TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NHỰA TRAO ĐỔI ION TRONG PHÂN LẬP ACID SHIKIMIC TỪ ĐẠI HỒI

BỘ Y TẾ 

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI 

NGUYỄN THỊ THẢO MY 

Mã sinh viên: 1101341 

TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG 

NHỰA TRAO ĐỔI I ION TRONG PHÂN 

LẬP ACID SHIKIMIC TỪ ĐẠI I HỒI 

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Ĩ 

HÀ NỘI-2016

BỘ Y TẾ 

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI 

NGUYỄN THỊ THẢO MY 

Mã sinh viên: 1101341 

TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG 

NHỰA TRAO ĐỔI ION TRONG PHÂN 

LẬP ACID SHIKIMIC TỪ ĐẠI HỒI 

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ 

Người hướng dẫn: 

1. TS. Nguyễn Văn Hân 

2. Th.s. Đỗ Thị Loan 

Nơi thực hiện: 

Bộ môn Công nghiệp Dược 

HÀ NỘI-2016

www.twitter.com/daykemquynhon 

www.google.com/+DạyKèmQuyNhơn 

www.facebook.com/daykem.quynhon 

www.daykemquynhon.blogspot.com 

LỜI CÁM ƠN 

www.daykemquynhon.ucoz.com 

Produced by Nguyen Thanh Tu 

Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến: 

Tiến sĩ Nguyễn Văn Hân 

Người thầy, người trực tiếp hướng dẫn, tạo điều kiện và tận tình chỉ bảo để tôi có 

thể hoàn thành khóa luận này. 

Tôi xin chân thành cám ơn Thạc sĩ Đỗ Thị Loan – người hướng dẫn, người chị 

đã dẫn dắt tôi, luôn ở bên và hướng dẫn, giải đáp thắc mắc, khó khăn của tôi trong 

suốt quá trình thực hiện khóa luận. 

Và tôi cũng xin chân thành cám ơn Dược sĩ Trần Trọng Biên cùng các thầy cô 

giáo, anh chị kỹ thuật viên Bộ môn Công nghiệp Dược và các bạn cùng thực hiện 

khóa luận trong tổ Chiết xuất – Bộ môn Công nghiệp Dược. Sự giúp đỡ của mọi 

người là sự hỗ trợ không thể thiếu giúp tôi có thể hoàn thành khóa luận đúng thời 

hạn. 

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn vô hạn đến các thầy cô giáo trường Đại học 

Dược, những người đã nhiệt tình dạy dỗ, chỉ bảo tận tình tôi những năm tháng học 

tập tại trường. Và tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè đã đồng hành, 

động viên và hỗ trợ tôi suốt thời gian qua. 

Do thời gian có hạn và trình độ bản thân còn hạn chế nên khóa luận không tránh 

khỏi những thiếu sót. Vì vậy, tôi rất mong nhận được sự chỉ bảo tận tình của các 

thầy cô và bạn bè. 

Xin chân thành cám ơn! 

Hà Nội, tháng 05 năm 2016 

DIỄN ĐÀN TOÁN - LÍ - HÓA 1000B TRẦN HƯNG ĐẠO TP.QUY NHƠN 

Sinh viên 

Nguyễn Thị Thảo My 

Sưu tầm bởi GV. Nguyễn Thanh Tú 

www.facebook.com/daykemquynhonofficial 

www.facebook.com/boiduonghoahocquynhonofficial







MỤC LỤC 

ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................ 1 

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN .................................................................................. 2 

1.1. Tổng quan về cây hồi ...................................................................................... 2 

1.1.1. Vị trí phân loại và phân bố ............................................................................ 2 

1.1.2. Đặc điểm thực vật .......................................................................................... 2 

1.1.3. Bộ phận dùng, thu hái và chế biến ................................................................. 3 

1.1.3.1. Bộ phận dùng .............................................................................................. 3 

1.1.3.2. Thu hái và chế biến ..................................................................................... 3 

1.1.4. Thành phần hóa học ...................................................................................... 3 

1.1.5. Công dụng ..................................................................................................... 3 

1.2. Tổng quan về acid shikimic ............................................................................ 4 

1.2.1. Công thức hóa học và tính chất ...................................................................... 4 

1.2.2. Nguồn gốc acid shikimic ................................................................................ 4 

1.2.3. Vai trò acid shikimic ...................................................................................... 5 

1.2.4. Một số nghiên cứu chiết xuất acid shikimic từ Đại hồi ................................... 6 

1.3. Tổng quan về nhựa trao đổi ion ..................................................................... 9 

1.3.1. Phương pháp trao đổi ion .............................................................................. 9 

1.3.1.1. Cơ sở của phương pháp .............................................................................. 9 

1.3.1.2. Vật liệu trao đổi ion .................................................................................... 9 

1.3.1.3. Phân loại vật liệu trao đổi ion ................................................................... 10 

1.3.2. Nhựa trao đổi ion......................................................................................... 10 

1.3.2.1. Phân loại .................................................................................................. 10 

1.3.2.2.Tính chất vật lý .......................................................................................... 11 









1.3.2.3. Tính năng hóa học .................................................................................... 12 



1.3.2.4. Tính chọn lọc ............................................................................................ 13 

1.3.2.5. Các phản ứng đặc trưng ........................................................................... 14 

1.3.2.6. Các ứng dụng của nhựa trao đổi ion ......................................................... 15 

CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNGVÀ PHƯƠNG PHÁP 

NGHIÊN CỨU ..................................................................................................... 16 

2.1. Nguyên vật liệu ............................................................................................. 16 

2.1.1. Nguyên liệu .................................................................................................. 16 

2.1.1.1. Dược liệu .................................................................................................. 16 

2.1.1.2. Nhựa anionit ............................................................................................. 16 

2.1.2. Hóa chất, thiết bị, dụng cụ ........................................................................... 17 

2.1.2.1. Hóa chất ................................................................................................... 17 

2.1.2.2. Thiết bị, dụng cụ ....................................................................................... 17 

2.2. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 18 

2.2.1. Xác định dung lượng hấp phụ, hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic trong 

dịch chiết Đại hồi của nhựa anionit ....................................................................... 18 

2.2.2. Khảo sát khả năng tái sử dụng của nhựa anionit trong phân lập acid shikimic 

từ dịch chiết Đại hồi .............................................................................................. 18 

2.2.3. Chiết xuất và phân lập acid shikimic từ dịch chiết Đại hồi ........................... 18 

2.3. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 18 

2.3.1. Phương pháp định lượng acid shikimic ........................................................ 18 

2.3.2. Phương pháp xác định dung lượng hấp phụ acid shikimic trong dịch chiết 

dược liệu của anionit ............................................................................................. 20 

2.3.3. Phương pháp xác định hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic trong dược liệu 

của nhựa anionit .................................................................................................... 21 











2.3.4. Phương pháp phân lập acid shikimic trong dịch chiết dược liệu bằng anionit 

.............................................................................................................................. 22 

CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ................................................. 23 

3.1. Xác định hàm lượng acid shikimic có trong dược liệu ................................ 23 

3.2. Xác định dung lượng hấp phụ, hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic trong 

dịch chiết dược liệu của nhựa anionit ................................................................. 23 

3.3. Khảo sát khả năng tái sử dụng nhựa anionit trong phân lập acid shikimic 

từ Đại hồi ............................................................................................................. 26 

3.3.1. Khảo sát với dung dịch acid shikimic tinh khiết ........................................... 26 

3.3.2. Khảo sát với dịch chiết dược liệu ................................................................. 28 

3.4. Chiết xuất và phân lập acid shikimic với mẻ 150g Đại hồi ......................... 30 

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 36 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 

PHỤ LỤC 









DANH MỤC CÁC BẢNG 



Tên bảng 

Bảng 1.1 Vị trí phân loại của cây hồi (Illicium verum Hook. f.) 2 

Bảng1.2 Cấu trúc của chất trao đổi ion 9 

Trang 

Bảng 2.1 Các loại anionit sử dụng 16 

Bảng 2.2 Các hóa chất sử dụng 17 

Bảng 3.1 

Bảng 3.2 

Bảng 3.3 

Bảng 3.4 

Bảng 3.5 

Kết quả từng giai đoạn của quá trình phân lập acid 

shikimic bằng nhựa anionit từ dịch chiết dược liệu 

Kết quả khảo sát số lầntái sử dụng nhựa anionit 

trên chất chuẩn 

Hiệu quả tái sử dụng nhựa anionit trong 

phân lập acid shikimic từ Đại hồi 

Kết quả ứng dụng nhựa anionit trong 

phân lập acid shikimic từ Đại hồi 

Kết quả phân tích phổ 1H-NMR, 13C NMR 

của acid shikimic 


25 

27 

29 

33 

35 








DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ 



Tên hình 

Hình 1.1 Cấu trúc acid shikimic 4 

Trang 

Hình 2.1 Nguyên liệu Đại hồi 16 

Hình 3.1 Cột sắc ký 15×300 (mm×mm) 24 

Hình 3.2 

Hình 3.3 

Hình 3.4 

Hình 3.5 

Hình 3.6 

Hình 3.7 

So sánh sự khác nhau khi dùng dung dịch 

acid shikimic tinh khiết và dịch chiết dược liệu. 

Biểu đồ dung lượng hấp phụ acid shikimic 

của nhựa anionit 

Biểu đồ hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic 

của nhựa anionit 

Dung lượng hấp phụ acid shikimic từ dịch chiết Đại 

hồi của nhựa anionit qua các lần sử dụng 

Hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic 

qua các lần sử dụng 

Sản phẩm acid shikimic thô, tinh khiết thu được sau 

một mẻ 150g dược liệu được phân lập bằng nhựa 

Diaion SA12A 

Hình 3.8 Cấu trúc sản phẩm 34 

Sơ đồ 3.1 

Sơ đồ tóm tắt quy trình phân lập acid shikimic từ 

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 

dịch chiết dược liệu bằng nhựa anionit 

HPLC : High Performance Liquid Chromatography – sắc ký lỏng hiệu năng cao 


25 

27 

28 

29 

30 

34 

32 






1 



ĐẶT VẤN ĐỀ 



Từ trước đến nay, acid shikimic được biết đến là sản phẩm biến dưỡng trung 

gian của con đường shikimate trong thực vật, vi sinh vật và nhiều nghiên cứu đã 

chứng minh được tác dụng chống oxy hóa, chống viêm, kháng tiểu cầu, kháng 

khuẩn của nó [24], [29]. Ngoài ra acid shikimic còn là nguyên liệu để tổng hợp các 

hợp chất như acid 6-fluoroshikimic, acid triacetylshikimic, acid shikimic 

monopalmityloxy ... thuộc nhiều nhóm tác dụng như kháng khuẩn, kháng ký sinh 

trùng, chống huyết khối, chống ung thư [20], [22]. Gần đây, acid shikimic được 

dùng làm nguyên liệu để điều chế oseltamivir phosphat là hoạt chất có tác dụng 

chống cúm type A, B [4]. Với rất nhiều ứng dụng của acid shikimic, yêu cầu các 

nghiên cứu tìm kiếm nguồn nguyên liệu, phương pháp hiệu quả nhằm thu được acid 

shikimic với hiệu suất cao là rất cần thiết. 

Đại hồi là dược liệu có hàm lượng acid shikimic cao, có thể từ 5-10% và cũng là 

nguyên liệu có sẵn, tiềm năng ở nước ta [5]. Vì vậy, Đại hồi là nguồn nguyên liệu 

chủ yếu dùng để phân lập acid shikimic ở nước ta hiện nay. Có hai hướng phân lập 

acid shikimic từ Đại hồi đã và đang được nghiên cứu đó là: sử dụng dung môi hữu 

cơ và sử dụng nhựa trao đổi ion. Nhược điểm lớn của việc sử dụng dung môi hữu cơ 

trong phân lập acid shikimic từ Đại hồi chính là dung môi độc hại với môi trường 

và người nghiên cứu. Trong khi đó, sử dụng nhựa trao đổi ion lại khắc phục được 

nhược điểm này đồng thời các hạt nhựa anionit được dùng rất thông dụng, rẻ tiền và 

sẵn có ở Việt Nam. Khóa luận Dược sĩ Nguyễn Thị Khuyên (2015) đã bước đầu cho 

kết quả khả quan về việc sử dụng nhựa anionit trong phân lập acid shikimic. Vì vậy, 

đề tài này tiếp tục đánh giá khả năng ứng dụng của nhựa trao đổi ion trong phân lập 

acid shikimic từ Đại hồi với các mục tiêu: 

1. Xác định được đặc tính hấp phụcủa một số hạt nhựa anionit trong phân lập acid 

shikimic từ Đại hồi. 

2. Xây dựng được phương pháp phân lập acid shikimic từ dịch chiết Đại hồi bằng 

nhựa trao đổi ion. 







2 



CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 



1.1. Tổng quan về cây hồi 

1.1.1. Vị trí phân loại và phân bố 

Vị trí phân loại của cây hồi (Illicium verum Hook. f.) theo hệ thống phân loại thực 

vật của Takhtajan[1], [9] được thể hiện ở bảng sau. 

Bảng 1.1:Vị trí phân loại của cây hồi (Illicium verum Hook. f.) 

Giới 

Không phân hạng 

Bộ 

Họ 

Chi 

Loài 

Thực vật – Plantae 

Thực vật có hoa - Angiospermae 

Mộc lan dây - Austrobaileyales 

Hồi –Illiciaceae 

Hồi –Illicium 

I. verum 

Cây hồi ( Illicium verum Hook. f.) được trồng nhiều ở các tỉnh Cao Bằng, Lạng Sơn, 

một số ít ở hai tỉnh Quảng Tây và Quảng Đông (Trung Quốc) giáp giới Việt Nam. 

Một số nơi khác cũng có trồng nhưng không đáng kể như Hà Giang, Tuyên Quang, 

Bắc Cạn, Thái Nguyên [11]. Nó còn có tên gọi khác là cây đại hồi, bát giác hồi 

hương, hồi hương, hồi sao, mác chác, mác hồi (Tày), pít cóc (Dao),… [2]. 

1.1.2. Đặc điểm thực vật 

Cây đại hồi là cây gỗ nhỏ, cao 6 - 10m. Thân thẳng to, cành thẳng, nhẵn, lúc non 

màu lục nhạt sau chuyển sang màu nâu xám. Lá mọc so le, phiến lá nguyên, dày, 

cứng giòn, nhẵn bóng, dài 8 - 12cm, rộng 3 - 4cm, hình mác hoặc trúng thuôn, hơi 

nhọn đầu, mặt trên xanh bóng hơn mặt dưới. Hoa mọc đơn độc ở nách lá, có khi xếp 

2 - 3 cái, cuống to và ngắn, 5 lá đài màu trắng có mép màu hồng, 5 - 6 cánh hoa đều 


nhau màu hồng thẫm. Quả kép gồm 6 - 8 đại, xếp thành hình sao đường kính 2,5 - 






3 





3cm, lúc non màu lục, khi già màu nâu sẫm, mỗi đại dài 10 - 15mm, có mũi nhọn 

ngắn ở đầu. Hạt hình trứng, nhẵn bóng [1], [2]. 

Toàn cây, nhất là quả có mùi thơm và vị nóng. Mùa hoa: tháng 5 - 6; mùa quả: 

tháng 7 - 9 hoặc tháng 11 – 12 [11]. 

1.1.3. Bộ phận dùng, thu hái và chế biến 

1.1.3.1.Bộ phận dùng 

Đại hồi (quả) – Fructus Illicium veri là quả chín đã phơi khô của cây hồi - Illicium 

verum Hook. f. (họ Hồi – Illiciaceae). 

1.1.3.2.Thu hái và chế biến 

Hàng năm cây ra hoa kết quả theo 2 vụ, vụ chính thu hoạch vào tháng 8-10 (vụ 

mùa), vụ muộn thu hoạch vào tháng 2-4 năm sau (vụ tứ quý). Vụ muộn cho năng 

suất thấp hơn. Cây trồng sau 5-6 năm bắt đầu cho thu hoạch. Sau 15 năm mỗi cây 

có thể cho 10-20kg quả tươi/năm, sau 20 năm, năng suất tương đối ổn định ở mức 

20-30kg/năm [2]. 

Vào vụ thu hoạch, hái lấy quả từ màu lục biến thành vàng, nhúng qua nước sôi, sấy 

nhẹ hoặc phơi trong bóng râm khoảng 5-6 ngày cho khô [11]. 

1.1.4. Thành phần hóa học 

Trong quả hồi ngoài các chất như chất nhầy, đường, chủ yếu chứa tinh dầu. Nếu cất 

tinh dầu bằng phương pháp kéo hơi nước từ quả hồi tươi thì đạt hàm lượng 3 - 3,5% 

tinh dầu lỏng, không màu hoặc màu vàng nhạt, có mùi thơm đặc biệt. Thành phần 

chủ yếu của tinh dầu hồi là anethol (80 - 85%), ngoài ra còn có tecpen, a-pinen, d- 

pinen, l-phel- landren, safrol, terpineol, limonen. Lá hồi cũng chứa tinh dầu nhưng 

độ đông đặc hơi thấp hơn. Hạt hồi không mùi, chứa nhiều dầu béo[11]. 

1.1.5. Công dụng 

Đại hồi có vị cay, tính ôn, mùi thơm, có tác dụng khử hàn, ấm kinh, kiện tỳ, khai vị, 

trừ đờm, tiêu thực, chỉ thống, giải độc, kháng khuẩn. Quy vào 4 kinh Can, Thận, Tỳ, 

Vị. Thường dùng chữa nôn mửa, đầy bụng, đau bụng, tiêu chảy, tay chân nhức mỏi, 

giải độc thức ăn, dị ứng. Ngoài ra còn dùng quả hồi ngâm rượu cùng với một số 

dược liệu khác để xoa bóp chữa tê thấp, nhức mỏi [15]. 







4 





Quả hồi và tinh dầu hồi i được dùng làm gia vị và hương liệu cho rất t nhiều sản phẩm 

dùng trong kỹ nghệ thực c phẩm: rượu mùi, kẹo gôm, bánh kẹo, gelatin, pudding, thịt, 

sản phẩm từ thịt. 

1.2. Tổng quan về acid shikimic 

1.2.1. Công thức hóa học và tính chất 

Acid shikimic có cấu u trúc hóa học và một số tính chất t sau [28], [35]: 

Hình 1.1.Cấu u trúc acid shikimic 

Tên khoa học: acid (3R,4S,5R) – 3,4,5 – trihydroxy -1-cyclohexen 1- 

carboxylic. 

Công thức phân tử:C 7 H 10 

10O 5 . 

Trọng lượng phân tử:174,15. 

Tính chất: Acid shikimic là một m chất kết tinh màu trắng, rất dễ tan trong nước 

(18%), tan trong ethanol tuyệt đối i (2,25%), trong methanol, không tan trong các 

dung môi ít phân cực c ethyl acetat, aceton, cloroform, benzen, ether dầ 

ầu hỏa. 

Nhiệt độ nóng chảy: 183 - 184,5 0 C. 

Năng suất quay cực:[α] 18 = -183,8° (c =4,03% trongnước). 

Cực đại hấp thụ:Dung dịch acid shikimic trong ethanol có cực đại hấp thụ ở 213 nm. 

1.2.2. Nguồn gốc c acid shikimic 

Acid shikimic được phân lập l lần đầu tiên vào năm 1885 bởi Eykman F. và cộng 

sựtừ một loài hồi Nhật t Bản (Illicium anisatum). Nhưng đến năm 1930, công thức 

hóa học của a acid shikimic mới m được xác định bởi i Fischer, Freudenberg và Karrer 

[30]. Acid shikimic có trong nhiều loài thực vật như đại hồi (Illicium verum), bạch 

quả (Gingko biloba), , liễu (Salix nigra), một số cây thuộc c chi Eucalyptus 







5 





(E.sieberiana F.Muell, E.citriodora), đinh hương (Syzygium aromaticum, 

Myrtaceae), quả cây lý gai (chi Gooseberry), cây việt quất châu Mỹ và châu Âu 

(Vaccinium macrocarpon, V.oxycocos, V.myrtillus)...[21]. Tuy nhiên hiện nay Đại 

hồi vẫn là nguyên liệu quan trọng để chiết xuất, bởi hàm lượng acid shikimic trong 

quả hồi tương đối cao (5%-10%) [5]. 

Acid shikimic còn có nguồn gốc từ tổng hợp hoặc bán tổng hợp. Raphael (1960) và 

Smissman (1959) đã tổng hợp acid shikimic từ 1,3 – butadien-1,4-diyl diacetate qua 

phản ứng Diels Alder. Grewe (1964) và cộng sự tổng hợp acid shikimic từ 1,3- 

butadien. Ngoài ra, acid shikimic có thể được tổng hợp từ benzen, bán tổng hợp từ 

acid quinic và D-manose [17]. Giáo sư Frost, trường đại học Michigan, đã nghiên 

cứu công nghệ sản xuất acid shikimic bằng con đường lên men vi sinh sử dụng 

chủng Escherichia coli tái tổ hợp, sau đó chiết xuất acid shikimic từ dịch lên men 

và tinh chế. Tuy nhiên hiệu suất không cao và giá thành không thể cạnh tranh với 

phương pháp chiết xuất từ Đại hồi [18]. 

1.2.3. Vai trò acid shikimic 

Trong sinh học, acid shikimic đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh tổng hợp 

các acid amin thơm như phenylalanin, tryptophan, tyrosin; các alcaloid, hợp chất 

phenolic, các phenyl propanoid [36]. Nó là chất trung gian hóa học quan trọng của 

các quá trình chuyển hóa trong thực vật và vi sinh vật (con đường shikimat) [29], 

[30]. 

Về tác dụng dược lý, acid shikimic có tác dụng chống viêm, giảm đau, có khả năng 

ức chế ngưng tập tiểu cầu và bệnh tắc nghẽn động mạch do tác động của acid 

arachidonic [24], [33]. Các nghiên cứu đã chứng minh acid shikimic có tác dụng 

giảm đau, chống viêm, chống co giật, chống oxy hóa, kìm hãm phát triển tế bào ung 

thư[2]. 

Trong lĩnh vực tổng hợp hóa dược,acid shikimic là nguyên liệu quan trọng trong 

nghiên cứu tổng hợpnhiều nhóm thuốc như tổng hợp acid 6-fluoroshikimiccó tác 

dụng chống virus, chống vi khuẩn, chống ký sinh trùng, tổng hợp các acid 

triacetylshikimic, acid shikimic monopalmityloxy có hiệu quả kháng tiểu cầu và 







6 





chống huyết khối. Ngoài ra còn được nghiên cứu tổng hợp các hợp chất có tác dụng 

ức chế đáng kể vào sự tăng sinh tế bào, có khả năng ứngdụng cho hóa trị liệu chống 

ung thư [20],[22]. 

Những năm gần đây acid shikimic được dùng làm nguyên liệu để bán tổng hợp 

oseltamivir phosphat – một chất có vai trò ức chế neuraminidase, một enzym cần 

cho quá trình giải phóng và lây lan virus từ các tế bào bị nhiễm.Oseltamivir 

phosphat có tác dụng trên virus cúm type A và type B, đặc biệt với chủng H5N1, 

H1N1. 

1.2.4. Một số nghiên cứu chiết xuất acid shikimic từ Đại hồi 

Các nghiên cứu không sử dụng nhựa trao đổi ion. 

Năm 2007, Iyer Sankar công bố một phương pháp phân lập acid shikimic từ Đại hồi, 

gồm các bước: chiết hồi lưu nguyên liệu Đại hồi (400g) với 2 lần × 2L isopropanol 

95% trong 6 giờ. Cất thu hồi dung môi dưới áp suất giảm để thu được dịch chiết 

đậm đặc. Dung dịch đậm đặc được pha loãng với 0,9L nước. Loại tạp dung dịch 

nước lần lượt bằng ethyl acetat (1,2L), dung dịch formaldehyd 37% và than hoạt 

(60g). Cô đặc dung dịch nước, thêm 50mL methanol và cô đến cắn. Hòa cắn vào 

40mL methanol, đun hồi lưu 45 phút và để lạnh (0 đến -5ºC) cho acid shikimic kết 

tinh. Hiệu suất 3,5 - 5% [34]. Phương pháp của Iyer tuy cho hiệu suất khá cao, 

nhưng trải qua nhiều bước phức tạp, sử dụng nhiều loại dung môi: isopropanol 95%, 

formaldehyd 37%, methanol, ethyl acetate. Đặc biệt dung môi formaldehyd 37% là 

dung môi độc hại với môi trường và người nghiên cứu. Hiệu suất quy trình chưa 

thực sự cao, sản phẩm chưa rõ độ tinh khiết. Việc sử dụng lượng lớn dung môi, 

nhiều loại dung môi, quy trình phức tạp gây khó khăn khi áp dụng trên quy mô công 

nghiệp. 

Năm 2010, Bùi Quang Thuật tiến hành chiết xuất đại hồi thu tinh dầu và acid 

shikimic qua các bước: 50g Đại hồi được chiết hồi lưu với 600mL nước trong 8 giờ 

thu tinh dầu ở nhiệt độ phòng, dịch chiết nước sau khi lọc bỏ bã, được cô cạn, rồi 

hòa tan vào hỗn hợp dung môi methanol : nước (8:2) để loại tạp. Dung dịch thu 

được cô đến cắn màu nâu. Cắn được hòa tan và kết tinh lại trong hỗn hợp 







7 





methanol : ethyl acetat (1:1). Hiệu suất của quy trình đạt 5,6% [19]. Phương pháp 

này có ưu điểm là thu được tinh dầu và acid shikimic. Tuy nhiên, quy trình phân lập 

acid shikimic còn phức tạp, sử dụng nhiều hệ dung môi, hiệu suất của phương pháp 

chưa nổi trội. Cùng năm 2010, Nguyễn Thị Thu Hiền chiết xuất acid shikimic từ đại 

hồi bằng methanol, theo phương pháp ngâm lạnh và tinh chế bằng hỗn hợp dung 

môi methanol – aceton. Hiệu suất đạt được 6,68% [8]. 

Năm 2016, Nguyễn Văn Hân công bố phương pháp phân lập acid shikimic từ phế 

phẩm của quá trình sản xuất tinh dầu Đại hồi. Dịch nước cái sau khi chiết lấy tinh 

dầu Đại hồi (3,5L tương đương 1kg quả Đại hồi ) được lọc qua vải, cô thành cao 

mềm và hòa vào 1,6L ethanol 96%, để lắng 2 giở ở nhiệt độ phòng. Lọc loại tạp, 

dịch lọc được cô thành cao lỏng, sau đó thêm 800mL aceton và gạn lấy dịch trong. 

Dịch trong được cô bớt, để kết tinh thu sản phẩm thô. Sản phẩm thô được kết tinh 

lại bằng 500mL ethanol 96% trong 24 giờ. Sản phẩm thu được có độ tinh khiết 

99,2%. Hiệu suất của quy trình phân lập đạt 78,2% [7]. Quy trình cho sản phẩm có 

độ tinh khiết cao, sử dụng ít loại dung môi (ethanol 96% và aceton) và đơn giản hơn 

các quy trình tinh chế acid shikimic từ Đại hồi trước đó. 

Các nghiên cứu có sử dụng nhựa trao đổi ion. 

Năm 2005, Richard Payne và các cộng sự đã chiết xuất acid shikimic từ 25g Đại hồi 

với ethanol 95% bằng phương pháp chiết Soxhlet trong 2 giờ. Sau đó, loại dầu béo 

bằng chiết tách với pipet Pasteur. Loại tạp chất trong dịch chiết bằng formaldehyd 

37 – 40% và cất loại dung môi, acid shikimic được tinh chế qua cột anionit 

Amberlite IRA – 400 ( khoảng 25g anionit), phản hấp phụ với dung dịch acid acetic 

25%. Dịch rửa giải được cô cạn rồi hòa vào methanol, sau đó cô cạn dung dịch 

methanol và kết tinh lại acid shikimic trong methanol – toluent (hoặc ethyl acetat). 

Hiệu suất quá trình đạt từ 2,4 - 7% [30]. 

Phương pháp của Payne được nhiều nghiên cứu sau này ứng dụng. Năm 2006 

Nguyễn Quyết Chiến cũng tiến hành chiết xuất và tinh chế acid shikimic từ Đại hồi 

theo phương pháp tương tự của Richard Payne. Hiệu suất quá trình đạt 5,4% [3]. 

Nguyễn Đình Luyện (2006) chiết acid shikimic từ 50g Đại hồi với nước nóng ở 







8 





60 0 C (đun cách thủy), chiết kiệt trong 10 giờ (theo dõi bằng sắc ký lớp mỏng), quy 

trình tinh chế tương tự như của Payne: sử dụng nhựa trao đổi ion Amberlite IRA – 

400, tẩy màu bằng than hoạt. Hiệu suất quy trình đạt 6,2% [12]. Năm 2010, Bùi 

Quang Thuật cũng tiến hành chiết xuất và tinh chế tương tự Payne, hiệu suất quy 

trình đạt 5,7%. [19]. 

Năm 2013, Ronald Zirbs và cộng sự tiến hành chiết xuất acid shikimic từ 1g Đại hồi 

với dung môi ion lỏng (ionic liquid): [C 2 mim]Oac làm nóng 10 phút ở 100 o C trong 

lò vi sóng, thêm nước, lọc rửa để thu dịch chiết. Sau khi lọc, loại tạp, acid shikimic 

được phân lập bằng cột nhựa anionit Amberlite-400 ( 25g hạt anionit), dung dịch 

phản hấp phụ là acid acetic 25% và được kết tinh lại bằng methanol, hiệu suất của 

phương pháp lên tới 10,4% [32]. Hiệu suất của quy trình này lớn hơn nhiều so với 

các nghiên cứu trước đó. Quá trình tinh chế của Zirbs đơn giản hơn so với Payne, và 

không dùng đến dung môi formadehyd. Tuy nhiên nghiên cứu của Zirbs sử dụng 

dung môi chiết xuất là dung môi ion lỏng – một loại dung môi mới, được đánh giá 

là cho hiệu suất chiết xuất cao, tiết kiệm thời gian, nhưng giá thành cao. Quá trình 

tinh chế của Zirbs vẫn dùng methanol. Ưu điểm của phương pháp là có hiệu suất 

cao. Nhưng quy trình phức tạp, nguyên liệu sử dụng đắt tiền như vậy không đảm 

bảo tính kinh tế và khả năng ứng dụng trên quy mô lớn. 

Năm 2015,đề tài “Nghiên cứu sử dụng nhựa trao đổi ion để phân lập acid shikimic 

từ Đại hồi” của Dược sĩ Nguyễn Thị Khuyên đã thu được các kết quả sau [10]: 

- Khảo sát được một số thông số tối ưu tiến hành thực nghiệm: thời gian hấp phụ tối 

thiểu của nhựa anionit là 60 phút, có thể thực hiện ở nhiệt độ phòng. 

- Dung lượng hấp phụ acid shikimic của 3 loại nhựa: 

Diaion SA12A: 216,6 mg/g > Amberlite IRA 4012: 176,4 mg/g > Trilite SAR – 

20: 127,4 mg/g. 

- Chọn được dung dịch NaCl 7% dùng để phản hấp phụ acid shikimic trong nhựa. 

- Dung lượng hấp phụ acid shikimic trong dịch chiết Đại hồi của nhựa Diaion 

SA12A là 128,5 mg acid shikimic/ 1g nhựa anionit. Phần trăm acid shikimic phản 

hấp phụ từ nhựa là: 90,89%. 







9 





Như vậy, có rất nhiều phương pháp phân lập acid shikimic trong Đại hồi và đều đạt 

hiệu suất khá cao. Tuy nhiên, để tìm ra một phương pháp có hiệu suất cao, tinh chế 

đơn giản, hiệu quả về kinh tế, thân thiện với môi trường vẫn còn là vấn đề cần 

nghiên cứu. Ứng dụng nhựa trao đổi ion trong phân lập acid shikimic từ Đại hồi 

đang là hướng nghiên cứu cho thấy kết quả khả quan và có tính ứng dụng cao trong 

sản xuất. 

1.3. Tổng quan về nhựa trao đổi ion 

1.3.1.Phương pháp trao đổi ion 

1.3.1.1.Cơ sở của phương pháp 

Trao đổi ion là một quá trình gồm các phản ứng hoá học đổi chỗ (phản ứng thế) 

giữa các ion trong pha lỏng và các ion trong pha rắn (là nhựa trao đổi). Sự ưu tiên 

hấp phụ của nhựa trao đổi dành cho các ion trong pha lỏng nhờ đó các ion trong pha 

lỏng dễ dàng thế chỗ các ion có trên khung mang của nhựa. Quá trình này phụ thuộc 

vào từng loại nhựa và các loại ion khác nhau [14]. 

1.3.1.2.Vật liệu trao đổi ion 

Vật liệu có tính năng trao đổi ion có thể là loại tự nhiên hay tổng hợp, có nguồn gốc 

vô cơ hay hữu cơ. Chúng được coi là một nguồn tích trữ các ion và có thể trao đổi 

được với bên ngoài. Chất trao đổi ion ở đây là dạng rắn không tan trong nước và 

hầu hết trong các dung môi hữu cơ [14], [16]. 

Trên bề mặt chất rắn tồn tại các nhóm chức hai thành phần điện tích: của nhóm 

chức cố định và của ion linh động có thể trao đổi được [14]. 

Cấu trúc của chúng có thể được mô tả như bảng sau [14], [16]. 

Bảng1.2.Cấu trúc của chất trao đổi ion 

Dạng chất trao đổi Mạng chất rắn Điện tích nhóm chức Ion linh động 

Cationit Vô cơ, hữu cơ Âm Dương 

Anionit Vô cơ, hữu cơ Dương Âm 

Lưỡng tính Vô cơ, hữu cơ Âm, dương Âm, dương 







10 





Các loại chất trao đổi ion yếu chỉ có thể tích điện âm ở pH cao đối với cationit và ở 

vùng pH thấp đối với anionit nếu không nhóm chức của chúng ở trạng thái không 

phân ly, điện tích tổng của nhóm chức bằng không. 

Chất trao đổi ion lưỡng tính thì khác, ở vùng pH nhất định chúng thể hiện khả năng 

trao đổi anion hay cation, chỉ tồn tại trạng thái trung hoà tại điểm đẳng điện[14]. 

1.3.1.3.Phân loại vật liệu trao đổi ion 

Các vật liệu trao đổi ion có thể phân thành hai loại [14], [16]: 

A. Loại cationit 

a. Vô cơ: tự nhiên (zeolit, khoáng sét), tổng hợp (zeolit tổng hợp, permulit, silicat 

tổng hợp). 

b. Hữu cơ: tự nhiên (than sunfon hóa), tổng hợp (divinyl benzen). 

B.Loại anionit 

a. Vô cơ: tự nhiên (dolomit, apatit, hydroxyl apatit), tổng hợp (silicat của kim loại 

nặng). 

b.Hữu cơ: tổng hợp (nhựa trao đổi ion). 

1.3.2.Nhựa trao đổi ion 

1.3.2.1.Phân loại 

Có 4 loại nhựa: cation acid mạnh, cation acid yếu, anion kiềm mạnh, anion kiềm 

yếu. 

Tính chất trao đổi ion của nhựa được quyết định bởi các nhóm đặc trưng trong 

khung cao phân tử của nhựa và các ion linh động. Các nhóm này mang điện tích âm 

hoặc dương tạo cho nhựa có tính kiềm hoặc acid.Các nhóm đặc trưng trong ionit nối 

với các ion linh động có dấu ngược lại bằng liên kết ion. Các ion linh động này có 

khả năng trao đổi với các ion khác trong dung dịch [14]. 

a.Nhựa trao đổi cation (cationit): là những chất có nhóm đặc trưng acid. Trong cấu 

tạo mạng lưới của nhựa có mang điện tích âm (nhóm đặc trưng mang điện tích âm) 

kèm theo nhóm đặc trưng có một cation linh động có khả năng trao đổi với các 

cation khác trong dung dịch. 







11 





Các ion linh độngcủa cationit thường là H, thường được gọi là nhựa trao đổi cationit 

dạng H. Nếu thay H bằng Na, nhựa được gọi là Na-cationit. 

Các nhóm đặc trưng của cationit: -SO 3 H, -COOH, -OH (của phenol), -PO 3 H. Các 

nhóm đặc trưng càng nhiều, khả năng trao đổi càng tăng, đồng thời độ hoà tan trong 

nước của nhựa cũng tăng. Nếu tăng độ nối ngang trong cấu trúc của nhựa ionit thì 

khả năng trao đổi, độ hoà tan giảm nhưng độ trương nở sẽ tăng [6]. 

• Cationit acid mạnh: nhóm đặc trưng là –SO 3 H, -PO 3 H 

Có khả năng phân ly thành ion linh động trong tất cả các môi trường trung tính, 

kiềm, acid. Do đó khả năng trao đổi của chúng không bị ảnh hưởng bởi pH của 

dung dịch. 

• Cationit acid yếu: nhóm đặc trưng –COOH, -OH 

Phân ly yếu trong môi trường acid, khả năng trao đổi phụ thuộc vào pH của môi 

trường. Trong môi trường kiềm, khả năng phân ly mạnh nên khả năng trao đổi 

lớn.Trong môi trường acid, khả năng phân ly thấp, dẫn đến khả năng trao đổi thấp. 

b.Nhựa trao đổi anion (anionit). 

Các nhóm hoạt động mang điện tích dương, tạo cho anionit có tính kiềm, các anion 

linh động có thể trao đổi với các anion khác trong dung dịch.Nhóm đặc trưng: kiềm 

amin bậc 1, 2, 3, 4. Các anion linh động thường là -OH, -Cl…. 

- Anionit kiềm mạnh: nhóm đặc trưng là kiềm amin bậc 4: -(CH 3 ) 3 N + ,-OH - . 

Nhóm -OH đính vào nhờ lực tĩnh điện.Anionit kiềm mạnh có mức độ phân ly ion 

tốt trong tất cả các môi trường nên khả năng trao đổi của chúng không phụ thuộc 

pH của môi trường. 

- Anionit kiềm yếu: nhóm đặc trưng là kiềm amin bậc 1 (–NH 2 ), bậc 2 (=NH) và 

bậc 3 (N≡) [6]. 

1.3.2.2.Tính chất vật lý 

Nhựa trao đổi ion có các tính chất vật lý sau [14]: 

- Màu sắc: vàng, nâu, đen, thẫm. Trong quá trình sử dụng nhựa, màu sắc của 

nhựa mất hiệu lực thường thẫm hơn một chút. 

- Hình thái: nhựa trao đổi ion thường ở dạng tròn. 







12 





- Độ nở: khi đem nhựa dạng keo ngâm vào trong nước,thể tích của nó biến đổi lớn. 

- Độ ẩm: là % khối lượng nước trên khối lượng nhựa ở dạng khô (độ ẩm khô), 

hoặc ở dạng ướt (độ ẩm ướt). 

- Tính chịu nhiệt: các loại nhựa bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ đều có giới hạn nhất định, 

vượt quá giới hạn này nhựa bị nhiệt phân giải không sử dụng được. Nhiệt độ hoạt 

động tốt từ 20-50 o C. 

- Tính dẫn điện: chất trao đổi ion ẩm dẫn điện tốt, tính dẫn điện của nó phụ thuộc 

vào dạng ion. 

- Kích thước hạt: nhựa có dạng hình cầu d= 0,04-1,00mm. 

- Tính chịu mài mòn: trong vận hành các chất trao đổi ion cọ sát lẫn nhau và nở 

ngót, có khả năng dể vỡ vụn. Đây là một chỉ tiêu ảnh hưởng đến tính năng thực 

dụng của nó. 

- Tính chịu oxy hóa: chất oxy hóa mạnh có thể làm cho nhựa bị lão hóa (trơ). 

1.3.2.3. Tính năng hóa học 

Một số tính năng hóa học của nhựa trao đổi ion [16]: 

- Dung lượng trao đổi: biểu thị mức độ nhiều ít của lượng ion có thể trao đổi 

trong một loại chất trao đổi ion. 

- Tính năng thuận nghịch của phản ứng trao đổi ion: 

Phản ứng trao đổi ion là phản ứng thuận nghịch.Dựa trên tính chất này người ta 

dùng dung dịch hoàn nguyên, thông qua việc trao đổi ion đã mất để khôi phục lại 

năng lực trao đổi của nó. 

Ví dụ: 2HR + + Ca 2+ => CaR 2+ + 2H + (nhựa trao đổi) 

CaR 2+ + 2H + => 2HR + + Ca 2+ (hoàn nguyên) 

- Tính acid, kiềm: tính năng của chất Cationit RH và chất Anionit ROH giống 

chất điện giải acid, kiềm. 

- Tính trung hoà và thuỷ phân: tính năng trung hoà và thuỷ phân của chất trao 

đổi ion giống chất điện giải thông thường. 

- Tính chọn lọc của chất trao đổi ion 







13 





Ở hàm lượng ion thấp trong dung dịch, nhiệt độ bình thường, khả năng trao đổi 

tăng khi hoá trị của ion trao đổi tăng. 

1.3.2.4. Tính chọn lọc 

Khả năng trao đổi và tính chọn lọc của nhựa trao đổi có vai trò quan trọng trong 

việc sử dụng chúng [16]: 

+ Các ion có hoá trị cao trao đổi tốt hơn các ion có hoá trị thấp, dung dịch loãng tốt 

hơn dung dịch đặc và nhựa có dung lượng cao tốt hơn nhựa có dung lượng thấp. 

+ Các ion có vỏ hydrat nhỏ tốt hơn các ion có vỏ hydrat lớn, do vỏ hydrat lớn có 

khả năng che chắn lực tương tác tĩnh điện tốt. Khả năng trao đổi dãy kim loại kiềm 

tăng từ Li + đến Cs + vì khi bán kính tăng, mật độ điện tích và độ lớn của lớp vỏ 

hydrat giảm. 

Các tương tác đặc thù giữa ion và nhóm chức của nhựa tạo điều kiện tăng cường 

tính chọn lọc như tạo cặp ion, liên kết hoá học, cộng hợp, tạo chất kết tủa. 

- Đối với phần lớn cationit tính chọn lọc tuân theo dãy: 

Ba 2+ > Pb 2+ > Sr 2+ > Ca 2+ > Ni 2+ > Cd 2+ > Cu 2+ > Co 2+ > Zn 2+ > Mg 2+ >UO 2 2+ > Ti 2+ > 

Ag + > Cs + > Rb + > NH 4 + > Na + > Li + 

- Đối với anionit tính chọn lọc có thể sắp xếp theo: 

Citrat > SO 4 2- >Oxalat > I - > NO 3 - > CrO 4 2- > Br - >SCN - > Cl - > Format > Acetat > F - 

Trong thực tiễn tính chọn lọc đôi khi sắp xếp một cách định tính đối với từngloại 

chất trao đổi ion. 

- Đối với nhựa cationit gốc acid sufonic: 

+ Fe 3+ > Al 3+ > Ca 2+ 

+ La 3+ > Y 3+ > Ba 2+ 

+ Th 4+ > La 3+ > Ce 2+ > Na + 

+ Ac 3+ > La 3+ 

+ Mg 2+ > Be 2+ 

- Đối với cationit yếu gốc acid carboxylic:H + > Ca 2+ >Mg 2+ > K + > Na + 

- Đối với anionit mạnh gốc amin bậc 4:NO - 3 > CrO - 4 >Br - > SCN - >Cl - 

- Đối với anionit yếu gốc polyamin: 







14 





+ OH - > SO - 4 > CrO - 4 > NO - 3 > PO 3- 4 >MoO 2- 4 > HCO - 3 > Br - > Cl - > F - 

- Đối với nhựa vòng càng gốc acid imidodiacetic: 

Cu 2+ >Pb 2+ >Fe 3+ >Al 3+ >Cr 3+ >Ni 2+ >Zn 2+ >Ag + >Co 2+ >Cd 2+ >Fe 2+ >Mn 2+ >Ba 2+ > 

Ca 2+ >Na + 

Ngoài các đại lượng đặc trưng đã nêu người ta còn sử dụng một số đại lượng khác 

như hằng số cân bằng, hệ số phân bố để đặc trưng cho khả năng trao đổi và tính 

chọn lọc trao đổi của một hệ. 

1.3.2.5. Các phản ứng đặc trưng 

Các phản ứng đặc trưng của nhựa trao đổi ion [6]: 

• Quá trình trao đổi với cationit 

RSO 3 H + Na + + Cl - RSO 3 Na + + H + + Cl - 

2RSO 3 H + Ca 2+ + 2Cl - (RSO 3 ) 2 Ca + 2H + +2Cl - 

Hoặc RCOOH + Na + + OH - RCOONa + H 2 O 

Có thể xem đây là quá trình hoá học dị thể (lỏng-rắn).Mức độ ion hoá phụ thuộc 

bản chất hoá học của nhóm hoạt động, tính chất dung dịch bên ngoài. 

a. Ví dụ 

Nhóm sulfo: ion hoá tốt trong môi trường acid. 

-COOH, -OH: trong môi trường acid ion hoá kém hơn. 

Cationit acid mạnh: mức độ phân ly không phụ thuộc vào pH. 

Cationit acid yếu: thay đổi dung lượng trao đổi theo pH. 

Một đặc điểm khác: khi cationit trao đổi đạt đến bão hoà với cation này, thì có thể 

trao đổi với cation khác. 

R-H + + NaCl R-Na + H + + Cl - 

2R-Na + CaSO 4 (R) 2 Ca + Na + + SO 4 

2- 

Sau khi bão hoà, cationit được tái sinh bằng acid 

R-SO 3 Na + H + R-SO 3 H + + Na + 

(R-SO 3 ) 2 Ca + 2H + 2R-SO 3 H + Ca 2+ 

• Quá trình trao đổi của anionit 

Anionit kiềm yếu (nhóm amin bậc 1,2,3): ion hoá khi pH



15 





Anionit chứa amin bậc 4: ion hoá trong môi trường acid yếu, trung tính, kiềm. 

Anionit kiềm mạnh có độ phân ly cao. 

R-OH + HCl R-Cl + H 2 O 

• Quá trình tái sinh: 

RCl + NaOH ROH + NaCl 

Quá trình trao đổi ion là một quá trình thuận nghịch, phản ứng hoá học dị thể giữa 

các nhóm hoạt động của nhựa và các ion trong dung dịch. Quá trình trao đổi tuân 

theo định luật tác dụng khối lượng. 

1.3.2.6. Các ứng dụng của nhựa trao đổi ion 

- Làm mềm nước: Trong ứng dụng này, nhựa trao đổi ion được sử dụng để thay thế 

các ion Mg 2+ và Ca 2+ được tìm thấy trong nước cứng bằng Na + . 

- Lọc nước: Trong ứng dụng này nhựa ion dùng để loại bỏ chất độc hại (ví dụ như 

đồng) và kim loại nặng (như chì hoặc cadmium) thay thế chúng bằng các ion vô hại 

hơn như Na + và K + . 

- Sản xuất nước có độ tinh khiết cao: Nước này được sản xuất bằng cách sử dụng 

các quy trình trao đổi ion hoặc sự kết hợp của màng tế bào và phương pháp trao đổi 

ion. Cation được thay thế bởi H + bằng cách sử dụng cationit, anion được thay thế 

bởi OH - bằng cách sử dụng anionit. Các ion H + và OH - kết hợp tạo thành phân tử 

H 2 O. Vì vậy không có các ion tồn tại trong nước sản xuất. 

- Xúc tác:Trong hoá học nhựa trao đổi ion có thể làm chất xúc tác cho phản ứng hữu 

cơ. 

- Sản xuất đường: Nhựa trao đổi ion được sử dụng trong sản xuất đường từ nhiều 

nguồn khác nhau. Chúng giúp làm sạch siro đường. 

- Trong dược phẩm:Nhựa trao đổi ion được sử dụng trong sản xuất dược phẩm 

không chỉ làm chất xúc tác phản ứng nhất định mà cũng dùng để phân lập các hợp 

chất tự nhiên. Đã có nhiều nghiên cứu sử dụng nhựa trao đổi ion như: sử dụng nhựa 

cation để tách cocain và ecgonin ra khỏi dịch chiết lá coca [31], phân lập các 

acaloid bằng nhựa cation [25], phân lập acid shikimic bằng nhựa anion từ dịch chiết 

một số dược liệu [23], [30]... 







16 





CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG 

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 

2.1. Nguyên vật liệu 

2.1.1. Nguyên liệu 

2.1.1.1. Dược liệu 

- Quả Đại hồi thu hoạch vào tháng 7 tại Lạng Sơn, sạch, không nấm mốc. 

Hình 2.1. Nguyên liệuĐại hồi 

- Xử lý dược liệu: Đại hồi được loại tạp, sấy khô ở 50 0 C, xay nhỏ. 

2.1.1.2.Nhựa anionit 

Tên 

Trilite 

SAR-20 

Diaion 

SA12A 

Khoảng 

nhiệt độ 

hoạt động 

Dung 

lượng trao 

đổi 



17 





2.1.2. Hóa chất, thiết bị, dụng cụ 

2.1.2.1. Hóa chất 

Bảng 2.2. Các hóa chất sử dụng 

TT Tên hóa chất Tiêu chuẩn, nguồn gốc 

1 Ethanol 96% Việt Nam 

2 Methanol HPLC, Merck 

3 HCl Trung Quốc 

4 NaCl Thái Lan 

5 CH 3 COOH Trung Quốc 

7 Acetonitril HPLC, Merck 

8 H 3 PO 4 Trung Quốc 

9 Acid shikimic chuẩn 99,8%, Merck 

2.1.2.2. Thiết bị, dụng cụ 

Máy móc 

kHz. 

- Máy siêu âm Ultrasonic LC60H (Đức): Công suất P= 400W,tần số f = 35 

- Tủ sấy MEMMERT (Đức). 

- Cân kỹ thuật điện tử Sartorius BP 20015 (Đức). 

- Cân phân tích Mettler Toledo AB204-S ( Thụy Sỹ). 

- Máy cất quay chân không Büchi B-490 và R-220 (Thụy Sỹ). 

- Máy khuấy từ Heidolph MR3001 (Đức). 

- Máy sắc ký lỏng hiệu năng cao Shimadzu (Nhật Bản), bao gồm: bộ phân loại 

khí DGU – 14A, bơm cao áp LC – 10ADVP, buồng chứa cột CTO – 10AVP, bộ 

điều khiển SCL – 10AVP, detector dãy diod quang SPD – M10AVP và phần mềm 

Class vp 6.14. 

- Máy cất nước hai lần Jencons. 

Dụng cụ 







18 



- Cột sắc ký cỡ 30×600 và 15×300(mm). 



- Bình cầu 100mL, 250mL, 500mL, 1000mL. 

- Cốc thủy tinh loại 100mL, 250mL, 500mL, 1000mL. 

- Bình định mức 25mL, 50mL, 100mL, 200mL. 

- Pipet 1mL, 2mL, 5mL, 10mL. 

- Ống đong 10mL, 50mL, 300mL, 500mL. 

- Màng lọc cellulose acetat 0,45µm (Satorius). 

2.2. Nội dung nghiên cứu 

2.2.1. Xác định dung lượng hấp phụ, hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic trong 

dịch chiết Đại hồi của nhựa anionit 

Xác định dung lượng hấp phụ, hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic từ dịch chiết 

Đại hồi của hai loại nhựa Diaion SA12A và Trilite SAR-20. Từ đó thiết kế thí 

nghiệm phân lập acid shikimic từ dịch chiết Đại hồi bằng hai loại nhựa này. 

2.2.2. Khảo sát khả năng tái sử dụng của nhựa anionit trong phân lập acid 

shikimic từ dịch chiết Đại hồi 

Khảo sát dung lượng hấp phụ, hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic từ dược liệu 

của nhựa Diaion SA12A, Trilite SAR-20 qua 4 lần lặp lại quy trình hấp phụ - phản 

hấp phụ - hoàn nguyên anionit. 

2.2.3. Chiết xuất và phân lập acid shikimic từ dịch chiết Đại hồi 

Xây dựng phương pháp chiết xuất và phân lập acid shikimic từ dịch chiết mẻ Đại 

hồi 150g bằng nhựa Diaion SA12A và Trilite SAR-20. Xác định hiệu suất phương 

pháp. 

2.3. Phương pháp nghiên cứu 

2.3.1. Phương pháp định lượng acid shikimic 

Xác định hàm lượng acid shikimic trong dược liệu, trong dịch chiết và sản phẩm 

bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). 

Điều kiện sắc ký 

Tham khảo tài liệu [13], [26],[27] và qua thực nghiệm, điều kiện sắc ký được 

xác định như sau: 







19 





+ Cột: Phenomenex C18 (250 x 4,60mm, 5µm). 

+ Pha động: dung dịch acid phosphoric 0,01% : acetonitril = 95:5. 

+ Bước sóng phát hiện: 213nm. 

+ Tốc độ dòng: 0,8mL/phút. 

+ Thể tích mẫu tiêm vào cột: 5µL. 

+ Nhiệt độ buồng cột: 30°C. 

Chuẩn bị mẫu 

+ Dung dịch chuẩn: 

Cân chính xác 25mg acid shikimic chuẩn vào bình định mức 50mL, thêm nước cất, 

lắc hòa tan hoàn toàn. Thêm nước cất vừa đủ đến vạch.Hút chính xác 5mL, cho vào 

bình định mức 25mL, thêm nước cất đến vạch, lắc đều. Lọc qua màng 0,45µm. 

dung dịch chuẩn có nồng độ 100µg/mL. 

+ Dung dịch thử: 

Mẫu thử là dược liệu: 

Cân 10g bột Đại hồi gói trong giấy lọc, cho vào bình nón 100mL thêm 50mL nước 

cất ngâm trưởng nở 2 giờ. Chiết 3 lần, mỗi lần siêu âm 1 giờ với 50mL nước cất. 

Lọc, rửa bỏ bã dược liệu, gộp dịch chiết 3 lần.Chuyển dịch chiết nước thu được vào 

bình định mức 250mL, thêm nước đến vạch, lắc đều. 

Hút 1mL dịch chiết nước vào bình định mức 25mL, thêm nước đến vạch, lắc đều, 

lọc qua màng lọc 0,45µm, và tiến hành định lượng bằng sắc ký lỏng. 

Mẫu thử là dịch chiết: Pha loãng dịch chiết đến nồng độ acid shikimic trong khoảng 

50 – 150µg/mL, lọc qua màng 0,45µmvà tiến hành định lượng bằng sắc ký lỏng. 

Công thức tính 

Hàm lượng acid shikimic trong đại hồi: 

m .a.V 

T.fT.S 

X% = 

m .V .f .S 

c T 

× 

T 

C 

C 

C 

100% 


( 1) 

Trong đó: 

X%: Hàm lượng acid shikimic trong đại hồi. 






20 





m C : Khối lượng acid shikimic chuẩn. 

m T : Khối lượng đại hồi đem chiết. 

S C : Diện tích peak mẫu chuẩn. 

S T : Diện tích peak mẫu thử. 

f C , f T : Hệ số pha loãng của mẫu chuẩn và mẫu thử. 

V C , V T : Thể tích của dung dịch chuẩn và dung dịch thử. 

a: Hàm lượng acid shikimic trong mẫu chuẩn. 

2.3.2.Phương pháp xác định dung lượng hấp phụ acid shikimic trong dịch chiết 

dược liệu của anionit 

- Nguyên tắc 

Dựa vào quá trình trao đổi ion: nhựa trao đổi ưu tiên hấp phụ các ion SA - trong pha 

lỏng nhờ đó các ion trong pha lỏng dễ dàng thế chỗ các ion có trên khung mang của 

nhựa trao đổi: R-OH + SA-H R-SA+ H 2 O. 

Tiến hành cho dịch chiết dược liệu có hàm lượng acid shikimic được tính dư (theo 

dung lượng hấp phụ acid shikimic tinh khiết [10]) qua cột nhựa anionit. Cho chảy 

với tốc độ dòng 0,5mL/phút thu được mẫu dung dịch sau hấp phụ. Định lượng bằng 

HPLC để xác định lượng acid shikimic còn lại trong dung dịch.Từ lượng acid 

shikimic ban đầu đem chảy qua cột trừ đi lượng acid shikimic còn lại sẽ tính được 

lượng acid shikimic bị mỗi loại nhựa anionit hấp phụ. 

- Công thức tính 

Khối lượng acid shikimic được 1 gam nhựa anionit hấp phụ: 

X 

⎛ 

⎜ 

⎝ 

m 

. a. 

V 

. f 

. S 

C T T T 

= : m 

1 ⎜ m − 

1 (2) 

VC 

. f 

C 

. S 

C 

Trong đó: 

X: Khối lượng acid shikimic được 1 gam nhựa anionit hấp phụ. 


m 1: Khối lượng nhựa anion. 


⎟ ⎞ 

⎠ 







21 






m: Khối lượng của acid shikimic trong dịch chiết ban đầu. 



a: Hàm lượng acid shikimic trong mẫu chuẩn. 

2.3.3.Phương phápxác định hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic trong dược 

liệu của nhựa anionit 

- Nguyên tắc 

Khi các nhựa anionit đã hấp phụbão hòa acid shikimic, sử dụng dung dịch phản hấp 

phụ như dung dịch NaCl 9M. Các dung dịch này sẽ phân ly ra các anion thay thế 

ion SA - trong nhựa: R-SA + Na + Cl - R-Cl + SA-Na. 

Cho dịch chiết dược liệu chạy hấp phụ qua cột nhựa anionit. Sau đó rửa nhựa bằng 

nước cấtvà cho dung dịch phản hấp phụ chạy qua cột đến khi dịch sau phản hấp 

phụ không còn phát hiện thấy acid shikimic. Hút dịch phản hấp phụ, phaloãng, lọc, 

định lượng bằng HPLC để xác định lượng acid shikimic đã phản hấp phụ ra từ 

nhựa. 

- Công thức tính 

Khối lượng acid shikimic được phản hấp phụ bởi 1 gam nhựa: 

Trong đó: 

X = 

m 

. a. 

V 

C T T T 

: 

2 

VC 

. fC 

. S 

C 

X: Khối lượng acid shikimic được phản hấp phụ bởi 1 gam nhựa 


m 1: Khối lượng nhựa anion. 


. S 

(3) 




a: hàm lượng acid shikimic trong mẫu chuẩn. 

f 

m 


1 






22 





Hiệu suất phản hấp phụ: H = 

 

× 100% 

2.3.4. Phương pháp phân lập acid shikimic trong dịch chiết dược liệu bằng 

anionit 

- Xác định hàm lượng của acid shikimic trong dược liệu (phương pháp 2.3.1). 

- Xử lý dịch chiết thu được . 

- Lựa chọn loại anionit tốt nhất để xác định dung lượng hấp phụ acid shikimic của 1 

gam anionit này trong dịch chiết dược liệu (phương pháp 2.3.2), và xác định tỷ lệ 

dược liệu/ anionit trên mẻ lớn. 

- Lựa chọn loại tác nhân và nồng độ thích hợp làm dung dịch phản hấp phụ xác định 

khả năng phản hấp phụ acid shikimic của anionit trên (phương pháp 2.3.3). 

- Phân lập thu acid shikimic thô từ dịch phản hấp phụ. 

- Tiến hành tái sử dụng anionit khi hấp phụ acid shikimic trong dịch chiết Đại hồi. 

- Tiến hành thực nghiệm trên mẻ lớn hơn dựa vào các thông số đã xác định được 

trước đó: loại anionit, dung lượng hấp phụ acid shikimic trên anionit đã lựa chọn, 

dung dịch phản hấp phụ. 







23 





CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 

3.1.Xác định hàm lượng acid shikimic có trong dược liệu 

- Tiến hành 

+ Cân 10g bột Đại hồi gói trong giấy lọc, cho vào bình nón 100mL thêm 50mL 

nước cất ngâm trưởng nở 2 giờ. Chiết 3 lần, mỗi lần siêu âm 1 giờ với 50mL nước 

cất. Lọc, rửa bỏ bã dược liệu, gộp dịch chiết 3 lần. 

+ Chuyển dịch chiết nước thu được vào bình định mức 250mL, thêm nước đến vạch, 

lắc đều. 

+ Hút 1mL dịch chiết nước vào bình định mức 25mL, thêm nước đến vạch, lắc đều, 

lọc qua màng lọc 0,45µm, và tiến hành định lượng bằng sắc ký lỏng. 

- Kết quả 

Hàm lượng acid shikimic có trong Đại hồi xác định được là 6,3% ± 0,1%. Sắc 

ký đồ của mẫu Đại hồi và acid shikimic chuẩn được trình bày trong hình (phụ lục 4). 

3.2. Xác định dung lượng hấp phụ, hiệu suất phản hấp phụacid shikimic trong 

dịch chiết dược liệu của nhựa anionit 

- Mục đích 

Xác định dung lượng hấp phụ, hiệu suất phản hấp phụacid shikimic trong dịch chiết 

của Diaion SA12A, Trilite SAR-20 từ đó thiết kế thí nghiệm ứng dụng nhựa anionit 

trong phân lập acid shikimic từ đại hồi. 


Tạo dịch chiết dược liệu 

+ Cân 10g bột dược liệu gói trong giấy lọc, cho vào bình nón 100mL thêm 50mL 

nước cất ngâm trưởng nở 2 giờ. Chiết 3 lần, mỗi lần siêu âm 1 giờ với 50mL nước 

cất. Lọc, rửa bỏ bã dược liệu, gộp dịch chiết 3 lần, thu được dịch chiết nước cho vào 

bình cầu 250mL, cất quay áp suất giảm thu được cao mềm. 

+ Thêm 40 ml ethanol 96% vào cao mềm, siêu âm, lặp lại 3 lần. Lọc lấy dịch trong 

thu được dịch acid shikimic/ ethanol. 

+ Cất cô quay dịch acid shikimic/ethanol đến cắn, thêm vừa đủ 50mL nước cất thu 

được dung dịch 1. 







24 





+ Hút chính xác 1mL dung dịch 1 cho vào bình định mức 100mL thêm nước cất đến 

vạch, lắc đều, lọc qua màng lọc 0,45μm, định lượng bằng HPLC xác định được 

hàm lượng acid shikimic có trong dịch chiết sau khi xử lý. 

Hấp phụ 

+ Nạp 2g nhựa anionit lên cột sắc ký. Chuyển lượng còn lại lên cột sắc ký. Điều 

chỉnh tốc độ dòng 0,5 mL/phút. 

+ Sau khi dịch chiết chảy hết qua cột. 

Thêm 20mL nước cất rửa cột sắc ký. Gộp 

dịch sau hấp phụ và dịch rửa cột, hút 

chính xác 1mL dung dịch này cho vào 

bình định mức 100mL, thêm nước đến 

vạch, lắc đều, lọc qua màng lọc 0,45μm, 

định lượng acid shikimic có trong dung 

dịch sau hấp phụ này bằng HPLC, từ đó 

tính được dung lượng hấp phụ acid 

shikimic bởi nhựa anionit từ dịch chiết 

dược liệu. 

Phản hấp phụ 

+ Phản hấp phụ bằng dung dịch NaCl 

0,9M đến khi acid shikimic được rửa giải 

hết (khoảng 50mL), điều chỉnh tốc độ chảy: 0,5 mL/phút.Hình 3.1.Cột sắc ký 

15×300 (mm) 

+ Thu dịch sau khi phản hấp phụ. Hút chính xác 1mL dịch này vào bình định mức 

100mL, thêm nước đến vạch, lắc đều, lọc qua màng lọc 0,45µm, định lượng bằng 

HPLC từ đó tính được lượng acid shikimic được phản hấp phụ. 

Tinh chế 

+ Chuẩn bị 1 bình cầu khô 250mL. Cân bình thu được m b . 







25 





+ Cho dịch phản hấp phụ vào bình cầu, cất cô quay thu được cắn gồm NaCl và v acid 

shikimic. Sấy khô bình chứa cắn. 

+ Cho 50mL EtOH 96% vào bình cầu. Siêu âm 30 phút. Lọc lấy dịch, thực hiện 2 

lần, thu được dịch lọc là acid shikimic trong ethanol đem cô thu được cắn là acid 

shikimic. Cân bình chứa cắn thu được m. Tính được khối lượng cắn là l acid shikimic 

thô.m cắn = m - m b 

+ Lấy chính xác 20mL nướccất hòa tan cắn: sau đó hút 1mL cho vào bình định mức 

100mL, thêm nước đến vạch, lắc đều, lọc qua màng lọc 0,45µm; định lượng bằng 

HPLC xác định được hàm lượng acid shikimic trong cắn. 

- Kết quả 

Bảng 3.1.Kết quả ả từng giai đoạn của quá trình phân lập acid shikimic 

bằng nhựa anionit từ dịch chiết dược liệu. 

Dung lượng hấp phụ acid shikimic (mg/g) 102,21 

Hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic (%) 91,0 

Hàm lượng acid shikimic/cắn (%) 75,6 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ 

(mg/g) 

Dung dịch acid shikimic tinh khiết 

Dịch chiết dược liệu 

Trilite SAR-20 

Diaion SA 12A 

Trilite SAR20 

Diaion SA 12A 

Hình 3.2.So sánh sự khác nhau khi dùng dung dịch acid shikimic tinh khiết 

và dịch chiết dược liệu. 

98 

96 

94 

92 

90 

88 

86 

HIỆU SUẤT PHẢN HẤP 

PHỤ (%) 

Dung dịch acid shikimic tinh khiết 

Dịch chiết dược liệu 


Diaion SA 12A 

128,5 


92,4 

81,8 






26 





- Nhận xét 

+ Kết quả cho thấy dung lượng hấp phụ acid shikimic trong dịch chiết của nhựa 

anionit giảm mạnh so với dung lượng hấp phụ acid shikimic chuẩn. Nguyên nhân 

có thể do trong dịch chiết dược liệu còn nhiều tạp có thể cạnh tranh hấp phụ vào 

nhựa anionit hoặc cản trở sự tiếp xúc, sự hấp phụ của acid shikimic vào nhựa. 

+ Đặc biệt, dung lượng hấp phụ acid shikimic trong dịch chiết của Diaion SA 12A 

giảm tới 40,4% so với acid shikimic tinh khiết, trong khi đó thông số này của 

Trilite SAR-20 chỉ giảm 19,7%. Và dung lượng hấp phụ acid shikimic trong dịch 

chiết dược liệu của Trilite SAR-20 bằng 79,5% so với Diaion SA 12A. Có thể nhận 

thấy, dung lượng hấp phụ acid shikimic trong dịch chiết dược liệu và tỉ lệ acid 

shikimic phản hấp phụ của cả 2 loại nhựa trên còn ở mức cao, ứng dụng được ở 

quy mô lớn hơn. Vì vậy, dựa trên các thông số này, chúng tôi thiết kế thí nghiệm 

phân lập acid shikimic từ Đại hồi bằng nhựa anionit. 

3.3.Khảo sát khả năng tái sử dụng nhựa anionit trong phân lập acid shikimic 

từ đại hồi 

3.3.1. Khảo sát với dung dịch acid shikimic tinh khiết 


Thí nghiệm khảo sát khả năng tái sử dụng của nhựa anionit trên chất chuẩn nhằm 

đánh giá khả năng tái sử dụng nhựa đối với phân lập acid shikimic. 


+ Khảo sát với 2 loại hạt nhựa Diaion SA12A và Trilite SAR-20. 

+ Cân 2,5g acid shikimic chuẩn cho vào bình định mức 250mL, thêm nước cất lắc 

hòa tan hoàn toàn, thêm nước đến vạch thu được dung dịch A (nồng độ acid 

shikimic 10 mg/mL). 

+ Nạp 2g hạt nhựa mỗi loại lên cột sắc ký và tiến hành quá trình hấp phụ với 80mL 

dung dịch A – rửa bằng 10mL nước cất - phản hấp phụ với 80mL dung dịch NaCl 

0,9 M – hoàn nguyên bằng 10mL dung dịch NaOH 1% - rửa bằng nước cất đến khi 

dịch rửa có pH trung tính (khoảng 20mL). 

+ Tốc độ dòng: 0,5mL/phút. 







27 





+ Chu kỳ hấp phụ - phản hấp phụ này được lặp lại 4 lần. 

- Kết quả: 

Bảng 3.2. Kết quả khảo sát số lần tái sử dụng nhựa anionit trên chất chuẩn 

Số lần 

sử dụng 

Dung lượng 

hấp phụ (mg/g) 


Hiệu suất 

phản hấp phụ 

(%) 

Dung lượng 

hấp phụ 

(mg/g) 

Diaion SA12A 

Lần 1 127,3 95,8 215,6 97,5 

Lần 2 123,6 93,9 202,4 96,2 

Lần 3 121,5 91,2 199,8 92,3 

Lần 4 122,3 90,7 191,4 90,1 

250 

200 

150 

100 

50 

0 

DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ (MG/G) 


Diaion SA 12A 

L Ầ N 1 L Ầ N 2 L Ầ N 3 L Ầ N 4 

Hiệu suất phản 

hấp phụ (%) 

Hình 3.3.Biểu đồ dung lượng hấp phụ acid shikimic của nhựa anionit 







28 





100 

98 

96 

94 

92 

90 

88 

86 

Hình 3.4.Biểu đồ hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic của nhựa anionit 

- Nhận xét: 

Từ kết quả và đồ thị ta thấy, dung lượng hấp phụ acid shikimic của nhựa anionit 

giảm nhẹ qua các lần sử dụng và đối với nhựa Diaion SA 12A thấy sự chênh lệch 

rõ rệt giữa các lần hơn so với nhựa Trilite SAR-20. Cùng với đó, hiệu suất phản 

hấp phụ cũng giảm dần qua mỗi lần sử dụng, đặc biệt giảm mạnh ở nhựa Diaion 

SA 12A sau lần sử dụng thứ 2. Tuy nhiên, dung lượng hấp phụ acid shikimic của 

nhựa anionit vẫn ở mức cao, vì vậy chúng tôi đã tiếp tục khảo sát khả năng tái sử 

dụng nhựa anionit trên dịch chiết dược liệu. 

3.3.2. Khảo sát với dịch chiết dược liệu 


Đánh giá khả năng tái sử dụng của nhựa anionit trong việc phân lập acid shikimic 

từ dịch chiết dược liệu. 


HIỆU SUẤT PHẢN HẤP PHỤ (MG/G) 


Diaion SA 12A 

L Ầ N 1 L Ầ N 2 L Ầ N 3 L Ầ N 4 

+ Khảo sát với 2 loại hạt nhựa Diaion SA12A và Trilite SAR-20. 

Chu kỳ thao tác một lần sử dụng nhựa anionit: 

+ Nạp 2g hạt nhựa mỗi loại lên cột sắc ký. 

+ Tiến hành quá trình hấp phụ với 50mL dịch chiết từ 10g Đại hồi, sau khi đã xử lý 

với ethanol 96%. 







29 





+ Rửa cột bằng 20mL nước cất, gộp dịch rửa với dịch sau hấp phụ. 

+ Phản hấp phụ khoảng 50mL dung dịch NaCl 0,9M 

+ Hoàn nguyên bằng 10mL NaOH 1%. 

+ Rửa cột bằng nước cất đến khi dịch rửa cột có pH trung tính (khoảng 30mL nước 

cất) 

Lặp lại quy trình chu kỳ hấp phụ - phản hấp phụ 4 lần. 

- Kết quả 

Bảng 3.3.Hiệu quả tái sử dụng nhựa anionit trong phân lập acid shikimic từ Đại 

hồi 

Số 

lần 

sử dụng 

Dung lượng hấp 

phụ (mg/g) 

Trilite SAR - 20 



Dung lượng hấp 

phụ (mg/g) 

Diaion SA 12A 

Lần 1 105,3 89,9 128,5 92,4 

Lần 2 92,4 80,1 120,9 85,2 

Lần 3 80,7 74,6 114,8 79,7 

Lần 4 73,0 75,4 107,7 72,0 

140 

120 

100 

80 

DUNG LƯỢNG HẤP PHỤ (MG/G) 


Diaion SA 12A 

60 

40 

20 

0 

L Ầ N 1 L Ầ N 2 L Ầ N 3 L Ầ N 4 




Hình 3.5.Dung lượng hấp phụ acid shikimic từ dịch chiết 






30 



của nhựa anionit qua các lần sử dụng. 



100 

90 

80 

70 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 

- Nhận xét 

Hình 3.6.Hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic qua các lần sử dụng. 

Trong cả 4 lần sử dụng ở hai loại nhựa, dung lượng hấp phụ acid shikimic từ dịch 

chiết dược liệu giảm dần ở cả hai loại nhựa, trung bình giảm 5 -7 % đối với hạt 

Diaion SA 12A và 8 – 12% đối với hạt Trilite SAR-20. Hiệu suất phản hấp phụ 

acid shikimic cũng giảm dần ở cả hai loại nhựa. Tuy nhiên, ở lần sử dụng thứ 4, 

hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic của hạt Trilite SAR-20 tăng nhẹ. Nguyên 

nhân có thể do lượng acid shikimic được hấp thụ giảm mạnh và chỉ được hấp phụ ở 

các liên kết phía ngoài nên dễ rửa giải hơn dẫn đến hiệu suất phản hấp phụ tăng. 

Kết quả cho thấy, hai loại nhựa anionit trêncó thể tái sử dụng nhiều lần, việc lựa 

chọn nhựa sử dụng có thể tùy theo tính toán về hiệu quả kinh tế, nguồn nguyên liệu 

thuận tiện... 

3.4.Chiết xuất và phân lập acid shikimic với mẻ 150g Đại hồi 


HIỆU SUẤT PHẢN HẤP PHỤ (%) 


Diaion SA 12A 

L Ầ N 1 L Ầ N 2 L Ầ N 3 L Ầ N 4 

Thiết lập sơ bộ, đánh giá hiệu suất quy trìnhphân lập acid shikimic từ dịch chiết 

dược liệu sử dụng nhựa anionitvới tỉ lệ nhựa : dược liệu là 1:1,5. 


Tạo dịch chiết dược liệu 







31 





+ Cân 150g đại hồi ngâm trương nở với nước trong 2 giờ, sau đó chiết 3 lần bằng 

máy khuấy, mỗi lần 1000mL nước cất trong 1 giờ. Lọc bỏ bã dược liệu qua bông, 

gộp dịch chiết. 

+ Dịch chiết thu được đem cất quay áp suất giảm thu được cao mềm. Thêm 

200mLcồn 96%, siêu âm, lặp lại 3 lần,lọc loại tạp, thu lấy dịch acid 

shikimic/ethanol. 

+ Cô dịch acid shikimic/cồn đến cắn,sau đó thêm 250mLnước cất hoà tan, lọc dịch 

qua giấy lọc thu được 250mL dịch chiết. 

Phân lập 

+Nạp 100g nhựa Diaion SA12A lên cột sắc ký 30 x 600 (mm). Cho 250mL dịch 

chiết chảy qua cột với tốc độ 1mL/phút. 

+ Sau hấp phụ, nhựa anionit được rửabằng 300mLnước cất trước khi tiến hành giải 

hấp phụ bằng 250mL dung dịch NaCl 0,9M.Thu dịch sau phản hấp phụ. 

Xác định hàm lượng acid shikimic có trong dịch chiết ban đầu cũng như trong các 

dung dịch sau hấp phụ, sau phản hấp phụ bằng phương pháp HPLC. 

+ Dịch rửa giải được cất quay áp suất giảm đến cắn. Hoà 150mL ethanol 96% vào 

cắn, lắc đều, lọc lấy dịch, thực hiện 3 lần. Gộp dịch lọc. Dịch lọc được đem cô còn 

khoảng 50mL và để kết tinh acid shikimic trong 2 ngày trong tủ lạnh, lọc lấy tinh 

thể, sấy khô thu được sản phẩm thô màu trắng hơi vàng. 

Tẩy màu và kết tinh lại 

+ Hòa sản phẩm thô vào 60mL ethanol 96%, thêm 1g than hoạt, đun cách thủy 15 

phút, lọc nóng. Dịch lọc được cô còn khoảng 20mL, để kết tinh trong tủ lạnh. 

+ Sản phẩm kết tinh được lọc và rửa bằng ethanol 2 lần (mỗi lần 5mL). Sấy khô thu 

sản phẩm kết tinh màu trắng. 

Xác định độ tinh khiết của acid shikimic có trong sản phẩm thô, sản phẩm tinh 

khiết: cân 0.25g sản phẩm thu được cho vào bình định mức 100mL, thêm nước đến 

vạch, lắc đều. Hút chính xác 1ml dịch này cho vào bình định mức 25mL, thêm nước 

đến vạch, lắc đều. Lọc qua màng lọc 0,45µm; định lượng bằng HPLC xác định 

được hàm lượng acid shikimic trong sản phẩm. 







32 





Thí nghiệm được tiến hành 3 lần đối với mỗi loại nhựa, thu kết quả trung bình. 

Quy trình thực hiện như sơ đồ hình 3.1: 

Bột Đại hồi 

150 (g) 

Dịch chiết nước 

Dung dịch 

acid shikimic/H 2 O 

Dung dịch acid 

shikimic+muối/H 2 O 

Acid shikimic thô 

Acid shikimic tinh khiết 

Ngâm trương nở 2h 

1L H 2 O, siêu âm 1h x 3 lần 

Cô thành cao mềm. 

Bã Đại hồi 

Thêm 200mL Ethanol 96%, siêu âm (lặp lại 3 

lần). 

Lọc loại tạp, cất thu hồi ethanol 96%. 

Phân lập bằng cột (30x600mm) chứa 

100g nhựa anionit. 

Cô đến cắn. Loại muối bằng Ethanol 96%. 

Lọc thu lấy dung dịch acid shikimic/Ethanol 96%. 

Cô dung dịch đến 50ml, để kết tinh. Lọc thu lấy sản phẩm 

kết tinh. 

Hòa tan nóng trong 60mL Ethanol 96%. 

Tẩy màu bằng than hoạt. 

Kết tinh lại trong ethanol 96% 







33 





Sơ đồ 3.1. Sơ đồ tóm tắt quy trình phân lập acid shikimic từ dịch chiết dược liệu 

bằng nhựa anionit 

- Kết quả 

Bảng 3.4.Kết quả ứng dụng nhựa anionit trong phân lập acid shikimic từ Đại hồi 

Nhựa 

Diaion 

SA 12A 

Trilite 

SAR-20 

- Nhận xét: 

Khối lượng 

acid 

shikimic 

trong dịch 

chiết ban 

đầu (g) 

Sản phẩm thô 


(g) 

Hàm lượng 

acid 

shikimic 

(%) 

Sản phẩm tinh khiết 


(g) 

Hàm lượng 

acid 

shikimic 

(%) 

Hiệu 

suất quy 

trình (%) 

9,2 ± 0,2 10,4 ± 0,5 74,7 ± 2,4 6,9±0,2 98,8±0,5 75,1±1,4 

9,0 ± 0,3 8,9 ± 0,6 72,5 ± 1,8 5,8±0,4 98,2±0,8 63,3±2,6 

Hiệu suất phản hấp phụ trung bình với dung dịch NaCl 0,9M của Diaion SA12A 

và Trilite SAR-20 lần lượt là 91,1% và 73,9%. Hiệu suất của quá trình phân lập thu 

được sản phẩm tinh khiết so với lượng acid shikimic chiết được từ Đại hồi khá 

đồng đều, đạt trung bình 75,1% đối với Diaion SA12A và 63,3% đối với Trilite 

SAR-20. Hiệu suất quá trình phân lập acid shikimic sử dụng Diaion SA12A và 

Trilite SAR-20 lần lượt đạt 4,5% và 3,8% so với khối lượng dược liệu sử dụng. Kết 

quả cho thấy khả năng phản hấp phụ acid shikimic với dung dịch NaCl 0,9M ở mẻ 

lớn dịch chiết dược liệu của cả 2 nhựa đều giảm và giảm mạnh đối với nhựa Trilite 

SAR-20 so với dịch chiết mẻ nhỏ (vì thí nghiệm được thiết kế với khối lượng nhựa 

anionit dư đủ khả năng hấp phụ hết lượng acid shikimic có trong dịch chiết dược 

liệu nên sẽ không đánh giá dung lượng hấp phụ nhựa). Nguyên nhân có thể do hàm 

lượng tạp trong dịch chiết mẻ lớn cao hơn rất nhiều so với dịch chiết mẻ nhỏ, ngăn 







34 





cản sự tiếp xúc của dịch phản hấp phụ với nhựa, đặc biệt t là vào sâu trong cấu trúc 

nhựa, làm giảm hiệu suất phản hấp phụ. 

Hình 3.7. Sản phẩm m acid shikimic thô(trái), acid shikimic tinh khiết(phải) thu được 

sau một mẻ 150g dược liệu được phân lập bằng nhựa a Diaion SA12A. 

Kiểm tra chất lượng sản n phẩm 

Sản phẩm acid shikimic thu được đem tiến hành kiểm tra chất lượng bằng các đo 

các thông số vật lý, đo phổ IR, phổ NMR. Kết quả thu được như sau: 

- Đặc điểm sản phẩm m acid 

HO 

2 

3 

7 

COOH 

1 

Hình thức cảm quan: Bột kết tinh trắng. 

Nhiệt độ nóng chảy: 184,3°C (Merck Index 183 - 184,5°C) 

20 

Năng suất quay cực: [α] 

D = -183,6° (dung dịch 4,03% trong nước, Merck Index: - 

183,8°). 

4 

OH 

6 

5 

OH 

Hình 3.8. Cấu trúc sản phẩm 

shikimic: 







35 





Phổ hồng ngoại (IR):v max (cm -1 ): 3477, 3373, 3211(OH); 1678 (C=O); 1645 

(C=C). 

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR, 13 C NMR) 

Vị 

trí 

C 

Bảng 3.5.Kết quả phân tích phổ 1 H-NMR, 13 C NMR của acid shikimic 

Thực nghiệm 

(500 MHz, 

MeOD, ppm) 

13 C NMR 

Tài liệu [21] 

(75 MHz, D 2 O, 

ppm) 

1 130,72 129,8 

Thực nghiệm 

1 H NMR, ppm 

(500 MHz, MeOD, 

ppm) 

Tài liệu [21] 

(300 MHz, 

D 2 O, ppm) 

2 138,81 137,1 6,80 (t, 1H) 6,70 (m, 1H) 

3 72,74 75,1 4,37 (m, 1H) 4,30 (m, 1H) 

4 68,40 66,5 3,68 (dd, 1H) 3,67 (dd, 1H) 

5 67,31 65,8 3,99 (m, 1H) 3,93 (m, 1H) 

6 31,65 30,4 2,70 (m, 1H H-6α) 

7 170,02 170,1 

2,20 (m, 1H, H-6β) 

2,64 (dd, 1H) 

2,12 (dd, 1H) 







36 





I. Kết luận 

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 

Sau quá trình nghiên cứu và làm thực nghiệm, chúng tôi đã đạt được một số kết quả 

như sau: 

1.Xác định được đặc tính hấp phụ của một số nhựa anionit trong phân lập acid 

shikimic từ Đại hồi. 

- Dung lượng hấp phụ acid shikimic từ dịch chiết Đại hồi của: nhựa Diaion SA12A 

là 128,5 mg/1g hạt, nhựa Trilite SAR-20 là 102,21 mg/1g hạt. 

- Hiệu suất phản hấp phụ acid shikimic: nhựa Diaion SA12A là 92,4%, nhựa Trilite 

SAR-20 là 91,0%. 

- Khảo sát được khả năng tái sử dụng nhựa Diaion SA12A, Trilite SAR-20 khi hấp 

phụ dịch chiết Đại hồi. Sau mỗi quy trình hấp phụ - phản hấp phụ - hoàn nguyên, 

hiệu quả làm việc của nhựa Diaion SA 12A giảm 5-7%, nhựa Trilite SAR-20 giảm 

8-12%. Ở lần sử dụng thứ 4, Diaion SA12A cho dung lượng hấp phụ 107,7 mg/1g 

hạt, hiệu suất phản hấp phụ đạt 72,0%; Trilite SAR-20 cho dung lượng 73,0 mg/1g 

hạt, hiệu suất phản hấp phụ đạt 75,4%. 

2.Xây dựng được phương pháp phân lập acid shikimic từ dịch chiết bằng nhựa trao 

đổi ion. 

Từ các thông số khảo sát, chúng tôi đã xây dựng được quy trình phân lập acid 

shikimic từ Đại hồi với nhựa anionit gồm các bước: chiết xuất bằng nước – loại tạp 

bằng ethanol – phân lập acid shikimic bằng nhựa anionit – tẩy màu và kết tinh lại 

trong ethanol 96%.Hiệu suất của quá trình phân lập so với lượng acid shikimic chiết 

được từ Đại hồi thu được qua các lần thí nghiệm khá đồng đều, đạt trung bình 

75,1% đối với Diaion SA12A và 63,3% đối với Trilite SAR-20. Hiệu suất quá trình 

phân lập acid shikimic sử dụng Diaion SA12A và Trilite SAR-20 lần lượt đạt 4,5% 







37 





và 3,8% so với khối lượng dược liệu sử dụng. Sản phẩm tinh khiết có hàm lượng 

acid shikimic ở khoảng 98%. 

II.Kiến nghị 

- Tiếp tục khảo sát để xác định các thông số tối ưu cho phương pháp phân lập acid 

shikimic bằng nhựa trao đổi ion. 

- Nâng cấp quy mô với lượng lớn Đại hồi. 











TÀI LIỆU THAM KHẢO 

TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT. 

1. Nguyễn Tiến Bân (1997), Cẩm nang tra cứu và nhận biết các họ thực vật hạt 

kín ở Việt Nam, Nxb. Nông nghiệp, tr.9. 

2. Đỗ Huy Bích, Nguyễn Thượng Dong và cs. (2004), Cây thuốc và động vật làm 

thuốc ở Việt nam, Nxb. Khoa học Kỹ thuật Hà Nôi, tập I, tr. 986-990. 

3. Nguyễn Quyết Chiến, Đoàn Thị Mai Hương, Phạm Văn Cường, Trần Thị 

Thu Thủy, Lê Anh Tuấn, Phạm Xuân Vũ, Nguyễn Văn Hùng (2006), “Phân 

lập axit shikimic từ quả hồi Việt Nam (Illicium verum Hook.f-Illciaceae)”, Tạp 

chí hóa học, 44(6), tr. 745-748. 

4. Nguyễn Quyết Chiến (2006), “Chọn lựa một hướng đi trong nghiên cứu tổng 

hợp Oseltamivir (Tamiflu) ở Việt Nam”, Tạp chi hóa học, 45, tr. 199-206. 

5. Nguyễn Thượng Dong, Nguyễn Thị Bích Thu (2010), Nghiên cứu phát triển 

cây hồi làm nguyên liệu sản xuất acid shikimic và khai thác tinh dầu, Đề tài 

Khoa học Công nghệ cấp Bộ Y tế, Viện Dược liệu. 

6. Lê Minh Đức (2013), Bài giảng nhựa trao đổi ion, Bộ môn công nghệ hóa học 

và vật liệu, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng 

7. Nguyễn Văn Hân, Phùng Thị Mỹ Hạnh (2016), “Phân lập acid shikimic từ phế 

phẩm của quá trình sản xuất tinh dầu đại hồi”, Tạp chí Dược học, 478, tr. 45- 

47. 

8. Nguyễn Thị Thu Hiền (2010), Nghiên cứu chiết xuất acid shikimic từ Đại hồi, 

Khóa luận tốt nghiệp dược sỹ khóa 2005-2010, Trường đại học Dược Hà Nội. 

9. Trần Công Khánh, Nguyễn Thị Sinh (1997), Thực vật dược, Trường Đại học 

Dược Hà Nội. 

10. Nguyễn Thị Khuyên, Đỗ Thị Loan (2015), Nghiên cứu sử dụng nhựa trao đổi 

ion để phân lập acid shikimic từ đại hồi, Khóa luận tốt nghiệp dược sỹ khóa 

2010 – 2015, Trường đại học Dược Hà Nội. 

11. Đỗ Tất Lợi (1999), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học, tr. 

323-324, tr. 524-525. 











12. Nguyễn Đình Luyện (2006), “Chiết xuất acid shikimic từ hoa hồi (Illicium 

verum Hook.f”, Tạp chí Dược học, 358, tr. 8-9. 

13. Nguyễn Đình Luyện, Hà Thị Mai Trang (2008), “Nghiên cứu định lượng acid 

shikimic trong Đại hồi (Illicium verum Hook.f.) bằng phương pháp HPLC”, 

Tạp chí dược học, 386, tr. 28-30. 

14. Cao Thị Thúy Nga (2010), Ứng dụng của phương pháp trao đổi ion trong xử lý 

nước, Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, Viện Khoa học 

công nghệ và quản lý môi trường. 

15. Phạm Xuân Sinh (2006), Dược học cổ truyền, NXB Y học, tr. 144-145. 

16. Đào Chánh Thuận (2013), Nghiên cứu quá trình trao đổi ion amoni trên nhựa 

C100, Đồ án tốt nghiệp, Viện Khoa học và Môi trường. 

TÀI LIỆU TIẾNG ANH. 

17. Ambhaikar N. (2005), Shikimic acid, The Baran laboratory Group Meeting. 

The Scripps Research Institute. 

18. Bogosian G. et al. (2008), “Use of glyphosate to produce shikimic acid in 

microorganisms”, World intellectual property organization, 128076. 

19. Bui Quang Thuat, Bui Thi Bich Ngoc (2010), “Obtaining Essential Oil and 

Shikimic Acid from Star Anise Fruit (Illicium verum Hook)”, VNU Journal of 

Science, Natural Sciences and Technology, 26, pp. 110-113. 

20. Davies GM, Barrett-Bee KJ, Jude DA, Lehan M, Nichols WW, Pinder PE, 

Thain JL, Watkins WJ, Wilson RG. (1994),“(6S)-6-fluoroshikimic acid, an 

antibacterial agent acting on the aromatic biosynthetic pathway”,Antimicrob 

Agents Chemother., 38(2), pp. 403-406. 

21. Denis V. Bochkov et al. (2012), “Shikimic acid: review of its analytical, 

isolation, and purification techniques from plant and microbial sources”, 

J.Chem. Biol., 5(1), pp. 5 – 17. 











22. Derek S. Tan et al. (1999), “Synthesis and preliminary evaluation of a library 

of polycyclic small molecules for use in chemical genetic assays”, J. Am. 

Chem. Soc., 121 (39), pp 9073 – 9087. 

23. Enrich L. B., Scheuermann M. L., Mohadjer A., Matthias K. R., Eller C. F., 

Newman M. S., Fujinaka M., Poon T., (2008), “Liquidambar styraciflua: a 

renewable source of shikimic acid”, Tetrahedron Letters, 49, 2503–2505. 

24. Huang I. et al. (2002), “Anti-Platelet and Anti-Thrombotic Effects of 

Triacetylshikimic Acid in Rats”, Journal of Cardiovascular Pharmacology, 

39(2), pp. 262-270 

25. JI Yubin, Yu Miao, Wang Bing and Zhang Yao (2014), “The extraction, 

separation and purification of alkaloids in the natural medicine”, Journal of 

Chemical and Pharmaceutical Research, 6(1), pp 338-345. 

26. Katarína Hroboňováa, Jozef Lehotaya and Jozef Čižmárik (2007), 

“Determination of Quinic and Shikimic Acids in Products Derived from Bees 

and their Preparates by HPLC”, Journal of Liquid Chromatography & Related 

Technologies, 30(17), pp.2635-2644. 

27. LI Wei, CAO Yong, WEI Hua, ZHOU Dong-wu (2008), “Reversed-Phase 

HPLC Determination of Shikimic Acid in Illicium Verum Hook. F.” –Journal 

of Jishou University (Natural Sciences Edition), 01. 

28. Merck & Co., Inc (2001), The Merk Index 13 th edition, pp. 1457-1458. 

29. Ohira H., Torii N., Aida M. T., Watanabe M., Smith L. R. (2009), “Rapid 

separation of shikimic acid from Chinese star anise (Illicium verum Hook. f.) 

with hot water extraction”, Separation and Purification Technology, 69, p. 

102-108. 

30. Payne R., Edmonds M. (2005), “Isolation of Shikimic Acid from Star 

Aniseed”, Journal of Chemical Education, 82(4), pp. 599-600. 

31. Ronald Harmetz , Louis A. Laurenzo , David V. Petrocine (1990), “Method of 

making a coca leaf flavor extract”, United stated patent, 19, 4 956 429. 











32. Ronald Z., Katharina S., Peter G., Christian S. va Katharina B. (2013) 

“Exploring ionic liquid–biomass interactions: towards the improved isolation 

of shikimic acid from star anise pods”, The Royal Society of Chemistry, 3, pp. 

26010 – 26016. 

33. Sakaguchi I. et al. (2004), “The water soluble extract of Illicium anisatum 

stimulas mouse vibrissae follicles in organs culture”, Exp. Dermaton, 13(8), pp. 

449 – 504. 

34. Sankar I. V. et al. (2007), “Method for obtaining shikimic acid”, WIPO Patent 

Application WO/2007/138607 

35. Singh G., Jiang S. (1998), “Chemical synthesis of shikimic acid and its 

analogues”, Tetrahedron,54, pp. 4697-4753. 

36. Stavric B., Stoltz D. R. (1976), “Shikimic acid”, Food Cosmet. Toxicol., 14 (2), 

pp.141-145. 

37. Zirbs R., Strassl K., Gaertner P.., Schroder C. và Bica K. (2013) “Exploring 

ionic liquid–biomass interactions: towards the improved isolation of shikimic 

acid from star anise pods”, The Royal Society of Chemistry, 3, pp. 26010 – 

26016. 











PHỤ LỤC 

Phụ lục 1. Phổ 1H-NMR của acid shikimic 

Phụ lục 2. Phổ 13C-NMR của acid shikimic 

Phụ lục 3. Phổ IR của acid shikimic 

Phụ lục 4. Sắc ký đồ HPLC 

4.1. Sắc ký đồ HPLC acid shikimic chuẩn, a = 99,8% 

4.2. Sắc ký đồ HPLC acid shikimic trong dịch chiết Đại hồi 

4.3. Sắc ký đồ HPLC của mẫu dịch chiết sau hấp phụ 

4.4. Sắc ký đồ HPLC của mẫu dịch phản hấp phụ 































Phụ lục 4: Sắc ký đồ HPLC 











4.1. Sắc c ký đồ HPLC acid shikimic chuẩn, a = 99,8% 

4.2. Sắc ký đồ HPLC acid shikimic trong dịch chiết Đại hồi 











4.3.Sắc ký đồ HPLC của a mẫu dịch chiết dược liệu sau hấp phụ 

4.4. Sắc ký đồ HPLC của a mẫu dịch phản hấp phụ

TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG NHỰA TRAO ĐỔI ION TRONG PHÂN LẬP ACID SHIKIMIC TỪ ĐẠI HỒI

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?