Tối ưu hóa quy trình phân lập curcumin từ củ nghệ vàng

Dựa trên việc khảo sát các dung môi chiết khác nhau, chúng tôi đã lựa chọn được toluen là dung môi chiết chọn lọc hỗn hợp curcumin dung môi toluen có thành phần hóa học đơn giản (bốn thành phần), curcumin chiết bằng các dung môi khác có thành phần hóa học phức tạp: chiết bằng n-hexan có sáu thành phần, bằng clorofoc có tám thành phần, bằng etyl axetat là bẩy thành phần, chiết bằng etanol có mười thành phần.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tối ưu hóa quy trình phân lập curcumin từ củ nghệ vàng Phạm Thế Chính và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 88(12): 191 - 195 TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH PHÂN LẬP CURCUMIN TỪ CỦ NGHỆ VÀNG Phạm Thế Chính*, Phạm Thị Thắm, Phạm Thị Thu Hà, Hoàng Thị Thanh, Nguyễn Thị Hải Duyên Trường Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Dựa trên việc khảo sát các dung môi chiết khác nhau, chúng tôi đã lựa chọn đƣợc toluen là dung môi chiết chọn lọc hỗn hợp curcumin dung môi toluen có thành phần hóa học đơn giản (bốn thành phần), curcumin chiết bằng các dung môi khác có thành phần hóa học phức tạp: chiết bằng n-hexan có sáu thành phần, bằng clorofoc có tám thành phần, bằng etyl axetat là bẩy thành phần, chiết bằng etanol có mƣời thành phần. Từ hỗn hợp curcumin đƣợc chiết bằng dung môi touluen, sử dụng phƣơng pháp sắc ký cột thƣờng silica gel, nhồi cột theo phƣơng pháp nhồi ƣớt, đã tách đƣợc ba hợp chất tinh khiết là curcumin I, curcumin II và curcumin III. Cấu trúc của sản phẩm đƣợc xác định bằng các phƣơng pháp vật lý hiện đại: phổ IR, MS, 1H-NMR, 13C-NMR và DEPT. Từ khóa: Curcumin, tối ưu hóa, longa, nghệ vàng, demetoxicurcumin. MỞ ĐẦU* Nghệ vàng có tên khoa học là Curcuma longa L. thuộc chi nghệ (Curcuma), họ Gừng (Zingiberaceae), là cây thảo, cao 0,6 –1m. Nghệ thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ là một gia vị tạo màu trong thực phẩm, nghệ cũng đƣợc sử dụng trong nhiều bài thuốc dân tộc [1]. Các kết quả nghiên cứu trên thế giới cho biết curcumin là thành phần chính của củ nghệ vàng, nó có tác dụng chống ung thƣ in vitro đối với ung thƣ ruột già [2], ung thƣ gan [3], ung thƣ phổi, ung thƣ da và ung thƣ vú [4]. Gần đây chính phủ Mỹ cho phép sử dụng curcumin để điều trị ung thƣ ruột già trong lâm sàng [4]. Ở Việt Nam, thành phần hóa học của củ nghệ vàng đã đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm [5], đặc biệt là sản phẩm curcumin đã đƣợc bán trên thị trƣờng dƣới dạng các chế phẩm thuốc và thực phẩm chức năng. Tuy nhiên việc lựa chọn phƣơng pháp tách chiết, cũng nhƣ phân lập các thành phần chính của curcumin còn ít đƣợc các nhà khoa học quan tâm. Hơn nữa, ở nƣớc ta, nghệ vàng dễ mọc, dễ trồng nên nguồn nguyên liệu nhiều. Do vậy trong công trình này chúng tôi tập trung nghiên cứu lựa chọn dung môi, phƣơng pháp tách chiết chọn lọc hỗn hợp curcumin, nghiên cứu phân lập các thành phần hóa học của hỗn * Tel: 0988113933; chemistry20069@gmail.com Email: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên hợp curcumin để thu đƣợc các chế phẩm tinh khiết nhằm nâng cao giá trị sử dụng của nghệ vàng. THỰC NGHIỆM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Hóa chất và thiết bị nghiên cứu Chất hấp phụ dùng cho sắc kí cột là silica gel (0,040 – 0,063 mm, Merck). Sắc kí lớp mỏng dùng bản mỏng tráng sẵn 60F254 (Merck). Các dung môi chiết và chạy sắc kí đạt loại tinh khiết (PA). Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H-NMR và 13CNMR đƣợc ghi trên máy Bruker AV 500 MHz. Phổ khối lƣợng đƣợc đo trên máy LCMSD-Trap-SL. Phổ IR đƣợc đo trên máy Impac 410-Nicolet FT-IR. Điểm chảy đƣợc đo trên máy Boetius. Mẫu thực vật Mẫu củ nghệ vàng đƣợc thu mua vào tháng 10 năm 2010 tại Thái Nguyên. Tên Khoa học đƣợc xác định tại Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tiêu bản đƣợc lƣu giữ tại Phòng thí nghiệm Khoa Hóa học – Trƣờng Đại học Khoa học – ĐH Thái Nguyên. Xử lý và chiết tách Mẫu thực vật đƣợc phơi và sấy khô ở 450C sau đó nghiền thành bột mịn và đƣợc chia thành năm phần phần bằng nhau. Mỗi phần đƣợc chiết Soxlet với các dung môi: n-hexan, 191 http://www.lrc-tnu.edu.vn Phạm Thế Chính và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ toluen, clorofoc, etyl axetat, etanol tƣơng ứng, môi loại dung môi đƣợc chiết ba lần, mỗi lần 10h. Cất loại dung môi ở áp suất thấp thu đƣợc hỗn hợp curcumin, kết quả thể hiện trong bảng 1. Bảng 1. Kết quả chiết curcmin STT 1 2 3 4 5 Dung môi chiết n-hexan Toluen Clorofoc Etyl axetat Etanol Ký hiệu mẫu NH TO CL EA TA Hiệu suất curcumin 6,53 7,73 6,91 6,93 8,01 Thành phần hóa học của các hỗn hợp curcumin đã đƣợc khảo sát bằng phƣơng pháp sắc ký lớp mỏng (SKLM), kết quả khảo sát cho biết thành phần hóa học của hỗn hợp curcumin chiết bằng dung môi toluen có thành phần đơn gian nhất, curcumin chiết bằng các dung môi khác đều rất phức tạp. Tất cả các hỗn hợp curcumin luôn có 3 thành phần hóa học chính có Rf lần lƣợt là 0,69; 0,50; 0,30 (hệ dung môi CHCl3:AcOH: 9:1), chúng hiện màu với cả hai loại thuốc thử là vanilin và FeCl3, trong UV cho màu vàng đến vàng đậm. Kết quả khảo sát đƣợc thể hiện trong bảng 2. Bảng 2. Kết quả khảo sát SKLM STT 1 2 3 4 5 Mẫu NH TO CL EA TA Số vết chất 6 4 8 7 10 Phân lập các thành phần hóa học của curcumin Hỗn hợp curcumin đƣợc phân tách trên cột silica gel với hệ dung môi rửa cột là CHCl3:AcOH: 9:1, tốc độ rửa cột là 20 giọt/phút, từ hỗn hợp curcumin đã phân tách đƣợc một chất tinh khiết 1 và phân đoạn D2. Phân đoạn D2 tiếp tục đƣợc phân tách trên cột silica gel, hệ dung môi CHCl3: CH3COCH3:AcOH (72:8:1) thu đƣợc chất tinh khiết 2 và 3. Hợp chất 1 là một chất rắn màu vàng n ...