Đề tài: Tổng hợp nano curcumin từ củ nghệ vàng, HAY, 9đ

Ƣ N – N
KHO
Ồ ÁN Ố N ỆP
ề tài:
ỔN ỢP N NO M N
Ừ Ủ N Ệ ƢƠ
rình độ đào tạo : ại học
ệ đào tạo : Chính quy
Ngành : ông nghệ kỹ thuật hóa học
Chuyên ngành : óa dầu
Khóa học : 2012 – 2016
GVHD : hS. Lê hị nh Phƣơng
SVTH : Lê hị òa
Lớp : DH12HD
MSSV :12030031
ăm 2016

Trang i
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đồ án này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên
cứu của Em và các kết quả của nghiên cứu này chưa được dung cho bất cứ đồ
án cùng cấp nào khác, các ý tham khảo và những kết quả trích dẫn từ các
công trình đều được nêu rõ trong đồ án.
Vũng Tàu, ngày … tháng … năm 2016
Sinh viên thực hiện
Lê Thị Hòa

Trang ii
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến Th.S Lê Thị Anh Phương, người đã tận
tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể giảng viên Khoa Hoá học và Công
nghệ Thực phẩm trường Đại Học Bà Rịa Vũng Tàu đã tạo mọi điều kiện, hỗ
trợ và giúp đỡ em thực hiện và hoàn thiện đồ án.
Xin ghi nhận những đóng góp và giúp đỡ nhiệt tình của các bạn sinh
viên lớp DH12HD dành cho em trong quá trình thực hiện đồ án.
Vũng Tàu, ngày tháng năm 2016.

Trang iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................i
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................ii
DANH MỤC HÌNH........................................................................................vi
DANH MỤC BẢNG.....................................................................................viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...............................................................ix
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN ........................................................................... 2
1.1. Giới thiệu về cây nghệ......................................................................... 2
1.1.1. Nguồn gốc - phân bố....................................................................... 2
1.1.2. Đặc điểm......................................................................................... 2
1.1.3. Phân loại.......................................................................................... 3
1.1.4. Sinh trưởng ..................................................................................... 3
1.1.5. Thành phần hóa học........................................................................ 4
1.2. Giới thiệu về curcumin....................................................................... 4
1.2.1. Cấu trúc hóa học và các đặc tính hóa lý của curcumin................... 4
1.2.2. Tính chất vật lý ............................................................................... 7
1.2.3. Tính chất hóa học............................................................................ 7
1.3. Ứng dụng của curcumin...................................................................10
1.3.1. Hoạt tính chống oxy hóa...............................................................10
1.3.2. Hoạt tính kháng viêm, kháng virus, vi khuẩn và kí sinh trùng.....11
1.3.3. Hoạt tính chống đông máu............................................................11
1.3.4. Ngăn cản và điều trị ung thư.........................................................12

Trang iv
1.3.5. Trong công nghiệp thực phẩm ......................................................12
1.3.6. Trong công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm................................12
1.4. Giới thiệu về nano curcumin............................................................13
1.4.1. Công nghệ nano ............................................................................13
1.4.2. Các phương pháp chế tạo vật liệu nano........................................13
1.4.3. Nano curcumin..............................................................................16
1.4.4. Đặc điểm của nano curcumin........................................................17
1.5. Tình hình nghiên cứu về curcumin .................................................18
1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ...............................................18
1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước .................................................20
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT.............................................................22
2.1. Phƣơng pháp tách biệt và tinh chế curcumin ................................22
2.1.1. Phương pháp chiết ........................................................................22
2.1.2. Phương pháp kết tinh lại...............................................................28
2.2. Tạo hệ nhũ tƣơng curcumin – nƣớc................................................30
2.2.1. Khái niệm nhũ tương ....................................................................30
2.2.2. Phân loại........................................................................................30
CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................32
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu .......................................................................32
3.1.1. Nguyên liệu...................................................................................32
3.1.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị ........................................................32
3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................33
3.2.1. Phương pháp xử lý nguyên liệu....................................................33

Trang v
3.2.2. Quy trình thực hiện.......................................................................34
3.2.3. Chiết curcumin..............................................................................35
3.2.4. Kết tinh lại curcumin ....................................................................36
3.2.5. Nhũ hóa – hình thành curcumin....................................................36
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...............................................38
4.1. Điều chế bột nghệ..............................................................................38
4.2. Chiết và cô quay chân không curcumin .........................................39
4.2.1. Chiết curcumin..............................................................................39
4.2.2. Kết tinh lại curcumin ....................................................................41
4.3. Kiểm tra curcumin tinh....................................................................42
4.3.1. Tính chất hóa lý của curcumin......................................................42
4.3.2. Phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis)...................................................43
4.3.3. Phổ HPLC-MS của curcumin .......................................................44
4.4. Tạo nhũ – hình thành nano curcumin ............................................44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................47
1. Kết luận..............................................................................................47
2. Kiến nghị............................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................49

Trang vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1. Củ nghệ, thân, hoa, lá nghệ và bột nghệ.......................................... 2
Hình 1. 2.Hình ảnh một số loài nghệ ................................................................ 3
Hình 1. 3.Ba thành phần chủ yếu trong curcuminoid ....................................... 4
Hình 1. 4.Công thức hóa học chung của curcuminoid...................................... 5
Hình 1. 5.Công thức hóa học của Demetoxycurcumin..................................... 5
Hình 1. 6. Công thức hóa học của Bisdemetoxycurcumin ............................... 5
Hình 1. 7. Công thức đồng phân cis – transcurcumin....................................... 6
Hình 1. 8. Công thức đồng phân enol. .............................................................. 6
Hình 1. 9. Công thức đồng phân ceton. ............................................................ 6
Hình 1. 10. Cấu trúc không gian của curcumin dạng enol và ceton................. 6
Hình 1. 11.Các trạng thái của curcumin thay đổi theo pH................................ 8
Hình 1. 12. Phản ứng cộng hydro của curcumin............................................... 8
Hình1. 13.Sơ đồ hai hướng phản ứng của curcumin và gốc tự do[10]............. 9
Hình 1. 14. Quá trình hình thành và di căn khối u và tác động của curcumin12
Hình 1. 15. Sản phẩm Curcumargold và ảnh chụp SEM của nanocurcumin .21
Hình 2. 1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn dung môi chiết 24
Hình 2. 2. Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất chiết................................25
Hình 2. 3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn tỉ lệ dung môi/nguyên liệu ..............26
Hình 2. 4. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hiệu suất chiết....27
Hình 2. 5. Nhũ tương nước trong dầu và nhũ tương dầu trong nước .............31
Hình 3. 1. Các bước trung gian chuyển củ nghệ tươi thành bột nghệ 33
Hình 3. 2. Sơ đồ xác định hàm lượng curcumin từ bột nghệ..........................34
Hình 3. 3. Bộ chiết Soklet...............................................................................35
Hình 3. 4. Curcumin được hòa tan với methanol – nước cất - methanol........36
Hình 4.1. Màu của dịch chiết và gói giấy lọc sau khi chiết 39
Hình 4.2. Thiết bị cô quay áp suất thấp chuẩn và tự chế................................40

Trang vii
Hình 4.3. Curcumin được kết tinh trong tủ đông 5h.......................................41
Hình 4. 4. Phổ UV-Vis của curcumin chuẩn (a) và mẫu (b)...........................43
Hình 4. 5. Phổ MS của curcumin....................................................................44
Hình 4. 6. Hình chụp SEM của hệ nhũ có nồng độ nhũ 2%...........................45
Hình 4. 7. Hệ nhũ có nồng độ chất nhũ hóa 4% .............................................45
Hình 4. 8. Hình chụp SEM của mẫu curcumin có nồng độ nhũ 4%...............46

Trang viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 4. 1. So sánh bột nghệ thương phẩm và bột nghệ tự điều chế...............38
Bảng 4.2. Khối lượng curcumin thô thu được sau khi cô quay chân không...41
Bảng 4.3. Khối lượng cur tinh thu được sau ba lần kết tinh và lặp lại 2 lần ..42

Trang ix
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BDMC : bisdemethoxycurcumin.
Cur : curcumin.
DMC : demethoxycurcumin.
HETE : hydroxyeicosatetraenoid acid.
HPLC : sắc kí hiệu năng cao.
LT : leukotriene.
Oleoresin : nhựa dầu.
PG : prostaglandin.
TLC : sắc ký bản mỏng.
TX : thromboxane.
UV-Vis : phổ tử ngoại - khả kiến.

MỞ ĐẦU
Cách đây 5000 năm củ nghệ được biết đến như một gia vị, thuốc gia
truyền chữa được rất nhiều bệnh, chữa liền sẹo…Các tác dụng điều trị bệnh
của củ nghệ là do hoạt chất trong củ nghệ là curcumin. Curcumin là thành
phần đặc biệt và là hoạt chất tạo nên màu vàng đặc trưng cho củ nghệ.
Nhiều nghiên cứu thử nghiệm ở các nước phát triển trên thế giới đã
khẳng định từ lâu rằng thành phần curumin có tác dụng hủy diệt tế bào ung
thư vào loại mạnh. Ngoài ra còn có một số công dụng khác như kìm hãm sự
phát tác của tế bào ung thư da, dạ dày, ruột, vòm họng, lọc máu, làm sạch
máu, điều trị vết thương, chống viêm khớp, dị ứng, nấm, chống vi khuẩn.
Dù có nhiều hoạt tính quý giá nhưng ứng dụng của curcumin trong thực
tiễn vẫn còn hạn chế. Nguyên nhân chủ yếu là do curcumin kém tan trong
nước, khó hấp thu, chuyển hóa nhanh và dễ đào thải. Việc nghiên cứu nhằm
tăng hiệu quả hấp thu cũng như tăng độ tan là vấn đề cần thiết để curcumin
được sử dụng một cách hiệu quả nhất. Với yêu cầu đó, giải pháp chính là đưa
curcumin về dạng nano, với kích thước siêu nhỏ giúp curcumin thẩm thấu vào
máu nhanh chóng để phát huy hiệu quả điều trị tại hầu hết các cơ quan khác
nhau trong cơ thể.
Tuy nhiên việc chế tạo hạt nano curcumin không phải là một vấn đề đơn
giản, cần nhiều thời gian nghiên cứu và khảo sát. Để góp phần vào mục tiêu
chung đó, em quyết định chọn đề tài ‘‘Tổng hợp nano curcumin từ củ nghệ
vàng’’ làm báo cáo khóa luận tốt nghiệp.
Gồm các nội dung sau:
˗ Tổng quan.
˗ Cơ sở lý thuyết.
˗ Phương pháp thực hiện.
˗ Kết quả và thảo luận.

CHƢƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về cây nghệ
1.1.1. Nguồn gốc - phân bố
Nghệ còn gọi là nghệ vàng, uất kim, khương hoàng, khinh lương (Tày).
Nghệ là cây thảo mộc sống lâu năm, có tên khoa học là Curcuma longa L.,
thuộc họ gừng(Zingiberaceae).Nó có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới Tamil Nadu,
phía đông nam Ấn Độ, cần nhiệt độ từ 200
C÷300
C và một lượng mưa hàng
năm đáng kể để phát triển mạnh.Nghệ được thu hoạch hàng năm để lấy phần
củ, và một phần trong số củ đó được nhân giống vào mùa sau [2], [3].
Ngày nay nghệ được trồng ở nhiều nơi như: Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam,
Malaysia, Philippines, Hàn Quốc, Nhật Bản… những hòn đảo ở Nam Thái
Bình Dương, Đông Và Tây Phi. Ấn Độ là nơi sản xuất và xuất khẩu nghệ
vàng là chủ yếu [2], [3].
1.1.2. Đặc điểm
Hình 1. 1. Củ nghệ, thân, hoa, lá nghệ và bột nghệ
Nghệ là một loại thực vật thân thảo lâu năm, chiều cao từ 0.6÷1mét. Cây
tạo nhánh cao, có màu vàng cam, hình trụ, thân và rễcó mùi thơm. Thân rễ
thành củ hình trụ hơi dẹt, khi bẻ hoặc cắt ngang có màu vàng cam sẫm. Các lá

mọc xen kẽ và xếp thành hai hàng.Chúng được chia thành bẹ lá, cuống lá và
phiến lá. Từ các bẹ lá, thân giả được hình thành. Lá hình trái xoan thon nhọn
ở hai đầu, hai mặt nhẵn dài tới 45cm, rộng tới 18cm. Cuốn lá có bẹ, cụm hoa
mọc từ giữa các lá lên, thành hình nón thưa. Cuống lá dài từ 50 ÷ 115cm. Các
phiến lá đơn thường có chiều dài từ 76 ÷ 115cm và hiếm khi lên đến 230cm.
Chúng có chiều rộng từ 38 ÷ 45cm và có dạng hình thuôn hoặc elip và thu
hẹp ở chóp. Tràng có phiến, cánh hoa ngoài màu xanh lục vàng nhạt, chia
thành ba thùy, thùy trên to hơn, phiến cánh hoa trong cũng chia thành ba thùy,
hai thùy hai bên đứng và phẳng, thùy dưới hõm thành máng sâu. Hạt có áo hạt
[2], [3].
1.1.3. Phân loại
Chi nghệ gồm 1400 loài.
(a) (b) (c) (d) (e)
Hình 1. 2.Hình ảnh một số loài nghệ
(a) Curcuma aromaticum.
(b) Curcumaaeruginosa.
(c) Curcuma singularis.
(d) Curcuma purpurascens.
(e) Curcumaalismatifolia.
1.1.4. Sinh trưởng
Nghệ là loài sinh trưởng và phát triển mạnh. Từ mầm ngủ của rễ củ mọc
lên thành thân giả mang lá,hoa sống suốt năm; đến mùa đông thì tàn lụi.

Nghệ ưa khí hậu ôn hoà, nhiệt độ thích hợp sinh trưởng, phát triển là 20 ÷
250
C. Lượng mưa trung bình trong năm từ 2000 ÷ 2500mm, ẩm độ không khí
80 ÷ 90%. Chúng ưa đất cao ráo, thoát nước, có độ pH từ 6.5 ÷ 7 [9].
1.1.5. Thành phần hóa học
Các thành phần hóa học quan trọng của nghệ là một nhóm các hợp chất
được gọi là curcuminoid, bao gồm curcumin (Cur), demethoxycurcumin
(DMC), và bisdemethoxycurcumin (BDMC) [17]. Củ nghệ chứa khoảng
5% tinh dầu và đến 5% cur, một dạng polyphenol. Cur là hoạt chất chính trong
củ nghệ, với kí hiệu C.I. 75300, hay Natural Yellow 3[17].
Tên hóa học của nghệ: (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-1,6-
heptadien-3,5-dion.
1.2. Giới thiệu về curcumin
1.2.1. Cấu trúc hóa học và các đặc tính hóa lý của curcumin
(A) Cur (B) DMC (C) BDMC
Hình 1. 3.Ba thành phần chủ yếu trong curcuminoid
Cấu trúc của curcuminoid(C21H20O6) được xác định lần đầu tiên vào năm
1910 (Kazimierz Kostanecki, J. Miłobędzka and Wiktor Lampe).Curcuminoid
là những dẫn xuất diarylheptan gồm Cur, DCM, BDCM.Chúng là những hợp
chất phenolic, hầu hết các dẫn xuất đều khácnhau nhóm thế trên gốc phenyl.
Hợp chất chiếm chủ yếu và được nghiên cứu nhiều nhất là cur (khoảng 77%),
tiếp theo là DMC (17%) và BDMC (3%) [4], [17]. Cur tinh khiết rất hiếm và

đắt trong khi DCM và BDCM vẫn chưa có trên thị trường. Ngoài ra còn có các
loại tinh dầu quan trọng khác như turmerone, atlantone, và zingiberene. Các
thành phần này có cấu trúc hóa học khác nhau nên cũng có màu sắc và tính
chất hóa học khác nhau.
Hình 1. 4.Công thức hóa học chung của curcuminoid
Danh pháp quốc tế của các curcuminoid:
– Cur: 1,7-bis-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-hepta-1,6-diene-3,5-dione
[4].
– DCM: 1-(4-hydroxyphenyl)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-hepta-
1,6-diene-3,5-dione [17].
Hình 1. 5.Công thức hóa học của Demetoxycurcumin
– BDCM: 1,7-bis-(4-hydroxyphenyl)-hepta-1,6-diene-3,5-dione [17].
Hình 1. 6. Công thức hóa học của Bisdemetoxycurcumin
Ngoài ra còn có ba thành phụlà đồng phân hình học của ba chất trên:
Đồng phân cis – transcurcumin,đồng phân enol và ceton của cur.

Hình 1. 7. Công thức đồng phân cis – transcurcumin.
Hình 1. 8. Công thức đồng phân enol.
Hình 1. 9. Công thức đồng phân ceton.
Dạng enol bền hơn ceton nhờ có liên kết hydro nội phân tử ở dạng liên
hợp. Ở dạng dung dịch, dạng enol chiếm ưu thế [13], [18]. Cấu trúc của dạng
enol hoàn toàn phẳng và cho phép cộng hưởng bên trong hai phần benzene. Kết
quả là cur dạng enol thể hiện một mũi hấp thụ mạnh vùng nhìn thấy. Ngược lại
ceton lại xoắn lên hấp thụ vùng tử ngoại gần.
Dạng enol Dạng ceton
Hình 1. 10. Cấu trúc không gian của curcumin dạng enol và ceton

1.2.2. Tính chất vật lý
Cur từ nghệ có dạng bột màu vàng cam huỳnh quang, không mùi, bền với
nhiệt độ,không bền với ánh sáng. Nhiệt độ nóng chảy 180 ÷ 1850
C. Khi ở dạng
dung dịch cur dễ bị phân hủy bởi ánh sáng và nhiệt độ, tan trong chất béo,
etanol, metanol, diclometan, aceton, acid acetic vàhầu như không tan trong
nước ở môi trường acid hay trung tính (độ tan <10mg ở250
C). Tan trong môi
trường kiềm tạo dung dịch màu đỏ máu rồi ngã tím, tan trongmôi trường acid
có màu đỏ tươi [11].
1.2.3. Tính chất hóa học
1.2.3.1. Sự điện ly
Trongmôi trường pH< 1, cur có màu đỏ thể hiện trạng thái proton hóa
H4A+
. Ở pH từ 1 ÷7, hầu hết các diferulylmethane ở dạng trung hòa H3A, có
khả năng hòa tan rất thấp và dung dịch có màu vàng. Ở pH > 7.5, màu dung
dịch chuyển sang đỏ. Giá trị hằng số phân ly pKa của 3 proton dạng acid của
cur (dạng H2A-
, HA2, A3
-
) được xác định tương ứng là 7.3, 8.5 và 9.0 [8].

Hình 1. 11.Các trạng thái của curcumin thay đổi theo pH
Curdễ dàng phân hủydưới tác dụng của ánh sáng hoặc môi trường kiềm:
Dưới tác dụng của ánh sáng, cur phân hủy thành vanillin, acid vanillic, aldehyd
ferulic, acid ferulic.
1.2.3.2. Phản ứng cộng với H2
Trong hợp chất cur có chứa các hydrocarbon chưa no, do đó có khả năng
tham gia phản ứng cộng một,hai hoặc ba phân tử H2 tạo thành các dẫn xuất
dihydrocurcumin,tetrahydrocurcumin và hexahydrocurcumin [17].
Hình 1. 12. Phản ứng cộng hydro của curcumin

1.2.3.3. Phản ứng tạo phức với kim loại
Phức kim loại bao gồm ion kim loại trung tâm liên kết với các phân tử
khác bằng liên kết cộng hóa trị. Curcuminoid với cấu trúc β – diceton trong
môi trườngacid hay trung tính nằm dưới dạng hỗ biến ceton – enol đối xứng
và ổn định, làm cho curcuminoid có khả năng tạo phức với nhiều ion kim loại
khác: Mn2+
, Fe2+
, Cu2+
, Ga3+
,…[14].
1.2.3.4. Phản ứng amin hóa
Cur là hợp chất diceton nên có thể cho phản ứng với các amin bậc nhất
(RNH2), semicarbazid (NH2NHCONH2), hydroxylamin (NH2OH), hydrazin
(NH2-NH2)… để tạo thành các dẫn xuất amintương ứng.
1.2.3.5. Phản ứng của nhóm OH trên vòng benzene
Hình1. 13.Sơ đồ hai hướng phản ứng của curcumin và gốc tự do[10]

Các cặp electron chưa liên kết của oxy nhóm hydroxyl liên hợp mạnh với
vòng benzen làm cho nguyên tử hydro của nhóm hydroxyl trở nên linh động
hơn. Điều này giải thích tính acid và khả năng phản ứng với các gốc tự do của
cur [10].
1.3. Ứng dụng của curcumin
1.3.1. Hoạt tính chống oxy hóa
Gốc tự do là các chất phản ứng mạnh, được tạo ra khi cơ thể chúng ta thu
nhận khí oxy hoặc chuyển hóa thức ăn để tạo ra năng lượng. Bản thân các gốc
tự do góp phần vào quá trình lão hóa tự nhiên của cơ thể. Tuy nhiên, nếu số
lượng gốc tự nhiên quá nhiều có thể gây tổn thương các tế bào lành và thậm chí
có thể là nguyên nhân chính dẫn đến một số bệnh như ung thư, xơ cứng động
mạch, làm suy yếu hệ thống miễn dịch gây dễ bị nhiễm trùng, làm giảm trí tuệ,
teo cơ quan bộ phận người cao niên [3], [21].
Theo các nhà nghiên cứu, gốc tự do hủy hoại tế bào theo diễn tiến sau
đây: trước hết, gốc tự do oxy hóa màng tế bào, gây trở ngại trong việc thải chất
bã và tiếp nhận thực phẩm, dưỡng khí; rồi gốc tự do tấn công các ty lập thể,
phá vỡ nguồn cung cấp năng lượng. Sau cùng, bằng cách oxy hóa, gốc tự do
làm suy yếu kích thích tố, enzym khiến cơ thể không tăng trưởng được. Để hạn
chếhoạt động của gốc tự do người ta dùng chất chống oxy hóa [21].
Curcuminoid là hợp chất tự nhiên có khả năng chống oxy hóa. Nó có khả
năng ngăn cản sự tạo thành gốc tự do như superoxide, hydroxyl. Ngăn cản sự
peroxide hóa các lipid trong cơ thể nhờ vào nhóm OH trên vòng bezen [8].
Một số ứng dụng khác về khả năng chống oxy hóa của curcuminoid như:
dùng làm chất phụ gia trông thực phẩm, giúp thực phẩm không bị ôi thiu do sự
oxy hóa dầu mỡ trong quá trình bảo quản và lưu trữ.

1.3.2. Hoạt tính kháng viêm, kháng virus, vi khuẩn và kí sinh trùng
Viêm nhiễm là một chuỗi phản ứng của cơ thể nhằm chống lại tổn thương
mô.Phản ứng này cần thiếc cho quá trình lành viết thương, nhưng đồng thời
cũng tạo ra sự đau đớn kết hợp với nổi mẫn đỏ và phồng viết thương.
Trong quá trình viêm nhiễm, cơ thể sinh ra một chất giống hormon là
arachidonic acid.Arachidonic acid dưới tác dụng của enzym cylooxygenase sẽ
bị chuyển hóa thành các hợp chất: prostaglandin (PG), thromboxan (TX),
hydroxyeicosatetraenoid acid (HETE), leukotrien (LT).Một số PG làm giản
mạch máu, trong khi LT làm tăng khả năng thấm qua mạch làm trương phồng
môdẫn dến quá trình viêm.Lượng PG tăng lên gây mẫn đỏ, trương phồng, đau
nhức vết thương; còn TX có thể ngăn quá trình cung cấp máu và năng lượng
cho tế bào [10].
Nghiên cứu về cấu trúc hóa học của cur kết hợp với hoạt tính sinh học cho
thấy rằng sự hiện diện cua liên kết đôi ở C3,4 và C3‟,4‟ và nhóm OH ở C8,8‟ trên
vòng bezen tạo ra hoạt tính kháng viêm cho cur [12].
Chất kháng viêm có khả năng ngăn cản enzym cyclooxygenase và
lipoxygenase – nhóm động của enzym sẽ làm giảm sản phẩm gây viêm từ sự
chuyển hóa của arachidonic acid.
Cur được dùng trong điều trị HIV nhờ khả năng chống lại virus [21].
Dịch trích cồn của nghệ còn có tác dụng kháng khuẩn.
Dịch trích cloroform và eter của nghệ có khả năng kháng nấm gây viêm da.
Hỗn hợp các cur, DCM và BDCM còn có thể kháng giun [17].
1.3.3.Hoạt tính chống đông máu
Sự kết tụ của các tiểu huyết cầu trong máu sẽ gây ra hiện tượng đông máu.
Cur có khả năng ngăn cản hoạt động của enzym cyclooxyenase tạo thêm tiểu
huyết cầu, nên cur có tác dụng chống đông máu [20].

1.3.4.Ngăn cản và điều trị ung thư
Curcó khả năng ức chế sự tạo khối u, tác động đến hầu hết các giai đoạn
của quá trình hình thành và phát triển khối u[21].
Hình 1. 14. Quá trình hình thành và di căn khối u và tác động của curcumin
Trong giai đoạn đầu của bệnh, các tế bào bình thường bị tác động bởi các
gốc tự do và bị biến đổi thành các tế bào ung thư. Cur có thể ngăn chặn quá trình
này bằng cách bắt giữ các gốc oxy hóa khác nhau như: gốc hydroxyl OH+
, gốc
peroxyl ROO+
, singlet oxygen, nitric oxide NO và peroxynitrite ONO-
[18].Cur
có khả năng bảo vệ lipid, hemoglobin và AND khỏi quá trình oxy hóa. Cur tinh
khiết có hoạt tính kháng các ion oxy hóa mạnh hơn DMC và BDMC. Cur được
chứng minh có khả năng chống di căn đối với một vài loại tế bào ung thư đồng
thời ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Khả năng làm giảm quá trình di căn
này còn phụ thuộc vào nguồn gốc và loại khối u ác tính [21].
1.3.5.Trong công nghiệp thực phẩm
Cur đã được các tổ chức FDA ở Mỹ, Canada và EU cho phép sử dụng làm
chất màu (mã số E100) để tạo màu vàng hay vàng cam cho nước giải khát, pho
mát, cà ri, mù tạt… Liều lượng sử dụng cho phép là 0 ÷ 0.5mg/kg thể trọng.
1.3.6. Trong công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm
Hiện nay, cur ở nhiều nước trên thế giới được coi như vừa là thuốc vừa là
thựcphẩm chức năng giúp phòng ngừa và hỗ trợ điều trị ung thư, viêm loét dạ
dày tá tràng, giảiđộc gan, tăng sức đề kháng của cơ thể. Nó được dùng dưới
Tế bào bình
thường
Tế bào
ung thư
Khối u tăng
trưởng
Khối u di
căn
Curcumin
đột biến di chuyểnphát triển

nhiều dạng: bột, viên ép, viêncon nhộng, dạng trà, dạng thuốc tinh chất để tăng
thêm việc tiêu hoá và chức năng gan, đểgiảm đau khớp và điều hoà kinh. Vì
nghệ có nhiều ứng dụng trong y học nên nó đã đượcnhiều nhà sản xuất quan
tâm và cho ra nhiều sản phẩm trên thị trường như Biocurmin củacông ty
TNHH Dược phẩm Châu Á (Biocurmin là sự kết hợp giữa nghệ và tiêu giúp
choviệc hấp thụ nghệ trong dạ dày nhanh hơn); sản phẩm Bách phụ khang của
Công ty TNHHTM Mediproducts (đây là sự kết hợp giữa curvà trinh nữ hoàng
cung giúp điều trịbệnh u xơ tử cung)….
1.4. Giới thiệu về nano curcumin
1.4.1. Công nghệ nano
Theo Wikipedia: “Công nghệ nano là một ngành công nghệ liên quan đến
thiết kế, phân tích, chế tạo và ứng dụng các cấu trúc, thiết bị và hệ thống bằng
việc điều khiển hình dáng, kích thước trên quy mô nanomet”. Nói cách khác
công nghệ nano là một công nghệ được sử dụng để phân tích và tạo ra các sản
phẩm với các phân tử có kích thước vào cỡ nanomet.
Hiện nay, công nghệ nano được ứng dụng khá rộng rãi trong đời sống và hứa
hẹn mở ra một cuộc sống hiện đại hơn. Công nghệ nano có tác dụng như một đòn
bẩy để giảm thiểu tình trạng ô nhiễm môi trường, bảo vệ các nguồn tài nguyên
tiến tới xây dựng một nền kinh tế „sạch‟ hơn. Việc sử dụng nano trong việc chế
tạo và thiết kế ra các sản phẩm không chỉ giúp ích cho xã hội mà còn giúp người
sử dụng tận dụng tốt các tác dụng của sản phẩm trong quá trình sử dụng.
1.4.2. Các phương pháp chế tạo vật liệu nano
1.4.2.1. Phương pháp hóa ướt
Bao gồm các phương pháp chế tạo vật liệu dùng trong hóa keo, phương
pháp thủy nhiệt, sol-gel, và kết tủa. Theo phương pháp này, các dung dịch chứa
ion khác nhau được trộn với nhau theo một tỷ phần thích hợp, dưới tác động

của nhiệt độ, áp suất mà các vật liệu nano được kết tủa từ dung dịch. Sau các
quá trình lọc, sấy khô, ta thu được các vật liệu nano.
Ưu điểm của phương pháp hóa ướt là các vật liệu có thể chế tạo được rất
đa dạng, chúng có thể là vật liệu vô cơ, hữu cơ, kim loại. Đặc điểm của phương
pháp này là rẻ tiền và có thể chế tạo được một khối lượng lớn vật liệu. Nhưng
nó cũng có nhược điểm là các hợp chất có liên kết với phân tử nước có thể là
một khó khăn, phương pháp sol-gel thì không có hiệu suất cao[5].
Phạm vi đồ án nàychỉ tìm hiểu về phương pháp vi nhũ tương. Vi nhũ
tương là phương pháp khá phổ biến để tạo hạt nano. Với nhũ tương “nước-
trong-dầu”, các giọt dung dịch nước bị bẫy bởi các phân tử chất hoạt động bề
mặt trong dầu (các micell). Đây là một dung dịch ở trạng thái cân bằng nhiệt
động trong suốt, đẳng hướng. Do sự giới hạn về không gian của các phân tử
chất hoạt động bề mặt, sự hình thành, phát triển các hạt nano bị hạn chế và tạo
nên các hạt nano rất đồng nhất. Kích thước hạt có thể từ 4 ÷ 12nm với độ sai
khác khoảng 0.2 ÷ 0.3nm. Khi các hệ vi nhũ tương được hòa trộn với nhau,
phản ứng hóa học tạo các chất mong muốn sẽ xảy ra.
Ưu điểm: kích thước và hình dạng của sản phẩm cuối cùng có thể khống
chế được với việc thay đổi tỷ lệ chất phản ứng, điều chỉnh kích thước hạt
micell. Kích thước hạt nhỏ đồng đều. Không cần cung cấp thêm chất ổn định
sau khi tạo xong sản phẩm. Dễ thực hiện. Nhược điểm: dễ bị ảnh hưởng bởi
các thông số môi trường như nhiệt độ, pH. Hóa chất đắt tiền, độc hại.
1.4.2.2. Phương pháp cơ học
Bao gồm các phương pháp tán, nghiền, hợp kim cơ học. Theo phương
pháp này, vật liệu ở dạng bột được nghiền đến kích thước nhỏ hơn. Ngày nay,
các máy nghiền thường dùng là máy nghiền kiểu hành tinh hay máy nghiền
quay. Phương pháp cơ học có ưu điểm là đơn giản, dụng cụ chế tạo không đắt
tiền và có thể chế tạo với một lượng lớn vật liệu. Tuy nhiên nó lại có nhược

điểm là các hạt bị kết tụ với nhau, phân bố kích thước hạt không đồng nhất, dễ
bị nhiễm bẩn từ các dụng cụ chế tạo và thường khó có thể đạt được hạt có kích
thước nhỏ. Phương pháp này thường được dùng để tạo vật liệu không phải là
hữu cơ như là kim loại.
1.4.2.3. Phương pháp bốc bay
Gồm các phương pháp quang khắc chùm điện tử, bốc bay trong chân
không vật lí, hóa học.
Phương pháp bốc bay chùm điện tử: năng lượng của chùm tia điện tử
được hội tụ trực tiếp lên vật liệu. Khi chùm tia điện tử năng lượng cao bắn lên
vật liệu nguồn, toàn bộ động năng của chùm tia điện tử chuyển thành nhiệt
năng làm hoá hơi vật liệu và sau đó lắng đọng trên đế. Chùm tia điện tử được
gia tốc trong điện trường có năng lượng cao và được hội tụ vào vật liệu nguồn
nhờ tác dụng của từ trường điều khiển, khi đó vật liệu được hoá hơi rồi lắng
đọng lên đế. Do chùm tia điện tử có năng lượng rất lớn và diện tích hội tụ nhỏ
vì vậy vật liệu gần như được hoá hơi tức thì. Chính đặc điểm này cho phép nó
có thể tạo được màng mỏng của hầu hết các vật liệu, đặc biệt là đối với các vật
liệu nhiều thành phần.
Ưu điểm của bốc bay chùm điện tử: độ tinh khiết cao. Bốc bay được vật
liệu khó nóng chảy. Dễ điều chỉnh áp suất, thành phần khí và nhiệt độ và dễ
theo dõi quá trình lắng đọng. Có thể sử dụng rất ít vật liệu gốc nên tiết kiệm
đáng kể nguồn vật liệu. Nhược điểm: khó chế tạo vật liệu là hợp kim. Màng
phủ khó đồng đều.
Phương pháp bốc bay hiệt trong chân không: là kỹ thuật tạo màng mỏng
bằng cách bay hơi các vật liệu cần tạo trong môi trường chân không cao và
ngưng tụ trên đế. Bốc bay nhiệt có ưu điểm là: màng lắng đọng ở tốc độ cao
Nguyên tử bay hơi năng lượng thấp, ít nhiễm tạp, dễ thực hiện. Áp dụng được

cho nhiều loại vật liệu. Nhược điểm: không thể tạo các màng quá mỏng. Khó
khống chế độ dày của màng. Khó chế tạo màng đa lớp[5].
Các phương pháp này áp dụng hiệu quả để chế tạo màng mỏng hoặc lớp
bao phủ bề mặt tuy vậy người ta cũng có thể dùng nó để chế tạo hạt nano bằng
cách cạo vật liệu từ đế. Tuy nhiên phương pháp này không hiệu quả lắm để có
thể chế tạo ở quy mô thương mại.
1.4.2.4. Phương pháp hình thành từ pha khí
Gồm các phương pháp nhiệt phân, nổ điện, đốt laser, bốc bay nhiệt độ
cao, plasma. Nguyên tắc của các phương pháp này là hình thành vật liệu nano
từpha khí. Nhiệt phân là phương pháp có từ rất lâu, được dùng để tạo các vật
liệu đơn giản như carbon, silicon. Phương pháp đốt laser thì có thể tạo được
nhiều loại vật liệu nhưng lại chỉ giới hạn trong phòng thí nghiệm vì hiệu suất
của chúng thấp. Phương pháp plasma một chiều và xoay chiều có thể dùng để
tạo rất nhiều vật liệu khác nhau nhưng lại không thích hợp để tạo vật liệu hữu
cơ vì nhiệt độ của nó có thể đến 9000
C[5].
Phương pháp hình thành từ pha khí dùng chủ yếu để tạo lồng carbon
hoặc ống carbon, rất nhiều các công ty dùng phương pháp này để chế tạo mang
tính thương mại.
1.4.3. Nano curcumin
Cur được biết đến là một hoạt chất có khả năng chống viêm, chống khuẩn,
là chất sát trùng, chống oxi hóa và chống ung thư. Nhưng trên thực tế cho thấy
khả năng hấp thu cur của cơ thể rất thấp, điều này được giải thích là do cur
không tan trong nước (độ tan 0.001%), sinh khả dụng thấp. Vì vậy khi dùng
theo đường uống, cur hòa tan một phần rất nhỏ vào các dịch thể của ống tiêu
hóa, chỉ 7 ÷ 10% Cur được hấp thụ vào máu, lại bị chuyển hóa nhanh qua gan,
làm cho sinh khả dụng thực tế của cur chỉ đạt 2 ÷3% [19].

Để tăng tối đa hấp thu tinh chất cur đầy tiềm năng, rất nhiều phương pháp
đã được áp dụng như nano hóa, bổ sung các chất phụ trợ bioperin, tổng hợp
đồng phân, tạo phức chelat của cur với các kim loại... Trong đó công nghệ
nano mang lại hiệu quả vượt trội hơn cả trong việc nâng cao độ tan và hấp thu
của cur, đồng thời tạo ra một số lợi ích như cải thiện sự hấp thu của tế bào,
giảm chuyển hóa tại gan, giữ ổn định nồng độ trong máu, tăng cường dược tính
của cur[19].
Tài liệu nghiên cứu đầu tiên về nano cur ứng dụng trong y học được xuất
bản vào năm 2005, từ đó đến nay nano cur đã trở thành tâm điểm nghiên cứu của
các nhà khoa học trên thế giới với 254 bằng phát minh sáng chế của các quốc gia
có nền y tế kĩ thuật phát triển như Mỹ, Anh, Đức, Nhật, Hàn Quốc... Trong đó
bằng phát minh có liên quan đến ứng dụng nano curcho bệnh nhân ung thư
chiếm tỉ lệ lớn nhất (24%), bệnh tim mạch đứng ở vị trí thứ hai với tỉ lệ là 13%
[19].
1.4.4. Đặc điểm của nano curcumin
Bằng công nghệ Nano, các phân tử cur được cố định trong chất liệu
polymer, tạo thành các hạt tiểu phân Nano có kích thước cỡ 30nm ÷ 100nm.
Với kích thước siêu nhỏ giúp nano curphân tán tốt trong nước, độ tan 7.5%,
tăng gấp 7500 lần so với cur (0.001%). Trong nước cất có màu vàng sáng,
trong nước thường có màu vàng nâu. Mặc khác với kích thước nano cũng giúp
nano cur thẩm thấu vào máu nhanh chóng để phát huy hiệu quả điều trị tại hầu
hết các cơ quan khác nhau trong cơ thể [19].
Độ hấp thu của nano cur đạt tới 95%, hiệu quả điều trị gấp 40 lần so với
cur thông thường (Theo kết quả nghiên cứu của nhóm chuyên gia của trường
Đại học Dược, bang Ohio, Hoa kỳ, thực hiện năm 2012 đăng trên Pubmed).

1.5. Tình hình nghiên cứu về curcumin
1.5.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Người đầu tiên nghiên cứu về chiết xuất cur là ông Taguchi (Nhật Bản).
Ông đã dùng phương pháp siêu âm để chiết xuất cur, xác định được các thông
số tối ưu: dung môi cồn 700
, pH = 3, chiết trong 15 phút. Ông nhận thấy chiết
bằng phương pháp siêu âm cho hiệu suất cao và chất lượng cur tốt hơn [15].
Cấu trúc của Cur được Lampe xác định vào năm 1910, Roughley và
Whiting công bố vào năm 1973 [1]. Cur tan trong dầu mỡ và các dung môi hữu
cơ. Độ bền màu của cur bị ảnh hưởng bởi oxi, tia tử ngoại, môi trường kiềm và
các công nghệ tách chiết.
Đa số các công trình đều tập trung nghiên cứu hoạt tính sinh học của cur
và nghiên cứu ứng dụng các hoạt tính này để điều trị bênh ở người.
Khoa Hóa và Sinh hóa Ứng dụng thuộc Đại học Kumamoto, Nhật Bản
(2000) đã dùng carbon dioxyt siêu tới hạn để chiết dầu nghệ [3].
Năm 2007, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Dược liệu thuộc Đại học Banaras
Hindu (Ấn Độ) đã tiến hành chiết cur sử dụng lò vi sóng để hiệu suất chiết cur
cao hơn. Aceton được chọn làm dung môi chiết bởi vì nó có thể hòa tan tốt cur.
Điều kiện chiết xuất (tần số bức xạ vi sóng sử dụng, thời gian chiếu xạ, kích
thước hạt nguyên liệu) đã được tối ưu hóa. Cur chiết ra được định lượng bằng
phương pháp HPLC và sắc ký bản mỏng. Các điều kiện chiết cur tối ưu như sau:
20% năng lượng vi sóng, 4phút chiếu xạ. Việc chiết cur nhờ sự hỗ trợ của vi
sóng cho hiệu suất chiết cao hơn và giảm đáng kể thời gian chiết trong điều kiện
chiết tối ưu khi so sánh với phương pháp chiết thông thường [20].
Nhiều nghiên cứu đã đưa ra các phương pháp nhằm phân lập cur, DMC và
BDMC trong hỗn hợp bột curcuminoid thô ban đầu:

Rasmussen và các đồng sự đã đưa ra phương pháp tách các curcuminoid
đơn giản và hiệu quả sử dụng sắc kí lớp mỏng (TLC) silica gel đã được tẩm
dihydrogen phosphate. Tuy phương pháp này có thể tách và xác định các
curcuminoid thành phần nhưng vẫn còn hạn chế do không định lượng được
hàm lượng mỗi curcuminoid có trong hỗn hợp[14].
Marsin [7] đã đưa ra phương pháp HPLC CO2 siêu tới hạn với pha động
là hệ đệm acetonitrile/acetate [7]. Một phương pháp khác của Xian-Guo He là
tách và xác định cur sử dụng cột Supelcosil LC-18 với pha động là ammonium
acetate/acetic acid và acetonitrile [8]. Taylor và McDowell đã tách được ba
thành phần curcuminoid sử dụng cột polymer non-silica với pha động là dung
dịch acetonitrile 55%.
Opa Vajragupta và các đồng sự [16] đã tách hỗn hợp curcuminoid ra các
thành phần đơn lẻ bằng phương pháp sắc kí cột. Bột curcuminoid truước tiên
được hòa tan trong aceton, sau đó được tách bằng sắc kí silica gel với hệ dung
môi rửa giải CHCl3:MeOH:AcOH (98:5:2). Theo phương pháp này, cur được
rửa giải trước, sau đó là hỗ hợp của cur với DMC, kế đó là BDMC tinh. DMC
tinh khiết được tách lần thứ hai cũng bằng phương pháp sắc kí với hệ dung môi
rửa giải CH2Cl2:MeOH (95:5). Độ tinh khiết của các thành phần được kiểm tra
bằng sắc kí bản mỏng TLC, các phổ cộng hưởng từ NMR, phổ hồng ngoại IR,
khối phổ ion nguyên tử ESI-MS và phân tích nguyên tố EA.
Guddadarangavvanahally K.Jayaprakasha và các đồng sự [7] đã tách ba
thành phần của curcuminoid bằng sắc kí lỏng hiệu năng cao HPLC. Các
curcuminoid được tách từ oleoresin sử dụng cột sắc kí silicagel sau khi rửa với
hexan để loại béo. Đầu tiên tinh dầu nhựa nghệ thương phẩm (CRIO) được hấp
thụ lên silica gel, sau đó được nạp lên cột sắc kí silica gel và rửa với dung môi
hexan. Tiếp đó, cột được rửa với benzene và ethyl acetate với độ phân cực tăng
dần. Cur thu được với hệ dung môi benzene:EtOAc (82:18 v/v), trong khi

DMC và BDMC được rửa tương ứng bằng các hệ benzene:EtOAc (70:30 v/v),
benzene:EtOAc (58:42 v/v). Các phân đoạn thu được qua cột được cô chân
không và kết tinh lại. Hiệu suất tách tương ứng của các chất cur, DMCvà
BDMC tương ứng đạt 4.46%, 3.4%, 2.2%.
Tháng 7/2011, Sheng Peng Wang (Đài Loan) và các cộng sự đã nghiên
cứu và công bố công trình ứng dụng kĩ thuật nano cho cur trên Journal of
Nanomaterials. Công trình đã mang đến một hướng tiếp cận mới cho việc sử
dụng cur trong y học.
1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Nghiên cứu cơ bản về cur gồm: nghiên cứu thành phần hóa học của tinh
dầu nghệ và chuyển hóa ar-tumeron của Phan Tổng Sơn; nghiên cứu về phản
ứng acetyl hóa nhóm hydroxyl của cur và phản ứng amin hóa β-diceton của cur
của Đào Hùng Cường; nghiên cứu về tinh thể cur và tính chất điện hóa trong
nước muối NaCl 1% ở pH = 9 của Nguyễn Thị Thu. Nghiên cứu chiết tách cur
từ củ nghệ vàng của Phạm Đình Tỵ năm 1989, Trần Thị Việt Hoa; từ củ nghệ
trắng Cao Bằng của Lưu Thị Huế năm 2003. Nghiên cứu tạo phức cur với một
số kim loại hay với các chất tạo huyền phù của Trần Thanh Lương [3].
Nguyễn Đức Hạnh, Nguyễn Minh Đức, Đặng Văn Giáp (2010) [21] đã
dùng phần mềm FormRules 3.3 (Intelligensys, Ltd., 2007) để nghiên cứu liên
hệ nhân quảvà INForm 3.7 (Intelligensys, Ltd, 2008) để tối ưu hóa đa biến điều
kiện chiết cur từ nghệ bằng ethyl acetat sử dụng phương pháp đun hồi lưu.
Dịch chiết được cô để thu được cao nghệ và loại bớt tạp tan trong nước. Hàm
lượng cur I được xác định bởi thiết bị HPLC Waters 2695.
Một số công trình khoa học đã công bố [1]:
Đào Hùng Cường, Nguyễn Đình Anh, Phạm Thị Thùy Phương (2005),
“Điều kiện tối ưu để chiết tách cur từ củ nghệ vàng bằng phương pháp chưng

ninh”, Tuyển tập báo cáo khoa học 30 năm xây dựng và phát triển trường Đại
học sư phạm – Đại học Đà Nẵng 1975-2005, trang 99 ÷ 103.
Đào Hùng Cường, Nguyễn Đình Anh (2005), “Nghiên cứu chiết curthô từ
củ nghệ vàng bằng dung dịch xà phòng”, Tạp chí Hóa Học & Ứng dụng, số 9
(69)/2007, ISSN 0866-7004, trang 42 ÷ 44.
Lê Văn Hoàng, Đào Hùng Cường, Nguyễn Đình Anh (2007), “Ảnh hưởng
của điều kiện sấy đến hàm lượng cur của củ nghệ vàng”, Tạp chí Hóa học &
Ứng dụng, số 7 (67)/2007, ISSn 0866-7004, trang 48 ÷ 49.
Đào Hùng Cường, Nguyễn Đình Anh (2007), “Phẩm màu tự nhiên và ứng
dụng của nó trong thực phẩm”, Tạp chí Khoa học & Phát triển, số 129/2007,
ISSN 1859-1438, trang 15 ÷ 18.
Đào Hùng Cường, Nguyễn Đình Anh (2008), “Nghiên cứu ứng dụng
curtrong phối màu thực phẩm”, Tạp chí Hóa học và Ứng dụng, số 7 (79)/2008,
ISSn 9866-7004, trang 40 ÷ 41.
Năm 2013, trong báo cáo khoa học hằng năm của viện Hàn Lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam đã có báo cáo về việc chế tạo thành công hạt
nanocurbằng kĩ thuật mi-xen polyme với kích thước từ 50 ÷70nm và cho ra đời
sản phẩm thương mại Curmagold.
Hình 1. 15. Sản phẩm Curcumargold và ảnh chụp SEM của nanocurcumin

CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Phƣơng pháp tách biệt và tinh chế curcumin
2.1.1. Phương pháp chiết
2.1.1.1. Định nghĩa
Phương pháp chiết dùng để tách chất ra khỏi hỗn hợp chất rắn hoặc dung
dịch huyền phù bằng dung môi thích hợp ở nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ sôi
của dung môi.Cơ sở vật lý của phương pháp là dựa vào định luật phân bố
Nernst [2], [4]:
Khi thêm một cấu tử thứ ba vào hệ dung dịch có hai cấu tử không tan
hoàn toàn vào nhau hoặc tan có giới hạn thì sự hòa tan của cấu tử này vào hai
cấu tử theo một tỉ lệ nhất định ở nhiệt độ không đổi, gọi là hằng số Nernst K:
C1, C2 là nồng độ của các cấu tử trong dung môi
S1, S2 là độ tan của hai cấu tử
K càng lớn khi càng lớn thì việc lấy chất rắn ra rất khó khăn, phải
dùng dung môi chiết nhiều lần.
Cùng một lượng dung môi chiết, cần phải chia nhiều lần chiết. Có thể tính
được lượng chất còn lại sau lần chiết thứ n dựa vào hằng số Nernst:
( )
Gn: Lượng chất còn lại sau n lần chiết.
G0: Lượng chất ban đầu có trong thể tích V.
S: Số ml thể tích dung môi cho vào.

Như vậy, muốn Gn càng nhỏ thì n phải lớn, S phải nhỏ, nghĩa là chất định
chiết ra còn lại trong dung dịch càng nhỏ thì cùng một lượng dung môi cần
phải chiết nhiều lần.
2.1.1.2. Lựa chọn dung môi khi chiết
Dung môi chiết phải đảm bảo các yêu cầu sau [2]:
 Dung môi chiết phải hòa tan chất định chiết.
 Dung môi này dễ tách ra khi tinh chế lại và ít có khả năng tạo nhũ
tương và ít độc.
Khi lựa chọn dung môi chiết phải chú ý đến độ tan của chất vào dung môi.
Độ tan của chất phụ thuộc vào bản chất của chất tan, bản chất của dung môi,
nhiệt độ và bề dày mặt tiếp xúc giữa chất tan và dung môi. Các dung môi
thường dùng để chiết là: cồn, axeton, acetat etyl, và hệ dung môi acetat
etyl/aceton…[2].
Bản chất của dung môi ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất chiết chất màu
curcuminoid trong bột nghệ. Hiệu suất càng cao khi curcuminoid hòa tan trong
dung môi chiết càng tốt. Tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của dung môi đến
hiệu suất chiết được tiến hành như sau [2]:
Tiến hành: Cân 0.1g bột nghệ cho vào ống nghiệm. Thêm 5ml dung môi
(aceton,etanol, acetat etyl, acetat etyl/aceton 5:1, v/v), bịt kín, siêu âm 10 phút
ở nhiệt độ 300
C Sau đó, lọc lấy dịch chiết. Dùng micropipet hút 0.1 ml dịch lọc
pha loãng thành 10 ml bằng etanol rồi đem đo quang ở 425 nm [2].
Xác định hiệu suất chiết curcuminoid (H%) theo công thức:
H% = x100%
Trong đó: lượng cur chiết được và cur tổng sốđược xác định bằng
phươngpháp đo quang UV-Vis.

Hình 2. 1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn dung môi chiết
Tính lượng Cur tổng số và chiết được theo UV-Vis: Cân chính xác khoảng
0.1 g bột nghệ cho vào ống nghiệm. Thêm 4 ml etanol. Thêm 4 ml etanol tuyệt
đối, bịt kín ống nghiệm và siêu âm trong 20 phút. Lọc lấy dịchlọc. Lặp lại quá
trình chiết với bã còn lại đến khi dịch chiết không màu. Gộp tất cả các
dịchchiết lại. Lấy 1 ml dịch chiết pha loãng bằng etanol thành 100 ml. Đo độ
hấp thụ củadung dịch thu được ở 425nm với cuvet 1cm (dùng etanol làm dung
dịch so sánh)[2].
0.1g bột nghệ
+ 5ml dung môi
Siêu âm 10 phút
Lọc lấy dịch chiết
Đo quang – tính hiệu suất chiết
Chọn dung môi chiết
Aceton
Etanol
70%
Etanol
tuyệt đối
Acetat
etyl
Acetatetyl/aceton
5/1

Hàm lượng curcuminoid tổng số trong mẫuđược tính bằng công thức:
Curcuminoid (mg/kg) =
Trong đó:
A: Độ hấp thụ của dung dịch.
V: Tổng thể tích dịch chiết ; D: hệ số pha loãng (D = 100).
1607: Hệ số hấp thụ riêng của dung dịch chứa 1% cur trong etanol đo
vớicuvet 1cm.
W : Khối lượng mẫu thử.
Tiến hành tương tự với mẫu cur chiết được.
Hình 2. 2. Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất chiết
Từ biểu đồ cho thấy các dung môi dung môi trên có hiệu suất gần như
nhau, nhưng cồn tuyệt đối và hệ dung môi chiết acetat etyl:aceton (5:1) cho
hiệu suất cao hơn. Nguyên nhân là do chúng phân cực nên hòa tan tốt các hợp
chất curcuminoid (tương đối phân cực). Còn cồn 700
cho hiệu suất chiết thấp
nhất do dung môi này có độ phân cực khá cao nên khó thẩm thấu vào nền
nguyên liệu khô.

2.1.1.3. Chọn tỷ lệ dung môi/nguyên liệu
Tiếp tục tiến hành khảo sát tỷ lệ dung môi/nguyên liệu theo các bước như
sau [2]:
20/1 40/1 60/1 80/1 100/1 120/1
Hình 2. 3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn tỉ lệ dung môi/nguyên liệu
Tiến hành: Lấy 6 ống nghiệm, mỗi ống chứa 0.1g bột nghệ. Thêm lần lượt
vào từng ống nghiệm 2; 4 ; 6; 8; 10; 12ml dung môi thích hợp đã chọn, bịt kín
ống nghiệm. Siêu âm ở 300
C trong 10phút. Lọc lấy dịch chiết và xác định hiệu
suất chiết như thí nghiệm trước để chọn tỉ lệ dung môi/nguyên liệu thích hợp,
thu được kết quả như Hình 2.4 [2].
0.1g bột nghệ tươi + dung môi thích hợp
Thay đổi tỷ lệ dung môi/nguyên liệu (v/w)
Siêu âm 10 phút
Lọc
Đo quang – tính hiệu suất chiết
Tỉ lệ dung môi/nguyên liệu thích hợp

Hình 2. 4. Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu đến hiệu suất chiết
Từ biểu đồ Hình 2.3 ta thấy cho thấy khi tỉ lệ dung môi/nguyênliệu càng
tăng thì hiệu suất chiết càng tăng. Khi tăng tỉ lệ dung môi từ 20/1 đến 40/1
(v/w) thì hiệu suất chiết tăng đáng kể (35.92 ÷ 63.61%) nhưng với các tỉ lệ lớn
hơn thì hiệusuất chiết tăng rất ít. Do đó, để tiết kiệm chi phí dung môi, tỉ lệ
dung môi/nguyên liệu thích hợp nhất để chiết là 40/1 (v/w).
2.1.1.4. Xác định điều kiện chiết
Trong phòng thí nghiệm thường chiết bằng bộ Soklet để chiết liên tục.
Chất rắn định chiết đã nghiền nhỏ được gói trong giấy lọc (túi vải) đặt vào
phần hình trụ trên bình cầu của bộ chiết. Cho dung môi vào bình cầu (tùy
lượng chất chiết mà cho lượng dung môi, khoảng ½ thể tích bình cầu), lắp ống
sinh hàn hồi lưu ở trên rồi đun cho sôi dung môi (ở 800
C). Hơi dung môi bay
lên và hòa tan chất rắn trong bọc giấy lọc rơi xuống bình cầu trong ống dẫn hơi
ngưng tụ. Cứ như vậy nồng độ của chất tan trong dung môi tăng dần theo thời
gian đun hồi lưu.Chiết cho đến khi dịch chiết trút xuống bình cầu hết màu.
Theo dõi quá trình chiết và ghi lại thời gian của một lần chiết và số lần
chiếttổng cộng.

Sau khi kết thúc quá trình chiết, lọc lấy dịch chiết. Tráng rửa bình cầu và
gộp nướcrửa vào dịch chiết.
Kết quả theo dõi các thông số khi tiến hành chiết curcuminoid từ nghệ bột
ở 800
Cbằng hệ thống Soxhlet như sau [2]:
– Thời gian chiết: 1h/lần chiết.
– Số lần chiết : 9 lần.
– Lượng curcuminoid chiết được: 51.424 mg/kg, đạt hiệu suất 90.56%.
2.1.2. Phương pháp kết tinh lại
2.2.2.1. Mục đích
 Làm sạch cur, loại bỏ một số tạp chất, các chất nhựa còn tồn tại trong
nguyên liệu.
 Thu bột cur đã kết tinh có hàm lượng cur cao và nước cái dưới lọc có
hàm lượng BMC, BDMC cao.
2.2.2.2. Nguyên tắc
Đây là phương pháp quan trọng nhất để tinh chế các chất rắn. Cơ sở lý
thuyết của phương pháp là dựa vào sự khác nhau về độ tan của các chất trong
một dung môi hay hệ dung môi ở các nhiệt độ khác nhau, cũng như sự khác
nhau về độ tan vào dung môi của chất tinh chế và chất bẩn ở cùng nhiệt độ[3].
Quá trình chung là hòa tan chất rắn thành dung dịch bão hòa ở nhiệt độ sôi của
dung môi và khi để lạnh thì chất rắn kết tinh lại dưới dạng lưới tinh khiết.
Chọn dung môi hay hệ dung môi thích hợp để hòa tan chất tinh chế ở
nhiệt độ sôi và không hòa tan hoặc ít ở nhiệt độ lạnh, còn tạp chất thì hiện
tượng ngược lại. Sau khi lọc nóng loại bỏ tạp chất thì chất rắn sẽ kết tinh lại
sạch hơn.
2.2.2.3. Chọn dung môi
Việc lựa chọn dung môi kết tinh rất quan trọng. Dung môi kết tinh phải
không tương tác hóa học với chất kết tinh ở nhiệt độ thường cũng như ở nhiệt

độ sôi [1,3]. Dung môi phải có nhiệt độ sôi thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của
chất tinh chế ít nhất là 100
C và lại phải giải phóng khi lọc cũng như khi rửa.
Việc lựa chọn dung môi hay hệ dung môi phải dựa vào mối quan hệ cấu tạo
phân tử của chất kết tinh và dung môi, thường thường chất phân cực thì hòa tan
tan vào dung môi phân cực và ngược lại. Khi chất kết tinh chưa rõ cấu tạo thì
phải thử hòa tan trong dung môi từ không phân cực đến dung môi phân cực.
Cách làm như sau: lấy một vài tinh thể vào ống nghiệm, nhỏ một ít dung
môi vào rồi đun sôi, quan sát độ tan cho đến khi tinh thể tan hết, nếu đảm bảo
yêu cầu trên thì chất sẽ kết tinh lại khi lạnh. Dung môi được xem là tốt nếu cứ
0.1g chất kết tinh tan trong 1ml dung môi nóng.
Khi không chọn được dung môi thì bắt buộc phải chọn hệ dung môi.
Nguyên tắc: lấy một dung môi hòa tan chất kết tinh ngay ở nhiệt độ thường,
sau đó chọn một dung môi không hòa tan hay kém hòa tan chất tinh chế nhưng
phải tan trong dung môi trên.
Cách làm như sau: lấy một vài tinh thể vào ống nghiệm, thêm dung môi
cho đến khi tan hết, ghi lấy thể tích dung môi. Nhỏ từ từ dung môi không tan
chất tinh chế vào hỗn hợp trên cho đến khi vẫn đục, ghi lấy thể tích dung môi,
đun hỗn hợp cho tan hết, lọc nóng để nguội, chất rắn sẽ kết tinh lại. Tỉ lệ hai thể
tích đã đo được coi là tỉ lệ thể tích dung môi đã chọn. Thường chọn hệ dung môi
etanol - nước, etanol - benzen, axeton - ete dầu hỏa, axit axetic - nước,… [3]
Nếu có nhiều chất có độ tan khác nhau ở nhiệt độ khác nhau vào một dung
dịch, người ta dùng phương pháp kết tinh phân đoạn. Ở một nhiệt độ xác định,
một chất nào đó tan quá bão hòa sẽ kết tinh lại khi để lạnh, còn chất kia chưa
bão hòa sẽ ở lại trong dung dịch.
Nếu dung môi hòa tan chất kết tinh, còn chất bẩn không tan, người ta sẽ
lọc nóng để loại bỏ chất bẩn, còn chất kết tinh ở lại trong dung dịch sẽ kết tinh
khi để lạnh.

2.2. Tạo hệ nhũ tƣơng curcumin – nƣớc
2.2.1. Khái niệm nhũ tương
Nhũ tương là hệ phân tán cơ học vi dị thể, có pha phân tán và môi trường
phân tán đều là lỏng, không tan lẫn vào nhau. Trong đó, một chất lỏng này
được phân tán đồng đều vào chất lỏng khác dưới dạng các tiểu phân có kích
thước cực nhỏ.
Hệ nhũ tương cơ bản thông thường tồn tại với sự hiện diện của ba cấu tử
bao gồm pha phân tán, môi trường phân tán và chất nhũ hóa. Bản thân hai pha
không tan hoặc tan giới hạn với nhau nên cần sự có mặt của chất hoạt động bề
mặt để giúp pha phân tán phân bố đồng đều trong môi trường phân tán.
2.2.2. Phân loại
Phân loại theo nguồn gốc: dựa trên nguồn gốc tồn tại của nhũ tương, chia
chúng thành hai loại là nhũ tương thiên nhiên và nhũ tương nhân tạo. Nhũ
tương thiên nhiên là những sản phẩm tòn tại sẵn trong thiên nhiên dưới dạng
nhũ như sữa… Nhũ tương nhân tạo thì cần phải có sự hiện diện của chất nhũ
hóa, bao gồm các sản phẩm như sữa dưỡng thể, mayonaise…
Phân loại theo bản chất: dựa theo bản chất pha phân tán và môi trường
phân tán, nhũ tương được phân làm hai loại cơ bản bao gồm hệ dầu trong nước
(pha phân tán là dầu, môi trường phân tán là nước), hệ nước trong dầu. Ngoài
ra còn có hệ nhũ phức tạp hơn làhệ nhũ tương nước trong dầu trong nước (gồm
những giọt nước phân tán trong những pha dầu lớn và chính những giọt này lại
phân tán trong pha liên tục là nước) và hệ nhũ tương dầu trong nước trong dầu.

Hình 2. 5. Nhũ tương nước trong dầu và nhũ tương dầu trong nước
Phân loại theo mức độ phân tán: dựa trên kích thước pha phân tán, các hệ
nhũ tương bao gồm hệ vi nhũ tương (tiểu phân có kích thước từ 0.01 – 0.2µm),
nhũ tương mịn (tiểu phân có kích thước từ 0.5 – 1µm) và nhũ tương thô (tiểu
phân có kích thước từ 1 – 50µm).
Phân loại theo nồng độ của pa phân tán: bao gồm nhũ tương loãng (nồng
độ pha phân tán bé hơn 0.1%) và hệ nhũ tương đặc (nồng độ pha phân tán bé
hơn 74% thể tích hệ)

CHƢƠNG 3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
3.1.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu được chọn là loại củ nghệ vàng được trồng ở Lâm Đồng –
Việt Nam, nghệ được trồng hơn hai năm. Chọn những củ nghệ to, có thân chắc,
không bị sâu, hỏng.
3.1.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị
3.1.2.1. Hóa chất
 Cồn tuyệt đối (xuất xứ Việt Nam).
 Metanol 99.9% (xuất xứ Trung Quốc).
 Nước cất.
 Polysorbate 80 (xuất xứ Malaysia).
 Span 80 (xuất xứ Singapore).
3.1.2.2. Dụng cụ
 Hệ thống Soxhlet.
 Bình tam giác.
 Cốc thủy tinh, ống đong.
 Pipet, bóp cao su.
 Phễu lọc, giấy lọc.
 Nhiệt kế, ống nhỏ giọt.
3.1.2.3. Thiết bị
 Tủ sấy.
 Cân phân tích.
 Hệ thống cô quay chân không.
 Lọc hút chân không.
 Bình hút ẩm.

 Máy khuấy từ gia nhiệt.
3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
3.2.1. Phương pháp xử lý nguyên liệu
Chọn nghệ già, lấy những củ tốt khỏe, không bị úng, thối. Lột bỏ lớp vỏ
áo bên ngoài, rửa sạch bằng nước, để khô, cắt lát nhỏ sau đó đem sấy ở 800
C
đến khi nghệ mất nước hoàn toàn. Dùng máy xayđể xay nghệ đã sấy thành bột
nghệ mịn.
Hình 3. 1. Các bước trung gian chuyển củ nghệ tươi thành bột nghệ

3.2.2. Quy trình thực hiện
Hình 3. 2. Sơ đồ xác định hàm lượng curcumin từ bột nghệ
Củ nghệ sau khi đã được xử lý thành bột nghệ được chiết với dung môi
cồn tuyệt đối bằng hệ thống bình Soklet để tách sơ bộ tinh dầu, nhựa… còn
trong bột nghệ ta thu được curcuminoid thô. Đem curcuminoid thô kết tinh lại
trong hệ dung môi kết tinh methanol (99.9%):nước ba lần. Sau đó, cur đã được
kết tinh đem lọc lấy tinh thể cur sau đó đem làm khô bằng cách bỏ trong bình
hút ẩm ta thu được cur tinh. Cur tinh đem nhũ hóa với Polysorbate 80 và Span
80 để tạo hệ nhũ cur – nước.
Củ nghệ tươi
Chiết
Curcuminoid thô
Nhũ hóa
Curcumin đã
kết tinh
Kết tinh lại
Sản phẩm
Dung môi chiết
Cồn tuyệt đối
Dung môi kết tinh
Methanol(99,9%) : nước
Polysorbate 80
Span 80
Bột nghệ

Cur tạo thành đem đi kiểm tra bằng phương pháp HPLC-MS tại Khu
Công nghệ cao – Quận 9 – Thành phố Hồ Chí Minh.
3.2.3. Chiết curcumin
Cân 5g bột nghệ được gói lại bằng giấy lọc, cho vào phần hình trụ của bộ
chiết Soklet. Tỷ lệ thể tích của ống chiết và lượng mẫu tương ứng với tỷ lệ
dung môi/nguyên liệu thích hợp đã chọn. Cho 200ml dung môi cồn tuyệt đối
vào bình cầu và 150ml dung môi cồn tuyệt đối vào phần hình trụ chứa mẫu.
Lắp ống sinh hàn hồi lưu (hình 3.3) và tiến hành đun ở 800
C.
Hình 3.3. Bộ chiết Soklet
Khi đun hơi hỗn hợp dung môi bay lên hòa tan curcuminoid được gói
trong giấy lọc rơi xuống bình cầu qua ống dẫn hơi ngưng tụ. Chiết trong
khoảng 9h (tương ứng 9 lần chiết, 60 phút/lần) ta được dung dịch chiết có màu
nâu đỏ.

Cô dưới áp suất thấp: để đuổi etanol ra khỏi dịch chiết và có thể thu hồi,
tái sử dụng lượng dung môi này. Sau khi cô đuổi dung môi, thu được sản
phẩm thô chứa curcuminoid lẫn với tinh dầu nghệ và các tạp chất khác.
3.2.4. Kết tinh lại curcumin
Curcuminoid thô được kết tinh lại 3 lần trong hỗn hợp methanol : nước.
Các bước thực hiện như sau: Hòa tan Curcumiod thô bằng một lượng tối
thiểu methanol 99.9% ở 60°C. Thêm nước cất vào cho đến khi dung dịch vừa
đục. Cho tiếp thêm một lượng nhỏ methanol khuấy cho đến khi dung dịch
trong trở lại.
Hình 3.4. Curcumin được hòa tan với methanol – nước cất - methanol
Giữ lạnh hỗn hợp ở tủ đông trong 5h. Đem hỗn hợp sau kết tinh lọc chân
không rồi đem đi làm khô bằng cách cho vào bình hút ẩm. Lặp lại quá trình kết
tinh hai lần nữa để thu được sản phẩm có độ tinh cao hơn.
3.2.5. Nhũ hóa – hình thành curcumin
Trong đồ án này chỉ khảo sát nồng độ của chất nhũ hóa ở 2% và 4%.
Nồng độ chất nhũ hóa 2%: Cho 1.5ml Polysorbate 80 vào 98ml nước cất
trong cốc thủy tinh 250ml và đun ở 650
C trên máy khuấy từ gia nhiệt. Hòa tan

0.2g cur tinh vào 0.5ml Span 80, sau đó nhỏ từng giọt (3 giọt/phút) vào cốc
đang trên máy khuấy từ gia nhiệt. Sau khi cho hết cur vào, tiếp tục gia nhiệt ở
500
C và khuấy từ trong vòng 2h để nhũ hóa hoàn toàn. Ta thu được dung dịch
cur, đem đi chụp mẫu kiểm tra kích thước tinh thể cur.
Nồng độ nhũ hóa 4%: Làm tương tự như trên nhưng với 3ml Polysorbate
80 và 1ml Span 80; 96ml nước cất.
Sở dĩ khảo sát ở 2% và 4% là do nồng độ sử dụng cho phép của chất nhũ
hóa từ 2÷10%. Ta bắt đầu khảo sát ở nồng độ thấp nhất. Khi cho chất nhũ hóa
với nồng độ 2%, hệ nhũ sau khi tạo thành để ở nhiệt độ phòng có hiện tượng
tách lớp, tiếp tục thử ở nồng độ 3% vẫn còn hiện tượng tách lớp nhưng lâu hơn,
đến 4% thì không còn hiện tượng này. Vì vậy đồ án chọn hệ nhũ 2% và 4% để
khảo sát, so sánh kích thước hạt cũng như sự phân bố các hạt trong không hệ
nhũ bằng cách đưa đi chụp SEM tại khu Công nghệ cao – Quận 9 – Thành phố
Hồ Chí Minh.

CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Điều chế bột nghệ
Quá trình điều chế bột nghệ:
 Khối lượng: 1kg nghệ tươi đã gọt sạch vỏ, rửa sạch, để ráo nước, cắt
lát mỏng khoảng 1 ÷ 2cm.
 Thời gian sấy và nhiệt độ: sấy 5h ở 800
C.
 Khối lượng sau khi sấy: 0.4kg nghệ khô.
 Màu sắc bột sau khi xay nhuyễn bằng máy say sinh tố: vàng cam.
Bảng 4.1. So sánh bột nghệ thương phẩm và bột nghệ tự điều chế
Tiêu chí Bột nghệ thương phẩm Bột nghệ tự điều chế
Màu sắc & độ ẩm
Bột nghệ khá ẩm, có màu vàng
đến vàng cam, có hương thơm
của nghệ.
Bột khô, có hương thơm
và màu sắc tự nhiên của
nghệ.
Kích thước Bột mịn, kích thước đồng nhất.
Phải dùng rây để sàn thì
mới mịn, đồng đều về
kích thước.
Thành phần
Gồm bột nghệ và các phụ gia
(chất màu, chất bảo quản…)
100% bột nghệ
Nguồn gốc
Không thể xác định chính xác
được.
Nghệ được trồng ở Lâm
Đồng, Việt Nam
Giá thành
Tương đối hợp lý do được sản
xuất với quy mô công nghiệp
với quy trình hiện đại, thu mua
ngyên liệu đầu vào giá thấp.
Tương đối cao do mua
số lượng ít, với gía lẻ;
phương pháp chế biến
thủ công.

Theo bảng so sánh cho thấy có thể sử dung bột nghệ thương phẩm để
dùng cho đồ án do giá thành hợp lý, nhưng nếu để thành phẩm được tinh khiết
hơn (không có chất phụ gia) và có nguồn gốc rõ ràng thì nên trong khóa luận
tốt nghiệp này, bột nghệ được sử dụng là tự điều chế trong phòng thí nghiệm
của Khoa Hóa học và Công nghệ Thực phẩm.
4.2. Chiết và kết tinh curcumin
4.2.1. Chiết curcumin
* Quá trình chiết curcumin (cur):
Điều kiện cho một mẫu chiết:
 Lượng mẫu: 5g.
 Dung môi sử dụng: 350ml.
 Thời gian chiết: 8h.
 Số lần chiết: 9 lần (khoảng 60 phút/ lần).
 Nhiệt độ: 800
C.
Hình 4.1. Màu của dịch chiết và gói giấy lọc sau khi chiết

Thực hiện 20 mẫu ứng với 100g bột nghệ để khảo sát.
Sau khi chiết ta thu được dung dịch chiết có màu nâu đỏ, dịch chiết lần
cuối (lần 9) mất màu, bột nghệ được gói trong giấy lọc cũng bị mất màu.
Dịch chiết sau đó được đưa đi cô quay chân không để đuổi dung môi cồn
ra khỏi dung dịch ta thu được cur thô.
Ở đây do thiết bị cô quay chân không của phòng thí nghiệm không sử
dụng được nên phải sử dụng thiết bị tự chế. Do đó, cur thô thu được sau cô
quay còn ở dạng lỏng (còn lại khoảng 20ml), đem đi làm khô bằng quạt. Tuy
nhiên cur thô thu được vẫn có độ ẩm cao, nên không tính được hiệu suất chiết.
Hình 4.2. Thiết bị cô quay áp suất thấp chuẩn và tự chế

Bảng 4.2. Khối lượng curcumin thô thu được sau khi cô quay chân không
100g nghệ
nguyên liệu
Bình cầu
(g)
Bình cầu + cur thô
(g)
Cur thô
(g)
Lần 1 166.778 177.021 10.243
Lần 2 170.889 182.952 12.063
Trên lý thuyết, với 100g bột nghệ nguyên liệu ta chỉ thu được 5g
curcuminoid thô, tuy nhiên do sử dụng thiết bị cô quay tự chế, mẫu cur thô thu
được độ ẩm còn cao nên khối lượng lớn 10g. Cur thô đem đi kết tinh lại để thu
cur tinh.
4.2.2. Kết tinh lại curcumin
 Hệ dung môi: methanol:nước.
C.
 Thời gian làm lạnh trong tủ đông: 5h.
Hình 4.3. Curcumin được kết tinh trong tủ đông 5h

Đem lọc lấy các tinh thể Cur sau đó được làm khô bằng bình hút ẩm ta thu
được Cur tinh. Lặp lại 2 lần để có Cur tinh khiết hơn.
Bảng 4.3. Khối lượng curcumin tinh thu được sau ba lần kết tinh
STT Lần kết tinh
Lượng dung môi (ml) Khối lượng sau kết
tinh (g)
CH3OH H2O
1
1 60 10 3.213
2 42 8 2.642
3 35 7 2.234
2
1 60 10 3.315
2 40 8 2.580
3 35 6 2.202
Theo bảng 4.3, sau khi tinh chế ba lần bằng phương pháp kết tinh lại trong
hệ methanol : nước, ta thu được khoảng 2.2g sản phẩm curcumin tinh ở dạng
tinh thể màu vàng cam. Trên lý thuyết với 100g bột nghệ ta thu được khoảng
5g curcuminoid. Vậy hiệu suất thu hồi cur của toàn bộ quá trình tách chiết và
tinh chế là:
H% = . 100% = 44%
Nguyên nhân dẫn đến hiệu suất thu hồi thấp là do cur bị mất mát trong
quá trình sử dụng bộ cô quay chân không tự chế cộng them một lượng các tinh
thể cur bị dính vào giấy lọc, dụng cụ thí nghiệm… trong quá trình lọc rửa.
4.3. Kiểm tra curcumin tinh
4.3.1. Tính chất hóa lý của curcumin
 Nhiệt độ nóng chảy: 1800
C.
 Tan trong ethanol, methanol, không tan trong nước.
 Trong môi trường kiềm (NaOH): có màu đỏ tím.

 Trong môi trường axit (HCl): có màu đỏ tươi.
Các tính chất trên của mẫu cur điều chế được phù hợp với các tính chất
của cur đã được nêu trên phần tính chất hóa lý.
4.3.2. Phổ tử ngoại khả kiến (UV-Vis)
Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về phụ gia thực phẩm - phẩm màu
(QCVN 4 – 10 : 2010/BYT) tiến hành định lượng cur như sau:
Cân 0,08g cur tinh vừa thu được chuyển vào bình định mức 200ml và hoà
tan bằng ethanol, định mức đến vạch bằng ethanol. Dùng pipet hút 1ml cho vào
bình định mức 100ml (pha loãng 100 lần). Xác định độ hấp thụ quang từ 350 ÷
500nm, cuvet đo dày 1cm. Với số liệu thu được ta xây dựng được phổ UV-Vis
của mẫu cur tinh.
(a) (b)
Hình 4. 4. Phổ UV-Vis của curcumin chuẩn (a) và mẫu (b)
Hình (b) cho ta thấy mẫu cur cóλmax= 425nm gần bằng với mẫu cur chuẩn
ở hình (a) có λmax= 424.6nm, điều đó cho thấy có mặt cur trong mẫu.
Mặt khác, theo số liệu đo được, ứng với λmax= 425nm ta có độ hấp thụ
quang A = 0.511.Tổng hàm lượng chất màu trong mẫu thử theo công thức:
= = 0.079 (g)

Trong đó:
˗ A: Độ hấp thụ của dung dịch mẫu thử.
˗ W: Khối lượng mẫu thử (mg).
˗ 1607: Độ hấp thụ riêng của cur chuẩn trong ethanol tại 425 nm.
˗ 100: Hệ số pha loãng dung dịch.
˗ 200: Tổng thể tích của dung dịch thử.
Từ kết quả trên cho thấy trong 0.08g mẫu có 0.079g chất màu, chiếm
98.75% khối lượng mẫu, suy ra hàm lượng cur trong mẫu cao.
4.3.3. Phổ HPLC-MS của curcumin
----
Hình 4. 5. Phổ MS của curcumin
Hình 4.7cho ta thấy phổ MS [M+H]+
= 369 cho thấy khối lượng phân tử
là 368 phù hợp với công thức C21H20O16của curcumin.
4.4. Tạo nhũ – hình thành nano curcumin
 Hệ nhũ có nồng độ chất nhũ hóa 2% :

Hình 4. 6. Hình chụp SEM của hệ nhũ có nồng độ nhũ 2%
Kết quả chụp SEM với hệ nhũ 2% cho thấy các hạt bị bết dính tạo thành
hạt có kích thước lớn hơn. Vì vậy không xác định được kích thước của hạt,
không đưa hạt về được kích thước nano.
 Hệ nhũ có nồng độ chất nhũ hóa 4% :
Hình 4.7. Hệ nhũ có nồng độ chất nhũ hóa 4%

Hình 4.8. Hình chụp SEM của mẫu curcumin có nồng độ nhũ 4%
Hình SEM cho ta thấy các hạt tạo thành phân bố khá đồng đều, các hạt tạo
thành có kích cỡ khoảng từ 200 ÷400nm.
Vậy với hệ nhũ có nồng độ chất nhũ hóa 4% ta đã đưa hạt được về kích
thước nano với điều kiện tạo hạt như sau:
 Khối lượng cur: 0.2g.
 Tỷ lệ chất nhũ hóa: 75% Polysorbate 80 và 25% Span 80.
C.
 Thời gian: 2h.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Sau hơn ba tháng thực hiện, đồ án đã hoàn thành và chưa hoàn thành các
mục tiêu đề ra như sau:
 Với dung môi là cồn tuyệt đối, tỉ lệ dung môi/nguyên liệu là 40/1
(v/w), thời gian chiết là 9h (tương ứng 1h/lần) ở 800
C, em đã tách chiết thành
công curcumin từ củ nghệ tươi.
 Tinh chế thành công curcumin bằng hệ dung môi methanol:nước và
curcumin tinh chế được kiểm tra theo các tính chất hóa lý, phổ UV-Vis, phổ
HPLC đều trùng khớp với curcumin chuẩn.
Chế tạo hạt nano curcumin với kích thước khoảng 200÷ 400nm bằng
phương pháp tạo nhũ với chất tạo nhũ là Polysorbate 80 và Span 80.
 Kích thước sản phẩm đã được kiểm tra bằng chụp SEM ở khu Công
nghệ cao Tp. Hồ Chí Minh.
 Chưa khảo sát hết tất cả các yếu tố của chiết, tinh chế và phương pháp
tạo hạt nano curcumin.
2. Kiến nghị
Trong thời gian thực hiện đồ án, do kiến thức còn hạn chế, trang thiết bị
còn hạn chế và phải dùng cho công tác đào tạo và đồ án diễn ra song song nên
đồ án chưa thể khảo sát hết tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết, kết
tinh cũng như quá trình tạo hạt và những nghiên cứu chuyên sâu hơn.
Mẫu hoàn thành phải đem phân tích ở các công ty bên ngoài, nên mất rất
nhiều thời gian, ảnh hưởng đến đồ tiến độ của đồ án. Vì vậy, đồ án chỉ khảo sát
yếu tố nồng độ chất tạo nhũ như trên. Em xin đưa ra một số kiến nghị như sau:
 Khảo sát các yếu tố khi chiết như dung môi chiết đạt hiệu suất cao
hơn, tỷ lệ dung môi – nguyên liệu.

 Tìm kiếm, nghiên cứu và khảo sát các phương pháp, các dung môi tối
ưu hơn để tinh chế curcumin thô hiệu quả hơn.
 Trong quá trình nhũ hóa tạo hạt naono curcumin, nên thêm polime béo
vào để tăng khả năng hòa tan các chất polime, nhựa còn lại trong mẫu
curcumin, nhằm tạo hạt với kích thước nhỏ hơn.
 Tiếp tục nghiên cứu các phương pháp tạo hạt khác để tìm ra phương
pháp tối ưu.
 Nghiên cứu, khảo sát các yếu tố khác ảnh hưởng đến quá trình nhũ
hóa tạo curcumin như: nhiệt độ, chất nhũ hóa, tỷ lệ chất nhũ, tỷ lệ nước – dầu,..
 Từ các hạt nano curcumin thu được nên tiếp tục tiến hành chế tạo các
loại chế phẩm mang tính thương mại.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1] Đào Hùng Cường, Nguyễn Đình Anh (2008). Nghiên cứu ứng dụng
curcumin trong phối màu thực phẩm, Tạp chí Hóa học và Ứng dụng, số 7
(79)/2008, ISSn 9866-7004, trang 40 ÷ 41.
[2] Huỳnh Thị Ngọc Hạnh (2010). Nghiên cứu chiết xuất curcuminoid từ
củ nghệ vàng việt nam (curcuma longa l.) Ứng dụng làm chất màu thực
phẩm,Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Nha Trang, Khánh Hòa.
[3] Trần Quang Huy (2012). Nghiên cứu trích ly hợp chất curcumin trong
củ nghệ vàng ở huyện Krông Bông,tỉnh Đăk Lăk,Báo cáo khoa học, Trường
Đại học đà nẵng, Đà Nẵng.
Tiếng Anh
[4] Bharat B. Aggarwal, Anushree Kumar, Manoj S. Aggarwal, and
Shishir Shishodia,chapter 23 (2005). Curcumin Derived from Turmeric
(Curcuma longa): a Spice for All Seasons, Phytopharmaceuticals in Cancer
Chemoprevention, pages 350-387.
[5] Charitidis CA, Georgiou P, Koklioti MA, Trompeta A-F & Markakis
V (2014). Manufacturing nanomaterials: from research to industry.
[6] Dolfini et al (1989).Hydrolysis of Curcumin, United State Patent.
[7] Guaddadarangavvanahally K.Jayaprakasha, Lingamullu Jagan Mahan
Rao, and Kunnumpurath K.Sakariah (2002).Improved HPLC Method for
Determination of Curcumin, Demethoxycurcumin, and Bisdemethoxycurcumin,
Central Food Technological Research Institute, Mysore 570 013, India.
[8] He, X. G.; Lin, L. Z.; Lian, L. Z.; Lindernmaier, M (1998). Liquid
chromatography electrospray mass spectrometric analysis of curcuminoids
and sesquiterpenoids in turmeric (Curcuma longa).

[9] Ivan Stankovic (2004).Curcumin, Chemical and Technical Assessment
(CTA), FAO.
[10] K. Indira Priyadarsini, Dilip K. Maity, G. H. Naik, M. Sudheer
Kumar, M. K. Unnikrishnan, J. G. Satav and Hari Mohan (2003).Role of
phenolic O-H and methylene hydrogen on the free radical reactions and
antioxidant activity of curcumin, Free Radical Biology and Medicine, Volume
35, Issue 5, Pages 475-484.
[11] K.V. Peter, Handbook of Herbs and Spices, Woodhead Publishing
Limited, Cambridge England.
[12] L. Péret-Almeida , A.P.F. Cherubino , R.J. Alves , L. Dufossé ,
M.B.A. Glória (2005).Separation and determination of the physico-chemical
characteristics of curcumin, demethoxycurcumin and bisdemethoxycurcumin,
Food Research International, Volume 38, Issues 8-9, Pages 1039-1044.
[13] Liang Shen and Hong-Fang Ji (2007). Theoretical study on
physicochemical properties of curcumin, Spectrochimica Acta Part A:
Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Volume 67, Issues 3-4, Pages 619-
623.
[14] Ramussen, H. B.; Christensen, S. B.; Kvist, L. P.; Karazmi (2000).A
simple and efficient separation of the curcumins, the antiprotozoal constituents
of Curcuma longa. Planta Med, 66, pages 396-397.
[15] Sh. Rouhani, ultrasonic assisted extraction of natural pigments from
rhizomes of curcuma longa, institute of color science and technology, iran
Alison (2000). Colouring our foods in the last and next millennium, j.Food
Science & tech, 5-22.
[16] Vajragupta, O., Boonchoong, P., Watanabe, H., Tohda, M.,
Kummasud, N., Sumanont (2003).Manganese complexes of curcumin and its

derivatives: evaluation for the radical scavenging ability and neuroprotective
activity. Free Radical Biology & Medicine 35 (12), pages 1632– 1644.
[17] W. Chearwae, S. Anuchapreedac, K. Nandigama, S.V. Ambudkar, P.
Limtrakul (2004). Biochemical mechanism of modulation of human P-
glycoprotein (ABCB1) by curcumin I, II, and III purified from Turmeric
powder, Biochemical Pharmacology.
[18] Yosunori Sugiyama, Shunro Kawakishi and Toshihiko Osawa
(1996). Involvement of the β-diketone moiety in the antioxidative Mechanism of
Tetrahydrocurcumin, Biochemical Pharmacology, Volume 52, Issue 4, 23 ,
Pages 519-525.
[19] http:// curmar gold.vn.
[20] http:// linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/s0731708507005973.
[21] http://tcyh.yds.edu.vn/2010/duoc_rhm_ytcc.

Đề tài: Tổng hợp nano curcumin từ củ nghệ vàng, HAY, 9đ

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Đề tài: Tổng hợp nano curcumin từ củ nghệ vàng, HAY, 9đ

Similar to Đề tài: Tổng hợp nano curcumin từ củ nghệ vàng, HAY, 9đ (20)

More from Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO: 0909232620

More from Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO: 0909232620 (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Đề tài: Tổng hợp nano curcumin từ củ nghệ vàng, HAY, 9đ