Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu một số bộ phận cây Giổi Xanh (Michelia mediocris Dandy) ở tỉnh Quảng Bình (Khóa luận tốt nghiệp)

Lời Cảm Ơn
Được sự phân công của khoa Khoa học Tự nhiên trường Đại
học Quảng Bình và sự đồng ý của cô giáo hướng dẫn Thạc sỹ Lý
Thị Thu Hoài, em đã thực hiện khóa luận: "Nghiên cứu thành
phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu một số bộ
phận cây Giổi Xanh (Michelia mediocris Dandy) ở tỉnh
Quảng Bình”.
Để hoàn thành khóa luận này, em xin chân thành cảm ơn
quý thầy cô giáo đã tận tình hướng dẫn, giảng dạy trong suốt
quá trình học tập, nghiên cứu và rèn luyện ở Trường Đại học
Quảng Bình nhất là những thầy cô giáo ở tổ bộ môn Hóa, khoa
Khoa học Tự nhiên. Đặc biệt, em chân thành cảm ơn cô giáo
hướng dẫn Thạc sỹ Lý Thị Thu Hoài đã tận tình, chu đáo hướng
dẫn em thực hiện khóa luận này. Mặc dù đã có nhiều cố gắng
để thực hiện khóa luận một cách hoàn chỉnh nhất song do điều
kiện thực tế cũng như còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm
nên bản thân em có thể có những sai sót nhất định mà bản
thân chưa thấy được. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý
kiến của quý thầy, cô giáo và các bạn để đề tài được hoàn chỉnh
hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Quảng Bình, ngày 21 tháng 5 năm 2018
Tác giả


Phạm Mỹ
Chinh

LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong bài khóa luận này là hoàn
toàn trung thực. Đây là công trình nghiên cứu của chính em thực hiện dưới sự hướng

dẫn của ThS. Lý Thị Thu Hoài.
Chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về nội dung khoa học của công trình
này.
Quảng Bình, ngày 21 tháng 5 năm 2018
Tác giả

Phạm Mỹ Chinh


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề ....................................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...................................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................................2
4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................2
5. Cấu trúc khóa luận .......................................................................................................2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT ................................................................ 4
1.1. Giới thiệu về họ Ngọc lan.........................................................................................4
1.2. Giới thiệu về chi Ngọc lan (Michelia) ......................................................................5
1.2.1. Đặc điểm thực vật ..................................................................................................5
1.2.2. Lịch sử và phân loại chi Ngọc lan ( Michelia) ......................................................6
1.2.3. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học các loài thuộc chi Ngọc Lan
(Michelia) ........................................................................................................................8
1.3. Giới thiệu về cây Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy) .......................................9
1.3.1. Nghiên cứu về thực vật học ...................................................................................9
1.3.1.1. Đặc điểm hình thái.............................................................................................. 9
1.3.2. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học......................................................10
1.4. Giới thiệu về tinh dầu .............................................................................................10
1.4.1. Khái niệm về tinh dầu..........................................................................................10
1.4.2. Trạng thái tự nhiên và phân bố của tinh dầu .......................................................11

1.4.3. Tính chất vật lý của tinh dầu ...............................................................................11
1.4.4. Thành phần hóa học trong tinh dầu .....................................................................12
1.4.5. Vai trò của tinh dầu trong đời sống thực vật .......................................................13
1.4.6. Sinh tổng hợp tinh dầu trong cơ thể thực vật ......................................................16
1.5. Các phương pháp chiết xuất tinh dầu ....................................................................20
1.5.1. Các phương pháp chưng cất ................................................................................20
1.5.2. Phương pháp chiết (Extration) ............................................................................27


1.5.3. Phương pháp ướp (Enfleurage) ...........................................................................28
1.5.4. Phương pháp ngâm (Hot Maceration) ................................................................ 28
1.5.5. Phương pháp ép (Expression hay Cold Pressing) ...............................................28
1.6. Các phương pháp phân tích sắc kí ..........................................................................29
1.6.1. Sơ lược về sắc ký .................................................................................................29
1.6.2. Sắc kí khí ghép khối phổ (GC/MS) ....................................................................29
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC
NGHIỆM ...................................................................................................................... 31
2.1. Đối tượng nghiên cứu .............................................................................................31
2.2. Thu và xử lý mẫu ....................................................................................................32
2.3. Hóa chất, dụng cụ nghiên cứu ................................................................................32
2.3.1. Hóa chất ...............................................................................................................32
2.3.2. Dụng cụ................................................................................................................32
2.4. Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm ..............................................................33
2.4.1. Quy trình nghiên cứu ...........................................................................................33
2.4.2. Chưng cất tinh dầu bằng phương pháp lôi cuốn hơi nước ..................................33
2.4.3. Xác định độ ẩm ....................................................................................................35
2.4.4. Khảo sát hàm lượng tinh dầu theo thời gian khi chưng cất với nước .................36
2.4.5. Khảo sát hàm lượng tinh dầu với nồng độ muối NaCl đem chưng cất ...............36
2.4.6. Xác định thành phần hóa học của tinh dầu ..........................................................36
2.4.7. Xác định hoạt tính sinh học của tinh dầu ............................................................36

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................. 40
3.1. Độ ẩm lá cây Giổi xanh lâu năm ............................................................................40
3.2. Khảo sát điều kiện chưng cất tối ưu tinh dầu .........................................................40
3.2.1. Khảo sát hàm lượng tinh dầu cây Giổi xanh lâu năm thu được theo thời gian
chưng cất........................................................................................................................40
3.2.2. Khảo sát hàm lượng tinh dầu cây Giổi xanh lâu năm khi chưng cất với dung dịch
NaCl ............................................................................................................................... 41
3.3. Hàm lượng tinh dầu ................................................................................................ 41
3.3.1. Hàm lượng tinh dầu lá và cành cây Giổi xanh lâu năm ......................................41
3.3.2. Hàm lượng tinh dầu lá và cành cây Giổi xanh non .............................................42
3.4. Thành phần hóa học tinh dầu lá cây Giổi xanh non ...............................................43
3.5. Hoạt tính sinh học ...................................................................................................52
3.5.1. Hoạt tính sinh học tinh dầu lá cây Giổi xanh non ...............................................52
3.5.2. Hoạt tính sinh học của tinh dầu cành cây Giổi xanh lâu năm .............................53
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 56
1. Kết luận......................................................................................................................56


2. Kiến nghị ...................................................................................................................56


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát độ ẩm của mẫu lá cây Giổi xanh lâu năm ......................... 40
Bảng 3.2. Thể tích tinh dầu lá Giổi xanh lâu năm thu được theo thời gian .................. 40
Bảng 3.3. Thể tích tinh dầu cây Giổi xanh thu được thu được...................................... 41
Bảng 3.4. Thành phần hóa học của tinh dầu lá cây Giổi xanh non thu hái ...................44
ở khu vực TP. Đồng Hới, Quảng Bình. .........................................................................44
Bảng 3.5. Bảng so sánh thành phần hóa học của các hợp chất có hàm lượng cao giữa lá
Giổi xanh ở TP.Đồng Hới và TP.Vinh ..........................................................................47
Bảng 3.6. Hoạt tính kháng sinh của tinh dầu lá Giổi xanh non ..................................... 53

Bảng 3.7. Hoạt tính gây độc tế bào của tinh dầu lá Giổi xanh non ............................... 53
Bảng 3.8. Hoạt tính kháng sinh của tinh dầu cành Giổi xanh lâu năm ......................... 54
Bảng 3.9. Hoạt tính gây độc tế bào của tinh dầu cành Giổi xanh lâu năm ................... 54
Bảng 3.10. Hoạt tính chống oxi hóa DPPH của tinh dầu cành Giổi xanh lâu năm ...... 54


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.2. Chưng cất thường và chiết 2 lớp chất lỏng.................................................... 21
Hình 1.3. Chưng cất phân đoạn ..................................................................................... 22
Hình 1.4. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước trong phòng thí nghiệm.................... 23
Hình 2.1. Giổi xanh lâu năm thu hái ở vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng ............. 31
Hình 2.2. Giổi xanh non thu hái ở khu vực Đồng Hới .................................................. 32
Hình 2.3. Mẫu lá được xử lý sơ bộ ................................................................................ 34
Hình 2.4. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước cây Giổi xanh ................................... 34
trong phòng thí nghiệm với bình cầu............................................................................. 34
Hình 2.5. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước cây Giổi xanh ................................... 35
trong phòng thí nghiệm với nồi áp suất ......................................................................... 35
Hình 3.1. Mẫu tinh dầu cây Giổi xanh lâu năm thu được sau khi chưng cất ................ 42
Hình 3.2. Mẫu tinh dầu cây Giổi xanh non thu được sau khi chưng cất ....................... 42
Hình 3.3. Sắc ký đồ GC/MS mẫu tinh dầu lá cây Giổi xanh non...................................43
Hình 3.4. Phổ MS và công thức của β-Pinene (15,86%) ...............................................49
Hình 3.5. Phổ MS và công thức của Caryophyllene oxide (9,43%) .............................49
Hình 3.6. Phổ MS và công thức của α-Pinene (4,92%).................................................50
Hình 3.7. Phổ MS và công thức của β-Caryophylene (4,40%) .....................................50
Hình 3.8. Phổ MS và công thức của Cadinene D (3,89%) ............................................51
Hình 3.9. Phổ MS và công thức của Humulene Epoxide II (3,06%) ............................51
Hình 3.10. Vạch phổ MS của các chất chưa định danh có hàm lượng cao ...................52


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ACT

Độ hấp thu quang học của mẫu trắng không chứa dịch chiết

ASP

Độ hấp thu quang học của mẫu có chứa dịch chiết

B. subtilis

Bacillus subtils

C. albicam

Candida albican

CGX-01

Mẫu 1 của cành Giổi xanh

DMEM

Dulbecco's Modified Eagle's Medium

DMSO

Dimethyl sulfoxit

DPPH

1,1- dipheny-2-picrylhydrazyl

Es. Coli

Escherichia coli

GC – MS

Sắc kí khí ghép khối phổ

Hep-G2

Tế bào ung thư gan

IC50

Nồng độ của mẫu mà tại đó nó có thể ức chế 50% gốc tự
do

KB

Tế bào ung thư biểu mô

L. fermentum

Lactobacillus fermentum

MBC

Minimum bactericidal concentration – nồng độ tối thiểu

diệt khuẩn

MHA

Mueller - Hinton Agar

MHB

Mueller - Hinton Broth

MIC

Minimum inhibitor concentration nồng độ tối thiểu ức chế

P. aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa

SA

Sabourand - 4% dextrose Agar

S. aureus

Staphylococcus aureus

SDB

Sabourand - 2% dextrose broth

S. enterica

Salmonella enterica

TSA

Tryptic Soy Agar

TSB

Tryptic Soy Broth


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Việt Nam là một nước có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa nên được thiên nhiên ưu
đãi cho hệ thực vật vô cùng phong phú và đa dạng, trong đó phải kể đến tài nguyên
cây thuốc. Từ xưa đến nay, những cây thuốc dân gian đóng vai trò hết sức quan trọng
trong đời sống hằng ngày của con người. Theo các số liệu thống kê mới nhất thảm
thực vật Việt Nam có trên 12000 loài, trong số đó có trên 3200 loài thực vật được sử
dụng làm thuốc trong y học dân gian.
Ngày nay các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học được phân lập từ cây cỏ đã
được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp cũng như nông nghiệp, chúng được dùng
để sản xuất thuốc chưa bệnh, làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và
mỹ phẩm.... Các số liệu gần đây cho thấy rằng, có khoảng 60% dược phẩm được dùng
chữa bệnh hiện nay đều có nguồn gốc từ thiên nhiên.
Cây Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy) thuộc họ Mộc lan (Magnoliaceae),
chi Ngọc lan (Michelia) là một trong những vị thuốc được được nhiều người biết đến
từ lâu. Quả cây Giổi xanh có vị cay, tính mát, có mùi thơm dễ chịu ngoài tác dụng làm
thuốc chứa đau bụng, ăn uống không tiêu, ho khan ở người già, xoa bóp khi đau nhức,

thấp khớp còn được sử dụng để làm da vị trong các bữa ăn. Ngoài ra, vỏ cây Giổi xanh
cũng được sử dụng để làm thuốc chữa sốt... Việc tận dụng cây Giổi xanh, một nguồn
nguyên liệu rẻ tiền để tạo ra các loại tinh dầu làm dược phẩm vừa tiện dụng, lại vừa có
thể kế thừa và phát huy tiềm năng y học cổ truyền, góp phần bảo vệ sức khỏe cho
người dân.
Mặc dù có nhiều tác dụng như vậy, nhưng các công trình nghiên cứu về cây Giổi
xanh ở Việt Nam cũng như trên thế giới vẫn còn rất ít và chưa thực sự đầy đủ như
công trình của ông Nguyễn Công Dũng vào năm 1997. Vì vậy, chúng tôi chọn đề tài
"Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của tinh dầu một số bộ
phận cây Giổi Xanh (Michelia mediocris Dandy) ở tỉnh Quảng Bình” nhằm mục
đích khảo sát về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của tinh dầu cây Giổi
xanh để đề xuất hướng nghiên cứu và ứng dụng, góp phần làm tăng thêm sự hiểu biết
về nguồn thực vật làm thuốc phong phú và quý giá của Việt Nam.

1


2. Mục đích nghiên cứu
- Xác định hàm lượng tinh dầu từ một số bộ phận cây Giổi xanh.
- Tìm hiểu phương pháp phân tích thành phần hóa học và hoạt tính sinh học trong
tinh dầu cây Giổi xanh.
- Xác định và đánh giá được thành phần hóa học của tinh dầu các bộ phận cây
Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy).
- Đánh giá được hoạt tính sinh học của tinh dầu các bộ phận cây Giổi xanh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Tinh dầu một số bộ phận cây Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy) ở Vườn
Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng và khu vực Đồng Hới.
- Dịch chiết của các bộ phận như lá, cành... của cây Giổi xanh (Michelia
mediocris Dandy) lấy ở Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng và khu vực Đồng Hới.
- Địa điểm thực hiện chiết xuất tinh dầu tại phòng thực hành hóa học, Trường

Đại học Quảng Bình.
- Địa điểm xác định mẫu: Phòng phân tích hóa học của Viện hóa học các hợp
chất thiên nhiên, số 18 Hoàng Quốc Việt, Nghĩa Đô, Cầu Giấy, Hà Nội.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết: Phương pháp nhiên cứu các hợp chất tự nhiên, tổng quan
các tài liệu về cây Giổi xanh, thành phần hóa học, đặc tính sinh học, công dụng của
tinh dầu các bộ phận cây Giổi xanh (Michelia mediocris Dandy).
- Thực nghiệm:
+ Thu tinh dầu: Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.
+ Xác định thành phần hóa học: Các phương pháp phổ GC/MS.
+ Thử hoạt tính sinh học: kháng khuẩn, kháng nấm, hoạt tính chống oxy hóa
DPPH, hoạt tính gây độc tế bào.
5. Cấu trúc khóa luận
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn khóa luận
2


Khóa luận đủ ở file: Khóa luận full