Xây dựng phương pháp đánh giá một số tinh bột nghệ (curcuma longa, zingiberaceae)

Mục lục

Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học
MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................................ iv
DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ .......................................................................................... vi
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................................. 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGHỆ ( CURCUMA LONGA L.) .................................................... 3
1.1.1. Thực vật học ................................................................................................................. 3
1.1.2. Đặc điểm thực vật ......................................................................................................... 3
1.1.3. Tính vị, tác dụng dược lý ............................................................................................. 6
1.1.4. Tình hình nghiên cứu.................................................................................................... 7
1.1.5. Thành phần hóa học loài Nghệ (Curcuma longa L.) .................................................... 8
1.2. TINH BỘT NGHỆ (Curcuma longa L.)....................................................................... 20
1.2.1. Tổng quan về tinh bột Nghệ (Curcuma longa L.) ...................................................... 20
1.2.2. Phân biệt tinh bột Nghệ và bột Nghệ ......................................................................... 20
1.2.3. Tinh bột Nghệ giả, kém chất lượng ............................................................................ 21
1.2.4. Một số sản phẩm tinh bột Nghệ hiện hành trên thị trường ......................................... 22
1.3. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ UV/VIS .................................... 23
1.3.1. Sơ lược về lịch sử nghiên cứu quang phổ .................................................................. 23
1.3.2 Sơ lược về bức xạ điện tử .......................................................................................... 23
1.3.3 Tổng quan về độ hấp thu............................................................................................ 24
1.3.4 Sự chuyển dịch điện tử các hợp chất hữu cơ [4]........................................................ 25
1.3.5 Máy quang phổ UV/Vis ............................................................................................. 25
CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................ 28
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ...................................................................................... 28
2.2. THIẾT BỊ VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU .................................................................. 30
2.2.1 Thiết bị nghiên cứu ..................................................................................................... 30

2.2.2 Vật liệu nghiên cứu .................................................................................................... 31
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................ 31
2.3.1. Đánh giá chung tinh bột Nghệ .................................................................................... 31
2.3.2. Đánh giá hoạt tính chống oxi hóa bằng thử nghiệm DPPH ....................................... 34
i

Trần Nguyệt San


Mục lục

Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

2.3.3. Định lượng curcuminoids bằng phương pháp quang phổ UV/Vis ............................. 38
2.3.4. Nhận định độ tin cậy một số phương pháp đánh giá chất lượng tinh bột Nghệ thường
dùng ............................................................................................................................ 39
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .......................................................................... 40
3.1. ĐÁNH GIÁ CHUNG TINH BỘT NGHỆ .................................................................... 40
3.1.1. Các chỉ tiêu chung ...................................................................................................... 40
3.1.2. Các chỉ tiêu mở rộng .................................................................................................. 43
3.2. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH CHỐNG OXI HÓA TRÊN MÔ HÌNH DPPH 48
3.3. KẾT QUẢ ĐỊNH LƯỢNG CURCUMIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ
UV/VIS ......................................................................................................................... 54
3.3.1. Xác định bước sóng hấp thu cực đại .......................................................................... 54
3.3.2. Thẩm định quy trình định lượng curcumin bằng phương pháp quang phổ UV/Vis .. 55
3.3.3. Thiết lập quy trình định lượng.................................................................................... 59
3.3.4. Áp dụng quy trình....................................................................................................... 60
3.4. NHẬN ĐỊNH ĐỘ TIN CẬY CỦA MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT
LƯỢNG TINH BỘT NGHỆ THƯỜNG DÙNG .......................................................... 63
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................ 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................................
Tài liệu tiếng Việt ....................................................................................................................
Tài liệu tiếng nước ngoài .........................................................................................................
PHỤ LỤC 1 ..................................................................................................................... PL-1

ii

Trần Nguyệt San


Danh mục chữ viết tắt

Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BĐM

: Bình định mức

CRM

: Curcuminoids

DĐVN

: Dược điển Việt Nam

DPPH

: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

ĐTK

: Độ tinh khiết

HPLC

: High Performance Liquid Spectroscopy

EtOH

: Ethanol

IC50

: Inhibit Cellular Proliferation by 50%

MeOH

: Methanol

PTN

: Phòng thí nghiệm

SKLM

: Sắc kí lớp mỏng

TPCN

: Thực phẩm phức năng

UV

: UltraViolet

UV/Vis

: UltraViolet/Visible Spectroscopy

VS

: Vanillin Sulfuric

iii

Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Danh mục bảng

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Những tên gọi khác của Nghệ ở những quốc gia khác nhau ...................4
Bảng 1.2: Cấu trúc phân tử các curcuminoids thuộc nhóm diarylheptanoids .........9
Bảng 1.3 Tổng quan về 3 thành phần của Curcuminoids ......................................11
Bảng 1.4: Các thông số lý tính đặc trưng của curcuminoids .................................14
Bảng 1.5: Ảnh hưởng của pH lên màu và dạng tồn tại của curcuminoids .............14

Bảng 1.6 : Cách phân biệt tinh bột Nghệ và bột Nghệ ...........................................21
Bảng 1.7: Màu phổ và màu bổ sung .......................................................................25
Bảng 2.1: Một số tinh bột Nghệ hiện hành ............................................................28
Bảng 2.2: Thành phần các mẫu tinh bột Nghệ giả tự tạo .......................................30
Bảng 2.3. Thiết bị nghiên cứu ................................................................................30
Bảng 2.4 Nguyên vật liệu nghiên cứu ....................................................................31
Bảng 2.5 Hiện tượng định tính bằng phương pháp hóa học ................................. 32
Bảng 2.6: Dãy nồng độ đem thử hoạt tính dọn gốc tự do DPPH của tinh bột
Nghệ - mẫu 1 .......................................................................................... 35
Bảng 2.7: Dãy nồng độ đem thử hoạt tính dọn gốc tự do DPPH của tinh bột
Nghệ - mẫu 2 .......................................................................................... 36
Bảng 2.8: Dãy nồng độ đem thử hoạt tính dọn gốc tự do DPPH của tinh bột
Nghệ - mẫu 3 ...........................................................................................36
Bảng 2.9: Dãy nồng độ đem thử hoạt tính dọn gốc tự do DPPH của tinh bột
Nghệ - mẫu 4 ...........................................................................................37
Bảng 2.10: Dãy nồng độ đem thử hoạt tính dọn gốc tự do DPPH của Vitamin C 37
Bảng 2.11: Hiện tượng so sánh mẫu tinh bột Nghệ thật và giả .............................39
Bảng 3.1: Kết quả đo độ ẩm của các mẫu tinh bột Nghệ .......................................40
Bảng 3.2: Kết quả đo lượng tro toàn phần của các mẫu tinh bột Nghệ .................40
Bảng 3.3: Kết quả đo lượng tro không tan trong acid các mẫu tinh bột Nghệ ......41
Bảng 3.4: kết quả hệ số lưu (Rf) của mẫu chuẩn và các mẫu thử trên SKLM .......45
Bảng 3.5: Thông số thử hoạt tính dọn gốc tự do DPPH trên mẫu tinh bột Nghệ 1 48
Bảng 3.6: Thông số thử hoạt tính dọn gốc tự do DPPH trên mẫu tinh bột Nghệ 2 49
iv

Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Danh mục bảng

Bảng 3.7: Thông số thử hoạt tính dọn gốc tự do DPPH trên mẫu tinh bột Nghệ 3 50
Bảng 3.8: Thông số thử hoạt tính dọn gốc tự do DPPH trên mẫu tinh bột Nghệ 4 51
Bảng 3.9: Thông số thử hoạt tính dọn gốc tự do DPPH trên mẫu Vitamin C ....... 52
Bảng 3.10: Giá trị IC50 của các mẫu Tinh bột Nghệ 1, 2, 3, 4 và Vitamin C ........53
Bảng 3.11: Kết quả khảo sát tính tuyến tính của curcumin ở bước sóng 421nm .55
Bảng 3.12: Kết quả khảo sát độ lặp lại mẫu tinh bột Nghệ 4 – PTN 1 ..................57
Bảng 3.13: Kết quả khảo sát độ lặp lại mẫu tinh bột Nghệ 4 – PTN 2 ..................57
Bảng 3.14: Kết quả khảo sát độ đúng mẫu tinh bột Nghệ 4 ..................................59
Bảng 3.15: Kết quả khảo sát độ lặp lại mẫu tinh bột Nghệ 1 – PTN 1 ..................60
Bảng 3.16: Kết quả khảo sát độ lặp lại mẫu tinh bột Nghệ 2 - PTN 1 ...................60
Bảng 3.17: Kết quả khảo sát độ lặp lại mẫu tinh bột Nghệ 3 - PTN 1 ..................61
Bảng 3.18: Kết quả khảo sát độ lặp lại mẫu tinh bột Nghệ 1 – PTN 2 ..................61
Bảng 3.19: Kết quả khảo sát độ lặp lại mẫu tinh bột Nghệ 2 – PTN 2 ..................61
Bảng 3.20: Kết quả khảo sát độ lặp lại mẫu tinh bột Nghệ 3 – PTN 2 ..................62
Bảng 3.21: Kết quả định lượng các mẫu thử tinh bột Nghệ trên thị trường ..........62

v

Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Danh mục hình và sơ đồ

DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ
Hình 1.1: Vị trí của nghệ trong hệ thống phân loại thực ...................................... 3
Hình 1.2: Tiêu bản thực vật Nghệ vàng Curcuma longa L. .................................. 5

Hình 1.3: Cụm hoa, thân rễ và cây Nghệ vàng (Curcuma longa L.) .................... 5
Hình 1.4: Công thức cấu tạo lần lượt của Curcumin, DMC, BDMC ................. 11
Hình 1.5 : Công thức cấu tạo của Cyclocurcumin .............................................. 12
Hình 1.6: Đồng phân ketone – enol của curcumin .............................................. 12
Hình 1.7: Quá trình tautomer hóa các hợp chất curcuminoid ............................. 13
Hình 1.8: Cấu trúc không gian của curcumin dạng enol ..................................... 13
Hình 1.9: Các dạng ion của curcumin theo pH ................................................... 15
Hình 1.10 : Phản ứng tạo phức với kim loại ....................................................... 17
Hình 1.11: Tính chất dược lý của curcuminoids ................................................. 17
Hình 1.12: Công thức cấu tạo của curcuminoids ................................................ 18
Hình 1.13: Tác động của curcumin đến quá trình hình thành và di căn khối u .. 19
Hình 1.14: Cấu trúc phân tử của các tinh dầu chiếm tỷ lệ cao nhất trong thân rễ
Nghệ (Curcuma longa L.) ................................................................................... 20
Hình 1.15: Cảm quan sản phẩm Tinh bột và Bột Nghệ trên thị trường .............. 22
Hình 1.16 : Một số sản phẩm tinh bột Nghệ hiện hành ...................................... 23
Hình 1.17: Cấu tạo máy quang phổ UV/Vis ....................................................... 26
Hình 2.1: Quy trình tự làm tinh bột Nghệ tại nhà ............................................... 29
Hình 2.2: Cơ chế phản ứng của phương pháp thử tính kháng oxi hóa – DPPH . 34
Hình 3.1: Tính chất cảm quan của các mẫu thử 3 ................................................ 41
Hình 3.2: Các đặc điểm đặc trưng trong soi mẫu tinh bột Nghệ ......................... 41
Hình 3.3: Soi mẫu curcumin chuẩn ..................................................................... 42
Hình 3.4: Soi mẫu tinh bột Nghệ thật bằng kính hiển vi .................................... 42
Hình 3.5: Soi mẫu tinh bột Nghệ giả tự tạo bằng kính hiển vi ........................... 43
Hình 3.6: Mẫu trắng ............................................................................................ 44
Hình 3.7: Mẫu thử phản ứng với H2SO4 đậm đặc ............................................... 44
Hình 3.8: Mẫu thử phản ứng với KOH 10% ....................................................... 44
vi
Trần Nguyệt San

Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Danh mục hình và sơ đồ

Hình 3.9: Mẫu thử phản ứng với NaOH 10% ..................................................... 45
Hình 3.10: Bản SKLM định tính curcumin trong mẫu thử tinh bột Nghệ với hệ
dung môi 1 ........................................................................................ 46
Hình 3.11: Bản SKLM định tính curcumin trong mẫu thử tinh bột Nghệ với hệ
dung môi 2 ......................................................................................... 46
Hình 3.12: Bản SKLM định tính curcumin trong mẫu thử tinh bột Nghệ với hệ
dung môi 3 ........................................................................................ 47
Hình 3.13 : Hoạt tính quét gốc tự do DPPH của mẫu tinh bột Nghệ 1 ............... 48
Hình 3.14: Hoạt tính quét gốc tự do DPPH của mẫu tinh bột Nghệ 2 ................ 49
Hình 3.15: Hoạt tính quét gốc tự do DPPH của mẫu tinh bột Nghệ 3 ................ 50
Hình 3.16: Hoạt tính quét gốc tự do DPPH của mẫu tinh bột Nghệ 4 ................ 51
Hình 3.17: Hoạt tính quét gốc tự do DPPH của mẫu Vitamin C ........................ 52
Hình 3.18: Nồng độ ức chế tối thiểu (IC50) của các mẫu tinh bột Nghệ 1, 2, 3, 4
so với Vitamin C. ............................................................................... 53
Hình 3.19: Phổ đồ mẫu chuẩn curcuminois ........................................................ 54
Hình 3.20: Dãy các mình mẫu chuẩn với nồng độ tăng dần ............................... 55
Hình 3.21: Đường chuẩn của curcumin tại bước sóng 421nm ........................... 56
Hình 3.22: Sơ đồ các bước chuẩn bị mẫu đo độ đúng ........................................ 58
Hình 3.23: Phản ứng mẫu thử và bột giặt ........................................................... 63
Hình 3.24: Phản ứng giữa mẫu thử và lòng trắng trứng ..................................... 64
Hình 3.25: Phản ứng mẫu thử và nước nóng ( trên 60o) ..................................... 65
Hình PL1.1: Phổ đồ các mẫu curcumin chuẩn mẫu thử tinh bột Nghệ ......... .PL-1
Hình PL1.2: Phổ đồ mẫu curcuminn chuẩn .................................................... PL-1
Hình PL1.3: Phổ đồ mẫu thử tinh bột Nghệ 1 ................................................ PL-1
Hình PL1.4: Phổ đồ mẫu thử tinh bột Nghệ 2 ................................................ PL-1
Hình PL1.5: Phổ đồ mẫu thử tinh bột Nghệ 3 ................................................ PL-1

Hình PL1.6: Phổ đồ mẫu thử tinh bột Nghệ 4 ................................................ PL-1

vii
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Đặt vấn đề

ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam có hệ thực vật nhiệt đới vô cùng phong phú và đa dạng, trong đó gồm
rất nhiều loài có hoạt tính sinh học cao, công dụng tốt, nhận được nhiều sự quan tâm
trong nước và thế giới; Nghiên cứu và sản xuất các chế phẩm dược liệu đã, đang và
sẽ là lĩnh vực khoa học, kinh tế, xã hội đầy tiềm năng.
Trong số các loài thảo dược gắn bó thân thuộc với cuộc sống hằng ngày, phải
kể đến cây Nghệ vàng (Curcuma longa L.) thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) được trồng
nhiều ở những vùng khí hậu nóng ẩm như Ấn Độ, Trung Quốc, Indonesia, Jamaica,
Peru... và Việt Nam. [1] Nghệ từ lâu đã được con người sử dụng vào cuộc sống với
nhiều ứng dụng như làm thuốc, làm gia vị, làm phẩm màu cho chế biến thực phẩm.
Trong y học cổ truyền, Nghệ đã được sử dụng để trị các loại bệnh như: loét dạ dày,
viêm loét ngoài da, hen suyễn, bỏng... Trong y học hiện đại người ta phát hiện rằng,
curcumin trong Nghệ có khả năng kháng nấm, diệt khuẩn, diệt kí sinh trùng, chống
viêm nhiễm, hạ mức cholesterol toàn phần, chống ung thư...[9] Do tính chất an toàn
và ứng dụng rộng rãi, trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đã có nhiều công
trình nghiên cứu, phát triển sản xuất các loại chế phẩm, sản phẩm Nghệ trên thị
trường.
Các sản phẩm từ Nghệ luôn được các nhà sản xuất trong và ngoài nước quan
tâm, phát triển đa dạng như kem Nghệ, tinh dầu Nghệ, xà phòng Nghệ, bột và tinh
bột Nghệ…Trong đó, dạng chế phẩm được đánh giá đầy tiềm năng và thu hút được

sự tin dùng nhất trên thị trường hiện nay chính là tinh bột Nghệ. Tuy có sinh khả dụng
thấp, chưa được sử dụng như một loại thuốc nhưng tinh bột Nghệ là một thực phẩm
chức năng được thế giới đánh giá cao bởi ảnh hưởng lớn của nó lên sức khỏe người
tiêu dùng [10].
Từ nhu cầu bảo vệ, chăm sóc, cải thiện sức khỏe ngày càng cao của người tiêu
dùng thúc đẩy các nhà sản xuất không ngừng cải tiến, phát triển chất lượng của các
sản phẩm tinh bột Nghệ. Để tạo ra một sản phẩm tinh bột Nghệ chất lượng, đáp ứng
được nhu cầu của người tiêu dùng đòi hỏi một quy trình sản xuất công nghệ cao, kỹ
thuật tiên tiến. Quy trình sản xuất phức tạp, chất lượng sản phẩm cải thiện gắn liền
1
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Đặt vấn đề

với giá thành thương mại nâng cao là lẽ hiển nhiên. Thế nhưng, chúng ta vẫn thấy tồn
tại trên thị trường hàng ngàn sản phẩm tinh bột Nghệ với rất nhiều mức giá chênh
lệch đáng kể, vẫn chưa nhận được sự quan tâm, quản lý chặt chẽ. Bên cạnh đó, với
nhiều nguồn thông tin lớn chưa sàng lọc cẩn thận, rất nhiều người tiêu dùng chưa có
được sự nhìn nhận và đánh giá chính xác về sản phẩm tinh bột Nghệ trên thị trường.
Từ những yếu tố trên, nghiên cứu “Xây dựng phương pháp đánh giá một số
tinh bột Nghệ hiện hành (Curcuma longa, Zingiberaceae) ” được thực hiện dựa
trên nền tảng khoa học rõ ràng nhằm góp phần cung cấp thông tin, phương pháp giúp
người tiêu dùng có sự lựa chọn thông minh trong việc lựa chọn, tin dùng các sản
phẩm tinh bột Nghệ trên thị trường.
Nghiên cứu được tiến hành với mục tiêu chính như sau:
- Đánh giá sơ bộ chất lượng tinh bột Nghệ.
- Đánh giá hoạt tính chống oxi hóa của tinh bột Nghệ.

- Định lượng curcumin I trong tinh bột Nghệ bằng phương pháp quang phổ
UV/Vis.

2
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGHỆ ( CURCUMA LONGA L.)
1.1.1. Thực vật học
Vị trí trong hệ thống phân loại thực vật:
Giới Plantea
( không phân hạng) Angiospermae
( không phân hạng) Monocost
( không phân hạng) Commelinids
Bộ Zigiberales
Họ Zingiberaceae
Chi Curcuma
Loài Curcuma Longa

Hình 1.1: Vị trí của nghệ trong hệ thống phân loại thực
vật
1.1.2. Đặc điểm thực vật
Tên Việt Nam: Nghệ vàng/ Nghệ
Tên khác: Uất kim, Mã thuật (Tân Tu Bản Thảo, Ngũ đế túc, Hoàng uất, Ô đầu
(Thạch Dược Nhĩ Nhã), Ất kim (Bản Kinh), Ngọc kim (Biệt Lục), Thâm hoàng, Uất

sưởng, Kim mẫu thuế (Hòa Hán Dược Khảo).
Tên khoa học: Curcuma longa L. còn được gọi là Curcuma domestica Lour.,
C. domestica Valeton, C. rotunda L., C. xanthorrhiza Naves, Amomum curcuma
Jacp.
Họ khoa học: Họ Gừng (Zingiberaceae)
3
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

Bảng 1.1: Những tên gọi khác của Nghệ ở những quốc gia
khác nhau
SỐ THỨ TỰ
QUỐC GIA
TÊN GỌI
1

Vietnamese

Botnghe, Uatkim

2

Chinese

Wat gam

3

Japanese

Ukon

4

Thai

Kha min chan

5

Italian

Curcuma

6

Spanish

Curcuma

7

English

Indian saffron

8

German

Indischer safran

Đặc điểm hình thái: Nghệ là một loài thực vật thân thảo lâu năm, cao 0,60 đến
1m. Thân rễ, củ hình trụ hoặc hơi dẹt, khi bẻ hoặc cắt ngang có màu vàng cam sẫm.
Phiến lá hình bầu dục dài hay hình trái xoan cỡ 40 - 45 x 15 -18cm, thon nhọn ở hai
đầu, hai mặt đều nhẵn dài từ 50 – 115cm, rộng tới 18cm, mọc xen kẽ và xếp thành
hai hàng. Cuống lá có bẹ. Cụm hoa mọc từ giữa các lá lên, thành hình nón thưa, lá
bắc hữu thụ khum hình máng rộng, đầu tròn màu xanh lục nhạt, lá bắc bất thụ hẹp
hơn, màu hơi tím nhạt. Đài hoa dạng chuông, dài 1,4 -1,6cm, đầu xẻ xiên 1 bên, trên
có 3 răng. Tràng có phiến, cánh hoa ngoài màu xanh lục vàng nhạt, chia thành ba
thùy, thùy trên to hơn, phiến các hoa trong cũng chia ba thùy, 2 thùy hai bên đứng và
phẳng, thùy dưới lõm thành máng sâu. Quả nang 3 ngăn, mở bằng 3 van. Hạt có áo
hạt. Củ nghệ có vị đắng, cay, mùi thơm hắc, tính ấm. [6]
Bộ phận dùng: Thân rễ gọi là Khương hoàng (Rhizoma Curcumae Longae)
Thân rễ thường được thu hái tháng 8, tháng 9, cắt bỏ hết rễ để riêng. Muốn để lâu,
phải hấp trong 6 - 12 giờ, sau đó để ráo nước đem phơi nắng hay sấy khô. [6]

4
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

Hình 1.2: Tiêu bản thực vật Nghệ vàng Curcuma longa L.

Hình 1.3: Cụm hoa, thân rễ và cây Nghệ vàng (Curcuma longa L.)
5
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

Sinh thái: Ưa bóng, ưa ẩm, phát triển tốt dưới tán cây thưa. Được trồng để lấy
củ làm thực phẩm và làm thuốc.
Phân bố: Nghệ có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới Tamil Nadu, phía Đông nam
Ấn Độ. Từ xa xưa, cây nghệ đã được trồng ở nhiều nơi, trước hết là ở Trung Quốc.
Ngày nay, nghệ là một cây trồng quen thuộc ở khắp các nước vùng nhiệt đới, từ Nam
Á đến Đông Nam Á và Đông Á, đặc biệt ở các nước Ấn Độ, Indonesia, Campuchia,
Lào….
Ở Việt Nam, Nghệ có trữ lượng khá dồi dào và được trồng ở khắp các
địa phương, từ vùng đồng bằng ven biển đến vùng núi cao trên 1.500m, đặc biệt được
trồng phổ biến ở Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Lâm Đồng...[6]
1.1.3. Tính vị, tác dụng dược lý
Nghệ có vị đắng, cay, có mùi thơm hắc, tính ấm; có tác dụng hành khí, phá ứ,
thông kinh chỉ thống. [6]
Nghệ được biết với nhiều công dụng khác nhau, cả phương Đông và phương
Tây, cả trong và ngoài nước, sử dụng như một loại dược liệu trị được bách bệnh.[11]
Theo hội đồng nghiên cứu Trung ương, cho đến nay, củ nghệ là bộ phận mang
lại nhiều giá trị về mặt y học nhất của cây nghệ, có thể trị được nhiều bệnh. Củ nghệ
có thể trị ho, hen suyễn, cảm cúm, nghiện rượu, mụn và các bệnh ngoài da. Đặc biệt,
củ nghệ có khả năng kháng viêm, giảm viêm, trị to gan, rối loạn kinh nguyệt, lợi tiểu,
nhiễm trùng bàng quang. Chất curcumin trong củ nghệ được các nhà khoa học chứng

minh là một chất chống oxy hóa cực mạnh, có lợi cho tim mạch và chống ung thư.
[13]
Thân rễ Nghệ thường dùng chữa kinh nguyệt không đều, bế kinh, ứ máu, vùng
ngực bụng khí trướng đau nhức, đau liên sườn dưới khó thở, sau khi đẻ máu xấu
không ra, kết hòn cục trong bụng, bị đòn ngã tổn thương ứ huyết, dạ dày viêm loét,
ung nhọt, ghẻ lở, phong thấp, tay chân đau nhức. [13]
Lá nghệ chứa curcumin có tác dụng tiêu mủ, lên da non, tác dụng thông mật,
làm tăng bài tiết mật của tế bào gan, phá cholesterol trong máu, chống lại chứng xơ
vữa động mạch, giảm nguy cơ mắc bệnh nhồi máu cơ tim, đặc biệt ở những người
6
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

ngáy ngủ. Tinh dầu nghệ từ lá có tác dụng diệt nấm ngoài da và cũng như curcumin
có tác dụng kháng khuẩn.. [6]
Ngày dùng từ 6g đến 12g, dạng thuốc sắc hoặc bột. Dùng ngoài dưới dạng dịch
tươi bôi vào vết thương để mau lên da non.
Kiêng kị đối với cơ thể suy nhược, không có ứ trệ, không nên dùng.

1.1.4. Tình hình nghiên cứu
 Thế giới:
C. Linnaeus (1753) là người đầu tiên nghiên cứu về họ Gừng dựa trên các
mẫu vật của Engelbert Kaempfer, ông đã mô tả và đặt tên 2 loài thuộc họ Gừng
(Zingiberaceae) là Kaempferia galanga và Kaempferia rotunda. Sau này có thêm các
công trình của J. G. Koenig (1783), W. Roxburgh (1815), C. L.Blume (1823)…
Riêng về loài Nghệ vàng (Curcuma longa L.) thuộc họ Gừng (Zingiberaceae),

từ lâu, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về cấu trúc, hoạt chất, công dụng cũng
như phương pháp phân lập các hoạt chất có lợi từ nhiều dạng chế phẩm khác nhau
của nó như tinh dầu, bột, tinh bột.
Một trong những nghiên cứu đầu tiên có thể kể đến công trình do nhóm nghiên
cứu người Mỹ, Holder, G.M., Plummer, J.L., Ryan, A.J. thực hiện năm 1978 về “Tác
dụng điều trị của Curcumin đối với bệnh Alzheimer”.[15]
Sau này có thêm rất nhiều công trình nghiên cứu về loài này, tiêu biểu như :
- Ishita Chattopadhyay, Kaushik Biswas, Uday Bandyopadhyay,Ranajit K.
Banerjee, (2004), nghiên cứu về “Turmeric and curcumin: Biological
actions andmedicinal applications”
- Anamika Bagchi, (2012), nghiên cứu “Extration of Curcumin”
- S. Revathy, S. Elumalai, Merina Benny, Benny Antony, (2011), “Isolation,
Purification and Identification of Curcuminoids from Turmeric (Curcuma
longa L.) by Column Chromatography”.
 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam:
Ở Việt Nam, công trình đầu tiên đề cập đến các taxon họ Gừng là của Loureio
J. (1793), tác giả đã mô tả 3 chi với 13 loài có ở miền Nam Việt Nam.
7
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

Những nghiên cứu về họ Gừng ở Việt Nam đáng kể nhất phải kế đến công trình
nghiên cứu của Gagnepain (1908), Lê Khả Kế và cộng sự (1975), Phạm Hoàng Hộ
(1972, 1993, 2000), Theilade & Mood J. (1999), Larsen K. & Newman M.F.
(2001), Rehse T. & Kress J. (2003).
Nghiên cứu đầy đủ và có tính hệ thống nhất về họ Gừng ở Việt Nam có công

trình nghiên cứu của Nguyễn Quốc Bình (2011), tác giả đã công bố ở Việt Nam có
19 chi với 144 loài và thứ.
Tiếp nối thành công của các nghiên cứu thế giới cũng như những công dụng
vượt bậc trong cuộc sống, loài Nghệ vàng (Curcuma longa L.) được tập trung nghiên
cứu từ lâu đời và ngày càng phát triển ở Việt Nam. Có thể nhắc đến một vài nghiên
cứu như tiêu biểu như:
- Lê Xuân Tiến, (2009), “Nghiên cứu tổng hợp hydrazincurcumin và
isoxaxolcurcumin-Khảo sát hoạt tính sinh học của chúng”
- Phan Thị Hoàng Anh, (2003),“Nghiên cứu quy trình tách chiết, tổnghợp
dẫn xuất và xác định tính chất, hoạt tính của tinh dầu và curcumin từ
nghệvàng (Curcuma longa L.) Bình Dương.
- Nguyễn Đức Hạnh, Nguyễn Minh Đức, Đặng Văn Giáp, (2010), “Xây dựng
quy trình chiết xuất cao nghệ Curcuma longa L”.
1.1.5. Thành phần hóa học loài Nghệ (Curcuma longa L.)
Thành phần quan trọng nhất trong thân rễ Nghệ là curcuminoids chiếm từ (3 –
4%), gồm curcumin (diferuloylmethane), demetoxycurcumin, bisdemetoxycurcumin,
là thành phần tạo nên tác dụng dược lý chính cho Nghệ. Trong đó curcumin
(diferuloylmethane) chiếm khoảng 70 - 80% khối lượng. [13]
Trong thân rễ Nghệ còn chứa khoảng (5,8%) tinh dầu, màu vàng nhạt, mùi thơm
đặc trưng. Trong tinh dầu chứa (1%) a-phellandrene, (0,6%) sabinen, (1%) cineol,
(0.5%) borneol, (22%) Ar-tumerone, (25%) zingiberene và (53%) sesquiterpines
(rượu và ketone). [13]
Ngoài các thành phần chính, chiếm tỷ lệ cao, Nghệ còn có nhiều thành phần
hoạt chất sinh học khác từ thân rễ, củ, lá và toàn cây với tỷ lệ thấp như:
8
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

- Calcium chiếm 0,2g/100g
- Thiamine chiếm 0,09mg/100g
- Riboflavin chiếm 0,19mg/100g
- Sodium chiếm 30mg/100g
- Phosphorous chiếm 260mg/100g
- Glucose chiếm 2,0g/100g
 Curcuminoids
 Cấu trúc phân tử của các curcuminoids
Theo thống kê, có hơn 300 diarylheptanoids đã được tìm thấy trong họ Gừng
(Zingiberaceae) và một số họ thân cận. Trong đó, curcuminoids thuộc nhóm
diarylheptanoids ( hoặc diphenylheptanoids) có khung hóa học aryl- C7-aryl (1 - 20).
Thông thường, các hoạt chất polyphenols này chiếm 3 -15% trong củ và thân rễ các
loài Nghệ, với thành phần chính là curcumin (C21H20O5) (1). [17]
Bảng 1.2: Cấu trúc phân tử các curcuminoids thuộc nhóm diarylheptanoids

7 R1=OCH3, R2=H
8 R1=OCH3, R2=OCH3
9 R1=H, R2=H
10 R1=H, R2=OCH3

1 R1=OCH3, R2=OCH3
2 R1=OCH3, R2=H
3 R1=OH, R2=OCH3
4 R1=OH, R2=H
5 R1=H, R2=H

12 R1=OCH3, R2=H
13 R1=H, R2=OCH3

14 R1=OCH3, R2=OCH3
15 R1=H, R2=H

11

9
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

18

16 R1=H, R2=H
17 R1=OCH3 R2=OCH3

20 R1=H, R2=H

19

Nhóm hoạt chất Curcuminoids là một trong những thành phần đóng vai trò vô
cùng quan trọng tạo nên màu vàng và hoạt tính sinh học đáng quý cho loài Nghệ
(Curcuma longa L.).
Lượng Curcuminoids trong Nghệ (Curcuma longa L.) chiếm khoảng (3 - 6%).
Hỗn hợp Curcuminoids gồm 3 hoạt chất chính: [18]
- (1) Curcumin (curcumin I) chiếm khoảng 77%
- (2) Demethoxycurcumin (DMC) (curcumin II) chiếm khoảng 17%
- (5) Bisdemethoxycurcumin (BDMC) (curcumin III) chiếm khoảng 3%

Bởi vì việc phân tách 3 hợp chất curcuminoids chính từ Nghệ (Curcumin, DMC,
BDMC) rất khó khăn, nên trong thực tế không tồn tại hoặc tồn tại rất hiếm các mẫu
phân tách tinh khiết. Theo thống kê, các mẫu “curcumin tinh khiết” thật sự chỉ đạt
70% sự tinh khiết. Vì thế nên “curcumin thị trường” thông thường là sự pha trộn giữa
3 hợp chất Curcuminoids.[17]

10
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

Bảng 1.3 Tổng quan về 3 thành phần của Curcuminoids
R1
R2
Tên
khoa
học
CTPT
Phân
tử
khối
Dạng
thù
hình

CURCUMIN
OCH3

OCH3

C21H20O6

DMC
OCH3
H
1-(4-Hydroxyphenyl)7-(4-hydroxyl-3methoxyphenyl)hepta-1,6-diên-3,5done
C20H18O5

368

338

1,7-Bis-(4-hydroxyl3-methoxyphenyl)hepta-1,6-diene-3,5dione.

Tinh thể hình kim,
màu vàng tươi

BDMC
H
H
1,7-Bis-(4
Hydroxyphenyl)hepta-1,6-diên-3,5dione
C19H16O4
308

Tinh thể hình kim hay Tinh thể hình kim
bột vô định hình màu hay bột vô định hình
đỏ cam

màu vàng cam

(1)

(2)

(5)

Hình 1.4: Công thức cấu tạo lần lượt của Curcumin, DMC, BDMC
11
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

Ngoài ra, theo một vài nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học đã tìm thấy sự
hiện diện của một loại hợp chất mới thuộc nhóm Curcuminoids trong cây Nghệ
(Curcuma longa L.) đó là cyclocurcumin (Kiuchi et al., 1993).

(17)

Hình 1.5 : Công thức cấu tạo của Cyclocurcumin
Trong thân rễ Nghệ (Curcuma longa L.), ngoài những thành phần curcuminoids
chính như trên (Curcumin, DCM, BDCM), chúng còn có cấu trúc β-diketone, vì vậy
có thể tồn tại dưới dạng đồng phân hình học: S-cis-diketone hoặc S-trans-diketone và
dạng đồng phân tautomer hóa cis-enol

Trans-keto

Cis-keto

Enol

Hình 1.6: Đồng phân ketone – enol của curcumin
12
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

Sự tồn tại cấu trúc β-diketone khiến curcumin không ổn định, bị phá hủy ở pH
sinh lý. Tuy nhiên, sự hiện diện cấu trúc β-diketone đóng vai trò quan trọng trong các
hoạt động sinh học của curcumin [12]. Trong dung dịch, các hợp chất β–diketone
như vậy tồn tại dưới dạng hỗn hợp ketone và enol do quá trình tautomer hóa. Trong
cấu trúc enol có liên kết hydro.

Hình 1.7: Quá trình tautomer hóa các hợp chất
curcuminoid
Trong các đồng phân trên, đồng phân S-cis-ketone và enol là bền hơn cả. Ở dạng
rắn, curcumin tồn tại ở dạng ketone. Còn trong dung dịch, curcumin tồn tại dưới dạng
cân bằng ketone-enol đối xứng và ổn định. Cân bằng giữa hai dạng này phụ thuộc
vào loại dung môi, pH và nhiệt độ.
Các phân tử curcuminoids chứa hệ thống liên hợp mở rộng với các vòng phenyl
nằm cuối mạch (trong cấu dạng enol). Ngoài ra curcuminoids còn chứa các nhóm
carbonyl, metoxy và hydroxyl, góp phần tạo nên hoạt tính sinh học đa dạng của
curcuminod. Với những đặc điểm cấu trúc trên, curcumnod là những polyphenol được

xếp vào các hợp chất khoáng oxy dưới dạng phenolic.

Hình 1.8: Cấu trúc không gian của curcumin dạng enol
13
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

 Tính chất hóa lý của curcuminoids:
 Lý tính:
Dạng thù hình: tinh thể hình kim hoặc dạng bột màu vàng cam huỳnh quang,
không mùi, bền với nhiệt độ, không bền với ánh sang.
Ở dạng dung dịch, curcuminoids dễ bị phân hủy bởi ánh sang và nhiệt độ.
Tan trong chất béo, ethanol, methanol, dichloromethane, acetone, acid acetic
băng và hầu như không tan trong nước ở môi trường acid hay trung tính (độ tan
< 10mg ở 25oC). Curcuminoids tan được trong nước khi có sự hiện diện của các chất
hoạt động bề mặt. Tan trong môi trường kiềm tano dung dịch màu đỏ máu rồi ngã
tím, tan trong môi trường acid có màu đỏ tươi.
Nhiệt độ nóng chảy: 184 -185o
Bảng 1.4: Các thông số lý tính đặc trưng của curcuminoids
Thông số

Curcumin

DMC

BDMC

Điểm chảy (oC)

184

172

222

429

424

419

UV/Vis trong
etanol (nm)
 Hóa tính:
 Quá trình điện li theo pH:
Kết quả điện ly theo pH của curcumin dựa theo kỹ thuật HPLC như sau:[14]
Bảng 1.5: Ảnh hưởng của pH lên màu và dạng tồn tại của curcuminoids
pH

Màu dung dịch

Dạng ion tồn tại

<1

Đỏ

H4 A+

1–7

Huyền phù màu vàng

H3 A

> 7,5

Đỏ

H2A-, HA2-, A3-

14
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

Hình 1.9: Các dạng ion của curcumin theo pH
 Phản ứng phân hủy:
Phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng: dưới tác dụng của ánh sáng curcuminoids
phân hủy thành vanillin, acid vanillic, aldehyde ferulic, acid ferulic. Curcuminoids
có thể bị phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng ngay cả khi có mặt của oxygen và
không oxygen.[12]
Phân hủy trong môi trường kiềm: curcuminoids tương đối bền trong môi trường

acid nhưng lại bị phân hủy nhanh chóng trong môi trường kiềm. Ở pH = 8,5 chỉ sau
5 phút curcuminoids đã bắt đầu phân hủy thành acid ferulic và feruloyl methane. Sau
15
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

đó, feruloyl methane bị phân hủy thành vanillin và acetone, acid ferulic bị phân hủy
thành vinylguaialcol và CO2.
 Phản ứng cộng hydro:
Trong phân tử curcuminoids có nối đôi trong mạch carbon nên có thể
phản ứng với 1, 2 hoặc 3 phân tử H2 tạo thành các dẫn xuất dihydrocurcumin,
tetrahydrocurcumin và hexahydrocurcumin, khi có mặt xúc tác kim loại hay oxid kim
loại (Ni, PtO2) tương ứng, các sản phẩm này cũng là các chất không oxy hóa.
 Phản ứng imine hóa:
Curcuminoids là hợp chất diketone nên có thể cho phản ứng với các amin bậc
nhất (RNH2), hydroxylamine (NH2OH), hydrazine (NH2-NH2)…tạo các dẫn chất
imine (base Schiff) hoặc dẫn xuất imine tương ứng.
Curcuminoids là hợp chất β-diketone nên ngoài khả năng tạo các imine và dẫn
xuất imine, nó còn có thể có phản ứng đóng vòng tạo các hợp chất tạo vòng khác
nhau.
 Phản ứng của nhóm hydroxyl trên vòng benzene:
Do sự liên hợp cặp electron tự do của nhóm OH với vòng benzene làm cho
nhóm phenoxyl của curcuminoids dễ nhường nguyên tử H tạo thành gốc tự do
phenoxyl bền vững. Ngoài ra, nhóm methylene ở giữa nhóm β-diketone có thể
nhường nguyên tử H tạo gốc tự do carbon bền vững. Hai hướng phản ứng này góp
phần giải thích hoạt tính kháng oxy hóa mạnh của curcumin và các dẫn xuất của

chúng.
 Phản ứng tạo phức:
Curcuminoids với cấu trúc β-diketone trong môi trường aicd hay trung tính nằm
dưới dạng hỗ biến ketone – enol đối xứng và ổn định, làm cho curcuminoids có khả
năng tạo phức với nhiều ion kim loại khác nhau: Mn2+, Fe2+, Cu2+, Ga3+…

16
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

Hình 1.10 : Phản ứng tạo phức với kim loại
 Tác dụng dược lý của các curcuminoids:
Ngày xưa, Nghệ (Curcuma longa L.) được tìm thấy và ứng dụng đầu tiên chủ
yếu trong công nghệ nhuộm màu quần áo ở Ấn Độ. Ngày nay, Nghệ ngày càng được
tập trung nghiên cứu và sử dụng rộng rãi trong cuộc sống với nhiều công dụng hữu
ích trong thực phẩm, đặc biệt là y học. [13]
UNG THƯ
ĐƯỜNG
TIÊU HÓA
UNG THƯ
SINH DỤC
NAM

KHỐI U
NÃO

UNG THƯ
SINH DỤC
NỮ

UNG THƯ
MÁU

UNG THƯ
VÚ

UNG THƯ
PHỔI
UNG THƯ
XƯƠNG

Hình 1.11: Tính chất dược lý của curcuminoids
. Trong y học, công dụng chủ yếu của curcuminods là kháng oxy hóa, kháng
viêm, kháng khuẩn, kháng virus và kháng một số loại ung thư.
17
Trần Nguyệt San


Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ Đại học

Tổng quan tài liệu

Hình 1.12: Công thức cấu tạo của curcuminoids
Curcuminoids có giá trị hoạt tính sinh học cao do trong công thức cấu tạo có
các nhóm hoạt chất sau:
 Nhóm 1- parahydroxyl: hoạt tính chống oxy hóa

 Nhóm 2 - ketone: kháng viêm, kháng ung thư, chống đột biến tế bào
 Nhóm 3 - liên kết đôi: kháng viêm, kháng ung thư, chống đột biến tế
bào.
 Kháng viêm:
Tinh dầu Nghệ và các dịch chiết nước, petroleum ether, alcohol của nó được
chứng minh có hoạt tính trong việc ức chế quá trình phiên mã của các gen tiền viêm,
làm giảm hoạt động và tổng hợp cyclo oxygenase-2 (COX 2).
 Kháng ung thư:
Theo thống kê, đã có hàng ngàn công trình trên thế giới nghiên cứu về chiết
xuất, tổng hợp và nghiên cứu khả năng kháng ung thư của curcumin.
Trong tác dụng chống ung thư, khả năng chống tạo mao mạch mới của
curcuminđặc biệt được quan tâm, chú trọng. Khi tế bào ung thư mới hình thành, kích
thước nhỏ hơn 3mm, mô u chưa cần mao mạch nuôi dưỡng. Khi tế bào phát triển to
hơn, các mao mạch mới riêng được các yếu tố tăng sinh kích thích hình thành. Điều
đó dẫn đến việc các tế bào ung thư không được nuôi dưỡng sẽ bị hoại tử (chết). Từ
khả năng vượt trội ấy, curcumin đang trở thành một trong những chất chống tạo mạch
có nguồn gốc thiên nhiên hoặc tổng hợp được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu.
18
Trần Nguyệt San