Đang tải... (xem toàn văn)
Nội dung bài viết trình bày về việc nghiên cứu xây dựng quy trình chiết xuất cao tỏi đen bằng phương pháp chiết siêu ở âm tần số 60 MHz, với dung môi là nước (tỷ lệ dược liệu/dung môi 1:10); chiết 02 lần trong thời gian 60 phút ở nhiệt độ 600C, cô cao ở nhiệt độ 600C dưới áp suất giảm. Hiệu suất chiết SAC đạt 87,36%.
TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 1-2014 XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT SAC TỪ TỎI ĐEN Vũ Đình Tiến*; Vũ Bình Dương*; Nguyễn Trọng Điệp* Nguyễn Văn Bạch*; Phan Đình Châu** TĨM TẮT Nghiên cứu xây dựng đƣợc quy trình chiết xuất cao tỏi đen phƣơng pháp chiết siêu âm tần số 60 MHz, với dung môi nƣớc (tỷ lệ dƣợc liệu/dung môi 1:10); chiết 02 lần thời gian 60 phút nhiệt độ 600C, cô cao nhiệt độ 600C dƣới áp suất giảm Hiệu suất chiết SAC đạt 87,36% * Từ khóa: Tỏi đen; Chiết xuất, SAC PROCESS OF EXTRACTION OF SAC FROM BLACK GARLIC SUMMARY Ultrasound method for extraction of SAC from black garlic was established Conditions of ultrasound extraction: frequency at 60 MHz, using water as the extraction solvent with ratio of 1:10 (herbal/solvent); 02 times of extration, 60 per time, temperature at 60 0C, remove solvent at 600C her high temperature under low pressure Efficiency of SAC extraction reached 87.36% * Key words: Black garlic; Extraction; SAC ĐẶT VẤN ĐỀ Tỏi đƣợc sử dụng phổ biến giới nhƣ Việt Nam để làm gia vị thực phẩm Ngoài ra, tỏi có tác dụng q nhƣ: tăng cƣờng miễn dịch, ức chế tế bào ung thƣ, phòng chống cúm, giảm mỡ máu [1] Tỏi đƣợc lên men điều kiện thích hợp tạo thành tỏi đen Sản phẩm tỏi đen có vị ngọt, khơng cay, khơng mùi [8] Tỏi đen có số hoạt chất tƣơng tự tỏi thƣờng nhƣng hàm lƣợng cao hơn: flavonoid, polyphenol, SAC cao [2, 4] Tỏi đen có tác dụng có tác dụng chống oxy hóa, phòng chống ung thƣ, kích thích miễn dịch tốt so với tỏi thƣờng [7, 9] Trong năm gần đây, Học viện Qn y nghiên cứu thành cơng quy trình lên men tỏi thƣờng Việt Nam thành tỏi đen Để bào chế sản phẩm thuốc, thực phẩm chức từ tỏi đen có hiệu cao cần phải xây dựng đƣợc quy trình chiết xuất, điều chế cao tỏi đen với hàm lƣợng hoạt chất cao Xuất phát từ yêu cầu thực tế tiến hành nghiên cứu xây dựng chiết xuất SAC từ tỏi đen NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên vật liệu nghiên cứu * Nguyên liệu: Tỏi đen Trung tâm Nghiên cứu ng dông Sản xuất thuốc, Học viện Quân y cung cấp * Học viện Quân y ** Viện Dinh Dưỡng Người phản hồi (Corresponding): Nguyễn Trọng Điệp (nguyentrongdiep_qy@yahoo.com.vn) Ngày nhận bài: 14/10/2013; Ngày phản biện đánh giá báo: 18/12/2013 Ngày báo đăng: 19/12/2013 57 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 1-2014 * Hoá chất: - S-allyl -L- cystein chuẩn (Sigma) - MeOH, ACN đạt tiêu chuẩn HPLC (Merck) - Hoá chất: EtOH đạt tiêu chuẩn tinh khiết phân tích Lactose đạt tiêu chuẩn DĐVN IV chiết xuất; nhiệt độ chiết xuất thời gian chiết xuất - Chỉ tiêu đánh giá: lƣợng S-allyl-L-cystein (SAC) chiết đƣợc * Định lượng SAC HPLC: - Xử lý mẫu: cân xác 1,2 g bột cao khô tỏi đen, thêm 15 ml nƣớc cất, lắc siêu * Dụng cụ - thiết bị: âm 30 phút, ly tâm với tốc độ 3.500 - Cân phân tích Sartorius (độ xác vòng/phút phút Gạn lấy dịch ly tâm 0,1 mg) - Máy ly tâm lạnh Universal 320 (Hettich, Đức) - Hệ thống cất quay chân không Ellye (Nhật) - Máy chiết dƣới tác động siêu âm SM30- CEP (Hàn Quốc) - Thiết bị chiết xuất đặc 200 lít (Trung Quốc) - Thiết bị phun sấy LPG5 (High speed centrifugal spraying dryer) (Trung Quốc) - Hệ thống sắc ký lỏng hiệu cao Waters - 2695D (Mỹ) Bã đƣợc tiếp tục chiết nhƣ thêm lần Tập trung dịch vào bình định mức 50 ml, thêm nƣớc cất vừa đủ đến vạch, lắc Lọc qua màng 0,45 µm đƣợc dung dịch tiêm sắc ký [3] - Điều kiện sắc ký: cột Luna Phenomenex C18 (5 m, 250 mm x 4,6 mm) Pha động: methanol - axít đệm phosphat 0,02 M pH = (12:88) Đệm phosphat 0,02 M pH = 3:dung dịch kali dihyrophosphat 0,02 M - triethylamin (100:0,3), điều chỉnh đến pH = 3,0 0,2 axít phosphoric đặc Detector UV:205 nm - Một số dụng cụ, thiết bị nghiên cứu khác, Tốc độ dòng: 0,7 ml/phút Thể tích tiêm: 20 l Nghiên cứu đƣợc thực Trung tâm Đào tạo - Nghiên cứu Dƣợc Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng Sản xuất thuốc, Học viện Quân y KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN Kết khảo sát lựa chọn phƣơng pháp chiết xuất Phƣơng pháp nghiên cứu Tiến hành chiết xuất với dung mơi nƣớc * Xây dựng quy trình chiết xuất: theo phƣơng pháp chiết nóng chiết dƣới - Khảo sát lựa chọn phƣơng pháp chiết xuất: chiết nóng chiết siêu âm gia nhiệt - Khảo sát yếu tố ảnh hƣởng: loại tác động siêu âm gia nhiệt 03 mẻ nguyên liệu theo phƣơng pháp chiết siêu âm dung môi tỷ lệ dung mơi/dƣợc liệu; số lần 59 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 1-2014 Bảng 1: Kết chiết xuất tỏi đen phƣơng pháp chiết nóng chiết siêu âm (n = 3) PHƢƠNG PHÁP CHIẾT TỶ LỆ DUNG MƠI/DƢỢC LIỆU (l/kg) Chiết nóng với nƣớc Chiết siêu âm với nƣớc NHIỆT ĐỘ CHIẾT THỜI GIAN CHIẾT (giê) 10/1 60 C 10/1 KHỐI LƢỢNG SAC (mg)/DỊCH CHIẾT HIỆU SUẤT CHIẾT(%) 123,50 ± 9,14 47,5 141,96 ± 11,64 54,6 150,28 ± 8,59 57,8 170,30 ± 12,43 65,5 182,52 ± 11,36 70,2 60 C Với phƣơng pháp chiết nóng, tiến hành chiết với khoảng thời gian khác 01, 02 05 cho khối lƣợng SAC thấp so với chiết siêu âm Do đó, phƣơng pháp chiết dƣới tác động siêu âm đƣợc lựa chọn cho nghiên cứu Kết khảo sát thông số quy trình chiết xuất * Ảnh hưởng loại dung mơi: Tiến hành chiết dƣới tác động siêu âm tỏi đen với loại dung môi khác nhau: nƣớc, ethanol 50% ethanol 96% tỷ lệ 10:1 Bảng 2: Ảnh hƣởng loại dung môi đến hàm lƣợng SAC dịch chiết THÔNG SỐ Khối lƣợng SAC (mg) NƢỚC TINH KHIẾT ETHANOL 50% ETHANOL 96% 170,3 ± 12,43 174,5 ± 12,19 179,9 ± 13,46 65,5 67,1 69,2 Hiệu suất chiết (%) Khi tăng dần độ cồn, hiệu suất chiết xuất tăng dần Tuy nhiên, mức độ tăng không đáng kể so với sử dụng nƣớc làm dung môi chiết xuất Vì vậy, lựa chọn nƣớc làm dung mơi để chiết xuất, nƣớc dung mơi giá thành rẻ, an toàn triển khai sản xuất ë quy m« cơng nghiệp * Ảnh hưởng số lần chiết: Bảng 3: Ảnh hƣởng số lần chiết đến hàm lƣợng SAC dịch chiết THÔNG SỐ Tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu Khối lƣợng SAC (mg) Tổng hiệu suất chiết (%) Mức tăng hiệu suất so với lần chiết trƣớc CHIẾT LẦN CHIẾT LẦN CHIẾT LẦN 10:1 10:1 10:1 170,3 ± 12,43 227,5 ± 14,33 237,12 ± 16,36 65,5 87,5 91,2 - 22,0 3,7 Khi tăng số lần chiết hiệu suất chiết tăng Tuy nhiên, hiệu suất chiết lần không tăng nhiều so với lần Do đó, lựa chọn chiết lần phù hợp 60 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 1-2014 * Ảnh hưởng tỷ lệ dung môi/dược liệu: Bảng 4: Ảnh hƣởng tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu đến hàm lƣợng SAC dịch chiết (n = 5) THÔNG SỐ CHIẾT 01 LẦN VỚI TỶ LỆ DUNG MƠI/DƢỢC LIỆU KHÁC NHAU Tỷ lệ dung mơi/dƣợc liệu (l/kg) Khối lƣợng SAC (mg) 10:1 20:1 30:1 170,3 ± 12,43 204,36 ±15,33 229,58 ± 18,83 65,5 78,6 88,3 - 13,1 9,7 Hiệu suất chiết (%) Mức tăng hiệu suất so với lần chiết trƣớc Khi tăng tỷ lệ dung môi, hiệu suất chiết tăng Khi tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu 20:1; chiết xuất lần cho hiệu suất chiết 78,6%, chiết lần với tổng lƣợng dung môi tƣơng tự, hiệu suất chiết hai lần đạt 87,5% Do đó, lựa chọn tỷ lệ dung môi/dƣợc liệu 10:1 lần chiết phù hợp * Ảnh hưởng nhiệt độ chiết xuất: Sau khảo sát đƣợc tỷ lệ dung môi chiết xuất, tiếp tục khảo sát ảnh hƣởng nhiệt độ chiết xuất Tiến hành chiết xuất với nhiệt độ khác nhau, lần lƣợt là: 40 - 60 - 80 - 1000C Bảng 5: Ảnh hƣởng nhiệt độ chiết xuất hàm lƣợng SAC dịch chiết (n = 5) CHIẾT XUẤT Ở CÁC NHIỆT ĐỘ KHÁC NHAU THÔNG SỐ Tỷ lệ dung môi/ dƣợc liệu Khối lƣợng SAC dịch chiết (mg) Hiệu suất chiết (%) 600C 40 C 800C 1000C Lần Sau lần Lần Sau lần Lần Sau lần Lần Sau lần 10:1 10:1 10:1 10:1 10:1 10:1 10:1 10:1 164,32 ± 12,98 222,04 ± 20,43 170,3 ± 12,43 227,5 ± 14,33 159,64 ± 11,97 217,36 ± 18,26 63,2 85,4 65,5 87,5 61,4 83,6 151,84 ± 194,22 ± 11,54 16,51 58,4 74,7 Nhiệt độ chiết xuất có ảnh hƣởng rõ rệt đến khối lƣợng SAC thu đƣợc dịch chiết Nhiệt độ chiết xuất tỏi đen 600C cho hiệu suất cao * Ảnh hưởng thời gian chiết xuất Bảng 6: Ảnh hƣởng thời gian chiết xuất đến hàm lƣợng SAC dịch chiết (n = 5) THỜI GIAN CHIẾT XUẤT (phót) THƠNG SỐ Tỷ lệ dung mơi/dƣợc liệu Khối lƣợng SAC (mg) Hiệu suất chiết (%) 30 phút 60 phút 90 phút Lần Sau lần Lần Sau lần Lần Sau lần 10:1 10:1 10:1 10:1 10:1 10:1 142,22 ± 11,95 199,68 ± 17,77 170,3 ± 12,43 227,5 ± 14,33 180,44 ± 12,45 232,96 ± 17,24 54,7 76,8 65,5 87,5 69,4 89,6 Thời gian chiết chiết xuất tỏi đen thích hợp 60 phút 61 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 1-2014 * Kết chiết xuất tỏi đen: Từ khảo sát trên, xác định đƣợc thơng số quy trình chiết xuất nhƣ sau: dung môi chiết nƣớc với tỷ lệ 1:10 (dƣợc liệu/dung môi); chiết 02 lần thời gian 60 phút nhiệt độ 600C, cô cao nhiệt độ 600C, áp suất giảm Hiệu suất chiết đạt 87,36% - Dung môi chiết xuất: nƣớc - Tỷ lệ dƣợc liệu/dung môi: 10:1 Đỗ Tất Lợi Những thuốc vị thuốc Việt Nam NXB Y học 1999, tr.181-182 - Số lần chiết: 02 lần - Thời gian chiết: 60 phút/lần - Nhiệt độ chiết: 600C - Thiết bị chiết: máy chiết dƣới tác động siêu âm SM30 (Hàn Quốc) dung tích 30 lít, tần số siêu âm 60 MHz Để đánh giá độ lặp lại quy trình chiết xuất: tiến hành chiết xuất 05 mẻ khác với nguyên liệu tỏi đen, mẻ 01 kg nguyên liệu với thơng số quy trình nhƣ Gộp phần dịch chiết lần trộn đều, lấy mẫu tiến hành định lƣợng SAC dịch chiết Từ đó, tính khối lƣợng SAC chiết đƣợc Bảng 7: Hàm lƣợng SAC 05 mẻ dịch chiết KHỐI LƢỢNG SAC CHIẾT ĐƢỢC (mg) HIỆU SUẤT THU HỒI SAC (%) 229,32 88,2 220,48 84,8 217,36 83,6 241,02 92,7 227,50 87,5 LÔ CHIẾT TÀI LIỆU THAM KHẢO X ± SD 87,36 ± 3,53 RSD% 4,04 Khi chiết điều kiện với mẻ khác nhau, hiệu suất chiết tƣơng đồng với giá trị RSD% 4,04% Nhƣ vậy, điều kiện chiết xuất tỏi đen xây dựng có độ lặp lại cao Trần Thị Thanh Huyền Nghiên cứu sơ thành phần hoá học tác dụng chống oxy hoá tỏi đen Lý Sơn (Allium sativum L.) Khóa luận tốt nghiệp Dƣợc sỹ đại học, Học viện Quân y 2012 Chử Văn Mến, Vũ Bình Dương, Trịnh Nam Trung, Đào Văn Đơn Nghiên cứu định lƣợng SAllyl-L-Cystein tỏi Lý Sơn sắc ký lỏng hiệu cao Tạp chí Y - Dƣợc học Quân 2012, số 9, tr.7-13 Hoàng Anh Tuấn Nghiên cứu thành phần hóa học tỏi Lý Sơn (Allium sativum L.)”, Khóa luận tốt nghiệp Dƣợc sỹ đại học Học viện Quân y 2010 Nguyễn Thị Hồng Minh, Nguyễn Thị Thùy Ninh Tối ƣu hóa quy trình sấy phun dịch cà chua, Tạp chí Khoa học Phát triển 2011, tập 9, số Tôn Nữ Minh Nguyệt, Đào Văn Hiệp Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật sấy phun sản xuất bột Chanh dây Tạp chí phát triển Khoa học Cơng nghệ 2006, tập 9, số Dana Wang, Yonghui Feng, Jun Liu Black garlic (Allium sativum) extracts enhance the Immune system Medicinal and Aromatic plant science and Biotechology 2010, (1), pp.37-40 Duk Ju Choi, Soo Jung Lee, Min Jung Kang, Hee Sook Cho, Nak Ju Sung, Jung Hye Shin Physicochemical characteristics of black garlic (Allium sativum L) J Korean Soc Food Sci Nut 2008, 37 (4) pp.465-471 10 Emiko Sato, Masahiro Kohno, Yoshimi Niwano Increased anti-oxidative potency of garlic by spontaneous short-term fermentation Plant Foods for Human Nutrition 2006, 61, pp.157-160 KẾT LUẬN Nghiên cứu xây dựng thành cơng quy trình chiết xuất cao tỏi đen 1:1 phƣơng pháp chiết siêu âm tần số 60 MHz, sử dụng 62 ... 89,6 Thời gian chiết chiết xuất tỏi đen thích hợp 60 phút 61 TẠP CHÍ Y - DƢỢC HỌC QUÂN SỰ SỐ 1-2014 * Kết chiết xuất tỏi đen: Từ khảo sát trên, xác định đƣợc thơng số quy trình chiết xuất nhƣ sau:... độ chiết xuất có ảnh hƣởng rõ rệt đến khối lƣợng SAC thu đƣợc dịch chiết Nhiệt độ chiết xuất tỏi đen 600C cho hiệu suất cao * Ảnh hưởng thời gian chiết xuất Bảng 6: Ảnh hƣởng thời gian chiết xuất. .. lại quy trình chiết xuất: tiến hành chiết xuất 05 mẻ khác với nguyên liệu tỏi đen, mẻ 01 kg ngun liệu với thơng số quy trình nhƣ Gộp phần dịch chiết lần trộn đều, lấy mẫu tiến hành định lƣợng SAC