Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu làm rõ thành phần hóa học chủ yếu của rễ củ hà thủ ô đỏ tạo cơ sở xây dựng quy trình phân tích định tính, định lượng đồng thời một số hoạt chất phân lập được, ứng dụng vào đánh giá hàm lượng các hoạt chất trong một số mẫu dược liệu này. Mời các bạn tham khảo!
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-
NGUYỄN THỊ THOA
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BỘ DỮ LIỆU PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH, ĐỊNH
LƯỢNG HOẠT CHẤT TRONG DƯỢC LIỆU HÀ THỦ Ô ĐỎ FALLOPIA
MULTIFLORA (THUNBERG) HARALDSON
BẰNG SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO
LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC
Hà Nội - 2021
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-
NGUYỄN THỊ THOA
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BỘ DỮ LIỆU PHÂN TÍCH ĐỊNH TÍNH, ĐỊNH
LƯỢNG HOẠT CHẤT TRONG DƯỢC LIỆU HÀ THỦ Ô ĐỎ
FALLOPIA MULTIFLORA (THUNBERG) HARALDSON
BẰNG SẮC KÝ LỎNG HIỆU NĂNG CAO
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 9.44.01.14
LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1 PGS.TS Nguyễn Tiến Đạt
2 TS Nguyễn Hải Đăng
Hà Nội - 2021
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:
Luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Tiến Đạt và TS Nguyễn Hải Đăng
Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa được công bố ở bất
kỳ công trình nào khác
Hà Nội, ngày 16 tháng 02 năm 2021
Tác giả luận án
Nguyễn Thị Thoa
Trang 4Tôi xin trân trọng cảm ơn Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển cùng tập thể cán
bộ của Viện đã quan tâm giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án
Tôi xin chân thành cảm ơn phòng Hoạt chất sinh học, Trung tâm tiên tiến về Hóa sinh hữu cơ - Viện Hóa sinh biển đã tạo điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị tốt nhất để tôi thực hiện và hoàn thành luận án
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận
án Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Công nghệ hóa và đồng nghiệp
đã giúp đỡ, luôn tạo điều kiện thuận lợi nhất để tôi học tập và thực hiện luận án
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới toàn thể gia đình, bạn
bè và người thân đã luôn luôn quan tâm, khích lệ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án
Xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả
Nguyễn Thị Thoa
Trang 5MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN iv
MỤC LỤC v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii
DANH MỤC BẢNG xi
DANH MỤC HÌNH xiii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4
1.1 Giới thiệu chi Fallopia 4
1.2 Giới thiệu chung về hà thủ ô đỏ 5
1.3 Tình hình nghiên cứu hà thủ ô đỏ trên thế giới 6
1.3.1 Các nghiên cứu về thành phần hóa học 6
1.3.1.1 Hợp chất stilbene 7
1.3.1.2 Hợp chất quinone 10
1.3.1.3 Hợp chất flavonoid 12
1.3.1.4 Hợp chất lipid 15
1.3.1.5 Một số hợp chất khác 16
1.3.2 Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học 19
1.3.3 Các nghiên cứu về khả năng gây độc gan của hà thủ ô đỏ 20
1.3.4 Các nghiên cứu về phân tích định tính, định lượng hoạt chất của hà thủ ô đỏ 21
1.4 Tình hình nghiên cứu hà thủ ô đỏ tại Việt Nam 26
1.5 Tổng quan về thẩm định phương pháp phân tích 28
CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 30
2.1 Đối tượng nghiên cứu 30
2.2 Phương pháp nghiên cứu 31
2.2.1 Phương pháp phân lập các hợp chất 31
2.2.2 Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất 31
2.2.3 Phương pháp xử lí mẫu 32
2.2.4 Phương pháp phân tích định tính, định lượng các hợp chất 32
2.3 Phân lập các hợp chất 33
2.4 Hằng số vật lí và các dữ kiện phổ của các hợp chất 37
Trang 62.4.2 Hợp chất FM4 37
2.4.3 Hợp chất FM1 37
2.4.4 Hợp chất FM2 37
2.4.5 Hợp chất FM5 38
2.4.6 Hợp chất FM6 38
2.4.7 Hợp chất FM7 38
2.4.8 Hợp chất FM8 38
2.4.9 Hợp chất FM9 39
2.4.10 Hợp chất FM10 39
2.4.11 Hợp chất FM11 39
2.5 Kết quả thiết lập điều kiện phân tích cho hệ thống HPLC 39
2.5.1 Kết quả khảo sát thể tích bơm mẫu 39
2.5.2 Kết quả lựa chọn cột sắc ký 40
2.5.3 Kết quả khảo sát bước sóng phân tích 40
2.5.4 Kết quả khảo sát pha động 42
2.5.5 Kết quả khảo sát thời gian lưu và độ tinh khiết của các chất tham chiếu 43
2.5.6 Kết quả khảo sát hệ thống LC/MS 45
2.6 Kết quả xây dựng đường chuẩn định lượng 46
2.7 Quy trình xử lí mẫu phân tích 49
2.8 Kết quả thẩm định phương pháp định tính, định lượng 50
2.8.1 Kết quả xác định tính chọn lọc của phương pháp 50
2.8.2 Kết quả xác định LOD, LOQ 50
2.8.3 Kết quả xác định độ chụm 51
2.8.3.1 Kết quả xác định độ lặp 51
2.8.3.2 Kết quả xác định độ tái lặp 57
2.8.4 Kết quả xác định độ đúng 60
2.9 Kết quả phân tích mẫu 65
CHƯƠNG 3 THẢO LUẬN KẾT QUẢ 71
3.1 Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập từ hà thủ ô đỏ 71
3.1.1 Hợp chất FM3 71
3.1.2 Hợp chất FM4 78
3.1.3 Hợp chất FM1 85
3.1.4 Hợp chất FM2 86
Trang 73.1.5 Hợp chất FM5 89
3.1.6 Hợp chất FM6 91
3.1.7 Hợp chất FM7 93
3.1.8 Hợp chất FM8 95
3.1.9 Hợp chất FM9 97
3.1.10 Hợp chất FM10 99
3.1.11 Hợp chất FM11 101
3.2 Thiết lập quy trình định tính, định lượng hoạt chất trong hà thủ ô đỏ 104
3.4 Hàm lượng hoạt chất trong mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 109
3.4.1 Sắc ký đồ DAD 280 nm của 8 mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 109
3.4.2 Sắc ký đồ DAD 320 nm của 8 mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 111
3.4.3 Sắc ký đồ mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ Hà Giang 113
3.4.4 Kết quả phân tích 8 mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 114
KIẾN NGHỊ 120
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined.
Trang 8DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
1H-NMR Proton nuclear magnetic
DEPT Distortionless enhancement
by polarisation transfer
Phổ DEPT
EC50 Half maximal effective
concentration
Nồng độ hiệu quả trung bình
ESI-MS Electron spray ionization
mass spectrum
Phổ khối lượng phun mù điện
tử GI50 The average growth inhibition
Trang 9HR-MS High resolution - mass
spectrum
Phổ khối lượng phân giải cao
HMBC Heteronuclear multiple bond
ICH International Conference on
Harmonization
Hội đồng hòa hợp quốc tế
ISO International Standard
LOQ Limit of Quantification Giới hạn định lượng
MCF-7 Human breast carcinoma Ung thư vú ở người
NMR Nuclear magnetic resonance
PAD Photodiode array detection Detector mảng diode
RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối
Trang 10S/N Signal to noise ratio Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu
THSG
2,3,5,4′-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glucoside
-
TLC Thin layer chromatography Sắc ký lớp mỏng
UPLC Ultra performance liquid
chromatography
Sắc ký lỏng siêu hiệu năng
UHPLC-MS/MS Ultra high performance liquid
chromatography-mass spectrum/mass spectrum
Sắc ký lỏng siêu hiệu năng cao kết nối hai lần khối phổ
USFDA United States Food and
Drug Administration
Cục dược phẩm và thực phẩm
Mỹ USP United States Pharmacopoeia Dược điển Mỹ
Trang 11DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Các hợp chất stilbene phân lập từ hà thủ ô đỏ 7
Bảng 1.2 Các hợp chất quinone phân lập từ hà thủ ô đỏ 10
Bảng 1.3 Các hợp chất flavonoid phân lập từ hà thủ ô đỏ 13
Bảng 1.4 Các hợp chất lipid phân lập từ hà thủ ô đỏ 15
Bảng 1.5 Một số hợp chất khác phân lập từ hà thủ ô đỏ 16
Bảng 1.6 Điều kiện chiết và chỉ tiêu định lượng hoạt chất trong dược liệu hà thủ ô đỏ ở một số Dược điển 25
Bảng 2.1 Bảng thông tin nguồn gốc và ký hiệu mẫu nghiên cứu 30
Bảng 2.2 Bước sóng hấp thụ cực đại của các chất tham chiếu 42
Bảng 2.3 Kết quả thời gian lưu và độ tinh khiết các chất tham chiếu 45
Bảng 2.4 Pic ion giả phân tử giả phân tử và thời gian lưu các chất tham chiếu trên hệ thống LC/MS 45
Bảng 2.5 Bảng nồng độ dung dịch lập đường chuẩn định lượng 46
Bảng 2.6 Kết quả phương trình đường chuẩn định lượng bảy hợp chất 49
Bảng 2.7 Kết quả xác định LOD và LOQ 51
Bảng 2.8 Kết quả xác định độ lặp của phương pháp (đối với FM2) 52
Bảng 2.9 Kết quả xác định độ lặp của phương pháp (đối với FM4) 54
Bảng 2.10 Kết quả xác định độ lặp của phương pháp (đối với FM5) 54
Bảng 2.11 Kết quả xác định độ lặp của phương pháp (đối với FM3) 55
Bảng 2.12 Kết quả xác định độ lặp của phương pháp (đối với FM8) 55
Bảng 2.13 Kết quả xác định độ lặp của phương pháp (đối với FM6) 56
Bảng 2.14 Kết quả xác định độ lặp của phương pháp (đối với FM1) 56
Bảng 2.15 Kết quả xác định độ tái lặp của phương pháp 58
Bảng 2.16 Kết quả xác định độ thu hồi trên mẫu thực hợp chất FM2 61
Bảng 2.17 Kết quả xác định độ thu hồi trên mẫu thực hợp chất FM4 61
Bảng 2.18 Kết quả xác định độ thu hồi trên mẫu thực hợp chất FM5 62
Bảng 2.19 Kết quả xác định độ thu hồi trên mẫu thực hợp chất FM3 62
Bảng 2.20 Kết quả xác định độ thu hồi trên mẫu thực hợp chất FM8 63
Bảng 2.21 Kết quả xác định độ thu hồi trên mẫu thực hợp chất FM6 63
Bảng 2.22 Kết quả xác định độ thu hồi trên mẫu thực hợp chất FM1 64
Trang 12Bảng 2.23 Hàm lượng (mg/g) hoạt chất FM2 trong mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 66
Bảng 2.24 Hàm lượng (mg/g) hoạt chất FM4 trong mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 66
Bảng 2.25 Hàm lượng (mg/g) hoạt chất FM5 trong mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 67
Bảng 2.26 Hàm lượng (mg/g) hoạt chất FM3 trong mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 68
Bảng 2.27 Hàm lượng (mg/g) hoạt chất FM8 trong mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 68
Bảng 2.28 Hàm lượng (mg/g) hoạt chất FM6 trong mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 69
Bảng 2.29 Hàm lượng (mg/g) hoạt chất FM1 trong mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 70
Bảng 3.1 Số liệu phổ NMR của hợp chất FM3 và hợp chất tham khảo 77
Bảng 3.2 Số liệu phổ NMR của hợp chất FM4 và hợp chất tham khảo 83
Bảng 3.3 Số liệu phổ NMR của hợp chất FM1 và hợp chất tham khảo 86
Bảng 3.4 Số liệu phổ NMR của hợp chất FM2 và hợp chất tham khảo 88
Bảng 3.5 Số liệu phổ NMR của hợp chất FM5 và hợp chất tham khảo 90
Bảng 3.6 Số liệu phổ NMR của hợp chất FM6 và hợp chất tham khảo 92
Bảng 3.7 Số liệu phổ NMR của hợp chất FM7 và hợp chất tham khảo 93
Bảng 3.8 Số liệu phổ NMR của hợp chất FM8 và hợp chất tham khảo 96
Bảng 3.9 Số liệu phổ NMR của hợp chất FM9 và hợp chất tham khảo 98
Bảng 3.10 Số liệu phổ NMR của hợp chất FM10 và hợp chất tham khảo 99
Bảng 3.11 Số liệu phổ NMR của hợp chất FM11 và hợp chất tham khảo 102
Bảng 3.12 Hàm lượng các hoạt chất trong 8 mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ (mg/g) 115
Trang 13DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Hình ảnh cây, lá và hoa hà thủ ô đỏ 6
Hình 1.2 Một số chế phẩm từ hà thủ ô đỏ 26
Hình 2.1 Hà thủ ô đỏ dạng củ (a, b) và cắt lát khô (c) 30
Hình 2.2 Sơ đồ chiết các phân đoạn mẫu củ hà thủ ô đỏ 33
Hình 2.3 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ phân đoạn FMWC mẫu củ hà thủ ô đỏ 35
Hình 2.4 Sơ đồ phân lập các chất từ cặn ethyl acetate mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ 36
Hình 2.5 Phổ UV của các chất tham chiếu FM1 ÷ FM6 và FM8 41
Hình 2.6 Sắc ký đồ của các chất sạch tham chiếu phân lập từ rễ hà thủ ô đỏ 44
Hình 2.7 Sắc ký đồ bảy chất tham chiếu ở bước sóng 320 nm 47
Hình 2.8 Sắc ký đồ bảy chất tham chiếu ở bước sóng 280nm 47
Hình 2.9 Đường chuẩn định lượng 7 chất tham chiếu trong hà thủ ô đỏ 48
Hình 3.1 Phổ ESI-MS của hợp chất FM3 71
Hình 3.2 Phổ 1H-NMR của hợp chất FM3 72
Hình 3.3 Phổ 13C-NMR của hợp chất FM3 73
Hình 3.4 Phổ DEPT của hợp chất FM3 73
Hình 3.5 Phổ HSQC của hợp chất FM3 74
Hình 3.6 Phổ COSY của hợp chất FM3 75
Hình 3.7 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất FM3 75
Hình 3.8 Phổ HMBC của hợp chất FM3 76
Hình 3.9 Phổ HR-ESI-MS của hợp chất FM4 79
Hình 3.10 Phổ 1H-NMR của hợp chất FM4 80
Hình 3.11 Phổ 13C-NMR của hợp chất FM4 81
Hình 3.12 Phổ DEPT của hợp chất FM4 81
Hình 3.13 Phổ HSQC của hợp chất FM4 82
Hình 3.14 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất FM4 82
Hình 3.15 Phổ HMBC của hợp chất FM4 83
Hình 3.16 Cấu trúc hóa học của hợp chất FM1 85
Hình 3.17 Cấu trúc hóa học của hợp chất FM2 87
Hình 3.18 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất FM5 91
Hình 3.19 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất FM6 92
Hình 3.20 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất FM7 95
Hình 3.21 Cấu trúc hóa học của hợp chất FM8 97
Trang 14Hình 3.22 Cấu trúc hóa học của hợp chất FM9 98
Hình 3.23 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất FM10 101 Hình 3.24 Cấu trúc hóa học của hợp chất FM11 103
Hình 3.25 Cấu trúc của 11 hợp chất phân lập từ rễ củ hà thủ ô đỏ Hà Giang 104
Hình 3.26a Sắc ký đồ của 8 mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ ở bước sóng 280 nm 110
Hình 3.26b Sắc ký đồ 3D của 8 mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ ở bước sóng 280 nm 111
Hình 3.27a Sắc ký đồ của 8 mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ ở bước sóng 320 nm 112
Hình 3.27b Sắc ký đồ 3D của 8 mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ ở bước sóng 320 nm 113
Hình 3.28 Sắc ký đồ DAD 280 nm (A), sắc ký đồ DAD 280 nm - dãn (B)
và sắc ký đồ DAD 320 nm - dãn (C) mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ Hà Giang 114
Trang 15MỞ ĐẦU
Ngày nay, việc sử dụng dược phẩm có nguồn gốc thiên nhiên đang có xu hướng tăng mạnh, do đó cần có biện pháp quản lý chất lượng dược liệu từ khâu nguyên liệu đến sản phẩm Chất lượng dược liệu phần lớn phụ thuộc vào thành phần hoạt chất, những chất hoá học có hoạt tính sinh học đóng góp vào tác dụng dược lý của dược liệu đó Có nhiều nguyên nhân có thể ảnh hưởng đến thành phần hoạt chất trong dược liệu bao gồm nguồn gốc nguyên liệu không đảm bảo; địa hình địa lí trồng trọt, thu hoạch và bảo quản dược liệu Cũng có thể do quá trình chế biến dược liệu không đúng kỹ thuật dẫn đến mất hoạt chất hoặc biến đổi hoạt chất, từ hoạt chất
có lợi thành chất gây hại cho con người Ngoài ra, hoá chất độc hại cũng có thể được sử dụng trong bảo quản dược liệu Thậm chí, một số dược liệu có thành phần hoạt chất thấp hoặc dược liệu giả mạo cũng được bán trên thị trường với danh nghĩa
là dược liệu quý Do vậy dược liệu nói chung cần được kiểm tra chất lượng sản phẩm đặc biệt là hàm lượng các hoạt chất có trong thành phần dược liệu nhằm đảm bảo quyền lợi người tiêu dùng, bảo vệ sức khỏe con người
Hà thủ ô đỏ là một loại dược liệu phổ biến sử dụng trong chế biến thuốc đông dược Dược liệu này được sử dụng trong các sản phẩm đông dược dùng làm thuốc bổ, nhuận tràng, trị thần kinh suy nhược, các bệnh về thần kinh, bổ máu, làm đen râu tóc Ở Việt Nam, hà thủ ô đỏ được coi là một vị thuốc quý và an toàn do quan niệm dân gian và có nguồn gốc tự nhiên Ngày nay, hà thủ ô đỏ đã được chế ở rất nhiều dạng khác nhau như: dược liệu miếng hà thủ ô chế, bột hà thủ ô, trà hà thủ
ô, viên thuốc hà thủ ô đỏ Các sản phẩm này được bày bán tại các hiệu thuốc tây y, hiệu thuốc đông y và có thể mua một cách dễ dàng Điều này khẳng định dược liệu
hà thủ ô đỏ đỏ được coi là sản phẩm an toàn Tuy nhiên, trên sản phẩm, hàm lượng các hoạt chất của dược liệu được công bố không chi tiết và không có cảnh báo dùng trong bao lâu Do vậy có thể dẫn đến hàm lượng hoạt chất không đủ để cải thiện trình trạng bệnh, hoặc tác dụng tích cực là không đáng kể
Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học, hoạt tính, quy trình phân tích định tính định lượng các hoạt chất của hà thủ ô đỏ Tuy nhiên, ở Việt Nam các nghiên cứu khoa học về hà thủ ô đỏ còn khá khiêm tốn Một số nghiên cứu
Trang 16được tiến hành trên thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao, song kết quả nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở phân tích định tính và định lượng một số ít hoạt chất chính của hà thủ
ô đỏ đỏ
Để đánh giá đúng chất lượng của hà thủ ô đỏ, cần thiết phải xác định thành phần hóa học và thực hiện quá trình phân tích định lượng nhiều hoạt chất trong loại dược liệu này Tuy nhiên, ở Việt Nam đến nay vẫn chưa có nhiều công trình công
bố quy trình định lượng đồng thời nhiều hợp chất trong dược liệu và các sản phẩm
từ dược liệu hà thủ ô đỏ Dược điển Việt Nam V chưa đưa quy trình định lượng đồng thời nhiều hoạt chất trong hà thủ ô đỏ Sự hạn chế này một phần là do chúng ta còn thiếu các chất sạch làm chỉ thị phân tích trong khi ở một số nước khác có các ngân hàng chất sạch, có thể cung cấp phục vụ rộng rãi cho các nghiên cứu
Mặt khác, gần đây đã và đang có một số báo cáo khoa học công bố về một số tác dụng phụ có liên quan đến hà thủ ô đỏ Các công bố này chủ yếu đưa ra các cảnh báo về các tác dụng phụ do sử dụng các chế phẩm hà thủ ô đỏ trong thời gian dài Tuy cơ chế gây độc chưa được làm sáng tỏ nhưng đã cảnh báo rằng khi liều dùng không phù hợp sẽ gây lên những tác động xấu đến sức khỏe của người tiêu dùng Vì vậy, nhằm sử dụng dược liệu một cách an toàn và hiệu quả cần tăng cường quản lý chất lượng thông qua đánh giá hàm lượng hoạt chất trong dược liệu hà thủ ô đỏ Để góp phần đánh giá chất lượng dược liệu hà thủ ô đỏ trên thị trường Việt Nam, trước tiên phải xác định rõ thành phần hoá học của chúng, phân lập và xác định cấu trúc của những hoạt chất chính Từ đó thiết lập các điều kiện phân tích sắc ký lỏng hiệu năng cao nhằm phân tích định tính và định lượng các hoạt chất của các mẫu dược liệu hà thủ ô đỏ
Xuất phát từ nhu cầu thực tế trên, chúng tôi đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng bộ dữ liệu phân tích định tính, định lượng hoạt chất trong dược liệu
hà thủ ô đỏ Fallopia multiflora (Thunberg) Haraldson bằng sắc ký lỏng hiệu
năng cao”
Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu làm rõ thành phần hóa học chủ yếu của rễ
củ hà thủ ô đỏ tạo cơ sở xây dựng quy trình phân tích định tính, định lượng đồng
Trang 17thời một số hoạt chất phân lập được, ứng dụng vào đánh giá hàm lượng các hoạt chất trong một số mẫu dược liệu này
Nội dung của luận án:
Nghiên cứu phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất từ rễ củ hà thủ ô đỏ thu hái tại Hà Giang, Việt Nam
Thiết lập một số điều kiện phân tích sắc ký HPLC trên thiết bị
HPLC-DAD-MS từ chất sạch phân lập được Lập đường chuẩn định lượng và thẩm định quy trình phân tích đã thiết lập theo tiêu chuẩn của hiệp hội các nhà hóa học phân tích chính thức AOAC
Ứng dụng quy trình phân tích đã thiết lập phân tích định tính, định lượng đồng thời một số hoạt chất trên một số mẫu dược liệu hà thủ ô đỏ đang lưu hành trên thị trường Việt Nam, so sánh và đưa ra kết luận
Trang 18CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chi Fallopia
Chi Fallopia, tên đồng nghĩa là Polygonum thuộc họ rau răm (Polygonaceae)
với số lượng loài phong phú, gồm khoảng 300 loài khác nhau [1] Các loài thuộc chi
Polygonum được phân bố trên toàn thế giới, chủ yếu ở các vùng khí hậu ôn đới [2]
Chi Polygonum gồm các loài rất đa dạng, từ cây thân thảo cao dưới 5 cm đến
các loại cây lâu năm thân thảo mọc thẳng cao đến 3 - 4 m, và những loại cây dây leo thân gỗ lâu năm mọc thành cây cao đến 20 - 30 m Một số là thủy sinh, phát triển như thực vật nổi trong ao Các lá của các loài dài khoảng 1 - 30 cm, hình dạng lá khác nhau giữa các loài từ hình mũi mác hẹp đến hình bầu dục, hình tam giác rộng, hình trái tim, hoặc các dạng đầu mũi tên Thân cây thường có đốm đỏ hoặc hơi đỏ Cây có hoa nhỏ, màu trắng, hồng hoặc xanh lục, xuất hiện vào mùa hè ở chùm sẫm màu từ các khớp lá hoặc ngọn thân [1]
Polygonum là chi được đánh giá là có nhiều đặc tính thú vị từ hoạt tính sinh
học đến thành phần hóa học [1] Các thành phần hóa học được công bố trong các
loài thuộc chi Polygonum gồm flavonoid [3], triterpenoid [4], anthraquinone [5],
coumarin [6], phenylpropanoid [7], lignan [8], sesquiterpenoid [9], stilbenoid [10],
và tannin [2] Trong số các lớp chất trên, các hợp chất flavonoid là thành phần phổ
biến được tìm thấy trong các loài thuộc chi Polygonum [11]
Tuy đa dạng về loài cũng như thành phần hóa học nhưng dữ liệu công bố về
cấu trúc và hoạt tính của các hợp chất tinh khiết từ Polygonum còn khá khiêm tốn Hai mươi chín loài khác nhau của chi Polygonum đã được báo cáo trong các tài
liệu khoa học trong y học cổ truyền hoặc nghiên cứu hóa thực vật Tuy nhiên, thông tin về thành phần hóa học chỉ có đối với một số ít loài Vì vậy, nghiên cứu cấu trúc
các hợp chất phân lập từ các loài thuộc chi Polygonum cần được quan tâm hơn
Cho đến nay nhiều công trình nghiên cứu đã được thực hiện trên một số loài
thuộc chi này Các lớp chất phân lập được từ chi Polygonum bao gồm terpenoit,
flavonoid, coumarin, axit béo, dẫn xuất axit cinnamic, steroid và ancaloit Tuy
nhiên, một số loài vẫn chưa được biết đến về mặt hóa học hoặc dược lý học như P flaccidum, P glabrum, P lanatum, P.spectabile, P stininum, P tinctorium và P
Trang 19viviparum [1] Vì vậy, trong tương lai, sẽ có nhiều nghiên cứu về phân lập và xác
định cấu trúc các hợp chất mới từ các loài này đồng thời thu được giá trị lớn về mặt khoa học Đồng thời, cần có những nghiên cứu chi tiết để hiểu rõ cấu trúc cũng như mối quan hệ giữa hoạt tính và cấu trúc của các hợp chất này
Về hoạt tính sinh học, một số loài thuộc chi Polygonum đã được khẳng định
trong điều trị các bệnh khác nhau như trị rắn cắn, kháng viêm, chống ung thư, kháng khuẩn, chống vi rút, khử trùng, kháng nấm, điều trị bệnh tiểu đường, điều trị tăng huyết áp, tăng lipid máu, vàng da, xuất huyết, ho, sốt, loét, tình trạng da, thiếu máu, tiêu chảy và các rối loạn tiết niệu Một số loài được dùng làm thực phẩm và thuốc đông y trong điều trị bệnh tim mạch [12], chống viêm [13], bảo vệ thần kinh [14] và giảm thiểu các quá trình sinh hóa liên quan đến thoái hóa thần kinh liên quan đến tuổi tác rối loạn như Alzheimer [15] và bệnh Parkinson [16]
Các kết quả nghiên cứu cho thấy, nhiều dịch chiết các loài thuộc chi
Polygonum có hoạt tính gây độc tế bào, kháng u, kháng khuẩn, giảm đau, chống
viêm, hạ nhiệt, lợi tiểu và tác dụng chống oxy hóa Do đó, cần nghiên cứu về hoạt tính sinh học các hợp chất phân lập được nhằm khẳng định hoạt tính là do hợp chất nào quyết định Ngoài ra, một số chiết xuất thực vật chỉ được nghiên cứu hoạt tính
sơ bộ; vì vậy, cần điều tra thêm một số hoạt tính khác để có được thông tin đầy đủ
về hoạt tính các hợp chất trong mỗi loài Qua đó, nghiên cứu thổ nhưỡng, địa lí, khí hậu nhằm phát triển dược liệu một cách phù hợp và hiệu quả
1.2 Giới thiệu chung về hà thủ ô đỏ
Hà thủ ô đỏ có danh pháp khoa học là Fallopia multiflora (Thunberg) Haraldson, tên đồng nghĩa là Polygonum multiflorum Thunb, là loài cây thân mềm,
thuộc họ Rau răm (Polygonaceae), bộ Cẩm chướng (Caryophyllales) [17] Một số tên gọi khác của hà thủ ô đỏ như: Địa tinh, Diệc liễm, Thủ ô, Trần tri bạch, Hồng nội tiêu, Mã can thạch, Hoàng hoa ô căn, Tiểu độc căn, Giao đằng, Dạ hợp, Dã miêu, Giao hành, Đào liễu đằng, Xích cát, Cửu chân đằng, Nhuế thảo, Xà thảo, Thân đầu thảo, Đa hoa liệu, Tử ô đằng [17, 18]
Hà thủ ô đỏ sống lâu năm, là loại cây thân mềm dạng dây leo quấn với nhau, mặt ngoài thân có màu xanh tía, mặt thân nhẵn không có lông Lá mọc so le, có
Trang 20cuống dài, phiến lá hình tim hẹp, dài 4-8 cm, rộng 2,5-5 cm, đầu nhọn, phía cuống hình tim hoặc hình mũi tên, mép nguyên hoặc hơi dạng sóng, mặt trên sắc xanh thẫm, mặt dưới sắc xanh nhạt, hai mặt đều bóng láng, không có lông Loại cây này
có hoa nhỏ, đường kính khoảng 2 mm, có cuống ngắn 1-3 mm, hoa mọc thành chùm nhiều nhánh, cánh hoa màu trắng Mùa hoa thường vào tháng 10, tháng 11 là thời kì ra quả [17]
Hình 1.1 Hình ảnh cây, lá và hoa hà thủ ô đỏ
Bộ phận dùng làm dược liệu chủ yếu là rễ Rễ củ có hình tròn hoặc hình thoi không nhất định, thường có sống lồi dọc theo củ Mặt ngoài củ màu nâu đỏ, mặt cắt màu hồng, có bột, ở giữa thường có lõi, vị hơi đắng chát [17, 18]
Cây hà thủ ô đỏ có thể được trồng bằng cây hoặc bằng hạt Sau khi trồng được khoảng từ 4 đến 5 năm thì có thể thu hoạch Nên thu hoạch khi lá bắt đầu úa Cách thu hoạch và sơ chế là đào lấy củ, cắt bỏ hai đầu, rửa sạch, củ to cắt miếng, phơi khô, sấy khô hoặc có thể đồ chín với đậu đen rồi phơi khô Ở Việt Nam, hà thủ
ô đỏ thường mọc hoang ở rừng núi, phân bố nhiều ở các tỉnh phía Bắc như Hà Giang, Lào Cai, Yên Bái Hà thủ ô đỏ còn xuất hiện ở một số tỉnh miền Trung như Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh và Tây Nguyên [17, 19]
Hà thủ ô đỏ có nguồn gốc ở miền trung và miền nam Trung Quốc [20] Trên
thế giới, hà thủ ô đỏ phân bố nhiều nhất ở Trung Quốc, sau đó là một số nước thuộc khu vực Đông Á (như Nhật Bản) và Bắc Mỹ [20]
1.3 Tình hình nghiên cứu hà thủ ô đỏ trên thế giới
1.3.1 Các nghiên cứu về thành phần hóa học
Theo thống kê tài liệu [21-23], khoảng 100 hợp chất hóa học đã được phân lập từ hà thủ ô đỏ Các nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học chính của hà thủ ô
Trang 21đỏ bao gồm: stilbene, quinone, flavonoid, hợp chất lipid và một số hợp chất khác…[24] Trong đó, thành phần thể hiện hoạt tính chính của hà thủ ô đỏ bao gồm phenolic, anthraquinone và glycoside stilbene [25]
1.3.1.1 Hợp chất stilbene
Stilbene là thành phần chính trong loài hà thủ đỏ Tổng số đã phát hiện được
21 hợp chất thuộc lớp chất này [26-36] Các hợp chất đã phân lập được từ hà thủ ô
đỏ thuộc lớp chất này được thống kê trong bảng 1.1:
Trang 241.3.1.2 Hợp chất quinone
Các hợp chất thuộc lớp chất quinone cũng khá phổ biến trong dược liệu hà thủ ô đỏ Có 21 hợp chất đã được phân lập từ loài này [30, 37-47] và được thống kê trong bảng 1.2
Trang 301.3.1.5 Một số hợp chất khác
Ngoài ra, khoảng 24 hợp chất khác cũng được phân lập từ hà thủ ô đỏ [28,
34, 38, 45, 46, 48, 54-60] Các hợp chất này được thống kê và trình bày trong bảng 1.5
Trang 3298 (S)-2-(2'-hydroxypropyl)-5-methyl-7-hydroxyl
chromone-7-O-α-L-fucosel
(1-2)-β-D-glycoside
[60]
Trang 331.3.2 Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học
Từ xa xưa, hà thủ ô đỏ đã được sử dụng như một loại thuốc quý do có một số tác dụng dược lí như nhuận tràng, kích thích tiêu hóa Thành phần anthraglucoside
có tác dụng làm tăng sự bài tiết của dịch tràng, xúc tiến co bóp của ruột giúp dễ tiêu hóa và cải thiện dinh dưỡng [61] Hà thủ ô đỏ còn có tác dụng kích thích mọc tóc, đen tóc Theo nghiên cứu [62], thành phần có hoạt tính là 2,3,5,4’-
tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glucoside (THSG), có tác dụng thúc đẩy sự tăng trưởng của tóc
Tác dụng chống virus HIV của hà thủ ô đỏ được khẳng định trong nghiên cứu [63] của các nhà khoa học Trung Quốc Hợp chất có hoạt tính kháng virus HIV-
1 khá mạnh bao gồm THSG, indole-3-(L-α-amino-α-hydroxypropionic acid) methyl ester và emodin-8-O-β-D-glucopyranoside Chúng có tác dụng ức chế sự hình thành hợp bào của virus HIV-1 và ức chế hiệu ứng gây hại tế bào Giá trị EC50 tương ứng của các chất được xác định là 176,26 ± 24,26 (µg/mL), 83,32 ± 7,85 (µg/mL) và 11,29 ± 6,26 (µg/mL) [64]
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra hà thủ ô đỏ có chứa nhiều hợp chất có hoạt tính chống oxi hóa mạnh như emodin, aloe-emodin, catechin, axit gallic, THSG, [64-67] Trong đó THSG là chất có hoạt tính mạnh nhất [67]
Nghiên cứu của Choi Sung-Gyu và các cộng sự đã chỉ ra hai hợp chất anthraquinone là physcion, emodin và một hợp chất flavonoid là quercetin trong cặn chiết MeOH từ rễ hà thủ ô đỏ có khả năng ức chế hoạt động của enzym Cdc25B phosphate với giá trị IC50 lần lượt là 62,5 µg/mL, 30 µg/mL và 34 µg/mL Emodin
và quercetin có khả năng ức chế mạnh sự phát triển của tế bào ung thư ruột kết (SW620) với giá trị GI50 là 6,1 và 0,9 µg/mL [64]
Hà thủ ô đỏ làm giảm sự gia tăng tế bào ung thư đối với ung thư vú ở người Khẳng định này đã được chứng minh qua kết quả nghiên cứu của Hong-Sheng Chen
và cộng sự [68] Tác dụng này được giải thích thông qua khả năng ức chế tăng sinh
tế bào ung thư MCF-7 bằng cách kìm hãm kỳ trung gian và phân bào trong chu kỳ
tế bào, qua đó thúc đẩy quá trình tự chết của tế bào
Trang 34Một số nghiên cứu gần đây cũng đã chứng minh chiết xuất của hà thủ ô đỏ có những tác động nổi bật trong các bệnh về tim mạch [69-71] Ngoài ra, hà thủ ô đỏ còn chứa lecithin, một trong những thành phần cấu tạo nên vỏ bọc dây thần kinh có tác dụng bảo vệ tế bào não nên có tác dụng tốt trong các trường hợp suy nhược thần kinh và bệnh về thần kinh Kết quả nghiên cứu của Xia Li và cộng sự trên chuột cho thấy ảnh hưởng có lợi của cao chiết hà thủ ô đỏ đối với bệnh parkinson [72] Tác dụng có lợi của chiết xuất nước của hà thủ ô đỏ cũng được nghiên cứu trên chuột bởi nhóm tác giả Sung Min Ahn [73] Kết quả cho thấy, dịch chiết nước từ rễ hà thủ
ô đỏ có tác dụng giảm stress, giảm đáng kể tỉ lệ tử vong do bệnh về thần kinh
Hoạt tính sinh học của hà thủ ô đỏ vẫn đang được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ Chiết xuất của hà thủ ô đỏ đã được chứng minh có tác dụng làm giảm tình trạng nhiễm mỡ và kháng insulin do có khả năng điều chỉnh chuyển hóa lipid
và vận chuyển glucose trong gan [74] Các kết quả nghiên cứu cho thấy hà thủ ô đỏ
có hoạt tính phong phú và dân gian sử dụng vị thuốc hà thủ ô đỏ trong các bài thuốc đông y là hoàn toàn có cơ sở
1.3.3 Các nghiên cứu về khả năng gây độc gan của hà thủ ô đỏ
Bên cạnh các công dụng không thể phủ nhận của hà thủ ô đỏ, không ít báo cáo công bố về rối loạn chức năng gan liên quan đến sử dụng loại dược liệu này [75-79] Một số báo cáo mô tả rối loạn chức năng gan do sử dụng số lượng lớn sản phẩm hà thủ ô đỏ ở người [76, 78]
Báo cáo về tác dụng phụ và độc tính gan của sản phẩm hà thủ ô đỏ đã tăng từ năm 1996 mặc dù cả dạng dược liệu và dạng chế đã luôn được coi là an toàn trong một khoảng thời gian dài [80, 81] Nghiên cứu được công bố sớm nhất là của nhóm tác giả But và cộng sự năm 1996 [82]
Năm 2012, Xiaoqing Wu và cộng sự đã thực hiện nghiên cứu so sánh trên chuột về độc tính của dược liệu thô và sản phẩm chế biến từ hà thủ ô đỏ Kết quả nghiên cứu khẳng định độc tính của hà thủ ô đỏ giảm đáng kể sau khi được xử lý Phân tích bằng phương pháp HPLC cho thấy hàm lượng của các hợp chất đặc trưng trong hà thủ đỏ nguyên liệu thay đổi sau khi chế biến: hàm lượng THSG giảm 55,8%, hàm lượng emodin tăng 34,0% Do đó, độc tính của hà thủ ô đỏ không phụ
Trang 35thuộc vào hàm lượng các dẫn chất của anthranoid, nó có thể liên quan tới nhóm chất tetrahydroxystilbene glucoside [83]
Nghiên cứu tác dụng của hà thủ ô đỏ trên ung thư gan cũng cho thấy các hoạt chất trong hà thủ ô đỏ có tác động đáng kể đến việc kìm hãm pha nhân đôi trong chu kỳ tế bào trên dòng tế bào gan Nghiên cứu của Rui-Chen Zhang [84] và cộng
sự khẳng định thành phần chính trong chiết xuất 95% ethanol mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ
là emodin Vì vậy bước đầu nhận định emodin là một trong những thành phần hóa học quan trọng dẫn đến tổn thương tế bào gan
Tuy cơ chế gây độc của các hoạt chất chưa được làm sáng tỏ nhưng các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, sử dụng dược liệu và chế phẩm từ hà thủ ô đỏ với số lượng lớn và trong thời gian dài có thể gây ra các tác dụng phụ Vì vậy, sử dụng dược liệu hà thủ ô đỏ đảm bảo chất lượng và đúng liều lượng là rất cần thiết Do đó cần phải kiểm soát chất lượng hà thủ ô đỏ nhằm cung cấp dược liệu có đầy đủ hoạt chất hữu ích Đồng thời, cần có những cảnh báo và hướng dẫn liều dùng nhằm ngăn ngừa sự quá liều dẫn đến các tác dụng ngược của hà thủ ô đỏ cũng như các sản phẩm có liên quan đến hà thủ ô đỏ
1.3.4 Các nghiên cứu về phân tích định tính, định lượng hoạt chất của hà thủ ô
đỏ
Theo báo cáo của Yue Liu và cộng sự năm 2018 [85], rất nhiều phương pháp định lượng các hoạt chất trong hà thủ ô đỏ đã được nghiên cứu và phát triển, chủ yếu là nghiên cứu của các nhà khoa học Trung Quốc
Năm 2000, Dexian Wang và cộng sự đã sử dụng phương pháp điện di mao quản để tách và xác định thành phần hoạt chất anthraquinone, chrysophanol, aloe-emodin, emodin và rhein của hà thủ ô đỏ Năm hợp chất anthraquinone được tách ra với hệ dung môi gồm (24 mM disodium hydrogen phosphate + 30% (v/v) acetonitrile) Quá trình tách và phân tích diễn ra trong vòng 20 phút [86]
Năm 2007, Tao Yi và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích định tính và định lượng các thành phần chính trong hà thủ ô đỏ bằng sắc
ký lỏng hiệu năng cao HPLC - PAD - MS Quá trình tách sắc ký được tiến hành trên
o
Trang 36dung môi 1 mL/phút Hệ dung môi được chọn gồm acetonitrile - nước (axit acetic 0,5%) theo chương trình gradient: dung môi A (axit acetic : nước, 0,5 : 100, v/v) và dung môi B (axit acetic : acetonitrile, 0,5 : 100, v/v): 0 phút, 90 : 10 (A : B), 35 phút, 60 : 40, và 55 phút, 0 : 100 Trong 55 phút cho kết quả phân tách tốt 11 hợp chất gồm các anthranquinone và stilbene glucoside Theo kết quả nghiên cứu, 9 hợp chất đã được định tính đồng thời trong hà thủ ô đỏ, bao gồm: THSG, rhaponticoside, torachrysone-2-O-β-D-glucoside, emodin-8-O-β-D-glucoside, chrysophanol-2-O-β-D-glucoside, physcion-8-O-β-D glucoside, emodin, chrysophanol, physcion Mặt khác, cũng theo kết quả nghiên cứu này, 5 hoạt chất
đã được định lượng đồng thời trong thành phần hóa học của hà thủ ô đỏ bao gồm
THSG, emodin-8-O-β-D-glucoside, physcion-8-O-β-D glucoside, emodin và
physcion Tất cả các phương trình hồi quy có độ tuyến tính cao (R2 > 0,99), giá trị giới hạn định lượng (LOQ) bởi HPLC - PAD trong khoảng 0,63 - 1,57 ng và hệ số thu hồi của các hợp chất được xác định trong khoảng 96,32 - 102,53% [33]
Năm 2009, phương pháp HPLC/MS được Sun Jin-ling và cộng sự nghiên cứu và ứng dụng trong phân tích và xác định các glycoside trong rễ hà thủ ô đỏ Các mẫu được phân tích trên cột pha đảo C18, dung môi chạy rửa giải trong điều kiện gradient Kết quả, có mười hai thành phần đã được phân lập, trong số đó có 3
glycoside lần đầu được công bố bao gồm:
cis-2,3,5,4'-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glucopyranoside, torachrysone-8-O-(6'-O-acetyl)-β-cis-2,3,5,4'-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D-glucopyranoside,
physcion-8-O-(6'-O-acetyl)-β-D-glucopyranoside [34]
Năm 2012 - 2013, Wen Xu và nhóm nghiên cứu đã công bố một phương pháp đơn giản, nhanh chóng để phân tích định tính các thành phần có hoạt tính sinh học trong chiết xuất rễ hà thủ ô đỏ Nhóm đã nghiên cứu phát triển phương pháp phân tích bằng cách sử dụng phép đo sắc ký lỏng hiệu năng cao kết nối MS Kết quả, 59 thành phần đã được xác định, trong đó 22 thành phần lần đầu tiên được xác định trong hà thủ ô đỏ Việc xác định và mô tả cấu trúc của các hợp chất này cung cấp dữ liệu cần thiết cho các nghiên cứu về thành phần hóa học và kiểm soát chất lượng của hà thủ ô đỏ [43]
Năm 2013, D.Q Han và các cộng sự đã tiến hành phân tích định tính, định lượng đồng thời 8 hoạt chất ưa nước, bao gồm các hợp chất phenolic (axit gallic,
Trang 37catechin, proanthocyanidin B1, epicatechin, proanthocyanidin B2), anthraquinone
(emodin 8-O-β-D-glucopyranoside), một alkaloid (hypaphorine) và stilbene (THSG)
trong thành phần hóa học của hà thủ ô đỏ Quy trình phân tích được thực hiện trên cột Zorbax SB-AQ với hệ pha động gradient gồm acetonitrile - nước (axit phosphoric 0,05%) trong 45 phút cho kết quả tốt Tổng số 8 hợp chất đã được định lượng đồng thời với đường chuẩn có độ tuyến tính tốt (R2 > 0,9994), giới hạn định tính (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) thấp hơn 0,2 và 1,0 µg/mL, hệ số thu hồi đạt 96,0 - 100,7% Các chất phân tích đồng thời ở bước sóng 210 nm gồm hypaphorine, axit gallic, catechin, epicatechin, proanthocyanidin B1 và
proanthocyanidin B2, ở bước sóng 280 nm là emodin-8-O-β-D-glucopyranoside và
ở 320 nm là THSG [87]
Năm 2016, nhiều nghiên cứu về phân tích định tính và định lượng hoạt chất của hà thủ ô đỏ đã được công bố Teng-Hua Wang và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu xây dựng quy trình phân tích định tính và định lượng hoạt chất nhằm kiểm soát chất lượng rễ của hà thủ ô đỏ Quy trình phân tích sử dụng phương pháp sắc ký lỏng siêu hiệu năng cao kết nối hai lần khối phổ Quá trình phân tích được thực hiện trên cột Acquity UPLC BEH C18 (2,1 mm x 50 mm, 1,7 μm), trong vòng 10 phút, với chương trình gradient acetonitrile và nước có chứa 0,1% axit formic, tốc độ dòng
400 μL/phút Kết quả xác định nhanh chóng và dự đoán các thành phần chính của phenolic và 23 hợp chất đồng thời được xác định Sự khác nhau về thành phần hóa học giữa hà thủ ô đỏ và sản phẩm chế biến từ dược liệu đã được quan sát thấy bằng cách so sánh số lượng ion của các thành phần chính trong phổ MS Ngoài ra, bốn
trong số các hợp chất phenolic đại diện, đó là axit gallic, trans-THSG, emodin và emodin-8-O-β-D-glucopyranoside được định lượng đồng thời bằng phương pháp
UHPLC-MS/MS Phương pháp này đã được nhóm nghiên cứu sử dụng để định lượng thành công trên dược liệu và chế phẩm từ dược liệu hà thủ ô đỏ Kết quả cho thấy phương pháp này đơn giản, nhanh chóng, và phù hợp để phân biệt và kiểm soát chất lượng dược liệu hà thủ ô đỏ [88]
Nhóm nghiên cứu Jiafu Feng đã sử dụng phương pháp HPLC-ESI/MS để phân tích thành phần hóa học trong rễ hà thủ ô đỏ và mẫu hỗn hợp Kết quả nhóm nghiên cứu đã tìm được điều kiện phân tích đồng thời mười bốn thành phần đặc
Trang 38trưng, bao gồm piceid, THSG, rhaponticoside, torachrysone-8-O-β-D-glucoside, emodin-1-O-β-D-glucoside, resveratrol, emodin-8-O-β-D-glucoside, chrysophanol- 8-O-β-D-glucoside, physcion-8-O-β-D-glucoside, aloe-emodin, rhein, emodin,
chrysophanol và physcion Phương pháp phân tích này cho độ nhạy, độ lặp lại và độ chính xác cao [89]
Cũng trong năm 2016, Hai Fang Chen và cộng sự đã nghiên cứu phương pháp kết hợp cấu hình hóa học với hoạt tính sinh học để đánh giá chất lượng rễ hà thủ ô đỏ đã qua xử lí Nghiên cứu này dựa trên sự kết hợp sắc kí dấu vân tay và hoạt tính chống oxy hoá trên thiết bị HPLC-DAD-CL Quá trình thử nghiệm được tiến hành trên 14 lô mẫu rễ củ hà thủ ô đỏ chế biến được mua từ một số cửa hàng dược phẩm khác nhau Kết quả, sau khi được xử lý tương tự nhau, mười hai hợp chất có hoạt tính chống oxy hoá trên tạo thành dấu vân tay cụ thể Giữa các mẫu hà thủ đỏ
đã qua xử lý, có sự khác biệt khá rõ hàm lượng hoạt chất axit protocatechuic, catechin, trans-THSG, 2,3,5,4'-tetrahydroxy-stilbene-2-O-β-D-(2''-galloyl)- glucoside, torachrysone-8-O-glucoside và emodin-8-O-β-D-glucoside [61]
Năm 2017, nhóm tác giả Yun-xia Li và cộng sự đã nghiên cứu và thiết lập phương pháp phân tích đồng thời 16 hợp chất bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao Các kết quả nghiên cứu được tiến hành trên thiết bị Agilent 1260, detector DAD, cột sắc ký XDB-C18 (5 μm, 4,6 mm, 250 mm) Dung môi pha động gồm acetonitrile và nước có chứa 0,1% axit formic, chương trình chạy gradient, tốc
độ dung môi là 1,0 mL/phút, điều nhiệt cột ở 30oC Kết quả đã phân tích đồng thời
16 hợp chất trong dược liệu hà thủ ô đỏ và hà thủ ô đỏ chế bao gồm: axit gallic, procyanidin B1, catechin, gallate, aloe emodin glycoside, polydatin, stilbene glucoside, rhaponticin, resveratrol, emodin glycoside, physcion glycoside, aloe emodin, rhein, emodin, chrysophanol, physcion Phương pháp phân tích có độ lệch chuẩn tương đối (RSD) thấp hơn 2,0%, độ thu hồi đạt 91,56 - 109,58% Phương pháp phân tích trên được nhóm nghiên cứu ứng dụng trong kiểm soát chất lượng của hai nhóm đối tượng chính là hà thủ ô đỏ thô và hà thủ ô đỏ chế [90]
Ngoài ra, hà thủ ô đỏ được đề cập trong các chuyên luận Dược điển của một
số Quốc gia như: Trung Quốc [91]; Hồng Kông [92] hay Mỹ [93] Phương pháp phân tích sử dụng nhằm định lượng các hoạt chất trong dược liệu hà thủ ô đỏ trong
Trang 39các Dược điển đều là phương pháp HPLC/UV Tuy nhiên, mỗi Quốc gia xây dựng
quy trình và tiêu chuẩn hàm lượng hoạt chất khác nhau (Bảng 1.6)
Bảng 1.6 Điều kiện chiết và chỉ tiêu định lượng hoạt chất trong dược liệu
Tiêu chuẩn
≥ 0,1% (tính theo emodin và physcion)
Như vậy, cho đến nay đã và đang có nhiều nghiên cứu nhằm xây dựng các phương pháp phân tích định tính và định lượng đồng thời các hoạt chất có trong hà thủ ô đỏ Các kết quả nghiên cứu trên góp phần đánh giá, kiểm soát chất lượng các hoạt chất, đặc biệt là các hoạt chất có hoạt tính có giá trị của loài này
Trong các phương pháp đã được sử dụng nhằm định tính và định lượng các hoạt chất trong dược liệu hà thủ ô đỏ, phương pháp HPLC-DAD-MS có nhiều ưu việt hơn cả Quá trình HPLC giúp phân tách các chất giúp kết quả phân tích chính xác Quá trình định tính và định lượng ít bị ảnh hưởng bởi các hợp chất gây nhiễu, mỗi chất ra khỏi đầu cột ở một thời điểm khác nhau tương ứng với một giá trị thời
Trang 40DAD có độ ổn định và độ nhạy tốt Do vậy đảm bảo độ tin cậy khi định lượng các hoạt chất Ngoài ra, hệ thống HPLC-DAD được kết nối hệ thống MS, do vậy kết quả phổ MS được ghi lại trên hệ thống Các tín hiệu phổ MS của chất tương ứng với thời gian lưu của chất đó giúp khẳng định chất nghĩa là giúp định tính chất Kết quả định tính các chất còn được khẳng định dựa trên thời gian lưu của chất phân tích và chất chuẩn Đồng thời, để kiểm tra trên sắc ký đồ có phải hợp chất đang cần định lượng không có thể kiểm tra sự trùng khít của phổ UV của chất chuẩn và chất phân tích Cùng một chất như nhau trong cùng điều kiện sắc ký, có sự tương đồng về thời gian lưu và phổ UV ở các lần thực nghiệm khác nhau Có thể nói phương pháp HPLC-DAD-MS phù hợp để phân tích định tính và định lượng các hoạt chất trong dược liệu Vì vậy, HPLC-DAD-MS được lựa chọn nhằm xây dựng bộ dữ liệu định tính, định lượng hoạt chất trong dược liệu hà thủ ô đỏ
1.4 Tình hình nghiên cứu hà thủ ô đỏ tại Việt Nam
Hà thủ ô đỏ là một loại dược liệu được sử dụng phổ biến tại Việt Nam Các sản phẩm có nguồn gốc từ hà thủ ô đỏ khá đa dạng: từ dược liệu dạng lát cắt, dạng bột mịn đóng gói, đến dạng cao khô được cô đặc từ hà thủ ô đỏ Một số sản phẩm
đã được các công ty sản xuất dưới dạng trà hoặc dạng viên để thuận tiện khi sử
dụng (Hình 1.2) Các sản phẩm này được tìm mua khá dễ dàng tại các hiệu thuốc
trên thị trường
Hình 1.2 Một số chế phẩm từ hà thủ ô đỏ
Với sự đa dạng về sản phẩm như trên, xây dựng quy trình để kiểm soát chất lượng sản phẩm hà thủ ô đỏ là rất cần thiết Trong khi đó, ở Việt Nam hiện chưa có nhiều công bố về phương pháp định lượng thành phần hóa học của mẫu dược liệu