Tài liệu Nghiên cứu tạo hệ phân tán liposome curcuminoid

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ---------- LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGHIÊN CỨU TẠO HỆ PHÂN TÁN LIPOSOME CURCUMINOID CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN VƯƠNG NGỌC CHÍNH TRẦN MINH THIỆN MSSV: 2082196 LỚP: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC K34 2012 ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC Cần Thơ, ngày ……tháng…….năm 20… ******* PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Năm học: 2011-2012 1. Tên đề tài thực hiện Nghiên cứu tạo hệ phân tán Liposome Curcuminoid 2. Sinh viên thực hiện     Họ và tên: Mã số sinh viên: Lớp: Khóa: Trần Minh Thiện 2082196 Công nghệ hóa học 34 3. Cán bộ hướng dẫn  Họ và tên: Vương Ngọc Chính  Đơn vị công tác: Bộ môn Hóa học hữu cơ, Khoa Kỹ thuật hóa học, Đại học Bách khoa TP.HCM 4. Mục đích và giới hạn của đề tài  Mục đích: Tạo hệ phân tán Liposome Curcuminoid.  Giới hạn: Nghiên cứu này dừng lạị ở mục tiêu tạo thành công hệ phân tán Liposme Curcuminoid với độ bền cao. Trong đó, các tiểu phân Liposome Curcuminoid phải đạt độ đồng đều về kích thước và nhỏ hơn 500 nm. 5. Địa điểm, thời gian thực hiện  Địa điểm: Phòng thí nghiệm Hóa học hữu cơ, Khoa Kỹ thuật hóa học, Đại học Bách khoa TPHCM  Thời gian thực hiện: Từ 02/01/2012 đến 20/4/2012 6. Kế hoạch thực hiện - Từ 02/01/2012 đến 29/01/2012: Nghiên cứu lý thuyết Từ 29/01/2012 đến 15/4/2012: Nghiên cứu tại phòng thí nghiệm - Ngày 20/4/2012: và viết báo cáo Hoàn thành và nộp luận văn SINH VIÊN THỰC HIỆN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN DUYỆT CỦA BỘ MÔN DUYỆT CỦA HĐ LV & TLTN ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC Cần Thơ, ngày ……tháng…….năm 20… ******* ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Năm học: 2011-2012 1. Tên đề tài thực hiện Nghiên cứu tạo hệ phân tán Liposome Curcuminoid 2. Sinh viên thực hiện     Họ và tên: Mã số sinh viên: Lớp: Khóa: Trần Minh Thiện 2082196 Công nghệ hóa học 34 3. Cán bộ hướng dẫn  Họ và tên: Vương Ngọc Chính  Đơn vị công tác: Bộ môn Hóa học hữu cơ, Khoa Kỹ thuật hóa học, Đại học Bách khoa TP.HCM 4. Đặt vấn đề Curcuminoid, tên gọi của hổn hợp những hợp chất polyphenol tạo nên màu vàng đặc trưng của củ nghệ vàng Curcuma Longa Linn, là những hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quý, đặc biệt là hoạt tính kháng oxy hóa và kháng viêm. Hoạt tính sinh học của curcuminoid đã và đang được nghiên cứu về khả năng ứng dụng trong dược phẩm, mỹ phẩm và các loại thực phẩm chức năng. Liposome, những tiểu phân hình cầu với kích thước nano được cấu tạo bởi những lớp phospholipid kép, là một hệ vận chuyển hoạt chất lý tưởng với khả năng chứa, bảo vệ, vận chuyển và phóng thích hoạt chất vào cơ thể một cách chính xác và đúng liều lượng tại vị trí mong muốn. Thuật ngữ “encapsulate hóa” dùng để chỉ khả năng nhốt hoạt chất của liposome. Liposome có khả năng encapsulate hóa nhiều loại hoạt chất. Sử dụng curcuminoid tinh chế từ củ nghệ vàng Curcuma Longa Linn nguồn từ viện dược liệu Hà Nội và ứng dụng khả năng encapsulate hóa hoạt chất của liposome, luận văn này nghiên cứu tạo hệ phân tán Liposome Curcuminoid với những tiểu phân Liposome Curcuminoid ở kích thước nano. Nghiên cứu này định hướng ứng dụng hạt Nano Liposome Curcuminoid trong mỹ phẩm chăm sóc da và xa hơn là trong dược phẩm. 5. Mục đích và giới hạn của đề tài  Mục đích: Tạo hệ phân tán Liposome Curcuminoid.  Giới hạn: Nghiên cứu này dừng lạị ở mục tiêu tạo thành công hệ phân tán Liposme Curcuminoid với độ bền cao. Trong đó, các tiểu phân Liposome Curcuminoid phải đạt độ đồng đều về kích thước và nhỏ hơn 500 nm. 6. Địa điểm, thời gian thực hiện  Địa điểm: Phòng thí nghiệm Hóa học hữu cơ, Khoa Kỹ thuật hóa học, Đại học Bách khoa TPHCM  Thời gian thực hiện: Từ 02/01/2012 đến 20/4/2012 7. Giới thiệu về thực trạng có liên quan tới vấn đề trong đề tài Ung thư, một trong những căn bệnh nan y nguy hiểm và gây tỷ lệ tử vong cao nhất là một trong những chủ đề được y học quan tâm nhiều nhất. Một trong những phương pháp điều trị ung thư phổ biến hiện nay là hóa trị liệu. Nguyên lý của phương pháp này là dùng hóa chất để tiêu diệt tế bào ung thư nhưng đồng thời củng diệt luôn tế bào khỏe mạnh, gây nên nhiều tác dụng phụ trong quá trình điều trị. Hạt nano liposome có thể hạn chế những tác dụng phụ trong quá trì điều trị ung thư bằng hóa trị liệu. Những tiểu phân liposome không khuếch tán qua thành mạch máu khỏe mạnh mà chỉ có thể khuếch tán qua những lổ hổng của thành mạch máu như vị trí của khối u ung thư, giúp liposome định vị chính xác vị trí khối u ung thư để phóng thích hoạt chất, tiêu diệt tế bào ung thư và hạn chế ảnh hưởng đến các tế bào khỏe mạnh. 8. Các nội dung chính của đề tài CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Liposome 1.2. Curcuminoid và củ nghệ vàng Curcuma Longa Linn CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Tên đề tài 2.2. Mục đích của đề tài 2.3. Nội dung nghiên cứu 2.4. Hóa chất và thiết bị 2.5. Qúa trình nghiên cứu CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Đánh giá độ tinh khiết Curcuminoid sử dụng trong nghiên cứu 3.2. Khảo sát thăm dò các điều kiện ban đầu tạo Liposome Curcuminoid 3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên hệ Liposome Curcuminoid 3.4. Đánh giá hệ phân tán Liposome Curcuminoid tạo ra theo nghiên cứu 3.5. Bàn luận 9. Phương pháp thực hiện đề tài - Đọc tài liệu, nghiên cứu lý thuyết Chuẩn bị phương tiện nghiên cứu Nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Viết báo cáo 10. Kế hoạch thực hiện - Từ 02/01/2012 đến 29/01/2012: Nghiên cứu lý thuyết Từ 29/01/2012 đến 15/4/2012: Nghiên cứu tại phòng thí nghiệm và viết báo cáo Ngày 20/4/2012: Hoàn thành và nộp luận văn SINH VIÊN THỰC HIỆN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN DUYỆT CỦA BỘ MÔN DUYỆT CỦA HĐ LV & TLTN LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn các tổ chức và cá nhân sau đã hổ trợ và tạo điều kiện tốt nhất có thể để tôi hoàn thành luận văn này:  Phòng thí nghiệm Hóa học hữu cơ, Khoa Kỹ thuật hóa học, Đại học Bách khoa TP.HCM  Phòng thí nghiệm Hóa học hữu cơ, Bộ môn Công nghệ hóa học, Khoa Công Nghệ, Đại học Cần Thơ  Cô Vương Ngọc Chính, Bộ môn Hóa học hữu cơ, Khoa Kỹ thuật hóa học, Đại học Bách khoa TP.HCM  Chị Vũ Thị Mai Hường, Học viên cao học, Bộ môn Hóa học hữu cơ, Khoa Kỹ Thuật Hóa Học, Đại học Bách khoa TP.HCM, Khóa 2012  Gia đình, người thân và bạn bè Xin chân thành cảm ơn! Trần Minh Thiện i TÓM TẮT LUẬN VĂN Curcuminoid, tên gọi của hổn hợp những hợp chất polyphenol tạo nên màu vàng đặc trưng của củ nghệ vàng Curcuma Longa Linn, là những hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quý, đặc biệt là hoạt tính kháng oxy hóa và kháng viêm. Hoạt tính sinh học của curcuminoid đã và đang được nghiên cứu về khả năng ứng dụng trong dược phẩm, mỹ phẩm và các loại thực phẩm chức năng. Liposome, những tiểu phân hình cầu với kích thước nano được cấu tạo bởi những lớp phospholipid kép, là một hệ vận chuyển hoạt chất lý tưởng với khả năng chứa, bảo vệ, vận chuyển và phóng thích hoạt chất vào cơ thể một cách chính xác và đúng liều lượng tại vị trí mong muốn. Thuật ngữ encapsulate hóa dùng để chỉ khả năng nhốt hoạt chất của liposome. Liposome có khả năng encapsulate hóa nhiều loại hoạt chất. Sử dụng Curcuminoid tinh chế từ củ nghệ vàng Curcuma Longa Linn nguồn từ viện dược liệu Hà Nội và ứng dụng khả năng encapsulate hóa hoạt chất của liposome, luận văn này nghiên cứu tạo hệ phân tán Liposome Curcuminoid với những tiểu phân Liposome Curcuminoid ở kích thước nano. Nghiên cứu này định hướng ứng dụng hạt Nano Liposome Curcuminoid trong mỹ phẩm chăm sóc da và xa hơn là trong dược phẩm. ii MỤC LỤC CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................1 1.1. Curcuminoid ................................................................................................1 1.1.1. Curcuminoid và củ nghệ vàng Curcuma Longa Linn ................................1 1.1.2. Hoạt tính sinh học của curcuminoid ..........................................................2 1.2. Liposome ......................................................................................................6 1.2.1. Phospholipid ..............................................................................................6 1.2.2. Cấu tạo của liposome .................................................................................6 1.2.3. Tính chất quan trọng của liposome ............................................................8 1.2.4. Phân loại liposome ...................................................................................10 1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự encapsulate hóa của liposome ..................11 1.2.6. Độ bền của liposome................................................................................12 1.2.7. Các phương pháp phân tích phospholipid và liposome ...........................13 1.2.8. Các phương pháp điều chế liposome .......................................................14 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................20 2.1. Tên đề tài ....................................................................................................20 2.2. Mục đích của đề tài ....................................................................................20 2.3. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................20 2.4. Hóa chất và thiết bị ....................................................................................21 2.4.1. Hóa chất ...................................................................................................21 2.4.2. Thiết bị .....................................................................................................21 2.5. Quá trình nghiên cứu..................................................................................22 2.5.1. Đánh giá độ tinh khiết của curcuminoid sử dụng ....................................22 2.5.2. Khảo sát thăm dò các điều kiện cơ bản ban đầu tạo hệ phân tán Liposome Curcuminoid ...........................................................................23 2.5.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên hệ phân tán Liposome Curcuminoid ...........................................................................24 2.5.4. Đánh giá hệ phân tán Liposome Curcuminoid tạo ra theo nghiên cứu ................................................................................................25 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ-BÀN LUẬN ...................................................................27 3.1. 3.2. Đánh giá độ tinh khiết của curcuminoid sử dụng trong nghiên cứu ..........27 Khảo sát thăm dò các điều kiện ban đầu tạo hệ Liposome Curcuminoid .............................................................................27 iii 3.2.1. Khảo sát thăm dò chất đồng nhũ hóa .......................................................27 3.2.2. Khảo sát thăm dò tướng dầu ....................................................................29 3.2.3. Khảo sát thăm dò vận tốc đồng hóa .........................................................30 3.3. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên hệ Liposome Curcuminoid ................32 3.3.1. Khảo sát thời gian đồng hóa ....................................................................32 3.3.2. Khảo sát hàm lượng chất nhũ hóa chính lecithin.....................................33 3.3.3. Khảo sát hàm lượng chất đồng nhũ hóa tween 80 ...................................35 3.3.4. Khảo sát hàm lượng tướng dầu MCT ......................................................37 3.3.5. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng curcuminoid ...................................39 3.4. Đánh giá hệ phân tán Liposome Curcuminoid tạo ra theo nghiên cứu......42 3.5. Bàn luận .....................................................................................................55 3.5.1. Vai trò của lecithin ...................................................................................55 3.5.2. Vai trò của tween 80 ................................................................................56 3.5.3. Vai trò của MCT ......................................................................................57 3.5.4. Vai trò của diethyl ether...........................................................................57 3.5.5. Vai trò của dung dịch đệm phosphate ......................................................58 3.5.6. Ứng dụng Liposome Curcuminoid trong mỹ phẩm chăm sóc da ............58 KẾT LUẬN .............................................................................................................63 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................66 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT MLV: Multilamellar vesicle liposomes SUV: Small unilamellar vesicle LUV: Large unilamellar vesicle GUV: Giant unilamellar vesicle MVV: Multivesicle vesicle liposomes HĐBM: Hoạt động bề mặt SDS: Sodium dodecyl sulfate HPLC: High Performance Liquid Chromatography GC: Gas chromatography TEM: Transmission electron microscopy NMR: Nuclear magnetic resonance DSC: Differential scanning calorimetry MCT: Medium chain triglycerides DLS: Dynamic light scattering PEG: Polyethylene glycol v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Nghệ vàng Curcuma Longa Linn .................................................... 1 Hình 1.2. Cấu trúc phân tử của curcumin, demethoxycurcumin và bisdemethoxycurcumin .............................................................. 2 Hình 1.3. Hoạt tính sinh học của curcuminoid ................................................ 2 Hình 1.4. Hoạt tính kháng oxy hóa của curcuminoid ...................................... 4 Hình 1.5. Hoạt tính kháng viêm của curcuminoid........................................... 5 Hình 1.6. Cấu trúc phân tử phospholipid ........................................................ 6 Hình 1.7. Cấu trúc lớp phospholipid kép......................................................... 7 Hình 1.8. Cấu trúc cơ bản của liposome.......................................................... 7 Hình 1.9. Khả năng encapsulate hóa của liposome ......................................... 8 Hình 1.10. Cấu trúc màng tế bào ..................................................................... 9 Hình 1.11. Sự kết hợp của liposome và màng tế bào ...................................... 9 Hình 1.12. Liposome gắn kháng thể ................................................................ 10 Hình 1.13. Liposome gắn PEG ........................................................................ 10 Hình 1.14. Multilamellar vesicle liposomes .................................................... 10 Hình 1.15. Unilamellar vesicle liposomes ....................................................... 11 Hình 1.16. Multivesicle vesicle liposomes ...................................................... 11 Hình 1.17. Xác định đường kính của liposome ............................................... 13 Hình 1.18. Dạng lamellarity của liposome ...................................................... 14 Hình 1.19. Sơ đồ qui trình điều chế liposome theo phương pháp hydrat hóa ...................................................................................... 15 Hình 1.20. Minh họa tạo liposome bằng phương pháp đồng hóa ép đùn........ 16 Hình 1.21. Minh họa quá trình kết đông, rã đông rồi đồng hóa để tạo Liposome ........................................................................................ 16 Hình 1.22. Phương pháp bay hơi dung môi..................................................... 17 vi Hình 1.23. Phương pháp bay hơi pha đảo ....................................................... 17 Hình 1.24. Phương pháp bay hơi dung môi tạo liposome ............................... 18 Hình 1.25. Sự hình thành liposome khi loại bỏ chất tẩy rửa khỏi dung dịch gồm lipid và chất tẩy rửa bằng phương pháp thẩm tách ............... 18 Hình 1.26. Hình thành liposome theo phương pháp vi dòng chảy .................. 19 Hình 3.1. Đồ thị phổ UV-VIS của curcuminoid trong ethanol ....................... 27 Hình 3.2. Đồ thị kết quả khảo sát thăm dò chất đồng nhũ hóa........................ 29 Hình 3.3. Đồ thị kết quả khảo sát thăm dò tướng dầu ..................................... 30 Hình 3.4. Đồ thị kết quả khảo sát thăm dò vận tốc đồng hóa.......................... 31 Hình 3.5. Đồ thị kết quả khảo sát thời gian đồng hóa ..................................... 33 Hình 3.6. Đồ thị kết quả khảo sát hàm lượng lecithin ..................................... 35 Hình 3.7. Đồ thị kết quả khảo sát hàm lượng tween 80 .................................. 37 Hình 3.8. Đồ thị kết quả khảo sát hàm lượng MCT ........................................ 39 Hình 3.9. Đồ thị kết quả khảo sát hàm lượng curcuminoid dung nạp vào hệ ............................................................................................ 42 Hình 3.10. Mẩu khảo sát và mẩu đánh giá ...................................................... 44 Hình 3.11. Đồ thị kết quả khảo sát độ bền theo phương pháp nhanh ............. 49 Hình 3.12. Đồ thị kết quả khảo sát độ bền ở điều kiện nhiệt độ phòng có ánh sáng ......................................................................................... 50 Hình 3.13. Đồ thị kết quả khảo sát độ bền ở điều kiện nhiệt độ phòng không ánh sáng ......................................................................................... 51 Hình 3.14. Đồ thị kết quả khảo sát độ bền ở điều kiện 20oC .......................... 52 Hình 3.15. Đồ thị kết quả khảo sát độ bền ở điều kiện 40oC .......................... 53 Hình 3.16. Đồ thị kết quả khảo sát độ bền của mẩu 40 (M-L-T) ở các điều kiện khác nhau ...................................................................................... 54 Hình 3.17. Đồ thị kết quả khảo sát độ bền của mẩu 41 (M-L) ở các điều kiện khác nhau ...................................................................................... 54 vii Hình 3.18. Đồ thị kết quả khảo sát độ bền của mẩu 42 (M-L) ở các điều kiện khác nhau ...................................................................................... 55 Hình 3.19. Công thức cấu tạo của lecithin ...................................................... 55 Hình 3.20. Cấu thức cấu tạo tween 80 ............................................................. 56 Hình 3.21. Cấu trúc trụ-nón xen kẻ lecithin và tween 80 ................................ 57 Hình 3.22. Cấu trúc phân tử triglycerides ....................................................... 57 Hình 3.23. Cấu trúc da ..................................................................................... 59 Hình 3.24. Cấu trúc lớp biểu bì ....................................................................... 59 Hình 3.25. Dẫn truyền xuyên gian bào và xuyên tế bào ................................. 61 Hình 3.26. Dẫn truyền qua tuyến nhờn và tuyến mồ hôi ................................ 62 viii DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Công thức phối chế mẫu thăm dò chất đồng nhũ hóa ..................... 28 Bảng 3.2. Kết quả khảo sát thăm dò chất đồng nhũ hóa ................................. 28 Bảng 3.3. Công thức phối chế mẫu khảo sát thăm dò tướng dầu .................... 29 Bảng 3.4. Kết quả khảo sát thăm dò tướng dầu ............................................... 30 Bảng 3.5. Mẫu khảo sát thăm dò vận tốc đồng hóa......................................... 31 Bảng 3.6. Kết quả khảo sát thăm dò vận tốc đồng hóa ................................... 31 Bảng 3.7. Mẫu khảo sát thời gian đồng hóa .................................................... 32 Bảng 3.8. Kết quả khảo sát thời gian đồng hóa ............................................... 33 Bảng 3.9. Công thức phối chế mẫu khảo sát hàm lượng lecithin .................... 34 Bảng 3.10. Kết quả khảo sát hàm lượng lecithin............................................. 35 Bảng 3.11. Công thức phối chế mẫu khảo sát hàm lượng tween 80 ............... 36 Bảng 3.12. Kết quả khảo sát hàm lượng tween 80 .......................................... 37 Bảng 3.13. Công thức phối chế mẫu khảo sát hàm lượng MCT ..................... 38 Bảng 3.14. Kết quả khảo sát hàm lượng MCT ................................................ 39 Bảng 3.15. Công thức mẫu khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng curcuminoid .................................................................................. 40 Bảng 3.16. Kết quả độ hấp thu A .................................................................... 41 Bảng 3.17. Kết quả đo DLS khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng curcuminoid .................................................................................. 41 Bảng 3.18. Công thức phối chế tạo hệ phân tán Liposome Curcuminoid ....... 43 Bảng 3.19. Công thức phối chế hệ phân tán đối chứng ................................... 43 Bảng 3.20. Kết quả đánh giá độ bền bằng SDS............................................... 49 Bảng 3.21. Kết quả khảo sát độ bền các mẩu ở điều kiện nhiệt độ phòng có ánh sáng ........................................................... 50 ix Bảng 3.22. Kết quả khảo sát độ bền điều kiện nhiệt độ phòng không ánh sáng .............................................................................. 51 Bảng 3.23. Kết quả khảo sát độ bền ở điều kiện 20oC .................................... 52 Bảng 3.24. Kết quả khảo sát độ bền ở điều kiện 400C .................................... 53 x CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Curcuminoid 1.1.1. Curcuminoid và củ nghệ vàng Curcuma Longa Linn Nghệ vàng, tên khoa học là Curcuma Longa Linn, là một loài thực vật thân ngầm thuộc họ gừng (Zingiberaceae). Củ nghệ vàng có màu vàng đặc trưng, là phần thân ngầm của nghệ.[9] Hình 1.1. Nghệ vàng Curcuma Longa Linn[38] Curcuminoid là tên gọi của hỗn hợp những hợp chất polyphenol tạo nên màu vàng đặc trưng của củ nghệ vàng Curcuma Longa Linn. Trong củ nghệ vàng, curcuminoid chiếm tỉ lệ khoảng 2-6%. Curcumin là curcuminoid chính, chiếm tỉ lệ khoảng 75% thành phần curcuminoid. Những thành phần khác của curcuminoid là demethoxycurcumin và bisdemethoxycurcumin. Trong đó demethoxy curcumin chiếm khoảng 20%, bisdemethoxycurrcumin chiếm khoảng 5% thành phần curcuminoid.[9][10][11]  Curcumin: 1,7-Bis- (4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-hepta-1,6-diene-3,5-dione hay diferuloylmethane. Công thức phân tử C21H20O6. Khối lượng phân tử: 368 dvc.[22]  Demethoxycurcumin: 1-(4-Hydroxyphenyl)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl) hepta-1,6 diene-3,5-dione hay p-Hydroxycinamoyl dieruloylmethane. Công thức phân tử C20H18O5. Khối lượng phân tử: 338 dvc.[22]  Bis-demethoxycurcumin: 1,7-Bis-(4-hydroxyphenyl)-hepta-1,6-diene-3,5dione hay p-Hydroxycinamoyl dieruloylmethane. Công thức phân tử C19H216O8. Khối lượng phân tử: 308 dvc.[22] 1 Nghiên cứu tạo hệ phân tán Liposome Curcuminoid Tổng quan Hình 1.2. Cấu trúc phân tử của curcumin, demethoxycurcumin và bisdemethoxycurcumin[11] Curcuminoid có nhiều hoạt tính sinh học quý và chỉ được tìm thấy trong củ nghệ vàng. Do trong thành phần của curcuminoid, tỷ lệ curcumin lớn nên để thuận tiện, đôi khi người ta gọi curcuminoid một cách đơn giản là curcumin.[9][10][11] 1.1.2. Hoạt tính sinh học của curcuminoid Cấu trúc phân tử của curcuminoid có các nhóm carbonyl, methoxy và hydroxyl tạo nên hoạt tính sinh học đa dạng của curcuminoid. Trong đó, đáng chú ý nhất là hoạt tính kháng oxy hóa và kháng viêm.[22] [1] Nhóm parahydroxyl: Kháng oxy hóa. [2] Nhóm keto: Kháng viêm, kháng oxy hóa. [3] Nhóm liên kết đôi: Kháng viêm, kháng oxy hóa. Hình 1.3. Hoạt tính sinh học của curcuminoid[22] Theo bằng phát minh US05861415 của Mỹ, curcuminoid được công nhận có tác dụng kháng ung thư, kháng oxy hóa, kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm, khả 2 Nghiên cứu tạo hệ phân tán Liposome Curcuminoid Tổng quan năng giải độc và bảo vệ gan, ngăn chặn tình trạng suy nhược cơ thể và suy giảm miễn dịch kéo dài.[9] [10]  Hoạt tính kháng oxy hóa Trong cơ thể, oxy tham gia vào nhiều quá trình sinh hóa học. Trong các quá trình đó, oxy tạo ra những tiểu phân trung gian được gọi là gốc tự do.[22] Gốc tự do là những nguyên tử, nhóm nguyên tử có một electron lẻ. Do đặc điểm này, gốc tự do có tính oxy hóa rất cao. Các gốc tự do nguy hiểm nhất đối với cơ thể là superoxide, ozone, hydrogen peroxide, lipid peroxy và hydroxyl radical. Trong một cơ thể khỏe mạnh, các gốc tự do luôn được kiểm soát bởi các hệ thống các chất kháng oxy hóa. Khi có quá nhiều gốc tự do và hệ thống các chất kháng oxy hóa không đủ mạnh để cân bằng lại thì cơ thể sẽ xuất hiện nhiều bệnh lý. Gốc tự do là thủ phạm gây ra sự lão hóa nhiều bệnh lý nguy hiểm khác cho cơ thể như xơ vữa động mạch, ung thư, alzheimer, parkinson, đục thuỷ tinh thể, bệnh tiểu đường, cao huyết áp, xơ gan,…[23][24][25] Các chất kháng oxy hóa có khả năng vô hiệu hóa những tác động có hại của gốc tự do đối với cơ thể. Các chất kháng oxy hóa quan trọng nhất đối với cơ thể là vitamin C, vitamin E, β-carotene; các enzyme nội sinh: superoxide dismutase (SOD ), catalase, glutathione. Về hoạt tính kháng oxy hóa của curcuminoid, curcuminoid có hoạt tính kháng oxy hóa khá mạnh. Cơ chế kháng oxy hóa của curcuminoid như sau:[24][25] 3 Nghiên cứu tạo hệ phân tán Liposome Curcuminoid Tổng quan Hình 1.4. Hoạt tính kháng oxy hóa của curcuminoid[22] Hoạt tính kháng oxy hóa của curcuminoid có liên quan đến nhóm hydroxyl trong cấu trúc phân tử curcuminoid. Cặp electron chưa liên kết của oxy trên nhóm hydroxyl liên hợp mạnh với vòng benzene làm cho nguyên tử hydro trở nên linh động hơn. Ngoài ra còn liên quan đến sự chuyển hydro của nhóm methylene ở nguyên tử cacbon giửa mạch.[22]  Hoạt tính kháng viêm Viêm là một chuỗi các phản ứng tự vệ của cơ thể chống lại sự tổn thương mô, gây ra các dấu hiệu đặc trưng: sưng, nóng, đỏ, đau. Phần mô bị tổn thương tiết ra các chất trung gian: histamine, serotomin, brandykinin, prostaglandin, leutrokien gây ra phản ứng viêm. Phản ứng viêm bảo vệ cơ thể chống lại các tác nhân xâm nhập: vi khuẩn, virus. Phản ứng viêm có lợi cho cơ thể, giúp bảo vệ cơ thể, nhưng nếu vượt quá mức sẽ gây tổn hại nghiêm trọng cho mô.[22][26] Cơ chế tác động của các chất kháng viêm là ức chế mô tiết ra các chất trung gian làm chậm quá trình viêm, giúp phần mô bị viêm tránh các tổn thương nghiêm trọng. Curcuminoid có hoạt tính kháng viêm khá mạnh. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy các nối đôi ở C2, 2’, 3, 3’, 4, 4’ có tác dụng ức chế sự tổng hợp các chất trung gian gây viêm. Cơ chế kháng viêm của curcuminoid:[22][26] 4