ĐỒNG QUANG HUY
NGHIÊN CỨU CHIẾT XUẤT BERBERIN
TỪ VÀNG ĐẮNG BẰNG DUNG DỊCH KIỀM
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI HÀ NỘI 2014
LỜI CẢM ƠN
Với lòng trân trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn:
TS.Nguyễn Văn Hân
Người thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực
hiện đề tài.
Tôi cũng xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo, anh chị kĩ
thuật viên Bộ môn Công nghiệp Dược đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi
hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn thầ
y cô giáo trường Đại học Dược Hà Nội,
những người đã dạy dỗ và chỉ bảo tôi tận tình trong những năm tháng học tập
tại trường.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè đã động
viên và hỗ trợ tôi trong suốt thời gian qua.
Hà Nội, ngày tháng 08 năm 2014
Đồng Quang Huy
MỤC LỤC
Trang
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 2
1.1. Berberin clorid 2
1.1.1. Công thức hóa học và tính chất 2
1.1.2. Nguồn nguyên liệu chiết xuất berberin 3
1.1.3. Tác dụng dược lý và ứng dụng 5
1.1.4. Một số chế phẩm chứa berberin 6
2.3.3. Phương pháp xác định độ ổn định của berberin trong các dung môi
chiết xuất 22
2.3.4. Phương pháp xác định tốc độ chiết 22
2.3.5. Phương pháp chiết xuất và tinh chế berberin 23
2.3.6. Kiểm tra chất lượng sản phẩm 23
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ 24
3.1. Xác định hàm lượng berberin trong dược liệu vàng đắng 24
3.2. Xác định độ tan của berberin trong các dung môi chiết xuất 26
3.3. Xác định độ ổn định của berberin trong các dung môi chiết xuất 27
3.4. Xác định tốc độ chiết 28
3.5. Xác đị
nh nồng độ vôi thích hợp 29
3.5.1. Sơ đồ quy trình dự kiến 29
3.5.2. Mô tả quy trình 30
3.5.3. Khảo sát nồng độ vôi 31
3.6. Xác định số lần chiết 32
3.7. Chiết xuất 1 kg bột dược liệu vàng đắng 36
3.8. Tinh chế berberin clorid 38
3.9. Kiểm tra chất lượng sản phẩm 42
3.9.1. Kiểm nghiệm sản phẩm berberin clorid tinh chế 42
3.9.2. Dữ liệu phổ 43
CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN 46
4.1. Về giai đ
oạn chiết xuất 46
4.2. Về giai đoạn tinh chế 48
4.3. Về quy trình thao tác 49
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
Bảng 3.3. Độ ổn định của berberin trong các dung môi chiết xuất 27
Bảng 3.4. Nồng độ berberin trong các dung môi chiết xuất theo thời gian 28
Bảng 3.5. Hiệu suất chiết berberin bằng nước vôi 31
Bảng 3.6. Khối lượng berberin thô với số lần chiết khác nhau bằng
hỗn dịch vôi 1% 32
Bảng 3.7. Khối lượng berberin thô với số lần chiết khác nhau bằ
ng
dung dịch natri bicarbonate 0,2% 33
Bảng 3.8. Khối lượng berberin thô với số lần chiết khác nhau bằng
dung dịch acid sulfuric 0,4% 33
Bảng 3.9. Hiệu suất và chất lượng sản phẩm khô với các dung môi
khác nhau 35
Bảng 3.10. Kết quả chiết xuất berberin mẻ 1kg 36
Bảng 3.11. Hàm lượng berberin clorid tinh chế 1 lần 39
Bảng 3.12. Hàm lượng berberin clorid tinh chế 2 lần 40
Bảng 3.13. Tóm tắt kết quả kiểm nghiệm 42
Bảng 3.14. Các giả
i hấp thụ đặc trưng trong phổ hồng ngoại (IR) 43
Bảng 3.15. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân (
1
H-NMR)
và(
13
C-NMR) 44
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Berberin clorid
1.1.1. Công thức hóa học và tính chất
Công thức hóa học:
Công thức phân tử: C
20
H
18
NO
4
Cl.2H
2
O
Tên khoa học: 5,6-dihydro-8,9-dimethoxy-1,3-dioxa-6a-azoniaindeno(5,6-a)
anthracen clorid dihydrat.
Lý tính: tinh thể hay bột kết tinh màu vàng, không mùi có vị rất đắng. Độ chảy
khi ở dạng base là 145
o
C (bị phân hủy). Độ tan dạng base tan chậm trong nước,
hơi tan trong ethanol, khó tan trong ether. Dạng muối clorid tan ở tỷ lệ 1/400
trong nước, dễ tan trong nước sôi, tan trong ethanol, thực tế không tan trong
chloroform và ether. Dạng muối sulfat dễ tan trong nước ở tỷ lệ 1/30, tan trong
ethanol Berberin không có C bất đối nên không có đồng phân quang học. [15]
Hóa tính:
Hóa tính của N: berberin có tính chất như một base yếu, tạo muối bằng
cách thay thế nhóm OH, việc tạo muối berberin không giống như các alcaloid
khác mà muối tạo thành giống muố
i của hydroxyd kim loại, nghĩa là có loại
hàm lượng berberin không ít hơn 4% [6].
Berberin cũng có trong các cây thuộc chi Mahonia: M. annamica Gagnep.,
M. nepalensis D.C., M. bealei Carr.
Ngoài ra, berberin còn được tìm thấy trong vỏ các cây như: Hoàng bá
(Phellondendron amurense Rupr. và P.chinense Schneider.) với tỉ
lệ 1,6% [6],
vàng đắng (Coscinium fenestratum Colebr.) với hàm lượng không ít hơn 1,5%
[6].
Chi Coscinium là một chi nhỏ trong họ tiết dê( Menispermaceae) phân bố
chủ yếu ở vùng núi miền Đông Nam Bộ, 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 thuộc
chi Coscinium [6] : C. fenestratum Colebr., C.blumeanum Miers., C. colaniae
Gagn. Phân bố ở vùng Tây Nguyên, Lục tỉnh.
Theo bài giảng dược liệu t
ập 2 đã mô tả 2 loài: C. fenestratum Coleb., C.
usitatum Pierre. Phân bố ở vùng núi miền Đông Nam Bộ, Tây Nguyên [2].
Hiện nay, người ta thường dùng vàng đắng để đưa vào sản xuất berberin
vì hàm lượng berberin trong thân và rễ cây cao, nguồn nguyên liệu nhiều, dễ thu
hái, có ở nhiều vùng của Việt Nam, biên giới Việt Lào, Campuchia. Do đó,
người ta coi vàng đắng là nguồn nguyên liệu chính để chiết xuất berberin.
1.1.3. Tác dụng dược lý và ứng dụng
5
Berberin có tác dụng kháng khuẩn được dùng chủ yếu trong các bệnh rối
loạn đường tiêu hóa [23]. Ngoài ra, berberin với liều nhỏ có tác dụng kích thích
tim, làm giãn mạch vành, với liều lớn ức chế hô hấp làm tê liệt trung khu hô hấp
trong khi tim vẫn đập. Berberin còn có tác dụng hạ nhiệt, gây tê, lợi mật, kháng
lợi niệu, đối với đường huyết lúc đầu có tác dụng tăng cao và sau đó thì hạ.
Berberin đem khử hóa cho tetrahydroberberin có tác dụng an thần và mềm cơ,
Viên nang - Berberin 100mg
Chỉ định: nhiễm trùng đường ruột, tiêu chảy, lỵ trực trùng, hội chứng lỵ, viêm
ống mật.
Chống chỉ định: quá mẫn, phụ nữ có thai.
Nhà sản xuất: công ty cổ phần xuất nhập kh
ẩu Domesco.
Viên nén bao phim - Mộc hoa trắng
Thành phần: cao đặc Mộc hoa trắng 136mg.
Berberin chlorid 5mg.
Mộc hương 10mg.
Tá dược: vừa đủ một viên nén bao film.
Chỉ định: lỵ, amip gây đau bụng, viêm đại tràng, tiêu chảy, ăn uống không tiêu,
nhiễm khuẩn đường tiêu hóa.
Chống chỉ định: phụ nữ có thai.
Nhà sản xuất: công ty cổ phần dược và thiết bị y tế Hà Tĩnh.
Thuốc nhỏ mắt - Naphacollyre
Dạng bào chế: Thuố
c nhỏ mắt
Thành phần: Natri sulphacetamid: 1 g
Clopheniramin maleat: 0,002 g
Naphazolin nitrat: 0,0025 g
7
Berberin clorid: 0,0002 g
Nước cất, tá dược vừa đủ 10 ml
Chỉ định: đau mắt đỏ, đau mắt hột, nhức mỏi mắt, viêm kết mạc. Các trường hợp
ngứa mắt do dị ứng.
Cách dùng: nhỏ mắt ngày 4 - 5 lần, mỗi lần 2 - 3 giọt.
1.2. Cây vàng đắng
Vàng đắng thuộc chi Coscinium, là một chi nhỏ trong họ Tiết dê
hơi nâu, thường phồng ra
ở 2 đầu, đầu trên đỉnh cách mép phiến lá từ 0,2 - 0,8
cm, đầu dưới cong gập lại như gối.
Cụm hoa: hoa màu trắng phớt tím, hoa đính trên các đầu hình cầu; đường
kính 6 - 7 mm, có cuống nhỏ dài đến 10 - 30 mm, được sắp xếp trên một chùm
dài 5 - 11 cm ở trên nách lá hay ở đoạn thân già không mang lá; các cụm hoa
này đứng đơn độc hay tụ họp vài cái một, trục chính và nhánh của cụm hoa
mảnh, có lông tơ màu nâu, các lá bắc dạng dùi, dài 4 - 5 mm. Hoa đực gần như
không cu
ống, bao hoa có 6 - 9 bộ phận phía trong dài 1,5 - 2 cm, các bộ phận
ngoài cùng nhỏ hơn dài 1 - 1,5 mm đính thấp hơn. Bộ nhị có 6 nhị xếp thành 2
9
vòng; vòng ngoài gồm 3 nhị rời, dài 1 mm, 3 nhị ở vòng trong dính liền nhau ở
phía dưới. Hoa cái có bao giống như hoa đực, 6 nhị lép hình chùy dài 1 mm, bộ
nhụy gồm 3 lá noãn dài 2 mm, có lông dày, vòi hình sợi, uốn cong.
Chùm quả dài 10 - 15 cm, mang 20 - 30 quả hạch hình cầu, đường kính
2,5 - 3 cm, mặt ngoài có lông màu nâu đến vàng cam, thịt quả màu vàng, vị
đắng; vỏ quả trong tạo thành hạch cứng, dày tới 3 mm; mùa hoa quả: tháng 1 - 5
[2].
Năm 1999, Đỗ Tất Lợi [10] cũng mô tả cây vàng đắng như sau: 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 tủy 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 [4]: Vàng đắng là một loại dây leo to, thân rộng 5
- 7 cm có thể tới 15 - 20 cm ở những gốc già; gỗ màu vàng, vỏ thân nứt nẻ màu
xám tr
nh, mặt
ngoài màu vàng, có vết bạc loang lổ, có đoạn có chỗ phình to tròn, có vết lõm
tròn do vết tích của cành non và cuống lá, có vết khía và nứt dọc nhỏ, đôi chỗ
bong mất lớp bần.
Đoạn rễ hình trụ, màu vàng sẫm, không có bướu. Mặt cắt ngang có lớp vỏ
mỏng màu nâu nhạt, phần gỗ màu vàng có tia tủy hình nan hoa bánh xe, lỗ chỗ
có nhiều chấm nhỏ (mạch gỗ), không mùi, vị đắng [2].
1.2.4. Thành phần hóa học
11
Trong thân và rễ cây vàng đắng ngoài berberin 1,5 - 3%, còn có ít
palmatin, jatrorrhizin [2].
Palmatin Jatrorrhizin
Berberin Tetrahydroberberin
Bên cạnh đó còn có oxyberberin, tetrahydroberberin, sitosterol, và
stigmasterol [9].
Theo Đỗ Tất Lợi: trong vàng đắng có nhiều alcaloid dẫn xuất của
isoquinolein, chủ yếu là berberin chiếm từ 1,5 - 2%, có khi đến 3% [10].
Võ Văn Chi lại cho rằng: thành phần hóa học chủ yếu là berberin,
saponin; thân có chứa berberin có tỷ lệ tới 3,5%. Ngoài ra còn có Ceryl alcol,
hentriacontane, sitosterol, acid palmitic và acid oleic, glycosid sitosterol,
saponin và vài chất nhựa. Ở Việt Nam trong thân và rễ cây vàng đắng có
alcaloid berberin với tỉ lệ 1,5 - 3% [4].
12
Nguyễn Liêm đã xác định thành phần hóa học của cây vàng đắng là
berberin chiếm ít nhất là 82% so với alcaloid toàn phần, phần còn lại là
palmatin, jatrorrhizin… Ngoài ra trong luận án này, ông đã khảo sát kỹ cây vàng
và có tác dụng ức chế một số ung thư. Theo Phan Quốc Kinh [7]: berberin là
một alkaloid có tác dụng thông mật, co bóp tử cung, có tác dụng điều trị bệnh
Leishmania, Trichomonas, bệnh lỵ, tả, sốt rét và đau mắt. Gần đây đã phát hiện
tác dụng ch
ống ung thư của berberin.
Ngoài những ứng dụng trên, berberin còn được dùng làm chất tạo màu
trong thực phẩm và trong các loại đồ uống có cồn [23].
1.3. Sản xuất berberin
Hiện nay có nhiều phương pháp sản xuất berberin ở quy mô công nghiệp
và phòng thí nghiệm từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau:
Berberin được chiết từ thân và rễ cây vàng đắng bằng dung dịch acid
sulfuric 0,4% theo quy trình mô tả như sau: 300g bột thân và rễ vàng đắng, thêm
1 lít dung dịch acid sulfuric 0,4%, khuấy đều, ngâm trong 24 giờ. Cứ
1 giờ
khuấy lại 1 lần. Rút dịch chiết. Tiến hành chiết tương tự để thu được dịch chiết
lần 3. Thêm 40 gam natri clorid vào dịch chiết. Khuấy mạnh cho tan hết natri
clorid rồi để 24 giờ cho berberin kết tủa. Gạn lấy phần tủa. Lọc và rửa tủa cho
hết phản ứng acid, thu được berberin clorid thô. Tẩy màu: Berberin thô hòa tan
trong 10 phần ethanol 96
o
. Thêm than hoạt (lượng than hoạt bằng 2 - 5% lượng
berberin thô). Lắp sinh hàn hồi lưu, đun sôi trong 10 phút. Lọc nóng qua phễu
Buchner để loại than hoạt. Thu dịch lọc. Dịch lọc để kết tinh qua đêm ở nhiệt độ
phòng. Lọc lấy tinh thể trên phễu Buchner. Rửa tinh thể 2 lần bằng ethanol 96
o
.
Sấy tinh thể trong tủ sấy ở 60
o
C trong 8 giờ, kiểm nghiệm theo tiêu chuẩn dược
điển Việt Nam IV, đóng gói trong hai lần túi polyethylen, bảo quản nơi khô ráo
Copyright: Tài liệu đại học ©