Nghiên cứu tổng hợp muối canxihydroxycitrat từ axit hidroxycytric của vỏ quả bứa ở Quảng Ngãi

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Theo Tổ chức Y tế thế giới, hiện nay dư cân và béo phì là đề tài mà
ngành y đang quan tâm nhất là đối với các nước phát triển và đang phát triển.
Hội nghị quốc tế lần thứ VIII về béo phì họp tại Paris ngày 01/09/1998 nhận
định rằng Bệnh béo phì đã trở thành đại dịch toàn cầu, là vấn đề lớn đang đe
dọa sức khoẻ cộng đồng. Số liệu thống kê gần đây của Tổ chức Y tế thế giới
cho thấy số người béo phì đang gia tăng một cách đáng báo động với hơn 1,5
tỉ người toàn cầu.
Bệnh béo phì không chỉ ảnh hưởng đến lao động, sinh hoạt, thẫm mỹ
mà còn nguy hại nhất định đến sức khoẻ. Người trung niên và lớn tuổi bị béo
phì sẽ dễ mắc các bệnh như: huyết áp cao, bệnh mạch vành, tiểu đường, bệnh
Gout, tai biến mạch não, sỏi túi mật vv… Cũng theo tài liệu điều tra của
Trung Quốc, trong số 153 bệnh nhân động mạch vành thì có 120 ca cân nặng
quá tiêu chuẩn 10% chiếm tỉ lệ 78,4% và 77 ca mắc bệnh béo phì chiếm tỉ lệ
50,3%. Béo phì là bệnh do mỡ tích luỹ quá nhiều trong cơ thể làm thay đổi
chức năng sinh lý, sinh hoá của cơ thể.
Cây bứa, bứa lá tròn dài – tên khoa học là Garcinia oblongifolia
Champ. Ex Benth, thuộc họ bứa và chi bứa. Được Antonie Laurent de Jusieu
đưa ra năm 1789, là một loại thực vật có hoa bao gồm khoảng 50 chi và 1.200
loài các cây thân gỗ hay cây bụi. Cây mọc hoang trong rừng thứ sinh của các
tỉnh từ Hà Tuyên, Vĩnh Phú, Quảng Nam, Đà Nẵng, Quảng Ngãi, Tây Nguyên
đến Nam Bộ.
Trên thế giới việc nghiên cứu cây bứa đã có từ rất lâu, tính đến nay đã
có hàng trăm công trình nghiên cứu cây bứa bao gồm: chiết tách, xác định


2

thành phần hoá học các hợp chất hữu cơ, ứng dụng trong công nghệ thực
phẩm, công nghệ dược phẩm, đặc biệt là chế phẩm giảm béo.
HCA được chiết từ vỏ quả bứa có tác dụng ngăn chặn quá trình tích lũy
mỡ, cải thiện bilance trong máu, kìm hãm quá trình chuyển hóa lượng đường
thừa trong cơ thể thành mỡ, giúp ngăn chặn quá trình béo phì. Ngoài ra, HCA
còn cải thiện giảm các loại mỡ xấu như: tryglixerit, CDL cholesterol,
cholesterol toàn phần và tăng HDL cholesterol là loại mỡ có tác dụng bảo vệ
tim mạch. Bên cạnh đó, HCA làm tăng nồng độ serotonin có vai trò kiểm soát
sự thèm ăn, làm tăng quá trình tổ hợp glycogen và tăng độ oxi hóa, đốt cháy
mỡ thừa…Dạng lỏng tự do của HCA có xu hướng không ổn định, dễ bị
lacton hóa nên việc tổng hợp muối đi từ HCA đã được nghiên cứu nhằm làm
tăng sự ổn định và hoạt tính sinh học của HCA. Lowenstein đã mô tả các
muối của HCA dựa trên các kim loại kiềm, kiềm thổ như: kali, natri, canxi…
Muối canxi (-)-hydroxycitrat có hoạt tính sinh học của HCA. Canxi là
loại khoáng chất quan trọng cần thiết cho sự phát triển vững chắc của răng và
xương giúp làm giảm nguy cơ loãng xương. Canxi giữ vai trò là chất truyền
dẫn thông tin và nó tham gia vào hầu hết các hoạt động của cơ thể và tế bào.
Như vậy, ngoài hiệu quả giảm cân thì muối canxi (-)-hydroxycitrat còn giúp
bổ sung lượng canxi cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Ở Mỹ, Hydrotrim
là sản phẩm độc quyền được điều chế từ muối canxi của HCA, có hiệu quả
cao trong việc điều trị giảm cân hiện nay được người tiêu dùng rất ưa chuộng.
Với những lý do trên mà tôi chọn đề tài: “ Nghiên cứu tổng hợp muối
canxihydroxycitrat từ axit hidroxycytric của vỏ quả bứa ở Quảng Ngãi ”.
2. Mục đích nghiên cứu
- Khảo sát quá trình chiết tách axit hidroxycytric từ vỏ quả bứa.
- Xây dựng quy trình tổng hợp muối canxihydroxycitrat.


3

- Đóng góp thêm những thông tin, tư liệu khoa học về cây bứa, tạo cơ
sở khoa học ban đầu cho các nghiên cứu sâu về ứng dụng của axit hidroxycytric .
3. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu:
Vỏ quả của cây bứa (Garcinia oblongifolia Champ. Ex Benth.) tại xã
Bình Hải và Bình Hoà, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi.
3.2. Phạm vi nghiên cứu:
- Chiết tách axit hidroxycytric bằng phương pháp chưng ninh. Kiểm tra
sản phẩm chiết bằng phương pháp chuẩn độ axit-bazơ, phổ hồng ngoại (IR)
và phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC).
- Tổng hợp muối canxihydroxycitrat và khảo sát ảnh hưởng của các yếu
tố: pH, thể tích và thời gian tới hiệu suất quá trình tổng hợp muối.
- Tinh chế muối và kiểm tra sản phẩm muối đã tinh chế bằng phương
pháp đo phổ IR, HPLC và xác định hàm lượng canxi trong muối.
4. Phương pháp nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu lý thuyết:
Phương pháp nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên, tổng quan các tài
liệu về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hoá học, ứng dụng của một số
loài thực vật thuộc họ bứa Clusiaceae.
4.2. Phương pháp thực nghiệm:
Phương pháp chiết tách: Phương pháp chiết chưng ninh sử dụng dung
môi là nước cất.
Phương pháp phân tích công cụ: Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng


4

cao (HPLC), phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS), phương pháp
đo phổ hồng ngoại (IR).
5. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài

Từ các nghiên cứu trên, đề tài đã thu được một số kết quả với ý nghĩa
như sau:
- Xây dựng quy trình chiết tách axit hidroxycytric từ vỏ quả bứa khô.
- Xây dựng quy trình tổng hợp muối canxihydroxycitrat từ axit
hidroxycytric được chiết trong vỏ quả bứa.
- Cung cấp các thông tin khoa học về thành phần và cấu tạo của muối
canxihydroxycitrat .
- Làm cơ sở dữ liệu để ứng dụng muối canxihydroxycitrat trong thực tế.
6. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo.
Nội dung của luận văn chia làm ba chương như sau:
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả và thảo luận.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN


5

1.1. CÂY BỨA [3], [4], [5], [7]
1.1.1. Bộ chè
Là bộ lớn, bao gồm chủ yếu các cây thân gỗ có quan hệ gần gũi với bộ
sổ và sớm đi ra từ bộ này.
Bộ chè gồm 19 họ, ở nước ta có 8 họ trong đó có 2 họ quan trọng nhất
là họ Chè và họ Măng cụt, phân biệt với nhau chủ yếu như sau:
- Cây không có nhựa mủ, lá mọc cách thường thuộc Họ Chè.
- Cây có nhựa mủ màu vàng , lá mọc đối thường thuộc Họ Măng cụt.
Họ Măng cụt gồm 14 chi và hơn 350 loài phân bố trong giới hạn các
nước nhiệt đới ẩm; trong đó Việt Nam có 5 chi: Calophyllum, Garcinia,

Kayea, Mesua, Ochrocarpus và khoảng 45 loài.
1.1.1.1. Họ Chè (Theaceae)
Cây gỗ hay cây bụi, lá mọc cách, đơn nguyên và không có lá kèm,
trong lá thường có tế bào đã phân nhánh. Hoa lưỡng tính, thường mọc đơn
độc. Ðài gồm 5 lá đài không bằng nhau, tồn tại trên quả. Tràng gồm 5- 9 cánh
rời. Nhị nhiều. Nhụy do 3- 5 lá noãn hợp thành bầu trên, số ô tương ứng với
số lá noãn, trong mỗi ô có 2 hay nhiều noãn, đính noãn trụ giữa. Quả có một
hay nhiều hạt, không có nội nhũ, phôi lớn.
Họ chè có 29 chi và khoảng 550 loài, phân bố chủ yếu ở các nước nhiệt
đới và cận nhiệt đới của cả hai bán cầu, đặc biệt ở Đông và Đông Nam Á. Ở
Việt Nam có 11 chi với trên 100 loài.
1.1.1.2. Họ Măng cụt (Clusiaceae)
Cây gỗ hay cây bụi, thường xanh, có cành mọc ngang. Trong nhiều bộ
phận của cây có ống tiết nhựa mủ màu vàng hay vàng lục. Lá mọc đối, không
có lá kèm. Hoa thường lưỡng tính, đôi khi đơn tính hay đa tính. Ðài gồm 5- 6
mảnh, tồn tại trên quả. Tràng gồm 2- 6 cánh hoa (có khi nhiều hơn).


6

Nhị nhiều, tập hợp thành bó. Nhụy gồm 3- 5 ( có khi tới 15) lá noãn.
Quả mở vách hay quả mọng. Hạt thường nhiều, không có nội nhũ, có khi có
áo hạt bao ngoài.
Họ măng cụt gồm 14 chi và hơn 350 loài phân bố trong giới hạn các
nước nhiệt đới ẩm. Ở Việt Nam có 5 chi, 45 loài.
1.1.2. Bứa

Hình 1.1. Quả, lá, hoa và cây bứa ở Quảng Ngãi
Tên khoa học: Garcinia oblongifolia Champ.ex Benth.
Thuộc họ măng cụt Clusiaceae.

Mô tả: Cây thân gỗ cao 10- 15m. Cành và nhánh dài và mảnh mọc xoè
ngang. Vỏ cây màu xám tro. Lá mọc đối, mép nguyên nhẵn bóng, có nhiều
điểm mờ. Hoa màu vàng có cả hoa đực và hoa lưỡng tính. Hoa đực có 4 lá
đài, 5 cánh hoa. Hoa lưỡng tính có 4 lá đài, 4 cánh hoa, rất nhiều nhị. Bầu 6-


7

10 ô. Quả nang hình cầu có nhiều rãnh dọc. Vỏ quả màu vàng ở ngoài, phía
trong hơi đỏ, vị chua, 6- 10 hạt, có nhiều múi mọng nước ăn được (hình 1.1).
Thành phần hoá học: Trong quả chứa nhiều axit hữu cơ, vitamin C
(100g có 61mg vitamin C), flavonozit.
Bộ phận dùng: Vỏ Cortex Garciniae.
Nơi sống và thu hái: Cây mọc hoang trong rừng thứ sinh của các tỉnh từ
Hà Tuyên, Vĩnh Phú đến Quảng Nam, Quảng Ngãi . Thường được trồng lấy lá
tươi và quả nấu canh chua.
Tính vị, công dụng: Vỏ có tính săn da và hơi đắng, mát, hơi độc, có tác
dụng tiêu viêm, hạ nhiệt, làm săn da, lành vết thương. Lá có vị chua, thường
được dùng nấu canh chua. Hạt có áo hạt chua, ăn được, cũng dùng nấu canh
chua.
Vỏ thường dùng trị: Loét dạ dày, loét tá tràng, viêm dạ dày ruột, kém
tiêu hoá, viêm miệng, bệnh cặn răng, ho ra máu. Dùng ngoài trị bỏng, mụn
nhọt, eczema, dị ứng, mẩn ngứa, rút các vết đạn đâm vào thịt. Liều dùng 2030g dạng thuốc sắc; dùng ngoài giã vỏ tươi đắp. Nhựa bứa dùng trị bỏng.
Đơn thuốc:
-Viêm dạ dày ruột, kém tiêu hoá: Vỏ cây Bứa sắc đặc cô đặc lấy 50%;
hàng ngày uống 30ml.
-Bỏng: Nhựa bứa pha dầu làm thành cao lỏng, bôi ngày 1- 2 lần.
1.1.3. Phân loại bứa
1.1.3.1. Bứa mọi
Bứa mọi-Garcinia harmandii Pierre, thuộc họ bứa-Clusiaceae.

Mô tả: Cây gỗ cao 6- 10m, phân nhánh nhiều từ gốc, có vỏ vàng. Lá
thuôn, hình trứng ngược hay hình ngọn giáo ngắn, có góc ở gốc, có mũi nhọn
ở đầu, dài 4-10cm, rộng 15- 30mm, cuống ngắn (hình 1.2). Hoa vàng, hầu


8

như không cuống; hoa đực xếp thành nhóm 3- 6, hoa cái đơn độc. Quả có
đường kính 10- 20mm, màu tía, hơi dẹp giữa các hạt. Ra hoa tháng 2- 3, kết
quả vào tháng 3.
Bộ phận dùng: Vỏ Cortex Garciniae.
Nơi sống và thu hái: Sống phổ biến ở miền Nam Việt Nam, Campuchia
và Nam Lào. Ở nước ta cây mọc hoang trong rừng ở độ cao thấp từ Khánh
Hoà tới Đồng Nai, Tây Ninh.
Công dụng: Quả có nạc ngon, mùi thơm, vị ngọt, dùng ăn được. Vỏ
chát, được nhân dân Campuchia dùng ăn với trầu. Người ta còn phối hợp với
nhiều vị thuốc khác để trị ỉa chảy.

Hình 1.2. Cây bứa mọi ở Quảng Ngãi
1.1.3.2. Bứa mủ vàng


9

Hình 1.3. Hoa, lá, quả của cây bứa mủ vàng
Bứa mủ vàng-Garcinia xanthochymus Hook.f.ex J.Anderson, thuộc họ
bứa- Clusiaceae.
Mô tả: Cây gỗ lớn; nhánh non vuông, vàng hay nâu. Lá có phiến thuôn,
to, dài đến 30cm, rộng 6- 8cm, dày bóng; gân phụ nhiều, cách nhau khoảng
1cm; cuống ngắn. Hoa ở nách lá già, rộng cỡ 1cm, cuống 2cm; hoa đực có 5

lá đài, 5 cánh hoa trắng, cao 8mm; 5 bó nhị mà mỗi bó có 3- 5 bao phấn,có
nhụy lép; hoa cái có bao hoa như hoa đực, nhị lép, bầu 5 ô. Quả tròn, to 9cm
(hình 1.3).
Bộ phận dùng: Lá, thân, nhựa, mủ và quả.
Nơi sống và thu hái: Loài phân bố ở Ấn Độ, Nêpan, Trung Quốc và
Việt Nam. Ở nước ta, cây mọc ở rừng miền Nam.
Tính vị, tác dụng: Lá, thân, mủ có vị đắng, chua, tính mát; có tác dụng
sát trùng. Quả giải nhiệt, lợi mật.


10

Công dụng: Ở Ấn Độ, quả được dùng như quả loài Garcinia indica
Chois làm thuốc chống bệnh thiếu vitamin C. Ở Trung Quốc, để trị đỉa vào
mũi, người ta lấy mủ tươi với liều lượng thích hợp nhỏ vào xoang mũi, đỉa sẽ
bò ra.
1.1.3.3. Bứa nhà

Hình 1.4. Cây bứa nhà ở Quảng Ngãi
Bứa nhà- Garcinia cochinchinensis Choisy, thuộc họ Măng cụtClusiaceae.
Mô tả: Cây cao 10- 15m, vỏ ngoài màu đen, phía trong màu vàng. Cành
non vuông, về sau tròn. Lá thuôn nhọn ở gốc, dài 8- 15cm, rộng 3- 4,5cm
(hình 1.4). Hoa đực có từ 1 đến 5 hoa, mọc thành chùm ở nách lá, màu vàng,
có nhiều nhị; hoa lưỡng tính không cuống, thường mọc đơn độc; nhị xếp


11

thành 4 bó, mỗi bó 7- 12 bao phấn; bầu 6- 10 ô, thường là 8. Quả có đường
kính 4cm, hình trứng; vỏ quả nạc, có cơm hơi đỏ bao quanh hạt. Ra hoa vào

tháng 4- 5.
Nơi sống và thu hái: Cây mọc chủ yếu ở rừng thưa từ Quảng Trị trở vào
. Thu hái vỏ, lá quanh năm.
Công dụng: Lá và vỏ quả thường dùng nấu canh chua. Quả chín dùng
để ăn hoặc làm nước giải khát; áo hạt có vị chua ngọt. Vỏ thường dùng trị dị ứng, mẩn
ngứa và bệnh ngoài da. Lá giã nát đắp trị sâu. Búp non nhai ăn chữa động thai.
Đơn thuốc: Dị ứng, mẩn ngứa, dùng vỏ bứa 20- 30g, nước 500ml, sắc
còn 150ml, chia 2- 3 lần uống trong ngày.
1.1.3.4. Garcinia cowa Roxb
Tên khoa học là Garcinia pedunculata Roxb, thông thường gọi là tai
chua. Cây nhỏ mọc thẳng, thân thường có nhiều u lồi. Cành nhiều và mảnh,
thường nằm ngang, đầu hơi rủ xuống. Lá hình trứng ngược, đầu lá tù, đuôi lá
hình nêm, dài 7- 17cm, rộng 2,5- 6cm, gân lá rõ ở cả hai mặt, đường gân phụ
nối liền với nhau ở mép, cuống lá mảnh dài gần 2cm. Cụm hoa đực có 3- 8
hoa xếp hình tán, hoa có cuống dài 1cm, tràng 4 cánh dày, nhị xếp thành một
khối, chỉ nhị ngắn. Hoa lưỡng tính đơn lẻ hay tụ thành 2- 3 lá mọc ở nách lá,
gần như không cuống, nhị họp thành 4 bó, mỗi bó 1- 8 thuỳ hình nêm. Quả
mập hình cầu dẹt (hình 1.5), trên có những múi nổi rõ . Mọc hoang tại nhiều
khu rừng miền Bắc nước ta và ở Quảng ngãi, nhiều nhất ở Phú Thọ, Yên Bái,
Lào Cai, Hoà Bình, Tuyên Quang, Hà Giang, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Cao
Bằng, Lạng Sơn. Một số vùng người ta trồng ven đường làng để lấy quả ăn và
dùng trong công nghệ. Mùa hoa vào các tháng 3- 4, mùa quả vào tháng 7- 8.
Thường hái về bỏ hạt, thái thành từng miếng mỏng phơi hay sấy khô, có màu
đen nâu nhạt, hơi mềm. Trong nhân dân tai chua chủ yếu được dùng để nấu


12

canh có vị chua. Một số nơi nhân dân sắc uống chữa sốt, khát nước. Ngày
uống 6- 10g. Trước đây, khi chưa có axit xitric tổng hợp, người ta xem tai

chua là axit xitric thiên nhiên đáng quý. Theo lời phát biểu của một giám đốc
nhà máy nhuộm Zurich (Đức) thì cao quả tai chua dùng trong in vải vừa giữ
cho màu bền, vừa không hại vải cho nên dù cùng một giá trị với axit xitric
hay với giá trị cao hơn một chút thì việc sử dụng tai chua trong nhuộm in trên
vải vẫn tốt hơn. Điều này giải thích kinh nghiệm trong dân gian ta dùng tai
chua làm chất cắn màu trong nhuộm vải, lụa, nhuộm cói, đan chiếu; và do có
tính axit nhẹ nên còn sử dụng trong việc làm bóng các kim loại vàng, bạc.

Hình 1.5. Quả tai chua ở Quảng Ngãi


13

1.1.3.5. Garcinia cambogia
Loại cây có kích thước nhỏ hoặc trung bình với các nhánh mọc tròn đối
xứng như vương miện, nằm ngang hoặc rủ xuống; lá của nó có màu xanh đậm
và bóng, hình elip, dài 5- 12cm và rộng 2- 7cm; quả hình trứng, đường kính
5cm, màu vàng hoặc đỏ khi chín với 6- 8 rãnh, mỗi quả có từ 6 đến 8 hạt được
bao quanh bởi áo hạt mọng nước. Cây bứa thường tìm thấy tại các cánh rừng
thường xanh phía tây Ghats, phía Nam của Konkan đến Travancore- Ấn Độ và
trong rừng Shola của Nilgiris với độ cao 1828m so với mực nước biển. Nó ra
hoa vào suốt mùa nắng và trái chín kéo dài trong mùa mưa. Hạt của Garcinia
cambogia chứa 31% dầu béo, có thể ăn được. Quả của Garcinia cambogia có
nhiều axit, có thể ăn sống. Nước sắc của vỏ quả có thể chữa bệnh thấp khớp và
bệnh đau đường ruột. Nó cũng được sử dụng làm thuốc thú y để rửa các bệnh ở
mồm gia súc. Tại Ceylon- Ấn Độ, vỏ quả khô của G. cambogia được sử dụng
với muối trong muối cá. Vỏ quả khô rất có giá trị, nó được sử dụng như là gia
vị tạo mùi trong cari để thay thế me hoặc chanh.

Hình 1.6. Lá, quả Garcinia cambogia

14

1.1.3.6. Garcinia indica
Là cây thường xanh, mảnh khảnh với các cành rủ xuống; lá hình trứng
hoặc hình thuôn ngọn giáo, dài từ 6- 9cm và rộng 2,5- 4cm, màu xanh đậm ở
mặt trên và màu xanh nhạt ở phía dưới. Quả có hình cầu, đường kính từ 2,54cm, có màu tím đậm khi chín và được bao quanh từ 5- 8 hạt lớn (hình 1.7).
Cây này tìm thấy tại rừng nhiệt đới ở miền Tây Ghats, từ phía nam Konkan
đến Mysore, Coorg, và Wynaad- Ấn Độ. Nó ra hoa từ tháng 11- 12, quả chín
vào tháng 4- 5. Rễ chắc chắn. Hạt có dầu ăn được, trong thương mại nó được
biết đến như là bơ Kokam. Quả Garcinia indica mùi hương dễ chịu và có vị
chua ngọt. Nó được sử dụng làm hương vị chua trong nấu carri cũng như
được dùng làm sirô trong mùa nóng. Quả của nó cũng có thể chữa giun sán,
bệnh trĩ, bệnh lỵ, khối u, vết thương, bệnh đau tim. Sirô từ nước bứa là thức
uống rất được ưa thích. Vỏ quả khô có giá trị, nó được sử dụng như là gia vị
tạo mùi trong ca ri để thay thế me hoặc chanh.

Hình 1.7. Cây, quả Garcinia Indica và Kokam


15

1.1.3.7. Garcinia atro Viridis
Cây có kích thước trung bình, cao 9- 15m, tìm thấy ở phía đông bắc
quận Assam-Ấn Độ. Lá dài 15- 23cm và rộng 5- 7,6cm, dày như da, nhẵn,
mũi nhọn, và phần đuôi thon nhỏ; hoa ra theo từng quí, nhụy đơn và rộng.
Quả màu vàng cam, gần giống hình cầu, vỏ có các đường rãnh sâu và khá
mỏng, cơm màu trắng đục với các hạt bao quanh (hình 1.8). Vỏ quả của
Garcinia atroViridis cũng chứa nhiều axit và có thể ăn sống, nhưng vị của nó

rất hấp dẫn khi ninh nhừ với đường. Tại Malay- Ấn Độ, vỏ quả gần chín được
phơi khô để bán làm gia vị nấu cari thay cho me hay làm gia vị kho cá. Quả
này cũng được sử dụng làm thuốc nhuộm với nhôm trong nhuộm tơ lụa. Nước
sắc từ quả và rễ được sử dụng để chữa bệnh đau tai.

Hình 1.8. Hoa, lá, quả và cây Garcinia atro Viridis


16

1.1.3.8. Garcinia dulcis
Một loại cây thường xanh, cao 30-40 feet, mọc nhiều ở Malaysia. Nó
được đưa tới Ấn Độ và được trồng ở các khu vườn bách thảo. Quả chứa axit
xitric và thích hợp để làm mứt hoặc đóng hộp (hình 1.9). Hạt dùng làm thuốc
chữa bệnh ngoài da. Vỏ cây được dùng ở Java để nhuộm thảm, chiếu,…

Hình 1.9. Quả Garcinia dulcis
1.1.3.9. Garcinia hombroniana

Cây nhỏ giống như Garcinia mangostana, quả màu đỏ (hình 1.10),
đường kính 1-2 inch, tìm thấy ở đảo Nicobar và viễn đông Malaysia, chủ yếu
ở những vùng ven biển đầy cát và đá. Thịt quả bao quanh hạt có thể ăn được.
Nó có vị chua và mùi hương hấp dẫn. Ở Malaysia, người ta dùng rễ và lá để
trị mẩn ngứa. Thân cây dùng làm gỗ xây nhà và làm mái chèo.

Hình 1.10. Quả Garcinia hombroniana


17

1.1.3.10. Garcinia echinocarpa

Cây sum sê, cao 4-50 feet, quả có màu đỏ sẫm, chứa 1-3 hạt và vị chua
(hình 1.11), tìm thấy ở rừng nhiệt đới ẩm miền Nam Travancore và Tinnevelly
ở độ cao 3000-5000 feet so với mặt nước biển và ở Ceylon. Hạt của Garcinia
echinocarpa thu được chất dầu đặc, nhớt (chiếm 64,4% khối lượng nhân và
49,6% khối lượng hạt), được làm đông đặc chậm trong khoảng 260C thành chất béo
có màu nâu nhạt.

Hình 1.11. Lá, hoa của Garcinia echinocarpa
1.1.4. Dẫn xuất của HCA
1.1.4.1. Hoá học của (-)-HCA [8], [9], [12], [14]

Lewis và Neelakantan đã chiết axit chủ yếu trong vỏ quả G.cambogia
và xác định (-)-HCA là chất chính và được nghiên cứu bằng phương pháp
quang phổ. Sự xác định và tách axit hidroxycytric (HCA) bằng giấy Whatman
No.1 được thực hiện bằng cách sử dụng n-butanol/axit axetic/nước (4:1:5) và


18

n-propanol/axit focmic/nước (4:1:5). Các vạch được xác định bằng phun
metavanadate 5% . Kiềm hoá axit bằng cách trộn với lượng kiềm dư và cho đi
qua cột nhựa trao đổi ion (Zeocarb 215). Kết quả rửa cho thấy chỉ có vạch
(Rf = 0,34) có giá trị thấp tương ứng với (-)-HCA tự do. Trong nồng độ nước
rửa cũng còn có vạch cao hơn (Rf = 0,46) đó chính là lacton. Nước chiết từ
quả cho thấy có 2 vạch axit nổi trội trong sắc ký với 2 hệ dung môi khác nhau.
Trong trường hợp chuẩn độ dịch chiết này bằng kiềm, sử dụng phenolphtalein
làm chất chỉ thị, thu được 2 điểm tới hạn khác nhau, trong môi trường lạnh và
sau đó đun nóng, điều này cho thấy đó là đặc điểm của lacton. Hai vạch sắc

ký đã được xem như là axit hydroxycitric và lacton của nó (hình 1.12 và
1.13). Điều này cũng chứng tỏ rằng 2 vạch trong sắc ký cũng là của axit γhydroxy và lacton của nó chứ không phải là của axit tactaric và axit citric.
Hoá học lập thể:
Axit hidroxycytric (axit 1,2- dihydroxy propan- 1,2,3- tricacboxylic) có
2 trung tâm bất đối; vì vậy, có thể tồn tại 2 cặp đồng phân lập thể hoặc 4 đồng
phân khác nhau (Hình 1.12). Martius và Maue đã tổng hợp thành công 4 đồng
phân lập thể của hidroxycytric . Một trong các đồng phân này được tìm thấy
trong Garcinia và một đồng phân nữa được tìm thấy trong loài cây dâm bụt
(Hibiscus). Cấu hình chính xác của lacton axit hidroxycytric , axit hibiscus và
axit garcinia, đã được xác định lần lượt là axit (2S, 3R)- và (2S, 3S)-2hydroxycitric-2,5- lacton (Hình 1.13). Cấu hình chính xác được xác định bằng
qui luật Hudson, chiều quay quang học của ánh sáng phân cực, vòng tròn của
ánh sáng lưỡng sắc, và tính toán góc quay của phân tử. Glusker và những
cộng sự đã báo cáo cấu trúc và cấu hình chính xác của muối canxi
hydroxycitrat và (-)-HCA lacton bằng chụp X-quang tinh thể.


19

COOH

COOH
HO

C

H

HO

C

COOH

H

C

COOH

H

C

OH

HOOC

C

OH

C

COOH

H

H

H

Axit (-)-hy�roxy xitric (I)

Axit (+)-hy�roxy xitric (II)
COOH

COOH
HO

C

H

HOOC

C

OH

H

C

COOH

H

C

OH

HO

C

COOH

H

C

COOH

H

H

Axit (+)-allo-hy�roxy xitric (III)

Axit (-)-allo-hy�roxy xitric (IV)

Hình 1.12. Cấu trúc đồng phân của axit hidroxycytric

O

COOH

COOH

C

H

C

H

HO

C

COOH

C

OH

H

C

C=O

C

C=O

H

Axit (-)-hy�roxy xitric

lacton

HOOC
O

H

H

Axit (+)-allo-hy�roxy xitric
lacton

Hình 1.13. Cấu trúc của axit hidroxycytric lacton
Các đặc điểm của HCA được mô tả ở bảng 1.1 như sau:


20

Bảng 1.1. Mô tả các đặc điểm của HCA
Nguồn thực vật
Họ thực vật

Garcinia cambogia
Họ bứa (họ măng cụt), Guttiferae
Axit (-)-hidroxycytric ; axit 1,2-dihydroxy-

Các tên gọi khác nhau

1,2,3-propan tricacboxylic; axit Garcinia; axit

CAS No.
Công thức phân tử
Khối lượng phân tử
Trạng thái vật lý
Màu
Mùi
Vị
Lưu giữ

1,2- di hydroxy propan-1,2,3- tricacboxylic
27750-10-3 [(-)-HCA]
C6H8O8 [(-)-HCA]
208 [(-)-HCA]
bột
Kem, trắng
Không mùi
Vị chua axit
Trong lọ chịu được hơi ẩm, không khí, ánh
sáng.

Gần đây, Jayaprakasha và Sakariah đã sử dụng phương pháp sắc ký
lỏng cao áp (HPLC) để xác định axit hữu cơ trong quả của G.cambogia, mẫu
chiết thương mại của G.cambogia và lá, vỏ quả của G.indica. Trong phương
pháp HPLC này, dịch chiết pha loãng có thể xác định định lượng mà không
cần cô đặc, sấy. Đây là điểm thuận lợi để có thể định lượng (-)-HCA và lacton
của nó một cách riêng biệt.
Tác dụng của HCA:
1. HCA có tác dụng ngăn chặn quá trình tích mỡ và cải thiện bilance
mỡ máu. HCA kiềm hãm quá trình chuyển hóa lượng đường thừa trong cơ thể
thành mỡ, giúp ngăn chặn quá trình béo phì, đặc biệt đạt hiệu quả cao đối với

những người dư cân có chế độ ăn quá nhiều bột đường. Không những
giúp giảm cân, HCA còn làm giảm các loại mỡ xấu cho sức khỏe như
tryglycerid, LDL cholesterol, cholesterol toàn phần và tăng HDL cholesterol
là loại mỡ có tác dụng bảo vệ thành mạch.


21

2. HCA làm gia tăng nồng độ Serotonin, một chất dẫn truyền thần kinh
chính yếu có vai trò kiểm soát sự thèm ăn và cảm xúc. HCA kiềm hãm cảm
giác thèm ăn, đồng thời cải thiện tâm lý phiền muộn ở người dư cân, béo phì.
3. HCA làm gia tăng quá trình tổng hợp glycogen và tăng độ oxy hóa,
đốt cháy mỡ thừa. Ở người dùng HCA, lượng đường thừa trong cơ thể sẽ
không chuyển sang dạng mỡ dự trữ mà sẽ được tổng hợp thành glycogen dự
trữ tại gan và cơ. Khi mức glycogen bão hòa, dưới tác dụng của HCA, lượng
đường thừa này sẽ kích hoạt quá trình chuyển axit béo vào ty lạp thể để đốt
cháy tạo năng lượng cho tế bào, làm giảm lượng mỡ thừa dự trữ trong cơ thể.
Trong suốt những năm 1970, các nhà khoa học tại trường đại học
Brandeis và ở Hoffman LaRoche đã chứng minh rằng HCA tổng hợp khi trộn
lẫn với khẩu phần ăn, đã có hiệu quả kiềm hãm sự tăng cân rõ rệt ở chuột. Các
nhà nghiên cứu lưu ý rằng chuột được điều trị với HCA có khuynh hướng ăn
ít; mức tiêu thụ được kìm hãm bởi lượng HCA đưa vào tối ưu là 10% hoặc
hơn, đó là khi HCA tạo thành 1% hoặc hơn trong khẩu phần ăn kiêng.
Cơ chế mà HCA có ảnh hưởng đến tăng cân trước đây không được biết
đến một cách rõ ràng, các nhà khoa học suy đoán rằng hiệu quả ngăn cản sự
thèm ăn của HCA được áp dụng không xuyên suốt hoạt động của hệ thống hệ
thần kinh trung tâm (CNS), nhưng cũng ảnh hưởng khá trực tiếp đến các quá
trình chuyển hóa của cơ thể.
Một trong cơ quan họat động chuyển hóa nhiều nhất trong cơ thể là
gan. Một chức năng quan trọng của gan là bảo đảm rằng nồng độ glucozơ

trong máu bảo quản đủ để cung cấp nhu cầu năng lượng của cơ thể. Gan có
thể bảo quản đường trong chế độ ăn dưới dạng glycogen polisaccarit, và giải
phóng glucoz khi mức độ đường trong máu thấp. Gan cũng có thể tổng hợp
glucoza với một quy trình phức tạp được biết đến là sự tạo thành glucoza, từ


22

amino axit hay axit lactic như là vật chất khởi đầu. Lượng glucoza mới tổng
hợp này có thể được giải phóng vào dòng máu để đáp ứng nhu cầu năng
lượng của các mô trong cơ thể hoặc có thể được bảo quản như là glucogen
cho sau này dùng đến.
Mối liên hệ trực tiếp giữa gan và CNS là theo dõi mức độ glucoza và
glucogen trong gan. Mức độ glucogen cao, cũng như kết quả của nguồn cung
cấp lượng lớn glucozơ, được chuyển dịch bởi CNS thành trạng thái của cảm
giác no nê, mà kết quả là giảm sự thèm ăn.
Do glycogen được gia tăng trong gan giúp tạo cảm giác no, hiệu quả
của HCA đối với quá trình tạo thành glucoza ở gan chuột đã được nghiên cứu.
Người ta đã tìm ra rằng, tốc độ sự tạo thành glucoza từ lactat hoặc amino axitalanin khoảng chừng gấp đôi đối với những con chuột được điều trị với HCA.
Kết quả này đã cung cấp bằng chứng để chứng minh ý kiến cho rằng HCA
gây nên sự ngăn cản quá trình thèm ăn, được theo dõi qua con đường thay đổi
tốc độ tạo thành glucoza.
Tuy nhiên, điều đó dường như không chắc chắn rằng việc giảm lượng
thức ăn đưa vào có thể chi trả hoàn toàn cho sự giảm cân đáng kể được tìm
thấy trong những con chuột được điều trị với HCA. Ví dụ, trong một nghiên
cứu, sự giảm mức tiêu thụ thực phẩm thu đươc trong suốt chu kì 80 ngày
nghiên cứu chỉ khoảng 4% và tuy nhiên những con chuột giảm 78% cân nặng
hơn sự điều kiển trong suốt chu kỳ này. Những nghiên cứu khác, cung cấp
những kết quả gây chấn động ít hơn, đề nghị rằng sự giảm cân được so sánh
mở rộng là không cân xứng với sự giảm mức tiêu thụ thức phẩm.

Bởi vì không có sự thống nhất giữa việc giảm cân đáng kể và việc ngăn
cản sự thèm ăn ít ỏi, nó được mặc nhiên công nhận là HCA áp dụng cơ chế


23

mà tăng việc đốt chất béo, có thể làm trọng lượng cơ thể giảm, trong điều kiện
ảnh hưởng quá trình tạo glucoza.
Quá trình đốt cháy chất béo hoặc oxi hóa thúc đẩy một vai trò nổi bật
trong quá trình chuyển hóa của gan. Gan chuyển hóa thành cách hoạt động
khoảng trên 3/4 tổng lượng O2 tiêu thụ của cơ thể đối với một đối tượng lúc
đứng yên, không hoạt động. Những nhu cầu năng lượng cần thiết của gan là
sự oxi hóa chất béo. Lượng chất béo trong chế độ ăn được hấp thụ bởi những
tế bào gan, mà oxi hóa hay đốt cháy nó cho năng lượng . Những chất béo
được vận chuyển từ tế bào chất đến gan bằng cách liên kết chúng lại thành sự
vận chuyển đặc biệt phân tử L- crnitine (C7H15NO3). Phản ứng này xảy ra dễ
dàng nhờ ezim carnitine acyltransferase.
Carnitine acyltransferase bị ức chế bởi malonyl coenzim A (CoA), có
thể chứa đựng từ việc chuyển đổi của axetyl CoA. Malonyl CoA, không
những ức chế tiến trình đốt cháy mỡ mà còn gia tăng sự tổng hợp chất béo
trong cơ thể, do nó là chất đầu trực tiếp tổng hợp chất béo và cholesterol.
Acetyl CoA được vận chuyển đến tế bào chất để sử dụng trong hoạt động sinh
hóa của nó. Tuy nhiên nó không thể được vận chuyển đến tế bào chất trước
khi nó được chuyển đổi thành axit citric. Theo cách đó, axit citric là dạng có
thể vận chuyển được của axetyl CoA. Axit xitric một khi trong tế bào chất,
được chuyển đổi thành axetyl CoA dưới sự giúp đỡ của enzim citrat liaza.
HCA được tìm thấy là một chất ức chế có khả năng cạnh tranh cực kỳ hiệu
nghiệm với citrat liaza.
Ái lực của enzim đối với HCA lớn hơn 1000 lần ái lực của enzim đối
với axit citric. Hoạt tính này chỉ có ở HCA dạng axit tinh khiết, chứ không

phải dạng lacton.


24

Tầm quan trọng của việc ức chế citrat lyaza bởi HCA là không có mặt
citrat lyaza hoạt động, lượng axetyl CoA vẫn có thể tiến tới tế bào chất. Điều
này lần lượt sẽ giới hạn sự có mặt của malonyl CoA và sự tổng hợp chậm chất
béo và cholesterol, trong khi quá trình tăng lượng chất béo sụt giảm hoặc quá
trình oxi hóa chất béo.
Sự hoạt hóa của quá trình oxi hóa chất béo trong gan cũng có xu hướng
kích thích sự tổng hợp glucoza, chủ yếu do bởi sự giảm hoạt động của enzim
chủ chốt pynirate carboxylase. Điều này có thể cung cấp thêm nguồn dự trữ
glycogen trong gan và gửi một thông điệp an toàn đến trung tâm não bộ.
1.1.4.2. Muối của HCA [10], [11], [13], [15], [16], [17], [18]
Vỏ quả của G.cambogia và G.indica chứa 20-30% (-)-HCA. Vì vậy, nó
là nguồn chủ yếu chứa (-)-HCA. Bên cạnh đó, (-)-HCA dễ bị lacton hoá trong
quá trình hoá hơi và cô đặc, tạo ra nhiều dẫn xuất bền của (-)-HCA, cụ thể là:
lacton, este, muối natri, kali, canxi và magie của (-)-HCA. Trong mẫu chiết
thương mại của G.cambogia, (-)-HCA tồn tại dưới dạng muối kali bởi vì tính
chất bền của nó. (-)-HCA tự do có thể thu được dễ dàng từ mẫu chiết thương
mại của G.cambogia, bằng cách cho dung dịch muối kali hoà tan trong nước
đi qua cột trao đổi cation. Majeed và những cộng sự đã báo cáo cách tạo muối
kalihydroxycitrat từ Garcinia. Nó bao gồm quá trình chiết (-)-HCA từ quả
Garcinia bằng cách sử dụng rượu alkyl, dịch chiết trộn lẫn được xử lý bằng
KOH

và

kết

tủa

kalihydroxycitrat

hình

thành

lắng

xuống

đáy.

Balasubramanyam và những cộng sự tường thuật lại cách tạo thành cặp muối
kim loại hoà tan nhóm IA và IIA của (-)- HCA. Nó bao gồm (-)-HCA chiết
bằng nước và xử lý dịch chiết với các loại hyđroxit và clorua kim loại khác
nhau để được cặp muối kim loại.


25

Ibnusaud và những cộng sự đã báo cáo cách chiết tách axit Garcinia từ
vỏ quả tươi hoặc khô của G.cambogia, G.indica và G.atroViridis. Nó bao
gồm 4 đến 5 cách chiết quả Garcinia bằng cách nấu với nước trong vòng 20
giờ. Hỗn hợp dịch chiết được cô đặc, xử lý bằng metanol để loại bỏ pectin và
được lọc sạch. Phần nước lọc được xử lý bằng dung dịch NaOH ở 80 0C nhằm
thu được natrihydroxycitrat.
H

H

HO

C

COO
Ca

HO

H

C

COO

C

COO

C

HO

C

COO

C

COO

Ca

HO

C

COO

HO

C

COO
Ca

C

COO

H
H

Mg

HO

C

COO

HO

C

COO

H

C

Mg

H

COO

H

H

H
COOK

HO

C

HO

C

COOK

C

COOK

H

COO
Mg

H

H
H

H

HO

H

HO

C

HO

C

H

C

COONa

COONa

COONa

H

Hình 1.14. Cấu thức thông thường các muối một kim loại
Balasubramanyam và những cộng sự đưa ra phương pháp tạo thành cặp
muối kim loại hòa tan nhóm IA và IIA của (-)-HCA. Phương pháp này bao
gồm (-)-HCA chiết bằng nước và xử lý dịch dịch chiết với các loại hydroxit
và clorua kim loại khác nhau để được cặp muối kim loại, sau đó làm kết tủa
muối tan hai kim loại bằng cách thêm dung môi phân cực để phân lập muối