(TIỂU LUẬN) TIỂU LUẬN đề tài 9 chiết xuất acid gymnemic

Dây thìa canh đã chứng minh được một loạt các tác dụng điều trị như là một phương thuốc tự nhiênhiệu quả cho bệnh tiểu đường, ngoài ra nó còn được sử dụng để điều trị viêm khớp,lợi tiểu,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI NAM

KHOA DƯỢC

TIỂU LUẬN

Đề tài 9: Chiết xuất Acid GymnemicMôn học: Kỹ thuật chiết xuất Dược Liệu Giảng viên: Phùng Thanh Long

STT HỌ VÀ TÊN MÃ SINH VIÊN

DANH SÁCH HÀNH VIÊN NHÓM

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ

NỘI DUNG 1

Chương I TỔNG QUAN VỀ DÂY THÌA CANH – ACID GYMNEMIC 1

1 Giới thiệu 1

2 Vị trí - Phân loại 2

3 Đặc điểm thực vật – Bộ phận dùng 3

4 Thành phần hóa học 3

5 Tính chất hóa học và vật lý 5

6 Tác dụng sinh học – Công dụng – Độc tính 5

7 Tác dụng dược lý 6

8 Ứng dụng 7

9 Một số sản phẩm được làm từ Dây Thìa Canh 8

Chương II CHIẾT XUẤT ACID GYMNEMIC 9

1 Phương pháp chiết xuất 9

2 Mô tả quy trình chiết xuất 10

Chương III CÁC NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA CHIẾT XUẤT 11

1 Sơ đồ chiết xuất GS4 tối ưu 13

2 Mô tả quy trình chiết xuất 13

3 Phương pháp định tính 15

4 Phương pháp định lượng 15

KẾT LUẬN 16

Tieu luan

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Y

Hình 1 Cây Dây Thìa Canh 1

Hình 2 Cấu trúc hóa học Acid gymnemic 4

Hình 3 Hình Flavon ……….4

Hình 4 Anthraquinon 4

Hình 5 Hentri-acontan 4

Hình 6 : Tác dụng dược lý dây thìa canh 7

Hình 7 Cao dây thìa canh 8

Hình 8 : Trà dây thìa canh 9

Hình 9 : Viên uống dây thìa canh 9

Hình 10 : Danh mục mẫu để tối ưu hóa quy trình chiết xuất 12

DANH MỤC BẢNG Bảng 1 : Sản lượng của nguyên tắc phản phân tử; acid gymnemic từ Gymnema sylvestre lá bởi các phương pháp chiết xuất khác nhau 14

DANH MỤC SƠ Đ Y Sơ đồ 1: Chiết xuất Acid Gymnemic bằng phương pháp của Hoopers (Hooper 1887) 10

Sơ đồ 2 : Chiết xuất GS4 tối ưu 13

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

2 WHO Tổ chức Y tế thế giới

5 GS4 Gymnema Sylvestre được kiềm hóa lần thứtư

6 G3PDH và GAPDH Glyceraldehyde 3-phosphate

dehydrogenase

Tieu luan

Gymnema sylvestre R.Br là một loại thuốc quý thực vật Là một trong nhữngcây thuốc quan trọng của Ấn Độ được sử dụng rộng rãi trong y học bản địa trongđiều trị bệnh Đái tháo đường Nguyên tắc hoạt động của thuốc là hỗn hợp phức tạpcủa các Acid Gymnemic có trong lá Hiện tại, nhu cầu chiết xuất trên thị trườngtrong nước và quốc tế là rất lớn Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng chiết xuấtcủa Gymnema sylvestre rất hữu ích trong việc kiểm soát lượng đường trong máu đểđiều trị bệnh Đái tháo đường typ II.

Qua nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học cũng khẳng định Dây thìa canh củaViệt Nam cũng có tác dụng hạ đường huyết như dây thìa canh ở nhiều nước kháctrên thế giới Kết luận này càng được khẳng định mạnh mẽ khi tháng 3/2018, tạp chíchính thức của Hiệp hội Thực vật Hóa học Châu Âu và Bắc Mỹ – Phytochemistrycông bố nghiên cứu của các giáo sư thuộc Đại học Quốc gia Seoul – Hàn Quốc tìm

ra 9 chất mới lần đầu tiên được tìm thấy ở thực vật giúp hạ đường huyết trong dâythìa canh chuẩn hóa GACP-WHO của Việt Nam

Do đó, bài tiểu luận dưới đây chúng tôi sẽ tìm về hiểu chiết Acid Gymnemictrong Dây thìa canh

NỘI DUNG Chương I TỔNG QUAN VỀ DÂY THÌA CANH – ACID GYMNEMIC

1 Giới thiệu

Dây thìa canh (DTC) tên khoa học là Gymnema Sylvestre (Họ thiên lý

Asclepiadaceae), được biết đến trên thế giới với tên gọi là “Gurmar” vì đặc tínhkhác biệt của nó là chất phá hủy đường, là một loại thảo dược có uy tín trong hệthống y học Ayurveda của Ấn Độ Các thành phần hóa học chịu trách nhiệm chohoạt động ức chế ngọt bao gồm các saponin triterpene được gọi là Acid

Gymnemic, Gymnemasaponin và một Polypeptide là Gurmarin Dây thìa canh đã

chứng minh được một loạt các tác dụng điều trị như là một phương thuốc tự nhiênhiệu quả cho bệnh tiểu đường, ngoài ra nó còn được sử dụng để điều trị viêm khớp,lợi tiểu, thiếu máu, loãng xương, tăng cholesterol máu, bệnh cơ tim, hen suyễn, táobón, nhiễm trùng, chống viêm Dây thìa canh có triển vọng tốt trong điều trị bệnhtiểu đường vì nó cho thấy tác dụng tích cực giúp ổn định đường trong máu, kiểmsoát cảm giác thèm đường và thúc đẩy tái tạo tuyến tụy Chiết xuất dây thìa canhcòn được sử dụng trong chế độ ăn kiêng do nó làm giảm trọng lượng cơ thể,cholesterol trong máu, chất béo trung tính và có triển vọng lớn trong việc giảm câncũng như các ứng dụng dược lý khác

Hình 1 Cây Dây Thìa Canh

2 Vị trí - Phân loại

Cây Dây thìa canh có tên khoa học là Gymnema sylvestre, là mô ̣t loài thuô ̣c chiGymnema, họ Thiên lý (Asclepiadaceae), bộ Long đởm (Gentianales), phân lớpBạc hà (Lamiidae), lớp Ngọc lan (Magnoliopsida), ngành Ngọc lan(Magnoliophyta)

Cây thìa canh thuộc loại dây leo lớn hoặc cây thân thảo thuộc

- Tên khoa học: Gymnema sylvestre

- Tên gọi khác: Loã ti rừng, lừa ty rừng, dây muôi

Dây thìa canh được tìm thấy đầu tiên tại Ấn Độ Dược điển Ấn Độ có ghi lạiDây thìa canh (Tiếng Ấn Độ gọi là cây Gumar) được sử dụng tại Ấn Độ từ 2000năm trước để trị bệnh “Nước tiểu ngọt như mật” Loại cây này phát triển nhiềunhất ở thung lũng Paltacot miền Trung Nam Ấn Độ, ngoài ra còn phân bố ở TrungQuốc, Ấn Độ, Indonesia

- Có 2 loại chính đó là cây thìa canh lá nhỏ và cây thìa canh lá to

+ Nhựa cây lá nhỏ có màu trắng hơi vàng Chúng có tác dụng làm mất vị ngọttrong thời gian nhất định nếu người dùng nếm phải

+ Dây thìa canh lá to có nhựa vàng đậm, thời gian làm mất vị ngọt lâu hơn sovới cây lá nhỏ

2

Tieu luan

3 Đặc điểm thực vật – Bộ phận dùng

 Đặc điểm thực vật:

- Dây leo cao 6–10 m, nhựa mủ màu trắng

- Lá có phiến bầu dục, trứng ngược, dài 6–7 cm, rộng 2,5–5 cm, đầu nhọn, cómũi, gân phụ 4-6 cặp, rõ ở mặt dưới, nhăn lúc khô; cuống dài 5–8 mm

- Hoa nhỏ, màu vàng, xếp thành xim dạng tán ở nách lá, cao 8 mm, rộng 12–15mm; đài có lông mịn và rìa lông; tràng không lông ở mặt ngoài, tràng phụ là 5răng

- Quả đại dài 5,5 cm, rộng ở nửa dưới; hạt dẹp, lông mào dài 3 cm Khi chín quảcủa cây này rụng xuống và tách đôi giống 2 chiếc thìa, nên dân gian gọi là cây Dâythìa canh hay cây muôi

- Mùa hoa quả: tháng 7-8

 Đó là lý do tại sao loại cây thảo mộc này lại được gọi là dây thìa canh.

 Bộ phận dùng

- Rễ, dây, lá – Caulis et Foium Gymnemae Slyvestris.

- Thu hái các bộ phận của toàn cây quanh năm, dùng tươi hay phơi khô

- Cách dùng: Sắc uống nước, cao dây thìa canh, dạng bột khô…

4 Thành phần hóa học

Theo nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, Thành phần hóa học có hoạt tính sinhhọc chính của dây thìa canh là hoạt chất GS4 (Tên khoa học Gymnema Sylvestrekiềm hóa ở lần thứ 4) gồm tổ hợp nhiều Acid Gymnemic, một hoạt chất thuộcnhóm Saponin Triterpenoid Ngoài ra, cây còn chứa các thành phần khác như:

Hình 2 Cấu trúc hóa học Acid gymnemic

- Phytin, Resins, d-quercitol

- Acid Tartaric, Acid Formic, Acid Butyric

- Dịch chiết cây cũng cho thấy có thành phần Alcaloid

 Thành phần chính của cây là Acid Gymnemic, mỗi Acid Gymnemic trong láchiếm khoảng 0.05% - 0.12%

Ngoài ra trong Dây thìa canh còn chứa Gumarin, một polypeptide có khả nănglàm mất đi cảm giác ngọt mà không làm ảnh hưởng đến các vị giác khác [7]

- Thành phần chính có tác dụng hạ đường huyết trong cây được xác định là AcidGymnemic, một acid hữu cơ thuộc nhóm Saponin Triterpenid

4

Tieu luan

5 Tính chất hóa học và vật lý

- Về mặt hóa học, các Acid Gymnemic là các Glycosid Triterpenoid Cấu trúctrung tâm là Aglycone Gymnemagenin (C30 H50 O6 ) Được thêm bằng một loạiđường như acid Glucuronic và với các nhóm este khác nhau Những biến thể nàylàm sản sinh các Acid Gymnemic khác nhau Hơn 20 chất tương đồng của acidgymnemic đã được biết đến

+ Nhóm chất chính là saponin triterpenoid thuộc 2 nhóm oleane và

dammarane Saponin khung Oleane là các Acid Gymnemic và Gymnemasaponins.Saponin khung Dammarane là các Gymnemaside

- Tác dụng điều trị bệnh viêm dạ dày

- Tác dụng điều trị huyết áp cao, nó đặc biệt tốt cho những bệnh nhân tiểu đường,béo phì Bởi bệnh tiểu đường béo phì thường đi đôi với chứng cao huyết áp Sửdụng dây thìa canh sẽ giúp người bệnh cùng lúc khống chế được cả hai căn bệnhnày

- Theo kinh nghiệm dân gian, Dây thìa canh được sử dụng làm thuốc chữa bệnhtiểu đường, rối loạn chuyển hóa lipid, tăng huyết áp…

- Đây là loại cây có tiềm năng dược liệu, vì vậy hiện nay cây được trồng nhiều ởcác vườn thuốc của các trung tâm, trạm nghiên cứu trồng và chế biến cây thuốcthuộc Viện Dược liệu

6.3 Độc tính

Các kết quả nghiên cứu thử nghiệm cho thấy dây thìa canh Việt Nam không độc,

đủ điều kiện để sử dụng làm dược liệu để sử dụng hàng ngày Đây có lẽ là tin vuinhất cho các bệnh nhân tiểu đường hiện nay, nhất là những bệnh nhân gần nhữngvùng nguyên liệu dây thìa canh tự nhiên

Đây là một nghiên cứu có ý nghĩa quan trong trong việc điều trị bệnh tiểuđường, mở ra cơ hội điều trị tiểu đường đơn giản và tiết kiệm cho các bệnh nhânmắc bệnh tiểu đường ở nước ta

7 Tác dụng dược lý

Tác dụng chính là Acid Gymnemic là kích thích sản sinh tế bào β-tuyến tụy, nhờ

đó tăng cường sản xuất insulin, tăng hoạt tính của insulin, giúp kiểm soát và ổnđịnh đường huyết

Các Acid gymnemic còn có tác dụng ức chế hấp thu đường ở ruột non do có cấutrúc phân tử gần giống với đường glucose; ức chế sự chuyển hóa glycogen ở ganthành glucose ở máu, Acid Gymnemic làm giảm hoạt tính của enzym tân tạođường và đảo ngược quá trình biến đổi thể trạng ở gan trong suốt giai đoạn tăngđường huyết, giảm sinh đường mới tại gan, tăng men sử dụng đường ở các mô, cơ Acid Gymnemic còn ức chế gan tái tạo Glucose vào máu, đồng thời kích thíchcác enzyme chịu trách nhiệm tiêu thụ, sử dụng đường tại các mô cơ Nhờ đó hoạtchất này đem lại hiệu quả giảm đường huyết

.Acid Gymnemic có trong dây thìa canh cũng có tác dụng kiểm soát tốt chỉ sốHbA1c và phòng ngừa các biến chứng do tiểu đường có thể gây ra

6

Tieu luan

- Làm mất vị ngọt tạm thời nên kiểm soát sự thèm ăn đồ ngọt

Giảm hấp thụ đường trong máu: Acid Gymnemic ức chế hấp thu đường ở ruột

do có cấu trúc phân tử gần giống với đường Glucose (peptide Gumarin) khi vàođến ruột sẽ cạnh tranh với đường Glucose, lấp đầy thụ thể ruột và ngăn không chohấp thu đường từ ruột vào máu

Làm mất cảm giác ngọt giảm sự thích thú khi ăn đường: Gumarin tác động vàovùng dưới đồi làm mất cảm giác đối với vị ngọt và vị đắng, vì vậy gây mất cảmgiác ngọt

Acid gymnemic từ dây thìa canh dự phòng sự phân huỷ đường và sản sinhglycan bởi vi khuẩn Streptococcus mutans gây sự tạo cao răng và sâu răng Acidgymnemic có thể dự phòng sâu răng khi cho thêm vào thức ăn, hoặc dùng lá dâythìa canh pha trà uống

Hình 6 : Tác dụng dược lý dây thìa canh

8 Ứng dụng

Trong y học cổ truyền, lá của dây thìa canh được sử dụng để điều trị bệnh tiểuđường và các rối loạn chuyển hóa khác, trong khi hoa và vỏ cây được dùng trong

Chiết xuất của dây thìa canh được báo cáo là có vị chát, đắng, có tác dụng chốngviêm, giảm đau, nhuận tràng, bổ gan, tăng cường miễn dịch, lợi tiểu, chống co thắt,

bổ tử cung

Loại cây này cũng cho thấy tầm quan trọng trong điều trị vàng da, táo bón, bệnh

cơ tim, hen suyễn, viêm phế quản, vô kinh, viêm kết mạc, sỏi thận và viêm bàngquang, chứng khó tiêu, bệnh bạch cầu và bệnh Parkinson

Các báo cáo trong các tài liệu cổ cho thấy rằng dây thìa canh có nhiều ứng dụng

y học, cụ thể là thuốc chống giun sán, hạ sốt, làm se da, thuốc an thần, giảm đau,trợ tim, nhuận tràng, lợi tiểu, ho khan, bệnh trĩ, bệnh lậu, sốt vàng da và thay đổisắc tố da Vỏ rễ dây thìa canh rất hữu ích như một chất kích thích, giảm đau vànước ép rễ giúp điều trị rắn cắn

Chiết xuất dây thìa canh cũng hữu ích trong điều trị trĩ, đau đại tràng, chảy nướcmắt, đờm, các vấn đề về mắt, tim mạch và các bệnh về đường hô hấp

9 Một số sản phẩm được làm từ Dây Thìa Canh

Hình 7 Cao dây thìa canh

8

Tieu luan

Hình 8 : Trà dây thìa canh

Hình 9 : Viên uống dây thìa canh

Chương II CHIẾT XUẤT ACID GYMNEMIC

1 Phương pháp chiết xuất

Chiết bằng petroleum ether Chưng cất 60-800C để khử chất béo

(24h – 36h)

Chiết bằng methanol 900C

Bột lá khô

Dịch chiết đã khửchất béo

KOH 1%

Đã lọc tách các phần

chưa phân hủy

HCl loãng

Lọc lấy tủa, sấy khô

Sơ đồ 1: Chiết xuất Acid Gymnemic bằng phương pháp của Hoopers (Hooper

1887).

2 Mô tả quy trình chiết xuất

Bước 1: Chiết xuất bằng petroleum ether

Chuẩn bị 100 gram bột lá khô đã được đóng gói sạch sẽ bộ chiết Soxhlet Một lítpetroleum ether (60-800C) được thêm vào và chiết xuất trong 3-6 giờ cho đến khitất cả các thành phần đều hòa tan trong petroleum ether

Chiết xuất petroleum ether được thu thập và chưng cất trong bộ phận chưngcất Sau đó, trọng lượng tịnh 25gm của chiết xuất petroleum ether thuđược Petroleum ether được sử dụng để khử chất béo lá khô

Bước 2: Chiết xuất với 90% methanol

Nguyên liệu bột khô thực vật sau đó được chiết xuất với 90% methanol

Methanol 90% đã được thêm vào và quá trình khai thác được thực hiện trong24-36 giờ cho đến khi thu được toàn bộ dịch chiết hòa tan trong methanol

Các chiết xuất hòa tan methanol được chưng cất và cuối cùng 150gm hỗn hợpđặc đã thu được

Bước 3: Phân lập Acid Gymnemic tinh khiết từ chiết xuất methanol

Bột lá khô 150gm hòa tan trong methanol dịch chiết được hòa tan trong dungdịch KOH 1% trên khuấy liên tục trong 45 phút đến 1 giờ

Các dung dịch sau đó được lọc qua giấy lọc để tách các hạt không phân giải Acid HCl loãng được thêm vào từ từ dưới sự khuấy liên tục, trong mà các AcidGymnemic đã được kết tủa Dung dịch kết tủa được lọc dưới hút và kết tủa đãđược làm khô Acid Gymnemic tinh khiết là thu được

Chương III CÁC NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA CHIẾT XUẤT

Trong dây thìa canh thành phần hóa học có hoạt tính sinh học chính là hoạt chất

GS4 (Gymnema Sylvestre kiềm hóa ở lần thứ 4) gồm tổ hợp nhiều Acid Gymnemic

- một hoạt chất thuộc nhóm saponin triterpenoid Hoạt chất GS4 này là khắc tinh

của bệnh tiểu đường

GS4 là saponin toàn phần, được tạo thành bằng cách tủa dịch chiết GS bằng

H2SO4 do saponin trong cây không tan trong môi trường acid Phần lớn nhữngnghiên cứu về tác dụng hạ đường huyết của GS đều tiến hành bằng GS4

Hình 10 : Danh mục mẫu để tối ưu hóa quy trình chiết xuất

 Các yếu tố sau có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả chiết xuất :

1 Kích thước bột dược liệu

2 Phương pháp chiết xuất

3 Nồng độ ethanol

4 pH trong phản ứng acid hóa

 Vì vậy, sau khi tiến hành nghiên cứu sự ảnh hưởng từ các yếu tố tới hiệu suấtchiết xuất GS4 lần lượt thay thế các yếu tố trên bảng (hình 8) vào quy trình chiếtxuất và ổn định các yếu tố còn lại bao gồm:

- Thời gian chiết suất là 72 giờ

- Thể tích dung môi chiết là 1.500ml

- pH 11 trong quá trình kiềm hóa bằng KOH

Sau khi nghiên cứu và lựa chọn các yếu tố để cho hàm lượng GS4 cao nhất để tối

ưu hóa quy trình chiết xuất GS4

12

Tieu luan

1 Sơ đồ chiết xuất GS4 tối ưu

Sơ đồ 2 : Chiết xuất GS4 tối ưu

2 Mô tả quy trình chiết xuất

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu

Lá được xay tới bột nửa mịn, sấy khô tới hàm ẩm <5% Dược liệu được làm ẩmbằng ethanol 60° đậy kín trong 2 giờ cho trương nở hoàn toàn rồi nạp vào thiết bịchiết

Bước 2: Chiết dược liệu

Lót một lớp bông thấm nước lên trên ống thoát dịch chiết để bột dược liệu

Cho từ từ bột dược liệu đã được làm ẩm vào bình, vừa cho vừa san đều và nénnhẹ Đổ dung môi ethanol 60° vào bình chiết cho tới khi có vài giọt chảy ra thìđóng khóa lại Tiếp tục đổ dung môi tới cách mặt dược liệu 3-4cm Ngâm lạnhtrong 36 giờ

Hết thời gian ngâm lạnh, mở khóa cho dịch chiết chảy ra với tốc độ là 20giọt/phút Chú ý cho thêm dung môi để đảm bảo ngập mặt dược liệu từ 2-3cm.Dịch chiết thu được loại nhựa bằng dung môi thích hợp

Bước 3: Tạo GS3

Nhỏ từ từ dung dịch H2SO45% vào cao 1:2 cho tới pH3, vừa nhỏ vừa khuấy đều,dung dịch sẽ tạo tủa (GS3), ly tâm để lấy tủa Tủa tạo thành tiếp tục được đem tạotủa GS4

Bước 4: Tạo GS4

Hòa tan tủa thu được ở trên (GS3) trong dung dịch KOH 0,1M tới pH 11 Nhỏ

từ từ dung dịch H2SO45% vào GS4 cho tới pH 3, vừa nhỏ vừa khuấy đều, dungdịch sẽ tạo tủa (GS4), ly tâm để lấy tủa Tủa tạo thành được sấy ở 60°C cho tớikhối lượng không đổi và cân để xác định khối lượng GS4

 Bảng 1 : Sản lượng của nguyên tắc phản phân tử; acid gymnemic từ Gymnema sylvestre lá bởi các phương pháp chiết xuất khác nhau

Cho thấy rằng 1kg bột dá dây thìa canh thì thu được 31.8 gram Acid Gymnemic

14

Tieu luan