Tổng hợp tetrahydrocurcumin từ curcumin trong củ nghệ làm nguyên liệu cho dược mỹ phẩm
Thứ sáu, 24/07/2020 - 08:16
TS. Nguyễn Mai Cương và các cộng sự tại Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình công nghệ bán tổng hợp tetrahydrocurcumin từ curcumin trong củ nghệ làm nguyên liệu cho dược mỹ phẩm”.
Cây nghệ là loại thực vật được trồng rộng rãi ở một số nước châu Á. Đây là cây thảo, thân rễ to, có ngấn, phân nhánh thành nhiều củ, màu vàng sẫm đến vàng đỏ, rất thơm. Củ nghệ được biết đến như là thứ thuốc cách đây trên 5.000 năm. Củ nghệ rất giàu các hợp chất chống viêm và chống ôxy hóa. Thành phần hoạt chất mạnh nhất của củ nghệ được gọi là curcumin. Curcumin có ảnh hưởng đến hơn 700 gene trong cơ thể, có khả năng giữ cho các tế bào làm việc một cách có trật tự, quy củ, giúp cơ thể phòng và chống ung thư, giảm cân, chống lại bệnh béo phì và chống lão hóa.
Curcuminoid, đặc biệt là curcumin chiết tách từ củ nghệ vàng Việt Nam, Curcuma longa L., đã được chứng minh có hoạt tính sinh học. Hoạt tính curcuminoid có liên quan tới khả năng ức chế quá trình Angiogenesis (quá trình phát triển của hệ thống mạch máu giúp nuôi dưỡng và thúc đẩy sự tăng trưởng các tế bào ung thư, cũng như quá trình hình thành các mạch máu trong mô mỡ tạo điều kiện cho sự hình thành mỡ trong cơ thể).
Củ nghệ
Tuy nhiên, để hấp thụ được curcumin theo đường miệng thì curcumin vào cơ thể phải được chuyển hóa thành tetrahydrocurcumin bằng một số chủng vi khuẩn trong đường ruột đặc trưng là E.Coli chủng K12. E.Coli chủng K12 chuyển hóa curcumin thành tetrahydrocurcumin (THC) qua hai bước: Bước 1: Khử curcumin thành dihydrocurcumin (DHC); bước 2: Khử DHC thành tetrahydrocurcumin. Sự chuyển hóa này có hiệu quả không cao nên hoạt lực phòng và trị bệnh của curcumin không được phát huy một cách tối đa.
Tetrahydrocurcumin có những hoạt tính sinh học mạnh hơn nhiều so với curcumin, đặc biệt trong phòng, chống ung thư, kháng viêm và chống oxy hóa. Nhằm khai thác những đặc tính quý báu của củ nghệ, TS. Nguyễn Mai Cương và các cộng sự tại Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu quy trình công nghệ bán tổng hợp tetrahydrocurcumin từ curcumin trong củ nghệ làm nguyên liệu cho dược mỹ phẩm”. Đề tài được triển khai từ năm 2015 đến 2017.
Sau hai năm thực hiện, đề tài đã nghiên cứu các điều kiện tối ưu nâng cao hàm lượng curcuminoid từ 92-95% lên 98%, sử dụng hệ dung môi kết tinh methanol 80%, kết tinh hai lần, hiệu suất thu nhận sản phẩm là 75% so với nguyên liệu. Bên cạnh đó, xác định các thông số công nghệ bán tổng hợp THC 90%, quy mô 50 g/mẻ, hiệu suất thu nhận đạt 86% so với nguyên liệu, sử dụng xúc tác Raney-Nickel trong dung môi axeton, kết tinh lại trong n-hexane/ethyl acetate (1/1, v/v...). Sau đó, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm bán tổng hợp THC 90% ở quy mô 0,5 kg/mẻ. Sản phẩm thu được là THC hàm lượng trên 90%. Hiệu suất quá trình tính theo nguyên liệu đạt 85%, đề xuất hệ thiết bị sử dụng cho quy mô này.
Quy trình tinh chế curcuminoid
Đặc biệt, nhóm thực hiện đã sản xuất thử nghiệm 50kg curcuminoid 98% sử dụng làm nguyên liệu đầu vào để tổng hợp 10kg THC 90%; lượng THC này tiếp tục được nghiên cứu để sản xuất thử ra 5kg sản phẩm THC 98%.
Lần đầu tiên ở Việt Nam, quy trình công nghệ bán tổng hợp sản xuất 5kg tetrahydrocurcumin 98% ở quy mô 0,5kg/mẻ, phản ứng được tiến hành trong thiết bị phản ứng cao áp Parr Inst (Mỹ), đã được nghiên cứu hoàn thiện và sản xuất thử nghiệm cho thấy quy trình ổn định, hiệu suất cao, có khả năng triển khai sản xuất ở quy mô công nghiệp.
Về hiệu quả kinh tế xã hội, sản phẩm sản xuất có giá thành thấp hơn so với giá sản phẩm ngoại nhập. Nếu được triển khai ở quy mô công nghiệp sẽ đem lại nhiều lợi ích kinh tế và giá trị xã hội, tạo thêm việc làm, góp phần giảm nhập khẩu dược mỹ phẩm, tiết kiệm nguồn ngoại tệ quốc gia, nâng cao giá trị và chất lượng của ngành dược mỹ phẩm trong nước.
Thu Minh t/h