Nghiên cứu xác định glucosamin trong thực phẩm chức năng bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector tái xạ bay hơi (HPLC ELSD)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.84 MB, 108 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
LÊ THỊ DUNG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GLUCOSAMIN
TRONG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP
SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO VỚI DETECTOR
TÁN XẠ BAY HƠI (HPLC-ELSD)
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
NGHỆ AN - 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
LÊ THỊ DUNG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GLUCOSAMIN
TRONG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP
SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO VỚI DETECTOR
TÁN XẠ BAY HƠI (HPLC-ELSD)
Chuyên ngành: Hóa phân tích
Mã số: 60.44.01.18
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Người hướng dẫn khoa học:
TS. NGUYỄN TRUNG DŨNG
NGHỆ AN - 2014
LỜI CẢM ƠN
Bản luận văn này được thực hiện tại Viện kiểm nghiệm An toàn Vệ
sinh Thực phẩm Quốc Gia, 48B Tăng Bạt Hổ, Hai Bà Trưng, Hà Nội và hoàn
thành tại Trường Đại học Vinh, với sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Trung
Dũng. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
TS. Nguyễn Trung Dũng, Bộ môn Kỹ thuật Môi trường, Khoa Hóa Lý
kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự đã giao đề tài cũng như hết lòng hướng
dẫn, chỉ bảo tận tình, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho tôi trong
suốt quá trình thực hiện bản luận văn.
PGS.TS. Nguyễn Khắc Nghĩa và PGS.TS. Trần Đình Thắng đã
dành nhiều thời gian đọc và viết nhận xét cho luận văn.
Ban lãnh đạo Viện kiểm nghiệm An toàn vệ sinh Thực phẩm Quốc
Gia đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và hoàn thành đề tài này.
ThS. Vũ Thị Kim Oanh, ThS.Vũ Thị Trang cùng toàn thể các anh
chị trong labo Hóa độc đã nhiệt tình chỉ bảo, hướng dẫn, động viên tôi trong
suốt quá trình làm thực nghiệm.
Các thầy, cô giảng dạy tại khoa Hóa học, đặc biệt là các thầy cô trong
bộ môn Hóa Phân tích, đã cho tôi những kiến thức quý giá, tạo điều kiện cho
tôi học tập và nghiên cứu trong môi trường khoa học, hiện đại.
Và cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã quan
tâm động viên tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Vinh, tháng 10 năm 2014
Học viên
Lê Thị Dung
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1. Giới thiệu về thực phẩm chức năng 3
1.1.1. Định nghĩa thực phẩm chức năng 3
1.1.2. Tên gọi 5
1.1.3. Phân biệt thực phẩm chức năng 5
1.2. Giới thiệu về glucosamin 8
1.2.1. Cấu tạo, tính chất các dạng tồn tại của glucosamin 8
1.2.2. Quy trình điều chế Glucosamin hydroclorua 10
1.2.3. Tác dụng dược lý của glucosamin 11
1.2.4. Tình hình sử dụng glucosamin trong nước và trên thế giới 12
1.3. Các phương pháp tạo dẫn xuất của glucosamin 15
1.4. Các phương pháp xác định glucosamin 17
1.5. Phương pháp HPLC-ELSD 28
1.5.1. Nguyên tắc hoạt động 28
1.5.2. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 29
1.6. Đánh giá (thẩm định) phương pháp phân tích 32
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37
2.1. Đối tượng, mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 37
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 37
2.1.2. Mục tiêu nghiên cứu 37
2.1.3. Nội dung nghiên cứu thực nghiệm 37
2.1.4. Phương pháp nghiên cứu 38
2.2. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất 44
2.2.1. Thiết bị và dụng cụ 44
2.2.2. Hóa chất 45
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 46
3.1. Tối ưu các điều kiện xác định glucosamin bằng phương pháp
HPLC-ELSD 46
3.1.1. Tối ưu các điều kiện chạy sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 46
3.1.2. Tối ưu hóa detector ELSD 51
3.2. Đánh giá phương pháp phân tích 56
3.2.1. Đánh giá độ lặp lại của thiết bị 56
3.2.2. Xác định khoảng tuyến tính và lập phương trình đường chuẩn 58
3.2.3. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) của
phương pháp 59
3.2.4. Độ lặp lại và độ đúng của phương pháp. 60
3.3. Kết quả phân tích một số mẫu thực 62
KẾT LUẬN 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66
PHỤ LỤC 70
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Phân biệt thực phẩm chức năng và thực phẩm truyền thống 6
Bảng 1.2. Phân biệt thực phẩm chức năng và thuốc 7
Bảng 1.3. Cấu tạo và tính chất các dạng tồn tại của glucosamin 8
Bảng 1.4. Các phương pháp xác định glucosamin 18
Bảng 3.1. Rửa giải chất phân tích theo chế độ đẳng dòng 47
Bảng 3.2. Khảo sát chương trình gradient 49
Bảng 3.3. Khảo sát nhiệt độ ống bay hơi 52
Bảng 3.4. Khảo sát tốc độ dòng khí mang 54
Bảng 3.5. Các điều kiện tối ưu xác định glucosamin bằng phương
pháp HPLC-ELSD 56
Bảng 3.6. Đánh giá độ lặp lại của thiết bị 57
Bảng 3.7. Sự phụ thuộc của diện tích píc sắc ký vào nồng độ glucosamin 58
Bảng 3.8. Độ lặp lại của phương pháp trên nền mẫu TPCN dạng viên
nang cứng 60
Bảng 3.9. Độ lặp lại của phương pháp trên nền mẫu TPCN dạng viên
nang dầu 60
Bảng 3.10. Độ lặp lại của phương pháp trên nền mẫu TPCN dạng viên
nang mềm 61
Bảng 3.11. Kết quả xác định chuẩn Fisher của 2 phương pháp HPLC
ELSD và AOAC 2005.01 61
Bảng 3.12. So sánh hai phương pháp HPLC-ELSD và phương pháp
tiêu chuẩn OAC 2005.01 62
Bảng 3.13. Kết quả phân tích glucosamin trong các mẫu thực phẩm
chức năng 63
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Các dạng cấu trúc hóa học của glucosamin 9
Hình 1.2. Bệnh thoái hóa khớp ở người 11
Hình 1.3. Một số thực phẩm chức năng có chứa glucosamin 15
Hình 1.4. Sơ đồ cấu tạo hệ thống HPLC 29
Hình 1.5. Cấu tạo của detector ELSD 31
Hình 2.1. Quy trình xử lý mẫu không chứa chất béo 39
Hình 2.2. Quy trình xử lý mẫu chứa chất béo 40
Hình 2.3. Quy trình xử lý mẫu theo phương pháp tiêu chuẩn
AOAC2005.01 đối với mẫu không chứa béo 41
Hình 2.4. Quy trình xử lý mẫu theo phương pháp tiêu chuẩn AOAC
2005.01 đối với mẫu chứa béo 42
Hình 2.5. Hệ thống máy UPLC Acquity (Waters, Mỹ) 44
Hình 3.1. Sắc đồ chuẩn glucosamin 13000ppm sử dụng pha động
H
2
O:ACN=20:80 47
Hình 3.2. Sắc đồ chuẩn glucosamin 13000ppm sử dụng pha động
H
2
O:ACN=25:75 47
Hình 3.3. Sắc đồ chuẩn glucosamin 13000ppm sử dụng pha động
H
2
O:ACN=30:70 48
Hình 3.4. Sắc đồ chuẩn glucosamin 1300ppm sử dụng pha động
H
2
O:ACN=40:60 48
Hình 3.5. Sắc đồ chuẩn glucosamin 13000ppm với thành phần pha
động H
2
O: ACN theo chương trình gradient 1 50
Hình 3.6. Sắc đồ chuẩn glucosamin 13000ppm với thành phần pha
động H
2
O:ACN theo chương trình gradient 2 50
Hình 3.7. Sắc đồ chuẩn glucosamin 13000ppm với thành phần pha
động H
2
O:ACN theo chương trình gradient 3 50
Hình 3.8. Sắc đồ chuẩn glucosamin 13000ppm với thành phần pha
động H
2
O:ACN theo chương trình gradient 4 51
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc diện tích pic vào nhiệt độ
ống hóa hơi 53
Hình 3.10. Sắc đồ xác định glucosamin bằng HPLC-ELSD, nhiệt độ
ống bay hơi 55
o
C 53
Hình 3.11. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc diện tích pic vào tốc độ
dòng khí mang N
2
55
Hình 3.12. Sắc đồ xác định glucosamin bằng HPLC-ELSD, tốc độ
dòng khí mang 30psi 55
Hình 3.13. Sắc đồ glucosamin đánh giá độ lặp lại của thiết bị 57
Hình 3.14. Sự phụ thuộc của diện tích píc sắc ký vào nồng độ
glucosamin từ 5,2mg/ml đến 26,0 mg/ml 58
Hình 3.15. Sắc đồ của glucosamin tại giới hạn phát hiện 59
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT
Kí hiệu
Tiếng Anh
Tiếng Việt
ACN
Acetonitrile
Acetonitril
AOAC
Association of Official
Analytical Community
Hiệp hội cộng đồng phân
tích chính thức
APCI
Atmospheric pressure chemical
ionization
Chế độ ion hóa ở áp suất
khí quyển
CE
Capillary electrophoresis
Điện di mao quản
ELSD
Evaporative Light Scattering
Detector
Detector tán xạ bay hơi
EMAE
Pharmaceutical Management
Agency Europe
Cơ quan quản lý dược phẩm
Châu Âu
ESI
Electrospray ionization
Ion hóa phun điện tử
HPLC
High performance liquid
chromatography
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
NP-
HPLC
Normal phase high performance
liquid chromatography
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
pha thuận
RP-
HPLC
Reversed phase high
performance liquid
chromatography
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
pha đảo
ICH
International Conference on
Harmonization
Hội đồng hòa hợp quốc tế
IFIC
International Food Information
Council
Hiệp Hội thông tin
thực phẩm quốc tế
ILSI
International Life Science
Institute
Viện khoa học và đời sống
quốc tế
LC-
MS/MS
Liquid chromatography tandem
mass spectrometry
Sắc ký lỏng ghép
khối phổ hai lần
LOD
Limit of detection
Giới hạn phát hiện
LOQ
Limit of quantification
Giới hạn định lượng
PRSD
Predicted Relative Standard
Deviation
Độ lệch chuẩn
tương đối ước tính
PDA
Photodiode array
Dãy diod quang
RSD
Relative standard devition
Độ lệch chuẩn tương đối
SD
Standard deviation
Độ lệch chuẩn
USFDA
Food and Drug Administration
Cục quản lý thuốc
và thực phẩm Hoa Kỳ
UV
Ultraviolet
Tia cực tím
1
MỞ ĐẦU
Ngày nay, khi cuộc sống của con người ngày càng được nâng cao thì
mối quan tâm đến sức khỏe cũng càng được chú trọng nhiều hơn. Tuy nhiên,
do phải bắt nhịp với thời đại công nghiệp hóa khiến con người bận rộn hơn,
thời gian luôn eo hẹp, đôi khi không đủ để chăm sóc chu đáo cho bản thân. Vì
vậy, con người bắt đầu tìm đến những sản phẩm, dịch vụ chăm sóc sức khỏe
tốt nhất, nhanh nhất và tiện dụng nhất. Chính vì thế, thực phẩm chức năng là
một trong những lựa chọn đầu tiên mà con người hướng tới. Nhưng thực tế
hiện nay, việc hiểu biết và sử dụng đúng thực phẩm chức năng còn rất hạn
chế. Đặc biệt là các sản phẩm thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị các bệnh
về xương khớp.
Theo định nghĩa của Bộ Y tế, thực phẩm chức năng là thực phẩm dùng
để hỗ trợ chức năng của các bộ phận trong cơ thể con người, có tác dụng dinh
dưỡng, tạo cho cơ thể tình trạng thoải mái, tăng sức đề kháng và giảm bớt
nguy cơ bệnh tật. Một số nhà kinh doanh và sản xuất đã lợi dụng lòng tin của
người tiêu dùng nên đã thổi phồng quá mức tác dụng của thực phẩm chức
năng khiến không ít người coi thực phẩm chức năng như là “thần dược” chữa
bách bệnh.
Glucosamin là một amino-mono-saccharid có nguồn gốc nội sinh, giúp
tổng hợp glycosaminoglycan cấu tạo nên mô sụn trong cơ thể. Có 3 dạng
glucosamin dùng trong điều trị là glucosamin sulfat, glucosamin hydroclorua
và N-Acetylglucosamin, trong đó dạng muối sulfat được cho là dễ hấp thu,
dung nạp tốt nhất và cho hiệu quả nhất trong điều trị.
Tuy nhiên, vì tác dụng của nó đối với cơ thể con người mà và đặc biệt
là lợi nhuận, các nhà sản xuất kinh doanh có thể gian lận, bổ sung glucosamin
vào trong thực phẩm chức năng nhằm kích thích tác dụng nhanh chóng của
2
sản phẩm mà không quan tâm tới tác hại, tác dụng phụ của nó khi dùng lâu
dài và sai mục đích. Do đó, để góp phần giúp bảo vệ quyền lợi người tiêu
dùng cũng như hỗ trợ các cơ quan chức năng kiểm soát tốt vấn đề an toàn vệ
sinh thực phẩm, nhất là đối với thực phẩm chức năng, cần phải có một
phương pháp phân tích phù hợp để xác định hàm lượng glucosamin trong các
mẫu thực phẩm chức năng có mặt trên thị trường.
Trên thế giới có rất nhiều phương pháp xác định glucosamin trong các
đối tượng khác nhau (thực phẩm chức năng, thuốc, chitosan, chitin, dung dịch
sinh học…) bằng nhiều kỹ thuật hiện đại như: sắc ký điện di, sắc ký lỏng
hiệu năng cao kết hợp với các detector khác nhau (HPLC - RID, UV, PDA,
FD, MS/MS). Tuy nhiên, nhược điểm chung của các phương pháp này trước
khi phân tích phải tiến hành tạo dẫn xuất với một thuốc thử thích hợp, quá
trình tạo dẫn xuất phức tạp và kéo dài, xảy ra nhiều quá trình phụ, làm tăng
thời gian phân tích. Từ những lý do trên chúng tôi đã chọn đề tài “Nghiên
cứu xác định Glucosamin trong thực phẩm chức năng bằng phương pháp
sắc ký lỏng hiệu năng cao với detector tán xạ bay hơi (HPLC-ELSD)”
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về thực phẩm chức năng
1.1.1. Định nghĩa thực phẩm chức năng
Cho đến nay chưa có một tổ chức quốc tế nào đưa ra định nghĩa đầy đủ
về thực phẩm chức năng (TPCN), mặc dù đã có nhiều Hội nghị quốc tế và
khu vực về thực phẩm chức năng. Mặc dù thuật ngữ “Thực phẩm chức
năng”, chưa có một định nghĩa thống nhất quốc tế, nhưng được sử dụng rất
rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Gần đây các định nghĩa về thực phẩm
chức năng được đưa ra nhiều hơn và có xu hướng gần thống nhất với nhau.
Khái niệm Thực phẩm chức năng (Functional foods) được người Nhật
sử dụng đầu tiên trong những năm 1980 để chỉ những thực phẩm chế biến có
chứa những thành phần tuy không có giá trị dinh dưỡng nhưng giúp nâng cao
sức khỏe cho người sử dụng. [18, 31]
Các nước châu Âu, Mỹ, Nhật đưa ra định nghĩa thực phẩm chức năng
là một loại thực phẩm ngoài 2 chức năng truyền thống là: cung cấp các chất
dinh dưỡng và thoả mãn nhu cầu cảm quan, còn có chức năng thứ 3 được
chứng minh bằng các công trình nghiên cứu khoa học như tác dụng giảm
cholesterol, giảm huyết áp, chống táo bón, cải thiện hệ vi khuẩn đường ruột…
Hiệp Hội thực phẩm sức khoẻ và dinh dưỡng thuộc Bộ Y tế Nhật Bản
định nghĩa: “Thực phẩm chức năng là thực phẩm bổ sung một số thành phần
có lợi hoặc loại bỏ một số thành phần bất lợi. Việc bổ sung hay loại bỏ phải
được chứng minh và cân nhắc một cách khoa học và được Bộ Y tế cho phép
xác định hiệu quả của thực phẩm đối với sức khoẻ”.
Viện Y học thuộc viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mĩ, định nghĩa
“Thực phẩm chức năng là thực phẩm mang đến nhiều lợi ích cho sức khoẻ, là
bất cứ thực phẩm nào được thay đổi thành phần qua chế biến hoặc có các
4
thành phần của thực phẩm có lợi cho sức khoẻ ngoài thành phần dinh dưỡng
truyền thống của nó”.
Theo Viện khoa học và đời sống quốc tế (ILSI) thì thực phẩm chức
năng là thực phẩm có lợi hay có hại, cho một hay nhiều hoạt động của cơ thể,
như cải thiện tình trạng sức khỏe và làm giảm nguy cơ măc bệnh hơn là so với
giá trị dinh dưỡng mà nó mang lại.
Hiệp Hội thông tin thực phẩm quốc tế (IFIC) cho rằng “Thực phẩm
chức năng là những thực phẩm hay thành phần của chế độ ăn có thể đem lại
lợi ích cho sức khỏe nhiều hơn giá trị dinh dưỡng cơ bản”. [18, 31]
Tại Việt Nam, thông tư số 08/TT-BYT ngày 23-8-2004 của Bộ Y tế
quy định: “Thực phẩm chức năng là thực phẩm để hỗ trợ các chức năng của
các bộ phận trong cơ thể, có tác dụng dinh dưỡng tạo cho cơ thể tình trạng
thoải mái, tăng sức đề kháng và giảm bớt nguy cơ bệnh”
Theo Dự thảo 15, ngày 19/11/2012 của Bộ Y tế Việt Nam, thông tư “Hướng
dẫn quản lý sản phẩm thực phẩm chức năng” thì “Thực phẩm chức năng là thực
phẩm dùng để hỗ trợ chức năng của cơ thể con người, tạo cho cơ thể tình trạng
thoải mái, tăng sức đề kháng, giảm bớt nguy cơ mắc bệnh, bao gồm thực phẩm bổ
sung, thực phẩm bảo vệ sức khoẻ, thực phẩm dinh dưỡng y học”.
Như vậy, có rất nhiều các định nghĩa về thực phẩm chức năng, song tất
cả đều thống nhất: Thực phẩm chức năng là loại thực phẩm nằm giới hạn giữa
thực phẩm (truyền thống - Food) và thuốc (Drug). Thực phẩm chức năng
thuộc khoảng giao thoa (còn gọi là vùng xám) giữa thực phẩm và thuốc. Vì
thế người ta còn gọi thực phẩm chức năng là thực phẩm - thuốc (Food-Drug).
Khái quát lại có thể đưa ra một định nghĩa như sau: “Thực phẩm chức
năng (TPCN) là thực phẩm (hoặc sản phẩm) dùng để hỗ trợ (phục hồi, duy trì
hoặc tăng cường) chức năng của các bộ phận trong cơ thể, có tác dụng dinh
dưỡng, tạo cho cơ thể tình trạng thoải mái, tăng sức đề kháng và giảm bớt
nguy cơ bệnh tật”.
5
Tùy theo công thức, hàm lượng vi chất và hướng dẫn sử dụng, thực
phẩm chức năng còn có các tên gọi khác như: thực phẩm bổ sung vi chất dinh
dưỡng, thực phẩm bổ sung, thực phẩm bảo vệ sức khỏe, sản phẩm dinh dưỡng
y học.
1.1.2. Tên gọi
TPCN tuỳ theo công dụng, hàm lượng vi chất và hướng dẫn sử dụng,
có các tên gọi khác nhau:
+ Việt Nam và nhiều nước khác (như Nhật Bản, Hàn Quốc ):
(1) Thực phẩm chức năng-Functional foods
(2) Thực phẩm bổ sung (vitamin vа khoáng chất) - Food Supplement.
(3) Sản phẩm bảo vệ sức khoẻ - Health Produce
(4) Thực phẩm đặc biệt - Food for Special use.
(5) Sản phẩm dinh dưỡng y học - Medical Supplement.
+ Mỹ: Dietary Supplement (thực phẩm bổ sung) và Medical
Supplement (thực phẩm y học hay thực phẩm điều trị).
+ EU: Thực phẩm bổ sung (giống như thuật ngữ Dietary Supplement
của Mỹ) hoặc thực phẩm thuốc (Nutraceuticals).
+ Trung Quốc: Sản phẩm bảo vệ sức khoẻ hay được dịch nguyên bản là
Thực phẩm vệ sinh. Chức năng của các sản phẩm nаy rất rộng, bao gồm cả
Dietary Supplement (Thực phẩm bổ sung) và Medical Supplement (Thực
phẩm y học hay Thực phẩm điều trị)
1.1.3. Phân biệt thực phẩm chức năng
1.1.3.1. Phân biệt thực phẩm chức năng và thực phẩm truyền thống
6
Bảng 1.1. Phân biệt thực phẩm chức năng
và thực phẩm truyền thống [18, 32]
TT
Tiêu chí phân biệt
Thực phẩm truyền thống
Thực phẩm chức năng
1
Chức năng
- Cung cấp các chất dinh
dưỡng
- Thỏa mãn về nhu cầu
cảm quan
- Cung cấp các chất dinh
dưỡng
- Chức năng cảm quan.
- Lợi ích vượt trội về sức
khỏe (giảm cholesterol,
giảm HA, chống táo bón,
cải thiện hệ vi sinh vật
đường ruột…)
2
Chế biến
Chế biến theo công thức
thô (không loại bỏ được
chất bất lợi)
Chế biến theo công thức
tinh (bổ sung thành phần
có lợi, loại bỏ thành phần
bất lợi) được chứng minh
khoa học và cho phép của
cơ quan quản lý ATTP
(VFA)
3
Tác dụng tạo năng
lượng
Tạo ra năng lượng cao
Ít tạo ra năng lượng
4
Liều dùng
Số lượng lớn
Số lượng rất nhỏ
5
Đối tượng sử
dụng
Mọi đối tượng
- Mọi đối tượng
- Có định hướng cho các
đối tượng: Người già, trẻ
em, phụ nữ mãn kinh…
6
Nguồn gốc
nguyên liệu
Nguyên liệu thô từ thực
vật, động vật (rau, củ, quả,
thịt, cá, trứng…) có nguồn
gốc tự nhiên.
- Hoạt chất, chất chiết từ
thực vật, động vật và vi
sinh vật (nguồn gốc tự
nhiên)
7
Thời gian và
phương thức dùng
- Thường xuyên, suốt đời
- Khó sử dụng cho người
ốm, già, bệnh lý đặc biệt.
- Thường xuyên, suốt đời
- Có sản phẩm cho các
đối tượng đặc biệt
7
1.1.3.2. Phân biệt thực phẩm chức năng và thuốc
Bảng 1.2. Phân biệt thực phẩm chức năng và thuốc [33]
TT
Tiêu chí phân biệt
TPCN
Thuốc
1
Định nghĩa
Sản phẩm dùng để hỗ trợ
các chức năng của các bộ
phận trong cơ thể, có hoặc
không tác dụng dinh
dưỡng, tạo cho cơ thể tình
trạng thoải mái, tăng sức đề
kháng, giảm bớt nguy cơ
bệnh tật
Là chất hoặc hỗn hợp chất
dùng cho người nhằm mục
đích phòng bệnh, chữa bệnh,
chẩn đoán bệnh hoặc điều trị
chức năng sinh lý cơ thể, bao
gồm thuốc thành phẩm,
nguyên liệu làm thuốc,
vaccine, sinh phẩm y tế, trừ
TPCN (luật Dược 2005).
2
Công bố trên nhãn
của nhà sản xuất
- Là TPCN
- Hỗ trợ điều trị
- Là thuốc
- Điều trị
3
Sản xuất theo
- Luật thực phẩm
- Tiêu chuẩn thực phẩm
- Luật Dược
- Tiêu chuẩn thuốc
4
Hàm lượng hoạt
chất
Không quá cao so với nhu cầu
sinh lý hàng ngày của cơ thể
- Cao
5
Điều kiện sử dụng
Người tiêu dùng có thể tự mua
ở cửa hàng và tự dùng theo
hướng dẫn của nhà sản xuất.
- Phải có chỉ định, kê đơn
của bác sĩ.
6
Đối tượng dùng
- Người chưa có bệnh
- Người bệnh
- Người bệnh
7
Điều kiện phân
phối
Bán lẻ, siêu thị, cửa hàng,
đa cấp, trực tiếp và mọi
kênh thương mại
- Hiệu thuốc có dược sĩ
- Cấm bán hàng đa cấp
8
Cách dùng
- Thường xuyên, lâu dài
- Không có biến chứng, tác
dụng phụ và tai biến
- Từng đợt
- Dễ có biến chứng, tác
dụng phụ, tai biến.
9
Tác dụng
- Tác dụng lan tỏa, hiệu quả
tỏa lan
- Không tác dụng âm tính
- Tác dụng chữa một chứng
bệnh
- Dễ tác dụng âm tính
10
Nguồn nguyên liệu
- Tự nhiên
- Tự nhiên
- Tổng hợp.
8
1.2. Giới thiệu về glucosamin
1.2.1. Cấu tạo, tính chất các dạng tồn tại của glucosamin
Bảng 1.3. Cấu tạo và tính chất các dạng tồn tại của glucosamin [22, 34]
TT
Dạng tồn tại
Công thức phân tử, khối
lượng phân tử (g/mol)
và công thức cấu tạo
Tính chất hóa lý
1
Glucosamin tự do
Tên khoa học:
(3R,4R,5S,6R)-3-amino-6-
(hydroxymethyl) oxane-2,4,5-
triol
Tên gọi khác: 2-amino-2-
deoxy-D-glucose; 2-amino-2-
deoxy-β-D-glucopyranose;
chitosamine
C
6
H
13
O
5
N;179,17
Là chất rắn dạng tinh
thể, không màu,
không mùi
Khối lượng riêng:
1.563 g/mL
Điểm nóng chảy:
88
o
C
Điểm sôi: 150
o
C
pK
a
: 12,27
pK
b
:1,72
Tan được trong nước
và trong methanol sôi,
ở điều kiện thường
tan ít trong methanol
hoặc ethanol, không
tan trong ether và
chloroform
2
Glucosamin hydroclorua
Tên khoa học: 2-amino-2-
deoxy-D
glucopyranosehydrochloride;
chitosaminehydrochloride; D-
glucosaminhydrochloride
Công thức phân tử:
C
6
H
13
O
5
N.HCl;215,63
Chất rắn dạng tinh thể
màu trắng, không màu
Nhiệt độ nóng chảy:
190-194
o
C hoặc
300
o
C
Tan được trong nước
0,1g/ml
9
3
Glucosamin sulfat
Tên khoa học:2-amino-2-
deoxy-D- glucose sulfat; D-
glucosamin sulfat
C
6
H
13
O
5
N.H
2
SO
4
;
277,24
4
Acetylglucosamin
Tên khoa học: 2-acetoamido-
2-deoxy-D-glucopyranose; n-
acetyl-D-(+)-glucosamin; N-
acetyl-в-D-glucosamin; N-
acetylchitosamine
C
8
H
15
O
6
N; 221,21
Nhiệt độ nóng chảy
201 - 210
o
C. Tan
được trong nước
0,1mg/l
Hình 1.1. Các dạng cấu trúc hóa học của glucosamin
Một số phản ứng của glucosamin:
Phản ứng tráng bạc:
10
Phản ứng với Cu(OH)
2
:
Sản phẩm có mà xanh nhạt
Phản ứng với C
6
H
5
CH=O, xác nhận sự có mặt của NH
2
, tạo ra sản phẩm dưới
dạng keo sánh màu nâu.
1.2.2. Quy trình điều chế Glucosamin hydroclorua
Quy trình 1:
Để khử khoáng, vỏ tôm được ngâm trong HCl 10%, tỷ lệ w/v = 1/10, ở
nhiệt độ phòng trong thời gian 5 giờ, sau đó vớt ra rửa sạch đến pH=7. Khử
protein kết hợp deacetyl hóa trong NaOH 40%, tỷ lệ w/v = 1/10, ở nhiệt độ 95
- 100
o
C trong thời gian 6,5 giờ. Tẩy màu rửa sạch, sấy khô. Chitosan được
đun trong HCl 35%, tỷ lệ w/v = 1/4, ở nhiệt độ 95 - 100
o
C trong thời gian 4
giờ. Lọc bỏ cặn, làm lạnh 0 - 2
o
C trong thời gian 2 giờ khi đó kết tinh sẽ xuất
hiện. Lọc tách kết tinh, hòa tan trong nước cất, khử màu qua than hoạt tính, cô
cạn và lại thực hiện kết tinh. Sau khi kết tinh lần cuối (khoảng 3 lần), tinh thể
trắng, lọc lấy tinh thể đem rửa lại bằng cồn, sấy khô ở 50 - 60
o
C. [3, 34]
Quy trình 2:
Vỏ tôm khô, sạch, nghiền thành bột, đun sôi nguyên liệu với nước
trong 2 giờ và gạn bỏ protein, sấy khô. Nguyên liêu khô đun trong HCl 5%
tách khoáng, rửa sạch đến pH=7 và sấy khô. Khử hoàn toàn protein trong
11
NaOH 5%, đun sôi. Sản phẩm rửa sạch đến pH=7, sấy khô. Chitin thu được
có màu trắng phớt hồng. Từ chitin để chuyển hóa thành glucosamin bằng cách
thủy phân trong dung dịch axit HCl đậm đặc 36%, ở nhiệt độ 100
o
C, tẩy màu
băng than hoạt tính, để kết tinh và lọc. Sấy khô, thu được tinh thể glucosamin
hydroclorua trắng. Hiệu suất quá trình 51,4%.[3, 34]
1.2.3. Tác dụng dược lý của glucosamin
Tác dụng dược lực học
Glucosamin, một đường amino, là tiền chất trong quá trình tổng hợp
sinh hoá để tạo ra proteoglycan và collagen, đây là những chất cơ bản kích
thích quá trình tạo sụn ở khớp Glucosamin đồng thời ức chế enzym phá hủy
sụn khớp như collagenase, phospholipase A2 và giảm các gốc tự do
superoxide phá hủy các tế bào sụn. Nhờ tác dụng của glucosamin trên sự
chuyển hoá sụn, nó có thể giúp cho cơ thể hồi phục lại sụn bị tổn thương hay
bị ăn mòn. Ngoài ra glucosamin còn kích thích sinh mô liên kết của xương,
giảm triệu chứng mất calci ở xương, làm tăng sản sinh chất nhầy ở dịch khớp.
Do glucosamin làm tăng sản xuất chất nhầy dịch nhớt nên tăng độ nhớt,
khả năng bôi trơn của dịch khớp, vì thế không những làm giảm triệu chứng
của thoái hóa khớp (đau, khó vận động) mà còn ngăn chặn quá trình thoái hóa
khớp, ngăn chặn bệnh phát triển. Khi thiếu glucosamin thì sụn đặc biệt là sụn
khớp háng, đầu gối bị hỏng, cứng, tạo gai xương gây biến dạng khớp làm hạn
chế vận động, dẫn đến bênh viêm khớp xương phát triển (hình 1.2). [2, 22]
Hình 1.2. Bệnh thoái hóa khớp ở người
12
Tác dụng dược động học của glucosamin
Glucosamin sulfat được hấp thụ hoàn toàn sau khi uống (qua nghiên
cứu cho thấy thuốc được hấp thu 90-98%), khi bị hấp thu vào dạ dày, muối
glucosamin sulfat bị ion hóa hoàn toàn do nồng độ tương đối lớn axit
clohydric (pH = 1-3) sẵn có trong dạ dày. Glucosamin nhanh chóng khuếch
tán vào mô và kết hợp với protein huyết thanh và những cấu trúc sinh học của
cơ thể. Nồng độ cực đại của glucosamin trong huyết tương có thể đạt đến sau
8 đến 10 giờ. Gan, thận, sụn, khớp là những nơi tập trung glucosamin cao
nhất. Tại gan, glucosamin tham gia các chuyển hóa dưới tác dụng của các
enzyme khác nhau. Tại đây một phần glucosamin bị chuyển hóa thành những
sản phẩm chuyển hóa nhỏ hơn, cuối cùng là CO
2
(bài tiết qua đường hô hấp),
nước và urê. Khoảng 28% lượng glucosamin đã dùng được tìm thấy trong
nước tiểu của người sau 120 giờ và ít hơn 1% được tìm thấy trong phân. [19 ]
1.2.4. Tình hình sử dụng glucosamin trong nước và trên thế giới
Glucosamin (2-amino-2-deoxy-d-glucose) là một amino-mono-saccharid
có nguồn gốc nội sinh, giúp tổng hợp glycosaminoglycan cấu tạo nên mô sụn
trong cơ thể. Glucosamin được xem như là một chất bổ sung dinh dưỡng trong các
thuốc. Các viên bổ sung glucosamin được sản xuất trong các phòng thí nhiệm từ
chitin, một chất được tìm thấy trong vỏ của tôm, cua, tôm hùm và các sinh vật
biển khác. Ngoài bổ sung dinh dưỡng ra, glucosamin còn được sử dụng cho thức
uống trong thể thao và mĩ phẩm. Glucosamin thường kết hợp với chondrotin
sulfate, một phân tử cũng hiện diện tự nhiên trong các sụn.
Từ năm 1994, glucosamin sulfat đã được dùng trong điều trị thoái hóa
khớp. Trên thế giới, có khoảng 70 quốc gia công nhận glucosamin là thuốc
điều trị thoái hóa khớp. Tuy nhiên, ở Mỹ và nhiều Quốc gia, glucosamin chưa
được công nhận là thuốc, chỉ được công nhận là thực phẩm chức năng có tác
dụng hỗ trợ điều trị thoái hóa khớp.
13
Có 3 dạng glucosamin dùng trong điều trị là glucosamin sulfat,
glucosamin hydroclorua và N-Acetylglucosamin, trong đó dạng muối sulfat
được cho là dễ hấp thu, dung nạp tốt nhất và cho hiệu quả nhất trong điều trị.
Dạng thường gặp của glucosamin trong thực phẩm chức năng hoặc trong chế
phẩm dược thường là dạng đơn hoặc ở dạng kết hợp với chondroitin. [22, 23]
Glucosamin sulfat hiện đang có các dạng: thuốc viên 250mg, bột pha
uống 1,5gam, thuốc tiêm 400mg/3ml và viên thuốc sủi. Thuốc thường được
dùng trong điều trị thoái hóa khớp gối, háng, tay, cột sống, vai, trong viêm
quanh khớp, loãng xương, gãy xương, teo khớp, viêm khớp cấp và mạn tính.
Uống thuốc 15 phút trước bữa ăn, thuốc không gây rối loạn dạ dày, ruột.
Vì có bản chất tự nhiên nên glucosamin ít gây dị ứng và độc hại, không
gây rối loạn tiêu hoá và có thể điều trị lâu dài. Liều khuyến cáo là 1250 mg
đến 1500 mg glucosamin/ngày, chia làm 3 lần. Ngoài ra, nếu kết hợp với
chondroitin thì liều được khuyên dùng là 1200mg chia 3 lần/ngày. Thời gian
dùng tùy theo chủ thể, ít nhất dùng liên tục trong 2 đến 3 tháng để đảm bảo
hiệu quả điều trị. Thuốc không được dùng (chống chỉ định) trong trường hợp
dị ứng với glucosamin sulfat. Thận trọng dùng cho phụ nữ có thai và người
đái tháo đường vì thử nghiệm trên động vật có biểu hiện làm gia tăng đề
kháng insulin. [9]
Glucosamin tác động vào cơ chế sinh bệnh của thoái hóa khớp, điều trị các
bệnh thoái hóa xương khớp cả cấp và mãn tính, cải thiện chức năng khớp và ngăn
chặn bệnh tiến triển, cấu trúc sụn khớp. Từ tuổi 45 - 50 trở lên bệnh có chiều
hướng tăng (27% ở tuổi 60-70, 45% ở tuổi 80). Đối tượng nguy cơ dễ mắc bệnh
khớp nhất là người già, người béo phì, người bị chấn thương khớp, có dị tật bẩm
sinh, bệnh về chuyển hóa, di truyền hoặc bị xáo trộn về kích tố.
Những năm gần đây, glucosamin được dùng rộng rãi trong điều trị
viêm khớp, thoái hóa khớp. Tuy nhiên, theo nghiên cứu của tiến sĩ Ronal
14
Tallarida thuộc trường Đại Học Y khoa Temple, Philadelphia (Mỹ) cho thấy
nếu sử dụng glucosamin đơn độc sẽ ko có hiệu quả chống đau. Nhưng nếu kết
hợp với một loại thuốc nhóm kháng viêm không steroid (NSAID) thì tác dụng
chống đau, chống viêm tăng lên rất nhiều.
Thực tế lâm sàng cho thấy nó mang lại nhiều ưu điểm trong điều trị hơn
hẳn các thuốc NSAID. Nhược điểm của NSAID là có nhiều tác dụng phụ, còn
khi sử dụng glucosamin thì lại rất ít tác dụng phụ. Một vài dị ứng không đáng
kể với người có cơ địa quá mẫn cảm với thuốc.
Đã có nhiều nghiên cứu thử nghiệm so sánh glucosamin với các loại
thuốc NSAID, cho kết quả như sau [23]:
Cải thiện triệu chứng viêm khớp tương đương với NSAID trong
thời gian ngắn và vượt trội hơn hẳn nếu uống thuốc thời gian dài.
Tính an toàn hơn hẳn với các loại đi từ NSAID
Người ta dùng phối hợp glucosamin và NSAID cho kết quả tốt hơn
khi dùng đơn độc NSAID trong thời gian ngắn
Người ta thấy nếu dùng NSAID, những ích lợi giảm triệu chứng cho
bệnh nhân sẽ nhanh chóng mất đi ngay sau khi ngừng thuốc. Ngược lại,
ngưng uống glucosamin tác dụng vẫn tiếp tục kéo dài nhiều tháng sau này.
Với những bệnh nhân tuân thủ phác đồ điều trị dùng glucosamin
càng dài thì lợi ích kinh tế càng lớn vì tính an toàn và hiệu quả của nó càng
được phát huy
Hiện nay tại Việt Nam, chúng ta đang sử dụng một số loại thuốc có
chứa glucosamin như: Lubrex, Lubrex-F, Glusivac, thực phẩm chức năng
chứa glucosamin của các thương hiệu nổi tiếng như Schiff (Mỹ), Kirkland,
Amway, Schitton… (hình 1.3).
15
Hình 1.3. Một số thực phẩm chức năng có chứa glucosamin
1.3. Các phương pháp tạo dẫn xuất của glucosamin
Glucosamin là chất phân cực chứa poliancol và nhóm amino, vì vậy
trong quá trình xử lý mẫu rất khó để tách và làm sạch nó từ các nền mẫu phức
tạp đặc biệt là các dung dịch sinh học. Mặt khác, glucosamin không có các
nhóm mang màu mạnh, hấp thụ yếu trong vùng tử ngoại. Vì vậy, để tăng
cường khả năng hấp thụ (phân tích bằng phương pháp HPLC-UV, PDA), hấp
phụ trên pha đảo và tăng độ nhạy của phương pháp phân tích, người ta tiến
hành dẫn xuất hóa glucosamin (qua nhóm amino) với các thuốc thử: 9-
fluorenylmethyl chloroformat (FMOC-Cl), 1-napthyl isothiocyanate (NITC),
phenylisothiocyanat (PITC), 6-aminoquinolyl-N-hydroxysuccinimidyl carbamat
(AQC), axit 8-aminopyrenesulfonic (APTS), o-phthalaldehyd /acid 3-
mercaptopropionic (OPA/3-MPA) và N-(9-fluorenyl-methoxycarbonyloxy)
succinimid (FMOC-Su). [21, 26]
