Nghiên cứu quy trình chiết tách cao chiết từ lá cây ngải cứu tại Bà Rịa - Vũng Tàu

Luận văn nghiên cứu quy trình chiết tách cao chiết từ lá cây ngải cứu tại tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu, góp phần phát triển dược liệu địa phương.

• Tác giả: Lê Bảo Quỳnh Hương
• Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Quang Thái
• Trường học: Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu
• Chuyên ngành: Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển
• Đề tài: Quy Trình Chiết Tách Cao Chiết Từ Lá Ngải Cứu Tại Bà Rịa - Vũng Tàu
• Loại tài liệu: báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Bà Rịa – Vũng Tàu

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu về cây ngải cứu
• 1.2. Nguồn gốc cây ngải cứu
• 1.3. Đặc tính sinh thái
• 1.4. Đặc tính thực vật
• 1.5. Một số nghiên cứu về thành phần hóa học và dinh dưỡng của cây ngải cứu
• 1.5.1. Thành phần dinh dưỡng
• 1.5.2. Một số hợp chất có hoạt tính sinh học của lá ngải cứu
• 1.6. Nhóm vi khuẩn Gram dương (Gr+)
• 1.7. Nhóm vi khuẩn Gram âm (Gr-)
• 1.8. Giá trị sử dụng của cây ngải cứu
• 1.8.1. Y dược dân gian
• 1.8.2. Các nghiên cứu dược học về ngải cứu
• 1.8.3. Dược tính lá ngải cứu
• 1.9. Thu hái và chế biến
• 1.10. Một số chế phẩm từ ngải cứu
• 1.11. Xây dựng quy trình chiết
• 1.11.1. Phương pháp chiết xuất
• 1.11.2. Phương pháp siêu tới hạn
• 1.11.3. Phương pháp sắc ký ghép khối phổ (GC – MS)
• 1.12. Phương pháp phân tích trọng lượng
• 1.13. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học kháng viêm
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất
• 2.2. Thu gom nguyên liệu
• 2.3. Dụng cụ - thiết bị và hóa chất
• 2.4. Vi khuẩn thí nghiệm
• 2.5. Các phương pháp nghiên cứu
• 2.5.1. Xử lý nguyên liệu
• 2.5.2. Quy trình chiết tách dịch chiết lá ngải cứu
• 2.5.3. Thuyết minh quy trình
• 2.5.4. Mô hình chiết xuất dịch chiết thực nghiệm tại phòng thí nghiệm
• 2.5.5. Các phương pháp xác định chỉ tiêu hóa lý
• 2.5.5.1. Xác định hàm lượng tro
• 2.5.6. Khảo sát điều kiện chiết
• 2.5.6.1. Khảo sát tỷ lệ nguyên liệu/dung môi
• 2.5.6.2. Khảo sát thời gian chiết
• 2.5.6.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến dịch chiết từ lá ngải cứu
• 2.5.7. Xác định thành phần hóa học có trong dịch chiết lá ngải cứu bằng phương pháp GC/MS
• 2.5.8. Thăm dò hoạt tính kháng khuẩn bằng phương pháp đo đường kính vòng kháng khuẩn
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả xác định một số chỉ tiêu hóa lý của lá ngải cứu
• 3.1.1. Hàm lượng tro
• 3.2. Kết quả khảo sát điều kiện chiết lá ngải cứu
• 3.2.1. Tỉ lệ dung môi
• 3.2.2. Thời gian chiết
• 3.3. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến dịch chiết lá ngải cứu
• 3.4. Kết quả định danh các thành phần hóa học có trong dịch chiết cao ngải cứu bằng phương pháp GC/MS
• 3.5. Kết quả thăm dò hoạt tính sinh học của cao lá ngải cứu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về cây ngải cứu

Cây ngải cứu, tên khoa học là Artemisia Vulgaris L., có nguồn gốc từ các vùng ôn đới ấm và đã được sử dụng từ thời cổ đại. Cây này không chỉ được biết đến với nhiều công dụng trong y học dân gian mà còn chứa nhiều thành phần hóa học có giá trị. Theo nghiên cứu, lá ngải cứu chứa nhiều flavonoid, coumarin và các hợp chất có hoạt tính sinh học. Đặc biệt, ngải cứu có khả năng kháng khuẩn, giúp điều trị nhiều bệnh lý khác nhau. Việc nghiên cứu và xây dựng quy trình chiết tách cao chiết từ lá ngải cứu tại Bà Rịa - Vũng Tàu không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn trong việc ứng dụng dược liệu thiên nhiên.

1.1 Nguồn gốc và đặc tính sinh thái

Ngải cứu được trồng rộng rãi ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là ở các vùng nhiệt đới và ôn đới. Cây có thể phát triển trên nhiều loại đất khác nhau và thường mọc hoang dại. Đặc điểm sinh thái của ngải cứu cho phép cây này dễ dàng thích nghi với môi trường sống, từ đó tạo ra nguồn nguyên liệu dồi dào cho việc chiết xuất. Việc thu hái lá ngải cứu cần được thực hiện đúng thời điểm để đảm bảo chất lượng cao chiết. Các nghiên cứu cho thấy, lá ngải cứu có chứa nhiều hợp chất quý giá, góp phần vào việc phát triển các sản phẩm chức năng và dược phẩm.

II. Quy trình chiết tách cao chiết

Quy trình chiết tách cao chiết từ lá ngải cứu bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, nguyên liệu được thu hái và xử lý để loại bỏ tạp chất. Sau đó, phương pháp chiết xuất được áp dụng, trong đó phương pháp Soxhlet và phương pháp siêu tới hạn là hai phương pháp chính. Các yếu tố như tỷ lệ nguyên liệu/dung môi, thời gian chiết và nhiệt độ chiết đều ảnh hưởng đến hiệu suất chiết xuất. Việc tối ưu hóa các điều kiện này là rất cần thiết để đạt được cao chiết có chất lượng tốt nhất. Kết quả từ quy trình chiết tách sẽ được phân tích bằng phương pháp GC-MS để xác định thành phần hóa học có trong cao chiết.

2.1 Phương pháp chiết xuất

Phương pháp chiết xuất là bước quan trọng trong quy trình chiết tách cao chiết từ lá ngải cứu. Phương pháp Soxhlet được sử dụng phổ biến nhờ khả năng chiết xuất hiệu quả các hợp chất có trong lá. Ngoài ra, phương pháp siêu tới hạn cũng được áp dụng để tăng cường hiệu suất chiết xuất. Các nghiên cứu cho thấy, việc điều chỉnh các thông số như nhiệt độ và áp suất trong phương pháp siêu tới hạn có thể giúp tối ưu hóa quá trình chiết xuất, từ đó nâng cao chất lượng cao chiết. Kết quả thu được từ các phương pháp này sẽ được so sánh và đánh giá để chọn ra phương pháp tối ưu nhất.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy cao chiết từ lá ngải cứu có chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học. Các chỉ tiêu hóa lý như hàm lượng tro, độ ẩm và các thành phần hóa học đã được xác định rõ ràng. Kết quả khảo sát cho thấy, cao chiết có khả năng kháng khuẩn đối với nhiều chủng vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt là các chủng Gram dương và Gram âm. Điều này chứng tỏ giá trị ứng dụng của cao chiết lá ngải cứu trong y học và thực phẩm chức năng. Việc thăm dò hoạt tính kháng khuẩn không chỉ giúp khẳng định tính hiệu quả của cao chiết mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới cho các sản phẩm từ thiên nhiên.

3.1 Hoạt tính kháng khuẩn

Hoạt tính kháng khuẩn của cao chiết lá ngải cứu đã được nghiên cứu trên nhiều chủng vi khuẩn khác nhau. Kết quả cho thấy, cao chiết có khả năng ức chế sự phát triển của các vi khuẩn như Staphylococcus aureus và Escherichia coli. Điều này cho thấy tiềm năng ứng dụng của cao chiết trong việc phát triển các sản phẩm kháng khuẩn tự nhiên. Các nghiên cứu tiếp theo cần được thực hiện để xác định cơ chế hoạt động của các hợp chất trong cao chiết, từ đó có thể phát triển các sản phẩm dược phẩm hiệu quả hơn.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu về quy trình chiết tách cao chiết từ lá ngải cứu tại Bà Rịa - Vũng Tàu đã chỉ ra rằng cây ngải cứu không chỉ có giá trị trong y học dân gian mà còn có tiềm năng lớn trong nghiên cứu khoa học. Việc xây dựng quy trình chiết tách hiệu quả sẽ góp phần vào việc phát triển các sản phẩm từ thiên nhiên, phục vụ cho nhu cầu chăm sóc sức khỏe của cộng đồng. Đề nghị các nhà nghiên cứu tiếp tục khai thác và phát triển các ứng dụng của cao chiết lá ngải cứu trong các lĩnh vực khác nhau.

4.1 Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Để phát huy tối đa giá trị của cao chiết lá ngải cứu, cần có các nghiên cứu sâu hơn về thành phần hóa học và cơ chế hoạt động của các hợp chất trong cao chiết. Ngoài ra, việc khảo sát ứng dụng của cao chiết trong các sản phẩm thực phẩm chức năng và dược phẩm cũng cần được chú trọng. Các nghiên cứu này không chỉ giúp khẳng định giá trị của ngải cứu mà còn mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành dược liệu tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu về cây ngải cứu [1], [19] 1. Nguồn gốc cây ngải cứu  Theo dân gian: cái tên "ngải cứu" cũng đã gợi cho nhiều người về ý nghĩa của nó. Theo sách "Thảo mộc dược Đông y", ngải cứu có nghĩa là "cứu vãn tình nghĩa" và có một sự tích kể về nguồn gốc của loài ngải cứu.

Ngày xưa, ở vùng Nội Mông (Trung Quốc), có cô gái dáng hình thắt đáy lưng ong, nhan sắc kiêu sa, tên là Kim Tuyến. Ở độ tuổi 20, nàng đã kết duyên cùng chàng kỵ sĩ. Một hôm, nhân buổi du xuân, có vị đại thần nhác trông thấy Kim Tuyến đã sinh lòng thèm muốn và tìm cách sát hại kỵ sĩ. Ông ta bèn vu cho chàng kỵ sĩ là đã bắn chết con ngựa của mình, nếu muốn được tha tội, chàng phải nộp cho quan một đoạn dây thừng bện bằng tro cỏ, bằng không, sẽ bị đầy biệt xứ.

Hiểu được dã tâm của vị quan, Kim Tuyến ra vườn nhổ những cây thuốc già, héo khô về bện thành đoạn thừng, đặt lên chiếc mâm đồng, rồi đốt cháy dần thành tro đem cho chồng bê "mâm thừng" đến nộp cho quan. Thoạt trông thấy, quan phủ ngớ người nhìn mà không nói năng gì! Hiểu được tài trí của đôi vợ chồng nọ, đại quan đành tuyên bố tha tội cho chàng kỵ sĩ, và từ bỏ ý muốn chiếm đoạt Kim Tuyến. Vậy là loại cây thuốc trồng ở vườn kia đã cứu vãn sự cách chia tình nghĩa vợ chồng. Dân làng biết chuyện, gọi cây ấy là cây "ngải cứu".

Từ đó, người ta còn phát hiện ra nhiều công dụng của ngải cứu với mùi hương thơm nồng, hăng hắc không lẫn vào đâu được.  Theo nghiên cứu khoa học: - Ngải cứu được biết đến từ thời cổ đại và đã từng được xem như một loài cỏ dại. - Có nguồn gốc từ các vùng ôn đới ấm ở Bắc Mỹ, châu Âu, châu Á; vùng nhiệt đới Bắc Phi và vùng hàn đới Alaska. - Tên khoa học hiện nay Artemisia Vulgaris L.

xuất phát từ tên Latin, tên của nữ thần Artémis, người hiện diện để bảo vệ người phụ nữ khỏi bệnh tật. Đặc tính sinh thái a) Tên gọi  Tên thường gọi : Ngải cứu, ngải diệp, nhả ngải (tiếng Tày), quá sú (tiếng H'mông), co linh li (tiếng Thái),… Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 3 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái Luan van Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường  Tên khác : Motherwort, Maiden wort, Mugwort (Anh), Cordon de S. Jose (Tây Ban Nha), Armoise commune (Pháp),…  Tên khoa học : Artemisia Vulgaris L. b) Phân loại khoa học Giới: Plantea Bộ: Asterales Họ: Asteraceae Ngành: Angiospermae Loài: A.vulgaris Chi: Artemisia Lớp: Asterids c) Phân bố - Ngải cứu phân bố rộng khắp thế giới, phát triển nhất ở vùng nhiệt đới Nam Á, các nước Ðông Nam Á, Ấn Độ, Pakistan, Srilanca, Banglades và Trung Quốc.

- Ở nước ta, ngải cứu được trồng từ lâu đời trên khắp các vùng miền từ Nam chí Bắc và mọc hoang nhiều nơi chẳng hạn như lề đường. - Ngải cứu được trồng trên các loại đất không có nhiều đạm, giống như các khu vực đồng cỏ và hoang hóa. Các hộ gia đình trồng ngải cứu xung quanh nhà với quy mô nhỏ, chưa thấy trồng quy mô lớn. Đặc tính thực vật - Ngải cứu là cây thân thảo, sống lâu năm, thân cây cao khoảng từ 30 cm – 1,5 m (hiếm khi cao trên 2m) Hình 1.

Cây ngải cứu Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 4 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái Luan van Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường - Các lá dài 5 – 20 cm, màu xanh lá cây thẫm, hình mũi giáo, xẻ thùy lông chim, với các sợi lông trắng dày đặc 2 mặt trên, dưới. - Lá ngải thường có mùi thơm nồng và có vị hơi đắng hoặc rất đắng tùy theo mùa. - Những bông hoa nhỏ (dài ~ 5 mm) đối xứng với nhiều cánh hoa màu vàng hoặc màu hồng. Cụm hoa hẹp và rất nhiều, sinh thành chùm.

Hoa trổ từ tháng 7 – 10. - Ngải cứu là cây ưa ẩm, dễ trồng bằng cách giâm cành những đoạn gốc thân già. 2 Các bộ phận của cây ngải cứu 1.Một số nghiên cứu về thành phần hóa học và dinh dưỡng của cây ngải cứu. Thành phần hóa học - Lá chứa nhiều flavonoid loại tri và tetra hydroxyflavone; dẫn xuất coumarin,….

- Dịch chiết từ thân cây và rễ cây chứa nhiều lactone sesquiterpen như dehydromatricarin và artevulgarin,… Trong đó artevulgarin là một chất mới chưa được tỉm thấy trong tự nhiên. - Cả cây có chứa tinh dầu với lượng nhỏ từ 0,20 – 0,34%, trong đó chiếm đến 90% là 1,8 – cineole, thuyone. - Ngoài ra trong ngải cứu còn có hợp chất của indole, xeton, dehydro matricaria este, tetradecatrilin, tricosanol, arachyl alcol, chất màu, vulgarin, profilin, các acid amin như adenin, cholin. Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 5 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái Luan van Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường - Trong ngải cứu Việt Nam có nhiều chất màu Indigo – base, gần 50 hợp chất đã phân tích và xác định có trong lá ngải cứu và chủ yếu là  caryophylen 24%,  cuberene 12% 1.

Thành phần dinh dưỡng Thành phần dinh dưỡng trong 100g lá ngải cứu tươi được thể hiện ở bảng 1. 1: Thành phần dinh dưỡng của lá ngải cứu tươi Thành phần Hàm lượng (g) Calories 50 – 60 Protein 5 Chất béo 0 Carbohydrates 8 Chất xơ 3. Một số hợp chất có hoạt tính sinh học của lá ngải cứu [18] C10H18O (Eucalyptol): là một hợp chất hữu cơ tự nhiên, trong điều kiện nhiệt độ phòng là một chất lỏng không màu. Nó là một ete vòng đồng thời là một monotecpenoit.

Được sử dụng trong các chất tạo mùi, tạo vị và trong mỹ phẩm, là thành phần trong nhiều loại nước súc miệng và thuốc ho. 1-8-Cineol C10H16: -pinen là một đồng phân của pinene với liên -pinen kết đôi ngoại bào. Nó là một thành phần của tinh dầu từ nhiều loại thực vật. Nó có vai trò như một chất chuyển hóa thực vật.

-pinen là một thành phần hương vị. Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 6 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái Luan van Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường 2-methylenebicyclo[3.1]heptane C10H18O: Borneol là một hợp chất hữu cơ bicyclic và Borneol một dẫn xuất terpene. Nhóm hydroxyl trong hợp chất này được đặt ở vị trí endo. Có hai chất đối kháng khác nhau củaborneol.

Cả d - (+) - borneol và l - (-) -borneol đều được tìm thấy trong tự nhiên. Borneol dễ bị oxy hóa thành ketone ( long não ) 1,7,7 trimethylbicyclo[2. Vi khuẩn [13] Khả năng kháng khuẩn của cao lá ngải cứu đã được nghiên cứu ở các nồng độ khác nhau (200; 400; 800; 1600 mg/ml) chống lại 5 chủng vi khuẩn gây bệnh bao gồm ba chủng Gram âm (Escherichia coli (E.coli) – ATCC 43895, Salmonella typhi - ATCC 14028, Pseudomonas aeruginosa - ATCC 9027); và hai chủng Gram dương (Staphylococus aureus - ATCC 6538, Bacillus cereus - VTCC 1005). Nhóm vi khuẩn Gram dương (Gr+) a) Staphylococcus aureus (tụ cầu khuẩn) - Staphylococcus aureus được phân lập từ da, màng nhày của người và động vật máu nóng (Trần Linh Thước, 2006).

- Những nhiễm trùng do Staphylococcus aureus có thể gây nên nhiều biểu hiện khác nhau như: nhiễm trùng da, tổ chức dưới da hay các cơ quan nội tạng, gây mưng mủ điển hình, nhiễm trùng huyết và bại huyết. Staphylococcus aureus còn có khả năng hình thành độc tố đường ruột trong thực phẩm (Nguyễn Như Thanh và ctv,1997). - Đặc điểm: Staphylococcus aureus hình cầu, tụ lại thành đám giống chùm nho, đường kính từ 0,7 – 1µm, bắt màu Gr+, không có lông, không di động, không sinh nha bào, không có giáp mô, tuy nhiên cũng có 1 số chủng có giáp mô (Nguyễn Vĩnh Phước, 1977). - Sức đề kháng: Staphylococcus aureus không có nha bào nên đề kháng kém đối với nhiệt độ và hóa chất: ở 70oC vi khuẩn bị diệt trong 1 giờ, ở 80oC chết trong 10 – 30 phút, đun sôi ở 100oC chết trong vài phút.

Staphylococcus aureus dễ bị tiêu diệt bởi các loại thuốc Chủ nhiệm đề tài: Lê Bảo Quỳnh Hương 7 Hướng dẫn khoa học: Th.S Nguyễn Quang Thái Luan van Trường Đại học Bà Rịa – Vũng Tàu Viện Kỹ thuật – Kinh tế biển Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp trường sát trùng thông thường: acid fenic 3 – 5% giết vi khuẩn trong 3 – 15 phút, formol 1% tiêu diệt vi khuẩn trong 1 giờ, cồn nguyên chất không có tác dụng đối với Staphylococcus aureus nhưng cồn 70% diệt vi khuẩn trong vài phút. - Tính sinh độc tố: Staphylococcus aureus có thể sản sinh ra các loại độc tố sau: độc tố dung huyết, độc tố diệt bạch cầu, độc tố gây hoại tử da, độc tố gây chết, độc tố đường ruột, các yếu tố độc lực ngoại bào. Ngoài ra Staphylococcus aureus còn hình thành những nhân tố gây bệnh sau: chất làm tan tơ huyết, men làm đông huyết tương, nhân tố khuếch tán (Trần Thị Phận, 2004). - Tính kháng thuốc:  Staphylococcus aureus là vi khuẩn gây nhiễm trùng bệnh viện rất phổ biến, và người ta đã nghiên cứu được nó có khả năng đề kháng với một số kháng sinh.

Tuy nhiên loại kháng sinh và mức độ kháng tùy thuộc vào điều kiện địa lý. Sự kháng thuốc ở Staphylococcus aureus là 1 đặc điểm rất đáng lưu ý. Đa số Staphylococcus aureus kháng lại các nhóm kháng sinh nhóm -lactams nhờ men -lactamase (Nguyễn Thanh Bảo, 2003).  Một số còn kháng được methicillin gọi là methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA), do nó tạo được các protein gắn vào vị trí tác động của kháng sinh.

Hiện nay một số rất ít các tụ cầu còn đề kháng được với cephalosporin các thế hệ. Trong trường hợp này, vancomycin được dùng thay thế (Lê Huy Chính, 2007). - Tính gây bệnh: + Trong tự nhiên:  Nhiễm khuẩn ngoài da: Staphylococcus aureus làm mưng mủ các vết thương, nơi sây sát trên da, làm các tổ chức bị sưng, tạo thành áp se (Trần Thị Phận, 2004).  Nhiễm khuẩn huyết: từ các ổ nhiễm trùng ngoài da, tụ cầu khuẩn xâm nhập vào máu gây chứng huyết nhiễm mủ và theo máu đi tới các cơ quan gây nên các ổ áp se.

Tụ cầu khuẩn là nguyên nhân gây viêm xoang, viêm amygdale, viêm vú cho người (Trần Thị Phận, 2004).