Nghiên cứu kĩ thuật chiết xuất α mangostin từ vỏ quả măng cụt

Bộ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược HÀ NỘI PHÙNG THỊ MỸ HẠNH NGHIÊN CỨU KĨ THUẬT CHIẾT XUẤT a-MANGOSTIN TỪ vỏ QUẢ MĂNG CỤT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Dược sĩ KHÓA 2006 - 2011 Người hướng dẫn: KS.DS. Nguyễn Thị Việt Hương Nơi thực hiện: BM Công nghiệp Dược—ĐH Dươc HN TRCỜNGĐH Đli^C líANỗi t h i / V íỆM ^Qày tháng 'năm 2ũ SỐĐKCB: ’ HÀ NỘI-2011 LỜI CẢM ƠN ! Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, trước tiên, em xin gửi lời cảm on chân thành tới cô giáo KS.DS. Nguyễn Thị Việt Hương, người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và giúp đỡ em hoàn thành khóa luận này. Em xin chân thành cảm OTI TS. Nguyễn Văn Hân, Thạc sĩ Nguyễn Văn Hải, những người thầy đã giúp đỡ và chỉ bảo em rất nhiều trong thời gian làm khóa luận. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới toàn thể các thầy cô giáo, các anh chị kĩ thuật viên Bộ môn Công nghiệp Dược đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em hoàn thành khóa luận đúng thời hạn. Và em cũng xin chân thành cảm Oìi các thầy cô giáo trường Đại học Dược Hà Nội, những người đã dạy dỗ và chỉ bảo em tận tình trong suốt những tháng năm học tập tại trường. Cuối cùng, với lòng biết ơn vô hạn, em xin phép được gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè đã động viên và hỗ trợ em trong suốt thời gian qua. Do thời gian có hạn và trình độ bản thân còn hạn chế nên khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy, em rất mong nhận được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô và sự góp ý chân thành của bạn bè. Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng 05 năm 2011 Sinh viên: Phùng Thị Mỹ Hạnh MỤC LỤC Chú giải chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ, đồ thị Trang ĐẶT VẤN Đ Ề 1 Chương 1: TỒNG QUAN 2 1.1. Cây Măng cụ t 2 1.1.1. Nguồn gốc và phân bố 2 1.1.2. Đặc điểm thực vật 2 1.1.3. Bộ phận dùng, thu hái và chế biến 3 1.1.4. Thành phần hóa học 3 1.1.5. ứng dụng 5 1.1.5.1. ứng dụng trong y học dân gian 5 1.1.5.2. ứng dụng trong y học hiện đại 6 1.2. Sản phẩm - a-mangostin 7 1.2.1. Công thức hóa học và tính chất 7 1.2.2. Định tính và định lượng 8 1.2.2.1. Định tính 8 1.2.2.2. Định lượng 8 1.2.3. Tác dụng dược lí 8 1.3. Chiết xuất a-mangostin từ vỏ quả măng cụt 10 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 10 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 10 1.3.3. Nhận xét 11 Chương 2 : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 12 2.1. Nguyên liệu và thiết bị 12 2.1.1. Nguyên liệu 12 2.1.2. Hóa chất 12 1.1.3. Thiết bị, dụng cụ 12 2.2. Nội dung nghiên cứu 13 2.2.1. Chiết tách a-mangostin theo phuofng pháp của M ỹ . 13 2.2.2. Lựa chọn dung môi chiết xuất từ 4 dung môi: ethanol 96®, toluen, aceton và ethyl acetat 13 2.2.3. Xây dựng phương pháp chiết xuất a-mangostin với dung môi là aceton 13 2.3. Phương pháp nghiên cứu 13 2.3.1. Phương pháp chiết xuất 13 2.3.1.1. Phương pháp chiết tách a-mangostin của Mỹ 13 2.3.1.2. Phương pháp chiết xuất a-mangostin với dung môi chiết là aceton 15 2.3.2. Kiểm ừa chất lượng sản phẩm 16 2.3.3. Phương pháp định lượng 16 Chương 3 ; THựC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 18 3.1. Chiết tách a-mangostin theo phương pháp của Mỹ 18 3.1.1. Chiết xuất và tinh chế thu sản phẩm 18 3.1.2. Kiểm tra chất lượng sản phẩm 20 3.2. Lựa chọn dung môi chiết xuất từ 4 dung môi: ethanol 96®, toluen, aceton và ethyl acetat 23 3.2.1. Đánh giá hiệu suất chiết xuất 24 3.2.2. Đánh giá hệ số chọn lọc (a) 26 3.2.3. Nhận xét chung 28 3.3. Xây dựng pp chiết xuất a-mangostin với dung môi chiết là aceton 28 3.3.1. Tiến hành 28 3.3.2. Kết quả 31 3.3.3. Đánh giá 32 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC CHÚ GIẢI CHỮ VIẾT TẤT pp : phưong pháp dd : dung dịch DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1. Các giải hấp thụ đặc trưng ừong phổ hồng ngoại 21 Bảng 3.2. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (*H-NMR) 22 Bảng 3.3. Hiệu suất chiết tương ứng với mỗi lần chiết 25 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của yếu tố dung môi đến hệ số chọn lọc 27 Băng 3.5. Kết quả về sản phẩm của pp với dung môi chiết là aceton 32 Bảng 3.6. Kết quả về sản phẩm của 2 quy ứình 32 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, sơ Đồ, Đ ồ THỊ Trang Hình 2.1. Sơ đồ quy trình chiết xuất a-mangostin theo phương pháp của Mỹ 14 Hình 2.2. Sơ đồ quy ữình chiết xuất với dung môi chiết là aceton 15 Hình 3.1. Hình ảnh sắc kí lớp mỏng của sản phẩm 21 Hình 3.2. Biểu đồ hiệu suất chiết a-mangostin qua các lần chiết 26 Hình 3.3. Tủa bông của sản phẩm thô 2 trong hỗn hợp ethnol-nước-acid acetic 31 Hình 3.4. Sản phẩm a-mangostin 31 ĐẶT VẤN ĐỀ Quả măng cụt được biết đến là “ nữ hoàng trái cây ”, ngoài hương vị thom ngon còn là một dược liệu vô cùng quý giá. vỏ quả được sử dụng rộng rãi trong y học dân gian của nhiều nước để chữa bệnh tiêu chảy, lỵ, vàng da Nghiên cứu hóa thực vật cho thấy quả măng cụt chứa các xanthon, ílavonoỉd, triterpenoid, Các hợp chất này thể hiện hoạt tính kháng khuẩn, chống nấm, chống khối u, Đặc biệt là xanthon (hợp chất thuộc nhóm chống oxy hóa có nguồn gốc thực vật (polyphenol)) có đặc tính giúp vết thương mau lành, chống oxy hóa, giảm đau, kháng khuẩn, Điều này thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam. Trong các xanthon được tìm thấy từ vỏ quả măng cụt, a-mangostin là hợp chất được quan tâm và nghiên cứu nhiều nhất. Các nghiên cứu cho thấy a- mangostin có tác dụng chống oxy hóa, chống dị ứng, có hoạt tính kháng sinh, kháng nấm, ức chế HIV-1 protease và có tác dụng chống ung thư, Có thể nói đây là một họp chất tiềm năng trong điều trị nhiều loại bệnh. Tuy nhiên, trên thị trường hiện nay chưa có chế phẩm chứa a-mangostin tinh khiết. Nó chủ yếu có ừong thành phần các sản phẩm từ dịch chiết vỏ quả như thực phẩm chức năng, mỹ phẩm, vấn đề chiết xuất hoạt chất này đã được nghiên cứu bởi Hans-Peter Ignatow, Rainer Sobotta (2005), song dung môi sử dụng độc hại (toluen, ), do đó việc đảm bảo an toàn lao động là rất cần thiết. Tại Việt Nam thì chưa thấy có nghiên cứu nào về kĩ thuật chiết xuất a-mangostin được công bố. Nhằm góp phần đưa ra phương pháp chiết xuất a-mangostin có thể áp dụng được với điều kiện ở Việt Nam, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “NGHIÊN CỨU Kĩ THUẬT CHIÉT XUẤT a-MANGOSTIN TỪ vỏ QUẢ MĂNG CỤT” với những mục tiêu sau: 1. Chiết tách a-mangostin theo phương pháp của Mỹ. 2. Lựa chọn dung môi chiết xuất a-mangostin từ 4 dung môi: ethanol 96®, toluen, aceton và ethyl acetat. 3. Xây dựng phương pháp chiết xuất a-mangostin vói dung môi đã chọn. Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Cây Măng cụt Măng cụt (danh pháp khoa học: Garcinia mangostana L.), là một loài cây thuộc họ Bứa {Clusiaceaè). Ngoài ra, cây Măng cụt còn có tên gọi khác Mangosteen hoặc Manggis (Anh-Mỹ), Mangoustan hoặc Mangoustanier (Pháp), Sofn Trúc Tử (Trung Quốc), Mankhut (Thái ở Huế, cây này còn được gọi là cây Măng hay Giáng Châu (tên do vua Minh Mạng đặt cho). Giống Garcinia được đặt tên để ghi nliớ nhà thực vật học Laurence Garcia, người đã sưu tập các mẫu cây cỏ và sống tại Ân Độ vào thế kỷ 18. Mangostana và tên tiếng Anh mangosteen đều phát xuất từ tên Malaysia của cây: mangustan. 1.1.1. Nguồn gốc và phân bố Măng cụt có nguồn gốc từ Malaysia và Indonesia, cây đã được thuyền trưởng Cook mô tả khá chi tiết từ năm 1770, và được đưa đến Sri Lanka vào năm 1800, được trồng tại Anh trong các nhà kính từ 1855, sau đó đưa đến Tây Án Độ và những vùng lân cận từ giữa thế kỷ 19. Đây là một loại cây đòi hỏi điều kiện thổ nhưỡng khắt khe, cần khí hậu nóng và ẩm. Cây tăng trưởng rất chậm, sau 2-3 năm cây chỉ cao đến đầu gối, chỉ bắt đầu cho quả sau 10-15 năm. Cây đã được các nhà truyền giáo du nhập vào Nam Việt Nam từ lâu, trồng nhiều nhất tại Lái Thiêu, Thủ Dầu Một. ở đây, khí hậu nóng ấm nên cây dễ mọc. Do vậy, cây Măng cụt không tiến được lên miền Bắc xứ lạnh, xa lắm là đến Huế. Cây được trồng nhiều tại Thái Lan, Campuchia, Myanmar, Sri-Lanka và Philippines. 1.1.2. Đặc điểm thực vật Cây to, cao trung bình 7-12 m , có thể cao đến 25 m; thân có vỏ màu nâu đen xậm; vỏ có nhựa màu vàng. Lá dày và cứng, bóng, màu lục sẫm, mặt dưới có màu nhạt hơn mặt trên, hình thuôn dài 15-25 cm, rộng 6-11 cm, cuống dài 1,2-2,5 cm, không có lông, mọc đối. Hoa đơn tính ( thường là hoa cái ) hay lưỡng tính, mọc đơn hay từng đôi, hoa đực cụm 3-9 hoa có lá bắc, hoa có 4 lá đài, 4 cánh hoa màu trắng hay hồng nhạt, nhiều nhị (16-17 nhị), hoa lưõng tính có cuống có đốt. Bầu 5-8 ô, mỗi ô chứa 1 noãn. Quả mọng, hình cầu, có vỏ quả dày khi chín màu tím, có đầu nhụy ở đỉnh và mang đài tồn tại ở gốc. Hạt có áo hạt dày, màu trắng, ngọt, ăn được. [2,6,8,9] 1.1.3. Bộ phận dùng Vị thuốc từ cây Măng cụt là vỏ quả và vỏ cây ( Pericapium et Cortex Garciniae Mangostanae ). Măng cụt cho trái sau 10-15 năm trồng nhưng cây có thể sống trên 50 năm. Cây tốt có thể cho trái sau 7-8 năm trồng. Tại miền Nam nước ta, măng cụt trổ hoa vào tháng 1-2 dương lịch và bắt đầu thu trái từ tháng 5 đến tháng 8 dương lịch, có khuynh hướng cho trái cách năm. Thu hoạch khi trái đã chuyển màu đỏ là thuận lợi nhất, vì có thể bảo quản được 7-10 ngày; số múi trong và số quả bị cứng vỏ thấp.vỏ quả thu vào mùa quả chín, ăn lớp áo hạt để vỏ phơi khô cất để dùng làm thuốc, vỏ cây có thể thu hái quanh năm. Trên thực tế, vỏ quả hay được dùng hcm. 1.1.4. Thành phần hóa học Thành phần hóa học thay đổi tùy theo bộ phận: Vỏ quả: Thành phần chính đã được xác định là một loạt xanthones mà những chất chính là mangostin (a -mangostin, p -mangostin, Y -mangostin), các isomangostin, normangostin, bên cạnh trioxyxanthon, pyranoxanthon, dihydroxy methyl butenyl xanthon, trihydroxy methyl butenyl xanthon, pyrano xanthenon. Các garcinon A, B, c, D, E, mangostinon, garcimangoson A, B, c, gartanin, egonol, epicatechin, procyanidin từ măng cụt nguồn gốc Việt Nam, benzophenon glucosid tuy số lượng ít cũng đã được tìm ra. Ngoài ra, có chrysanthemin, tannin (7- 13%)^*’^’^’ - Lá chứa nhiều xanthon loại di và tri hydroxy-methoxy (methyl, butyl ) xanthon, bên cạnh đó đã xác định được ethyl methyl maleimid glucopyranosid, cùng các triterpenoid như cycloartenol, friedlin, p -sitosterol, betulin, mangiferadiol, mangiferolic acid, cyclolanostendiol, hydroxy cyclolanostenon, và protein (7,8 %), [...]... cỏc mangostin Mt nghiờn cu Thỏi Lan cho bit dch chit t v r, v thõn v m thu thp t qu mng ct cũn xanh non, cha a -mangostin, p -mangostin, Y - mangostin, garcinon-E, methoxy- p -mangostin v 1 cht dn xut geranyl-diphenyl l 3-hydroxy-4-geranyl-5-methoxydiphenyl Cụng thc 1 s xanthon t cõy Mng CH o"ỡ 0 hC ll-hydroxy-1-isomangostin OH "O"'"CH Garcinon c o Garcinon D - 0 I s - 0 ' ''v' "CH x r OH s 5 -mangostin. .. thc vt gi l polyphenol Cú khong 40 xanthon c nhn dng trong ỏi mng ct, nhiu nht l v qu Nhng xanthon c bit gm a -mangostin, ò -mangostin v y - mangostin a -mangostin v p -mango stin C tỏc dng in vitro chng dũng t bo ving ể th bch cu ngi v vi khun lao Mycobacterium tuberculosis, a -mangostin v -mangostin cng cú tỏc dng chn th th serotonin v histamin Mt thnh phn khỏc l cỏc cht dn xut t xanthon nh garcinon-B... nhng mangostin, trong ú cú a -mangostin Dc s Trn Vit Hng v dc s Lờ Vn Nhõn ó tng hp tỏc dng dc lớ ca cỏc hp cht t v qu Mng ct Tỏc dng dc lớ ca a -mangostin v dn cht ca nú gm cú: - Tỏc dng c ch h thn kinh trung ng: a -mangostin to ra nhng phn ng c ch thn kinh ung ng gõy cỏc triu chng nh gim au, gim hot ng ca thn kinh vn ng, tng cng hot tớnh gõy ng v gõy mờ ca pentobarbital - Tỏc dng trờn h tim mch: Mangostin- 3,6-di-0-glucosid... tỏc dng i khỏng chn lc th th H-1 v th th serotonin 5-HT2A + a -mangostin, v a -mangostin triacetat cú hot tớnh chng viờm khi dựng chớch qua phỳc mc hay khi cho ung ni chut b gõy phự chõn bng caageenan, hay bng cỏch cy cc bụng gũn di da - Tỏc dng chng loột d dy: a -mangostin cú hot tớnh chng loột d dy khi th trờn chut - Hot tớnh khỏng sinh: + a -mangostin c ch Bacillus subtilis nng 3,13ng/ml, Staphylococcus... ú da trờn liu c ca amangostin Tuy cú nhiu li ớch nh ó nờu trờn, song trờn th trng hin nay cha cú ch phm cha a -mangostin tinh Idiit Nú ch yu cú trong thnh phn cỏc sn phm t dch chit v qu nh thc phm chc nng hay m phm Vỡ vy, nghiờn cu v phỏt trin sn phm cha hot cht ny l vn ỏng quan tõm 1.3 Chit xut a -mangostin t v qu mng ct Mt nghiờn cu uc tin hnh Nht ó tin hnh tng hp thnh cụng amangostin Tuy nhiờn,... phõn t ca a -mangostin Nhn xột chung: T nhng kt qu kim nghim trờn cú th xỏc nh sn phm thu c l a -mangostin v cú tinh khit cao, cú kh nng ng dng lm cht chun Do iu kin thớ nghim cũn hn ch, ng thi sn phm theo pp ca M c nhn nh l cú kh nng ng dng lm cht chun, chỳng tụi ó tin hnh tinh ch sn phm ny nhiu ln ng dng lm a -mangostin chun trong cỏc nghiờn cu tip theo 3.2 La chn dung mụi chit xut a -mangostin t 4... H ^ "I 6 8-deoxygartanin Gartanin o CH HO HO' ' o 8 a -mangostin Garcinon E OH 9 Demethylcalabaxanthon Y"I o OH Meo 1 A A ^ Meu OMe 0' 11 l,6-dihydroxy-7-methoxy \ 12 p -mangostin Mangostenone A -8-(3-methyl-but-2-enyl) -6,6 -dimethylpyrano (2 ,3 :3,2)xanthon Y o OH -r""'' t ầH 1 1 H O ,C Y::; 0 O H f 13 Calabaxanthon Tovophyllin B 15 3-isomangostin 9-Hydroxycalabaxanthon 1.1.5 ng dng V qu Mng ct... etha'aol bng 2 phng phỏp un hi lu cỏch thy v Soxhlet, thu c kt qu pb.irng phỏp un hi lu cỏch thy l túi u Mt s xanthon: Gartanin, BR-xanthon A, 3- isomangostin, a -mangostin, Garcinon D c xỏc nh bng phng ỡhỏp LC-MS v IR 1.3.3 Nhn xột Nghiờn cu chit xut a -mangostin theo pp ca M tin hnh phc tp v s dng dung mụi c hi nờn thc t ỏp dng cn cú bin phỏp an ton lao ng hp lớ Cỏc nghiờn cii trong nirc ch yu tp trung... khi lng (MS) 2.2.2 La chn dunp; li cliit xut a -mangostin t 4 dung mụi: ethanol 96đ, touen, aceton v etliy ti-ef'ii Trờn c s clic -ỡ kra cung mụi cú kh nng hũa tan a -mangostin, d kim, cú idi nng thu hi, cli IIè" tụi tin hnh kho sỏt mt s dung mụi sau: ethanol 96*^, toluen, aceton v ethyl; 'at Dỏiih giỏ v lira chn Qua thc nghi " , (luiỡg mụi la chn chit xut a -mangostin phi tha món cỏc yờu cu sau ; + Hiu... kim ớ piỳp chit xut a -mangostin vúi dung mụi chit l aceton Xõy dng pliir i'j, pli;'ỡp chit xut v tinh ch a -mangostin m bo c cỏc yu t sau: - Quy trỡnh c' in, ỡ thc hin , - Hiu sut c' vV: nlin c Sau ú so sỏn': : 'voT.g phỏp chit xut mi xõy dng vúd phng phỏp ca M ỏnh giỏ phui: ;'ip ' ỡ a ra 2.3 Phng phỏp ớl\' g' 2.3.1 Phng phỏp c! : X a -; 2.3.1.1 Phng p!:'ỡp o S quy trỡnh: i a -mangostin ca M 14 I . tài: “NGHIÊN CỨU Kĩ THUẬT CHIÉT XUẤT a -MANGOSTIN TỪ vỏ QUẢ MĂNG CỤT” với những mục tiêu sau: 1. Chiết tách a -mangostin theo phương pháp của Mỹ. 2. Lựa chọn dung môi chiết xuất a -mangostin từ 4. cho biết dịch chiết từ vỏ rễ, vỏ thân và mủ thu thập từ quả măng cụt còn xanh non, chứa a -mangostin, p -mangostin, Y - mangostin, garcinon-E, methoxy- p -mangostin và 1 chất dẫn xuất geranyl-diphenyl. chúng tôi tiến hành nghiên cứu kĩ thuật chiết xuất a-manyosìin tìr vỏ quả Măng cụt nhằm đưa ra phương pháp chiết xuất hoạt chất này. 12 Chương 2; ĐỐI TU ỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 2.1. Nguyên