Thủy phân gamma oryzanol bằng phương pháp đồng dung môi và phân tích đồng thời các sản phẩm của phản ứng bằng phương pháp sắc ký lỏng cao áp

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã nghiên cứu điều chế axit ferulic, một trong những chất chống oxy hóa tiềm năng được sử dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm và mỹ phẩm, từ quá trình thủy phân gamma oryzanol (-oryzanol), các hợp chất chứa phụ phẩm của dầu cám gạo Chế biến. Trong dung dịch kiềm sử dụng đồng dung môi, phản ứng thủy phân-oryzanol đã được nghiên cứu và kiểm tra về các tỷ lệ khác nhau của chất xúc tác kiềm, nhiệt độ và siêu âm (20 kHz).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thủy phân gamma oryzanol bằng phương pháp đồng dung môi và phân tích đồng thời các sản phẩm của phản ứng bằng phương pháp sắc ký lỏng cao ápTạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 22/ số 1 (Đặc biệt)/ 2017THỦY PHÂN GAMMA ORYZANOL BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG DUNG MÔIVÀ PHÂN TÍCH ĐỒNG THỜI CÁC SẢN PHẨM CỦA PHẢN ỨNG BẰNGPHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG CAO ÁPĐến tòa soạn: 05/12/2016Trương Thị Hoà, Đỗ Văn Mạnh, Huỳnh Đức Long, Đỗ Tuấn Anh, Nguyễn Thị LinhTrung tâm Công nghệ Môi trường tại Đà Nẵng, Viện Công nghệ Môi trường,Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt NamVũ Đình NgọTrường Đại học Công nghiệp Việt TrìSUMMARYHYDROLYSIS GAMMA ORYZANOL BY CO-SOLVENT METHOD ANDSIMULTANEOUS DETERMINATION OF PRODUCTS BY HIGHPERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHYIn this study, we investigated the preparation of ferulic acid, one of potential antioxidantswhich is widely used in the pharmaceutical industry, and cosmetics, from the hydrolysis ofgamma oryzanol (γ-oryzanol), compounds containing by-product of rice bran oilprocessing. In alkaline solution using co-solvent, γ-oryzanol hydrolysis reaction has beenstudied and examined in terms of the different rates of alkaline catalysts, temperature, andultrasonic (20 kHz). We investigated suitable analysis conditions to simultaneouslyanalyze the product of the γ-oryzanol hydrolysis reaction, optimized hydrolysis conditionsto obtain high efficiency. In heat treatment condition, with the intial concentration of γoryzanol of 6 mg/mL, and KOH/ γ-oryzanol ratio is 20:1 (wt/wt), the reaction at 75 oC gotthe efficiency of 83.3%. Meanwhile, at 60 oC using the ultrasonic assistance (20 kHz, 180W), the efficiency was reached up to 93.3% in just 2.5 hours. The aim of this work is tomake a basic data for the ferulic acid production research process from soapstock, a byproduct that has high γ-oryzanol concentration.Keywords: ferulic acid, γ-oryzanol, ultrasonic, hydrolysis reaction, co-solvent1. MỞ ĐẦUAcid ferulic (FA) là mô ̣t hơ ̣p chấ tphenolic phổ biế n trong thành phầ n tế bàothực vâ ̣t, là mô ̣t chấ t chố ng oxi hóa,chố ng ung thư; ngoài ra nó còn có khảnăng hấ p thu ̣ tia UV, giảm colesteroltrong máu. Ngày nay, FA đươ ̣c sử du ̣ng1phổ biế n trong ngành công nghiê ̣p mỹphẩ m, làm chấ t phu ̣ gia thực phẩ m vàngày càng đươ ̣c nghiên cứu ứng du ̣ngrô ̣ng raĩ trong liñ h vực y tế .FA có thể khóa phản ứng hình thànhnitrosamine, do đó ngăn ngừa nguy cơgây ung thư dạ dày [1]. Bên ca ̣nh đó, FAcòn có khả năng ngăn ngừa các bê ̣nh vềcám, bên cạnh đó, FA cũng xuấ t hiê ̣n phổbiế n dưới da ̣ng các este, trong đó γoryzanol là loa ̣i đồ ng phân phổ biế n nhấ t[10].Rấ t nhiề u phương pháp khác nhau đươ ̣csử du ̣ng để điều chế FA, trong đó phươngpháp thủy phân trong môi trường kiề mvới sự hỗ trơ ̣ của sóng siêu âm hoă ̣c vitim ma ̣ch (cardiovascular disease), bê ̣nhđái đường (diabetes), bê ̣nh Alzheimer,chố ng ung thư đa ̣i tràng (colon disease),giảm cholesterol trong máu... [2-9].Khi gố c tự do tấ n công acid ferulic, nó sẽdễ dàng lấ y đi mô ̣t nguyên tử H và do đóhình thành nên gố c tự do bề n của FA. Gố ctự do này đươ ̣c làm bề n do hiê ̣u ứng cô ̣nghưởng, că ̣p electron chưa phân chia khôngchỉ khu trú ta ̣i nguyên tử oxy mà nó đươ ̣cphân bố đề u trên toàn bô ̣ phân tử. Ngoàira, gố c tự do này còn đươ ̣c làm bề n bởihiê ̣u ứng liên hơ ̣p gây ra bởi nhóm thế –CH=C–COOH ở vị trí đố i xứng vớinguyên tử oxy chứa că ̣p electron. Gố c tựdo bề n của FA rấ t kém hoa ̣t đô ̣ng vàkhông có khả năng khơi mào chuỗi phảnứng khác [10], do đó FA là mô ̣t tác nhânsóng đươ ̣c dùng khá phổ biế n[2,3,6,12,15]. Mu ̣c đić h của quá triǹ h nàymô ̣t phầ n chính là để phá vỡ ma trâ ̣n hữucơ có chứa các lipit và acid béo tự dotrong các nguyên liê ̣u đầ u vào (các loa ̣ithực vâ ̣t, ngũ cố c); mă ̣t khác chiń h là tâ ̣ndu ̣ng sự thủy phân của các hơ ̣p chấ tferulat, este của FA có trong các nguyênliê ̣u đầ u vào để điều chế FA với hiê ̣u suấ tcao. Bên ca ̣nh đó, các nghiên cứu điềuchế FA từ các sản phẩ m phu ̣ trong cácquy triǹ h sản xuấ t công nghiê ̣p cũng đươc̣quan tâm, điể n hiǹ h là thu hồ i FA và γoryzanol từ quy triǹ h sản xuấ t dầ u cámga ̣o [17,18] được trình bày dưới dạngpatent. Tuy nhiên, bản chấ t và các yếu tốảnh hưởng của phản ứng thủy phân γoryzanol trong sản phẩm phụ để tạo thànhchố ng oxy hóa rấ t hiê ̣u quả.FA là mô ̣t hơ ̣p chấ t phenolic tồ n ta ̣i phổbiế n trong thực phẩ m, ví du ̣ như các loa ̣ihoa quả cam quít, chuố i, cà tím, cải bắ p,củ cải đường, bông cải xanh, cà phê[10,11], cám ngô, cám ga ̣o, cây lanh (flaxshives), lúa mì (wheat) [12], rơm [13],cây đương quy (Radix Angelicae sinensis)[14], cây xuyên khung (ligusticumchua ...