TIEU LUẬN KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT DƯỢC LIỆU Chủ đề Chiết xuất Ajmalicin

TIỂU LUẬN KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT DƯỢC LIỆU Chủ đề Chiết xuất Ajmalicin. Trong những năm gần đây ngành Dược của Việt Nam đang trên đà phát triển cũng đã tìm kiếm, nghiên cứu và đưa vào sản xuất một số loại thuốc y học dân tộc để góp phần vào việc điều trị. Cùng với sự áp dụng những kỹ thuật trong chiết xuất, những quy trình công nghệ sản xuất nhiều sản phẩm có nhiều công đoạn sấy khô để bảo quản dài ngày. Đặc biệt rất quan trọng trong ngành Dược nói chung và bảo quản dược liệu nói riêng. Trên thực tế, trên thị trường lưu hành các mặt hàng dược phẩm có thành phần chính từ các dược liệu hoặc các hoạt chất từ thiên nhiên, qua các quá trình chiết xuất phức tạp. Chẳng hạn quá trình sấy là quá trình tách nước ra khỏi dược liệu nhờ vào nhiệt hoặc làm mất một số hoạt chất độc không mong muốn ra khỏi dược liệu. Sau đó sử dụng những kỹ thuật tiên tiến cho ra nhưng sản phẩm tốt và chất lượng đưa đến người dùng.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI NAM

KHOA DƯỢC

TIỂU LUẬN : KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT DƯỢC LIỆU

Chủ đề: Chiết xuất Ajmalicin

Giảng viên hướng dẫn: Thầy Phùng Thanh Long Lớp: Dược 12-07

MỤC LỤC

I Tổng quan 7

1.Cây Dừa cạn và các alcaloid của Dừa cạn 7

1.1.Cây Dừa cạn 7

1.2.Một số công thức: 8

II CHIẾT XUẤT AJIMALICIN 10

1 Cây dừa cạn 10

2 Tác dung 10

3 Công thức 11

3.1 Tính chất 11

3.2 Định tính 13

3.3 Định lượng 13

III QUI TRÌNHCHIẾT XUẤT AJIMALICIN 13

1.Sơ đồ chiết xuất alcaloid từ cây dừa cạn qui mô pilot 13

2.Hydrogen-hóa alcaloid toàn phần 15

3.Chiết xuất Ajimalicin từ alcaloid đã khử hóa 16

4.Mô tả qui trình 17

5.Tối ưu hóa chiết xuất ajimalicin 18

IV.Về các tiêu chuẩn chiết xuất Ajmalicin. 18

1.Về phương pháp phân lập ajmalicine 18

2.Về tiêu chuẩn nguyên liệu ajmalicine 19

3.Về độ ổn định của ajmalicine 19

V KẾT LUẬN. 20

Lời phê của Thầy Cô

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong những năm gần đây ngành Dược của Việt Nam đang trên đà phát triển cũng đã tìm kiếm, nghiên cứu và đưa vào sản xuất một số loại thuốc y học dân tộc để góp phần vào việc điều trị Cùng với sự áp dụng những kỹ thuật trong chiết xuất, những quy trình công nghệ sản xuất nhiều sản phẩm có nhiều công đoạn sấy khô để bảo quản dài ngày Đặc biệt rất quan trọng trong ngành Dược nói chung và bảo quản dược liệu nói riêng Trên thực tế, trên thị trường lưu hành các mặt hàng dược phẩm có thành phần chính từ các dược liệu hoặc các hoạt chất từ thiên nhiên, qua các quá trình chiết xuất phức tạp Chẳng hạn quá trình sấy là quá trình tách nước ra khỏi dược liệu nhờ vào nhiệt hoặc làmmất một số hoạt chất độc không mong muốn ra khỏi dược liệu Sau đó sử dụng những

kỹ thuật tiên tiến cho ra nhưng sản phẩm tốt và chất lượng đưa đến người dùng

Hiện nay ngành Dược Việt Nam nghiên cứu và đưa vào sản xuất rộng những thuốc y học dân tộc để góp phần đièu trị căn bệnh thiểu năng tuần hoàn não, sự tìm tòi của các viện dược học chất chiết xuất ajmalicine để điều trị tuần hoàn não Được biết thiểu năng tuần hoàn não là một căn bệnh phổ biến ở người có tuổi và người lao động trí óc, là tình trạng bệnh lý có những biểu hiện lâm sàng khác nhau nhưng có chung một chơ chế bệnhsinh, đó là thiếu máu nuôi não Theo Tổ chức Y tế thế giới, ở 12 nước đã và đang phát triển thì tỷ lệ người mắc thiểu năng tuần hoàn não chiếm từ 0,2-2,5% dân số Ở Việt Nam tỷ lệ người thiểu năng tuần hoàn não chiếm tới 50% trong tổng số bệnh nhân điều trị tại khoa thần kinh Thiểu năng tuần hoàn não ảnh hưởng tới rất nhiều về sức khoẻ và khả năng lao động sinh hoạt người bệnh Việc phát hiện cungx như điều trị kịp thời sẽ tránh được các tái biến não, cũng như một số căn bệnh nguy hại đến tính mạng hoặc để nhiều hậu quả hoặc di chứng nặng nề cho người bệnh

Vì vậy có cầu ắt sẽ có cung, sự miệt mài nghiên cứu sử dụng nguồn dược liệu sẵn có trong nước làm thuốc điều trị thiểu năng tuần hoàn não vẫn hết sức cần thiết Dừa cạn ( Catharanthus roseus G.Don) là một trong những dược liệu quý có giá trị cao về y học

và kinh tế Ngoài các alkaloid quan trọng chữa ung thư máu và bệnh tim mạch như: vinblastin, reserpine, …Dừa cạn còn chứa ajmalicine (hay còn gọi là vinccin, vincain, raubasin, ô- yohimbim), một alkaloid chủ yếu của rễ có tác dụng điều trị rối loạn tuần hoàn não và ngoại vi Hiện nay, hàng năm trên thế giới nhu cầu rễ Dừa cạn để chiết xuất ajmalicine lên tới hàng tấn

Ở nước ta dừa cạn mọc rải rác ở khắp các tỉnh thành ven biển và được trồng với quy

mô lớn tại Phú Yên Vào thập kỉ 70-90 củ thế kỉ XX, trong nước đã có nhiều công trình nghiên cứu trồng trọt, thu hía Dừa cạn để xuất khẩu và chiết được vinblastine và

ajmalicine từ Dừa cạn Tuy nhiên quy trình chiết ajmalicine chưa hoàn chỉnh, hiệu suất

chiết chưa cao, còn sử dụng dung môi độc hại là benzene nên rất khó triển khai ở quy

mô lớn Vì vậy, để góp phần tạo nguồn nguyên liệu làm thuốc điều trị thiểu năng tuần hoàn não từ nguồn nguyên liệu sẵn trong nước, chúng tôi chọn chủ đề chiết xuất

ajmalicine từ rễ cây Dừa cạn

- Xây dựng quy trình chiết xuất và tinh chế ajmalicin với những mục tiêu cụ thể tìmbiện pháp ky thuật mới để nâng cao hiệu xuất và tính an toàn của quy trình

- Xây dựng được tiêu chuẩn chất lượng, xác định độc tính cấp và độc tính bản trường diễn của nguyên liệu ajmalcin

I Tổng quan

1.Cây Dừa cạn và các alcaloid của Dừa cạn. 

1.1.Cây Dừa cạn

Dừa cạn (Catharanthus roseus G Don) Thuộc họ Trúc đào (Apocynaceae)

Cây thảo cao 50-90 cm, phân nhiều cành Lá mọc đối, hình trái xoan, dài 3-8cm, rộng 2,5cm Hoa mọc đơn độc ở kẽ lá phía trên, màu hồng hay trắng Đài 5, hợp thành ống ngắn Tràng 5, hình đinh Nhị 5 đỉnh vào họng của ống tràng, chỉ nhị rất ngắn, bộ nhuỵ 2ống 2 lá noãn dính với nhau ở vòi, rời ở bầu Quả gồm 2 đại, dài 2,5-3cm, mỗi cái có từ 12-20 hạt nhỏ hình trứng, màu nâu nhạt hoặc nâu đen

Mùa hoa quả: tháng 4-5 vào tháng 9- 10

Các nhà khoa học đã sơm nghiên cứu cây dừa cạn, đặc biệt tữ những năm 1950 lần lượt

đã tìm ra nhiều hoạt chất, chủ yếu là các alkaloid có nhân Indol và Dihidroindol chia làmhai nhóm:

- Nhóm Monomer: Gồm những chất có tác dụng hạ huyết áp chữa hạ huyết áp, hạ dường huyết, lợi tiểu như: Ajmalicin, Serpentin, Vindolin…

- Nhóm Dimer: Gồm những chất có tác dụng chữa ung thư như: Vinblastin,

Alstonin

Vindolin

II CHIẾT XUẤT AJIMALICIN

- Khó tan trong dung dịch acid hydrochloric loãng.

- Ajimalicin hydroclorid ajmalicine kết tinh trong methanol ở dạng hình cầu nhỏ, điểm chảy 295-296ᵒ (chân không)

chảy 291-293ᵒ (chân không)

- Ajmalicin picrat kết tinh trong ethanol tuyệt đối, tinh thể hình kim, điểm chảy 212-213ᵒ

* Tính chất hóa học:

- Là base yếu nhất trong số các alcaloid của Aponynaceae và Rubinaceae

- Ajmalicin bị loại hydro bởi chì acetat hoặc acid maleic có xúc tác để tạo ra serpeatin

Chất này nếu bị khử hoá với natri borohydride hoặc hydro có xúc tác platin lại

Pb(OAc) hoặc acid maleic+ Pb

H 2 (P t ) hoặc NaBH 4

[H}

Se

- Tác dụng với dung dịch anilin 1% trong acid hydroclorid đậm đặc (mới pha ) cho màu hồng tím (phản ứng nhân đôi).

- Tác dụng với TT ceric amoni sulfat (dung dịch 1% trong acid photphoric đậm đặc) cho màu vàng chanh

3.3 Định lượng

- Định lượng bằng phương pháp: tách khỏi các alcaloid bằng sắc ký giấy, SKLM hay di điện sau đó xác định hàm lượng bằng phương pháp so màu, quang phổ tử ngoại hoặc huỳnh quang

- Đo quang phổ tử ngoại ở bước song 282nm Trong phương pháp HPLC, hỗn hợp Alc.TP của dễ dừa cạn được tiêm lên cột sắc ký Dựa vào diện tích pic của dung dịch chuẩn có thể tính được hàm lượng ajmalicin

-III QUI TRÌNHCHIẾT XUẤT AJIMALICIN

- Để chiết xuất ajimalicin từ rễ Dừa cạn, thực hiện chiết xuất và phân lập

Ajimalicin theo qui trình như sau:

- Chiết xuất alcaloid từ Dừa cạn  khử hóa alc.tp bằng Naborohydrua  chiết xuấtAjimalicin

1.Sơ đồ chiết xuất alcaloid từ cây dừa cạn qui mô pilot

Rễ dừa cạn Cồn acid

Sơ đồ chiết xuất alcaloid từ cây dừa cạn qui mô pilo

2.Hydrogen-hóa alcaloid toàn phần

- Alc.tp chiết xuất được chỉ chứa trung bình 20% Ajimalicin Đem hydrogen-hóa chuyển serpentin có trong rễ thành tetrahydro serpentin (Ajimalicin) có thể tăng hàm lượng Ajimalicin lên gấp đôi

- Tác nhân hydrogen-hóa tốt nhất là dùng Naborohydrua (NaBH4)

Cất

Ethyl acetat

1 Rửa kiềm

2 Làm khan Cất

Hỗn hợp phảnứng

Dịch lọc

Cắn

Dịch chiết ethylacetat

Dịch chiết ethyl

Sơ đồ khử hóa alc.tp của rễ Dừa cạn bằng natri borohydrid

Alc.tp đã khử hóa

Cắn

Acid tatricDịch chiết acid

Dịch acid đã loại

tạp

Dịch chiếtethyl acetat

Dịch lọc

Tủa ajimalicinthô

sơ đồ chiết xuất ajimalicin từ alcaloid toàn phần đã khử hóa

-Sau khi khử hóa alc.tp bằng NaBH4, tăng gấp đôi từ 20% lên 40% hàm lượng ajimalicin

-Giai đoạn chiết xuất ajimalicin được thực hiện bằng qui trình đơn giản, không dùng dung môi độc hại

4.Mô tả qui trình

* Giai đoạn 1 Chiết xuất alcaloid toàn phần

-Cất dung môi và acid hóa:

Dịch chiết đem trung hòa bằng NH4OH 12.5% và đem cô, đem trộn với

H2SO4 2%, khuấy kỹ và lọc

-Loại tạp và kiềm hóa:

Dồn các dịch chiết acid lại, khuấy với CHCl4, để lắng, gạn bỏ lớp CHCl4, kiềm hóa pha nước acid với NH4OH 12.5% tới pH=10

-Lọc và chiết alc.tp:

Để lắng tủa lọc alc.tp tủa được hòa tan trong CHCl3, dịch lọc chiết với

CHCl3 Dồn các dịch chiết alc lại làm khan bằng Na2SO4 Cất lại cloroform và sấy ở 50

độ thu được cắn cân và định lượng alc.tp trong cắn chiết

*Giai đoạn 2: hydrogen-hóa alc.tp

-Khử hóa:

Sử dụng dung môi là methanol thêm vào alc.tp thu được dung dịch, khử hóa bằng NaBH4 được dịch lọc đem đi cất

-Cất, thu hồi alc.tp khử hóa:

Cắn thu được thêm ethyl acetat thu được dịch chiết ethyl acetat, rửa dịch chiết ethyl acetat bằng kiềm sau đó làm khan, dịch chiết ethyl acetat khan thu được đem

đi cất, thu được alc.tp đã khử hóa

*Giai đoạn 3: chiết xuất ajimalicin đã khử hóa.

-Hòa tan Alc.H trong ethanol

-Để yên 2h ở 5 độ, lọc thu được 1 phần Ajimalicin thô Dịch lọc cô đặc

-Chiết cắc với dung dịch acid tartric 2% Lọc, loại tạp bằng hỗn hợp ethyl acetat (6:4) Điều chỉnh dịch chiết đến Ph=9 bằng NH4OH, thu được tủa Ajimalicin thô Lọc

n-hexan Chiết dịch lọc với hệ dung môi n-hexan-ethyl acetat (6:4) Lọc dịch chiết qua Na2SO4 khan sau đó lọc qua lớp nhôm oxyd Dịch lọc đem cô dưới áp suất giảm

ở 55-60 độ thu được ajimalicin thô

-Kết tinh ajimalicin trong methanol

5.Tối ưu hóa chiết xuất ajimalicin

*Để tối ưu hóa chiết xuất ajimalicin, người ta tối ưu hóa quá trình chiết xuất alc từ

+ kích thước bột rễ: 1mm

+ tỷ lệ dịch chiết/ dược liệu 8/1

+ tốc độ rút dịch chiết 15ml/phút

*Qúa trình khử hóa alc.tp thực hiện phản ứng với NaBH4 là đã tiết kiệm chất khử

và tạo thuận lợi cho việv phân lập ajimalicin sau này Ngoài ra, các điều kiện thích hợp nhất của phản ứng khử hóa alc.tp của rễ Dừa cạn với NaBH4 đã được lựa chọn Kết quả nghiên cứu là lượng ajimalicin trong alc.tp tăng tối đa 74,4%

*Qúa trình chiết xuất ajimalicin: các hoạt chất có thể được chiết từ dược liệu bằngnhiều phương pháp khác nhau Tuy nhiên các phương pháp đó sử dụng dung môi độc hại và cho hiệu suất thấp nên chỉ có ý nghĩa ở qui mô phòng thí nghiệm phương pháp đề xuất trên da trên nguyên tắc dùng các dung môi : ethanol và hỗn hợp n-hexan-ethyl acetat để hòa tan và chiết chọn lọc phương pháp đơn giản, không dùng dung môi độc hại, đỡ tốn kém thời gian, hiệu suất nên có khả thi ở qui mô lớn

IV.Về các tiêu chuẩn chiết xuất Ajmalicin.

1.Về phương pháp phân lập ajmalicine.

Các hoạt chất có thể dược chiết từ dược liệu bằng nhiều phương pháp khác nhau những các phương pháp sử dụng môi hữu cơ độc hại và cho hiệu suất thấp thì chỉ

có ý nghĩa ở quy mô phòng thí nghiệm Trong trường hợp ajmalicine này chủ yếu được phân lập từ Alc.tp của rễ cây Dừa Cạn bằng phương pháp sắc ký cột sử dụngcác dung môi hữu cơ độc hại như benzene và chloroform nên rất khó áp dụng ở quy mô lớn

Việc khử hoá Alc.tp của rễ cây Dừa cạn với natri horohydrid không những làm

lập ajmalicine, khắc phục hạn chế trên Phải chọn Phuong pháp đơn giản, không dùng dung môi độc hại, đỡ tốn kém thời gianvaf nâng cao hiệu quả năng suất nên

có thể khả thi ở quy mô lớn

2.Về tiêu chuẩn nguyên liệu ajmalicine.

Cho đến nay, trong dược điển của các nước không có chuyện luận về ajmalicine Trong nước, trước khi được thực hiện đề tài này đã có tiêu chuẩn sơ bộ của

ajmalicine tuy nhiên chưa hoàn chỉnh: tiêu chuẩn về độ tinh khiết chưa đầy đủ Phương pháp định lượng ajmalicine là quang phổ tử ngoại nên không tách được tạp chất khi kiểm nghiệm Để hoàn chỉnh tiêu chuẩn ajmalicine bằng cách bổ sung các nội dung như:

là alkaloid gồm: mất khối lượng do làm khô, thử kim loại nặng, arsenic, tro sulfat,thử độ tinh khiết bằng sắc ký lớp mỏng,vv

cao Phương pháp có độ tuyến tính cao, độ lập lại tốt và có độ đạt yêu cầu

3.Về độ ổn định của ajmalicine.

Qua các tài liệu tham khảo chưa tìm thấy dữ liệu nghiên cứu nào về độ ổn định của ajmalicine.Vì vậy kết quả bảo quản ajmalicine ở một số điều kiện khắc nhiệt cho thấy cho ajmalicine tương đối bền vững dưới tác động của nhiệt độ nhưng lại kém bền vững ở điều kiện độ ẩm cao( trên 90%) Vì vậy nên bảo quản ajmalicine

ở điều kiện độ ẩm (65-70%), tránh ánh sáng Nhiệt độ phòng thay đổi theo thời tiết bên ngoài Dự kiến tuổi thọ của ajmalicine có thể đạt 42 tháng

4.Về độc tính của ajmalicine chiết từ Dừa cạn

Độc tính cấp của ajmalicine cho thấy khi cho chuột uống liều rất cao từ

500mg/24h đến 1600mg/kg/24h (tương đương gấp khoảng 400đến 1300 lần liều dùng cao nhất trên người (1,2mg/kg/24h) thì vẫn không thấy độc tính cấp của ajmalicine theo đường uống, do vậy theo đó không cần phải tính liều LD50 của nó

Khi cho thỏ uống liên tục 1 tháng với liều ajmalicine 4,8mg/kg/24h (gặp khoảng 8lần liều điều trị trên người: 0,6mg/kg/24h), không nhận thấy sự khác nhau đáng kể

về trọng lượng thỏ, các chỉ số huyết học và sinh học so với kiểm chứng Vậy độc tính ajmalicine ở rễ cây dừa cạn rất thấp đối với súc vật

V KẾT LUẬN.

Qua quá trình làm việc nhóm nghiên cứu tìm hiểu về chiết xuất Ajimalicin từ cây dừa cạn, chúng ta thấy được qui trình chiết xuất ajimalicin cần qua nhiều giai

đoạn, tuy nhiên đó cũng là điều kiện thuận lợi để tìm ra nhiều phương pháp mới Đặc biệt là trong ngành Dược cần nhiều những nghiên cứu như vậy để so sánh hiệu quả và hiệu suất để có thể đưa vào qui mô sản xuất lớn.