XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT CAO NGHỆ VÀ CAO DIỆP HẠ CHÂU ĐẮNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

NGUYỄN ĐỨC HẠNH

XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT
CAO NGHỆ VÀ CAO DIỆP HẠ CHÂU ĐẮNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2009


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT
CAO NGHỆ VÀ CAO DIỆP HẠ CHÂU ĐẮNG

Chuyên ngành: Bào chế - Công nghiệp Dược
Mã số: 60.73.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

Người thực hiện:

DS. Nguyễn Đức Hạnh
Người hướng dẫn khoa học:
GS. TS. Nguyễn Minh Đức

Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2009


ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.

Nguyễn Đức Hạnh


iii

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN....................................................................................................................................... ii
MỤC LỤC................................................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................................................. v
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................................................. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................................................................ viii
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ............................................................................................................................ ix
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................................................................. 3

1.1. DIỆP HẠ CHÂU ĐẮNG...............................................................................................................................3
1.2. NGHỆ .......................................................................................................................................................7
1.3. XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT DƯỢC LIỆU...................................................................................12
1.4. NỘI DUNG CỦA MỘT TIÊU CHUẨN CAO DƯỢC LIỆU ............................................................................16
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP............................................................................................ 18
2.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, DUNG MÔI, TRANG THIẾT BỊ......................................................................18
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................................................................20
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.......................................................................................................... 30
3.1. TIÊU CHUẨN HÓA DƯỢC LIỆU DIỆP HẠ CHÂU ĐẮNG............................................................................30
3.2. KẾT QUẢ KIỂM NGHIỆM DƯỢC LIỆU NGHỆ...........................................................................................34
3.3. XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT CAO DIỆP HẠ CHÂU ĐẮNG.....................................................................39
3.4. XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT CAO NGHỆ..............................................................................................47
3.5. TIÊU CHUẨN HÓA CAO DIỆP HẠ CHÂU ĐẮNG.......................................................................................56
3.6. TIÊU CHUẨN HÓA CAO NGHỆ................................................................................................................62
Chương 4. BÀN LUẬN............................................................................................................................. 67
KẾT LUẬN .............................................................................................................................................. 69
KIẾN NGHỊ.............................................................................................................................................. 69


iv

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DĐVN

Dược điển Việt Nam

GMP

Thực hành tốt sản xuất thuốc
(Good Manufacturing Practice)

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao
(High Performance Liquid Chromatography)

HSC

Hiệu suất chiết

QTCX

Quy trình chiết xuất

RSD

Độ lệch chuẩn tương đối
(Relative Standard Deviation)

Rt

Thời gian lưu
(Retention time)

SKLM

Sắc ký lớp mỏng

STT

Số thứ tự

TB

Trung bình

TT

Thuốc thử

UV

Tử ngoại
(Ultra Violet)


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Chương trình gradient dung môi HPLC định lượng curcumin I..................................................24
Bảng 3.1. Kết quả định tính hóa học dược liệu Diệp hạ châu đắng...........................................................31
Bảng 3.2. Độ ẩm của dược liệu Diệp hạ châu đắng..................................................................................33
Bảng 3.3. Tro toàn phần của dược liệu Diệp hạ châu đắng......................................................................33

Bảng 3.4. Tóm tắt tiêu chuẩn kiểm nghiệm dược liệu Diệp hạ châu đắng.................................................34
Bảng 3.5. Kết quả xác định độ ẩm của dược liệu Nghệ............................................................................37
Bảng 3.6. Tro toàn phần của dược liệu Nghệ........................................................................................... 37
Bảng 3.7. Hàm lượng tinh dầu trong dược liệu Nghệ...............................................................................38
Bảng 3.8. Hàm lượng các chất chiết được từ dược liệu Nghệ bằng ethanol ............................................38
Bảng 3.9. Các thông số sắc ký ứng với đỉnh phyllanthin...........................................................................39
Bảng 3.10. Sự tương quan giữa diện tích đỉnh và nồng độ phyllanthin....................................................40
Bảng 3.11. Độ chính xác của phương pháp định lượng phyllanthin.........................................................41
Bảng 3.12. Độ đúng của phương pháp định lượng phyllanthin................................................................41
Bảng 3.13. Dữ liệu thực nghiệm quy trình chiết xuất cao Diệp hạ châu đắng ...........................................42
Bảng 3.14. Liên quan nhân quả trong QTCX cao Diệp hạ châu đắng.........................................................44
Bảng 3.15. Đánh giá các mô hình nhân quả đối với cao Diệp hạ châu đắng..............................................45
Bảng 3.16. Kết quả dự đoán và thực nghiệm đối với cao Diệp hạ châu đắng............................................46
Bảng 3.17. Các thông số sắc ký ứng với đỉnh curcumin I..........................................................................48
Bảng 3.18. Sự tương quan giữa điện tích đỉnh và nồng độ curcumin I.....................................................49
Bảng 3.19. Độ chính xác của phương pháp định lượng curcumin I...........................................................50
Bảng 3.20. Độ đúng của phương pháp định lượng curcumin I.................................................................50
Bảng 3.21. Dữ liệu thực nghiệm quy trình chiết xuất cao Nghệ ...............................................................51


vii

Bảng 3.22. Liên quan nhân quả trong quy trình chiết xuất cao Nghệ........................................................52
Bảng 3.23. Đánh giá các mô hình nhân quả đối với cao Nghệ...................................................................54
Bảng 3.24. Kết quả dự đoán và thực nghiệm đối với cao Nghệ................................................................55
Bảng 3.25. Độ ẩm của cao Diệp hạ châu đắng.......................................................................................... 56
Bảng 3.26. Cắn không tan trong nước của cao Diệp hạ châu đắng...........................................................57
Bảng 3.27. Tro toàn phần của cao Diệp hạ châu đắng..............................................................................57
Bảng 3.28. Tro không tan trong acid của cao Diệp hạ châu đắng..............................................................57
Bảng 3.29. Tro sulfat của cao Diệp hạ châu đắng.....................................................................................58

Bảng 3.30. Tro tan trong nước của cao Diệp hạ châu đắng................................................58
Bảng 3.31. pH của cao Diệp hạ châu đắng......................................................................................... 59
Bảng 3.32. Giới hạn kim loại nặng của cao Diệp hạ châu đắng............................................59
Bảng 3.33. Kết quả định tính alcaloid trong cao Diệp hạ châu đắng.........................................................59
Bảng 3.34. Hàm lượng phyllanthin trong cao Diệp hạ châu đắng.............................................................61
Bảng 3.35. Tóm tắt tiêu chuẩn kiểm nghiệm cao Diệp hạ châu đắng........................................................61
Bảng 3.36. Độ ẩm của cao Nghệ.............................................................................................................. 62
Bảng 3.37. Cắn không tan trong nước của cao Nghệ................................................................................63
Bảng 3.38. Tro toàn phần của cao Nghệ.................................................................................................. 63
Bảng 3.39. Tro tan trong nước của cao Nghệ........................................................................................... 63
Bảng 3.40. Tro không tan trong acid hydrochlorid của cao Nghệ..............................................................63
Bảng 3.41. Tro sulfat của cao Nghệ......................................................................................................... 64
Bảng 3.42. Giới hạn kim loại nặng của cao Nghệ......................................................................................64
Bảng 3.43. pH của cao Nghệ.................................................................................................................... 64
Bảng 3.44. Kết quả định lượng curcumin I trong cao Nghệ......................................................................65
Bảng 3.45. Tóm tắt tiêu chuẩn kiểm nghiệm cao Nghệ............................................................................66


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang


ix

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Trang

1

MỞ ĐẦU
Diệp hạ châu đắng (Phyllanthus amarus Schum. & Thonn) là dược liệu được dùng
để chữa một số bệnh như viêm gan, vàng da, viêm thận, điều kinh… Gần đây, cao
Diệp hạ châu đắng được dùng nhiều để hỗ trợ điều trị bệnh viêm gan B, gan nhiễm
mỡ, xơ gan... Nghệ vàng (Curcuma longa L.) không chỉ có công dụng giúp liền sẹo,
mau lên da non các vết thương mà còn được sử dụng để điều trị bệnh đau dạ dày,
kích thích bài tiết mật…
Hiện nay, nhu cầu trong nước và trên thế giới về cao Nghệ và cao Diệp hạ châu
đắng là rất lớn. Nguồn dược liệu Nghệ và Diệp hạ châu đắng của nước ta hoàn toàn
có khả năng đáp ứng nhu cầu sản xuất cao chiết trong nước và xuất khẩu. Một số
công ty dược phẩm trong nước hiện đã sản xuất cao Nghệ và cao Diệp hạ châu
đắng. Tuy nhiên, việc chiết xuất, tiêu chuẩn hóa các cao này vẫn chưa đáp ứng yêu
cầu sản suất tại các nhà máy GMP. Mặt khác, tiêu chuẩn của các cao chưa đáp ứng
được yêu cầu của đối tác nước ngoài nên không xuất khẩu được các sản phẩm này
với số lượng lớn. Chính vì vậy, các dược liệu này chủ yếu được xuất khẩu dưới
dạng dược liệu thô và giá thành thấp.
Chất lượng cao Nghệ, cao Diệp hạ châu đắng và các sản phẩm chứa các cao này
chưa đạt và không ổn định là do các nguyên nhân sau:
-

Quy trình chiết xuất chưa được tối ưu hóa nên hiệu suất chiết chưa cao, chất
lượng cao Nghệ và cao Diệp hạ châu đắng còn thấp, không ổn định. Do đó, tác
dụng điều trị không đảm bảo vì chứa ít hoặc không có các hoạt chất.

-

Việc kiểm nghiệm cao Nghệ và cao Diệp hạ châu đắng chỉ được thực hiện sơ
sài, thiếu tiêu chuẩn và phương pháp kiểm nghiệm thích hợp.

-

Do chưa có tiêu chí chất lượng rõ ràng, việc tiêu chuẩn hóa các cao nguyên liệu
này để đưa vào sản xuất các sản phẩm gặp nhiều khó khăn.


2

Vì vậy, đề tài được thực hiện nhằm mục tiêu nghiên cứu xây dựng quy trình chiết
xuất cao Nghệ và cao Diệp hạ châu đắng. Kết quả thu được từ đề tài này sẽ là cơ sở
cho dự án sản xuất cao Nghệ và cao Diệp hạ châu đắng thương phẩm có chất lượng
cao, tạo nguồn nguyên liệu làm thuốc chất lượng. Đồng thời, góp phần đảm bảo
chất lượng các thuốc có chứa các cao nói trên vì các cao này đều được tiêu chuẩn
hóa và kiểm nghiệm chặt chẽ.
Để xây dựng quy trình chiết xuất cao Nghệ và cao Diệp hạ châu đắng, đề tài này
được thực hiện với những mục tiêu cụ thể sau:
-

Tiêu chuẩn hóa và kiểm nghiệm dược liệu Nghệ và Diệp hạ châu đắng.

-

Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng phyllanthin trong cao
Diệp hạ châu đắng.

-

Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng curcumin I trong cao Nghệ.

-

Nghiên cứu xây dựng quy trình chiết xuất cao Nghệ và cao Diệp hạ châu đắng
thông qua thiết kế thí nghiệm, phân tích liên quan nhân quả và tối ưu hóa
các thông số.

-

Tiêu chuẩn hóa cao Nghệ và cao Diệp hạ châu đắng


3

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. DIỆP HẠ CHÂU ĐẮNG
Tên khoa học: Phyllanthus amarus Schum. & Thonn.
Họ: Thầu dầu (Euphorbiaceae) [16].

1.1.1. MÔ TẢ THỰC VẬT
Cây thảo, cao 10-40 cm, ít phân cành, màu xanh. Lá mỏng, hình bầu dục, gân mờ,
hai mặt màu ít khác nhau. Lá non đầu cành màu xanh lục nhạt, mép lá nhẵn, đầu lá
tròn. Hoa đơn tính, mọc kẽ lá, không có cánh hoa, màu lục nhạt. Hoa đực có cuống
ngắn xếp ở dưới hoa cái. Hoa cái có cuống dài. Vị rất đắng, mùi hăng [7].

Hình 1.1. Toàn cây, lá và quả Diệp hạ châu đắng

1.1.2. PHÂN BỐ VÀ SINH THÁI
Diệp hạ châu đắng có nguồn gốc xa xưa ở vùng nhiệt đới Nam Mỹ và hiện nay phân
bố rải rác ở các vùng nhiệt đới. Ở Châu Á, vùng phân bố Diệp hạ châu đắng gồm
các nước Ấn Độ, Malaysia, Philippin, Indonesia, Thái Lan, Campuchia, Lào, Việt

Nam, Trung Quốc... Ở Việt Nam, Diệp hạ châu đắng phân bố rải rác khắp nơi, từ


4

các tỉnh ở vùng đồng bằng, ven biển, các đảo lớn đến các tỉnh ở trung du miền núi
có độ cao dưới 800 m.
Diệp hạ châu đắng là cây ưa sáng và có thể chịu bóng râm khi còn nhỏ hoặc mọc
xen lẫn với những loại cây cỏ khác. Cây thường mọc ở đất ẩm trong vườn, ruộng
trồng hoa màu, ven đường đi hay trên nương rẫy. Cây con mọc từ hạt, thường xuất
hiện vào cuối mùa xuân. Sinh trưởng nhanh trong vòng 2 tháng hè, sau đó ra hoa
quả và tàn lụi. Toàn bộ vòng đời của cây chỉ kéo dài trong 3-4 tháng. Hạt của Diệp
hạ châu đắng tồn tại trên mặt đất 7-8 tháng vẫn còn sức nẩy mầm [3].

1.1.3. THÀNH PHẦN HÓA HỌC
Diệp hạ châu đắng gồm có các nhóm hợp chất chính như alcaloid, lignan,
triterpenoid, flavonoid, tanin và một số chất khác.

1.1.3.1. Sơ lược về lignan
Lignan là một trong những thành phần gây nhiều chú ý cho các nhà nghiên cứu.
Lignan là một nhóm hợp chất hóa học tìm thấy ở cây, đặc biệt ở hạt lanh. Lignan
trong cây là hợp chất polyphenolic có liên quan đến chuyển hóa sinh học của
phenylalanin, hoạt động tương tự như chất chống oxi hóa.
Nhiều lignan có khả năng kháng khối u. Hoạt động đặc biệt này do sự can thiệp vào
quá trình phân bào bằng 2 cơ chế khác nhau ở cả người và động vật. Một vài lignan
hoạt động hiệu quả trong việc làm dịu thần kinh trung ương và khóa men c-AMP
phosphodiesterase, trong khi một số khác được dùng như một chất độc đối với cá và
ngăn sự nẩy mầm. Ở Trung Quốc, một số lignan được dùng để bảo vệ gan [3].

1.1.3.2. Lignan trong Diệp hạ châu đắng

Phyllanthin và hypophyllanthin trong lá Diệp hạ châu đắng là hai lignan tiêu biểu.
Trong đó, phyllanthin có hàm lượng lớn nhất (0,35%). Hai lignan phyllanthin và
hypophyllanthin được nhiều tài liệu công bố có tác dụng sinh học đáng chú ý như
kháng ung thư, kháng khuẩn, kháng viêm, đặc biệt là trị viêm gan [9].


5

MeO

CH2OCH3

MeO

CH2OCH3

MeO

CH2OCH3

O

CH2OCH3
O

OMe

OMe
OMe
Phyllanthin

Phylanthin

OMe
Hypophylanthin
Hypophyllanthin

Hình 1.2. Công thức hóa học của phyllanthin và hypophyllanthin
Bên cạnh hai lignan trên, trong Diệp hạ châu đắng, còn có các lignan khác như
niranthin, nirtetralin, phyltetralin, hinokinin và isolintetralin. Các lignan hầu hết
được tìm thấy trong phân đoạn chiết với dung môi kém phân cực, chủ yếu từ dịch
chiết n-hexan [11].

1.1.4. TÁC DỤNG DƯỢC LÝ VÀ CÁC NGHIÊN CỨU LÂM SÀNG
1.1.4.1. Tác dụng trị viêm gan, bảo vệ tế bào gan
Tác dụng chống viêm gan, bảo vệ tế bào gan của Diệp hạ châu đắng là lãnh vực mà
các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu.
Phyllanthin và hypophyllanthin trong cây Diệp hạ châu đắng là chất bảo vệ các tế
bào gan chống lại carbon tetrachlorid và galactosamin [16].
Diệp hạ châu đắng có thể ngăn sự tăng trưởng, ngăn sự gia tăng số lượng virus, do
khóa trực tiếp hay ngăn ngừa sự sao chép vật liệu di truyền của virus. Kết quả thử
nghiệm lâm sàng cho thấy Diệp hạ châu đắng có khả năng ức chế enzym DNA
polymerase của virus gây bệnh gan và virus viêm gan B, có hoạt tính in vitro đối
kháng với enzym transcriptase ngược của retrovirus, do đó làm giảm quá trình sao
mã và dịch mã của virus viêm gan B [20].
Ngoài ra, tác dụng trị viêm gan B còn do Diệp hạ châu đắng có khả năng gây bất
hoạt kháng nguyên bề mặt viêm gan B [8].


6

1.1.4.2. Tác dụng trị ung thư
Diệp hạ châu đắng có tác dụng chống sự tăng sinh của tế bào. Kết quả nghiên cứu
tại Thái Lan nhận thấy phyllanthin và hypophyllanthin có tác dụng tăng cường tính
độc tế bào của vinblastin ở các tế bào KJ3 kháng thuốc [18].

1.1.4.3. Tác dụng kháng HIV (Human Immuno-deficiency Virus)
Các nhà khoa học người Đức nhận thấy dịch chiết nước và dịch chiết cồn của Diệp
hạ châu đắng có khả năng ức chế sự sao chép của HIV-1 trong tế bào HeLa CD4+.
Ngoài ra, các thành phần trong Diệp hạ châu đắng có hoạt tính ngăn cản sự sao chép
sớm trong chu kỳ sống của HIV-1, ngăn cản sự hấp thu virus và ức chế enzym
reverse transcriptase của virus.
Nhóm HIV-1 và 2 đề kháng với chất ức chế enzym reverse transcriptase cũng nhạy
cảm với Diệp hạ châu đắng [19].

1.1.4.4. Tác dụng chống thụ cảm đau
Dịch chiết cồn nước của Diệp hạ châu đắng ức chế đáng kể sự đau thắt ruột do acid
acetic, ức chế sự đau thần kinh do capsaicin hay formalin. Tác dụng này phụ thuộc
liều sử dụng [22].

1.1.4.5. Tác dụng kháng khuẩn
Các nhà khoa học người Cộng hòa Séc nhận thấy dịch chiết từ Diệp hạ châu đắng
có hoạt tính kháng khuẩn đặc biệt là trên vi khuẩn gram âm. Các vi khuẩn nhạy cảm
bao gồm Bacillus subtilis, Klebsiella pneumonia, Pseudomonas aeruginosa,
Proteus mirabilis, Salmonella paratyphi và Staphylococcus aureus.
Trong các thành phần phân lập từ Diệp hạ châu đắng thì các tanin như corilagin,
geraniin và acid gallic cho thấy có hoạt tính in vitro chống lại Bacillus subtilis,
Staphylococcus aureus và Escherichia coli [17].


7

1.1.4.6. Tác dụng khác
Dịch chiết methanol của Diệp hạ châu đắng ức chế sự thương tổn và viêm dạ dày do
dùng ethanol tuyệt đối. Tỷ lệ tử vong, chỉ số loét cũng như sự chảy máu trong bụng
cũng được giảm khi dùng Diệp hạ châu đắng.
Diệp hạ châu đắng có hoạt tính loại sạch gốc tự do và các superoxid, các gốc
hydroxyl và các lipoperoxid. Vì phản ứng viêm là do sự oxi hóa các chất từ đại thực
bào nên nhiều chất chống oxi hóa có thể hiệu quả trong việc làm giảm phản ứng
viêm, trong đó có viêm dạ dày.
Một cơ chế khác trong hoạt tính ức chế thương tổn dạ dày do cồn có thể là do sự
hình thành một lớp bảo vệ gồm các polyphenol có trong Diệp hạ châu đắng với các
protein của dạ dày bằng liên kết kỵ nước.
Ngoài ra, Diệp hạ châu đắng còn có thể ức chế sự tổng hợp prostaglandin giống như
các thuốc kháng viêm NSAID [21].

1.1.5. CÔNG DỤNG
Diệp hạ châu đắng được dùng làm thuốc trị viêm gan, vàng da, sốt, trị rắn cắn. Mỗi
ngày dùng 20-40 g cây tươi, giã lấy nước uống hoặc 8-16 g cây khô sắc uống.
Dịch ép lá dùng đắp ngoài trị lở loét. Diệp hạ châu đắng được dùng trị sốt rét, sỏi
thận, sỏi bàng quang, các rối loạn về tiết niệu nói chung.

1.1.6. ĐỘC TÍNH
Độc tính tế bào in vitro dịch chiết methanol từ Phyllanthus amarus đã được nghiên
cứu trên tế bào ung thư buồng trứng A2780 của người. Kết quả cho thấy phân đoạn
dichloromethan là độc nhất, phân đoạn methanol phân cực là ít độc nhất [10].

1.2. NGHỆ
Tên khoa học: Curcuma longa L.

8

Họ: Gừng (Zingiberaceae) [1].

1.2.1. MÔ TẢ
Cây thảo, cao 0,6 - 1 m. Thân rễ to, có ngấn, phân nhánh thành nhiều củ hình bầu
dục, khi bẻ hoặc cắt ngang có màu vàng sẫm đến vàng đỏ, rất thơm. Lá mọc thẳng
từ thân rễ, gốc thuôn hẹp, đầu hơi nhọn, cánh hoa ngoài màu xanh lục hơi vàng,
chia thành 3 thùy, thùy trên to hơn. Quả nang. Hạt có áo [1,5].

Hình 1.3. Cây Nghệ và củ Nghệ

1.2.2. PHÂN BỐ, SINH THÁI
Nghệ được trồng ở các nước vùng nhiệt đới, từ Nam Á đến Đông Nam Á và Đông
Á. Nghệ là cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể chịu bóng. Cây thích nghi được với nhiều
vùng khí hậu khác nhau, từ nơi có khí hậu nhiệt đới điển hình đến những nơi có khí
hậu cận nhiệt đới.
Vào mùa đông, toàn bộ phần trên mặt đất tàn lụi hoặc khô. Cây mọc lại vào giữa
mùa xuân, có hoa sau khi đã ra lá. Hoa tự thụ phấn hoặc nhờ côn trùng.
Nghệ có trữ lượng khá dồi dào ở Việt Nam. Bên cạnh nguồn cung cấp do nhân dân
trồng, ở một số địa phương phía bắc, Nghệ mọc hoang dại ước tính trữ lượng tới
1000 tấn [1].


9

1.2.3. BỘ PHẬN DÙNG
Thân rễ Nghệ được thu hái vào tháng 8 và 9. Để bảo quản lâu, Nghệ được xử lý
bằng cách hấp trong 6 - 12 giờ, để ráo nước rồi đem phơi nắng hay sấy khô [1].

1.2.4. THÀNH PHẦN HÓA HỌC
1.2.4.1. Tinh dầu
Tinh dầu Nghệ là một chất lỏng sánh màu vàng nhạt đến vàng cam, có mùi đặc
trưng của Nghệ. Thành phần chủ yếu trong tinh dầu Nghệ là những sesquiterpen
ceton không no α, β và các sản phẩm khác nhau về mức độ hydro hóa, ngoài ra còn
có các monoterpen [1].

1.2.4.2. Curcumin
Tinh thể curcumin màu nâu đỏ, ánh tím, không tan trong nước, tan trong cồn, ethyl
acetat, ether, cloroform cho dung dịch có huỳnh quang màu xanh lục, tan trong chất
béo, tan trong acid, tan trong trong kiềm [5],[13].
Chất màu curcumin là một hỗn hợp, gồm có:
- Curcumin I (diferuloylmethan) chiếm 60%.
- Curcumin II (monodesmethoxy curcumin) chiếm 24%.
- Curcumin III (bidesmethoxy curcumin) chiếm 14%.
Bên cạnh đó, còn có các curcumin khác nữa nhưng với lượng nhỏ (curcumin IV và
curcumin V) [23, 25].


10

(a)

(b)

(c)
Hình 1.4. Công thức của curcumin I (a), curcumin II (b) và curcumin III (c)
Ngoài ra, Nghệ còn chứa tinh bột, chất béo…

1.2.5. TÁC DỤNG DƯỢC LÝ

1.2.5.1. Tác dụng trên gan
Curcumin có tính chất tăng co bóp túi mật. Do đó, Nghệ có tác dụng thông mật, lợi
mật, giải độc gan [5].
Thử nghiệm gây độc tế bào bằng carbon tetraclorid và galactosamin trên các tế bào
gan chuột cống trắng cho thấy cao thân rễ Nghệ có hoạt tính dự phòng mạnh chống
tổn thương gan gây bởi hai chất trên [1].


11

1.2.5.2. Tác dụng trên dạ dày – ruột
Nghệ có tác dụng chống viêm loét dạ dày, giảm độ acid dịch vị và cải thiện hệ tiêu
hóa. Thí nghiệm cho thỏ uống cao methanol của Nghệ cho thấy sự giảm tiết dịch vị
và tăng lượng chất nhầy trong dạ dày thỏ. Khi cho chuột cống trắng uống cao cồn,
kết quả làm giảm tiết dịch vị và bảo vệ niêm mạc dạ dày-tá tràng chống lại thương
tổn gây bởi sự co thắt môn vị, stress, indomethacin… Curcumin dự phòng và cải
thiện những thương tổn gây ở dạ dày do kích thích sản sinh chất nhầy [24].

1.2.5.3. Tác dụng kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm
Nghệ có hoạt tính ức chế viêm cấp tính và viêm mạn tính trong các mô hình gây
phù bàn chân và gây u hạt thực nghiệm trên chuột cống trắng. Tác dụng này tương
tự như hydrocortison acetat và indomethacin.
Tinh dầu Nghệ có hoạt tính chống viêm khớp thực nghiệm. Hoạt tính này do sự ức
chế các enzym trypsin và hyaluronidase. Curcumin và dẫn chất có hoạt tính chống
viêm do khả năng thu dọn những gốc oxy có liên quan đến quá trình viêm [24].
M. M. Semiakin và cộng sự đã chứng minh curcumin I có tác dụng ngăn cản sự
phát triển của vi trùng lao Mycobacterium tuberculosis ở nồng độ 25 γ/ml.
Ngoài ra, Curcumin I còn có hiệu lực kháng Salmonella paratyphi ở nồng độ 200
γ/ml, với Staphyllococcus aureus ở nồng độ 50 γ/ml, nấm Trychotyphon gypcum ở
nồng độ 25 γ/ml [5].

1.2.5.4. Tác dụng trên da
Curcumin ức chế vi khuẩn Propiobacterium acnes. Kem Nghệ được điều trị cho thỏ
đã gây bỏng thực nghiệm cho kết quả tốt. Trong điều trị bỏng, kem Nghệ có tác
dụng kháng khuẩn, kháng nấm, loại trừ tổ chức hoại tử bỏng, có tác dụng kích thích
tái lập tổ chức và liền sẹo [15].


12

1.2.5.5. Tác dụng chống oxy hóa
Hoạt tính chống oxy hoá của curcumin là do nhóm hydroxyl. Kim loại tạo phức với
curcumin ở vị trí nguyên tử oxy của hai nhóm hydroxyl. Vì vậy, những phức này
không còn hoạt tính [6].

1.2.5.6. Các tác dụng khác
Nghệ còn có tác dụng chống xơ vữa động mạch, chữa rắn cắn và chống dị ứng [1].

1.2.6. CÔNG DỤNG
Nghệ dùng để chữa mụn, ung nhọt, ghẻ lở, phong thấp, tay chân đau nhức, vàng da,
làm lành sẹo. Cách dùng: Nghệ tươi giã nhỏ, vắt lấy nước, bôi lên chỗ mụn mới
khỏi, ung nhọt, chỗ viêm tấy lở loét.
Curcumin có màu vàng chanh sáng đẹp và bền vững nên được dùng để nhuộm vàng
thực phẩm, nhuộm len tơ, nhuộm da, giấy. Trong dược phẩm, curcumin còn dùng
làm chất nhuộm màu để bao viên.
Nghệ được dùng ngoài để chữa bong gân và các vết thương. Nước sắc thân rễ Nghệ
dùng trong viêm tấy có mủ. Nước ép tươi chữa giun sán và chống ký sinh trùng
trong nhiều bệnh ngoài da. Nghệ cũng được dùng làm thuốc chống dị ứng.
Ngoài ra, Nghệ còn được dùng để điều trị rối loạn kinh nguyệt, tăng tuần hoàn, làm
tan cục máu đông, trị nhiễm khuẩn đường tiết niệu, đau bụng, ngực và lưng, tiêu

chảy, thấp khớp, ho, lao phổi. Nghệ là thuốc chống co thắt, trị viêm lợi, có tác dụng
diệt côn trùng, diệt nấm, diệt giun tròn [1].

1.3. XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT DƯỢC LIỆU
Chiết xuất dược liệu là một quá trình kỹ thuật dùng dung môi để chiết tách một
hoặc nhiều hoạt chất có tác động sinh học (alkaloid, flavonoid, anthraquinon…) từ


13

pha rắn là các bộ phận của dược liệu có thể là thân, rễ, quả, lá, hoa… bởi pha lỏng
là dung môi nước, cồn…

1.3.1. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT
Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất dược liệu:
Nguyên liệu
Bản chất của nguyên liệu đóng vai trò rất lớn trong quá trình chiết xuất. Bề dày của
vách tế bào, đường kính của ống trao đổi là hai yếu tố quan trong nhất. Độ dày của
vách tế bào hay chiều dài của các kênh bào tương càng lớn thì quá trình hòa tan
chiết xuất càng chậm. Đường kính các kênh bào tương càng lớn, các chất qua lại
vách tế bào càng dễ dàng. Quá trình chiết xuất càng xảy ra nhanh. Nguyên liệu càng
chia nhỏ thời gian thẩm thấu qua vách giảm làm cho quá trình chiết nhanh hơn. Tuy
nhiên, càng chia nhỏ nguyên liệu, tính chọn lọc của quá trình càng giảm, dịch chiết
càng có nhiều tạp chất.
Chất tan
Độ tan trong dung môi của chất tan càng lớn, quá trình chiết xảy ra càng nhanh.
Kích thước phân tử chất tan càng lớn, tốc độ khuếch tán và khả năng qua vách tế
bào càng giảm.
Dung môi
Khả năng hòa tan của dung môi với chất tan càng lớn, quá trình hòa tan càng nhanh

làm cho quá trình chiết xảy ra nhanh hơn. Khả năng hòa tan các chất trong dung
môi khác nhau thì khác nhau và phụ thuộc nhiều vào bản chất của chất tan và dung
môi. Độ nhớt của dung môi càng thấp, khả năng thấm vào tế bào, sự khuếch tán của
chất tan và dung môi xảy ra dễ dàng, quá trình chiết xảy ra càng nhanh.
Kỹ thuật chiết
Chênh lệch nồng độ càng lớn, tốc độ khuếch tán càng cao. Việc tăng lượng dung
môi làm tăng sự chênh lệch nồng độ nên quá trình chiết xảy ra nhanh hơn. Sự khuấy
trộn làm tăng quá trình cân bằng nồng độ của dung dịch bên ngoài các tiểu phân


14

dược liệu bằng phương pháp cơ học. Sự chênh lệch nồng độ giữa trong và ngoài tế
bào tăng lên nên quá trình thẩm tích xảy ra nhanh hơn. Tăng nhiệt độ làm tăng khả
năng hòa tan của chất tan vào dung môi và đẩy nhanh quá trình chiết xuất do làm
tăng chuyển động nhiệt của phân tử. Giảm độ nhớt của dung môi dẫn tới tăng khả
năng và tốc độ hòa tan, tăng quá trình khuếch tán làm cân bằng nồng độ. Tăng áp
suất làm tăng tốc độ thấm dung môi vào nguyên liệu [2].
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất được minh họa ở Sơ đồ 1.1.
Kỹ thuật

Dược liệu
Thời vụ

Xuất xứ

- Tháng
- Mùa

Bộ phận

Xử lý

- Lá
- Thân
- Quả
- Rễ

Phương pháp
Thời gian
Nhiệt độ

- Sự ổn định hóa
- Điều kiện bảo quản
- Độ mịn
Khuấy trộn
- Độ ẩm

Áp suất

Sản phẩm

Dược liệu
Chất phụ gia
pH
Tỷ lệ dược liệu/dung môi
Nồng độ dung môi

Loại dung môi

Dung môi

Sơ đồ 1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất dược liệu

1.3.2. NHÂN VÀ QUẢ TRONG QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT DƯỢC LIỆU
Mối liên quan giữa điều kiện chiết xuất với tính chất của sản phẩm (Sơ đồ 1.1)
được gọi là mối liên quan giữa nhân và quả, gọi tắt là liên quan nhân quả. Trong đó,


15

nhân là điều kiện sản xuất hay biến độc lập x (thông số) và quả là tính chất sản
phẩm hoặc biến phụ thuộc y.
Theo con đường dò dẫm, nhà chiết xuất khó biết biến số nào ảnh hưởng tính chất
sản phẩm và quy luật nào chi phối nên có thể khảo sát cái không cần mà bỏ sót cái
cần nghiên cứu.

1.3.3. THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM
Việc thử nghiệm thường tốn nhiều thời gian và công sức, nhà nghiên cứu cần mô
hình thực nghiệm để thu thập tối đa thông tin với số lượng thí nghiệm tối thiểu.
Trong thực tế người ta có thể áp dụng mô hình ràng buộc hay không ràng buộc.
Ngày nay, phần mềm Design Expert [4] có thể thiết kế nhanh chóng các mô hình
thực nghiệm. Một số mô hình thường dùng là D-Optimal, Taguchi OA…

1.3.4. PHÂN TÍCH LIÊN QUAN NHÂN QUẢ
Việc rút ra kết luận có ích từ dữ liệu được gọi là khai thác dữ liệu hay khám phá tri
thức (knowledge discovery). Một số phần mềm thông minh như FormRules [12], sử
dụng công nghệ logic mờ - thần kinh, có thể khám phá phần lớn tri thức trong chiết
xuất dược liệu, trình bày thông tin dưới dạng quy luật nhân quả.

1.3.5. TỐI ƯU HÓA THÔNG SỐ
Nhằm xác định thông số tối ưu cho quy trình chiết xuất, đặc biệt đối với trường hợp
dữ liệu phức tạp và không tuyến tính. Phương pháp thông minh có nhiều ưu điểm so
với phương pháp truyền thống. Phần mềm thông minh INForm [14], áp dụng mạng
thần kinh với thuật toán di truyền, có thể ước tính các thông số tối ưu của quy trình
chiết xuất theo mục tiêu đề ra, đồng thời dự đoán tính chất sản phẩm.
Như một chiến lược nghiên cứu có hiệu quả nhất, nhà chiết xuất có thể áp dụng
FormRules ở giai đoạn đầu để biết xu hướng, mức độ và quy luật liên quan. Sau đó,
có thể áp dụng INForm để tìm thông số tối ưu cho quy trình hay dự đoán tính chất
sản phẩm.