PHầN I
Đặt vấn đề
Vàng đắng là một cây thuốc quý hiếm, mọc hoang chủ yếu ở các nước
vùng nhiệt đới,ở nước ta cây mọc phổ biến ở miền Đông nam bé, Nam trung
bộ, Tây nguyên. Ngoài ra còn thấy mọc nhiều ở Trung và Hạ Lào,
Campuchia. Vàng đắng thu hái hầu như quanh năm, thu hoạch về thái mỏng,
phơi hay sấy khô hoặc không chế biến gì khác. Người ta đã tìm thấy trong rễ
và thân vàng đắng rất giàu Berberin.
Berberin là hoạt chất của nhiều cây như : Hoàng liên gai (Berberis sp.),
Hoàng liên ô-rô (Mahonia sp.), nhiều cây thuộc chi Coptis, Hoàng bá
(Phellodendron amurense) Trong thân và rễ cây vàng đắng hàm lượng
Berberin rất cao, ở nước ta đây là nguồn nguyên liệu rất quý để chiết xuất
Berberin.
Trong nhân dân, người ta dùng vàng đắng chữa lị, đau mắt,viêm ruột .
Trong y học dùng Berberin làm thuốc chữa lị, đau mắt, viêm ruột, còn có thể
dùng làm thuốc chữa ung thư [7]. Ngoài ra, người ta còn dùng làm thuốc cầm
máu trong phô khoa sau khi sinh nở, chữa viêm tói mật, đặc biệt là tác dụng
tốt với bệnh sỏi mật [20]. Trong kỹ nghệ người ta còn dùng Berberin để tạo
chất màu làm thuốc nhuộm, hoặc làm chất tạo màu trong gia vị và trong đồ
uống có cồn [18] và trong các lĩnh vực khác.
Đã có nhiều tài liệu nghiên cứu về phương pháp chiết xuất Berberin từ
cây vàng đắng như phương pháp chiết của Phạm Viết Trang [11], phương
pháp chiết Berberin bằng áp lực nóng của Nguyễn Liêm [8] và có rất nhiều
quy trình khác nữa. Nhưng các quy trình chiết vẫn còn một số nhược điểm
như : kéo dài thời gian, tốn nhiều dung môi, hoá chất
Với mong muốn đóng góp một phần nhỏ trong việc cung cấp những
thông số về phương pháp chiết xuất Berberin nói chung và chiết từ cây vàng
đắng nói riêng . Do vậy chúng tôi đã thực hiện đề tài : “Góp phần nghiên cứu
phương pháp chiết xuất Berberin từ cây vàng đắng Coscinium usitatum
Pierre”. Với nội dung đề tài nhằm giải quyết những vấn đề sau :
-Khảo sát một số điều kiện chiết xuất Berberin đạt năng suất, chất lượng cao.
- C chinensis Franch.
- C . teetoides C.Y. Cheng
- C. deltoidea C.Y Cheng et Hsiao [1].
với hàm lượng không Ýt hơn 4% [3].
Ngoài ra berberin cũng có trong các cây thuộc cây chi Mahonia với
hàm lượng cao :
- M. annamica. Gagnep [19].
- M. nepalensis D.C.[2]
- M. bealei Carr. [2]
Ngoài những cây trên Berberin còn được tìm thấy trong vỏ các cây
như: Hoàng bá (Phellondendron amurense Rupr. và P. chinense Schneider.),
với tỷ lệ 1,6% [2], Thổ hoàng liên ( Thalictrum foliosolum D.C.) có chõng
0,35% [1], Vàng đắng (Coscinium fenestratum Colebr.) với hàm lượng
không Ýt hơn 1,5% [3].
Tuy nhiên hiện nay người ta thường dùng vàng đắng để đưa vào sản
xuất Berberin, đó là do hàm lượng Berberin trong thân và rễ cây cao, nguồn
nguyên liệu nhiều, dễ thu hái, có ở nhiều vùng ở Việt Nam, biên giới Việt
Lào, Campuchia. Do đó người ta coi vàng đắng là nguồn nguyên liệu số một
để chiết xuất Berberin.
2. Chi Coscinium:
Chi Coscinium là một chi nhá trong họ Tiết dê ( Menispermaceae)
phân bố chủ yếu ở vùng núi miền Đông Nam Bé, Nam Trung Bộ, Tây
Nguyên, ngoài ra còn thấy mọc hoang nhiều ở trung và hạ Lào, Campuchia.
Theo Phạm Hoàng Hộ trong ‘ Cây cỏ Việt Nam’ đã mô tả 3 loài
Coscinium là:[4]
- C. fenestratum Colebr.
- C.blumeanum Miers.
- C. colaniae Gagn.
phân bố ở vùng Tây nguyên, Lục tỉnh.
Theo Bài Giảng Dược liệu tập II đã mô tả 2 loài:
dài1-1,5mm, đính thấp hơn. Bộ nhị có 6 nhị xếp thành 2 vòng; vòng ngoài
gồm 3 nhị rời, dài 1mm, 3 nhị ở vòng trong dính liền nhau ở phía dưới. Hoa
cái có bao hoa giống như hoa đực, 6 nhị lép hình chuỳ dài 1mm, bộ nhụy gồm
3 lá noãn dài 2mm, có lông dày, vòi hình sợi, uốn cong.
Chùm quả dài 10-15cm, mang 20-30 quả hạch hình cầu, đường kính
2,5-3cm, mặt ngoài có lông màu nâu đến vàng cam, thịt quả màu vàng, vị
đắng; vỏ quả trong tạo thành hạch cứng, dày tới 3mm.
Năm 1999, Đỗ Tất Lợi [10] đã mô tả cây vàng đắng khác với Trần
Công Khánh: Là một cây leo to, có phân nhánh, mọc bò trên mặt đất hoặc leo
lên những cây gỗ cao. Thân non màu trắng bạc, thân già màu ngà, xù xì, có
vết tích của lá rụng. Cắt ngang thân có hình bánh xe, giữa có vòng lõi tuỷ xốp.
Lá mặt trên xanh, mặt dưới màu trắng nhạt, có 5 gân ( 3 gân nổi rõ).
Hoa màu trắng phớt tím, mọc thành xim ở kẽ lá. Rễ hình trụ, đầu thuôn
hình nón, mặt ngoài màu trắng nhạt, mặt trong màu vàng.
Theo Võ Văn Chi mô tả [2]: Vàng đắng là một loại dây leo to, thân
rộng 5-7cm có thể tới 15-20cm ở những gốc già; gỗ màu vàng, vỏ thân nứt nẻ
màu xám trắng; các nhánh, mặt dưới lá, cụm hoa và quả có lông màu trắng
bạc. Lá mọc so le, phiến to đến 25cm, gân gốc 5; màu trắng mốc ở mặt dưới;
cuống phình và cong ở góc, hơi dính vào trong phiến lá. Hoa nhỏ mọc thành
chụm tán trên thân già, hoa đực có 5 nhị, hoa cái có nhị lép, 3 lá noãn có lông.
Quả hạch tròn, đường kính cỡ 2,5cm.
Riêng Phạm Hoàng Hộ [4] lại mô tả cây vàng đắng với những loài khác
nhau:
- Coscinium fenestratum Colebr. ( Dây vàng đắng) Dây leo to, thân rộng 5-
7cm, gỗ vàng; nhánh, mặt dưới lá, phát hoa và trái có lông the quắn, trắng,
phiến lá to đến 25cm, có 5 gân xuất phát từ đáy, trắng mốc mặt dưới, cuống
phù và cong ở đáy. Chụm mang tán trên thân già; hoa đực có 6 tiểu nhuỵ, hoa
cái có tiểu nhuỵ lép, 3 tâm bì có lông cho ra trái tròn, to 2,5cm.
- C. blumeanum Miers. ( Vàng đắng Blume) Dây leo, thân to. Lá có phiến xoan
hay xoan tròn dài, to 12-35cm, rộng 6-20cm, không lông. Lúc nhỏ như mặt
Ceryl alcohol, hentriacontane, sitosterol, acid palmitic và acid oleic, glycosid
sitosterol, saponin và vài chất nhựa. Ở nước ta trong thân và rễ cây vàng đắng
có alcaloid berberin với tỉ lệ 1,5-3%.
Nguyễn Liêm [9] đã xác định thành phần hoá học của cây vàng đắng là
Berberin chiếm Ýt nhất là 82% so với alcaloid toàn phần, phần còn lại là
palmatin, jatrorrhizin
Ngoài ra, trong luận án tiến sĩ [9], Nguyễn Liêm đã khảo sát kỹ cây
vàng đắng về hàm lượng alcaloid protoberberin trong các bộ phận khác nhau
của cây. Kết quả là ở thân cây già có 2-3%, cành nhỏ 1-1,5%, lá và quả 0,1-
0,7%, vỏ thân trên 5%, và phần thân gỗ 0,85%.
Điều kiện bảo quản có ảnh hưởng lớn đến chất lượng nguyên liệu. Độ
Èm cao làm giảm nhanh hàm lượng alcaloid và có thể mất hết hoặc giảm từ
3% xuống còn 0,13%.
3.3. Những nghiên cứu về ứng dụng cây vàng đắng trong y học:
*. Theo Đỗ Tất Lợi (1999) [10]:
-Nhân dân thường dùng thân và rễ cây làm thuốc hạ nhiệt, chữa sốt rét,
chữa lỵ, ỉa chảy, đau mắt. Dùng dạng thuốc bột hay thuốc viên, ngày uống 4-6(g)
-Dùng làm nguyên liệu để chiết xuất Berberin. Berberin hydroclorid
dùng để chữa lỵ, ỉa chảy, đau mắt. Ngày uống 0,02-0,20 g dưới dạng thuốc viên.
Người ta còn dùng để chữa bệnh về gan, mật, vàng da, ăn uống khó
tiêu; hoặc pha dung dịch 0,5-1% dùng để nhỏ mắt, chữa mắt đau, hay để rửa mắt.
*. Theo Võ Văn Chi [2]: V¨n Chi [2]:
Vàng đắng là nguồn nguyên liệu chiết xuất Berberin. Thường dùng
chữa ỉa chảy, lỵ trực khuẩn, viêm ruột, vàng da, sốt, sốt rét, kém tiêu hoá.
Ngày dùng 6-10g dạng thuốc sắc, thuốc bột hay viên. Hoặc dùng Berberin
chlorid dạng viên nén 0,05 g, ngày 6-10 viên chia làm 2 lần.
Dùng dung dịch 0,5-1% Berberin chlorid để chữa đau mắt. Ở Ên Đé
người ta dùng rễ trị lỵ và dùng ngoài rửa mụn nhọt, vết thương. Nước sắc vỏ
dùng chữa sốt gián cách, nước sắc thân dùng để trị rắn cắn.
• Ngoài ra Berberin rất đắng nên có tác dụng kháng virus và đã được dùng
- Thời gian lấy mẫu: tháng 4/2000 (trước mùa mưa)
1.2. Phương pháp nghiên cứu.
1.2.1. Định lượng Berberin trong vàng đắng (theo DĐVNII- tập 3).
1.2.2. Khảo sát độ tan của các muối Berberin:
- Dùng các dung dịch acid: acid sulfuric 2%, 4%, acid hydrochlorid 1%
và acid acetic 1%.
- Chiết bằng phương pháp chiết nguội.
1.2.3. Phương pháp chiết xuất Berberin trong cây vàng đắng:
- Khảo sát nồng độ muối NaCl: tìm nồng độ NaCl để cho năng suất
chiết xuất tối ưu.
- Tìm nồng độ H
2
SO
4
cho hiệu suất chiết xuất cao.
- Tìm số lần chiết để đạt hiệu quả cao.
- Tìm tỷ lệ dung môi/ nguyên liệu để chiết đạt hiệu quả cao.
- Các hoá chất, nguyên liệu đạt tiêu chuẩn DĐVN II, tập 3.
1.2.4. Xác định hàm lượng Berberin trong sản phẩm chiết được
từ vàng đắng (bằng phương pháp HPLC):
Tiến hành tại trung tâm giáo dục và phát triển sắc ký Việt Nam
(EDC) trường Đại học Bách khoa Hà Nội.
- Máy sắc ký HPLC: máy Hewlet Packard 1100 kèm 1 máy vi tính CR-
4AX.
- Cột Zorbax RX-SIL
- Pha động: Ethyl acetat: acid formic: methanol (15: 3: 2)
- Bước sóng phát hiện: 280 nm
- Lượng mẫu bơm: 20µl, bơm tay.
- Tốc độ dòng: 1ml/ 1phót.
- Áp suất: 66 bar (kg/cm
Theo dược điển Việt Nam II - tập 3 - trang 303.
- Nguyên tắc định lượng: theo phương pháp cân
- Tiến hành:
Cân chính xác khoảng 10g bột dược liệu cho vào dụng cụ chiết soxhlet,
chiết bằng methanol (TT) tới khi dịch chiết không còn màu vàng nhạt. Cất thu
hồi methanol trên cách thuỷ cho đến khi còn lại khoảng 1/10 thể tích ban đầu.
Thêm 30ml nước cất và 2 gam Magnesi oxyd (TT). Tiếp tục đun trên cách
thuỷ ở nhiệt độ 60-70
0
C khoảng 15 phót, thỉnh thoảng lắc bình. Lọc hót chân
không. Rửa cắn bằng 50ml nước cất, chia làm nhiều lần cho đến khi dịch rửa
không còn màu vàng. Gộp các nước rửa và dịch lọc vào một bình có dung tích
200ml. Thêm 5ml dung dịch Kali iodid 50% và khuấy đều để kết tuả Berberin
iodat. Ly tâm, gạn bỏ dịch ở phía trên, tủa còn lại trong ống ly tâm, thêm
30ml dung dịch Kali iodid 2% và khuấy thật kỹ. Dùng 50ml nước cất chia ra
làm nhiều lần, chuyển tủa vào bình nón có nót mài dung tích 250ml. Đun trên
cách thuỷ, đồng thời lắc cho berberin iodat phân tán đều trong bình. Khi nhiệt
độ trong bình lên khoảng 70
0
C, thì vừa lắc vừa thêm aceton (TT) cho tan hết
berberin iodat. Thêm tức khắc 3ml dung dịch natri hydroxyd 10% (TT), lắc
cho tới khi bắt đầu kết tủa aceton - berberin. Đậy bình, để yên chỗ mát qua
đêm, lọc qua phễu xốp thuỷ tinh G
3
(đường kính lỗ xốp 16-40µm) đã cân bì
trước. Đo thể tích dịch lọc (V.ml). Rửa tủa bằng 10ml nước, rồi rửa 2 lần nữa,
mỗi lần 5ml, sấy tủa ở 105
0
C trong 3h. Để nguội trong bình hót Èm, cân tủa
aceton - berberin.
3,21
2,79
2,94
∑
8,94
TB 2,98(%)
2.2. Khảo sát độ tan của các muối Berberin:
Từ lâu nhiều tác giả đã đặt vấn đề nghiên cứu dùng dung môi thay thế
cồn Ethylic để chiết Berberin trong vằng đắng như Nguyễn Liêm, Triệu Duy
Điệt, Hồ Đắc Trinh
Muốn vậy, chúng ta phải tìm độ tan của các muối Berbrin khác nhau
hay nói cách khác là dùng các dung dịch acid khác nhau để chiết xuất
Berberin từ dược liệu.
Năm 1983 Hồ Đắc Trinh đã đưa ra hệ số hoà tan của các muối Berberin
[12]:
- B. iodat: 1: 2130 : 1: 2130
- B.clohydrat: 1: 500 : 1: 500
- B. citrat: 1: 125 : 1: 125
- B. photphat: 1: 15 : 1: 15
- B. acetat: 1: 20 : 1: 20
- B. sulfat: 1: 30 : 1: 30
- B. sulfat acid: 1: 100 : 1: 100
Như trên ta thấy hệ số hoà tan của các muối Berberin trong nước lớn
nhất là Berberin photphat, Berberin acetat rồi đến Berberin sulfat trung tính.
Acid photphoric và Acid acetic là loại acid khó kiếm đắt tiền nên không được
sử dụng làm dung môi chiết xuất, còn acid sulfuric công nghiệp là loại hoá
chất dễ mua, rẻ tiền nên việc sử dụng làm dung môi chiết xuất là thích hợp.
Dựa trờn c s ú chỳng tụi tin hnh kho sỏt tan ca Berberin vi
cỏc dung dch acid sau: acid sulfuric 2%, 4%, acid clohydrid 1%, acid acetic 1%.
Cõn 5 gam dc liu, chit vi 4 loi dung dch trờn theo phng phỏp
Bảng 2: Khối lượng Berberin thu được khi chiết với 4 dung dịch acid
khác nhau.
Dung môi
Số lần
H
2
SO
4
2%
(g)
H
2
SO
4
4%
(g)
HCl 1%
(g)
CH
3
COOH 1%
(g)
1
2
3
4
5
0,2629
0,2927
0,2768
Các kết quả được biễu diễn qua đồ thị 1.
Đồ thị 1: Khảo sát độ tan của các muối Berberin.
Qua bảng 2 và đồ thị 1 ta thấy nếu chiết với dung dịch acid acetic 1%
sẽ cho kết quả cao nhất, sau đó là đến dung dịch acid sulfuric 2%. Nhưng do
acid acetic là một acid dễ bay hơi, độc và đắt tiền, còn acid sulfuric rẻ, dễ
mua, hầu như không bay hơi, do đó chúng tôi chọn acid sulfuric để chiết
Berberin từ vàng đắng với nồng độ là 2%.
2.3. Chiết xuất Berberin từ cây vàng đắng:
*Khảo sát nồng độ H
2
SO
4
:
Với nồng độ acid H
2
SO
4
nằm ở vùng 2% cho hiệu quả chiết xuất cao,
nhưng chính xác ở vùng nào thì chưa rõ, do vậy chúng tôi tiếp tục thí nhgiệm,
tìm được đỉnh của thí nghiệm. Vì thế chúng tôi tiến hành thí nghiệm như trên
nhưng chiết với dung dịch acid sulfuric ở các nồng độ khác nhau và nồng độ
muối NaCl là 32,4%. Nhưng qua quá trình thực nghiệm cho thấy: sau khi sấy
khô vẫn còn lẫn rất nhiều muối NaCl bắt đầu từ nồng độ 20%. Do đó chúng
tôi tiến hành rửa tủa với 5ml nước, đem sấy lại và cân. Do Berberin clorid tan
Ýt trong nước nên trong quá trình rửa sẽ mất đi một lượng nhỏ Berberin
clorid nhưng không đáng kể.
Kết quả được ghi ở bảng 3.
Bảng 3: Khối lượng Berberin thu được khi thay đổi nồng độ H
2
SO
0,7281
0,7192
0,7301
0,7308
0,6844
0,6903
0,6859
0,6930
0,6873
∑
3,0365 3,1471 3,3103 3,6323 3,4409
TB
0,6373
± 0,0068
0,6294
± 0,0030
0,6621
± 0,0050
0,7265
± 0,0059
0,6882
± 0,0042
(Tiếp bảng 3):
H
2
SO
4
(%)
n
2,0 2,1 2,2 2,3 2,4
∑
4,3892 4,3042 4,3010 3,6752 3,5010
TB
0,8778
± 0,0038
0,8608
± 0,0028
0,8602
± 0,0059
0,7350
± 0,0046
0,7002
± 0,0077
Từ kết quả trên đưa ra đồ thị sau:
Vẽ đồ thị.
Đồ thị II: Mối liên quan giữa khối lượng Berberin và nồng độ H
2
SO
4
.
Nhìn vào đồ thị ta thấy nồng độ dung dịch sulfuric 2% và nồng độ muối
32,4% thì thu được kết quả cao nhất, sau đó là nồng độ acid H
2
SO
4
2,1 -
2,2%, còn ở nồng độ H
2
SO
4
0,2820
0,3596
0,3630
0,3542
0,3841
0,3456
0,4621
0,4632
0,4716
0,4526
0,4710
0,6343
0,6318
0,6081
0,6218
0,6280
0,6439
0,6430
0,6512
0,6632
0,6581
∑
1,3584 1,0865 2,3205 3,1240 3,2594
TB
0,2717
± 0,0179
0,3613
±0,0178
0,4641
± 0,0096
0,7489
0,7520
0,7498
0,7652
0,7701
0,7685
0,7718
0,7690
∑
3,2682 3,3500 3,5293 3,7532 3,8446
TB
0,6536
± 0,0052
0,6700
± 0,0023
0,7059
± 0,0048
0,7506
± 0,0015
0,7689
± 0,0029
(Tiếp bảng 4):
NaCl(g)
n
31,5
A1
31,6
A2
31,7
A3
0,7648
0,7592
0,7719
0,7586
∑
3,5376 3,3411 3,3991 3,5896 3,7882
TB
0,7075
± 0,0049
0,6682
± 0,0044
0,6798
± 0,0017
0,7179
± 0,0025
0,7576
± 0,0107
(Tiếp bảng 4):
NaCl
n
32,0
A6
32,1
A7
32,2
A8
32,3
A9
32,4
A10
∑
4,4014 4,0959 4,4568 4,6579 4,6687
TB
0,8803
± 0,0017
0,8192
± 0,0029
0,8914
± 0,0022
0,9316
± 0,0033
0,9337
± 0,0010
(Tiếp bảng 4):
NaCl
n
32,5
A11
32,6
A12
32,7
A13
32,8
A14
32,9
A15
1
2
3
4
± 0,0061
0,7102
± 0,0054
0,6506
± 0,0085
0,6482
± 0,0092
0,6395
± 0,0077
Các số liệu trên được biểu diễn bằng đồ thị 3.
Đồ thị 3: Mối liên quan giữa khối lượng Berberin và nồng độ NaCl.
Nhận xét: Qua đồ thị 3 ta thấy Berberin clorid tủa nhiều nhất ở nồng độ là từ
32,2-> 32,4 (%).
*Thay đổi số lần chiết:
Sau khi tìm được nồng độ H
2
SO
4
, NaCl đạt năng suất chiết tối ưu
chúng tôi tiến hành khảo sát số lần chiết xuất Berberin từ dược liệu. Chiết với
dung dịch acid H
2
SO
4
2,0%, V = 40ml, chiết 3 lần, lượng muối 32,4 (g). Tiến
hành như quy trình trên.
Kết quả ở bảng 5.
Bảng 5. Khối lượng Berberin thu được khi thay đổi số lần chiết
Sè lần chiết
n
± 0,0130
0,8495
± 0,0049
0,8500
± 0,0066
0,8673
± 0,0064
Từ kết quả trên chúng tôi đưa ra đồ thị sau:
Đồ thị 4: Mối liên quan giữa khối lượng tủa berberin và số lần chiết.
Copyright: Tài liệu đại học ©