Nghiên cứu bào chế và đánh giá tác dụng tăng cường miễn dịch của cao khô lá Đu đủ rừng (Trevesia palmata (Roxb. Ex Lindl.) Vis., họ Nhân sâm Araliaceae) (FULL TEXT)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

HỌC VIỆN QUÂN Y

LÊ THỊ THANH THẢO

NGHIÊN CỨU B ÀO CHẾ VÀ ĐÁNH GIÁ
TÁC DỤNG TĂNG CƯỜNG MIỄN DỊCH CỦA
CAO KHÔ LÁ ĐU ĐỦ RỪNG
(Trevesia palmata (Roxb. e x Lindl.) Vis.,
họ Nhân sâm Araliaceae)

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI – 2020


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các chữ, ký hiệu viết tắt trong luận án
Danh mục các hình
Danh mục các bảng
ĐẶT VẤ N ĐỀ

1

CHƯƠN G 1. TỔN G QUAN TÀI LIỆU

3

1.1. TỔN G QUAN VỀ ĐU ĐỦ RỪNG

3

1.1.1. Đặc điểm thực vật và phân bố

3

1.1.2. Thành phần hóa học

4

1.1.3. Tác dụ ng sinh học và d ược lý

6

1.1.4. Công dụng

7

1. 2. CAO THUỐC
1.2.1. Định nghĩa, phân loạ i
1.2.2. Kỹ thuật điều ch ế cao thuốc
1.3. TỔN G QUAN VỀ TĂN G CƯỜN G MIỄN DỊCH

8

8
10
23

1.3.1. Khái niệm về tăng cường miễn dịch và chất tăng cường miễn
dịch

23

1.3.2. Mô hình nghiên cứu đánh giá tác dụng tăng cường miễn dịch
của một số chế phẩm thảo mộc
CHƯƠN G 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠN G PHÁP N GHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƯỢN G NGHIÊN CỨ U

24
30
30

2.1.1. Nguyên liệu

30

2.1.2. Động vật thí ngh iệm

30

2.1.3. Thuốc thử, hóa chất và dung mô i

31

2.1.4. Máy móc, trang thiết b ị nghiên cứu

32

2.1.5. Địa điểm ngh iên cứu

33

2.2. PHƯƠN G PHÁP NGHIÊN CỨU

33

2.2.1. Phương pháp nghiên cứu xây dựng qui trình bào chế cao khô
lá Đu đủ rừng qu i mô phòng thí ngh iệm

33

2.2.2. Phương pháp nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn cơ sở và đánh
giá độ ổn định củ a cao khô lá Đu đủ rừng

46

2.2.3. Phương pháp nghiên cứu tác dụng tăng cường miễn dịch và
độc tính của cao khô lá Đu đủ rừng trên đ ộng vật th ực ngh iệm
CHƯƠN G 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

48
53

3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUI TRÌNH BÀO CHẾ
CA O KHÔ LÁ ĐU ĐỦ RỪNG QUI MÔ PHÒN G TH Í N GHIỆM

53

3.1.1. Kết quả xác định một số hợp chất chính sử dụng làm chất
đánh dấu

53

3.1.2. Kết quả xây dựng tiêu chuẩn cơ sở dược liệu lá Đu đủ rừng
làm nguyên liệu ch iết xuất

56

3.1.3. Kết quả xây dựng qui tr ình bào chế cao khô lá Đu đủ rừng

72

3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG TIÊU CHUẨ N CHẤT
LƯỢNG VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA CAO KHÔ LÁ ĐU
ĐỦ RỪNG

88

3.2.1. Kết quả xây dựng tiêu chuẩn chất lượng của cao khô lá Đu đủ
rừng

88

3.2.2. Kết quả đ ánh giá độ ổn định của cao khô lá Đu đủ rừng

95

3.3. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ TÁ C DỤNG TĂNG CƯỜNG MIỄN
DỊCH VÀ ĐỘC TÍNH CỦA CAO KHÔ LÁ ĐU ĐỦ RỪNG TRÊN
ĐỘNG VẬ T THỰC NGHIỆM

100

3.3.1. Kết quả đánh giá tác dụng tăng cường miễn dịch của cao khô
lá Đu đủ rừng

100


3.3.2. Đánh giá độc tính của cao khô lá Đu đủ rừng
CHƯƠN G 4. BÀN LUẬ N

108
119

4.1. VỀ XÂ Y DỰNG QUI TRÌNH BÀO CHẾ CAO KHÔ LÁ ĐU
ĐỦ RỪNG

119

4.1.1. Về xác định nhóm h ợp chất chính sử dụng làm chất đánh dấu
trong xây dựng qui trình bào chế cao khô lá Đu đủ rừng

119

4.1.2. Về lựa chọn 2 ph ương pháp đ ịnh lượng

120

4.1.3. Về tiêu chuẩn cơ sở lá Đu đủ rừng

121

4.1.4. Về qui trình bào chế cao lá Đu đ ủ rừng

122

4.1.5. Về thiết b ị ch iết xuất, cô đặc và kết quả bào chế cao 3:1

128

4.1.6. Bào chế cao khô lá Đu đủ rừng bằng phương pháp phun sấy

129

4.2. VỀ XÂ Y DỰNG TIÊU CHUẨN CHẤ T LƯỢNG VÀ ĐỘ ỔN
ĐỊNH CỦA CA O KHÔ LÁ ĐU ĐỦ RỪNG

135

4.2.1. Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở

135

4.2.2. Về đánh giá độ ổn định của cao khô lá Đu đủ rừng

136

4.3. VỀ TÁC DỤNG TĂ NG CƯỜNG MIỄN DỊCH VÀ ĐỘC TÍNH
CỦA CAO KHÔ LÁ ĐU ĐỦ RỪNG

136

4.3.1. Tác dụng tăng cường miễn dịch của cao khô lá Đu đủ rừng

136

4.3.2. Độc tính của cao khô lá Đu đủ rừng

143

KẾT LUẬN

145

KIẾN NGH Ị

147

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN
CỨU CỦA ĐỀ TÀ I LUẬ N ÁN
TÀI LIỆU THAM KHẢ O
PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT
STT Viết tắt

Phần viết đầy đủ

1.
2.

A
A er

Độ hấp thụ quang
Aerosil

3.

AO

Acid oleanolic

4.

BC

Bạch cầu

5.

C

Nồng độ

6.

13

C-NMR

Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy
(Phổ cộng hưởng từ carbon 13)
Carr's compressibility index (Chỉ số nén Carr)

7.

CI

8.

CR/DP

là tỷ lệ % (khối lượng/khối lượng) của chất rắn trên tổng
khối lượng dịch phun sấy

9.

cs.

Cộng sự

10.

Cyc

Cyclophosphamid

11.

DĐVN

Dược điển Việt Nam

12.

DM/DL

Dung môi/dược liệu (ml/g)

13.
14.

ĐĐR
EtOH

Đu đủ rừng
Ethanol

15.

HMBC

Heteronuclear multiple bond correlation spectroscopy
(Phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết)

16.

HPLC

High performance liquid chromatography (Sắc ký lỏng
hiệu năng cao)

17.
18.

HS chiết
HSPL

Hiệu suất chiết
Hệ số pha loãng

19.

HSPS

Hiệu suất phun sấy

20.

HR-ESI-MS

High resolution - electrospray ionization - mass
spectroscopy (Phổ khối phân giải cao ion hóa phun mù
điện tử)

21.
22.

IL
INF

Interleukin
Interferon

23.

KLCT

Khối lượng cơ thể


24.
25.

KTTP
KLRbk

Kích thước tiểu phân
Khối lượng riêng biểu kiến

26.

LD 50

Lethal Dose 50 (Liều gây chết 50% số con vật thử)

27.

LOD

Limit of detection (Giới hạn phát hiện)

28.

LOQ

Limit of Quantification (Giới hạn định lượng)

29.

M

Khối lượng

30.
31.
32.

Mal
MeOH

m/z

Maltodextrin
Methanol
Mass to charge ratio (tỉ lệ khối lượng/điện tích)

33.

OA

Ovalbumin + Al(OH)3

34.

RSD

Relative standard deviation (Độ lệch chuẩn tương đối)

35.

SPN

Saponin toàn phần

36.

SD

Standard deviation (Độ lệch chuẩn)

37.
38.

SE
STT

Standard error (Sai số chuẩn)
Số thứ tự

39.

TCCS

Tiêu chuẩn cơ sở

40.

TCMD

Tăng cường miễn dịch

41.

TD/CR

Tá dược/Chất rắn

42.

TLC

Thin layer chromatography (Sắc ký lớp mỏng)

43.
44.

KLLTĐ
KLTƯTĐ

Khối lượng lách tương đối
Khối lượng tuyến ức tương đối

45.
46.

TB

TNF

Trung bình
Tumor necrosis factor (Yếu tố hoại tử khối u)

47.

UV – VIS

Ultraviolet-vis ible (Tử ngoại - khả kiến)


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình

Tên hình

Trang

1.1. Cây Đu đủ rừng (Trevesia palmata (Roxb. ex Lind l.) Vis .,)

4

1.2. Cấu trúc saponin phân lập t ừ Đu đủ rừng

5

1.3. Sơ đồ thiết bị b ể ch iết siêu âm và que siêu âm

15

1.4. Cấu tạo hệ thống phun sấy

22

2.1. Sơ đồ nghiên cứu trên mô hình gây suy giảm miễn dịch bằng
Cy clophosphamid

49

3.1. Cấu trúc hóa học của các hợp ch ất phân lập t ừ lá Đu đủ rừng

53

3.2. Phổ UV-Vis của mẫu t rắng và mẫu chuẩn

56

3.3. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang theo thời gian phản ứng
tạo màu

57

3.4. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ hấp thụ quang vào lượng acid
oleanolic chuẩn

58

3.5. Sắc ký đồ củ a mẫu th ử, mẫu chuẩn và mẫu trắng

61

3.6. Đồ th ị mô tả sự phụ thuộ c của diện tích pic vào nồng độ acid oleanolic

62

3.7. Hình ảnh vi phẫ u lá Đu đủ rừng

65

3.8. Hình ảnh soi bộ t lá Đu đủ rừng

66

3.9. Hình ảnh sắc ký đồ TLC dược liệu lá Đu đủ rừng

68

3.10. Ả nh hưởng của tỷ lệ dung môi/dược liệu v à số lần chiết đến chiết xuất
saponin toàn phần

75

3.11. Ả nh hưởng của thời g ian đến chiết xuất saponin toàn ph ần

77

3.12. Sơ đồ tóm tắt các gia i đoạn điều chế cao lá Đu đủ rừng 3:1

87

3.13. Sơ đồ tóm tắt g iai đoạn bào chế cao khô lá Đu đủ rừng

88

3.14. Kết quả chụp bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) củ a bột cao khô lá
Đu đ ủ rừng
3.15. H ình ảnh TLC củ a cao khô lá Đu đủ rừng

89
92

Hình

Tên hình

Trang

3.16. Hình ảnh TLC t rong theo dõi độ ổn định của cao khô lá Đu đủ rừng

99

3.17. H ình ảnh vi thể lách chuột ở các lô (HE × 100)

104

3.18. H ình ảnh vi thể tuyến ức chuột ở các lô (HE × 100)

104

3.19. Tương quan g iữa liều dùng theo t ỷ lệ chuột chết

109

3.20. Ả nh đại thể gan, lách và thận chuột ở các lô khác nhau (HE x 25)

116

3.21. H ình ảnh mô bệnh học gan chuột sau 90 ngày uống thuốc (HE x 400)

117

3.22. H ình ảnh mô bệnh học lách chuột sau 90 ngày uống thuốc (HE x 400) 117
3.23. H ình ảnh mô bệnh học thận chuột sau 90 ng ày uống thuốc (HE x 400) 118


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Tên bảng

Trang

3.1. Sự phụ thuộc củ a độ hấp thụ quang theo thờ i gian phản ứng tạo màu

57

3.2. Kết quả xác định độ lặp lại và độ đúng của phương pháp UV- Vis

59

3.3. Kết quả xác định t ính tương thích hệ thống HPLC

60

3.4. Diện t ích pic và thờ i gian lưu của các dung d ịch chuẩn ở các nồng độ

61

3.5. Kết quả đánh g iá độ lặp lại và độ đúng t rong ngày và khác ngày

62

3.6. Độ nh iễu nền của sắc ký đồ mẫu chuẩn acid oleano lic

63

3.7. Kết quả xác định tỷ lệ mất khối lượng do làm k hô của bộ t lá Đu đủ rừng 67
3.8. Kết quả xác định hàm lượng tro toàn phần của bột lá Đu đủ rừng

67

3.9. Hàm lượng saponin toàn phần t rong lá Đu đủ rừng

69

3.10. Hàm lượng acid oleanol ic trong lá Đu đủ rừng

70

3.11. Tóm tắt các chỉ tiêu chất lư ợng t rong tiêu chuẩn cơ sở lá Đu đủ rừng

71

3.12. Ả nh hưởng của phương pháp chiết đ ến chiết xuất sapon in toàn phần

72

3.13. Ả nh hưởng của kích th ước tiểu phân dược liệu đến chiết xuất saponin
toàn phần
3.14. Ả nh hưởng của dung mô i đến chiết xuất saponin toàn phần

73
74

3.15. Ả nh hưởng của tỷ lệ dung môi/dược liệu v à số lần chiết đến chiết xuất
saponin toàn phần

74

3.16. Ả nh hưởng của nhiệt độ đến ch iết xuất saponin toàn phần

76

3.17. Ả nh hưởng của thời g ian đến chiết xuất saponin toàn ph ần

76

3.18. Thông số qui trình chiết xuất dịch chiết lá Đu đủ rừng bằng phương
pháp ch iết s iêu âm

77

3.19. Kết quả chiết xuất lá Đu đủ rừng qui mô 2 kg/ mẻ bằng phương pháp
chiết siêu âm

78

3.20. Kết quả ch iết xuất, cô đ ặc và loại tạp cao lá Đu đủ rừng 3:1

78

3.21. Công th ức và điều kiện phun sấy khảo sát ảnh hưởng củ a tá dược

79


Bảng

Tên bảng

Trang

3.22. Ả nh hưởng của lo ại tá dược đến h iệu suất phun s ấy

80

3.23. Công thức và điều kiện phun sấy khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ tá
dược/ch ất rắn
3.24. Ả nh hưởng của tỷ lệ tá dược/ch ất rắn đến phun sấy cao Đu đủ rừng

81
82

3.25. Công thức và điều kiện khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ phun sấy và
tốc độ cấp d ịch

83

3.26. Ả nh hưởng của nhiệt độ phun sấy và tốc độ cấp dịch đến phun sấy cao
Đu đ ủ rừng

84

3.27. Công thức và điều kiện khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chất rắn/dịch
phun
3.28. Ả nh hưởng của tỷ lệ chất rắn/d ịch phun đến phun sấy cao Đu đủ rừng

85
85

3.29. Công t hức và thông số qui trình bào chế cao khô lá Đu đủ rừng bằng
phun sấy

86

3.30. Kết quả xác định mất khối lượng do làm khô của cao khô lá Đu đủ
rừng

90

3.31. Kết quả xác đ ịnh hàm lượng t ro toàn phần của cao khô lá Đu đủ rừng

90

3.32: Kết quả th ử độ n hiễm khuẩn của cao khô lá đu đủ rừng

91

3.33. Hàm lượng saponin toàn phần trong cao khô lá Đu đủ rừng

93

3.34. Hàm lượng acid oleanol ic trong cao k hô lá Đu đủ rừng

94

3.35. Tóm tắt các chỉ tiêu chất lượng trong tiêu chuẩn cơ sở cao lá Đu đủ
rừng

95

3.36. Sự thay đổi độ ẩm, độ nhiễm khuẩn, hàm lượng saponin toàn ph ần và
hàm lượng acid o leanolic của 3 lô theo thời gian b ảo quản
3.37. Ả nh hưởng của cao khô lá Đu đủ rừng lên khố i lượng lách tương đối

96
101

3.38. Ả nh hưởng của cao khô lá Đu đủ rừng lên khối lượng tuyến ức tương
đối

101


Bảng

Tên bảng

Trang

3.39. Ả nh hưởng của thuốc th ử lên số lượng bạch cầu

102

3.40. Ả nh hưởng của thuốc lên một số loại bạch cầu ở máu ngoại vi

103

3.41 . Kết quả nhận xét giải phẫu bệnh của lách v à tuyến ức

105

3.42 . Ảnh hưởng củ a thuốc thử lên nồng độ IgG máu ngoạ i vi

106

3.43. Ả nh hưởng của thuốc th ử đến phản ứng bì với kháng nguyên OA

106

3.44. Ả nh hưởng của thuốc th ử đến nồng độ IL– 2

107

3.45. Ả nh hưởng của thuốc th ử đến nồng độ TNF-α

108

3.46. M ối tương quan liều lượng và tỷ lệ phần trăm chuột chết sau uống cao
khô lá Đ u đủ rừng

109

3.47. Ả nh hưởng của cao khô lá Đu đủ rừng đối với khối lượng cơ thể
chuột

110

3.48. Ả nh hưởng của cao khô lá Đu đủ rừng đến số lượng hồng cầu và
lượng huyết sắc tố trong máu chuột

111

3.49. Ả nh hưởng của cao khô lá Đu đủ rừng lên hematocrit và thể tích trung
bình hồng cầu trong máu chuột

112

3.50. Ả nh hưởng của cao khô lá Đu đủ rừng lên số lượng bạch cầu và tiểu
cầu trong máu chuột
3.51. Ả nh hưởng củ a cao khô lá Đu đủ rừng đ ối với hoạt độ A ST và ALT

113
114

3.52. Ả nh hưởng của cao khô lá Đu đủ rừng lên các chỉ số albumin và
cholesterol toàn phần trong máu

115

3.53. Ả nh hưởng của cao khô lá Đu đủ rừng lên nồng độ creatinin máu

chuột

115


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Các bệnh suy giảm miễn dịch là một nhóm các tình trạng khác nhau
gây nên do một hay nhiều khiếm khuyết của hệ miễn dịch và biểu hiện trên
lâm sàng bởi gia tăng tình trạng dễ mắc nhiều bệnh nhiễm trùng. Ngày nay,
các bệnh suy giảm miễn dịch có xu hướng ngày càng gia tăng với hậu quả cấp
tính, tái diễn hay mạn tính thường là nặng nề [1].
Hiện nay, cơ quan quản lý Thực phẩm và Thuốc Hoa Kỳ (US FDA) đã
cấp phép cho nhiều thuốc có tác dụng điều trị cho bệnh nhân suy giảm miễn
dịch được dùng trên lâm sàng. Các t huốc tăng cường miễn dịch (TCMD) có
nguồn g ốc phong phú, các chất có nguồn gốc từ các chế phẩm sinh học
(Immunoglobulin, Interferon,…) là sản phẩm công nghệ cao, giá thành còn
khá cao. Các thuốc có nguồn gốc tổng hợp hóa dược thường có nhiều tác
dụng không mong muốn [2].
Có rất nhiều nghiên cứu về tác d ụng TCMD của các loài thực vật đã
được thực hiện. Đặc biệt, trong số các nhóm hợp chất thiên nhiên, nhóm chất
saponin là nhóm có tác dụng tăng cường miễn dịch nổi bật nhất [3], [4].
Đu đủ rừng (ĐĐR, Trevesia palmata (Roxb. ex Lindl.) Vis. họ Nhân
sâm Araliaceae) là một cây nhỡ, mọc nhiều và dễ mọc ở bìa rừng hay rừng tái
sinh. Với nguyên liệu nghiên cứu là lá, nguồn nguyên liệu dồi dào, sẵn có ở
các khu vực Hà Giang, Ba Vì, Cúc Phương, Phú Thọ…, nên việc thu hái
không làm ảnh hưởng đến môi trường sinh thái hay đa dạng sinh học [5].
Cho đến nay, cây ĐĐR ở Việt Nam mới chỉ được sử dụng theo kinh
nghiệm dân gian lấy lõi thân thay cho vị thuốc thông thảo [5]. Trên thế giới

cũng chỉ có rất ít nghiên cứu về hóa học và tá c dụng dược lý của loài này [6],
[7] và chưa có các chế phẩm nào có tác dụng TCMD từ ĐĐR được nghiên
cứu.


2

Xuất phát từ thực tế trên, cần phải nghiên cứu về tác dụng TCMD của
ĐĐR để định hướng phát triển thành sản phẩm cho đối tượng bệnh nhân suy
giảm miễn dịch đang ngày càng tăng tại Việt Nam và sử dụng được nguồn
nguyên liệu dồi dào trong nước, luận án “Nghiên cứu bào chế và đánh giá
tác dụng tăng cường miễn dịch của cao khô lá Đu đủ rừng (Trevesia
palmata (Roxb. ex Lindl.) Vis., họ Nhân sâm Araliaceae)” được tiến hành
với các mục tiêu sau:
1. Xây dựng được qui trình bào chế cao khô lá Đu đủ rừng ở qui mô
phòng thí nghiệm.
2. Xây dựng được tiêu chuẩn chất lượng và bước đầu đánh giá được độ
ổn định của cao khô lá Đu đủ rừng.
3. Đánh giá được tác dụng tăng cường miễn dịch và độc tính của cao
khô lá Đu đủ rừng trên động vật thực nghiệm.


3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐU ĐỦ RỪNG
Đu đủ rừng (ĐĐR) có tên khoa học là Trevesia palmata (Roxb. ex
Lindl.) Vis, thuộc họ Nhân sâm (Araliaceae). ĐĐR còn được gọi là Thông

thảo gai, Thầu dầu núi, Nhật phiến, Thôi hoang [8], [9].
1.1.1. Đặc điểm thực vật và phân bố
1.1.1.1. Đặc điểm thực vật
Cây nhỡ cao 7 - 8 m hoặc hơn, thân ít phân nhánh, cành có gai, ruột
xốp. Lá đơn, phiến lá phân thuỳ chân vịt, xẻ sâu như lá thầu dầu, có 5 - 9 thuỳ
nhọn có răng, gân nổi ở hai mặt, mép lá có răng cưa t hô; cuống lá dài và có
gai. Lá non phủ lông mềm, màu nâu nhạt, lá già nhẵn [8], [9]. Lá nhiều kiểu
hình, có thể tròn hoặc không tròn ở vòng ngoài; bề ngang từ 30 - 90 cm; gốc
lá hình tim rộng; thùy 5 - 10, lá đơn, không bị xẻ ở cây non, xẻ chân vịt ở cây
già. Lá chia thùy, thành các thùy lá có hình mác tới hình elip hoặc bị xẻ với
nhiều hình dạng. Các lõm phân thùy nằm ở khoảng giữa tính từ gốc lá đến
đỉnh lá, có thể xẻ đến tận gân giữa, tạo thành cuống giả. Đỉnh lá nhọn, mép lá
có răng cưa; lông của cành phân nhánh hình khiên hoặc không đồng đều, có
bề ngang khoảng 0,1 - 0,3 mm, mọc rậm rạp ở gân giữa và gân chính. Cuống
lá kích thước từ 20 x 0,3 cm đến 90 x 1 cm; có thể không có gai hoặc có gai
chỉ ở gần gốc lá và ở đỉnh. Lưỡi bẹ lá kèm có kích thước tới 2 cm. Hoa to
khoảng 1 cm, màu trắng. Hoa mọc thành tán, ở đỉnh hoặc ở nách, độ dài tổng
thể khoảng 60 cm; cụm hoa thứ cấp thường có một tán ở đỉnh và 2 tán hoa ở
vị trí đối diện qua điểm phân nhánh chính giữa. Lá bắc hình tam giác, nhọn,
dài tới khoảng 3 cm, không bị rụng, có lông tơ dày, thỉnh thoảng xuất hiện các
gai có lông cứng dài 1 - 2 mm; lông phủ hình sao không đều, bề rộng tới 1
mm, mọc rậm rạp. Mỗi tán từ 25 - 65 hoa; bề rộng 6 - 10 cm, cuống dài từ 2 -


4

4 cm, lá bắc kích thước từ 0,2 - 1 cm, hình tam giác hẹp, có răng cưa, màu
nâu hoặc hơi trắng. Đế hoa hình chuông hoặc hình con quay, kích thước từ 6
x 6 - 9 x 9 mm. Đĩa hoa dạng phòng (flat) hoặc hình vòm; gốc trụ hình đầu
kích thước 2 x 1 - 4 x 1 mm. Đài hoa có răng cưa, cánh hoa hình răng, mũi

cánh hoa nhọn dài khoảng 1 mm. Hoa 8 - 10 cánh, kích thước thước 5 x 1,6 8 x 2,5 mm. Hoa hợp một phần, nhị từ 8 - 10, kích thước bao phấn 2 x 1,5 - 3
x 2,5 mm; chỉ nhị kích thước từ 4 - 6 cm. Hạt phấn có kích thước 25,7 - 32,4
µm. Quả dài 13 -18 mm, có khía; hạt dẹt. Có hoa tháng 5 - 6, có quả tháng 7 9 [10].

a. Toàn cây

b. Lá

c. Hoa

Hình 1.1. Cây Đu đủ rừng (Trevesia palmata (Roxb. ex Lindl.) Vis.,)
*Nguồn: Ảnh c hụp Đu đủ rừng tại Vị Xuyên tỉnh Hà Giang tháng 5 năm 2015

1.1.1.2. Phân bố
ĐĐR mọc nhiều và dễ mọc ở những vùng đất ẩm dọc theo các sông,
suối, ở thung lũng các rừng phục hồi [11]. Ở nước ta, loài này phân bố ở các
tỉnh Cao Bằng, Lạng Sơn, Ba Vì, Quảng Trị [8], Sơn La, Lào Cai, Tuyên
Quang, Hà Giang, Hà Nội, Thái Nguyên, Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Lâm
Đồng [12]. Trên thế giới, chúng có ở Trung Quốc, Bangladesh, Nepal, Ấ n Độ,
Thái Lan, Lào, Campuchia [10].
1.1.2. Thành phần hóa học
Cho đến nay, các nghiên cứu về thành phần hóa học của ĐĐR kể cả
trong nước và nước ngoài vẫn còn rất hạn chế. Một số nghiên cứu chỉ ra,


5

saponin là thành phần chính của loài này với aglycon là acid oleanolic (AO)
và hederagenin.
Năm 2000, từ cao ethanol (EtOH) lá loài T. palmata Vis. thu hái ở

Italia, De Tommasi N. và cộng sự (cs.) đã phân lập được 6 saponin
bisdesmosidic mới và 2 saponin triterpenoid đã biết, tất cả các hợp chất phân
lập được đều có phần aglycon là AO hoặc dẫn chất của acid này. Theo nghiên
cứu này, saponin phân lập từ cây ĐĐR có cấu trúc tương tự như Quil A (phân
lập từ loài Quillaja saponaria), đều là saponin triterpenoid có 2 mạch đường
(R và R1 ) và chủ yếu là các đường glucose, rhamnose, arabinose; các nhóm
thế còn lại như R2 là nhóm methyl (-CH3 ) và dẫn chất oxy hóa của nó (CH 2OH); R3 đa số là dẫn chất hydroxyl (-OH) [6].

Hình 1.2. Cấu trúc saponin phân lập từ Đu đủ rừng
*Nguồn: Theo De Tom masi N. và cs. (2000) [6]

Theo kết quả nghiên cứu của Dinda B. và cs. (2010), 6 saponin đã được
phân lập và xác định cấu trúc từ Trevesia palmata Vis. trong đó có 3 saponin
có aglycon là A O và 2 saponin có aglycon là hederagenin [13].
Năm 2010, nhóm nghiên cứu của Panyaphu K. đã sử dụng các phản
ứng hóa học để định tính các nhóm chất đặc trưng, kết quả cho thấy trong lá
cây T. palmata Vis. thu hái ở miền Bắc Thái Lan có mặt của các nhóm hợp
chất phenolic, flavonoid, triterpen và lacton glycosid [14].
Năm 2018, từ lá ĐĐR, Kim B. và cs. đã phân lập được 2 hợp chất
triterpen

glycosid

là

hederagenin-3-O-β-ᴅ-glucopyranosyl-(1 → 3)-α-ʟ-

rhamnopyranosyl-(1→2) -α-ʟ-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-ʟ-arabinopyranosid

và

6

acid 3-O-α-ʟ-rhamnopyranosyl asiatic cùng với 3 hợp chất đã biết là
macranthosid A, α-hederin và ilekudinosid D [15].
Việt Nam hiện chưa có nghiên cứu nào về thành phần hóa học của ĐĐR.
1.1.3. Tác dụng s inh học và dược lý
Hiện nay, cũng chưa có nhiều nghiên cứu về hoạt tính của các hợp chất
và các cao chiết từ ĐĐR.
Năm 2000, De Tommasi N. và cs. đã chứng minh dịch chiết từ lá T.
palmata và một số saponin phân lập được cùng với các sản phẩm
prosapogenin thủy phân đều thể hiện tác dụng chống tăng sinh tế bào trên các
dòng tế bào J774 (dòng tế bào ung thư đại thực bào chuột), HEK-293 (dòng tế
bào phôi thận người 293), WEHI164 (dòng tế bào u sarcoma xơ) so với chất
đối chứng là 6-mercaptopurin [6].
Năm 2012, nghiên cứu của Panyaphu K. và cs. cho thấy, loài T.
palmata có hoạt tính chống oxy hóa theo phương pháp DPPH (EC50 là 9,3 g
tương ứng 14,76 g/mg dịch chiết); hàm lượng phenolic tổng định lượng theo
phương pháp cân tính theo acid gallic là 10,86 mg/g dịch chiết [14].
Theo nghiên cứu của Rahman K.M.H. và cs. (2014), cắn methanol
(MeOH) từ lá của loài T. palmata có tác dụng giảm đau và hạ đường huyết
trên chuột nhắt gây tăng đường huyết thực nghiệm thông qua xét nghiệm
dung nạp glucose đường uống. Cắn dịch chiết loài T. palmata làm giảm liều
phụ thuộc vào lượng đường trong máu ở chuột thực nghiệm uống glucose. Ở
liều 100, 200 và 400 mg/kg cân n ặng chuột thực nghiệm, mức đường huyết
giảm tương ứng 17,9, 28,1 và 47,4%, được so sánh với thuốc glibenclamid
liều 10 mg/kg cân nặng làm giảm lượng đường trong máu 47,4%. Trong thử
nghiệm giảm đau trên mô hình gây đau bằng tiêm acid acetic màng bụng
chuột thực nghiệm, ở các liều 50, 100, 200 và 400 mg//kg cân nặng làm giảm

số lượng các cơn co thắt bụng lần lượt là 33,3, 40,7, 48,1 và 55,6% so với


7

nhóm đối chứng sử dụng aspirin thuốc giảm đau tiêu chuẩn ở liều 200 và 400
mg/kg cân n ặng tương ứng là 48,1 và 63,0% [16].
Sayeed M.A . và cs. (2014) đã chứng minh tác dụng làm tan huyết khối
và kháng viêm in vitro của dịch chiết từ lá loài T. palmata. Kết quả nghiên
cứu cho thấy, cắn MeOH và các cắn phân đoạn (n-hexan, cloroform, ethyl
acetat, nước) đều có tác dụng làm tan huyết khối với kết quả tương ứng là
43,3; 44,2; 43,3; 40,3; 44,3% so với đối chứng dương streptokinase là
71,67%. Tác dụng kháng viêm được đánh giá bằng phương pháp biến tính
albumin trong đó cao MeOH từ lá ở mức liều 1 mg/ml, ức chế 89,24% trong
khi nhóm chứng dương sử dụng natri diclofenac ức chế 96,77% ở mức liều
tương đương [17].
Nghiên cứu của Kim B. và cs. (2018), cho thấy, các hợp chất triterpen
glycosid (TG1-3,5) phân lập từ T. palmata thể hiện các hoạt động chống nấm
mạnh, chống lại mầm bệnh đạo ôn M. oryzae với giá trị nồng độ ức chế 50%
(IC50 ) = 2 - 5 μg/ml. Đặc biệt, khi cây được xử lý bằng hợp chất TPG1 (500
μg/ml), giá trị kiểm soát bệnh chống bệnh đạo ôn, nấm mốc xám cà chua,
bệnh sương mai cà chua và lần lượt là 84, 82 và 88%, so với chứng không
điều trị TG [15].
Một số saponin phân lập từ T. palmata có tác dụng bảo vệ tế bào gan
chuột in vitro khi gây tổn thương bằng carbon tetrachlorid [18]. Các saponin
có aglycon là AO có độc tính rất thấp [19] và thể hiện tác dụng bảo vệ gan,
chống viêm, chống khối u, hạ lipid máu, kháng khuẩn, hạ glucose máu, chống
các tác nhân gây ung thư, chống thụ thai, bảo vệ tế bào tim trước tác hại của
đường máu cao [20] làm tăng tiết insulin của tế bào β tuyến tuỵ [21].
Hederagenin có hoạt tính kháng bổ thể [22] và chống viêm [23].

1.1.4. Công dụng
Ở nước ta, ĐĐR đã được sử dụng từ lâu. Lõi thân dùng chữa phù
thũng, đái dắt, tê thấp và làm thuốc hạ nhiệt, th anh phế nhiệt và được dùng


8

làm thuốc bổ. Lá được dùng nấu nước xông chữa tê liệt, bại người v à giã đắp
chữa gãy xương (ở Trung Quốc người ta dùng lá chữa ngã tổn thương hay dao
chém thương tích) [11]. Ngoài ra, ĐĐR có tác chữa các bệnh khó tiêu, táo
bón, thấp khớp, đau bụng, viêm phổi [24].
Loài T. palmata cũng được sử dụng trong công thức tắm thảo dược sau
sinh của cộng đồng Miên (Yao) của Thái Lan [14]; dân tộc Kry ở Lào sử
dụng nước sắc của thân cây và rễ để phục hồi sau sinh, co tử cung, giảm đau
bụng và tăng tiết sữa [25]. Ở Malaysia dùng để chữa gẫy xương và liền da
[25]. Ở Ấ n Độ, lá ĐĐR được sử dụng làm rau ăn [26]; quả dùng như là 1 chất
làm say cá để dễ đánh bắt [27].
Liều dùng: 20 - 30 g dạng thuốc sắc. Dùng riêng hay phối hợp [11].
1.2. CAO THUỐC
1.2.1. Định ng hĩa, phân loại
* Theo Dược Điển Việt Nam (DĐVN) V [28], cao thuốc là chế phẩm
được điều chế bằng cách cô hoặc sấy đến thể chất qui định các dịch chiết thu
được từ dược liệu thực vật hay động vật với các dung môi thích hợp. Cao
thuốc được chia làm 3 loại:
- Cao lỏng: Là chất lỏng hơi sánh, có mùi vị đặc trưng của dược liệu sử
dụng, trong đó cồn và nước đóng vai trò dung môi chính (hay chất bảo quản
hay cả hai). Nếu không có chỉ dẫn khác, qui ước 1 ml cao lỏng tương ứng với
1g dược liệu dùng để điều chế cao thuốc.
- Cao đặc: Là khối đặc quánh. Hàm lượng dung môi sử dụng còn lại
trong cao không quá 20 %.

- Cao khô: Là khối hoặc bột khô, đồng nhất nhưng rất dễ hút ẩm. Cao
khô không được có độ ẩm lớn hơn 5 %.
* Khái niệm cao trong dược điển châu Âu [29] được chia làm 3 loại
tùy thuộc vào các thành phần có hoạt tính đã biết hoặc các thành phần liên
quan khác.


9

- Cao định chuẩn (hoặc cao chuẩn hóa) “standardised extracts”: cao
chiết xuất được điều chỉnh hàm lượng một số thành phần nhất định (đã biết
tác dụng điều trị) trong một giới hạn dung nạp được. Sự tiêu chuẩn hóa phải
đạt được sau khi phối hợp cao chiết xuất với tá dược trơ hoặc bằng cách trộn
các lô chiết xuất với nhau. Khối lượng các thành phần khác của cao có thể
thay đổi. Kết quả là hàm lượng cao sẽ được tính trong một khoảng tương ứng
với một lượng xác định của các hoạt chất có tác dụng điều trị. Ví dụ cao chiết
lá senna chuẩn hóa: 50-65 mg tương ứng với 12,5 mg hydroxy anthracen
glycosid được tính theo sennoside B.
- Cao định lượng “quantified extracts”: là cao chiết xuất có khoảng hàm
lượng xác định của các thành phần (hoạt chất). Sự điều chỉnh chủ yếu được
thực hiện bằng cách trộn các lô mẻ với nhau. Kết quả là hàm lượng cao luôn
phải được nêu tương ứng với hàm lượng của các chất được định lượng trong
một khoảng; ví dụ, chiết xuất từ lá Ginkgo định lượng: 60mg chứa 13,216,16mg flavonoid dưới dạng flavon glycosid; 1,68-2,04mg ginkgolides A, B
và C và 1,56-1.92mg bilobalide.
- Các chế phẩm cao khác: các thành ph ần có hoạt tính (trị liệu) chưa
được xác định, cũng không được điều chỉnh theo một lượng xác định của các
chất đánh d ấu. Chúng chủ yếu được kiểm soát chất lượng bởi qui trình sản
xuất và các thông số kỹ thuật của qui trình. Trong trường hợp này, hàm lượng
cao sẽ được công bố là một giá trị nhất định. Để đánh giá phân tích hàm
lượng cao với một chất phân tích đánh dấu có thể được lựa chọn bởi nhà sản

xuất, nếu không sẽ được xác định trong chuyên luận Dược điển tương ứng.
Nếu trong quá trình sản xuất cao định lượng hoặc chuẩn hóa, quá trình tinh
chế được áp dụng làm tăng tỷ lệ các thành phần đã được mô tả trong các chất
chiết được tới một giá trị kỳ vọng, dược điển châu Âu sẽ coi đó là một cao
được “tinh chế”, ví dụ cao Bạch Quả, định lượng hoặc tinh chế.


10

1.2.2. Kỹ thuật điều chế cao thuốc
Quá trình điều chế cao thuốc thường có 2 giai đoạn chính là chiết xuất
dược liệu và cô đặc, sấy khô, hoàn thiện chế phẩm.
1.2.2.1. C hiết xuấ t dược liệu
Chiết xuất là phương pháp tách một hoặc nhiều chất ra khỏi nguyên liệu
do sự phân bố các chất giữa hai pha không trộn lẫn vào nhau: một pha lỏng và
một pha rắn tạo cân bằng lỏng – rắn hoặc hai pha lỏng, tạo cân bằng lỏng - lỏng
[30]. Một qui trình chiết xuất điển hình gồm các bước sau:
a, Bước 1. Chuẩn bị dược liệu: Làm khô và chia nhỏ dược liệu phù hợp để
tăng hiệu xuất chiết mà hạn chế các tạp chất này đi vào dịch chiết [34].
b, Bước 2. Lựa chọn dung môi chiết: Cơ sở quan trọng trong lựa chọn dung
môi là tính phân cực của hợp chất chứa trong dược liệu và của dung môi. Về
nguyên tắc, dung môi phân cực sẽ chiết xuất các chất phân cực và dung môi
không phân cực sẽ chiết xuất các hợp chất không phân cực. Khi cần chiết toàn
bộ thành phần trong dược liệu với qui mô sản xuất th ì dung mô i thích hợp
nhất là EtOH có nồng độ thích hợp [30], [31].
c, Bước 3. Lựa chọn phương pháp chiết xuất: Có rất nhiều phương pháp
chiết xuất khác nhau, việc lựa chọn biện pháp chiết xuất cần căn cứ vào từng
trường hợp và yêu cầu cụ thể [32], [33].
* Phương pháp ngâm:
Chiết xuất bằng phương pháp ngâm là cho dược liệu đã chia nhỏ tới độ

mịn thích hợp, tiếp xúc với dung môi trong thời gian nhất định, sau đó gạn,
ép, lắng, lọc thu lấy dịch chiết [32]. Tùy theo nhiệt độ chiết xuất, chia thành: - Ngâm lạnh: ngâm ở nhiệt độ phòng, có thể khuấy trộn, thường áp
dụng với những dược liệu chứa hoạt chất dễ bị phân hủy bởi nhiệt.
- Hãm: cho dung môi vào dược liệu đã chia nhỏ trong một thời gian xác
định, có thể khuấy trộn, nhiệt độ thường là ở 40 – 500 C.


11

- Hầm: ngâm dược liệu đã chia nhỏ với dung môi trong một bình kín, giữ
nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sôi của dung môi trong một thời gian nhất định.
- Sắc: đun sôi dược liệu với dung môi, áp dụng với dung môi ít bay hơi.
- Ngâm động: cũng giống ngâm tĩnh, chỉ khác là toàn bộ khối nguyên
liệu chiết được đặt trên một sàn chuyển động, nhằm tăng sự khuếch tán.
Ưu điểm của phương pháp là đơn giản dễ thực hiện, thiết bị có giá thành
thấp, có thể áp dụng cho cả chiết xuất thô và chiết xuất ở qui mô lớn. Nhược
điểm là tốn thời gian, tốn dun g môi, năng suất thấp, thao tác thủ công [34].
* Phương pháp ngấm kiệt:
Chiết xuất bằng phương pháp ngấm kiệt là cho dung môi chảy chậm
qua nguyên liệu chiết đựng trong “bình ngấm kiệt”. Sau một thời gian xác
định, rút nhỏ giọt dịch chiết phía dưới bình ngâm, đồng thời bổ sung thêm
bằng cách thêm dung môi mới với tốc độ chậm và liên tục đi qua lớp dược
liệu không khuấy trộn. Trong thời gian ngâm và dịch chuyển chậm, dung môi
được giữ lại và tiếp xúc với dược liệu, hoạt chất được hòa tan. Sau đó thêm
dung môi mới, lớp dung môi này ngấm vào trong khối dược liệu và đẩy dịch
chiết (dung môi cũ đã hòa tan dược chất) ra ngoài. Lớp dung môi mới tiếp tục
hoà tan hoạt chất còn lại trong dược liệu. Như vậy, dược liệu luôn được tiếp
xúc với dung môi mới nên có thể chiết kiệt hoạt chất trong dược liệu [33].
Phương pháp có ưu điểm tốn ít dung môi và chiết kiệt được hoạt chất,
thu được dịch chiết đậm đặc, thích hợp cả với lượng nhỏ trong nghiên cứu và

chiết xuất thô và qui mô chiết lớn [31]. Nhược điểm là tốn thời gian, dịch
chiết có thể lẫn nhiều tạp chất.
*Phương pháp chiết hồi lưu và chiết Soxhlet
Trong chiết xuất hồi lưu, dược liệu được ngâm trong bình cầu, phía trên
có lắp với sinh hàn. Dung môi được làm nóng tới nhiệt độ s ôi, bốc hơi sau đó
gặp sinh hàn ngưng tụ trở lại bình cầu. Nhược điểm của chiết hồi lưu là thành
phần hóa học có thể bị phân hủy bởi nhiệt [31].


12

Chiết xuất bằng Soxhlet là phương pháp chiết nóng hồi lưu. Khi chiết,
bột nguyên liệu được đặt trong túi chứa và đặt vào dụng cụ chiết, bộ phận này
nằm trên bình hứng, dưới sinh hàn hồi lưu. Dung môi được cho vào bình và
đặt nhiệt độ để đun hồi lưu. Dung môi được ngưng tụ lại trong bộ phận đặt túi
dược liệu, đến một mức đủ dung môi thì chảy xuống bình hứng bên dưới [33].
Phương pháp có ưu điểm là dược liệu luôn được tiếp xúc với dung môi mới
nên chiết kiệt hoạt chất nên tốn ít thời gian và dung môi. Tuy nhiên, nhược
điểm là dịch chiết tiếp xúc với nguồn nhiệt tại nhiệt độ s ôi có thể phá hủy một
phần hoạt chất [35]. Chiết Soxhlet thường sử dụng trong nghiên cứu và chiết
thô [31].
* Phương pháp chiết xuất với sự hỗ trợ của vi sóng
Trong phổ điện tử, vi sóng có tần số 0,3GHz - 300GHz, tương ứng với
độ dài của sóng trong khoảng l00 cm -1 cm. Vi sóng trong công nghiệp
thường ở 2,45 GHz, đôi khi ở 0,915 GHz hoặc 0,896 GHz. Vi sóng có thể
xuyên qua các vật liệu sinh học và tương tác với các phân tử có cực như nước
trong vật liệu để tạo ra nhiệt; do đó, vi sóng có thể làm nóng một vật liệu cùng
lúc với sự thâm nhập của nó [32].
Đun nóng bằng vi sóng là làm tăng nhiệt độ của vật chất một cách đặc
biệt. Sự tăng nhiệt cục bộ tức thời của vật chất là do sự quay lưỡng cực và sự

truyền dẫn ion. Trong truyền dẫn ion, các ion trong dung dịch sẽ di chuyển
trong trường điện từ. Sự kháng cự của dung dịch đến dòng chảy của ion này
sẽ dẫn đến ma sát và do đó làm nóng dung dịch.
Sự quay lưỡng cực làm sắp xếp lại các lưỡng cực với trường điện từ. Ở
2,45 GHz, lưỡng cực sắp xếp thẳng và ngẫu nhiên là 4,9 x 109 lần/giây, cưỡng
bức các phân tử di chuyển gây ra ma sát phân tử, làm nóng dung dịch. Năng
lượng photon của vi sóng rất thấp, tại 2,45Ghz, vào khoảng 0,0016eV, trong
khi năng lượng của một nối đôi hóa học là 3,46-5,19eV; của liên kết H-OH là
4,8eV, CH3 -CH 3 là 3,61eV. Do đó, vi sóng không ảnh hưởng đến cơ cấu phân
tử của hợp chất hữu cơ. Sự kích thích phân tử của vi sóng thuần túy về động


13

học. Vì vậy, sự hấp thu vi sóng là chọn lọc trực tiếp và nhanh chóng. Hệ
thống chiết xuất bằng vi sóng có 2 loại chính: chiết kín, chiết mở [35].
Ưu điểm của phương pháp là thời gian chiết xuất ngắn, tiêu thụ ít dung
môi so với chiết Soxhlet và siêu âm, năng suất và hiệu quả cao, kiểm soát
được các thông số chiết xuất như thời gian, nhiệt độ, lực tác động, tốc độ
khuấy trộn [35]. Sử dụng bể chiết kín còn hạn chế được việc mất các chất dễ
bay hơi trong quá trình chiết xuất; kiểm soát tốt dung môi chiết và có chế độ
an toàn trong quá trình chiết xuất [36]. Nhược điểm là phải sử dụng các dung
môi phân cực và thiết bị tương đối đắt tiền; cần thiết có quá trình làm sạch
hay loại tạp dịch chiết [35].
* Phương pháp chiết với sự hỗ trợ của sóng siêu âm
Siêu âm là một dạng sóng điện từ cao tần tai người không nghe được.
Siêu âm áp dụng trong chiết xuất dược liệu thường sử dụng tần số từ 20 kHz
đến 40 kHz. Sóng siêu âm ở tần số này không gây phân hủy các chất có hoạt
tính cả chiết nguội và chiết nóng; siêu âm có tác dụng tạo bọt, tăng cường sự
xáo trộn dược liệu, làm tăng bề mặt tiếp xúc; làm tăng nhiệt độ… Sóng siêu

âm sử dụng trong chiết xuất dược liệu có ba tác động sau [36], [37]:
- Rung (vibration): Chuyển động sóng siêu âm tạo ra rất nhanh, tác
động lên các mô, giống như được rung hoặc lắc nhẹ. Các tác động khác của
sóng (nhiệt và tạo bong bóng) đều dựa trên tác động rung.
- Nhiệt (heat): Sóng siêu âm làm các phân tử chuyển động nhanh lên do
đó sinh ra nhiệt. Đôi khi sóng siêu âm có thể làm tăng tốc độ phản ứng hóa
học lên gần tới triệu lần.
- Sự tạo và vỡ bọt (cavitation): Trong môi trường dung môi chiết xuất
dưới tác dụng của sóng siêu âm tạo ra một năng lượng lớn, năng lượng này
gây nên một hiện tượng vật lý là tạo và vỡ bọt, quá trình này vừa bị biến đổi
nhanh, vừa biến đổi chậm, khi bị kéo thì giãn ra, tạo ra không ít bọt nhỏ li ti
trong lòng dịch chiết. Bọt li ti này nhanh chóng bị tan rã, đồng thời tạo ra
sóng xung kích rất mạnh. Vì tần số của sóng siêu âm rất cao, bọt nhỏ li ti này


14

nhanh chóng sinh ra và mất đi, liên tục lặp lại tạo ra một chu trình giãn nở,
gây ra áp suất âm.
Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình và hiệu quả của phương pháp
chiết với sự hỗ trợ sóng siêu âm như: tần số sóng âm, cường độ, mật độ năng
lượng âm; nguyên liệu chiết: cấu trúc, mức phá vỡ, loại và số lượng các chất
cần chiết xuất; đặc tính vật lý dung môi, cũng như tác động của con người vào
các yếu tố: thời gian, nhiệt độ, áp suất [37], [38].
Dùng kính hiển vi điện tử quét (SEM) đã chứng minh được những tác
động của siêu âm, chủ yếu là sự phá hủy của thành tế bào và giải phóng các
thành phần trong tế bào. Ngoài phá vỡ thành tế bào và tăng sự chuyển khối,
sóng siêu âm còn tác động làm cải thiện tính thấm của dung môi, làm tăng sự
trương nở, khả năng mao dẫn và quá trình hydrat hóa nên làm tăng quá trình
chiết xuất [39].

Hai thiết bị chiết siêu âm được sử dụng phổ biến nhất là bể siêu âm
(ultrasonic bath) và thiết bị que siêu âm (probe-type sonicator) [35]:
- Bể chiết siêu âm: Thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm. Có
thể sử dụng tác động trực tiếp hay gián tiếp của sóng siêu âm. Phương pháp
chiết gián tiếp thường chỉ dùng cho lượng nhỏ nguyên liệu trong khi chiết
trực tiếp sẽ chiết được lượng nguyên liệu lớn hơn trong một lần chiết [40].
- Que chiết siêu âm: Có khả năng tạo môi trường chiết xuất mạnh gấp
nhiều lần so với bể chiết siêu âm. Que siêu âm được ứng dụng nhiều do năng
lượng siêu âm được đưa trực tiếp vào hệ thống chiết mà không gián tiếp qua
môi trường lỏng. Trong trường hợp chiết cần khuấy trộn và làm lạnh phải sử
dụng chất làm mát do trong khi chiết siêu âm có một lượng lớn nhiệt lượng
được sinh ra. Tuy nhiên, que chiết siêu âm có thể làm mất các thành phần dễ
bay hơi có thể bị mất do tác dụng khử khí của lực siêu âm [40], [41].