Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng

Chia sẻ: Vo Thien Khanh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

178
lượt xem 32
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Viba (hay vi sóng) là sóng điện từ, có bước sóng dài hơn tia hồng ngoại, nhưng ngắn hơn sóng radio. Tuy vậy, ranh giới giữa tia hồng ngoại, vi ba và sóng radio tần số cực cao (UHF) rất là tuỳ ý và thay đổi trong các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau. Sự tồn tại của sóng điện từ, trong đó vi ba là một phần của phổ tần số cao, được James Clerk Maxwell dự đoán năm 1864 từ các phương trình Maxwell nổi tiếng. Năm 1888, Heinrich Hertz đã chế tạo được thiết bị phát sóng radio, nhờ vậy lần đầu tiên...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng

Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng I. PHẦN TỔNG QUAN  A. KHÁI NIỆM VỀ VIBA: 1. Định nghĩa về viba: Viba (hay vi sóng) là sóng điện từ, có bước sóng dài h ơn tia h ồng ngoại, nhưng ngắn hơn sóng radio. Tuy vậy, ranh giới giữa tia hồng ngoại, vi ba và sóng radio tần số cực cao (UHF) rất là tuỳ ý và thay đổi trong các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau. Sự tồn tại của sóng điện từ, trong đó vi ba là một ph ần của phổ tần số cao, được James Clerk Maxwell dự đoán năm 1864 từ các phương trình Maxwell nổi tiếng. Năm 1888, Heinrich Hertz đã chế tạo được thiết bị phát sóng radio, nhờ vậy lần đầu tiên chứng minh sự tồn tại của sóng điện từ. Sóng năng lượng hình Sin Hình ảnh vi ba của thiên hà 3C353 tại tần số 8,4 GHz (bước sóng 3,6 cm). Bề ngang của cấu trúc trong hình rộng chừng 120 kpc. Vi sóng theo thuật ngữ tiếng Anh "microwave" là các sóng cực ngắn hay còn gọi là sóng vi ba có bước sóng từ 1 mm đến 1m. Năng lượng của vi sóng là năng lượng điện từ. Tần số của vi sóng nằm trong khoảng 300-30000 MHz, trong công nghiệp, y tế và khoa học thường dùng là 915 MHz, 2450 MHz, 5800 MHz, và 22125 MHz. Tần số qui chuẩn 2450 MHz (tương đương bước sóng 12,2 cm) 1
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng được sử dụng nhiều nhất trong các thiết bị dân dụng và các thiết bị chuẩn bị mẫu cho phân tích… Sóng viba có khả năng xuyên thấu các cấu trúc rắn, lỏng, khí và bị phản xạ bởi lim loại, đi xuyên qua các vật đựng thức ăn như: thủy tinh, sành s ứ, nhựa, giấy. 2. Nguyên tắc và cơ chế hoạt động của lò viba: Tất cả năng lượng sóng thay đổi từ cực dương sang cực âm trong mỗi chu kỳ sóng. Tốc độ của sự thay đổi khá lớn, hàng triệu lần/giây. Các phân t ử th ức ăn, đặc biệt là các phân tử nước, có một cực dương và một cực âm giống như một thanh nam châm có một cực bắc và một cực nam. Khi các sóng viba bắn phá thức ăn, chúng tạo ra các phân tử có cực quay cùng tần số với tần số của sóng viba, hàng triệu lần/ giây. Chính sự rung động các ph ần tử này đã t ạo nên ma sát làm nóng thức ăn. Do sóng viba không tương tác với các phân t ử thu ỷ tinh, nh ựa hay giấy nên chỉ có thức ăn được đốt nóng . Đối với sóng vi-ba (microwaves), thủy tinh hay sành sứ được xem như chất liệu trong suốt nên sóng xuyên qua dễ dàng, trái lại với các kim lo ại thì sóng vi ba khi gặp phải giống như sóng ánh sáng va chạm với những tấm gương (kính phản chiếu) nên sóng vi ba sẽ bị phản chiếu trở lại. (Sóng phát thanh radio nếu là sóng dài hay trung bình thì không phản xạ, nhưng nếu là làn sóng ngắn thì sẽ mang tính phản xạ cao, khi gặp mây ở bầu khí quyển, làn sóng ngắn s ẽ ph ản xạ xuống mặt đất, và khi đụng mặt đất nó lại phản xạ lên trời, chính vì th ế mà những đài phát thanh quốc tế như BBC hay VOA dùng làn sóng ng ắn đ ể phát thanh trên toàn cầu.) Trong thời kỳ đầu, với lò Radar cổ điển, nguồn năng lượng bức xạ không những làm nóng vật chất cần đốt nóng mà nó còn làm nóng luôn c ả nguyên b ộ lò và t ất cả những gì trong lò như không khí, đồ đựng thức ăn, thực phẩm... Trong lò vi ba microwaves ngày nay thì không dùng bộ phận phát sóng radar (sóng ngắn, tần số thấp, độ dài sóng 10 cm hay khoảng 4 inches), mà nó 2
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng phát ra tần số độ dài sóng 12 cm hay 5 inches (sóng ng ắn, t ần s ố cao). B ộ ph ận phát sóng (vi ba) mới này (mangetron) sẽ tạo ra các sóng vi-ba, các sóng này sẽ tập họp lại và được dẫn truyền trong 1 ống dẫn sóng (channel) và chuyển đến 1 quạt cánh xoay tròn để phản xạ và phát tán các sóng bức xạ trên cánh qu ạt kim lo ại đó ra kh ắp buồng hâm lò vi ba. Các sóng vi ba này sẽ được phản x ạ b ởi thành kim lo ại chu vi bên trong của lò và đi xuyên qua các vật đựng thức ăn (th ủy tinh, sành s ứ, nhựa, giấy) để đến hâm nóng thức ăn. Các sóng vi-ba tác động chính vào việc làm nóng các phân tử chất béo, đường và nhất là chất nước nh ờ tính h ấp th ụ sóng vi ba cao của các chất này (phần lớn thức ăn chứa 65 đ ến 95% n ước). Nước cấu tạo bởi những đơn vị phân tử nước H 2O, khi 1 phân tử nước H2O bị va chạm và kích thích bởi sóng vi ba, nó sẽ bị rung chuyển rất nhanh, mà khi b ất cứ phân tử nào của một đơn chất bị rung chuyển nhanh (vibrate quickly) sẽ tự sinh nhiệt rất cao. Thực phẩm được hâm nóng nhanh trong lò vi ba chính là nh ờ sự rung động (làm thay đổi cực âm dương) nhanh đến phân tử nước có trong thực phẩm đó (các nguyên tử hydrogen và oxygen trong nước s ẽ b ị thay đổi c ực 2,45 tỉ lần trong 1 giây dưới tác động của điện từ trường). Do đó th ức ăn đ ược đốt nóng chính là bởi việc hâm nóng các phân tử nước trong thực phẩm. . 3
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng CẤU TẠO LÒ VIBA Có thể tạo ra vi ba bằng nhiều thiết bị, chia làm hai loại:  Thiết bị chất rắn Thiết bị vi ba chất rắn dựa trên chất bán dẫn như silicon hoặc arsenur galli, và ngay cả các transistor hiệu ứng trường (FET), transistor tiếp xúc mặt lưỡng cực (BJT), các diode Gunn và diode IMPATT (diode dòng thác va chạm có thời gian quá cảnh). Từ các transistor tiêu chuẩn người ta phát triển những linh kiện tốc độ cao hơn dùng trong các ứng dụng vi ba. Biến th ể vi ba của transistor BJT có loại HBT (heterojunction bipolar transistor), biến thể vi ba của transistor 4
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng FET thì có loại MESFET (transistor hiệu ứng trường có màng bán d ẫn kim lo ại), loại HEMT (còn gọi là HFET), và transistor LDMOS.  Thiết bị ống chân không. Thiết bị ống chân không hoạt động dựa trên chuyển động của electron trong chân không dưới ảnh hưởng của điện trường hoặc từ trường, gồm có magnetron, klystron, đèn sóng chạy (TWT), và gyrotron. Lò vi sóng thường gồm các bộ phận sau : a. Magnetron (nguồn phát sóng) Là máy phát điện với tần số rất cao. Nó sẽ biến dòng điện thành bức xạ sóng vi-ba mang tính điện từ nên magnétron được xem là m ột máy phát sóng viba. b. Mạch điện tử điều khiển (microcontroller) c. Ống dẫn sóng (Waveguide) Sóng viba từ máy phát được truyền theo ống dẫn sóng đến quạt phát tán để đưa sóng ra mọi phía. Ở giữa lò,các sóng phân tán đều đặn bằng cách phản chiếu lên các thành lò. d. Ngăn nấu MỘT SỐ KIỂU LÒ VIBA 5
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng MỘT SỐ KIỂU LÒ VIBA NHỮNG LỢI ÍCH VÀ HẠN CHẾ KHI SỬ DỤNG LÒ VIBA ĐỂ NẤU THỨC ĂN: • Nấu chín thức ăn rất nhanh so với các phương pháp nấu ăn cổ truyền. 6
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng • Các phương pháp nấu ăn cổ truyền sử dụng năng lượng đốt nấu dầu, nước hoặc không khí, các lò nướng viba chỉ đốt nóng thức ăn như vậy tiết kiệm chi phí về năng lượng. • Các chất bổ dưỡng vẫn tồn tại trong thức ăn. • Các thức ăn chứa đạm sẽ không bị rám xém khi nấu trong lò nướng viba. • Thức ăn được đốt nóng nhanh trong lò nướng viba giữ được nhiều chất bổ dưỡng hơn so với thức ăn bị đốt nóng lâu hơn, ví dụ như: ninh, om, hầm...trong nồi. 3. Phạm vi ứng dụng của viba Sóng viba thường được sử dụng để tiếp âm các tín hiệu điện thoại có khoảng cách truyền xa, các chương trình truyền hình hay các thông tin máy tính được truyền từ trái đất tới một trạm vệ tinh trong vũ trụ. Ngoài ra, chúng ta cũng có thể dùng sóng viba để nhận biết được tốc độ của xe ôtô và các phương tiện giao thông. Và gần gũi hơn, sóng viba còn có thể được sử dụng như là một nguồn năng lượng trong các thiết bị nấu ăn hàng ngày, sóng viba thực sự đã thâm nhập vào đời sống con người. B.TỔNG QUAN VỀ THỰC VẬT HỌC : 1. Giới thiệu về dược liệu : Từ trước tới nay y học cổ truyền luôn giữ một vai trò quan trọng trong n ền y học Việt Nam. Đặc biệt, ngày nay con người đang có xu hướng quay về với thiên nhiên, sử dụng cây cỏ trong phòng bệnh và chữa bệnh. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, việc sử dụng các vị thuốc cổ truyền không còn đơn thuần chỉ dựa vào kinh nghiệm mà đã có những cơ sở khoa học nhất định. 7
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng Bạch chỉ là một trong những vị thuốc đã được sử dụng từ lâu trong Đông y với công năng giải cảm, tán phong, khử thấp. Bạch chỉ là một trong số các vị thuốc trước đây chúng ta vẫn phải nhập từ Trung Quốc nhưng hiện nay cây đã được trồng ở Việt Nam tại Tam Ðảo. Nhiều vị thuốc từ bạch chỉ được chế biến từ rễ củ của cây Angelica dahurica họ Hoa tán Apiaceae. 2.Mô tả hình thái thực vật : Cây thân thảo, sống lâu năm, cao 1-1,5 m. Thân rỗng, đường kính có thể đến 2-3cm. Mặt ngoài mầu tím hồng, phía dưới nhẵn, phía trên gần cụm hoa có lông ngắn. Rễ phình thành củ dài, mọc thẳng, đôi khi phân nhánh. Lá tọt có cuống dài, phát triển thành bẹ rộng, ôm lấy thân, phiến lá xẻ 2-3 lần, hình lông chim. Thùy hình trứng dài 2-6cm, rộng 1-3cm, mép có răng cưa. 2 mặt lá không lông trừ đường gân ở mặt trên lá có lông tơ. Cụm hoa là 1 tán kép, mọc ở đầu cành hoặc kẽ lá, có cu ống chung dài 4-8cm, cuống tán dài 1cm. Hoa mầu trắng, mẫu 5. Quả bế đôi dẹt, hình bầu d ục hoặc hơi tròn, dài khoảng 6mm. Rễ, thân, lá, có tinh dầu th ơm. Mùa hoa qu ả: tháng 5-7. Mô tả dược liệu: Rễ Bạch Chỉ (Angelica dahurica Benth et Hook.) hình trụ, đầu trên hơi vuông mang vết tích của cổ rễ, đầu dưới nh ỏ dần. Mặt ngoài màu vàng hay nâu nhạt có nhiều lớp nhăn dọc nhiều lỗ vỏ lồi lên nằm ngang xếp thành 4 hàng dọc. Bẻ ngang cứng, mặt bẻ không sơ. Mặt cắt ngang có l ớp bần mỏng, mô mềm vỏ màu trắng ngà, có nhiều bột, phía ngoài xốp hoặc có nhiều điểm nhỏ màu nâu (ống tiết) tầng sinh gỗ hình vuông. Gỗ chiếm trên 1/2 đường bán kính. Mùi thơm hơi hắc, vị hơi cay gọi là hàng Bạch Chỉ. Rễ Bạch Chỉ (Angelica anomala Lallem) cũng hình trụ mặt ngoài màu vàng nâu hay nhạt, có lỗ vỏ lồi lên nằm ngang. Bẻ ngang c ứng, mặt b ẻ không 8
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng sơ. Mặt ngang có lớp bần mỏng, mô mềm màu vỏ trắng tro, có nhi ều tính b ột phía ngoài có nhiều điểm nhỏ màu nâu (ống tiết), tầng sinh gỗ hình vòng tròn, gỗ chiếm trên 1/3 đường bán kính. Mùi hơi hắc, vị hơi cay g ọi là Xuyên B ạch Chỉ. Thu hái, sơ chế: Lá úa vàng lúc mùa thu, đào rễ, bỏ thân và rễ con, rửa sạch đốt cho vào vại có vôi, đậy kín một tuần mới lấy ra phơi khô, có nơi phơi ngay nếu mưa thì sấy trong lò sau đó thì cạo bỏ vỏ mỏng ngoài Hoặc có nơi phơi hoặc sấy nhẹ đến khô, hoặc cho vào lò xông Lưu hoàng một ngày đêm cho thật chín mềm (cứ 100kg Bạch Chỉ tươi thì dùng 0,800kg L ưu hoàng) cho tới độ ẩm dưới 13% thì Bạch Chỉ mới trắng, những lần sấy sau L ưu hoàng ít hơn, cứ 100kg Bạch Chỉ thì cần Lưu hoàng đốt làm 2 lần. 3.Hình thái phân bố : Bạch chỉ đã được di thực vào nước ta trồng có kết qu ả ở một s ố t ỉnh miền bắc, cây mọc tốt cả ở đồng bằng và những vùng núi cao mát. Nhưng giống thì chỉ mới để được ở miền núi cao, lạnh. Hạt giống thu hoạch ở cây mọc hai năm, giữ cây giống ở vùng có khí hậu mát như Tam Đảo. Tại Tam Ðảo, cây được trồng vào tháng 1-2, tháng 4-5 năm sau ra hoa, nhưng có những cây trồng vào tháng 7-8 năm trước thì tháng 4-5 năm sau cũng ra hoa một lúc với cây trồng tháng 1-2. 9
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng 4. Tổng quan về hóa học trong cây bạch chỉ: 4.1. Thành phần hóa học: Trong Bạch chỉ chứa tinh dầu và các dẫn chất C oumarin là:Byak- Angelicin, Byak Angelicol, Oxypeucedanin, Imperatorin, Isoimperatorin, Phelloterin, Xanthotoxin, Anhydro Byakangelicin (Iso Byakangelicol), Neobyak Angelicol. Ngoài ra còn có Marmezin và Scopetin (Tài Nguyên Cây Thu ốc Vi ệt Nam). + Byak-Angelicin, Byak Angelicol, Oxypeucedanin, Imperatorin, Isoimperatorin, Phelloterin, Angelic Acid, Angelicotoxin, Xanthotoxin, Marmesin, Scopolotin, Isobyakangelicol, Neobyakangelicol (Trung Dược Học). + Isoimperatorin, Alloisoimperatorin, Alloimperatorin, Oxypeucedanin, Oxypeucedanin hydrate, Byakangelicin, Byakangelicol, Neobyakangelicol, Phellopterin, Xanthotoxol, Bergapten, 5-Methoxyl-8-Hydroxypsoralen, Cnidilin, Pabulenol (Okuyama T. Chem Pharm Bull, 1990, 38 (4): 1084). + Sitosterol, Palmitic acid (Đái Phu Tiến, Hóa Tây Dược Học Tạp Chí 1990, 38 (4): 1084). 4.2. Thành phần hoạt chất chính: Nhìn chung thành phần hoạt chất chính là tinh dầu và các d ẫn ch ất coumarin. Trong đó Byak-angelicin chiếm 0.2 %, Byak-angelicol chiếm 0.2% 4.3. Cấu trúc, tính chất lý hóa của Coumarin: 4.3.1. Cấu trúc Coumarin là những dẫn xuất của benzo α- pyron (C6-C3) 10 O O O O
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng α- pyron benzo α- pyron • PHÂN LOẠI CẨU TRÚC COUMARIN :  Nhóm coumarin chính danh (2 vòng): HO O O Umbelliferon  Nhóm furano- coumarin (3 vòng): O OMe O O MeO O O O kiểu psoralen kiểu angelicin HO O O O O O Scopoletin Bergapten  Nhóm pyrano- coumarin (3 vòng): OMe O O O O O O O O O O O O HO Marmesin Angenomalin kiểu xanthyletin kiểu seselin • CẨU TRÚC COUMARIN ĐƯỢC BIẾT TRONG CÂY BẠCH CHỈ : O O O O O O O 11 Anomalin
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng 4.3.2.Tính chất lý hóa của coumarin :  Lý tính: Coumarin là những chất kết tinh không màu, một số lớn dễ thăng hoa, có mùi thơm. ở dạng kết hợp glycosid có thể tan trong n ước, ở d ạng aglycon dễ tan trong dung môi kém phân cực. Các dẫn ch ất coumarin có huỳnh quang dưới ánh sáng tử ngoại. Cường độ huỳnh quang phụ thuộc nhóm oxy của phân tử coumarin cũng như pH của dung dịch. Kh ả năng cho huỳnh quang mạnh nhất là nhóm -OH ở C7.  Hóa tính: 12
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng Coumarin có vòng lacton (este nội) nên bị mở vòng bởi kiềm tạo thành muối tan trong nước, nếu acid hóa thì sẽ đóng vòng trở lại. Kiềm còn có tác dụng cắt các nhóm acyl trong các dẫn chất acyl coumarin. Nếu thủy phân các acyl coumarin bằng H2SO4 trong cồn thì thường kèm theo sự deshydrat hóa và có sự biến đổi cấu trúc. 5. Tổng quan về tác dụng, công dụng : 5.1. Tác dụng :  Tác dụng kháng khuẩn: Trong thí nghiệm, Bạch chỉ có tác dụng kháng khuẩn đối với các lo ại Shigella và Salmonella (Trung Dược Học). Bằng phương pháp khuyếch tán trên môi trường nuôi cấy vi khuẩn, nước sắc và cao chiết từ Bạch chỉ có tác dụng kháng khuẩn đối với các ch ủng phế cầu (Diplococcus Pneumoniae), liên cầu (Streptococus Hemoleticus), tụ cầu vàng (Staphylococus Aureus), Bacillus Subtilis, Shigella Sonnei, Shigella Flexneri, Shigella Shiga, Shigella Dysenteriae, Enterococus, Vibrio Cholerae và Bacillus Typhi. Ngoài ra, Bạch chỉ còn có tác dụng kháng Virus (Tài Nguyên Cây Thuốc Việt Nam).  Tác dụng giảm đau: Trên mô hình gây quặn đau bằng cách tiêm xoang bụng dung dịch Acid Acetic 6%o cho chuột nhắt trắng, Bạch chỉ với liều lượng 10g/kg, có tác dụng giảm đau rõ rệt (Tài Nguyên Cây Thuốc Việt Nam).Làm giảm đau đầu do c ảm cúm, đau đầu sau đẻ, đau lợi răng, đau thần kinh mặt (Hiện Đại Th ực D ụng Trung Dược).  Tác dụng hưng phấn trung khu thần kinh: Với liều nhỏ Angelicotoxin có tác dụng hưng phấn trung khu vận động huyết quản, trung khu hô hấp và dây thần kinh phế vị làm cho huy ết áp tăng, 13
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng mạch chậm, hơi thở kéo dài, chảy nước dăi và nôn mửa. V ới liều lớn d ẫn t ới co giặt và tê liệt toàn thân (Hiện Đại Thực Dụng Trung Dược).  Kháng khuẩn lao: Đối với vi khuẩn lao ở người thuốc có tác dựng ức chế rõ rệt (Sổ Tay Lâm Sàng Trung Dược).  Dùng trong nhãn khoa: Loại Pommade làm từ Bạch chỉ có tác dụng tăng khả năng trị liệu và tránh được loét giác mạc do bỏng ánh sáng gây ra (Trung Dược Học).  Tác dụng chống viêm: Với mô hình gây viêm thực nghiệm bằng Kaolin trên chuột cống trắng, Bạch chỉ với liều lượng 10g/kg có tác dụng chống viêm. Angelicotoxin, một hoạt chất chiết từ Bạch chỉ, dùng với liều nhỏ, có tác dụng kích thích trung khu vận mạch, tủy sống, gây tăng huyết áp, mạch chậm, hô hấp hưng phấn, các phản xạ được tăng cường, ngoài ra việc kích thích tiết nước bọt. Dùng v ới liều quá lớn gây co giật và cuối cùng dãn đến tê liệt (Tài Nguyên Cây Thu ốc Việt Nam).  Dùng trong tai mũi họng: Bột làm từ Bạch chỉ và Băng phiến, hít vào lỗ mũi, có tác dụng trị đầu đau, răng đau, thần kinh sinh ba đau (Trung Dược Học). 5.2. Công dụng: Trong đông y Bạch chỉ dùng để chữa nhức đầu đau răng, các bệnh về đầu mặt, xích bạch đới, thông kinh nguy ệt, dùng ngoài đ ể ch ữa s ưng vú, tràng nhạc, ghẻ lở, đỡ đau hút mủ. Thường Bạch chỉ được dùng làm thuốc giảm đau, chữa nhức đầu, cảm mạo, hoa mắt, đau răng còn dùng làm thuốc cầm máu ,đại tiện ra máu, ch ảy máu cam. (GS Đỗ Tất Lợi). 14
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng 5.3. Một số thành phẩm có chứa Bạch chỉ : II.PHẦN THỰC NGHIỆM A. CHIẾT XUẤT HỢP CHẤT COUMARIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP VI SÓNG (MICROWAVE) 1. Cơ sở lý thuyết của chiết vi sóng:  Phân tử không phân cực: không hấp thụ vi sóng  Chỉ các phân tử phân cực mới hấp thụ vi sóng 15
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng o Phân tử nước (sẵn có trong mẫu) sẽ quay tại chổ o Năng lượng quay chuyển thành nhiệt năng o Cấu trúc tế bào bị phá vỡ tại chổ và tức thời - Chiết vi sóng: mẫu "chín đồng thời" và nhanh - Chiết đối lưu: mẫu "chín từ ngoài vào" chậm o Các chất trong tế bào được giải phóng ra môi trường và tan trong dung môi chiết thích hợp Các tuyến ở trong nước và hệ thống mạch trong cây dễ bị tác động của bức xạ vi sóng do độ ẩm lớn của chúng, sự làm nóng nước một cách nhanh chóng những cấu trúc này có tác dụng làm vỡ tế bào, phóng thích ch ất phân tích vào dung môi lạnh. Thể tích dung môi chiết cũng là nhân t ố đi ều ki ện.Th ể tích dung môi phải đủ để đảm bảo rằng mẫu dược liệu luôn được ngâm toàn bộ trong dung môi trong suốt thời gian chiếu xạ. Bình th ường tỉ l ệ dung môi/ d ược liệu cao có thể bị tác động trong phương pháp chiết thông thường. Tuy nhiên, trong chiết vi sóng tỉ lệ này cao có thể mang lại hiệu suất th ấp, đi ều này có th ể là do sự kích thích dung môi không đủ bằng vi sóng. Nhưng nếu quá nhiều dung môi chiết sẽ tốn nhiều năng lượng và thời gian để cô dịch chiết trong b ước sau cùng và quá trình tinh khiết hóa. Lượng dược liệu và thể tích dung môi chi ết s ử dụng trong chiết vi sóng báo cáo trước được sắp xếp thông th ường gi ữa h ệ thống chia độ phòng thí nghiệm mg và ml. Tuy nhiên trong nhi ều ứng dụng t ỉ l ệ 10:1 (mg/ml) tới 20:1 (mg/ml) được tìm thấy là điều kiện tốt nhất. Khả năng tạo nhiệt của dung môi trong điều kiện vi sóng nên được cân nhắc thích đáng nh ư s ự bay h ơi c ủa dung môi sẽ phụ thuộc như thế nào, nó tăng nhiệt độ lên nhanh chóng dưới vi sóng.Tối ưu hóa cẩn thận thông số này là chìa khóa quan trọng trong chi ết vi sóng. Năng lượng vi sóng và thời gian bức xạ là 2 yếu tố có ảnh h ưởng đến mỗi thứ khác ở mức độ lớn. 16
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng  Đặc điểm mẫu dược liệu: Kích thước và tình trạng của các tiểu phân dược li ệu hiện di ện trong phương pháp chiết vi sóng có thể có ảnh hưởng lớn đến những hợp chất thu được. Kích thước tiểu phân của dược liệu đem chiết bình thường trong khoảng 100μm-2mm. Độ mịn có thể làm tăng sự chiết vì nó cung c ấp di ện tích b ề m ặt lớn, điều này làm cho dung môi và dược liệu tiếp xúc tốt h ơn, nh ững ti ểu phân mịn hơn còn cho phép cải thiện hoặc s ự th ấm sâu h ơn c ủa vi sóng. Ảnh h ưởng của tình trạng mẫu dược liệu trong phương pháp chiết vi sóng cần được đánh giá trong suốt quá trình chiết. Xử lí mẫu trước khi chiết vi sóng có th ể mang l ại tác động và độ nóng chọn lựa của mẫu dược liệu. Mẫu dược li ệu có th ể đ ược lựa chọn độ nóng bằng vi sóng khi dung môi chiết xuất bao quanh mẫu không hấp thu vi sóng. Điều này gần như đã được trình bày từ trước có thể được sử dụng cho sự chiết những thành phần chịu được sức nóng. Trong trường hợp ngâm dược liệu khô trong dung môi chiết trước khi chiết vi sóng dẫn đến cải thiện hiệu suất chiết. Hiện tượng này gọi là chiết ngâm. Th ời gian ngâm ở nhiệt độ phòng trước khi chiết vi sóng 2 phút ảnh hưởng đến phần trăm dịch chiết tanshinose, đến hiệu suất chiết cao nhất khi thời gian ngâm là 45 phút được chấp nhận.  Nhiệt độ: Năng lượng vi sóng và thời gian chiết có quan hệ nội tại với nh ững y ếu tố khác và cần được xem là yếu tố được chú ý đặc biệt khi làm vi ệc với h ệ th ống bình đóng. Trong hệ thống bình đóng, nhiệt độ có thể đưa đến trên nhi ệt độ sôi của dung môi. Nhiệt độ cao dẫn đến kết quả là hiệu suất chiết được cải thi ện vì sự thấm phân tích từ những vị trí hoạt động của mẫu dược liệu sẽ tăng lên. 2. Các giai đoạn chiết hợp chất coumarin từ Bạch chỉ: 2.1 Chuẩn bị nguyên liệu: Chọn rễ bạch chỉ đã thu hoạch, chế biến và bảo quản đúng quy cách. Dược liệu có hình củ cà rốt, đầu trên to dưới nhỏ dần, th ịt trắng, ít x ơ, 17
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng mùi thơm vị đắng là loại tốt. Sau khi chọn ta tính toán lượng dược liệu cần chiết, cân và xay nguyên liệu. 2.2 Sơ đồ chiết xuất: (Xem trang sau) Bột dược liệu Cồn 96o Ngâm 18 Chiết với ether Kiềm hóa vD ớiịch chiết etylic kiềm loãng Coumarin thô
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng Đun hồi lưu với sự hổ trợ của vi sóng Dịch chiết + bã Gạn, ép bã Dịch chiết Coumarin toàn phần Lớp ether Lớp nước (t.dầu & các tạp kém phân cực) (Coumarinat và các tạp phân cực) Acid hóa + CHCl3 Lớp CHCl3 Lớp nước (coumarin) (các tạp phân cực) +NaHCO3 (pH ≈7) Cô đuổi dung môi Coumarin tinh khiết B. KIỂM NGHIỆM: * Định tính Coumarin bằng các phản ứng hóa học: 1. Phản ứng với dung dịch FeCl3: 19
Chiết xuất hợp chất coumarin bằng kỹ thuật vi sóng Nhỏ vài giọt dịch lọc lên một tờ giấy lọc chờ cho khô dung môi, nhỏ tiếp vài giọt dung dịch FeCl3 1% cho màu xanh (phản ứng dương tính nếu coumarin có -OH phenol tự do). 2. Phản ứng đóng mở vòng lacton: Cho vào 2 ống nghiệm bằng nhau (kích thước 1.2x12cm), mỗi ống 2ml dịch lọc. - Ống 1: Thêm 4ml nước cất, dung dịch trở nên đục - Ống 2: Thêm 4ml NaOH 1% tăng màu vàng Đun cách thủy 2 ống trong 2-3 phút. Để nguội, thêm vào mỗi ống 4ml nước cất. Ống 2 trong hơn ống 1. Axít hóa ống 2 với vài giọt HCl đậm đặc, dung dịch đục như ống 1. 3. Phản ứng với thuốc thử Diazo: Cho vào ống nghiệm 2ml dịch lọc, thêm 1ml dung dịch NaOH 5%. Đun cách thủy 2 phút để nguội, thêm từ từ từng giọt thuốc thử Diazo xuất hiện màu đ ỏ cam. 4. Sự tăng hùynh quang trong môi trường kiềm dưới tác dụng của tia UV: Nhỏ 1 giọt dịch chiết lên tờ giấy lọc, chờ khô dung môi (nhỏ 4 lần). Nhỏ chồng lên đó 1 giọt dung dịch NaOH 5%, sấy khô.Che 1/2 v ết d ịch chi ết b ằng 1 miếng kim loại đem soi đèn UV 365nm trong vài phút. Lấy miếng kim lo ại ra thấy nửa không bị che phát quang sáng hơn nửa bị che. Tiếp tục chi ếu tia UV sau vài phút cường độ phát quang của 2 nửa như nhau. 5. Thử nghiệm vi thăng hoa: Cho 1-2g bột Bạch chỉ vào 1 chén sứ. Đun cách cát, thỉnh thoảng đảo đều để bay hơi bớt nước rồi đậy chén bằng một phiến kính, trên có đ ặt s ẳn m ột miếng bông gòn thấm nước lạnh, tiếp tục đun khoảng 5-10 phút nữa (thỉnh thoảng thay miếng bông tẩm nước lạnh). Lấy phiến kính ra, để nguội quan sát dưới kính hiển vi 20