Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi LuËn v¨n th¹c sÜ hoa häc Ngµnh qu¸ tr×nh thiÕt bÞ & c«ng nghÖ ho¸ häc Nghiªn cøu c«ng nghÖ t¸ch vµ tinh chÕ curcumin tõ bét nghÖ Ph¹m tiÕn ®¹t Hµ[.]
Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học bách khoa hà nội Luận văn thạc sĩ hoa học Ngành: trình thiết bị & công nghệ hoá học Nghiên cứu công nghệ tách tinh chế curcumin từ bột nghệ Phạm tiến đạt Hà Nội 2006 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131700751000000 Bé gi¸o dơc đào tạo Trờng đại học bách khoa hà nội Luận văn thạc sĩ hoa học Nghiên cứu công nghệ tách tinh chế curcumin từ bột nghệ Ngành: trình thiết bị & công nghệ hoá học Phạm tiến đạt Ngời hớng dẫn khoa học: GS.TS PHạM VĂN Thiêm Hà Nội 2006 Đại học Bách khoa Hà nội Bô môn QTTBCNHH&TP mở đầu Từ xa xa, Ông cha ta đà biết sử dụng loài thảo dợc để chữa bệnh Ngày nay, với phát triển khoa học nhà nghiên cứu chiết xuất nhiỊu chÊt cã ho¹t tÝnh quan träng phơc vơ cho y häc nh: Tõ Aphiện chiÕt mocphin, codein, tõ hao hoa vàng (Artemisia anua) chiết Artemisinin chống sốt rét, từ dừa cạn catharantus rosseus chiết Vinciristin, Vinblastin thuốc chống ng th máu tiếng nhiều khác có hoạt chất quý Khi nghiên cứu phát triển thuốc có nguồn gốc thiên nhiên 15 năm từ 1959 - 1983, Farnsworth Morris đà tổng kết 25% thuốc cã nguån gèc tõ thùc vËt, 13,3% cã nguån gèc ®éng vËt vµ chØ cã 2,7% cã nguån gèc vi sinh vật [22],[23] lợng lớn loại thuốc có nguồn gốc từ thiên nhiên đợc dùng để chèng ung th [24] Trong thêi gian nµy, ngêi ta đà phân lập đợc 15 chất làm thuốc từ 90 loài thực vật khác mà hầu hết chúng (77%) thuốc dân tộc (traditional medicire) [25] Nh vậy, thuốc dân tộc có cha nhiu hot tính chng ung th Điều có ý nghĩa lớn nớc ta nớc ta vùng nhiệt đới gió mùa, ma nhiều, độ ẩm cao nên thảm thực vật phong phú đa dạng Từ nguồn nguyên liệu sẵn có thiên nhiên nhà khoa học nớc giới đà quan tâm tới việc nghiên cứu tìm kiếm chất có hoạt tính sinh học cao để phục vụ cho ngành y dợc Do thuốc từ thảo mộc thờng có tác dụng phụ so với chất tổng hợp nên an toàn cho ngời sử dụng Vì loại thảo mộc có hoạt tính sinh học chiếm vị trí quan trọng việc tìm kiếm thuốc phòng ngừa điều trị bệnh hiểm nghèo thời điểm nghệ vàng (Curcuma longa L) lên nh vấn đề thời khoa học sôi Hàng năm có hàng chục công trình khoa học công Luận văn Thạc sỹ Pham Tiến Đạt Đại học Bách khoa Hà nội Bô môn QTTBCNHH&TP bố tạp chí chuyên ngành có liên quan đến nghệ vàng Ví dụ hai năm 2004 2005 năm có tới 50 công trình Hầu hết công trình tập trung nghiên cứu chất màu nghệ vàng để làm chất màu thực phẩm đặc biệt lm thuốc chữa bệnh ung th, chống oxi hoá, chống viêm nhiễm [38] Trong chất màu củ nghệ vàng (Tumeric), curcumin thành phần chính, có tác dụng chống ung th invitro ung th ruột già [39], ung th gan [40], ung th phæi [41], ung th da [42] ung th vú [43] Chính Chính phủ Mỹ cho phép sử dụng curcumin để điều trị ung th ruột già lâm sàng [44] Mục đích nghiên cứu đề tài: - Xác định công thức cấu tạo tumeric - Xây dựng quy trình công nghệ tách tinh chế curcumin - xác định đợc chế độ công nghệ thích hợp cho trinh tinh chế curcumin Với mục tiêu đạt đợc hiệu xuất cao Đối tợng nghiên cứu đề tài: Curcumin đợc tách tinh chế từ loại nghệ vàng có nguồn ngốc từ vùng Khoái Châu Hng Yên Nội dung đề tài: - Nghiên cứu cấu trúc thành phần hóa học nguyên liệu nghệ - Lựa chon phơng pháp tách chiết curcumin thích hợp - Nghiên cứu yếu tố ảnh hởng đến trình trích ly lỏng rắn, lỏng lỏng công nghệ tinh chế curcumin Luận văn Thạc sỹ Pham Tiến Đạt Đại học Bách khoa Hà nội Bô môn QTTBCNHH&TP Chơng I: Tổng quan I.1 Vài nét chung chi nghệ (Curcuma) [1,5,7,9] Nghệ loại thảo dợc thuộc họ gừng (Zingiberaceae) họ thảo mộc sống lâu năm với thân rễ ngang bao gồm có 47 chi với 1000 loài Họ phân bố vùng nhiệt đới cận nhiệt đới, nam đông nam Châu Việt Nam phát khoảng 20 chi bao gồm khoảng 100 loài Nhiều loài đợc dùng làm phẩm nhuộm, gia vị, cảnh vị thuốc quan trọng Các chi thờng gặp Stahlianthus, Kaemferia, Curcuma, Hedychium, Zingiber, Alpinia, Amomum, Costus Chi nghệ (Curcuma) phong phú loài Cho đến giới có 48 loài Curcuma đợc phát Các loài mọc tập trung vùng Đông Nam á, n Độ, Trung Quốc, Đài Loan, Pakistan số nớc nhiệt đới khác Việt Nam có 16 loài có loài mà dân gian hay sử dụng để làm thuốc Đó là: Nghệ vàng(C.longa Linn), nghệ đen(C.zedoaria (Berg) Roscoe)), nghệ trắng(C aromatica Salisb), nghệ Pierre(C.pierrena Gagn), nghệ rễ vàng(C.xanthorrhiza Roxh), nghệ ten đồng(C aeruginosa Roxb) I.1.1 Mét sè loµi Curcuma thêng thÊy ë ViƯt Nam I.1.1.1 Curcuma longa Linn (C.domestica Val) Tªn ViƯt Nam: NghƯ trån, nghƯ vµng Ngn gèc cđa loµi nµy n Độ đợc trồng để làm thuốc gia vị Việt Nam, nghệ vàng mọc hoang mà đợc trồng theo vùng chuyên canh nh Phú Thuỵ (Hà Nội), Khoái Châu (Hng Yên) Thân rễ nghệ vàng Đông y gọi Khơng Hoàng, rễ củ gọi Uất Kim Nghệ vàng đợc dùng để chữa bệnh: kinh nguyệt không đều, ứ máu, viêm loét dày, ghẻ lở, ung nhọt, phong thấp, tay chân đau nhức, Luận văn Thạc sỹ Pham Tiến Đạt Đại học Bách khoa Hà nội Bô môn QTTBCNHH&TP I.1.1.2 Curcuma zedoaria (Berg) Roscoe Tªn ViƯt Nam: NghƯ ®en NghÖ ®en cã nguån gèc Himalaya, Srilanca Nã mäc hoang dại, đợc trồng lấy thân rễ, rễ củ để làm thuốc Thân rễ nghệ đen phơi khô đợc gọi Nga Truật Việt Nam, nghệ đen mọc hoang vùng Việt Bắc, Tây Bắc nhiều nơi thuộc Đà Nẵng Thân rễ nghệ đen đợc dùng Đông y để chữa khó tiêu, đầy bụng, ung th da, vết bầm tím da, I.1.1.3 Curcuma aromatica Salisb Tên Việt Nam: Nghệ trắng, ngải trắng, ngải mọi, nghệ sùi Thân rễ nghệ trắng Đông y gọi Uất Kim Nghệ trắng loài nghệ Châu nhiệt đới, chúng phân bố hầu hết rừng nớc ta đợc trồng để lấy củ thơm Nghệ trắng đợc dùng để chữa tức ngực, chớng bụng, nôn máu, chảy máu cam, tiểu máu, I.1.1.4 Curcuma xanthorrhiza Roxb Tên Việt Nam: Nghệ rễ vàng Loài nghệ phân bố Châu Âu nhiều nớc Châu nh: Inđonêxia, Nhật Bản, Triều Tiên Việt Nam, nghệ rễ vàng mọc hoang vùng nh: Lai Châu, Hoà Bình đợc trồng Cần Thơ Thân rễ nghệ vàng để điều trị thiểu gan xung huyết gan, viêm túi mật, viêm èng mËt, vµng da, bÝ tiĨu tiƯn, sái mËt,… I.1.1.5 Curcuma alismatifolia Gagnep Tên Việt Nam: Nghệ từ cô Cây phân bố vùng Châu Đốc Loại nghệ có hoa dùng để ăn đợc Luận văn Thạc sỹ Pham Tiến Đạt Đại học Bách khoa Hà nội Bô môn QTTBCNHH&TP I.1.1.6 Curcuma thorrelii Gagnep Loài phân bố vùng Châu Thới biên giới Việt Lào I.1.1.7 Curcumapierreane Gagnep Loài phân bố nhiều vùng chân Đèo Cả I.1.1.8 Curcuma cochinchinessis Gagnep Tên Việt Nam: Nghệ gầy Cây mọc hoang vùng Bà Rịa Gần thấy Cao Bằng I.1.1.9 Curcuma gracillima Gagnep Tên Việt Nam: Nghệ mảnh Cây mọc hoang tỉnh miền Trung I.1.2 Nghệ vàng (curcuma longa L) I.1.2.1 Đặc điểm thực vật Nghệ (Curcuma longa L) mét chi thùc vËt thuéc hä Gõng (Zingiberaceae) Chóng có đặc điểm sau [2]: Cây thảo, cao 0,60 -1m Thân rễ to, có ngấn, phân nhánh thành nhiều củ có hình bầu dục màu vàng sẫm đến vàng đỏ thơm Lá mọc thẳng từ thân rễ, gốc thuôn hẹp, đầu nhọn, dài 30-40cm, rộng 10-15cm, hai mặt nhẵn màu lục nhạt, mép nguyên uốn lợn, bẹ rộng dài Cụm hoa hình trụ hình trứng đính lên cán mập dài đến 20cm, mọc từ túm lá; bắc rời, màu nhạt, phía dới mang hoa sinh sản, màu lục trắng nhạt, gần không mang hoa, hẹp Luận văn Thạc sỹ Pham Tiến Đạt Đại học Bách khoa Hà nội Bô môn QTTBCNHH&TP pha màu hồng đầu lá; đài có không đều; tràng có ống dài, cánh dài cánh bên, màu vàng; nhị có bao phấn có cựa phần lồi trung đới dới ô; nhị lép dài bao phấn; bầu có lông Quả nang ô, mở van; hạt có áo Mùa hoa quả: tháng 3-5 Việt Nam, nghệ đợc coi trồng lâu đời khắp địa phơng, từ vùng đồng ven biển đến vùng núi cao 1500m số nơi thuộc huyện Quản Ba, Yên Minh, Đồng Văn, Mèo Vạc (Hà Giang ), loài nghệ đà trở nên hoang dại hoá ruộng ngô, nơng rẫy Dới hình ảnh (Hình 1.1) củ nghệ vàng (Hình 1.2) Hình 1.1: Cây nghệ vàng Hình 1.2: Củ nghệ vàng I.1.2.2 Tác dụng dợc lí nghệ vàng Nghệ có hoạt tính ức chế chống viêm cấp tính viêm mÃn tính mô gây phù bàn chân gây u hạt thực nghiệm chuột cốngtrắng, đồng thời có tác dụng thu teo tuyến ức chuột cống đực non Tinh dầu nghệ có hoạt tính chống viêm khớp thực nghiệm Một phân đoạn polisacharid chiết từ nghệ tiêm phúc mạc làm tăng khả thực bào chuột trắng thực nghiệm thải carbon dạng keo Luận văn Thạc sỹ Pham Tiến Đạt Đại học Bách khoa Hà nội Bô môn QTTBCNHH&TP Nghệ có hoạt tính chống loét dày loạn tiêu hoá Cao nớc cao methanol cho thỏ uống làm giảm tiết dịch vị làm tăng lợng chất nhầy dịch vị Cho chuột cống trắng uống cao cồn làm giảm tiết dịch vị bảo vệ niêm mạc dày, tá tràng chống thơng tổn gây thắt môn vị, strees gây hạ nhiệt -cầm giữ, nhịn đói, indomethacin, reserpin mercaptamin chất phá huỷ tế bào nh: etanol 80%, axit clohidric 0,6 mol/ lÝt, natri hidroxit 0,2 mol/ lÝt vµ natri clorid 25% [26] Nghệ kích thích sinh sản chất nhầy thành phục hồi sulfid không protein chuột Curcumin dự phòng cải thiện thơng tổn gây thực nghiệm dày kích thích sinh sản chất nhầy Tuy nhiên, viêm túc mạc cho uống curcumin gây loét dày chuột cống trắng Cho bệnh nhân uống bột nghệ, ngày lần ngày đà có hiệu tốt loạn tiêu hoá axit, loạn tiêu hoá đầy loạn tiêu hoá trơng lực Hai thử nghiệm lâm sàng khác đánh giá tác dụng loét dày tá trµng cho thÊy viƯc ng thc kÝch thÝch sù lµnh vết loét làm giảm đau bụng Nghệ có tác dụng kháng khuẩn nhờ vào số thành phần hoá häc nh: curcumin1 cã t¸c dơng øc chÕ invitro sù ph¸t triĨn cđa trùc khn lao, Salmonella paratyphi Curcumin cã tác dụng kháng virut ức chế protease HIV-1 , HIV-2 [27] Chất artumeron từ tinh dầu dịch chiÕt tõ n-hexan tõ l¸ nghƯ diƯt Êu trïng , muỗi Aedesaegyptii Nớc sắc nghệ cao nghệ lỏng toàn phần nghệ làm giảm cholesterol lipid toàn phần máu cách rõ rệt Trong điều trị báng, kem nghƯ cã t¸c dơng kh¸ng khn, kh¸ng nÊm, loại trừ tổ chức hoại tử bỏng, có tác dụng kích thích tái tạo tổ chức liền sẹo Nhng tợng kích thích tái tạo tăng sinh tế bào tổ chức liên kết xuất chậm thời gian lành vết bỏng kéo dài Tinh dầu nghệ cất từ thân rễ khô có tác dụng sát trùng yếu Nó thuốc Luận văn Thạc sỹ Pham Tiến Đạt Đại học Bách khoa Hà nội Bô môn QTTBCNHH&TP chống axit, với liều nhỏ gây trung tiện, dễ tiêu, làm ăn ngon bổ; với liều cao có tác dụng chống co thắt làm ức chế nhu đọng tăng mức ruột Cao chiết với dầu hoả nghệ cho chuột cống uống hàng ngày với liều lợng 100mg/kg, từ ngày thứ đến ngày thứ 7, đà có tác dụng ngừa thai với tỉ lệ tơng ứng 80% 100% Cao nghệ chiết với cloroform 10% đợc áp dụng chỗ vào vùng gây bệnh nấm tóc thực nghiệm bê Nghệ đà có hiệu điều trị tốt thuốc chống nấm tốt bệnh nấm da Curcumin với liều lợng 125mg/kg cho vào dày chuột làm tăng lu lợng mật liều lợng 250mg/kg làm tăng hàm lợng cholesterol axit mật mật tiết Một công trình tập hợp kết nghiên cứu 15 nhóm tác giả cho thấy nghệ có tác dụng: kháng khuẩn, kháng nấm, chống co thắt phế quản, kháng histamin, chống viêm, long đờm Curcumin chiết từ nghệ có tác dơng øc chÕ u vµ cã thĨ coi lµ mét chất anticarcinogen có giá trị Hai mơi năm trớc đây, nghệ đà đợc nghiên cứu v đợc đánh giá có liên quan đến việc ngăn ngừa ung th Theo số nhà nghiên cứu Chế độ ăn giầu curcumin, chất đợc tim thấy nghệ, giúp giảm tỷ lệ ung th đại tràng Gần hơn, nghệ đợc nghiên cứu để điều trị bệnh ung th Theo nghiên cứu nghà khoa häc Texas, Mỹ: Curcumin, mét thành phÇn làm cho bét cà ri có mầu vàng, ức chế tăng trởng tế bào u melanoma, chí làm cho tế bào chết thử nghiêm labo Tác giả Aggarwal v cộng cho rằng, ức chế tăng trởng tế bào u nh dùng đủ liều Các nhà nghiên cứu cho dòng tế bào khác cđa melanoma tiÕp xóc víi curcumin, tiÕp xóc Ln văn Thạc sỹ 10 Pham Tiến Đạt