Chiết xuất hợp chất Flavonoid bằng CO2 lỏng

CHIẾT XUẤT QUERCETIN BẰNG CARBON DIOXIDE SIÊU TỚI HẠN: [11]

Táo bón nhẹ và tóc mỏng đi đã được báo cáo hai trường hợp trong số 260 bệnh nhân dùng AS195, chứa chiết xuất lá nho đỏ có chứa nhiều quercetin. Quá trình chiết xuất được thực hiện ở một bình thép không gỉ 500 mL (10) chịu được áp suất cao (Autoclave Engineers, Erie, PA). Nhiệt độ này được theo dừi và kiểm soỏt với một cặp nhiệt điện và bộ điều khiển nhiệt độ (Omega Engineering, Stamford, CT).

Một mỏy tạo áp suất về phái trước (6, Tescom Corp., Elk River, MN), vị trí giữa bình chứa carbon dioxide và van bỡnh chiết, kiểm soỏt ỏp lực chiết xuất. Tại van micrometering (11, Autoclave Engineers, Erie, PA), áp suất được giảm xuống, dịch chiết sau đó được tách khí và thu vào trong một ống thủy tinh (12). Chuẩn bị mẫu: lớp vỏ củ hành được bốc tách bằng tay, loại bỏ những phần hư hỏng và cắt thành mảnh nhỏ khoảng 0,5ì0,5 inch.

Hành tây thái nhỏ và ethanol 5% (nồng độ phân tử so với tổng số mol CO2 sử dụng để tạo áp lực cho hệ thống) được thêm vào bình trước khi nó được đóng lại. Khi các điều kiện mong muốn đạt tới, các van micrometering được mở, CO2 tương đương 15 L khí nén (khoảng 4% tổng số CO2 chiếm thể tích bên trong bình chiết) đi qua khay để lấy mẫu (nhanh nhất có thể để duy trì chế độ tĩnh), sau đó các van micrometering được đóng lại, thay các chai thuỷ tinh đựng mẫu mới. Trung bỡnh 0,024 g quercetin/kg vỏ củ hành trích được cho giống màu đỏ và 0,020 g của quercetin / kg vỏ củ hành cho giống vàng, thời gian chiết xuất tổng cộng 150 phút cho giống màu đỏ và 156 phút cho giống màu vàng.

Kết quả (Bảng 2.1) cho thấy không có sự tương quan giữa thời gian chiết xuất, khối lượng vỏ hành và nồng độ ethanol (trong phạm vi mà các thông số này khác nhau) trên tổng khối lượng quercetin, vì sự thay đổi này không ảnh hưởng đến sự biến động của khối lượng quercetin. Để đánh giá tương quan giữa lượng quercetin chiết được và thể tích ethanol thu trong ống, một phân tích thống kê được thực hiện. Phân tích hồi quy thể tích ethanol (trung bình của năm mẫu chiết trong mười ống) so với thời gian, và tỷ lệ chiết xuất (trung bình của năm mẫu chiết trong mười ống) so với thời gian được thực hiện để tìm thấy bất kỳ xu hướng có thể.

Thứ nhất: ethanol có ái lực cao với vỏ hành hơn so với dòng khí nên rất khó kéo ethanol ra khi chúng đã thấm sâu vào hành. Ngoài ra còn có các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến kết quả, ví dụ sự hiện diện của các hợp chất khác tương tự ở vỏ hành, chẳng hạn như kaempferol và myricetin. Tuy nhiên, trong tương lai cần chú ý nhiều hơn các hợp chất tương tự khác có trong hành có thể ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất và hiệu suất chiết.

CHIẾT XUẤT QUERCETIN BẰNG NƯỚC SIÊU TỚI HẠN: [17]

• Tối ưu hoá các thông số chiết xuất
• Kết quả và bàn luận

Việc chiết xuất được thực hiện bằng cách sử dụng một dung môi nhanh (100 ASE, Công ty DIONEX) với nước Milli-Q (MR-RO800, Công ty TNHH Mirae ST, An Dương, Hàn Quốc) như là dung môi duy nhất. Dịch chiết vỏ củ hành được thêm vào ethyl acetat (Duksan pure chemicals Co., Ansan, Korea) tỷ lệ 1:1, sử dụng phương pháp chiết lỏng - lỏng để chiết quercerin, chiết 3 lần và làm bay hơi ethyl acetat ở 56oC. Thành phần hoá học của vỏ củ hành và sản phẩm quercetin thu được bằng SWE được phân tích theo mô tả của Suutarinen et al.

Phân tích định lượng các flavonoid trong nguyên liệu sử dụng và sản phẩm chiết xuất được thực hiện theo phương pháp Crozier et al. (1997) [5] để xác định tổng lượng quercetin trong nguyên liệu ban đầu và lượng còn lại trong mẫu đem đi chiết xuất sau lần chiết đầu tiên và các lần chiết sau đó. Hiệu suất chiết quercetin tăng lên khi nhiệt độ tăng đến 165oC ở áp suất 90-131 bar và giảm xuống khi nhiệt độ tăng trên 165oC.

Mặc dù nhiệt độ tăng làm hiệu suất chiết tăng nhưng một số dung môi khi chiết bằng SWE cho thấy sự giảm đáng kể hiệu suất chiết khi nhiệt độ tăng trên 150oC, có thể do sự phân huỷ các chất bởi nhiệt. Hơn nữa, lượng quercetin chiết được là cao nhất (16,29 ± 0,75 mg/g vỏ củ hành) tại nhiệt độ 165oC, nhiệt độ này ảnh hưởng đến phản ứng thuỷ phân quercetin do hằng số ion hoá của nước tăng. Trong thời gian gần đây, CO2 siêu tới hạn được ứng dụng để chiết xuất nhiều hợp chất khác nhau thay thế dung môi hữu cơ [18].

Trong phương pháp chiết quercetin thì yếu tố quan trọng nhất là đảm bảo các điều kiện không quá khắc nghiệt để tránh bị phân huỷ. Các khía cạnh quan trọng để xem xét quá trình chiết xuất là rút ngắn thời gian chiết xuất (đặc biệt là các phương pháp chiết xuất truyền thống như chiết bằng Soxhlet), chất lượng chất chiết được, độ chọn lọc cao, chi phí thấp, việc tách chiết dung môi dễ dàng và thân thiện môi trường kết hợp với không sử dụng dung môi hữu cơ [12]. Hiệu quả chiết của SWE được đánh giá bằng cách so sánh khối lượng quercetin chiết được (mg/g vỏ củ hành) và % quercetin chiết được của từ vỏ củ hành qua các lần chiết.

Kết quả này chỉ ra rằng quercetin và quercetin-4’-glucoside chiếm khoảng 99% tổng lượng flavonoid có trong chiết xuất và khoảng 92,40% tổng lượng quercetin so với nguyên liệu ban đầu. Các kết quả trong nghiên cứu này chứng minh rằng SWE là một phương pháp rất hiệu quả để chiết flavonol quercetin và do đó nước siêu tới hạn là giải pháp tuyệt vời để thay thế dung môi hữu cơ, góp phần nâng cao hiệu quả chiết xuất và thân thiện với môi trường. Sử dụng ethanol và methanol làm dung môi chiết ở 60oC trong 2 giờ cho thấy năng suất chiết quercetin không có sự khác biệt đáng kể.

KIỂM NGHIỆM NGUYÊN LIỆU HÀNH TÂY

Bên cạnh đó, việc sử dụng nước ở nhiệt độ sôi trong 3 giờ cho tỷ lệ khai thác quercetin cao hơn. Vì vậy, SWE là phương pháp hiệu quả cao để chiết flavonol quercetin từ vỏ củ hành tây. Chuẩn bị mẫu thử: vỏ hành tây nguyên liệu được nghiền thành mảnh nhỏ, sấy ở 60oC trong 10 giờ, cắt thành mảnh nhỏ.

Chiết quercetin với ethyl acetate 3 lần (tỉ lệ dịch chiết-ethyl acetate: 1:1), thực hiện 3 lần. Cô dịch chiết ethyl acetate và hoà tan cắn vào methanol rồi cho vào bình định mức 100ml, bổ sung methanol vừa đủ. Hút chính xác 5ml dung dịch trên cho vào bình định mức 50ml, bổ sung methanol vừa đủ, lọc quỏ lọc 0,45àm.

Chuẩn bị mẫu chuẩn: hoà tan bằng methanol khoảng 0,5g quercetin chuẩn vào bình định mức 10ml, bổ sung methanol vừa đủ. Điều kiện và quá trình phân tích bằng HPLC thực hiện như trình bày ở phần 2.2.3.