..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU TINH SẠCH DỊCH CHIẾT ISOFLAVONE
TỪ ĐẬU NÀNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ VỚI
HẠT NHỰA MACROPOROUS D101

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. TRƯƠNG THỊ MINH HẠNH
ThS. NCS. TRẦN THỊ NGỌC THƯ
Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ HỒNG THÚY
Số thẻ sinh viên: 107130123
Lớp: 13H2B

Đà Nẵng, 05/2018


TĨM TẮT
Đồ án này trình bày kết quả q trình tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu
nành. Qua quá trình khảo sát, nhận thấy rằng quá trình hấp phụ của hạt nhựa
Macroporous D101 đối với dịch chiết từ đậu nành tn theo mơ hình hấp phụ đẳng
nhiệt Langmuir với dung lượng hấp phụ cực đại là 5000 (µg/g). Chuyển quy mơ từ
phịng thí nghiệm sang quy mơ sản xuất cơng nghiệp bằng cách chuyển từ dạng hấp
phụ tĩnh sang hấp phụ động với lượng hạt nhựa Macroporous D101 là 50g và nồng

độ ban đầu của dịch hấp phụ isoflavone từ đậu nành là 248,913 (μg/ml) thì thể tích
để tinh sạch isoflavone của dịch hấp phụ là 4BV (400ml), nước cất rửa tạp chất là
2BV (200ml) và thể tích cồn 70% rửa giải là 3BV (300ml); tốc độ hấp phụ tối ưu là
1BV/h (100ml/h) và không nên thực hiện hấp phụ lần 2. Thêm vào đó, việc sử dụng
hạt nhựa tái sinh cũng cho một kết quả khả quan khi hiệu suất hấp phụ của hạt nhựa
tái sinh khá cao, chỉ giảm đi khoảng 2-3% so với hạt nhựa mới sử dụng. Kết quả,
sau quá trình tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành, sản phẩm tạo ra có hàm
lượng isoflavone tăng lên 8,26 lần (từ 2,64% đến 21,83%). Sản phẩm sau khi tinh
chế có hàm lượng isoflavone cao (21,83%). Vì vậy có thể ứng dụng nhựa
Macroporous D101 vào quy mơ công nghiệp để sản xuất isoflavone ở dạng tinh
khiết hơn.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Lê Thị Hồng Thúy
Lớp: 13H2B

Khoa: Hóa

Số thẻ sinh viên: 107130123

Ngành: Công Nghệ thực phẩm

1. Tên đề tài đồ án: Nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng
phương pháp hấp phụ với hạt nhựa Macroporous D101
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:
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Ngun liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu 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 ):
6. Họ tên người hướng dẫn: PGS. TS. Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
20/02/2018
8. Ngày hoàn thành đồ án:
30/05/2018.
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 5 năm 2018
Trưởng Bộ môn

PGS.TS Đặng Minh Nhật

Người hướng dẫn

PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh



LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc, tôi xin gửi lời tri ân đến hai cô giáo
PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh (Trường ĐHBK Đà Nẵng) và Th.S.NCS. Trần Thị
Ngọc Thư (Trường ĐHSP Kỹ Thuật) đã luôn dành thời gian và tâm huyết của mình
để truyền đạt nhiều kiến thức bổ ích, kinh nghiệm q báu, ln định hướng, góp ý
sửa chữa những chỗ sai để từ đó giúp tơi nắm bắt kĩ lưỡng, chi tiết về nội dung,
cũng như các vấn đề liên quan đến quá trình nghiên cứu để cuối cùng tơi có thể
hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình.
Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô khoa Hóa, Trường Đại
Học Bách Khoa Đà Năng, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật và Trường Đại học
Sư phạm Đà Nẵng đã tạo điều kiện cơ sở vật chất cũng như tinh thần để tơi có thể
thực hiện những nghiên cứu trong đồ án của mình.
Tơi xin trân trọng cảm ơn tất cả các cá nhân, bạn bè và gia đình đã giúp đỡ,
góp ý và chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn các thầy cô trong hội đồng bảo vệ tốt nghiệp đã
dành thời gian quý báu của mình để đọc và nhận xét cho đề tài tốt nghiệp của tôi.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 5 năm 2018
Sinh viên thực hiện:

Lê Thị Hồng Thúy


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tơi dưới sự hướng dẫn
của PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh và ThS.NCS. Trần Thị Ngọc Thư. Mọi số liệu

và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực và chưa hề được sử dụng để
bảo vệ một học vị nào. Các thông tin trích dẫn trong đồ án này đã được chỉ ra nguồn
gốc rõ ràng và được phép công bố.
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 5 năm 2018
Sinh viên thực hiện

Lê Thị Hồng Thúy

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

1


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

MỤC LỤC

Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
Lời cảm ơn
Lời cam đoan liêm chính học thuật

i
ii

Mục lục


iii

Danh mục bảng, hình

iv

Danh sách các từ viết tắt
v
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...................................................................................... 4
1.1. Tổng quan về đậu nành........................................................................................ 4
1.2. Isoflavone trong đậu nành ................................................................................... 6
1.3. Tổng quan về hấp phụ ......................................................................................... 9
1.4. Phương pháp phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC ................................ 13
1.5. Phương pháp sắc ký bản mỏng .......................................................................... 17
1.6. Một số nghiên cứu liên quan đến quá trình tinh sạch dịch chiết isoflavone ..... 17
CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................... 20
2.1. Nguyên liệu nghiên cứu..................................................................................... 20
2.2. Thiết bị và hóa chất ........................................................................................... 22
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 23
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................... 30
3.1. Đánh giá dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp chiết khuấy .... 30
3.2. Kết quả đánh giá khả năng hấp phụ và giải hấp của hạt nhựa Macroporous
D101 đối với dịch chiết isoflavone bằng phương pháp hấp phụ tĩnh....................... 31
3.3. Xác định các điều kiện cho quá trình tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu
nành bằng nhựa Macroporous D101 theo phương pháp hấp phụ động ................... 36
3.4. Kết quả khảo sát tái sinh hạt nhựa ..................................................................... 43
3.5. Đánh giá hiệu quả quá trình tinh sạch dịch chiết isoflavone bằng nhựa hấp phụ
Macroporous D101. .................................................................................................. 45

Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 47
Tài liệu tham khảo .................................................................................................... 48
PHỤ LỤC

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

1


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng có trong 100g đậu nành ...................................... 5
Bảng 1.2: Thành phần của isoflavone trong đậu nành ............................................... 6
Bảng 1.3: So sánh hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học ............................................. 10
Bảng 2.1: Đặc tính nhựa Macroporous D101 ........................................................... 21
Bảng 2.2: Các thiết bị chính sử dụng trong nghiên cứu ........................................... 22
Bảng 2.3: Số liệu khảo sát khả năng hấp phụ của nhựa Macroporous D101 ........... 25
Bảng 2.4: Phương trình đường chuẩn isoflavone ..................................................... 29
Bảng 3.1: Hàm lượng các isoflavone có mặt trong dịch chiết (μg/ml) .................... 30
Bảng 3.2: Hiệu suất hấp phụ và hiệu suất giải hấp................................................... 34
Bảng 3.3: Dung lượng hấp phụ và hiệu suất hấp phụ .............................................. 35
Bảng 3.4: Hàm lượng isfolavone được hấp phụ với 2 tốc độ khác nhau ................. 40
Bảng 3.5: Hàm lượng các chất trong dịch tinh sạch hấp phụ 1lần và dịch hấp phụ 2
lần ............................................................................................................................. 42
Bảng 3.6: Số liệu về khả năng tái sinh của hạt nhựa ................................................ 44

Bảng 3.7: Thông số kỹ thuật dịch chiết isoflavone từ đậu nành trước và sau khi tinh
sạch ........................................................................................................................... 45

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

2


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cấu trúc isoflavone ..................................................................................... 6
Hình 1.2: Isoflavone dạng glycoside .......................................................................... 7
Hình 1.3: Isoflavone dạng aglucone ........................................................................... 8
Hình 1.4: Quá trình tách sắc ký trên cột của 2 chất A và B ..................................... 15
Hình 2.1: Hạt và bột đậu nành khơ ........................................................................... 20
Hình 2.2: Quy trình chiết isoflavone từ đậu nành .................................................... 20
Hình 2.3: Thí nghiệm khảo sát khả năng hấp phụ của hạt nhựa .............................. 24
Hình 2.4: Thí nghiệm khảo sát khả năng giải hấp của hạt nhựa .............................. 26
Hình 2.5: Bố trí thí nghiệm hấp phụ động ................................................................ 27
Hình 3.1: Sắc ký đồ dịch chiết isoflavone từ đậu nành ............................................ 30
Hình 3.2: Dung lượng hấp phụ của isoflavone tổng ................................................ 31
Hình 3.3: Phương trình Langmuir của isoflavone tổng ............................................ 32
Hình 3.4: Dung lượng hấp phụ (Daidzin)................................................................. 33
Hình 3.5: Phương trình Langmuir (Daidzin) ............................................................ 33
Hình 3.6: Dung lượng hấp phụ (Genistin) ................................................................ 33

Hình 3.7: Phương trình Langmuir (Genistin) ........................................................... 34
Hình 3.8: Thí nghiệm q trình hấp phụ isoflavone bằng nhựa macroporous D101 36
Hình 3.9: Kết quả định tính isoflavone trong dịch cân bằng .................................... 37
Hình 3.10: Thí nghiệm rửa giải bằng nước cất......................................................... 38
Hình 3.11: Thí nghiệm rửa giải isoflavone bằng cồn 70%....................................... 39
Hình 3.12: Định tính isoflavone trong dịch rửa giải bằng phương pháp sắc ký bản
mỏng ......................................................................................................................... 39
Hình 3.13: Dung dịch isoflavone đã tinh sạch với các tốc độ hấp phụ khác nhau ... 40
Hình 3.14: So sánh hàm lượng các chất khi tốc độ hấp phụ khác nhau ................... 41
Hình 3.15: Tỷ lệ (%) các isoflavone so với cao tinh sạch ........................................ 43
Hình 3.16: So sánh khả năng hấp phụ của hạt nhựa mới sử dụng và hạt nhựa tái sử
dụng .......................................................................................................................... 44
Hình 3.17: Sản phẩm isoflavone: cao thô 2,64% và cao tinh sạch 21,83% ............. 46

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

1


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

DANH SÁCH CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
AOAC: Association of Official Analytical Chtôiist
ĐHBK: Đại học Bách khoa
ĐHSP: Đại học Sư phạm
HPLC: High Performance Liquid Chromatography

KCN: Khu công nghiệp
NXB: Nhà xuất bản
TNHH: Trách nhiệm hữu hạn

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

1


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Isoflavone là một loại flavonoid rất thường gặp trong các thành phần của rau
củ. Isoflavone có nguồn gốc từ thảo mộc, với cơ chế hoạt động và chức năng gần
giống như hormone nữ estrogen và mang tính lành khơng ảnh hưởng xấu lên nam
giới. Isoflavone được tìm thấy trong một số loại thực vật chẳng hạn như: cây họ
đậu, súp lơ, sắn dây... Tuy nhiên, đậu nành và các sản phẩm từ đậu nành lại là
nguồn chứa nhiều isoflavone nhất. Đó là lý do tại sao đậu nành đã thu hút được sự
chú ý, tập trung nghiên cứu từ các nhà khoa học.
Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới chỉ ra rằng, isoflavone trong đậu
nành có khả năng phịng chống những bệnh: lỗng xương, tăng huyết áp, các bệnh
về tim mạch, một số bệnh ung thư, đặc biệt là các triệu chứng thời kỳ mãn kinh
như: viêm âm đạo, rong kinh, bốc hỏa, mất ngủ, giảm trí nhớ, nhức đầu, lo âu, cáu
gắt…[16 ] Về tỷ lệ isoflavone có trong đậu nành, các nhà khoa học đã kết luận: Cứ

1 gram đậu nành khơ thì thu được hơn 100mg isoflavone (chiếm từ 0,1% đến 0,2%
khối lượng đậu nành). Đây là tỷ lệ khá cao, dùng các chế phẩm từ đậu nành và uống
sữa đậu nành mỗi ngày là cách tốt nhất để tăng cường lượng isoflavone cho cơ thể.
Theo một số nghiên cứu trên thế giới, đã có nhiều cơng nghệ chiết isoflavone
từ đậu nành bằng các loại dung mơi có hiệu quả kinh tế cao như cồn, nước cất,...
Tuy nhiên trong dịch chiết isoflavone từ đậu nành lại có lẫn một số thành phần
khơng mong muốn, có ảnh hưởng lớn đến chất lượng isoflavone. Vì vậy, cần thực
hiện quá trình tinh sạch dịch chiết để loại bỏ các loại tạp chất đồng thời tăng tỷ lệ
isoflavone trong thành phẩm.
Đã có rất nhiều phương pháp cũng như hoạt chất được nghiên cứu để tinh
sạch isoflavone như: trích ly lỏng - rắn, kết tinh, hấp phụ,... Trong đó, phương pháp
hấp phụ là một phương pháp được nghiên cứu và phát triển nhiều gần đây nhờ tính
ưu việt của nó như thuận tiện, dễ kiếm, dễ thực hiện, hiệu quả tinh sạch cao, chi phí
vận hành thấp, tiêu thụ dung môi thấp hơn và không có dư lượng hóa chất trong sản
phẩm. Hạt nhựa Macroporous D101 là nhựa hấp phụ loại phổ rộng, thuộc hệ thống
polystyrene, không phân cực, cấu trúc bề mặt đặc hiệu cao, phân bố kích thước cực
nhỏ. Nhựa Macroporous D101 đã được sử dụng tốt trong việc tinh sạch nhiều chất
và cho kết quả khả quan [9].

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

1


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101


Xuất phát từ những lý do trên, tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tinh
sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
macroporous D101”
Nội dung nghiên cứu: Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và tìm các điều kiện
kỹ thuật cơng nghệ cho q trình tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng
phương pháp hấp phụ với nhựa Macroporous D101.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Tìm ra điều kiện để tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng nhựa
hấp phụ Macroporous D101.
3. Nguyên liệu nghiên cứu
- Dịch chiết isoflavone từ đậu nành.
- Hạt nhựa Macroporous D101.
4. Phương pháp nghiên cứu
* Nghiên cứu lý thuyết
Trên cơ sở tìm hiểu thơng tin khoa học về đậu nành, isoflavone, hạt nhựa
D101, những nghiên cứu về thu nhận và tinh sạch dịch chiết isoflavone trong nước
và trên thế giới, tiến hành tổng hợp, phân tích các cơng trình nghiên cứu, các tài liệu
khoa học nhằm định hướng và thực hiện đề tài.
* Nghiên cứu thực nghiệm
- Đánh giá khả năng hấp phụ của hạt nhựa Macroporous D101 lên dịch chiết
isoflavone từ đậu nành.
- Khảo sát điều kiện tối ưu cho quá trình tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu
nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa Macroporous D101
- Khảo sát khả năng tái sử dụng của hạt nhựa Macroporous D101
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài nghiên cứu
* Ý nghĩa khoa học
Đóng góp thông tin khoa học về dịch chiết đậu nành và làm phong phú thêm
những nghiên cứu về ứng dụng của đậu nành, cung cấp thêm giải pháp tinh sạch
isoflavone.
Đóng góp thông tin khoa học về điều kiện tinh sạch isoflavone trong đậu

nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa Macroporous D101.
* Ý nghĩa thực tiễn
Cung cấp thông tin công nghệ của quá trình tinh sạch dịch chiết isoflavone từ
đậu nành nhằm ứng dụng vào quy mô sản xuất công nghiệp, tạo ra sản phẩm có khả
năng ứng dụng trong dược phẩm và thực phẩm chức năng, cải thiện sức khỏe người
SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

2


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

tiêu dùng. Góp phần giải quyết vấn đề ơ nhiễm mơi trường nhờ tái sử dụng hạt nhưa
Macroporous D101 nhiều lần.
6. Bố cục đề tài
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Nguyên liệu 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: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh

ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

3


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về đậu nành
1.1.1. Nguồn gốc
Đậu nành hay đậu tương (tên khoa học Glycine max) là loại cây họ
Đậu (Fabaceae), là lồi bản địa của Đơng Á. Loài cây này giàu hàm lượng chất
đạm protein, được trồng để làm thức ăn cho người và gia súc.
Cây đậu nành là cây thực phẩm có hiệu quả kinh tế lại dễ trồng. Sản phẩm từ
cây đậu nành được sử dụng rất đa dạng như dùng trực tiếp hạt thô hoặc chế biến
thành đậu phụ, ép thành dầu đậu nành, nước tương, làm bánh kẹo, sữa đậu nành,...
đáp ứng nhu cầu đạm trong khẩu phần ăn hàng ngày của người cũng như gia súc.
Ngoài ra, trong cây đậu nành cịn có tác dụng cải tạo đất, tăng năng suất các
cây trồng khác. Điều này có được là hoạt động cố định N2 của loài vi
khuẩn Rhizobium cộng sinh trên rễ cây họ Đậu.
1.1.2. Thành phần và giá trị dinh dưỡng
Đậu nành chứa một lượng protein từ thực vật dồi dào. Bên cạnh đó đậu nành
chứa rất ít cholesterol và natri, tốt cho tim mạch. Nó cũng chứa một nguồn khoáng
chất đa dạng như vitamin K, thiamin, riboflavin, sắt, magie, phốt pho, kali, đồng,
folate và mangan.
Từ lâu, đậu nành đã được đánh giá cao vì giàu protein và lipid. Chất protein
ở đậu nành ở dưới dạng các casein thực vật khơng khác với các casein động vật có
trong sữa, có đầy đủ các amino acid thiết yếu cho cơ thể.

Đậu nành chứa hàm lượng dầu béo cao hơn so với các loại đậu còn lại nên
được coi là loại cây cung cấp dầu thảo mộc. Chất béo của đậu nành có chứa một
lượng lớn acid béo chưa bão hịa nên được sử dụng để làm dầu thực vật, là thứ gia
vị không thể thiếu trong các bữa ăn hàng ngày.
Hạt đậu nành chứa 14% nước, 5% chất vô cơ, 15- 25% glucose, 15-20% chất
béo, 30- 40% chất đạm với đủ các loại amino acid cần thiết và nhiều sinh tố, khống
chất. So với thịt động vật, đậu nành có nhiều chất dinh dưỡng hơn. Quan trọng hơn
cả là trong đậu nành có một chất tương tự như kích thích tố nữ estrogen mà nhiều
cơng trình khoa học chứng minh là rất tốt trong việc trị và ngừa một số bệnh. Đó là
chất isoflavone.
Dưới đây là bảng thành phần các chất có trong 100g đậu nành, đặc biệt
isoflavone có trong đậu nành chiếm đến 151,17mg, tương ứng với 0,15%:
SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

4


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng có trong 100g đậu nành*
Thành phần

Đơn vị

Hàm lượng


Nước

g

14

Năng lượng

kcal

400

Protein

g

34

Lipide tổng số

g

18,4

Acid béo bão hòa

g

2,88


Acid béo chưa no

g

15,52

Carbonhydrate

g

29,1

Tro

g

4,5

Cholesterol

mg

0

Isoflavone

mg

151,17


(*Số liệu từ Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam-Bộ y tế, viện dinh dưỡng, 2007)
1.1.2.1. Protein
Protein trong đậu nành chứa đầy đủ 8 loại acid amin thiết yếu. Hàm lượng
của các amino acid này tương đương với hàm lượng có trong trứng gà, đặc biệt là
tryptophan gần gấp rưỡi so với hàm lượng có trong trứng.
Protein của đậu nành dễ tiêu hóa, khơng có cholesterol và ít chất béo bão hòa
thường thấy ở động vật. Hàm lượng protein của đậu nành tương đương với thịt cá
và cao hơn so với các loại đậu khác
1.1.2.2. Chất sinh tố và chất khoáng
Đậu nành rất giàu chất sinh tố và chất khống như: sắt, canxi, phospho, kẽm,
các vitamin nhóm B như: B1, B2, B3, B6, ngồi ra cịn có vitamin E. Trong đậu
nành còn chứa nhiều chất xơ tốt cho tiêu hóa.
Các vitamin A và D xuất hiên khi hạt mới chín, sau đó bị men oxy hóa phân
hủy. Trong nhóm vitamin B, đậu nành chứa vitamin B1 gấp 3 lần lượng vitamin B1
trong sữa bột và trong các loại bột của những loại đậu khác.
1.1.2.3. Chất béo
Đậu nành là thực phẩm giàu protein nhưng lại ít chất béo bão hịa và
cholesterol. Chất béo trong đậu nành chiếm 15-20% có khi lên đến 23%, có chứa
nhiều acid béo thiết yếu như acid linoleic (53%), α-linolenic (8%). Hai acid này là
các acid béo thiết yếu cho con người vì cơ thể khơng thể tự tổng hợp được.

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

5


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa

Macroporous D101

1.2. Isoflavone trong đậu nành
1.2.1. Thành phần và cấu trúc của Isoflavone
Isoflavone là các hợp chất polyphenol thuộc lớp flavonoid có cấu trúc cơ bản
gồm 2 vòng benzen nối với nhau bằng một cầu ba carbon tạo thành dị vòng pyran.
Trong cấu trúc của isoflavone, vòng benzen thứ hai được nối ở vị trí thứ 3 thay vì vị
trí thứ 2 của dị vịng như các flavonoid khác.

Hình 1.1: Cấu trúc isoflavone [1]
Isoflavone có cấu trúc tương đồng với các estrogen của người nên còn được
gọi là phytoestrogen hay estrogen thảo mộc nhưng có hoạt lực yếu hơn.
Trong tự nhiên, isoflavone có 2 dạng chính là: aglucone (dạng khơng liên kết
với phân tử đường glucose) và glycoside (dạng liên kết với glucose bằng liên kết β1,4 glycoside. Isoflavone trong đậu nành tồn tại ở 4 dạng cấu trúc hóa học, trong đó
mỗi dạng có 3 đồng phân tạo nên tổng số là 12 loại bao gồm:
 Aglucone: daidzein, genistein, glycitein.
 Glycoside: daidzin, genistin, glycitin.
 Acetyl glycoside: acetyldaidzin, acetylgenistin, acetylglycitin.
 Malonyl glycoside: malonyldaizin, malonylgenistin, malonylglycitin.
Bảng 1.2: Thành phần của isoflavone trong đậu nành [1]
STT

Isoflavone

Công thức

Trọng lượng phân tử

1


Daidzein

C15H10O4

254

2

Glycitein

C16H12O5

284

3

Genistein

C15H10O5

270

4

Daidzin

C21H20O9

416


5

Glycitin

C22H22O10

446

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

6


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

6

Genistin

C21H20O10

432

7

Acetyl daidzin


C23H22O10

458

8

Acetyl glycitin

C24H24O11

488

9

Acetyl genistin

C23H22O11

474

10

Malonyl daidzin

C24H22O12

506

11


Malonyl glycitin

C25H24O13

532

12

Malonyl genistin

C24H22O13

518

Do điều kiện nghiên cứu hạn hẹp, nên ở đây tôi chỉ tập trung chủ yếu vào 6
đồng phân của isoflavone, bao gồm: daidzin, genistin, glycitin (thuộc nhóm
glycoside) và daidzein, genistein, glycitein (thuộc nhóm aglucone).

Hình 1.2: Isoflavone dạng glycoside [1]

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

7


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa

Macroporous D101

Hình 1.3: Isoflavone dạng aglucone [1]
1.2.2. Lợi ích của isoflavone đối với sức khỏe
Nghiên cứu ở một số lĩnh vực y tế đã chỉ ra rằng việc tiêu thụ isoflavone có
thể đóng vai trị trong việc giảm nguy cơ mắc một số bệnh như sau [16]:
Điều trị các triệu chứng mãn kinh
Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng isoflavone đậu nành có thể làm
giảm các triệu chứng mãn kinh như bốc hỏa và tăng mật độ xương ở phụ nữ. Nhiều
nghiên cứu nhận thấy rằng nhiều vấn đề sức khỏe mãn kinh và sau mãn kinh của
phụ nữ phương Tây có thể là do thiếu isoflavone trong chế độ ăn uống.
Giảm nguy cơ bệnh tim
Isoflavone đậu nành cũng làm giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch thông qua
một số cơ chế khác biệt. Isoflavone ức chế sự tăng trưởng của các tế bào hình thành
mảng bám tắc nghẽn động mạch. Những động mạch này thường hình thành cục
máu đơng có thể dẫn đến đau tim. Có một số bằng chứng cho thấy isoflavone là
thành phần hoạt tính trong đậu nành chịu trách nhiệm cải thiện cấu trúc cholesterol.
Bảo vệ chống lại các vấn đề tuyến tiền liệt
Isoflavone có thể có lợi cho sức khỏe của nam giới vì chúng có thể bảo vệ
chống lại sự mở rộng tuyến tiền liệt nam. Các nghiên cứu cho thấy isoflavone làm
chậm sự phát triển của ung thư tuyến tiền liệt và khiến các tế bào ung thư tuyến tiền
liệt chết. Isoflavone hoạt động chống lại các tế bào ung thư theo cách tương tự như
nhiều loại thuốc điều trị ung thư thông thường.
Cải thiện sức khỏe của xương
Isoflavone đậu nành giúp bảo tồn chất xương và chống loãng xương. Đây là
lý do tại sao người dân ở Trung Quốc và Nhật Bản rất hiếm khi bị loãng xương,
mặc dù mức tiêu thụ sản phẩm sữa thấp, trong khi ở châu Âu và Bắc Mỹ thì điều
SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh

ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

8


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

ngược lại xảy ra. Khơng giống như estrogen, có khả năng giúp ngăn ngừa sự phá
hủy xương, bằng chứng cho thấy rằng isoflavone cũng có thể hỗ trợ trong việc tạo
ra xương mới. Có bằng chứng cho thấy genistein và các isoflavone đậu nành khác
có thể giúp ngăn ngừa chứng lỗng xương.
Giảm nguy cơ ung thư
Isoflavone hoạt động chống lại các tế bào ung thư theo cách tương tự như
nhiều loại thuốc điều trị ung thư thông thường. Nghiên cứu dựa trên dân số cho thấy
mối liên hệ chặt chẽ giữa việc tiêu thụ isoflavone và giảm nguy cơ ung thư vú và
nội mạc tử cung. Những phụ nữ ăn nhiều sản phẩm đậu nành và các loại thực phẩm
giàu isoflavone khác làm giảm nguy cơ ung thư nội mạc tử cung tới 54%.
1.3. Tổng quan về hấp phụ
1.3.1. Khái niệm
Theo Nguyễn Bin: “Hấp phụ là quá trình hút các chất rắn trên bề mặt các vật
liệu xốp nhờ các lực bề mặt. Các vật liệu xốp được gọi là chất hấp phụ, chất hút
được gọi là chất bị hấp phụ” [2, trang 238].
Theo Lê Văn Việt Mẫn: “Hấp phụ là q trình cho một mẫu lỏng hoặc một
mẫu khí đi qua một mẫu rắn. Khi đó một số cấu tử trong mẫu lỏng hoặc mẫu khí sẽ
được giữ lại trên bề mặt mẫu rắn” [3, trang 387].
Chất hấp phụ: là chất mà phần tử ở lớp bề mặt có khả năng hút các phần từ
của pha khác tiếp xúc với nó.
Chất bị hấp phụ: là chất bị hút khỏi pha đến tập trung trên bề mặt chất hấp
phụ.

Pha mang: là hỗn hợp tiếp xúc với chất hấp phụ.
Sự giải hấp:
Quá trình này ngược lại với quá trình hấp phụ, đưa phần tử bị hấp phụ ra
khỏi bề mặt chất hấp phụ. Quá trình này dựa trên nguyên tắc sử dụng các yếu tố bất
lợi đối với quá trình hấp phụ.
Đây là phương pháp dùng để thu hồi các phân tử bị hấp phụ cũng như tái
sinh vật liệu hấp phụ, tăng hiệu quả kinh tế.
Các phương pháp giải hấp bao gồm: Phương pháp hóa lý, phương pháp
nhiệt, phương pháp vi sinh.
1.3.2. Phân loại
Dựa vào bản chất lực tương tác giữa chất hấp phụ và chất bị hấp phụ mà chia
ra làm hai loại: hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học [3].

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

9


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

Hấp phụ vật lý: lực liên kết giữa phần tử chất bị hấp phụ với bề mặt chất hấp
phụ là lực Vander Waals, liên kết này là liên kết yếu, dễ phá vỡ. Hấp phụ vật lý là
một quá trình thuận nghịch tức là có cân bằng động giữa chất hấp phụ và chất bị
hấp phụ. Sự hấp phụ vật lý ít phụ thộc vào bản chất hóa học của bề mặt, khơng có
sự biến đổi cấu trúc của các phân tử chất hấp phụ và bị hấp phụ.
Hấp phụ hóa học: giữa bề mặt chất hấp phụ và phần tử chất bị hấp phụ có lực

liên kết hóa học, liên kết này bền và khó phá vỡ. Chất bị hấp phụ chỉ hình thành một
lớp đơn phân tử hấp phụ, giữa chúng hình thành hợp chất bề mặt. Hấp phụ hóa học
địi hỏi phải có ái lực hóa học giữa bề mặt chất hấp phụ và chất bị hấp phụ. Đây là
q trình khơng thuận nghịch.
Trong thực tế, một số q trình hấp phụ tồn tại cả hấp phụ hóa học và hấp
phụ vật lý. Khi tăng nhiệt độ, khả năng hấp phụ vật lý giảm, khả năng hấp phụ hóa
học.
Bảng 1.3: So sánh hấp phụ vật lý và hấp phụ hóa học [2,3]
Hấp phụ vật lý

Nhiệt hấp phụ

Lượng chất bị
hấp phụ

Sự chọn lọc hấp
phụ

Sự phụ thuộc
của nhiệt độ

Thường không lớn, gần bằng
nhiệt hóa lỏng hoặc bay hơi của
chất bị hấp phụ ở điều kiện hấp
phụ, khoảng 2-10 kcal/mol.
Có thể tạo thành nhiều lớp (đa
lớp).
Khơng có tính chọn lọc, tất cả

Hấp phụ hóa học

Khá lớn, 10-20 kcal/mol, nhiều
khi gần bằng nhiệt phản ứng
hóa học.
Chỉ tạo thành một lớp trên bề
mặt chất hấp phụ (đơn lớp)
Có tính chọn lọc cao, phụ

các bề mặt rắn đều có khả năng
hấp phụ vật lý.

thuộc vào tính chất bề mặt rắn
và tính chất của chất bị hấp
phụ.

Thường tiến hành ở nhiệt độ
thấp, nhiệt độ càng lên cao, khả
năng hấp phụ càng giảm .

Thường tiến hành ở nhiệt độ
cao, ở nhiệt độ thấp hoặc cao
hơn nhiệt độ tối ưu thì khả
năng hấp phụ giảm.

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

10



Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

Tính chất của
các điểm hấp
phụ

Khơng tạo thành liên kết hóa
học. Sự tương tác giữa phân tử

Hình thành liên kết bền vững

bị hấp phụ với chất hấp phụ rất

như liên kết cộng hóa trị, ion...

yếu.

Tính thuận
nghịch của hấp
phụ

Là q trình thuận nghịch

Là quá trình bất thuận nghịch

1.3.3. Cân bằng hấp phụ
Hấp phụ vật lý là một quá trình thuận nghịch, các phần tử chất bị hấp phụ khi
đã hấp phụ trên bề mặt chất hấp phụ vẫn có thể di chuyển ngược lại pha mang (hỗn

hợp tiếp xúc với chất hấp phụ). Theo thời gian, lượng chất bị hấp phụ tập trung trên
bề mặt chất hấp phụ càng nhiều thì tốc độ di chuyển ngược lại pha mang càng lớn.
Khi tốc độ hấp phụ bằng với tốc độ di chuyển ngược về pha mang thì quá trình hấp
phụ đạt được cân bằng. [4]
Dung lượng hấp phụ (qe): là khối lượng chất bị hấp phụ trên một đơn vị chất
hấp phụ ở trạng thái cân bằng ở các điều kiện xác định về nồng độ và nhiệt độ.
Dung lượng hấp phụ được tính bằng cơng thức:
qe =

(𝐶𝑜−𝐶𝑒)
𝑚

∗ 𝑉 (1.1)

Trong đó:
qe: Dung lượng hấp phụ (μg/g)
Co: Nồng độ dung dịch ban đầu (μg/ml)
Ce: Nồng độ dung dịch cân bằng (μg/ml)
V: Thể tích dịch hấp phụ (ml)
m: Khối lượng hạt (g)
Dung lượng giải hấp (qd): là khối lượng chất được giải hấp trên một đơn vị
chất hấp phụ ở trạng thái cân bằng ở các điều kiện xác định về nồng độ và nhiệt độ.
Dung lượng giải hấp đượcc tính bằng cơng thức:
qd =

𝐶𝑑
𝑚

∗ 𝑉 (1.2)


Trong đó:
qd: Dung lượng giải hấp (μg/g)
Cd: Nồng độ dung dịch giải hấp (μg/ml)
V: Thể tích dịch hấp phụ (ml)
m: Khối lượng hạt (g)
1.3.4. Hiệu quả quá trình hấp phụ và giải hấp [4]
SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

11


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

Hiệu quả hấp phụ (A) là tỷ số giữa nồng độ dung dịch bị hấp phụ và nồng độ
dung dịch ban đầu:
A=

(𝐶𝑜−𝐶𝑒)
𝐶𝑜

∗ 100% (1.3)

Trong đó:
A: hiệu quả hấp phụ (%)
Co: Nồng độ dung dịch ban đầu (μg/ml)
Ce: Nồng độ dung dịch cân bằng (μg/ml)

Hiệu quả giải hấp (D) là tỷ số giữa nồng độ dung dịch giải hấp và nồng độ
dung dịch bị hấp phụ:
D=

𝐶𝑑
𝐶𝑜−𝐶𝑒

∗ 100% (1.4)

Trong đó:
D: hiệu quả giải hấp (%)
Cd: Nồng độ dung dịch giải hấp (μg/ml)
Co: Nồng độ dung dịch ban đầu (μg/ml)
Ce: Nồng độ dung dịch cân bằng (μg/ml)
1.3.5. Các giai đoạn của quá trình hấp phụ
Trong mơi trường nước, q trình hấp phụ xảy ra chủ yếu trên bề mặt của
chất hấp phụ, vì vậy quá trình động học hấp phụ xảy ra theo một loạt các giai đoạn
kế tiếp nhau:[3]
• Các chất bị hấp phụ chuyển động đến bề mặt chất hấp phụ: giai đoạn khuếch
tán trong dung dịch.
• Phân tử chất bị hấp phụ chuyển động đến bề mặt ngoài của chất hấp phụ
chứa các hệ mao quản: giai đoạn khuếch tán màng.
• Các chất hấp phụ khuếch tán vào bên trong mao quản của chất hấp phụ: giai
đoạn khuếch tán vào trong mao quản.
• Các phân tử chất bị hấp phụ được gắn vào bề mặt chất hấp phụ: giai đoạn
hấp phụ thực sự.
1.3.6. Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ
Đường hấp phụ đẳng nhiệt thể hiện sự phụ thuộc của dung lượng hấp phụ tại
một thời điểm vào nồng độ cân bằng hoặc áp suất của chất bị hấp phụ tại thời điểm
đó ở nhiệt độ xác định.[3]

Phương trình đẳng nhiệt hấp phụ Langmuir được xây dựng trên các giả
thuyết:
✓ Tiểu phân bị hấp phụ liên kết với bề mặt tại những trung tâm xác định.
SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

12


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

✓ Mỗi trung tâm chỉ hấp phụ một tiểu phân.
✓ Bề mặt chất hấp phụ là đồng nhất.
Phương trình biểu diễn q trình hấp phụ trong mơi trường lỏng có dạng:
𝑞𝑒
𝐾. 𝐶𝑒
= 𝜃=
(1.5)
𝑞𝑚𝑎𝑥
1 + 𝐾. 𝐶𝑒
Trong đó:
Ce: nồng độ chất bị hấp phụ ở trang thái cân bằng (mg/l)
qe, qmax: dung lượng hấp phụ và dung lượng hấp phụ cực đại (mg/g)
θ: độ che phủ
K: hằng số Langmuir
Phương trình 1.5 được viết lại dưới dạng đường thẳng như sau:
𝐶𝑒

1
1
=
+
∗ 𝐶𝑒(1.6)
𝑞𝑒
𝑞𝑚𝑎𝑥. 𝐾 𝑞𝑚𝑎𝑥
Dựa vào đồ thị sự phụ thuộc Ce/qe vào Ce, ta sẽ xác định được các thông
số:
𝑞𝑚𝑎𝑥 =

1
𝑎

và K=

1
𝑞𝑚𝑎𝑥∗𝑏

1.3.7. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hấp phụ [3]
❖ Bản chất của chất hấp phụ: tính chất vật lý quan trọng của chất hấp phụ là
diện tích bề mặt riêng. Giá trị này càng lớn thì quá trình hấp phụ sẽ được thực hiện
càng có hiệu quả.
❖ Tỷ lệ hàm lượng chất hấp phụ so với nguyên liệu: hàm lượng chất hấp phụ
cần sử dụng phụ thuộc vào lượng tạp chất có trong mẫu nguyên liệu. Nếu hàm
lượng tạp chất càng lớn thì lượng chất hấp phụ cần sử dụng càng lớn. Tỷ lệ tối ưu sẽ
được xác định bằng thực nghiệm.
❖ Nhiệt độ: nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến sự khuếch tán các phân tử và sự tương
tác vật lý giữa phân tử chất bị hấp phụ với bề mặt chất hấp phụ. Mỗi loại chất hấp
phụ sẽ có những nhiệt độ hoạt động khác nhau.

❖ Thời gian: nếu thời gian tiếp xúc giữa nguyên liệu và chất hấp phụ quá ngắn
thì tỷ lệ tách các chất sẽ thấp, nếu thời gian dài thì sẽ giảm năng suất hoạt động của
thiết bị xử lý. Tương tự như nhiệt độ, thời gian hấp phụ cũng được xác định tối ưu
bằng thực nghiệm.
1.4 Phương pháp phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC
1.4.1. Tổng quan về phương pháp
SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

13


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101

Định nghĩa của Mikhail S. Tswett : “Sắc kí là một phương pháp tách trong
đó các cấu tử của một hỗn hợp được tách trên một cột hấp phụ đặt trong một hệ
thống đang chảy” [17].
Định nghĩa của IUPAC (1993): Sắc ký là một phương pháp tách trong đó các
cấu tử được tách được phân bố giữa hai pha, một trong hai pha là pha tĩnh đứng yên
còn pha kia chuyển động theo một hướng xác định.
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là một kỹ thuật tách chất
trong đó xảy ra q trình các chất tan chuyển dịch trong cột tách có chứa các chất
nhồi kích thước nhỏ, chất tan chuyển dịch với vận tốc khác nhau phụ thuộc vào hệ
số phân bố của nó. Các chất nhồi cột có kích thước đủ nhỏ để đáp ứng hiệu quả tách
sắc ký tốt. Thành phần pha động có thể thay đổi để đạt được lực rửa giải phù hợp
nhất. Chất tan sau khi chuyển tới cuối cột tách được chuyển đến detector để phát
hiện. Tuỳ thuộc vào bản chất của chất tan mà dùng các loại detector khác nhau. Kết

quả cuối cùng được hiển thị màn hình hoặc đưa ra máy in.
1.4.2. Cơ sở lý thuyết [5]
Trong HPLC : pha động là pha lỏng, pha tĩnh có thể là một lớp phim được
phủ trên bề mặt của chất mang trơ hoặc một bề mặt rắn.
Sự tương tác xảy ra giữa các cấu tử với pha tĩnh nhờ đó các cấu tử sẽ phân
bố giữa pha động và pha tĩnh. Sự ái lực khác nhau của các chất tan trên pha tĩnh làm
chúng di chuyển với những vận tốc khác nhau trong pha động của hệ thống sắc kí.
Kết quả là chúng được tách thành những dải trong pha động và vào lúc cuối của quá
trình các cấu tử lần lượt hiện ra theo trật tự tương tác với pha tĩnh.
Cấu tử di chuyển chậm (tương tác yếu) ra trước, cấu tử bị lưu giữ mạnh hơn
ra sau dưới dạng các đỉnh (peak) tách riêng rẽ và được hiển thị dưới dạng sắc kí đồ.
Việc lựa chọn pha động và pha tĩnh phụ thuộc vào sự phân cực của cấu tử
phân tích.
Quy tắc chung : độ phân cực của cấu tử cần phân tích và pha tĩnh là tương
đương nhau, cịn pha động có độ phân cực sai biệt.
Tuy nhiên nếu độ phân cực của cấu tử cần phân tích và pha tĩnh quá giống
nhau, tương tác mạnh giữa cấu tử cần phân tích và pha tĩnh dẫn đến thời gian phân
tích bị kéo dài.

SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

14


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101


Hình 1.4: Quá trình tách sắc ký trên cột của 2 chất A và B
1.4.3. Các bộ phận của hệ thống HPLC [6]
1.4.3.1. Bơm
Vai trò của bơm là vận chuyển pha động qua hệ thống với tốc độ dịng một
cách chính xác. Hai loại bơm thường được sử dụng là : bơm áp suất không đổi (bơm
pit-tông hoặc bơm tiêm) và bơm thể tích khơng đổi.
Các bơm HPLC có các bộ phận tháo rời như van kiểm tra và pit-tông. Chúng
khá nhạy với bụi cũng như các phần tử rắn có amwtj trong chất lỏng được bơm, vì
vậy pha động được khuyến cáo lọc trước qua màng lọc 0,45 hoặc 0,22nm trước khi
dùng.
1.4.3.2. Bộ nạp mẫu
Vai trò của bộ nạp mẫu là đưa mẫu vào dòng pha động để nạp vào cột. Ngày
nay, hầu hết tất cả hệ thống HPLC đều sử dụng van nạp mẫu.
Trong phương pháp nạp mẫu tự động, mẫu được chứa trong những bình có
kích thước đồng nhất (vial) được đậy kín bằng septum và giữ trong khay. Kim tiêm
của hệ thống nạp mẫu tự động sẽ đâm xuyên qua septum, rút dung dịch mẫu và van
được điều khiển điện tử hoặc khí động sẽ đưa mẫu vào cột.
1.4.3.3. Cột bảo vệ
Cột bảo vệ thường được dùng để bảo vệ cột phân tích khỏi những thành phần
mẫu hấp thụ mạnh. Cột bảo vệ được đặt giữa cột phân tích và bộ nạp mẫu qua một
SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

15


Đồ án nghiên cứu tinh sạch dịch chiết isoflavone từ đậu nành bằng phương pháp hấp phụ với nhựa
Macroporous D101


ống mao dẫn ngắn. Cột thường có đường kính trong như cột phân tích và có thể
được phủ bên trong bằng một lớp vật liệu mỏng pha liên kết hoặc vật liệu nhồi vi
hạt giống cột phân tích.
1.4.3.4. Cột phân tích
Cột phân tích được dùng phổ biền có chiều dài là 10,15 hoặc 25 cm và
đường kính trong 4,6 hoặc 5mm. Trong những năm gần đây, việc sử dụng cột phân
tích có đường kính trong nhỏ (3μm) đang được ưa chuộng do nhiều ưu điểm mà nó
mang lại.
1.4.3.5. Vật liệu nhồi cột
u cầu :
✓ Có sẵn với kích thước hạt chính xác, sự phân bố cỡ hạt hẹp.
✓ Độ bền cơ học đủ lớn để chống lại áp suất tạo ra trong q trình nhồi cột và
sử dụng.
✓ Có độ bền hóa học tốt.
1.4.3.6. Detector
Detector có nhiệm vụ phiên dịch sự thay đổi nồng độ trong dung dịch rửa
giải thành tín hiệu điện. Các tính chất quang phổ, điện hóa,... của chất tan có thể đo
được bằng các loại thiết bị khác nhau. Việc lựa chọn sử dụng loại nào phụ thuộc
vào bản chất, nồng độ chất tan, độ nhạy, phạm vi tuyến tính của detector và tính
tương thích của dung môi và chế độ rửa giải sử dụng.
1.4.3.7. Hệ thống ghi và xử lí số liệu
Vai trị của hệ thống này là hiển thị và cho phép định lượng các peak xuất
hiện trong sắc ký đồ.
Quá trình chuẩn bị mẫu, xác định tính đồng nhất của chất rửa giải là cần thiết
cho sự thành công của phép đo HPLC.
1.4.4. Phương pháp phân tích isoflavone bằng hệ thống HPLC
Qua tìm hiểu theo AOAC, các thơng số trong phân tích isoflavone bằng HPLC
như sau:
 Pha động : Pha động A : Nước chứa 0,05 % acid phosphoric.

Pha động B : Acetonitrile.
 Pha tĩnh : octadecyl silane liên kết với silicagel (ODS ; C18)
 Thể tích tiêm mẫu : 10µl
 Tốc độ dịng pha động: 0,65ml/phút cho cột đường kính 3mm, 1,5ml/phút
đối với cột đường kính 4,6mm.
 Detector : UV bước sóng 260nm.
SVTH: Lê Thị Hồng Thúy

GVHD: PGS. TS Trương Thị Minh Hạnh
ThS. NCS. Trần Thị Ngọc Thư

16