Nghiên cứu tối ưu hóa quy trình chiết xuất cao diếp cá (houttuynia cordata thunb.). Để thực hiện được đề tai nêu trên nghiên cứu đã áp dụng các phầm mềm thông minh trong nghiên cứu quy trình chiết xuất gồm: thiết kế mô hình thực nghiệm D-Optimal bằng phần mềm design – expert, phân tích các yếu tố ảnh hưởng bằng phần mềm formRules và tối ưu hóa thông số bởi phần mềm INForm và thực nghiệm kiểm chứng.
Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Nghiên cứu Y học NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HĨA QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT CAO DIẾP CÁ (HOUTTUYNIA CORDATA THUNB.) Nguyễn Thị Linh Tuyền*, Đặng Văn Giáp**, Nguyễn Minh Đức** TÓM TẮT Mục tiêu: Xây dựng tối ưu hóa quy trình chiết xuất cao Diếp cá quy mơ thí nghiệm Phương pháp: Áp dụng phầm mềm thông minh nghiên cứu quy trình chiết xuất gồm: thiết kế mơ hình thực nghiệm D-Optimal phần mềm Design – Expert, phân tích yếu tố ảnh hưởng phần mềm FormRules tối ưu hóa thơng số phần mềm INForm thực nghiệm kiểm chứng Kết quả: Dữ liệu phân tích cho thấy hiệu suất chiết hàm lượng quercetin bị ảnh hưởng yếu tố khảo sát độ cồn, tỷ lệ dược liệu/ dung môi số lần chiết Kết luận: Các thông số tối ưu quy trình xác định bao gồm: độ cồn (B), tỷ lệ dược liệu/dung môi (1/8) số lần chiết (2) Từ khóa: chiết xuất, tối ưu hóa, cao Diếp cá, Design-Expert, FormRules, INForm ABSTRACT OPTIMIZATION OF THE EXTRACTION PROCEDURE FOR HOUTTUYNIA CORDATA THUNB Nguyen Thi Linh Tuyen, Dang Van Giap, Nguyen Minh Duc * Y Hoc TP Ho Chi Minh * Vol 15 - Supplement of No - 2011: 551 - 554 Objective: Development and optimization of the extraction procedure for Houttuynia cordata Thunb Methods: Intelligent softwares were applied in the extraction procedure This process was developed through steps: experimental design using Design Expert software, cause-effect study using FormRules software and optimization using INForm intelligent software and experimental observation Results: Data analysis showed that the extraction yield and concentration of quercetin were affected by three factors including ethanol concentration, material-solvent ratio and extraction times Conclusions: The optimized extraction parameters were determined as ethanol concentration B, materialsolvent ratio 1/6 and extraction times Keywords: extraction, optimization, Houttuynia cordata Thunb., Design-Expert, FormRules, INForm ĐẶT VẤN ĐỀ Việt nam nước giàu tiềm thuốc Trong năm gần xu hướng giới dùng thuốc từ dược liệu ngày tăng lên, việc nghiên cứu phát triển thuốc từ dược liệu tạo thuận lợi để ngành công nghiệp dược nước ta phát triển theo hướng đại hóa thuốc y học cổ truyền, thuốc có nguồn gốc dược liệu tận dụng nguồn tài nguyên dược liệu Diếp cá (Houttuynia cordata Thunb.) dược liệu phổ biến nhân dân ta sử dụng bữa ăn, ngồi sử dụng làm thuốc với công dụng trị ho, mụn nhọt, đặc biệt chữa trĩ, táo bón hiệu quả(2) Sử dụng phần mềm thông minh việc nghiên cứu xây dựng quy trình chiết xuất cao Diếp cá nhằm giảm thời gian chi phí cho việc nghiên cứu tối ưu chiết xuất Mục tiêu nghiên cứu đề tài xây dựng quy trình chiết xuất cao Diếp cá tối ưu * Khoa Dược-Trường Đại Học Y Dược Cần Thơ **Khoa Dược – Đại Học Y Dược TP.HCM Tác giả liên lạc: GS TS Nguyễn Minh Đức ĐT: 0908989865 Email: ducng@hcm.vnn.vn Chuyên Đề Dược Khoa 551 Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Nghiên cứu Y học với hỗ trợ phần mềm thông minh, cho hiệu suất chiết suất tối đa hàm lượng hoạt chất đánh giá dựa vào quercetin cao ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Chất chuẩn đối chiếu: quercetin viện kiểm nghiệm TPHCM cung cấp, số lô QT104040608, hàm lượng 94,26% C15H10O7, trạng nước 0,23% Các phần mềm chuyên dụng Nguyên liệu - Dược liệu Diếp cá (Herba Houttuyniae) phơi khô, mua sở chuyên mua bán dược liệu Hòa Thạnh – Phùng Qui Minh, 72 Triệu Quang Phục, phường 10, quận 5, TPHCM Design Expert v6.06 (2002) – Stat-Ease, Inc: thiết kế mơ hình thực nghiệm FormRules v3.3 (2007) – Intelligensys, Ltd: nghiên cứu nhân INForm v3.7 (2008) – Intelligensys, Ltd: tối ưu hóa quy trình Cao Diếp cá Hòa tan với H2O nóng Lắc với CHCl3 Gạn bỏ lớp CHCl3 Dịch H2O Đun hồi lưu với HCl 10%/cồn 3h Dịch thủy phân Lắc với CHCl3 (3 lần) Dịch CHCl3 Lắc với H2O Gạn lớp CHCl3, cô đến cắn Cắn HPLC Hàm lượng quercetin Sơ đồ Quy trình chiết xuất định lượng quercetin cao Diếp cá lần siêu âm với 20 ml nước Rút dịch Chiết xuất CHCl3 đem đến cắn Cân xác khoảng 10 Dược liệu chiết phương pháp mg cắn cho vào bình định mức ml, hòa tan với đun hồi lưu Dịch chiết cho vào máy sấy methanol, siêu âm bổ sung methanol đến phun sương Labplant để tạo cao dạng bột vạch, lắc đều, lọc qua màng lọc 0,45 µm để có Định lượng quercetin dung dịch thử có nồng độ 2000 µg/ml Quy trình xử lý mẫu định lượng: cân Điều kiện HPLC định lượng quercetin: cột X xác khoảng g cao Diếp cá, hòa tan với ml - Terra RP 18 (250 mm x 4,6 mm, µm); pha nước nóng, thêm vào 20 ml CHCl3, siêu âm động: acetonitril: nước (55: 45); bước sóng phát phút, chuyển vào bình lắng gạn, rút bỏ dịch hiện: 370 nm; tốc độ dòng 0,85 ml/phút; thể tích CHCl3 Dịch nước lại hòa tan với 10 ml HCl bơm: 30 µl; nhiệt độ cột: 25-30oC Quy trình định 10%/cồn đun hồi lưu 3h Dịch thủy phân sau lượng thẩm định đạt yêu cầu siêu âm với 15 ml CHCl3 phút, chuyển phương pháp phân tích (tính tương thích hệ vào bình lắng gạn để yên 15 phút, rút lấy dịch thống, tính tuyến tính, độ đúng, độ lặp lại) CHCl3 Lặp lại thêm lần Gộp dịch CHCl3 552 Chuyên Đề Dược Khoa Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Nghiên cứu Y học KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU & BÀN LUẬN Thiết kế mơ hình chiết xuất Quy trình chiết xuất cao Diếp cá thiết kế phần mềm Design Expert gồm 14 thí nghiệm, cao khơ tương ứng với thí nghiệm theo thiết kế kiểm nghiệm kết tóm tắt Bảng Bảng Dữ liệu thực nghiệm quy trình chiết xuất cao Diếp cá x1 x2 x3 y1 y2 C 1/8 6,466 0,263 B 1/10 6,788 0,257 C 1/10 6,725 0,282 B 1/8 7,531 0,228 A 1/10 7,076 0,116 A 1/10 7,745 0,110 C 1/9 6,240 0,213 A 1/8 7,999 0,170 A 1/8 7,878 0,127 10 B 1/9 6,562 0,297 11 C 1/10 6,674 0,274 12 B 1/9 6,238 0,175 13 A 1/9 7,381 0,132 14 C 1/9 7,301 0,263 Ghi chú: x1: độ cồn, x2: tỷ lệ dược liệu/dung môi, x3: số lần chiết, y1: hiệu suất chiết (%), y2: hàm lượng quercetin (%) Phân tích liên quan nhân Dữ liệu Bảng dùng làm yếu tố đầu vào cho phần mềm thông minh FormRules Bảng Xu hướng mức độ liên quan nhân y1 y2 x1 + + x2 + + x3 + + R2 luyện 100 100 Hiệu suất chiết hàm lượng quercetin có liên quan trực tiếp với tất yếu tố khảo sát độ cồn, tỷ lệ dược liệu/dung mơi số lần chiết Hình Minh họa mối liên quan hiệu suất với độ cồn tỷ lệ dược liệu/dung mơi Tối ưu hóa thơng số quy trình Dữ liệu Bảng dùng làm đầu vào cho phần mềm INForm v3.7 (2008) Với nhóm thử gồm mẫu & 11 thuật toán RPROP, mơ hình liên quan nhân thiết lập đánh giá mặt thống kê theo Bảng Bảng Xu hướng mức độ liên quan nhân Giá trị R2 Nhóm luyện Nhóm thử y1 98,8995% 95,2353% y2 93,9556% 96,2910% Mơ hình y1 có tính tương thích tốt (R2 = 98,8995%) khả dự đốn xác (R2 = 95,2353%) Mơ hình y2 có tính tương thích tốt (R2 = 93,9556%) khả dự đốn xác (R2 = 96,2910%) Cả hai mơ hình áp dụng giai đoạn tối ưu hóa thơng số Điều kiện tối ưu hóa x2: tỷ lệ dược liệu/dung môi = số nguyên dương x3: số lần chiết = số nguyên dương y1: hiệu suất = max = Up y2: hàm lượng acid asiatic = max = Up Thông số tối ưu x1: độ cồn = B x2: tỷ lệ dược liệu/dung môi = 1/8 x3: số lần chiết = Chuyên Đề Dược Khoa 553 Y Học TP Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ Số * 2011 Nghiên cứu Y học giá trị thực nghiệm (trung bình) khác khơng có ý nghĩa (p > 0,05) Tính chất dự đoán y1: hiệu suất = 7,63% KẾT LUẬN y2: hàm lượng quercetin = 0,27% Kiểm chứng thực nghiệm Dược liệu Diếp cá chiết xuất hai lần với điều kiện quy trình Sản phẩm kiểm tra hiệu suất kiểm nghiệm hàm lượng quercetin, giá trị kiểm nghiệm so sánh với giá trị dự đoán cho phần mềm INForm (Bảng 4) Bảng Kết thực nghiệm giá trị dự đốn Tính chất sản phẩm Hiệu suất (%) Hàm lượng quercetin (%) Thực nghiệm Lần Lần TB 7,050 7,235 7,143 0,3 0,293 0,297 Dự đoán 7,63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 0,27 Kết phân tích phương sai hai yếu tố không lặp liệu thực nghiệm cho thấy: quy trình sản phẩm có tính lặp lại (p > 0,05) giá trị dự đoán phần mềm INForm so với 554 Kết tối ưu hóa cho phần mềm INForm: độ cồn B, tỷ lệ dược liệu/dung môi 1/8 số lần chiết lần Việc áp dụng phương pháp truyền thống với hỗ trợ phần mềm thơng minh quy trình chiết xuất giúp giảm chi phí, cơng sức rút ngắn thời gian nghiên cứu Đặc biệt hồn thiện quy trình định lượng quercetin cao Diếp cá phương pháp HPLC giúp nâng cao chất lượng cao chiết có nguồn gốc từ dược liệu Đặng Văn Giáp (2002), Thiết kế tối ưu hóa cơng thức quy trình, Nhà xuất Y học, TP HCM, tr.1-97 Lý Bá Miên (2007), Góp phần nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn dược liệu Diếp cá, Luận văn Thạc sĩ Dược học, Đại học Y Dược TP HCM Chuyên Đề Dược Khoa ... * Phụ Số * 2011 Nghiên cứu Y học KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU & BÀN LUẬN Thiết kế mơ hình chiết xuất Quy trình chiết xuất cao Diếp cá thiết kế phần mềm Design Expert gồm 14 thí nghiệm, cao khơ tương ứng... minh quy trình chiết xuất giúp giảm chi phí, cơng sức rút ngắn thời gian nghiên cứu Đặc biệt hoàn thiện quy trình định lượng quercetin cao Diếp cá phương pháp HPLC giúp nâng cao chất lượng cao chiết. .. Intelligensys, Ltd: nghiên cứu nhân INForm v3.7 (2008) – Intelligensys, Ltd: tối ưu hóa quy trình Cao Diếp cá Hòa tan với H2O nóng Lắc với CHCl3 Gạn bỏ lớp CHCl3 Dịch H2O Đun hồi lưu với HCl 10%/cồn