ĐẠI CƯƠNG DƯỢC LIỆU ĐH DƯỢC

Mục tiêu học tập • Định nghĩa môn học • Lịch sử nền y học thế giới và trong nước gắn liền với môn học • Vị trí của dược liệu trong ngành y tế và kinh tế • Thu hái, chế biến và bảo quản •

DƯỢC LIỆU HỌC

ĐẠI CƯƠNG

TS Trần Thị Vân Anh

7/2015

Mục tiêu học tập

• Định nghĩa môn học

• Lịch sử nền y học thế giới và trong nước gắn liền với môn học

• Vị trí của dược liệu trong ngành y tế và kinh tế

• Thu hái, chế biến và bảo quản

• Phương pháp đánh giá dược liệu

• Các phương pháp áp dụng trong nghiên cứu dược liệu

2

“Dược liệu học” = “Pharmacognosy”

Pharmakon : nghĩa là thuốc gnosis: nghĩa là hiểu biết

Dược liệu học: Khoa học về các nguyên liệu làm thuốc có nguồn gốc sinh học

3

“Dược liệu học” = “Pharmacognosy”

Nội dung môn học

Lĩnh vực chính của Dược liệu học

- Tạo nguồn nguyên liệu làm thuốc

- Kiểm nghiệm và tiêu chuẩn hóa dược liệu

- Chiết xuất dược liệu

- Nghiên cứu thuốc mới từ dược liệu

5

Đối tượng nghiên cứu của Dược liệu

Cây, con vật dùng làm thuốc (Toàn bộ hay chỉ một hay vài bộ phận)

Chất được tách chiết từ cây cỏ, động vật: gôm, sáp, tinh dầu, mỡ…

Chất tinh khiết chiết từ dược liệu

6

Đối tượng nghiên cứu của Dược liệu

Không có ranh giới rõ ràng giữa cây thuốc - cây lương thực – cây cảnh

- Cách thức sử dụng

- Liều lượng sử dụng

- Mục đích sử dụng

7

Đối tượng nghiên cứu của Dược liệu

Dược liệu

Thực vật

Hóa hữu

cơ

Hóa phân tích

Dược

lý

8

Lịch sử phát triển môn Dược liệu học

9

Thời nguyên thủy: thử-sai → kinh nghiệm

Chữ viết ra đời: kinh nghiệm ghi vào văn tự

Kinh nghiệm của mỗi dân tộc, mỗi quốc gia → kinh nghiệm sử dụng thuốc của loài người ngày càng phong phú

Một số nền y học cổ đại

10

Y học Ấn độ:

Tác phẩm : Kinh Vệ đà Thầy thuốc nổi tiếng: Charaka và Susruta

Y học Trung hoa:

“Hoàng đế Nội kinh” của Hoàng đế (2637 tcn.)

“Bản thảo cương mục” của Lý Thời Trân (1518-1593)

Y học La mã:

“De medicina” của Celsus (25-35)

“De materia medica” của Dioscorides (40-90) Galen (129-199) ông tổ của ngành dược phương Tây

11

Tổ sư của ngành y là ai?

Tổ sư của ngành Dược ?

Thời điểm nào tách ngành y ra khỏi y học nói chung?

Những tiến bộ nào giúp cho sự phát triển của Dược liệu học

Lịch sử phát triển ngành dược học Việt Nam

- Thời Bắc thuộc (207 tcn-905 scn) giao lưu với y học Trung Quốc

- Thời Ngô-Đinh-Lê-Lý: danh y Từ Đạo Hạnh, Nguyễn Minh Không

- Thời nhà Trần (1225 -1399): Viện Thái Y chữa bệnh cho vua, quan

Danh y : Phạm Công Bân

Chu Văn An (1292 -1370) Tuệ Tĩnh : “ Hồng nghĩa giác tự y thư”

“Nam dược thần hiệu”

13

Lịch sử phát triển ngành dược học Việt Nam

14

- Thời nhà Minh đô hộ (1400-1427)

Hoàng Đôn Hòa - “Hoạt nhân toát yếu”

Lê Hữu Trác (1720-1791): “Hải thượng lãn ông tâm lĩnh”

- Thời Tây Sơn(1788-1802)

Nguyễn Gia Phan – “Liệu dịch phương pháp toàn tập”

Vị trí của dược liệu trong ngành y tế và kinh tế

15

Dược liệu

Hóa dược Thuốc (phòng và chữa bệnh)

Theo WHO: Hơn 21000 loài thực vật sử dụng làm thuốc

- Dược liệu vẫn là nguồn cung cấp các hoạt chất chữa bệnh quinin, morphin, ajmalicin, vincaleucoblastin, digitalin…

- Dược liệu cung cấp các nguyên liệu cho việc bán tổng hợp

diosgenin - thuốc steroid

- Dược liệu cung cấp khung cơ bản để tổng hợp thuốc mới

artemisinin - arteether, artemether, artesunat

16

Điều kiện tự nhiên

- Khí hậu: nhiệt đới gió mùa

17

Thu hái dược liệu

Chất lượng của dược liệu ????

19

Thu hái dược liệu

Nguyên tắc:

- Thu hái khi trời nắng ráo

- Thu hái buổi sớm trước khi mặt trời mọc (cây có tinh dầu)

Nguyên tắc chung thu hái các bộ phận dùng:

- Rễ và thân rễ: thu hái vào thu đông (- bồ công anh)

- Vỏ cây: thu hái vào mùa xuân (lưu ý bảo vệ cây)

- Lá và ngọn mang hoa: khi cây bắt đầu ra hoa

- Hoa: thu hái trời nắng ráo, trước hoặc đúng thời kì hoa nở

- Quả: tùy theo dược liệu

- Hạt: khi quả già

20

Thu hái dược liệu

Hiện nay theo xu hướng thế giới, việc trồng trọt và thu hái dược liệu cần tuân thủ theo các tiêu chuẩn GAP

GAP = good agricultural practices

25

Ổn định dược liệu

Dược liệu có các enzym

Enzym thủy phân Enzym đồng phân hóa Enzym oxi hóa

Enzym trùng hợp hóa…

Enzym là chất xúc tác hữu cơ của các phản ứng, bản chất là protein, hoạt động mạnh (250C - 500C, độ ẩm thích hợp)

26

Ổn định dược liệu

Phương pháp phá hủy enzym bằng cồn sôi

- Cắt nhỏ dược liệu tươi cho vào cồn 95% đang sôi

- Lượng cồn = 5 lần dược liệu

27

Ổn định dược liệu

Phương pháp dùng nhiệt khô

- Thổi khí nóng (80-1100 C) qua dược liệu

Nhược:

- Môi trường khô, enzym khó bị phân hủy

- Tạo màng mỏng, dược liệu khó làm khôi

- Chất bị biến đổi: protein bị vón, tinh dầu bay hơi, đường bị caramen

28

Làm khô dược liệu

Mục đích:

- Bảo quản dược liệu khỏi nấm mốc, vi sinh vật

- Hạn chế tác động của enzyme và các biến đổi hóa học

- Việc xay nghiền, vận chuyển thuận lợi

- Dùng cho các dược liệu quý

- Khơng biến đổi thành phần trong dược liệu

Quạt Lò sấy

Quạt

31

Đóng gói và bảo quản dược liệu

Chọn lựa (tiến hành bằng tay, dụng cụ…)

- Tạp chất (rơm rạ, vật lạ, đất cát…)

- Các bộ phận khác với bộ phận qui định

- Màu sắc, mùi vị

- Tỉ lệ dược liệu vụn nát

- Dược liệu bị nhiễm mốc, mọt…

Đóng gói (chú ý các tiêu chuẩn)

32

Đóng gói và bảo quản dược liệu

Bảo quản (nhằm giữ phẩm chất và hình thức của dược liệu)

- Các yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, sâu mọt, nấm mốc

- Biện pháp: xây dựng kho đúng qui cách

định kì theo dõi

- Xử lí: dược liệu bị nấm mốc (rửa, lau nước cồn, phơi sấy lại…)

chiếu xạ

33

Các phương pháp đánh giá dược liệu

Tiêu chuẩn

- Tiêu chuẩn Dược điển

- Tiêu chuẩn cơ sở

Chỉ tiêu

- Đặc điểm hình thái: đặc điểm cảm quan, đặc điểm vi học

- Thử tinh khiết: độ ẩm, độ tro, tạp chất, hằng số vật lý

- Định tính thành phần chính trong dược liệu

- Định lượng thành phần chính hoặc hàm lượng cao chiết được

Phương pháp soi kính hiển vi

- Soi vi phẫu và soi bột

+ Nhanh (một số trường hợp)

+ Phát hiện giả mạo

+ Ước lượng tỉ lệ chất giả mạo

36

Đánh giá dược liệu

Phương pháp soi kính hiển vi

38

TRÚC ĐÀO

40

Đánh giá dược liệu

Phương pháp dự vào tính chất vật lý

- Vi hóa

41

Đánh giá dược liệu

Phương pháp dựa vào tính chất vật lý

- Hằng số vật lí

+ Độ hòa tan

+ Tỉ trọng + Góc quay cực riêng + Chỉ số khúc xạ

+ Nhiệt độ đông đặc + Nhiệt độ nóng chảy

- cần thiết khi định lượng Phương pháp:

Phương pháp sấy: - sấy ở áp suất thường

- sấy trong tủ áp suất giảm

- làm khô trong bình hút ẩm (acid(sulfuric đđ, phosphorpentoxid)

áp dụng với dược liệu có tinh dầu

dung môi: xylen, toluen (tạo hỗn hợp đẳng phí)

44

Thử tinh khiết

Xác định độ tro

Tro toàn phần: là khối lượng cắn còn lại khi nung cháy hoàn

toàn một dược liệu

Tiến hành:

- Cân chính xác 1 lượng dược liệu (1-5g)

- Đốt cho dược liệu cháy hết

- Nung ở 450-5000 C đến khi tro trắng

- Để nguội rồi cân lại

- Thực hiện để có tro toàn phần

- Thêm vào tro 5 ml HCl 10%

- Lọc lấy phần không tan qua giấy lọc không tro

- Đốt, nung đến khối lượng không đổi

Ý nghĩa: Tro không tan trong acid cao – dược liệu bị lẫn đất cát

Tro sulfat: tro còn lại sau khi nhỏ H2 SO4 lên dược liệu và

đem nung

- Tanin: Phản ứng với thuốc thử gelatin muối

- Alkaloid: Phản ứng với các thuốc thử chung alkaloid

47

Phương pháp phổ học

Các loại phổ dùng trong phân tích dược liệu

- Phổ tử ngoại khả kiến (UV-vis, ultra violet - visible)

- Phổ hồng ngoại (IR, infra red)

- Phổ khối lượng (MS, mass)

- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR, nuclear magnetic resonance)

49

Phương pháp phổ học

Phổ hồng ngoại

50

Phương pháp phổ học

Phổ khối lượng MS

Cung cấp thông tin về khối lượng các ion sinh ra từ phân tử

Trong cùng một điều kiện, sự phân mảnh tạo thành ion con từ ion mẹ sẽ tuân theo qui luật nhất định

Các chất có cấu trúc tương tự - những mảnh giống nhau

- Phổ 2 chiều (COSY, HSQC, HMBC, NOESY )

+ Phổ proton: cho biết môi trường hóa học các proton

trong phân tử + Phổ carbon-13: cung cấp thông tin về môi trường hóa học của carbon

54

Ví dụ về phổ carbon-13

55

Ví dụ về phổ DEPT

57

Phương pháp sắc kí

Sắc kí là một phương pháp phân tích lý hóa trong đó các chất được tách ra khỏi hỗn hợp dựa trên “sự phân bố” liên tục giữa

2 pha, pha tĩnh và pha động

rây phân tử, trao đổi ion, ái lực….)

Pha động: chất lỏng, chất khí, chất lỏng siêu tới hạn

Phân loại:

- Theo cơ chế: SK hấp phụ, SK phân bố, SK trao đổi ion

- Theo pha động: SK lỏng, SK khí, SK lỏng tới hạn

- Theo hình dạng pha tĩnh: SK phẳng, SK cột

- Theo áp lực đẩy pha tĩnh…

58

Phương pháp sắc kí

Ứng dụng sắc kí

- Định tính thành phần hoạt chất trong dược liệu

(chất chuẩn, điểm chỉ dấu vân tay) phát hiện tạp chất

Sắc kí đồ định tính Xuyên tâm liên

59

Phương pháp sắc kí

60

Phương pháp sắc kí

61

Phương pháp sắc kí

Ứng dụng sắc kí

- Định tính thành phần hoạt chất trong dược liệu

(chất chuẩn, điểm chỉ dấu vân tay) phát hiện tạp chất

- Định lượng (1 hay nhiều chất với điều kiện có chất chuẩn)

- Theo dõi thành phần chất

- Phân lập các chất

62

Phương pháp sắc kí

Sắc kí giấy

- Cơ chế: phân bố

- Pha tĩnh: chất lỏng (nước) tẩm trên tờ giấy sắc kí

- Pha động: thường là dung môi phân cực

- Chất phân tách: chất phân cực từ trung bình đến mạnh

glycosid, polyphenol, acid amin, monosaccharid…

Nhược: khả năng phân tách hạn chế, tốn thời gian

63

Phương pháp sắc kí

Sắc kí giấy

64

Phương pháp sắc kí

Sắc kí lớp mỏng

(Silica gel, nhôm oxid, Kieselguhr, cellulose….)

- Pha động: phân cực – kém phân cực

- Chất phân tách: đa dạng

Hiện SKLM là phương pháp sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực nghiên cứu hóa học

65

Phương pháp sắc kí

Sắc kí lớp mỏng: Bảng dung môi

66

Phương pháp sắc kí

- Chất phân tách: đa dạng - cần chọn detector phù hợp

Ứn dụng: + định tính các chất (khả năng phân tách cao)

+ Định lượng + Phân lập chất tinh khiết

68

Phương pháp sắc kí

Sắc kí khí

- Chất phân tách: chất có khả năng bay hơi

Ứng dụng: + định tính tinh dầu

+ chất trừ sâu

70

Điện di

Là phương pháp phân tích dựa trên sự khác nhau về độ linh động điện di của hai hay nhiều chất hay tiểu phân tĩnh điện trong điện trường

- Điện di mặt phẳng

- Điện di mao quản

Các hợp chất thích hợp để phân tích bằng phương pháp điện di

- Phenol

- Alkaloid

- Acid amin

72

Điện di mặt phẳng

73

Điện di mao quản

+ bản chất chất tan + dung môi, nhiệt độ + cấu tạo vách tế bào, kích thước tiểu phân…

76

Chiết xuất – Hòa tan

• Là một quá trình vật lý: chất tan được solvat hóa và kéo vào dung môi

• Quá trình hóa học đôi khi cũng xảy ra: hoà tan chất kiềm trong dung môi có tính acid hay ngược lại

• Tốc độ quá trình hoà tan:

– Khả năng hoà tan của chất tan trong dung môi,

– Diện tích bề mặt tiếp xúc của chất tan với dung môi,

– Nhiệt độ

– Sự khuyếch tán của chất tan trong dung môi

• Nồng độ dung dịch thu được phụ thuộc vào:

– Bản chất của dung môi và chất tan

– Lượng dung môi và chất tan

77

Chiết xuất – Khuếch tán

• Quá trình khuyếch tán:

– Là quá trình cân bằng nồng độ trong dung dịch

– Phân tử chất tan chuyển từ nơi nồng độ cao → nồng độ thấp

• Các yếu tố ảnh hưởng:

– Sự chênh nồng độ,

– Nhiệt độ,

– Ðộ nhớt của dung môi

• Xảy ra trong dung dịch, trong lòng tế bào

78

Chiết xuất – Quá trình thẩm tích qua màng tế bào

• Sự chênh lệch nồng độ giữa bên trong và bên ngoài tế bào

• Cấu trúc của vách tế bào và kích thước tiểu phân dược liệu

• Kích thước chất tan

• Nhiệt độ

• Ðộ nhớt của dung môi

80

Chiết xuất – Các phương pháp chiết

- Chiết ở nhiệt độ thường (ngâm lạnh, ngấm kiệt)

- Chiết ở nhiệt độ cao (chiết nóng, hãm, ngấm kiệt nóng)

trong đó toàn bộ lượng dung môi được tiếp xúc đồng thời với toàn bộ lượng dược liệu trong những dụng cụ thích hợp

+ Ngâm lạnh, ngâm nóng + Chiết bằng Soxhlet và Kumagawa

81

82

Chiết xuất – Các phương pháp chiết

đó dung môi được đi qua dược liệu theo một hướng nhất định với một tốc độ nhất định

83

Chiết xuất – Các phương pháp chiết

Chiết với sự hỗ trợ của siêu âm:

Siêu âm là 1 dạng sóng điện từ cao tần (> 20 KHz)

tai người không nghe được (20 KHz > 1 -16 KHz)

Dưới tác dụng của siêu âm

- tăng sự hòa tan của chất tan vào dung môi

- tăng quá trình khuếch tán

- phá vỡ cấu trúc tế bào

84

Chiết xuất – Các phương pháp chiết

Chiết với sự hỗ trợ của vi sóng

Vi sóng : Là một dạng sóng điện từ,

Có  [1 – 100 cm]; tần số 300 – 30.000 MHz Xuyên thấu các cấu trúc rắn, lỏng, khí

Bị phản xạ bởi kim loại

• Phân tử không phân cực : không hấp thụ vi sóng

• Chỉ các phân tử phân cực mới hấp thụ vi sóng

- Phân tử nước (sẵn có trong mẫu) sẽ quay tại chỗ

- Năng lượng quay chuyển thành nhiệt năng

- Cấu trúc tế bào bị phá vỡ tại chỗ và tức thời

85

Chiết xuất – Các phương pháp chiết

Chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn

Dung môi ở trạng thái siêu tới hạn (nhiệt độ và áp suất lớn hơn điểm tới hạn)

- không còn ở thể lỏng (do nhiệt độ cao)

- nhưng vẫn chưa thành thể khí (do áp suất cao)

- có độ nhớt thấp hơn pha lỏng (xâm nhập mẫu)

- có khả năng chuyển khối lớn hơn pha khí Thường dùng: CO2

Áp dụng: chiết tinh dầu, chất kém phân cực

86

Chiết xuất – Các phương pháp chiết

Chiết dưới áp suất cao

Nhiệt độ tăng, khả năng hòa tan tăng Nhiệt độ sôi tăng khi áp suất tăng

87

PHÂN LẬP CÁC HOẠT CHẤT

Phân lập là tách riêng một chất dưới dạng tinh khiết ra khỏi hỗn hợp

Kết tinh phân đoạn: dung dịch bão hòa

bay hơi từ từ, chất kết tinh lọc – kết tinh lại

Thăng hoa: quá trình chuyển từ thể rắn sang thể khí

Chưng cất phân đoạn:

89

PHÂN LẬP CÁC HOẠT CHẤT

Các phương pháp sắc kí:

Sắc kí cột

90

PHÂN LẬP CÁC HOẠT CHẤT

Các phương pháp sắc kí:

Sắc kí lỏng áp suất trung bình

91

PHÂN LẬP CÁC HOẠT CHẤT

Các phương pháp sắc kí:

Sắc kí phân bố ngược dòng

92

TỔNG KẾT

Đối tượng nghiên cứu của Dược liệu học ?

Lĩnh vực nghiên cứu của Dược liệu?

Danh y nào là người khởi xướng xu hướng “Nam dược trị Nam nhân”? Danh y là “Đại y tôn” của người Việt

Tác giả các bộ sách:

- Nam dược thần hiệu

- Hải thượng y tông tâm lĩnh

- Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam

93

TỔNG KẾT

- Các hướng nghiên cứu thuốc mới từ dược liệu?

- Thu hái dược liệu cần chú ý những yếu tố nào?

- Các phương pháp dùng để ổn định dược liệu?

- Các phương pháp dùng làm khô dược liệu

- Cơ sở nào dùng để đánh giá dược liệu Các chỉ tiêu đánh giá?

- Phương pháp xác định độ ẩm của dược liệu có tinh dầu?

- Ý nghĩa các loại độ tro

94

TỔNG KẾT

- Các phương pháp phổ học dùng trong nghiên cứu dược liệu?

- Phương pháp SKLM ứng dụng như thế nào trong nghiên cứu

dược liệu

- Các cách chiết xuất dược liệu?

- Các kỹ thuật phân lập hoạt chất từ dược liệu