Nghiên cứu sử dụng chất lỏng ion để trích ly flavonoid từ lá cây Bạch quả Ginkgo biloba

• Tác giả: Tran Thi My Dung
• Người hướng dẫn: TS. Huynh Khanh Duy
• Trường học: Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học
• Đề tài: Nghiên cứu trích ly flavonoid từ lá cây Bạch quả Ginkgo biloba bằng chất lỏng ion
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• SUMMARY
• DANH MỤC VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ CHẤT LỎNG ION
• 1.2. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CHẤT LỎNG ION
• 1.3. CẤU TRÚC CỦA ILs
• 1.4. TÍNH CHẤT CỦA ILs
• 1.5. TỔNG HỢP CHẤT LỎNG ION
• 1.6. TỔNG QUAN VỀ FLAVONOID
• 1.6.1. PHÂN LOẠI FLAVONOID
• 1.6.2. TÍNH CHẤT CHUNG CỦA FLAVONOID
• 1.6.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY FLAVONOID
• 1.6.4. TÁC DỤNG VÀ CÔNG DỤNG CỦA FLAVONOID
• 1.7. TỔNG QUAN VỀ CÂY BẠCH QUẢ
• 1.7.1. ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT
• 1.7.2. PHÂN BỐ, SINH THÁI
• 1.7.3. BỘ PHẬN DÙNG, THU HÁI VÀ CHẾ BIẾN
• 1.7.4. THÀNH PHẦN HÓA HỌC
• 1.7.5. CÁC SẢN PHẨM CỦA BẠCH QUẢ TRÊN THỊ TRƯỜNG
• 1.8. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG HỢP ILs IMIDAZOLIUM
• 2.1. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG
• 2.2. TỔNG HỢP ILs
• 2.3. KẾT QUẢ TỔNG HỢP ILs
• 2.4. 1-OCTYL-3-METHYLIMIDAZOLIUM
• 2.5. 1-DECYL-3-METHYLIMIDAZOLIUM
• 2.6. 1-DODECYL-3-METHYLIMIDAZOLIUM
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN LẬP CÁC FLAVONOID - MỤC ĐÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 3.1. DỤNG MÔI, HÓA CHẤT
• 3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.4. CHIẾT XUẤT FLAVONOID THEO USP
• 3.5. KHẢO SÁT DUNG MÔI KHAI TRIỂN SẮC KÝ
• 3.6. PHÂN LẬP FLAVONOID BẰNG SẮC KÝ CỘT CỔ ĐIỂN
• 3.7. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC ISORHAMNETIN
• 3.8. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC KAEMPFEROL
• 3.9. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC QUERCETIN
• 4. CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH TRÍCH LY FLAVONOID TỪ LÁ BẠCH QUẢ CÓ SỰ HỖ TRỢ CỦA ILs
• 4.1. MỤC ĐÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 4.2. XÁC ĐỊNH MẶT KHỐI LƯỢNG DO LÀM KHÔ TRONG LÁ BẠCH QUẢ
• 4.3. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG FLAVONOID TRONG NGUYÊN LIỆU
• 4.4. TRÍCH LY FLAVONOID BẰNG CHẤT LỎNG ION IMIDAZOLIUM
• 4.5. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG TỈ LỆ RẮN LỎNG
• 4.6. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ CHẤT LỎNG ILs
• 4.7. KHẢO SÁT THỜI GIAN THỦY PHÂN
• 4.8. KHẢO SÁT THỜI GIAN SIÊU ÂM
• 4.9. KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CATION TRONG ILs
• 5. CHƯƠNG 5: THẨM ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
• 5.1. TÍNH TƯƠNG THÍCH HỆ THỐNG
• 5.2. TÍNH CHỌN LỌC/ĐẶC HIỆU
• 5.3. TÍNH TUYẾN TÍNH
• 5.4. GIỚI HẠN PHÁT HIỆN (LOD) VÀ GIỚI HẠN ĐỊNH LƯỢNG (LOQ)
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

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.

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh nhu cầu sử dụng dược liệu ngày càng gia tăng, đặc biệt là các hợp chất thiên nhiên có nguồn gốc từ thực vật, việc chiết xuất và tinh chế các hoạt chất sinh học trở thành một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng. Flavonoid, nhóm hợp chất phenol phong phú trong tự nhiên, đóng vai trò thiết yếu trong phòng và chữa bệnh nhờ các đặc tính chống oxy hóa, kháng viêm và bảo vệ mạch máu. Lá cây Bạch quả (Ginkgo biloba L.) là nguồn dồi dào flavonoid như quercetin, kaempferol và isorhamnetin, được ứng dụng rộng rãi trong y học cổ truyền và hiện đại.

Luận văn tập trung nghiên cứu sử dụng chất lỏng ion (ionic liquids - ILs) họ imidazolium làm dung môi trích ly flavonoid từ lá Bạch quả. Đây là phương pháp xanh, thân thiện môi trường, thay thế cho dung môi hữu cơ truyền thống vốn có nhiều hạn chế như độc hại, dễ bay hơi và khó thu hồi. Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là tổng hợp các ILs imidazolium với chuỗi alkyl khác nhau, phân lập flavonoid làm chất đối chiếu, khảo sát điều kiện trích ly flavonoid sử dụng ILs và thẩm định phương pháp phân tích định lượng flavonoid bằng sắc ký lỏng cao áp (HPLC).

Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 7/2016 đến tháng 6/2017 tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao hiệu quả chiết xuất flavonoid từ lá Bạch quả, đồng thời phát triển phương pháp phân tích chuẩn xác, hỗ trợ cho việc sản xuất dược liệu và các chế phẩm từ Bạch quả với chất lượng ổn định.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Chất lỏng ion (ILs) là các muối nóng chảy ở nhiệt độ thấp dưới 100 °C, cấu tạo từ cation hữu cơ và anion vô cơ hoặc hữu cơ. ILs họ imidazolium được quan tâm nhờ tính ổn định nhiệt cao, không bay hơi, khả năng hòa tan rộng và có thể điều chỉnh tính chất vật lý bằng cách thay đổi cấu trúc cation và anion. ILs được xem là dung môi xanh, thân thiện môi trường, có khả năng thu hồi và tái sử dụng, phù hợp cho các quá trình chiết xuất sinh học.

Flavonoid là nhóm hợp chất phenol thực vật với cấu trúc diphenylpropan, gồm các phân nhóm như flavon, flavonol, isoflavonoid. Các flavonoid chính trong lá Bạch quả là quercetin, kaempferol và isorhamnetin, có tác dụng chống oxy hóa, bảo vệ mạch máu và hỗ trợ điều trị các bệnh liên quan đến tuần hoàn não. Phương pháp chiết xuất flavonoid truyền thống sử dụng dung môi hữu cơ có nhiều hạn chế về an toàn và môi trường, do đó ILs được nghiên cứu như một dung môi thay thế hiệu quả.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là lá Bạch quả khô được thu mua từ nhà thuốc Y học cổ truyền, cùng với các hóa chất chuẩn và dung môi phân tích đạt chuẩn. Nghiên cứu tổng hợp năm loại ILs họ imidazolium với các cation có chuỗi alkyl từ butyl đến dodecyl và anion chloride bằng phương pháp chiếu xạ vi sóng, giúp rút ngắn thời gian và nâng cao hiệu suất tổng hợp (từ 86,2% đến 91,7%).

Phân lập flavonoid (quercetin, kaempferol, isorhamnetin) được thực hiện bằng sắc ký cột cổ điển, sử dụng các dung môi như chloroform, methanol, ethyl acetate. Điều kiện sắc ký lỏng cao áp (HPLC) được thiết lập với cột C18, detector UV 270 nm, tốc độ dòng 1,5 mL/phút để định tính và định lượng flavonoid.

Khảo sát điều kiện trích ly flavonoid sử dụng ILs bao gồm các biến số: nồng độ ILs, tỷ lệ rắn-lỏng, thời gian thủy phân và thời gian siêu âm. Phân tích số liệu được thực hiện bằng phương pháp thống kê và xây dựng đường hồi quy tuyến tính để đánh giá hiệu quả trích ly.

Thời gian nghiên cứu kéo dài gần một năm, từ tháng 7/2016 đến tháng 6/2017, đảm bảo thu thập đủ dữ liệu và hoàn thiện quy trình phân tích.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tổng hợp chất lỏng ion họ imidazolium: Năm ILs được tổng hợp thành công với hiệu suất cao, cụ thể: 1-butyl-3-methylimidazolium chloride đạt 86,2%, 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride 91,5%, 1-octyl-3-methylimidazolium chloride 88,3%, 1-decyl-3-methylimidazolium chloride 91,7%, và 1-dodecyl-3-methylimidazolium chloride 90,8%. Các sản phẩm được xác định cấu trúc bằng phổ ^1H-NMR và MS, đảm bảo độ tinh khiết và đúng cấu trúc.

2. Phân lập flavonoid làm chất đối chiếu: Quercetin, kaempferol và isorhamnetin được phân lập từ lá Bạch quả bằng sắc ký cột cổ điển với độ tinh khiết cao, làm cơ sở cho việc định tính và định lượng flavonoid trong mẫu trích ly.

3. Khảo sát điều kiện trích ly flavonoid sử dụng ILs: Nồng độ ILs ảnh hưởng rõ rệt đến hiệu suất trích ly, với nồng độ tối ưu khoảng 0,5 mol/L. Tỷ lệ rắn-lỏng 1:20 (g/mL) cho hiệu quả trích ly cao nhất. Thời gian thủy phân 25 phút và thời gian siêu âm 15 phút được xác định là điều kiện tối ưu, giúp tăng hàm lượng flavonoid thu được lên đến 95% so với phương pháp truyền thống.

4. Phương pháp phân tích HPLC: Phương pháp sắc ký lỏng cao áp được thẩm định với giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) thấp, độ chính xác và độ lặp lại cao (hệ số phục hồi trên 98%). Đường hồi quy tuyến tính của các flavonoid có hệ số tương quan R² > 0,999, đảm bảo độ tin cậy trong phân tích định lượng.

Thảo luận kết quả

Hiệu suất tổng hợp ILs cao nhờ ứng dụng chiếu xạ vi sóng, rút ngắn thời gian phản ứng từ hàng giờ xuống còn 25 phút, đồng thời giảm lượng dư alkyl halide cần thiết. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu quốc tế về tổng hợp ILs họ imidazolium.

Việc sử dụng ILs làm dung môi trích ly flavonoid cho thấy ưu điểm vượt trội so với dung môi hữu cơ truyền thống về hiệu quả chiết xuất và thân thiện môi trường. Biểu đồ khảo sát nồng độ ILs và tỷ lệ rắn-lỏng minh họa rõ xu hướng tăng hàm lượng flavonoid đến ngưỡng tối ưu rồi giảm nhẹ do hiện tượng bão hòa hoặc tương tác không thuận lợi.

Phương pháp HPLC được thẩm định kỹ lưỡng, phù hợp cho việc kiểm soát chất lượng flavonoid trong các sản phẩm dược liệu từ Bạch quả. So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả này khẳng định tính khả thi và hiệu quả của quy trình trích ly sử dụng ILs.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Ứng dụng quy trình trích ly flavonoid bằng ILs trong sản xuất dược liệu: Khuyến nghị các nhà sản xuất dược liệu áp dụng quy trình trích ly với ILs nồng độ 0,5 mol/L, tỷ lệ rắn-lỏng 1:20, thời gian thủy phân 25 phút và siêu âm 15 phút để nâng cao hàm lượng flavonoid trong sản phẩm. Thời gian triển khai dự kiến 6-12 tháng.

2. Phát triển bộ chuẩn flavonoid nội địa: Khuyến khích các viện nghiên cứu và phòng kiểm nghiệm xây dựng bộ chuẩn quercetin, kaempferol, isorhamnetin phân lập từ lá Bạch quả để giảm chi phí và tăng độ chính xác trong phân tích định lượng.

3. Đào tạo kỹ thuật viên và cán bộ phân tích: Tổ chức các khóa đào tạo về kỹ thuật tổng hợp ILs, trích ly flavonoid và vận hành thiết bị HPLC nhằm nâng cao năng lực chuyên môn cho cán bộ phòng thí nghiệm. Thời gian đào tạo 3-6 tháng.

4. Nghiên cứu mở rộng ứng dụng ILs cho các hợp chất thiên nhiên khác: Khuyến nghị các nhóm nghiên cứu tiếp tục khảo sát sử dụng ILs trong chiết xuất các hợp chất sinh học khác như terpenoid, alkaloid từ các dược liệu quý nhằm đa dạng hóa ứng dụng và phát triển công nghệ xanh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Kỹ thuật Hóa học, Dược học: Luận văn cung cấp kiến thức chuyên sâu về tổng hợp ILs, kỹ thuật trích ly và phân tích flavonoid, hỗ trợ nghiên cứu và phát triển sản phẩm dược liệu.

2. Doanh nghiệp sản xuất dược liệu và thực phẩm chức năng: Tham khảo quy trình trích ly flavonoid hiệu quả, thân thiện môi trường để nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế.

3. Phòng kiểm nghiệm và kiểm soát chất lượng: Áp dụng phương pháp phân tích HPLC đã thẩm định để kiểm soát hàm lượng flavonoid trong nguyên liệu và sản phẩm cuối cùng.

4. Cơ quan quản lý nhà nước về dược liệu và an toàn thực phẩm: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định quản lý chất lượng dược liệu.

Câu hỏi thường gặp

1. Chất lỏng ion là gì và tại sao được gọi là dung môi xanh?
   Chất lỏng ion (ILs) là muối nóng chảy ở nhiệt độ thấp, cấu tạo từ ion hữu cơ và vô cơ. ILs không bay hơi, có độ bền nhiệt cao và khả năng tái sử dụng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường so với dung môi hữu cơ truyền thống.

2. Tại sao chọn lá Bạch quả để chiết xuất flavonoid?
   Lá Bạch quả chứa hàm lượng flavonoid cao như quercetin, kaempferol và isorhamnetin, có tác dụng dược lý đa dạng, được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền và hiện đại.

3. Ưu điểm của phương pháp trích ly sử dụng ILs so với dung môi hữu cơ?
   Phương pháp sử dụng ILs giúp tăng hiệu suất chiết xuất, giảm độc hại, không bay hơi, dễ thu hồi và tái sử dụng, thân thiện với môi trường và an toàn cho người vận hành.

4. Phương pháp phân tích flavonoid bằng HPLC có độ chính xác như thế nào?
   Phương pháp HPLC được thẩm định với hệ số phục hồi trên 98%, giới hạn phát hiện thấp và đường hồi quy tuyến tính với R² > 0,999, đảm bảo độ chính xác và tin cậy cao trong phân tích.

5. Có thể áp dụng quy trình này cho các dược liệu khác không?
   Có, ILs có thể điều chỉnh cấu trúc để phù hợp với nhiều loại hợp chất thiên nhiên khác nhau, mở rộng ứng dụng trong chiết xuất các hoạt chất sinh học từ nhiều nguồn dược liệu.

Kết luận

• Năm loại chất lỏng ion họ imidazolium được tổng hợp thành công với hiệu suất từ 86,2% đến 91,7%, xác định cấu trúc bằng phổ ^1H-NMR và MS.
• Flavonoid quercetin, kaempferol và isorhamnetin được phân lập hiệu quả từ lá Bạch quả làm chất đối chiếu cho phân tích.
• Điều kiện trích ly flavonoid tối ưu với ILs là nồng độ 0,5 mol/L, tỷ lệ rắn-lỏng 1:20, thời gian thủy phân 25 phút và siêu âm 15 phút, đạt hiệu suất chiết xuất cao.
• Phương pháp HPLC được thẩm định với độ chính xác và độ nhạy cao, phù hợp cho phân tích định lượng flavonoid trong dược liệu.
• Đề xuất áp dụng quy trình trích ly bằng ILs trong sản xuất dược liệu, phát triển bộ chuẩn nội địa và đào tạo nhân lực chuyên môn trong 6-12 tháng tới.

Luận văn mở ra hướng nghiên cứu và ứng dụng công nghệ xanh trong chiết xuất dược liệu, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và bảo vệ môi trường. Để tiếp tục phát triển, các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp nên phối hợp triển khai các đề xuất nhằm tối ưu hóa quy trình và mở rộng ứng dụng ILs trong ngành dược liệu.