Sản xuất hỗn hợp alkaloit từ lá đu đủ hỗ trợ điều trị bệnh ung thư

PGS.TS Đỗ Thị Hoa Viên và cộng sự đã đề xuất phương pháp sản xuất hỗn hợp alkaloit chọn lọc với hiệu suất cao tới 0,2% có thể ứng dụng trong sản xuất quy mô công nghiệp.

PGS.TS Đỗ Thị Hoa Viên.

Trong nhiều năm nghiên cứu, PGS.TS Đỗ Thị Hoa Viên – ĐH Bách Khoa Hà Nội luôn quan tâm đến các hoạt chất có khả năng khắc chế căn bệnh ung thư. Năm 2004 khi tình cờ đọc được bài thuốc dân gian về lá cây đu đủ, bà đã lập tức đi tìm hiểu về các công trình nghiên cứu đã có trước đó.

PGS.TS Đỗ Thị Hoa Viên nói: “Tại thời điểm nghiên cứu, tôi chỉ tìm thấy ở Pháp một sáng chế tinh chiết carpaine từ lá đu đủ rồi dùng phương pháp tổng hợp hóa học để thay đổi cấu trúc thành hoạt chất chữa ung thư. Ở Việt Nam, chỉ có 2 nghiên cứu khẳng định về hoạt chất này trong lá đu đủ là GS.TS Đỗ Tất Lợi trong cuốn Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, TS Phan Quốc Kinh”. 

Để có thêm niềm tin thực hiện nghiên cứu về quá trình sản xuất hỗn hợp alkaloit từ lá đu đủ, PGS Đỗ Thị Hoa Viên đã hướng dẫn nghiên cứu sinh Hồ Thị Hà (thực hiện luận án tiến sỹ), một số học viên Thạc sĩ và một số kỹ sư ngành Công nghệ Sinh học thực hiện các nghiên cứu nhằm sàng lọc các nhóm chất có hoạt tính sinh học chiết xuất từ lá đu đủ và khẳng định về khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư của nhóm alkaloit. Bài toán mà nhóm nghiên cứu đặt ra là sản xuất hỗn hợp alkaloit có thể đáp ứng yêu cầu về số lượng và chất lượng ở quy mô sản xuất công nghiệp.

Bởi ở thời điểm đó, các nghiên cứu đã có mới dừng lại ở việc tách chiết carpaine tinh khiết – một chất nằm trong nhóm alkaloit tổng phục vụ cho việc làm thuốc điều trị ung thư, chưa có nghiên cứu nào đi vào tách chiết alkaloit tổng. Nhất là trong điều kiện, số bệnh nhân ung thư mới tại Việt Nam luôn tăng cao mỗi năm và nhu cầu về sản phẩm hỗ trợ điều trị ung thư luôn rất lớn.Cụ thể, theo thống kế của Tổ chức Ung thư quốc tế, năm 2018 Việt Nam có hơn 164,671 ca mắc mới, trong đó ung thư phổi chiếm 23,667 ca mới (chiếm 14,4% tổng số ca mới mắc), ung thư vú là 15,229 (chiếm 9,2% tổng số ca mắc mới)…

Với một hướng nghiên cứu hoàn toàn mới và có rất ít tài liệu tham khảo, nhóm nghiên cứu đã dành 4 năm nghiên cứu sàng lọc và tiếp đến là 2 năm nghiên cứu để đề xuất và hoàn thiện quy trình sản xuất hỗn hợp alkaloit từ lá cây đu đủ với các bước chính: xử lý nguyên liệu; thu cao chiết tổng; loại tạp chất; thu hỗn hợp alkaloit tổng.

Trong đó, nguyên liệu được sử dụng để chiết alkaloit là lá đu đủ Carica papaya L. thuộc họ đủ đủ, được trồng phổ biến tại Việt Nam. PGS Đỗ Thị Hoa Viên lưu ý: “Lá bánh tẻ là loại tốt nhất để sử dụng vì có hàm lượng alkaloit cao nhất với chất lượng tốt nhất”. Nếu như các bài thuốc dân gian khuyên dùng lá tươi thì nhóm nghiên cứu của PGS Đỗ Thị Hoa Viên tìm cách sấy khô để có thể dùng được quanh năm.

Sau khi được làm sạch và thái nhỏ, lá đu đủ được sấy khô rồi nghiên nhỏ thành bột. Để thu cao chiết tổng, bột lá đu đủ khô làm ẩm bằng etanol rồi gia nhiệt và tiến hành chiết trong điều kiện khuấy.

Sau quá trình chiết, nhóm nghiên cứu tiến hành cất thu hồi dung môi trong điều kiện áp suất giảm và thu được cao chiết tổng ở dạng lỏng, màu nâu và có độ ẩm 25-30%.

PGS Đỗ Thị Hoa Viên nói thêm: “Khó khăn nhất khi chiết alkaloit tổng là phải loại chlorophyll – diệp lục có rất nhiều trong lá cây. Bởi vì, cả alkaloit tổng và chlorophyll đều là hợp chất không phân cực, nên vô cùng khó để tách chúng. Vì vậy, nhóm đã phải thay đổi độ pH, axit hóa, kiềm hóa và thay đổi trạng thái của hợp chất alkaloit mới tiến hành tách được”.

Không chỉ vậy, khi tiến hành tối ưu hóa quy trình chiết ở nhiệt độ 60^oC, sản phẩm thu được sẽ có hiệu suất và hoạt tính tối ưu. Bởi nhiệt độ tăng quá cao, alkaloit thu được sẽ bị biến tính, giảm hoạt tính sinh học. Trong khi đó, nếu chiết ở nhiệt độ 60^oC trong thiết bị gia nhiệt có cánh khuấy sẽ giúp tăng hiệu suất của quá trình chiết.

Kết quả mà nhóm đạt được rất đáng kể. Vì theo một số tài liệu mà nhóm nghiên cứu đã tham khảo, thành phần alkaloit chủ yếu trong lá đu đủ là carpain chiếm khoảng từ 0,02-0,04% tùy thổ nhưỡng, thời điểm thu hoạch. Tuy nhiên nhờ việc tối ưu quy trình chiết hỗn hợp alkaloit, nhóm đã thu được 0,2% hỗn hợp alkaloit tổng.

Kết quả, từ 20kg bột lá đu đủ khô, nhóm đã chiết được 40,2gram hỗn hợp alkaloit. Để một lần nữa khẳng định tác dụng của hoạt tính này, nhóm nghiên cứu tiến hành thử nghiệm trên 4 nhóm ung thư phổ biển là ung thư phổi, ung thư vú, ung thư biểu mô. Kết quả đều cho thấy,với nồng độ 100µg/ml, hỗn hợp alkloit có khả năng ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư, với kết quả lần lượt là 100,92%; 100,71%; 73,34%.

Với kết quả này, quy trình Sản xuất hỗn hợp alkaloit từ lá đu đủ đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp Bằng độc quyền giải pháp hữu ích số 2-0002332, được công bố vào ngày 25/06/2020.

PGS.TS Đỗ Thị Hoa Viên cho biết: “Kết quả nghiên cứu và các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm một lần nữa chứng minh hiệu quả của hỗn hợp alkaloit với việc hỗ trợ điều trị bệnh ung thư phổi, vú và biểu mô. Chúng tôi sẵn sàng hợp tác với các doanh nghiệp sản xuất dược phẩm để cùng phát triển sản phẩm”.

Nguồn: Khoa học & Phát triển