Tổng quan nghiên cứu

Niệt dó (Wikstroemia indica (L.Mey)) là một loài cây thuộc họ Trầm (Thymelaeaceae), được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền để điều trị các bệnh viêm nhiễm, hen suyễn, ho gà, viêm amidan và các tổn thương ngoài da. Theo ước tính, hàm lượng daphnoretin trong nguyên liệu Niệt dó đạt khoảng 0,268% tính theo khối lượng khô. Daphnoretin là một coumarin có nhiều tác dụng dược lý nổi bật như ức chế sự phát triển khối u, chống virus, điều hòa miễn dịch và giãn mạch vành. Tuy nhiên, việc chiết xuất và bào chế cao giàu daphnoretin từ phần trên mặt đất của cây Niệt dó chưa được nghiên cứu sâu tại Việt Nam.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng quy trình chiết xuất và bào chế cao đặc giàu daphnoretin từ phần trên mặt đất của cây Niệt dó, đồng thời đánh giá hoạt tính sinh học trên các cytokine IL-1β và IL-10 in vitro. Nghiên cứu được thực hiện trên nguyên liệu thu hái tại huyện Cô Tô, tỉnh Quảng Ninh vào tháng 10/2020, với phạm vi thời gian nghiên cứu từ 2020 đến 2023. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển sản phẩm dược liệu chuẩn hóa, góp phần nâng cao giá trị sử dụng của Niệt dó trong điều trị các bệnh liên quan đến miễn dịch và ung thư.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết chiết xuất dược liệu: Tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất như dung môi, thời gian, nhiệt độ và tỷ lệ dung môi/dược liệu để đạt hiệu suất cao nhất.
  • Phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology - RSM): Sử dụng mô hình phức hợp trung tâm (Central Composite Design - CCD) để khảo sát và tối ưu hóa các biến đầu vào ảnh hưởng đến hàm lượng daphnoretin và hiệu suất chiết xuất.
  • Khái niệm cytokine IL-1β và IL-10: IL-1β là cytokine viêm, kích thích phản ứng viêm cấp, trong khi IL-10 là cytokine ức chế, điều hòa phản ứng miễn dịch. Đánh giá tác động của cao Niệt dó giàu daphnoretin trên hai cytokine này giúp định hướng tác dụng điều hòa miễn dịch của sản phẩm.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nguyên liệu là phần trên mặt đất của cây Niệt dó thu hái tại Quảng Ninh, được sơ chế, phân loại và xay nhỏ. Hóa chất chuẩn daphnoretin có độ tinh khiết 98,4% được sử dụng làm chuẩn định lượng.
  • Phương pháp phân tích: Hàm lượng daphnoretin được xác định bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC-DAD) với điều kiện sắc ký chuẩn hóa. Đường chuẩn được xây dựng với hệ số xác định R² = 0,9999 trong khoảng nồng độ 14,88-238 µg/ml.
  • Phương pháp chiết xuất: Kết hợp phương pháp thay đổi một yếu tố (OFAT) và phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) để khảo sát và tối ưu các yếu tố: nồng độ ethanol, thời gian chiết, tỷ lệ dung môi/dược liệu. Quy mô khảo sát ban đầu là 20g/mẻ, sau đó mở rộng quy mô 1kg/mẻ.
  • Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học: Đánh giá tác động của cao Niệt dó giàu daphnoretin trên tế bào đại thực bào RAW 264.7 bằng kỹ thuật ELISA để đo nồng độ cytokine IL-1β và IL-10 in vitro. Các mẫu thử được ủ với nồng độ 3 µg/ml trong 24 giờ, so sánh với mẫu chứng và mẫu kích thích viêm LPS 5 ng/ml.
  • Timeline nghiên cứu: Thu thập nguyên liệu và sơ chế (2020), khảo sát các yếu tố chiết xuất và xây dựng mô hình RSM (2021-2022), bào chế cao quy mô lớn và đánh giá hoạt tính sinh học (2022-2023).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Xây dựng đường chuẩn và định lượng daphnoretin: Đường chuẩn daphnoretin có phương trình S = 46623 × C + 68696 với R² = 0,9999, đảm bảo độ chính xác cao trong định lượng. Hàm lượng daphnoretin trong nguyên liệu Niệt dó đạt trung bình 0,268 ± 0,003%.

  2. Ảnh hưởng của phương pháp chiết xuất: Phương pháp chiết ngâm ở nhiệt độ phòng (30ºC, 24 giờ) cho hàm lượng daphnoretin trong cao là 2,453% và hiệu suất chiết 8,42%, cao hơn đáng kể so với chiết hồi lưu (0,852% daphnoretin, 8,18% hiệu suất).

  3. Ảnh hưởng kích thước dược liệu: Kích thước 1-2 mm (KT3) cho hàm lượng daphnoretin trong cao cao nhất (2,429%) và hiệu suất chiết 9,42%, vượt trội so với các kích thước lớn hơn hoặc nhỏ hơn.

  4. Tỷ lệ dung môi/dược liệu: Tỷ lệ 15/1 đạt hiệu suất chiết cao nhất (10,05%) và hàm lượng daphnoretin 2,569%, trong khi tỷ lệ thấp hơn 3/1 chỉ đạt 4,52% hiệu suất.

  5. Dung môi chiết: Ethanol 80% là dung môi tối ưu, cho hàm lượng daphnoretin trong cao gần 2,043% và hiệu suất chiết 9,99%, vượt trội so với nước (0,244% daphnoretin).

  6. Thời gian chiết: Thời gian chiết 24 giờ được lựa chọn là tối ưu, cân bằng giữa hiệu suất chiết và tính khả thi của quy trình.

  7. Hoạt tính trên cytokine: Cao Niệt dó giàu daphnoretin ức chế đáng kể sự sản sinh IL-1β và kích thích sản sinh IL-10 trên tế bào RAW 264.7, cho thấy tiềm năng điều hòa miễn dịch.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy phương pháp chiết ngâm ở nhiệt độ phòng với ethanol 80%, tỷ lệ dung môi/dược liệu 15/1, kích thước dược liệu 1-2 mm và thời gian 24 giờ là điều kiện tối ưu để chiết xuất daphnoretin với hàm lượng và hiệu suất cao. So với các nghiên cứu trước đây sử dụng chiết hồi lưu hoặc các dung môi khác, quy trình này đơn giản, tiết kiệm năng lượng và phù hợp với sản xuất quy mô lớn.

Việc sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) giúp xác định chính xác sự tương tác giữa các yếu tố chiết xuất, nâng cao hiệu quả tối ưu hóa so với phương pháp thay đổi một yếu tố (OFAT). Mô hình CCD với 20 thí nghiệm đã cung cấp dữ liệu đầy đủ để xây dựng mô hình hồi quy đa biến, với hệ số xác định R² gần 1, chứng tỏ độ tin cậy cao.

Hoạt tính sinh học của cao giàu daphnoretin trên cytokine IL-1β và IL-10 phù hợp với các nghiên cứu trước đây về tác dụng điều hòa miễn dịch của daphnoretin. Sự ức chế IL-1β giúp giảm viêm, trong khi kích thích IL-10 hỗ trợ phản ứng chống viêm và điều hòa miễn dịch. Dữ liệu này được minh họa qua biểu đồ so sánh nồng độ cytokine giữa mẫu chứng, mẫu kích thích LPS và mẫu thử cao Niệt dó.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Triển khai sản xuất quy mô công nghiệp: Áp dụng quy trình chiết xuất ngâm ethanol 80% trong 24 giờ, tỷ lệ dung môi/dược liệu 15/1, kích thước dược liệu 1-2 mm để sản xuất cao đặc giàu daphnoretin với quy mô 1kg/mẻ trở lên. Thời gian thực hiện: 6-12 tháng. Chủ thể: các doanh nghiệp dược liệu và viện nghiên cứu.

  2. Nghiên cứu sâu về tác dụng điều hòa miễn dịch: Tiếp tục đánh giá hoạt tính sinh học in vivo và cơ chế tác động của cao Niệt dó trên các mô hình viêm và suy giảm miễn dịch. Thời gian: 12-18 tháng. Chủ thể: các trung tâm nghiên cứu dược học cổ truyền.

  3. Phát triển sản phẩm dược phẩm và thực phẩm chức năng: Dựa trên quy trình chiết xuất đã tối ưu, phát triển các dạng bào chế phù hợp như viên nang, cao lỏng, hoặc viên nén để ứng dụng trong điều trị viêm, ung thư và tăng cường miễn dịch. Thời gian: 18-24 tháng. Chủ thể: công ty dược phẩm.

  4. Đào tạo và chuyển giao công nghệ: Tổ chức các khóa đào tạo kỹ thuật chiết xuất và bào chế cao giàu daphnoretin cho cán bộ kỹ thuật và nhà sản xuất dược liệu. Thời gian: 6 tháng. Chủ thể: trường đại học, viện nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà nghiên cứu dược liệu và dược học cổ truyền: Luận văn cung cấp quy trình chiết xuất chuẩn hóa và đánh giá hoạt tính sinh học, hỗ trợ nghiên cứu phát triển sản phẩm mới từ Niệt dó.

  2. Doanh nghiệp sản xuất dược phẩm và thực phẩm chức năng: Tham khảo để áp dụng quy trình chiết xuất hiệu quả, nâng cao chất lượng sản phẩm chứa daphnoretin.

  3. Giảng viên và sinh viên ngành Dược: Tài liệu tham khảo quý giá về phương pháp tối ưu hóa chiết xuất, phân tích HPLC và đánh giá hoạt tính miễn dịch in vitro.

  4. Cơ quan quản lý và phát triển dược liệu: Cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng tiêu chuẩn chất lượng và hướng dẫn sản xuất các sản phẩm từ Niệt dó.

Câu hỏi thường gặp

  1. Daphnoretin là gì và tại sao nó quan trọng?
    Daphnoretin là một coumarin có hoạt tính sinh học mạnh, bao gồm ức chế khối u, chống virus và điều hòa miễn dịch. Nó là thành phần chính quyết định tác dụng dược lý của Niệt dó.

  2. Phương pháp chiết xuất nào được sử dụng trong nghiên cứu?
    Phương pháp chiết ngâm ethanol 80% ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ với tỷ lệ dung môi/dược liệu 15/1 được tối ưu để chiết xuất daphnoretin hiệu quả nhất.

  3. Làm thế nào để đánh giá hàm lượng daphnoretin trong cao?
    Hàm lượng được xác định bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC-DAD) với đường chuẩn có hệ số xác định R² = 0,9999, đảm bảo độ chính xác và lặp lại cao.

  4. Cao Niệt dó giàu daphnoretin có tác dụng gì trên hệ miễn dịch?
    Cao này ức chế sản sinh cytokine viêm IL-1β và kích thích cytokine ức chế viêm IL-10 trên tế bào đại thực bào RAW 264.7, cho thấy khả năng điều hòa miễn dịch hiệu quả.

  5. Quy trình chiết xuất có thể áp dụng trong sản xuất công nghiệp không?
    Quy trình chiết ngâm đơn giản, tiết kiệm năng lượng và dung môi, phù hợp để mở rộng quy mô sản xuất công nghiệp với hiệu suất và chất lượng cao.

Kết luận

  • Đã xây dựng thành công quy trình chiết xuất và bào chế cao đặc giàu daphnoretin từ phần trên mặt đất cây Niệt dó với hàm lượng daphnoretin đạt khoảng 2,5% trong cao.
  • Phương pháp chiết ngâm ethanol 80%, tỷ lệ dung môi/dược liệu 15/1, kích thước dược liệu 1-2 mm và thời gian 24 giờ là điều kiện tối ưu.
  • Cao Niệt dó giàu daphnoretin có tác dụng điều hòa miễn dịch rõ rệt qua ức chế IL-1β và kích thích IL-10 in vitro.
  • Nghiên cứu mở hướng phát triển sản phẩm dược liệu chuẩn hóa, ứng dụng trong điều trị các bệnh viêm và ung thư liên quan đến miễn dịch.
  • Đề xuất tiếp tục nghiên cứu in vivo, phát triển sản phẩm và chuyển giao công nghệ trong 1-2 năm tới.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp áp dụng quy trình này để phát triển sản phẩm dược liệu chất lượng cao, đồng thời mở rộng nghiên cứu tác dụng sinh học sâu hơn nhằm nâng cao giá trị khoa học và thực tiễn của Niệt dó.