I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Trích Ly Flavonoid Từ Lá Bạch Quả
Nhu cầu sử dụng dược liệu ngày càng tăng, đặc biệt là trong bối cảnh Y học cổ truyền (YHCT) được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) công nhận. Khoảng 80% dân số ở các quốc gia đang phát triển sử dụng YHCT hoặc thuốc từ dược thảo. Các hợp chất thiên nhiên trong cây thuốc dễ thích nghi với tế bào sống, giúp hấp thu tốt hơn và ít độc hơn so với chất tổng hợp. Việt Nam có tiềm năng lớn về dược liệu, và flavonoid là một trong những nhóm hợp chất quan trọng. Flavonoid có vai trò chống oxy hóa, bảo vệ tế bào, và điều hòa sinh trưởng cây. Chúng có mặt trong nhiều dược liệu như Bạch quả, Hoa hòe, và Actiso. Cao Bạch quả là một vị thuốc cơ bản trong các bài thuốc dân gian về não của người Trung Quốc. Việc chiết xuất và tinh chế các hợp chất tự nhiên là quá trình quan trọng để thu được các hoạt chất có hoạt tính sinh học, nghiên cứu từng hoạt chất riêng lẽ về tính chất, tác dụng dược lý để phục vụ cho việc phát triển sản xuất thuốc, chất chuẩn nhằm cũng như làm đa dạng hóa thuốc, chất chuẩn, góp phần bảo vệ sức khỏe con người.
1.1. Giới Thiệu Chung Về Flavonoid Trong Dược Liệu
Flavonoid là nhóm hợp chất phong phú trong tự nhiên, có nhiều tác dụng sinh học quan trọng. Chúng thường được tìm thấy trong thực vật và đóng vai trò là chất chống oxy hóa, bảo vệ acid ascorbic trong tế bào, ngăn cản một số tác nhân gây hại cho cây (vi khuẩn, côn trùng, ngoài ra còn có tác dụng điều hòa sự sinh trưởng của cây cối. Flavonoid cũng là thành phần thường gặp trong các dược liệu có nguồn gốc từ thực vật như: Bạch quả, Hoa hòe, Lúa mạch ba góc, cây Táo Diếp cá, Rau mèo, Rau nghề, Núc nác, Hoàng cầm, Kim ngân, Actiso, Dau, Cúc gai. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng flavonoid có khả năng chống viêm, kháng khuẩn, và bảo vệ tim mạch.
1.2. Vai Trò Của Lá Bạch Quả Ginkgo Biloba Trong Y Học
Lá Bạch quả (Ginkgo biloba) từ lâu đã được sử dụng trong y học cổ truyền, đặc biệt là trong các bài thuốc liên quan đến não bộ. Người Tây Âu và Mỹ nhiều thập kỷ nay cũng đã nghiên cứu bạch quả để chiết xuất ra các loại thuốc chữa các chứng bệnh nan y. Con ở Việt Nam, cao bạch qua cũng là vi thuốc quý được sử dụng trong rất nhiều trong các sản phẩm Đông y. Các thành phần hoạt tính trong lá Bạch quả, bao gồm flavonoid, được cho là có tác dụng tăng cường tuần hoàn máu não, cải thiện trí nhớ và giảm các triệu chứng liên quan đến suy giảm nhận thức.
II. Thách Thức Trong Phương Pháp Trích Ly Flavonoid Truyền Thống
Việc chiết xuất và tinh chế các hợp chất tự nhiên là quá trình quan trọng dé thu được các hoạt chất có hoạt tính sinh học, nghiên cứu từng hoạt chất riêng lẽ về tính chất, tác dụng dược lý để phục vụ cho việc phát triển sản xuất thuốc, chất chuẩn nhằm cũng như làm đa dạng hóa thuốc, chất chuẩn, góp phần bảo vệ sức khỏe con người. Có nhiều phương pháp được sử dụng để chiết xuất các hợp chất tự nhiên. Một trong những phương pháp đó là chiết băng dung môi hữu cơ. Phương pháp này có những ưu điểm là dung môi dé tim, quá trình trích ly đơn giản nhưng cũng tôn tại những nhược điểm như độc hai, dé bay hơi, khó thu hồi hết nên ảnh hưởng đến con người, môi trường và độ tinh khiết của sản phẩm. Với những nhược điểm trên thì việc lựa chọn dung môi trích ly rất quan trọng.
2.1. Nhược Điểm Của Dung Môi Hữu Cơ Trong Trích Ly Dược Liệu
Sử dụng dung môi hữu cơ trong trích ly có nhiều hạn chế. Các dung môi này thường độc hại, dễ bay hơi, và khó thu hồi hoàn toàn, gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường. Điều này làm giảm độ tinh khiết của sản phẩm và tạo ra các vấn đề về an toàn lao động. Việc lựa chọn dung môi phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả và an toàn của quá trình trích ly.
2.2. Yêu Cầu Về Dung Môi Trích Ly An Toàn Và Hiệu Quả
Việc lựa chọn dung môi trích ly cần đáp ứng các yêu cầu về an toàn, hiệu quả và thân thiện với môi trường. Dung môi lý tưởng nên có khả năng hòa tan tốt các hợp chất mục tiêu, dễ dàng thu hồi và tái sử dụng, không độc hại, và có giá thành hợp lý. Các dung môi xanh đang được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi để thay thế các dung môi hữu cơ truyền thống.
III. Chất Lỏng Ion Giải Pháp Trích Ly Flavonoid Xanh Từ Bạch Quả
Với những nhược điểm trên thì việc lựa chọn dung môi trích ly rất quan trọng. Chất lỏng ion được biết đến là dung môi xanh thân thiện với môi trường có những tính chất như: Không bay hơi, độ bền nhiệt cao, khoảng hòa tan rộng, tốc độ phản ứng nhanh nhờ có tính chất ion, đặc biệt khi có sự hỗ trợ của vi sóng hay sóng siêu âm nên độ 6n định cao, có thé dé trong thời gian dài mà không bị phân hủy. Đặc biệt là có khả năng thu hồi và tái sử dụng nên ảnh hưởng đến môi trường. Vì vậy mà đề tài hướng đến nghiên cứu: “Sử dụng chất lỏng ion trích ly flavonoid từ lá cây Bạch quả”, với mục tiêu nghiên cứu - Tổng hợp chất lỏng ion — Phan lập flavonoid của cây Bạch qua dé làm chất đối chiếu Khảo sát qui trình trích ly flavonoid bang chất long ion - Tham định phương pháp phân tích định lượng flavonoid trên máy sắc ky lỏng cao áp.
3.1. Ưu Điểm Của Chất Lỏng Ion Trong Trích Ly Dược Liệu
Chất lỏng ion (ILs) là dung môi xanh, thân thiện với môi trường, có nhiều ưu điểm vượt trội so với dung môi hữu cơ truyền thống. Chúng không bay hơi, có độ bền nhiệt cao, khoảng hòa tan rộng, và tốc độ phản ứng nhanh. ILs cũng có khả năng thu hồi và tái sử dụng, giảm thiểu tác động đến môi trường. Đặc biệt, khi kết hợp với vi sóng hoặc sóng siêu âm, ILs có thể tăng cường hiệu quả trích ly và độ ổn định của sản phẩm.
3.2. Cơ Chế Trích Ly Flavonoid Bằng Chất Lỏng Ion
Cơ chế trích ly flavonoid bằng chất lỏng ion liên quan đến khả năng tương tác giữa ILs và các hợp chất mục tiêu. ILs có thể phá vỡ các liên kết hydro và van der Waals giữa flavonoid và các thành phần khác trong lá Bạch quả, giúp giải phóng và hòa tan flavonoid vào dung môi. Tính chất ion của ILs cũng có thể tăng cường khả năng hòa tan của các hợp chất phân cực như flavonoid.
IV. Nghiên Cứu Trích Ly Flavonoid Từ Lá Bạch Quả Bằng ILs
Nghiên cứu sử dung chất lỏng ion trích ly flavonoid từ lá cây Bạch qua Ginkgo biloba L. CHUONG 1: TONG QUAN 1. TONG QUAN VE CHAT LONG ION 1. Dinh nghia Chat lỏng ion là những chat lỏng chi chứa toàn bộ ion ma không có phan tử trung hòa trong đó. Hay nói cách khác, ILs là những muối nóng chảy ở nhiệt độ thấp (dưới 100 °C) [1]. Lịch sir phát triển chất lỏng ion Vào giữa thé kỷ thứ 19, quan sát đầu tiên về ILs được ghi nhận bang tài liệu bởi các nhà hóa học được gọi là “Dầu đỏ” trong phản ứng Friedel-Crafts. Các alkylammonium nitrate đơn giản được tìm thấy là chất lỏng vào đầu thế kỷ 20. Mặc dù Osteryong, Wilkes, Hussey va Seddon là những người tiên phong trong lĩnh vực ILs, nhưng báo cáo đầu tiên về phản ứng va tinh chất vật lý của ethylammonium nitrate ([CsHsNH3|NO; điểm nóng chảy là 12 °C) được công bố bởi Welton vào năm 1914.
4.1. Tổng Hợp Chất Lỏng Ion Họ Imidazolium
Trong nghiên cứu, chất lỏng ion họ Imidazolium được tổng hợp một cách đơn giản và hiệu quả. Các phương pháp phân tích hiện đại như 'H-NMR và MS được sử dụng để xác định cấu trúc của các ILs đã tổng hợp. Kết quả cho thấy đã tổng hợp thành công năm chất lỏng ion: 1-Butyl-3-methylimidazolium chloride, 1- Hexyl-3-methylimidazolium chloride, 1-Octyl-3-methylimidazolium chloride, 1- Decyl-3-methylimidazolium chloride, |-Lauryl-3-methylimidazolium chloride với hiệu suất cao.
4.2. Phân Lập Các Flavonoid Từ Lá Bạch Quả
Các flavonoid như Isorhamnetin, Kaempferol, và Quercetin đã được phân lập từ lá cây Bạch quả để sử dụng làm chất đối chiếu. Quá trình phân lập này rất quan trọng để xác định và định lượng các flavonoid trong các mẫu trích ly.
V. Tối Ưu Hóa Quy Trình Trích Ly Flavonoid Bằng Chất Lỏng Ion
Khảo sát điều kiện trích ly các flavonoid từ lá cây Bạch quả có sử dụng chất lỏng ion. Tham định qui trình định tính, định lượng các flavonoid trên máy sắc ký lỏng cao áp. Imidazolium [onic liquids were synthesized by a simple, efficient method and characterized by using [H-NMR spectroscopy and mass spectrometry. Five inonic liquids (1-butyl-3-methylimidazolium chloride, I-hexyl-3-methylimidazolium chloride, 1-octyl-3-methylimidazolium chloride, 1-decyl-3-methylimidazolium chloride, 1-lauryl-3-methylimidazolium chloride) were successfully synthesized with yields of 86. Isolated flavonoids (isorhamnetin, kaempferol, quercetin) from extract of Ginkgo biloba’s leaves are used as reference substances for qualitative and quantitative determination of flavonoids and evaluation of extracting these compounds in the presence of ionic liquid.
5.1. Ảnh Hưởng Của Nồng Độ Chất Lỏng Ion Đến Hiệu Suất Trích Ly
Nồng độ chất lỏng ion có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất trích ly flavonoid. Nghiên cứu đã khảo sát ảnh hưởng của nồng độ ILs đến hiệu quả trích ly. Kết quả cho thấy có một nồng độ tối ưu, tại đó hiệu suất trích ly đạt giá trị cao nhất. Việc tăng hoặc giảm nồng độ ILs so với giá trị tối ưu có thể làm giảm hiệu suất trích ly.
5.2. Tối Ưu Hóa Thời Gian Và Tỷ Lệ Dung Môi Nguyên Liệu
Thời gian trích ly và tỷ lệ dung môi/nguyên liệu cũng là các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly flavonoid. Nghiên cứu đã tối ưu hóa các yếu tố này để đạt được hiệu suất trích ly cao nhất. Thời gian trích ly quá ngắn có thể không đủ để giải phóng hết flavonoid, trong khi thời gian quá dài có thể dẫn đến phân hủy các hợp chất mục tiêu. Tỷ lệ dung môi/nguyên liệu cũng cần được điều chỉnh để đảm bảo quá trình trích ly diễn ra hiệu quả.
VI. Kết Luận Và Triển Vọng Nghiên Cứu Flavonoid Từ Bạch Quả
Ionic liquids showed an excellent performance in assisting extraction of flavonoids from Ginkgo biloba’s leaves. The yield of extraction in the presence of ionic liquids comparable to method described in relevant USP monographs. Method for qualitative and quantitative determination of flavonoids from Ginkgo biloba’s leaves by using HPLC was successfully validated and ready to use.
6.1. Đánh Giá Hiệu Quả Của Chất Lỏng Ion So Với Phương Pháp Truyền Thống
Chất lỏng ion cho thấy hiệu quả vượt trội trong việc hỗ trợ trích ly flavonoid từ lá Bạch quả. Hiệu suất trích ly khi sử dụng ILs tương đương với các phương pháp được mô tả trong Dược điển Hoa Kỳ (USP). Điều này chứng tỏ ILs là một giải pháp thay thế tiềm năng cho các dung môi hữu cơ truyền thống.
6.2. Triển Vọng Ứng Dụng Và Nghiên Cứu Tiếp Theo
Nghiên cứu này mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi của chất lỏng ion trong trích ly dược liệu, đặc biệt là flavonoid từ lá Bạch quả. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình trích ly, đánh giá tính an toàn và độc tính của ILs, và phát triển các ứng dụng của flavonoid trong lĩnh vực dược phẩm và thực phẩm chức năng.
