GIÁO TRÌNH LÝ THUYẾT DƯỢC LIỆU

1 MỤC LỤC CHƯƠNG 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DƯỢC LIỆU 03 CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN PHƯƠNG PHÁP THỬ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DƯỢC LIỆU 21 CHƯƠNG 3 CARBOHYDRAT VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA CARBOHYDRAT 35 CHƯƠNG 4 GLYCOS.

1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DƯỢC LIỆU 03

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN - PHƯƠNG PHÁP THỬ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DƯỢC LIỆU 21

CHƯƠNG 3: CARBOHYDRAT VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA CARBOHYDRAT 35

CHƯƠNG 4: GLYCOSID 46

CHƯƠNG 5: GLYCOSID TIM VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA GLYCOSID TIM 49

CHƯƠNG 6: SAPONIN VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA SAPONIN 58

CHƯƠNG 7: ANTHRANOID VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA ANTHRANOID 85

CHƯƠNG 8: FLAVONOID VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA FLAVONOID 102

CHƯƠNG 9: COUMARIN VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA COUMARIN 127

CHƯƠNG 10: TANIN VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA TANIN 139

CHƯƠNG 11: ALCALOID VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA ALCALOID 148

CHƯƠNG 12: TINH DẦU VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA TINH DẦU 193

CHƯƠNG 13 CHẤT NHỰA VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA CHẤT NHỰA 221

CHƯƠNG 14: LIPID VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA LIPID 224

TÀI LIỆU THAM KHẢO 235

2

3

Chương 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DƯỢC LIỆU

3 Trình bày những nguyên tắc chung của kỹ thuật thu hái, chế biến và bảo quản dược liệu

4 Liệt kê được các nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng dược liệu và các biện pháp khắc phục để bảo quản tốt dược liệu

5 Thực hiện đúng các kỹ thuật trong công tác thu hái, chế biến và bảo quản, để đảm bảo dược liệu có chất lượng tốt trước khi đưa và sử dụng làm thuốc

6 Trình bày được các phương pháp áp dụng trong chiết xuất và phân lập các chất trong dược liệu

7 Xây dựng được đức tính trung thực, tác phong thận trọng, chính xác trong kiểm tra chất lượng dược liệu

NỘI DUNG

1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DƯỢC LIỆU

1.1 Định nghĩa

Dược liệu học là môn học chuyên môn trong chương trình đào tạo dược sỹ cao

đẳng Thuật ngữ “Dược liệu học” trong tiếng Anh là “Pharmacognosy” có nghĩa là

các hiểu biết về thuốc do Seydler đưa ra vào năm 1815, được ghép từ 2 từ Latin (gốc

Hy Lạp) là pharmakon (nghĩa là thuốc) và gnosis (nghĩa là hiểu biết)

Ngày nay, môn dược liệu học thường được quan niệm là khoa học về các nguyên liệu làm thuốc có nguồn gốc sinh học

Đây là môn học nghiên cứu về sinh học và hóa học những nguyên liệu dùng làm thuốc có nguồn gốc sinh vật mà trong đó cây thuốc là đối tượng chính Nội dung môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức bao gồm nguồn gốc, thành phần hóa học, kiểm nghiệm, tác dụng và công dụng của dược liệu Yêu cầu chủ yếu là xác định được thật giả, đánh giá được chất lượng và hướng dẫn sử dụng dược liệu

Như vậy, môn Dược liệu học có liên quan mật thiết với các môn học khác như: Thực vật dược để giúp ta xác định tên cây, con làm thuốc, biết cấu tạo thực vật để kiểm tra chất lượng các vị thuốc; môn Hóa học hữu cơ để làm cơ sở tìm thành phần hóa học chứa trong các bộ phận dùng làm thuốc; môn Hóa dược và Dược lý học để nghiên cứu tính chất, tác dụng của các vị thuốc, kinh nghiệm chữa bệnh bằng thuốc cổ truyền dân tộc

4

1.2 Đối tượng nghiên cứu của dược liệu học

Đối tượng nghiên cứu của dược liệu là tất cả các nguyên liệu làm thuốc có nguồn gốc tự nhiên Xu hướng chung của dược liệu học hiện đại là nghiên cứu các nguyên liệu làm thuốc có nguồn gốc sinh vật, trong đó chủ yếu là các cây thuốc

Dược liệu học còn có thể đề cập đến:

- Các cây độc, nấm độc, các cây cỏ gây dị ứng

- Các cây hương liệu, mỹ phẩm, diệt côn trùng

Dược liệu có thể là:

- Toàn bộ hay một vài bộ phận của cây hay con vật

- Những sản phẩm tiết ra (gôm, nhựa, sáp, xạ hương) hay tách ra được từ cây cỏ hoặc động vật (tinh dầu, dầu mỡ)

Dược liệu không chỉ nghiên cứu nguyên liệu thô mà còn quan tâm đến cả những hoạt chất chiết ra từ dược liệu như rutin, digitalin, reserpin,

Các lĩnh vực nghiên cứu chính của dược liệu là:

- Tạo nguồn nguyên liệu làm thuốc

- Chiết suất các hoạt chất từ dược liệu

- Kiểm nghiệm – Tiêu chuẩn hóa

- Nghiên cứu các thuốc mới

1.3 Vị trí và tác dụng của dược liệu học

Nhân dân ta đã sử dụng cây cỏ làm thuốc chữa bệnh từ ngàn xưa, nhiều người

ưa dùng thuốc cổ truyền dân tộc để chữa bệnh vừa ít độc, vừa tiện dụng, lại rẻ tiền và

có ngay tại chỗ mà cha ông đã đúc kết được nhiều phương thuốc hay lưu truyền đến ngày nay

Những nước phát triển, có nền khoa học hiện đại, đang dùng rất nhiều thuốc tổng hợp, nhưng các thuốc chế từ dược liệu vẫn chiếm 20 - 30%, nhiều dược liệu vẫn được dùng nguyên dạng hoặc cao toàn phần, ở nước ta thì nhân dân dùng nhiều thuốc

cổ truyền dân tộc

Trong y học hiện đại dùng nhiều thuốc chiết xuất từ nguyên liệu thực vật như

strychnine từ hạt Mã tiền (Strychnos nux-vomica L.), morphin từ nhựa của quả cây Thuốc phiện (Papaver somniferum L.), Berberin từ cây Vàng đắng (Coscinium usitatum Pierre.,), artemisinin từ cây Thanh hao hoa vàng (Artemisia annua L.,) và

dược liệu còn cung cấp các chất làm nguyên liệu bán tổng hợp một số thuốc

Nhiều vị thuốc quí, có giá trị kinh tế cao, nguồn gốc từ thực vật như quế, nhân sâm, tam thất, sinh địa, đương quy, đại hồi, long nhãn hoặc từ động vật như mật ong, sừng hươu nai, rắn, tắc kè…

Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, cây cỏ xanh tốt quanh năm, lại có trên 3200 km bờ biển nên có khả năng phát triển dược liệu Vì vậy, cần có kế hoạch nuôi trồng, di thực, bảo vệ, khai thác hợp lý các dược liệu thiên nhiên và hải sản dùng làm thuốc, vừa đảm bảo cân bằng sinh thái, vừa tăng kim ngạch xuất khẩu các vị thuốc

5

quí hiếm để nhập khẩu thuốc men, thiết bị y tế cần thiết; đồng thời cần tăng cường đào tạo cán bộ y, dược dân tộc để thừa kế và phát triển nền y hoc cổ truyền của dân tộc ta

1.4 Sơ lược lịch sử phát triển của dược liệu học

Lịch sử môn dược liệu học gắn liền với lịch sử phát triển loài người Từ thời tiền sử, trong quá trình sinh sống, bên cạnh việc tìm kiếm thức ăn, con người cũng tìm hiểu, ghi nhận những tác dụng chữa bệnh của cây cỏ và những cây độc như: cây cỏ làm dịu đau, làm lành những vết thương, chữa được các bệnh chứng thông thường và những tác dụng bất lợi… Theo thời gian, các kinh nghiệm dần dần được kiểm chứng, sàng lọc, bổ sung, tích lũy và đúc kết thành hệ thống lý luận lưu truyền cho các đời sau

1.4.1 Sự phát triển của dược liệu học phương tây

Vào khoảng 5000 năm trước công nguyên người Ai Cập cổ đại đã biết sử dụng nhiều cây thuốc, vị thuốc

Dược liệu còn chú ý nhiều đến những hoạt chất chiết xuất và tinh khiết hóa từ dược liệu như: berberin, rutin, digitalin, reserpin…

Những thầy thuốc Hy Lạp và La Mã cổ nổi tiếng đã được lịch sử tôn vinh như:

- Hippocrate (460 - 377 tcn) tổ sư của ngành y học hiện đại phương tây Ông đã phổ biến kinh nghiệm sử dụng hơn 200 cây thuốc vị thuốc và nhiều công trình về giải phẫu, sinh lý có giá trị

- Aristoteles (384 - 322 tcn) và Theophrast (370 - 287 tcn) là những nhà khoa học tự nhiên nổi tiếng Những công trình của hai ông đã đặt nền móng cho những nhà khoa học tự nhiên về sau nghiên cứu về động vật và thực vật

- Dioscorides (40 - 90 tcn), ông đã viết tập sách “Dược liệu học” (De Materia medica), mô tả trên 600 loài cây cỏ tác dụng chữa bệnh, trong đó có nhiều cây vẫn đang còn được sử dụng trong Y học hiện đại ngày nay

- Galien (129 - 199 scn), ông đã mô tả các phương pháp bào chế thuốc có nguồn gốc động vật và thực vật Galien cho rằng chữa bệnh, không chỉ biết thuốc mà còn phải quan tâm đến bệnh cảnh, tuổi, tình trạng sức khỏe của người bệnh và thời điểm dùng thuốc Ngày nay ngành Dược tôn ông là bậc tiền bối của ngành

Trong rất nhiều thế kỉ, việc sử dụng thuốc ở phương Tây chủ yếu là dựa trên kinh nghiệm của Dioscorides, Galien v.v… đã được ghi chép và lưu truyền lại

Đến thế kỉ thứ 15 (Thời Phục Hưng), Paracelsus (1490 - 1541) nhận thấy rằng tác dụng chữa bệnh của cây thuốc chỉ do một phần tinh túy nào đó của nó mà thôi, quan niệm ấy đã là cơ sở cho việc nghiên cứu các hoạt chất của cây thuốc sau này

- Dale viết cuốn “Pharmalocogia” vào năm 1700, đánh dấu thời điểm ngành

6

- Năm 1842 lần đầu tiên tổng hợp được diethyl ether là một chất gây mê, từ đó

ngành Hóa dược được tách ra khỏi ngành Dược liệu

- Năm 1857 Schleiden phân biệt được các loại rễ cây Sarsaparilla khác nhau

bằng cách quan sát và so sánh sự khác nhau về cấu tạo các tế bào nội bì của chúng dưới kính hiển vi mở đường cho việc kiểm nghiệm dược liệu bằng kĩ thuật kính hiển

vi

- Năm 1929 Alexander Fleming chiết xuất được Penicillin một chất kháng sinh

từ nấm Penicilium notatum từ đó ngành vi sinh học được hình thành

Những tiến bộ khoa học ở nửa cuối thế kỉ 20, đã làm cho dược liệu học phát triển mạnh mẽ đặc biệt là những khám phá về thành phần hóa học và những tác dụng của cây thuốc, vị thuốc

1.4.2 Sự phát triển của dược liệu học phương đông

Y học Trung Hoa có lịch sử phát triển lâu đời, dựa trên cơ sở lí luận của triết học và tôn giáo, tồn tại và phát triển bền vững đến tận ngày nay Trong quá trình phát triển Y học Trung Hoa còn chịu sự ảnh hưởng của sự giao thoa văn hóa và y học với các nước láng giềng như: Triều Tiên, Nhật Bản, Việt Nam, Tây Tạng,… và các nước lớn khác như: Ấn Độ, Ai Cập, Ả Rập và Y học phương Tây Người trung hoa đã tiếp thu những kinh nghiệm chữa bệnh, sử dụng dược liệu của các nước láng giềng Những kinh nghiệm và những dược liệu đó ngày nay đã trở thành một bộ phận của Y học Trung Hoa

- Thời Hoàng Đế (2637 tcn), “Nội kinh” là cuốn sách đã tập hợp các phương pháp chữa bệnh theo y lý Đông phương

- Lý Thời Trân (1518 - 1593) biên soạn “Bản thảo cương mục” vào năm 1596

đề cập tới 12.000 bài thuốc và phương thuốc trong đó có 1892 vị thuốc (gồm 1094 dược liệu, 444 động vật và 354 khoáng vật), đây là cuốn sách có giá trị khoa học và thật sự bổ ích

Y học Ấn Độ cũng sớm phất triển, khoảng 4000 - 100 năm trước công nguyên

trong kinh Vệ Đà (Ayurveda) các kiến thức về y học và sử dụng cây thuốc đã được đề

cập đến Ấn Độ đã sử dụng nhiều dược liệu như: Ba gạc, Tỏi, Tiêu, Gừng, Thầu dầu,

Mè, Đậu khấu, Phụ tử, Ngưu hoàng, Rắn lục v.v…

1.4.3 Sự phát triển của dược học cổ truyền Việt Nam

Đất nước ta có truyền thống về Y học cổ truyền dân tộc từ lâu đời Ngày xưa tổ tiên ta đã biết dùng cây cỏ, động vật, khoáng vật vào việc chữa bệnh để sinh tồn

Vào thời Hồng Bàng (2879 tcn) tổ tiên ta đã biết kết hợp một số dược liệu (vỏ Lựu, Ngũ bội tử, Cánh kiến) để nhuộm răng, đã có tục nhai trầu để bảo vệ răng và da

dẻ hồng hào, biết uống chè vối cho dễ tiêu; dùng gừng, tỏi, hành để làm gia vị và phòng bệnh

Từ thời Hùng Vương, người dân đã biết ủ và cất rượu dùng để uống và làm thuốc

Thời Thục An Dương Vương (257 - 179 tcn) đã biết chế tên độc bắn địch [Lê Trần Đức - Lược sử thuốc nam và y dược học dân tộc, Y học, 1990, 8] Lương y Thôi Vỹ đã biết dùng phép châm cứu để chữa bệnh

7

Đời nhà Đinh đã xuất hiện các danh y như Từ Đạo Hạnh, Nguyễn Minh Không Đời nhà Lý đã trồng thuốc nam ở Đại yên (Hà Nội), Nghĩa Trai (Vân Lâm, Hưng Yên)

Đời nhà Trần đã thành lập Thái y viện ở kinh đô và tổ chức đi tìm cây thuốc ở núi Yên tử (Đông triều, Quảng Ninh) Tướng quân Phạm Ngũ Lão đã trồng vườn thuốc ở Vạn Yên và gây rừng thuốc Dược Sơn ở Phả lại (Chí Linh, Hải Dương) để phục vụ quân lính đánh giặc

Nhiều nhà nho cũng nghiên cứu về Y học dân tộc, tiêu biểu là Chu Văn An biên soạn cuốn “Y học chú giải tập chú di biên” đề ra được 700 phương thuốc chữa bệnh

Năm 1417, Nguyễn Bá Tĩnh (biệt hiệu là Tuệ Tĩnh) đã viết cuốn “Nam dược thần hiệu” gồm 11 quyển, có 579 - 630 loài cây làm thuốc và 3875 bài thuốc chữa 184 bệnh

Năm 1428, đời nhà Lê đã mở trường dạy nghề làm thuốc, chữa bệnh, phát hành các sách về Y, Dược học Phan Phù Tiên đã xuất bản cuốn sách “Bản thảo Thực vật toàn yếu” gồm 292 vị thuốc nam (1429)

Thế kỷ XVI, Lê Quý Đôn với bộ sách “Vân đài loại ngữ” đã sơ bộ phân loại thực vật, Nguyễn Trứ trong cuốn “Việt Nam Thực vật học” đã đi sâu về cây thuốc

Năm 1545, Lý Thời Chân xuất bản cuốn “Bản thảo cương mục” đã nói tới 1094

vị thuốc thảo mộc

Năm 1763, Nguyễn Nho xuất bản cuốn “Vạn phương tập nghiệm” có giá trị về đông y học thời đó

Hải Thượng Lãn Ông (1720 - 1791) chính là Lê Hữu Trác xuất bản bộ sách

“Hải Thượng Y tôn tâm lĩnh” gồm 28 tập, 66 quyển về y lý và cây thuốc Ông đã dày công xây dựng lý luận Đông y của nước ta và đã đề cập đến đạo đức của người làm thuốc, chữa bệnh

Thời Tây Sơn (1788 - 1802), Nguyễn Gia Phan biên soạn cuốn “Liệu dịch phương pháp toàn tập” đã tổng kết các kinh nghiệm chống dịch bệnh thời đó

Danh y Nguyễn Quang Tuân biên soạn cuốn “La khê phương dược” gồm 13 cuốn và cuốn “Kim ngọc quyển” viết bằng chữ nôm ghi nhiều phương thuốc gia truyền

Năm 1858, dưới triều Nguyễn, Trần Nguyệt Phương xuất bản cuốn “Nam bang thảo mộc” với 100 cây thuốc Trong đó viết nhiều cây thuốc theo kinh nghiệm

Năm 1915, xuất bản cuốn “Trung Việt Dược tính Hợp biên” gồm 16 quyển của Đinh Nho Chấn và Phạm Văn Thái có 1655 vị thuốc nam bắc, tiếp sau đó là “Việt Nam dược học” gồm 5 quyển của Phó Đức Thành, “Y học Tùng thư” của Nguyễn An Nhân

Các tác giả nước ngoài cũng viết nhiều về Dược liệu Việt Nam như “Dược liệu

và Dược điển Hoa - Việt” (Matiere médicale et Pharmacopée sino-annamite) của E.Perrot và P.Hurrier (1907), “Danh mục các sản phẩm Đông dương” (Catalogue des produits de l’Indochine) của Ch.Crevost và A.Petelot (1935) Những cây thuốc của Campuchia, Lào và Việt nam (Les plantes medicinales du Cambodge, du Laos et du

“Dược liệu Việt Nam” của Bộ Y tế (1978), “Sổ tay cây thuốc Việt Nam” của Đỗ Huy Bích, Bùi Xuân Chương (1980), “Dược điển Việt Nam”, tập II về thuốc dân tộc (1983)

và hàng loạt sách về dược liệu do Bộ Y tế, các viện, các trường xuất bản dùng làm tài liệu nghiên cứu, giảng dạy, học tập về Dược liệu học

Ngành ta đã thành lập Viện nghiên cứu Đông y (1957), Viện dược liệu (1961)

có các vườn thuốc ở Văn điển (Hà Nội), Tam đảo (Vĩnh Phúc), Ba vì (Hà Tây), Sapa (Lào Cai), thành lập các Công ty Dược ở Trung ương (1957) và các Công ty, Trạm nghiên cứu dược liệu các tỉnh, thành phố làm nhiệm vụ nghiên cứu, nuôi trồng, kinh doanh các cây, con làm thuốc để gìn giữ, kế thừa và phát triển vốn cổ truyền dân tộc

1.5 Vai trò của dược liệu trong ngành y tế và trong kinh tế

1.5.1 Vai trò của dược liệu trong chăm sóc sức khỏe

- Khoảng 80% dân số thế giới dựa vào nguồn thuốc có nguồn gốc tự nhiên

- Trên 50% thuốc sử dụng trên lâm sàng có nguồn gốc tự nhiên và 25% có nguồn gốc thực vật Doanh thu từ nguồn thuốc dẫn xuất từ thực vật ở các nước phát triển đang ngày càng tăng Thị trường thuốc có nguồn gốc thực vật trên thế giới hiện nay vào khoảng 30tỉ USD

Ngày nay thế giới có xu hướng chung là quay về sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên với những lý do như sau:

- Khuynh hướng “trở về với thiên nhiên” (“Back to nature”) - Nhận thức các thuốc “tự nhiên” thì an toàn hơn các thuốc ”tổng hợp” vì các thuốc thiên nhiên được tạo nên từ những quá trình sinh lý - Sinh hóa tự nhiên của cây, con nên nó phù hợp hơn với các quá trình sinh lý của cơ thể vốn cũng là những quá trình tự nhiên

- Các thuốc tổng hợp không giải quyết được một số loại bệnh Nhiều loại bệnh hiện nay không có thuốc tổng hợp đặc trị như một vài loại ung thư và một số bệnh mãn tính

Các hoạt chất có nguồn gốc tự nhiên được đưa vào cơ thể dưới hai dạng:

- Hỗn hợp: gồm rất nhiều chất có trong thành phần của dược liệu (thuốc hãm, thuốc sắc, cao thuốc, cồn thuốc, tinh dầu, các chế phẩm chứa cao chiết toàn phần )

- Các hoạt chất tinh khiết: là những chất phân lập từ dược liệu có cấu trúc, tính chất hóa học xác định

Dược phẩm dược liệu thường được chia thành 3 nhóm chính:

9

- Thuốc trong y học cổ truyền: được phối ngũ, bào chế theo lý luận của y học cổ truyền (thuốc thang, thuốc tễ, thuốc hoàn, thuốc bột, thuốc nước, cao thuốc, rượu thuốc…)

- Thuốc có nguồn gốc tự nhiên trong y học hiện đại: là những dược phẩm mà hoạt chất có nguồn gốc tự nhiên được bào chế dưới các dạng, tiêu chuẩn của thuốc hiện đại (thuốc tiêm, dung dịch tiêm truyền, viên nén, viên nang, thuốc mỡ…) Nó có thể bao gồm cả mỹ phẩm

- Dưỡng dược -Thực phẩm trị liệu: được bào chế dưới dạng bào chế hiện đại nhưng chưa được phép sử dụng như những dược phẩm dùng trong lâm sàng

1.5.2 Tiềm năng và vai trò của dược liệu trong sản xuất và nghiên cứu dược phẩm

Tiềm năng của tự nhiên trong nghiên cứu thuốc mới còn rất lớn:

- Tìm thuốc mới từ tự nhiên - Con đường bớt dài hơn Các tác dụng mới của cây thuốc: acid glycyrrhetic với tác dụng trên các virus herpes, HIV - Tác dụng chống oxy hóa của carotenoid, flavonoid và các polyphenol, rất được quan tâm trong phòng ngừa bệnh ung thư, tim mạch và làm chậm quá trình lão hóa của cơ thể

- Nguồn tài nguyên tự nhiên còn rất lớn

Ba vai trò của dược liệu trong sản xuất và nghiên cứu dược phẩm là:

- Nguồn cung cấp các hoạt chất mới: Artemisinin chiết từ Artemisia annua làm

thuốc trị sốt rét - Paclitaxel (Taxol) từ một số loài Taxus: điều trị ung thư buồng trứng

và ung thư vú

- Nguồn cung cấp các nguyên liệu cho sản xuất và bán tổng hợp các thuốc

- Nguồn cung cấp các khung cơ bản cho việc nghiên cứu các thuốc mới - là những khung cơ bản cho các nhà nghiên cứu tổng hợp các chất có độc tính thấp hơn hay có tác dụng mạnh hơn Các thuốc tổng hợp ngày nay 80% có xuất xứ từ tự nhiên, con người thường bắt chước tự nhiên chứ ít có những sáng tạo mới: từ Canh ki na tìm

ra quinin, từ đó tổng hợp được các chất chống sốt rét bán tổng hợp - Nghiên cứu nọc

của loài rắn lục Bothrops jararaca dẫn tới tìm ra captopril và enalapril là các thuốc hạ

huyết áp đường uống

1.5.3 Vai trò của dược liệu trong ngành y tế và trong nền kinh tế Việt Nam

Đối với nước ta dược liệu có một vị trí quan trọng Hệ động, thực vật rất phong phú và đa dạng, từ núi cao cho tới đồng bằng và bờ biển, cả nước ước tính có khoảng

12000 loài trong đó có khoảng 4000 loài cây được sử dụng làm thuốc

Dân tộc ta có truyền thống chữa bệnh theo lối y học cổ truyền từ lâu đời, đòi hỏi cung cấp một số lượng rất lớn về dược liệu

Về mặt kinh tế, nhà nước ta đã xếp cây thuốc vào loại cây công nghiệp cao cấp cần được phát triển như những cây công nghiệp khác, nhiều dược liệu là những mặt hàng xuất khẩu có giá trị

2 KỸ THUẬT THU HÁI, PHƠI SẤY, CHẾ BIẾN, BẢO QUẢN DƯỢC LIỆU

Tất cả dược liệu muốn đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng đều phải thu hái, phơi sấy, chế biến, bảo quản đúng yêu cầu kỹ thuật

10

2.1 Thu hái dược liệu

Tỷ lệ hoạt chất chứa trong dược liệu phụ thuộc vào thời kỳ phát triển và sự trưởng thành của cây thuốc nên cần thu hái hái đúng thời vụ (mùa) để bộ phận dùng làm thuốc chứa nhiều hoạt chất nhất

2.1.1 Rễ (radix), thân rễ (rhizoma), rễ củ (tuber)

Nếu là cây sống hàng năm thì thu hái hái lúc lá ngả màu vàng, quả đã chín già, nếu là cây sống nhiều năm thì thu hái vào cuối mùa thu sang đông, lúc đó chất dinh dưỡng tập trung nhiều ở rễ, rễ củ Riêng rễ củ phải cắt bỏ phần nổi trên mặt đất

2.1.2 Thân gỗ (lignum)

Thu hái thân cây vào mùa đông, khi lá cây đã rụng, thân cây chứa nhiều hoạt chất, gỗ chắc, phơi sấy nhanh khô, bảo quản được lâu

2.1.3 Toàn cây (herba)

Thu hái khi cây bắt đầu ra hoa, cắt từ phía dưới lá tươi cuối cùng của các bộ phận của cây trên mặt đất như thân, nhánh mang lá hoa (bỏ phần thân, nhánh không còn lá và gốc rễ)

2.1.8 Quả (fructus)

Thu hái quả mọng vào lúc quả bắt đầu chín hoặc sắp chín, có khi thu hái lúc còn ương (sa nhân) Hái quả lúc trời mát, để nguyên cuống, xếp nhẹ nhàng, tránh chèn ép vào nhau quả sẽ chóng hỏng, các quả bẩn phải rửa nước thì nên thấm khô, xếp riêng để xuất ngay vì mất bóng vỏ nên dễ thối Dụng cụ đựng quả cần cứng, thoáng, có lót êm,

để quả chỗ mát

2.1.9 Hạt (semen)

Thu hái lấy hạt khi quả đã chín già, riêng quả khô tự mở nên hái trước lúc khô hẳn, nếu để lâu quả sẽ nứt làm rơi hạt hoặc gặp mưa hạt sẽ nẩy mầm

11

2.1.10 Dược liệu chứa chất độc

Thu hái các dược liệu chứa chất độc phải trang bị đầy đủ dụng cụ bảo hộ lao động, khi làm việc nhất thiết phải đeo kính, găng tay… để đảm bảo an toàn cho người thu hái

2.2 Làm khô dược liệu

Làm khô dược liệu mục đích để bảo quản dược liệu khỏi bị nhiễm mốc, vi khuẩn, bị tác động bởi enzym và hạn chế các biến đổi hóa học có thể xảy ra trong dược liệu như bị thủy phân, oxy hóa, đồng phân hóa, trùng hiệp hóa dược liệu khô thì dễ xay nghiền và vận chuyển thuận lợi việc làm khô liên quan đến 2 yếu tố: nhiệt độ và thông hơi tùy theo yêu cầu của mỗi dược liệu mà nhiệt độ và thời gian phơi sấy được khống chế

2.2.1 Phơi

Phơi là phương pháp làm khô dược liệu bằng không khí nóng thiên nhiên

Có 2 cách: Phơi dưới ánh nắng mặt trời và phơi trong râm

- Phơi dưới ánh nắng mặt trời: Thông thường dược liệu được trải trên các tấm liếp đặt cao khỏi mặt đất vừa để tránh lẫn đất cát vừa để thoáng khí ở cả mặt dưới lớp dược liệu Trong quá trình phơi thường xuyên xới đảo Thời gian phơi có thể kéo dài

từ vài giờ đến vài ngày tùy theo lượng nước chứa trong dược liệu và tùy theo thời tiết Cách phơi này đơn giản ít tốn kém nhưng có một số nhược điểm như: bị động bởi thời tiết, nhiễm bụi, thu hút ruồi nhặng đối với dược liệu có đường (Long nhãn, Thục địa), một số hoạt chất trong dược liệu có thể bị biến đổi bởi tia tử ngoại

- Phơi trong râm: Dược liệu được trải mỏng trên các liếp hoặc buộc thành bó nhỏ rồi treo hoặc vắt theo kiểu chữ X trên các sợi dây thép Việc làm khô được tiến hành trong các lều chung quanh không có vách Phơi trong râm thường được áp dụng với các dược liệu là hoa để bảo vệ màu sắc hoặc các dược liệu chứa tinh dầu

2.2.2 Sấy

Sấy là biện pháp tuy tốn kém nhưng có lợi ở chỗ không bị động bởi thời tiết, rút ngắn thời gian làm khô, bảo vệ được một số dược liệu khỏi bị biến đổi bởi tia UV và làm khô nhanh nên làm giảm tác động của enzym Khác với phơi, sấy phải được thực hiện trong buồng kín nhưng có lỗ thông hơi Nhiệt độ của lò cung cấp nhiệt có thể điều chỉnh để nhiệt độ sấy có thể thay đổi từ 30 - 800 Lúc khởi đầu không nên để nhiệt độ cao quá vì sẽ tạo ra một lớp mỏng khô bao ngoài dược liệu làm ngăn cản sự bốc hơi nước của các nước bên trong Điều kiện thông hơi (thường dùng quạt hút) cũng phải theo dõi để vừa đủ để hết không khí bão hòa hơi nước khỏi buồng sấy Đối với các loại

củ, rễ hoặc thân rễ thường được thái mỏng hoặc đập dập để dễ khô

Trước khi sấy cần tiến hành làm sạch, phân loại và sấy riêng từng loại dược liệu Tùy từng loại dược liệu, nhiệt độ sấy từ 40 - 700C, thường chia làm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn đầu sấy ở 40 - 500C

- Giai đoạn giữa sấy ở 50 - 600C

- Giai đoạn cuối sấy ở 60 - 700C

Riêng các dược liệu có chứa tinh dầu, hoạt chất dễ bị nhiệt phá hủy, dễ bay hơi,

dễ thăng hoa thì nhiệt độ sấy không quá 400C

12

Hiện nay đối với cây thuốc người ta hay thiết kế buồng sấy kiểu hầm thông Thiết bị cung cấp nhiệt được đặt ở một đầu buồng sấy và ở dưới thấp, quạt gió hút ở đầu đối diện và ở phía trên cao Trong hầm thông có các đường ray để các xe mang các khay sấy chứa dược liệu di chuyển dễ dàng Khay sấy thường có chiều dài 1,5m và rộng khoảng 0,80m được làm bằng lưới kim loại hoặc bằng vải Các khay được xếp chồng lên nhau, có khoảng cách ở giữa vừa đủ để không khí lưu thông dễ dàng Lúc bắt đầu sấy, người ta đặt một xe đầu tiên ở lối vào đối diện với nguồn cung cấp nhiệt Sau đó đẩy xe thứ nhất lên và đặt xe thứ hai rồi cứ tiếp tục tiến hành như vậy Điều chỉnh nhiệt độ và thời gian để khi mỗi xe tới gần lò nhiệt thì dược liệu đã khô và cho

ra khỏi lò sấy

2.2.3 Làm khô trong tủ sấy ở áp suất giảm

Dược liệu được đặt vào tủ sấy có cửa đóng thật kín, có nhiệt kế để theo dõi nhiệt độ và đồng hồ đo áp suất Tủ được nối với máy hút chân không Nhờ sấy ở điều kiện áp suất giảm nên thời gian sấy nhanh và có thể sấy ở nhiệt độ thấp (25 - 400C) Phương pháp này không thể thực hiện được với khối lượng dược liệu lớn, thường chỉ dùng để làm khô một số cao thuốc hoặc để sấy một số dược liệu quý mà hoạt chất dễ

bị hỏng bởi nhiệt độ

2.2.4 Đông khô

Đây là phương pháp làm khô bằng cách cho tinh thể nước đá thăng hoa Muốn vậy, trước hết nguyên liệu được làm lạnh thật nhanh ở nhiệt độ rất thấp (- 800C) để nước chứa bên trong nguyên liệu kết tinh nhanh ở dạng tinh thể nhỏ Nguyên liệu được giữ ở nhiệt độ thấp trong quá trình đông khô và được đặt ở trong buồng thật kín có nối với máy hút chân không Nước ở thể rắn trong nguyên liệu bị thăng hoa trong điều kiện áp suất rất giảm (10-5mmHg) Với phương pháp đông khô, nguyên liệu có thể được làm khô tuyệt đối, các hoạt chất không bay hơi cũng được bảo vệ nguyên vẹn, các enzym bị ức chế nhưng có thể hoạt động trở lại ở điều kiện bình thường, cấu trúc của các mô cũng không bị biến đổi Phương pháp đông khô chỉ dùng để làm khô một

số dược liệu quý như nọc rắn, sữa ong chúa hoặc trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu dược liệu chứa những hoạt chất rất dễ bị biến đổi

2.3 Chế biến sơ bộ

2.3.1 Chọn dược liệu

Các dược liệu thu hái về đều phải chọn lấy đúng bộ phận dùng làm thuốc, đảm bảo quy cách, loại bỏ các phần không sử dụng được, các tạp chất (đất, cát) các bộ phận khác của cây lẫn vào (Cúc hoa bỏ lá, cuống hoa)

2.3.2 Làm sạch dược liệu

Làm sạch dược liệu bằng một trong các cách sau:

- Rửa sạch đối với dược liệu bẩn, nhưng cần rửa nhanh, không ngâm lâu trong nước

- Sàng, sẩy để loại bỏ hết tạp chất lẫn vào dược liệu

- Chải sạch lớp lông bên ngoài (Tỳ bà diệp) hoặc bên trong vị thuốc (Kim anh) hoặc lau sạch đối với dược liệu không rửa được

- Cạo bỏ vỏ ngoài (Sắn dây) hoặc gọt sạch vỏ (Củ mài)

13

2.3.3 Giã dược liệu

Giã cho sạch lớp rễ tơ bên ngoài hoặc giã cho nhẵn lớp gai (Tật lệ) làm cho vị thuốc nhẵn bóng và đẹp hơn

2.3.4 Cắt thái dược liệu

Cắt thành khúc, đoạn ngắn (dây Lạc tiên, dây Kim ngân), thái thành phiến (Thổ phục linh, Kê huyết đằng), thái thành miếng (Hà thủ ô đỏ)… cho tiện chế biến hoặc tiện sử dụng

2.3.5 Ngâm dược liệu

Các dược liệu cứng cần ngâm cho mềm để dễ bào thái, dược liệu độc phải ngâm vào chất lỏng thích hợp cho giảm độc tính (Mã tiền, Hoàng nàn ngâm nước vo gạo) Thời gian ngâm tùy từng dược liệu, nếu ngâm qua ngày phải thay nước

2.3.6 Ủ dược liệu

Các dược liệu rắn phải ủ cho mềm mới bào thái thành phiến mỏng được hoặc một số dược liệu cần ủ cho lên men (Sinh địa)

2.3.7 Chưng, đồ dược liệu

Một số dược liệu lúc thu hái về phải chế biến sơ bộ bằng cách chưng, đồ hoặc nhúng nước sôi hoặc sấy ở nhiệt độ cao để diệt men trước khi phơi khô (chế Long nhãn)

2.4 Ổn định dược liệu

Dược liệu nguồn gốc thảo mộc thường chứa nhiều enzym như: enzym thủy phân cắt các dây nối osid, enzym cắt dây nối ester, enzym đồng phân hóa, enzym oxy hóa, enzym trùng hợp hóa… Người ta đã phân lập được hàng trăm enzym khác nhau Bản chất enzym là protein hoặc có phần cơ bản là protein, tuy nhiên cấu trúc của chúng chưa được biết một cách đầy đủ Có thể nói enzym là những chất xúc tác hữu cơ của các phản ứng xảy ra trong các tế bào thực vật và động vật Enzym tồn tại trong thảo dược sau khi thu hái sẽ hoạt động mạnh ở nhiệt độ 250C đến 500C với độ ẩm thích hợp Chúng tác động lên các hoạt chất để chuyển thành các sản phẩm thứ cấp Ví dụ: trong cây dương địa hoàng tía, enzym digipurpidase cắt bỏ một đơn vị glucose trong mạch đường của purpurea glycosid A và B để biến hai chất này thành glycosid thứ cấp

là digitoxosid và gitoxosid tương ứng Trong cây hành biển, enzym scillarenase cắt bớt một glucose của scillaren A để cho proscillarin A Các alcaloid có dây nối ester như hyoscyamin có trong lá cây belladon, cà độc dược có thể bị enzym cắt dây nối ester để cho tropanol và acid tropic Các glycerid thì bị enzym lipase cắt thành glycerol và acid béo Acid ascorbic thường gặp trong thực vật thì bị enzym ascorbinodehydrogenase oxy hóa Chất ranunculin có trong một số cây thuộc họ Mao Lương, dưới tác dụng của enzym có sẵn trong cây cũng bị thủy phân thành protoanemonin rồi chất này lại bị dimer hóa để tạo thành chất anemonin mà người ta chỉ thấy ở cây khô Còn nhiều ví dụ

để dẫn chứng sự tác động của enzym làm biến đổi hoạt chất

Với phương pháp làm khô sẽ trình bày ở mục sau hoặc làm lạnh hoặc nghiền dược liệu tươi với một vài hóa chất như amonisulfat, natrichlorid thường chỉ ức chế enzym Chúng sẽ hoạt động trở lại khi có điều kiện thích hợp Để phá hủy enzym làm cho chúng không hoạt động trở lại người ta đề ra các phương pháp gọi là phương pháp “ổn định”

14

2.4.1 Phương pháp phá hủy enzym bằng cồn sôi

Phương pháp này cho một cồn thuốc ổn định, cách làm như sau: cắt nhỏ dược liệu tươi, thả từng ít một (để cồn vẫn tiếp tục sôi) vào cồn 950 đang đun sôi Lượng cồn dùng thường gấp 5 lần lượng dược liệu Sau khi đã cho hết dược liệu, lắp ống sinh hàn đứng và giữ cho cồn sôi trong 30 - 40 phút Để nguội, gạn lấy cồn Dược liệu đem giã nhỏ và chiết kiệt lần hai Như vậy ta có một dung dịch cồn hoặc cao su khi bốc hơi cồn chứa các hoạt chất của cây tươi

2.4.2 Phương pháp dùng nhiệt ẩm

Dùng hơi cồn: Dùng nồi hấp, cho vào một ít cồn 95o, xếp dược liệu trên các vĩ chồng lên nhau Vĩ dưới cùng nằm trên mặt cồn Vỉ trên cùng được đậy bằng một nón kim loại để tránh cồn khi đọng lại nhỏ trên dược liệu Đậy nồi, vòi thoát để ngỏ Đun nhanh và dẫn hơi cồn ra xa lửa bằng một ống dẫn Sau khi đã xả hết không khí, đóng vòi lại, làm tăng áp suất và giữ vài phút ở 1,25 atmosphe Để nguội, mở nồi lấy dược liệu ra rồi làm khô Phương pháp này cho ta dược liệu có màu sắc đẹp, thành phần hóa học giống như dược liệu tươi

Dùng hơi nước: Cách tiến hành như trên nhưng thay cồn bằng nước và giữ nhiệt

độ 105-1100C trong vài phút Phương pháp này hay dùng đối với các bộ phận dày, cứng như rễ, vỏ, gỗ, hạt nhưng có nhược điểm: tinh bột biến thành hồ, protein bị đông lại, do đó sau khi làm khô, dược liệu có trạng thái sừng làm cho việc chiết xuất hoạt chất không thuận lợi

2.4.3 Phương pháp dùng nhiệt khô

Phương pháp này đã được sử dụng từ lâu để chế biến chè xanh bằng cách sao

để phá huỷ enzym, ngược lại muốn chế chè đen thì để cho enzym hoạt động Ở quy

mô công nghiệp người ta ổn định bằng cách thổi một luồng gió nóng 80-1100 có khi còn nâng nhiệt độ lên 3000 hoặc hơn trong một thời gian rất ngắn đi qua dược liệu Phương pháp này không được hoàn hảo vì trong môi trường khô enzym khó bị phân hủy, ngoài ra vì do làm nóng nhanh nên tạo xung quanh dược liệu một lớp mỏng khô bao phía ngoài làm cho việc làm khô tiếp theo bị khó khăn, hơn nữa một vài chất trong dược liệu cũng bị biến đổi như protein bị vón, tinh dầu bị bay hơi, đường bị chuyển thành caramen

Trên đây là một số phương pháp chính để phá hủy enzym, đảm bảo cho hoạt chất trong dược liệu sau khi làm khô được giữ nguyên vẹn như khi còn tươi Tuy nhiên cũng có trường hợp người ta cứ để enzym tồn tại hoạt động để tăng hàm lượng hoạt chất mong muốn, ví dụ muốn tăng hàm lượng diosgenin trong nguyên liệu, người ta ủ nguyên liệu tươi với nước Muốn chiết digitoxin trong lá dương địa hoàng thì cứ để cho enzym hoạt động

3 ĐÓNG GÓI VÀ BẢO QUẢN DƯỢC LIỆU

Các loại dược liệu cần bảo quản đúng kỹ thuật quy định trong nhà kho đúng quy cách để giữ chất lượng được lâu Các yếu tố chính tác động đến chất lượng dược liệu gồm:

3.1 Độ ẩm

Độ ẩm không khí là tác nhân chính ảnh hưởng đến chất lượng dược liệu Độ ẩm phù hợp với kỹ thuật bảo quản dược liệu là 60 - 65% nhưng độ ẩm trung bình ở nước

3.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ thích hợp để bảo quản dược liệu là 250C Nhiệt độ cao sẽ làm cho tinh dầu trong dược liệu bay hơi, chất béo dễ bị biến chất, dược liệu có đường bị lên men, kết hợp với độ ẩm các hoạt chất trong dược liệu bị thủy phân, sâu bọ sinh sản nhanh

Để giảm nhiệt độ thì kho chứa dược liệu phải đúng quy cách, khống chế được nhiệt độ, đảo kho theo định kỳ

3.3 Nấm mốc

Nấm mốc dễ phát sinh trên dược liệu khi có điều kiện nóng ẩm Dược liệu bị nấm mốc sẽ sinh ra acid hữu cơ cùng với độc tố của nấm mốc thải ra sẽ làm giảm chất lượng nên cần thường xuyên đảo kho để phát hiện mốc, nếu chớm mốc phải tách riêng,

xử lý ngay và có kế hoạch sử dụng sớm

3.4 Côn trùng

Tất cả các loài côn trùng đều có thể ăn hại dược liệu, làm giảm số lượng và chất lượng nên phải tiến hành kiểm tra thường xuyên, nếu có sâu mọt phải xử lý ngay (phơi sấy, xông cloropicrin…), phân loại và bảo quản lại Đặc biệt mối phá hoại dược liệu rất nhanh, chúng đem đất lên làm tổ, gây ẩm ướt, xông hỏng dược liệu, bao bì, đồ gỗ trong kho Đề phòng mối bằng cách kê cao, xếp dược liệu xa tường và trần nhà, nếu phát hiện có mối phải tiêu diệt ngay bằng thuốc chống mối

3.5 Bao bì đóng gói

Đồ bao gói phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật của ngành dược Bao bì không sạch hoặc ẩm sẽ là điều kiện cho nấm mốc, sâu mọt phát triển, đóng gói sơ sài thì quá trình vận chuyển đảo kho dược liệu trong bao gói dễ bị vụn nát, giảm phẩm chất nên chọn đồ bao gói phù hợp với từng dược liệu, đóng gói đúng quy cách vào ngày nắng

ấm, khô ráo

3.6 Thời gian tồn kho

Chất lượng dược liệu phụ thuộc vào nhiều yếu tố đã nêu trên, trong đó có thời gian bảo quản, mỗi dược liệu cũng có thời hạn nhất định, nếu thời gian lưu kho quá lâu dược liệu sẽ bị giảm phẩm chất nên tốt nhất là dùng dược liệu theo thời vụ

4 CHIẾT XUẤT VÀ PHÂN LẬP CÁC CHẤT TỪ DƯỢC LIỆU

4.1 Chiết xuất

Chiết xuất là phương pháp sử dụng dung môi để lấy các chất tan ra khỏi các mô thực vật Sản phẩm thu được của quá trình chiết xuất là một dung dịch của các chất

16

hòa tan trong dung môi Dung dịch này được gọi là dịch chiết Có ba quá trình quan trọng đồng thời xảy ra trong chiết xuất là:

- Sự hòa tan của chất tan vào dung môi

- Sự khuếch tán của chất tan trong dung môi

- Sự dịch chuyển của các phân tử chất tan qua vách tế bào thực vật

Các yếu tố ảnh hưởng lên ba quá trình này (bản chất của chất tan, dung môi, nhiệt độ, áp suất, cấu tạo của vách tế bào, kích thước tiểu phân bột dược liệu ) sẽ quyết định chất lượng và hiệu quả của quá trình chiết xuất

Nguyên liệu trước khi chiết cần kiểm tra về mặt thực vật xem có đúng loài, đôi khi còn đúng thứ hay chủng mà ta cần hay không Cần ghi rõ nơi thu hái thời gian thu hái Tùy theo trường hợp mà đặt vấn đề thời vụ thu hái, để đảm bảo hoạt chất mong muốn có hàm lượng cao nhất Dược liệu sau đó có thể làm khô hoặc để tươi mà chiết Nhiều hoạt chất rất dễ bị biến đổi trong quá trình làm khô hoặc ngay khi còn tươi nếu không xử lý để diệt men (xem phần ổn định dược liệu) Kích thước của bột dược liệu cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởn tới chất lượng và hiệu quả của quá trình chiết xuất

Có rất nhiều kỹ thuật và thiết bị chiết khác nhau được áp dụng cho hai phương pháp chiết trên như: chiết ở nhiệt độ thường (ngâm lạnh, ngấm kiệt ở nhiệ độ thường) hay nhiệt độ cao (chiết nóng, hãm, sắc, ngấm kiệt nóng); chiết với các thiết bị như soxhlet, kumagava tùy yêu cầu, điều kiện mà lựa chọn kỹ thuật chiết thích hợp

Ngoài các kỹ thuật chiết cổ điển như trên , các kỹ thuật chiết mới như chiết với

sự hỗ trợ của sóng siêu âm, vi sóng, chiết chất lỏng quá tới hạn, chiết dưới áp suất cao đã được phát triển để nâng cao hiệu quả cũng như chất lượng chiết xuất

4.1.1 Chiết với sự hỗ trợ của siêu âm

Trong quá trình chiết xuất, đôi khi sóng siêu âm cũng được áp dụng để tăng hiệu quả chiết Sóng siêu âm với tần số trên 20 KHz thường được sử dụng Sóng siêu

âm có tác dụng làm tăng sự hòa tan của chất tan vào dung môi và tăng quá trình khuếch tán chất tan Sóng siêu âm cường độ cao cũng có thể phá vỡ cấu trúc tế bào, thúc đẩy quá trình chiết xuất

4.1.2 Chiết với sự hỗ trợ của vi sóng

Khi chiếu bức xạ điện từ ở tần số 2450 MHz (bức xạ trong vùng vi sóng của dải sóng điện từ) vào môi trường các chất phân cực, các phân tử sẽ chịu đồng thời hai tác động: sự dẫn truyền ion và sự quay lưỡng cực dưới tác dụng của điện trường Cả hai tác động này làm sinh ra nhiệt trong lòng khối vật chất làm cho việc gia nhiệt nhanh và hiệu quả hơn rất nhiều so với phương pháp dẫn nhiệt truyền thống

Trong chiết xuất, khi chiếu xạ vi sóng vào môi trường có chứa các tiểu phân dược liệu và dung môi phân cực, các phân tử dung môi và các chất phân cực sẽ dao động và nóng lên nhanh chóng làm tăng khả năng hòa tan các chất vào dung môi Thêm vào đó, vi sóng cũng làm phá hủy cấu trúc vách tế bào thực vật làm các chất giải phóng trực triếp vào dung môi chiết làm cho quá trình chiết chuyển thành hòa tan đơn giản Điều này làm cho việc chiết xuất nhanh hơn nhưng cũng làm cho dịch chiết nhiều tạp chất hơn

4.1.3 Chiết bằng chất lỏng quá tới hạn

17

Những năm gần đây phương pháp chiết xuất bằng chất lỏng quá tới hạn critical fluid extraction, SFE) cũng được áp dụng để chiết xuất trong định tính cũng

(super-như công nghiệp các hợp chất tự nhiên

Nguyên tắc của phương pháp này như sau: trong điều kiện áp suất bình thường, khi nân nhiệt độ một chất lỏng tới điểm sôi của nó, chất lỏng sẽ hóa hơi Tuy nhiên nếu tiếp tục tăng nhiệt độ và đồng thời tăng áp suất của hệ lên quá một nhiệt độ và một

áp suất nhất định nào đó, người ta sẽ thu được một “chất lỏng” đặc biệt gọi là chất

lỏng quá tới hạn Chất lỏng này không giống với trạng thái lỏng thông thường mà mang cả đặc tính của cả chất khí và chất lỏng

Chiết chất lỏng quá tới hạn hiện nay được ứng dụng trong nhiều ngành ở quy

mô công nghiệp (từ những năm 1978), trong nghiên cứu và phân tích kiểm nghiệm Trong phạm vi nghiên cứu của cây thuốc, tác giả đầu tiên ứng dụng phương pháp này

là Stahl và cộng sự [Planta Med., 1980, 40, 12] Các nhóm hợp chất thích hợp nhất để chiết bằng chất lỏng quá tới hạn là tinh dầu, chất béo, carotenoid và các chất kém phân cực khác Với tinh dầu việc chiết bằng CO2 lỏng quá tới hạn cho hiệu xuất chiết cao, thời gian chiết ngắn và không làm hư hỏng các chất nhạy cảm với nhiệt độ Tinh dầu thu được có hương thơm gần với tự nhiên nhất Người ta dùng carbon dioxyd và nitrogen oxyd hóa lỏng để chiết nhiều loại hoạt chất trong cây như alcaloid ví dụ cafein trong hạt Cà phê, chiết những thành phần của hoa cây Dương cam cúc –

Matricaria chamomilla, hoa Cúc trừ sâu – Pyrethrum cinerariifolium Bằng phương

pháp chiết này hiệu suất pyrethrin được nâng lên đến 50% so với phương pháp chiết bằng ether dầu Trong phòng thí nghiệm, SFE được dùng để chiết mẫu cho phân tích

dư lượng thuốc trừ sâu, các chất hữu cơ độc hại trong môi trường

4.1.4 Chiết dưới áp suất cao

Một kỹ thuật chiết hiện cũng được sử dụng trong chiết xuất hiện đại là chiết

dưới áp suất cao (pressurized liquid extraction – PLE) Khả năng hòa tan của các chất

trong dung môi phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ Khi nhiệt độ tăng, khả năng hòa tan các chất tăng Vì thế, trong chiết xuất người ta có xu hướng tăng nhiệt độ để giảm lượng dung môi sử dụng và giảm thời gian chiết Tuy nhiên trong điều kiện bình thường, việc tăng nhiệt độ chiết có giới hạn của nó là nhiệt độ sôi của dung môi Khi hóa hơi, dung môi không cón khả năng hòa tan các chất nữa Để khắc phục điều này, người ta tiến hành chiết các chất với áp suất cao dựa vào nguyên tắc: nhiệt độ sôi của chất lỏng tăng khi áp suất tăng Khi có ta có phương pháp chiết chất lỏng dưới áp suất

Trong nghiên cứu và sản xuất dược liệu, PLE đã được sử dụng để chiết ở quy

mô phòng thí nghiệm, chuẩn bị mẫu phân tích hay chiết các chất ở quy mô lớn Ví dụ, chiết dioxin bằng toluen hoặc toluen + 5% acid acetic (1500C, 150 bar), chiết chất béo trong các hạt có dầu bằng n-hexan (1000C, 100 bar), chiết hypericin trong Hypericum perforatum bằng acetonitril (1000C, 100 bar)

4.2 Phân lập các hoạt chất

Phân lập là tách riêng một chất dưới dạng tinh khiết ra khỏi một hỗn hợp Thành phần của một dược liệu thường rất phức tạp, trong nhiều trường hợp, chỉ một hoặc vài chất trong hỗn hợp toàn phần của dược liệu được sử dụng làm thuốc, ví dụ strychnin trong hạt Mã tiền, vincristin và vinblastin trong Dừa cạn, paclitaxen trong

Taxus, quinin và quinidin từ Canh ki na Để tách riêng hoạt chất hoặc trong nghiên

4.2.1 Kết tinh phân đoạn

Phương pháp dựa vào độ hòa tan khác nhau của từng chất hòa tan hỗn hợp vào một hoặc một hỗn hợp dung môi Trong quá trình để yên để dung môi bốc hơi từ từ, thành phần khó tan nhất sẽ tủa hoặc kết tinh trước Lọc lấy phần tinh thể thô và kết tinh lại sẽ thu được chất tinh khiết Phần dung dịch còn lại có thể để bay hơi dung môi

và kết tinh để tách các chất khác Có thể kết hợp việc bay hơi dung môi với giảm nhiệt

độ để quá trình kết tinh hiệu quả hơn Dung môi dùng để hòa tan/kết tinh phân đoạn thường là một dung môi nhưng cũng có thể là một hỗn hợp 2 hay 3 dung môi trong trường hợp các chất khó kết tinh Đối với một số nhóm chất đặc biệt , để phân lập người ta tạo ra các dẫn chất tan ví dụ tạo muối picrat alcaloid, tạo osazon các đường để các chất dễ kết tinh hơn

4.2.2 Tách phân đoạn

Đối với một vài nhóm chất, người ta có thể tách riêng từng phân đoạn khỏi hỗn hợp dựa vào lý hóa tính khác nhau của các chất thành phần như độ hòa tan trong các dung môi , tính acid hay base và độ mạnh của tính acid hay base Ví dụ, một hỗn hợp muối alcaloid trong nước, khi kiểm hóa từ từ thì alcaloid có tính kiềm yếu nhất sẽ được giải phóng ra dạng tự do trước, nếu kiểm hóa tiếp thì lần lược các alcaloid có tính kiềm mạnh hơn sẽ được tiếp tục giải phóng Nếu ta dùng dung môi hữu cơ để chiết sau từng giai đoạn thì sẽ thu được các alcaloid khác nhau Cũng như vậy đối với một hỗn hợp acid hữu cơ dưới dạng muối sẽ được giải phóng từng phân đoạn khi thêm từ

từ acid vô cơ rồi chiết bằng dung môi hữu cơ

4.2.3 Thăng hoa

Một số chất hay nhóm hợp chất có thể thăng hoa được như các coumarin và anthranoid ở dạng tự do (aglycon), cafein, ephedrin, camphor, borneol có thể được tách ra khỏi hỗn hợp hay được tinh chế bằng cách cho thăng hoa Quá trình thăng hoa

có thể được thực hiện ở áp suất thường hay áp suất giảm Khi thăng hoa dưới áp suất giảm, nhiệt độ thăng hoa của các chất giảm làm giảm bớt tác động phân hủy của nhiệt

độ lên các chất Với các dụng cụ thăng hoa dưới áp suất giảm có theo dõi áp suất và nhiệt độ người ta có thể thăng hoa cả những chất khó hay không thực hiện được bằng cách thăng hoa ở áp suất thường Với dụng cụ này người ta có thể phân lập, tinh chế một số alcaloid, flavonoid

4.2.4 Chưng cất phân đoạn

Chưng cất phân đoạn là một trong những phương pháp kinh điển dùng để tách các chất bay hơi ra khỏi một hỗn hợp dựa vào sự khác biệt nhiệt độ sôi của các chất trong hỗn hợp Quá trình chưng cất có thể thực hiện ở áp suất khí quyển hay áp suất giảm Phương pháp chưng cất phân đoạn được thực hiện với những bình cất có lắp cột phân đoạn và thường được nối với máy hút chân không để giảm nhiệt độ chưng cất, giảm ảnh hưởng tới các chất nhạy cảm với nhiệt độ Nhiệt độ và áp suất được theo dõi

bị đã được đề cập tới ở phần các phương pháp đánh giá dược liệu Dưới đây là một số

kỹ thuật sắc ký khác, đặc trưng cho phân lập các chất thường được sử dụng trong nghiên cứu dược liệu

4.2.5.1 Sắc ký cột

Sắc ký cột là phương pháp sắc ký mà pha tĩnh được nhời trong một cột hình trụ

hở hay đầu hoặc được tráng trong lòng một mao quản có đường kính trong rất hẹp Theo nghĩa rộng, sắc ký cột bao gồm cả sắc ký cột cổ điển dùng trong điều chế các chất và sắc ký cột hiện đại thường dùng trong phân tích như là HPLC, GC, ở đây chỉ trình bày các kỹ thuật sắc ký cột cổ điển Với kích thước cột lớn, sắc ký cột cổ điển chủ

yếu được dùng trong việc chiết tách và phân lập các chất

Trang bị cho sắc ký cột cổ điển rất đơn giản, không tốn kém nên hiện nay vẫn là phương tiện chủ yếu để tách các chất có trong thành phần hóa học của dược liệu Hiện nay, sắc ký cột cổ điển và các kỹ thuật cải tiến của nó vẫn đóng vai trò chính trong việc chiết tách và phân lập các chất tinh khiết từ dược liệu

4.2.5.3 Sắc ký phân bố ngược dòng:

Trong sắc ký cột cổ điển và MPLC, pha tỉnh sử dụng thường là các chất hấp phụ pha thuận tương đối rẻ tiền và thường chỉ sử dụng một lần Các pha tỉnh này thích

20

hợp các chất từ kém phân cực tới phân cực trung bình Trong những trường hợp phân tích các hỗn hợp phức tạp, các chất phân cực mạnh như các glycosid có mạch đường dài, các polyphenol, các alcol, acid phân tử nhỏ v.v pha tỉnh hấp phụ thường không cho kết quả tốt Khi ấy, người ta thường sử dụng cơ chế phân bố để tách các chất Các pha tỉnh phân bố sử dụng trong HPLC (thường là pha đảo) rất thích hợp trong những trường hợp này Tuy nhiên, các pha tỉnh này thường đắc tiền, chỉ sử dụng trong sắc ký điều chế khi cần thiết Để cải thiện khả năng phân tách các chất phân cực, người ta phát triển phương pháp sắc ký phân bố ngược dòng (Countercurrent chrometography, CCC)

Sắc ký phân bố ngược dòng là phương pháp sắc ký trong đó cả pha tỉnh và pha động đều ở trạng thái lỏng Do không sử dụng giá mang rắn nên sắc ký phân bố ngược dòng loại trừ được những khó khăn thường gặp trong các phương pháp sắc ký trên pha tỉnh rắn như mất mẫu hay phân hủy mẫu sắc ký phân bố ngược dòng là phương pháp

có khả năng tách các chất phân cực hiệu quả, hệ dung môi dùng cho cả phan tỉnh và pha động linh hoạt, rẽ tiền và có thể tiến hành trên phân tích lượng mẫu khá lớn trong thời gian tương đối ngắn

Để một hỗn hợp chất lỏng có thể “đứng yên” làm pha tỉnh, người ta cần có những thiết bị đặc biệt Thiết bị t1ach phân bố đơn giản nhất được sử dụng tách các

hỗn hợp chất là thiết bị Phân bố ngược dòng (Countercurrent distribution - CCD)

được L C Craig thiết kế vào những năm 1940 Thiết bị gồm nhiều bộ phận là những ống bằng thủy tinh có thiết kế đặc biệt để chứa pha tỉnh và pha động, khi vận hành có thể chuyển pha động từ ống này sang ống khác Mọi ống chiết được xem như một đĩa

lý thuyết Nhược điểm của thiết bị này là số đĩa không nhiều nên khả năng tách tương đồi hạn chế và thiết bị tương đối cồng kềnh Ngày nay, có một số thiết bị sắc ký phân

bố hơn, gọn và dễ sử dụng hơn đang được sử dụng trong các phòng thí nghiệm

Trong phân lập các chất trong dược liệu, để việc phân lập hiệu quả hơn, đặc biệt

là với các hỗn hợp phức tạp và có cấu trúc gần giống nhau, người ta thường sử dụng phối hợp các phương pháp sắc ký với các cơ chế tách khác nhau Ví dụ, như phân tách các cao chiết thành các phân đoạn đơn giản hơn bằng các phương pháp sắc ký cột cải tiến (FC, VLC) sau đó tách bằng sắc ký cột cổ điển với các loại pha tỉnh khác nhau, sắc ký rây phân tử, MPLC và HPLC điều chế Việc áp dụng các phương pháp nên đi dần từ đơn giản tới phức tạp, từ các phương tiện pha tỉnh rẻ tiền với các loại có giá thành cao

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Bộ môn Dược liệu (2007), Bài giảng Dược liệu học tập 1, Trường Đại học Y dược

TPHCM và Trường Đại học dược Hà Nội, trang 7 - 27

2 Ngô Vân Thu - Trần Hùng (2011), Dược liệu học, tập 1, NXB Y học, trang 21 - 79

21

Chương 2 XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN - PHƯƠNG PHÁP THỬ

VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DƯỢC LIỆU

3 Phân tích được các phương pháp đánh giá dược liệu

4 Ý thức được tầm quan trọng của việc xây dựng tiêu chuẩn và đánh giá dược liệu

NỘI DUNG

1 XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN - PHƯƠNG PHÁP THỬ CHO DƯỢC LIỆU 1.1 Sự cần thiết phải xây dựng tiêu chuẩn và phương pháp thử cho dược liệu

Yêu cầu cao nhất của một dược phẩm khi sử dụng trên con người là tính an toàn

và hiệu quả trị liệu của nó Một dược phẩm tốt phải là một dược phẩm không có những tác dụng có hại (do bản thân của thuốc hay do không khống chế dược thành phần của thuốc, do các tạp chất), có hiệu quả trị liệu cao và ổn định (theo thời gian, trên các lô sản xuất khác nhau, trên các cá thể khác nhau) đối với người sử dụng

Tác dụng của một dược liệu, một thuốc đi từ dược liệu được quyết định bởi thành phần các chất có trong dược liệu đó Thành phần hóa học của dược liệu thường rất phức tạp bao gồm những chất mang lại tác dụng dược lý cho vị thuốc (các hoạt chất); những chất có tác dụng hỗ trợ, những chất không có tác dụng hay cả những chất mang lại những tác dụng không mong muốn cho dược liêu Sự tồn tại của những chất này trong dược liệu phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố Có những yếu tố nội tại của cây thuốc (loài, dưới loài, các chửng hóa học, các giống cây trồng …), cũng có các tác nhân bên ngoài (địa lý phân bố, điều kiện phát triển, thời gian thu hái, phương pháp chế biến, bảo quản …) làm thay đổi thành phần và/ hoặc tỉ lệ tương đối của chúng trong dược liệu dẫn đến tác dụng trị liệu hay tác dụng phụ của dược liệu có thể thay đổi Những thay đổi này sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới hiệu quả trị liệu và tính an toàn của dược liệu hay sản phẩm đi từ dược liệu đối với người sử dụng

Để đánh giá và thống nhất được các chuẩn mực đánh giá cho một nguyên liệu

có thể sử dụng làm thuốc hay một thành phẩm có thể đưa ra thị trường, người ta phải xây dựng các tiêu chuẩn chất lượng, đồng thời xây dựng các phương pháp thử để đánh giá các tiêu chuẩn đó Đây là một yêu cầu rất lớn đối với ngành y tế nhằm đảm bảo

tính an toàn, hiệu quả và chất lượng của thuốc trong việc chăm sóc sức khỏe cộng

đồng, với đòi hỏi chất lượng ngày càng cao trong xu thế đi lên của xã hội Đây cũng là đòi hỏi cấp bách của thị trường đối với các nhà sản xuất kinh doanh trong bối cảnh thị trường đang được khu vực hóa, toàn cầu hóa

Trong ngành y tế, tiêu chuẩn của các nguyên liệu làm thuốc, của các dạng chế phẩm được cơ quan quản lý nhà nước cao nhất ban hành là các tiêu chuẩn được tập

22

hợp trong bộ Dược điển Việt Nam do Bộ Y tế ban hành Tuy nhiên, phải hiểu rằng đây chỉ là những tiêu chuẩn tối thiểu mà các nguyên liệu làm thuốc cần phải đạt để có thể được coi như là một nguyên liệu làm thuốc

Số lượng các dược liệu được sử dụng làm thuốc lưu hành trên thị trường khá lớn Tuy nhiên, không phải tất cả các nguyên liệu trên đều có tiêu chuẩn Vì nhiều lý

do, chỉ có một số tương đối hạn chế của những dược liệu thông dụng, được sử dụng nhiều, có độc tính cao hay có giá trị cao là có tiêu chuẩn

Số lượng các chuyên luận nguyên (dược liệu và hóa dược) trong các Dược điển Việt Nam từ Dược điển I đến Dược điển IV được thống kê như sau:

- Dược điển Việt Nam I tập 1 - Thuốc hiện đại (1971) có 120 dược liệu, 269 chuyên luận hóa dược

- Dược điển Việt Nam I tập 2 - Thuốc cổ truyền (1983) có 236 chuyên luận dược liệu

- Dược điển Việt Nam II tập 1(1990): 8 chuyên luận dược liệu và 39 chuyên luận hóa dược

- Dược điển Việt Nam II tập 2 (1991): 63 chuyên luận dược liệu và không có chuyên luận hóa dược

- Dược điển Việt Nam II tập 3 (1994): 70 chuyên luận dược liệu và 84 chuyên luận hóa dược

- Dược điển Việt Nam III (2002): 276 chuyên luận dược liệu và 342 chuyên luận hóa dược

- Dược điển Việt Nam IV (2009): 314 chuyên luận dược liệu và 365 chuyên luận hóa dược

Trong thực tế, số lượng dược liệu mà các cơ sở sản xuất sử dụng làm thuốc cao hơn nhiều so với số lượng đã ghi trong Dược điển Trong xu thế cạnh tranh, các cơ sở cũng có nhu cầu có các các tiêu chuẩn riên cho các sản phẩm của mình, cao hơn các tiêu chuẩn chung, phản ánh tốt hơn chất lượng của sản phẩm Vì vậy việc xây dựng tiêu chuẩn và phương pháp kiểm nghiệm cho dược liệu và các chế phẩm từ nguồn tài nguyên thiên nhiên là yêu cầu thường xuyên được đặt ra không chỉ cho các cơ quan quản lý nhà nước (Bộ Y tế) mà còn cho các cơ sở sản xuất dược phẩm

1.2 Nội dung và yêu cầu của một tiêu chuẩn dược liệu

1.2.1 Nội dung của một tiêu chuẩn dược liệu

Tiêu chuẩn chất lượng của một dược liệu gồm nhiều chỉ tiêu khác nhau Tùy theo trình độ phát triển khoa học của từng thời kỳ, từng quốc gia và theo từng dược liệu cụ thể mà các nội dung của tiêu chuẩn, các yêu cầu của những chỉ tiêu có thể thay đổi

Nhìn chung, các chuyên luận về nguyên liệu làm thuốc có nguồn gốc tự nhiên gồm các nội dung chủ yếu sau:

- Định nghĩa:

+ Tên thông dụng của dược liệu, tên khoa học của dược liệu

23

+ Định nghĩa dược liệu, tên thông thường và tên khoa học của loài cây cung cấp dược liệu đó

- Đặc điểm cảm quan: mô tả các đặc điểm hình thái, thể chất, màu sắc, mùi, vị

của dược liệu

- Đặc điểm vi học: mô tả các đặc điểm hiển vi của dược liệu: đặc điểm của vi

phẫu và bột dược liệu

- Các hằng số vật lý:

Yêu cầu về các chỉ số vật lý, hóa học của nguyên liệu (thường là các phần lấy ra

từ nguyên liệu thực vật như chất béo, tinh dầu, nhựa, sáp …) thay thế cho các đặc điểm vi học và một phần các tiêu chuẩn thử tinh khiết của các dược liệu là các cơ quan thực vật

- Định tính: các phản ứng hóa học hay các phương pháp hóa - lý được dùng để

xác định dược liệu

- Thử tinh khiết: mô tả các yêu cầu về độ tinh khiết của một dược liệu: tạp chất,

độ ẩm, độ tro

- Xác định hàm lượng: phương pháp xác định hàm lượng hoạt chất hay một

nhóm hợp chất trong dược liệu, yêu cầu về hàm lượng cần đạt của dược liệu

- Chế biến: một số dược liệu có nhiều cách chế biến khác nhau Dược liệu có

thể được quy định cách chế biến chính thức được áp dụng

- Một số nội dung khác: một số nội dung khác không có tính cách ràng buộc về

tiêu chuẩn chất lượng đi kèm trong tiêu chuẩn của một dược liệu như bảo quản, tính vị, quy kinh, công năng, chủ trị, liều dùng …

1.2.2 Yêu cầu chung cho một tiêu chuẩn dược liệu

Một tiêu chuẩn dược liệu một khi được áp dụng sẽ có tính cách pháp lý trong phạm vi mà tiêu chuẩn ấy được chỉ định áp dụng (cơ sở hay quốc gia) Vì thế, khi xây dựng tiêu chuẩn phải cân nhắc kỹ lượng khả năng áp dụng thực tế của những yêu cầu hay giới hạn đặt ra cho từng chỉ tiêu sao cho sát hợp với thực tế trong xu hướng phát triển, nâng cao

Yêu cầu chung cần phải đạt được của một tiêu chuẩn dược liệu là:

- Xác định được đúng dược liệu, phát hiện được những giả mạo, nhầm lẫn dược liệu

- Đánh giá đúng được chất lượng của dược liệu

- Đảm bảo được hiệu quả sử dụng và tính an toàn của dược liệu

Một tiêu chuẩn tốt phải mang các tính sau:

- Tính đại diện: đại diện cho phần lớn các mẫu dược liệu có thể thu được từ cây thuốc

- Tính hiện đại: áp dụng được các thành tựu khoa học mới để đánh giá tốt hơn chất lượng dược liệu

- Tính khả thi:

1.3 Cách thức xây dựng một tiêu chuẩn dược liệu

Việc xây dựng tiêu chuẩn một dược liệu thường qua các bước chính sau đây:

- Chuẩn bị mẫu thử

- Khảo sát các chỉ tiêu, lập bảng số liệu cho từng chỉ tiêu

- Xác định giới hạn cho phép cho từng chỉ tiêu, viết tiêu chuẩn

1.3.1 Chuẩn bị mẫu

Mẫu dược liệu là vấn đề quan trọng đầu tiên cần được tuân thủ chặt chẽ khi tiến hành khảo sát và xây dựng một tiêu chuẩn dược liệu Các mẫu phải đảm bảo những yêu cầu chủ yếu sau:

- Tính xác thực của mẫu: đúng dược liệu cần xây dựng tiêu chuẩn (đúng tên

khoa học, đúng bộ phận dùng)

- Tính đại diện của mẫu: các mẫu khảo sát phải đại diện cho dược liệu được

khảo sát về chất lượng, về địa lý phân bố (có lưu tâm tới trữ lượng của dược liệu)

- Đủ lượng mẫu: đủ lượng mẫu cho thực hiện việc khảo sát, chuẩn nhận và làm

mẫu lưu, mẫu chuẩn

1.3.2 Nội dung và yêu cầu của các chỉ tiêu trong tiêu chuẩn dược liệu

1.3.2.1 Định nghĩa

- Tên dược liệu: tên thông dụng nhất của dược liệu Với dược liệu có nhiều tên

gọi khác nhau trên các vùng lãnh thổ khác nhau, tên thường dùng của dược liệu phải chọn là tên phổ biến trên bình diện quốc gia Các tên phổ biến cho từng miền, từng khu vực rộng lớn có thể được xem xét ghi vào như là một tên khác của dược liệu

- Tên khoa học của dược liệu: lấy theo tên khoa học chính thức của cây, có

thêm danh từ chỉ bộ phận dùng

+ Định nghĩa dược liệu: xuất xứ của dược liệu; tên khoa học của cây, con cung

cấp dược liệu đó; các đặc điểm chính về hình thức của dược liệu có liên quan tới thu hái hay chế biến

+ Tên cây thuốc: tên phổ biến nhất của cây thuốc

+ Tên khoa học của cây thuốc: tên gọi chính thức của cây tuân thủ theo luật

danh pháp thực vật mới nhất Có thể cân nhắc ghi thêm các đồng danh được sử dụng phổ biến trước đây

1.3.2.2 Các đặc điểm cảm quan

- Mô tả các đặc điểm có thể cảm nhận bằng các giác quan để xác định, đánh giá hay phân biệt dược liệu Chú trọng tới những điểm đặc trưng để nhận diện hay phân biệt với các dược liệu khác có hình thức dễ nhầm lẫn

25

- Trong nhiều trường hợp có thể phát hiện sự pha lẫn hay giả mạo bằng cách soi mặt cắt dược liệu hay bột dược liệu dưới đèn tử ngoại Có khi trước khi soi người ta nhỏ thêm trên bột dược liệu một vài loại thuốc thử (kiềm, acid …) để tăng các đặc điểm nhận biết

1.3.2.3 Các đặc điểm hiển vi

- Là phương pháp đánh giá dựa vào quan sát các đặc điểm của dược liệu dưới kính hiển vi bao gồm quan sát vi phẩu và soi bột

- Dùng kính hiển vi không chỉ để xác định sự giả mạo mà còn có thể ước lượng

tỷ lệ chất giả mạo căn cứ vào số lượng một đặc điểm nào đó của mẫu kiểm nghiệm so sánh với mẫu đối chứng

+ Mô tả các đặc điểm:

Mô tả các đặc điểm chính của vi phẩu, bột dược liệu giúp cho việc nhận định đúng dược liệu và phân biệt được với các dược liệu tương cận, dễ nhầm lẫn Lưu ý tới các điểm đặc trưng của dược liệu giúp nhận biết hay phân biệt với dược liệu khác

* Đối với vi phẩu: chú ý tới các đặc trưng của biểu bì (đặc điểm của lông che

chở và/hoặc lông tiết, mật độ phân bố của chúng trên bề mặt cơ quan; đặc trưng của lớp cutin trên bề mặt biểu bì ); hình dạng và tỉ lệ của các phần biểu bì, mô mềm, mô dẫn và tủy; các đặc điểm đặc trưng hay bất thường khác (cấu tạo cấp 3, sợi, mô cứng,

tế bào cứng, tinh thể )

* Đối với bột dược liệu: các đặc diểm của lông che chở và lông tiết, mạch dẫn,

sợi, tế bào mô cứng, hạt tinh bột, tinh thể, …

+ Các phản ứng hóa mô: định tính nhanh trên vi phẩu các nhóm hợp chất góp

phần xác nhận dược liệu, phân biệt giả mạo Hữu ích trong việc xác định xem là hoạt chất nguyên thủy trong dược liệu hay được đưa thêm từ ngoài vào

Sử dụng phương pháp hóa học và phương pháp sắc ký

chất thường được xác định trong dược liệu gồm:

+ Tỷ lệ giữa các bộ phận của dược liệu: những loài cây thảo dùng toàn thân

hay dược liệu cành thân mang lá, hoa, trong quá trình phơi sấy và bảo quản không tốt có thể rụng mất hoa, lá, chỉ còn lại thân cành là những bộ phận thường có ít hoạt chất Xác định tỷ lệ giữa các bộ phận nhằm đảm bảo chất lượng của dược liệu

+ Tỷ lệ vụn nát, dược liệu không đúng tiêu chuẩn: tỷ lệ vụn nát của dược liệu

phản ánh điều kiện chế biến và bảo quản dược liệu Tỷ lệ dược liệu không đúng theo tiêu chuẩn như được mô tả (quả non, hạt lép, cành già, thân, rễ, củ có kích thước nhỏ hơn quy định ) phản ánh điều kiện thu hái dược liệu

+ Các bộ phận khác của cây: là các bộ phận khác của cây lẫn vào trong dược

liệu Ví dụ như vỏ thân có lẫn gỗ, củ có một phần gốc thân,

+ Tạp chất hữu cơ: là các loại cây cỏ khác, rác lẫn vào trong quá trình thu hái,

chế biến vào bảo quản dược liệu

+ Tạp chất vô cơ: là đất các lẫn vào trong dược liệu trong quá trình thu hái, chế

biến và bảo quản dược liệu

+ Xác định nấm mốc, côn trùng trên dược liệu: các nấm móc, côn trùng khi

phát triển trên dược liệu ngoài việc làm hỏng hay giảm chất lượng dược liệu còn có thể

để lại các chất có hại cho người sử dụng

+ Xác định dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, các chất độc do ô nhiễm: các chất

bảo vệ thực vật trong quá trình trồng trọt cây thuốc và bảo quản dược liệu, các chất độc trong môi trường bị ô nhiễm có thể dược tích lũy lại trên dược liệu Ở một nồng độ nào đó những chất này có thể gây hại cho người sử dụng

+ Xác định kim loại nặng: tùy theo điều kiện thổ nhưỡng mà hàm lượng các

kim loại nặng trong cây có thể thay đổi Ở những vùng đất bị ô nhiễm, các dược liệu

có thể có một lượng kim loại nặng rất cao có thể ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng

+ Xác định tạp phóng xạ: xác định hàm lượng các chất phóng xạ có mặt trong

dược liệu, tiêu chuẩn này hiện được đặt ra và thực hiện chủ yếu ở các nước phát triển, đặc biệt khi nguồn nguyên liệu thu thập từ những vùng có nguy cơ phóng xạ cao

1.3.2.7 Xác định hàm lượng

27

Việc xác định hàm lượng các chất trong dược liệu tùy thuộc vào từng dược liệu

cụ thể Nó có thể là các phương pháp đơn giản (xác định hàm lượng cao chiết, các loại chỉ số ) tới những phương pháp định lượng hoạt chất chính trong dược liệu đó

Có những dược liệu không có chỉ tiêu về xác định hàm lượng do chưa có phương pháp thích hợp Có những dược liệu được đánh giá bằng những phương pháp đơn giản, tuy nhiên, các phương pháp định lượng (Các phương pháp khối lượng, thể tích, đo quang hay sinh học) thường được khuyến khích sử dụng khi có thể

- Xác định hàm lượng bằng các phương pháp đơn giản:

Các phương pháp này được sử dụng khi không có phương pháp đặc hiệu để xác định hàm lượng hoạt chất hay những chất có hàm lượng cao nhất trong dược liệu Các phương pháp xác định hàm lượng các chất thường được quy định trong các tiêu chuẩn dược liệu là:

+ Xác định hàm lượng chất chiết được: với dung môi là cồn, hỗn hợp cồn nước

hay các dung môi khác; ở nhiệt độ thường hay nhiệt độ cao

+ Chỉ số nở: xác định các dược liệu chứa gôm, chất nhầy, pectin

+ Chiết kiệt hoạt chất có trong mẫu dược liệu cần định lượng

+ Loại tối đa các tạp chất có thể ảnh hưởng tới kết quả của phép định lượng + Chọn phương pháp thích hợp để xác định hàm lượng của chất trong mẫu: các phương pháp thường được sử dụng trong định lượng là:

* Phương pháp khối lượng

* Phương pháp thể tích

* Phương pháp quang phổ

* Phương pháp kết hợp sắc ký - quang phổ

* Phương pháp sinh vật

* Tính toán kết quả định lượng

 Chiết hoạt chất từ dược liệu:

Giai đoạn đầu tiên trong xây dựng phương pháp định lượng là khảo sát phương pháp chiết các chất cần định lượng Một phương pháp chiết tốt cần đạt được các yêu cầu sau: chiết kiệt được hoạt chất, hòa tan tối thiểu các tạp chất ảnh hưởng tới định lượng Đơn giản, dễ áp dụng, ít tốn thời gian Vai trò quan trọng nhất trong giai đoạn này là lựa chọn dung môi chiết xuất và phương pháp chiết thích hợp Những hiểu biết

về các đặc tính lý hóa của nhóm chất cần định lượng sẽ giúp cho việc lựa chọn dung

28

môi và phương pháp chiết dễ dàng hơn Ví dụ như các aglycon, alcaloid dạng base thường dễ tan trong các dung môi kém phân cực, glycosid, alcaloid dạng muối dễ tan trong dung môi phân cực trung bình tới mạnh; các hợp chất có nhóm hydroxy phenol

có thể tan trong dung dịch kiềm v.v

 Dung môi được chọn cần đáp ứng những điểm sau:

Hòa tan tốt nhất hoạt chất cần định lượng và hòa tan càng ít tạp chất càng tốt Phải không gây ra những biến đổi hóa học với chất cần định lượng An toàn khi sử dụng, rẻ tiền và dễ kiếm Thông thường, khi định lượng một chất hay một nhóm hợp chất trong dược liệu, người ta thường chiết toàn bộ hợp chất ra khỏi dược liệu, dùng toàn bộ hay một phần dịch chiết thu được để xác định hàm lượng từ đó suy ra hàm lượng chất đó trong dược liệu Trong một số trường hợp, có thể không quy định phải chiết toàn bộ hoạt chất Trong những trường hợp như vậy, người ta qui định chiết một lượng dược liệu nhất định trong những điều kiện qui định để thu được một lượng chính xác dịch chiết Xác định hàm lượng trong dịch chiết rồi quy ra hàm lượng trong dược liệu Kết quả thu được chỉ là một kết quả tương đối, không phản ánh đ1ung hàm lượng thực sự của chất hay nhóm hợp chất đó trong dược liệu Tuy nhiên, khi tất cả các mẫu đều được đánh giá và so sánh với nhau theo kết quả tương đối này, việc kiểm soát chất lượng dược liệu vẫn được đảm bảo

 Loại các tạp chất ảnh hưởng đến kết quả định lượng:

Các tạp chất có trong dược liệu khi đi vào dịch chiết định lượng có thể có hay không ảnh hưởng đến kết quả định lượng Khi chúng ảnh hưởng tới kết quả định lượng, việc loại bỏ những chất này là vấn đề cần quan tâm Ví dụ như các tạp chất cùng hòa tan trong dung dịch có thể ảnh hưởng rất nhiều đến việc xác định hàm lượng các hoạt chất bằng phương pháp cân; các chất màu có thể ảnh hưởng đến việc nhận biết điểm tương đương của phương pháp chuẩn độ thể tích hay ảnh hưởng trực tiếp lên kết quả phương pháp định lượng bằng phương pháp so màu, đặc biệt khi phải dùng đến các thuốc thử tạo màu Việc loại tạp có thể được thực hiện bằng cách chiết với những dung môi có tính hòa tan chọn lọc hay thay đổi qua các dung môi khác nhau Cũng có thể dùng các thuốc thử để kết tủa những chất không cần thiết hay kết tủa hoạt chất sau đó hòa tan lại tủa để định lượng

Phương pháp sắc ký là một phương pháp loại tạp rất tốt cho quá trình định lượng Các phương pháp sắc ký có thể áp dụng như một quá trình chiết tách riêng rẽ hay thực hiện ngay trong quá trình định lượng Trên sắc ký lớp mỏng, người ta có thể định lượng được những thành phần riêng biệt trong hỗn hợp Sắc ký khí và sắc ký lỏng cvao áp cho phép định lượng từng thành phần trong hỗn hợp với độ chính xác rất cao

 Chọn phương pháp định lượng:

Yêu cầu của một phương pháp định lượng tốt là: tính chọn lọc cao; độ nhạy cao; kết quả lặp lại; dễ thực hiện

Chọn phương pháp định lượng phụ thuộc vào điều kiện thực tế của cơ sở, trình

độ phát triển của khoa học Có thể sử dụng những phương pháp khác nhau từ đơn giản tới chuyên biệt Khi một dược liêu có thể định lượng được bằng nhiều phương pháp khác nhau, khuyến khích việc sử dụng phương pháp có độ chọn lọc và độ nhạy cao nhất

Phương pháp cân:

29

Phương pháp cân (Phương pháp khối lượng) là phương phá đơn giản nhất để xác định hàm lượng các chất Độ chính xác của phương pháp này phụ thuộc rất nhiều vào phương pháp chiết Phương pháp chiết càng chọn lọc, kết quả càng gần với hàm lượng thực tế của nhóm hoạt chất trong cây Chọn phương pháp chiết không đúng sẽ dẫn tới sai số thừa do các tạp chất gây ra

Phương pháp này thường được sử dụng khi chưa biết cấu trúc của chất cần định lượng hay khi chưa có các phương pháp nào khác thích hợp hơn

Phương pháp thể tích:

Phương pháp thể tích (Phương pháp chuẩn độ) có tính chọn lọc cao hơn phương pháp khối lượng Nó chỉ xác định một nhóm những chất mang một đặc tính chung nào đấy (tính acid - base, tính chất oxy hóa - khử, khả năng cộng hợp ) Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là không phải nhóm hợp chất nào cũng có các đặc tính thích hợp cho việc chuẩn độ

Việc lựa chọn phương pháp phát hiện điểm tương tương trong phép định lượng

là yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới tính chính xác của kết quả định lượng

Phương pháp quang phổ:

Là phương pháp có độ nhạy cao và đặc hiệu, hiện đang được ứng dụng nhiều trong việc xác định hàm lượng các chất Hiệu quả của phương pháp cón cao hơn nữa khi kết hợp với các phương pháp sắc ký hiện đại Khi kết hợp với các phương pháp sắc

ký hiện đại, như là một detector cho những thiết bị này, có thể không cần sử dụng đồng thời với chất chuẩn

Các loại phổ thường được sử dụng là uv-vis, huỳnh quang, hồng ngoại, phổ khối Các loại phổ khác cũng có thể được dùng như phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy - NMR), phổ cộng hưởng thuận từ điện tử (electron paramagnetic resonance - EPR),

Nhược điểm của phương pháp là thường cần có các chất chuẩn và các thiết bị phân tích đắc tiền Mẫu thử cần có một mức độ tinh khiết tương đối nên đòi hỏi các quy trình tinh chế phức tạp hơn

Các phương pháp vật lý khác:

Các phương pháp vật lý khác như đo chỉ số khúc xạ, độ quay cực có thể dùng như là một phương pháp định lượng riêng lẻ Các phương pháp khác thường được sử dụng kết hợp với phương pháp sắc ký hiện đại Chúng thường được sử dụng như là một detector cho các thiết bị sắc ký này (đo độ dẫn nhiệt, độ dẫn điện, ion hóa, ) Khi kết hợp với phương pháp sắc ký chúng là những phương pháp có đô nhạy rất cao Có thể áp dụng định lượng khi có hay không sử dụng đồng thời với chất chuẩn

Phương pháp sinh vật:

Là phương pháp phản ánh đúng nhất tác động của thuốc trên cơ sở sinh vật nhưng ít được sử dụng hơn cả Người ta chỉ sử dụng phương pháp này trong những trường hợp đặc biệt khi cần đánh giá đúng hoạt lực của mẫu thử mà các phương pháp hóa học hay lý hóa không đáp ứng được

Nhược điểm của phương pháp là khó chọn mô hình thử phù hợp, độ ổn định kém, tốn thời gian, chi phí cao

30

 Tính toán kết quả định lượng:

Khi định lượng một nhóm các hợp chất trong dược liệu, kết quả định lượng thường được tính theo % lượng cân trên khối lượng dược liệu (phương pháp cân), theo một chất quy chiếu nào đó có hàm lượng chính trong dược liệu hay theo một chất khác Nếu phương pháp định lượng đặc hiệu cho một hợp chất nào đó, kết quả được tính theo chính chất đó

1.3.2.8 Các nội dung khác:

Ngoài các nội dung mang tính chất tiêu chuẩn mô tả ở trên, tiêu chuẩn dược liệu còn có thể có một số nội dung khác mang tính chất hướng dẫn hay quy định như ở các chuyên luận Dược điển: chế biến, bào chế, bảo quản, tính vị - quy kinh, công năng - chủ trị, cách dùng - liều dùng, kiêng kỵ

Tùy vào yêu cầu của tiêu chuẩn mà các nội dung này có thể có hay không hoặc cho có một số nội dung

Các nội dung này được biên soạn bằng cách tham khảo cẩn thận các tài liệu, chọn ra những nội dung mang tính phổ quát nhất, được chấp nhận chính thức hay rộng rãi

1.3.3 Xác định giới hạn cho phép, viết tiêu chuẩn

Là giai đoạn cuối cùng của việc xây dựng một tiêu chuẩn

1.3.3.1 Xác định giới hạn cho phép của các chỉ tiêu

Sau khi xây dựng các chỉ tiêu, các chỉ tiêu này được áp dụng trên các mau64u thử khác nhau đã được chuẩn bị trước trong phần mẫu thử để khảo sát khoảng biến thiên của các chỉ tiêu này Trong trường hợp lý tưởng, biến thiên giá trị của các chỉ tiêu này là một phân bố hình chuông gồm những mẫu có chất lượng/hình thức thấp nhất/kém nhất lẫn những mẫu có chất lượng cao nhất/tốt nhất nằm ở hai bên rìa hình chuông và đa số mẫu còn lại có chất lượng nằm giữa hai giới hạn này Yêu cầu của một tiêu chuẩn chất lượng là phải ấn định được giới hạn dưới hay giới hạn dưới và giới hạn trên hoặc giới hạn trên của các chỉ têu này Dựa vào phân bố hình chuông thu được mà quyết định các giới hạn của các chỉ tiêu sao cho các mẫu dược liệu trên thị trường nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu về tính hiệu quả và mức độ an toàn cho người sử dụng

1.3.3.2 Viết tiêu chuẩn

Viết các chỉ tiêu thành dạng văn bản theo định dạng quy định chung cho loại tiêu chuẩn đó (chuyên luận dược điển, tiêu chuẩn cơ sở)

Tiêu chuẩn sau khi xây dựng còn cần phải được kiểm tra và chuẩn nhận bởi cơ quan chức năng theo quy định (Hội đồng Dược điển, Viện, Phân viện Kiểm nghiệm, Phòng Kiểm nghiệm của cơ sở sản xuất ) trước khi được ban hành

2 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ DƯỢC LIỆU

Đánh giá một dược liệu nghĩa là xác định dược liệu đó có đúng tiêu chuẩn quy định hay không Khi đánh giá thì dựa vào tiêu chuẩn nhà nước được ghi trong Dược điển hoặc theo tiêu chuẩn cơ sở Tiêu chuẩn của một dược liệu quy định: Đặc điểm bên ngoài, đặc điểm vi học, thành phần và hàm lượng hoạt chất, tỷ lệ tạp chất, độ tro,

độ ẩm Những tiêu chuẩn đó được đề ra đảm bảo chất lượng của thuốc và có căn cứ để

31

giao dịch trên thị trường Bên cạnh các phương pháp đánh giá dược liệu như: cảm quan, sử dụng kính hiển vi, phương pháp hóa học và vật lý như đã trình bày ở phần tiêu chuẩn dược liệu, các dược liệu còn được sử dụng các phương pháp đánh giá như:

- Sấy trong tủ sấy ở áp suất bình thường

- Sấy trong tủ sấy ở áp suất giảm (có máy hút chân không)

- Làm khô trong bình hút ẩm với những chất hút nước mạnh như acid sulfuric đậm đặc, phosphorpentoxyd và ở áp suất giảm (có máy hút chân không)

Hai cách sau thường được áp dụng với những dược liệu quý dễ bị hỏng bởi nhiệt độ và ta cần thu hồi, ví dụ: sữa ong chúa, nọc rắn,…

Đối với dược liệu chứa tinh dầu thì xác định độ ẩm bằng phương pháp cất lôi cuốn đẳng phí, nghĩa là lôi cuốn nước bằng cách cất với một dung môi hữu cơ không trộn lẫn được với nước nhưng lại cho với nước một hỗn hợp đẳng phí có nhiệt độ sôi

ổn định Sau khi ngưng tụ và để nguội, nước được tách ra và đọc thể tích Dung môi có thể dùng là xilen, toluen

2.2 Định lượng tro

2.2.1 Tro toàn phần

Tro toàn phần là khối lượng cắn còn lại sau khi nung cháy hoàn toàn một dược liệu Để có thể so sánh được kết quả, cần phải tiến hành trong những điều kiện nhất định

Ví dụ: trong chén nung bằng sứ, đường kính 35mm, sơ bộ đã đem nung đỏ, để nguội và cân bì, đặt mẫu dược liệu đã cắt hoặc tán nhỏ (1-5 gram) đã được cân chính xác Lúc đầu đốt nhẹ rồi tăng dần nhiệt độ để dược liệu cháy hết Cần theo dõi và thay đổi nhiệt độ để tránh than không bị thoát ra khỏi miệng chén Đốt xong cho chén vào

lò nung ở nhiệt độ 500oC cho đến khi thu được nhiệt độ không đổi Để tránh được những dược liệu hóa gỗ tạo ra than khó đốt cháy, có thể ngừng nung rồi làm ẩm bằng nước cất hoặc acid nitric đậm đặc rồi đem nung lại Sau khi tro không còn màu đen, người ta để nguội trong bình hút ẩm và đem cân

2.2.2 Tro không tan trong acid hydrochloric

Thêm vào tro toàn phần 4ml HCl 10% Đậy chén nung bằng một mặt kính đồng

hồ và dùng nước rửa này để pha loãng dung dịch còn lại trong chén Lọc dung dịch qua giấy lọc không tro, rửa cắn và giấy lọc bằng nước cất nóng cho đến khi nước rửa không còn phản ứng của ion chlorid nữa Chuyển giấy lọc có chứa cắn vào chén nung

ở trên, sấy khô, đốt rồi nung ở nhiệt độ 500oC cho đến khối lượng không đổi Trừ trường hợp đặc biệt như mộc tặc, tro biểu thị chủ yếu là cát cấu tạo bởi silic oxyd do dược liệu không làm sạch kỹ

2.2.3 Tro sulfat

Sắc ký cột bao gồm sắc ký cột cổ điển và sắc ký cột hiện đại hay còn gọi là sắc

ký lỏng hiệu năng cao hay sắc ký lỏng cao áp

Trong sắc ký cột cổ điển người ta thường dùng các cột thủy tinh đường kính 1 - 5cm dài 30 - 100cm Hạt nhồi cột đường kính từ 150 - 300µm Sau khi các chất được tách trên pha tĩnh ta có thể lấy từng phần của pha tĩnh có mang chất đem ra chiết lấy từng chất Nếu các chất được tách ra ngoài pha tĩnh thì ta hứng lấy các phân đoạn dịch rửa giải có hòa tan các chất nhờ một bộ phận góp tự động

Trang bị cho sắc ký cột cổ điển rất đơn giản, không tốn kém nên hiện nay vẫn là phương tiện chủ yếu để tách các thành phần hóa học của dược liệu

Trong sắc ký lỏng cao áp, chất nhồi cột có cỡ hạt 3 - 10µm Vì hạt rất nhỏ, dung môi chảy khó nên phải dùng bơm để nén Sắc ký lỏng cao áp có khả năng tách các chất rất tốt

Dung môi (pha di động) để rửa giải phải rất tinh khiết Cần lọc loại vẩn và đuổi hết khí hòa tan bằng siêu âm hoặc đun nóng, khuấy hút hoặc sục khí trơ Bơm nén phải tạo được áp suất cao 200 - 500atm Cột bằng thép không rỉ có đường kính trong 4 - 10mm, dài 10 - 30cm Có loại nhỏ chiều dài 3 - 10cm, đường kính 1 - 4mm Cột thủy tinh chỉ dùng ở áp suất dưới 50 atm Khi dung môi hòa tan chất ra khỏi cột thì đi qua detectơ rồi được ghi trên bộ phận tự ghi tự động Có nhiều loại detectơ hay được dùng

là detectơ quang phổ tử ngoại và khả kiến

Tùy theo bản chất của hiện tượng sắc ký người ta chia ra sắc ký hấp phụ, sắc ký phân bố, sắc ký trao đổi ion, sắc ký trên gel

Trong sắc ký phân bố, pha tĩnh được chia làm hai loại Loại thứ nhất, chất lỏng được mang trên bề mặt của hạt chất mang, qua quá trình rửa giải dần dần bị dung môi hòa tan, hiện nay ít được dùng Loại thứ hai pha tĩnh được liên kết với chất mang Ví

dụ chất mang có thể là silicagel đã tạo thành những dẫn chất siloxan Nếu R là nhóm kém phân cực như octyl (C8) octadecyl (C18) và pha động là dung môi phân cực như methanol, acetonitril thì gọi là sắc ký pha đảo Hiện nay các sắc ký pha đảo hay được dùng vì tách tốt áp dụng cho nhiều nhóm hợp chất hóa học Ngược lại nếu R là nhóm phân cực thì ta có sắc ký pha thuận

Trong sắc ký qua gel, pha tĩnh là dung môi nằm trong các lỗ xốp của hạt gel, pha động là dung môi chảy giữa các hạt Các chất phân tích có phân tử lượng lớn sẽ di chuyển theo dung môi và đi ra khỏi cột trước Các phân tử nhỏ thì khuếch tán vào lỗ xốp và sẽ đi ra chậm

2.3.2 Sắc ký giấy

Sắc ký giấy chủ yếu thuộc sắc ký phân bố Pha tĩnh được thấm trên một tờ giấy thấm đặc biệt gọi là giấy sắc ký Có nhiều loại giấy có số khác nhau tùy theo độ thấm

33

và hãng sản xuất khác nhau Khi tiến hành sắc ký cần chọn loại giấy thích hợp Có 2 phương pháp: sắc ký đi lên và sắc ký đi xuống tùy thuộc vào chiều của pha động Tỉ lệ giữa khoảng cách đường đi của chất phân tích với đường đi của pha động tính từ điểm đặt chất phân tích gọi la Rf Tỉ lệ giữa khoảng cách đường đi của chất phân tích với đường đi của một chất đối chiếu được gọi là Rr Các trị số Rf của nhiều hoạt chất quen thuộc trong dược liệu thường được ghi trong các bảng trong các sách để dễ tra cứu đối chiếu Các vết của chất được phân bố trên giấy sắc ký gọi là sắc phổ Sắc phổ được phát hiện bằng màu sắc, kích thước, hình dạng các vết hiện ra khi quan sát ở ánh sáng thường hoặc ánh sáng đèn phân tích tử ngoại trước và sau khi phun các thuốc thử Người ta dựa vào Rf hoặc Rr hoặc vào các sắc phổ để xác định đối chiếu các thành phần hóa học của một dược liệu Để có kết luận chắc chắn thường phải tiến hành trên 3

hệ dung môi Trong nhiều trường hợp phải tiến hành sắc ký hai chiều trên một tờ giấy vuông mới hi vọng tách được các vết (các thành phần) trên một sắc phổ Muốn vậy, đặt dung dịch phân tích ở một tờ giấy Sau khi triển khai lần một thì chuyển tờ giấy đó sang một buồng sắc ký thứ hai, quay giấy một góc 90o và nhúng vào dung môi thứ hai

để triển khai lần hai Sau khi hiện màu, các vết sẽ phân bố trên mặt phẳng chứ không phải trên một đường thẳng

2.3.3 Sắc ký lớp mỏng

Sắc ký lớp mỏng chủ yếu là sắc ký hấp phụ tuy nhiên cũng có thể là sắc ký phân bố hoặc kết hợp cả hai tùy thuộc vào bột để tạo lớp mỏng và dung môi sử dụng Người ta trải một lớp mỏng có chiều dày 0,2 - 0,3mm thật đều bằng tay hay bằng các dụng cụ các bột mịn silicagel hoặc nhôm oxyd, … trên một tấm kính Bột có thể không thêm chất dính (tráng khô) hoặc có thể thêm chất dính ví dụ silicagel có trộn thêm CaSO4 (tráng ướt) Hiện nay có nhiều hãng sản xuất các bản sắc ký tráng sẵn trên tấm nhôm hoặc trên tấm nhựa Thời gian triển khai đối với sắc ký lớp mỏng nhanh hơn sắc

ký giấy, lượng chất phân tích cần ít hơn, ngoài ra có thể sử dụng các thuốc thử như acid sulfuric, nitric đậm đặc… Cũng như sắc ký giấy, ở đây sắc ký hai chiều cũng được ứng dụng

Đối với sắc ký giấy cũng như sắc ký lớp mỏng, diện tích của một số vết tách ra sau khi khai triển với một loại dung môi thì tỉ lệ với lượng chất có trong vết đó nên có thể làm cơ sở định lượng Người ta có thể cắt hoặc cạo bột từng vết rồi hòa tan chất chứa trong đó bằng một dung môi thích hợp, sau đó định lượng bằng các phương pháp thích hợp như đo huỳnh quang, đo màu, đo phổ tử ngoại

2.3.4 Sắc ký khí

Đây là loại sắc ký phân bố Ở đây tướng tĩnh là chất lỏng được bao trên những hạt rất nhỏ gọi là chất mang: gạch chịu lửa hoặc diatomit Chromo-sorb W là chất mang được điều chế bằng cách nung diatomit với lượng nhỏ natri carbonat và sau đó đem nghiền nhỏ theo độ mịn thích hợp, bột có màu trắng Chromosorb P thì màu hồng

và được điều chế bằng cách đốt nóng chứ không nung Sự chọn lựa pha tĩnh tùy thuộc vào nhiệt độ tiến hành trên cột và tùy thuộc vào chất phân tích Pha tĩnh không bay hơi

ở nhiệt độ khai triển và không được có phản ứng với chất mang cũng như chất phân tích

Sau đây là một số chất dùng làm pha tĩnh cùng với nhiệt độ: không phân cực như dầu silicon 200 - 250o, dầu apiezon 275 - 300o, squalen 75o; hơi phân cực như các các alcol có độ sôi cao và những ester của chúng 100 - 225o; rất phân cực như các chất

34

polypropylen glycol và những ester của chúng 225o Tỉ lệ pha tĩnh cũng có thể được dùng đến 25% trên cột Người ta có thể phân tán pha tĩnh trên chất mang trơ bằng cách hòa tan nó bằng một dung môi có điểm sôi thấp ví dụ ether, trộn thật cẩn thận với chất mang, trải ra để bốc hơi ether Người ta còn dùng loại kết hợp vừa chất mang vừa pha tĩnh ví dụ bột “Porapak” (tên thương mại) là chất polymer tạo thành do trùng hợp giữa ethylvinyl benzen với divinyl benzen có những mạch nối chéo tạo thành lỗ xốp Pha động là một khí trơ Việc chọn khí phụ thuộc vào detector Các khí thường dùng là hydrogen, nitrogen, helium và argon Tốc độ khí rất quan trọng, nếu quá cao thì sự tách các chất không hoàn hảo, quá chậm thì thời gian lưu giữ quá lâu và có hiện tượng khuếch tán pic Đối với cột loại ngắn thì tốc độ dòng khí là 10 - 50ml/phút Mẫu phân tích được đưa vào đầu cột bằng một loại bơm tiêm đặc biệt thường là 0,05 - 0,1ml Đối với một vài loại detector thì lượng còn ít hơn Hỗn hợp phân tích phải bốc hơi ngay khi bắt đầu tiếp xúc với tướng tĩnh Đối với các thành phần có điểm sôi thấp thì có thể triển khai ở nhiệt độ thường Một số khác đòi hỏi nhiệt độ cao hơn ví dụ tinh dầu thường ở 150 - 300o, các thuốc trừ sâu có thể lên đến 400o Hiện nay các máy sắc ký đều hoạt động theo chương trình nhiệt nghĩa là độ cột tăng dần trong quá trình khai triển Có một số chất tuy bản thân nó không bốc hơi được nhưng có thể chuyển thành dẫn chất bốc hơi được thì cũng có thể phân tích bằng sắc ký khí, ví dụ các chất có nhóm OH như các đường, flavonoid, morphin, codein, cardenolid thì chuyển thành các dẫn chất trimethylsiloxy:

2ROH + (CH3)SiNHSi(CH3) 2 ROSi(CH3)3 + NH3

Trong sắc ký người ta hay dùng detector dựa vào phương pháp độ dẫn điện hoặc phương pháp ion hóa ngọn lửa

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Bộ môn Dược liệu (2009), Giáo trình Phương pháp nghiên cứu dược liệu,

Trường Đại học y dược TPHCM, trang 77 - 118

2 Bộ Y tế (2009), Dược điển Việt Nam IV, NXB Y học

3 Bộ Y tế (2015), Dược điển Việt Nam V, NXB Y học

35

Chương 3 CARBOHYDRAT VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA CARBOHYDRAT

MỤC TIÊU

1 Nêu được khái niệm và những carbohydrat thường gặp trong dược liệu

2 Trình bày cấu trúc hoá học của tinh bột

3 Phân tích được phương pháp điều chế, các phương pháp định tính và định lượng tinh bột

4 Nhận biết và sử dụng các dược liệu chứa carbohydrat, chú trọng các dược liệu: Cát căn, Sen, Trạch tả, Hoài sơn, Mã đề và Gôm arabic

NỘI DUNG

1 ĐẠI CƯƠNG VỀ CARBOHYDRAT

Carbohydrat, hay còn gọi là glucid, là những chất có cấu tạo từ một hay nhiều đơn vị cơ bản gọi là các đường đơn Chúng là sản phẩm của quá trình quang hợp của thực vật

Tùy theo số lượng các đơn vị cơ bản cấu tạo nên carbohydrat, người ta chia glucid thành các nhóm: đường đơn (glucose, fructose, galactose…), đường đôi (saccharose, lactose, maltose…) hay các polysaccharid (tinh bột, cellulose, gôm, thạch, pectin, chất nhày…)

Các đường đơn, đường đôi, tinh bột là những nguyên liệu cung cấp năng lượng cần thiết cho cơ thể sinh vật

2 TINH BỘT

Tinh bột là sản phẩm quang hợp của cây xanh Ở trong tế bào thực vật, hạt lạp không màu là nơi tạo ra tinh bột, các glucid hòa tan kéo đến hạt lạp không màu và được để dành dưới dạng tinh bột Tinh bột được giữ lại trong các bộ phận của cây như

củ, rễ, quả, hạt, thân với hàm lượng từ 2 - 70%, trong lá thường không quá 1 - 2% Trong quá trình hoạt động của cây, tinh bột dưới tác động của enzyme có sẵn trong cây bị cắt nhỏ thành những đường đơn giản ở dạng hòa tan và được chuyển đến những

bộ phận khác nhau của cây

2.1 Cấu trúc hóa học của tinh bột

Tinh bột được cấu tạo bởi 2 loại polysaccharid là amylose và amylopectin

- Amylose: gồm hàng ngàn đơn vị D-glucose nối với nhau theo dây nối 1→4,

mạch thẳng Chiếm 25%

- Amylopectin: có phân tử lượng lớn hơn amylose Các đơn vị D-glucose nối

với nhau theo dây nối 1→4 và 1→6 nên có dạng mạch nhánh Chiếm 75% nên tinh bột

có dạng hạt

36

Hình 3.1 Dạng amylose có cấu tạo mạch thẳng (liên kết 1 - 4 glycosid)

Hình 3.2 Dạng amylopectin có cấu tạo mạch nhách

(liên kết 1→4 và 1→6 glycosid)

2.2 Hình dạng tinh bột

Tinh bột tồn tại trong cây dưới dạng hạt có hình dạng và kích thước khác nhau, đây là một đặc điểm giúp ích cho việc kiểm nghiệm một dược liệu chúa tinh bột Tùy theo loài cây và tùy theo độ trưởng thành của cây mà hình dáng và kích thước thay đổi

Về hình dáng thì có thể hình cầu, hình trứng, hình nhiều góc… kích thước có thể từ 1 - 100µm đường kích Soi kính hiển vi thường thấy hạt tinh bột cấu tạo bởi nhiều lớp đồng tâm sắp xếp chung quanh một điểm gọi là rốn hạt Các lớp này tạo nên là do hạt tinh bột lớn dần bằng cách tăng thêm các lớp ở ngoài Các lớp này khác ở chỉ số chiết quang và hàm lượng nước Nhiều tác giả cho rằng các lớp khác nhau đó là do những lớp được tăng thêm về ban đêm và lớp tăng thêm về ban ngày nên không hoàn toàn giống nhau

Rốn có thể là một điểm, một vạch ngắn, hình hoa thị hay một vạch dài, một vạch dài phân nhánh Dưới kính hiển vi phân cực, hạt tinh bột có hiện tượng chữ thập đen Tất cả các đặc điểm trên giúp cho việc xác định các hạt tinh bột, phân biệt tinh bột của các loài khác nhau và xác định các trường hợp giả mạo

Dưới đây là một số loại hạt tinh bột hay gặp

2.2.1 Hạt hình trứng và hình thận

- Tinh bột khoai tây chế từ củ cây Khoai tây - Solanum tuberosum L., thuộc họ

Cà - Solanaceae Hạt tinh bột hình trứng, rốn hạt ở đầu hẹp, các vân đồng tâm dễ nhận

bị lẹm và hơi lõm trông như cái chuông Rốn hạt hình sao, kích thước 3 - 35 µm

- Tinh bột hoài sơn được chế từ củ của cây Củ mài - Dioscorea persimilis Prain

và Brurkill thuộc họ Củ nâu - Dioscoreaceae Hạt hình trứng hay hình thận, kích thước trung bình 40 µm, rốn hạt dài

- Tinh bột đậu xanh, chế từ hạt của cây Đậu xanh - Phaseolus spp., thuộc họ

Đậu – Fabaceae Hạt hình trứng hay hình thận, kích thước trung bình 35 µm, rốn hạt dài và phân nhánh

2.2.2 Hạt hình dĩa hay hình thấu kính dẹt

Tinh bột mì chế từ hạt của cây Lúa mì - Triticum vulgare L., thuộc họ Lúa -

Poaceae Kích thước hạt lớn 30 µm, hạt bé 6 - 7 µm Tùy theo vị trí nhìn mà thấy hình tròn hoặc hình thấu kính lồi 2 mặt Rốn hạt là 1 điểm ở giữa hạt, nhìn không được rõ

2.2.3 Hạt hình đa giác

- Tinh bột gạo chế từ hạt cây Lúa - Oriza sativa L., họ Lúa - Poaceae Hạt đa

giác, nhỏ, kích thước từ 6 - 7 µm, thường được kết thành đám Rốn hạt không rõ

- Tinh bột ngô (bắp), chế từ hạt cây Ngô - Zea mays L., họ Lúa – Poaceae Hạt

đa giác, rốn hạt ở giữa rất rõ, kích thước 15 - 30 µm

Hình 3.3 Hình dạng một số loại hạt tinh bột

2.3 Sự hồ hóa và hòa tan tinh bột

38

Trong nước lạnh hình dạng tinh bột không thay đổi Khi nâng dần nhiệt độ thì tinh bột chuyển qua 3 giai đoạn Giai đoạn đầu tinh bột ngậm một ít nước, nếu làm mất nước thì tinh bột trở lại tình trạng ban đầu Khi nâng dần nhiệt độ tới một khoảng nhất định nào đó (50 - 850 C) thì hạt tinh bột nở ra nhanh chóng, tinh bột ngậm nhiều phân

tử nước lớn, các dây nối hydro bị đứt Tinh bột không thể trở lại tình trạng ban đầu Nếu nâng cao nhiệt độ hơn nữa thì tinh bột chuyển thành hồ tinh bột

Trong dung dịch ở nhiệt độ thường, các phân tử amylose tồn tại dưới dạng những chuỗi xoắn như lò xo Mỗi vòng xoắn như vậy có 6 đơn vị glucose Ở nhiệt độ cao, chuyển động nhiệt làm cho chuỗi xoắn này duỗi ra, khi để nguội dạng chuỗi xoắn

sẽ được tái lập Hồ tinh bột có độ nhớt cao và có tính dính Ở nồng độ cao nhất định, khi để nguội hồ tinh bột có thể tạo nên dạng gel và có tính tạo màng

2.4 Sự thuỷ phân tinh bột

2.4.1 Thủy phân bằng acid

Khi thủy phân tinh bột bằng acid thì sản phẩm cuối cùng là glucose

C6H12O6 (C6H12O5)n + nH2O → (1+n) (C6H12O6)

Sự thủy phân qua các chặng: dextrin, erythrodextrin, achrodextrin, maltose, glucose Amylose dễ bị thủy phân hơn amylopectin vì dây nối (1→4) dễ bị cắt hơn là dây nối (1→6)

2.4.2 Thủy phân bằng enzym

Enzym amylase

Có 2 loại chính: α-amylase và β-amylase Enzym α phổ biến trong cây, nhiều

nhất là các hạt ngũ cốc nẩy mầm, ngoài ra còn có trong nấm mốc, nước bọt, dịch

tụy α-amylase chịu được nhiệt độ đến 700C, ở nhiệt độ này thì các enzym khác mất

hoạt tính Enzym β-amylase có trong khoai lang, đậu nành và một số hạt ngũ cốc, chịu

được nhiệt độ đến 500C nhưng chịu được môi trường acid cao hơn so với enzym α (pH

= 3,3) Trong thực tế người ta dựa vào ảnh hưởng khác nhau đó về độ pH và nhiệt độ

để tách 2 loại enzym trên Khả năng tác dụng lên 2 phần của tinh bột cũng khác nhau

Enzym β-amylase cắt xen kẽ những dây nối α-(1→4)-glucosid của amylose để

tạo thành các đường maltose, kết quả thu được là 100% đường maltose Ðối với

amylopectin thì β-amylase chỉ cắt được các dây nối (1→4), khi gặp mạch nhánh thì

dừng lại, kết quả tạo thành maltose và dextrin, lượng maltose chỉ đạt từ 50 - 60%

Enzym α-amylase cắt một cách ngẫu nhiên vào dây nối (1→4) Ðối với

amylose thì sản phẩm cuối cùng khoảng 90% là maltose ngoài ra có một ít là glucose

Ðối với amylopectin thì α-amylase cũng chỉ tác động đến dây nối (1→4) mà không

cắt được dây nối (1→6) vì thực tế người ta tìm thấy các phân tử isomaltose

(=6-O-α-D-gluco-pyranosyl-D-glucopyranose) trong dịch thủy phân Enzym α-amylase tiếp tục cắt được những dextrin mà enzym β-amylase để lại để tạo thành các dextrin phân tử bé hơn Như vậy α-amylase tác dụng lên tinh bột thì sản phẩm thu được chủ yếu là

maltose rồi đến glucose và dextrin phân tử bé

39

protein, lipid, muối khoáng, vitamin còn tinh bột mì thì thành phần chủ yếu là glucid Nguyên tắc chung để chế tinh bột có các giai đoạn: Làm nhỏ nguyên liệu để giải phóng hạt tinh bột ra khỏi các tế bào => Nhào với nước và lọc qua rây => Cho lên men => Rửa nước rồi phơi khô

Chế tinh bột mì: Muốn có tinh bột mì thì nhào bột mì dưới một dòng nước,

nước cuốn tinh bột đi để lại gluten là một khối nhão, dính tức là phần protein Hứng nước vào thùng, tinh bột lắng xuống và còn lẫn một ít gluten Người ta cho lên men để phân hủy gluten bằng cách trộn với một ít nước cũ Sau khi lên men gạn bỏ lớp nước trên, rửa thêm một vài lần bằng nước mới rồi đem sấy hoặc phơi khô

Chế tinh bột gạo: Ngâm gạo hay tấm với nước vôi trong 7 ngày, vớt gạo ra cho

ráo nước rồi đem xay, trong lúc xay có thêm nước Nước bột xay phải đem lọc 2 lần, lần đầu qua rây thưa, lần sau qua rây mắt mau hơn Tinh bột qua rây còn lẫn một ít protein, cần ngâm thêm với nước vôi sau đó rửa bằng nước lã, gạn lấy tinh bột rồi phơi khô

2.6 Định tính và định lượng

2.6.1 Định tính

Để định tính tinh bột chỉ cần cho tác dụng với dung dịch iod trong nước, tinh bột sẽ có màu xanh tím, có thể định tính sẵn trên vi phẫu để xác định các tổ chức chứa tinh bột Đây là phản ứng đặc trưng Ngược lại có thể dùng dung dịch hồ tinh bột để phát hiện iod với nồng độ 2x10-6 Sự có mặt của cồn, tanin, acid nitric, chlor sẽ cản trở phản ứng

2.6.2 Định lượng

2.6.2.1 Định lượng bằng phương pháp thủy phân acid

- Thủy phân trực tiếp: Nguyên liệu (2,5 - 3g) được rửa kỹ với nước cất nguội,

sau đó thủy phân trong vài giờ bằng 200ml H2O và 20ml HCl Làm nguội và trung tính bằng NaOH Thêm nước đến một thể tích xác định, lấy một phần chính xác rồi định lượng glucose tạo thành và suy ra lượng tinh bột (khối lượng glucose thu được x 0,9 = khối lượng tinh bột) Phương pháp này áp dụng chủ yếu cho những nguyên liệu chứa chủ yếu là tinh bột vì các pentosan, galactan, và một số polysaccharid khác cũng bị thủy phân cùng với tinh bột và cho sai số lớn

- Thủy phân bằng enzym rồi tiếp theo bằng acid: Nguyên tắc của phương pháp

là dùng dịch chiết mạch nha (chứa các enzym thủy phân tinh bột) cho tác dụng lên nguyên liệu để chuyển tinh bột thành đường hòa tan (maltose và một số đường khác), sau đó dùng acid để thủy phân tiếp Glucose tạo thành sẽ được định lượng bằng một trong những phương pháp đã được chấp nhận

- Phương pháp dựa trên cơ sở của Purse: Phương pháp này hiện nay dùng để

định lượng tinh bột trong nguyên liệu thực vật bao gồm các giai đoạn: loại đường bằng ethanol, hòa tan tinh bột bằng acid perchloric loãng và nguội, tách tinh bột dưới dạng phức tinh bột - iod không tan, phân thủy phức rồi thủy phân tinh bột thành glucose và định lượng glucose bằng phương pháp tạo màu với anthron (màu xanh) hoặc bằng các phương pháp khác

2.6.2.2 Phương pháp không thủy phân để định lượng tinh bột

40

- Phương pháp dùng phân cực kế: Trong phương pháp này người ta dùng dung

dịch calci chlorid đặc và nóng để hòa tan tinh bột, sau đó là định lượng bằng cách đo

độ quay cực, [a]D20 của dung dịch tinh bột là +200

- Phương pháp tạo phức với iod: Khi cho dung dịch tinh bột tác dụng với iod

thì tạo phức có màu, có thể dùng để định lượng Người ta dùng acid perchloric để hòa tan tinh bột rồi cho tác dụng với iod, đo màu so sánh với mẫu tinh bột tinh chế Trong phương pháp này

2.7 Công dụng

Tinh bột là thành phần chính trong lương thực Nguyên liệu có nhiều tinh bột là

các hạt ngũ cốc, các loại củ như khoai, sắn (khoai mì), củ mài, củ đao (Canna edulis

Ker.Gawl., họ Chuối hoa - Cannaceae) Có khi bộ phận dự trữ lại là thân cây ví dụ cây

báng (Arenga pinnata Merr., họ cau - Arecaceae)

Hiện nay nguồn để chế tinh bột dùng trong nước và xuất khẩu quan trọng nhất

là sắn - Manihot esculenta Crantz Giá trị xuất khẩu của 1 tấn tinh bột sắn là 200 USD

và cứ 3,5 tấn sắn tươi thì cho một tấn tinh bột

Trong ngành dược, tinh bột được dùng làm tá dược viên nén

3 DƯỢC LIỆU CHỨA TINH BỘT

3.1 Cát căn (sắn dây)

Tên khoa học: Pueraria thomsoni Benth., thuộc họ Đậu

Fabaceae

Đặc điểm thực vật:

Sắn dây là loại dây leo, có thể dài có thể tới 10 m, lá kép

gồm 3 lá chét Cuống lá chét ở giữa dài, cuống lá chét ở hai bên

ngắn Lá chét có thể phân thành 2 - 3 thùy Về mùa hè trổ hoa màu

xanh, mọc thành chùm ở kẽ lá Quả loại đậu, có nhiều lông Củ dài

và to có thể nặng tới 20kg, có nhiều xơ

Bộ phận dùng:

Rễ củ (radix Puerariae) thu hoạch từ tháng 10 đến

tháng 3 - 4 năm sau Để chế vị cát căn thì rửa sạch, bóc vỏ dày

bên ngoài, cắt thành khúc dài 10 - 15cm Nếu củ to thì bổ dọc

để có những thanh dày khoảng 1cm, sau đó xông diêm sinh rồi phơi hoặc sấy khô Loại trắng ít xơ là loại tốt Muốn chế biến bột Sắn dây thì bóc vỏ, đem giã nhỏ hoặc mài hoặc xay bằng máy, cho thêm nước rồi nhào lọc qua rây thưa, loại bã, sau đó lọc lại lần nữa qua rây dày hơn, để lắng gạn lấy tb rồi đem phơi hoặc sấy khô

Thành phần hóa học: Tinh bột, saponin và flavonoid (puerarin, daidzein)