tạo[1]
Cây Hồ tiêu có dạng dây leo sống nhiều năm. Các nhánh của thân có những
rễ móc để dính thân cây vào giá tựa hoặc cây trụ. Dạng lá đơn, mọc so le, cuống lá
phiến hình trái xoan nhọn, dài khoảng 11 – 15 cm và rộng khoảng 5 – 9 cm. Cụm

SVTH: Huỳnh Thị Cà Ri

16


Chương 1: Tổng Quan

hoa nằm đối diện với lá, là những bông thồng xuống mang nhiều hoa. Sau khi thu
hoạch hạt đƣợc phơi hoặc sấy khô gọi là Hồ tiêu đen (tiêu đen).
Hồ tiêu đen thƣờng có đƣờng kính hạt từ 4 – 8 mm, đầu hạt có vết của vòi
nhu hơi nổi lên, gốc hạt có vết s o của cuống hạt. Vỏ quả ngoài cấu tạo bởi một
lớp tế bào xếp không đều và hơi uốn lƣợn (có nhiều vết nhăn hình mạng lƣới nổi
lên). Vòng mô cứng xếp sát vỏ quả ngoài. Tế bào mô cứng hình nhiều cạnh, thành
dày, khoang h p, có ống trao đổi r , xếp thành đám sát nhau thành nhiều vòng liên
tục. Vỏ quả giữa gồm vùng ngoài cấu tạo bởi những tế bào nhỏ, thành mỏng, nhăn
nheo, bị b p, kéo dài theo hƣớng tiếp tuyến, có nhiều tế bào chứa tinh dầu. Vỏ quả
trong gồm tế bào mô cứng thành dày phía trong và hai bên thành hình chữ U. Vùng
ngoại nhũ rất rộng, phía ngoài gồm 2 – 3 lớp tế bào nhỏ thành mỏng, ở sát vỏ hạt,
phía trong gồm tế bào lớn hơn, thành mỏng chứa nhiều tinh bột và tế bào tiết tinh
dầu. Đối diện với cuống quả có một vùng nội nhủ rất nhỏ, cây mầm nằm trong nội
nhũ.

Bột của Hồ tiêu đen màu tro thẫm, tế bào đá ở vỏ ngoài hình gần vuông, chữ
nhật hoặc không đều, đƣờng kính 19 – 66 m, thành tƣơng đối dày. Tế bào đá vỏ
quả trong hình đa giác, đƣờng kính 20 – 30 m, nhìn mặt bên có hình vuông,
thành tế bào có một mặt mỏng. Tế bào vỏ hạt hình đa giác, màu nâu, thành dày
mỏng không đều và có hình chuỗi hạt. Giọt dầu tƣơng đối ít, hình tròn, đƣờng kính
51 – 75 m. Hạt tinh bột rất nhỏ, thƣờng tụ tập lại thành khối.
Ngoài ra Hồ tiêu đen chứa nhiều dầu bay hơi hơn Hồ tiêu trắng, khi nấu cùng
với thịt không nên nấu quá lâu để tránh bay mất vị thơm. Vì tiêu có tinh dầu dễ bay
hơi nên khi cất giữ, hạt tiêu tƣơi có thể để ở ngăn lạnh, hạt tiêu bột nên để trong hộp
đóng kín, tránh ánh nắng mặt trời chiếu vào và tránh nơi ẩm ƣớt, thời gian sử dụng
cũng không nên để quá lâu.
1.1.1.3 Nơi sống v thu hái [2]
Hồ tiêu thích hợp trồng ở vùng đất đỏ nâu nhất, cũng có thể trồng ở vùng đất
đỏ hay đất cát pha thịt. Các nƣớc nhiệt đới thích hợp cho hồ tiêu phát triển, và ở
nƣớc ta đƣợc trồng nhiều ở các tỉnh nhƣ: Gia Định, Biên Hòa, Bình Dƣơng, Bình
Phƣớc, Long Khánh, Bà Rịa, Bình Tuy, Rạch Giá, Phú Quốc, Hà Tiên, Gia Lai,…
lên đến các tỉnh vùng Tây Nguyên và ra tận Quảng Trị.
Hiện nay, Hồ tiêu đang là mặt hàng xuất khẩu có giá trị nên đƣợc trồng rộng
rãi ở nhiều nƣớc, đặc biệt đối với các nƣớc nhiệt đới có điều kiện thuận lợi cho tiêu
phát triển, một số nƣớc tiêu biểu nhƣ: Ấn Độ, Indonesia, Việt Nam, Brazil,
Malaysia, Sri Lanka, Thái Lan và Trung Quốc.

SVTH: Huỳnh Thị Cà Ri

2


Chương 1: Tổng Quan

Hồ tiêu sống rất thọ nếu đƣợc chăm sóc kỹ có thể kéo dài đến 40 năm tuổi.

Tuy nhiên, chỉ 20 năm đầu cho thu hoạch đạt năng suất cao. Mùa thu hoạch của Hồ
tiêu thƣờng là tháng 2, có vùng đến tháng 4, tháng 5. Khi thấy trên chùm bông xuất
hiện 1-2 hạt chín đỏ hay vàng là thu hoạch đƣợc. Sau thu hoạch hồ tiêu đƣợc phơi
hay sấy nh đến khô (nhiệt độ khoảng 40 – 45 oC), màu hạt tiêu sẽ chuyển sang đen.
Hồ tiêu cần bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh sáng và mƣa trực tiếp,
thông thƣờng hồ tiêu đƣợc cất giữ trong túi nhựa bịt kín.
1.1.1.4 Th nh phần hoá học[3]
Trong Hồ tiêu có tinh dầu và hai Alkaloid. Và còn một số chất khác nhƣ:
xenluloza, muối khoáng.
+ Tinh dầu có khoảng 1,5 – 2,2%. Tinh dầu này tập trung ở vỏ quả giữa, là
nguyên nhân mà Hồ tiêu sọ ít tinh dầu hơn. Tinh dầu có màu vàng nhạt hay lục
nhạt, gồm các hydrocacbon nhƣ phellandrene, cadinen, cariophilen, một ít chất có
ôxy.
+ Hai Alkaloid là Piperine 5 – 9 % và đồng phân chavixin 2,2 – 4,6 %.
Ngoài ra, trong thành phần Hồ tiêu còn có khoảng 8% chất béo, 36% tinh bột
và 4.5% độ tro.
1.1.1.5 Công dụng[4]
Trong thực phẩm: hạt Hồ tiêu khó thiếu trong bữa ăn hằng ngày của mỗi gia
đình, mùi vị của tiêu giúp món ăn thơm hơn và khi ăn làm tăng cảm giác ngon
miệng. Đồng thời vị cay nồng có thể xua đuổi ruồi, muỗi và các loại côn trùng khác
bám vào thức ăn. Ngoài ra, Hồ tiêu còn có tác dụng bảo quản thức ăn đƣợc lâu hơn.
Trong y học: Hồ tiêu đƣợc ứng dụng rộng rải vào việc trị bệnh có từ rất lâu đời
và nó vẫn còn rất hữu ích cho đến ngày hôm nay. Hạt Hồ tiêu có thể chữa trị các
bệnh nhƣ: hạ khí, trị tiêu đờm, giải độc, đầy bụng, buồn nôn ói mửa, chứng lạnh
bụng, ỉa chảy, lị do hàn, hỗ trợ tiêu hóa, chữa sâu răng, đau răng, trúng hàn đau
vùng tim suyễn, sát trùng, nóng và nhiệt có độc, tăng cƣờng sức khỏe cho cơ thể
yếu mệt sau khi sốt và phòng tái phát bệnh sốt rét, có thể dùng gây tê để làm giảm
tạm thời các cơn đau nhức.[5] Những tính chất này có đƣợc là do trong thành phần
của tiêu có chứa hợp chất Piperine với hoạt tính cao.

SVTH: Huỳnh Thị Cà Ri

3


Chương 1: Tổng Quan

1.1.2 Tiêu lốt[3]
1.1.2.1 Tên gọi v nguồn gốc
Tiêu lốt còn có tên khác: tất bạt, Hồ tiêu dài, tiêu dài, tiêu lá tím, hay trầu
không dại. Tên khoa học piper longum L. thuộc họ hồ tiêu Piperaceae. Tiêu lốt cũng
có nguồn gốc cây mộc hoang dại ở Ấn Độ.
1.1.2.2 Đặc điểm cấu tạo
Tiêu lốt là cây thảo bò ở
phần gốc, cành mang hoa đứng
thẳng. Lá có cuốn ngắn, phiến
hình trứng thuôn, nhọn ở đỉnh,
hình tim ở gốc, cuốn lá hơi phủ
lông, có b ở gốc. Hoa đơn tính,
mọc thành bông, bông đực có
trục nhẳn, có bắc tròn, nhị 2, chỉ
nhị rất ngắn, bông cái ngắn hơn
có lá bắc tròn, cuốn ngắn, quả
mọng. Tiêu lốt thƣờng ra hoa vào tháng 3.

Hình 1.2: Cây Tiêu Lốt

1.1.2.3 Nơi sống v thu hái
Tiêu lốt thƣờng là cây mọc hoang đƣợc trồng nhiều ở Ấn Độ, Trung Quốc,
Việt Nam. Có thể trồng ở vƣờn hay hàng rào. Thu hái bông quả chín vào tháng 910, lúc những quả phía dƣới trở thành màu đen, đem phơi khô tƣơng tự nhƣ hạt Hồ

tiêu sau thu hoạch.
1.1.2.4 Th nh phần hóa học
Thành phần hóa học tiêu lốt bao gồm: palmitic acid, tetrahydropiperic acid, 1undecylenyl-3, 4-methylenedioxy-benzene, piperidine, N-isobutyledeca-trans-2trans-4-di-enamide, sesamin, piplartine và piperlonguminine. Tiêu lốt cũng chứa
Piperine trong thành phần ở rễ và quả (hạt) nhƣng hàm lƣợng ít hơn trong Hồ tiêu.
1.1.2.5 Công dụng
Hạt có vị cay, nóng nên có tác dụng ôn trung, tán hàn, hạ khí, chỉ thống, kiện
vị. Rễ có vị cay, tính ấm, không độc, có tác dụng gần nhƣ bông hạt, lại trừ đƣợc
huyết khí.
Ngoài ra, bông hạt còn công dụng để trị chứng bụng dạ lạnh gây nôn thổ, đau
bụng ỉa chảy, l , âm sán đau đầu, đau lỗ mũi và hốc mũi, tim quặn đau, đau răng,

SVTH: Huỳnh Thị Cà Ri

4


Chương
Chương 1:
1: Tổng
Tổng Quan
Quan

động kinh. Rễ đƣợc dùng trị bệnh ăn uống không tiêu, viêm màng tim. Ở Ấn độ
ngƣời ta dùng cho phụ nữ không có con uống để làm nóng tử cung. Nƣớc sắc rễ
cũng đƣợc dùng trị viêm khí quản mãn tính, ho và cảm lạnh.
Những nghiên cứu dƣợc lí hiện đại cho thấy tiêu lốt có khả năng: kháng
khuẩn, hạ thân nhiệt, Piperine có tác dụng chống co giật, thuốc có tác dụng giãn
mạch ở da, nên lúc uống thuốc có cảm giác nóng toàn thân, trên thực nghiệm thuốc
có tác dụng chống thiếu máu cơ tim, tăng sức chịu đựng ở trạng thái thiếu dƣỡng
khí, chống rối loạn nhịp tim (chủ yếu là thành phần tinh dầu).[6]

1.2 Hợp chất Piperine
1.2.1 Tính chất Alkaloid[5]
1.2.1.1 Định nghĩa[6]
Theo POLONOPSKI đã định nghĩa: Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có
chứa một nguyên tử Nitơ trong phân tử, đa số có nhân dị vòng, có phản ứng kiềm,
thƣờng gặp trong thực vật và đôi khi có trong động vật.
Alkaloid thƣờng cho những phản ứng hóa học với một số thuốc thử tạo kết tủa
có màu đặc trƣng gọi là thuốc thử chung của Alkaloid.
Đa số các Alkaloid có hoạt tính sinh lý cao đối với cơ thể con ngƣời và động
vật, nhất là đối với hệ thần kinh. Với một lƣợng nhỏ nó có thể gây độc chết ngƣời
nhƣng lại có khi nó là thần dƣợc trị bệnh đặc hiệu.
1.2.1.2 Phân loại Alkaloid
Hiện tại đã có đến 250 dạng cấu trúc Alkaloid khác nhau với hơn 5.500 hợp
chất Alkaloid trong tự nhiên.
Có hai cách phân loại Alkaloid:
 Thông thƣờng chúng đƣợc phân loại theo cấu trúc nhân cơ bản, theo cách
này thì có thể chia làm 20 nhóm.
Ví dụ: do các cấu trúc phân tử xuất hiện trong sản phẩm cuối cùng; nên các
Alkaloid thuốc phiện đôi khi còn gọi là các "phenanthren", hay theo nhóm
động/thực vật mà từ đó ngƣời ta chiết xuất ra các Alkaloid khác nhau.
 Hoặc có thể phân loại bằng cách gộp nhóm theo tên gọi của chúng. Hiện nay
có các nhóm Alkaloid nhƣ sau:
- Nhóm pyridin: piperin, coniin, trigonellin, arecaidin, guvacin, pilocarpin,
cytisin, nicotin, spartein, pelletierin.

SVTH: Huỳnh Thị Cà Ri

5

Chương 1: Tổng Quan

- Nhóm pyrrolidin: hygrin, cuscohygrin, nicotin
- Nhóm tropan: atropin, cocain, ecgonin, scopolamin.
- Nhóm isoquinolin: Các Alkaloid gốc thuốc phiện nhƣ: morphin, codein,
thebain, papaverin, narcotin, sanguinarin, narcein, hydrastin, berberin.
- Nhóm quinolin: quinin, quinidin, dihydroquinin, dihydroquinidin, strychnin,
brucin, veratrin, cevadin.
- Nhóm phenethylamin: mescalin, ephedrin, dopamin, amphetamin.
- Nhóm indol:
* Các tryptamin: DMT,N-metyltryptamin, psilocybin, serotonin.
* Các ergolin: Các Alkaloid từ ngũ cốc, cỏ nhƣ ergin, ergotamin, lysergic
acid.
* Các beta-cacbolin: harmin, harmalin, yohimbin, reserpin, emetin.
* Các Alkaloid từ chi Ba gạc (Rauwolfia): reserpin.
- Nhóm purin:
* Các xanthin: caffein, theobromin, theophyllin.
* Các Alkaloid aconit: aconitin
*Các steroit: solanin, samandari (các hợp chất amoni bậc bốn): muscarin,
cholin, neurin.
- Nhóm các Alkaloid từ dừa cạn (chi ) và các họ hàng của nó nhƣ: Vinblastin,
vincristin.
Chúng là các chất chống ung thƣ và liên kết các nhị trùng tự do, vì thế phá vỡ
cân bằng giữa trùng hợp (polymer hóa) và phản trùng hợp vi quản, tạo ra sự kìm
hãm các tế bào trong pha giữa của quá trình phân bào.
1.2.1.2 Tính chất chung của Alkaloid

 Tính chất vật lí
Trong thiên nhiên Alkaloid thƣờng tồn tại ở 2 dạng:

 Dạng rắn ở nhiệt độ thƣờng, trong công thức cấu tạo có chứa các nguyên tố
C, H, O, N. Các Alkaloid có điểm chảy r ràng nhƣng cũng có một số Alkaloid
không có điểm chảy vì bị phá hủy ở nhiệt độ trƣớc khi chảy.
Thí dụ: morphin (C17H19NO3), Codein (C18H21NO3), Strychnin (C21H22N2O2).

SVTH: Huỳnh Thị Cà Ri

6


Chương 1: Tổng Quan

 Dạng lỏng trong công thức cấu tạo thƣờng không có oxy. Chúng có thể bay
hơi đƣợc và thƣờng bền vững, và không bị phá hủy ở nhiệt độ sôi.
Thí dụ nhƣ Nicotin (C10H14N2).
Tuy nhiên cũng có vài chất trong thành phần cấu tạo có oxy vẫn ở thể lỏng nhƣ
Arecolin (C8H13NO2), Pilocarpidin (C10H14N2O2) và có vài chất không có oxy ở thể
rắn nhƣ Conexcin (C24H40N2).
 Mùi vị: Đa số các Alkaloid không mùi, có vị đắng và một số ít có vị cay nhƣ
capsaicin.
 Màu sắc: Hầu hết các Alkaloid đều không màu trừ một số ít có màu vàng
nhƣ berberin, palmatin.
 Độ tan: Nói chung các Alkaloid bazơ không tan trong nƣớc, dễ tan trong
dung môi hữu cơ nhƣ các alcol bậc thấp (metanol, etanol, ether, cloroform... Trái lại
các muối Alkaloid thì dễ tan trong nƣớc hầu nhƣ không tan trong dung môi hữu cơ
ít phân cực.
Một số Alkaloid do có thêm các nhóm phân cực nên tan đƣợc một phần trong
nƣớc hoặc trong kiềm. Ví dụ nhƣ: Mocphin, cephalin tan trong dung dịch kiềm do
có nhóm OH phenol nên tan trong dung dịch kiềm và các bazơ của chúng thì gần
nhƣ không tan trong ete. Độ tan là điều kiện quan trọng để lựa chọn dung môi trong

quá trình chiết tách Alkaloid.
Ngoài ra phần lớn các Alkaloid đều có khả năng quang cực vì trong cấu trúc
có carbon không đối xứng.

 Tính chất hóa học
Hầu nhƣ các Alkaloid đều có tính bazơ yếu do sự có mặt của nguyên tử Nitơ.
Nhƣng độ kiềm của các Alkaloid không giống nhau, nguyên nhân là do lớp điện
tích của nguyên tử Nitơ và các nhóm chức khác. Cũng có chất có tác dụng nhƣ baz
mạnh có khả năng làm xanh giấy quì nhƣ nicotin, cũng có tính bazơ rất yếu nhƣ
cafein, piperin… vài trƣòng hợp ngoại lệ có những Alkaloid không có phản ứng
kiềm nhƣ colchicin, ricinin, ... hay cá biệt cũng có những chất có phản ứng của acid
yếu nhƣ arecaidin, guvacin.
Do có tính bazơ yếu nên có thể giải phóng Alkaloid ra khỏi muối của nó bằng
những kiềm trung bình và mạnh nhƣ NH4OH, MgO, carbonat kiềm, NaOH… Khi
định lƣợng Alkaloid bằng phƣơng pháp đo acid ngƣời ta phải căn cứ vào độ kiềm

SVTH: Huỳnh Thị Cà Ri

7


Chương 1: Tổng Quan

để lựa chọn chỉ thị màu thích hợp. Alkaloid thƣờng có những tính chất đặc trƣng
sau:
 Tác dụng với các acid, Alkaloid cho muối tƣơng ứng.
 Alkaloid tác dụng với kim loại nặng ( Hg, Bi, Pt..) tạo ra muối phức.
 Các Alkaloid cho phản ứng đặc trƣng với một số thuốc thử gọi là thuốc thử
chung của Alkaloid. Những phản ứng chung này đƣợc chia làm hai loại:
a/ Phản ứng tạo kết tủa

Alkaloid tạo kết tủa với 2 nhóm thuốc thử.
 Nhóm 1: thuốc thử cho kết tủa ít tan trong nƣớc. Kết tủa sinh ra hầu hết là do
sự kết hợp của một cation là Alkaloid và một anion thƣờng là anion phức hợp của
thuốc thử. Trong nhóm này thì có nhiều thuốc thử khác nhau nhƣ:
- Thuốc thử Mayer (K2HgI4 – Kalitetreiodomecurat): kết tủa trắng hay vàng
nhạt.
- Thuốc thử Bouchardat (iodo-iodid): kết tủa nâu.
- Thuốc thử Dragendorff ( KBiI4- Kali tetraiodobismutat III): Cho kết tủa vàng
cam đến đỏ.
Độ nhạy của mỗi loại thuốc thử đối với từng Alkaloid rất khác nhau. Ví dụ
thuốc thử Mayer còn xuất hiện tủa với morphin khi pha loãng 1/2.700 nhƣng với
quinin ở độ pha loãng 1/125.000. Cafein tạo tủa với thuốc thử Dragendorff ở độ pha
loãng 1/600, nhƣng với thuốc thử Bouchardat ở độ pha loãng 1/10.000.
Ngoài ra, các thuốc thử trên còn đƣợc dùng với tác dụng khác. Ví dụ nhƣ:
Thuốc thử Dragendorff còn đƣợc dùng phun hiện màu trong sắc kí giấy và sắc kí
lớp mỏng. Muối Reinecke dùng trong định lƣợng Alkaloid bằng phƣơng pháp so
màu. Phosphomolybdic acid và phosphovonframic acid đƣợc dùng trong định lƣợng
Alkaloid bằng phƣơng pháp cân và phƣơng pháp so màu.
 Nhóm 2: thuốc thử cho kết tủa dạng tinh thể, trong nhóm này có các loại
nhƣ sau:
- Dung dịch vàng clorid
- Dung dịch platin clorid
- Dung dịch nƣớc bão hòa picric acid.
- Picrolonic acid.

SVTH: Huỳnh Thị Cà Ri

8

Chương 1: Tổng Quan

- Styphnic acid.
Ngƣời ta thƣờng đo điểm chảy của các dẫn chất này để góp phần xác định các
Alkaloid.
b/ Phản ứng tạo màu:
Một vài thuốc thử khi tác dụng với Alkaloid cho màu đặc trƣng, do đó ngƣòi ta
cũng dùng phản ứng tạo màu để xác định Alkaloid. Phản ứng tạo tủa cho biết sự
hiện diện của Alkaloid, còn phản ứng tạo màu xác định đó là Alkaloid gì.
Thuốc thử tạo màu thƣờng là những hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ hòa tan trong
acid H2SO4 đậm đặc. Các thuốc thử tạo màu quan trọng là: sulfuric acid đậm đặc
(d=1,84), nitric acid đậm đặc (d=1,4), thuốc thử Frohde (sulfomolybdic acid), thuốc
thử Marquis (sulfoformol), thuốc thử Mandelin (sulfovanadic acid), thuốc thử
Erdmann (sulfonitric acid), thuốc thử Wasicky ( p.dimetylaminobenzaldehyt hòa
trong H2SO4), thuốc thử Merke (sulfoseleniv acid).
Nếu trong dịch chiết có nhiều Alkaloid và còn lẫn tạp chất khác thì phản ứng
lên màu không thật r bằng những Alkaloid đã đƣợc chiết và phân lập ở dạng tinh
khiết. Do đó, để kết luận đƣợc chắc chắn ngƣời ta thƣờng dùng phản ứng màu kết
hợp với phƣơng pháp sắc ký lớp mỏng có Alkaloid tinh khiết làm chất chuẩn để so
sánh.
1.2.1.3 Chiết tách Alkaloid
Alkaloid có thể chiết từ dƣợc liệu khô tán thành bột, đối với dƣợc liệu có
lƣợng chất béo và chất màu nhiều thì có thể thêm giai đoạn loại tạp chất sơ bộ. Giai
đoạn này có 2 cách chính:
 Ngâm hạt dƣợc liệu với ete dầu hay ete trong vài giờ hay một ngày.
 Chiết liên tục bằng Soxlet hoặc hồi lƣu với ete dầu 1-2 giờ
Sau khi loại tạp chất xong để khô tự nhiên và tiến hành quá trình chiết tách.
Thông thƣờng có 2 phƣơng pháp để chiết tách Alkaloid:
 Chiết bằng dung môi hữu cơ.
 Chiết bằng dung dịch nƣớc acid hoặc cồn.

1.2.2 Tính chất Piperine
Piperine là hợp chất Alkaloid có chứa nguyên tử Nitơ và Oxy trong phân tử,
là hỗn hợp amit của piperidin và piperic acid. Piperine có các đặc điểm sau:

SVTH: Huỳnh Thị Cà Ri

9


Chương 1: Tổng Quan

- Công thức cấu tạo

Hình 1.3: Công thức cấu tạo phân tử Piperine
-

Công thức phân tử: C17 H19 N O3.

-

Danh pháp: 1-[5-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-1-oxo-2,4-petadienyl]piperidine

Đồng phân quang học của Piperine là chavicin là amid của piperidin với
peperittic acid, có công thức cấu tạo nhƣ sau:

Hình 1.4: Công thức cấu tạo phân tử chavicin
1.2.2.1 Tính chất vật lí[3]
Piperine là tinh thể không màu, không mùi, không tan trong nƣớc sôi, tan rất
nhiều trong rƣợu nóng, có tính kiềm nh (tính bazơ yếu). Khi đun với dung dịch
rƣợu kali, cho piperic acid C12H19O4 và một Alkaloid khác lỏng, bay hơi là piperidin

C5H11N.
Để định tính Piperine có thể tiến hành một trong 2 cách:
 Nhỏ lên bột hồ tiêu 1-2 giọt H2SO4 đặc sẽ xuất hiện màu vàng sau chuyển
nhanh sang đỏ nâu rồi chuyển dần sang màu nâu tối, cuối cùng có màu xanh nâu
(phản ứng của piperin).
 Nhỏ lên bột hồ tiêu vài giọt cồn 90-95o, để hơi khô, nhỏ lên 1 giọt nƣớc, đậy
kính mỏng lên rồi soi sẽ thấy ở mép tấm kính mỏng có ít tinh thể Piperin hình kim.
1.2.2.2 Tính chất hóa học[6]
- Khối lƣợng phân tử: 285.338 g/mol
- Nhiệt độ nóng chảy: 130oC
- Khối lƣợng riêng: 1.197 g/cm3

SVTH: Huỳnh Thị Cà Ri

10