Nghiên cứu chiết xuất curcumin và bào chế phytosome curcumin nhằm tăng sinh khả dụng từ củ nghệ

Hội nghị Khoa học Công nghệ Tuổi b-ẻ Khoa Y Dược lăn II Hà Nội - 2015 NGHIÊN CỨU CHIÉT XUÁT CURCUMIN VÀ BÀO CHẾ PHYTOSOME CURCUMIN NHẰM TĂNG SINH KHẢ DỤNG TỪ c ủ NGHỆ Phan Kế Sơn K Nguyễn Bích Hạnh * Giáo viên hướng dẫn: Bùi Thanh Từng ỉ, Nguyễn Thanh Hải ỉ ‘ Khoa Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội TÓM TẮT Mục tiêu: Nghiên cứu phương pháp chiết xuất curcumin bào chế phytosome curcumin nhằm tăng sinh khả dụng tò củ Nghệ Phưorng pháp nghiên cứu: Tiến hành chiết xuất curcumin tò củ Nghệ, sử dụng phương pháp sắc ký cột kết tinh Sử dụng phương pháp bào chế phytosome để tổng hợp phytosome curcumin tò ciưcumin chiết từ củ Nghệ phospholipid với tỷ lệ khác Đánh giá đặc tính phức hợp phytosome curcumin tổng hợp dựa vào phương pháp phân tích quang phổ: đo phổ hồng ngoại IR phân tích quét nhiệt vi sai DSC Kết quả: Đã chiết xuất kết tinh curcumin có độ tinh khiết cao Phytosome curcumin tổng hợp từ curcumin phospholipid, sau đánh giá đặc tính phức hợp tạo thành tìieo tỷ lệ 1:1 có hàm lượng curcumin cao (6 %) Trên phổ IR phức hợp phytosome curcumin quan sát thấy đinh (peak) 3745.76 cm ' chứng tỏ có hình thành liên liết hydro curcumin phospholipid Phổ DSC cho thấy đỉnh cực tiểu 84.84°c đỉnh khác 397.38°c Đỉnh thu nhiệt 84.84°c chuyển động nhiệt đầu phân cực phospholipid gây ra, đinh 397.38°c thay đổi từ trạng thái gel sang lỏng phytosome curcumin đầu hydrocarbon khơng phân cực phospholipid bị nóng chảy Kết luận: Đã xây dựng quy trình chiết xuất curcumin có độ tinh khiết cao Tổng hợp thành công đánh giá phức hợp phytosome curcumin bào chế T khóa: Curcumin, Nghệ, phytosome, phytosome curcumin EXTRACTION CURCUMIN AND PREPARING PHYTOSOME CURCUMIN FOR IMPROVE BIOAVAILABILITY OF CURCUMIN FROM TURMERIC SUMMARY Objectives: This research aimed to study the extraction method and prepare phytosome curcumin to increase bioavailability o f curcumin frora turmeric M ethod: Extracting curcumin from turaieric using column chromatography and crystallization Synthesize phytosome curcumin from tumeric-extracted curcumin and phospholipid with different ratios Evaluating the characteristics of the compound phytosome curcumin based on spectral analysis method: IR spectrometry and Differential scanning calorimetry Results: We 21 Hội nghị Khoa học Cống nghệ Tuổi trẻ Khoa Y Dưọ^c lần II Hà Nội - 2015 successíìilly extracted and crystallized curcumin with high purity Phytosome curcumin was synthesized from curcumin and phospholipid The evaluating process shovved that the characteristics of the compound formed at the ratio o f 1: had the highest concentration of curcumin (6%) The peak at 3745.76 cm‘^ was observed on tìie IR spectrum o f phytosome cvưcumin , demonstrating a hydrogen bond íormation betvveen curcumin and phospholipid DSC spectrum showed a minimum peak in 84.84°c and another peak in 397.38°c Endothermic peak in 84.84°c due to thermal motion of the íĩrst polarization phospholipids induced, peak in 397.38°c by change from gel to a liquid State o f Phytosome ciưcumin and head nonpolar hydrocarbon of phospholipid melted Conclusion: We have extracted curcumin with high purity We also synthesized and evaluated prepared phytosome curcumin complex Keywords: Curcumin, phospholipid, phytosome, phytosome curcumin ĐẶT VẤN ĐÈ Curcumin dẫn xuất tị nghệ, loại thảo dược có nguồn gốc Đơng Nam Á sử dụng rộng rãi gia vị ăn địa chế phẩm dược liệu [1] Curcumin sử dụng điều trị bệnh khác bao gồm đục thủy tinh thể, vết thương, sỏi mật, dị ứng, viêm tụy, viêm loét dày, viêm ruột, sốt, hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải, bệnh vẩy nến, bệnh Alzheimer, suy giáp, xơ nang, xơ vữa động mạch, nhồi máu tim, loãng xương, bệnh phổi, sốt rét, viêm khớp, bệnh Leishmania, đái tháo đường, bệnh đa xơ cứng, bệnh động kinh, bệnh Parkinson bệnh ung thư [2] v ề mặt hóa học, curcumin diferuloylmethane, có hai vịng aryl với nhóm methoxy nhóm hydroxyl vòng Tuy nhiên, curcumin mang đặc điểm dược động học như: hấp thu, chuyển hoá nhanh thải trừ khỏi thể nhanh nên sinh khả dụng thấp Phytosome công thức chứng minh có tác dụng làm tăng hiệu điều trị số phân tử có sinh khả dụng thấp khả hấp thụ [3] Việt Nam, phytosome kỹ thuật bắt đầu nghiên cứu giới kể từ năm 1980 Vì vậy, chúng tơi tiến hành nghiên cứu nhằm mục đích để chiết xuất curcumin tổng hợp phức hợp đánh giá phytosome curcumin từ Nghệ ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 2.1 Chiết curcumỉn từ Nghệ Cân 500g nghệ vàng, tán nhỏ sau chiết 5L methanol (x lần) Thu toàn dịch chiết đem quay Cao đặc thu có kliối lượng 68g Phần cao đặc chiết phân 22 Hội nghị Khoa học Công nghệ Tuổi trẻ Khoa Y Dược lăn II Hà Nội - 2015 đoạn với n-hexene, EtOAc BuOH Phân đoan EtOAc thu (25 g) chạy sắc ký cột silicagel, với dung môi n-Hexane-EtOAc (10:1 đến 0:1), thu 10 phân đoạn, từ F1 đến F10 Phân đoạn F5 chấm TLC thấy vết, đem kết tinh, thu g Sau dùng HPLC kiểm tra có thấy hợp chất curcumin, demethoxycurcumin bis-demethoxycurcumin App; Rm: 9/29/0XB 11:19:38 AM I3> 9/29/2009 11:19:38 AM, Melhod; oji3jma, InJ: Mhutes - D a ta c h a m e i l -DataChaireG-aSD Hình 2.1 Sắc ký đồ phân đoạn kết tình 2.2 Tiến hành tổng hợp phức hợp curucmin - phospholỉpỉd Phức hợp phytosome curcumin (curucmin - phospholipid) tổng hợp nhờ phản ứng curcumin PEG - phospholipid tỉ lệ mol khác nhau: 1: 1, 1:2, 1:4, tỷ lệ lặp lặp lại hai lần Một lượng bột curcumin phospholipid cân cho vào cốc có mỏ dung tích 100 ml, sau thêm 30 ml dichloromethane Hỗn hợp đun hồi lưu nhiệt độ không vượt 40oC Làm bay dung dịch thu để loại bỏ dichloromethane thêm vào dung dịch 50 ml n - hexan Phức hợp curucmin - phospholipid kết tủa đem lọc làm khô chân không để thu phytosome curcumin thô Để loại bỏ dấu vểt chất curcumin tự đo phospholipid, khoảng 500 mg bột thơ hịa tan acetone sau lọc để thu phức hợp tinh khiết 2.3 Xác định hàm lượng curcumin phức hợp Đường chuẩn nồng độ curcumin Khoảng 100 mg bột curcuminoid hòa tan methanol bình định mức 25 ml Dung dịch pha loãng 500 - 1000 lần để xác định hấp thu bước sóng 425 nm quang phổ u v VIS Xác định hàm lượng curcumin phức hợp Khoảng 30 mg phức hợp curcumin phospholipid hịa tan methanol bình định mức 25 ml Dung dịch pha loãng 10 lần đo độ hấp thụ dung dịch 425 nm quan sát quang phổ u v VIS 23 Hội nghị Khoa học Công nghệ Tuổi trẻ Khoa Y Dược lăn II Hà Nội - 2015 2.4 Đo quang phổ hồng ngoại IR Trong nghiên cứu này, phổ hồng ngoại biến đổi Pourier (FITR) sử dụng để thu thập phổ hồng ngoại curcumin, phospholipid phytosome curcumin tinh khiết tỷ lệ 1: 2.5 Phân tích quét nhiệt vi sai DSC Sử dụng DSC cho phức hợp curcumin - phospholipid (1:1) thô tinh khiết Các mẫu đậy kín đĩa nhơm đun nóng với tốc độ 10°c/phút từ 0°c đến 800°c khí nitơ (60 ml/phút) Nhiệt độ khởi đầu chuyển tiếp đỉnh phức hợp thu được xác định so sánh với giúp đỡ Mettler DSC 308 (Mettler Toledo, Mỹ) 2.6 Đánh giá độ hòa tan Xác định độ hòa tan curcumin, phức hợp phytosome curcumin, hỗn hợp vật lý curcumin phospholipid cách thêm lượng dư mẫu vào 20 ml nước bình thủy tinh kín nhiệt độ phịng Các mẫu lắc 24 h ly tâm 5000 rpm 10 phút Đem dịch thu đo độ hấp thụ dung dịch 425 nm quan sát quang phổ u v VIS KẾT QUẢ NGHIÊN c ứ u VÀ BÀN LUẬN 3.1 Đặc tính vật lý phức họp curcumin - phospholỉpid Các phức hợp thu sau sấy khô chân khơng giữ đĩa petri (Hình 3.1) quan sát tính chất vật lý Mầu 1.1 1.2 phức hợp curcumin phospholipd với tỷ lệ 1: 1, mẫu 2.1 2.2 tỷ lệ 1: mẫu 3.1 3.2 1: Tất phức hợp có màu vàng cam, nhiên mẫu 1.1 1.2 mềm mượt bốn mẫu khác dính dẻo Điều mẫu 1.1 1.2 có nhiều phospholipid I Ị '^ S a m p la lĩ ' S(»t«>l« 2 ''" 's a m p l « Ì Hình 3.Ỉ Các đặc tính vật lý phức hợp curcumin - phospholipid 24 Hội nghị Khoa học Công nghệ Tuổi trẻ Khoa Y Dược lăn II Hà Nội - 2015 tỷ lệ khác 3.2 Hiệu suất trình tổng họp phytosome curcumin Hiệu suất tất trình tổng hợp phytosome curcumin tính dựa cơng thức sau kết trình bày bảng H= Khối Ivtợng phác hợp thơ Khối lìTợng citrcíimin -f Khổi hiạng phospholipĩd Khối biợng phức hạp tinh khiết Khối Ivíợng phức hợp ẾẴIÔ (ăem tinh chế) Bảng 3.1 Hiệu suất tổng trình tổng hợp phức họp phytosome curcumin Tinh chế phức họrp Mầu Khối lượng curcumỉn (C)(g) Khối lượng phosphoUpỉd (P) (g) Tỷ lệ mol Khối lượng phức hợp thô (g) 1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 3.2 0.404 0.421 0.411 0.404 0.204 0.208 2.804 2.802 5.650 5.568 5.736 5.619 1:1 1:1 1:2 1:2 1:4 1:4 2.808 3.044 5.730 5.771 5.815 5.806 Khối lượng phức hựp thô(g) Khối lượng phức hợp tỉnh khiết (g) Hiệu suất tổng (w/w,%) 0.500 0.507 0,517 0.510 0.512 0.508 0.468 0.471 0.591 0.496 0.495 0.491 81.93 87.74 91.61 93.98 94.64 96.30 Khi lượng phospholipid phức họp cao hiệu suất tổng hợp lớn, phức hợp curcumin - phospholipd với tỷ lệ 1:2 1:4 cao tỷ lệ 1:1 Do lượng phospholipid lớn nên khả tương tác curcumin phospholipd cao, nên dễ hình thành phức hợp hom Cũng chưa loại bỏ hết phospholipid từ mẫu curcumin - phospholipd thô 3.3 Xác định hàm lượng curcumin phức họp Tiến hành xây dựng đường chuẩn nồng độ curcumin Qirờng chuẩn curcmiin 0.7 I 0.6 0.5 0.4 -gãa y - t /5x + 0615 :.^R*^ộ,999& |a •Ọ- Q a002 0.004 0.005 0.008 0.01 Nồng độ cùa curcumin (g1) Hình 3.2 Đường chuẩn nồng độ curcumin 25 Hội nghị Khoa học Công nghệ Tuổi trẻ Khoa Y Dược lăn II Hà Nội - 2015 Hàm lượng curcumin phức hợp phytosome curcumin tính theo cơng thức: %curcumin = (A - 0.061) X 0.025 X / X 100 71.75 X Khối lượng phức hợp %curcumin: hàm lượng curcumin phức hợp A: độ hấp thụ dung dịch curcumỉn, f: hệ số pha loãng Bảng 3.2 Hàm lượng curcumin phức hựp curcumin - phospholipỉd Mẫu 1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 3.2 Hàm lượng Curcumin (%) 5.52 6.46 3.38 4.24 2.99 3.00 Tỷ lệ phân ữăm curcumin ứong phytosome mẫu 1.1 1.2 (theo tỷ lệ 1: 1) cao (hàm lượng curcumin đạt 5.5 - 6.5 %) so với mẫu lại (hàm lượng curcumin đạt - %) 3.4 Đo quang phổ hồng ngoại IR Phổ IR curcumin, phospholipid phức hợp tinh chế trình bày ữong hình 3.3 vùng 1500 - 1800 cm ‘, đặc trung cho liên kết c = c c = , hai đinh phổ IR curcumin 1625.99 cm * 1600.92 cm ' biến quang phổ phytosome, đỉnh cao 1734.01 cm'*của phospholipid xuất Hơn nữa, xuất tương tự đỉnh 3506.59 cm * curcumin (O - H nhóm phenol) hai đỉnh 2916.37 2848.86 cm ’ phospholipid (chuỗi hydrocacbon axit béo), vùng 3200 - 4000 cm * quang phổ phytosome, có đỉnh 3745.76 cm ' số dao động chứng tở hình thành liên kết hydro curcumin phospholipid Vì vậy, phức hợp curcumin liên kết với đầu phân cực phospholipid đuôi không phân cực phospholipid quay tự bao bọc lấy phần cực chứa phân tử curcumin Curcumin /V " Ì' I AỊ )j, slt iiỉ Ị Phospholipid s J - ■ ' i•i 'õ/* ' ■ i "ĩ H 4, ■! j i (i ní ịJĩi\Mi \ Ịh ‘ rỉ ầ \ 51 ỉ