Chuyên đề 5: “Nguồn dược liệu có tiềm năng chiết xuất Saponin”

Với trình độ ngày càng phát triển thì nhu cầu về chăm sóc sức khỏe của con người ngày càng được nâng lên rõ rệt. Trên thế giới, trong chăm sóc sức khỏe , việc phòng và điều trị bệnh hiện nay và ngay cả tương lai đã và đang ngày càng chú trọng hơn đến việc dùng các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên. Nhiều bài thuốc cổ truyền đã được phát triển, nhiều hợp chất, nhóm chất có tác dụng sinh học quý giá đã được phát hiện, nghiên cứu và ứng dụng vào thực tế.

Chuyên đề 5: Nguồn dược liệu có tiềm

năng chiết xuất saponin

Với trình độ ngày càng phát triển thì nhu cầu về chăm sóc sức khỏe của con ngườingày càng được nâng lên rõ rệt Trên thế giới, trong chăm sóc sức khỏe , việc phòng vàđiều trị bệnh hiện nay và ngay cả tương lai đã và đang ngày càng chú trọng hơn đến việcdùng các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên Nhiều bài thuốc cổ truyền đã được phát triển,nhiều hợp chất, nhóm chất có tác dụng sinh học quý giá đã được phát hiện, nghiên cứu

và ứng dụng vào thực tế

Saponin được chú ý rất nhiều bởi các nhà khoa học trên toàn thế giới, bởi cấu trúcđặc biệt của nó và tác dụng sinh học đa dạng Nhiều tác dụng dược lí đáng chú ý từ dịchchiết, từ các nhóm hoạt chất hay hoạt chất tinh khiết được chứng minh như hạ đườnghuyết, hạ cholesreol, tăng cường miễn dịch, chống viêm, chống mệt mỏi, chống ungthư…được kiểm chứng Đã có rất nhiều dạng thuốc được sản xuất và sử dụng trên khắpmọi nơi trên thế giới

Việc nghiên cứu về cấu trúc của Saponin đang ngày càng được quan tâm Cácnghiên cứu mới tiếp tục đưa ra được những Saponin Damamran mới và tác dụng sinhhọc của chúng Cần thiết có sự tập hợp và hệ thống hóa kiến thức về Saponin, cũng nhưliên hệ giữa cấu trúc và tác dụng của chúng trong thực vật

I Đại cương

1 Khái niệm

- Saponin còn gọi là saponosid là một nhóm glycosid có phần genin có cấu trúc triterpen hay steroid 27 carbon gặp rộng rãi trong thực vật Ngoài ra còn có trong một số động vật như hải sâm, cá sao

2 Cấu trúc hóa học

Gồm 2 phần là phần đường và phần alycon( genin) Phần aglycon thường được gọi là sapogenin, có cấu trúc triterpen với khung cơ bản là 30 carbon hoặc steroid với khung cơbản 27 carbon Nhóm thế trong saponin thường là nhóm hydroxyl, sulfat Nhóm OH có thể tự do hay glycosid hóa với phần đường

Ở C-3 luôn có nhóm OH, đa số có hướng ß

Đa số saponin có từ 1-2 mạch đường

- Đa số có vị đắng trừ một số có vị ngọt như glycyrrhizin trong cam thảo bắc.

- Saponin là những chất phân cực nên có thể tan trong các dung môi phân cực như alcol, hỗn hợp cồn-nước Ít tan trong aceton, erther, hexan do vậy dùng các dung môi này để tủa saponin

- Tan tốt trong dung môi kém phân cực tới phân cực trung bình như

benzen,clorofom, tan một phần trong methanol

- Saponin có tinh chất hoạt động bề mặt Khả năng tạo bọt của saponin thay đổi theo cấu trúc của saponin do vậy saponin tạo bọt nhiều khi lắc với nước và có tác dụng nhũ hóa tẩy sạch

- Do có khối lượng phân tử lớn nên khó bị thẩm tích

- Saponin có khả năng làm vỡ hồng cầu ngay ở nồng độ rất loãng

- Saponin độc với cá vì làm tăng tính thấm biểu mô đường hô hấp

- Có tính chất kích ứng niêm mạc, gây hắt hơi, đỏ mắt, gây nôn mửa

- Saponin có thể tạo phức với cholesterol hoặc với các dẫn chất 3-ß-hydroxysteroidkhác

5 Tác dụng

- Saponin có tác dụng loãng đờm, chữa ho, viễn chí, cát cánh, thiên môn, mạch môn.

- Tác dụng thông tiểu như rau má, tỳ giải, thiên môn,mạch môn

- Saponin có mặt trong 1 số vị thuốc bổ như nhân sâm, tam thất

- Saponin làm tăng sự thấm của tế bào, làm cho các hoạt chất khác dễ hòa tan và hấp thu( digitonil trong lá digital)

- Tác dụng chống viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, ức chế virus, chống ung thư

- Tác dụng diệt các loài thân mềm(nhuyễn thể)

- Saponin triterpenoid có tác dụng hạ đường huyết

- Sapogenin steroid dùng làm nguyên liệu bán tổng hợp steroid

- Digitonin để định lượng cholesterol

- Chống xơ vữa động mạch

- Điều hoà miễn dịch,hỗ trợ cho các chất tăng cường miễn dịch

- Saponin dùng để pha nước gội đầu, giặt len dạ, tơ lụa

6 Quy trình chiết xuất saponin

 Phương pháp chiết xuất Saponin triterpenoid

Nguyên liệu Loại mỡ ether dầu hỏa, benzen, ether etylic Chiết xuất cồn 40-90 hoặc methanol⁰

Loại tạp chất ( loại chlorophyl, hợp chất ít phân

cực,chất phân cực mạnh) Hỗn hợp saponin thô

Tủa saponin thô( bằng ester)

Tinh chế

Saponin thành phẩm

 Tiến hành

Giai đoạn 1:Loại mỡ

- Nguyên liệu trước khi chiết cần được loại mỡ bằng một số dung môi hữu cơ như ether dầu hỏa, benzen, ether etylic…

Tiến hành như sau: Bột nguyên liệu được loại mỡ bằng cách đun hoàn lưu hay chiết soxhlet với dung môi loại mỡ.Dung môi hòa tan mỡ được tách riêng ra, bã nguyên liệu được làm khô dung môi trước khi cho vào dụng cụ chiết kế tiếp

Giai đoạn 2: Chiết xuất

-Thông thường, hợp chất saponin có tính phân cực mạnh nên dung môi dùng để chiết saponin là các dung môi phân cực như nước, cồn, methanol Dung môi thường dùng là cồn 40-900 vì saponin tan tốt trong cồn và trong môi trường này khống chế được sự hoạt động của các men.( Nước cũng hòa tan tốt saponin nhưng cũng đồng thời hòa tan nhiều tạp chất trong cây như chất mầu, nhựa, tinh bột, đường, tanin và một số saponin bị phânhủy do men trong môi trường nước nên không sử dụng dung môi nước) tiến hành chiếtxuấtdịch chiết

Giai đoạn 3 :Loại tạp

-Trong dịch chiết thu được, ngoài saponin còn lẫn nhiều tạp chất đi kèm do đó phải từng bước loại dần các tạp chất để thu được 1 hỗn hợp saponin thô

+ Loại chlorophyl: Lắc dịch chiết với các dung môi kém phân cực như cyclohexan, tetraclorur cacbon

+ Loại hợp chất ít phân cực : như các chất màu, các hợp chất phenolic ta lắc dịch chiết với dung môi sauchloroform, ether, ethylacetat

+ Loại các chất phân cực mạnh: dịch chiết sau khi loại tạp ít phân cực sẽ được thu hồi dung môi, sau đó lắc với n-Buthanol Lớp n- Buthanol sẽ chứa 1 lượng lớn saponin, còn lớp nước chủ yếu chứa các tạp chất phân cực mạnh như đường tự do, muối vô cơ

Giai đoạn 4:Tủa hợp chất thô saponin

-Hỗn hợp saponin thô đem chiết bằng dung môi (nước, cồn, MeOH).Thu hồi còn 1/3 thể tích(lắc với cyclohexan) Lắc với CHCl3 thu hồi đến cắn và nước Lắc với n-buthanol, thu hồi chân không Hòa tan cắn với MeOH và tủa bằng ester thu được saponin thô.Giai đoạn 5: Tinh chế saponin thô:

Dùng Sephadex G-25, G-50,G-75: Lượng Sephadex dùng gấp 50 lần saponin đem ngâmnước cất cho trương lên, gạn lượng nước thừa, cho gel vào cột sắc ký.

Dung dịch đậm đặc saponin trong nước cho lên phần trên cột rồi khai triển bằng nướccất Saponin có phân tử lớn sẽ ra khỏi cột trước saponin có phân tử nhỏ

Bằng cách acyl hoá hoặc alkyl hoá các nhóm OH trong phân tử của các loại Sephadexnói trên, người ta chế được các loại Sephadex vừa có tính thân nước vừa có tính thândung môi hữu cơ Ví dụ từ Sephadex G-25 bằng cách alkyl hoá người ta thu đượcSephadex LH-20 có khả năng hút được nước, alcol và cả chloroform Ta thu đượcsaponin thành phẩm

 Phương pháp chiết xuất saponin steroid

Trong thực tế saponin có khả năng tự thủy phân do men có sẵn trong nguyên liệu Khidùng dung môi phân cực để chiết saponin thì phần genin không tan sẽ nằm lại trong nguyên liệu hiệu suất chiết sẽ giảm.Để khắc phục tình trạng trên tiến hành như sau:-Giai đoạn 1: Thủy phân trực tiếp saponin trong dược liệu

-Giai đoạn 2: Chiết xuất

Dùng dung môi kém phân cực (benzen,CHCl3 ,n-hexan, xylen ) để chiết tách các genin

ra khỏi nguyên liệu, thu được dịch chiết

-Giai đoạn 3:Thu sapogenin

Dịch chiết đem lọc thu được cắn.Cho dung dịch acid vào cắn tiến hành thủy phân thu được sapogenin

-Giai đoạn 4: Tinh chế

Sapogenin thu được làm khô, sau đó chiết bằng dung môi hữu cơ.Thu hồi dung môi rồi thủy phân bằng acid, lọc,éptinh chế.Để tinh chế saponin steroid có thể dùng phương pháp kết hợp với cholesterol: 1 g saponin hoà trong 200ml ethanol đun nóng đến 50-

600C rồi cho tác dụng với một dung dịch chứa 2 g cholesterol trong 200ml ethanol đã đun nóng, tủa phức sẽ tạo thành Sau khi nguội đem lọc tủa và sấy khô Phá phức bằng cách hoà tan trong pyridin Saponin tinh khiết sẽ được tủa trong ether Để loại hết

cholesterol, tủa được hoà tan trong methanol rồi lại tủa với ether

Nguyên liệu

Thủy phân trực tiếp( tự thủy phân do men có sẵn)

Chiết xuất D/m kém phân cực( benzen;

CHCl3; n-hexan; xylen)

Cắn Dung dịch acid

Sapogenin

Làm khô

Chiết dung môi hữu cơ Thu hồi dung môi Thủy phân acid ( HCl; H2SO4)

Lọc,ép bã

Tinh chế

Cuống lá kép dài 6-12mm, mang 5 lá chét, lá chét ở chính giữa lớn hơn cả với

độ dài 12–15 cm, rộng 3–4 cm Lá chét phiến hình bầu dục, mép khía răng cưa,chóp nhọn, lá có lông ở cả hai mặt Cây 4-5 năm tuổi có hoa hình tán đơn mọc dưới các lá thẳng với thân, cuống tán hoa dài 10–20 cm có thể kèm 1-4 tán phụ hay một hoa riêng lẻ ở phía dưới tán chính Mỗi tán có 60-100 hoa, cuống hoa ngắn 1-1.5 cm, lá đài 5, cánh hoa 5, màu vàng nhạt, nhị 5, bầu một ô với 1 vòi nhụy

Quả mọc tập trung ở trung tâm của tán lá, dài độ 0,8 cm-1 cm và rộng khoảng 0,5 cm-0,6 cm, sau hai tháng bắt đầu chuyển từ màu xanh đến xanh thẫm, vàng lục, khi chín ngả màu đỏ cam với một chấm đen không đều ở đỉnh quả Mỗi quả chứa một hạt, một số quả chứa 2 hạt và số quả trên cây bình quân khoảng

10 đến 30 quả

 Phân bố: mọc ở chân núi Ngọc Linh, Kon Tum, Quảng Nam

 Bộ phận dùng: thân rễ

 Thành phần hóa học:

- Thân rễ và rễ củ đã phân lập được 52 saponin trong đó 26 sanopin thường thấy

ở sâm Triều Tiên, sâm Mỹ, sâm Nhật

- Trong lá và cọng đã phân lập được 19 saponin pammaran, trong đó có 8 saponin

có cấu trúc mới, 17 axít amin, 20 chất khoáng vi lượng và hàm lượng tinh dầu là0,1%

(Theo tiến sĩ Nguyễn Bá Hoạt cán bộ Viện Dược liệu (2007)

- Nghiên cứu dược lý lâm sàng của cho kết quả tốt: bệnh nhân ăn ngon, ngủ tốt, lên cân, tăng thị lực, hoạt động trí tuệ và thể lực cải thiện, gia tăng sức đề kháng,cải thiện các trường hợp suy nhược thần kinh và suy nhược sinh dục, nâng cao huyết áp ở người bị huyết áp thấp

- Sâm hiệp lực tốt với thuốc kháng sinh, thuốc trị bệnh tiểu đường

 Chế phẩm:

2 Rau má

 Đặc điểm thực vật :

Là loại cỏ sống dai, mọc bò, rễ mọc ở các mấu của thân Lá có cuống dài10-12cm,phiến

lá khía tai bèo tròn, gốc lá hình tim, rộng 2-4cm.gân lá hình chân vịt Cụm hoa tán đơn gồm các hoa rất nhỏ Quả dẹt

 Phân bố: cây mọc hoang ở ruộng vườn, bãi cỏ

- Chóng làm lành vết thương do tăng tổng hợp collagen và fibronectin

- Làm hạ huyết áp và chậm nhịp tim

- Nước rau má là loại nước giải khát phổ biến do có tác dụng giải nhiệt,giải độc, thông tiểu

- Dùng làm rau ăn

- Ở Madagascar và Ấn Độ, người ta dùng rau má để chữa hủi Năm

1956 Boiteau và Ratsimamanga có thử dùng asiaticosid điều trị hủi vàlao da; hiện nay asiaticosid dùng chủ yếu để làm thuốc chóng lành sẹo, các vết thương, vết mổ, chữa loét, bỏng, eczem dưới dạng thuốc bột, thuốc mỡ hoặc thuốc tiêm dưới da

 Một số chế phẩm

Madecassol: viên chứa 10mg cao rau má, dạng thuốc mỡ mỗi ống chứa 0,1g cao và ống tiêm mỗi ống chứa 20mg cao Thành phần hoạt chất trong cao có acid madecassic, acid asiatic và asiaticosid Được chỉ định trong các trường hợp rối loạn tuần hoàn tĩnh mạch

và các rối loạn làm chậm liền sẹo

 Chế phẩm:

3 Ngũ gia bì chân chim

 Đặc điểm thự c vật :

Cây cao 2-8m,lá mọc so le, lá kép hình chân vịt với 6-8 lá chét có dáng như chân chim Cuống lá dài 6-30cm Lá chét nguyên, hình trứng thuôn dài, đầu nhọn dài 7-20cm, rộng 3-6cm Cuống lá chét ngắn 1,5-3cm Cụm hoa chùm tán Hoa nhỏ màu trắng, số cánh hoa và nhị bằng nhau, thường là 5 Quả hình cầu, khi chín có màu tím sẫm đen

 Phân bố: mọc hoang ở các rừng cây bụi hoặc đồi

 Đặc điểm thực vật :

Cây thuộc thảo cao khoảng 1m Thân mảnh,lá mọc đối, hình trứng, đầu nhọn, mép

nguyên dài 5-12 cm, rộng 2-5cm Cụm hoa là bông ở đầu cành hay kẽ lá Hoa mọc hướng lên nhưng khi biến thành quả sẽ mọc quặp xuống Quả nang, lá bắc còn lại và nhọn thành gai

 Bộ phận dùng: rễ

 Phân bố: Sapa, Lai Châu, Tam Đảo

 TPHH: Rễ có các saponin, khi thủy phân cho các sapogenin là acid

oleanolic Ngoài ra còn có ecdysteron và inokossteron

 Công dụng:

- Ở dạng sống chữa cổ họng sưng đau, mụn nhot, đái rát buốt, đái ra máu hoặc sỏi, bế kinh, bụng dưới kết hòn cục, đẻ khó hoặc khi đẻ rau thai không ra, sau khi đẻ ứ huyết gây đau bụng , chấn thương, ứ máu bầm, đầu gối nhức mỏi

- Ngưu tất sao tẩm chữa can thận hư, ù tai, đau lưng, mỏi gối, tay chân co quắp hoặc bại liệt ( Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, tập II)

 Phương pháp chiết xuất saponin từ ngưu tất:

 Các chế phẩm:

- Theo YHCT, rễ cây có vị ngọt, hơi đắng, tính mát, có tác dụng thông huyết mạch, bồi bổ khí huyết Lá đinh lăng có vị đắng,tính mát, có tácdụng giải độc thức ăn, chống dị ứng ,chữa ho ra máu, kiết lỵ

- Đinh lăng được gọi là “nhân sâm” của Việt Nam do có chứa nhiều saponin giống như sâm Có tác dụng tăng thể lực, kích thích các hoạt động của não bộ, giải tỏa lo âu, mệt mỏi, chống oxy hóa, bảo vệ gan, kích thích miễn dịch

 Tác dụng dược lý:

Năm 1961, các khoa dược lý, dược liệu và giải phẫu bệnh lý Viện y học quân sự Việt Nam nghiên cứu tác dụng làm tăng sức dẻo dai của cơ thể và một số tác dụng khác đã đi đến kết luận sau đây:

- Nuớc sắc rễ (củ) có tác dụng làm tăng sức dẻo dai của cơ thể trên thí nghiệm cấp tính tương tự như nhân sâm

- Tam thất và các cây khác cùng họ có tác dụng làm tăng sức dẻo dai của cơ thể (thí nghiệm trên chuột mình tròn lội nước theo phương pháp (thí nghiệm cấp tính của I I Brekman) Nhưng trên thí nghiệm trường diễn, tác dụng chóng hết và thường hay tích luỹ

- Với liều 0,1 ml cao lỏng Đinh lăng cho 20g thể trọng sống làm giảm hoạt động của chuột nhắt trắng

- Hoạt chất có trong thân rễ tác dụng trực tiếp trên cơ tim ếch, cô lập (theo phương pháp Straub) với liều nhất định làm giảm trương lực cơ tim, làm tim co bóp yếu và thưa, tiến tới tim ngừng đập

- Dung dịch nước 0,2 đến 1% rễ Đinh lăng gây co mạch tai thỏ cô lập theo phương pháp Kravkov

- Với liều 0,5 ml dung dịch cao Đinh lăng 100-200% trên 1 kg thể trọng tiêm tĩnh mạch vành tai đều tăng cường hô hấp về biên độ và tần số: Huyết áp nhất thời hạ xuống

- Trên tử cung tại chỗ, với liều 1 ml dung dịch cao Đinh lăng 100% cho 1 kg thể trọng tiêm tĩnh mạch vành tai làm tăng co bóp tử cung nhẹ

- Đinh lăng có tác dụng tăng tiết niệu gấp trên 5 lần so với bình thường với liều uống 2

ml dung dịch Đinh lăng 100% cho 100g thể trọng (thí nghiệm trên chuột bạch Trung Quốc)

- Liều độc: ít độc, so với Nhân sâm còn ít độc hơn Giải phẫu bệnh lý những chuột chết

vì liều độc thì thấy gây tổn thương nặng tổ chức cơ sở các tạng nhất là ở gan, thận, tim, não, cuối cùng chết Liều độc tiêm phúc mạc DL50 của Đinh lăng là 32,9g/kg trong khi

đó DL50 của nhân sâm là 16,5g/kg, của Ngũ gia bì Liên Xô cũ (Eleutherococcus) là 14,5g/ kg, chứng tỏ Đinh lăng ít độc hơn 2 vị thuốc nhân sâm và ngũ gia bì Liên Xô cũ Cho uống với liều 50g/kg thể trọng chuột vẫn sống bình thường.

Độc tính trường diễn thấy xung huyết ở gan, tim, phổi, dạ dày, ruột, biến loạn dinh

dưỡng tim, gan, thận Trước khi chết có hiện tượng ỉa lỏng, xù lông, mệt mỏi, kém ăn, sụt cân

- Làm tăng sức đề kháng của chuột đối với tác hại của bức xạ siêu cao tần và thấy có tác dụng kéo dài thời gian sống của chuột hơn so với một số thuốc như Ngũ gia bì

Eleutherococcus của Liên Xô cũ, Đương qui, Ba kích Tác dụng này có thế là do tính chất bổ chung nhưng còn có thể do cơ chế điều nhiệt của Đinh lăng

- Ngô ứng Long và Xavaev (Liên Xô cũ) đã cùng nhận thấy cây thuốc có tác dụng tốt đối các nhà du hành vũ trụ khi luyện tập trong tư thế tĩnh, đầu dốc ngược

Thực nghiệm trên người, viên bột rễ làm tăng khả năng chịu đựng của bộ đội, vận động viên thể dục, thể thao trong các nghiệm pháp gắng sức cũng như luyện tập

 Chế phẩm:

6 Tam thất