(Đồ án tốt nghiệp) nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp sắc kí hấp phụ và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xoài

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp sắc kí hấp phụ và khảo
sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xoài.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương
Số thẻ SV: 107140143
Lớp: 14H2B

Đà Nẵng – Năm 2019


TÓM TẮT
Tên đề tài: Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp sắc kí hấp phụ và khảo sát hoạt
tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xoài.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Mỹ Phương
Số thẻ SV: 107140143

Lớp: 14H2B

Trong báo cáo này, nhựa macroporous D101 được sử dụng để tinh sạch cao
chiết mangiferin thơ từ bột lá xồi. Kết quả cho thấy điều kiện tối ưu để tinh sạch
mangiferin bằng nhựa macroporous D101 như sau: chọn tỷ lệ chiều cao/ đường kính
cột là 6, thể tích dịch nạp cột hấp phụ 4 BV với tốc độ hấp phụ 2 BV/h. Giải hấp phụ
bằng dung môi nước và ethanol 60% với thể tích giải hấp 2 BV nước và 1,5 BV
ethanol 60%. Phương pháp tinh sạch bằng nhựa thu được hàm lượng mangiferin
13,615 mg/g, hiệu suất thu hồi đạt 6,72%. Mangiferin tinh sạch có khả năng kháng
oxy hóa (IC50 = 38,5 µg/ml) thấp hơn cao thơ (IC50 = 17,67 µg/ml) khoảng 2,2 lần và
thấp hơn so với vitamin C (IC50 = 2,3 µg/ml) 17 lần. Mangiferin tinh sạch có khả năng
kháng vi khuẩn E.coli (MIC = 50 mg/ml), vi khuẩn Salmonella (MIC = 50 mg/ml) gấp

4 lần so với cao thô và vi khuẩn Vibrio (MIC = 10 mg/ml) cao gấp 2,5 lần so với cao
thô ban đầu (MIC = 25 mg/ml).
Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 4: Kết luận và kiến nghị


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HĨA

CỘNG HỊA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA
VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Mỹ Phương
Lớp: 14H2B
Khoa: Hóa

Số thẻ sinh viên: 107140143
Ngành: Công nghệ thực phẩm

1. Tên đề tài đồ án:
Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của
dịch chiết mangiferin từ bột lá xồi.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:

4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 4: Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ): Không
6. Họ tên người hướng dẫn: Nguyễn Thị Trúc Loan
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:

29/12/2019.

8. Ngày hoàn thành đồ án:

30/05/2019.

Trưởng Bộ môn

PGS.TS. Đặng Minh Nhật

Đà Nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2019
Người hướng dẫn

TS. Nguyễn Thị Trúc Loan


LỜI CẢM ƠN

Trải qua 5 năm học tại Trường Đại học Bách khoa-Đại học Đà Nẵng, em đã
được tích lũy những tri thức, kinh nghiệm và những phương pháp nghiên cứu sẽ là
những hành trang hỗ trợ cho em trong tương lai. Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin
gửi đến những thầy cô đã và đang công tác tại Trường Đại học Bách khoa, các thầy cô
trong Khoa Hóa, các thầy cơ trong Bộ mơn Cơng nghệ Thực phẩm và đặc biệt là TS.
Nguyễn Thị Trúc Loan đã nhiệt tình truyền đạt kiến thức cho bản thân em.
Em xin chân thành cảm ơn cô TS. Nguyễn Thị Trúc Loan đã tận tình hướng
dẫn, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Nếu khơng có những lời khun
cơ cho em trong những giai đoạn khó khăn thì em khó có thể hồn thành tốt đề tài
này. Trong thời gian thực hiện đề tài cô đã truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, ln
định hướng và góp ý sửa chữa về phương pháp, nội dung cũng như các vấn đề liên
quan đến đề tài để em hoàn thành một các tốt nhất. Đồng thời, em cũng xin gởi lời
cảm ơn đến Th.S Đặng Thanh Long (Cán bộ Viện Sinh học - Đại học Huế) đã tạo điều
kiện về phịng thí nghiệm, trang thiết bị để em có thể hoàn thành đề tài một cách thuận
lợi.
Đồng thời, em xin chân thành cảm ơn gia đình đã hỗ trợ tài chính cũng như
động viên, giúp đỡ và là nguồn động lực giúp đỡ em trong những thời điểm khó khăn
trong học tập để hoàn thành tốt đề tài được giao. Và sự giúp đỡ, hỗ trợ của các bạn
trong lớp 14H2B, các bạn thực hiện đề tài trong phịng thí nghiệm trong quãng thời
gian học tập và làm thí nghiệm.
Bước đầu vào làm nghiên cứu khoa học, không tránh khỏi những bỡ ngỡ và
thiếu sót, em rất mong nhận được thơng cảm và đóng góp ý kiến q báu của thầy cơ
để đề tài em được hồn thiện hơn.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn chân thành giáo viên phản biện và các thầy cô
trong Hội đồng Bảo vệ đã dành thời gian để xem xét đánh giá và góp ý Đồ án của em.
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2019

Nguyễn Thị Mỹ Phương

i

LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT

Tơi xin cam đoan số liệu và kết quả tính tốn trong đồ án tốt nghiệp này là
trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ bởi một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho
việc thực hiện đồ án này đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong đồ án đã
được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố.
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Mỹ Phương

ii


MỤC LỤC

TÓM TẮT ....................................................................................................................... i
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP............................................................................. iii
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. i
LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT.......................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH VẼ............................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT......................................................... ix
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ......................................................................................... 3
1.1. Tìm hiểu về cây xồi và mangiferin .................................................................... 3
1.1.1. Tổng quan về cây xồi .................................................................................. 3

1.1.2. Thành phần hóa học và cấu trúc của mangiferin .......................................... 3
1.1.3. Tính chất của mangiferin .............................................................................. 3
1.1.4. Tác dụng dược lí của mangiferin .................................................................. 4
1.2. Phương pháp tinh sạch hiện đại bằng sắc kí hấp phụ .......................................... 5
1.2.1. Kỹ thuật sắc kí ............................................................................................... 5
1.2.2. Cơ sở lý thuyết hấp phụ ................................................................................ 6
1.2.3. Hạt nhựa macroporous .................................................................................. 8
1.2.4. Sắc kí cột hở cổ điển ................................................................................... 12
1.2.5. Sắc kí lớp mỏng........................................................................................... 12
1.3. Tổng quan về kháng oxy hóa và kháng khuẩn của mangiferin ......................... 14
1.3.1. Kháng oxy hóa ............................................................................................ 14
1.3.2. Kháng khuẩn ............................................................................................... 15
1.4. Tình hình nghiên cứu về tinh sạch và hoạt tính sinh học của mangiferin thế giới
và trong nước ............................................................................................................ 16
1.4.1. Tình hình nghiên cứu thế giới ..................................................................... 16
iii


1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................ 17
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 19
2.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................ 19
2.2. Hóa chất, thiết bị, dụng cụ dùng trong nghiên cứu ........................................... 20
2.2.1. Hóa chất sử dụng ......................................................................................... 20
2.2.2. Dụng cụ và thiết bị ...................................................................................... 20
2.3. Nội dung nghiên cứu ......................................................................................... 21
2.3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm và định tính, định lượng mangiferin trong các cao
chiết từ lá xoài ....................................................................................................... 21
2.3.2. Tinh sạch mangiferin bằng phương pháp sắc kí cột ................................... 22
2.3.3. Đánh giá khả năng kháng oxy hóa và kháng khuẩn.................................... 22
2.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 22

2.4.1. Phương pháp chiết mangiferin bằng các dung mơi nước và ethanol 600.... 22
2.4.2. Định tính và định lượng mangiferin trong cao lá xoài ................................ 23
2.4.3. Nghiên cứu tinh sạch mangiferin bằng phương pháp hiện đại sắc kí cột ... 26
2.4.4. Đánh giá khả năng kháng oxy hóa và kháng khuẩn.................................... 30
2.4.5. Phương pháp xử lí số liệu ........................................................................... 32
CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 33
3.1. Đường chuẩn của dung dịch mangiferin chuẩn ................................................. 33
3.1.1. Bước sóng hấp thu cực đại của dung dịch mangiferin chuẩn ..................... 33
3.1.2. Bước sóng hấp thu cực đại của dịch chiết lá xoài ....................................... 33
3.1.3. Đường chuẩn mangiferin ............................................................................ 34
3.1.4. Kết quả so sánh hàm lượng mangiferin trong các cao chiết khác nhau ...... 34
3.2. Tinh sạch mangiferin bằng phương pháp hiện đại sắc kí cột ............................ 35
3.2.1. Kết quả khảo sát tỷ lệ chiều cao/ đường kính cột ....................................... 35
3.2.2. Kết quả xác định thể tích dịch nạp cột ........................................................ 35
3.2.3. Kết quả khảo sát quá trình giải hấp phụ ...................................................... 36
3.3. Kết quả định danh và xác định độ tinh khiết của mangiferin sau tinh sạch ...... 40
3.3.1. Kết quả định tính mangiferin ...................................................................... 40
3.3.2. Kết quả định lượng mangiferin ................................................................... 41
iv


3.4. Kết quả khả năng kháng oxy hóa của cao siêu âm – methanol và mangiferin sau
tinh sạch .................................................................................................................... 42
3.4.1. Kết quả phương trình tương quan tuyến tính giữa % hoạt tính bắt gốc tự do
với các nồng độ của cao thô và mangiferin tinh sạch .............................................. 42
3.4.2. Kết quả khả năng kháng oxy hóa của cao thơ và mangiferin tinh sạch ...... 44
3.5. Kết quả đánh giá khả năng kháng khuẩn của cao siêu âm – ethanol và
mangiferin tinh sạch ................................................................................................. 44
3.5.1. Kết quả khả năng kháng khuẩn của cao chiết siêu âm - ethanol................. 44
3.5.2. Kết quả khả năng kháng khuẩn của mangiferin tinh sạch .......................... 45

3.6. Kết quả thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào ung thư....................................... 49
3.7. Đề xuất quy trình cơng nghệ ............................................................................. 49
3.7.1.Quy trình cơng nghệ ..................................................................................... 49
3.7.2. Thuyết minh quy trình cơng nghệ ............................................................... 49
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 51
4.1 Kết luận .............................................................................................................. 51
4.2 Kiến nghị ............................................................................................................ 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 522
PHỤ LỤC................................................................................................................... 566

v


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Các loại pha tĩnh và pha động sử dụng trong kĩ thuật sắc kí.......................... 5
Bảng 1.2 Phân loại sắc kí theo bản chất của hiện tượng xảy ra trong quá trình tách chất .... 6
Bảng 1.3 Đặc tính vật lí của một số hạt nhựa macroporous .......................................... 9
Bảng 1.4 Thơng số vật lí của hạt nhựa D101 theo nhà sản xuất.................................. 10
Bảng 3.1 Độ hấp thụ quang của các cao chiết ............................................................. 35
Bảng 3.2 Dung lượng hấp phụ mangiferin (Qe) và hiệu suất rửa giải hấp phụ (Hghp) . 35
Bảng 3.3 Nồng độ mangiferin và khối lượng cắn rửa giải sau mỗi thể tích nước ....... 37
Bảng 3.4 Hàm lượng mangiferin sau khi tinh sạch ..................................................... 42
Bảng 3.5 Hoạt tính kháng oxy hóa IC50 của cao thô, mangiferin tinh sạch, mangiferin
chuẩn và vitamin C ...................................................................................................... 44
Bảng 3.6 Đường kính vịng kháng khuẩn của cao siêu âm – ethanol đối với vi khuẩn
E.coli, Salmonella, Vibrio (mm) .................................................................................. 44
Bảng 3.7 Đường kính vịng kháng khuẩn của mangiferin tinh sạch, mangiferin chuẩn,
kháng sinh ampicillin đối với vi khuẩn E.coli (mm) ................................................... 46
Bảng 3.8 Đường kính vịng kháng khuẩn của mangiferin tinh sạch, mangiferin chuẩn,

kháng sinh ampicillin đối với vi khuẩn Salmonella (mm)........................................... 47
Bảng 3.9 Đường kính vịng kháng khuẩn của mangiferin tinh sạch, mangiferin chuẩn,
kháng sinh ampicillin đối với vi khuẩn Vibrio (mm) .................................................. 48
Bảng 3.10 Tác động gây độc tế bào ung thư của mangiferin và ellipticine ................ 49

vi


DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Cấu trúc của mangiferin .................................................................................. 3
Hình 1.2 Than hoạt tính và silicagel .............................................................................. 7
Hình 1.3 Cấu tạo của zeolit ............................................................................................ 8
Hình 1.4 Hạt nhựa macroporous .................................................................................... 8
Hình 1.5 Hình thái và cách phân bố chuỗi polymer trong hạt nhựa macroporous ........ 9
Hình 1.6 Bình sắc kí lớp mỏng .................................................................................... 12
Hình 1.7 Sự dịch chuyển của các hợp chất trên sắc kí lớp mỏng ................................ 13
Hình 2.1 Bột lá xồi ..................................................................................................... 19
Hình 2.2 Hạt nhựa macroporous D101 ........................................................................ 19
Hình 2.3 Mangiferin chuẩn .......................................................................................... 19
Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ................................................................................. 21
Hình 2.5 Phương pháp Soxhlet với dung mơi ethanol và nước ................................... 23
Hình 2.6 Phương pháp siêu âm bể với dung môi ethanol và nước .............................. 23
Hình 2.7 Bộ cơ quay thu cao thơ ................................................................................. 26
Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn kết quả khảo sát λmax của dung dịch chuẩn mangiferin...... 33
Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn kết quả khảo sát λmax của dịch chiết lá xồi ....................... 33
Hình 3.3 Đường chuẩn của dung dịch mangiferin chuẩn xây dựng theo phương pháp
đo quang ....................................................................................................................... 34
Hình 3.4 Đồ thị sự ảnh hưởng của thể tích dịch nạp cột đến tỉ lệ mangiferin không
được hấp phụ ................................................................................................................ 36

Hình 3.5 Đồ thị sự ảnh hưởng của thể tích nước khác nhau đến hàm lượng mangiferin
trong cắn....................................................................................................................... 37
Hình 3.6 Đồ thị sự ảnh hưởng của ethanol có nồng độ khác nhau đến tỉ lệ giải ......... 38
hấp phụ mangiferin ...................................................................................................... 38
Hình 3.7 Sắc kí đồ của dung dịch giải hấp phụ ứng với ethanol có nồng độ khác nhau
...................................................................................................................................... 38
Hình 3.8 Dung dịch giải hấp phụ ứng với ethanol có nồng độ khác nhau .................. 39
Hình 3.9 Đồ thị sự ảnh hưởng của thể tích rửa giải đến nồng độ mangiferin trong dịch
giải hấp phụ .................................................................................................................. 40
Hình 3.10 Phản ứng màu đặc trưng của mangiferin .................................................... 40
Hình 3.11 Sắc kí bản mỏng với 2 thuốc thử hiện màu của mangiferin tinh sạch bằng
phương pháp sắc kí hấp phụ ........................................................................................ 41
Hình 3.12 Sản phẩm mangiferin trước và sau khi tinh sạch ........................................ 42
Hình 3.13 Đồ thị biểu diễn % hoạt tính bắt gốc tự do của DPPH của cao chiết ......... 43
vii


Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn % hoạt tính bắt gốc tự do của DPPH của mangiferin tinh
sạch hiện đại, mangiferin chuẩn và vitamin C ............................................................. 43
Hình 3.15 Đường kính kháng khuẩn của cao siêu âm - ethanol tại các nồng độ......... 45
Hình 3.16 Đường kính vịng kháng vi khuẩn E.coli của mangiferin tinh sạch, .......... 46
mangiferin chuẩn và đối chứng dương tại các nồng độ ............................................... 46
Hình 3.17 Đường kính vịng kháng vi khuẩn Salmonella của mangiferrin tinh sạch,
mangiferin chuẩn và đối chứng dương tại các nồng độ ............................................... 47
Hình 3.18 Đường kính vịng kháng vi khuẩn Vibrio của mangiferrin tinh sạch, đối
chứng dương và mangiferin chuẩn tại các nồng độ ..................................................... 48
Hình 3.19 Quy trình cơng nghệ tinh sạch dịch chiết mangiferin từ bột lá xoài........... 49

viii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
v/w-------------------------------------Dung môi/ nguyên liệu
HPLC ---------------------------------High performance liquid chromatography
UV-VIS ------------------------------- Ultraviolet – visible
OD -------------------------------------Độ hấp phụ quang
IC50 ------------------------------------Inhibitory concentration 50%
DPPH ---------------------------------1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl
LB -------------------------------------Môi trường Luria – Bertani
BV -------------------------------------Bed Volume
NADPH ------------------------------- Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate
SDBV ---------------------------------Poly (styrene – divinylbenzen)
HSCCC ------------------------------- High - speed counter - current chromatography

ix


Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xồi

LỜI MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Hiện nay, tổ chức y tế thế giới (WTO) dự báo rằng tỷ lệ người bị bệnh tiểu
đường toàn cầu có thể tăng 54% trong vịng 20 năm từ 2010 đến 2030 và Việt Nam là
một trong những nước có tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường hàng đầu thế giới, chiếm khoảng
5,4% dân số. Nhưng với sự kết hợp dùng thuốc, chế độ ăn uống và sinh hoạt hợp lí sẽ
có khả năng điều trị căn bệnh. Đặc biệt, ở nước ta các bệnh nhân có xu hướng sử dụng
các loại thuốc có nguồn gốc thiên nhiên thay vì sử dụng các loại thuốc tổng hợp do
chúng có độc tính thấp, rẻ tiền và sẵn có.
Xồi là một loại cây ăn quả, một loại thuốc quý được trồng phổ biến ở Việt
Nam, mangiferin chiết xuất từ lá xồi có nhiều tác dụng đối với sức khỏe con người,

đặc biệt trong việc điều trị phịng chống bệnh tiểu đường. Mangiferin có thể được
chiết bằng các phương pháp khác nhau nhưng trong cao chiết tổng thu được còn lẫn
rất nhiều tạp chất. Với nguồn nguyên liệu sẵn có, rẻ tiền, hàm lượng mangiferin có
trong lá xồi đặc biệt cao hơn so với các lồi cây khác, tinh sạch và nghiên cứu hoạt
tính sinh học của cao chiết mangiferin từ lá xoài là cần thiết nhằm thu được
mangiferin có độ tinh khiết cao.
Từ những thực tế đã nêu ra, dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Trúc Loan,
đề tài “Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh
học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xồi” được đề xuất thực hiện nhằm khảo sát
quy trình phù hợp để tinh sạch mangiferin và đánh giá hoạt tính sinh học của
mangiferin thu được sau khi tinh sạch.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan tài liệu về phương pháp tinh sạch hiện đại bằng sắc kí hấp
phụ, cơ chế hấp phụ bằng nhựa macroporous D101 cũng như hoạt tính sinh học của
cao chiết mangiferin.
- So sánh hàm lượng mangiferin có trong các cao chiết từ nước, ethanol 600 bằng
phương pháp chiết Soxhlet và chiết có hỗ trợ siêu âm bể.
- Khảo sát các điều kiện tinh sạch cao chiết mangiferin bằng phương pháp hấp phụ
nhựa D101.
- Khảo sát khả năng kháng khuẩn và kháng oxy hóa của mangiferin tinh sạch, so sánh
với cao thô và mangiferin chuẩn.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Lá xoài keo (Mangifera Indica L.) tại vườn cây xã Hương Chữ, Hương Trà, Thừa
Thiên Huế.
SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

1

Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xoài

4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp vật lý, phương pháp hóa học, phương pháp xử lý số liệu như excel,
minitab, ANOVA…
5. Bố cục Đồ án Tốt nghiệp
Bố cục của báo cáo gồm các phần như sau:
Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp
Lời cảm ơn
Lời cam đoan liêm chính học thuật
Mục lục
Danh mục các bảng
Danh mục hình vẽ
Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt
Lời mở đầu
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 4: Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Phụ lục

SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

2

Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xồi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tìm hiểu về cây xoài và mangiferin
1.1.1. Tổng quan về cây xoài
Cây xoài có tên hoa học Mangifera Indica L., thuộc họ Đào lộn hột
Anacardiaceae có nguồn gốc từ Ấn Độ hiện được trồng ở hơn 90 nước trên thế giới.
Hầu hết các bộ phận của cây xồi đều có thể được sử dụng để trị bệnh [1].
Sản lượng xoài toàn cầu đã tăng gấp hai chỉ trong vòng 10 năm từ 2001 đến
2010. Ở Việt Nam, xoài được trồng nhiều nhất ở Đồng bằng sông Cửu Long, một số
khu vực miền Trung – Tây Nguyên và các tỉnh Tây Bắc. Năm 2013, sản lượng xoài cả
nước vào khoảng 780 000 tấn (đứng thứ 13 trên thế giới) [42].
Hàm lượng mangiferin trong thực vật có thể kể đến như lá trầm hương 17,16
mg/g [43], cây quéo khoảng 40 – 50 mg/g nhưng nhiều nhất trong lá xoài với hàm
lượng mangiferin khoảng 58,46 mg/g [20] cao hơn hẳn các nguyên liệu khác. Do đó
có thể chiết tách mangiferin từ lá hoặc thân cây xoài, tuy nhiên để nâng cao giá trị
kinh tế, cũng như tận dụng được nguồn nghiên liệu lá bị cắt tỉa ở mỗi mùa vụ nên sử
dụng lá xoài để chiết tách.
1.1.2. Thành phần hóa học và cấu trúc của mangiferin
Mangiferin là một C-glucoside xanthan có cơng thức phân tử là C 19H18 O11
(M = 445,35) được Wiechowski (1923) phân lập từ vỏ cây Mangifera indica L. và
được Iseda (1957) xây dựng cấu trúc. Sau đó Ramanahan và Sechadi (1960) đã nghiên
cứu điều chỉnh lại cấu trúc. Cấu trúc được thừa nhận hiện nay là một glycoside có
phần aglycon có bộ khung xanthon với 4 nhóm hydroxyl và một phân tử glucose đính
vào C số 2 [21].

Hình 1.1 Cấu trúc của mangiferin [44]
1.1.3. Tính chất của mangiferin

Mangiferin là những tinh thể hình phiến dài hoặc là ở dạng bột, màu vàng nhạt,
mịn, vị hơi đắng, cay, không mùi hoặc thơm nhẹ. Là hợp chất có cấu tạo bền vững hầu
như khơng tan trong nước ở nhiệt độ thường, ít tan trong ethanol và chloroform,
SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

3


Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xồi

khơng tan trong các dung mơi khơng phân cực. Trong tự nhiên nó tồn tại ở dạng liên
kết với các đường, tan nhiều trong nước nóng, hỗn hợp ethanol - H2O, aceton - H2O,
dioxan – nước nóng, hòa tan cho dung dịch trong suốt màu vàng sáng [22].
Mangiferin có nhiệt độ nóng chảy ở 269°C - 270°C (với 5 phân tử H2O), làm
tăng màu vàng với dung dịch kiềm loãng, cho màu cam với phản ứng Cyanidin, cho
màu xanh đen với dung dịch FeCl3, cho màu vàng xanh với HCl đậm đặc - FeCl3 [22].
Dung dịch 0,001% MeOH cho các đỉnh hấp thụ cực đại trên máy UV tại các
bước sóng (241, 258, 316, 365nm). Có thể định tính được bằng bản sắc kí bản mỏng:
với hệ dung môi n-butanol: acid acetic: H20 (4:1:2,2) cho Rf = 0,77 hay bằng sắc kí
lỏng cao áp HPLC [22].
1.1.4. Tác dụng dược lí của mangiferin
1.1.4.1. Tác dụng diệt virus Herpes
Cấy vào phôi nguyên bào Tripsin virus Herpes ở những nồng độ khác nhau
(1,0 và 100 TCD50/ml) để xác định được liều diệt virus của mangiferin từ 20÷50 g/ml.
Hoạt chất mangiferin và isomangiferin với nồng độ 25-250 g/ml, có tác
dụng ức chế sự phát triển của virus herpes 69,5% [23].
1.1.4.2. Tác dụng trực tiếp diệt Sitommegala virus
Thử nghiệm tác dụng của mangiferin lên Sitommegala virus được cấy ở tế bào

người, ta thấy rằng mangiferin với liều 100µg/ml đã hồn tồn phá hủy sự tái tạo đối
với lượng 10.000 TCD50 Sitomegala virus [23].
1.1.4.3. Tác dụng chống đái tháo đường
Ảnh hưởng của dịch chiết từ lá xoài đã được nghiên cứu và kết quả cho thấy
bột lá xồi có thể giúp cho việc điều trị bệnh tiểu đường. Chiết xuất của lá xoài có thể
làm hạ đường huyết ở động vật bị tiểu đường thơng thường và do streptozotocin (chất
kháng sinh có tác dụng phá huỷ tế bào của tuyết tuỵ gây mô hình đái tháo đường loại
1 do thiếu insulin) gây ra với liều lượng 250 mg/kg [23].
1.1.4.4. Tác dụng chống oxy hóa
Các cơ chế chống oxy hóa có thể có của mangiferin được chuyên biệt với khả
năng phức hợp sắt trong ty thể (Andreu và cộng sự, 2005). Các nhóm hydroxyl tự do
và nhóm catechol là rất cần thiết cho hoạt động chống oxy hóa của nó. Bên trong xơ
vỡ động mạch với thụ thể LDL cholesterol, nó ngăn ngừa quá trình oxy hóa tự phát
NADPH và ức chế các hoạt động oxy hóa trong ty thể mitochondria gan và lympho
bào lách (Pardo-Andreu và cộng sự, 2008). Trong một mơ hình sự suy giảm trí nhớ
cholinergic do scopolamine gây ra ở chuột, mangiferin ức chế acetylcholinesterase cải
thiện sự thiếu hụt trí nhớ (Jung và các cộng sự, 2009) [21].

SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

4


Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xoài

1.1.4.5. Tác dụng gây mê và chống dị ứng
Dịch chiết lá xồi có thành phần vỏ gốc là vimang và mangiferin đã được
nghiên cứu ở chuột nhiễm giun trịn. Nghiên cứu này được tiến hành để tìm hiểu Cglucosylxanthone phân lập từ chiết xuất của lá xoài có đặc tính chống dị ứng của

vimang và mangiferin. Các kết quả cho biết đặc tính chống dị ứng của vimang cũng
như gợi ý rằng chiết suất tự nhiên này có thể sử dụng trong việc điều trị các bệnh về dị
ứng. Mangiferin là hợp chất chính của vimang [21].
1.2. Phương pháp tinh sạch hiện đại bằng sắc kí hấp phụ
1.2.1. Kỹ thuật sắc kí
Sắc kí là một trong các kỹ thuật phân tích thường dùng trong phịng thí nghiệm
của bộ mơn hóa học phân tích dùng để tách các chất trong một hỗn hợp [3].
Nguyên tắc cơ bản của sắc kí là một phương pháp vật lí để tách một hỗn hợp
gồm nhiều loại hợp chất riêng thành từng loại đơn chất dựa vào tính ái lực khác nhau
của những loại hợp chất đó đối với một hệ thống gồm pha tĩnh và pha động (bảng 1.1).
- Pha tĩnh: có thể là chất rắn hoặc lỏng. Pha tĩnh tách riêng các hợp chất trong
một hỗn hợp nào đó nhờ vào tính chất hấp thụ của nó [3].
+ Pha tĩnh là chất rắn: thường là alumin hoặc silicagel, nó được nén nạp vào cột
(sắc kí cột) hoặc tráng thành một lớp mỏng (sắc kí lớp mỏng).
+ Pha tĩnh là chất lỏng: một chất lỏng được tẩm lên một bề mặt chất mang rắn
(sắc kí giấy, sắc kí khí) [3].
- Pha động: có thể là chất lỏng hoặc chất khí.
+ Pha động là chất khí: áp dụng trong kỹ thuật sắc kí khí.
+ Pha động là chất lỏng: được dùng trong kỹ thuật sắc kí giấy, sắc kí lớp mỏng,
sắc kí cột và được gọi là dung môi rửa giải.
Bảng 1.1 Các loại pha tĩnh và pha động sử dụng trong kĩ thuật sắc kí [3]
Pha động

Pha tĩnh

Tên gọi kĩ thuật sắc kí

Chất lỏng

Chất rắn

Sắc kí lỏng – rắn: sắc kí cột, sắc kí lớp mỏng

Chất khí

Chất rắn

Sắc kí khí - rắn

Chất lỏng

Chất lỏng

Sắc kí lỏng – lỏng: sắc kí HPLC

Chất khí

Chất lỏng

Sắc kí khí – lỏng

Ngồi ra, dựa vào bản chất của hiện tượng xảy ra trong quá trình tách chất chia
kĩ thuật sắc kí làm 4 loại (bảng 1.2).
Như vậy kĩ thuật sắc kí được chia ra thành nhiều loại, dựa vào pha động là dịch
chiết mangiferin và pha tĩnh được sử dụng là nhựa macroporous D101 nên tinh sạch
mangiferin sử dụng phương pháp sắc kí hấp phụ.
SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

5


Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xồi

Bảng 1.2 Phân loại sắc kí theo bản chất của hiện tượng xảy ra trong quá trình tách chất [3]
Phân
loại
Sắc kí
phân
chia

Pha
Động

Tĩnh

Lỏng
Khí

Lỏng

phụ

Sắc kí
trao
đổi
ion

Dựa vào khả năng hịa tan của mỗi

hợp chất trong hỗn hợp vào mỗi pha
và vào tính phân cực của: mỗi hợp
Các chất của hỗn hợp sẽ hấp thụ

Rắn

Lỏng

Lỏng

hoặc dính lên bề mặt của chất rắn
pha tĩnh; do sự tương tác giữa
những phân tử mang các nhóm phân
cực đối với pha tĩnh rắn (liên kết
hydro, lực Van de Waal…)

Khí

Sắc kí
lọc
gel

Ghi chú

chất, pha động, pha tĩnh.
Lỏng

Sắc kí
hấp

Bản chất

Chất rắn làm
pha tĩnh:
polymer trao

Rắn

Dựa vào sự bắt cặp của các ion trái

(polymer)

dấu của pha tĩnh và pha động.

đổi cation và
polymer trao
đổi anion.

Dựa vào những phân tử có kích
thước nhỏ dễ dàng chui vào những

Chất rắn làm
pha tĩnh: hạt

lỗ rỗng trên pha tĩnh rắn; những
phân tử có kích thước lớn khơng
chui lọt, bị ly giải ra khỏi cột.

hình cầu, trên
bề mặt có

nhiều lỗ rỗng.

Rắn
(polymer)

1.2.2. Cơ sở lý thuyết hấp phụ
Hấp phụ là sự tập hợp vật chất lên trên bề mặt phân chia pha (như rắn – khí, rắn
– lỏng, lỏng – khí). Chất mà ở trên bề mặt của nó có xảy ra sự hấp phụ được gọi là
chất hấp phụ, còn chất bị thu hút lên trên bề mặt chất hấp phụ được gọi là chất bị hấp
phụ. Như vậy, nồng độ chất bị hấp phụ trên bề mặt ln lớn hơn trong pha thể tích [4].
Q trình hấp phụ phụ thuộc vào [4]:
- Bản chất của chất hấp phụ và chất bị hấp phụ
- Phụ thuộc vào nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng thì hấp phụ giảm do hấp phụ là quá
-

trình tỏa nhiệt
Bề mặt hấp phụ: bề mặt càng lớn thì hấp phụ càng tốt

SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

6


Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xoài

1.2.2.1. Phân loại hấp phụ
Dựa vào lực tương tác giữa phân tử chất bị hấp phụ với chất hấp phụ, người ta
phân làm 2 loại hấp phụ: hấp phụ vật lí và hấp phụ hóa học [24].

- Hấp phụ vật lí: hấp phụ xảy ra do lực hút giữa các phân tử chính là lực hút Van
der Waals. Hấp phụ này ít phụ thuộc vào bản chất bề mặt, phụ thuộc vào những điều
kiện về nhiệt độ, áp suất và có tính thuận nghịch [24].
-

Hấp phụ hóa học: các phân tử của chất bị hấp phụ liên kết với chất hấp phụ bề

mặt bởi các lực hóa học bền vững, tạo thành những hợp chất hóa học bề mặt. Hấp phụ
hóa học là bất thuận nghịch và có tính đặc thù riêng, hấp phụ chỉ diễn ra khi chất bị
hấp phụ có khả năng tạo liên kết hóa học với chất hấp phụ [24].
Hiện nay các nhựa trao đổi ion được sử dụng rộng rãi trong thực tế, chúng là
các hợp chất cao phân tử được đính với các nhóm cacnonxyl hay các nhóm sulfo. Các
nhựa trao đổi ion sau khi sử dụng có thể hồn ngun trở lại bằng cách xử lí với axit
và bazo, các ionit cơng nghiệp có độ bền lí hóa rất cao [24].
1.2.2.2. Các chất hấp phụ
Một trong những đặc điểm quan trọng của chất hấp phụ đó là độ xốp. Độ xốp
thể tích biểu diễn bằng tỉ số giữa tổng thể tích lỗ hổng với tổng thể tích hệ phân tán
(khối chất hấp phụ). Khái niệm này được sử dụng rộng rãi và dùng để đánh giá đặc
tính của chất hấp phụ, có thể phân các chất hấp phụ thành hai loại:
- Các chất hấp phụ không xốp: kết cấu chặt nhưng vẫn hình thành các lỗ hỏng
chính là các khe mà hạt nguyên tử sắp xếp sát lại với nhau. Các chất tiêu biểu là muội
graphit, muội trắng (SiO2 có độ phân giải cao) [4].
- Các chất hấp phụ xốp: cấu trúc bao gồm các hạt với lỗ xốp bên trong hay mạng
khơng gian chứa lỗ hổng nhỏ. Ví dụ tiêu biểu là silicagell, almogen, alumosilicat, than
hoạt tính, thủy tinh xốp, zeolit tự nhiên và tổng hợp… [4] (hình 1.2, hình 1.3).

Hình 1.2 Than hoạt tính và silicagel [45]

SVTH: Ngun Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

7


Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xồi

Hình 1.3 Cấu tạo của zeolit [4]
1.2.3. Hạt nhựa macroporous
1.2.3.1. Định nghĩa và phân loại
Nhựa macroporous hay nhựa hấp phụ macroporous là hạt polymer hình cầu,
màu trắng có cấu trúc xốp với các lỗ xốp lớn (đường kính lỗ xốp >50Å), có cấu trúc
mạng và diện tích bề mặt lớn. Có thể cho phân tử lớn đi qua, hấp phụ nhờ lực liên kết
hydro hoặc tạo phức [25] (hình 1.4).

Hình 1.4 Hạt nhựa macroporous [46]
Nhựa macroporous có cấu trúc không đồng nhất bao gồm vùng gel chứa chuỗi
polymer dày đặc có liên kết chéo và một lượng nhỏ dung mơi, do đó hạt nhựa có cấu
trúc lỗ xốp (hình 1.5). Ngày nay, các loại nhựa thường được sản xuất từ các polymer
gốc styrendivinylbenzen hoặc arylic. Trong hỗn hợp monomer được thêm một lượng
nhất định một dung môi trơ, khơng polymer hóa như các hợp chất toluene, n-heptan,
iso-octan. Trong q trình trùng hợp, các phân tử dung mơi xâm nhập vào không gian
cấu trúc của hỗn hợp monomer và cuối cùng được loại bỏ bằng cách bay hơi khi hồn
thành q trình trùng hợp, làm tăng các lỗ xốp trong suốt quá trình tạo hạt. Hàm lượng
cao của divinylbenzen tạo ra một cấu trúc tương đối cứng nhắc và ổn định có thể chịu

SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

8


Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xoài

được các điều kiện khắc nghiệt như áp suất thẩm thấu cao, q trình oxy hóa và ứng
suất cơ học. Tuy nhiên, cấu trúc này cũng làm giảm độ rỗng của hạt [26].

Hình 1.5 Hình thái và cách phân bố chuỗi polymer trong hạt nhựa macroporous [26]
Diện tích bề mặt, đường kính lỗ xốp và độ phân cực bề mặt là ba thông số quan
trọng để đánh giá tính chất một loại nhựa hấp phụ macroporous. Diện tích bề mặt bên
trong của nhựa thường từ 100 đến 1000 m2/g, với đường kính lỗ xốp từ 0,3 đến 1,2
mm. Độ phân cực của nhựa có thể thay đổi tùy theo sự lựa chọn monomer sử dụng
trong quá trình tổng hợp hoặc bằng cách xử lí hóa học bổ sung sau quá trình tổng hợp.
Dựa trên mức độ phân cực và các đặc tính vật lí khác, nhựa macroporous có thể chia
thành các loại sau (bảng 1.3) [5].
Bảng 1.3 Đặc tính vật lí của một số hạt nhựa macroporous [5]
Độ phân
cực

Loại hạt
nhựa

Cấu trúc

Kích thước
(mm)

Diện tích
mặt (m2/g)

Độ ẩm (%)

Khơng

D1400

Styrene

0,3 - 1,2

>= 550

55 – 60

phân cực

X-5

500 – 600

50 – 55

D4020

540 – 580

60 – 65

>0,25

600

65 – 70

HP-20

0,3 - 1,0

500 – 650

55 – 75

DM130

0,3 - 1,2

500 – 550

65 – 75

0,3 - 1,2

550 – 600

55 – 65

300

50 – 55

>1050

65 – 75

Phân cực
yếu

HP-20

Polystyrene

Phân cực
trung
bình

HPD-600
XDA-8

Styrene
divinylbenzene

Phân cực

FL-1

Polystyrene

0,3 - 1,0

100 – 200

55 – 70

ADS-11

Nhóm

0,3 - 1,2

190 – 220

60 – 70

>= 150

60 – 65

D302

Polystyrene

sulfonic
DA201
SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

Styrene
GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

9

Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xồi

Theo IUPAC, hạt nhựa macroporous có các lỗ xốp trong khoảng 50 nm đến 1
μm. Tuy nhiên gần đây, do nhận được nhiều sự chú ý nên các vật liệu có kích thước lỗ
xốp từ 1 μm đến 100 μm và lớn hơn nữa cũng được sản xuất. Có thể gọi đó là các
polymer supermacroporous [7].
1.2.3.2. Tổng quan về hạt nhựa macroporpous D101
Nhựa macroporous D101 (hạt nhựa D101) là hạt nhựa được tạo ra bằng
phương pháp trương nở tạo hạt SDBV (poly (styrene – divinylbenzen)). Nhựa SDBV
được tạo ra bằng phương pháp trùng hợp 2 monome là styrene và divinylbenzen.
Trong đó divylbenzen là nhân tố tạo nên liên kết ngang [6].
Các thơng số vật lí của hạt nhựa D101 được thể hiện ở bảng 1.4.
Bảng 1.4 Thông số vật lí của hạt nhựa D101 theo nhà sản xuất [6]
Hình dạng

Hạt hình cầu, màu trắng đục

Độ phân cực

Khơng phân cực

Độ ẩm

65 – 75%

Trọng lượng riêng bão hòa

1,00 – 1,07 g/ml

Trọng lượng biểu kiến bão hòa

0,67 – 0,73 g/ml

Diện tích bề mặt

500 – 550 m2/g

Đường kính lỗ xốp trung bình

9 – 10 nm

Khoảng đường kính hạt nhựa

0,3 – 1,25 mm

Thể tích lỗ xốp

1,18 – 1,24 ml/g

Độ xốp

50 – 60%

Hạt nhựa D101 bản chất là polymer styrene divinylbenzen không phân cực, tạo
liên kết Van der Waals với mangiferin nên có khả năng hấp phụ mangiferin. Hơn nữa
các lỗ xốp trong hạt nhựa làm tăng diện tích tiếp xúc dẫn đến tăng hiệu quả hấp phụ
của hạt nhựa, tỉ lệ giữa đường kính lỗ xốp của hạt nhựa macroporous với đường kính
phân tử hấp phụ là trong khoảng 2 đến 6. Nếu đường kính q nhỏ thì chất hấp phụ đi

vào trong lỗ xốp rất khó, cịn q lớn thì chất hấp phụ dễ dàng đi qua lỗ và làm giảm
diện tích bề mặt hấp phụ [25].
Phương pháp tinh sạch bằng nhựa macroporous có nhiều ưu điểm như: làm
tăng đáng kể nồng độ của các thành phần hoạt chất, độ tinh khiết của sản phẩm tăng,
không sử dụng các dung môi hữu cơ độc hại, khả năng tái sử dụng lại và ổn định tốt [5].
1.2.3.3. Đặc tính hạt nhựa macroporous
Ba đặc tính quan trọng cho khả năng hấp phụ của các hạt nhựa: tổng diện tích
bề mặt (trong và ngồi), đường kính lỗ xốp và độ phân cực bề mặt. Diện tích bề mặt
trong thường khoảng 100 đến 1000 m2/g, đường kính lỗ xốp khoảng từ 100 đến 300 Å,
SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

10


Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xồi

đường kính lỗ xốp gấp khoảng 10-20 lần kích thước phân tử chất tan thì sự phân tách
là tốt. Liu et al (2011) cũng đã chứng minh bằng thực nghiệm rằng, hạt nhựa có đường
kính lỗ xốp càng lớn thì độ tinh khiết của ReA càng cao [27].
Độ phân cực thì rải đều từ khơng phân cực, phân cực yếu, trung bình và mạnh
tùy theo monomer sử dụng trong hoặc xử lý sau q trình polymer hóa. Độ phân cực
của các loại nhựa có thể thay đổi do việc lựa chọn các monomer sử dụng trong quá
trình tổng hợp hoặc xử lý hóa học bổ sung sau trùng hợp. Sự hấp phụ của một loại
nhựa macroporous phụ thuộc vào cấu trúc hình học của nó và có thể kiểm soát bằng
việc thay đổi các thành phần trong hỗn hợp phản ứng trùng hợp. Kết quả là các chất
hóa học khác nhau trên bề mặt hấp phụ [27].
Đường kính lỗ xốp và diện tích bề mặt được quyết định bởi cấu trúc của hạt
nhựa, cấu trúc được kiểm sốt dựa vào thành phần các chất hóa học sử dụng trong hỗn

hợp đem đi polymer hóa (ngồi các monomer thì để tạo ra các lỗ xốp cịn thêm các
chất gọi là porogen trộn lẫn với hỗn hợp monomer, không hịa tan được polymer, có
khả năng bay hơi ở nhiệt độ nhất định sau khi kết thúc polymer hóa để lại những lỗ
hổng trong cấu trúc polymer) [6].
1.2.3.4. Cơ chế hấp phụ
Việc hấp phụ hoạt chất thiên nhiên lên nhựa macroporous đặc biệt hấp dẫn do
các yếu tố như thuận tiện, chi phí vận hành, giảm tiêu thụ dung mơi và dư lượng hóa
chất thấp trong sản phẩm cuối cùng. Tùy thuộc vào bản chất của các monomer tham
gia vào phản ứng trùng hợp mà chúng có cơ chế hấp phụ khác nhau. Cơ chế hấp phụ
của mangiferin và hạt nhựa D101 được cho rằng do sự tạo thành liên kết Van der
Waals [28].
Ngoài ra, đối với mangiferin, người ta còn đưa ra một lập luận về sự phù hợp
của việc hấp phụ mangiferin lên hạt nhựa D101 như sau: hạt nhựa D101 có đường
kính lỗ xốp khoảng 9 – 10 nm, trong khi mangiferin có đường kính khoảng 2 nm. Như
vậy, do có đường kính lỗ xốp gấp khoảng 4,5 - 5 lần nên hạt nhựa D101 khá thích hợp
trong việc hấp phụ mangiferin [29].
Dung môi giải hấp phụ thường sử dụng là ethanol ở các nồng độ khác nhau [29].
Như vậy hạt nhựa macroporous D101 là polymer styrene divinylbenzen khơng
phân cực do đó tạo liên kết Van der Waals với mangiferin nên có khả năng hấp phụ
mangiferin. Ngồi ra giá thành của hạt nhựa D101 thấp hơn 4 – 5 lần so với một số loại
nhựa (H103, HPD200A) nên lựa chọn nhựa D101 để tinh sạch mangiferin [7].

SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

11


Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xồi

1.2.4. Sắc kí cột hở cổ điển
Sắc kí cột hở cổ điện là phương pháp sắc kí cột được sử dụng phổ biến nhất
trong các phương pháp cô lập hợp chất thiên nhiên với những ưu điểm như: dụng cụ rẻ
tiền, thao tác đơn giản, dễ kiếm, có thể triển khai với số lượng mẫu lớn [9].
Sắc kí cột hở cổ điển là loại sắc kí sử dụng ống hình trụ được đặt thẳng đứng,
với đầu trên hở và đầu dưới có gắn một khóa, dụng cụ này giống như buret để định
phân trong phịng thí nghiệm. Pha tĩnh rắn được nhồi vào ống trụ, mẫu cần tách được
đặt lên trên bề mặt của pha tĩnh. Pha động là dung mơi ln được rót vào đầu cột. Nhờ
trọng lực dung môi luôn di chuyển từ trên đầu cột xuống dưới đáy cột, xuyên qua pha
tĩnh rồi ra khỏi cột [9].
Nhờ thiết bị thu nhận mẫu tự động có thể hoạt động trong một thời gian dài mà
người ta có thể triển khai sắc kĩ cột để tự dộng qua đêm một cách thuận tiện và ít tốn
cơng [9].
Nhựa macroporous được nhồi vào cột phù hợp với điều kiện cần xét. Cách pha
động di chuyển qua pha tĩnh nhờ trọng lực, tốc độ chảy được điều chỉnh bằng khóa.
1.2.5. Sắc kí lớp mỏng
Sắc kí lớp mỏng là kỹ thuật sắc kí dựa vào hiện tượng hấp thu pha động là
dung môi đi qua pha tĩnh rắn (silicagel, alumina…). Pha tĩnh được tráng thành một
lớp mỏng, đều, phủ lên một nền phẳng như tấm kiếng, tấm nhôm…
Người ta sử dụng sắc kí lớp mỏng để tìm hiểu đặc điểm hợp chất vừa cơ lập,
tìm hiểu sơ bộ về tính chất (độ tinh khiết, định lượng, tính phân cực) của mẫu cần
khảo sát, chuẩn bị và theo dõi quá trình sắc kí cột [10].

Hình 1.6 Bình sắc kí lớp mỏng [10]

SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

12


Nghiên cứu tinh sạch bằng phương pháp hiện đại và khảo sát hoạt tính sinh học của dịch chiết mangiferin từ bột lá xồi

Hình 1.7 Sự dịch chuyển của các hợp chất trên sắc kí lớp mỏng [10]
Sắc kí bản mỏng cũng có thể sử dụng xác định đặc điểm của một hợp chất hay
nhiều hợp chất trong một hỗn hợp. Dựa vào độ đậm nhạt của vết và giá trị Rf, có thể
định lượng một cách tương đối và độ phân cực của các hợp chất trong hỗn hợp. Đối
với một hợp chất tinh khiết có một vết trên sắc kí lớp mỏng, với giá trị Rf khơng đổi,
trong một hệ dung mơi xác định, bởi bản sắc kí trong một lô sản xuất nhất định [10].
Giá trị Rf được tính tốn như sau:
𝑎
𝑅𝑓 =
𝑏
Trong đó:
a: đoạn đường di chuyển của hợp chất,
b: đoạn đường di chuyển của dung môi.
Giá trị Rf của một chất < 1 và phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- Loại bản mỏng silicagel hoặc alumina của hãng nào.
- Hoạt độ của bản lúc sử dụng tùy vào thời gian cất giữ.
- Độ dày của bản.
Thành phần của dung môi dung ly.
Kỹ thuật ly giải: đi lên hay đi xuống.
Lượng mẫu chấm lên bản mỏng.
Ưu điểm của sắc kí lớp mỏng:
- Chỉ cần một lượng mẫu nhỏ để phân tích.
- Có thể phân tích đồng thời mẫu và chất chuẩn đối chứng trong cùng một điều
kiện phân tích.
- Tất cả các hợp chất trong mẫu có thể định vị trên tấm sắc kí [47].

-

Như vậy sử dụng phương pháp sắc kí bản mỏng để định tính mangiferin có mặt
trong các dịch chiết và so sánh mangiferin sau khi tinh sạch với mangiferin chuẩn. Từ
đó đưa ra nhận xét về độ tinh khiết của mangiferin.
SVTH: Nguyên Thị Mỹ Phương

GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan

13