Mục tiêu nghiên cứu của bài viết nhằm xây dựng được quy trình chiết xuất flavonoid từ cúc hoa vàng. Kết quả nghiên cứu là tiền đề quan trọng để bào chế dịch chiết góp phần phát triển các chế phẩm thuốc từ cúc hoa vàng.
TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT FLAVONOID TOÀN PHẦN TỪ CÚC HOA VÀNG (Chrysanthemum indicum L.) Nguyễn Trọng Điệp*; Nguyễn Minh Chính* Nguyễn Tùng Linh*; Nguyễn Thanh Hải** TÓM TẮT Nghiên cứu chiết xuất flavonoid từ Cúc hoa vàng (CHV) để bào chế chế phẩm thuốc Từ nghiên cứu, lựa chọn đƣợc phƣơng pháp chiết xuất với thông số quy trình: chiết siêu âm tần số 60 MHz; dung môi: ethanol 50%; nhiệt độ: 600C; chiết lần với tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu lần 10/1; thời gian chiết: 60 phút/lần Hàm lƣợng flavonoid toàn phần đạt 12,54 mg/g (hiệu suất 96,84%), cao gấp 1,3 lần so với phƣơng pháp chiết nóng (900C, giờ, tỷ lệ dung mơi/dƣợc liệu 20/1) * Từ khóa: Cúc hoa vàng; Flavonoid toàn phần; Chiết xuất STUDY ON THE EXTRACTION OF TOTAL FLAVONOIDS FROM FLOS CHRYSANTHEMI INDICI SUMMARY Study on the extraction of flavonoid from flos chrysanthemi indici to prepare drugs The optimized extraction procedure was as followed: ultrasonic frequency 60 MHz, extraction solvent of 50% ethanol, temperature of 60oC, extracted times with the solvent/solid ratio of 10/1 in 60 minutes/times, total flavonoid extracted was 12.54 mg/g (yield: 96.84%), 1.3 times higher than that of hot extraction (90oC, hours, solvent/herb ratio of 20/1) * Key words: Chrysanthemum indicum L.; Total flavonoid; Ultrasonic extraction ĐẶT VẤN ĐỀ Cúc hoa vàng (Chrysanthemum indicum L.) dƣợc liệu đƣợc trồng rộng rãi khu vực Đơng Á, có Việt Nam Một số nghiên cứu cho thấy CHV có tác dụng kháng khuẩn, kháng virut, kháng viêm, giảm đau, hạ sốt, chống oxy hóa, ức chế phát triển tế bào ung thƣ, chống dị ứng, điều chỉnh đáp ứng miễn dịch tế bào, dịch thể hoạt động thực bào bạch cầu đơn nhân, ức chế HIV týp nhân lên [2, 3] * Học viện Quân y ** Trường Đại học Quốc gia Hà Nội Người phản hồi (Corresponding): Nguyễn Trọng Điệp (nguyentrongdiepqy@yahoo.com.vn) Ngày nhận bài: 1/10/2013; Ngày phản biện đánh giá báo: 15/11/2013 Ngày báo đăng: 20/11/2013 38 TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 CHV có chứa tinh dầu, flavonoid, phenolic, polysaccharid, carotenoid, sesquiterpen, axít amin… Trong đó, flavonoid thành phần hóa học quan trọng, liên quan đến số tác dụng CHV [1, 2] Hiện nay, để chiết xuất flavonoid từ nguồn nguyên liệu tự nhiên, số kỹ thuật nhƣ chiết xuất với tác động siêu âm, vi sóng, chiết xuất siêu tới hạn… đƣợc phát triển ứng dụng, nhằm thay cho kỹ thuật chiết xuất thông thƣờng Do kỹ thuật có nhiều ƣu điểm nhƣ giảm lƣợng dung môi tiêu thụ, rút ngắn thời gian chiết, tăng hiệu suất chất lƣợng dịch chiết [4, 5] Tuy nhiên, nghiên cứu chiết xuất flavonoid từ CHV để ứng dụng vào bào chế thuốc Việt Nam chƣa đƣợc công bố, nguyên liệu đƣợc sử dụng phổ biến để làm thuốc Vì vậy, chúng tơi tiến hành nghiên cứu nhằm: Xây dựng quy trình chiết xuất flavonoid từ CHV Kết nghiên cứu tiền đề quan trọng để bào chế dịch chiết góp phần phát triển chế phẩm thuốc từ CHV NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu thiết bị * Nguyên liệu: - Dƣợc liệu: hoa khô CHV (Chrysanthemum indicum L.) thu hái Văn Lâm, Hƣng Yên vào tháng - 2011, đạt tiêu chuẩn DĐVN IV Nguyên liệu đƣợc sấy khơ, nghiền mịn, rây qua rây có cỡ mắt rây 0,3ết xuất Bảng 2: Điều kiện kết chiết xuất flavonoid CHV siêu âm chiết nóng PHƢƠNG PHÁP CHIẾT DƢỢC LIỆU (g) Chiết siêu âm 205,0 202,8 Chiết nóng 202,2 203,9 ĐỘ ẨM DUNG MÔI Ethanol 8,76% 50% HIỆU TỶ LỆ DUNG NHIỆT THỜI FLAVONOID SUẤT MÔI/DƢỢC ĐỘ GIAN (mg/g) CHIẾT LIỆU CHIẾT CHIẾT (%) 10/1 600C 9,72 75,04 10/1 900C 6,01 46,42 10/1 900C 8,14 62,83 20/1 900C 9,75 75,29 Với phƣơng pháp chiết nóng 900C, lƣợng dung mơi gấp 10 lần dƣợc liệu, sau chiết đƣợc lần lƣợt 6,01 8,14 mg/g flavonoid (hiệu suất 46,42 62,83%) Khi tăng lƣợng dung môi lên gấp 20 lần, sau chiết đƣợc 9,62 mg/g flavonoid (hiệu suất 74,32%) Khi chiết siêu âm 600C với lƣợng dung môi gấp 10 lần dƣợc liệu, sau chiết đƣợc 9,72 mg/g flavonoid (hiệu suất 75,04%) Nhƣ vậy, tác động sóng siêu âm làm tăng lƣợng flavonoid chiết đƣợc, rút ngắn thời gian chiết, giảm nhiệt độ lƣợng dung môi so với phƣơng pháp chiết nóng Vai trò sóng siêu âm tạo hiệu ứng vật lý học, dẫn đến phá vỡ màng tế bào, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt chất giải phóng dƣợc liệu, làm tăng thâm nhập dung môi vào dƣợc liệu làm tăng chuyển khối Do vậy, làm tăng hiệu suất chiết, rút ngắn thời gian, giảm nhiệt độ, giảm lƣợng dung môi tiêu thụ [4, 5] Từ kết khảo sát trên, lựa chọn phƣơng pháp chiết siêu âm để khảo sát tiếp thông số quy trình chiết xuất nhƣ: loại dung mơi, tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu, số lần chiết, nhiệt độ thời gian chiết xuất Khảo sát lựa chọn thông số quy trình chiết xuất * Ảnh hưởng dung mơi chiết xuất: Tiến hành chiết siêu âm CHV lần, lần có tỷ lệ dung mơi/dƣợc liệu 10/1 60 phút/lần với dung mơi 42 TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 nƣớc ethanol (EtOH) có nồng độ khác Hình 1: Ảnh hƣởng dung môi chiết đến hàm lƣợng flavonoid chiết đƣợc Nồng độ ethanol tăng từ - 50%, làm tăng đáng kể lƣợng flavonoid chiết đƣợc Nhƣng tiếp tục tăng nồng độ ethanol lên 60, 70 80%, lƣợng flavonoid chiết đƣợc lại giảm xuống Lƣợng flavonoid chiết đƣợc tăng thể rõ lần chiết Ở lần chiết thứ 2, lƣợng flavonoid chiết đƣợc tăng dần tăng nồng độ ethanol từ - 50%, sau giảm dần nồng độ ethanol tăng dần Sau lần chiết, lƣợng flavonoid chiết đƣợc cao chiết với dung môi ethanol 50% Điều ethanol 50% có khả hòa tan flavonoid tốt dạng aglycol glycosid CHV, làm tăng tổng lƣợng flavonoid dịch chiết Từ kết trên, lựa chọn dung môi ethanol 50% để khảo sát tiếp * Ảnh hưởng tỷ lệ dung môi dược liệu số lần chiết: Tiến hành chiết xuất siêu âm CHV với ethanol 50% 60 phút, nhiệt độ 600C với số lần chiết tỷ lệ dung mơi/ dƣợc liệu khác Hình 2: Ảnh hƣởng số lần chiết tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu đến hàm lƣợng flavonoid chiết đƣợc (Ghi chú: lần × 10 (20; 30; 40; 50): chiết lần với tỷ lệ dung môi gấp 10 lần dược liệu (20; 30; 40; 50); lần × 10 × 10 (7,5; 5): chiết lần với tỷ lệ dung môi lần gấp 10 lần gấp 10 lần dược liệu (7,5; 5)) Chiết lần với tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu tăng dần từ 10 - 50 lần làm tăng lƣợng flavonoid toàn phần chiết đƣợc, đặt biệt, tỷ lệ tăng khoảng từ 10 - 30 lần Khi tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu tăng 30 lần (40 50 lần), flavonoid chiết đƣợc tăng lên không đáng kể Khi chiết lần, lần thứ với tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu 10/1, nhƣng lần thứ lần lƣợt 10/1, 7,5/1 5/1 làm giảm dần lƣợng flavonoid toàn phần chiết đƣợc Trƣờng hợp chiết xuất với tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu, nhƣng chia làm lần chiết (tỷ lệ lần 10/1) thu đƣợc 12,54 mg/g 43 TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 flavonoid, cao so với chiết lần với tồn lƣợng dung mơi (12,01 mg/g flavonoid) Từ kết khảo sát trên, lựa chọn lần chiết xuất với tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu lần 10/1/lần, lƣợng dung mơi sử dụng ít, nhƣng cho hiệu suất chiết cao (đạt 96,84%) Còn tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu tăng lên 30, 40 50 lần, tốn nhiều dung môi hơn, hiệu suất chiết tăng lên không đáng kể, lần lƣợt 97,98, 98,38 98,77% flavonoid toàn phần chiết đƣợc tăng lên không đáng kể, lần lƣợt 12,59 12,66 mg/g (hiệu suất đạt 97,21 97,75%) Do vậy, chiết xuất nhiệt độ 600C thích hợp * Ảnh hưởng thời gian chiết xuất: Tiến hành chiết siêu âm CHV với ethanol 50% 600C, chiết lần, tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu 10/1/lần với thời gian chiết khác * Ảnh hưởng nhiệt độ chiết xuất: Tiến hành chiết siêu âm CHV với ethanol 50% 60 phút, chiết lần với tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu lần 10/1, khảo sát nhiệt độ chiết từ 40 - 800C Hình 4: Ảnh hƣởng thời gian chiết xuất đến hàm lƣợng flavonoid chiết đƣợc Hình 3: Ảnh hƣởng nhiệt độ chiết đến hàm lƣợng flavonoid chiết đƣợc Khi tăng nhiệt độ làm tăng lƣợng flavonoid chiết đƣợc, đặc biệt khoảng 40 - 600C Ở 400C, lƣợng flavonoid toàn phần chiết đƣợc đạt 11,02 mg/g (hiệu suất 85,06%), nhƣng tăng nhiệt độ lên 600C, làm tăng đáng kể lƣợng flavonoid chiết đƣợc (12,54 mg/g, hiệu suất 96,84%) Tuy nhiên, tiếp tục tăng nhiệt độ chiết lên 70 800C, lƣợng Thời gian chiết ảnh hƣởng đến tổng lƣợng flavonoid chiết đƣợc sau lần chiết, đó, lƣợng flavonoid chiết đƣợc cao sau 60 phút (12,54 mg/g), nhƣng tăng thời gian chiết lên 90 phút/lần làm giảm nhẹ lƣợng flavonoid chiết đƣợc (12,13 mg/g) Kết đƣợc giải thích: sau 60 phút chiết, nồng độ flavonoid dịch chiết đạt mức cao nhất, kéo dài thời gian chiết không làm tăng nồng độ flavonoid dịch chiết mà giảm xuống Một số nghiên cứu chứng minh sóng siêu âm tác động làm phá vỡ khung cấu trúc 44 TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 flavonoid, lƣợng flavonoid chiết đƣợc giảm [6] Khi chiết lần 60 phút, nhƣng lần lần lƣợt 60, 45 30 phút làm giảm lƣợng flavonoid chiết đƣợc tiếp tục giảm xuống 30 phút lần chiết 2, làm giảm rõ rệt lƣợng flavonoid chiết đƣợc (10,55 mg/g) Nhƣ vậy, lƣợng flavonoid thu đƣợc sau lần chiết cao thời gian chiết lần 60 phút (hiệu suất đạt 96,84%) Từ khảo sát trên, lựa chọn thời gian chiết xuất flavonoid từ CHV thích hợp 60 phút/lần hai lần chiết KẾT LUẬN Đã xây dựng đƣợc quy trình chiết xuất flavonoid tồn phần từ CHV với thơng số sau: chiết siêu âm tần số 60 MHz; dung môi ethanol 50%; chiết lần, lần với tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu 10/1; nhiệt độ chiết: 600C; thời gian chiết: 60 phút/lần; lƣợng flavonoid toàn phần chiết đƣợc đạt 12,54 mg/g (tƣơng ứng với hiệu suất chiết 96,84%) Chiết xuất flavonoid từ CHV phƣơng pháp siêu âm rút ngắn đƣợc thời gian, giảm lƣợng dung môi tiêu thụ có hiệu suất cao gấp 1,3 lần so với phƣơng pháp chiết nóng (900C, giờ, tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu 20/1) TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Vân Hiền, Phạm Hồng Minh, Phạm Hoàng Ngọc Phân lập nhận dạng số flavonoid từ CHV (Chrysanthemum indicum L.) trồng Việt Nam Tạp chí Dƣợc liệu 2008, tập 13, số 2, tr.56-59 Liang-Yu Wu, Hong-Zhou Gao, Xun-Lei Wang Analysis of chemical composition of Chrysanthemum indicum flowers by GC/MS and HPLC Journal of Medicinal Plants Research 2010, Vol (5), pp.421-426 Wenming Cheng et al Anti-inflammatory and immunomodulatory activities of the extracts from the inflorescence of Chrysanthemum indicum Linne Journal of Ethnopharmacology 2005, 101, pp.334-337 Sukhdev Swami Handa, Suman Preet Singh Khanuja, Gennaro Longo, Dev Dutt Rakesh Extraction Technologies for Medicinal and Aromatic Plants International Centre for Science and High tecnology Trieste, Italy 2008 Guangyan Pan et al Optimization of ultrasound-assisted extraction (UAE) of flavonoids compounds (FC) from hawthorn seed (HS) Ultrasonics Sonochemistry 2012, 19, pp.486-490 Magdalena Biesaga Influence of extraction methods on stability of flavonoids Journal of ChromatographyA 2011, 1218, pp.2505-2512 Li Liao et al Optimization of total flavonoid extraction in Callicarpa nudiflora Hook Et Arn, using response surface methodology Journal of Medicinal Plants Research 2012, Vol (37 of King Saud University - Engineering Sciences 2012, pp.1018-3639 45 TẠP CHÍ Y - DƯỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 9-2013 46 ... hành nghiên cứu nhằm: Xây dựng quy trình chiết xuất flavonoid từ CHV Kết nghiên cứu tiền đề quan trọng để bào chế dịch chiết góp phần phát triển chế phẩm thuốc từ CHV NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN... liệu 10/1; nhiệt độ chiết: 600C; thời gian chiết: 60 phút/lần; lƣợng flavonoid toàn phần chiết đƣợc đạt 12,54 mg/g (tƣơng ứng với hiệu suất chiết 96,84%) Chiết xuất flavonoid từ CHV phƣơng pháp... lƣợng flavonoid chiết đƣợc (10,55 mg/g) Nhƣ vậy, lƣợng flavonoid thu đƣợc sau lần chiết cao thời gian chiết lần 60 phút (hiệu suất đạt 96,84%) Từ khảo sát trên, lựa chọn thời gian chiết xuất flavonoid