Nghiên cứu xác định nano curcumin trong một số loại thực phẩm chức năng bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ QUỲNH CHI NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NANO CURCUMIN TRONG MỘT SỐ LOẠI THỰC PHẨM CHỨC NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO LUẬN VĂN THẠ

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ QUỲNH CHI

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NANO CURCUMIN TRONG MỘT SỐ LOẠI THỰC PHẨM CHỨC NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Demo Version - Select.Pdf SDK

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ QUỲNH CHI

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NANO CURCUMIN TRONG MỘT SỐ LOẠI THỰC PHẨM CHỨC NĂNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO

CHUYÊN NGÀNH: HÓA PHÂN TÍCH

MÃ SỐ: 60440118

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS NGÔ VĂN TỨ Demo Version - Select.Pdf SDK

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, đƣợc các đồng tác giả cho phép sử dụng

và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Thị Quỳnh Chi

Demo Version - Select.Pdf SDK

Lời cảm ơn

Đầu tiên, tôi xin được trân trọng bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất của mình đến thầy giáo PGS.TS Ngô Văn Tứ Cám ơn thầy

đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn, đồng thời đã bổ sung cho tôi nhiều kiến thức chuyên môn

và kinh nghiệm quý báu trong nghiên cứu khoa học

Xin chân thành cảm ơn đến các thầy giáo, cô giáo Trường Đại học

Sư phạm Huế, phòng Đào tạo Sau đại học đã giảng dạy, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học Cao học và thực hiện luận văn

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến các anh chị tại Trung tâm kiểm nghiệm Thuốc, Mỹ phẩm, Thực phẩm Thừa Thiên Huế đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này

Xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè đã động viên, giúp

đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành bản luận văn này

Cuối cùng, tôi xin được kính chúc quý thầy cô, gia đình, các anh chị và các bạn sức khỏe, thành công và hạnh phúc

Chân thành cảm ơn!

Tác giả

Nguyễn Thị Quỳnh Chi Demo Version - Select.Pdf SDK

MỤC LỤC Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cám ơn iii

Mục lục 1

Danh mục các từ viết tắt 4

Danh mục các biểu bảng 5

Danh mục các hình ảnh 6

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 11

1.1 Tổng quan về thực phẩm chức năng 11

1.1.1 Khái niệm 11

1.1.2 Phân loại 13

1.1.2.1 Phân loại theo phương thức chế biến 13

1.1.2.2 Phân loại theo dạng sản phẩm 13

1.1.2.3 Phân loại theo chức năng tác dụng 14

1.1.2.4 Phân loại theo phương thức quản lý 14

1.1.2.5 Phân loại theo Nhật Bản 14

1.1.3 Vai trò và ứng dụng 15

1.1.3.1 Phân biệt thực phẩm chức năng và thực phẩm truyền thống 16

1.1.3.2 Phân biệt thực phẩm chức năng và thuốc 17

1.1.4 Nhu cầu 18

1.1.5 Một số loại thực phẩm chức năng chứa Curcumin 19

1.2 Tổng quan về Curcumin 20

1.2.1 Lịch sử phát hiện 20

1.2.2 Cấu trúc hóa học 20

1.2.3 Tính chất 21

1.2.3.1 Tính chất vật lí 21

1.2.3.2 Tính chất hóa học 21

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.2.4 Tác dụng dược lí 22

1.2.5 Nguồn cung cấp Curcumin 22

1.2.6 Nano Curcumin 23

1.3 Một số nghiên cứu về định lượng Curcumin 26

1.4 Giới thiệu về phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao HPLC 27

1.4.1 Nguyên tắc của phương pháp HPLC 27

1.4.2 Các giai đoạn chạy sắc ký HPLC 28

1.4.2.1 Giai đoạn tách 28

1.4.2.2 Giai đoạn phát hiện và xử lý kết quả phân tích 29

1.4.3 Detector trong HPLC 29

1.4.4 Phương pháp định lượng trong HPLC 30

1.4.4.1 Diện tích và chiều cao peak 30

1.4.4.2 Định lượng 31

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1 Nội dung nghiên cứu 33

2.2 Thiết bị, dụng cụ và hóa chất 33

2.2.1 Thiết bị, dụng cụ 33

2.2.2 Hóa chất 33

2.3 Phương pháp nghiên cứu 34

2.3.1 Phương pháp lấy mẫu và bảo quản 34

2.3.2 Xây dựng qui trình phân tích Curcumin 35

2.3.2.1 Xử lý mẫu phân tích 35

2.3.2.2 Khảo sát các điều kiện HPLC 36

2.3.3 Thẩm định phương pháp phân tích 36

2.3.3.1 Khảo sát tính tương thích hệ thống HPLC 36

2.3.3.2 Tính đặc hiệu 36

2.3.3.3 Khảo sát khoảng tuyến tính 37

2.3.3.4 Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng 37

2.3.3.5 Độ lặp lại 39

2.3.3.6 Độ đúng 40

Demo Version - Select.Pdf SDK

2.3.4 Áp dụng phân tích Curcumin trong một số mẫu thực phẩm chức năng được

bán trên thị trường Thừa Thiên Huế 41

2.3.5 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 42

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 43

3.1 Xây dựng qui trình phân tích Curcumin 43

3.1.1 Xử lý mẫu phân tích 43

3.1.2 Khảo sát điều kiện phân tích sắc kí 44

3.1.2.1 Chuẩn bị dung dịch phân tích 44

3.1.2.2 Khảo sát ảnh hưởng pH của dung dịch đệm 45

3.1.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của pha động 46

3.1.2.4 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ dòng 49

3.2 Thẩm định qui trình phân tích Curcumin 51

3.2.1 Khảo sát tính tương thích của hệ thống sắc ký 51

3.2.2 Tính đặc hiệu của phương pháp 53

3.2.3 Xác định khoảng tuyến tính của phương pháp định lượng 54

3.2.4 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng 55

3.2.5 Xác định độ lặp lại của phương pháp 56

3.2.6 Xác định độ đúng của phương pháp xây dựng 57

3.2.7 Quy trình phân tích Curcumin 60

3.3 Áp dụng qui trình phân tích 61

3.3.1 Áp dụng qui trình phân tích hàm lượng Nano Curcumin trong một số loại thực phẩm chức năng được bán trên thị trường Thừa Thiên Huế 61

3.3.2 Đánh giá kết quả phân tích hàm lượng Nano Curcumin trong một số loại thực phẩm chức năng được bán trên thị trường Thừa Thiên Huế 63

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66

Tài liệu tham khảo 68 Phụ lục P1

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Tên tiếng anh Tên tiếng việt

3 CAS Chemical Abstracts Service Hiệp hội hóa chất Hoa Kỳ

5 ĐKSK Chromatographic conditions Điều kiện sắc ký

6

HPLC High performance liquid

chromatography

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

10 PDA Detector photodiode array Detector mảng điot phát

quang

13 RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG

1 Bảng 1.1 Các nhóm sản phẩm phân loại theo phương thức chế

2 Bảng 1.2 Phân biệt TPCN và thực phẩm truyền thống 16

4 Bảng 1.4

Một số nghiên cứu định lượng Curcumin bằng phương pháp HPLC sử dụng detector PDA và UV-VIS

26

8 Bảng 3.2 Hệ số đối xứng peak của các tỷ lệ hệ dung môi pha

9 Bảng 3.3 Các thông số cơ bản ở tốc độ dòng khác nhau (n=3) 50

11 Bảng 3.5 Sự tương quan giữa diện tích peak và nồng độ chất

12 Bảng 3.6 Kết quả khảo sát độ lặp lại trên mẫu TPCN 57

14 Bảng 3.8 Kết quả diện tích peak khảo sát độ đúng 59

15 Bảng 3.9 Kết quả khảo sát độ đúng trên mẫu TPCN (n=3) 60

16 Bảng 3.11 Kết quả phân tích hàm lượng Nano Curcumin trong

một số mẫu TPCN bằng phương pháp HPLC 62

17 Bảng 3.12 Kết quả TB (%) so với hàm lượng ghi trên nhãn của

18 Bảng 3.13 Kết quả kiểm tra hàm lượng Nano Curcumin trong

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

1 Hình 1.1 Thực phẩm chức năng được sử dụng rộng rãi trên TG 11

2 Hình 1.2 Mối quan hệ giữa thực phẩm, TPCN và thuốc 15

3 Hình 1.3 Minh họa các dạng sản phẩm TPCN chứa Curcumin 19

6 Hình 1.6 Tác dụng phòng và chống ung thư của Curcumin 22

7 Hình 1.7 Một số loại củ nghệ

(từ trái sang: nghệ đỏ, nghệ vàng, nghệ đen ) 23

8 Hình 1.8 Nano Curcumin điều trị hiệu quả hầu hết các bệnh

9 Hình 1.9 Tác dụng phòng và chống ung thư của Nano

10 Hình 1.10 Tính tan trong nước của Nano Curcumin và

11 Hình 1.11 Minh họa độ hấp thu tốt của Nano Curcumin 25

12 Hình 1.12 Quy trình sản xuất Cumar Gold Nano Curcumin đầu

13 Hình 1.13 Minh hoạ quá trình tách các chất A và B trong cột

15 Hình 1.15 Detector mảng Diot phát quang của Agilent 30

16 Hình 1.16 Đường chuẩn của phương pháp thêm chuẩn 32

19 Hình 3.2 Sắc ký đồ khảo sát ảnh hưởng pH dung dịch đệm:

Demo Version - Select.Pdf SDK

STT Hình Tiêu đề Trang

20 Hình 3.3

Sắc ký đồ khảo sát ảnh hưởng thành phần pha động:

(a) ACN: đệm H3PO4/H2PO4- = 50:50(v/v);

(b) ACN: đệm H3PO4/H2PO4- = 60:40(v/v);

(c) ACN: đệm H3PO4/H2PO4- = 70:30(v/v)

48

21 Hình 3.4

Sắc ký đồ của hệ pha động ACN: đệm H3PO4/H2PO4-

= (60:40) với các tốc độ dòng:

a 0,5 mL/ph; b 0,8 mL/ph; c 1mL/ph

50

22 Hình 3.5 Sắc ký đồ khảo sát tính tương thích của hệ thống 52

23 Hình 3.6 Sắc kí đồ của Curcumin trong mẫu trắng (a) và mẫu

25 Hình 3.8 Sắc ký đồ khảo sát LOD tại nồng độ 0,005 ppm 56

26 Hình 3.9 Sắc ký đồ xác định độ lặp lại của hệ thống 56

27 Hình 3.10

Sắc kí đồ xác định độ đúng của mẫu thử (a); mẫu thêm chuẩn 8ppm (b); mẫu thêm chuẩn 10 ppm (c);

mẫu thêm chuẩn 12ppm (d)

59

28 Hình 3.11 Quy trình phân tích Nano Curcumin trong TPCN

29 Hình 3.12 Hàm lượng Nano Curcumin trong các mẫu TPCN 63

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỞ ĐẦU

Từ lâu con người đã biết sử dụng các thành phần của cây nghệ như một loại gia vị, chất nhuộm truyền thống Đặc biệt, nghệ được dùng như một loại thuốc gia truyền trong gia đình, chữa được nhiều bệnh khác nhau như: trị tụ huyết; máu cam; làm cao dán nhọt; thoa chống vết thương tụ máu; làm mau lành sẹo; trị viêm gan; vàng da; bệnh loét dạ dày; loét ngoài da; bệnh hen suyễn; chữa bỏng… [16]

Ngày nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu cho thấy nghệ còn có thể dùng

để hỗ trợ điều trị và ngăn ngừa nguy cơ ung thư Nghệ có nhiều đặc tính quý giá như vậy là nhờ thành phần hóa học của nó có chứa Curcumin [41], [42], [46]

Curcumin là thành phần chính của Curcuminoit – một chất trong củ nghệ Nó

là chất tạo màu vàng cho củ nghệ Curcumin là một trong những chất chống viêm, chống oxi hóa, chống lão hóa điển hình Nó cũng có khả năng kháng nấm, kháng khuẩn như virut HP, viêm gan B, C… rất cao Đặc biệt, nó là chất có khả năng ngăn chặn ung thư và loại bỏ các loại men gây ung thư trong thức ăn và nước uống [45], [46]

Với những tác dụng sinh học quý giá, lại có nguồn gốc tự nhiên, an toàn nên Curcumin ngày càng được quan tâm và sử dụng rộng rãi Tuy nhiên, theo Kawanishi et al (2005), Curcumin cũng giống như các chất chống oxy hóa khác, là con dao hai lưỡi Các nghiên cứu lâm sàng trên người với 2-12g Curcumin cho thấy các tác dụng phụ như buồn nôn, tiêu chảy, rối loạn chuyển hóa sắt và chặn protein hepcidin, có khả năng gây ra thiếu sắt ở các bệnh nhân mẫn cảm [42] Trong khi đó, Curcumin chỉ chiếm 0,3-1% về khối lượng của củ nghệ Để chữa được bệnh thì bệnh nhân phải uống liên tục tới 12-20g Curcumin, tương đương với 4-6 lạng bột nghệ Đây là liều rất cao, Curcumin lại có hương vị hơi cay nóng, hơi đắng, có mùi

mù tạc nên gây khó chịu và kích ứng đường tiêu hóa Bên cạnh đó, độ tan và độ hấp

thu của Curcumin rất thấp GS TS Đào Văn Phan cho biết: “Curcumin tuy uống với

liều cao nhưng hàm lượng trong máu và nơi tác dụng lại vẫn thấp Do Curcumin không tan trong nước, dễ bị phá hủy ở ruột, dễ bị chuyển hóa và thải trừ ở gan, nên chỉ hấp thu vào máu được 2 đến 5%” [41] Cho nên, để đạt được nồng độ trong máu

Demo Version - Select.Pdf SDK

đủ để phát huy hiệu quả thì bệnh nhân phải sử dụng liều cao Curcumin hoặc phải sử dụng các dạng bào chế công nghệ cao để tăng độ hấp thu vào máu Điều này đã dẫn đến sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của các loại thực phẩm chức năng chứa Curcumin ở dạng nano

Thực phẩm chức năng chứa Curcumin là các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên hoặc là thực phẩm trong quá trình chế biến được bổ sung thêm Curcumin Nó được chế tạo ở dạng viên, chứa hàm lượng Curcumin cao, dễ uống, không gây khó chịu và dễ hấp thu hơn Hiện nay, trên thị trường có nhiều loại thực phẩm chức năng chứa Curcumin như: CumarGold, Curcumin with Piperine; Curcucaroten, Viên Curcumin, Viên nang nghệ vàng Curcumin… do các doanh nghiệp có thương hiệu và uy tín trên thị trường; được Bộ Y tế cấp phép đầy đủ

Thế nhưng, vẫn tồn tại nhiều loại thực phẩm chức năng chứa Curcumin chưa được kiểm định chất lượng, thậm chí là làm giả được quảng cáo rầm rộ và bán trên thị trường, gây nguy hiểm cho sức khỏe của người dùng

Vì vậy, phân tích và đánh giá hàm lượng Curcumin trong các loại thực phẩm chức năng rất quan trọng Người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau: phương pháp trắc quang, sắc ký, hóa học,… Trong đó, phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC) có độ chính xác và độ nhạy cao, phân tích được nhiều đối tượng phức tạp và dễ thực hiện

Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về Curcumin bằng nhiều phương pháp, đặc biệt là phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao cho kết quả phân tích tốt và áp dụng trên nhiều đối tượng như: nghệ, trong sữa tươi, thuốc tự nhuộm

tự nhiên, gia vị, rượu nghệ, thuốc cổ truyền Trung Quốc trong huyết thanh của người Ở Việt Nam thì việc nghiên cứu xác định hàm lượng Curcumin còn hạn chế, chưa được quan tâm rộng rãi và chủ yếu mới áp dụng trên đối tượng nghệ và phẩm màu

Demo Version - Select.Pdf SDK

Xuất phát từ những lí do trên, nhằm xác định hàm lượng Nano Curcumin để góp phần hiệu quả vào công tác kiểm tra chất lượng một số loại thực phẩm chức

năng, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu xác định Nano Curcumin trong một

số loại thực phẩm chức năng bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao” với

mục tiêu:

1 Xây dựng quy trình phân tích định lượng Nano Curcumin trong một số loại thực

phẩm chức năng bằng phương pháp sắc lỏng hiệu năng cao, là phương pháp hiện đại, có độ chính xác và độ nhạy cao

2 Phân tích Nano Curcumin trong một số loại thực phẩm chức năng chứa

Curcumin được bán trên thị trường Thừa Thiên Huế

Demo Version - Select.Pdf SDK