LUẬN VĂN - Nghiên cứu công nghệ tách các catechin từ chè xanh (camellia sinensis l) chuyển hóa tạo dẫn xuất o-acetyl catechin và khảo sát hoạt tính dọn gốc tự do của chúng


LỜI MỞ ĐẦU VÀ NHIỆM VỤ LUẬN ÁN ................................................................. 1
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN ......................................................................................... 3
1.1. VÀI  NÉT VỀ CHÈ XANH .................................................................................. 3
1.1.1. Cây chè - Camellia sinensis (L.) O.Kuntze. .................................................. 3
1.1.2. Chè xanh trong thực phẩm và dƣợc phẩm ..................................................... 4

1.2. THÀNH PHẦN HOẠT CHẤT CỦA CHÈ XANH ............................................. 6
1.2.1.  So sánh chất lƣợng nguyên liệu theo vùng trồng chè xanh ở Thái Nguyên,
Phú Thọ, Mộc Châu ................................................................................................. 7
1.2.2. Các catechin chè xanh ................................................................................... 8
1.2.3. Các thành phần khác [16] ............................................................................ 12

1.3. HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA EGCG VÀ CÁC CATECHIN CHÈ XANH ... 14
1.3.1. Cơ chế hoạt động ......................................................................................... 15
1.3.2. Hoạt tính chống ôxy hóa .............................................................................. 17
1.3.3. Hoạt tính diệt khuẩn, kháng viêm, kháng virus [45,46,48] ......................... 17
1.3.4.  Một số nghiên cứu ứng dụng các catechin phòng và trị ung thư [32,33] ... 18
1.3.5. Bảo vệ tim mạch [34, 35] ............................................................................ 21
1.3.6. Chống béo phì .............................................................................................. 22
1.3.7. Một số tác dụng khác của EGCG và catechin chè xanh .............................. 22

1.4. CÁC NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÓA HỌC CHIẾT, TÁCH VÀ ĐIỀU
CHẾ CÁC CATECHIN VÀ DẪN XUẤT ................................................................ 25
1.4.1. Các kỹ thuật công nghệ chiết catechin từ chè xanh .................................... 25
1.4.2. Sắc ký lỏng hiệu năng cao trong phân tích và phân tách catechin .............. 28

CHƯƠNG 2 : THỰC NGHIỆM ................................................................................. 30
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ............................................................................ 30
2.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................. 32
2.2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ...................................................................... 32
2.2.2. Các phương pháp chiết chè xanh ................................................................ 33
2.2.2.1. Phƣơng pháp chiết đun hồi lƣu sử dụng cồn ....................................... 33
2.2.2.2. Phương pháp chiết ngƣợc dòng liên tục dùng nƣớc làm dung môi .... 33
2.2.3. Các phƣơng pháp phân tách catechin ......................................................... 34
2.2.4. Phƣơng pháp acetyl hóa catechin ............................................................... 34
2.2.5. Các phƣơng pháp phân tích sản phẩm ........................................................ 35
2.2.6. Thiết kế nghiên cứu của luận án ................................................................. 35

2.3. THỰC NGHIỆM ................................................................................................. 37
2.3.1. Nghiên cứu quy trình chiết suất các catechin tổng số từ chè xanh ............ 37
2.3.1.1. Nghiên cứu quy trình chiết suất các catechin tổng số từ chè xanh bằng
ethanol........ ........................................................................................................... 37
2.3.1.2. Nghiên cứu quy trình chiết suất các catechin tổng số từ chè xanh bằng
nước trên thiết bị chiết ngƣợc dòng liên tục .......................................................... 39
2.3.2. Nghiên cứu tách và tinh chế các catechin và EGCG từ catechin tổng số của
chè xanh ................................................................................................................. 43
2.3.2.1. Nghiên cứu lựa chọn chất hấp phụ có thể tái sử dụng làm pha tĩnh tách
sắc ký điều chế EGCG từ catechin tổng số của chè xanh ..................................... 43
2.3.2.2. Nghiên cứu và thử nghiệm quy trình công nghệ tách EGCG lƣợng lớn
trên hệ thống sắc ký lỏng MP/HPLC Pilot ............................................................ 47
2.3.2.3. Nghiên cứu phân tách các catechin bằng phƣơng pháp HPLC trên cột
sắc ký phối hợp Diaion HP20 và Sephadex LH20 ................................................ 49
2.3.3. Bán tổng hợp dẫn xuất O-acetyl của các catechin chè xanh và đánh giá
mức độ suy giảm hoạt tính dọn gốc tự do ............................................................. 51
2.3.3.1. Bán tổng hợp các dẫn xuất acetyl của catechin để đánh giá mức độ suy
giảm hoạt tính ........................................................................................................ 51
2.3.3.2. Đánh giá mức độ suy giảm hoạt tính dọn gốc tự do DPPH của các dẫn
xuất O-acetyl so với các catechin chè xanh ........................................................... 52
2.3.4. Nghiên cứu quy trình tách và tinh chế caffeine từ cao chiết chè xanh ....... 53

CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 55
3.1. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT CATECHIN TỔNG
SỐ TỪ CHÈ XANH .................................................................................................. 55
3.1.1. Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chung chiết catechin tổng số từ
chè xanh ................................................................................................................. 55
3.1.2. Nghiên cứu chiết catechin tổng số bằng ethanol theo phƣơng pháp
Soxhlet....... ............................................................................................................ 56
3.1.3. Nghiên cứu chiết chè xanh bằng nƣớc theo phƣơng pháp ngƣợc dòng liên
tục............ .............................................................................................................. 58

3.2. NGHIÊN CỨU TÁCH VÀ TINH CHẾ CÁC CATECHIN VÀ EGCG TỪ
CATECHIN TỔNG SỐ CỦA CHÈ XANH .............................................................. 61
3.2.1. Nghiên cứu lựa chọn chất hấp phụ có thể tái sử dụng làm pha tĩnh tách sắc
ký điều chế EGCG từ catechin tổng số của chè xanh............................................ 61
3.2.1.1. Đánh giá hiệu quả tách EGCG từ catechin tổng số trên cột silica gel
biến tính bằng pha động sắc ký ............................................................................. 61
3.2.1.2. Đánh giá hiệu quả tách EGCG từ catechin tổng số trên cột silica gel
pha lƣỡng tính RP/NP ............................................................................................ 62
3.2.1.3. Đánh giá hiệu quả tách EGCG từ tổng catechin trên cột Sephadex LH
20.................... ....................................................................................................... 62
3.2.1.4. Đánh giá hiệu quả tách EGCG từ catechin tổng số trên vật liệu polyme
xốp có lỗ trống mạng phân tử lớn .......................................................................... 63
3.2.1.5. So sánh hiệu quả tách của các phƣơng pháp sắc ký điều chế tách
EGCG.............. ...................................................................................................... 64
3.2.2. Nghiên cứu và thử nghiệm quy trình công nghệ tách EGCG lƣợng lớn trên
hệ thống sắc ký lỏng MP/HPLC Pilot ................................................................... 67
3.2.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ dòng pha động đến quá trình tách
sắc ký sản xuất EGCG ........................................................................................... 68
3.2.2.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ khối lƣợng mẫu đầu vào đến quá
trình tách sắc ký sản xuất EGCG ........................................................................... 68
3.2.3. Nghiên cứu phân tách các catechin bằng phƣơng pháp HPLC trên cột sắc
ký phối hợp Diaion HP20 và Sephadex LH20 ...................................................... 69
3.2.3.1. Đánh giá phân đoạn III........................................................................ 72
3.2.3.2. Đánh giá phân đoạn V ......................................................................... 75
3.2.3.3. Đánh giá phân đoạn VI và VII ............................................................ 79

3.3. BÁN TỔNG HỢP DẪN XUẤT O-ACETYL CỦA CÁC CATECHIN CHÈ
XANH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ SUY GIẢM HOẠT TÍNH DỌN GỐC TỰ DO83
3.3.1. Bán tổng hợp các dẫn xuất acetyl của catechin để đánh giá mức độ suy
giảm hoạt tính ........................................................................................................ 83
3.3.1.1. Hợp chất epi-Catechin acetate (I) ....................................................... 85
3.3.1.2. Hợp chất epi-Gallocatechin acetate (II) .............................................. 88
3.3.1.3. Hợp chất epi-Gallocatechin gallate, O-octaacetyl (III) ....................... 91
3.3.2. Đánh giá mức độ suy giảm hoạt tính dọn gốc tự do DPPH của các dẫn xuất
O-acetyl so với các catechin chè xanh................................................................... 94

3.4. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH THU NHẬN CAFFEINE TỪ CAO CHIẾT CHÈ
XANH ........................................................................................................................ 96
3.4.1. Quy trình tách và tinh chế Caffeine ............................................................ 96
3.4.2. Xác định cấu trúc hóa học của caffeine bằng phƣơng pháp phổ ................ 97
KẾT LUẬN ................................................................................................................. 101
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN .......................................................... 103
DANH MỤC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢLIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN .................................................................................................................... 105

LINK DOWNLOAD


LỜI MỞ ĐẦU VÀ NHIỆM VỤ LUẬN ÁN ................................................................. 1
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN ......................................................................................... 3
1.1. VÀI  NÉT VỀ CHÈ XANH .................................................................................. 3
1.1.1. Cây chè - Camellia sinensis (L.) O.Kuntze. .................................................. 3
1.1.2. Chè xanh trong thực phẩm và dƣợc phẩm ..................................................... 4

1.2. THÀNH PHẦN HOẠT CHẤT CỦA CHÈ XANH ............................................. 6
1.2.1.  So sánh chất lƣợng nguyên liệu theo vùng trồng chè xanh ở Thái Nguyên,
Phú Thọ, Mộc Châu ................................................................................................. 7
1.2.2. Các catechin chè xanh ................................................................................... 8
1.2.3. Các thành phần khác [16] ............................................................................ 12

1.3. HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA EGCG VÀ CÁC CATECHIN CHÈ XANH ... 14
1.3.1. Cơ chế hoạt động ......................................................................................... 15
1.3.2. Hoạt tính chống ôxy hóa .............................................................................. 17
1.3.3. Hoạt tính diệt khuẩn, kháng viêm, kháng virus [45,46,48] ......................... 17
1.3.4.  Một số nghiên cứu ứng dụng các catechin phòng và trị ung thư [32,33] ... 18
1.3.5. Bảo vệ tim mạch [34, 35] ............................................................................ 21
1.3.6. Chống béo phì .............................................................................................. 22
1.3.7. Một số tác dụng khác của EGCG và catechin chè xanh .............................. 22

1.4. CÁC NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ HÓA HỌC CHIẾT, TÁCH VÀ ĐIỀU
CHẾ CÁC CATECHIN VÀ DẪN XUẤT ................................................................ 25
1.4.1. Các kỹ thuật công nghệ chiết catechin từ chè xanh .................................... 25
1.4.2. Sắc ký lỏng hiệu năng cao trong phân tích và phân tách catechin .............. 28

CHƯƠNG 2 : THỰC NGHIỆM ................................................................................. 30
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ............................................................................ 30
2.2. CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................. 32
2.2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ...................................................................... 32
2.2.2. Các phương pháp chiết chè xanh ................................................................ 33
2.2.2.1. Phƣơng pháp chiết đun hồi lƣu sử dụng cồn ....................................... 33
2.2.2.2. Phương pháp chiết ngƣợc dòng liên tục dùng nƣớc làm dung môi .... 33
2.2.3. Các phƣơng pháp phân tách catechin ......................................................... 34
2.2.4. Phƣơng pháp acetyl hóa catechin ............................................................... 34
2.2.5. Các phƣơng pháp phân tích sản phẩm ........................................................ 35
2.2.6. Thiết kế nghiên cứu của luận án ................................................................. 35

2.3. THỰC NGHIỆM ................................................................................................. 37
2.3.1. Nghiên cứu quy trình chiết suất các catechin tổng số từ chè xanh ............ 37
2.3.1.1. Nghiên cứu quy trình chiết suất các catechin tổng số từ chè xanh bằng
ethanol........ ........................................................................................................... 37
2.3.1.2. Nghiên cứu quy trình chiết suất các catechin tổng số từ chè xanh bằng
nước trên thiết bị chiết ngƣợc dòng liên tục .......................................................... 39
2.3.2. Nghiên cứu tách và tinh chế các catechin và EGCG từ catechin tổng số của
chè xanh ................................................................................................................. 43
2.3.2.1. Nghiên cứu lựa chọn chất hấp phụ có thể tái sử dụng làm pha tĩnh tách
sắc ký điều chế EGCG từ catechin tổng số của chè xanh ..................................... 43
2.3.2.2. Nghiên cứu và thử nghiệm quy trình công nghệ tách EGCG lƣợng lớn
trên hệ thống sắc ký lỏng MP/HPLC Pilot ............................................................ 47
2.3.2.3. Nghiên cứu phân tách các catechin bằng phƣơng pháp HPLC trên cột
sắc ký phối hợp Diaion HP20 và Sephadex LH20 ................................................ 49
2.3.3. Bán tổng hợp dẫn xuất O-acetyl của các catechin chè xanh và đánh giá
mức độ suy giảm hoạt tính dọn gốc tự do ............................................................. 51
2.3.3.1. Bán tổng hợp các dẫn xuất acetyl của catechin để đánh giá mức độ suy
giảm hoạt tính ........................................................................................................ 51
2.3.3.2. Đánh giá mức độ suy giảm hoạt tính dọn gốc tự do DPPH của các dẫn
xuất O-acetyl so với các catechin chè xanh ........................................................... 52
2.3.4. Nghiên cứu quy trình tách và tinh chế caffeine từ cao chiết chè xanh ....... 53

CHƯƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 55
3.1. NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT CATECHIN TỔNG
SỐ TỪ CHÈ XANH .................................................................................................. 55
3.1.1. Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ chung chiết catechin tổng số từ
chè xanh ................................................................................................................. 55
3.1.2. Nghiên cứu chiết catechin tổng số bằng ethanol theo phƣơng pháp
Soxhlet....... ............................................................................................................ 56
3.1.3. Nghiên cứu chiết chè xanh bằng nƣớc theo phƣơng pháp ngƣợc dòng liên
tục............ .............................................................................................................. 58

3.2. NGHIÊN CỨU TÁCH VÀ TINH CHẾ CÁC CATECHIN VÀ EGCG TỪ
CATECHIN TỔNG SỐ CỦA CHÈ XANH .............................................................. 61
3.2.1. Nghiên cứu lựa chọn chất hấp phụ có thể tái sử dụng làm pha tĩnh tách sắc
ký điều chế EGCG từ catechin tổng số của chè xanh............................................ 61
3.2.1.1. Đánh giá hiệu quả tách EGCG từ catechin tổng số trên cột silica gel
biến tính bằng pha động sắc ký ............................................................................. 61
3.2.1.2. Đánh giá hiệu quả tách EGCG từ catechin tổng số trên cột silica gel
pha lƣỡng tính RP/NP ............................................................................................ 62
3.2.1.3. Đánh giá hiệu quả tách EGCG từ tổng catechin trên cột Sephadex LH
20.................... ....................................................................................................... 62
3.2.1.4. Đánh giá hiệu quả tách EGCG từ catechin tổng số trên vật liệu polyme
xốp có lỗ trống mạng phân tử lớn .......................................................................... 63
3.2.1.5. So sánh hiệu quả tách của các phƣơng pháp sắc ký điều chế tách
EGCG.............. ...................................................................................................... 64
3.2.2. Nghiên cứu và thử nghiệm quy trình công nghệ tách EGCG lƣợng lớn trên
hệ thống sắc ký lỏng MP/HPLC Pilot ................................................................... 67
3.2.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ dòng pha động đến quá trình tách
sắc ký sản xuất EGCG ........................................................................................... 68
3.2.2.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của tỷ lệ khối lƣợng mẫu đầu vào đến quá
trình tách sắc ký sản xuất EGCG ........................................................................... 68
3.2.3. Nghiên cứu phân tách các catechin bằng phƣơng pháp HPLC trên cột sắc
ký phối hợp Diaion HP20 và Sephadex LH20 ...................................................... 69
3.2.3.1. Đánh giá phân đoạn III........................................................................ 72
3.2.3.2. Đánh giá phân đoạn V ......................................................................... 75
3.2.3.3. Đánh giá phân đoạn VI và VII ............................................................ 79

3.3. BÁN TỔNG HỢP DẪN XUẤT O-ACETYL CỦA CÁC CATECHIN CHÈ
XANH VÀ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ SUY GIẢM HOẠT TÍNH DỌN GỐC TỰ DO83
3.3.1. Bán tổng hợp các dẫn xuất acetyl của catechin để đánh giá mức độ suy
giảm hoạt tính ........................................................................................................ 83
3.3.1.1. Hợp chất epi-Catechin acetate (I) ....................................................... 85
3.3.1.2. Hợp chất epi-Gallocatechin acetate (II) .............................................. 88
3.3.1.3. Hợp chất epi-Gallocatechin gallate, O-octaacetyl (III) ....................... 91
3.3.2. Đánh giá mức độ suy giảm hoạt tính dọn gốc tự do DPPH của các dẫn xuất
O-acetyl so với các catechin chè xanh................................................................... 94

3.4. NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH THU NHẬN CAFFEINE TỪ CAO CHIẾT CHÈ
XANH ........................................................................................................................ 96
3.4.1. Quy trình tách và tinh chế Caffeine ............................................................ 96
3.4.2. Xác định cấu trúc hóa học của caffeine bằng phƣơng pháp phổ ................ 97
KẾT LUẬN ................................................................................................................. 101
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN .......................................................... 103
DANH MỤC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA TÁC GIẢLIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN .................................................................................................................... 105

LINK DOWNLOAD

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: