(TIỂU LUẬN) TIỂU LUẬN đề tài 9 chiết xuất acid gymnemic

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI NAM KHOA DƯỢC TIỂU LUẬN Đề tài 9: Chiết xuất Acid Gymnemic Môn học: Kỹ thuật chiết xuất Dược Liệu Giảng viên: Phùng Thanh Long Nhóm: 06 Lớp: D11-05 Hà Nội 2020 – 2021  Tieu luan STT HỌ VÀ TÊN MÃ SINH VIÊN Phan Khánh Linh 1157200151 Trần Hải Linh 1157200154 Trần Thanh Ngân 1157200185 DANH SÁCH HÀNH VIÊN NHÓM Tieu luan MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ NỘI DUNG .1 Chương I TỔNG QUAN VỀ DÂY THÌA CANH – ACID GYMNEMIC 1 Giới thiệu Vị trí - Phân loại Đặc điểm thực vật – Bộ phận dùng Thành phần hóa học Tính chất hóa học vật lý Tác dụng sinh học – Cơng dụng – Độc tính .5 Tác dụng dược lý Ứng dụng Một số sản phẩm làm từ Dây Thìa Canh Chương II CHIẾT XUẤT ACID GYMNEMIC .9 Phương pháp chiết xuất Mơ tả quy trình chiết xuất 10 Chương III CÁC NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA CHIẾT XUẤT 11 Sơ đồ chiết xuất GS4 tối ưu .13 Mơ tả quy trình chiết xuất 13 Phương pháp định tính .15 Phương pháp định lượng 15 KẾT LUẬN .16 Tieu luan DANH MỤC HÌNH ẢNH Y Hình Cây Dây Thìa Canh Hình Cấu trúc hóa học Acid gymnemic Hình Hình Flavon ……………………………………………………………….4 Hình Anthraquinon Hình Hentri-acontan Hình : Tác dụng dược lý dây thìa canh Hình Cao dây thìa canh Hình : Trà dây thìa canh Hình : Viên uống dây thìa canh Hình 10 : Danh mục mẫu để tối ưu hóa quy trình chiết xuất 12 DANH MỤC BẢNG Bảng : Sản lượng nguyên tắc phản phân tử; acid gymnemic từ Gymnema sylvestre lá phương pháp chiết xuất khác 14 DANH MỤC SƠ Đ Y Sơ đồ 1: Chiết xuất Acid Gymnemic phương pháp Hoopers (Hooper 1887) 10 Sơ đồ : Chiết xuất GS4 tối ưu 13 Tieu luan DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Ký hiệu chữ viết tắt ĐTĐ WHO DTC GS GS4 G3PDH GAPDH KOH Chữ viết đầy đủ Đái tháo đường Tổ chức Y tế giới Dây thìa canh Gymnema sylvestre Gymnema Sylvestre kiềm hóa lần thứ tư Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase Kali hydroxide Tieu luan ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, bệnh Đái tháo đường (ĐTĐ) bệnh phổ biến giới Việt Nam, gây biến chứng hậu nặng nề Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), giới có khoảng 200 triệu người mắc bệnh tính đến năm 2025 số người mắc lên đến 300- 350 triệu người Bệnh ĐTĐ đòi hỏi phải điều trị suốt đời gây tốn ngân sách Vì vậy, việc tìm thuốc mới, có sẵn rẻ vấn đề cấp thiết Và việc nghiên cứu hợp chất có nguồn gốc từ thiên nhiên nhằm tìm thuốc điều trị ĐTĐ xu hướng nhiều nước giới Gymnema sylvestre R.Br loại thuốc quý thực vật Là thuốc quan trọng Ấn Độ sử dụng rộng rãi y học địa điều trị bệnh Đái tháo đường Nguyên tắc hoạt động thuốc hỗn hợp phức tạp Acid Gymnemic có Hiện tại, nhu cầu chiết xuất thị trường nước quốc tế lớn Các nghiên cứu gần chiết xuất Gymnema sylvestre hữu ích việc kiểm soát lượng đường máu để điều trị bệnh Đái tháo đường typ II Qua nhiều nghiên cứu, nhà khoa học khẳng định Dây thìa canh Việt Nam có tác dụng hạ đường huyết dây thìa canh nhiều nước khác giới Kết luận khẳng định mạnh mẽ tháng 3/2018, tạp chí thức Hiệp hội Thực vật Hóa học Châu Âu Bắc Mỹ – Phytochemistry công bố nghiên cứu giáo sư thuộc Đại học Quốc gia Seoul – Hàn Quốc tìm chất lần tìm thấy thực vật giúp hạ đường huyết dây thìa canh chuẩn hóa GACP-WHO Việt Nam Do đó, tiểu luận chúng tơi tìm hiểu chiết Acid Gymnemic Dây thìa canh Tieu luan Tieu luan NỘI DUNG Chương I TỔNG QUAN VỀ DÂY THÌA CANH – ACID GYMNEMIC Giới thiệu Dây thìa canh (DTC) tên khoa học Gymnema Sylvestre (Họ thiên lý Asclepiadaceae), biết đến giới với tên gọi “Gurmar” đặc tính khác biệt chất phá hủy đường, loại thảo dược có uy tín hệ thống y học Ayurveda Ấn Độ Các thành phần hóa học chịu trách nhiệm cho hoạt động ức chế bao gồm saponin triterpene gọi Acid Gymnemic, Gymnemasaponin Polypeptide Gurmarin. Dây thìa canh đã chứng minh loạt tác dụng điều trị phương thuốc tự nhiên hiệu cho bệnh tiểu đường, ngồi cịn sử dụng để điều trị viêm khớp, lợi tiểu, thiếu máu, loãng xương, tăng cholesterol máu, bệnh tim, hen suyễn, táo bón, nhiễm trùng, chống viêm Dây thìa canh có triển vọng tốt điều trị bệnh tiểu đường cho thấy tác dụng tích cực giúp ổn định đường máu, kiểm soát cảm giác thèm đường thúc đẩy tái tạo tuyến tụy Chiết xuất dây thìa canh sử dụng chế độ ăn kiêng làm giảm trọng lượng thể, cholesterol máu, chất béo trung tính có triển vọng lớn việc giảm cân ứng dụng dược lý khác Hình Cây Dây Thìa Canh Tieu luan Vị trí - Phân loại Cây Dây thìa canh có tên khoa học Gymnema sylvestre, là mơ ̣t loài thuô ̣c chi Gymnema, họ Thiên lý (Asclepiadaceae), Long đởm (Gentianales), phân lớp Bạc hà (Lamiidae), lớp Ngọc lan (Magnoliopsida), ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) Cây thìa canh thuộc loại dây leo lớn thân thảo thuộc - Tên khoa học: Gymnema sylvestre - Tên gọi khác: Lỗ ti rừng, lừa ty rừng, dây mi Dây thìa canh tìm thấy Ấn Độ Dược điển Ấn Độ có ghi lại Dây thìa canh (Tiếng Ấn Độ gọi Gumar) sử dụng Ấn Độ từ 2000 năm trước để trị bệnh “Nước tiểu mật” Loại phát triển nhiều thung lũng Paltacot miền Trung Nam Ấn Độ, ngồi cịn phân bố ở Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia  Phân bố: - Dây thìa canh phân bố chủ yếu khu vực miền Nam miền Trung Ấn Độ, Châu Phi, Úc, đất nước Trung Quốc, Indonesia, Việt Nam - Ở nước ta Dây thìa canh phân bố chủ yếu tỉnh miền Bắc Hải Hưng, Thanh Hóa, Ninh Bình, Hà Bắc, Hải Phịng, Nam Định - Bên cạnh đó, Dây thìa canh cịn trồng có quy hoạch vùng Tây Nguyên  Phân loại: - Có loại thìa canh nhỏ thìa canh to + Nhựa nhỏ có màu trắng vàng Chúng có tác dụng làm vị thời gian định người dùng nếm phải + Dây thìa canh to có nhựa vàng đậm, thời gian làm vị lâu so với nhỏ Tieu luan Đặc điểm thực vật – Bộ phận dùng  Đặc điểm thực vật: - Dây leo cao 6–10 m, nhựa mủ màu trắng - Lá có phiến bầu dục, trứng ngược, dài 6–7 cm, rộng 2,5–5 cm, đầu nhọn, có mũi, gân phụ 4-6 cặp, rõ mặt dưới, nhăn lúc khô; cuống dài 5–8 mm - Hoa nhỏ, màu vàng, xếp thành xim dạng tán nách lá, cao mm, rộng 12–15 mm; đài có lơng mịn rìa lơng; tràng khơng lơng mặt ngồi, tràng phụ - Quả đại dài 5,5 cm, rộng nửa dưới; hạt dẹp, lông mào dài cm Khi chín rụng xuống tách đơi giống thìa, nên dân gian gọi Dây thìa canh hay mi - Mùa hoa quả: tháng 7-8  Đó lý loại thảo mộc lại gọi là dây thìa canh  Bộ phận dùng - Rễ, dây, – Caulis et Foium Gymnemae Slyvestris - Thu hái phận toàn quanh năm, dùng tươi hay phơi khô - Cách dùng: Sắc uống nước, cao dây thìa canh, dạng bột khơ… Thành phần hóa học Theo nhiều nghiên cứu rằng, Thành phần hóa học có hoạt tính sinh học dây thìa canh hoạt chất GS4 (Tên khoa học Gymnema Sylvestre kiềm hóa lần thứ 4) gồm tổ hợp nhiều Acid Gymnemic, hoạt chất thuộc nhóm Saponin Triterpenoid Ngồi ra, cịn chứa thành phần khác như: Tieu luan Hình Cấu trúc hóa học Acid gymnemic Hình Hình Flavon Hình Anthraquinon Hình Hentri-acontan - Pentatriacontan - α β- chlorophylls - Phytin, Resins, d-quercitol - Acid Tartaric, Acid Formic, Acid Butyric - Dịch chiết cho thấy có thành phần Alcaloid  Thành phần Acid Gymnemic, Acid Gymnemic chiếm khoảng 0.05% - 0.12% Ngoài Dây thìa canh cịn chứa Gumarin, polypeptide có khả làm cảm giác mà không làm ảnh hưởng đến vị giác khác [7] - Thành phần có tác dụng hạ đường huyết xác định Acid Gymnemic, acid hữu thuộc nhóm Saponin Triterpenid Tieu luan Tính chất hóa học vật lý - Về mặt hóa học, Acid Gymnemic Glycosid Triterpenoid. Cấu trúc trung tâm Aglycone Gymnemagenin (C30 H50 O6 ). Được thêm loại đường acid Glucuronic và với các nhóm este khác nhau . Những biến thể làm sản sinh Acid Gymnemic khác nhau. Hơn 20 chất tương đồng acid gymnemic biết đến + Nhóm chất saponin triterpenoid thuộc nhóm oleane dammarane Saponin khung Oleane Acid Gymnemic Gymnemasaponins Saponin khung Dammarane Gymnemaside - Về tính chất vật lý: + Hòa tan nước, aceton + Vị đường Tác dụng sinh học – Công dụng – Độc tính 6.1 Tác dụng sinh học: - Tác dụng hạ đường huyết, ổn định đường huyết - Tác dụng điều trị táo bón - Tác dụng điều trị bệnh viêm dày - Tác dụng điều trị huyết áp cao, đặc biệt tốt cho bệnh nhân tiểu đường, béo phì Bởi bệnh tiểu đường béo phì thường đôi với chứng cao huyết áp Sử dụng dây thìa canh giúp người bệnh lúc khống chế hai bệnh - Tác dụng ổn định nhịp tim - Tác dụng trong hạ lipid máu giảm cân - Tác dụng làm cảm giác 6.2 Cơng dụng: - Tồn phần dây dùng làm thuốc Tieu luan - Theo kinh nghiệm dân gian, Dây thìa canh sử dụng làm thuốc chữa bệnh tiểu đường, rối loạn chuyển hóa lipid, tăng huyết áp… - Đây loại có tiềm dược liệu, trồng nhiều vườn thuốc trung tâm, trạm nghiên cứu trồng chế biến thuốc thuộc Viện Dược liệu 6.3 Độc tính Các kết nghiên cứu thử nghiệm cho thấy dây thìa canh Việt Nam khơng độc, đủ điều kiện để sử dụng làm dược liệu để sử dụng hàng ngày Đây có lẽ tin vui cho bệnh nhân tiểu đường nay, bệnh nhân gần vùng nguyên liệu dây thìa canh tự nhiên Đây nghiên cứu có ý nghĩa quan trong việc điều trị bệnh tiểu đường, mở hội điều trị tiểu đường đơn giản tiết kiệm cho bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường nước ta Tác dụng dược lý Tác dụng Acid Gymnemic kích thích sản sinh tế bào β-tuyến tụy, nhờ tăng cường sản xuất insulin, tăng hoạt tính insulin, giúp kiểm sốt ổn định đường huyết Các Acid gymnemic cịn có tác dụng ức chế hấp thu đường ruột non có cấu trúc phân tử gần giống với đường glucose; ức chế chuyển hóa glycogen gan thành glucose máu, Acid Gymnemic làm giảm hoạt tính enzym tân tạo đường đảo ngược trình biến đổi thể trạng gan suốt giai đoạn tăng đường huyết, giảm sinh đường gan, tăng men sử dụng đường mơ, Acid Gymnemic cịn ức chế gan tái tạo Glucose vào máu, đồng thời kích thích enzyme chịu trách nhiệm tiêu thụ, sử dụng đường mơ Nhờ hoạt chất đem lại hiệu giảm đường huyết .Acid Gymnemic có dây thìa canh có tác dụng kiểm sốt tốt số HbA1c phòng ngừa biến chứng tiểu đường gây Tieu luan - Làm vị tạm thời nên kiểm soát thèm ăn đồ Giảm hấp thụ đường máu: Acid Gymnemic ức chế hấp thu đường ruột có cấu trúc phân tử gần giống với đường Glucose (peptide Gumarin) vào đến ruột cạnh tranh với đường Glucose, lấp đầy thụ thể ruột ngăn không cho hấp thu đường từ ruột vào máu Làm cảm giác giảm thích thú ăn đường: Gumarin tác động vào vùng đồi làm cảm giác vị vị đắng, gây cảm giác Acid gymnemic từ dây thìa canh dự phòng phân huỷ đường sản sinh glycan vi khuẩn Streptococcus mutans gây tạo cao sâu Acid gymnemic dự phịng sâu cho thêm vào thức ăn, dùng dây thìa canh pha trà uống Hình : Tác dụng dược lý dây thìa canh Ứng dụng Trong y học cổ truyền, dây thìa canh sử dụng để điều trị bệnh tiểu đường rối loạn chuyển hóa khác, hoa vỏ dùng bệnh liên quan đến đờm Các tài liệu cổ y học Ấn Độ, Sushruta , mô tả gurmar kẻ hủy diệt bệnh tiểu đường rối loạn tiết niệu khác Tieu luan Chiết xuất dây thìa canh báo cáo có vị chát, đắng, có tác dụng chống viêm, giảm đau, nhuận tràng, bổ gan, tăng cường miễn dịch, lợi tiểu, chống co thắt, bổ tử cung Loại cho thấy tầm quan trọng điều trị vàng da, táo bón, bệnh tim, hen suyễn, viêm phế quản, vô kinh, viêm kết mạc, sỏi thận viêm bàng quang, chứng khó tiêu, bệnh bạch cầu bệnh Parkinson Các báo cáo tài liệu cổ cho thấy dây thìa canh có nhiều ứng dụng y học, cụ thể thuốc chống giun sán, hạ sốt, làm se da, thuốc an thần, giảm đau, trợ tim, nhuận tràng, lợi tiểu, ho khan, bệnh trĩ, bệnh lậu, sốt vàng da thay đổi sắc tố da Vỏ rễ dây thìa canh hữu ích chất kích thích, giảm đau nước ép rễ giúp điều trị rắn cắn Chiết xuất dây thìa canh hữu ích điều trị trĩ, đau đại tràng, chảy nước mắt, đờm, vấn đề mắt, tim mạch bệnh đường hô hấp Một số sản phẩm làm từ Dây Thìa Canh Hình Cao dây thìa canh Tieu luan Hình : Trà dây thìa canh Hình : Viên uống dây thìa canh Chương II CHIẾT XUẤT ACID GYMNEMIC Phương pháp chiết xuất Bột khô Chiết petroleum ether 60-800C để khử chất béo Chưng cất Dịch chiết khử (24h – 36h) chất béo Chiết methanol 900C (24h – 36h) Hỗn hợp đặc Tieu luan KOH 1% Đã lọc tách phần Dịch lọc chưa phân hủy HCl lỗng Dịch lọc có tủa Lọc lấy tủa, sấy khô Acid Gymnemic tinh khiết Sơ đồ 1: Chiết xuất Acid Gymnemic phương pháp Hoopers (Hooper 1887) Mơ tả quy trình chiết xuất Bước 1: Chiết xuất petroleum ether Chuẩn bị 100 gram bột khô đóng gói chiết Soxhlet. Một lít petroleum ether (60-800C) thêm vào chiết xuất 3-6 tất thành phần hòa tan petroleum ether Chiết xuất petroleum ether thu thập chưng cất phận chưng cất. Sau đó, trọng lượng tịnh 25gm chiết xuất petroleum ether thu được. Petroleum ether sử dụng để khử chất béo khô Bước 2: Chiết xuất với 90% methanol Ngun liệu bột khơ thực vật sau chiết xuất với 90% methanol Methanol 90% thêm vào trình khai thác thực 24-36 thu toàn dịch chiết hòa tan methanol.  Các chiết xuất hòa tan methanol chưng cất cuối 150gm hỗn hợp đặc thu Bước 3: Phân lập Acid Gymnemic tinh khiết từ chiết xuất methanol 10 Tieu luan Bột khơ 150gm hịa tan methanol dịch chiết hịa tan dung dịch KOH 1% khuấy liên tục 45 phút đến giờ.  Các dung dịch sau lọc qua giấy lọc để tách hạt khơng phân giải.  Acid HCl lỗng thêm vào từ từ khuấy liên tục, mà Acid Gymnemic kết tủa Dung dịch kết tủa lọc hút kết tủa làm khô. Acid Gymnemic tinh khiết thu Chương III CÁC NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA CHIẾT XUẤT Trong dây thìa canh thành phần hóa học có hoạt tính sinh học hoạt chất GS4 (Gymnema Sylvestre kiềm hóa lần thứ 4) gồm tổ hợp nhiều Acid Gymnemic - hoạt chất thuộc nhóm saponin triterpenoid Hoạt chất GS4 khắc tinh bệnh tiểu đường GS4 saponin toàn phần, tạo thành cách tủa dịch chiết GS H2SO4 saponin không tan môi trường acid Phần lớn nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết GS tiến hành GS4 11 Tieu luan Hình 10 : Danh mục mẫu để tối ưu hóa quy trình chiết xuất  Các yếu tố sau có ảnh hưởng lớn đến hiệu chiết xuất : Kích thước bột dược liệu Phương pháp chiết xuất Nồng độ ethanol pH phản ứng acid hóa  Vì vậy, sau tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng từ yếu tố tới hiệu suất chiết xuất GS4 thay yếu tố bảng (hình 8) vào quy trình chiết xuất ổn định yếu tố lại bao gồm: - Thời gian chiết suất 72 - Thể tích dung mơi chiết 1.500ml - pH 11 q trình kiềm hóa KOH Sau nghiên cứu lựa chọn yếu tố hàm lượng GS4 cao để tối ưu hóa quy trình chiết xuất GS4 12 Tieu luan Sơ đồ chiết xuất GS4 tối ưu Sơ đồ : Chiết xuất GS4 tối ưu Mơ tả quy trình chiết xuất Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu Lá xay tới bột nửa mịn, sấy khô tới hàm ẩm