Nghien cuu xay dung quy trinh xac dinh ham luong S-allyl L-cysstein va DADS trong toi den

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

---------------------

TRƢỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN

--------------------NGUYỄN THỊ THU HOA
Nguyễn Thị Thu Hoa

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG S–
ALLYL–L-CYSTEIN (SALC), DIALLY DISULFIDE (DADS) TRONG
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG S – ALLYL – L
TỎI ĐEN
– CYSTEIN (SALC), DIALLY DISULFIDE (DADS) TRONG TỎI ĐEN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2016
Hà Nội - 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐH KHOA HỌC TỰ NHIÊN

---------------------

NGUYỄN THỊ THU HOA

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG
S–ALLYL–L–CYSTEIN (SALC), DIALLY DISULFIDE (DADS)
TRONG TỎI ĐEN

Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. LÊ THỊ HỒNG HẢO

Hà Nội - 2016


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích
LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên cho tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS. TS. Lê Thị Hồng Hảo
đã tận tình hƣớng dẫn và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực
hiện đề tài và viết luận văn.
Tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Viện Kiểm nghiệm
An toàn Vệ sinh Thực phẩm Quốc gia đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi đƣợc học
tập và nghiên cứu tại Viện.
Tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Cao Công Khánh, ThS. Vũ Thị Kim Oanh
cùng toàn thể các anh chị trong khoa Nghiên cứu Thực phẩm, các anh chị trong
Viện, đã nhiệt tình chỉ bảo, hƣớng dẫn, động viên tôi trong suốt quá trình làm thực
tập.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các Thầy Cô giảng dạy tại Khoa Hóa học, đặc
biệt các thầy cô trong Bộ môn Hóa Phân tích đã truyền đạt cho tôi những kiến thức
quý giá, tạo điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu trong môi trƣờng khoa học,
hiện đại.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và anh chị trong Bộ
môn Hoá Phân tích đã giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện nghiên cứu này.
Hà Nội, tháng 12, năm 2016
Học viên

Nguyễn Thị Thu Hoa

Nguyễn Thị Thu Hoa

i

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích
MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................v
DANH MỤC CÁC HÌNH/ ĐỒ THỊ ......................................................................... vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................... viii
ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1
CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN .....................................................................................3
1.1. TỔNG QUAN VỀ TỎI ĐEN ...........................................................................3
1.1.1. Khái quát chung về tỏi trắng ......................................................................3

1.1.2. Khái quát chung về tỏi đen ........................................................................4
1.1.3. Quá trình lên men tỏi thành tỏi đen ...........................................................5
1.2. TỔNG QUAN VỀ S-ALLYL-L-CYSTEIN VÀ DIALLYL-DISULFIDE .....6
1.2.1. Tổng quan về S-allyl-L-cystein .................................................................6
1.2.1.1. Cấu trúc và tính chất ...........................................................................6
1.2.1.2. Vai trò của SALC đối với sức khỏe con ngƣời ...................................7
1.2.2. Tổng quan về diallyl disulfide (DADS) ....................................................9
1.2.2.1. Cấu trúc và tính chất ...........................................................................9
1.2.2.2. Tác dụng của DADS đối với sức khỏe con ngƣời ............................10
1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH S-ALLYL-LCYSTEIN VÀ DIALLYL DISULFIDE ...............................................................11
1.3.1. Các phƣơng pháp xác định SALC ...........................................................11
1.3.1.1. Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector UV ................11
1.3.1.2. Phƣơng pháp sắc ký lỏng với detector huỳnh quang ........................13
1.3.1.3. Phƣơng pháp sắc ký lỏng với detector khối phổ LC/MS/MS ...........13
1.3.2. Các phƣơng pháp xác định diallyl disulfide DADS ................................15
1.3.2.1. Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector UV ................15
1.3.2.2. Phƣơng pháp sắc ký lỏng với detector khối phổ (LC/MS/MS) ........15
1.3.2.3. Sắc ký khí (GC).................................................................................16
CHƢƠNG 2 - ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................18

Nguyễn Thị Thu Hoa

ii

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

2.1. ĐỐI TƢỢNG, MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .......................18
2.1.1. Mục tiêu ghiên cứu ..................................................................................18
2.1.2. Nội dung nghiên cứu................................................................................18
2.1.3. Đối tƣợng .................................................................................................18
2.2. PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ...................................................................18
2.2.1. Hóa chất ...................................................................................................18
2.2.2. Dụng cụ phân tích ....................................................................................20
2.2.3. Thiết bị phân tích .....................................................................................20
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................21
2.3.1. Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ....................................21
2.3.2. Phƣơng pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) ...........................................22
2.4. THẨM ĐỊNH PHƢƠNG PHÁP ....................................................................23
2.5. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ..............................................................25
2.6. PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ .....................................................25
CHƢƠNG 3- KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................27
3.1. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG
SALC TRONG TỎI ĐEN BẰNG PHƢƠNG PHÁP HPLC-PDA .......................27
3.1.1. Khảo sát điều kiện của phƣơng pháp HPLC-PDA để xác định hàm
lƣợng S-allyl-L-cystein ......................................................................................27
3.1.1.1. Lựa chọn điều kiện detector ..............................................................27
3.1.1.2. Lựa chọn điều kiện phân tích S-allyl-L-cystein bằng phƣơng pháp
HPLC-PDA ....................................................................................................28
3.1.1.3. Khảo sát điều kiện dẫn xuất hóa .......................................................28
3.1.1.4. Khảo sát chƣơng trình rửa giải của pha động ...................................31
3.1.2. Khảo sát điều kiện chiết mẫu ...................................................................35
3.1.3. Thẩm định phƣơng pháp phân tích ..........................................................36
3.1.3.1. Độ đặc hiệu .......................................................................................36
3.1.3.2. Khoảng tuyến tính và lập phƣơng trình đƣờng chuẩn ......................38
Nguyễn Thị Thu Hoa

iii

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

3.1.3.3. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lƣợng (LOQ)................39
3.1.3.4. Độ lặp lại ...........................................................................................40
3.1.3.5. Độ thu hồi..........................................................................................41
3.1.4. Áp dụng phân tích S-allyl-L-cystein trong một số mẫu thực tế .............42
3.2. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG
DADS TRONG TỎI ĐEN BẰNG GC - MS ........................................................44
3.2.1. Lựa chọn các điều kiện của phƣơng pháp GC-MS để xác định hàm
lƣợng DADS ......................................................................................................44
3.2.1.1. Lựa chọn cột tách ..............................................................................44
3.2.1.2. Lựa chọn chƣơng trình nhiệt độ cột tách ..........................................44
3.2.2. Khảo sát điều kiện chiết mẫu ...................................................................45
3.2.3. Thẩm định phƣơng pháp phân tích ..........................................................46
3.2.3.1. Độ đặc hiệu .......................................................................................46
3.2.3.2. Xây dựng đƣờng chuẩn .....................................................................47
3.2.3.3. Giới hạn định lƣợng (LOQ) ..............................................................48
3.2.3.4. Độ lặp lại ...........................................................................................49
3.2.3.5. Độ thu hồi..........................................................................................50
3.2.4. Áp dụng phân tích một số mẫu thực tế ....................................................51
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................54
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................56

PHỤ LỤC .................................................................................................................... I

Nguyễn Thị Thu Hoa

iv

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Độ hòa tan của 1g SALC trong các dung môi khác nhau và độ pH khác
nhau ở 200C ........................................................................................................7
Bảng 3.1. Khảo sát số mM muối borat .....................................................................29
Bảng 3.2. Khảo sát pH đệm borat .............................................................................30
Bảng 3.3. Khảo sát thời gian dẫn xuất FMOC ..........................................................31
Bảng 3.4. Kết quả khảo sát SALC khi phân tích ở chế độ đẳng dòng ......................32
Bảng 3.5. Các chƣơng trình dung môi gradient ........................................................33
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát tỉ lệ dung môi chiết methanol : nƣớc ............................36
Bảng 3.7. Sự phụ thuộc của diện tích pic vào nồng độ SALC..................................38
Bảng 3.8. Độ lệch của từng điểm chuẩn SALC dùng xây dựng đƣờng chuẩn .........38
Bảng 3.9. Kết quả đo mẫu tỏi đen hàm lƣợng thấp ...................................................39
Bảng 3.10. Kết quả độ lặp lại khi phân tích hàm lƣợng SALC trong mẫu tỏi đen ...40
Bảng 3.11. Bảng đối chiếu kết quả độ lặp lại của phƣơng pháp HPLC-PDA để phân
tích hàm lƣợng SALC trong tỏi đen theo AOAC .............................................40
Bảng 3.12. Kết quả độ thu hồi khi phân tích hàm lƣợng SALC trong mẫu tỏi đen ở 3
mức nồng độ khác nhau ....................................................................................41

Bảng 3.13. Bảng đối chiếu kết quả độ thu hồi của phƣơng pháp HPLC-PDA để
phân tích hàm lƣợng SALC trong tỏi đen theo AOAC ....................................41
Bảng 3.14. Kết quả phân tích hàm lƣợng SALC trong một số mẫu thực tế .............43
Bảng 3.18. Kết quả khảo sát tỉ lệ dung môi chiết ethanol, acetone và methanol......45
Bảng 3.16. Sự phụ thuộc của diện tích pic vào nồng độ DADS ...............................47
Bảng 3.17. Độ lệch của từng điểm chuẩn DADS dùng xây dựng đƣờng chuẩn ......48
Bảng 3.18. Kết quả độ lặp lại khi phân tích hàm lƣợng DADS trong mẫu tỏi đen ..49
Bảng 3.19. Bảng đối chiếu kết quả độ lặp lại của phƣơng pháp GC-MS để phân tích
hàm lƣợng DADS trong tỏi đen theo AOAC ...................................................50
Bảng 3.20. Kết quả độ thu hồi khi phân tích hàm lƣợng DADS trong mẫu tỏi đen .50
Bảng 3.21. Kết quả phân tích hàm lƣợng DADS trong một số mẫu thực tế.............52

Nguyễn Thị Thu Hoa

v

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích
DANH MỤC CÁC HÌNH/ ĐỒ THỊ

Hình 1.1. Hình ảnh củ tỏi trắng Lý Sơn ......................................................................3
Hình 1.2. Hình ảnh sản phẩm tỏi đen sau khi lên men ...............................................5
Hình 1.3. Quy trình lên men tỏi đen ...........................................................................5
Hình 1.4. Công thức hóa học của S-allyl-L-cystein ....................................................6
Hình 1.5. Quá trình chuyển hóa γ-glutamyl-S-allylcystein thành SALC ...................7
Hình 1.6. Công thức hóa học của Diallyl disulfide ...................................................10

Hình 2.1. Hình ảnh hệ thống phân tích HPLC –PDA hãng Water để xác định hàm
lƣợng SALC trong tỏi đen ................................................................................21
Hình 2.2. Hình ảnh hệ thống phân tích GC-MS hãng Thermo để xác định hàm
lƣợng DADS trong tỏi đen ...............................................................................22
Hình 3.1. Sắc đồ xác định SALC bằng HPLC – PDA với số mM muối borat là
20mM ...............................................................................................................29
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của diện tích pic SALC vào pH đệm borat
bằng 8 ...............................................................................................................30
Hình 3.3. Sắc đồ xác định SALC bằng HPLC-PDA với pH đệm borat 8 ................30
Hình 3.4. Sắc đồ xác định SALC khi khảo sát ở chế độ đẳng dòng với tỷ lệ dung
môi CH3COONH4:ACN = 40:60, thời gian phân tích 40 phút ........................32
Hình 3.5. Sắc đồ xác định SALC khi khảo sát ở chế độ đẳng dòng với tỷ lệ dung
môi CH3COONH4:ACN = 60:40, thời gian phân tích 40 phút ........................32
Hình 3.6. Sắc đồ chuẩn SALC 4µg/mL theo chƣơng trình dung môi gradient 1 .....33
Hình 3.7. Sắc đồ chuẩn SALC 4µg/mL theo chƣơng trình dung môi gradient 2 .....33
Hình 3.8. Sắc đồ chuẩn SALC 4µg/mL theo chƣơng trình dung môi gradient 3 .....34
Hình 3.9. Sắc đồ chuẩn SALC 4µg/mL theo chƣơng trình dung môi gradient 4 .....34
Hình 3.10: Sắc đồ xác định hàm lƣợng SALC trong mẫu tỏi đen khi phân tích trên
hệ thống HPLC-PDA........................................................................................35
Hình 3.11. Sắc đồ xác định SALC bằng phƣơng pháp phân tích HPLC-PDA tỷ lệ
dung môi chiết MeOH:H2O = 50:50 ................................................................36
Hình 3.12. Sắc đồ của dung dịch chuẩn SALC .........................................................37
Nguyễn Thị Thu Hoa

vi

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Hình 3.13. Sắc đồ của dung dịch mẫu trắng .............................................................37
Hình 3.14. Sắc đồ của dung dịch mẫu trắng thêm chuẩn SALC ..............................37
Hình 3.15. Đƣờng chuẩn của SALC .........................................................................38
Hình 3.16. Quy trình tách và xác định hàm lƣợng SALC trong mẫu tỏi đen ...........42
Hình 3.17. Sắc đồ của dung dịch mẫu TĐ1 khi phân tích trên hệ thống HPLC-PDA
..........................................................................................................................43
Hình 3.18. Sắc đồ xác định DADS khi chiết bằng dung môi MeOH .......................45
Hình 3.19. Sắc đồ của dung dịch chuẩn DADS 4,0 µg/mL ......................................46
Hình 3.20. Phổ khối của dung dịch DADS 4,0 µg/mL khi phân tích trên hệ thống
GC-MS .............................................................................................................46
Hình 3.21. Đƣờng chuẩn của DADS xác định bằng phƣơng pháp GC-MS .............47
Hình 3.22. Sắc đồ của DADS tại mức dƣới định lƣợng ...........................................49
Hình 3.23. Quy trình tách và xử lý mẫu tỏi đen để phân tích hàm lƣợng DADS .....51
Hình 3.24. Sắc đồ của dung dịch mẫu TD3-2996dvc khi phân tích trên hệ thống
GC-MS .............................................................................................................53

Nguyễn Thị Thu Hoa

vii

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu viết tắt

Tên

ABTS

2,2-azino-bis-(3-ethylbenozothiazoline-6-sulfonic acid)

ACN

Acetone nitrile

C

Nồng độ trong dung dịch

Cc

Lƣợng chuẩn thêm vào theo lý thuyết

FLD

Detector huỳnh quang

FMOC

9-fluorenylmethyl-chloroformate

GC

Sắc ký khí

GC-MS

Sắc ký khí khối phổ

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

LOD

Giới hạn phát hiện

LOQ

Giới hạn định lƣợng

MeOH

Methanol

SALC

S-allyl-L-cystein

SD

Độ lệch chuẩn

Nguyễn Thị Thu Hoa

viii

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích
ĐẶT VẤN ĐỀ

Ngày nay, với sự tiến bộ của con ngƣời cùng với sự phát triển vƣợt bậc của
ngành khoa học công nghệ đã tạo ra hàng loạt các dƣợc phẩm có nguồn gốc nhân
tạo với tính năng chữa bệnh rất công hiệu và mang lại kết quả rất nhanh chóng.
Nhƣng đằng sau đó còn có những hạn chế, tác dụng phụ… gây ảnh hƣởng đến sức
khỏe con ngƣời. Do vậy khuynh hƣớng quay về với thiên nhiên sử dụng những loài
thực vật vừa có giá trị dinh dƣỡng và dƣợc tính chữa bệnh đang ngày càng đƣợc
quan tâm. Trong đó tỏi đen đƣợc xem là những loại thực vật hội đủ các nhu cầu
thiết yếu của con ngƣời hơn hẳn các loại thực vật khác trong tự nhiên.
Các nghiên cứu về thành phần hóa học của tỏi đen [8, 9, 10, 15, 50] cho thấy:
sau khi lên men, các hợp chất hữu cơ lƣu huỳnh tan trong nƣớc nhƣ S-allyl-Lcystein (SALC), alliin, isoalliin, methiin… và các hợp chất hữu cơ lƣu huỳnh không
tan trong các dung môi không phân cực nhƣ diallyl disulfide, diallyl trisulfide…
Điều này làm cải thiện một số hoạt tính sinh học của tỏi đen nhƣ khả năng chống
oxy hóa, tăng cƣờng miễn dịch, ức chế tế bào ung thƣ [7, 8, 22, 23,24]. Trong số
các hợp chất chứa lƣu huỳnh, S-allyl-L-cystein và diallyl disulfide là hoạt chất đƣợc
chú ý nhiều nhất vì có nhiều hoạt tính có lợi cho sức khỏe con ngƣời. Với mục đích
và ý nghĩa thực tiễn nhƣ thế thì việc kiểm soát chất lƣợng tỏi đen và các sản phẩm
từ tỏi đen sẽ giúp mọi ngƣời có đƣợc nguồn dinh dƣỡng hợp lý, đủ về số lƣợng và

đảm bảo về chất lƣợng.
Trên thế giới có rất nhiều phƣơng pháp xác định SALC và DADS trong tỏi
đen, do SALC là hợp chất có khả năng hấp thụ quang cũng nhƣ phát xạ quang, vì
thế các phƣơng pháp thƣờng đƣợc sử dụng để xác định SALC là HPLC-detector
PDA, detector huỳnh quang (FLD), detector khối phổ (MS) và detector UV [15, 35,
41, 42, 43]; còn đối với hợp chất DADS, do tính chất dễ bay hơi và hàm lƣợng chất
trong mẫu thấp nên phƣơng pháp phân tích sử dụng phổ biến sắc ký khí khối phổ
(GC-MS). Ở Việt Nam, các nghiên cứu về SALC từ tỏi đen vẫn còn nhiều hạn chế,
tại Học viện quân y 103 [1] đã có công trình công bố, tuy nhiên, nghiên cứu này còn

Nguyễn Thị Thu Hoa

1

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

nhiều thiếu sót do còn ảnh hƣởng khá nhiều của nền mẫu; còn đối với DADS chƣa

có nghiên cứu cụ thể nào để phân tích hàm lƣợng DADS trong tỏi đen. Do đó,
vấn đề đặt ra là tìm quy trình nghiên cứu để xác định hàm lƣợng SALC và DADS
trong tỏi đen.
Từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy
trình xác định hàm lƣợng S-allyl-L-cystein (SALC), Diallyl disulfide (DADS)
trong tỏi đen” với hai mục tiêu nhƣ sau:
1. Xây dựng quy trình định lƣợng S-allyl-L-cystein (SALC) trong tỏi đen bằng

HPLC-PDA.
2. Xây dựng quy trình định lƣợng Diallyl disulfide (DADS) trong tỏi đen bằng
GC-MS.

Nguyễn Thị Thu Hoa

2

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích
CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN

1.1. TỔNG QUAN VỀ TỎI ĐEN
1.1.1. Khái quát chung về tỏi trắng
Tỏi (danh pháp hai phần: Allium sativum) là một loài thực vật thuộc họ
Hành Alliaceae [2], nghĩa là có họ hàng với hành tây, hành ta, hành tím, tỏi tây,
v.v... Tỏi không chỉ đóng vai trò là một gia vị trong bữa ăn mà còn có tác dụng nhƣ
một vị thuốc hữu hiệu với nhiều tác dụng.

Hình 1.1. Hình ảnh củ tỏi trắng Lý Sơn
Tỏi đƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ là một gia vị dùng cho thực phẩm và dƣợc
liệu quan trọng nhất trong nhiều thế kỉ. Nó đã đƣợc trồng từ thời cổ đại, đƣợc sử
dụng làm gia vị và hƣơng liệu do các tiềm năng chữa bệnh. Hoạt tính của tỏi phụ
thuộc vào các hoạt chất của nó, đặc biệt là các hợp chất lƣu huỳnh hữu cơ – tạo vị
cay nồng của tỏi. Ngoài các hợp chất đó, hoạt tính của tỏi cũng đƣợc đặc trƣng bởi
các hoạt chất phenolic – tính dƣợc lý và hàm lƣợng tƣơng đối cao [29]. Phần hay

đƣợc sử dụng nhất của cả cây tỏi là củ tỏi, mà ta vẫn dùng làm gia vị. Củ tỏi có
nhiều tép. Từng tép tỏi cũng nhƣ cả củ tỏi đều có lớp vỏ mỏng bảo vệ. Tỏi sinh
trƣởng tốt trong môi trƣờng nóng và ẩm.
Tác dụng của tỏi: Hành khí, ôn trung, tiêu tích trệ, sát trùng, giải độc, trù trị,
cảm cúm, ho gà, viêm phế quản, ăn uống tích trễ, thƣợng vị đau tức do đầy hơi, tiêu
chảy, mụn nhót, áp xe viêm tấy, hói trán, trị giun kim [4].
Tại Việt Nam có nhiều vùng đất trồng tỏi nổi tiếng nhƣ: Lý Sơn, Phan
Rang... và gần đây nhất là Bắc Giang.
Nguyễn Thị Thu Hoa

3

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Trong những năm gần đây, tỏi đã đƣợc nghiên cứu nhiều bởi lợi ích của nó
đối với sức khỏe con ngƣời: các tác dụng chống oxy hóa, kháng khuẩn và chống
ung thƣ. Do vậy, tỏi đã trở thành một trong những loại thực phẩm ngăn ngừa bệnh
phổ biến nhất. Mặc dù tỏi có rất nhiều lợi ích sức khỏe do hoạt chất allicin và các
hoạt chất trong tỏi, nhƣng nó còn hạn chế do đặc trƣng mùi và gây đau bụng với
những ngƣời mẫn cảm. Vì vậy, các nghiên cứu gần đây tập trung vào phƣơng pháp
chế biến khác nhau nhƣ xử lý nhiệt, lão hóa và lên men để loại bỏ và cải thiện mùi
hăng khó chịu của tỏi [40].
1.1.2. Khái quát chung về tỏi đen
Tỏi đen (black garlic) là sản phẩm lên men từ tỏi tƣơi (hay còn gọi là tỏi
trắng) bằng cách gia nhiệt tỏi tƣơi ở nhiệt độ cao dƣới sự kiểm soát độ ẩm trong hơn

một tháng. Hơn nữa, quá trình gia nhiệt thƣờng đƣợc sử dụng trong sản xuất thực
phẩm.
Một trong những mục tiêu quan trọng nhất của quá trình gia nhiệt để nâng
cao chất lƣợng thực phẩm, giúp ngon miệng, thay đổi màu sắc, hƣơng liệu và kết
cấu trong thực phẩm. Ngoài ra, quá trình làm nóng dẫn đến sự hình thành các hoạt
chất sinh học mới do quá trình chuyển hóa của một số hoạt chất [29].
Tỏi đen có ở Việt Nam cách đây khoảng 3 năm, đầu tiên do tiến sĩ Vũ Bình
Dƣơng nghiên cứu đề tài về ứng dụng lên men tỏi đen từ tỏi Lý Sơn, Việt Nam. Và
đƣợc sản xuất thử nghiệm thành công. Sau đó đƣợc các trung tâm nghiên cứu, các
doanh nghiệp phát triển sản xuất và bán phổ biến rộng rãi trong cả nƣớc, đặc biệt thị
trƣờng ở thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội do đƣợc quảng bá rộng về công dụng
vƣợt trội cho sức khỏe nên đã đƣợc đón nhận và tiêu thụ khá mạnh [8, 9,10].
Hoạt chất S-allyl cysteine là hoạt chất rất có lợi cho cơ thể chống lại bệnh
ung thƣ [43], ngoài ra diallyl disulfide và diallyl trisulfide tác dụng hạ huyết áp, hạ
cholesterol [48]. Với các hoạt chất này, sau khi sử dụng cơ thể chuột đã giảm thiểu
ảnh hƣởng của tia xạ tới các cơ quan nhƣ cơ quan miễn dịch, hệ thống võng nội bộ.
Mật độ tế bào tại hạch, lách, tuyến ức và tủy xƣơng dày đặc hơn, ít bị tổn thƣơng
hơn ở nhóm chuột bị chiếu xạ không uống tỏi hoặc uống tỏi thƣờng. Đây là minh
chứng cho khả năng bảo veeh các tế bào miễn dịch của tỏi đen dƣới tác động của tia
xạ [10].
Nguyễn Thị Thu Hoa

4

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Hình 1.2. Hình ảnh sản phẩm tỏi đen sau khi lên men
1.1.3. Quá trình lên men tỏi thành tỏi đen
Trong quá trình lên men sẽ xảy ra phản ứng chuyển hoá các hợp chất chứa
lƣu huỳnh nhƣ methionin, cystein, methanethiol thành những hợp chất mới chứa lƣu
huỳnh tan đƣợc trong nƣớc nhƣ S-allyl-L-cystein alliin, isoalliin, methionin,
cycloalliin, các dẫn chất của cysteine, dẫn chất tetrahydro-β-carboline. Đây là
những hợp chất quan trọng làm tăng tác dụng của sản phẩm tỏi đen thu đƣợc. Quy
trình lên men tự nhiên cũng làm cho hàm lƣợng carbohydrate tăng từ 28,7% (trong
tỏi) lên tới 47,9% (trong tỏi đen), nhờ đó tỏi đen có vị ngọt của trái cây. Vì trong
thành phần tỏi có chứa đƣờng và acid amin, sau khi trải qua quá trình lên men sẽ tạo
ra melanoidin, một chất có màu sẫm đen. Do đó tỏi sau khi lên men tự nhiên (không
dùng hóa chất) lại chuyển thành màu đen, vị ngọt, không còn mùi cay, hăng của tỏi
thông thƣờng [45]. Sơ đồ quy trình lên men tỏi tạo tỏi đen nhƣ hình 1.3 [5].

Tỏi tƣơi

Chọn lọc,
phân loại

Xử lý,
làm sạch

Ủ nhiệt,
lên men

Đóng gói,
bảo quản

Thu tỏi

đen

Kiểm tra, chất
lƣợng tỏi

Hình 1.3. Quy trình lên men tỏi đen
Thành phần tỏi có chứa đƣờng và acid amin, sau khi trải qua quá trình lên
men sẽ tạo ra melanoidin, một chất có màu sẫm đen làm sản phẩm có màu đen.
Nguyễn Thị Thu Hoa

5

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

1.2. TỔNG QUAN VỀ S-ALLYL-L-CYSTEIN VÀ DIALLYL-DISULFIDE
1.2.1. Tổng quan về S-allyl-L-cystein
S-allyl-L-cystein (SALC) là một acid amin chứa lƣu huỳnh đƣợc tìm thấy
trong dịch chiết tỏi đã lên men [47], hợp chất chiếm hàm lƣợng nhiều nhất. Nhiều
nghiên cứu đã chứng minh các hoạt động chống oxy hóa của tỏi đen và SALC ở thí
nghiệm trong ống nghiệm (in vivo) – trong các mô hình thí nghiệm động vật liên
quan về mất cân bằng oxi hóa và thí nghiệm trên tế bào (in vitro) – tác giả đã sử
dụng một vài phƣơng pháp để loại bỏ một số phản ứng oxi hóa đặc biệt và làm giảm
các ảnh hƣởng của quá trình oxy hóa. Xuất phát từ những thực nghiệm đó, tác dụng
bảo vệ của tỏi đen và SALC để ngăn ngừa và cải thiện sự mất cân bằng oxy hóa
[14].

1.2.1.1. Cấu trúc và tính chất
SALC đƣợc mô tả với các khái niệm khác nhau nhƣ S-allylcystein, Ldeoxyalliin. Phần hoạt động mạnh nhất của phân tử SALC là liên kết -C-S- trong
phân tử. Đây là một liên kết hoạt động nó mang đến cho SALC những hoạt tính
sinh học cao.
H2N
S
COOH

Hình 1.4. Công thức hóa học của S-allyl-L-cystein
Danh pháp IUPAC: (R)-3-(Allylthio)-2-aminopropanoic acid.
Công thức hóa học: C6H11NO2S.
Khối lƣợng phân tử: 161,222.
Khối lƣợng riêng: 1,191.
Điểm nóng chảy: 223,3 – 223,70C.
Điểm sôi: 3000C.
SALC đƣợc hình thành bởi quá trình dị hóa của γ-glutamyl-S-allylcysteine
(Hình 1.5). SALC có dạng bột tinh thể màu trắng với mùi đặc trƣng, tan tốt trong
nƣớc và không hút ẩm. Theo nhƣ kết quả nghiên cứu của tác giả Yukihiro Kodera
và cộng sự cho thấy khả năng hòa tan khác nhau của SALC trong các dung môi
Nguyễn Thị Thu Hoa

6

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

phân cực nhƣ nƣớc, methanol, acetonitrile… và tại các độ pH khác nhau (Bảng 1.1)
[50].

O
NH2

HN
S

COOH

γ-glutamyltransferase

COOH
S

COOH

γ-glutamyl-S-allylcysteine

NH2

SALC

Hình 1.5. Quá trình chuyển hóa γ-glutamyl-S-allylcystein thành SALC
SALC là một hợp chất hữu cơ tƣơng đối bền, không bị thay đổi tính chất, cấu
trúc trong dịch chiết tỏi khoảng 2 năm [31]. Mặc dù sau một thời gian lƣu trữ mẫu
có sự thay đổi nhỏ về màu sắc chuyển từ màu trắng sang màu vàng nhạt, nhƣng
không xảy ra sự chuyển đổi hoặc phân hủy ra chất khác.
Bảng 1.1. Độ hòa tan của 1g SALC trong các dung môi khác nhau và độ pH khác

nhau ở 200C
Thể tích hòa tan (mL)
14,7
5,0
11,0
1053
>10000
>10000
>10000

Dung môi
Nƣớc
HCl 10%
NaOH 0,1 N
Methanol
Ethanol
Acetonitrile
Ethyl acetate

Từ kết quả bảng 1.1 biểu diễn thể tích hòa tan có thể nhận thấy SALC tan tốt
trong các dung môi phân cực nhƣ HCl 10%; NaOH 0,1N và nƣớc; đối với các dung
môi ít phân cực nhƣ ethanol, ethyl acetate… thì khả năng hòa tan của SALC kém
nên các dung môi phân cực thƣờng đƣợc sử dụng trong quá trình phân tích hàm
lƣợng SALC trong tỏi đen.
1.2.1.2. Vai trò của SALC đối với sức khỏe con người
-

Giảm lƣợng đƣờng huyết trong máu.

Trong nghiên cứu để đánh giá tác động của SALC trong đƣờng huyết và hệ

thống miễn dịch tuyến tụy trên cơ thể chuột bị bệnh tiểu đƣờng chỉ ra rằng hàm

Nguyễn Thị Thu Hoa

7

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

lƣợng glucose, TBARS và các enzyme chống oxy hóa đã bị biến đổi trong cơ thể
chuột mắc bệnh tiểu đƣờng. Những thay đổi này đã ở mức độ gần nhƣ kiểm soát
đƣợc sau khi sử dụng SALC. Tác dụng chữa bệnh đái tháo đƣờng và chống oxy hóa
đƣợc so sánh với glyclazide – một loại thuốc hạ đƣờng huyết đặc hiệu [23].
-

Ức chế sự tăng trƣởng của tế bào ung thƣ CWR22R, điều trị ung thƣ

tuyến tiền liệt [39].
-

Giảm kích thƣớc của mảng xơ vữa động mạch vàng, điều trị nhồi máu cơ

tim [44].
-

SALC cũng có hoạt tính chống oxy hóa cao về khả năng loại bỏ gốc tự

do, tiền chất oxy hóa, kích thích sự hoạt động của enzyme chống oxy hóa, ức chế
enzyme oxy hóa và các hiệu ứng chelating tham gia vào các hoạt động bảo vệ của
dịch chiết tỏi và SALC, qua đó nhấn mạnh tiềm năng sử dụng nhƣ tác nhân điều trị
[14, 22].
-

Đối với những ngƣời mắc bệnh tiểu đƣờng thì SALC giúp điều trị và bảo

vệ chống lại do bị thiếu isulin làm cho quá trình vận chuyển glucose không đƣợc
đƣa đi đến các tế bào, kết quả là lƣợng đƣờng glucose trong máu tăng cao.
Theo J Trace Elem Med Biology (2013) cho biết, kết quả nghiên cứu của các
nhà khoa học tại Trung tâm Công nghệ Sinh học, Trƣờng Cao đẳng Nghệ thuật và
Khoa học [24] đã chỉ ra rằng SALC có tác dụng bảo vệ chống lại bệnh tiểu đƣờng
phát triển do SALC chứa amino acid làm gia tăng một loại protein đặc hiệu vận
chuyển sắt để phá hủy tế bào beta sản xuất insulin. Ngoài ra, nghiên cứu mới cho
thấy rằng những con chuột không có cơ chế vận chuyển sắt này sẽ đƣợc bảo vệ
chống lại bệnh tiểu đƣờng phát triển.
-

Giảm hàm lƣợng choresterol, giảm mỡ máu, giúp chống nguy cơ bị béo

phì [18].
-

Ức chế sự phát triển của tế bào ung thƣ gan , điều trị ung thƣ gan [30].

-

Giảm tổn thƣơng não liên quan đến quá trình mất cân bằng oxi hóa sau

khi bị tắc động mạch não trung (MCAO). Kết quả cho thấy rằng SALC làm giảm
đáng kể tình trạng thiếu máu não (gồm vùng nhồi máu thực sự và vùng nguy cơ

Nguyễn Thị Thu Hoa

8

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

nhồi máu) và chảy máu não, chống lại quá trình oxi hóa và ngăn chặn các tổn hại
đến tế bào thần kinh [36].
Ngoài ra, SALC còn đƣợc biết đến với các tác dụng điều trị ung thƣ trực
tràng, ung thƣ biểu mô [21] và bệnh lý Alzheimer [16].
Năm 2010, tác giả Danna Wang và cộng sự [19] đã thực hiện thí nghiệm ảnh
hƣởng của dịch chiết tỏi đen đến hệ thống miễn dịch của cơ thể trên chuột và thấy
rằng việc tăng cƣờng hệ thống miễn dịch trên chuột là do hàm lƣợng S-allyl-Lcystein – làm giảm đáng kể các tế bào gây ung thƣ kết trực tràng cũng nhƣ số lƣợng
các tế bào ruột già tiền ung thƣ.
1.2.2. Tổng quan về diallyl disulfide (DADS)
Cystein là một tiền chất quan trọng của các hợp chất lƣu huỳnh hữu cơ trong
tỏi đen, chẳng hạn S-methyl-L-cysteine sulphoxide (methiin) và S-allyl-L-cysteine
sulphoxide (alline) – là những hợp chất thơm chứa nhiều gốc cysteine. Sau khi tiến
hành xử lý mẫu nhƣ cắt, nghiền hoặc loại nƣớc, các hợp chất này sẽ bị phân hủy
thành các hợp chất dễ bay hơi khác, bao gồm diallyl sulfide, diallyl disulfide, diallyl
trisulfide, thorne và ajoene [45].

Tác giả Michael và cộng sự cũng cho thấy rằng, DADS là một hợp chất hữu
cơ chứa lƣu huỳnh, dễ bay hơi và rất hoạt động trong tỏi đã chƣng cất. Ngoài ra, nó
còn tạo mùi đặc trƣng cho tinh dầu tỏi [34]. Hoạt chất DADS là hoạt chất rất có lợi
cho cơ thể chống lại bệnh ung thƣ, giảm lƣợng cholesterol trong máu, hạ huyết áp
[32]. Đây là một trong những hợp chất quan trọng nhất tạo nên tác dụng thần kỳ cho
tỏi đen và các sản phẩm từ tỏi đen.
1.2.2.1. Cấu trúc và tính chất
Về mặt cấu trúc, trong phân tử DADS chứa liên kết lƣu huỳnh (-S-S-) (Hình

1.6) nên nó hoạt động hơn so với các hợp chất lƣu huỳnh khác nhƣ diallyl sulfide
(DAS), allyl methyl disulfide (AMDS), allyl methyl trisulfide (AMTS)… trong
quá trình cảm ứng của các enzyme giải độc mà không ức chế hoạt động của nó, cho
thấy tầm quan trọng của nhóm sulfide với hợp chất chứa lƣu huỳnh [38].

Nguyễn Thị Thu Hoa

9

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích
S2

Hình 1.6. Công thức hóa học của Diallyl disulfide
Danh pháp IUPAC: 3-[(Prop-2-en-1-yl) disulfanyl]prop-1-ene.
Công thức hóa học: C6H10S2.
Khối lƣợng phân tử: 146,28 g/mol.

Khối lƣợng riêng: 1,01 g/cm3.
Điểm sôi: 1800C.
Diallyl disulfide (DADS) đƣợc hình thành từ quá trình chuyển hóa của
Allicin [39]. DADS là chất lỏng màu vàng nhạt, dễ bay hơi, mùi đặc trƣng. Là chất
ít phân cực nên dễ tan trong các dung môi ít phân cực nhƣ methanol, cồn 960C…
1.2.2.2. Tác dụng của DADS đối với sức khỏe con người
-

Ức chế sự tăng trƣởng và tồn tại của tế bào ung thƣ dạ dày AGS, hỗ trợ

điều trị bệnh ung thƣ dạ dày.
Theo nghiên cứu về đánh giá tác động của DADS với sự gia tăng của tế bào
ung thƣ dạ dày AGS – đƣợc điều trị với các nồng độ khác nhau tại Khoa Ngoại,
Bệnh viện Halsol đã cho thấy rằng DADS gây ra ức chế sự tăng trƣởng và tồn tại
của tế bào ung thƣ dạ dày phụ thuộc vào liều lƣợng. Nhƣng mối quan hệ việc chống
tăng sinh và thay đổi cấu trúc tế bào ung thƣ vẫn chƣa tỷ lệ thuận với nồng độ
DADS [26].
-

DADS và ung thƣ đại tràng.

Nhƣ kết quả nghiên cứu của tác giả Yang JS cùng cộng sự của mình về tác
động của DADS việc chặn chu kỳ tế bào và apotosis (sự tự hủy diệt tế bào) trong
dòng tế bào ung thƣ đại tràng COLO 205 cho thấy rằng sau khi điều trị 24 tiếng, tế
bào bị apotosis bị phá vỡ [25].
-

Ức chế sự tăng trƣởng của tế bào ung thƣ vú [13].

-

DADS cũng đƣợc xem nhƣ là một hoạt chất kháng tiểu cầu, ức chế sự

hình thành của tiểu cầu thromboxane trong điều trị bệnh động mạch vành [11].

Nguyễn Thị Thu Hoa

10

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ
-

Chuyên ngành: Hóa phân tích

Chất ức chế men khử 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A. Men này

xúc tác phản ứng chuyển 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A thành
mevalonate trong quá trình tổng hợp cholesterol, làm giảm lƣợng cholesterol huyết
tƣơng và trong gan [37].
bệnh

DADS có hoạt tính kháng khuẩn, ức chế sự tăng trƣởng của vi khuẩn gây

nhƣ

Salmonella

typhimurium,

Escherichia

coli

O157:H7,

Listeria

monocytogenes, Staphyllococcus aureus và Campylobacter jejuni [33].
1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH S-ALLYL-LCYSTEIN VÀ DIALLYL DISULFIDE
1.3.1. Các phƣơng pháp xác định SALC
Những nghiên cứu tách và xác định S-allyl-L-cystein (SALC) trên thế giới
đã có số lƣợng lớn các bài báo công bố với các quy trình tách và xác định SALC
[14, 15, 16, 22, 35, 41, 42, 43].
Do SALC là một acid amin tƣơng đối bền, không bị thay đổi tính chất, cấu
trúc trong thời gian dài và có hàm lƣợng cao trong dịch chiết tỏi nên thƣờng chỉ có
HPLC đƣợc sử dụng rộng rãi để phân tích hàm lƣợng SALC với các detector khác
nhau. Trong đó có 3 phƣơng pháp chính là HPLC-UV, HPLC-FLD, HPLC-MS.
Hiện nay, tỏi đen chỉ đƣợc nghiên cứu tại Học viện Quân y quy mô cấp nhà
nƣớc. Theo chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu định lƣợng S-allyl-L-cystein trong tỏi
đen Lý sơn bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao”, tác giả Chử Văn Mến đã cho biết hàm
lƣợng SALC trong tỏi đen Lý Sơn thay đổi theo thời gian lên men và đạt cao nhất
sau 35 ngày [1].
1.3.1.1. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector UV
Chử Văn Mến và các cộng sự đã ứng dụng và phát triển phƣơng pháp sắc kí
lỏng hiệu năng cao gắn với detector UV để xác định hàm lƣợng S-allyl-L-cystein
trong tỏi đen Lý Sơn. Mẫu thử đƣợc chuẩn bị bằng cách cân chính xác 30g mẫu tỏi,
nghiền nhỏ, cho vào bình nón định mức 100mL, thêm 100mL nƣớc cất hai lần, chiết

siêu âm trong 90 phút ở 400C, lọc qua màng lọc 0,45µm, dịch lọc đƣợc dùng để
tiêm mẫu. Điều kiện phân tích sắc ký đƣợc tối ƣu hóa bằng cột C18, pha động gồm
hai kênh dung dịch acid phosphoric 0,1% trong nƣớc và acetonitrile với chƣơng
Nguyễn Thị Thu Hoa

11

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

trình gradient, bƣớc sóng hấp thu đo ở 210nm, thể tích tiêm mẫu là 10μl. Kết quả
thẩm định cho thấy phƣơng pháp có độ đặc hiệu, độ tuyến tính, độ chính xác, độ
đúng cao, giới hạn phát hiện thấp và giới hạn định lƣợng của SALC là 28,21 ng/mL
và 8,46ng/mL [1].
Năm 2010, Mun-su Kim và các cộng sự [35] đã xác định S-allyl-L-cystein
(SALC) có trong tỏi đen bằng phƣơng pháp HPLC với detector UV ở bƣớc sóng
210 nm. Mẫu đƣợc tách ra bằng cột sắc ký pha đảo C18 (3,9mm×150mm, 4µm).
Thành phần của pha động A là nƣớc, pha động B là acetonitrile. Các pha động đƣợc
lọc qua một màng lọc 0,22µm và khử khí trƣớc khi sử dụng. Chƣơng trình gradient:
0 phút – 95%A, 15 phút - 95%A, 18 phút -100% B, 20 phút – 95% A. Thời gian đo
trong 20 phút. Đƣờng tuyến tính tốt (R2 = 0,9994 > 0,999). Hàm lƣợng SALC:
522,51±1,19 µg/mL. Phƣơng pháp này có độ thu hồi tƣơng đối cao >99%.
Tác giả Arnault và cộng sự [15] đã phát triển phƣơng pháp HPLC với
detetector UV để xác định S-allyl-L-cystein (SALC) trong tỏi đen. Mẫu đƣợc chiết
lặp 2 lần bằng nƣớc tại nhiệt độ 700C, thời gian chiết 3-5h/1 lần chiết, loại cặn bằng
giấy lọc có kích thƣớc lỗ 0,5mm. Dịch lọc đƣợc bơm vào hệ thống HPLC-UV: cột

Hypurity Elite C18 (150×3mm; 3µm), pha động bao gồm kênh A: 20 mmol/L
sodium dihydrogenphosphate và 10 mmol/L hepta-nesulfonic acid trong nƣớc, pH
2,1 (điều chỉnh bằng orthophosphoric acid 850 mL/L); kênh B chứa dung dịch rửa
giải kênh A trộn với acetonitrile với tỷ lệ 1:1 (v/v) theo chƣơng trình gradient.
Detector UV tại bƣớc sóng phát hiện là 208nm, thời gian phân tích mẫu khoảng 50
phút. Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp là 29,67 µg/mL cao hơn so với thí
nghiệm của tác giả Mun-su Kim, nhƣng thời gian phân tích tƣơng đối dài.
Nhìn chung, phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao ghép nối detector UV
đều sử dụng cột C18 để tiến hành tách chất, dung môi – hóa chất thông dụng nên
tiết kiệm chi phí sử dụng. Tuy nhiên, bƣớc sóng phát hiện không đặc hiệu thƣờng bị
nhiễu bởi pic các tạp chất khác nên khó phát hiện SALC. Bên cạnh đó, giới hạn phát
hiện của phƣơng pháp không cao và thời gian phân tích tƣơng đối lâu.

Nguyễn Thị Thu Hoa

12

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

1.3.1.2. Phương pháp sắc ký lỏng với detector huỳnh quang
Năm 2012, Sang Eun Bae và các cộng sự [43] đã phát triển và thẩm định
phƣơng pháp xác định SALC trong tỏi đen. Mẫu tỏi đƣợc dẫn xuất với AQC khi
phân tích bằng HPLC đƣợc chuẩn bị nhƣ sau lấy khoảng 20mL dịch chiết tỏi thêm
vào 100mL thuốc thử AccQ-Flour (khoảng 10mM AccQ-Flour trong acetonitrile)
rồi tiến hành lắc Votex trong vài giây. Tiến hành gia nhiệt ở máy ổn nhiệt tại 550C,

lắc 15 phút rồi tiêm 20µL vào hệ thống HPLC. Sử dụng hệ thống sắc ký lỏng với
cột C18 AccQ-Tag (150mm x 3,9mm x 0,4µm), nhiệt độ cột 370C, tốc độ dòng
1mL/phút. Detector huỳnh quang đƣợc thiết lập bƣớc sóng kích thích là 250nm và
bƣớc sóng phát xạ là 395nm. Chƣơng trình gradient tuyến tính với pha động A: 100
mL/L AccQ-Tag (sodium acetate (CH3COONa) 140 mmol/L, triethylamine 17
mmol/L, calcium disodium EDTA 1 mmol/L, pH 5,05) và pha động B: hỗn hợp
acetonitrile và nƣớc (theo tỷ lệ 3:2 về thể tích); A: 95-5, 70-30, 0-100, 95-5, 95-5
đƣợc sử dụng tƣơng ứng ở các khoảng 0-20 phút, 20-25 phút, 25-27 phút, 27-32
phút. Hệ thống cho phép tách chất chiết thô trong khoảng 32 phút. Hệ số biến thiên
(CV%) 7,08 – 7,90%, giới hạn phát hiện là 6,28 µg/mL.
Trong phân tích SALC, so với phƣơng pháp HPLC-UVD khi sử dụng
phƣơng pháp HPLC-FLD có LOD, LOQ lớn hơn xấp xỉ bốn lần so với phƣơng
pháp HPLC-UV. Những kết quả này liên quan đến độ nhạy của phƣơng pháp hay
nói cách khác, HPLC-UV có độ nhạy và độ phân giải thấp hơn so với HPLC-FLD.
Độ chụm và độ chính xác của phƣơng pháp phân tích tác giả pha các mẫu tự tạo đã
biết trƣớc hàm lƣợng và làm thí nghiệm để tìm giá trị trung bình. Hệ số biến thiên
(%CV) của SAC xấp xỉ 6,70 – 9,37 % (HPLC-UV), trong khi đó với phƣơng pháp
HPLC-FLD hệ số biến thiên 1,22- 1,67%. Theo Thông tƣ ICH Q2 (R1) (1995,
1997), độ chụm chuẩn có CV%<2%, do đó việc %CV thấp phản ánh độ chính xác
của phƣơng pháp phân tích [43].
1.3.1.3. Phương pháp sắc ký lỏng với detector khối phổ LC/MS/MS
Tác giả Sanghee Lee và cộng sự [42] đã phát triển phƣơng pháp sắc ký lỏng
hiệu năng cao ghép nối với detector khối phổ (LC-MS/MS) để xác định S-allyl-Lcystein từ tỏi. Mẫu đƣợc đồng nhất, chiết lỏng lỏng bằng methanol. S-allyl-LNguyễn Thị Thu Hoa

13

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

cystein đƣợc tách và xác định bằng LC-MS/MS, chế độ bắt đa mảnh phổ (Multiple
Reaction Monitoring: MRM): thế declustering: 122V, thế entrance 10V và năng
lƣợng va chạm 53V, thế mao quản 5500V, GS1 và GS2: 50 psi, nhiệt độ 500C. Điều
kiện sắc ký lỏng: cột C18 Zorbax Eclipse XDB (50 mm x2,1 mm, 1,8 mm), tốc độ
dòng chảy 0,2 mL/phút. Pha động bao gồm kênh A (dung dịch 0,1% formic acid
trong 20mM ammoniuom acetate (pH 3,5)) và kênh B (0,1% formic acid trong
ACN); phân tích theo chƣơng trình giải gradient: 40% B (0 phút), 100% B(6 phút),
100% B (8 phút), 40% B (8,5 phút). Kết quả thu đƣợc khối lƣợng phân tử ion (m/z)
là 395 (M + H)+, ion (m/z) 170, ion chính (m/z) 157 là dẫn xuất của SALC. Giới
hạn phát hiện của phƣơng pháp là 0,02 µg/mL.
Tác giả Sanghee Lee và cộng sự [41] đã phát triển phƣơng pháp LC-ESIMS/MS sử dụng cột trao đổi ion. SALC đƣợc tách và xác định bằng hệ thống sắc ký
lỏng LC kết hợp thiết bị khối phổ QTRAP với nguồn ion hóa TurbolonSpray: GS1:
50psi, GS2: 30 psi, nhiệt độ probe: 5500C, thế mao quản 5000V. Điều kiện sắc ký
lỏng: cột CAPCELL PAK CR 1:4 (100 x 2,0 mm, 3 µm). Pha động: kênh A (2mM
đệm ammonium acetate (pH =3,5)) và kênh B (0,1% formic acid trong ACN), tốc
độ dòng 0,15 mL/phút. Kết quả phát hiện đƣợc mảnh m/z 162,0 – 145,0 của SALC.
Đƣờng cong chuẩn của SALC (r2= 0,999) từ 5 đến 2500 ng/mL. Giới hạn phát hiện
của phƣơng pháp là 5,0 ng/mL. Khi tiến hành phân tách SALC, tác giả đã sử dụng
cột trao đổi ion thay vì cột C18 nhƣ các nghiên cứu phía trên. Đây là kỹ thuật mới,
đòi hỏi ngƣời thực hiện phải có những hiểu biết nhất định và tốn kém.
Phƣơng pháp sắc ký lỏng với detector khối phổ LC/MS/MS sử dụng thiết bị
hiện đại, tƣơng đối đắt tiền nên không đƣợc trang bị nhiều trong các phòng thí
nghiệm. Mặt khác, vận hành thiết bị đòi hỏi kỹ thuật viên phải có kỹ thuật nhất
định, hiệu quả không cao.
Sau khi nghiên cứu các tài liệu thế giới, chúng tôi nhận thấy rằng hầu hết các
nghiên cứu đều sử dụng dịch chiết là nƣớc do S-allyl-L-cystein tan trong nƣớc và
đây là dung môi không độc, giảm chi phí thí nghiệm. Ngoài ra, cột C18 cũng đƣợc

đề cập và tiến hành trong các thí nghiệm. Trong các phƣơng pháp đã nghiên cứu, hệ
thống sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC đƣợc sử dụng tƣơng đối nhiều. Hệ thống
Nguyễn Thị Thu Hoa

14

Trường ĐHKH Tự nhiên


Luận văn thạc sĩ

Chuyên ngành: Hóa phân tích

HPLC-FLD cho độ nhạy và hiệu suất cao nhƣng tính áp dụng thực tiễn không cao
do số lƣợng hệ thống HPLC ghép nối FLD đƣợc trang bị ít hơn so với detector PDA
nên sắc ký lỏng ghép nối detector PDA là tiền đề để nghiên cứu sau này.
1.3.2. Các phƣơng pháp xác định diallyl disulfide DADS
1.3.2.1. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector UV
Năm 2010, Tác giả Mun-su Kim và các cộng sự sử dụng phƣơng pháp sắc ký
lỏng hiệu năng cao với detector UV để phân tích hàm lƣợng diallyl disulfide
(DADS) từ tỏi đen [35], thủy phân mẫu phân tích tại nhiệt độ phòng và chiết bằng
methanol. Sử dụng hệ thống sắc ký lỏng pha thuận C18 (3,9mm×150mm, 4µm), tốc
độ dòng: 1mL/phút. Detector UV đƣợc thiết lập bƣớc sóng phát hiện là 210nm. Một
gradient rửa giải gồm nƣớc (kênh A), methanol (kênh B) đã đƣợc sử dụng để tách
DADS. Hàm lƣợng DADS là: 8,710 ± 0,45 µg/mL.
Trong phƣơng pháp phân tích này, tác giả đã tiến hành thủy phân mẫu bằng
cách đơn giản, hóa chất thông dụng, dễ mua, chi phí giá thành thấp tuy nhiên dung
môi chiết MeOH hòa tan nhiều tạp chất khác gây ảnh hƣởng lớn đến dung môi phân
tích. Mặt khác giới hạn phát hiện của phƣơng pháp chƣa cao nên tính áp dụng thực
tiễn thấp.

1.3.2.2. Phương pháp sắc ký lỏng với detector khối phổ (LC/MS/MS)
Jiben Roy và các cộng sự [27] đã phát triển phƣơng pháp sắc ký lỏng khối
phổ chuỗi để xác định hàm lƣợng diallyl disulfide trong tỏi đen. Nghiên cứu này
cũng có giai đoạn thủy phân mẫu trong hỗn hợp nƣớc và methanol (tỷ lệ 1:1 về thể
tích), tốc độ ly tâm 2000 vòng/phút và lọc qua giấy lọc có kích thƣớc lỗ lọc 0,2 μm.
Sau đó, mẫu đƣợc bơm vào hệ thống sắc ký lỏng khối phổ chuỗi, detector MS-MS.
Trong nghiên cứu, tác giả đã sử dụng Cột Econosphere C-18 (10m, 250 mm x
10mm) và hệ dung môi pha động H2O:MeOH (1:1), tốc độ dòng 3 mL/phút. Thu
đƣợc các mảng m/z: 41, 39, 81, 146(M+H)+, 105, 113. Các tác giả vẫn sử dụng cột
C-18 để tách chất, dung môi phân tích pha động dễ kiếm. Tuy nhiên, phƣơng pháp
này sử dụng thiết bị hiện đại, chi phí tƣơng đối cao và hệ thống còn tƣơng đối ít
trong các phòng thí nghiệm nên tính khả năng triển khai thực tế khó khăn.

Nguyễn Thị Thu Hoa

15

Trường ĐHKH Tự nhiên