ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

VÕ THỊ NGA HUYỀN

NGHIÊN CỨU CÁC ĐIỀU KIỆN ẢNH HƯỞNG
ĐẾN QUÁ TRÌNH TINH CHẾ AXIT FERULIC (FA)
THU ĐƯỢC TỪ PHẢN ỨNG THỦY PHÂN DẦU KIỀM
THẢI CỦA NHÀ MÁY TRÍCH LY CÁM GẠO

Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
Mã số: 60 44 01 14

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Đà Nẵng – Năm 2017


Công trình được hoàn thành tại
Trường Đại học Sư phạm- Đại học Đà Nẵng

Người hướng dẫn khoa học:

TS. GIANG THỊ KIM LIÊN
TS. ĐỖ VĂN MẠNH

Phản biện 1: GS.TS. ĐÀO HÙNG CƯỜNG

Phản biện 2: TS. PHẠM VĂN VƯỢNG

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn

tốt nghiệp thạc sĩ Khoa học họp tại Trường Đại học Sư phạm –
Đại học Đà Nẵng vào ngày 22 tháng 4 năm 2017.

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:
 Trung tâm Thông tin – Học liệu, Đại học Đà Nẵng
 Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng.


1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Tại Việt Nam, sản lượng gạo trung bình mỗi năm ước tính trên
30 triệu tấn/năm, gấp 3 lần so với Nhật Bản, tương đương với hơn 3
triệu tấn cám gạo được thải ra mỗi năm (khối lượng cám gạo chiếm
khoảng 10% khối lượng của hạt gạo).
Ở nước ta, nhà máy trích ly dầu cám tại Cần Thơ là nhà máy
đầu tiên được xây dựng trên diện tích 4 ha, với tổng vốn đầu tư trên 7
triệu USD có công suất trích ly 100,000 tấn cám gạo/năm để cho ra
15,000 tấn dầu cám gạo chất lượng cao. Việc xây dựng nhà máy trích
ly dầu cám có ý nghĩa rất lớn đối với khu vực đồng bằng sông Cửu
Long vì tận dụng được nguồn nguyên liệu dồi dào tại đây (800,000
tấn cám gạo/năm từ 16 triệu tấn lúa/năm) để sản xuất ra một trong
những loại dầu ăn tốt nhất cho sức khỏe theo đánh giá của WHO.
Trong quy trình sản xuất dầu cám gạo, dầu kiềm thải soapstock
là sản phẩm phụ của quá trình trung hòa dầu cám gạo, là một hỗn hợp
dạng nhũ tương chứa các hợp chất lipit, axit béo tự do, các triglicerit,
chất màu, γ-oryzanol, nước và một số hợp chất không phân cực khác.
Thông thường, lượng dầu kiềm thải soapstock được tạo ra trong quy
trình tinh chế dầu ăn chiếm khoảng 6% so với thể tích của dầu đã
được tinh chế. Khoảng 93 – 94.6% hàm lượng γ-oryzanol từ dầu thô

bị chuyển vào dầu kiềm thải soapstock [18]. Quá trình tách γoryzanol từ dầu kiềm thải soapstock là điều rất khó khăn vì tạp chất
quá nhiều, đòi hỏi chi phí cao, thay vào đó các nhà khoa học trên thế
giới đã tiến hành nghiên cứu điều chế axit ferulic từ soapstock bằng
quá trình thủy phân trong môi trường kiềm [4], tuy nhiên các nghiên
cứu còn hạn chế về số lượng và chưa đi sâu vào bản chất của quá


2
trình, điển hình là sự thủy phân của γ-oryzanol- hỗn hợp các este của
axit ferulic.
Tại Việt Nam, có thế nói là hướng nghiên cứu điều chế axit
ferulic từ dầu kiềm thải soapstock của nhà máy trích ly cám gạo là một
hướng nghiên cứu hoàn toàn mới, chưa có một nhà khoa học trong nước
nào đề cập đến, cũng như chưa từng được công bố tại Việt Nam. Vì vậy,
tập trung nghiên cứu về soapstock của dầu cám gạo với một hàm
lượng không nhỏ γ-oryzanol là một hướng nghiên cứu có nhiều triển
vọng.
Qua quá trình nghiên cứu sơ bộ ban đầu, chúng tôi quyết định
chọn đề tài “Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình
tinh chế axit ferulic (FA) thu được từ phản ứng thủy phân dầu
kiềm thải của nhà máy trích ly cám gạo”, làm đề tài luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ của mình, làm cơ sở khoa học cho việc đưa quy trình
tinh chế vào ứng dụng trên thực tế trong tương lai.
2. mục tiêu nghiên cứu
– Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chiết γoryzanol từ soapstock (loại dung môi, nhiệt độ, thời gian).
– Nghiên cứu các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình tinh chế
axit ferulic với hiệu suất cao.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
– Điều tra sơ bộ, thu mẫu dầu thải soapstock tại nhà máy sản
xuất cám gạo (một hoặc nhiều nhà máy).

– Chiết các mẫu dầu thải soapstock bằng các dung môi có độ
phân cực khác nhau.
– Đánh giá hàm lượng γ-oryzanol và axit ferulic có trong các
mẫu soapstock.


3
– Thủy phân dịch chiết γ-oryzanol trong môi trường kiềm với
điều kiện đã chọn.
– Tinh chế axit ferulic với hiệu suất cao.
4. Phương pháp nghiên cứu
4.1. Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết
– Phương pháp nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên.
– Nghiên cứu trên mạng internet, tham khảo các công trình
nghiên cứu trên thế giới về tinh chế axit ferulic từ các nguyên liệu
khác nhau.
– Tổng quan các tài liệu về axit ferulic, soapstock và ứng dụng
của axit ferulic trong lĩnh vực hóa mỹ phẩm, y dược.
4.2. Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
– Xử lý mẫu: mẫu soapstock đem cân và sấy khô xác định hàm
lượng rắn – khô.
– Nguyên liệu đã xử lý được chiết với dung môi thích hợp sử
dụng kỹ thuật sóng siêu âm, đồng thời khảo sát điều kiện nhiệt độ,
thời gian siêu âm ảnh hưởng đến quá trình chiết mẫu.
– Xác định hàm lượng %wt của γ-oryzanol và axit ferulic có
trong dịch chiết bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp (HPLC).
– Thực hiện phản ứng thủy phân dịch chiết γ-oryzanol trong
môi trường kiềm (kế thừa các điều kiện phản ứng có sẵn) để thu được
axit ferulic.
– Chọn hệ dung môi phù hợp để tinh chế lại axit ferulic, thăm

dò độ sạch của axit ferulic bằng sắc ký bản mỏng.
– Phân tích bằng HPLC để xác định hàm lượng, độ tinh khiết
của FA thu được.


4
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
– Tận dụng các sản phẩm phụ một cách hợp lý, tạo ra hiệu quả
kinh tế cao.
– Tạo cơ sở cho việc ứng dụng điều chế axit ferulic từ nguồn
nguyên liệu dồi dào, rẻ tiền và vô cùng sẵn có của Việt Nam.
6. Bố cục của luận văn
Luận văn bao gồm 57 trang, 11 bảng, 26 hình, ảnh, 22 tài liệu
tham khảo và 1 phụ lục. Với:
Phần mở đầu (4 trang)
Chương 1 – TỔNG QUAN (14 trang)
Chương 2 – CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM (15 trang)
Chương 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN (20 trang)
Kết luận (1 trang)
Tài liệu tham khảo (3 trang)
Phụ lục (1 trang)
CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU VỀ AXIT FERULIC
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ TRÊN
THẾ GIỚI VỀ FA
1.3. CÁC TÁC DỤNG VÀ ỨNG DỤNG CỦA AXIT FERULIC
1.3.1. Tác dụng của axit ferulic
1.3.2. Ứng dụng của axit ferulic
1.4. DẦU KIỀM THẢI SOAPSTOCK – NGUYÊN LIỆU ĐIỀU
CHẾ AXIT FERULIC

1.5. NGUỒN NGUYÊN LIỆU SOAPSTOCK TẠI VIỆT NAM


5
CHƯƠNG 2 – CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
2.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU
2.1.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu nghiên cứu là mẫu soapstock thải ra từ giai đoạn
trung hòa của quá trình sản xuất dầu cám gạo tại Công ty TNHH
Wilmar Agro Việt Nam – khu Công nghiệp Hưng Phú I, phường Tân
Phú, quận Cái Răng, TP Cần Thơ, Việt Nam.
Mẫu sử dụng trong nghiên cứu này được nhà máy cung cấp 1
tháng/lần từ tháng 3/2016 đến tháng 5/2016, và được bảo quản ở
nhiệt độ 4ºC trong tủ lạnh trước khi tiến hành các bước nghiên cứu
tiếp theo.

Hình 2.1. Mẫu soapstock của quá trình sản xuất dầu cám gạo tại
Công ty TNHH Wilmar Agro Việt Nam
2.1.2. Hóa chất, thiết bị nghiên cứu
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
2.2.1. Sơ đồ thực nghiệm (hình 2.2)
2.2.2. Xác định hàm lượng rắn – khô trong mẫu soapstock
2.2.3. Chiết γ-oryzanol từ soapstock
a. Lựa chọn dung môi chiết γ-oryzanol từ soapstock
b. Chiết γ-oryzanol từ soapstock
c. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/soapstock (V/m)
đến hiệu suất của quá trình chiết γ-oryzanol
d. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến hiệu
suất của quá trình chiết γ-oryzanol



6
Xác định hàm lượng
rắn-khô

Soapstock

105 oC, 4 giờ

2) siêu âm 20 phút

1) EtOAc

Hỗn hợp đồng nhất
1) 100 μl hh + 900 μl C2H5OH
2) Lọc
HPLC
Chế độ gradient (MeOH/ACN=1:1)
và dd H3PO4 loãng
Xác định hàm lượng
γ-oryzanol và FA

Phổ hấp phụ
λ=320-325 nm
KOH/γ-oryzanol
(wt/wt) =20:1

Tính toán lượng ST/EtOAc

75oC; 3 giờ

100 μl
CH3COOH đđ;
300 μl C2H5OH

Hhpứ
100 μl dd
pứ
HPLC

Xác định hiệu suất
phản ứng thủy phân

Loại tạp → FA thô
Tinh chế
FA

Kiểm tra độ
sạch của FA
bằng SKBM

Xđ hàm lượng
và độ tinh khiết
FA bằng HPLC

Hình 2.2. Sơ đồ thực nghiệm
2.2.4. Xác định hàm lượng γ-oryzanol và FA có trong mẫu ST
m(%) 

C (mg/L) * V (mL) * F
1000 * mST (mg)


Trong đó, C: nồng độ FA hoặc γ-oryzanol tính theo ppm (mg/L)


7
V: thể tích dịch chiết (80 ml)
F: độ pha loãng (F = 10)
mST: khối lượng ST ban đầu dùng để chiết (10,000 mg).
2.2.5. Phản ứng thủy phân dịch chiết γ-oryzanol và thu
nhận axit ferulic
a. Phản ứng thủy phân dịch chiết γ-oryzanol
 Tính hiệu suất tạo thành FA của phản ứng thủy phân:
Về mặt lý thuyết, phản ứng thủy phân este đơn chức γoryzanol tương đương với: 602.9 gam γ-oryzanol nếu thủy phân hoàn
toàn sẽ sinh ra 194.18 gam FA.
Tỉ lệ khối lượng mol phân tử là: 3.1
Do vậy, nếu bỏ qua sự hình thành của ethyl ferulate thì hiệu
suất thủy phân tạo ra FA từ γ-oryzanol có thể được tính toán như sau:
H% =

Nồng độ FA (ppm) ∗ 3.1
∗ 100%
Nồng độ FA (ppm) ∗ 3.1 + nồng độ γ − oryzanol (ppm)

b. Phản ứng thu nhận axit ferulic
2.2.6. Tách và tinh chế FA từ hỗn hợp phản ứng
Quy trình tách và tinh chế FA được mô tả theo hình 2.4.
2.2.7. Thăm dò độ sạch của FA trong dịch chiết bằng SKBM
2.2.8. Xác định hàm lượng và độ tinh khiết của FA thu
được từ các dịch chiết bằng HPLC pha đảo
– Khối lượng FA được tính toán như sau:

𝐶
𝑚𝐹𝐴 = 𝑉𝐹𝐴

(2.1)

– Khối lượng của cao chiết trong dịch chiết tổng tính như sau:
– Độ tinh khiết FA:

ms = m1 - mo
𝑚
T = 𝑚𝐹𝐴 *100%
𝑠

(2.2)
(2.3)


8

160 ml dd B
Siêu âm 10 phút

1) 160 ml n-hexan
2) 800 ml H2O

Dung dịch
phân lớp

Lớp trên


Lớp dưới~ 900 ml

5 ml dd H2SO4 đđ

Dung dịch +
tủa trắng

100 mL EtOAc

0 1) siêu âm 10 phút
2) chiết
(Lớp trên)
Dịch chiết EtOAc
(S1)

Lớp dưới

1) siêu âm 10 phút
2) chiết

(Lớp trên)
Dịch chiết EtOAc
(S2)

(Lớp trên)
Dịch chiết EtOAc (S3)

Dịch chiết EtOAc
tổng (S)


100 ml EtOAc

Lớp dưới

100 ml EtOAc

1) siêu âm 10 phút
2) chiết
Lớp dưới

100 ml EtOAc

1) siêu âm 10 phút
2) chiết
(Lớp trên)
Dịch chiết EtOAc (S4)

Hình 2.4. Quy trình loại tạp để thu được dịch chiết EtOAc tổng


9
CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. HÀM LƯỢNG RẮN – KHÔ TRONG MẪU SOAPSTOCK
Bảng 3.1. Hàm lượng chất rắn có trong từng mẫu soapstock

Mẫu

mo (g)

mo+cốc


Sau sấy

(g)

(g)

∆m (g)

Hàm

Giá

lượng

trị

chất rắn

trung

(%)

bình
46.9

ST03

3.00


43.22

41.83

1.39

46.3

ST03

3.00

43.22

41.79

1.43

47.6

ST04

3.00

44.34

42.89

1.44


48.0

ST04

3.00

44.19

42.96

1.23

41.0

44.5

Nhận xét:
Kết quả thu được tại bảng trên là giá trị trung bình của 02 thí
nghiệm lặp lại, hàm lượng chất rắn trong mẫu là 46.9% và 44.5%
tương đương với ST03 và ST04.
3.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN
HIỆU SUẤT QUÁ TRÌNH CHIẾT Γ-ORYZANOL TỪ
SOAPSTOCK
3.2.1. Chọn EtOAc là dung môi thích hợp để chiết γoryzanol
3.2.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ EtOAc/soapstock (V/m) đến hiệu
suất chiết γ-oryzanol
Nhận xét:
Từ đồ thị hình 3.1 ta thấy, tỉ lệ EtOAc/soapstock thích hợp để
chiết γ-oryzanol vào khoảng từ 2 – 5 tương ứng với hàm lượng γoryzanol trong mẫu soapstock từ 3 – 3.1%.



10
3.5
3.25
3

% oryzanol

2.75
2.5
1

2

5

10

Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ dung môi/soapstock (V/m) đến hiệu
suất chiết γ-oryzanol
Nhằm mục đích so sánh, chúng tôi tiến hành thí nghiệm tương
tự với mẫu soapstock được sấy khô, áp dụng với tỉ lệ EtOAc/ST là 10
(tỉ lệ áp dụng với mẫu soapstock ướt, như trình bày tại mục 2.2.3).
Kết quả thu được với hàm lượng γ-oryzanol chiết được tính theo khối
lượng mẫu khô là 1.9%. Giá trị thu được là giá trị trung bình của 02
thí nghiệm lặp lại của 02 mẫu ST03 được sấy như trình bày trong
bảng 3.1. Như vậy, nếu sấy khô mẫu soapstock, hàm lượng γoryzanol chiết được trong các điều kiện tương tự (về tỉ lệ dung môi,
thời gian siêu âm) chỉ còn 66% so với quy trình sử dụng mẫu
soapstock ướt. Mặc dù, quá trình sấy soapstock trước khi chiết giúp
làm giảm các tạp chất trong mẫu, khiến cho quá trình tinh chế dễ

dàng hơn, tuy nhiên trong nghiên cứu này, chúng tôi sẽ tập trung
nghiên cứu đối với mẫu soapstock ướt, có hiệu suất chiết γ-oryzanol
cao hơn, vì trên thực tế nếu áp dụng ở quy mô lớn, quá trình sấy
soapstock mất khá nhiều năng lượng, dẫn đến làm tăng chi phí của
quá trình sản xuất.


11
3.2.3. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến quá trình chiết
γ-oryzanol
3.5
3
2.5
2
% oryzanol

1.5
1
0.5
0
10

15

20

30

Hình 3.2. Ảnh hưởng của thời gian siêu âm đến quá trình chiết γoryzanol
Nhận xét:

Từ đồ thị hình 3.2 ta thấy, thời gian siêu âm tối ưu để chiết γoryzanol từ mẫu soapstock là 20 phút. Khi tăng thời gian này, hàm
lượng γ-oryzanol trong dịch chiết hầu như không thay đổi, duy trì ở
hàm lượng 3.1% (wt/wt).
3.3. HÀM LƯỢNG Γ-ORYZANOL VÀ AXIT FERULIC CÓ
TRONG MẪU SOAPSTOCK
 Phương trình đường chuẩn
a. Đường chuẩn γ-oryzanol


12
Chartoryzanol
Title
duong chuan
50000000
y = 44831x - 423045
R2 = 0.9993

40000000
30000000
20000000
10000000
0
0

200

400

600


800

1000

Hình 3.3. Phương trình đường chuẩn γ-oryzanol
b. Đường chuẩn trans-ferulic axit
80000000
y = 270797x - 456977
R² = 0.9992

60000000
40000000
20000000

Trans-ferulic acid

0
0

50

100

150

200

250

300


-20000000
Hình 3.4. Phương trình đường chuẩn axit trans – ferulic
c. Đường chuẩn ethyl ferulate

C(ppm)


13

14000000
12000000
10000000
8000000
6000000
4000000
2000000
0
-2000000 0

y = 233814x - 45388
R² = 0.9999

Ethyl Ferulate

C (ppm)
10

20


30

40

50

60

Hình 3.5. Phương trình đường chuẩn ethyl ferulate
Theo như các kết quả khảo sát thu được ở mục 3.2, ứng với các
điều kiện chiết đã chọn:
– Tỉ lệ EtOAc/soapstock: 5:1
– Thời gian siêu âm: 20 phút
Chúng tôi thu được dưới đây là sắc ký đồ HPLC tại bước sóng
325 nm của các mẫu soapstock ST03 (đường màu xanh), ST04
(đường màu đen) tương đương với các mẫu thu từ tháng 3; 4 /2016
(hình 3.6).
Từ hình 3.6, ta có diện tích pic của axit ferulic và γ-oryzanol,
đồng thời dựa vào phương trình đường chuẩn ta tính được nồng độ
tương ứng của FA và γ-oryaznol (bảng 3.3).


14
500

44.360

37.973

2571320


300

2394034

100
44.367

31.967

27017

100

7043683
36.053
3621197
37.980

3396981

200

0

-100

mAU

7422751


3870203

25317

400

200

9.227

mAU

300

3582481

9.233

31.953

400

36.040

500

0

0


5

10

15

20

25
min

30

35

40

-100
50

45

Hình 3.6. Sắc ký đồ HPLC của dịch chiết soapstock với tỉ lệ
EtOAc/soaptock (5), tại 325 nm (ST03 và ST04)
Bảng 3.3. Diện tích pic và nông độ tương ứng của trans-ferulic axit
và γ-oryzanol
Tên

Spic FA


∑S pic γ-oryzanol

Nồng độ

Nồng độ γ-

mẫu

(TR: 9,2

(TR: 32; 36; 38;

FA (ppm)

ory (ppm)

phút)

44 phút)

ST03

25317

17446755

1.78

398.6


ST04

27017

16455895

1.79

376.5

1.785

387.5

TB
m(oryzanol)(%) 

m( FA)(%) 

387.5 (mg/L) * 80 (mL) *10
 3.1%
1000 *10,000 (mg)

1.785 (mg/L) * 80 (mL) *10
 0.014%
1000 *10,000 (mg)


15

3.4. PHẢN ỨNG THỦY PHÂN DỊCH CHIẾT Γ-ORYZANOL
VÀ QUÁ TRÌNH TẠO THÀNH FA
3.4.1. Phản ứng thủy phân dịch chiết γ-oryzanol và quá
trình tạo thành axit ferulic
 Hiệu suất tạo thành FA từ phản ứng thủy phân γ-oryzanol
– Dựa theo phương trình đường chuẩn FA; diện tích pic:
20980018 → Suy ra: nồng độ FA là: 1583.25 ppm.
– Dựa theo phương trình đường chuẩn γ-oryzanol; ∑S 2 pic
còn lại: 3301245 → Suy ra: nồng độ γ-oryzanol là: 1661.48
ppm.
→ H(%) = 1583.25*3.1/(1583.25*3.1 + 1661.48) = 74.7%
1000

1000

.

900

800

800

700

700

600

600


500

500

400

400

300

300

200

200

100

Or1 Or2 Or3

Or4

0

mAU

mAU

900


100
0

0

5

10

15

20

25
min

30

35

40

45

50

Hình 3.8. Sắc ký đồ HPLC (325 nm) của phản ứng thủy phân ở 75ºC
a) Trước khi phản ứng


b) Sau phản ứng 60 phút

c) Sau phản ứng 120 phút

d) Sau phản ứng 180 phút


16

600

500

500

400

400

300

300

200

200

100

100


2177613

600

0

mAU

20980018

700

1123632

mAU

700

0
0

5

10

15

20


25
min

30

35

40

45

50

Hình 3.9. Sắc ký đồ HPLC (325 nm) dung dịch sau 3 giờ phản ứng
3.4.2. Sự chuyển hóa các đồng phân của FA sau phản ứng
Bảng 3.4. Sự chuyển hóa các đồng phân của axit ferulic
TransHệ số
Cis-ferulic Tỉ lệ
ferulic
STT
Phản ứng
pha
(diện tích trans/c
(diện tích
loãng
pic)
is
pic)
Ngừng gia
1 nhiệt sau 4 giờ 30

11042016
280200
39.4
P1
2

P1-đo sau 1
tuần

30

13502414

360226

37.5

3

P1- đo sau 1
tháng

20

12542730

3135427

4.0


FA gồm có hai đồng phân trans và cis, hai đồng phân này có
khả năng chuyển hóa qua lại. Dựa vào hình 3.9 và bảng 3.4 ta thấy,
một phần nhỏ trans-ferulic bị chuyển hóa về cis-ferulic axit sau một
tuần với tỉ lệ trans/cis tính theo Sarea giảm từ 39.4 về 37.5. Tỉ lệ này
giảm mạnh sau 1 tháng, và lượng cis-ferulic axit tăng lên đáng kể, chỉ
còn bằng ¼ diện tích pic của trans-ferulic (xem thêm hình 3.10).


400

400

300

300

200

200
14.480 29276

9.767

100

9.300

100

0

5

6

7

8

mAU

500

280200

500

11042016

mAU

17

0
9

10
min

11


12

13

14

15

Phản ứng ngừng gia nhiệt sau 4 giờ -P1
450

400

400

350

350

300

300

250

250

200

200


150

150

360226

mAU

500

450

mAU

500

50

50
0

9.300

0

100

9.767


13502414

100

-50
5

6

7

8

9

10
min

11

12

13

14

-50
15

400


400

300

300

200

12542730

9.727

200

100

100

0
5

6

7

8

0
9


10
min

11

P1- đo sau 1 tháng

12

13

14

15

mAU

500

3135427

500

9.273

mAU

P1-đo sau 1 tuần



18
Hình 3.10. Hình ảnh 2 đồng phân trans và cis trên sắc ký đồ HPLC
(325 nm) của mẫu sau phản ứng tại các thời điểm khác nhau
3.5. TÁCH VÀ TINH CHẾ AXIT FERULIC TỪ HỖN HỢP
SAU PHẢN ỨNG THỦY PHÂN

Hình 3.11. Sự tách pha sau khi thêm n-hex/H2O


Thêm n-Hex/H2O (tỉ lệ 1:5) vào hỗn hợp sau phản ứng để

quá trình phân lớp xảy ra, có sử dụng bể siêu âm Elma 38 kHz để quá
trình phân lớp tốt hơn. Quan sát thấy sự phân lớp 2 pha khá rõ rệt
(hình 3.11).
Sau khi tách lớp n-hex bằng phễu chiết, bắt đầu tiến hành kết
tủa FA bằng cách thêm dung dịch H2SO4 như đã mô tả trong mục
2.2.5. Axit ferulic, muối K2SO4 cùng các tạp chất kết tủa trắng như
được mô tả trong hình 3.12.


19

Hình 3.12. Axit ferulic kết tủa trắng cùng các tạp chất khác sau khi
thêm H2SO4
Do lượng muối vô cơ (KOH được sử dụng rất dư vì phản ứng xảy ra
khó khăn, dịch chuyển cân bằng về phía bên phải) và các tạp chất khá
lớn so với lượng FA, nên việc tinh chế FA bằng cách loại rửa kết tủa
không khả thi. Do vậy, chúng tôi tiến hành chiết FA bằng EtOAc
theo quy trình 2.4 và tiếp tục nghiên cứu, kiểm tra hàm lượng FA

cũng như độ tinh khiết của các dịch chiết này trong các bước tiếp
theo.
3.6. KẾT QUẢ THĂM DÒ ĐỘ SẠCH CỦA DỊCH CHIẾT CHỨA
FA BẰNG SKBM
Chúng tôi tiến hành chấm bản mỏng các mẫu S1, S2, S3, S4
như trên, với hệ dung môi n-hex/EtOAc có tỉ lệ khác nhau, thu được
kết quả như hình 3.13.


20

n-hex/EtOAC 5:5

n-hex /EtOAC 3:7

n-hex/EtOAC 1:9

Hình 3.13. Sắc ký bản mỏng của các dịch chiết EtOAc chạy với các
hệ dung môi khác nhau
Trong đó: O: chất chuẩn γ-oryzanol

F: chất chuẩn axit ferulic

Quan sát bản mỏng chúng tôi nhận thấy, dịch chiết S1 (với thể
tích 25 ml), có độ tạp lớn nhất, các dịch chiết S2, S3, S4 (với thể tích
100 ml) có độ sạch cao hơn. Với tỉ lệ n-hex/EtOAc = 5:5, các chất
chưa hoàn toàn tách ra khỏi nhau, chấm của axit ferulic tạo thành 1
vệt dài nằm ở ½ đoạn đầu của bản mỏng, tuy nhiên tại tỉ lệ này, một
số tạp chất nằm trong dịch chiết S1 được tách ra tương đối rõ ràng.
Khi tăng dần độ phân cực của dung môi n-hex/EtOAc từ tỉ lệ 5:5, đến

tỉ lệ 3:7, và 1:9, ta nhận thấy, chấm của axit ferulic chuẩn đã tạo
thành một vệt tròn ở tỉ lệ 1:9 Kết quả này gợi ý cho chúng ta hệ dung
môi sử dụng để chạy sắc ký cột trong các công đoạn tiếp theo nên bắt
đầu từ hệ n-hex/EtOAc = 5:5, sau đó tăng dần độ phân cực đến tỉ lệ
n-hex/EtOAc = 1:9, để thu được FA tinh khiết. Tuy nhiên, trong luận
văn này, chúng tôi chỉ dừng lại với mức độ thu được dịch chiết chứa
FA và xác định độ tinh khiết của dịch chiết.


21
3.7. HÀM LƯỢNG VÀ ĐỘ TINH KHIẾT CỦA FA CÓ TRONG
CÁC DỊCH CHIẾT ETOAC
3.7.1. Hàm lượng axit ferulic có trong các dịch chiết EtOAc
Bảng 3.5. Khối lượng axit ferulic trong các dịch chiết EtOAc
Dịch chiết

Vc

Nồng độ

Khối lượng

Hiệu suất chiết

(ml)

FA

FA trong dịch


(%)

(ppm)

chiết (mg)

(Si/D)(i = 1-4)

S1

25

1844.6

46.1

19.9

S2

100

963.4

96.3

41.7

S3


100

438.0

43.8

19.0

S4

100

224.0

22.4

9.7

Tổng S2+S3+S4

162.5

70.4

Tổng

208.7

90.3


S1+S2+S3+S4
Lớp B

900

256.8

231.1

Từ số liệu bảng 3.5 ta nhận thấy, đối với dịch chiết S1, thể tích
thu được tương đối nhỏ so với các dịch chiết S2, S3, S4. Điều này có
thể được giải thích do, trong dung dịch chứa kết tủa FA, vẫn còn 1
lượng EtOH đáng kể. Sự tồn tại của đồng dung môi EtOH, sẽ làm
EtOAc khi thêm vào để chiết lần đầu tiên sẽ bị phân bố phần lớn
trong lớp dưới chứa EtOH và H2O, do vậy thể tích thu được của lớp
chiết này trên thực tế chỉ còn 25 ml. Các dịch chiết lần 2, 3, 4 đều có
thể tích bằng nhau và gần bằng 100 ml. Trước khi phân tích, các thể
tích này được định mức về đúng 100 ml để đảm bảo quá trình tính
toán khối lượng axit FA trong dịch chiết được chuẩn xác.


22
Sau 04 lần chiết, tổng hiệu suất thu hồi FA thô là 90.3 %, riêng
đối với 03 lần chiết sau (S2, S3, S4) tổng hiệu suất chiết là 70.4 %.
Sở dĩ gộp 03 lần chiết cuối lại với nhau, vì xét về mặt cảm quan ban
đầu, 03 dịch chiết này có màu vàng nhạt, trong khi dịch chiết S1 có
màu vàng nâu, do vậy, chúng tôi dự đoán gộp 03 dịch chiết cuối sẽ
thu được mẫu có hàm lượng tạp chất ít hơn (Ta gọi dịch gộp 03 lần
chiết cuối này là St).
3.7.2. Độ tinh khiết của axit ferulic trong các dịch chiết EtOAc

Dựa vào hình 3.15 ta nhận thấy, dịch chiết St tương đối sạch
hơn dịch chiết S1 và độ tinh khiết của FA trong dịch chiết tương đối
cao, điều này cũng phù hợp với kết quả sắc ký bản mỏng đã khảo sát
ở mục 3.6.
10

10

a

8

6

6

4

4

2

2

0

0

-2
0


1

2

3

4

5

6

7

8
min

9

10

11

12

13

14


15

-2

mAU

mAU

8


23
10

10

8

b

6

6

4

4

2


2

0

0

-2

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


11

12

13

14

15

-2

min

Hình 3.15. a) Sắc ký đồ HPLC pha thuận dich chiết S1 (325 nm)
b) Sắc ký đồ HPLC pha thuận dich chiết St (325 nm)
Trong đó: đường màu tím: axit ferulic chuẩn
đường màu đen: (a): axit ferulic trong dịch chiết S1
(b): axit ferulic trong dịch chiết St
3.7.3. Tính độ tinh khiết axit ferulic
Bảng 3.6. Khối lượng cao chiết thu được từ các dịch chiết St và S
Dịch

Khối lượng bình

Khối lượng bình

Khối lượng cao

chiết


cân trước cô quay

cân sau cô quay

chiết (mS)

(mo)

(m1)

111. 2812 g

111.4895 g

St

0.2083 g
(208.3 mg)

S

111. 2812 g

111. 6323 g

0.3511 g
(351.1 mg)

T(S) =


𝑚𝐹𝐴
𝑚𝑠

T(St) =

* 100% =

𝑚𝐹𝐴
𝑚𝑠

208.7
351.1

*100%= 59.4%

162.5

* 100% = 208.3 *100%= 78%

mAU

mAU

8