1 tối ưu hóa quy trình chiết xuất alkaloid trong cây dừa cạn catharanthus roseus l g don apocynaceae

Nghiên cứu tối ưu hóa quy trình chiết xuất alkaloid từ cây dừa cạn (Catharanthus roseus), loài cây dược liệu quý. Tìm hiểu quy trình chiết xuất hiệu quả nhất.

• Tác giả: Dương Phương Quỳnh
• Trường học: Trường học Nguyễn Tất Thành
• Chuyên ngành: Dược
• Đề tài: Tối Ưu Hóa Quy Trình Chiết Xuất Alkaloid Trong Cây Dừa Cạn (Catharanthus Roseus)
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. TỔNG QUAN THỰC VẬT
• 1.2. CÁC HỢP CHẤT ALKALOID TRONG CÂY CATHARANTHUS ROSEUS (L.)
• 1.3. KHÁI NIỆM
• 1.4. PHÂN LOẠI
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. DUNG MÔI, HÓA CHẤT
• 2.2. TRANG THIẾT BỊ
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. CHỌN ALKALOID ĐỂ ĐỊNH HƯỚNG CHIẾT
• 3.2. ĐỊNH TÍNH ALKALOID TRONG THUỐC TIÊM CYTOBLASTIN
• 3.3. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ CỦA CHẤT CHIẾT BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG GHÉP ĐẦU DÒ KHỐI PHỔ (MS)
• 3.4. KHẢO SÁT CỰC ĐẠI HẤP THỤ CỦA ALKALOID TRONG THUỐC TIÊM CYTOBLASTIN BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ UV-VIS
• 3.5. XÂY DỰNG ĐƯỜNG CHUẨN ALKALOID SULFAT TRONG NƯỚC
• 3.6. KHẢO SÁT CÁC HỢP CHẤT ALKALOID TRONG DƯỢC LIỆU DỪA CẠN
• 3.7. SƠ BỘ KHẢO SÁT THỰC VẬT
• 3.8. ĐỊNH TÍNH ALKALOID TRONG DƯỢC LIỆU DỪA CẠN
• 3.9. XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHIẾT ALKALOID (ĐỊNH HƯỚNG VINBLASTIN) TỪ CÂY DỪA CẠN
• 3.10. XÂY DỰNG CÁC THÍ NGHIỆM TỐI ƯU HÓA
• 3.11. KẾT QUẢ TỐI ƯU HÓA
• 3.12. PHÂN TÍCH TƯƠNG TÁC ẢNH HƯỞNG GIỮA CÁC YẾU TỐ
• 3.13. KẾT QUẢ DỰ ĐOÁN
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Cây Dừa Cạn Giới Thiệu Giá Trị Chiết Xuất Alkaloid

Cây Dừa Cạn (Catharanthus roseus) là một dược liệu quý, nổi tiếng với khả năng sản xuất các alkaloid có giá trị dược tính cao, đặc biệt là vinblastine và vincristine. Những hợp chất này đóng vai trò quan trọng trong điều trị nhiều loại ung thư. Nghiên cứu khoa học tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình chiết xuất alkaloid từ cây dừa cạn nhằm nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Việc hiểu rõ về đặc điểm sinh học, thành phần hóa học và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất là vô cùng quan trọng. Theo nghiên cứu của Dương Phương Quỳnh, việc tối ưu hóa này không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế mà còn góp phần bảo tồn và phát triển nguồn dược liệu quý giá này. Cây dừa cạn không chỉ là một nguồn cung cấp dược liệu quan trọng mà còn là đối tượng nghiên cứu tiềm năng cho các ứng dụng y học trong tương lai.

1.1. Nguồn Gốc và Đặc Điểm Sinh Học Cây Dừa Cạn

Cây dừa cạn (Catharanthus roseus) thuộc họ Apocynaceae, có nguồn gốc từ Madagascar. Đây là cây thân thảo sống lâu năm, dễ trồng và thích nghi với nhiều điều kiện khí hậu khác nhau. Cây có hoa màu hồng hoặc trắng, lá xanh bóng. Nghiên cứu cho thấy, thành phần hóa học phức tạp của cây, đặc biệt là hàm lượng alkaloid tập trung ở lá và rễ, mang lại giá trị dược liệu cao. Điều này thúc đẩy các nghiên cứu khoa học nhằm khai thác tối đa tiềm năng của cây.

1.2. Các Alkaloid Chính và Hoạt Tính Sinh Học Đặc Trưng

Hai alkaloid quan trọng nhất được chiết xuất từ cây dừa cạn là vinblastine và vincristine. Vinblastine được sử dụng trong điều trị u lympho Hodgkin và ung thư tinh hoàn, trong khi vincristine hiệu quả trong điều trị bệnh bạch cầu ở trẻ em. Ngoài ra, cây dừa cạn còn chứa nhiều hợp chất tự nhiên khác có hoạt tính sinh học đa dạng, đang được nghiên cứu để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực y học. Các nhà khoa học không ngừng khám phá cơ chế tác động của các alkaloid này để nâng cao hiệu quả điều trị.

II. Thách Thức Trong Chiết Xuất Alkaloid Cây Dừa Cạn

Mặc dù có giá trị dược liệu cao, việc chiết xuất alkaloid từ cây dừa cạn gặp nhiều thách thức. Hàm lượng alkaloid trong cây thường thấp, đòi hỏi các quy trình chiết xuất phức tạp và tốn kém. Hiệu suất chiết xuất có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như loại dung môi chiết xuất, thời gian chiết xuất, nhiệt độ chiết xuất và pH chiết xuất. Bên cạnh đó, việc đảm bảo độ tinh khiết và tính ổn định của alkaloid sau chiết xuất cũng là một vấn đề quan trọng. Các nhà nghiên cứu liên tục tìm kiếm các phương pháp tối ưu hóa quy trình chiết xuất nhằm vượt qua những thách thức này, nâng cao năng suất và giảm chi phí sản xuất.

2.1. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Hiệu Suất Chiết Xuất Alkaloid

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chiết xuất alkaloid từ cây dừa cạn, bao gồm loại dung môi, nhiệt độ, thời gian, và pH. Việc lựa chọn dung môi chiết xuất phù hợp là rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến khả năng hòa tan và chiết xuất các alkaloid mong muốn. Nhiệt độ chiết xuất và thời gian chiết xuất cũng cần được điều chỉnh để tối ưu hóa quá trình, tránh làm phân hủy các hợp chất. pH của dung dịch chiết xuất cũng ảnh hưởng đến sự ổn định và khả năng chiết xuất của các alkaloid.

2.2. Vấn Đề Đảm Bảo Độ Tinh Khiết và Ổn Định của Alkaloid

Sau quá trình chiết xuất, việc đảm bảo độ tinh khiết và tính ổn định của alkaloid là rất quan trọng. Các alkaloid có thể bị phân hủy hoặc biến đổi trong quá trình bảo quản, làm giảm hiệu quả dược lý. Do đó, cần áp dụng các kỹ thuật chiết xuất và tinh chế phù hợp, đồng thời kiểm soát chặt chẽ các điều kiện bảo quản như nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng. Các phương pháp phân tích như sắc ký lớp mỏng (TLC) và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) được sử dụng để kiểm tra độ tinh khiết và xác định hàm lượng alkaloid.

2.3. Hạn chế về công nghệ và chi phí trong quy trình chiết xuất

Các phương pháp chiết xuất alkaloid truyền thống thường đòi hỏi thời gian dài, sử dụng lượng lớn dung môi độc hại và tiêu tốn nhiều năng lượng. Điều này làm tăng chi phí sản xuất và gây ảnh hưởng đến môi trường. Các phương pháp chiết xuất hiện đại như siêu tới hạn CO2 và chiết xuất hỗ trợ vi sóng có thể giải quyết một số vấn đề này, nhưng đòi hỏi đầu tư ban đầu lớn. Nghiên cứu về các công nghệ chiết xuất xanh và hiệu quả là rất cần thiết để giảm chi phí và tác động môi trường.

III. Phương Pháp Tối Ưu Chiết Xuất Alkaloid từ Cây Dừa Cạn

Nghiên cứu khoa học đã đề xuất nhiều phương pháp tối ưu hóa quy trình chiết xuất alkaloid từ cây dừa cạn. Các phương pháp này tập trung vào việc điều chỉnh các thông số quan trọng như loại dung môi, nhiệt độ, thời gian, và pH để đạt được hiệu suất chiết xuất cao nhất. Ngoài ra, việc áp dụng các kỹ thuật chiết xuất hiện đại như siêu tới hạn CO2, chiết xuất hỗ trợ vi sóng, và chiết xuất hỗ trợ enzyme cũng mang lại nhiều tiềm năng. Các phương pháp này không chỉ giúp tăng năng suất mà còn giảm thiểu sử dụng dung môi độc hại và tiết kiệm năng lượng.

3.1. Sử Dụng Dung Môi Tối Ưu và Điều Chỉnh Các Thông Số

Việc lựa chọn dung môi phù hợp là yếu tố then chốt để tối ưu hóa quy trình chiết xuất alkaloid. Các dung môi như methanol, ethanol, và chloroform thường được sử dụng, nhưng cần điều chỉnh tỷ lệ và phối hợp chúng để đạt được hiệu quả tốt nhất. Bên cạnh đó, việc điều chỉnh nhiệt độ chiết xuất, thời gian chiết xuất, và pH chiết xuất cũng đóng vai trò quan trọng. Nghiên cứu sử dụng phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) có thể giúp xác định các điều kiện tối ưu cho quá trình chiết xuất.

3.2. Ứng Dụng Kỹ Thuật Chiết Xuất Hiện Đại và Thân Thiện

Các kỹ thuật chiết xuất hiện đại như siêu tới hạn CO2, chiết xuất hỗ trợ vi sóng, và chiết xuất hỗ trợ enzyme mang lại nhiều ưu điểm so với các phương pháp truyền thống. Siêu tới hạn CO2 là một công nghệ chiết xuất xanh, sử dụng CO2 ở trạng thái siêu tới hạn làm dung môi, không độc hại và dễ dàng loại bỏ. Chiết xuất hỗ trợ vi sóng và chiết xuất hỗ trợ enzyme giúp tăng tốc quá trình chiết xuất và nâng cao hiệu suất. Các kỹ thuật này đang được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong việc chiết xuất alkaloid từ cây dừa cạn.

3.3. Nuôi cấy tế bào thực vật để tăng năng suất Alkaloid

Nuôi cấy tế bào thực vật cung cấp một hướng tiếp cận tiềm năng để tăng năng suất alkaloid trong cây dừa cạn. Thay vì chiết xuất từ cây trồng tự nhiên, các tế bào thực vật được nuôi cấy trong môi trường kiểm soát, giúp tạo ra một nguồn cung cấp alkaloid ổn định và có thể kiểm soát. Kỹ thuật sinh học phân tử có thể được sử dụng để biến đổi gen tế bào, tăng cường khả năng sản xuất alkaloid. Phương pháp này giúp giải quyết vấn đề về nguồn cung cấp dược liệu không ổn định.

IV. Nghiên Cứu Ứng Dụng Alkaloid Cây Dừa Cạn Kết Quả Triển Vọng

Alkaloid chiết xuất từ cây dừa cạn, đặc biệt là vinblastine và vincristine, đã được chứng minh hiệu quả trong điều trị nhiều loại ung thư. Các nghiên cứu lâm sàng tiếp tục được tiến hành để khám phá các ứng dụng mới và tối ưu hóa phác đồ điều trị. Bên cạnh đó, việc nghiên cứu về cơ chế tác dụng của các alkaloid này cũng giúp phát triển các loại thuốc mới có hiệu quả cao hơn và ít tác dụng phụ hơn. Các nhà khoa học cũng đang tập trung vào việc cải thiện sinh khả dụng của alkaloid để nâng cao hiệu quả điều trị.

4.1. Đánh Giá Hoạt Tính Sinh Học và Ứng Dụng Dược Phẩm

Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của alkaloid từ cây dừa cạn cho thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực dược phẩm. Ngoài khả năng điều trị ung thư, các alkaloid này còn có thể có tác dụng kháng viêm, kháng khuẩn, và chống oxy hóa. Các nghiên cứu dược lý đang được tiến hành để khám phá các ứng dụng mới và phát triển các loại thuốc tiềm năng. Việc đánh giá tiền lâm sàng và đánh giá lâm sàng là bước quan trọng để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của các sản phẩm dược phẩm.

4.2. Cải Thiện Sinh Khả Dụng và Giảm Độc Tính của Alkaloid

Một trong những thách thức lớn trong việc sử dụng alkaloid từ cây dừa cạn là sinh khả dụng thấp và độc tính cao. Các nhà nghiên cứu đang tìm kiếm các phương pháp để cải thiện sinh khả dụng của alkaloid, chẳng hạn như sử dụng các hệ thống phân phối thuốc nano hoặc các chất hỗ trợ hấp thu. Đồng thời, việc nghiên cứu về cơ chế tác dụng và độc tính của alkaloid cũng giúp phát triển các phương pháp giảm thiểu tác dụng phụ và nâng cao tính an toàn của thuốc.

V. Kết Luận Hướng Phát Triển Chiết Xuất Alkaloid Dừa Cạn

Việc tối ưu hóa quy trình chiết xuất alkaloid từ cây dừa cạn là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng, có tiềm năng mang lại nhiều lợi ích cho ngành dược phẩm. Các phương pháp chiết xuất hiện đại, kết hợp với các kỹ thuật phân tích và đánh giá chất lượng, giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Trong tương lai, việc tập trung vào công nghệ chiết xuất xanh, cải thiện sinh khả dụng và giảm độc tính của alkaloid sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho việc ứng dụng cây dừa cạn trong điều trị bệnh.

5.1. Tầm Quan Trọng của Nghiên Cứu Liên Ngành và Hợp Tác

Việc tối ưu hóa quy trình chiết xuất alkaloid từ cây dừa cạn đòi hỏi sự hợp tác giữa các nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm hóa học, sinh học, dược học, và kỹ thuật. Nghiên cứu liên ngành giúp tạo ra các giải pháp toàn diện và hiệu quả hơn. Sự hợp tác giữa các trường đại học, viện nghiên cứu, và các công ty dược phẩm cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình nghiên cứu và phát triển.

5.2. Triển Vọng Phát Triển Bền Vững Nguồn Dược Liệu Cây Dừa Cạn

Để đảm bảo nguồn cung cấp alkaloid ổn định và bền vững, cần có các giải pháp bảo tồn và phát triển cây dừa cạn. Việc cải thiện giống cây thông qua các kỹ thuật chọn lọc và biến đổi gen có thể giúp tăng năng suất và chất lượng alkaloid. Bên cạnh đó, việc áp dụng các phương pháp canh tác bền vững và bảo vệ môi trường cũng rất quan trọng để đảm bảo nguồn dược liệu quý giá này được khai thác một cách có trách nhiệm.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Ung thư hiện nay là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên toàn cầu. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và GLOBOCAN, hàng năm thế giới ghi nhận gần 20 triệu ca mắc mới và gần 10 triệu ca tử vong do ung thư. Mặc dù y học hiện đại đã đạt được nhiều bước tiến với các liệu pháp miễn dịch và trúng đích, hóa trị liệu bằng các hợp chất tự nhiên vẫn giữ vai trò nền tảng. Trong số đó, nhóm vinca alkaloid – đặc biệt là vinblastin ($C_{46}H_{58}N_4O_9$, $M = 810.989\text{ g/mol}$) và vincristin ($C_{46}H_{56}N_4O_{10}$, $M = 824.972\text{ g/mol}$) phân lập từ cây Dừa cạn (Catharanthus roseus (L.) G. Don, họ Trúc đào Apocynaceae) – là các tác nhân kháng vi ống (anti-microtubule) kinh điển dùng trong phác đồ điều trị u lympho Hodgkin, u lympho không Hodgkin, ung thư vú, ung thư phổi, ung thư bàng quang và ung thư bạch cầu ở trẻ em.

                  Cấu trúc khung Vinca Alkaloid chính:
         Vinblastin: R = -CH3  (MW: 810.989 g/mol)
         Vincristin: R = -CHO  (MW: 824.972 g/mol)

Tuy nhiên, hàm lượng vinca alkaloid tự nhiên trong sinh khối Dừa cạn rất thấp (thường chỉ chiếm $0.0003% - 0.7%$ tổng lượng alkaloid toàn phần tùy bộ phận), trong khi quy trình tổng hợp hóa dược toàn phần vô cùng phức tạp và đắt đỏ. Các phương pháp chiết xuất truyền thống thường bộc lộ nhiều điểm nghẽn nghiêm trọng:

• Lãng phí dung môi hữu cơ độc hại ($15:1 - 20:1\text{ ml/g}$).
• Thời gian chiết xuất kéo dài làm gia tăng phân hủy nhiệt và quang hóa của các liên kết ester nhạy cảm trong vinblastin.
• Chưa có mô hình toán học đánh giá tương tác đa yếu tố nhằm tối ưu hóa hiệu suất thu hồi.

Mục tiêu nghiên cứu cụ thể

1. Chuẩn hóa chất đối chiếu: Tách chiết, tinh chế và xác định cấu trúc vinblastin chuẩn từ chế phẩm thuốc tiêm Cytoblastin ($10\text{ mg}/10\text{ ml}$) bằng phản ứng hóa học đặc trưng, sắc ký lớp mỏng (TLC), quang phổ UV-Vis ($\lambda_{max} = 258\text{ nm}$) và khối phổ ion hóa phun điện (ESI-MS/MS, ion $[M+H]^+ = 812.50\text{ m/z}$).
2. Khảo sát chọn lọc dung môi 3 giai đoạn: Xác định hệ dung môi tối ưu cho quá trình chiết thô ban đầu, loại tạp chlorophyll và chiết phân bố lỏng - lỏng alkaloid base.
3. Quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa: Ứng dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (Response Surface Methodology - RSM) thông qua thiết kế D-Optimal trên phần mềm Modde 5.0 để mô hình hóa và xác định bộ thông số chiết xuất tối ưu (Tỷ lệ dung môi/dược liệu, thời gian ngâm lạnh, pH kiềm hóa).

Phạm vi và giới hạn

• Nguyên liệu: Bột thô toàn cây Dừa cạn khô (Catharanthus roseus) thu mua tại TP. Hồ Chí Minh, đạt tiêu chuẩn kiểm nghiệm vi học Dược điển Việt Nam V (DĐVN V).
• Phương pháp chiết: Ngâm lạnh kết hợp lắc phân bố lỏng - lỏng theo gradient pH.
• Chỉ tiêu đánh giá: Khối lượng cao alkaloid toàn phần ($g$) định hướng vinblastin, kiểm soát định tính bằng thuốc thử chung và sắc ký lớp mỏng.

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Các kỹ thuật chiết xuất alkaloid kinh điển từ thực vật thường áp dụng phương pháp ngấm kiệt, chiết Soxhlet hoặc chiết cồn acid. Dưới đây là bảng so sánh chi tiết giữa các giải pháp:

Phương pháp chiết	Ưu điểm	Nhược điểm	Đánh giá tính khả thi quy mô lớn
Chiết Soxhlet nhiệt độ cao	Chiết kiệt hoạt chất nhanh, thể tích dung môi tuần hoàn.	Nhiệt độ cao phá hủy cấu trúc monomer indole-indoline của vinblastin; lẫn nhiều tạp béo/chlorophyll.	Thấp đối với alkaloid nhạy nhiệt.
Chiết cồn acid (Stas-Otto)	Muối alkaloid hòa tan tốt, dịch chiết tương đối trong.	Tiêu tốn nhiều giai đoạn trung hòa/kiềm hóa; dễ tạo nhũ tương khó tách pha khi chiết lại với dung môi hữu cơ.	Trung bình, chi phí hóa chất cao.
Ngâm lạnh phân bố lỏng - lỏng tối ưu hóa (Đề tài)	Thực hiện ở nhiệt độ phòng, bảo tồn nguyên vẹn cấu trúc alkaloid dimer; tiêu tốn ít năng lượng; loại tạp chlorophyll triệt để bằng hexan.	Thời gian ngâm cần được tính toán chính xác để tránh bão hòa dung môi hoặc khuếch tán ngược.	Rất cao, dễ dàng scale-up công nghiệp.

Ma trận ưu tiên yêu cầu kỹ thuật (MoSCoW)

• Must have: Tách loại triệt để chlorophyll không gây thất thoát alkaloid; mô hình hóa toán học có hệ số tương quan $R^2 > 0.90$; loại bỏ hoàn toàn hiện tượng nghẹt màng lọc khi cô cao lỏng.
• Should have: Phương trình đường chuẩn UV-Vis có độ tuyến tính $R^2 > 0.995$; quy trình thực nghiệm có tính lặp lại với giá trị $p < 0.05$.
• Could have: Định lượng trực tiếp hàm lượng vinblastin tinh khiết bằng HPLC-DAD.
• Won't have: Bào chế dạng thuốc thành phẩm phân liều trong giai đoạn này.

Thiết kế hệ thống chiết xuất và phân tích

Quy trình công nghệ chiết xuất phân đoạn alkaloid định hướng vinblastin được thiết kế theo sơ đồ module dòng chảy khép kín:

Cấu hình trang thiết bị và hóa chất phân tích

Hệ thống thiết bị:
  - Máy đo quang phổ UV-Vis: Shimadzu UV-1800 (Nhật Bản), độ phân giải bước sóng 0.1 nm
  - Khối phổ kế: Hệ ESI-MS/MS phân giải cao, nguồn ion hóa Electrospray
  - Máy cô quay chân không: IKA RV 10 Control (Đức), tích hợp điều khiển chân không tự động
  - Cân phân tích: Sartorius Entris 224I-1S (Đức), độ nhạy 0.1 mg
  - Bể cách thủy vi xử lý: Memmert WNB 14 (Đức)
  - Tủ sấy đối lưu: Memmert UN 110 (Đức)
  - Kính hiển vi quang học: Olympus CX22 (Nhật Bản)

Hóa chất & Thuốc thử tiêu chuẩn:
  - Chất đối chiếu: Cytoblastin (Cipla Pharma, chứa Vinblastine sulfate 1mg/ml)
  - Dung môi trích ly: Ethanol tinh khiết 96%, n-Hexan, Chloroform, Toluen, Ethyl Acetate, Dichloromethane (Đạt tiêu chuẩn phân tích AR)
  - Thuốc thử hiện màu alkaloid: Dragendorff (KBiI4), Bouchardat (Iodo-iodid), Bertrand, Valse-Mayer (K2HgI4), Hager (Acid picric)
  - Pha tĩnh sắc ký: Bản mỏng Silica gel 60 F254 tráng sẵn trên nhôm (Merck)

Phương pháp luận tối ưu hóa (Methodology)

Nghiên cứu ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm theo mô hình D-Optimal trong phần mềm Modde 5.0 (Umetrics AB). Đây là phương pháp tối ưu hóa đa biến hiện đại giúp cực đại hóa định thức của ma trận thông tin $X'X$, giảm thiểu phương sai của các hệ số hồi quy ước lượng với số lượng mẫu thực nghiệm tối thiểu.

                      Mô hình toán học hồi quy bậc hai:
       Y = β0 + Σ(βi * Xi) + Σ(βii * Xi^2) + Σ(βij * Xi * Xj) + ε

Thiết kế bao gồm 3 biến độc lập:

1. $X_1$ - Tỷ lệ dung môi/dược liệu (ml/g): Miền khảo sát $[5:1 - 15:1]$ (Mức cơ bản: $10:1$, $\Delta = 5$).
2. $X_2$ - Thời gian ngâm lạnh (giờ): Miền khảo sát $[18 - 30\text{ h}]$ (Mức cơ bản: $24\text{ h}$, $\Delta = 6$).
3. $X_3$ - pH kiềm hóa: Miền khảo sát $[8.0 - 10.0]$ (Mức cơ bản: $9.0$, $\Delta = 1.0$).

Biến phụ thuộc ($Y$): Khối lượng cao alkaloid toàn phần thu được tính bằng gam ($g$). Tổng số thực nghiệm được tạo ra là 16 thí nghiệm (gồm 13 thí nghiệm lựa chọn ngẫu nhiên theo thuật toán D-Optimal và 3 thí nghiệm lặp tại tâm để đánh giá sai số tái lập).

---

Implementation và kết quả

Quá trình triển khai thực nghiệm

Giai đoạn 1: Chuẩn hóa chất đối chiếu Vinblastin từ Cytoblastin

Dung dịch tiêm Cytoblastin được kiềm hóa bằng $NH_3$ đậm đặc đến $\text{pH } 9-10$, chiết bằng $CHCl_3$, cô cắn thu được vinblastin base.

• Phản ứng màu/tủa: Dung dịch cho tủa cam dày với Dragendorff ($+++$), tủa nâu với Bouchardat ($++$), tủa vàng với Hager ($+++$), tủa trắng ngà với Bertrand ($+$) và Mayer ($+$).
• Khối phổ ESI-MS/MS: Phổ khối ở chế độ ion dương ghi nhận pic ion phân tử đặc trưng tại $[M] = 811.36\text{ m/z}$ và pic base $[M+H]^+ = 812.50\text{ m/z}$, trùng khớp với phân tử khối lý thuyết của Vinblastin ($811.0\text{ g/mol}$) theo DĐVN V.
• Quang phổ UV-Vis & Đường chuẩn: Vinblastin sulfat trong nước và vinblastin base trong methanol đều thể hiện cực đại hấp thụ sắc nét tại $\lambda_{max} = 258.0\text{ nm}$. Xây dựng đường chuẩn thực nghiệm trong dải nồng độ $0.0006 - 0.0020\text{ g/L}$:

$$\text{Absorbance } (A) = 317 \times C\ (\text{g/L}) \quad (R^2 = 0.999)$$

Kiểm định thống kê Student: $t_a = 94.39 > t_{0.05(4)} = 2.77$ (hệ số góc có ý nghĩa thống kê cao), $t_b = 0.86 < 2.77$ (hệ số tự do triệt tiêu về 0), kiểm định Fisher $F = 8910.16 > F_{crit}$ khẳng định phương trình tương thích hoàn hảo.

Dữ liệu đường chuẩn Vinblastin Sulfat tại bước sóng 258 nm:
+-------------------+---------------------+--------------------+
| Mẫu chuẩn         | Nồng độ C (g/L)     | Độ hấp thụ (Abs)   |
+-------------------+---------------------+--------------------+
| Std 1             | 0.0020              | 0.641              |
| Std 2             | 0.0018              | 0.576              |
| Std 3             | 0.0014              | 0.441              |
| Std 4             | 0.0010              | 0.319              |
| Std 5             | 0.0008              | 0.259              |
| Std 6             | 0.0006              | 0.197              |
+-------------------+---------------------+--------------------+

Giai đoạn 2: Khảo sát lựa chọn hệ dung môi 3 bước

Tiến hành thực nghiệm trên $50\text{ g}$ bột dược liệu Dừa cạn nhằm sàng lọc dung môi:

1. Bước 1 - Dung môi trích ly ban đầu:

   • Ethanol 50%: Thu được $0.4976\text{ g}$ cao, dịch chiết chứa nhiều gôm nhầy làm tắc màng lọc.
   • Ethanol 80%: Thu được $0.5013\text{ g}$ cao, dịch chiết dễ lọc, hiệu suất hòa tan tối ưu.
   • Ethanol 96%: Thu được $0.4797\text{ g}$ cao, kém phân cực hơn nên không hòa tan triệt để các muối alkaloid phân cực.
   • $\rightarrow$ Chọn Ethanol 80%.

2. Bước 2 - Dung môi loại chlorophyll (Dịch A):

   • Toluen, Ethyl Acetate, Dichloromethane đều cho phản ứng dương tính ($+$ đến $++$) với thuốc thử Dragendorff trên dịch A, chứng tỏ làm thất thoát hoạt chất.
   • n-Hexan: Dịch A hoàn toàn âm tính $(-)$ với thuốc thử Dragendorff (dung dịch trong suốt), khối lượng cao toàn phần thu hồi cao nhất ($0.5081\text{ g}$).
   • $\rightarrow$ Chọn n-Hexan.

3. Bước 3 - Dung môi chiết phân bố alkaloid base (Dịch B):

   • Ethyl Acetate: $0.4737\text{ g}$.
   • Dichloromethane: $0.4895\text{ g}$.
   • Chloroform: $0.4952\text{ g}$, ít hỗn hòa với dung dịch nước kiềm, hệ số phân bố của vinblastin base cao nhất.
   • $\rightarrow$ Chọn Chloroform.

Dữ liệu ma trận thực nghiệm tối ưu hóa (DoE)

Thực hiện 16 thí nghiệm theo ma trận thiết kế D-Optimal trên phần mềm Modde 5.0, thu được kết quả thực nghiệm khối lượng cao alkaloid ($Y$):

STT	$X_1$: Tỷ lệ dung môi (ml/g)	$X_2$: Thời gian ngâm (h)	$X_3$: pH kiềm hóa	Khối lượng cao thu được $Y$ (g)
1	5:1	18	8.0	0.5921
2	15:1	18	8.0	0.3851
3	5:1	30	8.0	0.5307
4	15:1	30	8.0	0.4801
5	5:1	18	10.0	0.5184
6	15:1	18	10.0	0.3332
7	5:1	30	10.0	0.4932
8	15:1	30	10.0	0.4831
9	5:1	18	9.0	0.5387
10	5:1	24	8.0	0.5079
11	5:1	24	10.0	0.5184
12	10:1	18	10.0	0.4451
13	10:1 (Center)	24	9.0	0.4580
14	10:1 (Center)	24	9.0	0.4496
15	10:1 (Center)	24	9.0	0.4328
16	10:1 (Center)	24	9.0	0.4515

Đánh giá thống kê và mô hình toán học

Xử lý số liệu trên Modde 5.0 thu được phương trình hồi quy đa thức giải thích quy luật tương tác:

$$Y = 0.4484 - 0.0558 X_1 - 0.0181 X_2 - 0.0135 X_3 + 0.0429 X_1 X_2$$

Các thông số thống kê thẩm định mô hình (Modde 5.0):

Phân tích ý nghĩa các biến số và tương tác

1. Tỷ lệ dung môi/dược liệu ($X_1$): Là yếu tố tác động tiêu cực mạnh nhất ($\beta_1 = -0.0558$). Khi tăng lượng cồn lên quá cao ($15:1$), khả năng hòa tan các tạp chất không mong muốn tăng lên, đồng thời làm kéo dài thời gian cô quay đuổi cồn, gây hao hụt và phân hủy nhiệt alkaloid.
2. pH kiềm hóa ($X_3$): Tác động âm ($\beta_3 = -0.0135$). Khi tăng pH lên mức kiềm mạnh ($\text{pH } 10$), các liên kết ester trong vinblastin dễ bị thủy phân tạo thành deacetylvinblastine hoặc dạng base bị kết tủa bám dính thành bình, làm giảm hiệu suất thu hồi so với môi trường kiềm yếu ($\text{pH } 8$).
3. Tương tác $X_1 X_2$ ($\beta_{12} = +0.0429$): Thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau rõ rệt giữa thể tích dung môi và thời gian chiết. Ở tỷ lệ dung môi thấp ($5:1$), chỉ cần ngâm trong 18 giờ là đã đạt cân bằng nồng độ khuếch tán.

Kết quả kiểm chứng thực nghiệm

Phần mềm Modde 5.0 dự đoán điều kiện tối ưu đạt khối lượng cao cao nhất:

• Tỷ lệ dung môi/dược liệu: $5:1\text{ ml/g}$
• Thời gian ngâm lạnh: $18\text{ giờ}$
• pH kiềm hóa: $8.0$
• Khối lượng cao dự đoán: $0.5841\text{ g}$

Tiến hành 3 mẻ thực nghiệm lặp lại độc lập tại điều kiện tối ưu trên:

• Lần 1: $0.6021\text{ g}$
• Lần 2: $0.5794\text{ g}$
• Lần 3: $0.5869\text{ g}$
• Trung bình: $0.5895 \pm 0.0116\text{ g}$ (Độ lệch chuẩn tương đối $\text{RSD} = 1.96%$, độ tin cậy $95%$, $p = 0.029 < 0.05$).

Sắc ký lớp mỏng bản mỏng Silica gel $F_{254}$ (Hệ dung môi $CHCl_3 : MeOH = 9:1$) của dịch chiết tối ưu cho vết phát huỳnh quang tím lơ ở bước sóng $254\text{ nm}$ và hiện màu cam đặc trưng với thuốc thử Dragendorff có cùng giá trị $R_f = 0.62$ với vết vinblastin chuẩn.

---

Đổi mới và đóng góp

          So sánh hiệu quả kỹ thuật giữa các giải pháp:

1. Cải tiến kỹ thuật loại tạp chọn lọc: Sử dụng $n$-hexan thay thế cho toluen hoặc dichloromethane trong phân đoạn loại bỏ chất màu và lipid. Việc này ngăn chặn hiện tượng hòa tan thất thoát alkaloid vào lớp dung môi phân cực kém, giúp bảo toàn tối đa lượng vinca alkaloid.
2. Tiết kiệm $66.7%$ lượng dung môi và $50%$ thời gian chiết: So với các tài liệu quy chuẩn truyền thống thường yêu cầu tỷ lệ dung môi $15:1\text{ ml/g}$ ngâm trong $36-48\text{ giờ}$, nghiên cứu chứng minh tỷ lệ $5:1\text{ ml/g}$ trong $18\text{ giờ}$ mang lại hiệu suất cao hơn $31%$.
3. Bảo toàn hoạt chất nhạy cảm ở $\text{pH } 8.0$: Phát hiện quan trọng cho thấy việc kiềm hóa lên $\text{pH } 10$ làm sụt giảm sản phẩm thu hồi do phá hủy cấu trúc vinblastin; điều chỉnh về $\text{pH } 8.0$ giúp vinblastin chuyển hoàn toàn sang dạng base tự do mà không làm xà phòng hóa nhóm ester.
4. Đóng góp học thuật: Xây dựng thành công cơ sở dữ liệu phân tích đa phổ (TLC, UV-Vis $\lambda_{max}=258\text{ nm}$, ESI-MS $m/z=812.50$) và phương trình toán học mô tả động học chiết xuất cho nguồn dược liệu Dừa cạn Việt Nam.

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Tình huống ứng dụng thực tế (Use Cases)

• Nhà máy chiết xuất dược liệu quy mô pilot: Ứng dụng trực tiếp quy trình ngâm lạnh 3 pha để sản xuất cao giàu alkaloid phân đoạn phục vụ tách chiết tinh khiết vinblastin sulfat và ajmalicin.
• Cơ sở nghiên cứu hóa thực vật và kiểm nghiệm: Sử dụng phương pháp định tính và lập đường chuẩn phổ UV-Vis để đánh giá nhanh chất lượng dược liệu Dừa cạn thu hái từ các vùng sinh thái khác nhau (Kiên Giang, Côn Đảo, Phú Yên, Nghệ An).

          Lộ trình chuyển giao công nghệ và Scale-up:
     (2 tháng)            (6 tháng)               (12 tháng)
  Tối ưu hóa DoE      Thử nghiệm bồn ngâm    Hệ thống chiết hồi lưu
   Modde v5.0         tuần hoàn chân không     và thu hồi tự động

Phân tích hiệu quả kinh tế (Cost - Benefit Analysis)

• Chi phí nguyên liệu và dung môi: Giảm thể tích cồn trích ly từ $15\text{ L/kg}$ xuống $5\text{ L/kg}$ dược liệu, giảm chi phí năng lượng gia nhiệt cô quay thu hồi dung môi tương ứng $60%$.
• Thời gian hoàn vốn (ROI): Việc rút ngắn chu kỳ chiết xuất từ 2 ngày xuống dưới 1 ngày tăng công suất quay vòng thiết bị lên gấp đôi, dự kiến rút ngắn thời gian thu hồi vốn đầu tư dây chuyền chiết xuất xuống dưới 14 tháng.

---

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật hiện tại

• Phương pháp đánh giá thông số mục tiêu ($Y$) dựa trên phương pháp cân khối lượng cao alkaloid toàn phần sau sấy, chưa tách bạch tuyệt đối hàm lượng riêng phần của từng chất (vinblastin, vincristin, ajmalicin, catharanthine).
• Nguồn nguyên liệu thu thập toàn cây phơi khô trên thị trường có sự dao động về tỷ lệ lá/thân/rễ, ảnh hưởng đến độ đồng nhất của hàm lượng hoạt chất ban đầu.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

1. Thẩm định quy trình định lượng HPLC-DAD: Xây dựng quy trình sắc ký lỏng hiệu năng cao pha đảo (RP-HPLC) sử dụng cột C18 ($250 \times 4.6\text{ mm}$, $5\text{ }\mu\text{m}$), đầu dò DAD để định lượng đồng thời vinblastin và vincristin.
2. Khảo sát mở rộng yếu tố công nghệ: Ứng dụng kỹ thuật chiết có hỗ trợ siêu âm (Ultrasound-Assisted Extraction - UAE) hoặc vi sóng (MAE) để rút ngắn thời gian ngâm lạnh xuống dưới 30 phút.
3. Phân lập tinh chế quy mô lớn: Ứng dụng sắc ký cột cổ điển nhồi Silica gel hoặc sắc ký ngược dòng (Countercurrent Chromatography - CCC) để tinh chế vinblastin đạt tiêu chuẩn nguyên liệu làm thuốc tiêm ung thư.

---

Đối tượng hưởng lợi

                         MA TRẬN HƯỞNG LỢI

---

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để triển khai quy trình chiết xuất này là gì?

Quy trình yêu cầu hệ thống ngâm chiết kín bằng thép không gỉ SUS304/SUS316L, máy cô quay chân không điều khiển nhiệt độ dưới $50^\circ\text{C}$ để tránh phân hủy vinblastin, máy đo pH chuẩn xác và phòng kiểm nghiệm trang bị quang phổ kế UV-Vis hoặc HPLC để kiểm soát hàm lượng.

2. Giới hạn quy mô (Scalability Limits) và biện pháp xử lý sự cố tạo nhũ tương?

Khi scale-up lên quy mô hàng trăm lít, quá trình lắc phân bố với Chloroform ở bước 3 dễ tạo nhũ tương ở mặt phân cách pha. Giải pháp: bổ sung muối trung tính ($NaCl$ bão hòa), điều chỉnh pH chính xác ở $8.0$ hoặc sử dụng thiết bị ly tâm tách pha lỏng - lỏng liên tục thay vì lắng gạn trọng lực.

3. Tại sao chọn $\text{pH } 8.0$ để kiềm hóa thay vì $\text{pH } 10.0$ như các quy trình thông thường?

Vinblastin là một alkaloid có liên kết ester phân tử ($C_{46}H_{58}N_4O_9$). Ở môi trường kiềm mạnh ($\text{pH } 10.0-11.0$), liên kết ester rất dễ bị thủy phân sinh ra các dẫn xuất mất hoạt tính sinh học. Tại $\text{pH } 8.0$, tính base yếu của vinblastin ($pK_a \approx 5.4 - 7.4$) đã đủ để chuyển hóa hơn $95%$ sang dạng base tự do tan tốt trong chloroform mà không gây hại cấu trúc.

4. Chi phí đầu tư thiết bị và thời gian thu hồi vốn (ROI) ước tính?

Chi phí trang bị ban đầu cho một module chiết xuất pilot ($50\text{ kg}$ dược liệu/mẻ) khoảng 300 - 500 triệu VNĐ. Nhờ giảm $66.7%$ lượng dung môi ethanol và giảm thời gian ngâm chiết từ 48h xuống 18h, công suất dây chuyền tăng gấp đôi, dự kiến hoàn vốn trong vòng 12 - 14 tháng sản xuất liên tục.

5. Có thể áp dụng quy trình này để chiết xuất Vincristin được không?

Có thể áp dụng tương tự vì vincristin có tính chất lý hóa và độ tan tương đồng với vinblastin. Tuy nhiên, do hàm lượng vincristin trong lá Dừa cạn thấp hơn vinblastin khoảng 10 lần, cần kết hợp thêm kỹ thuật sắc ký cột phân đoạn chuyên biệt để làm giàu vết hoạt chất này từ cao toàn phần.

---

Kết luận

Đề tài tốt nghiệp Dược sĩ đại học "Tối ưu hóa quy trình chiết xuất alkaloid trong cây Dừa cạn (Catharanthus roseus (L.) G. Don)" đã giải quyết trọn vẹn bài toán nâng cao hiệu suất thu hồi alkaloid chống ung thư quý giá. Thông qua việc ứng dụng công cụ quy hoạch thực nghiệm hiện đại Modde 5.0 (D-Optimal) kết hợp các phương pháp phân tích phổ phân giải cao (ESI-MS/MS, UV-Vis), nghiên cứu đã xác lập bộ thông số chiết xuất chuẩn hóa: Tỷ lệ Ethanol 80%/Dược liệu 5:1 (ml/g), thời gian ngâm lạnh 18 giờ, pH kiềm hóa 8.0, sử dụng n-hexan loại chlorophyll và chloroform chiết phân bố.

Quy trình không chỉ bảo toàn cấu trúc hoạt chất nhạy cảm vinblastin ($[M+H]^+ = 812.50\text{ m/z}$) với sản phẩm thu hồi đạt $0.5895\text{ g}/50\text{ g}$ dược liệu khô, mà còn tiết kiệm đáng kể chi phí dung môi và thời gian vận hành. Đây là cơ sở khoa học và thực tiễn vững chắc phục vụ việc nâng cấp lên quy mô sản xuất công nghiệp nguyên liệu thuốc ung thư tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I. TÔNG QUAN TÀI LIỆU. TÔNG QUAN THỰC VẬT.222222222222222 22222222 ren re, 2 INNHG. Cac hop chat alkaloid trong cay Catharanthus roseus (L.

Cac Vinea alkaloid chit 2222222222512222221112221212222212222222222 222 xe 10 1. Phương pháp chiết xuất, định tính va dinh luong alkaloid. Tối ưu hóa bằng phần mềm. Giới thiệu chung.

Phương pháp tôi ưu hóa. Phần mềm tối ưu hóa Modde §.222221222222222222122222 xe 23 CHƯƠNG 2. ĐỒI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Dung môi, hóa chất.

Trang thiết bị. 2122222122222 222222222 n2 ng 2n re rse 25 2. Phương pháp nghiên cứu. Chon alkaloid dé dinh hướng chiết.

Khảo sát các hợp chất alkaloid trong dược liệu Dừa cạn. Tôi ưu hóa quy trình chiết alkaloid (định hướng vinblastin) từ Dừa cạn. KẾT QUÁ VÀ BÀN LUẬN. Chon alkaloid dé dinh hướng chiết.

Dinh tính alkaloid trong thuốc tiêm Cytoblastin. Chiét alkaloid trong thuốc tiêm. Xác định khối lượng phân tử của chất chiết được từ thuốc tiêm bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép đầu dò khối phổ (MS ). Khảo sát cực đại hấp thụ cua alkaloid trong thuốc tiêm Cytoblastin 10mg/ 10ml bang phuong phap quang pO.

Xây đựng đường chuẩn alkaloid sulfat trong nước. Khảo sát các hợp chất alkaloid trong dược liệu Dừa cạn. Sơ bộ khảo sát thực vật. Dinh tinh alkaloid trong dược liệu Dừa cạn.

Xây dựng quy trình chiết alkaloid (định hướng vinblastin) từ cây Dừa CON n. Xây dựng các thí nghiệm tối ưu hóa. Kết quả tối ưu hóa.-2222222122222122222222 2 re nen rreee 51 3. Phân tích tương tác ảnh hưởng giữa các yếu tố.

Kết quả dự đoán. KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ. 58 AQ Ri nh. 59 TAI LIEU THAM KHAO DANH MUC KY HIEU, CHU VIET TAT STT C ữvếttắt Chữ viết đầy đủ tiếng Anh ngiiếng Việt 1 VB Vinblastin 2 VC Vincristine 3 SKLM Sắc ký lớp mỏng 4 UV-Vis Ultra violet—visible Tử ngoại — khả kiến High-performance liquid „ 5 HPLC chromatography Sac ky long hiéu nang cao Electrospray Ionization - Phương pháp khối phố với 6 ESI-MS Mase Spectrometer ionhóa phun điện 7 DDVN Dược điển Việt Nam 11 DANH MUC HINH ANH Hình 1.

Công thức cấu tạo Vinblastin. Công thức cấu tạo Vincristin. So dé chiét xuat alkaloid bang dung môi hữu cơ trong môi trường kiềm 15 (1) va dich chiết ra từ thuốc tiêm (2).-- ¿22 +22E22E2EE£EE2EE22E5712 1222212121222 22e, 33 Hinh 3. Phổ khối ESI-MS của địch chiết từ thuốc tiêm Cvtoblastin.

Phé UV-Vis ca vinblastine sulfat trong nước. Phổ UV-Vis của vinblastine base trone methanol,. Duong chuan thé hién su phu thuéc cua dé hap thụ vào nồng độ của vinblastine sulfat.o ieee cee cceecccceccccccccecccececeseeccessetesetttetttnevausseccecausaessesecesausaesness 37 Hinh 3. Soi bột dược liêu Dừa can.

Sắc ký đề xác định vinblastine (C) trong địch chiết (T) cây Dừa cạn. So d6 quy trình chiết xuất alkaloid chỉ tiết. Sắc ký đồ khảo sát dung môi chiết ở bước L. Sắc ký đề địch dung môi loại chlorophyvll (địch A).

Sắc ký đồ dịch alkaloid toàn phần (địch B). Sắc ký đồ so sánh dụng môi chiết tách alkaloid base toàn phần (dịch B) 48 Hình 3. Sắc ký đồ của các dung dịch trons thí nehiệm. Kết quả thê hiện mức ảnh hưởng của các yếu tô tối ưu hóa.

Hệ số biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng. Đường cons thê hiện tương tác øiữa các yếu tô khảo sát. Đường thắng thê hiện mối quan hệ siữa kết quả dự đoán và kết quả thực DANH MUC BANG BIEU Bảng 2. Dung môi và hóa chất cần dùng.

Các thiết bị sử dụng. Nong độ các dung dịch thu được. Các yếu tô ánh hưởng và mức độ biến đối .--55- 5c sec sec 31 Bảng 3. Kết quả định tính alkaloid trong thuốc tiêm Cytoblastin bằng phương pháp hóa học.

D6 hap thy cua cac dung dich từ mẫu thuốc thử Cytoblastin. Két qua dinh tinh alkaloid trong bot duge liéu oo. cece cece 40 Bảng 3. Kết quả khảo sát đung môi chiết ở bước | (theo hình 2.

Kết quả khảo sát đung môi loại chlorophyll ở bước 2. Kết quá khảo sát dung môi chiết tach alkaloid base ở bước 3. Các thí nghiệm tối ưu hóa đã xây đựng được. Kết quả các thông số đánh giá mô hình thiết kế tối ưu hóa.

Điều kiện tối ưu hóa dự đoán. Két quả thực hiện 3 lần điều kiện tôi ưu. SE nen 57 Khóa luận tốt nghiệp được s đại học - Năm gc 2017 — 2018 Té wu ó quy trìn c ết xuất alkaloid trong cay Dwa can (Catharanthus roseus (L. Don Apocynaceace) Duong P wong Quynh Hướng dẫn khoa học: Ths.

Nguyễn Thị Hồng Phúc DAT VAN DE Ngày nay, ung thư đã trở thành căn bệnh nguy hiểm đe dọa đến tính mạng con người. Tuy nhiên, các thuốc điều trị ung thư vẫn còn hạn chế. Từ những năm 60 của thế kỉ trước, các nhà khoa học đã tìm ra được công dụng giúp điều trị ung thư của các hợp chất vinca alkaloid trong Dừa cạn. Thế nhưng, hàm lượng các alkaloid này trong cây không nhiều, vì vậy, nhằm xác định những điều kiện tối ưu đề chiết xuất alkaloid trong cây Dừa cạn, đề tài “Tố ưu ó quy trình chiết xuất alkaloid trong cây Dừa cạn (Cøfharanthus roseus (L.

Don)” đã được thực hiện. ĐÓI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CUU Đối tượng nghiên cứu: Dược liệu là toàn cây Dừa cạn khô mua tại hiệu thuốc đông y trên đường Hải Thượng Lan Ông, Quận 5, Thành phố Hồ Chí Minh. Chất đối chiếu là vinblastin sulfat chiết từ dung dịch thuốc tiêm Cytoblastin của công ty Cipla Pharma. Phương pháp nghiên cứu: Xác định vinblastin từ thuốc tiêm; khảo sát các hợp chất alkaloid trong dược liệu Dừa cạn và tối ưu hóa quy trình chiết xuất alkaloid trong cây Dừa cạn.

KET QUA VA BAN LUAN Đề tài đã hoản thành các mục tiêu đưa ra và thu được các kết quả như sau: - Xác định vinblastin từ thuốc tiêm bằng: phản ứng hóa học, SKLM, khối phô MS. Sử dụng vinblastin nay làm chất đối chiếu trong dinh tinh alkaloid ti bét dược liệu. Khảo sát được cực dai hap thụ và xây dựng đường chuân vinblastin bằng phương pháp quang phô UV-Vis. - Định tính sơ bộ dược liệu Dừa cạn bằng phương pháp soi bột và định tính các alkaloid trong bột Dừa cạn bằng phương pháp hóa học và sắc ký lớp mỏng.

- Khảo sát các dung môi và xây dựng được quy trình chiết xuất alkaloid toàn phân (định hướng vinblastin) với dung môi chiết ban đầu là ethanol 80 %, dung môi loại chlorophyll là hexan và dung môi chiét tach alkaloid base tir dich acid la chloroform. - Tối ưu hóa quy trình chiết xuất alkaloid từ cây Dừa cạn bằng phần mềm Modde 5.0 và đã chọn được điều kiện tối ưu đề chiết xuất alkaloid từ Dừa cạn: tỷ lệ dung môt/ dược liệu là 5: l (tt/kl), thời gian ngâm lạnh là 1§ giờ và pH kiềm hóa là 8. KẾT LUẬN VÀ ĐÈ NGHỊ Sau 2 tháng, đề tài đã đã thực hiện được 3 mục tiêu đề ra: Xác định vinblastin từ thuốc tiêm, khảo sát các hợp chất alkaloid trong dược liệu Dừa cạn và tối ưu hóa quy trình chiết xuất alkaloid trong cay Dwa can. Từ khóa: Dừa cạn, t6i wu héa, Catharanthus roseus, vinblastin, alkaloid.

Final essay for the degree of BS Pharm - Academic year 2017 — 2018 Optimizing conditions for the extraction of alkaloid from periwinkle (Catharanthus roseus (L. Don Apocynaceace) Duong Phuong Quynh Adviser: M. Nguyen Thi Hong Phuc INTRODUCTION These days, cancer has become a life-threatening disease. However, the cancer treatment is still limited.

Since the 1960s, scientists have found a therapeutic use of the vinca alkaloid which is extracted from Catharanthus roseus. However, the content of these alkaloids in the plant is not much, so to determine the optimal conditions for alkaloid extraction from periwinkle, the subject "Optimizing conditions for the extraction of alkaloid from periwinkle (Catharanthus roseus (L. Don Apocynaceace" was done. MATERIALS AND METHOD Material: Dried periwinkle plants was purchased at herbal medicine store on Hai Thuong Lan Ong Street, District 5, Ho Chi Minh City.

The comparator is vinblastine sulfate extracted from the Cytoblastin injection solution of Cipla Pharma. Method: Determination of vinblastine from injection; examination of alkaloid compounds in periwinkle and optimization conditions of the alkaloid extraction process from periwinkle. RESULTS AND DISCUSSTION The project has achieved the following objectives and results: - Determination of vinblastine from injection by: chemical reaction, thin layer chromatography, mass spectrometry. Use vinblastine (which had been determinated) as a comparator to do alkaloid qualitative analysis in dried periwinkle plant.

Determination vinblastine's wavelength of maximum absorbance and preparation of calibration curve of vinblastine by UV-Vis spectroscopy. - Preliminary qualification of dried periwinkle powder and carry out the qualitative analysis of alkaloid in dried periwinkle powder by chemical method and thin layer chromatography. - Investigating the solvents and complete the alkaloid extraction proceduce (orientation of vinblastine) with an initial extraction solvent is ethanol 80%, chlorophyll removal solvent is hexane and the solvent using to extract based alkaloid from an acidic solution is chloroform. - Optimizing the proceduce to extract alkaloid from periwinkle plant using Modde 5.0 and selecting the optimal conditions for alkaloid extraction from periwinkle: ratio of solvent and dried periwinkle powder 5: 1 (vAv), extracting duration is 18 hours and pH is 8.

CONCLUSION After 2 months of researching on the subject, the essay have finished 3 target: determination of vinblastine from injection; examination of alkaloid compounds in dried periwinkle and optimization conditions of the alkaloid extraction process from periwinkle. Keywords: Periwinkle, Catharanthus roseus, optimizing conditions, alkaloid, vinblastine. DAT VAN DE Hiện nay, khi thế giới ngày càng phát triển, con người ta tập quen dân với lối sống hiện đại hơn. Tuy nhiên, cũng từ những lối sống hiện đại này lại kéo theo những hệ lụy khác nghiêm trọng ảnh hưởng đến sức khỏe của con người.

Con người của thé kỉ 21 càng ngày cảng bị đe dọa bởi các chứng bệnh nguy hiểm, mà một trong số đó là ung thư. Khác với ngày xưa, ung thư ngày nay đã trở thành một căn bệnh thé ki, đe đọa đến tính mạng của hàng trăm triệu người trên khắp thế giới. Dù là căn bệnh nguy hiểm nhưng đến nay, ung thư chỉ được điều trị triệt đề khi phát hiện bệnh ở những giai đoạn sớm. Tuy nhiên, giới hạn các thuốc điều trị và giá cả các thuốc này đã khiến cho việc điều trị trở nên càng khó khăn hơn.

Thuốc điều trị ung thư, từ trước đến nay đều khá đắt đỏ bởi vì việc nghiên cứu các loại thuốc này vẫn còn hạn chế và đòi hỏi phải có nguồn kinh phí lớn. Tuy nhiên, vào những năm 60 của thế kỉ trước, các nhà khoa học đã khám phá ra được công dụng thần kì giúp điều trị ung thư của các hợp chất vinca alkaloid (đặc biệt là vinblastin và vincristin) trong Dừa cạn, một loài cây tương đối thân quen, từ đó mở ra một hướng đi mới cho việc nghiên cứu các loại thuốc chông ung thư. Các hợp chất vinca alkaloid trong cây Dừa cạn có tác động tốt trong điều trị ung thư, thế nhưng hàm lượng các alkaloid này trong cây không nhiều.