Nghiên cứu phân lập Isoflavonoid từ rễ củ sắn dây bằng nhựa hấp phụ H103

SỐ 4 (57) - Tháng 07-08/2020
Website: yhoccongdong.vn 41
VI
N
S
C K
H E
C NG
NG 
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP ISOFLAVONOID TỪ RỄ CỦ SẮN 
DÂY BẰNG NHỰA HẤP PHỤ H103 
Vũ Văn Tuấn1, Nguyễn Văn Minh1, Vũ Thị Trâm1, Quách Văn Thắng1
TÓM TẮT
Mục tiêu: Xây dựng được phương pháp phân lập 
isoflavonoid từ rễ củ Sắn dây bằng nhựa hấp phụ H103. 
Phương pháp: Phương pháp quang phổ tử ngoại được sử 
dụng để định lượng isoflavonoid toàn phần. Khảo sát ảnh 
hưởng của các yếu tố: Nồng độ, thể tích dịch hấp phụ, loại 
dung môi và thể tích dung môi giải hấp phụ đến hiệu suất 
và hàm lượng isoflavonoid trong sản phẩm phân lập. Kết 
quả: Đã khảo sát và lựa chọn được điều kiện thích hợp 
để phân lập isoflavonoid bằng nhựa hấp phụ H103. Kết 
luận: Phương pháp sử dụng nhựa hấp phụ H103 là một 
phương pháp mới, đơn giản, hiệu quả và kinh tế để phân 
lập các isoflavonoid từ rễ củ Sắn dây.
Từ khóa: Isoflavonoid; nhựa hấp phụ H103; sắn dây.
SUMMARY:
STUDY ON SEPARATION OF 
ISOFLAVONOIDS FROM PUERARIA ROOT BY 
USING ADSORBTION H103 RESIN
Objective: To establish the method to separate 
isoflavonoids from kudzu root by using H103 adsorption 
resin. Methods: UV spectrophotometry was applied to 
determine the total isoflavonoid. Study on influence of 
concentration, volume of adsorption solution, volume and 
kind of elute on the yield and contents of isoflavonoids 
in the separation products. Results: Parameters were 
investigated and selected to separate isoflavonoids by 
using adsorption H103 resin. Conclusion: Using H103 
adsorption resin was a new, simple, efficient and economic 
method to separate isoflavonoids from kudzu root.
Key words: Isoflavonoid; H103 adsorption resin; 
Kudzu.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Rễ củ Sắn dây được dùng trong y học cổ truyền 
với tên gọi Cát căn, với tác dụng thanh nhiệt, giải biểu, 
sinh tân dịch[1], [2], [7]. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy 
thành phần có tác dụng sinh học trong rễ củ Sắn dây là 
các isoflavonoid, chúng được biết đến với các tác dụng 
chống oxy hóa, bảo vệ tim mạch, ...[2], [3]. Để tăng tác 
dụng sinh học và khả năng ứng dụng của nhóm hoạt chất 
này trong các dạng bào chế hiện đại thì việc nâng cao hàm 
lượng hoạt chất, loại bỏ các tạp chất là công việc thiết yếu 
hiện nay.
Nhựa hấp phụ macroporous là một nhóm vật liệu 
được phát triển từ những nghiên cứu của B. A. Adams 
và E. L. Holmes bắt đầu từ năm 1930. Trong những năm 
gần đây, chúng được quan tâm nhiều hơn trong việc ứng 
dụng để phân lập các hợp chất từ thiên nhiên. Phương 
pháp phân lập bằng loại nhựa này là một hướng đi mới 
có nhiều triển vọng do tính hiệu quả, đơn giản và kinh tế 
của nó. H103 là nhựa macroporous có các lỗ xốp lớn có 
đường kính trên 50nm[6]. Nó có cấu trúc không phân cực, 
được sử dụng nhiều trong xử lý nước, thu hồi các chất độc 
và các chất hữu cơ từ nước thải. H103 phù hợp để phân 
lập các hợp chất có nhóm phenol (đặc điểm quan trọng 
trong khung cấu trúc của isoflavonoid Sắn dây). Nghiên 
cứu này nhằm mục tiêu xây dựng được phương pháp phân 
lập isoflavonoid Sắn dây bằng nhựa hấp phụ H103.
II. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 
NGHIÊN CỨU
1. Nguyên vật liệu và thiết bị
- Củ Sắn dây tươi 1 năm tuổi được thu hái tại Đông 
Hưng, Thái Bình vào tháng 02 năm 2016. Nguyên liệu 
được rửa sạch, thái lát, sấy khô ở nhiệt độ 70oC. Củ sắn 
khô được nghiền nhỏ và chiết bằng phương pháp ngâm 
ở điều kiện thường với ethanol 60%. Chiết 2 lần với tỉ lệ 
dung môi : nguyên liệu (tt/kl) là 10:1. Dịch chiết được 
tập trung và cô chân không đến thể chất cao đặc. Cao này 
được sử dụng để pha các dung dịch isoflavonoid Sắn dây 
dùng cho các thí nghiệm trong nghiên cứu này.
Ngày nhận bài: 01/05/2020 Ngày phản biện: 15/05/2020 Ngày duyệt đăng: 23/05/2020
1. Trường Đại học Đại Nam
Tác giả chính Vũ Văn Tuấn: [email protected]
SỐ 4 (57) - Tháng 07-08/2020
Website: yhoccongdong.vn42
JOURNAL OF COMMUNITY MEDICINE 2020
- Nhựa hấp phụ H103 có diện tích bề mặt 1100-
1200m2/g, đường kính lỗ xốp trung bình 86 - 95Å, tỷ trọng 
ướt 0,70 - 0,80 g/ml. Nhựa được cung cấp bởi công ty 
Anhui Sanxing Resin Technology Co., Ltd (Trung Quốc).
- Hóa chất: Ethanol 96% (TCCS, Việt Nam);
- Chất chuẩn Puerarin (C
21
H
20
O
9
) (Nguồn gốc: 
Chengdu Biopurify Phytochemicals Ltd.; Hàm lượng: 
99,2 % nguyên trạng);
- Thiết bị: Máy quang phổ JASCO V730 (Nhật Bản), 
cân phân tích Mettler Toledo AB204-S (Thuỵ Sỹ) có độ 
chính xác 0,1mg.
2. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp định lượng: Hàm lượng isoflavonoid 
trong mẫu phân tích được xác định bằng phương pháp 
quang phổ tử ngoại. Dung dịch thử được pha loãng bằng 
cách hòa tan mẫu phân tích trong ethanol 70% và pha 
loãng bằng nước đến nồng độ nằm trong khoảng tuyến 
tính (1,6-8,0 µg/ml, R2=0,9998). Dung dịch puerarin 4,0 
µg/ml được sử dụng làm chuẩn. So sánh độ hấp thụ ở 
250nm của dung dịch thử và dung dịch chuẩn để tính nồng 
độ isoflavonoid trong mẫu[8]. Nồng độ isoflavonoid trong 
dung dịch thử tính theo puerarin 
Trong đó: C
S
 là nồng độ puerarin trong dung dịch 
chuẩn đo quang (µg/ml), A
T
, A
S
 là độ hấp thụ của dung 
dịch thử và dung dịch chuẩn.
- Phương pháp phân lập [4], [5]:
+ Lựa chọn dung môi hấp phụ: Dựa trên khả năng 
hấp phụ tĩnh trong nước và các dung dịch ethanol có nồng 
độ khác nhau. 10 bình nón có nút mài được thêm vào bình 
30ml dung dịch isoflavonoid Sắn dây trong các dung môi 
nước và ethanol nồng độ 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 96%. 
Thêm vào mỗi bình nón 1,0 gam nhựa H103 (tính theo khối 
lượng ướt). Các bình nón được lắc nhẹ bằng máy lắc trong 
3 giờ để quá trình đạt cân bằng. Nồng độ isoflavonoid trong 
dung dịch trước và sau hấp phụ được xác định. Dung lượng 
hấp phụ của nhựa H103 (Q) được tính theo công thức: .30 
Trong đó: C
b
, C
a
 là nồng độ isoflavonoid trong dung 
dịch trước và sau hấp phụ (mg/ml); m
r
 là khối lương nhựa 
H103 cho vào bình nón (gam).
+ Khảo sát quá trình hấp phụ: Một cột thủy tinh (3 
x 60cm) được chuẩn bị. Nhồi vào cột 80 gam nhựa H103, 
chiều cao nhựa trong cột là 25cm, thể tích khối nhựa trên 
cột là BV=150cm3. Các dung dịch isoflavonoid Sắn dây 
có nồng độ 0,5; 1,0; 2,5; 5,0 mg/ml được cho chảy qua 
cột với tốc độ không đổi 4BV/giờ. Theo dõi nồng độ 
isoflavonoid trong dịch sau cột bằng phương pháp quang 
phổ từ ngoại.
+ Lựa chọn dung môi giải hấp phụ: 10g nhựa 
H103 được thêm vào một cốc có chứa 300ml dung dịch 
isoflavonoid Sắn dây trong nước nồng độ 3,0 mg/ml. Cốc 
được khuấy từ 100 vòng/phút trong 3 giờ để quá trình hấp 
phụ đạt cân bằng. Lọc lấy nhựa, cân vào 6 bình định mức 
100ml có nút mài, mỗi bình 1,0 gam nhựa vừa lọc. Thêm 
vào các bình nón 30ml nước và ethanol 10, 30, 50, 70, 
96%. Lắc nhẹ các bình bằng máy lắc trong 1 giờ. Xác định 
nồng độ isoflavonoid trong dung dịch trước, sau hấp phụ 
và trong dung dịch giải hấp phụ.
+ Khảo sát quá trình hấp phụ: Sau khi được hấp phụ 
theo điều kiện thích hợp đã khảo sát, cột nhựa được giải 
hấp phụ bằng cách cho dung môi thích hợp qua cột với 
tốc độ không đổi 2BV/giờ. Xác định nồng độ isoflavonoid 
trong dịch sau cột để xác định điểm giải hấp phụ.
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
1. Kết quả lựa chọn dung môi hấp phụ
Thêm vào 10 bình nón có nút mài các dung dịch 
isoflavonoid Sắn dây 3mg/ml có nồng độ ethanol tăng dần 
từ 10 đến 96%. Cân vào mỗi bình nón chính xác 1,0gam 
nhựa H103 đã xử lý, đạy nắp và lắc nhẹ bằng máy lắc 
trong 3 giờ. Xác định nồng độ isoflavonoid trong dung 
dịch trước và sau hấp phụ để tính dung lượng hấp phụ. Kết 
quả được thể hiện trong Hình 1.
Hình 1: Ảnh hưởng của nồng độ ethanol trong dịch nạp đến khả năng hấp phụ
SỐ 4 (57) - Tháng 07-08/2020
Website: yhoccongdong.vn 43
VI
N
S
C K
H E
C NG
NG 
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
Hình 2: Ảnh hưởng của nồng độ dịch nạp đến dung lượng và hiệu suất hấp phụ
Hình 3: Ảnh hưởng của nồng độ ethanol đến khả năng giải hấp phụ
Kết quả Hình 1 cho thấy: Khi tăng nồng độ ethanol 
trong nước từ 0 lên 70% thì dung lượng hấp phụ tĩnh giảm 
từ 32,00 xuống 10,38 mg/g. Tiếp tục tăng nồng độ ethanol 
trong dịch hấp phụ từ 70 lên 96% thì dung lượng hấp phụ 
tĩnh tăng lên 13,53mg/g. Dung lượng hấp phụ tĩnh của 
nhựa cao nhất trong nước (32 mg/g) và thấp nhất trong 
ethanol 70% (10,38mg/g). Vì vậy, nước được chọn làm 
dung môi hấp phụ isoflavonoid Sắn dây lên nhựa H103.
2. Kết quả khảo sát quá trình hấp phụ
So sánh quá trình hấp phụ của 4 dung dịch isoflavonoid 
nồng độ tăng dần từ 0,5 đến 5 mg/ml. Điểm dừng quá 
trình hấp phụ là thể tích dịch nạp khi nồng độ isoflavonoid 
trong dịch sau cột đạt cân bằng. Kết quả được thể hiện 
trong Hình 2.
Khi tăng nồng độ dịch nạp từ 0,5 lên 5,0 thì 
dung lượng hấp phụ của nhựa tăng nhanh từ 18,88 lên 
45,18mg/g. Ngược lại, hiệu suất hấp phụ lại giảm nhẹ từ 
49,5 xuống 46,8%. Để tối ưu hóa quá trình hấp phụ, nồng 
độ dịch nạp được xác định là 5,0mg/ml.
3. Khảo sát quá trình giải hấp phụ
So sánh khả năng giải hấp phụ của các dung dịch 
ethanol trong nước có nồng độ khác nhau. Kết quả được 
thể hiện trong Hình 3.
Kết quả hình 3 cho thấy: Khi nồng độ ethanol tăng từ 
0 lên 70% thì tỉ lệ giải hấp phụ tăng từ 27,7 lên 60,55%. 
Nếu tiếp tục tăng nồng độ ethanol lên 96% thì tỉ lệ hấp phụ 
lại giảm xuống 32,02%. Khả năng giải hấp phụ của nước 
thấp nhất được sử dụng để loại tạp chất, khả năng giải hấp 
phụ của ethanol 70% tốt nhất nên được chọn làm dung 
môi giải hấp phụ isoflavonoid Sắn dây từ nhựa H103. Kết 
quả loại tạp bằng nước và giải hấp phụ bằng ethanol 70% 
được thể hiện trong hình 4 và hình 5
SỐ 4 (57) - Tháng 07-08/2020
Website: yhoccongdong.vn44
JOURNAL OF COMMUNITY MEDICINE 2020
Bảng 1: Kết quả phân lập IF Sắn dây quy mô 20kg nguyên liệu/mẻ
 Rễ củ Sắn dây Cao đặc cô từ dịch chiết Isoflavonoid Sắn dây
Khối lượng (g) 17800 1185 34
Hàm lượng IF tính theo khối 
lượng khô (%)
1,17 6,28 56,34
Kết quả hình 5 cho thấy: Khi thể tích ethanol 70% sử 
dụng tăng lên thì nồng độ IF trong dịch sau cột giảm dần và 
tiến về không. Sau khi giải hấp phụ bằng 10BV ethanol 70% 
thì nồng độ ethanol còn lại không đáng kể (0,14mg/ml. Vì 
vậy, quá trình giải hấp phụ được dừng lại tại thời điểm 10BV.
Tiến hành phân lập isoflavonoid từ Sắn dây bằng 
nhựa hấp phụ H103 trên quy mô 20kg nguyên liệu / mẻ. 
Kết quả được thể hiện trong bảng 1.
Kết quả bảng 1 cho thấy: Sau quá trình phân lập, 
hàm lượng isflavonoid trong sản phẩm phân lập là 
56,34%. Kết quả này cao hơn 48 lần trong rễ củ Sắn dây 
(1,17%) và cao hơn gần 9 lần trong cao cô đặc từ dịch 
chiết Sắn dây (6,28%).
Hình 4. Ảnh hưởng của thể tích nước rửa đến hàm lượng IF trong cắn
Hình 5. Ảnh hưởng của thể tích ethanol 70% đến hiệu suất giải hấp phụ
Hình 4 chỉ ra quá trình giải hấp phụ bằng nước, khi 
thể tích nước tăng lên đến 1,5 lần thể tích nhựa trên cột 
(BV) thì hàm lượng isflavonoid (IF) trong cắn cô từ dịch 
sau cột đạt tối đa, tiếp tục tăng thể tích nước rửa không 
làm tăng hàm lượng IF trong cắn cô từ dịch sau cột. Vì 
vậy, thể tích nước cần cho quá trình rửa cột là 1,5 BV.
SỐ 4 (57) - Tháng 07-08/2020
Website: yhoccongdong.vn 45
VI
N
S
C K
H E
C NG
NG 
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
IV. KẾT LUẬN
Nghiên cứu đã xây dựng được phương pháp phân lập 
isoflavonoid Sắn dây bằng nhựa hấp phụ H103. Theo đó, 
10BV dịch chiết Sắn dây có nồng độ 5,0mg/ml trong nước 
được cho chảy cột nhựa H103, giải hấp phụ với 1,5BV nước 
và 10BV ethanol 70%. Thu lấy dịch giải hấp phụ bằng ethanol, 
cô loại dung môi để thu sản phẩm. Sản phẩm phân lập được có 
hàm lượng IF toàn phần đạt 56,34% tính theo puerarin.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Y tế (2018), Dược điển Việt Nam V, Nhà xuất bản Y học Hà Nội, tr. 1310
2. Viện Dược liệu (2006), Cây thuốc và động vật làm thuốc, tập 2, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, tr. 680-686.
3. Chen S. et al. (2007), “Seasonal Variations in the isoflavonoids of radix Puerariae”, Phytochemical analysis, 
18, pp.245-250.
4. Guo H.D. et al. (2015), “Large scale purification of puerarin from Puerariae Lobatae Radixthrough resins 
adsorption and acid hydrolysis”, Journal of chromatography B, 980, pp.8-15.
5. He X. et al. (2004), “Separation and purification of puerarin using cyclodextrin-coupled agarose gel media”, J. 
Chromatogr. A, 1022, pp.77-82.
6. Li J., Howard A.C. (2010), “Development of adsorptive (non-ionic) macroporous resins and their uses in 
the purification of pharmacologically-active natural products from plant sources”, Natural product reports, 27, 
pp.1493–1510.
7. The State Pharmacopoeia commission (2010), Pharmacopoeia of the people’s republic of china, vol I, 
pp.469-503.
8. Zhang Z.T. et al. (1991), “Studies on isoflavonoid constituents of roots of Qinmountain Taibai Pueraria lobata”, 
Chinese pharmaceutical journal, 34 (5), pp.301-302.