Nghiên cứu khoa học: Quá trình trích ly xanthones từ vỏ quả măng cụt Garcinia mangostana L bằng chất lỏng siêu tới hạn

• Tác giả: Hoàng Minh Nam
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học
• Đề tài: Nghiên cứu trích ly xanthones từ vỏ măng cụt bằng chất lỏng siêu tới hạn
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết kết quả đề tài KHCN cấp trường
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• 1. CHƯƠNG 1: TONG QUAN
• 1.1. Đại cương về cây măng cụt Garcinia mangostana Linn.
• 1.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHƯƠNG PHÁP
• 1.2.1. Sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC
• 1.2.2. Trích ly sử dụng chất lỏng siêu tới hạn
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên vật liệu, trang thiết bị và hóa chất
• 2.2. Xây dựng quy trình phân tích α-mangostin bằng hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ XÂY DỰNG QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG XANTHONE. XÂY DỰNG QUY TRÌNH ĐỊNH LƯỢNG ALPHA MANGOSTIN
• 4. CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT CÁC PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY ALPHA MANGOSTIN TỪ VỎ QUẢ MĂNG CỤT
• 5. CHƯƠNG 5: KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH TRÍCH LY ALPHA MANGOSTIN TỪ VỎ QUẢ MĂNG CỤT BẰNG CO2 SIÊU TỚI HẠN
• KẾT LUẬN — KIẾN NGHỊ

I. Giới thiệu về xanthones và vỏ măng cụt

Xanthones là một nhóm hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cao, được tìm thấy chủ yếu trong vỏ quả măng cụt (Garcinia mangostana). Vỏ măng cụt chứa hơn 50 loại xanthones, trong đó a-mangostin và B-mangostin là hai hợp chất chính. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng xanthones có khả năng kháng oxy hóa mạnh mẽ, kháng viêm và kháng ung thư. Điều này làm cho vỏ măng cụt trở thành nguồn nguyên liệu quý giá cho ngành dược phẩm. Theo nghiên cứu, xanthones có thể giúp cải thiện sức khỏe và phòng ngừa nhiều bệnh lý. Việc trích ly xanthones từ vỏ măng cụt bằng phương pháp hiện đại như chất lỏng siêu tới hạn (SC-CO2) đã mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong y học và công nghiệp thực phẩm.

1.1. Tính chất và ứng dụng của xanthones

Xanthones có nhiều tính chất sinh học đáng chú ý, bao gồm khả năng chống oxy hóa, kháng viêm và kháng khuẩn. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng a-mangostin có thể ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, đồng thời bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do oxy hóa. Hơn nữa, xanthones còn có khả năng cải thiện sức khỏe tim mạch và hỗ trợ điều trị các bệnh lý mãn tính. Việc ứng dụng xanthones trong sản xuất thực phẩm chức năng và dược phẩm đang ngày càng được quan tâm, nhờ vào những lợi ích sức khỏe mà chúng mang lại.

II. Phương pháp trích ly xanthones

Phương pháp trích ly xanthones từ vỏ măng cụt bằng chất lỏng siêu tới hạn (SC-CO2) đã được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi. Phương pháp này cho phép thu hồi xanthones với hiệu suất cao và độ tinh khiết tốt hơn so với các phương pháp truyền thống như chiết xuất bằng dung môi hữu cơ. SC-CO2 có khả năng hòa tan các hợp chất hữu cơ mà không cần sử dụng dung môi độc hại, giúp bảo vệ môi trường và an toàn cho sức khỏe. Nghiên cứu cho thấy, điều chỉnh các yếu tố như áp suất, nhiệt độ và thời gian trích ly có thể tối ưu hóa hiệu suất thu hồi xanthones. Kết quả cho thấy, hiệu suất trích ly cao nhất đạt được ở áp suất 30 MPa và nhiệt độ 60°C.

2.1. Quy trình trích ly

Quy trình trích ly xanthones bằng SC-CO2 bao gồm các bước chính: chuẩn bị mẫu vỏ măng cụt, thiết lập hệ thống trích ly, điều chỉnh các thông số như áp suất và nhiệt độ, và thu hồi sản phẩm. Mẫu vỏ măng cụt được sấy khô và nghiền nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc. Sau đó, mẫu được đưa vào hệ thống trích ly, nơi CO2 được nén dưới áp suất cao và gia nhiệt. Khi CO2 ở trạng thái siêu tới hạn, nó có khả năng hòa tan các xanthones, từ đó thu hồi chúng qua quá trình tách chiết. Kết quả thu được là dung dịch chứa xanthones, có thể được tinh chế thêm để đạt độ tinh khiết cao hơn.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc trích ly xanthones từ vỏ măng cụt bằng SC-CO2 không chỉ mang lại hiệu suất cao mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm. Các phân tích bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) cho thấy hàm lượng xanthones trong sản phẩm thu được đạt tiêu chuẩn cao. Ngoài ra, các hoạt tính sinh học của xanthones cũng được đánh giá thông qua các thử nghiệm in vitro, cho thấy khả năng kháng viêm và kháng oxy hóa mạnh mẽ. Những kết quả này khẳng định giá trị của vỏ măng cụt như một nguồn nguyên liệu quý giá cho ngành dược phẩm và thực phẩm chức năng.

3.1. Ứng dụng thực tiễn

Xanthones từ vỏ măng cụt có tiềm năng lớn trong việc phát triển các sản phẩm chức năng và dược phẩm. Với khả năng kháng viêm và kháng oxy hóa, xanthones có thể được sử dụng trong các sản phẩm hỗ trợ điều trị bệnh lý như ung thư, tiểu đường và các bệnh mãn tính khác. Hơn nữa, việc sử dụng SC-CO2 trong trích ly không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình và mở rộng ứng dụng của xanthones trong các lĩnh vực khác nhau.