intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Kỹ thuật sản xuất dược phẩm 1 (Phần 3) - Trần Trọng Biên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:93

Thêm vào BST
Báo xấu
3
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật sản xuất dược phẩm 1 (Phần 3), được biên soạn với mục tiêu giúp các bạn sinh viên có thể trình bày được khái niệm, bản chất, mục đích; phân tích, so sánh được đặc trưng của một số lĩnh vực NC liên quan đến CXDL; Phân tích được ảnh hưởng của các yếu tố thuộc về dược liêu, dung môi, kỹ thuật đến quá trình CXDL; Trình bày, so sánh được nguyên tắc, ưu nhược điểm của một số phương pháp, thiết bị CXDL; Trình bày được mục đích, nguyên tắc, phạm vi áp dụng. ưu nhược điểm của một số phương pháp xử lý, tinh chế dịch chiết dược liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật sản xuất dược phẩm 1 (Phần 3) - Trần Trọng Biên

  1. 8/3/2021 TTBIEN HỌC PHẦN HỌC PHẦN KỸ THUẬT SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM 1 KỸ THUẬT SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM I • Thời lượng (Bộ môn Công nghiệp dược) Lý thuyết: 33 tiết Thực hành: 6 bài PHẦN 1: KỸ THUẬT TỔNG HỢP HÓA DƯỢC • Lượng giá PHẦN 2: CÔNG NGHỆ VI SINH – KHÁNG SINH Chuyên cần (Điểm danh ngẫu nhiên) 10% PHẦN 3: KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT DƯỢC LIỆU Kiểm tra thường xuyên (3 bài, không báo trước) 10% Thực hành 30% Thi hết học phần (Trắc nghiệm, 60 phút) 50% 1 1 2 Phần 3, Chương 1 Hóa dược Dược liệu Vi sinh vật ĐẠI CƯƠNG VỀ CHIẾT XUẤT DƯỢC LIỆU Tổng hợp Chiết xuất Sinh tổng hợp Dược chất Tá dược Bào chế Bao bì Thành phẩm GV: Trần Trọng Biên thuốc BM Công nghiệp dược 4 3 4 MỤC TIÊU HỌC TẬP KỸ THUẬT SẢN XUẤT DƯỢC PHẨM 1 Tài liệu học tập: 1. Trình bày được khái niệm, bản chất, mục đích; phân tích,  Trường Đại học Dược Hà Nội (2015), Kỹ thuật sản so sánh được đặc trưng của một số lĩnh vực NC liên xuất dược phẩm, NXB Y học. quan đến CXDL.  Bộ môn Công Nghiệp Dược (2020), Giáo trình thực tập sản xuất dược phẩm, Đại học Dược Hà Nội. 2. Phân tích được ảnh hưởng của các yếu tố thuộc về dược  Slide bài giảng. liệu, dung môi, kỹ thuật đến quá trình CXDL. 3. Trình bày, so sánh được nguyên tắc, ưu nhược điểm của Tài liệu tham khảo: một số phương pháp, thiết bị CXDL.  Trường Đại học Dược Hà Nội (2017), Kỹ thuật 4. Trình bày được mục đích, nguyên tắc, phạm vi áp dụng, chiết xuất dược liệu, NXB Y học. ưu nhược điểm của một số phương pháp xử lý, tinh chế  Bộ môn Dược liệu, Trường Đại học Dược Hà Nội, dịch chiết dược liệu. Bài giảng Dược liệu (2011), Hà Nội.  List P. H. and Schmidt P. C., Phytopharmaceutical technology, CRC Press. Inc., 1989.  Dược điển một số nước (VP, CP, BP, EP, USP, HK) 5 5 6 Trần Trọng Biên 1
  2. 8/3/2021 TTBIEN NỘI DUNG Dạng BC/ - Tiện dùng - An toàn Dạng dùng - Hiệu quả Khái niệm, bản chất, mục đích, các lĩnh vực NC liên 1 quan đến CXDL 2 Nguyên liệu và dung môi chiết xuất - Tinh khiết Hoạt - An toàn - Hiệu quả Sản phẩm chiết chất 3 Các YTKT ảnh hưởng đến quá trình CXDL BTH mới + QT chiết xuất + Tiêu chuẩn hóa SP chiết 4 Các phương pháp CXDL Bột Dược liệu 5 Các phương pháp xử lý, tinh chế dịch chiết Dược liệu dược liệu chế biến 7 Sử dụng trực tiếp 7 8 Dạng BC Thuốc từ dược liệu (Herbal medicines) Danshen Injection (WHO) SP chiết Dược liệu Patent (3) Standardized herbal products (formulations Danshen Herb containing quantified extracts, standardized extracts or purified substances) Danshen Dripping pill (2) Traditional herbal products (decoctions, tablets, pills or capsules containing crude herbal materials or crude extracts) (1) Herbal materials Injection (raw or processed containing Danshen Tablet herbal materials, e.g. Danshen powder, slice) 10 9 10 CXDL => SX NL Dược phẩm Một số lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến CXDL (Thuộc tính chất lượng trọng yếu của quy trình) Lĩnh vực NC liên quan Đánh giá NL & SP chiết Đánh giá/yêu cầu quy trình Về SP chiết Về QT chiết Tìm kiếm chất mới từ dược liệu - Mô tả - Hiệu suất (%, mg/g) - DL: Đa dạng, - Hiệu suất chiết: thường rất - Quy mô: g, kg thấp… - Định tính - Năng suất: KL DL/1 ĐV t.gian Đánh giá tác dụng - SP chiết: lượng nhỏ - Các yêu cầu # (An toàn, - Định lượng hoạt chất (marker) - Hiệu năng: KL SP/ 1 ĐV t.gian sinh học của DL đơn chất (µg, mg, g) chi phí, thiết bị,…): Không - Độ tinh khiết - Chỉ số MT: V DM/ 1 ĐV SP có độ tinh khiết cao/ yêu cầu, ít quan tâm - Mất khối lượng do làm khô - Chi phí: DM, nhân công,… Thiết lập chất đối hỗn hợp + DĐ - Giới hạn tạp chất - Tính ổn định, tính an toàn Chiết chiếu từ DL + TCCS - Độ nhiễm khuẩn - Khả năng kiểm soát QT xuất - Yêu cầu chiết kiệt hoạt - DL: Đa dạng - Độ ổn định - Khả năng nâng quy mô dược chất (hiệu suất chiết cao) Kiểm nghiệm dược - Quy mô: mg, g - Các yêu cầu # (An toàn, - Hoạt lực - Mức độ đơn giản/phức tạp liệu liệu - SP chiết: Tùy theo pp chi phí, thiết bị,…): Không - Tồn dư DM - Yêu cầu trang thiết bị kiểm nghiệm (rắn/lỏng) yêu cầu, ít quan tâm - Tồn dư KL nặng - …… - …… KL SP chiết / KL DL×100 (%, yield) - DL: Đa dạng, rất quan - Hiệu suất chiết: cao, cân (cao dược liệu) trọng (tính ổn định về chất đối với chất lượng SP SX NL Dược Hiệu suất QT chiết xuất KL hoạt chất trong SP chiết / KL DL (mg/g, %, phẩm từ dược lượng DL) chiết liệu - Quy mô: lớn (kg - tấn) - Các yêu cầu # (An toàn, (Tùy sản phẩm) yield (recovery)) - SP chiết: Đơn chất/hỗn chi phí, kiểm soát QT, khả KL hoạt chất trong SP chiết / KL hoạt chất có hợp, KL lớn (kg-tấn), đạt năng nâng quy mô,…): trong DL × 100 (%, recovery) TC DĐ/cơ sở quan trọng. 11 12 Trần Trọng Biên 2
  3. 8/3/2021 TTBIEN Vai trò của công nghệ chiết xuất trong Vai trò của công nghệ chiết xuất trong phát triển thuốc từ dược liệu phát triển thuốc từ dược liệu - Giảm liều dùng (tăng HL hoạt chất trong SP chiết,…) - Tăng tác dụng, giảm độc tính của DL - Tăng tính tiện dùng (giảm liều, dễ đưa vào dạng bào chế,…). - Nâng cao giá trị gia tăng cho dược liệu - Dễ tiêu chuẩn hóa nguyên liệu cho bào chế thuốc (tăng tính đồng nhất, giảm dao động về chất lượng khi dùng DL thô,…) - Dễ bảo quản, vận chuyển - Đáp ứng nhu cầu về nhiều nguồn dược chất (chưa tổng hợp đươc/hoạt tính giảm/giá thành tổng hợp cao) - Tạo nguyên liệu ban đầu để bán tổng hợp ra nhiều hoạt chất mới. - …. 13 14 13 14 Vai trò của công nghệ chiết xuất trong Vai trò của công nghệ chiết xuất trong phát triển thuốc từ dược liệu phát triển thuốc từ dược liệu CXDL => hoạt chất mới (hiệu quả hơn tổng hợp hóa học) CXDL => tạo nguyên liệu cho BTH thuốc Topotecan Camptothecin Irinotecan Paclitaxel (Thông đỏ) Andrographolide (Xuyên tâm liên) Thuốc steroid Vinblastin, Vincristin (Dừa cạn) Diosgenin Digoxin (Dương địa hoàng) 15 Quinin (Canhkina) 15 16 Vai trò của công nghệ chiết xuất trong Một số hoạt chất/nhóm hoạt chất có giá trị phát triển thuốc từ dược liệu khai thác để chiết xuất trong dược liệu CXDL => tạo nguyên liệu đa dạng cho bào chế thuốc Andrographolide Cao khô Đan sâm Cao đặc Actiso Cao lỏng Ipeca Cao khô Cúc gai Cao đặc Cà gai leo Cao lỏng Thường xuân 18 17 18 Trần Trọng Biên 3
  4. 8/3/2021 TTBIEN I. KHÁI NIỆM CHIẾT XUẤT DƯỢC LIỆU I. KHÁI NIỆM CHIẾT XUẤT DƯỢC LIỆU - Là quá trình dùng dung môi ở trạng thái thích hợp thích hợp để hòa tan chất tan (hoạt chất) có trong dược liệu, sau đó tách chúng khỏi phần không tan của dược liệu (bã dược liệu). - Dịch chiết: Dm + chất tan (hoạt chất, tạp chất, tp khác) + (tiểu phân mịn) - Hoạt chất:…. - Tạp chất:… - So sánh: Ép (dầu thực vật, tinh dầu, nhựa dầu,…), ướp (tinh dầu,…), cất (tinh dầu, các chất bay hơi,…), thăng hoa (tinh thể cafein, ephedrin,…): Quá trình tách hoạt chất ra khỏi dược liệu. - Là quá trình chiết rắn/lỏng (dược liệu rắn/dung môi lỏng). Phân biệt: 19 chiết lỏng/lỏng, chiết rắn/khí?? 19 20 I. KHÁI NIỆM CHIẾT XUẤT DƯỢC LIỆU Theo Cơ quan Dược phẩm châu Âu (EMA): Phân loại theo thành phần và mức độ tinh chế Tối ưu các yếu tố + Cao thô: sp chứa toàn bộ những chất chiết được từ dược liệu. quy trình: DM, năng + Cao tinh chế: cao thô đã loại một phần tạp chất trong quá trình sx. lượng, thời gian, chi + Nhóm hoạt chất (total saponin, total alcaloid): sp trong đó sự dao động tự phí,…. Hòa tan tối đa nhiên về tỷ lệ các thành phần trong sp vẫn được duy trì và có thể định tính được Hiệu suất quy trình các thành phần chính. hoạt chất Mục đích + Đơn chất thô: Các chất được xác định về hóa học chiết xuất từ dược liệu Hòa tan tối và được tinh chế một phần (ví dụ hàm lượng đạt 85%) nhưng phần còn lại là Chất lượng SP chiết các chất cùng chiết được từ dược liệu. thiểu tạp chất + Phân nhóm hoạt chất: Hh các chất được xác định về hóa học, có cấu trúc hóa học liên quan với nhau và khó phân tách (hỗn hợp saponin chỉ chứa các - Phân loại SP của quá trình CXDL: saponin monodesmosides, hỗn hợp alcaloid không chứa N-oxid hoặc alcaloid + Thành phần: Chế phẩm toàn phần (cao dược liệu, nhựa dầu bậc 4). Các chất cùng chiết được từ dược liệu đã được loại bỏ hoặc còn lại ở (oleoresin),…), nhóm hoạt chất, phân nhóm hoạt chất (cấu trúc hóa mức độ không đáng kể. + Hỗn hợp các chất tinh khiết: sp thu được bằng các phương pháp xử lý cụ học liên quan và khó phân tách), đơn chất. thể (ví dụ: kết tủa các sennoside dưới dạng muối calci). Các chất cùng chiết + Theo mức độ tinh chế: Sản phẩm thô (crude products), sản phẩm được từ dược liệu đã được loại bỏ hoặc còn lại ở mức độ không đáng kể. tinh chế (refined, purified products) + Đơn chất tinh khiết (strychnin, rutin, artemisinin,…): với các sp này, các + Thể chất: Lỏng, đặc (mềm), rắn (khô) thông tin tạp chất đặc trưng có thể được thiết lập và độ tinh khiết của sp phải được chứng minh đạt trong khoảng cho phép theo quy định của các hoạt chất + Bản chất dung môi: SP chiết nước, SP chiết cồn, DMHC khác,… hóa học. 21 22 Cao dược liệu (Extract) vs Nhóm/Phân nhóm hoạt chất Dược liệu Sản phẩm chiết (Đa dạng) Powdered Centella asiatica Extract 8tr (USP) DEFINITION Powdered Centella asiatica Extract is $ ??? 16tr prepared from Centella asiatica by extraction with alcohol, methanol, 29tr acetone, or a mixture of these solvents. The ratio of plant material to extract is between 65:1 and 30:1. It Centella asiatica Triterpenes (USP) contains NLT 90.0% and NMT 110.0% DEFINITION of the labeled amount of triterpene Centella asiatica Triterpenes is a fraction derivatives; the labeled amount of enriched in Centella asiatica triterpenes triterpene derivatives is NMT derivatives. It is prepared from 40%, calculated on the dried basis as Centella asiatica Extract using the sum of madecassoside, suitable solvents or other means. It asiaticoside B, asiaticoside, contains NLT 90.0% of triterpene madecassic acid, terminolic acid, and derivatives, calculated on the asiatic acid. It may contain suitable anhydrous basis, as the sum of two or added substances as carriers. more of the following: madecassoside, asiaticoside B, asiaticoside, madecassic 1NativeExtract: Cao dược liệu không thêm tá dược và không xử lý gì thêm ngoài giai acid, terminolic acid, and asiatic acid. 24 đoạn chiết xuất (USP) 23 24 Trần Trọng Biên 4
  5. 8/3/2021 TTBIEN Cao dược liệu (Extract) vs Nhóm/Phân nhóm hoạt chất Sơ đồ quy trình CXDL Powdered Turmeric Extract (USP) Curcuminoids (USP) DEFINITION DEFINITION Kiểm Kiểm Powdered Turmeric Extract is prepared Curcuminoids is a partially purified natural soát soát from the pulverized rhizomes of complex of diaryl heptanoid derivatives Curcuma longa L. (Fam. isolated from Turmeric, Curcuma longa L. It Zingiberaceae), using acetone, contains NLT 95.0% of curcuminoids, methanol, or other suitable solvents. It calculated on the dried basis, as the sum of contains NLT 20% of curcuminoids, curcumin, desmethoxycurcumin, and calculated on the dried basis. It may bisdesmethoxycurcumin. It contains NLT contain other added substances. 70.0% and NMT 80.0% of curcumin, NLT 15.0% and NMT 25.0% of desmethoxycurcumin, and NLT 2.5% and NMT 6.5% of bisdesmethoxycurcumin. Kiểm soát Xử lý Xử lý 25 26 25 26 Sơ đồ quy trình CXDL Sơ đồ quy trình CXDL Nguyên liệu Các giai đoạn sản xuất Kiểm soát trong SX Chiết xuất Dược liệu Xử lý Kích thước Sơ đồ QTCX nhóm Dung môi Dược liệu đã xử lý Số lần chiết hoạt chất saponin Chiết xuất Thời gian chiết từ rễ tam thất Nhiệt độ chiết Dịch chiết Nhiệt độ Tinh chế Cô đặc Áp suất Dịch cô đặc Tốc độ Tinh chế Tỷ trọng pH ……… …………. Xử lý …………. SP chiết Kiểm nghiệm SP 27 27 28 Sơ đồ quy trình CXDL II. BẢN CHẤT QUÁ TRÌNH CXDL Nguyên liệu Các giai đoạn sản xuất Kiểm soát trong SX Kích thước Dược liệu Xử lý Độ ẩm Xay nghiền Số lần chiết Dung môi Chiết xuất Thời gian chiết Nhiệt độ chiết Nhiệt độ Thu hồi Áp suất Bột Củ Tam thất DM Củ Tam thất Tốc độ Tác nhân Tinh chế Tỷ trọng Hai quá trình: pH 1) Quá trình rửa giải (hòa tan trực …………. …………. tiếp) chất tan ra khỏi các tế bào …. .... Khuếch bị phá vỡ. tán SP chiết Kiểm nghiệm SP 2) Quá trình khuếch tán chất tan ra khỏi các tế bào nguyên vẹn. 30 Hòa tan trực tiếp 29 30 Trần Trọng Biên 5
  6. 8/3/2021 TTBIEN Các giai đoạn khuếch tán Các giai đoạn khuếch tán 1. Dung môi thấm ướt bề mặt tế bào DL, tiếp tục thấm qua thành tế bào và làm trương nở tế bào. 2. Hoà tan, ly giải các chất tan trong tế bào 3. Vận chuyển chất tan ra khỏi tế bào dược liệu 4. Vận chuyển chất tan từ bề mặt tế bào ra môi trường ngoài - Điều kiện khuếch tán: chất tan phải có độ tan/DM đủ lớn để tạo sự chênh lệch nồng độ trong và ngoài tế bào. - Khuếch tán chất tan trong quá trình chiết xuất gồm khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lưu 32 31 32 Khuếch tán phân tử Khuếch tán phân tử - Xảy ra bên trong lớp màng dược liệu hay trong môi - Quá trình khuếch tán chất tan qua màng tế bào hoặc trong trường đứng yên, do chênh lệch nồng độ chất tan trong dung môi đứng yên đặc trưng bởi khuếch tán phân tử. các lớp khuếch tán, theo chiều hướng tạo nên sự cân bằng nồng độ. - Lượng chất khuếch tán phụ thuộc vào các yếu tố: - Quá trình khuếch tán phân tử tuân theo định luật Fick: + Diện tích bề mặt tiếp xúc pha, + Sự chênh lệch nồng độ, G - lượng chất KT; D - hệ số KT; F - bề mặt KT; C - nồng độ chất KT; x - + Kích thước dược liệu, =− =− η quãng đường KT; t - thời gian KT + Kích thước phân tử chất tan, R - hằng số khí; T - nhiệt độ tuyệt đối; + Độ nhớt dung môi, = N -số Avogadro;  - độ nhớt của chất + Thời gian và nhiệt độ chiết xuất. η lỏng; r - bán kính phần tử khuếch tán 33 34 33 34 Khuếch tán đối lưu Cân bằng nồng độ chiết xuất - Là quá trình vật chất khuếch tán trong môi trường Khi quá trình chiết xuất C chất tan / dịch chiết chuyển động, là sự chuyển dời chất tan dưới dạng đạt tới một điểm dừng, tại K= chuyển đi một thể tích dung dịch. đó sự phân bố chất tan C chất tan / dược liệu - Quá trình khuyếch tán của chất tan trong dung môi giữa dịch chiết và dược chuyển động được đặc trưng chủ yếu bằng khuyếch tán đối lưu. liệu đạt tới giá trị hằng - Khuếch tán đối lưu được quyết định bởi điều kiện thủy định K (gradient nồng độ động. bằng 0) (phương pháp - Khuếch tán đối lưu có tốc độ lớn hơn nhiều so với ngâm) khuếch tán phân tử. => Xác định thời gian chiết phù hợp. 35 36 35 36 Trần Trọng Biên 6
  7. 8/3/2021 TTBIEN Cân bằng nồng độ chiết xuất Cân bằng nồng độ chiết xuất Ceq -> Solubility limit Ceq xác định qua hệ số phân bố + Bột dược liệu chứa hoạt chất có tốc độ hòa tan nhanh? + Bột dược liệu có khoảng phân bố kích thước rộng? + Hoạt chất rất dễ tan/DM + Lượng DM dư để hòa tan lượng hoạt chất có trong DL Sự phụ thuộc giữa nồng độ chất tan trong dịch chiết theo thời gian (pp ngâm đơn giản) Sự phụ thuộc giữa log (Ceq) và log (tỷ lệ dung môi/dược liệu) 37 38 Ôn tập Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất - So sánh đặc trưng các lĩnh vực chiết xuất DL - Vai trò của CXDL trong phát triển thuốc từ dược liệu - Các chỉ tiêu thường dùng để đánh giá một quy trình CXDL, cách tính hiệu suất chiết áp dụng cho một số SP - Khái niệm CXDL, mục đích của giai đoạn chiết xuất trong một quy trình CXDL - Dịch chiết, hoạt chất, tạp chất - Các loại SP của một quy trình CXDL - Bản chất các quá trình trong giai đoạn CX: khuếch tán (khuếch tán phân tử, khuếch tán đối lưu), rửa giải (hòa tan trực tiếp) - Cân bằng nồng độ trong CX, một số trường hợp đặc biệt 39 40 39 40 III. NGUYÊN LIỆU CHIẾT XUẤT III. NGUYÊN LIỆU CHIẾT XUẤT - DL toàn cây/bộ phận chứa hoạt chất. DL có cấu trúc cellulose (lá, rễ, hạt, vỏ thân,..) hoặc không có cấu trúc cellulose (gum, resin, oleoresin,…). DL tươi/khô/chế biến. - Đặc điểm dược liệu => a/h quá trình chiết xuất: + Lẫn nhiều yếu tố nguy cơ: kim loại nặng, hóa chất bảo vệ thực vật, vi khuẩn, vi nấm, độc tố, các yếu tố ngoại lai + Bị giả mạo, nhầm lẫn + Cấu trúc và thành phần hóa học đa dạng và phức tạp + Hàm lượng hoạt chất thường thấp và không ổn định. + Nhiều hoạt chất kém ổn định trong quá trình CX. + Nhiều trường hợp không xác định được hoạt chất - Chất lượng dược liệu liên quan trực tiếp tới chất lượng dịch chiết và sản phẩm chiết (đặc biệt quan trọng khi SP chiết là cao dược liệu) - DL đưa vào quy trình chiết xuất đạt tiêu chuẩn dược điển hoặc tiêu 41 chuẩn cơ sở. 42 41 42 Trần Trọng Biên 7
  8. 8/3/2021 TTBIEN Ảnh hưởng của trạng thái dược liệu => QTCX Ảnh hưởng của trạng thái dược liệu => QTCX Decaffeination of fresh green tea leaf (Camellia sinensis) by hot water treatment Total Total catechin Cafein EGCG catechin /cafein Lá Chè trước Hàm lượng (mg/g) 23.7 72.3 134.5 5.68 loại cafein Lá Chè tươi Hàm lượng (mg/g) 4.0 71.1 127.6 31.9 sau loại cafein Hiệu suất chiết 83% 2% 5% - Lá Chè khô Hàm lượng (mg/g) 2.3 17.0 43.5 18.9 Lá tươi Lá khô sau loại cafein Hiệu suất chiết 90% 76% 68% - Điều kiện Tỷ lệ lá Chè/nước 1:20 (g/mL), 100°C, 3 phút chiết xuất Nhận xét:…. 43 44 43 44 Loài, giống, khí hậu, thổ nhưỡng, điều kiện trồng, Dao động chất thu hái, bảo quản,… (GACP) - Hàm lượng hoạt chất lượng DL Đan sâm - Chất chiết được trong DL - Tro toàn phần CHẤT LƯỢNG - Tro không tan trong acid DƯỢC LIỆU - Hàm ẩm - Kim loại nặng - Giới hạn vi sinh vật - Chất bảo quản, DUNG MÔI - Chất bảo vệ thực vật. KỸ THUẬT CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM CHIẾT => A/h: Chất chiết PP, THIẾT BỊ được trong nước Dược liệu đưa vào quy trình chiết xuất đạt tất cả tiêu chuẩn trong chuyên luận riêng của dược liệu trong Dược điển (nếu có)??? 45 46 Dao động chất Dao động chất lượng DL Đan sâm lượng DL Đan sâm Chất chiết được trong nước SX cao DL Chất chiết được trong cồn 47 48 47 48 Trần Trọng Biên 8
  9. 8/3/2021 TTBIEN Dao động chất Dao động chất lượng DL Đan sâm lượng DL Đan sâm 49 50 49 50 CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU Hàm lượng Rotundin/ LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT một số loài Bình vôi 1. Màng (thành) tế bào • Bản chất cellulose, hemicellulose, protopectin • Có tính chất của màng thẩm tích: thấm chọn lọc dung môi và Hàm lượng chất tan có phân tử lượng nhỏ Loài • Dược liệu già: màng dày, rắn chắc, hóa gỗ, hóa bần, phủ Rotundin (%) nhựa, sáp, khó thấm dung môi Stephania brachyandra Diels 6,25 Stephania glabra (Roxb) Miers 4,03 2. Chất nguyên sinh Stephania kwangsiensis 3,61 • Hệ keo thân nước • Có tính bán thấm, cản trở quá trình Stephania sinica Diels 3,05 chiết xuất Stephania venosa 0,43 • Dược liệu tươi cần phá hủy chất nguyên sinh trước khi chiết (nhiệt Stephania dielsiana Y.C.Wu 0,20 hoặc cồn) Nguyễn Quốc Huy (2010), Nghiên cứu về thực vật, thành phần hóa học, một số tác dụng sinh học của một số loài thuộc chi Stephania Lour ở Việt Nam, Luận án tiến sỹ dược học, trường ĐH Dược Hà Nội 52 51 52 CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU Đặc điểm phân bố của hoạt chất trong tế bào DL LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất 3. Các hoạt chất • Hoạt chất thân nước (muối alcaloid, glycosid, polyphenol,…): chủ yếu hòa tan trong dịch tế bào hoặc kết tủa trong chất nguyên sinh. • Hoạt chất thân dầu (terpen, sterols): thường chứa ở khoang riêng trong hoặc ngoài tế bào. • Dược liệu chứa rất nhiều các thành phần khác nhau, trong nhiều trường hợp không xác định được thành phần có tác dụng mong muốn => Khó khăn trong chiết xuất. • Các yếu tố quan trọng: độ phân cực, độ tan, tính acid-base, khả năng kết tinh, KT, TLPT, độ ổn định (nhiệt độ, enzyme, pH, ion Artemisinin phân bố trong các cụm lông tiết trên bề mặt lá Thanh cao kim loại nặng, ánh sáng,….), mức độ liên kết với các thành phần khác trong DL (các đại phân tử,…), vị trí phân bố trong dược liệu hoa vàng => Dễ chiết, việc xay nguyên liệu trước khi chiết giúp tăng KL mẻ chiết 53 hơn là tăng hiệu suất chiết. 54 53 54 Trần Trọng Biên 9
  10. 8/3/2021 TTBIEN Ảnh hưởng của kích thước, TLPT, độ tan hoạt chất đến quá trình chiết xuất Decaffeination of fresh green tea leaf (Camellia sinensis) by hot water treatment Size 0.69 nm Larger Molecular weight 194.2 Da 458.4 Da Solubility in water 21.7 g/L 5 g/L Lá Chè trước loại cafein 23.7 mg/g 72.3 134.5 mg/g Lá Chè sau loại cafein 4 mg/g 71.1 mg/g 127.6 mg/g Schematic (left) and photo (right)of Artemisia annua trichomes. The trichomes on the right are Hiệu suất chiết 83% 2% 5% visualized using UV under a confocal microscope; bar = 50 μm. ADS amorphadiene 4,11 Thành phần Cafein EGCG Total catechins synthase, CYP cytochrome P 450 CYP71AV1, DBR2 double bond reductase 2, DXR 1- deoxyxylulouse 5-phosphate reductoisomerase, DXS 1-deoxyxylulose 5-phosphate synthase, FPS Điều kiện chiết xuất Tỷ lệ lá Chè/nước 1:20 (g/mL), 100°C, 3 phút 56 farnesyl diphosphate synthase. 55 56 CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT 4. Tạp thân nước (gôm, chất nhày, pectin,…) • Là các chất cao phân tử, tạo dung dịch keo với nước, cản trở thấm dung môi, giảm tốc độ khuếch tán và làm cho dịch chiết khó lọc. • Xử lý: Hạn chế dùng DM nước/Đông vón bằng nhiệt/Sử dụng các tác nhân gây tủa (nước vôi, cồn cao độ, chitosan và dẫn chất,…)/Sử dụng enzyme (pectinase,…) 5. Tạp thân dầu (chất béo, dầu, mỡ, sáp, nhựa,..) • Không tan/nước, tan/các DM không/ít phân cực. • CX = nước: khó thấm vào dược liệu cản trở quá trình chiết xuất. • CX = DM không phân cực: dịch chiết nhiều tạp • Khó xử lý dịch chiết: tinh chế hoạt chất, làm khô,.. • Xử lý: Chiết loại bằng DM trước khi chiết xuất hoạt chất (ethanol Decaffeination of fresh green tea leaf tuyệt đối, n-hexan, ether,…)/ Kết tủa (thay đổi dung môi, (Camellia sinensis) by pH,..)/Sử dụng enzyme hot water treatment 57 58 57 58 CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT 6. Tinh bột - Là các polysaccarid, không tan trong nước lạnh, tạo dung dịch keo với nước nóng (gelatinization, hồ hóa). - Ảnh hưởng: + Cản trở thấm DM vào DL. + Làm chậm tốc độ hòa tan khuếch tán hoạt chất. + Giảm hiệu quả khuấy trộn hh chiết. + Khó lọc và xử lý dịch chiết, dịch chiết chứa tinh bột dễ bị biến chất. + Nhiều hoạt chất (phenolic,…) tương tác với tinh bột => giảm hiệu suất chiết - Xử lý: + Loại tinh bột trước khi chiết hoạt chất (Sắn dây, Nghệ vàng,…) + Tránh dùng dung môi nước + Hạn chế xay mịn dược liệu + Tránh gia nhiệt khi chiết + Dùng enzyme thủy phân tinh bột Cơ chế tương tác: lk hydro, tương tác kỵ nước, tương tác ion hoặc tĩnh điện + Biến tính tinh bột: bằng nhiệt ẩm (hấp), kiềm, sấy (sấy vi sóng), … (Thăng ma, Nghệ vàng,..) 60 59 60 Trần Trọng Biên 10
  11. 8/3/2021 TTBIEN CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT + Bột Nghệ A: Thân rễ Nghệ tươi được rửa sạch, thái lát mỏng 2 - 4 mm, sấy ở 60°C đến khô, xay thành bột thô và rây qua rây cỡ 1,5 mm (hàm lượng 7. Chất màu curcuminoid là 4,1%). + Bột Nghệ B: Thân rễ Nghệ tươi được rửa sạch, nghiền thành dạng bột • Cấu trúc hoá học đa dạng: chlorophyll, carotenoid, flavon, nhão. Ngâm bột nhão vào nước, khuấy mạnh để tách tinh bột. Vớt lấy bã sau anthocyanin,… khi tách tinh bột, vẩy ly tâm cho ráo nước, sấy ở 60°C đến khô và rây qua rây cỡ 1,5 mm (hàm lượng curcuminoid là 7,2%). • Độ tan: Tan trong nước, alcol hoặc dung môi ít phân cực. • A/h: Dưới tác dụng của nhiệt độ, ánh sáng, pH, có thể biến đổi làm thay đổi màu sắc dịch chiết. DC nhiều chất màu cản trở quá trình tinh chế hoạt chất (kết tinh, hấp phụ,…) • Xử lý: Chiết loại chất màu trước khi chiết hoạt chất hoặc loại chất màu trong dịch chiết và sản phẩm chiết. 61 62 61 62 CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU Chiết xuất diterpen lacton từ Xuyên tâm liên LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT Diterpen lacton Chlorophyll Xuyên tâm liên Technology used for decolorization Dầu, sáp Types Processes Examples Physical Membrane Nanofiltration Chiết xuất Flotation Electroflotation Electrochemical Oxidation/reduction Electro-coagulation, electro-oxidation, Dịch chiết 1. Chuẩn andrographolid electro-flotation 2. Dịch chiết Chemical Coagulation/precipitation Iron/aluminum with or without polymer 3. Diterpen lacton Chlorination/ozonation Cl2, NaOCl, Ozone Loại màu Adsorption Carbon or other low-cost materials (e.g. bagasse pith, teak wood bark, rice husk, cotton waste, coal, hair, and bentonite clay, silica) Dịch chiết Wet air oxidation High temperature and pressure đã loại màu Fenton reagent oxidation H2O2/Fe(II) Reduction Na2S2O4 Ion exchange Anion exchange resin Tinh chế Ion pair extraction Amines reacting with sulphonic groups forming hydrophobic pairs of ions and accumulated in an organic medium Photocatalytic UV, H2O2 UV/H2O2, UV/O3, UV/TiO2 Diterpen lacton Biological Anaerobic/aerobic/anoxic Activated sludge, fungi 63 64 Chiết xuất diterpen lacton từ Xuyên tâm liên CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT 8. Tannin • Nhóm các hợp chất polyphenol cao phân tử, có vị chát, có phản ứng thuộc da. 70% dược liệu chứa tannin (tannin thủy phân và tannin ngựng tụ) • Tính chất: Tan trong nước, kiềm loãng, cồn loãng. Hầu như không tan trong các dung môi kém phân cực. Dễ bị oxy hóa. Kết tủa với protein, gelatin, alcaloid, polysaccharid, muối kim loại nặng. KLPT 500-3000 Dalton. • Tác hại: gây rối loạn hấp thu các chất khoáng, giảm tăng trưởng; thuốc tiêm chứa tannin gây sưng đỏ chỗ tiêm, vàng da, hoại tử gan, tăng kết tập hồng cầu. • A/h: DC nhiều tannin dễ xảy ra các biến đổi vật lý (vẩn đục,…), hóa học (thay đổi pH,…); tannin cản trở quá trình tinh chế hoạt chất (kết tinh, hấp phụ,…) Diterpen lacton • Loại tannin: Phương pháp điện hóa, kết tủa với gelatin, kết bông với chitosan và dẫn chất, kết tủa với cồn cao độ hoặc hấp phụ trên chất 65 mang (polyamid, khoáng sét tự nhiên, sợi collagen,…) 65 66 Trần Trọng Biên 11
  12. 8/3/2021 TTBIEN CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT Một số loại tannin Đánh giá các phương pháp loại tannin: - Tannin thủy phân: - Phương pháp điện hóa: nguy cơ phá hủy các hoạt chất. polyesters của gallic acid và polysaccharid. - Kết tủa với gelatin, hoặc muối kim loại nặng (VD muối chì) - Tannin ngưng tụ: Sản phẩm polymer hóa của Lượng tác nhân tạo tủa lớn, dịch chiết lẫn gelatin và ion kim flavan-3-ol và flavan-3,4- loại nặng => Độ ổn định và chất lượng dịch chiết. diol. - Kết bông với chitosan: An toàn cao và hiệu quả. - Kết tủa bằng cồn cao độ: An toàn, tính chọn lọc tương đối (do tannin tan được/cồn). - Hấp phụ trên chất mang (polyamid, khoáng sét tự nhiên, sợi 67 collagen,…): Lựa chọn chất mang hấp phụ chọn lọc tannin. 67 68 Selective removal of tannins from medicinal plant extracts using a CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN DƯỢC LIỆU collagen fiber adsorbent LIÊN QUAN ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT XUẤT 9. Enzym Collagen - Enzym chứa trong chất nguyên sinh hoặc ở các tế bào riêng biệt, hoạt động mạnh khi mô bị phá hủy và đủ độ ẩm. - Bản chất protein, mất hoạt tính ở nhiệt độ cao; hạn chế hoặc dừng hoạt động ở nhiệt độ lạnh hoặc khi mất nước. - Gây phân hủy hoạt chất (thủy phân, oxy hóa, đồng phân hóa…), khắc phục: + Sấy khô nhanh dược liệu (bất hoạt enzym tạm thời) Polyamid + Làm biến tính enzym bằng nhiệt (ổn định dược liệu) - Tác dụng có lợi của enzym: Tạo sản phẩm thứ cấp 69 69 70 One-step microwave curing-dehydration of Gastrodia elata Blume: Relationship Nghiên cứu chiết xuất digoxin từ lá Digital lông between phytochemicals, water states and morphometric characteristics (Digitalis lanata L.) Thăng ma (Gastrodia elata Blume) Ngâm rửa với nước Ngâm với nước/Alum Đun/nước sôi Hấp Sấy vi sóng Sấy tĩnh Dược liệu khô Chiết xuất 72 71 72 Trần Trọng Biên 12
  13. 8/3/2021 TTBIEN XỬ LÝ DƯỢC LIỆU TRƯỚC KHI CHIẾT XUẤT Ảnh hưởng của phương pháp làm khô và chất chống oxy hóa Thao tác Vai trò/Mục đích đến hàm lượng carotenoid trong Mangifera indica L. Chế biến (hấp (ủ), + Tăng HL hoạt chất luộc,…) + Bất hoạt enzyme => tăng hiệu suất chiết + Làm mềm DL Làm khô + Giảm tỷ lệ nước đến mức quy định => Bảo quản, tăng hiệu suất chiết + Thay đổi cấu trúc tế bào DL => tăng hiệu suất chiết + Tăng hàm lượng hoạt chất/DL (hoạt chất tiếp tục sinh ra trong QT làm khô DL) => tăng hiệu quả chiết xuất + Biến tính tinh bột => giảm tương tác hoạt chất-tinh bột => tăng hiệu suất chiết hoạt chất + Bất hoạt enzyme => ổn định hàm lượng hoạt chất/DL, tăng hiệu suất chiết Chiếu xạ (UV A, UV + Giảm VSV, bảo quản B,..) + Tăng hàm lượng hoạt chất Bất hoạt/hoạt hóa enzyme Xay nghiền Làm ẩm (acid, kiềm, nước,…) Loại tạp chất (chất màu, tinh bột, chất béo…) 74 …. 73 74 Ảnh hưởng của phương pháp làm khô đến hàm lượng Ảnh hưởng của phương pháp làm khô và chất chống oxy hóa carotenoid trong carrot (mg/g) đến độ ổn định carotenoid trong Mangifera indica L. 75 76 75 76 Ảnh hưởng của phương pháp làm khô đến quá trình chiết xuất Ảnh hưởng của phương pháp làm khô đến quá trình chiết xuất Sấy vi sóng: + Thay đổi cấu trúc (xốp hơn) và khả năng thấm DM chiết của DL: Năng lượng vi sóng làm nóng nước trong tế bào DL và tăng áp suất bên trong tế Phổ FT-IR bào => nước bay hơi từ trong ra ngoài làm nới rộng và nứt vỡ màng tế bào => sấy nhanh và DL dễ thấm DM chiết => tăng hiệu suất + Thay đổi trạng thái phân tử nước/DL (dạng nước liên kết, bất động, tự do) => ảnh hưởng đến màu sắc DL, tuy không a/h trực tiếp đến HL hoạt chất/DL nhưng làm thay đổi cấu trúc DL (kết cấu, cấu trúc vi mao quản, độ co ngót) => tăng hiệu suất chiết + Biến tính tinh bột (chuyển trạng thái kết tinh của tinh bột) => giảm liên kết với hoạt chất => tăng hiệu suất chiết + Bất hoạt enzym => ổn định hoạt chất/DL One-step microwave curing- + Thay thế cho một số quá trình chế biến dược liệu truyền thống: hấp (ủ) – dehydration of Gastrodia elata Blume: Relationship between sấy 77 phytochemicals, water states and morphometric characteristics 77 78 Trần Trọng Biên 13
  14. 8/3/2021 TTBIEN Ảnh hưởng của điều kiện sấy đến quá trình chiết xuất Ảnh hưởng của điều kiện sấy đến quá trình chiết xuất Hàm ẩm SaB cTN + TNI + TNIIa Rễ đan sâm tươi: 70% < 1 mg/g (-) thấp Sau sấy (130 oC, 40 mins) 8.5% 39.6 mg/g 8.28 mg/g Rễ khô (CP 2015) : < 13% ≥ 30 mg/g ≥ 2.5 mg/g 130oC, 40 mins Lựa chọn thời gian sấy hợp lý: đạt hàm ẩm, tăng/giữ đươc HL hoạt chất Sấy ở nhiệt độ thích hợp => rút ngắn thời gian sấy Cơ chế: mô thực vật sống, stress mất tăng HL hoạt chất trong DL nước trong đk sấy khắc nghiệt, Cơ chế: mô thực vật sống, stress mất nước trong đk sấy khắc nghiệt 79 80 Ảnh hưởng của điều kiện sấy đến quá trình chiết xuất Ảnh hưởng của điều kiện chiếu xạ đến quá trình chiết xuất  Xử lý dược liệu tươi bằng pp chiếu xạ: Tăng HL hoạt chất  Cơ chế: Enhanced secondary metabolites production and antioxidant activity in postharvest Lonicera japonica Thunb. 81 82 in response to UV radiation 81 82 Ảnh hưởng của pp xay nghiền đến hàm lượng tinh dầu/DL Ôn tập Table 4.14 Ethereal oil content of spices before and after varioius types of grinding* - Đặc điểm dược liệu ảnh hưởng đến QTCX Spice Original After conven- After cold grinding - Một số TCCL dược liệu ảnh hưởng đến QTCX tional grinding (v/g) (%) (v/g) (%) (v/g) (%) - Cấu trúc và thành phần DL ảnh hưởng đến QTCX: đặc Black pepper 3.37 100 2.21 65.7 3.09 92.0 điểm, ảnh hưởng, biện pháp xử lý. Pimento 3.19 100 2.71 85.0 3.08 97.0 - Phân tích, giải thích kết quả qua các nghiên cứu cụ thể Cardamon with peel 3.61 100 2.20 60.0 3.15 87.0 Mace 16.10 100 9.10 56.5 14.50 90.0 Clove 17.30 100 11.50 66.0 16.50 95.0 (v/g) =(ml/100g) *List, Paul Heinz, and Peter C. Schmidt. (1989) Phytopharmaceutical technology, CRC Press, pp. 98 84 83 83 84 Trần Trọng Biên 14
  15. 8/3/2021 TTBIEN IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT 1. Khái niệm, phân loại 2. Các yêu cầu của dung môi chiết xuất  DM chiết xuất thường là những chất lỏng, thường dễ bay - Hòa tan tốt hoạt chất (Độ tan) hơi, có khả năng hòa tan hoạt chất, không gây ra những - Hòa tan chọn lọc hoạt chất (so với tạp chất): Càng quan trọng biến đổi hoá học của chất tan và của bản thân nó. khi SP chiết cần độ tinh khiết cao.  2 nhóm dung môi chính: - Dễ thu hồi và tái sử dụng: Nếu thu hồi bằng pp bốc hơi => ˗ Dung môi vô cơ: nước, carbon dioxid (siêu tới hạn) yêu cầu nhiệt hóa hơi thấp, không tạo hh đẳng phí và dễ ˗ Dung môi hữu cơ: hydrocarbon và các dẫn chất (alcol, ngưng tụ (bằng nước lạnh). ester, ether, ceton, cloroalkan) - Không độc, ít ô nhiễm, không gây cháy nổ, ăn mòn thiết bị  Dùng riêng hoặc phối hợp các DM để tăng hiệu quả chiết - Độ nhớt thấp: tăng tốc độ chuyển khối, dễ thao tác (khuấy xuất. trộn, bơm, rút dịch chiết).  Dung môi là yếu tố rất quan trọng, quyết định các điều - Sức căng bề mặt nhỏ: dễ thấm vào dược liệu. kiện chiết xuất khác: nhiệt độ, thời gian, số lần chiết,… - Ổn định nhiệt và hóa học - Kinh tế và sẵn có. - …. 86 85 86 IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT Tính chất một số dung môi thông dụng Dung môi Nhiệt Tỉ Độ Sức căng Độ Độ tan 2. Các yêu cầu của dung môi chiết xuất độ sôi trọng nhớt bề mặt phân cực trong (°C) (g/mL) (cP) (dyn/cm) tương đối nước - Tính chọn lọc hòa tan của DM: Một lượng nhỏ dược liệu được (%) chiết xuất với DM => thu lấy dịch chiết =>… Nước 100,0 1,000 1,00 72,7 1,000 100 Methanol 64,5 0,791 0,60 23,0 0,762 100 Cách 1: Xác định nồng độ hoạt chất (C1) và tổng nồng độ chất tan Ethanol 78,3 0,789 1,14 22,0 0,654 100 (C2) trong dịch chiết => tính hàm lượng hoạt chất (X%) trong cắn n-Butanol 117,7 0,813 0,73 25,0 0,586 9,10 chiết thu được từ dich chiết (X%=C1/C2*100) => so sánh các DM Isopropanol 82,4 0,785 2,30 22,9 0,546 100 Aceton 56,2 0,786 0,32 23,7 0,355 100 Cách 2: Từ dịch chiết => loại DM đến cắn => Định lượng hoạt chất Dicloromethan 40,0 1,325 0,44 27,8 0,309 1,60 trong cắn chiết (X%) => so sánh các DM. Cloroform 61,1 1,498 0,57 27,7 0,259 0,81 Ethyl acetat 77,1 0,895 0,45 23,2 0,228 10,0 Đánh giá: X% lớn => DM có tính chọn lọc hòa tan cao và ngược lại. Tetrahydrofuran 66,0 0,889 0,55 26,7 0,207 100 Thực tế không nhiều DM có tính chọn lọc hòa tan cao => Dịch chiết Diethyl ether 34,5 0,713 0,32 16,7 0,117 6,89 Benzen 80,1 0,879 0,65 28,2 0,111 0,18 lẫn nhiều thành phần phức tạp => Tinh chế. Toluen 110,6 0,867 0,59 27,9 0,099 0,05 n-Hexan 68,7 0,659 0,33 18,4 0,009 0,01 87 88 87 88 Độ phân cực tương đối của một số DM IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT 3. Một số dung môi chiết xuất Nước - Là dung môi phổ biến nhất, có sẵn, rẻ, không độc - Khả năng hòa tan rộng, không chọn lọc (hòa tan nhiều tạp). - Thường cần chiết nóng để tăng hiệu suất chiết và rút ngắn thời gian chiết - Nhiệt độ sôi cao - Dịch chiết nước khó bảo quản - Dễ gây các phản ứng biến đổi hoạt chất (thủy phân, oxy hóa, đồng phân hóa,…) - Làm trương nở mạnh dược liệu - Thích hợp với các pp chiết xuất ngâm, hầm, hãm, sắc - Dùng nước tinh khiết (chủ yếu là nước RO) hoặc nước uống được - Dùng riêng hoặc phối hợp với alcol 89 89 90 Trần Trọng Biên 15
  16. 8/3/2021 TTBIEN Nước dùng để chiết xuất dược liệu (BP 2020) IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT Water for preparation of extracts (Chưa có trong DĐVN V) Ethanol DEFINITION - Hòa tan nhiều loại hoạt chất (với độ phân cực khác nhau) Water intended for the preparation of Herbal drug extracts (0765) complies - Khả năng hòa tan thay đổi theo nồng độ. with the sections Purified water in bulk or Purified water in containers in the monograph Purified water (0008), or is water intended for human - Tính chọn lọc hòa tan tốt hơn nước (hạn chế hòa tan một consumption of a quality equivalent to that defined in Directive 98/83/EC số tạp chất) which is monitored according to the Production section described below. - Có thể trộn lẫn với nước ở mọi tỉ lệ. - Độ sôi thấp hơn nước => thuận lợi khi cô thu hồi DM, hạn Các chỉ tiêu quan trọng (Water intended for human consumption) chế phân hủy hoạt chất. - Chất lỏng trong, không màu, không mùi, không vị - Độ dẫn điện: < 2500 µS/cm, đo ở 20°C ± 1 - Làm đông vón một số tạp chất: gôm, chất nhày, pectin, - Nitrat: < 500 ppm, phương pháp HPLC, detector độ dẫn protein. - Giới hạn nhiễm khuẩn: ≤ 100 cfu/1 mL, pp màng lọc - Có tác dụng bảo quản - Thích hợp với phương pháp ngâm, ngấm kiệt. Vận dụng trong chiết xuất dược liệu, theo hướng dẫn của - Thường hỗn hợp EtOH-nước cho điều kiện chiết xuất đơn GMP thuốc dược liệu-thuốc cổ truyền? giản hơn so với nước (nhiệt độ thấp hơn, giảm lượng DM, 91 thời gian và số lần chiết,…) 92 91 92 IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT  Ethanol tuyệt đối (ethanol khan): Chọn nồng độ cồn theo thành - ts= 78,37°C;  = 24,6; D=0,79. phần hoạt chất của dược liệu - Chất lỏng dễ bay hơi, dễ cháy. Đặc điểm hoạt chất Độ cồn - Hòa lẫn với nước, cloroform, ether (tham khảo)  Ethanol 96% (v/v): Hoạt chất dễ tan trong nước 30 – 60% Alcaloid, glycosid 70% - Là hỗn hợp đẳng phí với nước Tinh dầu 80 – 90% - ts = 78,1°C; D=0,8 Hoạt chất dễ bị thuỷ phân 90 – 95% - Dùng thông dụng hơn ethanol tuyệt đối 93 94 93 94 IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT Xác định hàm lượng ethanol Quy định nồng độ cồn trong dung môi dùng điều chế  Hàm lượng ethanol chứa trong một chất một số cao dược liệu (EP) lỏng (độ cồn) được biểu thị theo % tt/tt ở 20°C, hoặc % kl/kl. Dược liệu Hoạt chất chính Độ cồn  Phương pháp xác định độ cồn: Lá benladon Alcaloid 70% ̵ Sắc ký khí Vỏ quế, vỏ cam Tinh dầu 70% ̵ Đo tỉ trọng. Thân rễ gừng Tinh dầu 90% Rễ Valerian (nữ lang) Valerenic acid 60-80%  Qui đổi giữa tỉ trọng, tỉ trọng biểu kiến, độ Vỏ Quillaia Saponin 45% cồn theo thể tích, độ cồn theo khối lượng Cồn kế của hỗn hợp ethanol-nước: tra bảng bách phân Lá Hawthorn (táo gai) Flavonoid 30-70% “International alcoholometric tables” 95 96 95 96 Trần Trọng Biên 16
  17. 8/3/2021 TTBIEN Pha loãng ethanol Pha loãng ethanol Chú ý: Pha ethanol với nước có hiện tượng giảm thể tích và tăng nhiệt độ 2) Pha loãng ethanol cao độ với ethanol thấp độ 1) Pha loãng ethanol cao độ với nước - Công thức tính: - Công thức tính: x = lượng ethanol cao độ cần lấy − p = lượng ethanol cần pha = = a = độ cồn của ethanol cao độ x = lượng ethanol cao độ cần lấy − b = độ cồn của ethanol cần pha p = lượng ethanol cần pha c = độ cồn của ethanol thấp độ a = độ cồn của ethanol cao độ b = độ cồn của ethanol cần pha - Cách pha: thêm vừa đủ ethanol thấp độ vào lượng ethanol cao độ đã tính. - Cách pha: thêm vừa đủ nước vào lượng ethanol cao độ đã tính. 97 98 97 98 IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT Isopropanol (IPA) Dầu thực vật - Chất lỏng không màu, vị hơi đắng, ít độc. - Chủ yếu dùng điều chế dầu thuốc - Nhiệt độ sôi 82,4ºC (IPA khan) và 80,4ºC (IPA 91% - Dùng dầu thực vật ăn được: dầu lạc, dầu vừng, trong nước). dầu hướng dương, dầu hạt bông,… - Trộn lẫn hoàn toàn với nước và mội số DMHC - Hoà tan được tinh dầu và chất béo - Dễ khan nước hơn, ít cháy nổ hơn ethanol. - Độ nhớt cao, không bay hơi và dễ bị ôi khét. - Tạo hỗn hợp đẳng phí với nhiều dung môi khác. - Có thể dùng một số triglycerid bán tổng hợp để thay thế (độ nhớt thấp và hòa tan được nhiều - Một số tính chất khác ứng dụng trong chiết xuất DL nhóm hoạt chất hơn dầu tự nhiên). tương tự ethanol. Ví dụ: Mygliol® trung tính. 99 100 99 100 IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT Hydrocarbon mạch thẳng Hydrocarbon thơm - Thường dùng một số phân đoạn dầu mỏ dễ bay - Thường dùng benzen và toluen hơi: Benzen: ts= 80,1°C,  = 2,3, D=0,89 Ether dầu hỏa: 30-60°C Xăng sạch 100-140°C Toluen: ts= 110,6°C,  = 2,38, D=0,88. Xăng nhẹ: 60-90°C Xăng trắng 160-196°C - Hòa tan tốt và khá chọn lọc nhiều hợp chất ít Ligroin: 80-110°C Dầu hỏa: 175-325°C phân cực. - Dễ cháy nổ. - Là các dung môi không phân cực ( < 2) - Rất độc, nhất là benzen (tác nhân gây ung thư, - Dùng chiết hợp chất thân dầu (chất béo, sáp, tinh dễ hấp thu qua da). dầu), loại chất béo trước khi chiết. - Chỉ dùng trong một số trường hợp đặc biệt. - Dễ cháy nổ. 101 102 101 102 Trần Trọng Biên 17
  18. 8/3/2021 TTBIEN IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT Cloroalkan Ceton - Thường dùng aceton (ts= 56,2°C, =21, D=0,79) - Thường dùng dicloromethan (ts=40°C, =9,1, D=1,33), - Trộn lẫn hoàn toàn với nước. Hòa tan tốt chất béo ít dùng cloroform, carbon tetraclorid. - Dễ bay hơi, dễ cháy, dễ bị oxy hóa - Dicloromethan ít độc nhất - Tính hòa tan chọn lọc tốt => Dùng chiết xuất hoặc tinh chế hoạt chất tinh khiết. - Hòa tan tốt hợp chất thân dầu (ngoại lệ: cafein,..) - Dùng riêng hoặc phối hợp với nước, alcol. - Không cháy nổ Thông số Aceton Ethanol 96% Khối lượng bột Hồ tiêu (g) 100 - Tính hòa tan chọn lọc tốt => thường dùng để chiết xuất Hàm lượng piperin trong nguyên liệu (%) 7,32 hoặc tinh chế hoạt chất tinh khiết, loại tạp chất Thể tích dịch chiết (mL) 290 250 VD: Chiết loại cafein từ lá Chè, hạt cà phê => Khối lượng cao chiết (g) 20,44 20,50 decafeinated product Hàm lượng piperin trong cao (%) 35,1 32,1 Hiệu suất chiết (%) 98,0 89,9 - Là dung môi độc, hạn chế dùng *Nguyễn Văn Hân và cộng sự (2016) “Nghiên cứu chiết xuất piperin từ quả Hồ tiêu (Piper nigrum L)”, Tạp chí Nghiên cứu dược và thông tin thuốc, 1(2016), tr. 17-21. 103 104 IV. DUNG MÔI CHIẾT XUẤT Chiết xuất curcuminoid từ thân rễ Nghệ vàng Ester - Ethyl acetat (ts= 77°C, =6, D=0,9), Ít độc, mùi dễ chịu. Dùng chiết xuất hợp chất ít phân cực, hoặc làm dung môi tinh chế (falvonoid, acid phenolic,…) - Dung môi sinh học ethyl lactat (ts= 154°C, =13.1, D=1,03, tan trong nước và các alcol): tính hòa tan chọn lọc cao với một số nhóm hoạt chất (caffein, chất béo, steroid,…) Ether - Thường dùng diethyl ether (ts=34,5°C, =4,3, D=0,72) - Hòa tan hoạt chất thân dầu. - Rất dễ bay hơi, rất dễ cháy, dễ tạo peroxyd (gây nổ và oxy hóa hoạt chất) - Dùng khi hoạt chất chỉ tan trong ether hoặc để loại tạp chất 105 (chất màu, dầu, mỡ, sáp,…) 106 105 106 Các dung môi Nhóm 1 CX artemisinin từ lá thanh cao hoa (theo ICH Q3C Impurities) vàng (Artemisia annua L.) Là các dung môi có độc tính cao hoặc gây phá hủy môi trường. Khuyến cáo không dùng. 107 108 107 108 Trần Trọng Biên 18
  19. 8/3/2021 TTBIEN Một số dung môi nhóm 2 Một số dung môi nhóm 3 (theo ICH Q3C Impurities) (theo ICH Q3C Impurities) Acetic acid Heptan Aceton Isobutyl acetat Anisol Isopropyl acetat 1-Butanol Methyl acetat 2-Butanol Methylethylketon Butyl acetat Methylisobutylketon Cumen 2-Methyl-l-propanol Dimethyl sulfoxid Pentan Ethanol 1-Pentanol Ethyl acetat 1-Propanol Ethyl ether 2-Propanol Nhóm 3 gồm các dung môi ít độc Nhóm 2 gồm các dung môi độc, hạn chế dùng. PDE> 50 mg/ngày. 109 110 109 110 Green solvent in herbal extraction Lựa chọn DM: theo mục đích CX - Chiết chọn lọc (“selective” extraction): Xác định được hoạt chất => sử dụng các DM có tính chọn lọc hòa tan cao với hoạt chất/nhóm hoạt chất cần chiết xuất theo nguyên tắc: DM phân cực dễ hòa tan các hoạt chất phân cực và ngược lại (đơn chất, nhóm hoạt chất). + Các hoạt chất có nhiều nhóm thân nước (-OH, -CN, -NH2, - COOH, -CONH2, đường, glycosid, muối alcaloid, flavonoid, phenolic) dễ tan trong nước, cồn thấp độ, glycerin.... + Các hoạt chất có nhiều nhóm thân dầu (-CH3, -C2H5 như các chất béo, tinh dầu, sterol, terpenoid,…) dễ tan trong cồn cao độ, ether, cloroform, hexan, benzen... - Chiết tổng (“total” extraction): Chưa biết rõ hoạt chất, sử dụng DM có khả năng hòa tan tốt với nhiều nhóm hoạt chất khác nhau (EtOH, MeOH hoặc hh với nước) => khả năng chiết đc nhiều nhóm hoạt chất (cao dược liệu). 111 112 111 112 Lựa chọn DM: theo nhóm hoạt chất Lựa chọn DM: theo nhóm hoạt chất Andrographolide + Tinh thể không màu. Xuyên tâm liên + Dễ tan/MeOH (14,5 mg/ml), EtOH, pyridin, acid acetic, aceton. + Độ tan tăng theo nhiệt độ (15-65oC) + Tan rất ít/ether, nước (3,29 µg/ml), DM Chiết xuất không phân cực. Log P=2,632 -DM: 1. Chuẩn andrographolid 2. Dịch chiết + ĐÔĐ: ÔĐ trong ĐK trung tính/acid, -To: 3. Diterpen lacton không ÔĐ/kiềm. Dịch chiết Tinh chế Nguồn: Internationale Pharmaceutica Sciencia, 2011; 1(1), 98-106 113 Diterpen lacton 113 114 Trần Trọng Biên 19
  20. 8/3/2021 TTBIEN Lựa chọn DM: theo nhóm hoạt chất Lựa chọn DM: chưa biết hoạt chất Phenolic acids: thân nước Kém chọn lọc Chưa biết rõ hoạt chất trong DL => Cần lựa chọn DM sao cho có k/n chiết được nhiều nhóm hoạt chất nhất => Nước, EtOH, MeOH, DMHC ít phân cực (n-hexan, DCM, cloroform,…)??? Câu hỏi: Những chất có đặc điểm (đặc tính lý hóa) gì thì có khả năng trở thành thuốc cao hơn những chất khác. Lipinski Rule of 5, Ro5 (drug-like molecules, small molecules), không áp dụng cho các hoạt chất được hấp thu qua đường tiêu hóa theo cơ chế vận chuyển chủ động. Flavonoid Saponin + Molecular weight (MW) ≤500 Da + Octanol-water partition coefficient (expressed as log P) ≤5 + Hydrogen bond donors (HBD) ≤5 (expressed as the sum of OHs and NHs) + Hydrogen bond acceptors (expressed as the sum of Ns and Os) ≤10 Vận dụng cổ truyền: + Thuốc sắc, thuốc hãm: Chiết DL bằng nước nóng + Cồn thuốc, rượu thuốc: Chiết DL bằng rượu vàng (15-20% cồn), chiết nóng hoặc rượu trắng (50-60% cồn), chiết ở nhiệt độ thường Effect of Extraction Solvents and Drying Methods on the Physicochemical and Antioxidant Properties of 116 Helicteres hirsuta Lour. Leaves 115 116 Lựa chọn DM: chưa biết hoạt chất Lựa chọn DM: chưa biết hoạt chất Cột pha đảo C18 monolithic (4.6 × 100 mm) Rửa giải gradient: Độ phân cực giảm dần + 0-7 phút: 10% MeOH/90% H2O (0.1% TFA) lên 100% MeOH (0.1% TFA) + 7-11 phút: 100% MeOH 11 Tốc độ dòng: 4 mL.min–1 Bước sóng: 254 nm + Chiết nước: sắc DL với nước => cắn nước + Chiết EtOH 95%: tothường => cắn EtOH + Chiết hexan: tothường => cắn hexan + bã 1 Chiết bã 1 = DCM: tothường => cắn DCM + bã 2 Chiết bã 2 = MeOH: tothường => Cắn MeOH (1) Polygonum multiflorum Thunb (2) Pueraria lobata (Willd) Ohwi (3) Acorus tatarinowii Schott (4) Uncariae ramulus Cum Uncis (5) Gastrodia elata BI (6) Ligusticum chuanxiong Hort. Dịch chiết EtOH cho nhiều tín hiệu hoạt chất nhất (thân nước, thân dầu). => Dịch chiết EtOH cho nhiều pic hoạt chất 117 nhất (thân nước, thân dầu) 118 117 118 Lựa chọn DM: chưa biết hoạt chất Lựa chọn DM: chưa biết hoạt chất 87.5% 96.9% 81.3% 78.1% 32 hợp chất từ dịch chiết EtOH của Gastrodia elata BI => đối chiếu với Ro5 32 hợp chất từ dịch chiết EtOH của Gastrodia elata BI => đối chiếu với Ro5 119 120 Trần Trọng Biên 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
48=>0