Tiểu luận Chiết xuất và phân lập Capsaicin từ cây Ớt

Mục lục
Mục lục......................................................................................................................................................................1
Lời mở đầu................................................................................................................................................................2
1. ĐẠI CƯƠNG VỀ THỰC VẬT.............................................................................................................................3
1.1. Định danh dược liệu......................................................................................................................................3
1.2. Mô tả cây.......................................................................................................................................................3
1.3. Thành phần hóa học......................................................................................................................................4
1.4. Phân bố và sinh thái......................................................................................................................................5
1.5. Tác dụng dược lý của ớt................................................................................................................................6
1.5.1. Y học cổ truyền:....................................................................................................................................6
1.5.2. Y học hiện đại:......................................................................................................................................7
2. PHẦN THỰC NGHIỆM.......................................................................................................................................8
2.1. Phương pháp 1: Chiết xuất capsaicinoid toàn phần, sau đó phân lập và tinh khiết hóa capsacin.................8
2.1.1. Chiết xuất capsacinoid toàn phần:........................................................................................................8
2.1.2. Phân lập capsaicin từ capsaicinoid:....................................................................................................12
2.2. Phương pháp 2: Dùng sắc kí ngược dòng tốc độ cao để phân lập và tinh khiết hóa các chất trong
capsaicinoid........................................................................................................................................................12
2.2.1. Dụng cụ...............................................................................................................................................12
2.2.2 Chuẩn bị cho quá trình chiết thô..........................................................................................................14
2.2.3. Lựa chọn hệ thống 2 dung môi...........................................................................................................14
2.2.4. Chuẩn bị dung môi và mẫu.................................................................................................................15
2.2.5. Quá trình tách......................................................................................................................................15
2.2.6. Phân tích HPLC và xác định cấu trúc các phân đoạn của HSCCC.....................................................15
2.2.7. Kết quả................................................................................................................................................15
3. KẾT LUẬN CHUNG..........................................................................................................................................18
4. Các chế phẩm có chứa capsaicin.........................................................................................................................19
Tài liệu tham khảo...................................................................................................................................................20


Báo cáo dược liệu 3

Lời mở đầu
Ớt là một loại tau quả, cây gia vị quen thuộc của người dân, được con người trồng trọt và thu hái từ rất lâu
đời. Ớt có nhiều chất dinh dưỡng dễ tiêu hóa như đường, đạm, caroten (tiền vitamin A), các chất khác như
vitamin C, B1, B2...
Ớt có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới Châu Mỹ, chủ yếu ở Nam Mỹ, sau đó tới Mêhicô, Goatêmala,
Côlômbia. Ớt vào Châu Âu khoảng thế kỹ XV đầu thế kỹ XVI, vào Châu Á thế kỹ XVIII, trên thế giới ớt trồng
cả ở Châu Âu, Châu Á, Châu Mỹ. Nước trồng ớt nhiều nhất là Ấn Độ, Brazin, Trung Quốc,... Ớt là cây " đặc
sản" của vùng nhiệt đới.
Ở nước ta ớt được trồng thế kỹ XVIII, có thể trồng ớt rộng rãi trong cả nước, chủ yếu trong vụ Xuân Hè,
thời kỳ trồng ớt xuất khẩu mạnh nhất từ 1986 - 1990, mỗi năm xuất khẩu trên 2000 tấn ớt bột khô.
Đặc biệt trong ớt có nhiều chất cay gọi là Capsaicin (C 12H7NO3), là một ankaloid có vị cay, thơm ngon
chiếm từ 0,05 - 0,2%. Chất cay này dùng để chế biến thuốc, chữa bệnh, nước hoa, dùng trong y học, quốc phòng.
Tinh dầu ớt được chiết để điều chế thuốc chống thấp khớp, rượu thuốc đỏ là loại thuốc chống bệnh hoại huyết, ớt
ngọt dùng làm thực phẩm (còn gọi là ớt thực phẩm), làm thực ăn trộn (salat), nhồi thịt... ớt cay chủ yếu làm gia
vị, rất dễ chế biến và sử dụng, có thể ăn tươi, nấu chín, chế biến làm tương ớt, nước ớt muối chua, muối mặn,
xay bột, ép nước. ớt có màu sắc đẹp, có thể trang điểm cho bữa ăn, càng làm tăng thêm phần hấp dẫn, ớt đã tham
gia vào các ngành công nghiệp chế biến đồ hộp.
Với mục đích góp phần nâng cao hiểu biết về Dược liệu, nhóm chúng tôi chọn đề tài: “Chiết xuất và
phân lập Capsaicin từ cây Ớt”.
Chân thành cám ơn Thầy và Bộ môn đã tạo cơ hội cho chúng tôi có điều kiện để tìm hiểu và mở rộng vốn
kiến thức của mình.

Trang 2


Báo cáo dược liệu 3

1. ĐẠI CƯƠNG VỀ THỰC VẬT
1.1. Định danh dược liệu
Tên khoa học: Capsicum frutescens (L.) Bail

Tên thường gọi: Ớt
Tên khác: Lạt tiêu, Lạt tử, Ngưu giác tiêu, Hải tiêu
Họ: Cà (Solanaceae)
1.2. Mô tả cây
Cây ớt thuộc loại thân thảo, mọc hàng năm ở các nước ôn đới, sống lâu năm và thân phía dưới hóa gỗ ở
các nước nhiệt đới.

Hình 1: Cây ớt
Cây có nhiều cành, nhẵn. Lá mọc so le, mềm, hình thuôn dài, đầu nhọn, phiến lá dài 2-4cm, rộng 1.52cm

trắng,
Hình 2. Lá ớt
mộc ở kẽ
hoa gần như quanh năm nhưng nhiều nhất vào tháng 5-6.

Trang 3

Hoa màu
mọc đơn
lá, mùa


Báo cáo dược liệu 3

Qủa mọc
rủ xuống
hay quay
lên trời (chỉ thiên), hình dáng quả thay đổi, có thứ tròn, có thứ dài, khi chín có màu đỏ, vàng hay tím. Trong chứa
nhiều hạt dẹt trắng.
Hình 3. Hoa ớt

Hình 4. Quả ớt
1.3.

Thành
phần hóa học

 Trong quả ớt có 0.04 – 1.5% dẫn chất benzylamin, vị cay, trong đó thành phần chính là capsaicin
(chiếm tới 70%), phần lớn tập trung ở biểu bì giá noãn, khi tán bột giá noãn, nhỏ một giọt nước lên rồi soi kính
sẽ thấy các tinh thể hình vuông của capsaicin vị rất cay, pha loãng tới nồng độ 1/10 triệu còn cảm thấy vị cay.

 Ngoài ra, còn
có một số chất khác như
dihydrocapsaicin
(khoảng
20%),
nordihydro-capsaicin
(7%), homocapsaicin và homodihydrocapsaicin.

 Các
chất
carotenoid: chất chính
là capsaithin có màu đỏ;
ngoài
ra
còn
có
Trang 4

Báo cáo dược liệu 3
capsorubin, krytoxanthin, zeaxanthin, lutein, α và β carotene.
 Capsicosid là một saponin steroid có tác dụng kháng sinh.
 Flavonoid (apiin và luteolin-7-glucozid).
 Vitamin C, tỷ lệ chừng 0.8%-1.8% trong ớt của ta (bộ môn dược liệu định lượng năm 1957). Có những
tác giả nghiên cứu ớt ở Châu Phi, Hungary thấy hàm lượng vitamin C lên tới 4.89%.
 Chất đường tới 7%.
 Ngoài ra còn có các acid hữu cơ như acid citric, acid malic…
1.4. Phân bố và sinh thái

Cây ớt có nguồn gốc Nam Mĩ, bắt nguồn từ một số loài hoang dại, được thuần
hóa và trồng ở Châu Âu, Ấn Độ cách đây hơn 500 năm.
Christopher Columbus ﾧ đã là một trong những người châu Âu đầu tiên thấy ớt (ở Caribe ﾧ), và gọi
chúng là "tiêu" vì chúng có vị cay tương tự (không phải bề ngoài giống nhau). Ớt đã được trồng khắp nơi trên
thế giới sau thời Columbus. Diego Álvarez Chanca ﾧ, một thầy thuốc trong chuyến đi thứ hai của Columbus
đến Đông Ấn Độ năm 1493, đã mang những hạt ớt đầu tiên về Tây Ban Nha ﾧ, và đã lần đầu viết về các tác
dụng dược lý của chúng vào năm 1494.
Tuy nhiên ở nước ta chưa phát triển lắm. Tại nhiều nước như Nhật Bản, Indonexia, Ấn Độ, nhất là
Hungari người ta trồng hàng nghìn hecta, mỗi năm xuất cảng từ 2.500 đến 3000 tấn ớt khô. Hiện nay, Ấn Độ ﾧ
là nước sản xuất ớt lớn nhất thế giới với khoảng 1 triệu tấn mỗi năm.

Được trồng khắp nơi ở Việt Nam. Có những cây mọc hoang, nhưng có lẽ do
nhà gần đấy trồng trước sau đó bỏ đi nơi khác còn sống sót lại.
Ớt có biên độ thời vụ rộng, những vùng chuyên canh có thể gieo trồng vào 2 thời vụ chính:
- Vụ đông xuân: gieo hạt tháng 10-12, trồng tháng 12-2.
- Vụ hè thu: gieo hạt tháng 6-7, trồng tháng 8-9.
Điều kiện trồng:
Nhiệt độ: ớt ưa nhiệt độ cao, sinh trưởng và phát triển tốt ở 20-300C, ở nhiệt độ 150C hạt nảy mầm
chậm. Nhiệt độ thích hợp cho hạt nảy mầm là 25-300C. Nhiệt độ lớn hơn 320C, cây sinh trưởng kém, tỷ lệ đậu
quả thấp. Nhiệt độ dưới 100C và trên 400C, hạt không nảy mầm.

Ánh sáng: ớt không bị ảnh hưởng bởi thời gian chiếu sáng. Vì thế ớt có thể sống quanh năm, nhưng là
cây ưa ánh sáng, nên trời âm u sẽ làm hạn chế sự đậu quả.
Độ ẩm: ớt là cây chịu hạn, nhưng ở giai đọan ra hoa, hình thành quả cần độ ẩm 70-80%, nếu độ ẩm
dưới 70% ở giai đoạn này quả thường bị cong và quả sần sùi, giảm giá trị thương phẩm, ớt không chịu được úng,
độ ẩm đồng ruộng >80% thì rễ sinh trưởng kém, do đó cây còi cọc.
Đất trồng: ớt không kén đất, tuy nhiên tốt nhất là đất bãi hàng năm có phù sa hoặc đất thịt nhẹ có độ
màu mỡ, thoát nước, có pH=5,5-7. Trồng trên đất ở xa nguồn nước thải, khu công nghiệp, nghĩa trang và bệnh
viện.

Trang 5


Báo cáo dược liệu 3
Chăm sóc: Trong điều kiện cho phép có thể phủ nilông màu cho ruộng ớt (phủ trước khi trồng 4-5
ngày), hoặc có thể phủ rơm sau khi trồng, vì phủ rơm và nilông vừa giữ được độ ẩm cho đất vừa hạn chế được cỏ
dại. Tưới giữ ẩm cho cây sau khi trồng, sau trồng 20-25 ngày sới xáo và bón thúc đợt 1 sau đó 20 ngày sới sáo
bón thúc đợt 2, nên bón thúc đạm vào giai đoạn quả bắt đầu phát triển.
Tỉa cành: Tuỳ thuộc vào giống và sự sinh trưởng của cây mà có chế độ tỉa cành cho thích hợp, thông
thường nên để 3-4 cành/ cây, thường xuyên tỉa bỏ lá già.
Tưới tiêu: ớt là cây chịu hạn và sợ úng nhưng cần đảm bảo độ ẩm thích hợp cho cây sinh trưởng và để
đảm bảo năng suất nên tưới vào buổi trưa khi cây bắt đầu héo, đặc biệt cần tháo kiệt nước sau khi trời mưa.
1.5. Tác dụng dược lý của ớt
1.5.1. Y học cổ truyền:
•
•
•
cắn...

Ớt có vị cay, nóng.
Tác dụng khoan trung, tán hàn, kiện tỳ, tiêu thực, chỉ thống (giảm đau), kháng nham (chữa ung thư...).

Nhân dân thường dùng để chữa đau bụng do lạnh, tiêu hóa kém, đau khớp, dùng ngoài chữa rắn rết



Một số bài thuốc Nam thông dụng có ớt:

- Chữa rụng tóc do hóa trị liệu: Ớt trái 100g, ngâm với rượu trắng trong 10-20 ngày. Dùng rượu này bôi
lên da đầu có tác dụng kích thích mọc tóc.
- Giảm đau do ung thư, đau khớp: ăn 5-10g ớt mỗi ngày.
- Chữa ăn uống kém tiêu do ung thư: ớt 100g, hắc đậu xị 100g, tán bột ăn hàng ngày.
- Chữa ăn uống chậm tiêu: ớt trái dùng làm gia vị, ăn hàng ngày.
- Chữa đau thắt ngực: ớt trái 2 quả, đan sâm 20g, nghệ đen 20g. Sắc uống ngày 1 thang.
- Chữa đau dạ dày do lạnh: ớt trái 1-2 quả, Nghệ vàng 20g, tán bột uống ngày 2-3 lần.
- Chữa viêm khớp mãn tính: ớt trái 1-2 quả; Dây đau xương, thổ phục linh (củ khúc khắc) mỗi vị 30g.
Sắc uống ngày 1 thang.
- Chữa bệnh chàm (eczema): lá ớt tươi 1 nắm, mẻ chua 1 thìa. Hai thứ giã nhỏ, lấy vải sạch gói lại, đắp
lên nơi bị chàm đã rửa sạch bằng nước muối.
- Chữa tai biến mạch máu não: lá ớt (loại ớt chỉ thiên quả nhỏ) đem giã nhỏ, thêm nước và ít muối, chắt
nước cho người bệnh uống, bã đắp vào răng sẽ tỉnh.
- Chữa rắn rết cắn: lá ớt giã nhỏ, đắp vào nơi bị thương, băng lại. Ngày làm 1-2 lần cho đến khi hết đau,
2-3 giờ là khỏi.
- Chữa bệnh vẩy nến: Lá ớt cay 1 nắm to (1 nắm chặt tay và đem sao chín nhưng không cháy), tinh tre
đằng ngà cạo lấy 1 bát, lá sống đời (lá thuốc bỏng) 7-9 lá, thiên niên kiện khoảng 300g. Tất cả cho vào nồi với 2
lít nước, đun sôi kỹ, uống dần thay nước chè, uống chừng 3 ấm là khỏi.
- Đau bụng kinh niên: Rễ cây ớt, rễ chanh, rễ hoàng lực, mỗi thứ khoảng 10g. Sao vàng, sắc uống ngày
1 thang.
- Chữa đau lưng, đau khớp: Ớt chín 15 quả, lá đu đủ 3 cái, rễ chỉ thiên 80g. Tất cả đem giã nhỏ ngâm
cồn với tỷ lệ 1/2, dùng để xoa bóp sẽ mau khỏi.

Trang 6

Báo cáo dược liệu 3
- Chữa mụn nhọt: Lá ớt giã nát với ít muối, dùng đắp vào nhọt đang mưng mủ sẽ bớt đau nhức, dễ vỡ
mủ, mau lành.
- Chữa khản cổ: Dùng ớt làm thuốc súc miệng (dưới dạng cồn thuốc).
- Chữa rắn rết cắn: Lá ớt giã nhỏ, đắp vào vết thương cho đến khi hết đau nhức thì bỏ đi. Ngày đắp 1-2
lần cho đến khi hết đau. Thường chỉ 15-30 phút thì hết đau.
1.5.2. Y học hiện đại:
Nghiên cứu của y học hiện đại cũng thống nhất với y học cổ truyền về tác dụng chữa bệnh của ớt. Kết
quả nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc cho thấy quả ớt có rất nhiều ích lợi cho sức khỏe. Trong ớt có
chứa một số hoạt chất sau: Capsicain là một Alkaloid chiếm tỷ lệ khoảng 0,05-2%, là hoạt chất gây đỏ, nóng, chỉ
xuất hiện khi quả ớt chín. Một điều lý thú là Capsaicin có tác dụng kích thích não bộ sản xuất ra chất Endorphin,
một chất Morphin nội sinh, có đặc tính như những thuốc giảm đau, đặc biệt có ích cho những bệnh nhân bị viêm
khớp mạn tính và các bệnh ung thư.
Ngoài ra, ớt còn giúp ngăn ngừa bệnh tim do chứa một số hoạt chất giúp máu lưu thông tốt, tránh được
tình trạng đông vón tiểu cầu dễ gây tai biến tim mạch. Ớt còn có tác dụng ngăn ngừa tình trạng huyết áp tăng
cao. Một số nghiên cứu cho thấy, những loại ớt vỏ xanh, trái nhỏ có hàm lượng capsaicin nhiều hơn. Ngoài ra,
trong quả ớt còn chứa nhiều loại vitamin như vitamin C, B1, B2, acid citric, acid malic, beta caroten...

Trang 7


Báo cáo dược liệu 3

2. PHẦN THỰC NGHIỆM
Chiết xuất capsaicinoid toàn phần, sau đó phân lập và tinh khiết
hóa capsacin.

2.1. Phương pháp 1:

2.1.1. Chiết xuất capsacinoid toàn phần:
Chuẩn bị: Trái ớt được mua từ chợ ở dạng ớt khô. Dược liệu được đóng gói trong túi nhựa đã được tẩy
với nitơ, và được lưu trữ ở 40C trước khi sử dụng.
2.1.1.1. Ngâm:
25g bột dược liệu được ngấm kiệt với 200ml ethanol 95% (v/v) trong bình chứa dung tích 250ml. Tiến
hành ở 450C trong 15h.
2.1.1.2. Chiết bằng Soxhlet:
Chuẩn bị dụng cụ chiết:
Soxhlet dung tích 250ml: làm 1 túi bằng giấy lọc hình trụ có kích thước vừa với
thân Soxhlet, đầu trên của túi không thấp hơn đầu trên của ống dẫn dung môi (ống
nhỏ) và không cao hơn lỗ thông của ống dẫn hơi dung môi (ống lớn).
Cân khoảng 25g dược liệu. Nghiền nhỏ dược liệu trong cối sứ, có thể thêm cát
trung tính để tăng độ xốp, nếu dược liệu có độ ẩm cao thì nên nghiền với Na2SO4
khan.
Cho dược liệu đã nghiền nhỏ vào túi giấy, dùng bông gòn tẩm dung môi
lau sạch cối và cho lên phía trên lớp dược liệu. Phủ lên trên mặt dược liệu một lớp
giấy lọc ngăn không cho dược liệu nổi lên trên và rơi xuống bình chiết (có thể thêm
vài viên bi thủy tinh dằn lên trên miếng giấy lọc).
Lắp dụng cụ trên bếp cách thủy, dùng phễu rót ethanol 95% vào bình đựng dung dịch chiết (khoảng
200ml), lắp vào hệ thống sinh hàn.
Kiểm tra lần cuối toàn bộ dụng cụ, nước sinh hàn. Khống chế nhiệt độ ở 78.10C. Đun trên bếp cách
thủy trong 5h.
Thu dịch chiết.

2.1.1.3. Chiết với sự hỗ trợ của sóng siêu âm:
Thử nghiệm được tiến hành 3 lần trong bồn siêu âm với tần số 35kHz với mức năng lượng là 600W
(Bandelin Sonorex Super RK 1050), nhiệt độ 45 0C trong 3h Bình chứa hình chữ nhật (50cm: 60cm: 20cm) phối
hợp với bồn điều nhiệt (Polyscience 9610, USA). Erlen 250ml gồm 25g dược liệu với kích cỡ 3mm cùng với
dung môi (ethanol 95%) được nhúng chìm vào bồn siêu âm được kiểm soát theo mức nước khoảng 10mm từ

dưới đáy bồn. Lưu ý, kích cỡ dược liệu đóng vai trò quan trọng trong quá trình chiết xuất.
2.1.1.4i. Kết quả và bàn luận:

Trang 8


Báo cáo dược liệu 3
•

Hiệu quả và thời gian chiết bằng siêu âm

Hiệu quả của siêu âm và thời gian chiết xuất trong việc thu hồi capsaicinoid được thể hiện trong hình 1.

Tốc độ chiết capsaicinoid rất cao trong thời gian 5 phút đầu tiên. Sau đó, việc thu hồi capsaicinoid tăng
dần với thời gian chiết xuất.
Phương pháp
Thời gian
Nhiệt độ (0C)
Dược liệu:dung môi
Tỷ lệ phục hồi (%)
Ngâm
15h
45.0
1:8
79.4
Soxhlet
5h
78.1
1:8
92.0

UAE
3h
45.0
1:8
87.4
UAE
3h
45.0
1:6
84.5
UAE
3h
45.0
1:5
84.3
Thu hồi Capsaicinoid bằng UAE trong 3 giờ được so với ngâm (15 h) và Soxhlet (5 h).
Phần trăm thu hồi capsaicinoid tương ứng bởi ngâm, Soxhlet và UAE là 79,4, 92,0 và 87,4. UAE đã thu
hồi hơn 10% so với capsaicinoid so với phương pháp ngâm nhưng thấp hơn khoảng 5% so với dùng Soxlet.
Chiết xuất bằng Soxhlet cho việc thu hồi tỷ lệ capsaicinoid cao nhất, vì quá trình chiết xuất được thực hiện tại
nhiệt độ sôi (78.10C) và dung môi luôn được làm mới.
UAE cải thiện đáng kể sản lượng chiết xuất. UAE có thể đẩy nhanh sự trương nở và hydrat hóa, gây ra
mở rộng lỗ rỗng bên trong các tế bào thực vật. Sự phá vỡ các tế bào thực vật bằng siêu âm sau khi bọt ở các hốc
bị phá vỡ có thể tăng tỷ lệ dung môi thâm nhập vào tế bào thực vật . Tỷ lệ phóng thích capsaicinoid rất cao khi
bắt đầu do hiệu ứng của gradient nồng độ capsaicinoid giữa dung môi và dược liệu và dễ dàng để chiết xuất từ
phần bên ngoài của các hạt ở giai đoạn sớm. Sau đó tỷ lệ phóng thích capsaicinoid giảm đáng kể do gradient
nồng độ thấp hơn và vì capsaicinoid còn lại được nằm ở phần bên trong.
• Hiệu quả của nhiệt độ chiết xuất

Trang 9

Báo cáo dược liệu 3
Hiệu quả của nhiệt độ trong phóng thích capsaicinoid khi chiết xuất bằng 95% ethanol và acetone làm
dung môi được hiển thị tương ứng trong Fig 2 và 3.

Khi
dung môi, sự
300C
đến
thu
hồi

dùng ethanol 95% làm
gia tăng nhiệt độ từ
450C tăng cường việc
capsaicinoid.
Nhiệt độ ảnh hưởng
tính vật lý như độ nhớt,

nhiều
đặc
độ khuếch tán, hòa tan, áp suất hơi và sức căng bề mặt.
Tác dụng chính của siêu âm là làm dung môi trong hốc của dược liệu bị sủi bọt và phá vỡ bọt, giúp đẩy
các chất cần chiết ra khỏi dược liệu . Thực tế là hiệu quả cao hơn tại 45 0 C thay vì 60 0C. Tại 450C, số lượng bọt
ở các hốc tăng và bị phá vỡ, đủ mạnh để thực hiện chiết xuất. Tại 60 0 C, mặc dù số lượng bọt cao hơn, nhưng sự
phá vỡ chúng là kém hiệu quả hơn. Do đó, hiệu ứng tại hốc ở 450C thể hiện cường độ mạnh hơn ở 60 0C.
Dùng aceton làm dung môi, không nâng cao đáng kể hiệu quả khi nhiệt độ được nâng lên từ 30 0C đến
0
45 C (hình 3).

Ethanol thường được
hiệu quả hơn so với
aceton do độ nhớt
khuếch tán thấp hơn.

coi là kém
dung môi
cao và độ
Trang 10


Báo cáo dược liệu 3
Tuy nhiên, đối với siêu âm, aceton là ít hiệu quả hơn so với ethanol. Trong nghiên cứu này, năng suất UAE
tương đối tăng (v/v) ethanol 75-95% được sử dụng như một dung môi so với aceton. Áp suất hơi của aceton là
cao hơn nhiều so với ethanol và nước, do đó nhiều bọt nhưng hiệu quả phá vỡ không cao, đặc biệt là ở nhiệt độ
chiết xuất. Do đó, việc tăng cường hiệu quả chiết xuất bởi hiệu ứng tại khoang sử dụng aceton thấp hơn so với
ethanol hoặc nước.
•

Hiệu lực của tỷ lệ của nước trong ethanol
Tỷ lệ nước trong dung môi ethanol có một ảnh hưởng quan trọng trong chiết xuất capsaicinoid (hình 4).

Đối
với tất cả nhiệt độ
kiểm soát,
thấy rằng ethanol
50% không hiệu quả cho chiết xuất capsaicinoid. Điều này do sự khác biệt trong phân cực giữa các dung môi và
các hợp chất chiết xuất. Sự phân cực của capsaicinoid là thấp hơn nhiều so với nước, điều đó không tốt khi hòa
tan trong ethanol 50% (v/v). Tại 450C, sự thu hồi capsaicinoid yếu hơn nhiều khi sử dụng ethanol 95% so với
ethanol 75%. Trong khi đó, tại 60 0 C, ethanol 75% là dung môi có hiệu quả hơn . Nước có một vai trò quan trọng

trong chiết xuất. Sự trương nở của dược liệu trong nước nâng cao hiệu quả chiết xuất. Cường độ của siêu âm tại
khoang trong hỗn hợp ethanol với sự hiện diện của nước cũng được tăng lên như là một kết quả của việc tăng
sức căng bề mặt và giảm độ nhớt. Tuy nhiên, từ quan điểm kinh tế, chi phí để sử dụng ethanol 75% (v / v) thì
việc loại bỏ các dung môi ở bước cuối cùng cần năng lượng tiêu thụ cao. Do đó, ethanol 95% (v/v) dùng làm
dung môi cho việc nghiên cứu tương lai.
•

Hiệu lực của tỉ lệ dung môi - vật liệu
Hiệu quả chiết xuất tại các tỷ lệ khác nhau của ớt bột (g) với 95% ethanol (ml) được hiển thị trong bảng

1.

Phương pháp

Thời gian

Nhiệt độ (0C)

Dược liệu:dung môi

Tỷ lệ phục hồi (%)

Ngâm
Soxhlet
UAE
UAE
UAE

15h
5h

3h
3h
3h

45
78.1
45
45
45

1:8
1:8
1:8
1:6
1:5

79.4
92
87.4
84.5
84.3

Tỉ lệ được tìm thấy được nâng lên từ 01:05 đến 01:08, việc thu hồi tăng nhẹ lên. Tuy nhiên, kết quả có
thể khác nhau nếu một số lượng lớn các dung môi được dùng. Mặt khác, bằng cách sử dụng một số lượng lớn
các dung môi không được coi là hiệu quả do chi phí vận hành cao của các dung môi và năng lượng tiêu thụ. Do
đó, tỷ lệ trọng lượng khô của bột ớt với ethanol 95% (v / v) được chọn 01:05.
 Kết luận:
Phương pháp ngâm thời gian tiến hành lâu nhất (15h) và tỷ lệ phục hồi capsaicinoid thấp nhất (79.4%)
do quá trình ngâm để tự nhiên cho quá trình thẩm thấu, hòa tan và khuếch tan diễn ra hoàn toàn mà không có sự
Trang 11

Báo cáo dược liệu 3
trợ giúp của các thiết bị khác. Mặt khác quá trình ngâm có thể đạt hiệu suất cao hơn nhưng phải dùng lượng
dung môi lớn hơn gấp nhiều lần do dó ta không dùng.
Quá trình chiết bằng Soxhlet thu được tỷ lệ capsaicinoid cao nhất (92%) vì quá trình chiết xuất được
tiến hành ở 78.10C và dung môi luôn được làm mới trong quá trình chiết xuất.
Thời gian chiết xuất với sự hỗ trợ của siêu âm ngắn hơn do trong quá trình này năng lượng của sóng
siêu âm chuyển thành cơ năng (làm rung) làm vỡ các bọt khí tại chỗ, đẩy các chất cần chiết ra khỏi dược liệu
nhanh hơn.
2.1.2. Phân lập capsaicin từ capsaicinoid:
• Nhồi cột với 300g silicagel, nạp mẫu và tiến hành rửa giải với 3 dung môi có độ phân cực tăng dần:
hexane, EtOH và MeOH. Dung môi rửa giải được thu lại và xác định sơ bộ bằng sắc kí lớp mỏng gồm 11 phân
đoạn. Phân đoạn 5 và 6 tiếp tục chạy sắc kí cột lần lượt với 60g và 56g silicagel, tiến hành rửa giải với hỗn hợp
dung môi EtOH/CH2Cl2 (5:95) ta thu được hỗn hợp capsaicin và dihydrocapsaicin (1).
• Phân lập epoxide-capsaicin: Hòa tan hỗn hợp (1) trong EtOAc (2ml) đã được thêm mCPBA (metacloroperoxybenzoic acid (17.2mg, 0.1mmol) ở 0 0C, dung dịch được khuấy trộn trong 6h và sau đó làm ấm ở
nhiệt độ phòng. Sau đó thêm nước vào và chiết với EtOAc (3 x 20ml). Lớp hữu cơ được rửa lại với nước và
nước muối. Lớp hữu cơ này được tinh chế. Quá trình tinh khiết hóa capsaicin được thực hiện bằng sắc kí cột với
dung môi rửa giải là EtOH/hexane:1/1.
2.2. Phương pháp 2: Dùng sắc kí ngược dòng tốc độ cao để phân lập và tinh khiết hóa các chất trong
capsaicinoid
2.2.1. Dụng cụ
HSCCC điều chế sử dụng Model GS10A-2 với cột xoắn đa lớp 1.6mm I.D và chiều dài 110m với tổng
dung tích 230ml. Khoảng giá trị β của cột đều chế từ 0.47 của lớp trong đến 0.73 ở lớp ngoài (β =r/R, với r là
khoảng cách từ vòng xoắn (coil) đến cần đỡ, và R là bán kính vòng quay hoặc là khoảng cách giữa trục đỡ và
tâm trục của máy ly tâm. Dung môi bơm vào cột với bơm đẳng dòng Model NS-1007. Ghi kết quả bằng thiết bị
Model 8823A-UV ở bước sóng 254nm. Mẫu được tiêm vào cột với loop 10 µl. Kết quả được ghi lại dưới dạng
sắc kí đồ.
Hệ thống HPLC bao gồm: bơm Waters 600, bộ điều chỉnh Waters 600, dụng cụ bơm mẫu với loop 10
µl, detector quang Waters 996.

Trang 12


Báo cáo dược liệu 3

Trang 13


Báo cáo dược liệu 3

2.2.2 Chuẩn bị cho quá trình chiết thô

(1)Làm
bằng cách cho
cột nhựa HPDresin
(400g,
polystyrene resin) với nước, ethanol 25% và ethanol 60%.

giàu mẫu
đi
qua
100A

2.2.3. Lựa chọn hệ thống 2 dung môi
Trong HSCCC, việc lựa chọn 2 pha dung môi là việc làm đầu tiên và then chốt. Một hệ dung môi tốt
phải đưa ra được hệ số phân bố K của chất mục tiêu. Chìa khóa của việc tối ưu hóa là mẫu phải tan tốt, và phải
đảm bảo được hệ số phân bố K của chất mục tiêu gần với 1.

Trang 14

Báo cáo dược liệu 3

Một vài hệ dung môi 2 pha đã được kiểm tra
Hệ dung môi
Chloroform-methanol-nước,4:3:2
Tetrachlorometan-chloroform-methanolnước,3:1:3:2
Tetrachlorometan-chloroform-methanolnước,3:1:3.5:2
Tetrachlorometan-chloroform-methanol-nước,4:3:2
Ether dầu hỏa-ethyl acetat-methanol-nước,1:2:2:1

Nordihydrocapsaicin
0.04

Capsaicin

Dihydro-capsaicin

0.05

0.02

0.39

0.30

0.24

0.49

0.46

0.38

1.24
0.54

0.94
0.57

0.62
0.70

Kết luận: Hệ dung môi Tetrachlorometan-chloroform-methanol-nước (4:3:2, v/v/v) là tối ưu nhất do hệ
số K phù hợp nên các chất mục tiêu tách tốt và capsaicinoid tan tốt trong hệ dung môi này.
2.2.4. Chuẩn bị dung môi và mẫu
Hệ dung môi sau khi đã đạt trạng thái cân bằng hoàn toàn sẽ được lắc mạnh lần nữa ở nhiệt độ phòng.
Khi 2 pha đã được tách sẽ được dùng để chạy sắc kí. Nước là pha động, dung môi hữu cơ là pha tĩnh. Dung dịch
mẫu được chuẩn bị bằng cách hòa tan mẫu thô có chứa hoạt chất trong hỗn hợp nước và dung môi hữu cơ (1:1,
v/v) của hệ thống dung môi dùng cho HSCCC.
2.2.5. Quá trình tách
Trong quá trình tách và phân lập mẫu thô, cột xoắn trước hêt phải được lấp đầy với pha nằm
trên của hệ dung môi. Cài đặt thiết bị quay với vận tốc 800 vòng/phút, trong lúc đó pha thấp hơn sẽ được bơm
vào cột với tốc độ dòng 2ml/phút , với kiểu rửa giải đầu – cuối . Sau khi pha động đi về phía trước và trạng thái
cân bằng động học được thiết lập trong cột, khoảng 6ml dung dịch mẫu chứa 150mg mẫu thô được tiêm vào. Kết
quả sẽ được ghi lại bằng detector UV ở bước sóng 254nm. Mỗi phân đoạn peak được thu lại dựa theo sắc kí đồ
và được xác định bằng HPLC . Sự giữ lại pha tĩnh tùy thuộc vào tổng dung tích của cột đã được tính từ thế tích
của pha tĩnh thu được sau khi quá trình tách được hoàn thành.
Sau khi thu được các chất cần thiết sau quá trình rửa giải , ta bơm pha tĩnh ra ngoài thay vì phải tiếp tục

rửa giải với pha động . Sau mỗi lần chạy cột được rửa với methanol.
2.2.6. Phân tích HPLC và xác định cấu trúc các phân đoạn của HSCCC
Từng phân đoạn sau khi tách bằng HSCCC được phân tích bằng HPLC với cột Shim-pack VP-ODS
(250mm x 4.6mm, I.D.) ở bước sóng 254nm , nhiệt độ trong cột 25 0C. Pha động, dung dịch methanol và acid
phosphoric (70:30,v/v), được rửa giải với tốc độ dòng 0.8ml/phút. Kết quả được ghi lại bằng dectector quang kế.
Quá trình xác định các phân đoạn từ HSCCC đã được tiến hành lần lượt bằng EI-MS, sắc kí lỏng hiệu
năng cao và phổ NMR với dung môi là chloroform và chất chuẩn nội là tetramethylsilane
2.2.7. Kết quả
Từ 150mg mẫu thô được hòa tan trong 6ml gồm 2 pha. Dung dịch mẫu đã được tách và tinh khiết hóa
bằng HSCCC. Pha phía trên là pha tĩnh, còn pha nằm dưới là pha động. Độ lưu giữ của pha tĩnh là 65% và tổng
Trang 15


Báo cáo dược liệu 3
thời gian cho quá trình tách là 4.5h. Từng phân đoạn của HSCCC được phân tích bằng HPLC, đo ở bước sóng
254nm.

Sắc kí đồ HPLC của quá trình chiết thô từ Capsicum frutescens
Các peak 1, 2, 3 là dihydrocapsaicin, capsaicin, nordihydrocapsaicin đã lần lượt được xác định bằng 1H
NMR, 13C NMR và DEPT-NMR, ESI-MS, EI-MS.
Chỉ duy nhất một bước HSCCC, ta thu được 33mg dihydrocapsaicin, 68mg capsaicin, 4mg
nordihydrocapsaicin với độ tinh khiết lần lượt là 97.4%, 99% và 94.5%.

Trang 16


Báo cáo dược liệu 3

Sắc kí đồ của quá trình chiết bằng HSCCC

Trang 17


Báo cáo dược liệu 3

Điều kiện của thử nghiệm: cột Shim-pack VP-ODS (250mm x 4.6mm,I.D), nhiệt độ cột: 25 0C; pha
động: methanol-acid phosphoric 0.1% (70:30, v/v); tốc độ dòng 0.8ml/phút; phát hiện: 254nm; thể tích tiêm:
10µl.

3. KẾT LUẬN CHUNG
Từ cây ớt Capsicum frutescens (L) Bail:
• Bằng thực nghiệm capsaicinoid đã được chiết xuất bằng các phương pháp ngâm, Soxhlet, UAE. Kết
quả thu được như sau:

Phương pháp
Ngâm
Soxhlet
UAE
UAE
UAE

Thời gian
15h
5h
3h
3h
3h

Nhiệt độ (0C)
45

78.1
45
45
45

Dược liệu:dung môi
1:8
1:8
1:8
1:6
1:5

Tỷ lệ phục hồi (%)
79.4
92
87.4
84.5
84.3

Bằng sắc ký cột cổ điển, đã phân lập được capsaicin.
• Bằng HSCCC: từ 150g mẫu bột ớt thô đã phân lập được 33mg dihydrocapsaicin, 68mg capsaicin, 4mg
nordihydrocapsaicin với mức độ tinh khiết tương ứng là 97.4%, 99% và 94.5%.

Trang 18


Báo cáo dược liệu 3

4. Các chế phẩm có chứa capsaicin

Trang 19


Báo cáo dược liệu 3

Tài liệu tham khảo
1.

Sumate Boonkird, Chada Phisalaphong, Muenduen Phisalaphong (2008),“Ultrasound-assisted

extraction of capsaicinoids from Capsicum frutescens on a lab- and pilot-plantscale”, Ultrasonics
Sonochemistry 15, p.1075–1079.
2.

Santamarıa et al. (2000), “Selective Enzyme-Mediated Extraction of Capsaicinoids and Carotenoids

from Chili Guajillo Puya (Capsicum annuum L.) Using Ethanol as Solvent”, J.Agric.FoodChem., vol. 48, p.
3063−3067.
3.

Pakit Kumboonma et al., “Isolation and structural modification of Capsaicin and Dihydrocapsaicin

from Capsicum annuum sp.”.
4.

F.Lietal. (2009), “Preparative isolation and purification of capsaicinoids from Capsicum frutescens

Using high-speed counter-current chromatography”, Separation and Purification Technology, Vol. 64, p. 304–
308.
5.

F. Nazari et al. (2007), “Multivariate Optimisation of Microwave-assisted Extraction of Capsaicin

from Capsicum frutescens L. and Quantitative Analysis by H-NMR”, Phytochemical Analysis, vol. 18, p. 333–
340.
6.

“Bài giảng dược liệu”, Bộ môn Dược Liệu, Trường Đại Học Y Dược Thành Phố Hồ Chí Minh.

7.

Đỗ Tất Lợi (1995), “Cây thuốc và vị thuốc Việt Nam”, NXB KHKT, Hà Nội.

8.

Võ Văn Chi (1997), “Từ điển cây thuốc Việt Nam”, NXB Y học.

Trang 20