Curcumin là thành phần chính của curcuminoit – một chất trong củ nghệ thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) được sử dụng như một gia vị phổ biến ở Ấn Độ. Có 2 loại curcuminoit khác là desmethoxycurcumin và bisdesmethoxycurcumin. Các curcuminoit là các polyphenol và là chất tạo màu vàng cho củ nghệ. Curcumin có thể tồn tại ít nhất ở 2 dạng tautome là keto và enol. Cấu trúc dạng enol ổn định hơn về mặt năng lượng ở pha rắn và dạng dung dịch.
Mục lục Giới thiệu chung oxy hóa tính chống oxy hóa I Định nghĩa oxy hóa – tính chống oxy hóa…………………………………3 Cơ chế q trình oxy hóa – tính chống oxy hóa…………………………7 Các chất chống oxy hóa thể…………………………………………12 II Curcumin – tính chất…………………………………………………………… …13 III Tính chống oxy hóa curcumin…………………………………………………17 IV Chiết tách curcumin từ củ nghệ vàng- Thử nghiệm hoạt tính curcumin invitro Chiết tách tinh chế curcumin……………………………………………….18 Định tính định lượng curcumin-thử nghiệm hoạt tính curcumin invitro…………………………………………………………………………… 19 Kiểm tra chất lượng bột curcumin…………………………………………20 Thử nghiệm hoạt tính curcumin invivo……………………………………… 22 V Kết luận………………………………………………………………………………27 VI Tài liệu tham khảo I Giới thiệu chung oxy hóa tính chống oxy hóa Định nghĩa oxy hóa – tính chống oxy hóa Tính oxy hóa (antioxidation) Oxy cần thiết cho sống lại chất khơng ổn định Nó phản ứng với sắt tạo nên rỉ sét phản ứng với mỡ bơ tạo nên ôi thiu Trong thể có q trình tương tự xảy Phản ứng oxy hóa thường thấy phản ứng đốt cháy phản ứng oxy hóa thể diễn nhẹ nhàng Quá trình gây gốc tự Khi bạn ngày già đi, oxy hóa lại tăng thêm , làm làm thể bạn bị lão hóa gây nên nhiều bệnh tật khác GỐC TỰ DO Gốc tự gây hại cho sức khỏe bạn Nguyên tử thành phần nhỏ cấu tạo nên vật chất Một nguyên tử bao gồm hạt nhân Nơ-tron Thông thường, cặp electron bay quỹ đạo quanh hạt nhân, giống hành tinh quay quanh Mặt trời Phân tử bao gồm nhóm nguyên tử gắn kết với hoạt động cặp electron Đơi q trình phản ứng hóa học, electron bị kéo khỏi chỗ cố hữu phân tử, tạo thành gốc tự do.Về chất, gốc tự electron độc thân Các gốc tự không ổn định nhạy cảm Chúng tìm kiếm electron khác để hình thành cặp electron Các gốc tự gây tổn thương cho thể chúng kéo electron từ tế bào bình thường Gốc tự hình thành từ đâu ? G ốc tự hình thành từ hai nguồn, nguồn nội sinh nguồn ngoại sinh Ở nguồn nội sinh, gốc tự hình thành: - Từ chuỗi chuyền điện tử ty thể (các phản ứng phosphoryl oxy hóa mitochondria): superoxide anion (O2●), peroxynitrate (ONO-), hydrogen peroxide (H2O2), gốc hydroxyl (●OH) - Từ hoạt động hô hấp leucocyte, gốc tự hình thành để giết vi khuẩn - Từ trình tự chết tế bào (apoptosis): in vitro, người ta thấy chất oxy hóa nội sinh AXO ngăn trở apoptosis Ở nguồn ngoại sinh, gốc tự hình thành từ khí ozone, xạ tử ngoại, khói thuốc Các gốc tự có thường công vào thể hay không? Vào lúc! Dược sĩ Bruce Ames, Đại học California, ước lượng tế bào thể (và thể có đến hàng tỷ tế bào) phải hứng chịu khoảng 10.000 gốc tự công ngày Rất nhiều số nhắm vào ADN (deoxyribonucleic acid) chất liệu di truỵền Một hậu làm tăng tỷ lệ đột biến Người già có tỷ lệ đột biến cao gấp lần so với trẻ nhũ nhi Chính những đột biến làm tăng tỷ lệ ung thư Thêm vào dó, màng tế bào, protein mỡ bị công Trải qua 70 năm đời, thể hình thành ước chừng đến 17 gốc tự Vì thể bạn cần phải có chất ống oxy hóa làm người bảo vệ phòng thủ hữu hiệu Có gốc tự có lợi cho khơng? Thêm điều khó tin - sống thiếu gốc tự Cơ thể sử dụng gốc tự để phá hủy mầm bệnh Hơn nữa, gốc tự cần thiết phản ứng tạo lượng Vấn đề chỗ, đa số thể bị phơi nhiễm trước nhiều gốc tự do, tình trạng cân gọi stress oxy hóa (oxidative stress) Các chế phẩm bổ sung chất chống oxy hóa giúp thể phục hồi trạng thái cân Liệu kiểm soát sản xuất gốc tự thể hay khơng? Chúng ta tránh việc làm thể phơi nhiễm hay gia tăng sản xuất gốc tự Ví dụ: hút thuốc khói bụi, ánh nắng mặt trời tia X Khi tầng ozone bị mỏng dần dần, thể phải hứng chịu nhiều tia cực tím từ mặt trời Mỡ đường làm tăng gốc tự Stress, tăng tiêu thụ oxy trình luyện tập thể lực nặng làm tăng hình thành gốc tự Tuy nhiên hầu hết gốc tự tạo phản ứng phụ bên cạnh trình sử dụng oxy bình thường để phân hủy thức ăn thành lượng Có nhiều việc khơng thể thay đổi hay kiểm sốt, ví dụ bạn sống rời xa thành phố bị ô nhiễm, bù lại bạn sử dụng chế phẩm bổ sung chất chống oxy hóa Thật ra, gốc tự luôn sinh thể có vai trò tích cực thể (có thể nói ta khơng thể sống thể hoàn toàn thiếu vắng gốc tự do) Ơxy (dưỡng khí) mà ta hít thở hàng ngày chất cần thiết trở thành gốc tự (khi gọi ơxy đơn ngun tử) Hiện tượng thực bào tượng vi khuẩn, siêu vi bị tế bào bạch cầu tiêu diệt thể ta, tượng hô hấp tế bào, chế giải độc gan hoạt động làm sinh gốc tự Quan trọng hết thể khoẻ mạnh, gốc tự sinh có giới hạn, khơng q thừa để gây hại Bởi bên cạnh gốc tự ln có hệ thống chất chống ơxy hố "nội sinh" (tức có sẵn thể) để cân lại, vơ hiệu hố gốc tự có hại Hệ thống chất chống ơxy hố nội sinh gồm enzym glutathione peroxidase, superroxid, dismutase đặc biệt vitaminC, vitamin E, beta-caroten (tiền vitamin A), khoáng chất selen "nội sinh" có sẵn thể, xúc tác phản ứng khử để vơ hiệu hố gốc tự (còn gọi "bẫy" gốc tự do) giúp thể khoẻ mạnh Chỉ gốc tự sinh nhiều (do ô nhiễm môi trường, tia cực tím từ ánh nắng, khói thuốc lá, viêm nhiễm thể, chí dùng số dược phẩm ) hệ thống chất ôxy hố nội sinh khơng đủ sức cân bằng, thể sinh rối loạn bệnh lý Tất điều đẩy nhanh q trình thối hóa lão hóa thể, dẫn đến nhiều loại bệnh tật làm suy giảm sức khỏe, rút ngắn tuổi thọ Tính chống oxy hóa Bất kỳ chất ngăn ngừa hay làm chậm oxy hóa gọi chất chống oxy hóa Hiện người ta chứng minh, có tăng nhiều gốc tự gây tình trạng viêm nhiễm quan, bệnh lý tim mạch, bệnh thần kinh, đục thuỷ tinh thể, thối hóa hồng điểm mắt, tăng nguy bệnh ung thư sớm xuất hiện tượng lão hoá Tức tế bào mau già đi, đến thời điểm diệt vong Cơ quan dễ bị lão hố lớp da bảo vệ thể, nơi dễ bị tác động tia cực tím ánh nắng, hứng chịu tác hại ô nhiễm môi trường cộng thêm lối sống người thường xuyên bị stress, sai lầm dinh dưỡng, thói quen lạm dụng độc chất (như hút thuốc, uống rượu, kể dược phẩm) lớp da mịn màng người phụ nữ da mặt chóng nhăn, cằn cỗi, khơng sức sống tươi mát có bội tăng gốc tự gây lão hố Để chống lại bội tăng gốc tự sinh q nhiều mà hệ thống "chất ơxy hố nội sinh" không đủ sức cân để vô hiệu hoá, nhà khoa học đặt vấn đề dùng "chất chống ơxy hóa ngoại sinh" (tức từ bên ngồi đưa vào thể) với mục đích phòng bệnh, nâng cao sức khoẻ, chống lão hoá Các chất chống ơxy hố ngoại sinh xác định, curcumin, beta-caroten, chất khoáng selen, hợp chất flavonoid, polyphenol Các chất ơxy hố ngoại sinh thật khơng xa lạ, chúng có từ nguồn thiên nhiên thực phẩm rau cải, trái tươi số loại dược thảo Có thể kể tới curumin từ nghệ, hay beta-caroten chất chống ơxy hố có nhiều dầu gấc, chiết xuất từ gấc loại mà từ xưa ông bà ta dùng để nấu xơi gấc tạo thức ăn ngon miệng có màu đỏ đẹp mắt Các loại rau, củ có màu đỏ cam cà chua, cà rốt chứa nhiều beta-caroten) Beta-caroten đưa vào thể tác dụng chống ơxy hố biến thành vitamin A mà thể cần đến hàng ngày cho hoạt động thị giác sức đề kháng chống lại bệnh tật Dùng beta-caroten từ thiên nhiên an tồn, khơng sợ bị ngộ độc dùng nhiều vitamin A (dùng thừa beta-caroten vào thể chuyển hoá vừa đủ vitamin A, chế phẩm bổ sung vitamin A cho phụ nữ có thai thường dùng beta-caroten thay vitamin A) Một dưỡng chất gọi chống oxy hóa cần có điều kiện nào? Một chất COH làm bất hoạt gốc tự cách cho electron, lượng nhỏ sử dụng lâu dài Nói cách khác, số phân tử COH phải bảo vệ nhiều, nhiều phân tử khác Những dưỡng chất có khả chống oxy hóa? Được biết đến nhiều vitamin C, E, Curcumin, Beta-carotene, lutein, lycopene họ hàng carotenoid chống oxy hóa, có mặt nhiều loại trái rau xanh Một nhóm dưỡng chất chống oxy hóa khác Flavonoid, tìm thấy loại rau hoa Các chất chống oxy hoá khác như: Selenium, khoáng chất cần thiết sinh tổng hợp men glutathion peroxidase; coenzyme Q10 alpha-lipoic acid chất chống oxy hóa nguồn gốc thực phẩm thể tổng hợp Cơ chế oxy hóa chống oxy hóa Oxy hóa Một số phản ứng sinh học thể sản sinh gốc tự Đó phân tử mảnh vỡ phân tử có điện tử tự không ngừng xoay quanh quỹ đạo vòng ngồi ngun tử oxy (hoặc ngun tử oxy hóa) hoạt động Do có mặt điện tử này, gốc tự có thuộc tính đáng ngại có khả oxy hóa mạnh Một thành phần tế bào bị cơng trước hết màng tế bào, có nhiều acid béo chưa bão hòa Q trình oxy hóa gốc tự tham gia tạo nên peroxide, coi phản ứng thối hóa sinh học Các gốc tự sản phẩm hoạt động chúng dẫn chất peroxide hóa sau gây tổn thương màng tế bào dẫn đến nhiều tổn thương khác biến đổi cấu trúc protein, ức chế hoạt động men (enzym), biến đổi cấu trúc thuộc tính hormon Các gốc tự gây gây tổn thương cho tất chất liệu mô thể Mô mỡ nơi bị tổn thương sớm thường gặp nhất, loại mơ có xu hướng đặc biệt dễ bị oxy hóa Các chuyên gia dùng thuật ngữ “sự peroxide hóa Lipid” để mơ tả oxy hóa mỡ thể Sự peroxide hóa lipid làm khởi phát chuỗi phản ứng liên tục chất mỡ bị chặn đứng chất chống oxy hóa Các gốc tự gây tổn hại cho acid nucleic (adenine, thymine, guanine cytosine), thành phần cấu trúc ADN Tổn thương làm ADN mã khơng xác theo thơng tin sinh học – tế bào ung thư hình thành Gốc tự làm tổn thương protein, dẫn đến rối loạn chức nhiều quan thể Ví dụ như, protein collagen da, gây tổn hại da; hay enzyme (bản chất protein) bị tổn thương không hoạt động hiệu để xúc tác phản ứng sinh hóa thể Các enzyme không sửa chữa phục hồi nồng độ gốc tự cao, vòng xoắn bệnh lý làm thể lão hóa nhanh tạo ung thư Một số chế mà gốc tự sinh ung thư : Gây tổn thương ADN, gây đột biến tế phân tử, tế bào Kích hoạt gen sinh ung thư, gọi oncogene Ưc chế hệ miễn dịch thể – bất hoạt hàng rào phòng thủ bảo vệ thể Kích hoạt chất sinh ung tiền sinh ung, khởi động phản ứng hóa học gây ung thư Làm tổn thương màng tế bào bất hoạt chế nhận diện thể chống lại hình thành phát triển tế bào bất thường Chống oxy hóa Oxi có vai trò quan trọng thể Nó chất oxi hóa phenol, oxi hóa axit béo, giúp chuyển hóa lipit, oxi hóa nhân thơm squalen tạo sterol Từ phản ứng oxi hóa chất hữu đem lại lượng cho thể hoạt động hay tích lũy nảy sinh chất độc gọi dạng oxi hóa hoạt động gây gốc tự này, gốc tự gì? Chất chống oxy hóa (antioxidant) Chất chống oxy hóa phân tử có khả làm chậm hay ngăn ngừa oxy hóa phân tử khác Oxy hóa phản ứng phân tử với oxy, phân tử điện tử phản ứng hóa học Những phản ứng oxy hóa sản sinh gốc tự khởi động phản ứng liên hoàn gây tổn hại tế bào Các chất chống oxy hóa ngăn chặn phản ứng liên hồn cách tách gốc tự ức chế phản ứng oxy hóa khác Chất chống oxy hóa xếp thành hai nhóm, nhóm hòa tan nước nhóm hòa tan lipid Nói chung nhóm hòa tan nước phản ứng với chất oxy hóa tế bào chất, huyết tương, nhóm hòa tan lipid bảo vệ màng tế bào khơng bị peroxide hóa Các chất chống oxy hóa tổng hợp thể hay nhận từ thực phẩm Các chất chống oxy hóa bao gồm: + Vitamin A, D, E, C + Các coenzyme coenzyme Q10 (CoQ10) chất khoáng dạng metalloenzyme superoxide dismutase (SOD) chứa Mn, catalase chứa Fe, glutathion peroxidase chứa Se… + Các carotenoid α-carotene, β- carotene, lutein, canthaxanthin, zeaxanthin, lycopene… + Các flavonoid polyphenolic flavone (apigenin, luteolin, tangeritin), flavonol (isohamnetin, kaemferol, quercetin, rutin…), isoflavone phytoestrogen (daizein, genistein, glycitein), phenolic acid ester chúng (acid chicoric, acid cinamic, acid gallic…), phenolic nonflavonoid (như curcumin, flavonolignan…), chất chống oxy hóa hữu (như bilirubin, acid citric, acid oxalic…) + Các hormone melatonin + Các chất chống oxy hóa tổng hợp BHT, BHA, Ethoxyquin Các chất chống oxy hóa thấy thực phẩm vitamin C có nhiều rau, quả; vitamin E có nhiều dầu thực vật, polyphenolic acid có nhiều trà, café, đỗ tương, dầu olive, chocolate, vang đỏ, quế, carotenoid có nhiều rau trứng… Các chất chống oxy hóa có tác động “hiệp đồng” Tác động “hiệp đồng” có nghĩa tác động phối hợp nhiều chất chất chống oxy hóa, phối hợp lại mạnh dạng đơn lẻ Một cầu thủ siêu không tạo nên sức mạnh đội bóng Như dùng phối hợp nhiều loại thực phẩm bữa ăn, đặc biệt sử dụng nhiều loại rau có tác dụng cung cấp nhiều loại chất chống oxy hóa khác (Các gia vị hạt tiêu, ớt, nghệ, tỏi… hay thảo dược húng, là, kinh giới…cũng giầu chất chống oxy hóa, số lượng dùng bữa ăn khơng phát huy tác dụng) Các chất chống oxy hóa có vai trò quét gốc tự bắn phá tế bào, nhờ ngăn chặn tổn hại tế bào Để minh họa cho chế xem phản ứng trung hòa gốc tự peroxide (H2O2) enzyme superoxide peroxidase (SODs) catalase glutathion peroxidase (GPx): SODs xúc tác phân giải anion superoxide thành oxy hydrogen peroxide (H2O2), catalase xúc tác phân giải H2O2 thành nước oxy, GPx phân giải H2O2 thành nước (có hai loại superoxide dismutase, ty thể chứa Mn, tế bào chất chứa Cu Zn; catalase chứa Fe glutathione peroxidase chứa Se; nguyên tố Fe, Cu, Mn, Zn, Se đến từ bữa ăn) Superoxide dismutase 2O-2 + 2H ==============> H2O2 + O2 Catalase H2 O2 ==============> 2H2O + O2 Glutathione peroxidase 2GSH + H2O2 ==============> GSSG +2H2O Nhờ hoạt động hệ thống chất chống oxy hóa thể mà nhiều bệnh tật ngăn ngừa bệnh tim mạch (xơ vữa động mạch, suy tim, nhồi máu tim, cao huyết áp ), bệnh ung thư, bệnh mắt (thối hóa hồng điểm đục thủy tinh thể), lão hóa Gốc tự tiểu phân hóa học (nguyên tử, mảnh phân tử hay ion có electron hóa trị chưa ghép đơi ocbitan hóa trị) Các gốc tự có khả phản ứng cao dễ dàng phản ứng với phân tử, gốc hay ion khác để tạo ocbitan phân tử bền Một số mảnh phân tử gốc tự không mang điện: Gốc tự độc hại: CnH2n+1 gốc ankyl đơn bội 1O2) O-O= ↑O↑↓↑O↑ (gốc oxy N-O=N↑ ↓O↑ ( gốc nitrozo)H-O= H↑↓O ↑(gốc hidroxi) Gốc tự không độc hại có tác dụng bảo vệ chống gốc tự độc hại Gốc vitamin E (Tocopheryl) Các gốc tự có khả phản ứng cao dễ dàng phản ứng với phân tử, gốc hay ion khác để tạo ocbitan phân tử bền G + R1 : R2 → G: R1 +R2 G + LH → L: GH Lipit L+ O2 → LOO G: Ký hiệu gốc tự Loại gốc tự có thời gian tồn 10-6 giây gọi gốc bền Trong thể gốc tự chứa oxi không bền, hoạt tính lớn: Oxi đơn bội : O-O (1O2) Hidroxi: OH Ancoxi: R-O Lipoxi: LO Lipoperoxit: LOO Anion superoyl: O-2 Các dạng oxi hoạt động gốc tự nguyên nhân sinh oxy hoạt động có hại xảy tế bào, tạo nên già cỗi tế bào thể làm sinh bệnh tật tim mạch, ung thư, đãng trí Cơ chế oxy hóa gốc tự xảy sau: bình thường, nguyên tử oxy có cặp electron Các phản ứng chuyển hóa thể lấy electron, oxygen trở thành gốc tự Nó cố tìm cách chiếm lại electron phân tử khác, tạo thành dây chuyền, làm sói mòn màng tế bào mơ, gây tượng lão hóa khởi đầu số bệnh nan y Để bảo vệ sức khỏe, bảo vệ tế bào khỏi bị cơng liên tục khơng bị lão hóa cần dùng chất chống oxy hóa mạnh, để khống chế nồng độ tỷ lệ dạng oxy hóa độc hại chất thứ cấp sinh Hiện nay, người ta đưa vào sử dụng chất có khả làm giảm tác dụng độc hại gốc tự do, dạng thứ cấp chất chống oxy hóa Vitamin E, Chetacarsoten có tác dụng ngăn chặn hoạt động độc hại oxy, bảo vệ tế bào, trì trẻ trung, khỏe mạnh, chống lão hóa (các chất gọi antioridant) Các chất chống oxy hóa có thể Cơ thể bạn sản xuất số chất chống oxy hóa (gọi chất chống oxy hóa nội sinh), bạn buộc phải cung cấp thêm chất chống oxy hóa ngoại sinh từ chế độ ăn Thực tế, số chất chống oxy hóa , Vitamine E C, cần cho sống Các chất chống oxy hóa nội sinh thường enzyme, coenzyme , hợp chất chứa sulfur, glutathione Các chất chống oxy hóa ngoại sinh chế độ ăn gồm vitamine C E, bioflavonoids, carotenoids, số hợp chất chứa sulfur Một số chất chống oxy hóa mà thể tạo enzyme catalase, glutathione peroxidase, superoxide dismutase (SOD) Tuy nhiên chưa đủ buộc phải cung cấp thêm qua chế độ ăn Một số chất chống oxy hóa ngoại sinh từ thực phẩm có chứa Vitamine A đặc biệt có liên quan đến họ carotene, vitamine C, vitamine E Các khoáng chất thân chúng chất chống oxy hóa , nhiều chất khống lại trở nên thành phần thiết yếu enzyme chống oxy hóa thể tạo Trong số có selenium, cần thiết để tạo glutathione peroxidase; sắt, cần cho catalase; mangan, đồng, kẽm, cần cho SOD Các hợp chất sulfur, cysteine methionine amino acid chứa sulfur, giúp thể tạo loại chất chống oxy hóa thường gặp tế bào, glutathione Các coenzyme chống oxy hóa, NADH (nicotinamide adenine dinucleotide), coenzyme Q10 , acid alpha-lipoic thể tạo có từ chế độ ăn II Curcumin – tính chất Curcumin có nhiều tác dụng thần kỳ tính ứng dụng vào thực tế để chữa bệnh lại thấp sinh khả dụng Curcumin thấp Curcumin hấp thu phần nhỏ qua ruột, nhanh chóng bị thối hóa đào thải ngồi III Tính chống oxy hóa curcumin Ngồi cortisol, stress kích thích tuyến thượng thận giải phóng hormone adrenaline Khi lượng hormone tăng cao thở thường trở nên gấp gáp, không sâu Khi người bì stress ,trong thể sinh nhiều gốc tự do, lượng adrenergic tăng lên Andrenalin kết hợp với oxy tạo O2 adrencrom sinh axit béo khơng no Q trình dẫn đến trinh peroxide hóa lipit tăng lên Khi có mặt Curcumin , lưu giữ gốc tự sinh q trình oxy hóa tạo gốc curcumin S-OOH (hoặc SH) ( với S gốc tự do) Gốc curcumin sinh tác dụng với gốc curcumin khác tạo dạng dạng dimer A-A AOOS (với A tác nhân chống oxy hóa) Các chất sinh chất vô hại với thể Lượng AOOS tạo số không phụ thuộc vào lượng curcumin, hàm lượng curcumin khơng ảnh hưởng nhiều đến phản ứng tạo AOOS Lượng A-A tạo tỉ lệ thuận với nồng độ curcumin , lượng curcumin có ảnh hưởng lớn tới phản ứng tạo curcumin IV Chiết tách curcumin từ củ nghệ vàng-thử nghiệm hoạt tính curcumin invitro Nghệ vàng (Curcuma long) loài phổ biến biết đến sử dụng nhiều y học cổ truyền y học đại Trong củ nghệ có nhiều thành phần quý tinh dầu nghệ, chất màu số hoạt chất có tác dụng sinh học curcumin Tuy chiếm lượng nhỏ thành phần củ nghệ có nhiều tác dụng sinh học quan trọng có khả chống ung thư, hàn gắn viết loét quan lội tạng (dạ dày, liêu hóa, ) có tác dụng chữa số bệnh gan, mật, chống khối u, tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm Tách chiết tinh chế curcumin Trong nghệ, ngồi curcumin có dầu tinh dầu Khi chiết curcumin, sử dụng dung môi hữu chloroform, etyl axetat, chiết xuất nhiệt độ thường hay nhiệt độ sôi dung môi kéo theo tạp chất, đặc biệt dầu, dẫn đến trình tinh chế phức tạp, hiệu suất thấp, khơng kinh tế khơng an tồn thao tác Chính vậy, chọn etanol, methanol (nhiệt đọ 700C) – chiết Soxhlet, thời gian 6h đảm bảo tách chiết triệt để curcumin nguyên liệu Để tách hợp chất curcumin, cần rửa nguyên liệu, để ráo, phơi khô, tán bột, tiến hành loại bỏ tinh dầu nghệ, sử dụng ete dầu hỏa Cân bột nghệ khơ vào bình soxhlet, bổ sung ete dầu hỏa vừa đủ vào bình cầu, đun hồi lưu cách thủy, sau 14h đem lọc áp lực giảm Dịch lọc đem cất để thu hồi dung môi Phần bã chứa curcumin đem sấy khô, tiếp tục chiết hồi lưu methanol, sau 1h lọc bỏ bã Dịch lọc đem thu hồi dung môi, phần cao đặc đem pha loãng nước cất để rửa tạp chất, lắng qua đêm, tiến hành lọc áp lực giảm, tủa đem sấy khô, kết tinh lại etanol, lọc lấy tinh thể (curcumin) Tinh thể curcumin đem sấy khơ, đem cân xác trọng lượng Định tính định lượng curcumin-thử nghiệm hoạt tính invitro Xác định hoạt tính curcumin a.1 Định tính curcumin vùng nguyên liệu khác Để kiểm nghiệm hoạt chất curcumin mẫu nghệ vùng sinh thái nước ta, sử dụng phương pháp sắc kí lớp mỏng tính chất tạo màu curcumin với số hợp chất Qua kết nghiên cứu, ta thu kết là: nghệ vùng chứa hoạt chất đặc trưng curcumin, nhiên, vết sắc đồ có độ đậm nhạt khác nhau, mẫu nghệ Trung có chứa nhiều hoạt chất mẫu cho vết đậm a.2 Định tính curcumin cấp củ khác Ba cấp củ nghệ vàng phát triển củ thời gian sinh trưởng khác Củ cấp hình thành từ thân rễ trụ Trên củ cấp có chứa mắt mầm, sau thời gian sinh trưởng phát triển, mầm phát triển thành củ nhánh, củ nhành gọi củ cấp Từ củ cấp tiếp tục phát triển củ nhánh tiếp gọi củ cấp Chính phát triển cấp củ điều kiện sinh thái khác nhau, tuổi thời gian thu mẫu khác nên thành phần hoạt chất khác Tiếp tục sử dụng sắc kí lớp mỏng, ta thu kết qua nghiên cứu cấp củ chứa hợp chất curcumin củ cấp có hàm lượng cao Định lượng curcumin Chúng ta xác định hàm lượng curcumin theo phương pháp phổ hồng ngoại (theo dược điển 3-tập 3) theo phương pháp phổ tử ngoại (theo dược điển Thái Lan) b.1 Công thức xác định hàm lượng curcumin phổ hồng ngoại C hàm lượng curcumin (%) M khối lượng bột curcumin ( g) M1 khối lượng bột nghệ khô ( g) b.2 Công thức xác định hàm lượng curcumin phương pháp tử ngoại C hàm lượng curcumin (%) m khối lượng cân (g) E1 = 1600 Đánh giá chất lượng bột curcumin Đây công việc quan trọng, định chất lượng bột, đồng thời trì hoạt tính sinh học sau bảo quản Chúng ta nghiên cứu phương pháp khối phổ quang phổ tử ngoại Phương pháp khối phổ dựa hấp thụ lượng tia hồng ngoại, tạo thay đổi tương quan nhóm nguyên tử dải hấp phụ Dựa vào dải hấp phụ để nhận biết nhóm chức Phương pháp quang phổ tử ngoại dựa độ hấp thụ dung dịch cho chum tia sang đơn sắc qua Chúng ta làm song song mẫu thử với mẫu curcumin chuẫn để so sánh Thử nghiệm hoạt tính invitro curcumin Xác định định hoạt tính enzym peroxydaza Ngun tắc Peroxydaza đóng vai trò lớn q trình oxy hóa khử Nó xúc tác oxy hóa polyphenol khác có mơ thực vật dạng tự liên kết axit amin thơm Phản ứng xảy sau: Ở AH2: chất mang hydro A: chất mang dạng oxy hóa Phương pháp dựa vào xác định tốc độ phản ứng oxy hóa banzidin tác dụng enzym có chứa mơ thực vật, đến hình thành nên sản phẩm q trình oxy hóa có màu xanh với nồng đô khác xác lập máy so màu quang điện Xác định hoạt tính enzym catalaza theo phương pháp Bach Oparin Nguyên tắc Trong trình hơ hấp, oxy hố hơp chất hữu mô thực vật tác dụng enzym oxydaza tạo nên peroxythydro: Trong đó: AH2 chất dạng khử A chất dạng oxi hoá Peroxythydro (H2O2) tác dụng cua catalaza bị phân giải thành H2O O2 Phương pháp Bac Oparin dựa vào việc chuẩn độ peroxythydro lại khơng bị catalza phân giải bới dung dịch KMnO4 0,1N Phản ứng xảy sau: 5H2O2 + 2KMnO4 +4H2SO4→5O2 +2KHSO4 + 8H2O +2MnSO4 Hoạt tính catalaza thể mililit KMnO tương đương với lượng H2O2 bị phân giải Bíêt 1ml KMnO4 0,1N tương ứng với 1,7mg H2O2 Trong phương pháp ta bổ sung thêm mẫu curcumin vào phản ứng xúc tác, đo lượng chất lại, so sánh với khơng cho thêm curcumin ta xác định hoạt tính curcumin V Thử nghiệm hoạt tính chống oxy hóa invivo Chúng ta thử nghiệm hoạt tính chống oxi hóa chuột người Ví dụ thử nghiệm hoạt tính chống oxy hóa chuột a.Bố trí thí nghiệm Dùng 66 chuột chia làm lô Lô chứng gây bệnh: gây viêm gan cho chuột CCl4 Lô chứng gây bệnh thử thuốc: gây bệnh lô song song cho uống mẫu thử hoạt chất curcumin Lô chứng sinh lý: cho uống nước muối sinh lý với thể tích tương đương với mẫu thử có chứa hoạt chất curcumin Sau thời gian, lấy gan chuột để định lượng MDA (MDA: xác định khả ức chế peroxy hóa lipit, lượng MDA giảm so với đối chứng cho ta biết khả ức chế q trình peroxit hóa lipit mẫu thử hay q trình chống oxy hóa) Định lượng MDA: sau giết chuột, lấy gan ngay, cân 100mg gan, đồng thể ml đệm Tris sắt sulphat 37 OC 20 phút Gây tủa axít tricloracetic 30%, sau lên màu bắng axit thiobảbituric(TAB) 0.25% 100OC/15 phút Đo quang bước sóng 532 nm HTCO= {(CMDA gây bệnh – CMDA thử )/ CMDA gây bệnh} x 100 Sau đo số MDA lơ chứng ta biết tính oxy hóa mẫu thử Curcumin ức chế hoạt động p300 Histone acetyltransferase ngừa suy tim chuột cống Nghiên cứu Morimoto T cộng trung tâm nghiên cứu y khoa Kyoto Nhật thực hiện, đăng báo “ The Journal of Clinical Investigation” tháng 3/2008 Huyết động học thái tim kích phát tim sinh nhiều tế bào tim gây tim lớn Điểm tiến trình acetyl hóa nhân histone deacetylase p300, HAT (Histone AcetylTransferase) nội sinh Trước người ta chứng minh curcumin, polyphenol chất màu nghệ, có hoạt tính ức chế HAT chuyên biệt cho p300/CBP Tác giả tìm thấy curcumin ức chế acetyl hóa gây phì đại tim, ức chế khả bám vào DNA GATA4, yếu tố mã xd9a1p ứng phì đại tế bào tim chuột cống Curcumin phá vỡ phức hợp p300/GATA4 tăng đáng kể tim chuột cống cao huyết áp thử nghiệm Tác dụng curcumin quan sát thể động vật theo mẫu suy tim khác nhau: bệnh tim cao huyết áp chuột cống Dahl nhạy cảm với muối chuột cống nhồi máu tim phẩu thuật Trong mẫu này, curcumin ngăn ngừa hư hại chức tâm thu dày thành tim đường kính tim suy tim Từ kết này, tác giả kết luận ức chế hoạt động p300 HAT curcumin cung cấp phương thức điều trị suy tim người Có lẽ tác động quan trọng Curcumin khả chống viêm vấn đề quan tâm Chỉ vài nghiên cứu lâm sàng báo cáo tác dụng việc sử dụng Curcumin bệnh viêm Tuy nhiên, Curcumin biết có khả chống viêm động vật thí nghiệm Và gần chúng tơi chứng minh Curcumin có hiệu điều trị nhiễm trùng Các chuột đực Sprague Dawley tiêm tĩnh mạch 0.2 µmol curcumin, tiêm truyền liên tục 0.24 μmol/ngày ngày thơng qua bơm alzet mL Sau đó, chuột chủ động gây nhiễm trùng việc buộc thắt manh tràng đâm chích (CLP) Hai mươi sau CLP, chuột bị giết , mẫu máu mô thu thập lại Các mẫu máu phân tích tác nhân gây tổn thương mô, alanine aminotransferase, aspartate aminotransferase, lactate, TNF-α Đúng dự kiến, nhiễm trùng làm tăng đến lần hàm lượng chất đánh dấu tổn thương máu tuần hoàn Điều trị trước với Curcumin giúp làm giảm đáng kể hàm lượng chất Kết tương tự thấy nhóm sử dụng Curcumin sau bắt đầu gây nhiễm trùng Trong nghiên cứu khác động vật, nghiên cứu kéo dài 10 ngày thực sau gây CLP động vật điều trị trước với Nghệ ngày Nhiễm trùng gây chết 56-69% chuột điều trị trước với chuột giúp 100% chuột sống sót sau thời gian 10 ngày quan sát Do đó, chứng minh tác động chống viêm Curcumin mẫu động vật thí nghiệm gây viêm Ví dụ thử nghiệm hoạt tính chống oxy hóa người Đã có nghìn cơng trình nghiên cứu currcumin Xuất phát điểm vấn đề nghiên cứu dịch tễ học ung thư số vùng Ấn độ cho thấy tỷ lệ ung thư đại trực tràng vùng người dân ăn nhiều cary (có chứa currcumin) có tỷ lệ thấp Do nhà nghiên cứu tập trung nghiên cứu chiết xuất, tổng hợp Curcumin nghiên cứu tác động tế bào ung thư Những nghiên cứu bước đầu rằng: * Curcumin ngăn các tế bào ung thư vào pha S (pha tổng hợp chu kỳ tế bào * Curcumin thúc đẩy tế bào ung thư vào chết tế bào theo chương trình * Curcumin chất ức chế tạo mạch máu mạnh * Curcumin làm hạ cholesterol huyết chống bệnh Alzheimer (mất trí nhớ người già) Nghiên cứu cho thấy Ấn độ, vùng dân ăn nhiều cary có tỷ lệ người mắc bệnh Alzheimer thấp Trong ung thư, người ta ý nhiều đến tác dung chống tạo mạch máu curcumin Khi mô ung thư hình thành có kích thước 3mm, mơ u chưa cần có mạch máu riêng ni dưỡng Khi mơ ung phát triển to hơn, tế bào ung thư tiết chất kích thích tăng sinh tế bào nội mơ tạo mạch máu Nếu khơng có mạch máu riêng tạo thành nuôi dưỡng mô u, tế bào ung thư bị hoại tử (chết) 10 nam tình nguyện khỏe mạnh, tuổi từ 20-26, cân nặng 50-75 kg (trung bình 60 kg) chia nhóm để nghiên cứu tác dụng kết hợp curcumin với piperine so với curcumin dùng riêng rẽ Đã thực phân tích lý – hóa điện tâm đồ Các xét nghiệm thí nghiệm gồm có: thông số đầy đủ máu, phần trăm hemoglobin, Nitơ ure máu, creatin huyết thanh, bilirubin tổng bilirubin liên hợp, phosphate kiềm, aspartate transaminase (ASAT), alanine transaminase (ALAT), urine albumin đường để chứng tỏ thông số nghiên cứu mức độ bình thường Nghiên cứu chuẩn y Hội Đồng Y Pháp (Institutional Ethical Committee) tất người tham gia đồng ý Người tham gia không sử dụng thuốc lá, rượu bia thuốc suốt 24 trước sau thử nghiệm, ăn bữa ăn tiêu chuẩn suốt ngày tiến hành thử nghiệm Người tham gia khơng ăn thêm sau 10 đêm hơm trước, sáng hơm có mặt phòng thí nghiệm Tại họ cho uống lượng bột curcumin tinh khiết 2g (4 viên nang, viên 500mg) 2g curcumin tinh khiết kết hợp với 20mg bột piperine tinh khiết (4 viên nang, viên 500mg curcumin + 5mg piperine) với 150ml nước Mẫu máu (5ml) lấy không sử dụng chất chống đông vào thời điểm 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1; 2; 3; 4; sau uống đem phân tích huyết Sau khoảng thời gian tuần, người tình nguyện trao đổi chéo nghiên cứu thực lại Kết cho thấy curcumin dạng đơn dạng kết hợp với piperine dung nạp tốt tất tình nguyện viên khơng có tác dụng phụ Có người ngừng nghiên cứu lý riêng, khơng liên quan đến y học Vì thế, tất kết tính toán dựa cở sở liệu lấy từ người tình nguyện Kết cho thấy curcumin kết hợp với perine tác dụng chống oxy hóa tăng lên nhiều VI Kết luận Nhận thấy curcumin ứng dụng rộng rãi y học sản phẩm mĩ phẩm Ngày cơng trình nghiên cứu ứng dụng curcumin phát triển ngày nhiều Cây nghệ loại thực vật cấy rộng rãi số nước châu Á, Ấn Độ, Trung Quốc củ nghệ biết đến thứ thuốc cách 5.000 năm Tại Ấn Độ, củ nghệ dùng loại thuốc dân gian để bơi lên vết thương cho chóng lên da non, điều trị bệnh dày giải độc cho máu Để giữ cho da mịn màng, khơng có nếp nhăn, phụ nữ Ấn Độ thường pha bột nghệ với sữa đắp lên mặt vào buổi tối Hoạt chất curcumin từ củ nghệ có tác dụng ngăn chặn phát triển tế bào ung thư da kiềm chế trình di ung thư vú sang phổi Tiến sĩ Bharat Aggarwal cộng thuộc Đại học Texas tiến hành thí nghiệm cách tiêm vào chuột tế bào ung thư vú người nuôi cấy từ bệnh nhân ung thư vú bị di tới phổi, sau chia làm nhóm để điều trị hoạt chất curcumin chiết xuất từ củ nghệ loại thuốc tân dược có tên gọi Taxol Qua theo dõi thấy rằng, có 30% số chuột điều trị curcumin có dấu hiệu di tới phổi 75% điều trị Taxol 98% khơng điều trị có dấu hiệu di tới phổi Các nghiên cứu tiến hành gần University of Texas as M.D Anderson Cancer Center cho thấy, trộn hoạt chất curcumin vào với hợp chất taxol paclitaxel - loại thuốc dùng phổ biến hóa trị liệu ung thư vú - có tác dụng gia tăng hoạt tính điều trị thuốc làm cho liệu pháp bớt độc hại hiệu cao Các nghiên cứu chuột tiến hành University of Texas hoạt chất curcumin có tác dụng ngăn chặn phát triển ung thư da Hoạt chất curcumin chứa củ nghệ có tác dụng ngăn chặn phát triển bệnh gan lạm dụng uống rượu Các nhà khoa học Phần Lan Hồng Kông phát rằng, hoạt chất curcumin có tác dụng ngăn chặn hoạt tính gien NF-kappaB, "thủ phạm" gây bệnh gan Các thí nghiệm chuột với nhiều chế độ dinh dưỡng khác có trộn thêm curcumin, miêu tả tạp chí "American Journal of Physiology - Gastrointestinal and Liver Physiology" tháng 2/2007 cho thấy, hoạt chất curcumin khơng có tác dụng ngăn chặn hoạt tính gien NF-kappaB mà bảo vệ tế bào gan khơng bị phá hủy có nồng độ cồn cao máu Tiến sĩ Naji, trưởng nhóm nghiên cứu phát biểu rằng: "Các đặc tính chữa bệnh củ nghệ biết đến từ lâu, lần chúng tơi phát rằng, hoạt chất curcumin có tác dụng ngăn chặn bệnh gan lạm dụng rượu! Kết mở cho hướng mới, sử dụng hoạt chất curcumin điều trị bệnh gan nhiễm mỡ, xơ gan " Hoạt chất curcumin có tác dụng chống nhiều loại ung thư Các nghiên cứu giáo sư Yosef Shaul thuộc Phòng Gien phân tử, Viện Weizmann Izrael cho thấy, nồng độ protein p53 gia tăng, tế bào ung thư hay tế bào bị tổn thương khả tự phân chia bị tự phân hủy Nhóm nhà khoa học giáo sư Dhaul đạo khám phá rằng, hoạt chất curcumin có tác dụng làm gia tăng protein p53 Một nghiên cứu Tiến sĩ Bharat Aggarwal cộng thuộc Đại học Texas cho kết rằng, hoạt chất curcumin có tác dụng kích hoạt protein p53 thể chuột Hoạt chất curcumin chứa củ nghệ có tác dụng chữa trị bệnh Alzheimer Các nghiên cứu tiến hành chuột UCLA Alzheimer's Disease Center nhà khoa học Veterans Affairs rằng, hoạt chất curcumin có tác dụng làm chậm trình hình thành loại protein có tên "beta amyloids" não - chất gây bế tắc não bệnh nhân Alzheimer giết chết tế bào não "Hoạt chất curcumin có tác dụng mạnh loại thuốc có trường hợp bệnh Azheimer" - ơng Cole, người đạo nhóm nghiên cứu thuộc UCLA Ơng nói thêm: "Chúng tơi tiếp tục xác định tác dụng curcumin bệnh Alzheimer Vì qua khảo cứu trước thấy rằng, người dân Ấn Độ ăn nhiều ca-ri tỉ lệ mắc ung thư bệnh Alzheimer thấp Trong số dân Ấn Độ, có 1% người cao niên mắc bệnh trí nhớ, 1/6 Mỹ" Các nhà khoa học thuộc UCLA chuẩn bị tiến hành test bệnh nhân gồm 36 cụ già mắc bệnh Alzheimer để khẳng định "thần kỳ" hoạt chất curcumin củ nghệ Bên cạnh đó, số hãng dược phẩm nghiên cứu bào chế loại thuốc từ hoạt chất curcumin với liều lượng phù hợp hiệu cho người bị bệnh Alzheimer Tiến sĩ y học Anshu Rohagti thuộc bệnh viện Sir Gangaram cho rằng, việc khám phá tác dụng chữa bệnh Alzheimer củ nghệ có ý nghĩa đặc biệt bối cảnh giới già đi, giới có khoảng 30 triệu người bị bệnh hành hạ đến năm 2050 số người mắc bệnh có nguy tăng tên lần Hoạt chất curcumin có tác dụng tích cực việc điều trị bệnh khuyết tật gien nhiễm sắc thể số - gọi bệnh mucovisidosis Khuyết tật gien nhiễm sắc thể số hay gọi bệnh quánh niêm dịch bệnh di truyền Năm 1941, Forber nhận thấy bệnh này, quan có tiết dịch bị rối loạn chức xuất tiết, gây xơ tạng suy tim Các nghiên cứu thí nghiệm chuột, bị bệnh giống bệnh quánh niêm dịch nhà khoa học thuộc Đại học Washington cho thấy, hoạt chất curcumin chứa củ nghệ có tác dụng phòng ngừa khuyết tật gien Kết nghiên cứu công bố gần tạp chí "Journal Science" gây ý đặc biệt nhiều nhà khoa học Các nhà khoa học Đại học Washington chuẩn bị nghiên cứu bệnh nhân mắc bệnh quánh niêm dịch để xác định liều lượng để đủ cung cấp cho máu Ơng Paul Marcoss, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: "Thí nghiệm bệnh nhân giúp chúng tơi khẳng định rằng, hoạt chất curcumin có tác dụng bệnh hiểm nghèo loại thuốc "y học cổ truyền" loại thuốc quan trọng giúp điều trị bệnh!" Ngoài việc tiếp tục nghiên cứu tác dụng chữa bệnh hoạt chất curcumin củ nghệ, nhà khoa học xác định liều lượng curcumin cho bệnh nhân, hoạt chất curcumin chiết xuất từ củ nghệ có nhược điểm khả thẩm thấu từ hệ tiêu hóa vào máu nhanh chóng bị phân hủy thể Theo thực nghiệm giáo sư Yosef Shaul, người bệnh uống 8g/ngày nồng độ hoạt chất máu cao đạt 2mM Theo trang web M.D Anderson liều dùng 8g liều dùng tốt Giáo sư Yosef Shaul cho biết: "Đối với việc bào chế thuốc mới, việc xác định liều lượng vô quan trọng; - làm tác dụng thuốc; nhiều - trở thành độc dược!" Một trở ngại khiến công ty dược phẩm không mặn mà với việc tiến hành bào chế loại thuốc từ hoạt chất curcumin tự nhiên việc xảy vụ kiện hy hữu: Các viện nghiên cứu Ấn Độ đâm đơn kiện University of Mississippi trường Đại học đăng ký quyền dùng curcumin để điều trị vết thương khó lành Trên sở pháp lý nghiên cứu Ấn Độ công bố năm 1953 thuốc chữa bệnh củ nghệ ghi nhận sách cổ Ấn Độ Cục Sáng chế Mỹ tuyên bố hủy quyền Đại học Mississippi Việc Đại học Mississippi thua đặt công ty dược phẩm vào "ngõ cụt": Không thể đăng ký quyền cho sản phẩm bào chế từ hoạt chất curcumin tự nhiên chiết xuất từ củ nghệ Gần đây, vài doanh nghiệp dược phẩm phải "lách luật" cách thay đổi cấu trúc hóa học curcumin để khơng bị "kiện" tòa, công ty AndroScience San Diego cộng tác với University of North Carolina tiến hành thực nghiệm lâm sàng vào cuối năm 2007 loại thuốc chống mẩn ngứa, bào chế từ curcumin tổng hợp hay công ty Curry Pharmaceuticals dự định tiến hành thực nghiệm lâm sàng curcumin nhà khoa học thuộc Emory University tổng hợp để điều trị ung thư Nhưng nhiều nhà đầu tư tỏ thận trọng việc tài trợ cho dự án bào chế thuốc chữa bệnh từ hoạt chất curcumin tổng gợp Họ lo ngại rằng, curcumin tổng hợp có tác dụng phụ bất lợi cho người Giáo sư Aggarwal cho rằng, việc thay đổi phân tử cấu trúc curcumin dẫn tới xuất hoạt chất tiềm ẩn nhiều nguy hại nhiều so ích lợi curcumin tự nhiên Nếu như, tương lai khó khăn liên quan đến quyền curcumin giải tỏa, củ nghệ trở thành "thần dược" điều trị nhiều bệnh nan y trước tiên, trở thành liều thuốc quý giá cho hàng triệu người bị bệnh Alzheimer Giáo sư Greg Cole thuộc University of California Veterans Affairs sẵn sàng tiến hành thử nghiệm lâm sàng bệnh nhân Alzheimer sẵn sàng bào chế loại thuốc rẻ tiền có thành phần curcumin trộn với dầu ăn (làm dễ dàng chuyển hóa curcumin thể) dành cho người giầu có nghèo túng bị bệnh Alzheimer cho người muốn phòng ngừa bệnh cách hữu hiệu giới bị "lão hóa" Tài liệu tham khảo Bài giảng “Công nghệ hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học từ thực vật”,Đỗ Thị Hoa Viên, ĐH Bách Khoa Hà Nội, năm 2010 http://biocurmin.com http://vi.wikipedia.org/wiki/Curcumin http://www.thuocbietduoc.com.vn ... Chất chống oxy hóa (antioxidant) Chất chống oxy hóa phân tử có khả làm chậm hay ngăn ngừa oxy hóa phân tử khác Oxy hóa phản ứng phân tử với oxy, phân tử điện tử phản ứng hóa học Những phản ứng oxy. .. chất chống oxy hóa (gọi chất chống oxy hóa nội sinh), bạn buộc phải cung cấp thêm chất chống oxy hóa ngoại sinh từ chế độ ăn Thực tế, số chất chống oxy hóa , Vitamine E C, cần cho sống Các chất chống. .. q trình thối hóa lão hóa thể, dẫn đến nhiều loại bệnh tật làm suy giảm sức khỏe, rút ngắn tuổi thọ Tính chống oxy hóa Bất kỳ chất ngăn ngừa hay làm chậm oxy hóa gọi chất chống oxy hóa Hiện người