115
TP CHÍ KHOA HC
Phm Th Chuyên và cs. (2023)
Khoa hc T nhiên và Công ngh
(30): 115- 121
NGHIÊN CU QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH, ĐỊNH LƢỢNG ĐỒNG THI
ADENOSINE VÀ CORDYCEPIN TRONG ĐÔNG TRÙNG HẠ THO NUÔI CY
(cordyceps militaris)
Phm Th Chuyên*, Trn Hồng Sơn, Lê Sỹ Bình, Trƣơng Thị Hoa, Cù Đức Hu
Trường Đại hc Tây Bc
Tóm tt: Nghiên cu này cung cp mt bin pháp tách chi t hoàn toàn adenosine và cordycepin
t đ ng trùng hạ thảo kh định lượng bng HPLC. Điều kin sc s dng ct Eclipse XDB-
C18 4,6x250mm, m, với pha động gm ammonium acetate: MeOH (v/v=85:15) trong 10 phút,
detector DAD bước sóng 260 nm, tốc độ dòng 0,5 mL/phút. Nghiên cứu đã xác định được hàm
ng adenosine cordycepin trong 6 mẫu đ ng trùng hạ tho các dng si khô sn xut ti Hà
Nội, Đồng Nai, Sơn La, Nam Định. K t qu cho thấy hàm lưng hai cht nghiên cu trong các mu
s dao động ln (adenosine t dưới gii hạn định lượng đ n 0,0841%; cordycepin t 0,1738%
đ n 0,8988%), có 3 mu không tìm thy adenosine.
T khóa: Đ ng trùng hạ tho, Sắc ký, hàm lượng cordycepin, hàm ng adenosine.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong Đông trùng hạ thảo (ĐTHT), hai
dược cht quan trng adenosine
cordycepin, hai chất y thường được định
ợng đ đánh giá chất lượng nấm ĐTHT cả
loi nuôi cy loi phát trin ngoài t nhiên
[1,3,4,6]. Cordycepin là hot cht kháng khun
đầu tiên được phân lp t nm côn trùng
Cordyceps militaris bi Cunningham cng
s năm 1950 [1]. Kể t khi được phát hiện, đã
nhiu nghiên cứu đã tp trung vào cht y
chng minh nhiu hot tính sinh hc
khác nhau, bao gm chống ung thư, kháng
khun, kháng vi-rút mi n dch. Adenosine
là hp cht trc tiếp tham gia vào quá trình cu
to lên DNA, ATP, vai trò đặc bit quan
trng vi h tim mạch nđiu chnh ri lon
nhịp tim, tăng oxi trong máu,…Công thức cu
to ca hai cht (hình 1.1) nhiều điểm
tương đương (chỉ khác nhau 1 nhóm OH) do
đó trước đ y việc định lượng đồng thi c 2
chất khó khăn. Tuy nhiên, phương pháp
HPLC với điều kin phân tích hp th
phân tách peak hai chất ràng định lượng
được đồng thi. Ti Việt Nam đã có công trình
nghiên cu ca tác gi Nguy n Thành Đạt
cng s [3] đã đưa ra quy trình chiết và đnh
ng đồng thi adenosine cordycepin bng
phương pháp HPLC - DAD với pha động
MeOH/H2O theo chương trình dung môi, tuy
nhiên phương pháp nhược điểm thi gian
ph n tích dài, chương trình dung môi phc tp,
gii hạn định lượng ln. Để th áp dng
trong kim tra chất lượng ĐTHT chúng tôi s
dụng phương pháp khảo sát đơn iến để tối ưu
hóa các thông s thiết b, quy trình chiết, quy
trình định lượng. T đó đưa ra quy trình chiết
định lượng đơn giản phù hp nht cho
thiết b và đối tượng mu phân tích.
Adenosine
Cordycepin
Hình 1.1: Công thc cu to ca adenosine và
cordycepin
2. THC NGHIM
2.1. Thiết b, hóa cht
Thi t b: Máy rung siêu âm, kh khí, b hút
ch n không, y quay ly t m, máy đo độ m.
H thng sc ký lng hiệu năng cao Model:
Agilent 1260 Infinity II ( Agilent Technology
Đức), ơm dung môi 4 kênh áp suất 600 bar
G7111B, thiết b tiêm mu t đng G7129A,
buồng điều nhiệt đa cột G7116A, detector mng
Đi-t G7115A, ct phân tích Eclipse XDB-C18
4,6x250,m Analytical.
a chất: Chất chuẩn cordycepin (CAS
number 73-03-0) adenosine (CAS number
116
58-61-7) tinh khiết >98% của hãng Glentham
Life Sciences (Anh). Các hóa chất tinh khiết
phân tích khác: Na2HPO4, NaH2PO4,
NH4CH3COO.
2.2. Khảo sát điều kiện tối ưu phân tích đồng
thời cordycepin và adenosine bằng HPLC
c nghiên cứu ao gồm: Khảo sát 2 loại
dung môi pha động (1) ammonium acetate:
methanol (2) đệm phosphate (pH=6,3):
methanol ằng chế độ đẳng dòng để lựa chọn
pha động tối ưu; Khảo sát tỉ lệ thể tích pha
động, tốc đ pha động, ước sóng, thời gian
phân tích. sở lựa chọn peak của 2 chất
cần ph n tích trong sắc k đồ tách ng,
không chập với các peak nhi u khác, ít
doãng peak, thời gian lưu hợp l .
2.3. Ly mu, bo qun và x lí mu
Các mẫu đông trùng hạ thảo (ĐTHT)
(Cordyceps militaris) đưc ly ti trung tâm
NC&PT Sn phm khoa hc Trường Đi hc
Tây Bc (2 mu khô) gm: Giá th dng hn
hp vy nm và si non, giá th si non (~2cm)
Các mẫu ĐTHT khô khác trên thị trường
(4 mu): dng si dài (~3-6cm), màu cam đm
nht y mu. Các loi mu hiu mu
được trình bày trong bng 2.1.
Mẫu được bo qun trong l tối màu được
dán màng nhôm đ tránh tiếp xúc không khí,
tránh ánh sáng và tránh m.
Bng 2.1: Ký hiệu, đặc điểm và địa điểm ly mu
hiu mu
Đ c điểm mu
V trí ly mu
Đ1
Sợi 3 cm, màu cam đậm
Ni
Đ2
Si 3cm, màu cam nht
Nam Định
Đ3
Sợi 5cm, màu cam đậm
Ni
Đ4
Sợi 2cm, màu cam đậm
ĐH T y Bc
Đ5
Vn hn hp, màu cam đậm
ĐH T y Bc
Đ6
Si 6 cm, màu cam nht
Đồng Nai
2.4. Kho sát các điều kin chiết hn hp
cht
Mu thực Đ5 được nghin thành bt, y
mịn, đo hàm m, nghiên cứu các điu kin
chiết bao gm: dung môi chiết, thi gian chiết,
t l khối lượng mu/ th tích dch chiết, s ln
chiết, nhiệt độ chiết. Dch chiết được quay ly
tâm, lc, pha loãng, thêm chun (thêm 40µL
dung dch chun nồng độ adenosine
cordycepin đều 50µg/mL) định lượng
bằng phương pháp HPLC. Cơ s la chn
thông s chiết phù hp da trên hiu sut
chiết H(%) = (hàm ng chất đo được/hàm
ợng an đầu)*100%. Hàm lượng cht trong
mu thực Đ5 được tính theo phương pháp
đường chuẩn. Độ đúng của phương pháp được
đánh giá thông qua độ thu hi (hiu sut thu
hi) khi phân tích các mu gc mu thêm
chuẩn. Độ chính xác ca phương pháp được
đánh giá thông qua giá tr RSD% khi phân tích
lp li 6 ln (n=6) mt mu phân tích trong
ngày và 12 ln (n=12) mt mẫu đo tại hai ngày
khác nhau.
3. KT QU VÀ THO LUN
3.1. Các điu kin tối ưu phân tích đồng
thi adenosine và cordycepin bng HPLC
Các điều kin chun phân tích hn hp
cordycepin adenosine bằng phương pháp
HPLC đã được mt s nghiên cứu đưa ra [3,5],
tuy nhiên ng vi mi h thng HPLC khác
nhau, mt s điều kiện như ước sóng tối ưu,
loại pha động, t l pha động tối ưu thời
gian phân tích th thay đổi, do đó chúng tôi
kho sát la chọn ước sóng, pha động t l
pha động phù hp vi thiết b HPLC hin có.
Các kết qu ch ra rng: Kho sát vi hn hp
adenosine cordycepin chun 2,5 µg/mL
được ước sóng tối ưu 260nm; pha động ti
ưu gm ammonium acetate (0,04M)
methanol t l th tích tương ng 85:15; tốc độ
pha động 0,5mL/phút, thi gian phân tích 10
phút cho mi mu; peak adenosine
cordycepin xut hin ti thời gian lưu trung
ình tương ứng là 6,67 phút và 8,47 phút (hình
3.1). Dung dch ammonium acetate 0,04M
dung dch điện ly lưỡng tính (pH~7), tính
chất như một dung dịch đệm, mt khác
mt loại đệm d ay hơi, không g y kết ta ct
nếu chy nn mẫu chưa iết thành phn. Pha
117
động ammonium acetate (0,04M) : methanol
(v/v=80/20) cho peak 2 cht cao, nhn tuy
nhiên thời gian lưu của 2 cht rt gần nhau, độ
lp lại kém không đạt điều kin phân tích. Đối
với pha động đệm phosphate (pH=6,3) :
methanol (v/v=85/15) thời gian lưu hai cht quá
ngn (~2 phút), peak adenosine không nhn,
không cân sắc đồ độ lp li kém. Do đó
pha động ammonium acetate (0,04M) :
methanol (v/v=85/15) chọn pha động tối ưu
vì peak hai cht phân tích rõ ng, độ lp li tt.
Hình 3.1: Peak hai chất khi thay đổi pha động
với hàm lượng adenosine và cordycepin chuẩn 2,5
µg/mL, bước sóng đo 260nm, thể tích tiêm mẫu
20µL
3.2. Dựng đường chun, tính LOD, LOQ
Kết qu đo lặp li 3 ln mi hn hp
mu chun cho thy, ti các giá tr nồng độ để
xây dựng đường chun, RSD đều nh hơn 5%.
Phương pháp độ lp li tt. Chn giá tr
nồng độ cordycepin adenosine đều 1
µg/mL khong giữa đường chuẩn, đo lặp li
10 ln, thì nồng độ ca dung dch tính theo
đưng chun cho kết qu: Tp s liu ca
cordycepin RSD =0,5% tthucnghiem < tlythuyet
do vậy đưng chuẩn cordycepin đạt độ tin cy
thng 95%; Tp s liu ca adenosine
RSD =1,7% và tthucnghiem < tlythuyet do vậy đường
chuẩn adenosine đạt độ tin cy thng 95%;
Pha các dung dch chun hn hp vi
nồng độ cordycepin và adenosine bng nhau
ng dần: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 g/mL). Tiến
nh phân tích các mu chun trên h thng
HPLC, đo diện tích peak ca hai cht. Đường
chun dng được s ph thuc ca din tích
peak (Y) nồng độ (X) (hình 3.2). Đường
chuẩn được x lý bng phn mm excel và tính
toán LOD, LOQ theo phương pháp (ng
3.1).
) Sắc đồ các hỗn hợp chuẩn
Hình 3.2: Đường chuẩn và sắc đồ các hỗn hợp chất chuẩn
Bảng 3.1: Số liệu thống kê của đường chuẩn
Chất chuẩn
Cordycepin
Adenosine
Phương trình đường chuẩn
Ycor=( (116,054±0,579).Xcor
Yade =(108,537±0,275).Xade
R2
0,9999
0,9999
LOD (µg/mL)
0,056
0,028
LOQ (µg/mL)
0,185
0,094
3.3. Điu kin trích ly hn hp cht
* Phương thức chi t
Kết qu cho thấy phương pháp chiết s
dng máy rung siêu âm gia nhit 60oC cho hiu
sut chiết (t 92%-107%) cao hơn chiết gia
nhiệt thường (75%-90%) nên quá trình chiết v
sau s dng rung siêu âm gia nhit c đnh
60oC.
* Chn dung môi chi t
118
Kết qu kho sát vi 2 loi dung môi
chiết : MeOH 100%, H2O 100% cho thy rng
loi dung môi phù hp với phương pháp nghiên
cu là MeOH 100%. Các sắc đồ hình 3.3 ch ra
rng dch chiết ca mẫu Đ5 gốc (khi chưa thêm
chun) bng c hai dung môi chiết MeOH
100%, H2O 100% không s xut hin peak
adenosine chng t trong mẫu Đ5 không cha
adenosine. Khi Đ5 chiết bng dung môi H2O
100% cho hiu sut chiết cordycepin thấp hơn
(bng 70%) khi chiết bng dung môi MeOH
100%.
Hình 3.3 : Sắc đồ các dung dịch chi t mẫu Đ5
* Các điều kin chi t khác : Các kho sát cho
kết qu thi gian chiết phù hp là 30 phút, chiết
3 ln (10 phút/ ln) vi th tích MeOH thêm
mi ln 4/3/3mL; t l khối lượng mu/dung
môi php là 0,4 gam/10mL, nhit độ chiết
phù hp 60oC.
3.4. Đánh giá độ đúng, độ chính xác
Mu Đ5 được x theo các điều kin ti
ưu của quá trình trích ly đã nghiên cu trong
mc 3.3, tuy nhiên giai đoạn đầu tiên thêm
hn hp chun gc adenosine cordycepin
1000 µg/mL sao cho nồng độ tương đối các
cht chun 3 mc nồng độ thp (không thêm
chun), trung bình (thêm chun 0,3 µg/mL)
cao (thêm chun 0,67 µg/mL) thuc khong
đưng chun (h s pha loãng 5 ln). S liu
đưc tng hp trong bng 3.2.
Bng 3.2: K t qu kho sát hiu sut thu hi
hiu
mu
Nng đ adenosine thêm
chuẩn ban đu (µg/mL)
Din tích
peak
(mAu.s)
Nng đ adenosine tng
tính theo đưng chun
(µg/mL)
Hiu sut thu
hi adenosine
(H%)
Đ5-
spike
0
ND
ND
-
0,33
33,99
0,31
94,90±1,15
1,20
121,24
1,12
93,08±1,37
hiu
mu
Nng đ cordycepin thêm
chuẩn ban đu (µg/mL)
Din tích
peak
(mAu.s)
Nng đ cordycepin tng
tính theo đưng chun
(µg/mL)
Hiu sut thu
hi cordycepin
(H%)
Đ5-
spike
0
79,13
0,68
-
0,33
120,23
1,04
107,32±2,03
1,20
231,71
2,00
109,56±2,19
*ND : Không phát hiện được
Kết qu ch ra hiu sut thu hi trung bình
ca phương pháp lớn hơn 90% nên kết lun
phương pháp chiết tách hn hp adenosine
cordycepin t nấm đông trùng h tho định
ng bằng HPLC độ thu hi tt tc
phương pháp đáp ứng yêu cu v độ đúng.
Kết qu các phép đo lặp li 6 ln vi nn
mu Đ5 trong cùng 1 ngày đều cho RSD%<4%,
trong 2 ngày khác nhau cho RSD% <8%, đạt
u cu theo AOAC vy kết lun phương pháp
đạt độ chính xác cao [2].
119
3.5. Quy trình xmẫu và định lượng
Quy trình theo đồ 1 được đề xuất để chiết xuất định lượng đồng thi adenosine
cordycepin trong các mẫu đông trùng hạ tho:
đồ 1: Quy trình chi t tách và định lượng đồng thi adenosinecordycepin t nm đ ng trùng h
tho Cordyceps Militaris
3.6. Phân tích mu thc
a: Mẫu Đ5
: R y ột mẫu Đ5
c: Lọc mẫu sau quay ly t m
Hình 3.4: Hình ảnh một số giai đoạn chuẩn bị mẫu
c mẫu đông trùng hạ thảo khô được x
theo quy trình đồ 1. Các mu sau khi
nghin thành bột được đo hàm m bằng máy đo
chuyên dng. Din tích peak sc ly trung
bình 3 lần đo lặp li.
Bng 3.3: K t qu phân tích mu thc theo phương pháp đường chun
hiu
mu
Khi
ng mu
(g)
Nng độ trung bình cht
trong mu dch chiết
g/mL)
Độ m
(%)
Hàmng cht trong mu thc
(%)
adenosine
cordycepin
adenosine
cordycepin
Đ1
0,4120
0,1413
2,2315
4,3
0,0515±0,0022
0,8490±0,0172
Đ2
0,4223
ND
0,6373
3,8
ND
0,2353±0,0064
Đ3
0,4019
ND
0,4490
3,6
ND
0,1738±0,0047
Đ4
0,4133
0,2316
2,3480
3,9
0,0841±0,0038
0,8867±0,0193
Đ5
0,3949
ND
2,2122
2,7
ND
0,8636±0,0251
Đ6
0,4441
0,0954
2,4962
6,2
0,0322±0,0017
0,8988±0,0288
Nghin, rây,
cân khong
0,4(g) bt
trong l thy
tinh nút nhám
+4mL MeOH
Rung siêu âm
60oC trong 10
phút, thu
d ch chi t
Rung siêu
âm 60oC
trong 10
hút, đưc
d ch chi t
(S1)+3mL MeOH
Lc d ch qua gi y
lc Whatman
Quay li tâm (L1+L2+X) )
3000v/p trong 10p
dd (Y) đ nh mức đ n
10mL bng MeOH ri
pha loãng bng pha
đ
Dung d ch đo
HPLC điu ki n
đo tối ưu
Lc qua syringe
0,2µm
(S2)+3mL MeOH
Rung siêu âm
60oC trong 10
hút, đưc
hn d ch X