Tách và Xác Định Độc Tố Nhóm Alkaloid Trong Thực Phẩm Chức Năng

Năm 1804-1805, các nhà hóa học Pháp và Đức đã phân lập được morphin và điều chế được dạng muối của nó. Đồng thời đã chứng minh được morphin là hoạt chất chính của cây thuốc phiện có tác dụng sinh lý rõ rệt. Năm 1980, từ vỏ cây canhkina, đã chiết và kết tinh được một chất đặt tên là “cinchonino” sau đó hai nhà hóa học Pháp đã xác định cinchonino là hỗn hợp của hai alkaloid là quinin và cinchonin. Năm 1918, phát hiện ra alkaloid của hạt mã tiền là strychnin và brucin; phát hiện ra cafein trong chè, cà phê. Sau đó tiếp tục phát hiện ra nicotin trong thuốc lá, atropin trong cà độc dược, theobromin trong cacao, codein trong thuốc phiện, cocain trong lá coca. Giữa năm 1973, người ta đã xác định được 4959 alkaloid khác nhau trong đó có 3293 chất đã xác định được công thức hóa học. Hiện nay đã phát hiện ra được rất nhiều alkaloid và cũng đã được đưa vào ứng dụng trong y học ngày một tăng [15].

Alkaloid có nguồn gốc từ chữ: alcali tiếng Ả rập là kiềm. Alkaloid là: - Những hợp chất hữu cơ có chứa dị vòng nitơ, có tính bazơ thường gặp ở trong nhiều loài thực vật và đôi khi còn tìm thấy trong một vài loài động vật. - Có phản ứng kiềm cho các muối với acid và các muối này dễ kết tinh. - Có hoạt tính sinh học rất quan trọng. - Có một số phản ứng chung là tạo “tủa“ cần thiết cho sự xác định chúng. Chúng là một nhóm hợp chất thiên nhiên quan trọng về nhiều mặt. Đặc biệt trong lĩnh vực y học, chúng cung cấp nhiều loại thuốc có giá trị chữa bệnh cao và độc đáo [15] [16].

Trong dân gian ta thường sử dụng các cây thảo dược như cà độc dược, mã tiền, củ ấu tàu… dùng để chữa bệnh nhưng trong các loại cây này có chứa một hàm lượng không nhỏ các chất độc nhóm alkaloid. Hiện nay, một số loại thực phẩm chức năng có nguồn gốc thảo dược cũng sử dụng các loại cây này hoặc có thành phần được chiết xuất từ cây thuốc có các hoạt chất như các alkaloid, terpenoid, phenolic… được biết đến như là các hợp chất thứ cấp. Sử dụng các loại thực phẩm chức năng này có thể là con dao hai lưỡi, dùng với liều lượng vừa phải có tác dụng chữa một số bệnh song dùng không đúng cách hoặc quá liều có thể dẫn đến ngộ độc hoặc các biến chứng.

Vì vậy sử dụng những thực phẩm chức năng có chứa các alkaloid độc này phải cẩn trọng và phải được sự quản lý và cho phép của các cơ quan chức năng. Tuy nhiên, ở Việt Nam việc xác định đồng thời các alkaloid độc trong thực phẩm chức năng vẫn chưa được nghiên cứu. Do vậy, để góp phần kiểm soát các nguy cơ tiềm ẩn để đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng và giúp cơ quan chức năng quản lý đưa ra các khuyến cáo nhằm giảm nguy cơ ngộ độc do sử dụng các thực phẩm chức năng có nguồn gốc thảo dược. Chúng tôi đã tiến hành đề tài: “Tách và xác định một số độc tố nhóm alkaloids trong thực phẩm chức năng bằng phương pháp sắc ký lỏng khối phổ”.

Nguyên tắc chung của sắc ký lỏng dựa trên sự phân tách các chất dựa vào ái lực khác nhau của chúng với pha tĩnh và pha động. Pha tĩnh là một chất rắn hoặc chất lỏng được cố định trên một cột, trong khi pha động là một chất lỏng di chuyển qua cột. Các chất có ái lực mạnh hơn với pha tĩnh sẽ di chuyển chậm hơn qua cột, trong khi các chất có ái lực mạnh hơn với pha động sẽ di chuyển nhanh hơn. Sự khác biệt về tốc độ di chuyển này dẫn đến sự phân tách các chất.

Detector khối phổ (MS) là một thiết bị phát hiện và đo lường các ion dựa trên tỷ lệ khối lượng trên điện tích (m/z) của chúng. MS bao gồm ba thành phần chính: nguồn ion hóa, bộ phân tích khối và bộ phát hiện. Nguồn ion hóa tạo ra các ion từ các chất phân tích. Bộ phân tích khối tách các ion dựa trên tỷ lệ m/z của chúng. Bộ phát hiện đo lường số lượng ion ở mỗi tỷ lệ m/z.

Phân tích định tính bằng LC-MS/MS được sử dụng để xác định sự hiện diện của các alkaloid độc trong mẫu. Điều này được thực hiện bằng cách so sánh phổ khối của các chất phân tích với phổ khối của các chất chuẩn. Phân tích định lượng bằng LC-MS/MS được sử dụng để đo lường nồng độ của các alkaloid độc trong mẫu. Điều này được thực hiện bằng cách so sánh diện tích pic của các chất phân tích với đường chuẩn.

Việc lựa chọn dung môi chiết phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất chiết cao. Các dung môi thường được sử dụng để chiết alkaloid bao gồm methanol, ethanol, acetonitrile và chloroform. Hiệu suất chiết của mỗi dung môi phụ thuộc vào tính chất hóa học của alkaloid và nền mẫu.

Dung dịch kiềm hóa được sử dụng để chuyển đổi alkaloid từ dạng muối sang dạng bazơ tự do, giúp tăng khả năng hòa tan của chúng trong dung môi hữu cơ. Các dung dịch kiềm hóa thường được sử dụng bao gồm amoni hydroxit và natri hydroxit. Nồng độ và thể tích của dung dịch kiềm hóa cần được tối ưu hóa để đảm bảo hiệu quả chiết cao nhất.

Các điều kiện sắc ký, bao gồm pha động, cột sắc ký, tốc độ dòng và nhiệt độ cột, cần được tối ưu hóa để đảm bảo sự tách hiệu quả của các alkaloid. Pha động thường bao gồm hỗn hợp của nước và dung môi hữu cơ, chẳng hạn như acetonitrile hoặc methanol. Cột sắc ký thường là cột pha đảo C18.

Tính đặc hiệu/chọn lọc của phương pháp phân tích đảm bảo rằng phương pháp chỉ xác định và định lượng các alkaloid mục tiêu mà không bị ảnh hưởng bởi các chất khác trong mẫu.

Khoảng tuyến tính là khoảng nồng độ mà phương pháp phân tích cho kết quả tuyến tính. Đường chuẩn được sử dụng để xác định nồng độ của các alkaloid trong mẫu dựa trên diện tích pic của chúng.

Giới hạn phát hiện (LOD) là nồng độ thấp nhất của alkaloid có thể được phát hiện một cách đáng tin cậy. Giới hạn định lượng (LOQ) là nồng độ thấp nhất của alkaloid có thể được định lượng một cách chính xác.

Việc phân tích các mẫu thực tế có thể giúp xác định sự hiện diện của các alkaloid độc trong các sản phẩm thực phẩm chức năng đang lưu hành trên thị trường.

Dựa trên kết quả phân tích, có thể đánh giá mức độ an toàn của sản phẩm và đưa ra các khuyến cáo phù hợp cho người tiêu dùng.