Bộ YTÉ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI LẠI THỊ NHUNG NGHIÊN CỨU CHỊẾT XUẤT PIPERIN TỪ HỒ TIÊU KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC sl Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Hân Nơi thực hiện: Bộ môn công nghiệp dược T R r '0 : v f ĩ D i ỉ m:(jr ¿lẴ' T H I.'; ^93y tháng năm 2i Số ĐKCB: ' . HÀ NỘI-2011 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài khóa luận này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình về mọi mặt từ các thầy cô, bạn bè. Nhân dịp này, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết on sâu sắc tới : TS.Nguyễn Văn Hân Người thầy đã dành cho tôi sự giúp đỡ quý báu. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, anh chị kỹ thuật viên ở Bộ môn Công nghiệp dược, các thầy cô trong Ban giám hiệu, Phòng đào tào cùng toàn thể các thầy cô, cán bộ trong trường đại học Dược Hà Nội đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành khóa luận. Tôi xin cảm on gia đình và bạn bè đã động viên, hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa luận này Hà Nội, tháng 05 năm 2011 Sinh viên Lại Thị Nhung LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, sơ Đồ ĐẶT VấN Đ ề 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2 1.1. Tổng quan về piperin 2 1.1.1. Cấu tạo hóa học, tính chất piperin 2 1.1.2 Tác dụng sinh học của piperin 3 1.2. Tổng quan về hồ tiêu 4 1.2.1. Đăc điểm thực vật 4 1.2.2. Phân bố, trồng hái và chế biến 4 1.2.3. Thành phần hóc học 5 1.2.4.Tác dụng, công dụng 6 1.3. Một số nghiên cứu chiết xuất pipein từ hồ tiêu 6 CHƯƠNG 2 : ĐỐI TƯỢNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 8 2.1 Nguyên liệu và thiết bị 8 2.1.1. Nguyên vật liệu và hóa chất 8 2.1.2. Máy móc, thiết bị 8 2.2. Nội dung nghiên cứu 9 2.2.1. Xác định hàm lượng piperin trong hat hồ tiêu đen, vỏ hồ tiêu đen, hồ tiêu sọ 9 2.2.2. Lựa chọn dung môi 9 2.2.3. Kích thước tiểu phân dược liệu 9 2.2.4. Các phương pháp tinh chế 10 2.3. Phương pháp thí nghiệm 10 2.3.1 Phương pháp chiết xuất 10 MỤC LỤC 2.3.2. Phương pháp định lượng piperin 10 2.3.3. Công thức tính toán 11 2.3.4. Các phương pháp tinh chế 12 2.3.6. Kiểm tra chất lượng sản phẩm 12 CHƯƠNG 3 : THựC NGHIỆM, KÉT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 13 3.1. Sự phân bố piperin trong quả hồ tiêu 13 3.2. Chọn dung môi chiết 14 3.3. Ảnh hưởng hưởng kích thước tiểu phân dược liệu 15 3.4 Tinh chế piperin 17 3.4.1 Phương pháp 1 17 3.4.2 Phương pháp 2 19 3.4.3 PhưoTig pháp 3 21 3.4.4 Phương pháp 4 24 3.4.5 Kết quả và nhận xét 25 3.6. Kiểm tra sản phẩm 26 3.6.1 Tính chất 26 3.6.2 Các dữ liệu phổ 26 KÉT LUẬN VÀ KIỂN NGHỊ 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Bảng 1 : Sự phân bố piperin giữa vỏ, hạt của hồ tiêu và hồ tiêu sọ 13 Bảng 2 : Hiệu suất piperin chiết được của các dược liệu kích thước khác nhau 16 Bảng 3 : Hiệu suất piperin thu được theo các phương pháp tinh chế. 25 DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẺ, sơ Đồ Hình 1: Hình ảnh hồ tiêu đen và hồ tiêu trắng 5 Hình 2: Hình ảnh sắc ký lớp mỏng của các dung dịch chiết 14 Hình 3: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của độ mịn tới hiệu suất chiết 16 Hình 4 : Sơ đồ các bước tinh chế piperin theo phương pháp chung 18 Hình 5: Sơ đồ các bước tinh chế bằng acid acetic 20 Hình 6; Sơ đồ các bước tinh chế dùng n-hexan để kết tủa piperin 22 Hình 7: Sơ đồ các bước tinh chế dùng ethanol 96% có thêm 10% NaOH để tủa piperin 24 Hình 8: Hình ảnh piperin thô và tinh khiết 26 Hình 9: sắc ký đồ của piperin Phụ lục 1 Hình 10: Phổ IR của piperin Phụ lục 2 Hình 11: Phổ cộng hưởng tìr hạt nhân proton 'H-NMR của piperin Phụ lục 3 Hình 12: Phổ khối lượng (MS) của piperin Phụ lục 4 ĐẶT VẤN ĐỀ • Piperin là một alcaloid có nhân piperidin trong các cây thuộc họ hồ tiêu. Hàm lượng piperin có ở một số cây như; khoảng 6% đến 9% trong pỉperi nigrum (hồ tiêu), 4% trong pỉper longum (tiêu lá tím) và 4,5 % trong piper retroỷractum. Piperin ngày càng được dùng nhiều trong ngành dược, do piperin làm tăng khả năng hấp thu của nhiều thuốc do đó tăng sinh khả dụng của thuốc. Piperin còn có tác dụng chống oxy hóa, ức chế tế bào ung thư Việt Nam đang được đánh giá là nhà cung ứng hạt tiêu lý tưởng nhất với giá cả và chấtt lượng hết sức cạnh tranh. Hạt tiêu Việt Nam có mặt ở gần 80 nước và vùng lãnh thổ, chiếm 50% sản lượng xuất khẩu toàn cầu hạt, tiêu Việt Nam đã khẳng định vị trí sổ 1 thế giới. Việt Nam hoàn toàn có thể chủ động trong nguồn nguyên liệu sản xuất piperin. Nhằm góp phần nghiên cứu quy trình chiết xuất piperin từ hồ tiêu, chúng tôi tiến hành đề tài : “Nghiên cứu chiết xuất piperin từ hồ tiêu” với những mục tiêu sau : 1. Khảo sát lựa chọn dung môi và một số thông số quy trình chiết xuất. 2. Xây dựng phương pháp đơn giản, hiệu quả để tinh chế piperin. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về piperỉn : 1.1.1 Công thức hóa học, tính chất của piperin: Công thức cấu tạo: Tên khoa học: (2E, 4E)-5-(1,3-benzodioxol-5y 1)-1 -piperidin-1 -yl penta-2,4-dien-1 -one Tên khác: 1-piperoylpiperidin Công thức phân tử: C17H19NO3 Khối lượng phân tử: 285.34 g/mol. Tỉnh chất: Piperin là một chất kết tinh hình kim, màu vàng nhạt, không mùi, vị rất cay (pha loãng 1/200 000 vị còn cay). Piperin hầu như không tan trong nước (40mg/l ở 18“C), tan trong ethanol tuyệt đối (1 gam piperin tan trong 15ml alcohol), tan tốt trong methanol, 1 gam piperin tan trong l,7ml chloroform, 36 ml ether, tan trong benzen và acid acetic băng. Piperin có tính base yếu pKa= 12,22 ở 18“c. Nhiệt độ nóng chảy: 130 °c. Dung dịch piperin trong Ethanol 96° có cực đại hấp thụ 342-345 nm [5], [15], [18]. 1.1.2 Tác dụng sinh học của pỉperỉn. Piperin lần đầu tiên được biết đến vào thể kỷ 19, piperin đã được biết đến trong một khoảng thời gian dài. Piperin đã đang được nghiên cứu tìm ra nhiều tác dụng; Piperin kích thích hoạt động của trypsin và chymitĩypsin, làm tăng tiết acid mật, tăng hoạt động của lipase tụy, piperin có tác dụng kích thích tiêu hóa. Piperin ức chế khối lượng dịch vị, độ acid dạ dày và pepsin. Do đó, piperin có tác dụng bảo vệ chống lại các viêm loét dạ dày. Piperin có tác dụng chống co thắt do chặn kênh canxi [17 Piperin được biết đến là một chất điều trị một số bệnh ung thư . Do Piperin ức chế các cytokin chuyên được sản xuất khối u và ức chế các tín hiệu hoặc thông tin liên lạc giữa các tế bào ung thư, làm chậm sự tăng trưởng của k hối u và sự lây lan của ung thư [16’. Piperin tác dụng chống oxy hóa do làm giảm mức độ peoroxy hóa lipid và sự hình thành gốc tự do với sự gia tăng đồng thời các hoạt động của các chất chống oxy hóa ezym (Superoxide dismutase, catalase và glutathione peroxidase) và chất chống oxy hóa không enzym (vitamin E và vitamiii C). Piperin ức che được các enzym tham gia vào chuyển hóa sinh học của nhiều thuốc. Tham gia vào phản ứng giáng hóa thuốc hay còn gọi là phản ứng pha I (như phản ứng oxy hóa thuốc qua sự xúc tác của cytochrom P450). Piperin tham gia vào phản ứng pha II (còn gọi là phản ứng liên hợp) kết quả của tác động của piperin trên hai pha này là làm tăng tích lũy của các thuốc, giúp đào thải chậm, làm tăng hiệu lực, có khi tăng độc tính. Do đó piperin làm tăng sinh khả dụng của nhiều thuốc. Do đó piperin có tương tác với nhiều thuốc như: Thuốc chống lao isoniazid, pyrazinamid và rifampicin, thuốc chống cao huyết áp propranolol, thuốc chống hen theophyllin Piperin làm tăng sinh khả dụng của cucumin lên 2000%[11]. Sự kết hợp giữa piperin và curcumin không phải là một trường họp riêng biệt: piperin còn cải thiện việc hấp thu nhiều phân tử khác có mặt trong thức ăn, đặc biệt như: chất |3-caroten (tiền vitamin A), selenium, phân tử (-)- Epigallocatechin-3-gallate (EGCG) chống ung thư chính có mặt trong trà xanh. Tháng 2 năm 2008, các nhà nghiên cứu phát hiện rằng piperin có thể kích thích tạo màu da khi kết hợp với tia tử ngoại. Nghiên cứu này chỉ ra tác dụng nữa của piperin là dùng để chữa bệnh bạch tạng. Ngoài ra piperin được biết đến các tác dụng như chống trầm cảm, chổng viêm, kháng nấm [12], [15], [16], [17] 1.2 Tổng quan về hồ tiêu. 1.2.1 Đặc điểm thực vật. Hồ tiêu có tên khoa học: Piper nigrum.L Họ: Piperaceae Tên khác: hạt tiêu, cổ nguyệt, hắc cổ nguyệt, bạch cổ nguyệt. Hồ tiêu là một loại cây leo, thân dài, nhẵn bám vào các cây tựa bằng những rễ. Thân mang lá mọc cách. Lá giống lá trầu không nhưng dài và thuôn hơn. Có hai loại nhánh: một loại nhánh mang quả, một loại nhánh mang dinh dưỡng cả hai loại nhánh đều xuất phát từ kẽ lá. Cụm hoa hình đuôi sóc, mọc đối lá, khi chín rụng cả chùm. Quả hình cầu nhỏ, có chừng 20-30 quả trên một chùm, lúc đầu màu xanh lục, sau có màu đỏ, khi chín có màu vàng [3 . 1.2.2 Phân bổ, trồng hải và chê biến. [...]... bố piperin giữa vỏ quả, hạt của hồ tiêu và hồ tiêu sọ Tỷ lệ khôi lượng Hàm lượng (%) Bộ phận dược liệu piperin (%) Hô tiêu sọ 7,32 Hạt 80,6 6,32 Vỏ quả Hồ tiêu đen 19,4 0,17 Nhận xét: Piperin phân bố chủ yếu trong hạt, hàm lượng piperin trong vỏ quả hồ tiêu đen là rất ít bằng 1/37 hàm lượng piperin trong hạt 14 Hàm lượng piperin trong hồ tiêu sọ là 7,32% lớn hơn hàm hàm lượng piperin trong hồ tiêu. .. gây viêm tiết niệu, tiểu tiện ra máu Hồ tiêu còn có tác dụng sát khuẩn, diệt ký sinh trùng Ngoài công dụng làm gia vị, hồ tiêu được dùng làm thuốc kích thích tiêu hóa, giảm đau (chữa đau răng), chữa đau bụng, tiêu chảy, cảm lạnh [3 L3 Một số nghiên cứu chiết xuất pìperin từ hồ tiêu Hồ tiêu được chiết bằng ethanol 95% trong 2 giờ Dịch chiết sau đó được cất thu hồi dung môi thành cao, cao thu được hòa... - Máy đo phổ hồng ngoại - Máy đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân AV 500 MHz - Máy đo phổ khối Autospec Premier (USA) - Máy đo nhiệt độ nóng chảy Ez-Melt (Mỹ) 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Xác định hàm lượngpiperin trong hạt hồ tiêu đen, vỏ hồ tiêu đen và trong hồ tiêu sọ Quả hồ tiêu đen gồm có phần vỏ quả và phần hạt Vì vậy chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng piperin trong từng phần, từ đó chọn nguyên... KÊTLUẬN Từ kết quả thu được chúng tôi rút ra một số kết luận sau: 1 Piperin chủ yếu tập trung ở phần nhân bên trong của quả hồ tiêu và chỉ có một lượng nhỏ ở vỏ quả, hàm lưcmg piperin trong hồ tiêu sọ lớn hơn hàm lượng piperin trong hồ tiêu đen 2 Xác định kích thước nguyên liệu chiết cho hiệu suất cao và rút gắn thời gian chiết là dưới 0,25 mm, chiết trong 3 giờ 3 Đã chọn được dung môi chiết xuất là.. .Hồ tiêu được trồng ở các nước vùng nhiệt đới Các nước sung cấp nhiều hồ tiêu Ấn Độ, Indonesia, Malaysia, Philipin, Cambodoa, Brazil, Việt Nam ở Việt Nam được trồng nhiều ở Phú Quốc, Kiên Giang, An Giang, Đắc Nông Hồ tiêu trồng bằng cách giâm cành hoặc bằng hạt Người ta thường thu hái quả từ năm thứ 4, hiệu suất cao nhất vào năm thứ 7, 8 Tùy theo người ta muốn có hồ tiêu đen hay hồ tiêu sọ (hồ tiêu. .. thuốc, Nhà xuất bản y học, Hà Nội, tr 98-99 2 Từ Minh Koóng (2007), Kỹ thuât sản xuât dược phẩm, Nhà xuất bản y học, Hà Nội, tr 155-159 3 Phạm Thanh Kỳ (2007), Dược liệu học (tập 2), Nhà xuất bản y học, Hà Nội, tr 42-43 4 Đỗ Tất Lợi (1999), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học, tr 371-372 5 Trần Thị Quỳnh Nga (2010), Nghiên cứu chiết xuấtpiperin từ hồ tiêu để làm nguyên liệu sản xuất thực... dung dịch chuẩn và thử 12 b Hiệu suất chiết xuất : Hiệu suất quá trình chiết xuất được tính theo công thức sau : H Lp/dỉ Trong đó : H : Hiệu suất chiết xuất (%) HLp/dc : hàm lượng piperin chiết được từ dược liệu HLp/dl ; hàm lượng piperin có trong dược liệu 2.3.4 Các phương pháp tỉnh chế piperin : _Sử dụng dung môi hoặc hỗn hợp dung môi để loại tạp và kết tinh piperin Loại tạp chất mày bằng than hoạt... Nga (năm 2010) có đưa ra phương pháp chiết: dùng dung môi chiết là dicloromethan, kiềm hóa bằng NH4OH 25%, tinh chế bằng diethyl ether hiệu suất được 2,18% [5‘ Ngoài ra piperin còn được tổng hợp hóa học bằng phản ứng ngưng tụ từ acid piperic clorid và piperiden Tuy nhiên trong thực tế piperin không được hình thành bằng cách này mà dược chiết từ hồ tiêu Hồ tiêu được chiết bằng dung môi dicloromethan dùng... chấm của piperin chuẩn, c là vết chấm của dịch chiết trong ethanol 96% A là vết chấm của dịch chiết trong aceton D là vết chấm của dịch chiết trong diclomethan Nhận xét: Từ hình ảnh sắc ký lớp mỏng ta thấy với dung môi chiết là aceton dịch chiết lần 3 còn rất ít piperin Với dung môi là ethanol 96% và dicloromethan dịch chiết lần 3 vẫn còn nhiều piperin Từ kết quả trên chúng tôi đã chọn dung môi chiết. .. phản ứng ngưng tụ từ acid piperic clorid và piperiden Tuy nhiên trong thực tế piperin không được hình thành bằng cách này mà dược chiết từ hồ tiêu CHƯƠNG 2 ĐÓI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 2.1 Nguyên vật liệu và thiết b ị : 2.1.1 Nguyên vật liệu và hóa ch ấ t: Nguyên liệu : + Hồ tiêu sọ, hồ tiêu đen (thu hái tháng 12 tại huyện Cư Jut - tỉnh Đắc Nông - Việt Nam) + Đặc điểm: chọn loại tiêu quả to đều . chiết xuất piperin từ hồ tiêu, chúng tôi tiến hành đề tài : Nghiên cứu chiết xuất piperin từ hồ tiêu với những mục tiêu sau : 1. Khảo sát lựa chọn dung môi và một số thông số quy trình chiết xuất. 2 tiêu chảy, cảm lạnh [3 . L3 Một số nghiên cứu chiết xuất pìperin từ hồ tiêu. Hồ tiêu được chiết bằng ethanol 95% trong 2 giờ. Dịch chiết sau đó được cất thu hồi dung môi thành cao, cao thu được. lượngpiperin trong hạt hồ tiêu đen, vỏ hồ tiêu đen và trong hồ tiêu sọ. Quả hồ tiêu đen gồm có phần vỏ quả và phần hạt. Vì vậy chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng piperin trong từng phần, từ