Xây dựng phương pháp định tính và định lượng cleistantoxin trong quả của một số loài thuộc chi cách hoa (cleistanthus)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ HẰNG

XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH TÍNH VÀ
ĐỊNH LƢỢNG CLEISTANTOXIN TRONG QUẢ
CỦA MỘT SỐ LOÀI THUỘC CHI CÁCH HOA
(CLEISTANTHUS).

LUẬN VĂN THẠC SỸ DƢỢC HỌC

HÀ NỘI 2018


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

NGUYỄN THỊ HẰNG

XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH TÍNH VÀ
ĐỊNH LƢỢNG CLEISTANTOXIN TRONG QUẢ
CỦA MỘT SỐ LOÀI THUỘC CHI CÁCH HOA
(CLEISTANTHUS).

LUẬN VĂN THẠC SỸ DƢỢC HỌC
CHUYÊN NGÀNH: KIỂM NGHIỆM THUỐC & ĐỘC CHẤT
MÃ SỐ: 8720210
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS.Đoàn Thị Mai Hƣơng
2. NCS.Ths.Nguyễn Lâm Hồng

HÀ NỘI 2018


LỜI CẢM ƠN
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin cảm ơn PGS.TS.Đoàn Thị
Mai Hƣơng - Viện Hóa sinh biển Việt Nam, NCS.Ths.Nguyễn Lâm Hồng –
Giảng viên bộ môn Hóa phân tích, trường Đại học Dược Hà Nội, người thầy đã trực
tiếp hướng dẫn, dành nhiều thời gian và tâm huyết giúp tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, phòng Quản lý Đào
tạo sau đại học, bộ môn Hóa phân tích trường Đại học Dược Hà Nội cùng các thầy
cô đã trực tiếp giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường cũng
như trong quá trình thực hiện luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn PGS.TS.Trần Việt Hùng – Viện trưởng
Viện kiểm nghiệm Thuốc TPHCM, ThS.Trần Thúy Hạnh và các anh chị em, bạn bè
đồng nghiệp tại Khoa Kiểm nghiệm nguyên liệu - Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung
ương đã hết sức giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể thực hiện và
hoàn thành khóa luận tốt nghiệp thuận lợi.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã ủng hộ và động viên
tôi trong suốt quá trình học tập vừa qua.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 01 tháng 4 năm 2018
Học viên
Nguyễn Thị Hằng

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ..............................................................................................................
MỤC LỤC ....................................................................................................................
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT. ....................................................
DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................
DANH MỤC CÁC BẢNG ..........................................................................................
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1
PHẦN 1: TỔNG QUAN............................................................................................3
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THUỐC TỪ THỰC
VẬT .........................................................................................................................3
1.2. TỔNG QUAN VỀ THỰC VẬT CỦA CHI CÁCH HOA ............................6
1.2.1. Vị trí phân loại .........................................................................................6
1.2.2. Họ Thầu Dầu (Euphorbiaceca) ...............................................................6
1.2.3. Chi Cleistanthus .......................................................................................6
1.2.4. Loài Cleistanthus tonkinensis .................................................................7
1.2.5. Loài Cleistanthus indochinensis ..............................................................8
1.2.5.1. Đặc điểm thực vật và phân bố ...........................................................8
1.2.5.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học: ....................................8
1.3. TỔNG QUAN VỀ HỢP CHẤT CLEISTANTOXIN ..................................9
1.3.1. Sơ lƣợc về hợp chất cleistantoxin ............................................................9
1.3.2. Các nghiên cứu trƣớc đây về hợp chất cleistantoxin ..........................10
1.4. TỔNG QUAN VỀ CÁC KĨ THUẬT CHIẾT XUẤT DƢỢC LIỆU .......10
1.4.1. Khái niệm về chiết xuất: ........................................................................10
1.4.2. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình chiết xuất ....................................11
1.4.2.1. Chênh lệch nồng độ chất cần chiết ở trong nguyên liệu và dung
môi phải cao để quá trình khuếch tán các phân tử cần chiết càng mạnh. 11
1.4.2.2. Hình thái, tính chất và cấu tạo của tổ chức nguyên liệu: ..............11
1.4.2.4. Dung môi chiết cần thỏa mãn các điều kiện sau: ............................12

1.4.3. Các kĩ thuật chiết xuất ...........................................................................12
1.4.3.1. Chiết gián đoạn ...............................................................................12


1.4.3.2. Chiết bán liên tục .............................................................................13
1.4.3.3. Chiết liên tục ...................................................................................13
1.4.4. Vài kỹ thuật chiết hiện đại dùng để chiết xuất ....................................14
1.4.4.1. Chiết nhờ siêu âm (Ultrasound-assisted extraction) ......................14
1.4.4.2. Chiết siêu tới hạn (SFE: Supercritical Fluid Extraction)..............14
1.4.4.3. Chiết dung môi tăng tốc (ASE: Accelerated Solvent Extraction)
hay chiết dưới áp suất cao (PFE : Pressurized Fluid Extraction)..............15
1.4.4.4. Chiết xuất vi sóng (MAE) ................................................................ 16
1.5. TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ KĨ THUẬT PHÂN TÍCH DƢỢC LIỆU. ...16
1.5.1. Sắc ký lớp mỏng (SKLM) ......................................................................16
1.5.2. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) .......................................................17
CHƢƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .........................................................................................................18
2.1. NGUYÊN LIỆU ............................................................................................18
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu .............................................................................18
2.1.2. Thiết bị, dụng cụ .....................................................................................18
2.1.3. Dung môi, hóa chất .................................................................................18
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ........................................................................19
2.2.1. Phƣơng pháp chiết xuất Cleistantoxin từ quả của một số loài chi cách
hoa (Cleistanthus). ............................................................................................19
2.2.1.1. Xác định độ ẩm của bột quả của cây thuộc chi Cleistanthus ........19
2.2.1.2. Chiết xuất .........................................................................................19
2.2.1.3. Tính hiệu suất chiết .........................................................................20
2.2.2. Xây dựng và thẩm định phƣơng pháp định tính, định lƣợng
Cleistantoxin. ....................................................................................................20
2.2.2.1. Xây dựng và thẩm định phương pháp định tính cleistantoxin bằng

HPTLC ...........................................................................................................20
2.2.2.2. Xây dựng và thẩm định phương pháp định tính, định lượng
cleistantoxin bằng HPLC ..............................................................................21


2.2.3. Xác định hàm lƣợng cleistantoxin trong quả của một số loài thuộc chi
Cleistanthus. ......................................................................................................25
2.2.3.1. Định tính cleistantoxin ....................................................................25
2.2.3.2. Định lượng cleistantoxin trong quả một số loài chi cách hoa bằng
phương pháp HPLC ......................................................................................25
2.2.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu .....................................................................25
PHẦN 3: KẾT QUẢ ................................................................................................ 27
3.1. XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH TÍNH, ĐỊNH LƢỢNG
CLEISTANTOXIN BẰNG HPLC/DAD. ..........................................................27
3.1.1. Xây dựng qui trình sắc kí phân tích cleistantoxin từ quả của một số
loài thuộc chi Cleistanthus bằng HPLC/DAD. ...............................................27
3.1.1.1. Chuẩn bị mẫu ...................................................................................27
3.1.1.2. Lựa chọn điều kiện sắc ký ............................................................... 27
3.1.1.3. Xây dựng phương pháp phân tích cleistantoxin trong quả của 1 số
loài thuộc chi Cách hoa. ...............................................................................34
3.1.2. Xây dựng qui trình chiết xuất cleistantoxin từ quả của của cây Chà
chôi Cleistanthus tonkinensis. ..........................................................................35
3.1.2.1. Lựa chọn dung môi chiết .................................................................35
3.1.2.2. Lựa chọn kỹ thuật chiết ...................................................................38
3.1.2.2.

Qui trình chiết xuất bột quả khô của một số loài thuộc chi Cách

hoa (Cleistanthus) .........................................................................................42
3.1.3. Thẩm định phƣơng pháp định tính, định lƣợng cleistantoxin bằng

HPLC/DAD .......................................................................................................43
3.1.3.1. Thẩm định phương pháp định tính cleistantoxin bằng HPLC/DAD
........................................................................................................................43
3.1.3.2. Thẩm định phương pháp định lượng cleistantoxin trong quả của 1
số loài thuộc chi Cách hoa............................................................................46
3.2. XÂY DỰNG PHƢƠNG PHÁP ĐỊNH TÍNH CLEISTANTOXIN BẰNG
HPTLC. .................................................................................................................53
3.2.1. Xây dựng phƣơng pháp định tính cleistantoxin bằng HPTLC..........53


3.2.1.1. Chuẩn bị mẫu ...................................................................................53
3.2.1.2. Lựa chọn hệ dung môi pha động và thể tích tiêm mẫu ..................54
3.2.1.3. Chương trình triển khai bằng HPTLC ...........................................55
3.2.2. Thẩm định phƣơng pháp định tính cleistantoxin bằng HPTLC .......56
3.3. SƠ BỘ ĐỊNH TÍNH, ĐỊNH LƢỢNG CLEISTANTOXIN TRONG QUẢ
CỦA MỘT SỐ LOÀI THUỘC CHI CLEISTANTHUS. ..................................58
3.3.1. Xác định hàm ẩm của các mẫu quả của cây thuộc chi Cleistanthus ..58
3.3.2. Định tính cleistantoxin trong quả một số loài chi cách hoa
(Cleistanthus) bằng phƣơng pháp HPTLC ....................................................58
3.3.2.1. Chuẩn bị mẫu:..................................................................................58
3.3.2.2. Điều kiện sắc ký: ..............................................................................59
3.3.2.3. Kết quả ..............................................................................................59
3.3.3. Định tính, định lƣợng cleistantoxin bằng phƣơng pháp HPLC/DAD
............................................................................................................................60
3.3.3.1. Điều kiện sắc ký ...............................................................................60
3.3.3.2. Tiến hành .........................................................................................60
3.3.3.3. Kết quả ..............................................................................................61
CHƢƠNG 4: BÀN LUẬN ......................................................................................65
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ....................................................................................68
1. KẾT LUẬN .......................................................................................................68

2. ĐỀ XUẤT..........................................................................................................70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................71
PHỤ LỤC .....................................................................................................................


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT.
APG

Hệ thống phân loại thực vật

GLP

Thực hành tốt phòng thí nghiệm

HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

HPTLC

Sắc ký lớp mỏng hiệu nâng cao

HT29

Tế bào ung thư Đại tràng

IC50

Nồng độ ức chế 50% số lượng cá thể

IUPAC

Hiệp hội quốc tế về hóa học và ứng dụng

KB

Tế bào biểu mô

LOD

Giới hạn phát hiện

LOQ

Giới hạn định lượng

MCF7

Tế bào ung thư vú

MCF7R

Tế bào ung thư vú kháng thuốc

SK

Sắc ký

SKĐ

Sắc ký đồ

TLC

Sắc ký lớp mỏng

WHO

Tổ chức Y Tế Thế giới


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Tiêu bản cây Cleistanthus tonkinensis ........................................................7
Hình 1.2: Quả của cây Cleistanthus tonkinensis .........................................................7
Hình 1.3: Công thức cấu tạo của cleistantoxin ...........................................................9
Hình 2. 1. Hóa chất, dung môi sử dụng trong nghiên cứu ........................................19
Hình 3.1. SKĐ xác định khả năng tách của cleistantoxin và cleistonkinensis A (8A)
trên cột phenyl với pha động gồm acetonitril và đệm acetat pH 4,0 ........................28
Hình 3.2. Sắc ký đồ khảo sát khả năng tách cleistantoxin (7B) và cleistonkinensis A
(8A) trên cột C18, với hệ pha động Acetonitril –a.formic 0,1% ..............................29
Hình 3.3. SKĐ xác định khả năng tách của cleistantoxin và cleistonkinensis A (8A)
trên cột RP18 Phenomenex (250 x 4,6 mm; 5µm), hệ pha động Acetonitril – nước
...................................................................................................................................29
Hình 3.4. Sắc kí đồ xác định khả năng tách của cleistantoxin và cleistonkinensis A
(8A) trên cột RP18 Phenomenex (150 x 4,6 mm; 5µm) ...........................................30
Hình 3.5. Sắc ki đồ xác định khả năng tách của cleistantoxin và cleistonkinensis A
(8A) trên cột RP18 Phenomenex ở các nhiệt độ khác nhau ......................................31
Hình 3.6. Phổ UV của cleistantoxin ..........................................................................32
Hình 3.7. Sắc ký đồ khảo sát tốc độ dòng pha động để tách cleistantoxin và
cleistonkinensis A trên cột C18, hệ pha động Acetonitril – nước ............................32

Hình 3.8. Sắc ký đồ khảo sát tốc độ dòng để tách cleistantoxin và cleistonkinensis A
trên cột C18, hệ pha động Acetonitril – nước ...........................................................33
Hình 3.9. Đồ thị biểu diễn hiệu suất chiết cleistantoxin bằng các dung môi khác
nhau ...........................................................................................................................37
Hình 3.10. Sắc ký đồ dịch chiết quả cây cleistanthus tonkinensis bằng dung môi
methanol ....................................................................................................................37
Hình 3.11. Sắc ký đồ dịch chiết quả cây cleistanthus tonkinensis bằng hệ dung môi
CH2Cl2: MeOH=1:1 ..................................................................................................37
Hình 3.12. Hiệu suất chiết cleistantoxin bằng các kĩ thuật chiết khác nhau .............39
Hình 3.13. Đồ thị biểu diễn hiệu suất chiết cleistantoxin trên 2 loại dung môi MeOH
và EtOH bằng 3 kĩ thuật siêu âm, hồi lưu và shoxlet................................................40


Hình 3.14. Sơ đồ chiết xuất cleistantoxin từ quả của cây thuộc chi Cleistanthus ....42
Hình 3.15. SKĐ của mẫu chuẩn, mẫu thử, thử thêm chuẩn và mẫu trắng ................43
Hình 3.16. Phổ tinh khiết píc mẫu chuẩn, mẫu thử và thử thêm chuẩn ....................44
Hình 3.17. Chồng phổ UV-Vis pic cleistantoxin của mẫu chuẩn và mẫu thử ..........44
Hình 3.18. Độ phân giải giữa pic cleistantoxin với pic tạp trên SKĐ mẫu thử ........45
Hình 3.19. SKĐ của các dung dịch thử phân huỷ ở điều kiện 100oC/2 giờ, H2O2
30% và UV 254 nm/24 giờ .......................................................................................45
Hình 3.20. SKĐ của mẫu thử phân huỷ ở điều kiện H2SO4 0,1N và NaOH 0,1 N ..46
Hình 3.21. SKĐ của dung dịch chuẩn hỗn hợp cleistonkinensis B (17B),
cleistantoxin (7B) và cleistonkinensis A (8A) ..........................................................46
Hình 3.22. SKĐ của dung dịch chuẩn cleistonkinensis B-17B (a) và cleistonkinensis
A-8A (b) ....................................................................................................................47
Hình 3.23. Đồ thị biểu diễn mối tương quan giữa nồng độ của dãy dung dịch chuẩn
và diện tích pic cleistantoxin .....................................................................................49
Hình 3.24: SKĐ giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) .............53
Hình 3.25 . SKĐ của dịch chiết quả của 2 loài thuộc chi Cleistanthus bằng HPTLC
khi chạy hệ pha động là: Dichloromethane:aceton= 99:1 .........................................54

Hình 3.26. SKĐ của dịch chiết quả của 2 loài thuộc chi Cleistanthus bằng HPTLC
khi chạy hệ pha động là: CH2Cl2:aceton= 98:2 .......................................................55
Hình 3.27: SKĐ các mẫu chuẩn, thử, và thử thêm chuẩn khi soi đèn UV 254nm và
366nm. .......................................................................................................................56
Hình 3.28: Hình ảnh quét phổ và chồng phổ mẫu thử và mẫu chuẩn .......................57
Hình 3.29 : Hình ảnh quét phổ và chồng phổ mẫu thử thêm chuẩn và mẫu chuẩn ..57
Hình 3.30. Hình ảnh HPTLC định tính cleistantoxin trong quả 1 số loài thuộc chi
cleistanthus ................................................................................................................59
Hình 3.31. SKĐ định lượng cleistantoxin trong quả cây thuộc chi Cleistanthus .....62
Hình 3.32. Chồng phổ UV -VIS của mẫu thử và mẫu chuẩn, hệ số match 1,0000 .63


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Khảo sát lựa chọn dung môi chiết xuất ....................................................35
Bảng 3.2. Khảo sát kỹ thuật chiết xuất cleistantoxin từ quả cây Chà chôi bằng các kĩ
thuật chiết siêu âm, chiết soxhlet và chiết hồi lưu. ...................................................38
Bảng 3.3. Kết quả thu được từ 6 lần tiêm của dung dịch chuẩn 1 ............................47
Bảng 3.4. Kết quả thu được từ 3 lần tiêm của dung dịch chuẩn 2 và hệ số tương
đồng ...........................................................................................................................48
Bảng 3.5. Kết quả khảo sát tính tuyến tính ............................................................... 49
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát độ lặp lại đối với mẫu thử cleistantoxin tonkinesis ......50
Bảng 3.7. Kết quả độ chính xác trung gian với mẫu thử cleistantoxin tonkinesis ....50
Bảng 3.8. Cách pha các dung dịch thử độ đúng ........................................................51
Bảng 3.9. Kết quả đánh giá độ đúng với mẫu thử Cleistantoxin tonkinesis .............52
Bảng 3.10: Kết quả khảo sát LOD và LOQ ..............................................................53
Bảng 3.11: Kết quả các giá trị đáp ứng của mẫu thử nồng độ 0,112 ppm ................53
Bảng 3.12. Kết quả xác định hàm ẩm trong các mẫu quả cây thuộc chi Cleistanthus
...................................................................................................................................58
Bảng 3.13. Kết quả định lượng cleistantoxin trong các mẫu quả cây thuộc chi
Cleistanthus………………………………………………………………………...66

ĐẶT VẤN ĐỀ

Ung thư là nguyên nhân dẫn đến tử vong đứng thứ hai trên toàn cầu với 8,8
triệu người chết theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) năm 2015 [41].
Việc điều trị bệnh khá phức tạp theo nhiều phác đồ khác nhau như: hóa trị, xạ trị,
can thiệp xâm lấn... tuy nhiên hiệu quả điều trị vẫn chưa cao, nhiều tác dụng không
mong muốn, ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sống của người bệnh. Điều đó đặt ra
yêu cầu cho các nhà khoa học cần phải nghiên cứu ra các phương pháp, các loại
thuốc mới để góp phần nâng cao hiệu quả điều trị bệnh này.
Việt Nam có nguồn tài nguyên cây thuốc rất phong phú và đa dạng vì vậy việc
phát triển các thuốc điều trị ung thư có nguồn gốc từ dược liệu là một hướng nghiên
cứu đang rất được quan tâm. Năm 2009, dự án "Phòng thí nghiệm hợp tác Pháp Việt, nghiên cứu hóa thực vật của hệ thực vật Việt Nam" đã được khởi động, dịch
chiết phân đoạn ethyl acetat của hơn 2500 loài thực vật ở Việt Nam đã được đem
thử sàng lọc, đánh giá hoạt tính kháng tế bào ung thư trên dòng ung thư biểu mô
KB. Đặc biệt dịch chiết từ quả của cây Cách Hoa Đông Dương (Cleistanthus
indochinensis Merr.ex Croiz) có khả năng ức chế dòng tế bào ung thư biểu mô KB
đạt khoảng 94%. Từ dịch chiết dược liệu này nhóm nghiên cứu đã phân lập, tinh
chế và xác định được cấu trúc của 9 hợp chất tinh khiết trong đó đáng chú ý là hợp
chất cleistantoxin. Hợp chất này có hoạt tính ức chế mạnh nhất trên các dòng tế bào
ung thư thử nghiệm (KB, MCF7, MCF7R, HT29) với giá trị IC50 trong khoảng 14 36 nM (tương đương với khoảng 0,006 - 0,014 μg/ml). Đồng thời hợp chất
cleistantoxin tiếp tục được nghiên cứu trên mô hình Docking phân tử đánh giá khả
năng ức chế enzym topoisomerase IIB và enzym caspase. Theo dự đoán của mô
hình, hoạt chất này có tác dụng kháng tế bào ung thư, kháng khuẩn và kháng virus.
Bên cạnh đó, hợp chất cleistantoxin phân lập được từ quả của cây Cách Hoa Đông
Dương có cấu trúc hóa học gần như tương tự etoposid và teniposid là hai dẫn chất
của podophyllotoxin đang được sử dụng làm thuốc điều trị ung thư phổi. Qua sơ bộ
khảo sát trong quả của một số loài thuộc chi Cách hoa (Cleistanthus) đều có chứa

1


Cleistantoxin. Với mong muốn nghiên cứu chiết xuất và chế tạo cao định chuẩn
giàu cleistantoxin và các aryltetralin lignan từ quả của một số loài thuộc chi Cách
hoa (Cleistanthus) để phát triển thành nguyên liệu làm thuốc điều trị ung thư.
Chúng tôi tiến hành đề tài:"Xây dựng phương pháp định tính, định lượng
Cleistantoxin trong quả của một số loài thuộc chi cách hoa Cleistanthus" với 3
mục tiêu :
1. Xây dựng quy trình chiết xuất Cleistantoxin từ quả cây của một số loài
thuộc chi Cách hoa Cleistanthus.
2. Xây dựng và thẩm định phương pháp định tính, định lượng Cleistantoxin
trong quả của một số loài thuộc chi Cách hoa Cleistanthus.
3. Sơ bộ xác định hàm lượng cleistantoxin trong quả của một số loài thuộc
chi Cleistanthus.

2


PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN THUỐC TỪ THỰC
VẬT
Xã hội càng phát triển, con người ngày càng phải đối mặt với nhiều loại bệnh
tật ảnh hưởng tới chất lượng cuộc sống và đe dọa tính mạng con người như ung thư,
tiểu đường, tim mạch, thần kinh….Các nhà khoa học và các công ty dược phẩm
đang nghiên cứu về nguyên nhân gây bệnh và tìm kiếm một phương pháp trị liệu
mới an toàn và hiệu quả cho bệnh nhân. Do đó, nghiên cứu và phát triển thuốc mới
là một nhu cầu cấp thiết. Tuy nhiên, đây là một quá trình lâu dài và rất tốn kém,
thường phải mất khoảng 10-15 năm để một hợp chất mới được tổng hợp trở thành
một chất điều trị có thể đưa ra thị trường và chi phí cho mỗi thuốc mới ra đời lên

đến hàng tỷ đôla [13].
Để nghiên cứu và phát triển thuốc hoá dược tổng hợp sử dụng cho điều trị là
quá trình lâu dài, tốn nhiều tiền và công sức nhưng cần có sự may mắn, vì vậy ngày
nay rất nhiều hãng dược phẩm đã tập trung vào nghiên cứu và phát triển thuốc từ
dược liệu. Theo tổ chức Y tế Thế giới (WHO), trên toàn thế giới có khoảng 3,5 đến
4 tỷ người sử dụng các loại thuốc thảo dược cho chăm sóc sức khoẻ ban đầu và
khoảng 85% các loại thuốc y học cổ truyền chiết xuất từ thảo dược [26].
Hiện nay, khoảng 80% thuốc kháng khuẩn, tim mạch, thuốc ức chế miễn
dịch và chống ung thư có nguồn gốc thực vật, doanh số của các thuốc này trên 65 tỉ
đô la trong năm 2003 [24]. Hơn 80% hoạt chất dùng làm thuốc có nguồn gốc từ các
hoạt chất tự nhiên hoặc được bán tổng hợp từ hợp chất tự nhiên [25]. Nghiên cứu,
phát triển thuốc từ thảo dược có thể được chia thành ba giai đoạn: giai đoạn
―predrug‖, giai đoạn ―quasidrug‖, và giai đoạn―fulldrug‖.
 "Giai đoạn predrug":
Giai đoạn này là giai đoạn đầu tiên của quá trình nghiên cứu, phát triển thuốc
từ dược liệu nhằm lựa chọn các loại thảo mộc hoặc thực vật dựa trên các thông tin
về thành phần hoá thực vật với kết quả sàng lọc hoạt tính sinh học.
Trên thế giới có khoảng hơn 420.000 loài thực vật, tuy nhiên đa số các loài

3


còn được nghiên cứu hạn chế. Nhiều loại thực vật là thành phần chính được sử dụng
làm thức ăn cho con người, là thuốc y học cổ truyền được sử dụng qua hàng nghìn
năm điều trị. Cho đến nay, thực vật vẫn được đánh giá cao như một nguồn cung cấp
các hoạt chất để điều trị và phòng ngừa bệnh tật, với hơn 35.000 loài thực vật được
sử dụng cho mục đích y học trên toàn thế giới [17].
Các thực vật được sử dụng trong y dược học cổ truyền chỉ chiếm phần nhỏ
trong thế giới thực vật. Cùng với sự phát triển của các kĩ thuật phân tích và khoa
học sinh học hiện đại, nhiều hoạt chất có hoạt tính sinh học đã được phân lập và xác

định trong thực vật hoặc thực phẩm thông qua các nghiên cứu về mối liện hệ giữa
thành phần hóa thực vật với tác dụng dược lí. Ví dụ, taxol (paclitaxel), một loại
thuốc chống ung thư quan trọng, được phân lập từ cây Thông đỏ Thái Bình Dương
[39]. Lutein phân lập từ hoa cúc nổi tiếng có tác dụng tích cực đối với hiệu suất thị
giác và giúp ngăn ngừa đục thủy tinh thể. Lycopen từ cà chua được cho là để ngăn
ngừa một số loại ung thư [16].
Thực tế, giá trị y học của các loại thực vật phụ thuộc vào sự hiện diện của
các hoạt chất có hoạt tính sinh học với các đặc tính giống như thuốc. Gần đây, nhiều
nghiên cứu đã xác định và phân lập rất nhiều hoạt chất sinh học từ cả thực vật trên
cạn và dưới biển. Việc tìm kiếm loại thuốc mới từ thực vật đã tăng nhanh chóng
trong vài thập kỷ gần đây, và nó đã dẫn tới việc thu thập một mảng đa dạng đáng kể
của hơn 139.000 sản phẩm tự nhiên [27]. Tất cả các hợp chất này là những ứng cử
viên tiềm năng cho sự phát triển của thuốc.
 Giai đoạn "quasidrug":
Trong phát triển thuốc mới từ thảo dược, giai đoạn ―quasidrug‖ bao gồm việc
chuẩn bị cao chiết xuất và phân đoạn chứa các lớp chất hóa thực vật được chiết xuất
từ thực vật. Nghiên cứu hoá thực vật về các chất chiết xuất từ thảo dược hoặc thực
vật học bao gồm việc phân lập, phân tích cấu trúc và đánh giá hoạt tính sinh học.
Đôi khi, hoạt tính sinh học của một loại thảo mộc có thể được suy đoán dựa trên
thành phần hóa thực vật.
Các loại thảo mộc có chứa hàng trăm thành phần hoạt tính có thể hữu ích cho
sự phát triển các chất hoá dược có tác dụng điều trị. Việc xác định và phân lập các

4


nhóm thực vật và các hợp chất từ thực vật là rất quan trọng cho việc tìm ra thuốc
mới. Người ta ước tính rằng có ít nhất 15 nhóm hóa thực vật chủ yếu trong thảo
mộc. Mỗi nhóm chứa nhiều thành phần hóa học khác nhau: ví dụ, flavon bao gồm
hơn 9.000 cấu trúc đã biết [33]. Alcaloid là một loại hoạt chất quan trọng, hơn

10.000 alcaloid đã được phân lập, trong đó có hơn 80 hợp chất đã được sử dụng trên
lâm sàng, bao gồm cả Berberin chiết từ

cây hoàng liên (Coptis chinensis

Franch)[10]. Nói tóm lại, mục đích của giai đoạn ―quasidrug‖ phát triển từ thuốc
thảo dược là tìm kiếm một thành phần có hoạt tính sinh học hoặc hợp chất bán tổng
hợp từ thảo mộc hoặc chất dẫn đường để nghiên cứu phát triển thuốc tân dược mới.
 Giai đoạn fulldrug:
Các công ty dược phẩm đa quốc gia tiêu tốn hàng năm 110 tỷ đô la Mỹ để
nghiên cứu, phát triển các loại thuốc mới từ dược liệu, thảo dược. Hiện nay, sự phát
triển của các loại thuốc thảo dược chủ yếu ở giai đoạn ―quasidrug‖ (tức là phát triển
thuốc thảo dược hiện đại), mặt khác các công ty dược phẩm đa quốc gia lại muốn
tìm kiếm các dược phẩm mới từ các hoạt chất được chiết xuất từ thảo dược hoặc
thực vật.
Quá trình nghiên cứu phát triển thuốc từ thảo dược bao gồm ít nhất bốn bước:
1. Phân lập hoặc bán tổng hợp các hoạt chất có hoạt tính sinh học có nguồn gốc
từ thực vật.
2. Đánh giá về độ an toàn và hiệu quả sử dụng các thành phần có hoạt tính sinh
học trên động vật thực nghiệm, đây là nghiên cứu tiền lâm sàng.
3. Đánh giá tính an toàn và hiệu quả quả sử dụng các chất có hoạt tính sinh học
trên người, đây là thử nghiệm lâm sàng: phase I, II, III, IV.
4. Phê duyệt các phác đồ điều trị được sử dụng trên thị trường và giám sát sau
khi lưu hành ngoài thị trường.
Ngày nay, các phương pháp dược lý hiện đại tiếp cận mới trong nghiên cứu,
phát hiện thuốc mới cho các bệnh phức tạp như ung thư, tiểu đường và tim mạch, sử
dụng kết hợp cả thực nghiệm và phân tích tính toán các mạng lưới quy định để
nghiên cứu về hoạt động của thuốc trên nhiều mức độ phức tạp khác nhau: từ mức
độ phân tử, tế bào đến mô và mức độ cơ thể. Nó cho phép phát hiện thuốc cả từ

5


phân lập tự nhiên và tổng hợp và đưa ra các dự đoán về các tác dụng điều trị và các
tác dụng ngoại ý có thể xảy ra, các tác dụng không mong muốn, thông qua kết hợp
các phân tích cấu trúc và tác dụng điều trị [11][15].
Nghiên cứu, phát triển thuốc từ thảo dược sẽ trở thành một xu hướng toàn cầu
trong ngành dược phẩm. Một số lượng đáng kể các hợp chất đã được phân lập từ
cây thuốc hoặc bán tổng hợp từ các hợp chất tự nhiên. Do đó, sử dụng thuốc thảo
dược là chiến lược được kì vọng sẽ có nhiều thành công trong phát triển các chất
điều trị mới và xu hướng này sẽ tiếp tục trong tương lai.
1.2. TỔNG QUAN VỀ THỰC VẬT CỦA CHI CÁCH HOA
1.2.1. Vị trí phân loại
Theo APG [34], họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) được phân loại như sau:
Thực vật có hoa (Angiosperms)
Thực vật hai lá mầm thật sự (Eudicots)
Nhánh Hoa hồng (Rosids)
Bộ Sơ-ri (Malpighiales)
Họ Thầu dầu (Euphorbiaceae)
1.2.2. Họ Thầu Dầu (Euphorbiaceca)
Họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) hay còn gọi là họ Đại Kích là một họ lớn của thực
vật có hoa với 240 chi và khoảng 6000 loài. Trước đây chia thành 5 phân họ bao
gồm

Acalyphoideae,

Crotonoideae,

Euphorbioideae,

Oldfieldioideae

và

Phyllanthoideae. Ba phân họ đầu tiên là các phân họ một lá mầm trong khi hai phân
họ sau là hai lá mầm [34]. Phần lớn là thân cây thảo, nhưng ở khu vực nhiệt đới
cũng tồn tại các loài cây bụi hoặc cây thân gỗ, phân bố chủ yếu ở khu vực nhiệt đới
[5].
1.2.3. Chi Cleistanthus
Cleistanthus (do chữ Latin cleisto, bắt nguồn từ chữ Hy Lạp kleistos: đóng,
không mở và anthos: hoa kết hợp thành) được dịch sang Tiếng Việt là cách hoa

6


hoặc cọc rào. Là cây gỗ nhỏ hay nhỡ, lá mọc so le xếp hai dãy, nguyên. Cụm hoa ở
nách lá, thành xim đơn hoặc bông, nhiều hoa hoặc ít hoa; lá bắc thường ngắn hơn
hoa; hoa không cuống hoặc có cuống, cùng gốc hoặc khác gốc; đài hợp ở gốc. Hoa
đực có 4-6 lá đài, thường là 5, xếp van. Cánh hoa 5 nhỏ, thường nguyên. Đĩa mật
phẳng hay lồi. Bầu không lông hoặc có lông nhung. Quả nang có 3 mảnh vỏ tròn ở
lưng; hạt hình trứng - 3 góc [9].
Chi Cleistanthus gồm khoảng 140 loài mọc tự nhiên từ châu Phi, Ấn Độ đến
Australia. Ở nước ta, theo sách "Cây cỏ Việt Nam" của tác giả Phạm Hoàng Hộ [6],
chi Cleistanthus có 14 loài, phân bố khắp cả nước, từ Hà Giang tới Phú Quốc.
1.2.4. Loài Cleistanthus tonkinensis

Hình 1.1: Tiêu bản cây Cleistanthus tonkinensis

Quả xanh

Quả chín

Hình 1.2: Quả của cây Cleistanthus tonkinensis

7


-

Đặc điểm thực vật

Loài Cleistanthus tonkinensis có tên Tiếng Việt là Chà chôi hay Cọc rào, thuộc
họ Thầu dầu (Euphorbiaceca ), được miêu tả như sau:
-

Cây gỗ nhỏ cao 1-3 m; nhánh láng, đen.

-

Phiến lá tròn dài, to 7-13 x 2-5 cm, chót có mũi nhọn, đáy tròn, mỏng, cứng,
láng, gân phụ 7-8 cặp; cuống 1cm, lá bẹ 2-3 mm.

-

Chùm hoa cao 1-1,5 cm; hoa nhỏ, không cọng; cánh hoa 5, to 1mm, tiểu
nhụy 5, nhụy cái lép; hoa cái không cọng, cánh hoa 2 mm, đĩa mật quanh
noãn sào có ít lông.

-

Nang (quả) xoan, cao 1,3 cm, nở làm 3 mảnh; hột hoe, cao 7 mm.

Cây phân bố ở khu vực rừng trên đá vôi từ Cao Bằng, Lạng Sơn đến Nghệ An,
Hà Tĩnh [6].
1.2.5. Loài Cleistanthus indochinensis
1.2.5.1. Đặc điểm thực vật và phân bố
Cây Cách hoa đông dương có tên khoa học là Cleistanthus indochinensis Merr.
ex Croiz., là loại cây tiểu mộc, lá có phiến bầu dục thon, Quả nang có đường kính
10 mm, mảnh vỏ 2-3 hạt, hình cầu to 5 mm, nâu tái. Cây phân bố ở miền Bắc và
miền Trung nước ta [6].
1.2.5.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học:
Theo kết quả nghiên cứu thì dịch chiết của quả cây Cách Hoa Đông Dương (C.
indochinensis),quả cây chà chôi (C. tonkinesis) và quả cây C. eberhardtii có khả
năng ức chế sự phát triển của dòng tế bào KB tương ứng là 89% - 95% ở nồng độ 1
µg/ ml. Năm 2012, từ dịch chiết của quả cây Cách Hoa Đông Dương (C.
indochinensis), Trịnh Thị Thanh vân và cộng sự đã phân lập được và xác định được
cấu trúc của 11 hợp chất, trong đó có 9 hợp chất mới là : hợp chất cleistantoxin,
demethoxycleistantoxin, podocleistantoxin, cleindosid A, cleindosid B, cleindosid
C, cleindosid D, cleindosid E, cleindosid F và hai hợp chất đã biết là axit gallic và

8


amentoflavon. Các hợp chất mới là thành phần chính của quả, đều có khung cơ sở là
aryl tetralin lignan và các dẫn xuất glycosid của chúng [19]. Trong đó, cleistantoxin
có hàm lượng lớn nhất trong quả của cây, hợp chất này được thử nghiệm trên các
dòng tế bào khác (MCF7, MCF7R, HT29) với giá trị IC50 trong khoảng 14 - 36 nM
(tương đương với khoảng 0,006 - 0,014 μg/ml). (Theo Viện nghiên cứu ung thư
quốc gia Mỹ NCI, một hợp chất có hoạt tính gây độc tế bào mà có giá trị IC50 ≤ 4
µg/ml thì chất đó được coi là có hoạt tính). Điều đặc biệt thú vị là hợp chất này ức

chế chọn lọc dòng tế bào ung thư vú kháng thuốc (MCF7R: IC50 14 nM) khi so
sánh với dòng ung thư vú thường (MCF7: IC50 36 nM) [19].
1.3. TỔNG QUAN VỀ HỢP CHẤT CLEISTANTOXIN
1.3.1. Sơ lƣợc về hợp chất cleistantoxin
Danh pháp IUPAC: 7-hydroxy-6-metoxy-4,5:3’,4’-bis(metylendioxy)-2.7’
xyclolignan-9,9’-olit
Công thức phân tử: C21H18O8
Khối lượng phân tử: 398,0 Da
Công thức cấu tạo:

Hình 1.3: Công thức cấu tạo của cleistantoxin
Tính chất: Tinh thể rắn, màu trắng. Tan tốt trong dicloromethan, aceton và
acetonitril, kém tan trong methanol. Nhiệt độ nóng chảy: 195 - 196ºC (aceton).
Độ quay cực [α]30D -148,0 (c 0,5; CHCl3) [38].

9


1.3.2. Các nghiên cứu trƣớc đây về hợp chất cleistantoxin
Năm 2012, trong khuôn khổ Dự án hợp tác Pháp - Việt về sàng lọc hoạt tính
sinh học của thảm thực vật Việt Nam, hợp chất cleistantoxin đã lần đầu tiên được
phân lập từ quả của cây Cách hoa Đông Dương (Cleistanthus indochinensis Merr.
ex Croiz) bởi Trịnh Thị Thanh Vân và các cộng sự. Chất này sau đó đã được thử
hoạt tính sinh học gây độc trên tế bào ung thư. Kết quả cho thấy hợp chất
cleistantoxin cho hoạt tính ức chế rất mạnh trên các dòng tế bào thử nghiệm (KB,
MCF7, MCF7R, HT29) với giá trị IC50 trong khoảng 14 - 36 nM (tương đương với
khoảng 0,006 - 0,014 μg/ml) [9], [38].
Từ kết quả khả quan trên, hợp chất cleistantoxin tiếp tục được tiến hành thử mô
hình Docking phân tử đánh giá khả năng ức chế enzym topoisomerase IIB và enzym
caspase. Theo dự đoán của mô hình, hoạt chất này có tác dụng kháng tế bào ung

thư, kháng khuẩn và kháng virus. Bên cạnh hợp chất Cleistantoxin, các hợp chất
glycosid của cleistantoxin phân lập được từ quả của cây Cách hoa đông dương có
cấu trúc hóa học gần như tương tự etoposid và teniposid là hai dẫn chất của
podophyllotoxin đang được sử dụng làm thuốc điều trị ung thư phổi. Những nghiên
cứu trên đã mở ra triển vọng sản xuất thuốc có nguồn gốc từ dược liệu để điều trị
ung thư, điều này chính là động lực thúc đẩy chúng tôi tiến hành luận văn này để
tìm nguồn dược liệu có thể chiết xuất cao định chuẩn.
1.4. TỔNG QUAN VỀ CÁC KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT DƢỢC LIỆU [2]
1.4.1. Khái niệm về chiết xuất:
Chiết xuất là phương pháp sử dụng dung môi để lấy các chất tan ra khỏi mô
thực vật. Sản phẩm thu được sau quá trình chiết xuất là một dung dịch của các chất
hòa tan trong dung môi, dung dịch này được gọi là dịch chiết.
Tầm quan trọng của chiết xuất dược liệu
-

Giúp lấy các hoạt chất dưới dạng cần thiết dạng dung dịch hay bột.

-

Thu được chất tinh khiết để làm thuốc mới hoặc bán tổng hợp ra thuốc mới.
Ví dụ chiết xuất artemisinin từ cây thanh hao hoa vàng để sản xuất ra thuốc

10


điều trị bệnh sốt rét.
-

Giúp chuyển dạng bào chế từ viên hoàn sang dạng dung dịch hoặc cao thuốc.

-

Góp phần vào tiêu chuẩn hóa dược liệu.

-

Phát triển sản phẩm nghiên cứu và ứng dụng.

1.4.2. Các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình chiết xuất
Trong quá trình chiết, để đạt được vận tốc chiết và hiệu suất chiết cao, cần lưu ý
các yếu tố sau:
1.4.2.1. Chênh lệch nồng độ chất cần chiết ở trong nguyên liệu và dung môi phải
cao để quá trình khuếch tán các phân tử cần chiết càng mạnh.
Muốn vậy, có thể lợi dụng nguyên lý chiết ngược dòng để tạo ra sự chênh lệch
nồng độ lớn (trong chiết liên tục) hay thay mới dung môi chiết nhiều lần (trong
chiết gián đoạn).
Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu phải đủ lớn. Tuy nhiên chỉ lớn ở mức độ hợp lý nhất
định: nếu tỷ lệ này quá lớn sẽ làm cho nồng độ chất cần chiết trong dung dịch chiết
rút được thấp, gây khó khăn và hiệu quả kinh tế kém (tốn năng lượng và thời gian
đuổi dung môi).
1.4.2.2. Hình thái, tính chất và cấu tạo của tổ chức nguyên liệu:
Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào càng nhiều thì sự tiếp xúc giữa chất cần chiết và
dung môi càng tăng nên rút ngắn thời gian chiết và chiết triệt để hơn.
Kích thước càng nhỏ thì diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi càng
tăng, hiệu suất chiết tăng. Tuy nhiên, cũng chỉ nên nhỏ tới mức nhất định vì quá nhỏ
nguyên liệu dễ bị vón lại các hạt mịn lắng đọng trên các lớp nguyên liệu. Mặt khác,
nguyên liệu quá nhỏ sẽ bị cuốn vào dịch chiết gây khó khăn cho quá trình xử lý dịch
chiết sau khi chiết.
Tính chất của nguyên liệu cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất chiết. Khi chiết
bằng dung môi hữu cơ, độ ẩm nguyên liệu giảm thì tốc độ chiết tăng lên.

11


1.4.2.3. Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ chiết
Thời gian càng dài thì lượng chất khuếch tán tăng, nhưng thời gian phải có
giới hạn. Khi đạt được mức độ chiết xuất cao nhất nếu kéo dài thời gian thì sẽ
không mang lại hiệu quả kinh tế.
Nhiệt độ có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt, do đó phân tử
chất hòa tan chuyển động dễ dàng khi khuếch tán giữa các phân tử dung môi. Tuy
nhiên, nhiệt độ tăng có giới hạn, vì nhiệt độ quá cao sẽ có thể phân hủy phân tử cần
chiết và gây khó khăn cho quá trình công nghệ.
1.4.2.4. Dung môi chiết cần thỏa mãn các điều kiện sau:
-

Hòa tan chất cần chiết ở bất kì tỷ lệ nào.

-

Nhiệt độ sôi thấp để dễ dàng tách dung môi ra khỏi dịch chiết.

-

Thành phần hóa học ổn định, không phản ứng phụ với nguyên liệu.

-

Không độc hại, không ảnh hưởng sức khỏe và chất lượng sản phẩm.

-

Không gây cháy nổ, an toàn cho quá trình sản xuất.

-

Không ăn mòn thiết bị.

-

Rẻ tiền, dễ kiếm, có khả năng sử dụng trong sản xuất.

Tuy nhiên hiện nay chưa có loại dung môi nào đáp ứng đầy đủ những điều kiện
trên. Do đó, tùy trường hợp chiết cụ thể để chọn dung môi cho hợp lý.
1.4.3. Các kĩ thuật chiết xuất
Dựa vào cách tiến hành, có thể chia thành các kĩ thuật chiết sau:
1.4.3.1. Chiết gián đoạn [20]:
Theo kĩ thuật này ta ngâm nguyên liệu vào dung môi. Sau một thời gian nhất
định, khi giữa dung môi và nguyên liệu đạt nồng độ chất cần thiết ở mức độ cân
bằng, tiến hành đổ dung môi cũ ra, thay dung môi mới vào. Cứ như thế cho đến khi
chiết hết chất cần chiết.
Ngâm các vật liệu thực vật (thô hoặc bột) trong một bình chứa có nắp với một
dung môi và được để ở nhiệt độ trong phòng trong thời gian tối thiểu 3 ngày với sự
khuấy liên tục => làm mềm và phá vỡ thành tế bào thực vật để giải phóng chất hòa

12


tan. Sau 3 ngày, hỗn hợp được ép hoặc lọc. Trong phương pháp truyền thống này,
nhiệt được truyền qua sự đối lưu và việc lựa chọn dung môi sẽ xác định loại hợp
chất chiết xuất từ các mẫu.

-

Ưu điểm của kỹ thuật này là đơn giản, dễ thực hiện.

-

Nhược điểm là tốn công, tốn thời gian, tốn dung môi chiết nên không kinh tế,

không phù hợp với quy mô sản xuất lớn.
1.4.3.2. Chiết bán liên tục
Nguyên lý của phương pháp này là dùng nhiều thiết bị chiết gián đoạn bố trí
thành một hệ thống liên hợp tuần hoàn nhằm mục đích giảm thời gian chiết, ít tốn
công hơn, tiết kiệm được nhiều dung môi hơn. Đối với phương pháp này quá trình
chiết xuất thực hiện theo nguyên tắc dung môi đi từ nơi có nồng độ chất chiết cao
đến nồng độ chất chiết thấp.
1.4.3.3. Chiết liên tục [28],[12]
Nguyên lý là ngâm dung môi trong dòng chuyển động cùng chiều hay ngược
chiều của dung môi.
Chiết Soxhlet
Mẫu dược liệu mịn được đặt trong một túi xốp hoặc "bao" được làm từ giấy lọc
hoặc cellulose, nơi đặt nằm trong buồng tháo của thiết bị Soxhlet. Dung môi chiết
xuất được làm nóng trong bình cầu, bốc hơi vào lớp túi đựng mẫu, ngưng tụ trong
bình ngưng tụ và nhỏ giọt. Khi hàm lượng chất lỏng đạt đến cánh tay cần xả, dung
dịch lỏng sẽ đổ vào bình đun lại và quá trình này tiếp tục.
-

Ưu điểm:
 Cần ít dung môi hơn

-

 Phù hợp với dược liệu rắn chắc như rễ, thân, vỏ
Nhược điểm
 Tiếp xúc dung môi với nguồn cấp nhiệt => dễ cháy nổ
 Dung môi độc hại, nguy cơ ôi nhiễm môi trường
 Dung môi đòi hỏi độ tinh khiết cao => Tăng chi phí

13


1.4.4. Vài kỹ thuật chiết hiện đại dùng để chiết xuất
1.4.4.1. Chiết nhờ siêu âm (Ultrasound-assisted extraction)[37],[14]:
Nguyên liệu được trộn với dung môi thích hợp rồi chiết bằng sóng siêu âm từ 20
kHz đến 2000 kHz. Tác động cơ học của sự va chạm âm thanh từ sóng siêu âm làm
tăng sự tiếp xúc bề mặt giữa dung môi và mẫu và tăng tính thẩm thấu của thành tế
bào. Các tính chất vật lý và hóa học của vật liệu siêu âm được thay đổi và phá vỡ
thành tế bào thực vật tạo điều kiện giải phóng các hợp chất và tăng cường vận
chuyển dung môi vào tế bào thực vật. Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng siêu âm có
khả năng phá vỡ màng tế bào của nguyên liệu, do đó giúp cho dung môi xâm nhập
vào bên trong tế bào dễ dàng hơn. Ngoài ra, siêu âm còn có tác dụng khuấy trộn
mạnh dung môi, do đó gia tăng sự tiếp xúc của dung môi với chất cần chiết và cải
thiện đáng kể hiệu suất chiết.
-

Ưu điểm
 Giảm thời gian chiết
 Tiết kiệm dung môi.

-

Nhược điểm
 Khi năng lượng siêu âm hơn 20 kHz có thể có ảnh hưởng đến hoạt chất
thông qua việc hình thành các gốc tự do.

1.4.4.2. Chiết siêu tới hạn (SFE: Supercritical Fluid Extraction) [29],[23]:
Đây là phương pháp chiết được quan tâm nhiều nhất hiện nay trong lĩnh vực
chiết các hợp chất có hoạt tính sinh học từ nguyên liệu tự nhiên nhằm ứng dụng
trong công nghiệp dược phẩm và thực phẩm. Phương pháp này cho phép tự động
hóa quá trình chiết và hạn chế việc sử dụng các dung môi hữu cơ độc hại. Dung môi
chiết là một chất lỏng ở trạng thái siêu tới hạn CO2. Ở trạng thái này, chất lỏng có
CO2 tức là ở nhiệt độ và áp suất cao hơn điểm tới hạn của nó những tính chất đặc
biệt như có tính chịu nén cao, khuếch tán nhanh, độ nhớt và sức căng bề mặt thấp…
Do đó, nó có khả năng khuếch tán mạnh vào nền nguyên liệu tốt hơn nhiều so với
các dung môi thông thường, vì thế làm tăng hiệu suất chiết lên nhiều lần. Trong
phương pháp này, thường dùng CO2 trạng thái siêu tới hạn làm dung môi chiết (đôi

14