Luận văn thạc sĩ kỹ thuật hóa học nghiên cứu thành phần hóa học và quy trình trích ly hoạt chất có khả năng ức chế enzyme tyrosinase từ cây cù đề breynia vitisidaea burm f c e c fischer

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thành phần hóa học và quy trình trích ly hoạt chất ức chế enzyme tyrosinase từ cây cù đề Breynia vitisidaea.

Chuyên ngành

Kỹ thuật hóa học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận văn thạc sĩ

2017

107
1
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Nghiên cứu thành phần hóa học

Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích thành phần hóa học của cây cù đề Breynia vitis-idaea. Các hợp chất chính được phân lập bao gồm 6-O-benzoylarbutin, Breynioside B, và 6-O-benzoyl-α-D-glucose. Cấu trúc của các hợp chất này được xác định thông qua các phương pháp phổ 1D-NMR, 2D-NMR, và HR-MS. Các hợp chất này không chỉ có giá trị về mặt hóa học mà còn thể hiện hoạt tính sinh học đáng kể, đặc biệt là khả năng ức chế enzyme tyrosinase.

1.1. Phương pháp phân tích

Các phương pháp phân tích bao gồm sắc ký cột, sắc ký lớp mỏng, và các kỹ thuật phổ hiện đại như NMRMS. Những phương pháp này giúp xác định chính xác cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập.

1.2. Kết quả phân lập

Ba hợp chất chính được phân lập từ lá cây Breynia vitis-idaea6-O-benzoylarbutin, Breynioside B, và 6-O-benzoyl-α-D-glucose. Các hợp chất này đều thể hiện khả năng bắt gốc tự doức chế tyrosinase mạnh mẽ.

II. Quy trình trích ly

Quy trình trích ly được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất thu hồi các hoạt chất ức chế enzyme tyrosinase. Quy trình bao gồm các bước như chuẩn bị nguyên liệu, trích ly bằng dung môi, và tinh chế các hợp chất. Dung môi được sử dụng là ethyl acetaten-butanol, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình trích ly.

2.1. Chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu lá cây Breynia vitis-idaea được thu hái, làm sạch, và sấy khô trước khi tiến hành trích ly. Độ ẩm và hàm lượng tro của nguyên liệu cũng được xác định để đảm bảo chất lượng.

2.2. Tối ưu hóa quy trình

Các yếu tố như tỷ lệ rắn/lỏng, nhiệt độ, và thời gian trích ly được khảo sát để tối ưu hóa hiệu suất thu hồi 6-O-benzoylarbutin. Kết quả cho thấy hiệu suất toàn quá trình đạt 5,9%.

III. Hoạt chất ức chế enzyme tyrosinase

Các hoạt chất phân lập từ cây Breynia vitis-idaea được đánh giá về khả năng ức chế enzyme tyrosinase, một enzyme quan trọng trong quá trình tổng hợp melanin. 6-O-benzoylarbutin thể hiện hoạt tính ức chế mạnh nhất, với giá trị IC50 thấp, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong các sản phẩm làm trắng da.

3.1. Đánh giá hoạt tính

Hoạt tính ức chế tyrosinase được đánh giá thông qua phương pháp in-vitro, sử dụng L-DOPA làm cơ chất. Kết quả cho thấy 6-O-benzoylarbutin có hoạt tính ức chế vượt trội so với các hợp chất khác.

3.2. Ứng dụng thực tế

Các hoạt chất này có tiềm năng ứng dụng trong ngành mỹ phẩmdược phẩm, đặc biệt là trong các sản phẩm làm trắng da và điều trị các rối loạn sắc tố da.

IV. Công nghệ chiết xuất và ứng dụng

Nghiên cứu cũng đề xuất một công nghệ chiết xuất hiệu quả để thu hồi các hoạt chất tự nhiên từ cây Breynia vitis-idaea. Công nghệ này không chỉ đảm bảo hiệu suất cao mà còn thân thiện với môi trường, sử dụng các dung môi an toàn và có thể tái chế.

4.1. Công nghệ chiết xuất

Quy trình chiết xuất bao gồm các bước như trích ly bằng dung môi, tinh chế bằng sắc ký cột, và kết tinh để thu được các hợp chất tinh khiết. Công nghệ này có thể áp dụng ở quy mô công nghiệp.

4.2. Giá trị thực tiễn

Công nghệ chiết xuất này có thể được ứng dụng rộng rãi trong ngành dược liệumỹ phẩm, giúp khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên thực vật tự nhiên.

21/02/2025
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật hóa học nghiên cứu thành phần hóa học và quy trình trích ly hoạt chất có khả năng ức chế enzyme tyrosinase từ cây cù đề breynia vitisidaea burm f c e c fischer

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. Giới thiệu chung về chi Breynia 1. Đặc điểm thực vật chi Breynia Trong hệ thực vật Việt Nam, Thầu dầu (Euphorbiaceae) được coi là họ lớn, đa dạng loài thứ tư trong số 305 họ thực vật bậc cao. Ở Việt Nam, họ Thầu dầu hiện đã biết với 75 chi và trên 450 loài.

Các dạng sống gặp ở họ Thầu dầu có thể là cỏ hàng năm, cỏ nhiều năm, bụi, dây leo, gỗ nhỏ hoặc gỗ lớn. Chúng phân bố khá rộng rãi ở các hệ sinh thái khác nhau từ các vùng ven biển, ruộng vườn, đồng cỏ đến các thảm cây bụi và các loại hình rừng thứ sinh hoặc nguyên sinh trên núi cao [1, 2]. Chi Breynia được đặt tên theo nhà thực vật học người Đức Jacob Breyne (1837 - 1897) là 1 chi lớn trong họ Thầu dầu. Chi này bao gồm khoảng 25 loài thực vật phân phối rộng rãi trong nhiều hệ sinh thái khác nhau, từ khu vực ven biển, ruộng vườn, đồng cỏ và một số loại rừng nguyên sinh trên núi [2, 3].

Nhiều loài dược liệu thuộc chi Breynia có nguồn gốc từ Trung Quốc, Đông Nam Á và các đảo ở Thái Bình Dương. Các loài trong chi Breynia ở dạng cây bụi. Lá mọc so le, xếp hai dãy, có cuống. Cụm hoa đơm ở nách, hoa đơn tính, không có cánh hoa.

Hoa đực có đài dạng con quay, chỉ nhị dính thành cột ở giữa, bao phấn dính nhau, có 2 ô, mở dọc. Hoa cái có đài hợp, hình chuông có 6 mảnh, thành 2 vòng so le. Bầu hình trứng, có khi cụt hoặc giãn ra, vòi nhụy ngắn, rời hay dính, ở giữa hay ở bên. Quả nang, hay quả mọng, có đài, hạt có 3 cạnh [2, 3].

Nghiên cứu về thành phần hóa học của các loài trong chi Breynia vẫn còn ít. Nhưng trong y học dân gian, một số loài được xem là dược liệu quý, được sử dụng để chữa bệnh kiết lỵ, chống viêm, hay bị rắn cắn [4]. Một số nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Breynia Năm 1992, Nordin H. Lojis, Ooi Beng Guan và các cộng sự đã phân lập được Viroallosecurinine và ent-Phyllanthidine từ lá của loài Breynia coronata.

Nhóm nghiên cứu tiến hành trích ly lá Breynia coronata (7,14 kg) với MeOH, sau khi loại bỏ dung môi thu được cao MeOH. Tiếp tục trích ly cao MeOH với CHCl3 và sulfuric acid, bay hơi dung môi thu được cắn, cắn này hòa tan vào n-BuOH, sau khi 1 bay hơi dung môi thu được 14,8 g cao n-BuOH. Nhóm nghiên cứu tiến hành phân lập cao này bằng sắc ký lớp mỏng điều chế trên TLC silica gel với hệ dung môi EtOAc-CHCl3 thu được 1 (viroallosecurinine, 24 mg) và 2 (ent-Phyllant hidine, 35 mg) [5]. Năm 2005, Butsarakham Supudompol, Sumphan Wongseripipatana và Kittisak Likhitwitayawuid đã phân lập được 8 hợp chất từ lá của loài Breynia glauca.

Lá Breynia glauca được thu hái tại tỉnh Chanthaburi vào tháng 04/1999. Sau khi rửa sạch, phơi khô và xay nhuyễn, thu được 5 kg bột Breynia glauca khô. Nhóm tiến hành trích ly nguyên liệu với các dung môi thu được các cao tương ứng, cao n- hexane (47 g), cao ethylacetate (63 g), cao n-butanol (21 g). Sau đó, nhóm tiến hành phân lập cao EtOAc bằng sắc ký cột silica gel, cột Saphadex LH-20 thu được các hợp chất: 3 (friedelin, 26 mg), 4 (3-oxo-sitosterone, 2 mg), 5 (friedelan 3-β-ol, 36 mg), 6 (β-sitosterol, 21 mg).

Phân lập cao n-butanol (21g) bằng sắc ký cột silica gel và cột Saphdex LH-20 thu được các hợp chất: 7 (kaempferol, 4 mg), 8 (arbutin, 16 mg), 9 (kaempferol-3-O-rutinoside, 7,6 mg), 10 (quercetin-3-O-glucoside, 4 mg). Cấu trúc của các hợp chất phân lập được được xác định bằng phổ MS, 1H, 13C và so sánh với các tài liệu đã được công bố trước [6]. 2 Năm 2007, Dahai Meng, Wenliang Chen và Weimin Zhao đã phân lập được 10 hợp chất glycoside spiroketal chứa lưu huỳnh từ loài Breynia fruticosa. Cấu trúc của các hợp chất phân lập được xác định bằng phương pháp phổ và so sánh với các tài liệu đã công bố trước.

Phần trên mặt đất của Breynia fruticosa được thu hái tại tỉnh Guangxi, Trung Quốc vào tháng 06/2015. Nguyên liệu sau khi được rửa sạch, sấy khô và xay nhuyễn, thu được 30 kg bột Breynia fruticosa. Nhóm tác giả tiến hành trích ly bột nguyên liệu với ethanol 95% ở nhiệt độ phòng, sau khi lọc, bay hơi dung môi thu được cao EtOH. Sau đó tiến hành trích ly cao EtOH với CHCl3 và n-BuOH thu được các cao tương ứng.

3 Năm 2010, Dahai-Meng, Jian Wu, Weimin Zhao đã tiến hành phân lập cao n- butanol (800 g) từ bộ phận trên mặt đất của loài Breynia fruticosa (30,0 kg) và cao ethanol (10 g) từ bộ phận trên mặt đất của loài Breynia rostrata (5,0 kg). Kết quả thu được 38 hợp chất, trong đó hợp chất 1-8 là các glycoside mà phần aglycon thộc các nhóm flavane, sesquiterpene, phenylprpanoid, phenolic…và 30 hợp chất glycoside còn lại đã được phân lập và xác định trong các nghiên cứu trước. Nhóm nghiên cứu đã trích ly cao n-butanol từ loài Breynia fruticosa và cao ethanol từ loài Breynia rostrata, sau đó tiến hành phân lập các hợp chất từ hai cao bằng sắc ký cột silica gel, Saphadex LH-20 với các hệ dung môi tương ứng. Kết quả thu được các hợp chất: 22 (18 mg), 23 (26 mg), 24 (100 mg), 25 (5 mg), 26 (9 mg), 27 (14 mg), 28 (28 mg), 29 (10 mg), 30 (43 mg), 31 (7 mg), 32 (9 mg), 33 (16 mg), 34 (15 mg), 35 (17 mg), 36 (45 mg), 37 (15 mg), 38 (68 mg), 39 (28 mg), 40 (20 mg), 41 (25 mg), 42 (14 mg), 43 (26 mg), 44 (8 mg), 45 (46 mg), 46 (145 mg), 47 (20 mg), 48 4 (22 mg), 49 (12 mg), 50 (27 mg), 51 (10 mg), 52 (28 mg), 53 (78 mg), 54 (70 mg), 55 (318 mg), 56 (197 mg), 57 (191 mg), 58 (627 mg), 59 (194 mg) [8].

Năm 2011, Ya-Ping Liu, Xiang-Hai Cai cùng các cộng sự đã phân lập được 10 hợp chất từ rễ của Breynia fruiticosa, bao gồm các hợp chất triterpene và dẫn xuất của sterol. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành trích ly 8,5 kg rễ của Breynia fruiticosa (nguyên liệu khô xay nhuyễn thành bột) bằng dung môi MeOH 90%. Dịch trích sau khi lọc, bay hơi chân không thu được cao MeOH. Cao MeOH được trích ly tiếp bằng EtOAc, thu được 120 g cao EtOAc.

Sau đó, nhóm tiến hành phân lập cao EtOAc bằng sắc ký cột silica gel, Saphadex LH-20, RP-15, thu được các hợp chất: 5 60-Breyceanothanolic acid (38 mg), 61-Fruticosie A (50 mg), 62-Fruticosie B (26 mg), 63-Fruticosie C (962 mg), 64-Fruticosie D (254 mg), 65-Fruticosie E (54 mg), 66-Fruticosie F (225 mg), 67-Fruticosie G (38 mg), 68-Zizyberanali acid (17 mg), 69-Isoceanothic acid (721 mg) [9]. Năm 2013, Yan-Ping Li, Liao-Bin Dong cùng các cộng sự đã phân lập được bốn hợp chất trong cao chiết ethylacetate của toàn cây Breynia fruiticosa, trong đó (70), (71) là hai hợp chất dihydrobenzofuran neolignan mới và hai hợp chất đã biết gồm 9-9'-dihydroxy-3,4-methylenedioxy-3'-methoxy [7-O-4',8-5'] neolignan (72) và (-)- machicendiol (73). Nhóm nghiên cứu đã tiến hành phân lập từ cao ethylacetate (340 g) được trích từ bột nguyên liệu toàn cây Breynia fruiticosa (10 kg) bằng sắc ký cột Saphadex LH-20 với hệ dung môi giải ly H2O-MeOH thu được các đoạn FA-FE. Tiếp tục sắc ký đoạn FB (38,5 g) bằng cột silica gel với hệ dung môi (CHCl3- MeOH) thu được các đoạn nhỏ B1-B5, thu được bốn hợp chất.

Sau đó tiến hành phân tách B2 bằng sắc ký cột silica gel (PE-Me2CO) thu được B2-1, B2-2, B2-3, trong đó hợp chất 70 (2,0 mg) và 73 (10,0 mg) từ đoạn B2-2. Phân đoạn B2-3 sau khi sắc ký với cột RP-18 (MeOH-H2O) và tinh chế bằng cột Saphadex LH-20 = (CHCl3- 6 MeOH) thu được hợp chất 71 (4,5 mg). Đoạn B3 được phân tách bằng cột silicagel (CHCl3-Me2CO) thu được hợp chất 3 (3,0 mg) [10]. Tổng quan về cây cù đề 1.

Khái quát chung Giới: Plantae (Thực vật) Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Malpighiales Họ: Euphorbiaceae Chi: Breynia Loài: vitis – idaea Tên Việt Nam: cù đề Tên nước ngoài: Indian snowberry (Anh), Shan qi jing (Trung Quốc), Hime kobannoki, Takasago kobannoki (Nhật), Hujan panas, Semomah, Seruyan (Malaysia), Ang-sim-a, Ang-chu-a, Ang-a-chu (Đài Loan), Phiafān, Dapphit (Thái Lan) [1]. Tên khoa học: Breynia vitis-idaea (Burm. Hay còn gọi là Breynia rhamnoides (Retz.Arg, Phyllanthus rhamnoides Retz [2]. Đặc điểm sinh sản và phát triển Cây dạng cây bụi, cao 0,5–3 m, không lông, vỏ nâu, nhánh ngắn dài 5-7 cm màu đỏ lúc còn non.

Lá xếp hai dãy, trải ra, mảnh, màu đo đỏ lúc non. Lá xếp hai dãy, phiến mỏng hình trái xoan, mũi mác hay xoan bầu dục, đài tới 2,5 cm, rộng 1,6 cm, mặt trên xanh đậm, mặt dưới xanh mốc mốc, gân bên 3-5 đôi, cuống lá dài 2–4 mm, lá kèm hình tam giác, có mũi nhọn, dài 1–2 mm. Cụm hoa ở nách lá, hoa đực xếp 2-3 cái một, hoa cái đơn độc ở phía ngọn các nhánh. Hoa đực có đài dạng con quay với mép nguyên hay hơi lượn sóng, hình trụ có 3 thùy ở đỉnh, mang bao phấn.

Hoa cái có đài hình chuông chia ở đỉnh thành 6 lá đài, bầu hình trứng dẹp với 3 vòi nhụy ngắn. Quả nang hình trứng dẹp ở đỉnh, đường kính 5 mm, cao 6 mm, màu đỏ. Một số hình ảnh về cù đề 1. Đặc điểm phân bố Cây cù đề ưa sáng, mọc dại ở bờ ruộng, hay mọc thành bụi vùng thấp đến các rừng rụng lá ở độ cao 1000 m.

Cây hiện diện ở Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam, Campuchia, Thái Lan, quần đảo Malaysia và Philippines [11]. Ở nước ta, cây mọc tại nhiều nơi từ miền Bắc vào tới Lâm Đồng, Khánh Hòa, Bà Rịa - Vũng Tàu (Côn Đảo), Kiên Giang (đảo Phú Quốc) và các tỉnh miền Tây Nam Bộ. Thành phần hóa học sơ bộ của cây cù đề Phân tích sơ bộ hóa của các chất chiết xuất từ lá của cây cù đề cho thấy sự hiện diện của tinh dầu, carotenoids, tannin, acid hữu cơ. Thân cũng có sự hiện diện của các hợp chất có trong lá, ngoài ra, thân cây còn có một hàm lượng nhỏ saponin.

Rễ chứa β-sitosterol. Một số công dụng trong dân gian của cây cù đề Ở Ấn Độ, vỏ và lá cù đề được phơi khô, tán bột làm thuốc khi bị sưng amidan và hạch hạnh nhân [12]. Ở Malaysia có dân tộc ít người dùng lá làm rau ăn, dịch lá được dùng làm thuốc bổ trợ cho phụ nữ uống sau khi sinh [13]. Ở Philippines vỏ cây có vị se dùng làm thuốc chống các chứng xuất huyết, nước sắc rễ dùng làm thuốc súc miệng trị đau răng, nước hãm lá dùng trị đau dạ dày [14].

Ở Quảng Đông (Trung Quốc) toàn cây được sử dụng làm để chữa bệnh hen suyễn, sưng đau họng và bệnh mẩn ngứa. Trong y học cổ truyền ở Trung Quốc, cù đề cũng được sử dụng để điều trị viêm phế quản mạn và làm lành vết thương [15].

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Nghiên cứu thành phần hóa học và quy trình trích ly hoạt chất ức chế enzyme tyrosinase từ cây cù đề Breynia vitis-idaea là một tài liệu chuyên sâu tập trung vào việc phân tích thành phần hóa học và phát triển quy trình trích ly các hoạt chất có khả năng ức chế enzyme tyrosinase từ cây cù đề. Enzyme tyrosinase đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp melanin, do đó, nghiên cứu này mang lại tiềm năng ứng dụng lớn trong lĩnh vực mỹ phẩm và y học, đặc biệt là trong việc điều trị các vấn đề liên quan đến sắc tố da. Tài liệu cung cấp cái nhìn chi tiết về phương pháp nghiên cứu, kết quả phân tích, và hướng phát triển trong tương lai, giúp độc giả hiểu rõ hơn về giá trị của cây cù đề trong nghiên cứu khoa học.

Để mở rộng kiến thức về các nghiên cứu liên quan đến hóa học và ứng dụng thực tiễn, bạn có thể tham khảo Luận văn thạc sĩ khoa học xác định mức độ ô nhiễm các hợp chất hydrocarbons thơm đa vòng PAHs trong trà cà phê tại Việt Nam và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người, nghiên cứu này cũng tập trung vào phân tích hóa học và đánh giá tác động đến sức khỏe. Ngoài ra, Luận văn thạc sĩ hóa học phân tích và đánh giá chất lượng nước giếng khu vực phía đông vùng kinh tế Dung Quất, huyện Bình Sơn, tỉnh Quảng Ngãi cung cấp thêm góc nhìn về ứng dụng hóa học trong đánh giá môi trường. Cuối cùng, Luận văn thạc sĩ hóa học phân tích và đánh giá chất lượng nước sông Gianh tỉnh Quảng Bình là một tài liệu hữu ích khác để hiểu sâu hơn về các phương pháp phân tích hóa học trong thực tiễn.