XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT MÀU CÓ TRONG CURCUMIN THÔ CHIẾT TỪ CỦ NGHỆ VÀNG Ở MIỀN TRUNG VIỆTNAM

Chia sẻ: Chu Văn Thắng Doremon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

368
lượt xem 94
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu xác định các thành phần chất màu có trong curcumin thô chiết từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) ở một số tỉnh miền Trung nước ta. Nội dung nghiên cứu bao gồm nghiên cứu phổ UV-vis, IR và LC/MS của các chất màu curcumin thô chiết bằng etyl acetate/aceton và dung dịch xà phòng. Kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần hợp chất mang màu có trong curcumin thô thay đổi theo phương pháp chiết....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT MÀU CÓ TRONG CURCUMIN THÔ CHIẾT TỪ CỦ NGHỆ VÀNG Ở MIỀN TRUNG VIỆTNAM

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008 XÁC ĐỊNH CÁC CHẤT MÀU CÓ TRONG CURCUMIN THÔ CHIẾT TỪ CỦ NGHỆ VÀNG Ở MIỀN TRUNG VIỆTNAM A STUDY ON IDENTIFYING THE COLOR SUBSTANCES IN THE RAW CURCUMIN EXTRACTED FROM TURMERIC COLLECTED FROM THE CENTRAL PROVINCES ĐÀO HÙNG CƯỜNG, Đại học Đà Nẵng NGUYỄN ĐÌNH ANH, NCS Đại học Đà Nẵng TÓM T ẮT Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu xác định các thành phần chất màu có trong curcumin thô chiết từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) ở một số tỉnh miền Trung nước ta. Nội dung nghiên cứu bao gồm nghiên cứu phổ UV-vis, IR và LC/MS của các chất màu curcumin thô chiết bằng etyl acetate/aceton và dung dịch xà phòng. Kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần hợp chất mang màu có trong curcumin thô thay đổi theo phương pháp chiết. ABTRACT The article shows the results of study on identifying the color substances in the raw curcumin extracted from turmeric collected from the Central provinces of Vietnam. The content of the article includes the studying the spectrum graphs of raw curcumin extracted from turmeric with ethyl acetate:aceton or with soap solution in order to identify the color substances. Study results show that the color substances in the raw curcumin extracted by different methods are different. 1. Mở đầu Curcumin là phẩm màu thực phẩm tự nhiên có ký hiệu E100(i) [1] và được dùng để nhuộm màu cho nhiều loại thực phẩm khác nhau như dầu, mỡ, nhũ tương mỡ, kem, sản phẩm rau quả, bánh kẹo, bánh mì, thịt, cá, trứng và các sản phẩm từ thịt, cá, trứng, gia vị, súp, nước sốt, đồ uống, đồ ăn tráng miệng [2]. Màu vàng của củ nghệ vàng là tổ hợp các chất màu vàng trong nhóm curcuminoid, trong đó 3 chất màu chính là curcumin, demethoxycurcumin và bisdemethoxycurcumin. Tùy theo phương pháp chiết tách khác nhau mà thành phần chất màu curcuminoid có trong curcumin thô thu được khác nhau. Trong công trình này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu xác định các chất màu có trong curcumin thô chiết từ củ nghệ vàng ở miền Trung Việt Nam. Chất màu curcumin chiết bằng dung môi etyl acetate:aceton tỷ lệ 5:1 (viết tắt là CurDM) và chất màu curcumin thô chiết bằng dung dịch xà phòng ở 960C (viết tắt là CurXP). 2. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phổ hồng ngoại với λ= 450÷4000 cm-1, để xác định các nhóm chức và 55
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008 kiểu liên kết đặc trưng của phân tử curcumin , mẫu curcumin thô được bọc trong viên nén KBr. Sử dụng quang ph khả kiến với λ= 150÷650nm để xác định λ max của ổ curcumin thô, mẫu pha 1% trong aceton. Điều kiện phân tích curcumin thô trên HPLC: cột Zorbax C18, 3.9x50mm, tốc độ dòng 1 ml/phút, dung môi metanol:nước, thời gian chạy 45 phút, detector ghi ở b ước sóng 254nm, thể tích mẫu bơm vào cột 2,5 microlit. Điều kiện phân tích curcumin thô trên MS: nguồn ion hóa ESI: nhiệt độ 3500C, lưu lượng khí 4 lít/phút, áp suất khí phun 15ps i, chân không ổn định ở 2,5x10 -5. Mẫu pha loãng trong MeOH, ly tâm, siêu lọc 0,2 µm, tiêm vào máy LC/MS. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Định danh curcuminoid trong chất màu CurDM 3.1.1. Nghiên cứu phổ hồng ngoại Phổ hồng ngoại của chất màu curcumin thô chiết bằng etyl acetate:aceton (curDM) được cho trong hình 1. 38. 7 38 36 3821.95,36.95 2860.23,35.27 34 3749.35,34.52 468.78,34.24 32 2927.27,33.21 1233.68,26.32 30 856.11,31.49 574.87,30.27 28 %T 964.90,29.97 823.12,28.48 26 24 1456.89,25.20 1627.00,21.14 1031.88,25.03 1429.73,25.03 1183.10,24.32 22 1050.85,25.31 3434.09,21.66 1206.84,22.97 20 1603.00,21.65 1281.85,22.13 1153.77,21.37 1541.29,24.02 18 1510.85,17.28 17. 0 4 000. 0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 450. 0 cm -1 Hình 1. Phổ hồng ngoại của curDM trong viên nén KBr Phân tử curcumin có nối đôi liên hợp, nhân thơm với các nhóm cacbonyl chưa bão hòa ở vị trí α, β, nhóm xeton và nhóm OH [3]. Dựa trên các hướng dẫn giải phổ đồ [4], chúng tôi xác định được các liên kết và nhóm chức đặc trưng cho curcumin trong mẫu CurDM (xem bảng 1). Bảng 1. Các nhóm chức, liên kết có trong mẫu curDM Liên kết và nhóm chức λ λ cur.DM λ cur.PA [4] chuẩn −OH 3600 ÷ 3200 3429,32 3511,27 −C=O 1750 ÷ 1650 1675,88 1627,10 −C=C− 1650 ÷ 1600 1626,60 1602,87 −C−O−C− 1150 ÷ 1100 1153,16 1153,79 56
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008 3050 2927,55 3015,62 1600 - - 1500 - 1509,23 1470 1493,67 1429,61 900÷ 700 824,45 856,35 So sánh phổ đồ của CurDM với λ chuẩn và CurPA (curcumin tinh khiết), chúng tôi nhận thấy có sai biệt các đỉnh dao động của các liên kết, nhóm chức. Điều này được giải thích là do có sự khác biệt về thành phần chất màu giữa chúng gây ra. 3.1.2. Nghiên cứu phổ UV-vis Hình 2 là phổ UV-vis của chất màu CurDM và phổ đồ chuẩn [5] của curcumin. Hình 2. Phổ UV-vis của curcumin chuẩn và curDM Từ hình 2, chúng tôi nhận thấy phổ UV-vis của chất màu CurDM và phổ đồ chuẩn của curucmin đều có λ max tại 425 nm và điều này xác nhận sự có mặt của curcumin trong mẫu CurDM. Ngoài ra, từ phổ đồ của CurDM, chúng tôi còn nhận thấy có hợp chất khác không có λ max trong vùng 250÷550 nm. 3.1.3. Nghiên cứu phổ LC/MS Phổ đồ ion tổng của CurDM (hình 3) cho thấy có chứa có 3 chất với thời gian lưu tương ứng với curcuminoid là 20,3 phút, 21,2 phút và 21,4 phút. Hình 3. Sắc ký đồ của chất màu CurDM So sánh phổ LC/MS của 3 chất có thời gian lưu 20,3 phút (xem hình 5), 21,2 57
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008 phút và 21,4 phút với dữ liệu về curcuminoid [6], chúng tôi xác định được các hợp chất màu sau: Calebin A (C 21 H 20 O 7 , m/z = 384,120906), Cyclocurcumin (C 21 H 20 O 6 , m/z = 369,12599), DMC (C 20 H 18 O 5 , m/z = 338,115425), BDMC (C 19 H 16 O 4 , m/z = 308,10486), 4-(4-Methylphenyl)-2-pentanone (C 12 H 16 O, m/z = 176,120112). Cấu trúc của Calebin A, cyclocurcumin và 4-(4-Methylphenyl)-2-pentanone được cho ở hình 4. OCH3 O CH3 O OH O H3C O O OH HO O O HO Cyclocurcumin Calebin A OCH3 4-(4-Methylphenyl)-2-pentanone Hình 4. Cấu trúc của calebin A, cyclocurcumin, và 4-(4-methylphenyl)-2-pentanone Hình 5. Phổ LM/MS của CurDM, thời gian lưu 20,3 phút 3.2. Định danh curcuminoid trong chất màu CurXP 3.2.1. Phân tích trên phổ hồng ngoại Phổ hồng ngoại của chất màu curcumin thô chiết bằng dung dịch xà phòng (curXP) được cho trong hình 6. 40.0 38 3749.13,37.82 36 1493.67,37.09 3466.82,36.18 567.25,35.71 34 2994.97,33.85 32 1383.65,33.21 824.45,32.94 30 28 %T 26 24 1770.36,21.71 22 1759.44,22.33 20 1052.23,21.06 18 16 1240.08,14,21 14.0 4 000.0 3600 3200 2800 2400 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 450.0 cm -1 Hình 6. Phổ hồng ngoại của CurXP 58
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008 Bảng 2. Các nhóm chức, liên kết có trong mẫu curXP λ chuẩn [4] λ cur.XP λ cur.PA Liên kết và nhóm chức −OH 3600 ÷ 3200 3466,82 3511,27 −C=O 1750 ÷ 1650 1705,0 1627,10 −C=C− 1650 ÷ 1600 1493,67 1602,87 −C−O−C− 1150 ÷ 1100 1052,23 1153,79 3050 2994,97 3015,62 1600 - - 1500 - 1509,23 1470 - 1429,61 900÷ 700 824,45 856,35 1770,36 - C O Na 1800 ÷ 1740 O 1759,44 - So sánh phổ đồ của CurDM với λ chuẩn và CurPA (curcumin tinh khiết), chúng tôi nhận thấy chúng đều có đầy đủ các νOH, νCOOC, νphenyl, νC=C nhưng ở b ước sóng thấp hơn. Dao động tại λ= 1770,36 và λ =1759,44 cm-1 đặc trưng cho muối của nhóm COO-, do đó có thể khẳng định sự có mặt của phenolat trong mẫu curXP. 3.2.2. Nghiên cứu phổ UV-vis Tiến hành đo mẫu dung dịch CurDM trên thiết bị UV-vis ở λ = 250÷550 nm (xem hình 7). Hình 7. Phổ UV-vis của CurXP và curcumin chuẩn So sánh ph UV -vis của chất màu CurXP với phổ của curcumin chuẩn [5], ổ chúng tôi nhận thấy chất màu CurXP có chứa curcumin vì pick của nó có bước sóng cực đại trùng hợp với trùng khớp với pick của curcumin chuẩn (λ max = 425 nm). 3.2.3. Nghiên cứu phổ LC/MS 59
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008 Phổ đồ ion tổng của CurDM (hình 8) cho thấy có chứa có 3 chất với thời gian lưu tương ứng với curcuminoid là 21,5 phút, 23,8 phút, 24,6 phút. Hình 8. Sắc ký đồ của chất màu CurXP Phổ đồ LC/MS của chất màu có thời gian lưu 21,5 phút được cho ở hình 9. Hình 9. Phổ LC/MS của CurXP, thời gian lưu 21,5 phút So sánh phổ LC/MS của 3 chất có thời gian lưu 2 1,5 phút, 23,8 phút và 24,6 phút với dữ liệu về curcuminoid [6], chúng tôi xác định được 8 hợp chất như sau: Cyclocurcumin (C 21 H 20 O 6 , m/z=369,12599); DMC (C 20 H 18 O 5 ,m/z=338,115425); BDMC (C 19 H 16 O 4 , m/z=308,10486); 1,10-Bisabaladiene-1,4-diol (C 15 H 26 O 2 , m/z = 238,19328); 1,2-Dimethyl-4-(6-methyl-4-heptenyl)-1,3-cyclohexandiene (C 16 H 26 , m/z = 218,20345); 1,3,10-Bisabaladiene-9-one (C 15 H 22 O, m/z = 218,157065); 1,3,5,10- Bisabaladiene-9-one (C 15 H 20 O, m/z=216,151415); 4-(4-Methylphenyl)-2-pentanone (C 12 H 16 O, m/z=176,120112). 4. Kết luận Thành phần chất màu curcuminoid có trong chất màu curcumin thô thay đổi theo phương pháp chi t curcumin từ củ nghệ vàng. Chất màu curcumin thô thu được khi ế chiết bằng dung môi etyl acetate:aceton có chứa 5 chất màu curcuminoid, gồm: Calebin ấ A; Cyclocurcumin; DMC ; BDMC và 4-(4-Methylphenyl)-2-pentanone. Ch t màu curcumin thô thu đư khi chiết bằng dung dịch xà phòng có chứa 8 chất màu, gồm: ợc Cyclocurcumin; DMC; BDMC; 1,10-Bisabaladiene-1,4-diol; 1,2-Dimethyl-4-(6- methyl-4-heptenyl)-1,3-cyclohexandiene; 1,3,10-Bisabaladiene-9-one; 1,3,5,10- Bisabaladiene-9-one và 4-(4-Methylphenyl)-2-pentanone. Thành phần chất màu curcuminoid khác nhau có thể là nguyên nhân dẫn đến sắc thái màu của curcumin thô khác nhau giữa mẫu CurDM với CurXP. 60
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 5(28).2008 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://www.food-info.net/uk/colour/curcumin.htm. [2] FAO (2004), Curcumin - Chemical and Technical Assessment, 61sth JECFA. [3] http://en.wikipedia.org/wiki/Curcumin. [4] Nguyễn Đình Triệu (2003), Các phương pháp vật lý ứng dụng trong hóa học , Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội. [5] http://www.chemblink.com/products/123-42-2.htm. [6] Dictionary of Food Compounds with CD-ROM: Additives, Flavors, and Ingredients, p. 117, http://books.google.com.vn/books?id=1PZSXaSvL4IC&pg= PA117&lpg=PA117&dq=%221,3,5,10-Bisabolatrien-9-one%22&source=web&ots =UngGcRk9P2&sig=1YQpScKsEV_4jZjbqFy5kayfQws&hl=vi&sa=X&oi=book_ result&resnum=10&ct=result. 61