Nghiên cứu acyl hóa rutin với xúc tác lipase

Rutin là một flavonoid có tác dụng tăng độ bền thành mạch, chống oxy hóa... Tuy nhiên, ứng dụng của nó còn bị giới hạn nhiều, do độ tan và độ ổn định kém trong cả pha dầu và pha nước. Do đó, việc acyl hóa rutin sẽ cải thiện tính tan của nó trong pha dầu.Vì vậy, nghiên cứu nhằm tối ưu hóa điều kiện của phản ứng acyl hóa rutin với xúc tác enzym lipase từ candida.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu acyl hóa rutin với xúc tác lipaseY Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 2014Nghiên cứu Y họcNGHIÊN CỨU ACYL HÓA RUTIN VỚI XÚC TÁC LIPASEVũ Thanh Thảo*, Huyền Tôn Nữ Quỳnh Hương*, Trần Thị Yến Chi*, Nguyễn Thị Kim Uyên*,Trần Cát Đông*TÓM TẮTMở đầu Rutin là một flavonoid có tác dụng tăng độ bền thành mạch, chống oxy hóa... Tuy nhiên, ứng dụngcủa nó còn bị giới hạn nhiều, do độ tan và độ ổn định kém trong cả pha dầu và pha nước. Do đó, việc acyl hóarutin sẽ cải thiện tính tan của nó trong pha dầu.Mục tiêu: Tối ưu hóa điều kiện của phản ứng acyl hóa rutin với xúc tác enzym lipase từ CandidaPhương pháp: Khảo sát sơ bộ điều kiện của phản ứng như: dung môi và loại enzym (enzym tự do và enzymcố định). Sau đó, tối ưu hóa các thông số của phản ứng acyl gồm tỉ lệ cơ chất, tỉ lệ enzym và thời gian phản ứngtheo phương pháp bề mặt đáp ứng. Bên cạnh đó, ảnh hưởng của chiều dài mạch carbon của các acid béo (từ C6đến C18) đến phản ứng acyl hóa rutin cũng được khảo sát. Hiệu suất chuyển đổi thành rutin ester được xác địnhbằng HPLC.Kết quả: Điều kiện tối ưu của phản ứng acyl hóa rutin trong tert-butanol là enzym lipase cố định 5 g/l, tỷ lệrutin:acid béo (1:2), thời gian phản ứng (4,52 ngày). Đối với acid lauric, acid palmitic và acid stearic có hiệu suấtchuyển đổi cao nhất lần lượt là 75,8%, 71,08% và 71,13%, tương ứng. Trong đó, so với các acid béo bão hòa(C18: 0), acid béo không bão hòa (C18: 1) có hiệu suất chuyển đổi thấp hơn.Kết luận: Xác định được điều kiện tối ưu của phản ứng acyl hóa rutin với xúc tác lipase với hiệu suấtchuyển đổi của phản ứng tăng 1,67 lần so với trước khi tối ưu.Từ khóa: rutin, rutin ester, acyl hóa, lipase.ABTRACTACYLATION OF RUTIN BY LIPASE AS BIOCATALYSTVu Thanh Thao, Huyen Ton Nu Quynh Huong, Tran Thi Yen Chi, Nguyen Thi Kim Uyen,Tran Cat Dong* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 18 - Supplement of No 2 - 2014: 283 - 288Introduction: Rutin, a flavonoid, has many biological properties such as blood vessel protection,antioxidation. However, the use of rutin was strongly limited due to their low solubility and stability in bothlipophilic and aqueous media. The acylation of this molecule can improve it’s lipophilic properties.Objectives: To optimize the acylation conditions of rutin with lipase from Candida as biocatalyst.Methods: Initial investigation the reaction conditions such as: solvents and types of enzyme (free orimmobization enzyme) were determined. Then, reaction parameters to acylation reaction consist of subtrate ratio,enzyme ratio and reaction time were optimized using response surface methodology. Besides, the effects of carbonchain length of the fatty acids (C6 to C18) on the rutin acylation performance were investigated. The convertionyield of rutin ester were measured by HPLC.Results: The optimum conditions of acylation reaction in tert-butanol solvent with immobilized lipase wereidentified as followed the ratio of rutin and fatty acid is 1:2, the reaction time is 4.52 days, and quantity ofenzymes is 5g/L. For lauric acid, palmitic acid and stearic acid, the conversion yields were 75.8%, 71.08% and∗Khoa Dược, Đại học Y Dược TP. Hồ Chí MinhTác giả liên lạc: ThS. Vũ Thanh ThảoĐT: 0985353384Chuyên Đề Dược HọcEmail: vuthanhthao@uphcm.edu.vn283Nghiên cứu Y họcY Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 18 * Phụ bản của Số 2 * 201471.13%, respectively. Herein, compared to the saturated fatty acid (C18:0), the unsaturated one (C18: 1) exhibiteda lower reactivity.Conclusions: Optimum conditions of acylation reaction of rutin the by lipase as biocatalyst were identified,with the convertion yield of acylaton reation was 1,67 -fold increased after optimization.Keywords: rutin, rutin ester, acylation, lipase.MỞ ĐẦUVẬT LIỆU VÀ PHƯƠNGPHÁPRutin là một flavonoid dạng glycosid baogồm aglycol là quercetin và một đường đôirutinose (rhamnose và glucose). Rutin được sửdụng rộng rãi để làm thuốc với mục đíchchống lão hóa tế bào, phòng và trị một số bệnhliên quan đến mạch máu . Tuy nhiên, ứngdụng của rutin trong các lĩnh vực thực phẩm,dược phẩm, mỹ phẩm đang bị giới hạn, bởi độổn định và độ tan kém của nó trong cả phadầu và pha nước(9). Vì vậy, hiện đang có nhiềunghiên cứu nhằm thay đổi cấu trúc của rutin(acyl hóa hoặc glycosyl hóa), bằng các phươngpháp tổng hợp hóa học, tổng hợp sinh học(enzym) … nhằm tăng độ ổn định và độ tancủa rutin. Trong bào chế dược phẩm, glycosylhóa flavonoid sẽ khiến chúng tăng tính thânnước, thích hợp để điều chế các chế phẩmđường tiêm. Mặt khác, dẫn xuất acyl hóa củaflavonoid lại có tính thân dầu cao hơn(4,6,7).Các phương pháp tổng hợp hóa học hay sinhhọc để tổng hợp các dẫn xuất trên cũng đãđược nghiên cứu nhiều. Trong đó, phươngpháp tổng hợp bằng con đường xúc tác sinhhọc (enzym) cho thấy có nhiều ưu điểm vàthích hợp hơn bởi phản ứng enzym có tínhđặc hiệu cao. Một số nghiên cứu cho thấy cónhiều yếu tố như cấu trúc mạch acyl, khungflavonoid, ...