ĐẠI HỌC Y DƢỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA DƢỢC BÁO CÁO MÔN PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DƢỢC LIỆU Lớp cao học khóa 2016 - 2018 CÁC KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT DƢỢC LIỆU TRÌ KIM NGỌC Chuyên ngành: Dƣợc liệu – Dƣợc học cổ truyền Mã số:60720406 Khóa 2016-2018 TP HCM, 05/2018 ĐẠI HỌC Y DƢỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA DƢỢC BÁO CÁO MƠN PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU DƢỢC LIỆU Lớp cao học khóa 2016 - 2018 CÁC KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT DƢỢC LIỆU Chuyên ngành: Dƣợc liệu – Dƣợc học cổ truyền Mã số:60720406 Khóa 2016-2018 Thầy hƣớng dẫn: PGS.Ts Trần Hùng Học viên : Trì Kim Ngọc TP HCM, 05/2018 MỤC LỤC MỤC LỤC I ĐẶT VẤN ĐỀ II CHIẾT XUẤT DƢỢC LIỆU 2.1 Khái niệm 2.2 Chuẩn bị dƣợc liệu 2.3 Lựa chọn dung môi chiết 2.4 Lựa chọn phƣơng pháp chiết xuất III PHƢƠNG PHÁP CHIẾT XUẤT DƢỢC LIỆU IV CÁC KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT DƢỢC LIỆU HIỆN ĐẠI 4.1 Chiết xuất với hỗ trợ sóng siêu âm (Chiết siêu âm- UAE) 4.1.1 Giới thiệu 4.1.2 Ứng dụng siêu âm chiết acid béo từ hạt Đu đủ 4.2 Chiết xuất với hỗ trợ vi sóng (Chiết vi sóng- MAE) 4.2.1 Giới thiệu 4.2.2 Ứng dụng chiết xuất phenolic từ Trichilia roka 4.3 Chiết phƣơng pháp lƣu chất siêu tới hạn (SPE) 3.3.1 Giới thiệu 3.3.2 Ứng dụng chiết dầu Gấc CO2 siêu tới hạn Việt Nam 10 IV KẾT LUẬN 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 I ĐẶT VẤN ĐỀ Chiết xuất dƣợc liệu có vai trò quan trọng việc định đến chất lƣợng, độ an toàn hiệu chế phẩm đông dƣợc Đặc biệt, xu hƣớng phát triển thuốc có nguồn gốc tự nhiên ngày phổ biến hiệu tốt mà lại an toàn nên vấn đề chiết xuất đƣợc quan tâm Việt Nam thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với thảm thực vật phong phú với trữ lƣợng lớn, có nhiều tiềm thuốc Cơ chế tác dụng nhiều thuốc chƣa đƣợc làm sáng tỏ nhiều sử dụng theo kinh nghiệm… Yêu cầu đặt ngành Dƣợc tìm đƣợc chất nhóm chất gây tác dụng sinh học dƣợc liệu chiết xuất, phân lập đƣợc hoạt chất đó.Vì vậy, chiết xuất dƣợc liệu kỹ thuật quan trọng để phát triển thuốc theo hƣớng Trong đó, việc áp dụng cơng nghệ-kỹ thuật chiết xuất có ý nghĩa then chốt Gần cơng nghệ chiết xuất dƣợc liệu có nhiều kỹ thuật đời nhƣ: chiết xuất hỗ trợ vi sóng , sóng siêu âm, chiết xuất lỏng siêu tới hạn, chiếu dƣới áp lực cao… thể tính ƣu việt, tiện lợi hiêu so với phƣơng pháp chiết xuất truyền thống Do chuyên đề “Các kỹ thuật chiết xuất dược liệu” đƣợc chọn nhằm tìm hiểu kỹ nội dụng này, góp phần nâng cao kiến thức thân, đồng thời có cách nhìn khái quát vấn đề nghiên cứu 3 II CHIẾT XUẤT DƢỢC LIỆU 2.1 Khái niệm Chiết xuất phƣơng pháp sử dụng dung môi để lấy chất tan khỏi mô thực vật Sản phẩm thu đƣợc trình chiết xuất dung dịch chất hòa tan dung mơi Dung dịch đƣợc gọi dịch chiết Có ba q trình quan trọng đồng thời xảy chiết xuất là: - Sự hòa tan chất tan vào dung mơi - Sự khuyếch tán chất tan dung môi - Sự dịch chuyển phân tử chất tan qua vách tế bào thực vật Các yếu tố ảnh hƣởng lên ba trình (bản chất chất tan, dung môi, nhiệt độ, áp suất, cấu tạo vách tế bào, kích thƣớc tiểu phân bột dƣợc liệu ) định chất lƣợng hiệu trình chiết xuất Một quy trình chiết xuất dƣợc liệu điển hình gồm bƣớc sau [2] 2.2 Chuẩn bị dƣợc liệu Làm khô, chia nhỏ dƣợc liệu làm đồng phận tƣơi (hoa,lá,…) hay ngâm tồn phần dung mơi [2] 2.3 Lựa chọn dung môi chiết Dung môi chiết phụ thuộc vào chất chất cần chiết, thành phần cần chiết nhƣ tạp chất dƣợc liệu phƣơng pháp chiết xuất Có nhóm dung mơi sau (Dựa vào độ phân cực): - Dung môi phân cực cao: nƣớc, ethanol, methanol… - Dung môi phân cực trung bình: ethyl acetat, dichloromethane… - Dung mơi phân cực không phân cực: n-hexan, ether dầu hỏa, [2] 2.4 Lựa chọn phƣơng pháp chiết xuất Có nhiều phƣơng pháp, kĩ thuật chiết xuất khác nhau, đƣợc lựa chon tùy thuộc vào tính chất chất cần chiết, dung môi chiết, đặc điểm dƣợc liệu, điều kiện sở vật chất sẵn có [2] - Ngâm - Ngấm kiệt - Chiết siêu tới hạn - Hầm, sắc - Thăng hoa [2] III PHƢƠNG PHÁP CHIẾT XUẤT DƢỢC LIỆU Phƣơng pháp chiết xuất yếu tố quan trọng góp phần vào thành cơng q trình nghiên cứu thuốc nguồn gốc tự nhiên, bao gồm phƣơng pháp truyền thống phƣơng pháp đại Phƣơng pháp chiết xuất truyền thống sử dụng dung môi kết hợp với gia nhiệt khuấy trộn Các phƣơng pháp chiết xuất hay sử dụng nhƣ [2]: a Phƣơng pháp chiết lạnh: - Phƣơng pháp ngâm - Phƣơng pháp ngấm kiệt b Phƣơng pháp chiết nóng: - Phƣơng pháp sắc - Phƣơng pháp hầm - Phƣơng pháp hãm - Phƣơng pháp cất kéo nƣớc - Phƣơng pháp chiết Soxhlet Ngồi ra, có nhiều kĩ thuật chiết xuất đại đƣợc áp dụng với nhiều ƣu việt chiết xuất hợp chất tự nhiên nhƣ: - Chiết xuất với hỗ trợ sóng siêu âm (Chiết siêu âm- UAE) - Chiết xuất với hỗ trợ vi sóng (Chiết vi sóng- MAE) - Chiết xuất lỏng siêu tới hạn (Chiết siêu tới hạn – SPE) - Chiết xuất dung môi dƣới áp lực cao (Chiết dung môi nhanh- ASE) IV CÁC KỸ THUẬT CHIẾT XUẤT DƢỢC LIỆU HIỆN ĐẠI 4.1 Chiết xuất với hỗ trợ sóng siêu âm (Chiết siêu âm- UAE) 4.1.1 Giới thiệu Nguyên lý phƣơng pháp: Siêu âm dạng sóng điện từ cao tần (>20 KHz) tai ngƣời không nghe đƣợc (20 KHz > 1-16 KHz) Tần số: 10.000 KHz (> 10 MHz) dùng y học, 20 100 KHz sử dụng kỹ thuật định vị, 20 – 40 KHz sử dụng để tẩy (nha, kim hoàn) Siêu âm làm dung môi (tại hốc bề mặt tiếp xúc) bị sủi bọt, đẩy tạp chất khỏi bề mặt mẫu Bản chất sóng siêu âm khác với sóng điện từ Khi xuyên qua thể, lƣợng nhỏ sóng siêu âm bị mơ hấp thụ chuyển thành nhiệt Sự tỏa nhiệt không kéo dài, không làm tăng bề mặt nhiệt độ chỗ Phần lớn lƣợng sóng siêu âm chuyển thành (làm rung) Sự rung kéo dài làm vỡ bọt khí chỗ, gây tổn thƣơng chỗ, nghiêm trọng Dƣới tác dụng siêu âm: dung môi hốc nhỏ/dƣợc liệu bị sủi bọt, đẩy chất cần chiết khỏi dƣợc liệu, chất tan vào dung môi (chiết xuất) [2] Ưu điểm - Thiết bị tƣơng đối đơn giản, bảo quản vận hành đơn giản, thiết bị không đắt tiền -Chiết đƣợc nhiều nhóm hoạt chất, dung mơi chiết đa dạng -Lƣợng mẫu: lên đến hàng trăm gam - Giảm đƣợc nhiệt độ áp suất, ƣu điểm đƣợc ƣu tiên áp dụng để chiết cho hoạt chất không bền với nhiệt - Tăng đƣợc khối lƣợng dịch chiết rút ngắn đƣợc thời gian chiết, nhƣ kéo theo tiết kiệm lƣợng đầu vào Nhƣ nghiên cứu này, lƣợng phenolic toàn phần thu đƣợc UAE thời gian 15 phút cao đáng kể so với chiết SE thời gian 60 phút [2] Nhược điểm - Dung mơi khó đƣợc làm suốt q trình chiết xuất, hiệu lực hàm số phụ thuộc vào hệ số phân ly - Thời gian lọc rửa dịch chiết kéo dài, tốn nhiều dung mơi, làm lƣợng dịch chiết dịch chiết bị nhiễm bẩn - Sự thối hóa bề mặt đầu dò theo thời gian ảnh hƣởng đến hiệu suất chiết [2] 4.1.2 Ứng dụng siêu âm chiết acid béo từ hạt Đu đủ Quả đu đủ có suất cao từ họ Caricaceae thuộc giống Carica phát triển nhiều nƣớc nhiệt đới Tuy nhiên, đu đủ Carica có nguồn gốc ban đầu từ Mỹ châu Phi cận nhiệt đới cận nhiệt đới Tuy nhiên, tính khả thi dầu hạt đu đủ chƣa đƣợc xác nhận nghiên cứu trƣớc Các phƣơng pháp chiết khác để thu dầu hạt đu đủ (ví dụ: chiết dung mơi, chiết xuất dùngenzyme dung dịch nƣớc) đƣợc kiểm tra nghiên cứu trƣớc Hơn nữa, tối ƣu hóa điều kiện khai thác (tức là, thời gian, nhiệt độ, loại dung môi, rắn để tỷ lệ dung mơi kích thƣớc hạt) phƣơng pháp chiết dung môi đƣợc nghiên cứu để thu đƣợc thêm suất số chất lƣợng tốt sản phẩm điều kiện khai thác tối ƣu [5] Phƣơng pháp chiết siêu âm hỗ trợ (UAE) đƣợc sử dụng để thay cho chiết dung môi số lợi mà cung cấp (tức là, đơn giản, thiết bị rẻ tiền giảm đáng kể lƣợng dung môi, nhiệt độ thời gian chiết) Các nhà nghiên cứu trƣớc áp dụng kỹ thuật chiết siêu âm tách dầu hợp chất hoạt tính sinh học từ nguồn thực vật khác Nghiên cứu chứng minh ảnh hƣởng ba phƣơng pháp chiết xuất khác đến thành phần axit béo (FAC) triacylglycerol (TAG) dầu hạt đu đủ đƣợc nghiên cứu Đánh giá phù hợp chiết hỗ trợ siêu âm (UAE) so với phƣơng pháp chiết xuất thơng thƣờng (ví dụ, chiết Soxhlet (SXE) chiết dung môi (SE)) Ngƣời ta cho chiết hỗ trợ siêu âm (UAE) phƣơng pháp hiệu cho việc thu dầu hạt đu đủ phƣơng pháp chiết xuất thông thƣờng Hiệu kỹ thuật chiết khác đƣợc đánh giá xác định suất thu hồi, thành phần axit béo (FAC) triacylglycerol (TAG) dầu hạt đu đủ thu đƣợc điều kiện khai thác khác [5] Tiến hành Chiết dung môi Hexan đƣợc sử dụng làm dung môi chiết tất quy trình chiết Trong nghiên cứu này, 10 g bột hạt từ hai giống đu đủ khác đƣợc chiết Soxhlet (SXE) Để chiết dung môi (SE), bột hạt đƣợc trộn với dung môi (1:10 g /ml) chai nắp màu xanh chai đƣợc bao phủ với nhôm Trong nghiên cứu này, q trình chiết dung mơi (SE) đƣợc thực dƣới điều kiện thử nghiệm khác biệt (ví dụ: thời gian: 3, 6, 12 giờ; nhiệt độ: 25 50 ° C) Tất chai đƣợc lắc máy lắc nƣớc điều khiển nhiệt độ tốc độ 100 vòng/phút theo cách chiết điều kiện khác Tất đƣợc thực ba lần [5] Chiết hỗ trợ siêu âm (UAE) Chiết hỗ trợ siêu âm (UAE) đƣợc áp dụng cho việc thu dầu từ hạt giống Sekaki Bể siêu âm (Power sonic 420, với tần số 40 KHz cơng suất tối đa 700 W, kích thƣớc bên (id): 500×300 × 150 mm) Việc chiết siêu âm đƣợc thực theo điều kiện thử nghiệm sau đây: nhiệt độ, (50 ° C), thời gian, (30 phút), tỷ lệ rắn đến dung môi (1: g / mL) công suất sonication (40 KHz sức mạnh 700 W) Hexan đƣợc sử dụng làm dung môi chiết xuất đƣợc thực lặp lại [5] Kết luận Nghiên cứu nghiên cứu ảnh hƣởng phƣơng pháp điều kiện chiết xuất khác lên suất chiết, thành phần axit béo triacylglycerol dầu hạt đu đủ Hiện nghiên cứu kiểm tra hiệu chiết hỗ trợ siêu âm (UAE) so với phƣơng pháp chiết thơng thƣờng (ví dụ: chiết Soxhlet (SXE) chiết dung môi (SE)) Mục tiêu đạt đƣợc cách so sánh suất chiết, FAC TAG loại dầu hạt giống đu đủ chiết xuất khác Đã chứng minh axit oleic (> 70%) triolein (>40%) axit béo chiếm ƣu triacylglycerol dầu hạt đu đủ Điều xác nhận hạt đu đủ nguồn tiềm dầu oleic cao Tuy nhiên, công việc cho thấy nghiên cứu thêm vấn đề độc tính an tồn dầu hạt đu đủ thơ Nghiên cứu tiết lộ việc khai thác siêu âm hỗ trợ kỹ thuật thích hợp để thu dầu từ hạt đu đủ Nó cung cấp dầu hạt đu đủ với axit béo mong muốn thời gian chiết tƣơng đối ngắn điều kiện vừa phải so với phƣơng pháp chiết dung môi khác Nghiên cứu khuyến cáo tối ƣu hóa điều kiện siêu âm để đạt đƣợc dầu hạt đu đủ với chất lƣợng tốt [5] 4.2 Chiết xuất với hỗ trợ vi sóng (Chiết vi sóng- MAE) 4.2.1 Giới thiệu Patil & Shettigar (2010) báo cáo phƣơng pháp chiết xuất dung mơi có hỗ trợ vi sóng, cơng nghệ sáng tạo đƣợc gọi xử lý hỗ trợ vi sóng (MAP) Các ứng dụng MAP bao gồm chiết xuất hợp chất có giá trị cao từ nguồn tự nhiên bao gồm chất dinh dƣỡng thực vật, thành phần thực phẩm dinh dƣỡng chức hoạt tính dƣợc phẩm từ sinh khối So với phƣơng pháp chiết dung môi thông thƣờng, công nghệ MAP cung cấp số kết hợp ƣu điểm sau: - Cải tiến sản phẩm, tăng độ tinh khiết dầu thô chiết xuất - Cải thiện tính ổn định hợp chất đánh dấu - Sử dụng dung mơi độc hại - Giảm chi phí chế biến, tăng thu hồi độ tinh khiết hợp chất đánh dấu - Giảm lƣợng sử dụng dung môi Với chiết xuất có nguồn gốc từ vi sóng nhƣ trái ngƣợc với khuếch tán, tốc độ chiết xuất nhanh đạt đƣợc tính linh hoạt dung môi lớn - Nhiều biến số, bao gồm lƣợng vi sóng mật độ lƣợng, đƣợc điều chỉnh để cung cấp thuộc tính sản phẩm mong muốn tối ƣu hóa kinh tế quy trình Q trình tùy chỉnh để tối ƣu hóa lý thƣơng mại/chi phí [3] 4.2.2 Ứng dụng chiết xuất phenolic từ Trichilia roka Việc sử dụng hợp chất hoạt tính sinh học nhƣ polyphenol, chất chống oxy hóa tự nhiên tiếng, lĩnh vực thƣơng mại khác nhƣ dƣợc phẩm, thực phẩm cơng nghiệp hóa chất, biểu thị cần thiết phƣơng pháp thích hợp tiêu chuẩn để chiết xuất thành phần hoạt tính từ nguyên liệu thực vật Chiết xuất hỗ trợ vi sóng (MAE) đƣợc sử dụng để tăng hoạt động sinh học, giảm thời gian chiết, dung môi chiết lƣợng đƣợc sử dụng so với phƣơng pháp thông thƣờng, chẳng hạn nhƣ tác động học Phƣơng pháp chiết thông thƣờng nhƣ tác động học tốn nhiều lƣợng, thời gian dung mơi Tuy nhiên, chiết xuất hỗ trợ vi sóng (MAE) phƣơng pháp thay đáng tin cậy So phƣơng pháp chiết dung môi thông thƣờng, công nghệ xử lý vi sóng (MAP) có ƣu điểm sau: Cải tiến sản phẩm, tăng độ tinh khiết chất chiết suất thơ, cải thiện tính ổn định hợp chất đánh dấu, khả sử dụng dung mơi độc hại, giảm chi phí xử lý, tăng thu hồi độ tinh khiết hợp chất đánh dấu, tốc độ chiết xuất nhanh, giảm lƣợng sử dụng dung môi [4] Tiến hành Nguyên liệu thực vật Các mẫu thực vật đƣợc thu thập Touboro khoảng 50 Km từ Ngaoundere vào tháng 12 năm 2008 đƣợc xác định Pr Mapongmetsem, nhà thực vật học Khoa Khoa học Sinh học Đại học Ngaoundere Mẫu rễ Trichilia roka đƣợc sấy khô xay thành bột Đã thu đƣợc 3,25 kg [4] Quy trình chiết xuất hỗ trợ vi sóng Chiết xuất hợp chất phenolic để so sánh khác thực cách sử dụng hệ thống MAE Việc chiết xuất đƣợc kiểm tra thời gian chiết khác (20 - 80 s) với ba yếu tố cố định khác nhau: Độ phân cực, mức cơng suất vi sóng tỷ lệ chất lỏng-rắn Dung dịch nƣớc-methanol đƣợc sử dụng làm dung mơi an tồn hiệu để chiết xuất hợp chất phenolic [4] Kết Kết nghiên cứu so sánh suất chiết thu đƣợc hai phƣơng pháp chiết xuất cách chiết xuất vi sóng phƣơng pháp kích thích học nhƣ hàm thời gian chiết Khả chiết cao (89,12%) đạt đƣợc phƣơng pháp chiết có hỗ trợ vi sóng, phƣơng pháp kích động học chiết xuất với suất thấp (69,10%) Kết giải thích thực tế sử dụng chiết hỗ trợ vi sóng (MAE) lƣợng vi sóng để chiết xuất hợp chất từ vật liệu thực vật bên trình MAE, gia tăng nhiệt độ nhanh chóng, áp lực nội tăng, xạ vi sóng, tạo điều kiện thấm trình hòa tan [4] Đối với hai phƣơng pháp, thời gian chiết 50 s cho MAE 210 phút cho kích động học Vì vậy, cho thấy MAE thời gian chiết so với kích động học Năng suất chiết vi sóng cao chủ yếu lƣợng vi sóng đƣợc phân phối hiệu đến vật liệu thông qua tƣơng tác phân tử với điện từ trƣờng cung cấp cách nhanh chóng chuyển lƣợng vào dung môi chiết xuất nguyên liệu Hơn nữa, gia tăng đáng kể suất chiết, phụ thuộc nhiệt độ dung môi cao có độ hòa tan mạnh Ngồi ra, với gia tăng sức mạnh xạ, điểm sôi hỗn hợp đến nhanh hơn, tƣợng sôi cƣờng độ cao [4] Những kết cho thấy áp dụng kỹ thuật vi sóng để chiết xuất chất chuyển hóa thứ cấp thực vật cải thiện đáng kể suất chiết so với phƣơng pháp chiết thơng thƣờng nhƣ kích thích học [4] 4.3 Chiết phƣơng pháp lƣu chất siêu tới hạn (SPE) 3.3.1 Giới thiệu Đây hệ thống chiết xuất với công nghệ tiên tiến Chiết lƣu chất siêu tới hạn (SFE) liên quan đến việc sử dụng khí, thƣờng CO2 nén chúng thành chất trạng thái siêu tới hạn Sau đƣợc bơm qua xy lanh chứa nguyên liệu để chiết xuất Từ đó, dịch chiết siêu tới hạn đƣợc bơm vào buồng tách nơi chất chiết đƣợc tách khỏi khí khí đƣợc thu hồi để tái sử dụng Tính chất dung mơi CO2 đƣợc điều chỉnh cách thay đổi áp suất nhiệt độ mà cơng trình [3] Ưu điểm SFE tính linh hoạt mà giúp xác định thành phần muốn chiết xuất từ nguyên liệu định sản phẩm cuối hầu nhƣ khơng dƣ lƣợng dung mơi (CO2 bốc hồn tồn) [3] Nhược điểm cơng nghệ đắt [3] 9 Cơng nghệ trích ly thành phần loại nguyên liệu thực vật phổ biến phƣơng pháp trích ép nhƣng phƣơng pháp có nhƣợc điểm hàm lƣợng hoạt chất có hoạt tính sinh học sản phẩm đƣợc trích ly thấp Hiện nay, giới áp dụng thành công cơng nghệ trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn sản xuất sản phẩm tinh dầu hƣơng liệu tự nhiên, sản phẩm chất béo giàu hàm lƣợng DHA EPA để ứng dụng công nghiệp thực phẩm, dƣợc phẩm mỹ phẩm Công nghệ đời cách 130 năm Năm 1861, Gore ngƣời phát CO2 lỏng hòa tan comphor naphtalen cách dễ dàng cho màu đẹp nhƣng lại khó hòa tan chất béo Từ năm 1875- 1876 Andrew ngƣời nghiên cứu trạng thái siêu tới hạn CO2, tức CO2 chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí nhƣng chƣa đạt dạng khí hoàn toàn mà điểm hai trạng thái lỏng - khí Năm 1920 – 1960 hàng loạt cơng trình nghiên cứu dung mơi trạng thái siêu tới hạn đời Mặc dù CO2 đƣợc lựa chọn dùng phƣơng pháp có tính chất mà dung mơi khác khơng có Cho đến thập kỷ 80, công nghệ CO2 siêu tới hạn thật phổ biến đƣợc nghiên cứu cách sâu rộng Nguyên lý phương pháp siêu tới hạn Đối với chất thông thƣờng, dƣới điều kiện định chúng tồn trạng thái trạng thái rắn, lỏng khí Nếu nén chất khí tới áp suất đủ cao, chất khí hóa lỏng Tuy nhiên, có giá trị áp suất mà đó, nâng dần nhiệt độ lên chất lỏng khơng thể trở trạng thái khí, mà rơi vào vùng trạng thái đặc biệt gọi trạng thái siêu tới hạn (supercritical) Vật chất trạng thái mang nhiều đặc tính chất khí chất lỏng, nghĩa dung mơi mang tính trung gian khí lỏng Vì CO2 đƣợc đƣa lên nhiệt độ, áp suất cao nhiệt độ tới hạn (31ºC), áp suất tới hạn (73,8 bar), CO2 chuyển sang trạng thái siêu tới hạn Tại trạng thái này, CO2 có khả hòa tan tốt đối tƣợng cần tách khỏi mẫu dạng rắn, lỏng, khí Sau q trình chiết, để thu hồi sản phẩm cần giảm áp suất thấp áp suất tới hạn CO2 chuyển sang dạng khí ngồi sản phẩm đƣợc tháo bình hứng Trích ly phƣơng pháp CO2 siêu tới hạn cho sản phẩm tự nhiên có hoạt tính sinh học cao Kỹ thuật sử dụng CO2 áp suất cao nhiệt độ vừa phải để trích ly nên hợp chất có hoạt tính sinh học cao khơng bị phân hủy Sự thay đổi áp suất nhiệt độ làm thay đổi tính chọn lọc chất hòa tan, nhờ phân đoạn sản phẩm ly trích nồng độ cao thấp khác CO2 sau trích hồn tồn tách dạng khí sau giảm áp nên sản phẩm đƣợc coi 100% sạch, không dung môi độc hại, đem lại giá trị sử dụng giá trị thƣơng mại cao cho sản phẩm trích ly [1] Phát triển công nghệ CO2 siêu tới hạn Công nghệ trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn đƣợc ứng dụng nhiều quốc gia Tại Ấn Độ, công nghệ dùng để chiết xuất tinh chất gia vị thảo dƣợc; New Zealand, Ba Lan ứng dụng hoa hublông thảo dƣợc; Tây Ba Nha ứng dụng để xử lý nút bần rƣợu vang nhằm tạo sản phẩm không mùi, không ảnh hƣởng đến rƣợu; Đức, Ý ứng dụng để loại caffein trà, cà phê; Đài Loan dùng để xử lý thuốc trừ sâu gạo cho sản phẩm gạo “sạch”; Hàn Quốc ứng dụng để sản xuất dầu mè;… Theo sở liệu Wipsglobal, từ năm 1980 có sáng chế (SC) đăng ký bảo hộ cơng nghệ trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn, từ 10 đến có gần 300 SC đăng ký bảo hộ vấn đề SC vào năm 1980 mang số US4308200 đƣợc đăng ký bảo hộ Mỹ, đề cập tới việc sử dụng cơng nghệ trích ly siêu tới hạn để thu hồi dầu nhựa thông Các đăng ký SC liên quan đến cơng nghệ trích ly siêu tới hạn tăng dần theo thời gian, năm vừa qua Tập trung đăng ký bảo hộ nhiều Trung Quốc, chiếm tới 50% tổng lƣợng SC liên quan đến công nghệ giới Phần nhiều SC đăng ký bảo hộ ứng dụng công nghệ chiết xuất sử dụng CO2 siêu tới hạn để thu đƣợc hợp chất thiên nhiên phục vụ nhiều lĩnh vực nhƣ dƣợc phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm Trong đó, lƣợng SC đăng ký liên quan đến cơng nghệ chiết xuất dầu, chất béo từ thực vật: 16,84%, công nghệ chiết xuất tinh dầu thơm: 4,81%, công nghệ chiết xuất hợp chất từ thảo dƣợc: 14,78%; SC ứng dụng sản phẩm thu từ trích ly siêu tới hạn lĩnh vực thực phẩm: 11%, ứng dụng lĩnh vực mỹ phẩm: 2,06%; SC kỹ thuật phƣơng pháp: 15,81% [1] 3.3.2 Ứng dụng chiết dầu Gấc CO2 siêu tới hạn Việt Nam Cơng nghệ trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn đƣợc công ty Việt Nam ứng dụng để chiết xuất tinh dầu tràm, nhƣng để chiết xuất dầu gấc chƣa đƣợc sử dụng phổ biến Công nghệ trích ly dầu gấc phổ biến ép trích ly dung mơi, nhƣng phƣơng pháp có nhƣợc điểm hàm lƣợng hoạt chất có hoạt tính sinh học dầu gấc thấp, khoảng 81 – 87%, khó áp dụng vào cơng thức phối chế loại thực phẩm, dƣợc phẩm ứng dụng trực tiếp vào sản phẩm mỹ phẩm cao cấp Trong nghiên cứu gần đây, TS Phan Tại Huân - Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trƣờng Đại học Nông lâm TP HCM ứng dụng công nghệ sử dụng CO2 siêu tới hạn để trích ly dầu gấc Kết công nghệ cho phép thu hồi dầu gấc có hàm lƣợng chất vi lƣợng cao gấp nhiều lần so với công nghệ truyền thống, hiệu trích ly dầu gấc lên đến 91,5 % Cụ thể, so kết thu đƣợc từ trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn với công nghệ truyền thống: hàm lƣợng vitamin E đạt tới 3.000 - 6.000 ppm so với khoảng 00 ppm; hàm lƣợng β-caroten đạt tới 20.000 ppm so với khoảng 3.500 ppm; hàm lƣợng lycopen thu đƣợc đạt tới 4.000 ppm so với 3.800 ppm Chất lƣợng dầu gấc thu đƣợc phƣơng pháp CO2 siêu tới hạn cao tốt so sánh với dầu gấc trích ly phƣơng pháp ép gia nhiệt sử dụng dung môi hữu Theo tác giả, cơng nghệ trích ly CO2 siêu tới hạn cho phép thu đƣợc sản phẩm có độ tinh cao, sản phẩm dầu gấc tăng hàm lƣợng dƣỡng chất mà lại không chứa dung mơi hữu độc hại, kỹ thuật thích hợp để trích phân đoạn dầu gấc Ứng dụng cơng nghệ tiên tiến để mở hƣớng việc đa dạng hóa sản phẩm nơng nghiệp, nâng cao giá trị nông sản tạo điều kiện đẩy mạnh phát triển kinh tế vùng nông nghiệp mục tiêu mà nhà khoa học, doanh nghiệp nhà quản lý nhắm đến [1] IV KẾT LUẬN Các phƣơng pháp chiết xuất đại thể nhiều ƣu điểm phƣơng pháp chiết truyền thống ( soxhlet) nhƣ: thời gian chiết ngắn hơn, lƣợng dung mơi tiêu thụ hơn, độ chọn lọc hiệu chiết cao hơn, số phƣơng pháp an toàn thân thiện với môi trƣờng ( chiết siêu 11 tới hạn) Tuy nhiên, phƣơng pháp chiết xuất đại tồn số nhƣợc điểm nhƣ vốn đầu tƣ cao, số phƣơng pháp khó triển khai nâng cấp lên quy mô công nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Báo cáo phân tích xu hƣớng công nghệ (2014), Gấc công nghệ sản xuất tiềm năng, Trung tâm Thông tin Khoa học Công nghệ TP HCM (CESTI), số 11 [2] Bộ Y Tế, Dược liệu, tập 1, Nhà xuất Y học [3] James Hamuel Doughari (2012) Phytochemicals: Extraction Methods, Basic Structures and Mode of Action as Potential Chemotherapeutic Agents, Phytochemicals - A Global Perspective of Their Role in Nutrition and Health, Dr Venketeshwer Rao [4] Olga Nana, Jean Momeni, Fabrice Fekam Boyom, Martin Bent Ngassoum (2015), Influence of microwave assisted extraction on antioxidant and antiplasmodial activities of Trichilia roka extracts, The Journal of Phytopharmacology;4(5), pp.248-252 [5] Shadi Samaram, Hamed Mirhosseini, Chin Ping Tan and Hasanah Mohd Ghazali (2013), Ultrasound-Assisted Extraction (UAE) and Solvent Extraction of Papaya Seed Oil: Yield, Fatty Acid Composition and Triacylglycerol Profile, Molecules, vol 18, pp 12474-12487  ... nghệ sáng tạo đƣợc gọi xử lý hỗ trợ vi sóng (MAP) Các ứng dụng MAP bao gồm chiết xuất hợp chất có giá trị cao từ nguồn tự nhiên bao gồm chất dinh dƣỡng thực vật, thành phần thực phẩm dinh dƣỡng... cho sản phẩm tự nhiên có hoạt tính sinh học cao Kỹ thuật sử dụng CO2 áp suất cao nhiệt độ vừa phải để trích ly nên hợp chất có hoạt tính sinh học cao khơng bị phân hủy Sự thay đổi áp suất nhiệt... kể suất chiết, phụ thuộc nhiệt độ dung mơi cao có độ hòa tan mạnh Ngồi ra, với gia tăng sức mạnh xạ, điểm sôi hỗn hợp đến nhanh hơn, tƣợng sôi cƣờng độ cao [4] Những kết cho thấy áp dụng kỹ thuật