luận án tiến sĩ nghiên cứu chế tạo và đặc trưng vật liệu tổ hợp chitosanalginate chứa các polyphenol trong trà hoa vàng camellia chrysantha

Nghiên cąu giÁi phóng CC từ màng tổ hÿp AG/CS mang CC trong các dung dßch pH khác nhau .... Nghiên cąu giÁi phóng CT từ tổ hÿp h¿t AG/CS mang CT trong các môi trưßng dung dßch pH khác nh

VÀ CÔNG NGH à VIàT NAM

H àC VIÞN KHOA HàC VÀ CÔNG NGHÞ

L¯¡NG PHÚ HOÀNG

TRONG TRÀ HOA VÀNG (CAMELLIA CHRYSANTHA)

Chuyên ngành: Hoá h āu c¢

L âI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nái dung trình bày trong luận án do tôi thực hián dưới sự hướng dẫn căa GS TS Thái Hoàng, PGS TS Vũ Quác Trung Các kết quÁ nghiên cąu đưÿc trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng đưÿc bÁo vá á bất

kỳ hác vß nào

Tôi xin cam đoan rằng mái sự giúp đỡ cho viác thực hián luận án đã đưÿc cám

ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đưÿc chỉ rõ nguồn gác

Hà N ội, ngày 24 tháng 05 năm 2024

Tác gi Á luÁn án L°¢ng Phú Hoàng

L âI CÀM ¡N

Trước hết, tôi xin dành lời cÁm ơn đặc biệt nhất, trân trọng và sâu sắc nhất

t ới GS.TS Thái Hoàng và PGS.TS Vũ Quốc Trung đã hết lòng tận tình hướng dẫn, động viên, truyền cho tôi tinh thần làm việc nghiêm túc, niềm say mê nghiên cāu khoa h ọc trong quá trình học tập và nghiên cāu

Tôi xin chân thành g ửi lời cÁm ơn tới PGS.TS Nguyễn Thúy Chinh và tập thể các nhà khoa h ọc cÿa Phòng Hóa lý vật liệu phi kim lo¿i - Viện Kỹ thuật nhiệt đới -

Vi ện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã cho tôi những kinh nghiệm nghiên

c āu, cho tôi nhiều ý kiến chỉ dẫn quý báu trong quá trình tiến hành đề tài luận án, là

t ấm gương về nghiên cāu khoa học để tôi phấn đấu vươn lên

Tôi xin trân tr ọng cÁm ơn Ban Giám đốc, thầy giáo, cô giáo cùng toàn thể cán b ộ phòng Đào t¿o Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học

và Công ngh ệ Việt Nam đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận

án

Tôi mu ốn dành một lời cÁm ơn hết sāc chân thành cho b¿n bè, đồng nghiệp, các thành viên trong Phòng Hóa lý v ật liệu phi kim lo¿i - Viện Kỹ thuật nhiệt đới -

Vi ện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã luôn t¿o điều kiện giúp đỡ,

ki ếm tìm tài liệu và luôn khuyến khích, động viên tôi trong quá trình thực hiện đề tài nghiên c āu

Cu ối cùng, tôi luôn cÁm ơn những người thân đã gánh vác công việc gia đình, chăm chút, lo lắng dõi theo từng ngày tôi làm luận án

Hà N ội, ngày 24 tháng 05 năm 2024

Tác gi Á luÁn án

L°¢ng Phú Hoàng

M ĀC LĀC

Trang

M ä ĐÀU 1

CH¯¡NG 1 TâNG QUAN 3

1.1 Gi ái thißu về chitosan 3

1.1.1 C ấu t¿o căa chitosan 3

1.1.2 Các đặc trưng, tính chất căa chitosan 4

1.1.3 Ąng dāng căa chitosan trong lĩnh vực y sinh 5

1.2 Gi ái thißu về alginate 7

1.2.1 C ấu t¿o và phân lo¿i alginate 7

1.2.2 Các tính ch ất căa alginate 9

1.2.3 Ąng dāng căa alginate trong lĩnh vực y sinh 11

1.3 V Át lißu tã hÿp polymer thiên nhiên mang thußc trên c¢ så alginate và chitosan 13

1.3.1 V ật liáu tổ hÿp polymer thiên nhiên mang thuác trên cơ sá alginate 13

1.3.2 V ật liáu tổ hÿp polymer thiên nhiên mang thuác trên cơ sá chitosan 13

1.3.3 V ật liáu tổ hÿp polymer thiên nhiên mang thuác trên cơ sá alginate/chitosan 14

1.4 Gi ái thißu về trà hoa vàng và polyphenol trà 18

1.4.1 Gi ới thiáu về trà hoa vàng 18

1.4.2 Polyphenol 19

1.5 V Át lißu tã hÿp polymer/polyphenol trà 37

CH¯¡NG 2 THĂC NGHIÞM 39

2.1 Nguyên li ßu, hóa ch¿t và dāng cā 39

2.1.1 Nguyên li áu và hóa chất 39

2.1.2 D āng cā và thiết bß 39

2.2 Quy trình tách chi ¿t cao từ lá trà hoa vàng 40

2.2.1 Quy trình chi ết tách cao từ lá trà hoa vàng 40

2.2.2 Quy trình chi ết tách và làm giàu hàm lưÿng polyphenol tổng trong lá trà hoa vàng 40

2.3 Ch ¿ t¿o vÁt lißu tã hÿp alginate/chitosan mang polyphenol từ cao chi ¿t lá trà hoa vàng 42

2.3.1 Ch ế t¿o màng tổ hÿp alginate/chitosan/cao chiết từ lá trà hoa vàng b ằng phương pháp dung dßch 42

2.3.2 Ch ế t¿o tổ hÿp h¿t alginate/chitosan/cao tổng từ cao tổng trà hoa vàng b ằng phương pháp vi nhũ 42

2.4 Các ph°¢ng pháp nghiên cąu 44

2.4.1 Phương pháp khÁo sát thành phần hóa hác căa cao tổng chiết tách t ừ lá trà hoa vàng 44

2.4.2 Phương pháp sắc ký bÁn mßng (TLC) 45

2.4.3 Đßnh lưÿng polyphenol tổng theo phương pháp Folin – Denis 46

2.4.4 Phương pháp phổ hồng ngo¿i biến đổi Fourier (FT-IR) 47

2.4.5 Phương pháp xác đßnh phân bá kích thước h¿t 47

2.4.6 Phương pháp hiển vi đián tử quét 48

2.4.7 Phương pháp nhiát lưÿng quét vi sai (DSC) 48

2.4.8 Phương pháp phổ hấp thā tử ngo¿i - khÁ kiến (UV-Vis) 49

2.4.9 Các phương pháp phân tích đßnh lưÿng 50

2.5 Đánh giá ho¿t tính sinh hác căa cao tãng và tã hÿp AG/CS/CT 56

2.5.1 Phương pháp đánh giá ho¿t tính ąc chế tế bào ung thư 56

2.5.2 Phương pháp đánh giá ho¿t tính cháng oxi hóa (phương pháp ph Án ąng thông qua quét/bắt gác tự do DPPH) 58

2.5.3 Phương pháp đánh giá ho¿t tính kháng viêm (phương pháp xác đßnh khÁ năng ąc chế sÁn sinh NO) 59

CH¯¡NG 3 K¾T QUÀ VÀ THÀO LUÀN 61

3.1 Các đ¿c tr°ng, tknh ch¿t căa cao chi¿t (CC) và cao tãng (CT) trà

hoa v àng 61

3.1.1 K ết quÁ đßnh tính mát sá hÿp chất tự nhiên có trong cao chiết và cao tổng trà hoa vàng 61

3.1.2 Các đặc trưng hình thái, cấu trúc căa CC và CT 64

3.2 Màng t ã hÿp AG/CS mang CC 67

3.2.1 Ph ổ FTIR căa màng tổ hÿp AG, CS, AG/CS 67

3.2.2 Đặc trưng nhiát căa màng tổ hÿp AG/CS mang CC 73

3.2.3 Ành FESEM màng tổ hÿp AG/CS mang CC 74

3.2.4 Hi áu suất mang CC căa các màng tổ hÿp AG/CS 76

3.2.5 Nghiên c ąu giÁi phóng CC từ màng tổ hÿp AG/CS mang CC trong các dung d ßch pH khác nhau 77

3.2.6 Đáng hác giÁi phóng CC từ màng tổ hÿp AG/CS mang CC 85

3.3 T ã hÿp h¿t AG/CS mang CT trà hoa vàng 94

3.3.1 Phân b á kích thước h¿t căa h¿t AG/CS mang CT 94

3.3.2 Ph ổ FTIR căa tổ hÿp h¿t AG/CS mang CT 96

3.3.3 H ình thái cấu trúc căa h¿t tổ hÿp AG/CS mang CT 98

3.3.4 Đặc trưng nhiát căa tổ hÿp h¿t AG/CS mang CT 101

3.3.5 Hi áu suất mang CT trong các h¿t tổ hÿp AG/CS mang CT 102

3.3.6 Nghiên c ąu giÁi phóng CT từ tổ hÿp h¿t AG/CS mang CT trong các môi trưßng dung dßch pH khác nhau 103

3.3.7 Đáng hác giÁi phóng CT từ AG/CS/CT 106

3.3.8 K ết quÁ đánh giá ho¿t tính sinh hác căa CT và vật liáu h¿t tổ hÿp AG/CS/CT 112

Tóm t Ãt k¿t quÁ māc 3.3 118

K ¾T LUÀN 119

NH ĀNG ĐÓNG GÓP MàI CĂA LUÀN ÁN 120

DANH M ĀC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BÞ 121

TÀI LI ÞU THAM KHÀO 122

AG/CS/CT10 Alginate/chitosan/cao tổng*, với tỷ lá khái lưÿng (2 : 1 : 10*) AG/CS/CT20 Alginate/chitosan/cao tổng*, với tỷ lá khái lưÿng (2 : 1 : 20*) AG/CS/CT30 Alginate/chitosan/cao tổng*, với tỷ lá khái lưÿng (2 : 1 : 30*) AG/CS/CT50 Alginate/chitosan/cao tổng*, với tỷ lá khái lưÿng (2 : 1 : 50*)

DSC Phân tích nhiát quét vi sai (Differential Thermal Analyzer)

FESEM Hiển vi đián tử quét phân giÁi cao (Field Emission Scanning

Electron Microscope) FTIR Phổ hồng ngo¿i biến đổi Fourier (Fourier-transform infrared)

HEPES N-2-hydroxyethylpiperazine-N-2-ethane sulfonic acid

HPLC Sắc ký lßng hiáu năng cao (High-performance liquid chromatography)

UV-Vis Phương pháp phổ tử ngo¿i - khÁ kiến (Ultraviolet–visible)

(*t ính trên cơ sở tổng khối lượng cÿa alginate và chitosan)

DANH M ĀC CÁC BÀNG

Trang

BÁng 1.1 Hàm lưÿng polyphenol tổng (%) theo dự đoán căa mô hình tái ưu

và thực tế trích ly đưÿc 30BÁng 1.2 KhÁ năng cháng oxi hóa căa polyphenol trong trà xanh và

probucol trên chuát béo phì 34BÁng 1.3 Đá bền kéo, đá bền kéo dài, đá thấm hơi nước và đá ẩm căa màng

curdlan/chitosan 38BÁng 2.1 Các mẫu màng tổ hÿp AG/CS/CC đã chế t¿o 42BÁng 2.2 Các mẫu h¿t AG/CS/CT đã chế t¿o 44

BÁng 2.3 PhÁn ąng đßnh tính mát sá nhóm chất đặc trưng chąa trong cao

tổng trà hoa vàng 44BÁng 2.4 Mật đá quang (A) ąng với các nồng đá pha loãng (C) căa CC

trong các dung dßch pH khác nhau 51BÁng 2.5 Phương trình đưßng chuẩn và há sá hồi quy (R2) căa CC trong

các môi trưßng dung dßch pH khác nhau 51BÁng 2.6 Phương trình đưßng chuẩn và há sá hồi quy (R2) căa CT trong

các dung dßch pH khác nhau 54BÁng 3.1 Kết quÁ đßnh tính các hÿp chất tự nhiên trong mẫu cao chiết và

cao tổng trà hoa vàng 61BÁng 3.2 Đặc trưng phổ FTIR căa AG, CS và màng tổ hÿp AG/CS 69BÁng 3.3 Đặc trưng phổ FTIR các mẫu màng tổ hÿp AG/CS mang CC 70BÁng 3.4 GiÁ thiết về liên kết hydro đưÿc hình thành giữa các nhóm chąc

căa AG, CS và các polyphenol trong cao THV 71

BÁng 3.5 Các giá trß DSC căa các màng tổ hÿp mang CC 74BÁng 3.6 Hiáu suất mang CC căa các màng tổ hÿp AG/CS 76BÁng 3.7 a Hàm lưÿng CC giÁi phóng (%) từ các màng tổ hÿp AC73 trong

dung dßch pH 2 77BÁng 3.7b Hàm lưÿng CC giÁi phóng (%) từ các màng tổ hÿp AC73 trong

dung dßch pH 4,5 78

BÁng 3.7c Hàm lưÿng CC giÁi phóng (%) từ các màng tổ hÿp AC73 trong

dung dßch pH 6,8 78BÁng 3.7d Hàm lưÿng CC giÁi phóng (%) từ các màng tổ hÿp AC73 trong

dung dßch pH 7,4 79

BÁng 3.8 Các tham sá căa các phương trình hồi quy phÁn ánh giÁi phóng

nhanh CC từ các màng tổ hÿp AC73CC5, AC73CC10, AC73CC15 và AC73CC20 trong 10 giß đầu á dung dßch pH 2 88

BÁng 3.9 Các tham sá căa các phương trình hồi quy phÁn ánh giÁi phóng

nhanh CC từ các màng tổ hÿp AC7CC5, AC73CC10, AC73CC15

và AC73CC20 trong 10 giß đầu á dung dßch pH 4,5 88BÁng 3.10 Các tham sá căa các phương trình hồi quy phÁn ánh giÁi phóng

nhanh CC từ các màng tổ hÿp AC73CC5, AC73CC10, AC73CC15 và AC73CC20 trong 10 giß đầu á dung dßch pH 6,8 89BÁng 3.11 Các tham sá căa các phương trình hồi quy phÁn ánh giÁi phóng

nhanh CC từ các màng tổ hÿp AC73CC5, AC73CC10, AC73CC15 và AC73CC20 trong 10 giß đầu á dung dßch pH 7,4 89BÁng 3.12 Các tham sá căa các phương trình đáng hác giÁi phóng có kiểm

soát CC từ các màng tổ hÿp AC73CC trong dung dßch pH 2 91

BÁng 3.13 Các tham sá căa các phương trình đáng hác giÁi phóng có kiểm

soát CC từ các màng tổ hÿp AC73CC trong dung dßch pH 4,5 91BÁng 3.14 Các tham sá căa các phương trình đáng hác giÁi phóng có kiểm

soát CC từ các màng tổ hÿp AC73CC trong dung dßch pH 6,8 92BÁng 3.15 Các tham sá căa các phương trình đáng hác giÁi phóng có kiểm

soát CC từ các màng tổ hÿp AC73CC trong dung dßch pH 7,4 92BÁng 3.16 Kích thước h¿t trung bình căa các mẫu h¿t tổ hÿp AG/CS/CT có

hàm lưÿng CT khác nhau 95BÁng 3.17 Dao đáng căa mát sá nhóm đặc trưng căa CT và h¿t tổ hÿp

AG/CS/CT 97BÁng 3.18 Các đặc trưng DSC căa h¿t tổ hÿp AG/CS/CT với hàm lưÿng CT

khác nhau 101

BÁng 3.19 Hiáu suất mang CT căa các tổ hÿp h¿t AG/CS/CT 103BÁng 3.20 Các tham sá căa phương trình hồi quy phÁn ánh giÁi phóng nhanh

CT từ h¿t tổ hÿp AG/CS/CT trong các dung dßch pH 2, pH 4,5,

pH 6,8 và pH 7,4 theo các mô hình đáng hác khác nhau 109

BÁng 3.21 Các tham sá căa phương trình hồi quy phÁn ánh giÁi phóng có

kiểm soát CT từ h¿t tổ hÿp AG/CS/CT trong các dung dßch pH

2, pH 4,5, pH 6,8 và pH 7,4 theo các mô hình đáng hác khác nhau 110

BÁng 3.22 Kết quÁ gây đác tế bào trên dòng ung thư biểu mô á ngưßi (KB)

từ CT và các mẫu h¿t tổ hÿp 113BÁng 3.23 Kết quÁ gây đác tế bào trên dòng tế bào ung thư gan á ngưßi

(HepG2) từ CT và các mẫu h¿t tổ hÿp 113BÁng 3.24 Kết quÁ khÁ năng gây đác tế bào thận gác phôi á ngưßi (HEK-

293A) từ CT và các mẫu h¿t tổ hÿp 114BÁng 3.25 Kết quÁ thử ho¿t tính cháng oxy hóa trên há DPPH căa CT và mẫu h¿t

tổ hÿp 115BÁng 3.26 KhÁ năng ąc chế sÁn sinh NO căa CT và các mẫu h¿t tổ hÿp 117

DANH M ĀC CÁC HÌNH VẼ, Đà THÞ

Trang

Hình 1.1 Mát đo¿n cấu trúc hóa hác căa chitin 3

Hình 1.2 Cấu trúc hóa hác căa chitosan 4

Hình 1.3 Trong tÁo nâu chąa nhiều alginate 7

Hình 1.4 Công thąc cấu t¿o căa 2 acid cấu t¿o nên alginic acid 8

Hình 1.5 Công thąc cấu t¿o căa sodium alginate 8

Hình 1.6 Công thąc cấu t¿o căa calcium alginate 9

Hình 1.7 Công thąc cấu t¿o căa ammonium alginate 9

Hình 1.8 Ành FESEM căa các màng tổng hÿp AG/CS = 4/1, LS 10%*, PCL 0 %* (a) AG/CS = 4/1, LS 10 %*, PCL 3 %* (b) AG/CS = 4/1, LS 10 %*, PCL 5 %* (c) AG/CS = 4/1, LS 10 %*, PCL 10 %* (d) 14

Hình 1.9 Cây trà hoa vàng 18

Hình 1.10 Cấu trúc các polyphenol đơn giÁn 20

Hình 1.11 Cấu trúc tổng quát căa flavonoid 20

Hình 1.12 Cấu trúc căa hÿp chất flavon 21

Hình 1.13 Cấu trúc căa hÿp chất flavonol 21

Hình 1.14 Cấu trúc căa hÿp chất flavanone 22

Hình 1.15 Cấu trúc căa hÿp chất dihydroflavonol 22

Hình 1.16 Cấu trúc căa hÿp chất flavanol 22

Hình 1.17 Cấu trúc căa hÿp chất chalcon 23

Hình 1.18 Cấu trúc căa hÿp chất isoflavon 23

Hình 1.19 Cấu trúc căa hÿp chất anthocyanidin 24

Hình 1.20 Công thąc cấu t¿o căa catechin 25

Hình 1.21 Công thąc cấu t¿o căa (-)-EGCG 25

Hình 1.22 Công thąc cấu t¿o căa ECG 26

Hình 1.23 Công thąc cấu t¿o căa C và EC 27

Hình 1.24 Công thąc cấu t¿o căa anthoxanthin 28

Hình 1.25 Công thąc cấu t¿o hÿp chất leucoanthocyanin 29

Hình 1.26 Sắc ký đồ HPLC căa các mẫu dßch chiết trà hoa vàng trong dung môi

methanol: (a) C impressinervis, (b) C euphlebia, (c) C microcarpa, 33

Hình 2.1 Quy trình chiết tách cao từ lá trà hoa vàng 40

Hình 2.2 Quy trình chiết tách từ lá trà hoa vàng và làm giàu hàm lưÿng polyphenol tổng từ lá trà hoa vàng 41

Hình 2.3 Quy trình chế t¿o vật liáu tổ hÿp h¿t AG/CS/CT 43

Hình 2.4 Thiết bß phổ hồng ngo¿i NEXUS 670 (Hoa Kỳ) 47

Hình 2.5 Thiết bß phân tích kích thước h¿t Zetasizer 47

Hình 2.6 Thiết bß hiển vi đián tử quét phát x¿ trưßng (FESEM) 48

Hình 2.7 Sơ đồ khái căa há thiết bß DSC 48

Hình 2.8 Thiết bß phổ UV-Vis (Cintra 40, GBC, Hoa Kỳ) 50

Hình 3.1 Sắc ký đồ cao tổng trà hoa vàng trong các há dung môi khác nhau 62

Hình 3.2 Phổ FTIR căa CC 64

Hình 3.3 Phổ FTIR căa CT và CC 65

Hình 3.4 Ành FESEM căa CT (A, B) và CC (C, D) 66

Hình 3.5 Phổ UV – Vis căa CT 67

Hình 3.6 Phổ FTIR căa AG, CS, màng tổ hÿp AG/CS 68

Hình 3.7 Phổ FTIR căa màng tổ hÿp AG/CS mang CC 70

Hình 3.8 Các mô hình giÁ thiết liên kết giữa các thành phần AG, CS và EGCG đ¿i dián cho polyphenol trong cao THV [109] 72

Hình 3.9 GiÁn đồ DSC căa các màng tổ hÿp mang CC 73

Hình 3.10 Ành FESEM căa các mẫu màng: A: AC73CC0, B: AC73CC5, (C): AC70CC10, D: AC73CC10, E: AC73CC15, F: AC73CC20 75

Hình 3.11a Hàm lưÿng CC giÁi phóng từ màng tổ hÿp AC73CC10 trong các dung dßch pH khác nhau 80

Hình 3.11b Hàm lưÿng CC giÁi phóng từ màng tổ hÿp AC73CC20 trong các dung dßch pH khác nhau 81

Hình 3.12a Hàm lưÿng CC giÁi phóng từ màng tổ hÿp AC73CC trong dung dßch pH 2 82

Hình 3.12b Hàm lưÿng CC giÁi phóng từ màng tổ hÿp AC73CC trong dung

dßch pH 4,5 82 Hình 3.12c Hàm lưÿng CC giÁi phóng từ màng tổ hÿp AC73CC trong dung

dßch pH 6,8 83 Hình 3.12d Hàm lưÿng CC giÁi phóng từ màng tổ hÿp AC73CC trong dung

dßch pH 7,4 83 Hình 3.13 Đồ thß phÁn ánh giÁi phóng nhanh CC từ màng tổ hÿp AC73CC10

theo các mô hình đáng hác khác nhau trong dung dßch pH 7,4 86 Hình 3.14 Đồ thß phÁn ánh giÁi phóng chậm có kiểm soát CC từ màng tổ hÿp

AC73CC10 theo các mô hình đáng hác khác nhau trong dung dßch

pH 7,4 90Hình 3.15 GiÁn đồ phân bá kích thước h¿t căa tổ hÿp h¿t AG/CS/CT mang

các hàm lưÿng CT khác nhau 95 Hình 3.16 Phổ FTIR tổ hÿp h¿t AG/CS/CT với các tỉ lá CT khác nhau 97 Hình 3.17 Mô hình mô tÁ sự hình thành liên kết ngang STPP với CS 98 Hình 3.18 Hình Ánh ngo¿i quan căa các mẫu h¿t tổ hÿp AG/CS/CT với hàm

lưÿng CT khác nhau 99 Hình 3.19 Ành SEM căa các h¿t tổ hÿp AG/CS/CT với hàm lưÿng CT khác

nhau và CT 100Hình 3.20 GiÁn đồ DSC căa h¿t tổ hÿp AG/CS/CT với hàm lưÿng CT khác nhau 101 Hình 3.21 Hàm lưÿng CT giÁi phóng từ h¿t tổ hÿp AG/CS/CT10 (A) và

AG/CS/CT50 (B) theo thßi gian thử nghiám trong dung dßch pH 7,4 104 Hình 3.22 Hàm lưÿng CT giÁi phóng từ h¿t tổ hÿp AG/CS/CT trong các dung

dßch pH khác nhau: pH 2 (A), pH 4,5 (B), pH 6,8 (C), pH 7,4 (D) 105 Hình 3.23 Đồ thß đáng hác giÁi phóng CT từ h¿t tổ hÿp AG/CS/CT10 theo

các mô hình đáng hác khác nhau trong dung dßch pH 7,4 108

M ä ĐÀU

Trà hoa vàng (Camellia chrysantha) là mát loài thực vật h¿t kín trong há

Theaceae Cây đưÿc tìm thấy á Viát Nam (Tam ĐÁo, QuÁng Ninh, Lâm Đồng, Tuyên Quang, Yên Bái, Cúc Phương) và Trung Quác Trong trà hoa vàng có hơn 400 thành phần hoá hác, không có đác và tác dāng phā, trong đó phÁi kể tới hàm lưÿng chính là các hÿp chất phenolic, amino acid, folic acid, protein, vitamin B1, B2, C, E, acid béo& cùng rất nhiều các thành phần dinh dưỡng tự nhiên Ngoài ra, trong trà hoa vàng còn có vài chāc lo¿i amino acid và rất nhiều các nguyên tá vi lưÿng Ge, Se, Mo, Zn, V& có tác dāng bÁo vá sąc khoẻ, nâng cao sąc đề kháng, ngăn ngừa bánh tật Gần đây, áp dāng các phương pháp nghiên cąu hián đ¿i, các nhà khoa hác đã tìm thấy tác dāng sinh hác căa dßch chiết từ lá và hoa trà hoa vàng chă yếu là nhß các polyphenol Các nghiên cąu chỉ ra rằng hÿp chất polyphenol trà có đặc tính cháng oxy hóa, kháng viêm và hß trÿ cháng ung thư, cháng l¿i sự phá hăy nái t¿ng

Chitosan (CS) và dẫn xuất đã đưÿc ąng dāng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Trong y sinh và hóa dưÿc, CS đưÿc sử dāng làm màng chữa vết thương, chất giúp tái t¿o mô xương, thuác chữa bánh Vật liáu nano trên cơ sá CS cũng đưÿc nghiên

cąu ąng dāng trong y sinh do có tính ổn đßnh tương đái cao mà vẫn duy trì đưÿc mát sá tính chất căa chitosan ban đầu Do có kích thước nhß, cấu trúc xáp nên CS

có khÁ năng hấp phā cao, nano - CS đưÿc sử dāng làm chất hấp phā các chất khác nhau, đặc biát là các lo¿i thuác dùng trong y hác

Alginate (AG) là polymer sinh hác biển phong phú trên thế giới, đưÿc phát

hián đầu tiên bái Stanford (1881) Vai trò thông thưßng căa alginate trong dưÿc phẩm là chất làm đặc, t¿o gel, chất ổn đßnh và trong các sÁn phẩm thuác có kiểm soát quá trình giÁi phóng Các d¿ng thuác uáng có sử dāng alginate rất phổ biến trong các ąng dāng liên quan đến dưÿc phẩm CÁ CS và AG đều là các polymer tự nhiên, không đác h¿i, có khÁ năng phân hăy sinh hác, tương thích sinh hác cao và

nh¿y pH Chúng đưÿc kết hÿp sử dāng ráng rãi trong viác hình thành các vi h¿t thông qua lực hút tĩnh đián giữa các nhóm chąc amino và acid trong cấu t¿o căa CS

và AG Lựa chán bào chế thuác dưới d¿ng nano tiểu phân để kiểm soát giÁi phóng

dưÿc chất là mát hướng nghiên cąu đầy tiềm năng căa ngành hóa dưÿc Dựa trên các ưu điểm như: kiểm soát giÁi phóng dưÿc chất ổn đßnh hơn, giÁm thiểu các nguy

cơ quá liều, thuận lÿi để bào chế các d¿ng thuác khác nhau

Nhưÿc điểm căa các polyphenol trong trà là kém bền với nhiát đá và ánh sáng Chính vì vậy, mát trong những hướng nghiên cąu mới là tổ hÿp các polymer thiên nhiên mang dưÿc chất và kiểm soát giÁi phóng tát các dưÿc chất với polyphenol trà hoa vàng nhằm ąng dāng trong hß trÿ điều trß các bánh khác nhau và cháng oxi hóa, ung thư Trong sá các poymer nguồn gác thiên nhiên đưÿc sử dāng làm chất mang polyphenol trà hoa vàng, nổi bật nhất là AG và CS nhß các đặc tính tát căa chúng: các liên kết hydro và tương tác lưỡng cực giữa AG - CS góp phần kiểm soát tác đá giÁi phóng thuác cũng như phát huy ho¿t tính sinh hác ván có căa AG và CS Các công trình đã công bá cho thấy vấn đề nghiên cąu, chế t¿o vật liáu tổ hÿp AG/CS chąa các hÿp chất quý như các polyphenol trong trà hoa vàng đßnh hướng hß trÿ điều trß mát sá bánh như phòng cháng ung thư, ąc chế sinh trưáng căa các tế bào ung thư, cháng oxi hóa và nghiên cąu quá trình giÁi phóng thuác mới chỉ bắt đầu Vì vậy, nghiên cąu sinh lựa chán đề tài <Nghiên cąu ch¿ t¿o và đ¿c tr°ng vÁt lißu tã hÿp chitosan/alginate

chąa các polyphenol trong trà hoa vàng (Camellia chrysantha)=

M āc tiêu căa đề tài luÁn án:

1 Chế t¿o thành công tổ hÿp AG/CS chąa cao trà hoa vàng bằng phương pháp dung

Các n ßi dung nghiên cąu chính căa đề tài luÁn án:

1 Chế t¿o tổ hÿp AG/CS/ chąa cao trà hoa vàng bằng phương pháp dung dßch và vi nhũ tương

2 Nghiên cąu các đặc trưng tính chất căa tổ hÿp AG/CS mang cao trà hoa vàng

3 Nghiên cąu sự giÁi phóng thuác từ tổ hÿp AG/CS chąa cao trà hoa vàng

4 Nghiên cąu thăm dò khÁ năng ąc chế tế bào, cháng oxi hóa căa tổ hÿp polymer thiên nhiên AG/CS chąa cao trà hoa vàng

CH¯¡NG 1 TâNG QUAN

1.1 Gi ái thißu về chitosan

Chitosan (CS) là dẫn xuất deacetyl hoá căa chitin, là polysaccharide tự nhiên phong phú [1, 2] CS đưÿc tìm thấy trong thành phần căa vß giáp xác, côn trùng, đáng vật thân mềm và màng tế bào căa mát sá lo¿i nấm& [3, 4] SÁn lưÿng phế thÁi đưÿc tách ra từ các lo¿i côn trùng và đáng vật này hàng năm đưÿc ước tính 109 -

1010 tấn/năm [2] Mát trong những đặc tính quan tráng nhất căa CS là khÁ năng kháng khuẩn Nhóm amine có thêm proton trong CS có khÁ năng ąc chế sự phát triển căa vi khuẩn [5] CS có nhiều đặc tính đác đáo như không đác h¿i, tương hÿp sinh hác và phân hăy sinh hác [6] CS nhận đưÿc nhiều sự quan tâm vì các ho¿t tính sinh hác căa chúng như tính kháng khuẩn, cháng ung thư và tăng sąc đề kháng [7, 8] CS đưÿc sử dāng ráng rãi trong các lĩnh vực như: công nghá sinh hác, dưÿc phẩm, xử lý nước thÁi, mỹ phẩm

1.1.1 Cấu t¿o cÿa chitosan

Chitin là mát polysaccharide gồm các đơn vß N-acetyl-D-glucosamine liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4-glucoside (Hình 1.1) Chitin đưÿc phân lo¿i như mát dẫn xuất celluloso [5]

Hình 1.1 M ột đo¿n cấu trúc hóa học cÿa chitin [5]

CS là mát polysaccharide m¿ch thẳng đưÿc cấu t¿o từ các D-glucosamine (đơn vß đã deacetyl hóa) và N-acetyl-D-glucosamine (đơn vß chąa nhóm acetyl) liên

kết t¿i vß trí β-(1-4) (Hình 1.2)

Hình 1.2 C ấu trúc hóa học cÿa chitosan [5]

M ąc đß deacetyl hoá

Đá deacetyl hóa đưÿc sử dāng để phân biát chitin và chitosan Khi đá deacetyl hóa căa chitin lớn hơn hoặc bằng 50% (phā thuác vào nguồn gác căa polymer), nó trá nên tan trong môi trưßng acid và đưÿc gái là chitosan [14, 15] Mąc đá deacetyl hoá căa CS đưÿc xác đßnh theo mát sá các phương pháp: phổ FT-IR, phổ UV-Vis, phổ 1H-NMR, phổ 13C-NMR tr¿ng thái rắn, sắc ký thẩm thấu gel, các

phương pháp chuẩn đá, hấp phā màu thuác nhuám, phân tích thành phần

Kh ßi l°ÿng phân tÿ trung bình

Khái lưÿng phân tử trung bình (KLPTTB) căa CS phā thuác vào nguồn gác

và các thông sá căa quá trình deacetyl hóa như: nhiát đá, thßi gian và nồng đá NaOH CS có thể thu đưÿc từ quá trình deacetyl hóa chitin phần lớn có KLPTTB

nằm trong khoÁng 200 - 500 kDa, thậm chí có thể có khái lưÿng phân tử lớn tới

1000 kDa Sau đó, để thuận lÿi trong quá trình sử dāng, CS cần đưÿc làm giÁm KLPTTB bằng các phương pháp hóa hác hoặc enzyme xuáng tới KLPT thấp hơn [14, 15] Như các lo¿i polymer hữu cơ khác, KLPTTB căa CS đưÿc xác đßnh theo các phương pháp sau: sắc ký thẩm thấu, tán x¿ ánh sáng và đo đá nhớt [16]

Tính ch ¿t hóa hác

CS là dẫn xuất amine polysaccharide m¿ch thẳng với hàm lưÿng nitrogen

cao, với cấu trúc là bá khung D-glucosamine Cấu trúc CS bao gồm các nhóm chąc –NH2, –OH dß dàng t¿o liên kết hydro giữa các phân tử và hình thành muái trong các phÁn ąng hóa hác với các acid hữu cơ và vô cơ [17]

CS hòa tan nhiều trong dung dßch acid loãng (pH < 6,0) [18, 19] à pH thấp,

CS đưÿc proton hóa thành chất mang đián tích dương nên tăng khÁ năng hòa tan trong nước Khi pH g 6, các nhóm amine căa CS bß đề proton hóa khiến phân tử CS trá nên không tan Quá trình chuyển hóa giữa hòa tan - không hòa tan xÁy ra xung quanh đá pH từ 6 đến 6,5 CS và mát sá dẫn xuất căa CS có chąa các nhóm chąc trong đó các nguyên tử oxygen và nitrogen căa nhóm chąc còn cặp electron chưa sử

dāng Vì vậy, chúng có khÁ năng t¿o phąc phái trí với hầu hết các kim lo¿i nặng và các kim lo¿i chuyển tiếp như: Hg22+, Cd2+, Zn2+, Cu2+, Ni2+, Co2+ Tùy nhóm chąc trên m¿ch polymer mà thành phần và cấu trúc căa phąc sẽ khác nhau Hơn nữa, CS t¿o phąc với các kim lo¿i như Ag+, Cu2+, Ni2+& sẽ sẽ hình thành các liên kết ngang trong m¿ch phân tử CS làm tăng cưßng ho¿t tính kháng khuẩn [20]

D°ÿc lý/ho¿t tknh sinh hác

CS có khÁ năng kích thích làm tăng cưßng há tháng mißn dßch cơ thể, h¿n chế sự phát triển căa các tế bào u bướu, ung thư, HIV/AIDS, cháng tia tử ngo¿i, cháng ngąa dß ąng& [21, 22] Ngoài ra, CS có thể hấp thā các chất có h¿i trong đưßng ruát, phòng cháng bánh tiểu đưßng, h¿ huyết áp, phòng bánh xơ cąng đáng m¿ch, đào thÁi đác tá và hấp thā kim lo¿i nặng, cÁi thián cơ năng tiêu hóa [23 - 25] CS có khÁ năng thúc đẩy làm lành da, phāc hồi vết thương, cầm máu, thấm máu á vß trí bß xuất huyết [26]

CS có ho¿t tính kháng khuẩn cao, an toàn với cơ thể ngưßi Ho¿t tính kháng khuẩn căa CS phā thuác vào nồng đá và KLPT CS có tính thấm khí, kháng khuẩn

và cháng nấm mác tát BÁn chất là mát polymer thiên nhiên nên CS bß phân hăy bái các enzyme như lysozyme, chitosanate& t¿o thành các oligome và tiếp tāc phân hăy thành N-glucosamine, mát hÿp chất nái sinh có trong cơ thể ngưßi Tuy nhiên, mát trong những nhưÿc điểm căa CS là không hòa tan trong môi trưßng trung tính bái vì CS có cấu trúc tinh thể phąc t¿p, cũng như sự hián dián căa nhóm amine và

bß chi phái bái đá deacetyl hóa dẫn tới làm giÁm tính ąng dāng căa CS [27, 28]

1.1.3 Āng dụng cÿa chitosan trong lĩnh vực y sinh

1.1.3.1 Āng dụng cÿa chitosan trong lĩnh vực y sinh trên thế giới

Trong y sinh và hóa dưÿc, CS đưÿc sử dāng làm màng chữa vết thương, chất

giúp tái t¿o mô xương, thuác chữa bánh Vật liáu nano trên cơ sá CS bước đầu đưÿc ąng dāng trong y sinh dựa trên khÁ năng tương thích sinh hác, tính ổn đßnh tương đái cao và duy trì đưÿc mát sá tính chất căa CS ban đầu Đặc biát do kích thước nhß và

bề mặt riêng lớn nên CS có khÁ năng hấp phā cao Dựa vào tính chất này, nano-CS đưÿc sử dāng làm chất hấp phā các lo¿i thuác dùng trong y hác [27-29]

Theo các nghiên cąu căa Chrystalla Protopapa và cáng sự (năm 2022) về các lo¿i thuác dùng theo đưßng mũi và đưßng miáng, các lo¿i thuác có khái lưÿng phân

tử lớn có khÁ năng tăng sinh khÁ dāng sau khi phái hÿp với CS [31] Các viên nang nano hydroxytyrosol (HT) đưÿc mang bái các h¿t nano CS thông qua quá trình gel hóa ion với sodium bisulphate kết hÿp với sóng siêu âm Các tác giÁ thực hián nhiều nghiên cąu trên tổ hÿp các h¿t nano-HT bao gồm: đặc điểm cấu trúc hình thái kích

thước h¿t, FE-SEM, ATR-FTIR, XRD, DSC, giÁi phóng in vitro, đánh giá khÁ năng

cháng oxy hóa và ho¿t tính sinh hác căa tổ hÿp Kết quÁ cho thấy, viên nang nano có d¿ng các khái cầu có kích thước dao đáng trong khoÁng 119,50 - 365,21 nm với đián

thế zeta (ζ) dương (17,50 mV - 18,09 mV) Hiáu suất bao bác căa nano-CS với 5 mg/g HT (HTS1) và 20 mg/g HT (HTS2) lần lưÿt là 77,13 % và 56,30 % Sự hình thành các viên nang nano-HT dẫn đến viác tăng nhiát đá thăy tinh hóa căa tổ hÿp Nghiên cąu giÁi phóng HT khßi tổ hÿp nano cho thấy HTS2 giÁi phóng tới 67,12 %

HT (HTS1 58,89 %) trong dung dßch mô phßng quá trình tiêu hóa á đưßng tiêu hóa Nano-HT có đặc tính cháng oxy hóa và ho¿t tính sinh hác (cháng l¿i các dòng tế bào ung thư A549 và MDA – MB - 231) cao hơn HT tự do [32]

1.1.3.2 Āng dụng cÿa chitosan trong lĩnh vực y sinh ở Việt Nam

Vật liáu sinh hác chitosan/carrageenan/lovastatin (CsCL) chế t¿o bằng phương pháp dung dßch khi thay đổi hàm lưÿng lovastatin (Lov) và cá đßnh hàm lưÿng chitosan/carrageenan với tỉ lá (1:9) Kết quÁ trên phổ hồng ngo¿i FT-IR và FESEM cho thấy các thành phần căa vật liáu tổ hÿp có cấu trúc hóa hác ổn đßnh, phân tán ổn đßnh giữa nhß hình thành liên kết hydro và tương tác lưỡng cực KhÁ năng giÁi phóng Lov trong môi trưßng mô phßng dßch d¿ dày và dßch ruát t¿i pH 2

và pH 7,4 bß Ánh hưáng bái hàm lưÿng Lov Kết quÁ thu đưÿc mẫu vật liáu sinh hác CsCL195 với tỉ lá Cs : C : L (1 : 9 : 0,5) đưÿc đánh giá tát nhất so với các mẫu tổ hÿp còn l¿i vì: các h¿t phân tán đều; polymer nền bền nhiát; nhiát phân hăy đ¿t 52,3

oC; quá trình giÁi phóng thuác kém á môi trưßng pH 2 (dßch vß) và giÁi phóng tát á

môi trưßng pH 7,4 (dßch ruát) t¿o điều kián cho thuác hấp thu qua tế bào niêm m¿c ruát vào máu, từ đó tăng hiáu quÁ điều trß cholesterol máu [33]

Tác giÁ Nguyßn Thúy Chinh và các đồng nghiáp á Vián Kỹ thuật nhiát đới nghiên cąu chế t¿o vật liáu tổ hÿp acid polylactic/chitosan (PLA/CS) mang thuác nifedipin bằng phương pháp dung dßch và phương pháp vi nhũ Các đặc trưng tính chất và khÁ năng giÁi phóng thuác căa vật liáu tổ hÿp nano PLA/CS/nifedipin cũng

đã đưÿc xác đßnh Từ đó nghiên cąu giÁi phóng nifedipin từ vật liáu nano PLA/CS/nifedipin Kết quÁ cho thấy nifedipin giÁi phóng theo 2 giai đo¿n (ban đầu giÁi phóng nhanh và sau đó giÁi phóng chậm có kiểm soát) [34]

Cũng t¿i Vián Kỹ thuật nhiát đới - Vián Hàn lâm Khoa hác và Công nghá Viát Nam, Trần Đ¿i Lâm và các cáng sự đã nghiên cąu sÁn xuất chitosan với kích thước nano làm chất dẫn thuác ąng dāng trong dưÿc phẩm [35] CS cũng đưÿc sử dāng với các māc đích như: tác nhân giÁm béo và cháng tăng cholesterol máu, cháng đông máu, điều trß vết thương và bßng, phòng ngừa bánh ung thư, tăng cưßng chąc năng căa gan, phòng chữa bánh tiểu đưßng và h¿ huyết áp& [36]

1.2 Gi ái thißu về alginate

1.2.1 Cấu t¿o và phân lo¿i alginate

Alginate (AG) là lo¿i polymer sinh hác biển phong phú trên thế giới [37, 38] AG

là tên gái chung cho các muái căa alginic acid, là anionic polysaccharide đưÿc tách chiết

từ rong nâu (Hình 1.3) Hàm lưÿng và chất lưÿng căa AG có sự thay đổi theo giáng loài, mùa vā, đá tuổi căa rong, bá phận cây rong và điều kián sáng [39, 40]

Hình 1.3 Trong t Áo nâu chāa nhiều alginate

Nguồn AG chă yếu tìm thấy á thành tế bào và mô liên kết căa tÁo nâu á biển thuác há Phaeophyceae, tÁo bẹ Macrocystis pyrifera, Ascophyllum nodosum và các

loài Laminaria nhưng nhiều nhất là á tÁo nâu dưới d¿ng muái AG [37] AG tồn t¿i á

d¿ng không gian dưới 2 d¿ng là alginic acid và muái calcium alginate, magnesium alginate á thành tế bào tÁo nâu, t¿o nên cấu trúc lưới gel bền vững trên thành tế bào tÁo nâu

Cấu t¿o căa alginate là các chußi phân tử β-D-mannuronic acid (M) và guluronic acid (G) liên kết với nhau bằng liên kết 1-4 glucoside (Hình 1.4) Có 3 lo¿i liên kết có thể gặp trong 1 phân tử alginate: (M-M-M), (G-G-G), (M-M-G) t¿o thành các khái (block) liên kết ngẫu nhiên trong m¿ch [41]

Hình 1.4 Công th āc cấu t¿o cÿa 2 acid cấu t¿o nên alginic acid [37]

Khi alginic acid t¿o muái với các ion kim lo¿i khác nhau sẽ t¿o nên các muái

AG khác nhau (các Hình 1.5 - 1.7) Mát sá d¿ng muái AG hay gặp như: sodium alginate (C5H7O4COONa)n, potassium alginate (C5H7O4COOK)n, calcium alginate ((C5H7O4COO)2Ca)n, ammonium alginate (C5H7O4COONH4)n

Hình 1.5 Công th āc cấu t¿o cÿa sodium alginate [40]

Hình 1.6 Công th āc cấu t¿o cÿa calcium alginate

Hình 1.7 Công th āc cấu t¿o cÿa ammonium alginate [41]

Tính ch ¿t vÁt lí

Các tính chất cơ hác căa gel AG thưßng đưÿc tăng cưßng bằng cách tăng chiều dài căa khái block liên kết ngẫu nhiên trong m¿ch và khái lưÿng phân tử Mßi lo¿i AG kiểm soát sự ổn đßnh căa gel, tỷ lá giÁi phóng thuác từ gel, hình thái và tương tác căa các chất đưÿc mang bái gel AG AG có khái lưÿng phân tử trung bình càng lớn thì

đá nhớt dung dßch căa nó càng cao Khi tăng khái lưÿng phân tử căa AG có thể cÁi thián các tính chất vật lý căa dung dßch gel Tuy nhiên, dung dßch AG đưÿc hình thành từ polymer khái lưÿng phân tử cao thưßng rất nhớt và đây là yếu tá không mong muán trong quá trình sÁn xuất AG [42 - 44]

Tính ch ¿t hóa hác

AG đưÿc t¿o thành từ β-D-mannuronic acid (M) và α-L-guluronic acid (G)

(Hình 1.4) bái liên kết (1-4) glycoside t¿o thành anionic polysaccharide Theo công thąc cổ điển căa Haworth, 2 monome này chỉ khác nhau á nhóm carboxyl nằm á trên

và dưới mặt phẳng căa vòng pyranose Hai gác monome này có cấu t¿o d¿ng ghế và có cấu hình khác nhau: mannuronic acid có cấu hình 4C1 còn guluronic acid là 1C4 (Hình 1.4) Chính sự khác nhau căa m¿ch cấu trúc nên 2 gác uronic này thể hián các tính chất hóa hác, sinh hác khác nhau [45] Tính chất vật lý, hóa hác và sinh hác căa AG thay đổi tùy thuác vào khái lưÿng phân tử, đá nhớt và tỷ lá M/G cũng như trình tự sắp xếp các gác uronic trong polymer Tỷ lá M/G là thông sá quan tráng đặc trưng cho tính chất hoá hác, tính chất vật lý căa AG và có ý nghĩa quan tráng trong nghiên cąu khÁ năng t¿o gel AG tách chiết từ rong nâu có tỷ lá M/G dao đáng từ 0,2 đến 2,5, khái lưÿng phân tử trung bình từ 100 kDa đến 1.500 kDa [46] T ừ những cơ sá đó nhìn chúng alginat có m át sá tính chất cā thể như sau:

- Tính chất căa muái alginate với kim lo¿i hóa trß I: tan đưÿc trong nước t¿o dung dßch có đá nhớt cao, dß bß cắt m¿ch bái các yếu tá acid, kiềm m¿nh, enzyme& Khi tương tác với acid vô cơ muái alginate tách ra dưới alginic acid t ự do, đưÿc ąng dāng ráng rãi trong các ngành công nghiáp

- Tính chất căa muái alginate với kim lo¿i hóa trß II: Có đá chắc cao,

có kh Á năng t¿o màu tùy theo kim lo¿i, không hòa tan trong nước, khi ẩm thì

d ẻo, khi khô có đá cąng cao và khó thấm nước, tỉ tráng thấp

D°ÿc lý/ho¿t tính sinh hác

AG đưÿc xem là nguồn polysaccharide phong phú và có thể tái t¿o, đáp ąng nhu cầu cho các lĩnh vực sÁn xuất công nghiáp phát triển m¿nh mẽ trong tương lai Đặc biát, AG không đác, không gây mißn dßch, có khÁ năng thích ąng và phân hăy sinh hác cao nên còn đưÿc gái là <hÿp chất xanh= và đưÿc xem là vật liáu mới phāc

vā cho các ngành công nghiáp thực phẩm, mỹ phẩm, dưÿc phẩm [47, 48]

Mặc dù khÁ năng tương thích sinh hác căa AG đã đưÿc đánh giá ráng rãi

trong in vitro cũng như in vivo, tuy nhiên vẫn còn nhiều tranh luận về tác đáng căa

các hÿp chất AG [49-51] AG thu đưÿc từ các nguồn tự nhiên có thể có mặt các t¿p chất khác nhau như kim lo¿i nặng, nái đác tá, protein và các hÿp chất polyphenolic Đặc biát, AG đưÿc tinh chế qua nhiều công đo¿n với đá tinh khiết rất cao đã không gây ra bất kỳ phÁn ąng l¿ nào cho cơ thể khi cấy ghép vào đáng vật [51] Tương tự như vậy, không có phÁn ąng đáng kể nào xÁy ra khi alginat có đá tinh khiết cao đưÿc tiêm vào chuát [48]

1.2.3.1 Āng dụng cÿa alginate trong lĩnh vực y sinh trên thế giới

Ąng dāng căa AG dựa trên hai tính chất chính: Khi hòa tan trong nước AG t¿o thành dung dßch có đá nhớt cao nên đưÿc sử dāng để làm đặc dung dßch AG có khÁ năng hình thành gel khi có mặt căa ion Ca2+ và Na+, do vậy đưÿc dùng để chế t¿o vật liáu d¿ng màng hoặc sÿi [49]

SÁn phẩm thăy phân AG có khái lưÿng phân tử từ 5 kDa đến 20 kDa thể hián mát sá ho¿t tính dưÿc lý đáng chú ý [50] AG đóng vai trò quan tráng trong ngành dưÿc do AG có nguồn gác thiên nhiên, không đác h¿i, có khÁ năng tự phân hăy sinh hác và giá thành thấp Do khÁ năng hấp thu ion m¿nh nên AG đưÿc dùng làm chất hấp

thā các nguyên tá phóng x¿ [51], đào thÁi các kim lo¿i nặng như cadmium, chromium

và copper ra khßi cơ thể [52] AG khái lưÿng phân tử thấp đưÿc sử dāng để điều chế các lo¿i thuác viên nang, thuác kháng sinh có tác dāng kháng khuẩn [53]; cháng ung thư [54, 55]; kháng viêm [56]; hß trÿ điều trß các bánh tăng huyết áp, h¿ đưßng huyết

và giÁm cholesterol [57]; thuác cháng dß ąng, cháng oxy hóa, kháng khuẩn đưßng ruát [58]; điều trß bánh nhồi máu cơ tim [59]; kháng vi khuẩn á vòm háng [60] KhÁ năng cháng đông máu căa dẫn xuất AG đã đưÿc quan tâm nghiên cąu [61-64] Mặc

dù, AG không có khÁ năng cháng đông máu nhưng các dẫn xuất alginate sulphate (AS) có tính chất và cấu trúc tương tự như chất cháng đông máu (heparin) đưÿc sÁn sinh trong tế bào gan [61]

Trong nghiên cąu căa nhóm tác giÁ Deepti Rekha Sahoo (năm 2021) đã chỉ

ra AG có thể dß dàng đưÿc xử lý làm vật liáu mang thuác dưới các d¿ng hydrogel,

vi nang, vi cầu, bát biển và sÿi Từ đó, các vật liáu cao phân tử có nguồn gác sinh

hác dựa trên AG này đưÿc sử dāng trong viác chữa lành mô, hß trÿ lành sẹo, thúc đẩy quá trình chữa lành vết thương, tái t¿o xương mới và phát triển căa tế bào [65] Cũng trong năm 2021, nghiên cąu căa Raha Ahmad Raus và cáng sự cũng cho thấy các d¿ng vật liáu khác nhau căa AG đóng vai trò quan tráng trong tổ hÿp mang thuác, hß trÿ chąc năng căa gan và tim& Những ąng dāng trên căa AG có đưÿc nhß viác thay đổi cấu trúc dß dàng và pha trán với các polymer khác bằng các phương pháp vật lý, hóa hác Tổ hÿp chąa dẫn xuất AG thu đưÿc có cấu trúc, chąc năng và tính chất mới nhằm māc đích cÁi thián đá bền cơ hác, khÁ năng tương thích với tế bào và đặc tính căa quá trình gel hóa [66]

1.2.3.2 Āng dụng cÿa alginate trong lĩnh vực y sinh ở Việt Nam

Năm 2019, Nguyßn Văn Thành đã nghiên cąu điều chế AG khái lưÿng phân

tử thấp bằng phương pháp thăy phân trong môi trưßng acid dùng làm thực phẩm chąc năng hß trÿ cháng đông máu Tác giÁ đã xây dựng quy trình sÁn xuất sodium guluronate sulphate (SGS) từ sodium alginate căa rong nâu T.ornata Chế phẩm SGS có đá tinh s¿ch cao, khái lưÿng phân tử trung bình 25,408 kDa, đá polymer hóa phân tử trung bình 107, chỉ sá đa phân tán 1,35 Kết quÁ đánh giá ho¿t tính căa SGS cho thấy ho¿t tính cháng đông máu phā thuác vào khái lưÿng phân tử trung bình và nồng đá căa SGS Chế phẩm SGS có tác dāng kéo dài thßi gian đông máu

nái sinh và thßi gian đông máu chung nhưng tác dāng kéo dài thßi gian đông máu ngo¿i sinh không đáng kể SGS không đác đái với chuát thí nghiám [37]

Năm 2020, Th¿ch Thß Lác đã chế t¿o h¿t tổ hÿp polymer alginate/chitosan mang thuác lovastatin (AG/CS/LOV) với thành phần LOV chiếm 10 % trong h¿t vật liáu tổ hÿp Kết quÁ thử nghiám đác tính cấp và đác tính bán trưßng dißn các h¿t vật liáu tổ hÿp AG/CS/LOV trên chuát cho thấy liều gây chết trung bình (LD50) căa vật liáu AG/CS/LOV cao hơn 5000 mg/kg thể tráng Kết quÁ thử nghiám lâm sàng trên chuát điều trß bằng vật liáu AG/CS/LOV trong 28 ngày đã chąng minh không có sự khác biát đáng kể về các chỉ sá tráng lưÿng cơ thể, huyết hác, sinh hóa, tráng lưÿng trung bình căa nái t¿ng căa chuát sau khi điều trß bằng h¿t vật liáu tổ hÿp so với mẫu đái chąng H¿t vật liáu tổ hÿp AG/CS/LOV an toàn và có thể đßnh hướng nghiên cąu tác dāng giÁm cholesterol trên đáng vật và ngưßi [67, 68]

1.3 V Át lißu tã hÿp polymer thiên nhiên mang thußc trên c¢ så alginate và chitosan

1.3.1 Vật liệu tổ hợp polymer thiên nhiên mang thuốc trên cơ sở alginate

Năm 2020, João Silva và cáng sự đã chế t¿o tổ hÿp alginate/polyphenol (AG/PP) nhằm đánh giá mô hình đáng hác giÁi phóng polyphenol (PP) trên cơ sá muái căa các nguyên tá vô cơ (Ca2+, Zn2+, Ba2+, Mg2+&) Kết quÁ thu đưÿc cho thấy nồng đá NaCl quyết đßnh đá nhớt căa dung dßch AG, khÁ năng kéo sÿi và t¿o màng căa các chất t¿o màng sinh hác Muái AG căa các cation Ca2+, Zn2+ và Ba2+ là phù hÿp nhất để t¿o ra các gel AG/PP Đặc biát, chúng có thể t¿o các liên kết chéo với các PP Từ đó, có thể chế t¿o các miếng dán từ tổ hÿp muái vô cơ căa AG với các PP tự nhiên vào māc đích cháng oxy hóa trên da, cung cấp thêm lựa chán mới cho các liáu pháp trß liáu dựa trên flavonoid tự nhiên [69]

Băng g¿c cầm máu có chąa AG thưßng dùng cho các tổn thương á da, giúp cầm máu làm nhanh lành vết thương á vùng màng nhầy miáng và ruát Sự bám dính căa các ion Ca2+ trong AG với Na+ trong huyết tương sẽ kích thích ho¿t đáng căa các tiểu cầu và đông máu t¿i vùng bß tổn thương Viác bổ sung AG vào các lo¿i băng g¿c cũng làm giÁm sự hình thành mô h¿t trong quá trình làm lành vết thương Các nghiên cąu về sự lành vết thương á màng nhầy miáng trên chó cho thấy băng g¿c có chąa

AG làm tăng đáng kể viác cầm máu đái với các vết thương sâu 2 mm [70]

Ashish Dev và các cáng sự đã chế t¿o tổ hÿp acid polylactic/chitosan ąng dāng giÁi phóng thuác kháng HIV Từ kết quÁ đánh giá đáng hác, quá trình giÁi phóng thuác

bß Ánh hưáng bái nhiều yếu tá như: sự phân hăy polymer, khái lưÿng phân tử, tương tác giữa polymer và thuác& Đồng thßi, nghiên cąu cũng chỉ ra rằng giÁi phóng thuác trong môi trưßng kiềm tát hơn trong môi trưßng acid và trung tính [71]

Nhóm căa nghiên cąu căa Nguyßn Thúy Chinh đã nghiên cąu sự giÁi phóng thuác nifedipin (NIF) đưÿc mang bái tổ hÿp vật liáu acid polylactic/chitosan (PLA/CS) [72] Kết quÁ cho thấy NIF giÁi phóng từ các h¿t nano PLA/CS và màng

tổ hÿp PLA/CS theo 2 giai đo¿n nhanh và chậm, có kiểm soát trong các dung dßch

pH đưÿc khÁo sát Sau 28 giß thử nghiám, hàm lưÿng NIF giÁi phóng đ¿t từ 61,89

% đến 85,24 % phā thuác vào thành phần và pH dung dßch Tuổi thá căa viên nang bào chế từ h¿t nano PLA/CS mang NIF là trên 24 tháng với điều kián bÁo quÁn dưới

30 oC H¿t nano PLA/CS mang NIF gây giÁm huyết áp chuát thử nghiám á tất cÁ thßi điểm thử nghiám: 30 phút, 1 giß, 2 giß và 4 giß sau khi uáng thuác

Năm 2018, nghiên cąu căa Brian Alfaro-Gonzales [73] cho thấy khi chế t¿o vật liáu chitosan – nano b¿c bằng phương pháp hóa siêu âm t¿o ra chế phẩm ổn đßnh

và có thể kết hÿp với kháng sinh – lactam, có khÁ năng kháng các vi khuẩn kháng kháng sinh, bào tử vi khuẩn và cháng nhißm trùng [74]

1.3.3 Vật liệu tổ hợp polymer thiên nhiên mang thuốc trên cơ sở alginate/chitosan

1.3.3.1 V ật liệu tổ hợp alginate/chitosan d¿ng màng

Năm 2018, Thái Hoàng và cáng sự đã nghiên cąu Ánh hưáng căa polycaprolacton đến tính chất và hình thái căa vật liáu tổ hÿp alginate/chitosan/lovastatin (AG/CS/LS) [75] Hình 1.8 cho thấy, polycaprolacton giúp nâng cao khÁ năng tương thích, tương tác và phân tán căa CS, AG và LS trong màng tổ

hÿp Do đó, LS đưÿc phân tán tát hơn trong màng AG/CS/LS, dẫn đến cấu trúc căa các màng tổ hÿp trá nên đồng đều và chặt chẽ hơn Tổng hàm lưÿng giÁi phóng LS từ các màng tổ hÿp đ¿t gần 95 % sau 30 giß thử nghiám trong dung dßch pH 6,8

Màng CS đưÿc chế t¿o bằng phương pháp tách pha cÁm ąng nhiát, sau đó phă AG lên bề mặt màng bằng thiết bß thẩm tách để chế t¿o màng alginate/chitosan (AG/CS) [76] Kết quÁ cho thấy AG đã đưÿc phă lên màng CS mát cách hiáu quÁ Màng AG/CS có hàm lưÿng nước 71,8 % cao hơn so với màng CS không phă AG 61,8 % Dựa vào viác khÁo sát sự phân hăy màng AG/CS và màng CS, khái lưÿng căa màng AG/CS và màng CS giÁm xuáng còn khoÁng 75 % so với khái lưÿng ban

đầu sau 30 ngày thử nghiám in vitro Màng AG/CS cho thấy tiềm năng ąng dāng tát

hơn so với màng CS khi đưÿc ąng dāng trong các kỹ thuật tái t¿o mô [76]

Năm 2014, Cecilia Zorzi Bueno và các cáng sự đã nghiên cąu kiểm soát tính chất căa màng alginate/chitosan (AG/CS) xáp thông qua viác bổ sung các hàm lưÿng khác nhau căa chất ho¿t đáng bề mặt (pluronic F68) Sự thay đổi lưÿng nhß căa pluronic F68 dẫn đến sự thay đổi đáng kể về tính chất vật lý và hóa hác căa tổ hÿp vật liáu AG/CS Đá dày, đá nhám, đá xáp và sự hấp thā chất lßng căa màng AG/CS tăng cùng với lưÿng chất ho¿t đáng bề mặt đưÿc sử dāng, trong khi tính

chất cơ hác và tính ổn đßnh trong môi trưßng nước giÁm Màng AG/CS có bổ sung pluronic F68 không gây đác tế bào cho các tế bào L929 Tóm l¿i, có thể điều chỉnh các tính chất lý hóa căa tổ hÿp AG/CS thông qua sự thay đổi tỷ lá chất ho¿t đáng bề

mặt đưa vào tổ hÿp nhằm đáp ąng các māc đích sử dāng khác nhau trong các lĩnh vực y sinh [77]

Theo nghiên cąu căa Mariana Altenhofen trong năm 2012, màng AG và tổ hÿp AG/CS chąa natamycin (tác nhân kháng khuẩn) có cấu trúc liên tāc và dß tương tác tĩnh đián với CS Sự gia tăng hàm lưÿng CS Ánh hưáng đến hình thái và tính chất căa màng Khi tăng hàm lưÿng CS dẫn đến sự phá vỡ liên kết căa màng AG/CS và tăng tác

đá giÁi phóng thuác natamycin nhanh hơn so với cấu trúc màng khác Đáng hác giÁi phóng natamycin trong môi trưßng nước rất chậm, bß cÁn trá rõ rát trong màng tổ hÿp AG/CS do tương tác tĩnh đián giữa CS và natamycin Các mẫu giÁi phóng natamycin

từ màng AG và AG/CS trong nước cho thấy màng đã đáp ąng đưÿc yêu cầu kháng khuẩn, có khÁ năng ąng dāng cao trong bÁo quÁn thực phẩm từ sữa [78]

1.3.3.2 V ật liệu tổ hợp alginate/chitosan d¿ng h¿t

Vào năm 2015, nghiên cąu căa Adelfo García Ceja và cáng sự đã đánh giá

riêng biát khÁ năng tồn t¿i căa lactobacillus acidophilus và lactobacillus reuteri và khi kết hÿp với AG hoặc tổ hÿp AG/CS Tổ hÿp h¿t AG, AG/CS có chąa

lactobacillus acidophilus và lactobacillus reuteri đưÿc thêm vào sữa, mật ong hoa đào hoặc mąt dâu và đưÿc lưu trữ á 5 oC trong 30 ngày Sự tồn t¿i căa lactobacilli trong các vi h¿t cũng đưÿc nghiên cąu trong các môi trưßng mô phßng há tiêu hóa

trong cơ thể ngưßi Kết quÁ cho thấy, h¿t lactobacilli kết hÿp AG/CS bÁo quÁn tát hơn so với h¿t kết hÿp AG và cÁi thián sự sáng căa lactobacilli khi lưu trữ trong sữa,

mật ong hoa đào hoặc mąt blackberry Trong các điều kián môi trưßng mô phßng há tiêu hóa căa cơ thể, tổ hÿp AG/CS ngăn ngừa sự giÁm lactobacilli trong d¿ dày; trong

khi đó, thuác sẽ giÁi phóng thuận lÿi hơn trong môi trưßng đưßng ruát Lactobacilli

kết hÿp với AG/CS đã đưÿc chế t¿o thành công và mang l¿i nhiều lÿi ích cho sąc khße hơn cho ngưßi tiêu dùng so với lactobacilli hoặc lactobacill/AG [79]

Ping Li và các cáng sự đã chế t¿o h¿t nano-AG/CS mang thuác nifedipin Viác chế t¿o tổ hÿp nano AG/CS/nifedipin tương đái khó khăn vì nifedipin là chất kỵ nước trong há AG/CS ưa nước Nghiên cąu đã chế t¿o thành công tổ hÿp nifedipin kỵ nước trong nano-AG/CS bằng cách sử dāng kỹ thuật tiền gel ion hóa với kích thước nano

có đưßng kính 20-50 nm với tỷ lá khái lưÿng tái ưu căa natri alginate : CaCl2 : chitosan là 30 : 6,7 : 3,2 trong môi trưßng acid Mô hình giÁi phóng thuác in vitro cho thấy nifedipin giÁi phóng nhanh trong 2 giß đầu, sau đó là giai đo¿n giÁi phóng có kiểm soát Sau 24 giß, hàm lưÿng nifedipin giÁi phóng ra khßi tổ hÿp CS/AG trong dung dßch pH 1,5; 6,8 và 7,4 lần lưÿt là 26,52 %, 69,69 % và 56,50 % [80]

Bằng kỹ thuật tiền gel ion hóa, Azevedo đã chế t¿o tổ hÿp nano-CS/AG mang vitamin B2 với hiáu suất mang thuác (EE %) và khÁ năng tÁi thuác (LC %) tương ąng là ∼55 % và ∼2 % [81] Kết quÁ nghiên cąu cho thấy nano-CS/AG có

thể đưÿc sử dāng để mang vitamin B2 với đá ổn đßnh trong tái thiểu 5 tháng Bên c¿nh đó, vật liáu tổ hÿp này có thể đưÿc sử dāng để tăng đá ổn đßnh căa vitamin trong các thực phẩm hoặc sÁn phẩm nước giÁi khát

Năm 2013, tổ hÿp nano-CS/AG mang thuác tamoxifen với các tỉ lá CS/AG

và hàm lưÿng thuác khác nhau đã đưÿc nhóm nghiên cąu căa Martı´nez chế t¿o thành công bằng phương pháp nhũ tương Kết quÁ thu đưÿc các h¿t riêng biát có

d¿ng hình cầu và kích thước 19-28 nm Tác đá giÁi phóng thuác và tương tác giữa thuác và tổ hÿp vật liáu phā thuác vào cấu trúc h¿t nano Hàm lưÿng thuác giÁi phóng ra sau 24 giß đ¿t gần 99 % Theo kết quÁ thu đưÿc, nano-CS/AG/tamoxifen đưÿc sử dāng như mát vật liáu có khÁ năng kiểm soát phân phái cháng ung thư, đặc biát là những tổ hÿp vật liáu chąa hàm lưÿng AG cao [82]

Năm 2016, nhóm nghiên cąu căa Bhunchu đã chế t¿o tổ hÿp nano-CS/AG làm vật liáu mang thuác để điều trß ung thư dựa vào khÁ năng dß hấp thu nái bào

và tăng hiáu quÁ điều trß tính chất căa CS và AG Kích thước nhß hơn căa các h¿t nano cho phép thâm nhập qua các mao m¿ch máu và dß hấp thā vào các tế bào ung thư với hiáu quÁ cao Tổ hÿp vật liáu mang thuác này đã cÁi thián đưÿc các thông sá quan tráng như sinh khÁ dāng căa thuác thông qua đưßng uáng, đá ổn đßnh hóa trß liáu cháng l¿i sự xuáng cấp enzyme, giÁm đác tính căa thuác và tăng hiáu quÁ điều trß [83, 84]

Các tổ hÿp polymer căa sodium alginate với CS đã đưÿc phát triển để mang các phân tử có ho¿t tính sinh hác giá trß cao như các hÿp chất phenolic [85, 86] Năm 2017, R Stoica và cáng sự đã chế t¿o tổ hÿp CS/AG mang polyphenol (PECTP) chiết xuất từ hoa hồng bằng cách thay đổi nồng đá polyphenol trong tổ hÿp (0,25 ml polyphenol - PECTP0,25; 0,5 ml polyphenol - PECTP0,5 và 1 ml polyphenol - PECTP1), đồng thßi đánh giá đáng hác giÁi phóng polyphenol trong môi trưßng dung dßch pH 1,2 và pH 7,4 Hàm lưÿng polyphenol giÁi phóng từ tổ

hÿp PECTP giÁm dần khi tăng hàm lưÿng polyphenol Gần 60 % hàm lưÿng polyphenol giÁi phóng khßi PECTP0,25 sau 3 giß, PECTP0,5 sau 4 giß và PECTP1 sau 6 giß Kết quÁ chỉ ra rằng sự giÁi phóng polyphenol trong môi trưßng pH 7,4 (mô phßng dßch ruát) nhanh hơn nhiều so với môi trưßng pH 1,2 (mô phßng dßch d¿ dày) [85]

Ru Feng và cáng sự chế t¿o thành công tổ hÿp microgel chitosan/sodium alginate (CS/ALG) để mang các polyphenol từ vß căa Juglans regia L (JRP-Microgel) Từ đó khÁo sát các đặc tính hóa lý căa JRP- Microgel và sự giÁi phóng

và biến đổi thành phần căa hÿp chất phenolic trong các dung dßch mô phßng há tháng tiêu hóa căa cơ thể Kết quÁ cho thấy các h¿t JRP-Microgel tồn t¿i á d¿ng bán tinh thể và d¿ng hình cầu với kích thước h¿t đồng đều H¿t JRP-Microgel có đá bền

lý hóa ổn đßnh hơn so với JRP không đưÿc mang bái tổ hÿp CS/ALG Hơn nữa, h¿t JRP-Microgel cho thấy khÁ năng giÁi phóng tát trong các dung dßch mô phßng há tháng tiêu hóa Trong các giai đo¿n giÁi phóng, thành phần phenolic đưÿc mang bái h¿t JRP-Microgel có đá giÁi phóng ổn đßnh và hiáu quÁ hơn nhiều so với thành phần

căa phenolic trong JRP không đưÿc mang bái CS/ALG Từ đó, cho thấy rằng h¿t JRP-Microgel có thể kiểm soát sự giÁi phóng JRP trong quá trình tiêu hóa Các kết quÁ trên cung cấp cơ sá thực nghiám cho ąng dāng chế t¿o tổ hÿp microgel để cÁi thián sinh khÁ dāng căa các hÿp chất phenolic trong cơ thể ngưßi [87] cũng như phát triển cho các nghiên cąu tiếp theo [88]

1.4 Gi ái thißu về trà hoa vàng và polyphenol trà

Trà hoa vàng (THV) hay còn gái là kim hoa trà (Camellia chrysantha) là mát loài thực vật h¿t kín trong há Theaceae (Hình 1.9) THV thưßng đưÿc tìm thấy

á Viát Nam (Tam ĐÁo, Ba Chẽ QuÁng Ninh, Lâm Đồng, Tuyên Quang, Yên Bái, Cúc Phương) và Trung Quác (Tây Nam tỉnh QuÁng Tây) [89]

Hình 1.9 Cây trà hoa vàng

THV đưÿc ąng dāng nhiều trong y sinh do chąa hơn 400 ho¿t chất, trong đó

có các polyphenol và các nguyên tá vi lưÿng như selenium (Se), germanni (Ge), potassium (K), zinc (Zn), molybdenum (Mo), vanadium (V), manganese (Mn) và các vitamin B1, B2, C Các hÿp chất trong THV có khÁ năng kiềm chế sự sinh trưáng căa các khái u đến 33,8 %, giÁm đến 35 % hàm lưÿng cholesterol trong máu, giÁm triáu chąng xơ vữa đáng m¿ch do máu nhißm mỡ, điều hòa huyết áp, h¿ đưßng huyết, chữa kiết lỵ, đ¿i tián ra máu& [90]

Theo các nhà khoa hác Trung Quác, THVcó 9 tác dāng chính [89]:

‒ Trong lá trà có những ho¿t chất làm giÁm tổng hàm lưÿng lipid trong huyết thanh máu, giÁm lưÿng cholesterol mật đá thấp (cholesterol xấu) và tăng lưÿng cholesterol mật đá cao (cholesterol tát)

‒ Nước sắc lá trà có tác dāng h¿ huyết áp rõ ràng và tác dāng đưÿc duy trì trong thßi gian tương đái dài

‒ Nước sắc lá trà có tác dāng ąc chế sự tā tập căa tiểu cầu, cháng sự hình thành huyết khái gây tắc nghẽn m¿ch máu

‒ Phòng ngừa ung thư và ąc chế sự phát triển căa các khái u khác

‒ Hưng phấn thần kinh

‒ Lÿi tiểu m¿nh

‒ GiÁi đác gan và thận, ngăn ngừa xơ vữa đáng m¿nh máu

‒ Ąc chế và tiêu diát vi khuẩn

‒ Ngoài ra, lá trà còn có tác dāng cháng viêm, cháng dß ąng và duy trì tr¿ng thái bình thưßng căa tuyến giáp

1.4.2 Polyphenol

1.4.2.1 Gi ới thiệu chung về polyphenol

Polyphenol là các hÿp chất có nguồn gác tự nhiên, tồn t¿i trong thực vật Chúng đưÿc chąng minh có khÁ năng cháng oxy hóa vô cùng hiáu quÁ [91, 92] Polyphenol có thể bÁo vá cơ thể, giúp cơ thể cháng l¿i nhiều lo¿i bánh khác nhau

do gác tự do gây ra Cấu t¿o chung căa các polyphenol là trong phân tử có vòng thơm (vòng benzene) chąa mát hay hai, ba nhóm hydroxyl (–OH) gắn trực tiếp vào vòng benzene Tùy thuác vào sá lưÿng và vß trí tương hß căa các nhóm OH gắn vào vòng benzene mà các tính chất vật lý, hoá hác hoặc ho¿t tính sinh hác thay đổi [93]

đơn giÁn (hÿp chất chỉ chąa 1 vòng benzene) tồn t¿i trong tự nhiên Chẳng h¿n, resorcinol (1,3-dihydroxybenzene) và phloroglucinol (1,3,5-trihydroxybenzene) là những hÿp chất đưÿc hình thành từ nhựa cây và vß cây ăn trái (Hình 1.10)

Shikimic acid Chorismic acid Resorcinol Phloroglucinol

Galic acid Vanilic acid Vanillin

aldehyde p-caumaric acid Caffeic acid

Hình 1.10 C ấu trúc các polyphenol đơn giÁn [93]

Phenolic acid là những hÿp chất có đặc điểm căa nhóm chąc carboxylic (vaxit gallic, vanillic acid ) và hydroxibenzoic aldehyde là những hÿp chất có đặc điểm căa nhóm chąc aldehyde (vanillin aldehyde) Các acid dẫn xuất cinnamic phổ biến là cinnamic acid, p-coumaric acid, caffeic acid, ferulic acid, 5-hydroxyferulic acid và sinapic acid

nghiên cąu nhiều nhất trong các hÿp chất polyphenol Hián nay có hơn 8000 hÿp chất thuác há flavonoid đã đưÿc phát hián

Hình 1.11 C ấu trúc tổng quát cÿa flavonoid [93]

Dựa vào bÁn chất căa cấu trúc, flavonoid đưÿc phân lo¿i theo nhiều cách khác nhau, flavonoid gồm 2 vòng thơm và mát vòng pyran (Hình 1.11) Cấu trúc chung căa các flavonoid là khung xương 15 carbon, chąa 2 vòng benzen nái với nhau bằng chußi liên kết 3 carbon Các flavonoid đưÿc chia thành nhiều nhóm nhß,

mát sá nhóm flavonoid nổi bật như: anthocyanidin, flavanol&

kết đôi á C2=C3 (ví dā: apigenin và luteolin á Hình 1.12 Vòng A là thành phần quan tráng căa flavon xuất phát từ phloroglucinol và vòng B có thể có các nhóm thế

Kaempferol Quercetin Myricetin

Hình 1.13 C ấu trúc cÿa hợp chất flavonol [93]

(2-phenyl-2,3-dihydropyran-4-on) Flavanon là đồng phân căa chalcon và đưÿc tổng hÿp bằng phÁn ąng nhân t¿o và phÁn ąng sinh hóa Flavanon có 1 trung tâm bất đái

á C2 t¿o nên 2 đồng phân quang hác quan tráng có ho¿t tính sinh hác Mát sá flavanon phổ biến là naringenin, eriodictyol và hespertin (Hình 1.14)

Flavanon Naringenin

Hình 1.14 C ấu trúc cÿa hợp chất flavanone [93]

phenyl-3-hydroxy-2,3-dihydropyran-4-on) (Hình 1.15) Chúng có 2 carbon bất đái C2 và C3 nên t¿o ra hai cặp đôi đồng phân quang hác Những hÿp chất dihydroflavonol phổ biến: aromanderin, taxifolin và ampelopsin

Aromanderin Taxifolin Ampelospin

Hình 1.15 C ấu trúc cÿa hợp chất dihydroflavonol [93]

Flavanol đưÿc chia làm hai d¿ng: (1) flavan-3,4-diol và (2) flavan-3-ol Catechin và epicatechin là những hÿp chất flavan-3-ol phân bá ráng rãi và có trong thành phần căa trà xanh Chúng có thể kết hÿp với gallic acid để t¿o ra epigallocatechin gallate hoặc epicatechin gallate

Flavan-3-ol Catechin Flavan-3,4-diol

Hình 1.16 C ấu trúc cÿa hợp chất flavanol [93]

Chalcon và dihydrochalcon: Là những hÿp chất flavonoid m¿ch há trong đó

có hai vòng thơm đưÿc liên kết với nhau bằng nhóm carbonyl và liên kết đôi Cα=Cβ Cách đánh sá thą tự trong chalcon bß đÁo ngưÿc so với cách đánh sá thą tự trong flavonoid (ví dā: vòng A có sá thą tự 1’-6’, vòng B có sá thą tự 1-6 (Hình 1.17)

2’-hydrogenxychacol 2’4’4’-tryhydrogenxychacol Phloretin

Hình 1.17 C ấu trúc cÿa hợp chất chalcon [93]

Sự có mặt căa liên kết chưa bão hòa α, β và không có vòng C trung tâm là hai đặc điểm khác biát căa chalcon, t¿o ra những hÿp chất có tính chất hóa hác khác nhau từ hÿp chất flavonoid Chalcon đưÿc tổng hÿp nhß vào xúc tác enzyme chalcon Đây là hÿp chất trung gian quan tráng có trong thực vật, vì nó là tiền chất

để t¿o ra hầu hết các hÿp chất flavonoid

hÿp chất flavonoid (ví dā: genistein và daidzein á Hình 1.18)

Daidren Genistein

Hình 1.18 C ấu trúc cÿa hợp chất isoflavon [93]

Đặc điểm nổi bật căa hÿp chất này là mát ion mang đián tích dương Hầu hết các hÿp chất căa anthocyanidin là nhân tá chă yếu t¿o ra những màu sắc khác nhau á thực vật và hoa Hai hÿp chất anthocyanidin phổ biến là cyanidin, pelargonidin

Pelargonidin Cyanidin

Hình 1.19 C ấu trúc cÿa hợp chất anthocyanidin [93]

1.4.2.2 Polyphenol trong trà

Trà là lo¿i thąc uáng phổ biến á hầu hết các quác gia trên khắp thế giới, điều

đó phần nào thừa nhận tác dāng căa trà đái với sąc khoẻ con ngưßi Các nhà khoa hác đã tìm thấy tác dāng sinh hác căa dßch chiết lá trà chă yếu nhß các polyphenol

có tác dāng quét/bắt dán dẹp các gác tự do Các gác tự do sinh ra và tích luỹ trong

cơ thể là nguyên nhân dẫn đến bánh tật và làm tăng tác đá lão hoá cơ thể con ngưßi Polyphenol trà có khÁ năng cháng ô xy hóa, kháng viêm, phòng cháng ung thư, giúp đáng m¿ch co giãn để duy trì lưu lưÿng máu và giữ cho đáng m¿ch không bß

xơ vữa cháng l¿i sự phá hăy nái t¿ng

1.4.2.3 Polyphenol trong trà xanh

Các hÿp chất polyphenol là sÁn phẩm chuyển hóa thą cấp căa thực vật, đa d¿ng về cấu trúc và chąc năng Trong cây, hàm lưÿng polyphenol biến đổi trong từng bá phận căa cây và lo¿i cây Các polyphenol không hòa tan trong nước (lignin, hydroxycinnamic acid ) thưßng phân bá á thành tế bào, trong khi lo¿i hòa tan thưßng cư trú á không bào [94, 95]

Nhóm các hÿp chất polyphenol là thành phần đưÿc quan tâm nhiều nhất trong trà do những đặc tính quý giá như khÁ năng cháng ung thư, cháng oxy hóa, giÁm cholesterol trong máu& [96, 97] Các hÿp chất polyphenol trong trà chă yếu

là các hÿp chất flavonoid, trong đó chia thành 5 nhóm chính:

‒ Hÿp chất catechin

‒ Hÿp chất anthoxanthin

‒ Hÿp chất anthocyanin

Hình 1.20 Công th āc cấu t¿o cÿa catechin [97]

Hÿp chất EGCG: Là thành phần chính trong các catechin trà, công thąc phân tử C22H18O11 (Hình 1.21) Hÿp chất EGCG không màu, kết tinh hình kim nhß, vß chát hơi đắng, t¿o kết tăa với gelatin, tan trong nước, dß tan trong aceton, ethanol [97]

Hình 1.21 Công th āc cấu t¿o cÿa (-)-EGCG [96, 97]

Trong công thąc phân tử vừa có gác galloyl vừa có 3 nhóm –OH á các vòng benzene nên EGCG có cấu trúc phân tử và các trung tâm ho¿t đáng cháng oxi hóa hiáu quÁ nhất trong các catechin trà Nghiên cąu hiáu quÁ quét/bắt gác tự do DPPH

căa catechin và các dẫn xuất [98] Hàm lưÿng EGCG trong lá trà phā thuác rất lớn vào giáng trà, đá non già căa lá và mùa vā thu ho¿ch [99]

Hÿp chất EGC là thành phần catechin có hàm lưÿng đąng thą 2 chỉ sau EGCG EGC có công thąc phân tử C15H14O7, kết tinh hình kim nhß không màu, vß chát m¿nh nhưng có vß ngát, không tác dāng với gelatin, tan trong nước và ethylacetate [100] Trong lá trà, hàm lưÿng EGC thay đổi theo giáng, đá non già

căa lá và mùa vā thu ho¿ch [100] Với thành phần EGC trong lá trà, Yu Li Lin và cáng sự [100] thu đưÿc kết quÁ hàm lưÿng EGC là 1,1 ± 0,1 %, trong khi kết quÁ đ¿t tới 3,6 đến 5,2% trong nghiên cąu căa Lihu Yao và cáng sự [101] về hàm lưÿng EGC trong lá trà trồng t¿i Australia

Epicatechin gallate (ECG) là thành phần có hàm lưÿng thưßng đąng thą 3 sau EGCG và EGC Đây là mát trong các catechin đưÿc galloyl hóa (Hình 1.22) có

vß chát hơi đắng, tác dāng với gelatin cho kết tăa màu trắng, tan trong nước, dß tan trong aceton, ethanol, ethylacetate Hàm lưÿng ECG cũng thay đổi tùy theo giáng trà, đá non già căa lá và mùa vā thu ho¿ch Kết quÁ nghiên cąu căa Lin và Yao về hàm lưÿng catechin này trong lá trà trồng t¿i Đài Loan và Australia là 1,1 ± 0,1 %

và từ 3,2 đến 4,1 % tương ąng [101]

Hình 1.22 Công th āc cấu t¿o cÿa ECG [100]

Hÿp chất EC và C (Hình 1.23): Đây là 2 cấu tử catechin có hàm lưÿng thấp nhất trong các catechin trà Công thąc phân tử căa nó là C15H11O6, á d¿ng tinh khiết không màu, kết tinh hình lăng trā, chát dßu có dư vß ngát, không kết tăa với gelatin, khó tan trong nước l¿nh nhưng dß tan trong nước nóng, ethanol, aceton [100]