Phương pháp trích ly bằng dung môi siêu tới hạn, trích chiết dược phẩm quý nano paclitaxel từ cây Thông đỏ taxus wallichiana zucc

g phải là một định danh duy nhất.[10] 
Paclitaxel là tên gọi được Tổ chức Y tế thế giới 
công nhận trong Danh sách thuốc thiết yếu, 
thuốc quan trọng nhất cần thiết trong một hệ 
thống y tế cơ bản.
4. Lưu chất siêu tới hạn (supercritical fluid)
Lưu chất siêu tới hạn nói chung được định 
nghĩa là một trạng thái vật lý của một chất nào 
đó ở điều kiện nhiệt độ và áp suất cao hơn nhiệt 
độ tới hạn và áp suất tới hạn. Lưu chất siêu tới 
hạn có các thông số vật lý nằm trong khoảng 
biến thiên giữa lưu chất ở trạng thái khí và trạng 
thái lỏng [4]. Do mang cả tính chất của chất khí 
(dễ khuếch tán vào chất khác) và tính chất của 
chất lỏng (hòa tan chất) nên lưu chất siêu tới 
hạn có rất nhiều ứng dụng trong thực tiễn.
Đặc điểm của một số chất lỏng được sử 
dụng làm dung môi siêu tới hạn thể hiện ở 
bảng sau
Bảng 1. Một số chất lỏng siêu tới hạn thông 
dụng
Dung môi Nhiệt độ tới hạn (oC)
Áp suất tới hạn 
(bar)
Nước 374 218
EtOH 241 61
MeOH 240 80 
Aceton 235 46
NH3 132 115
CO2 thường được sử dụng làm lưu chất 
siêu tới hạn do các ưu điểm nổi trội của nó so 
với các chất khác, đặc biệt là trong công nghiệp 
dược phẩm.
KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT 23
S
Ố
 0
3
 N
Ă
M
 2
0
18Điểm tới hạn thấp (TC = 31,1
0C, PC = 73,8 
bar) vì thế ít tốn năng lượng hơn để đưa CO2 
tới vùng siêu tới hạn.
Hình 3: Giản đồ pha thể hiện điểm tới hạn của CO2[9].
5. Phương pháp kỹ thuật trích ly siêu 
tới hạn
Trong nhiều thập kỷ qua, kỹ thuật lỏng 
siêu tới hạn đã được sử dụng rất nhiều chủ 
yếu trong việc nghiên cứu về dược phẩm, thực 
phẩm. Trong ngành công nghiệp thực phẩm, 
việc trích chiết các hợp chất là rất quan trọng 
nhưng một yêu cầu đặt ra là phải loại bỏ hoàn 
toàn lượng dung môi sử dụng[8]. Chất lỏng 
siêu tới hạn (SCFs) nói chung có thể được định 
nghĩa là trạng thái vật lý của một chất nào đó 
thể hiện cả tính chất của chất lỏng và chất khí. 
Không giống như chất khí, SCFs có tính chất 
của một dung môi mạnh và nó còn thể hiện 
khả năng khuếch tán tốt hơn dung môi thông 
thường. SCFs được nghiên cứu từ thế kỷ thứ 
19 khi Hannay phát hiện ra điểm tới hạn của 
phân tử (Critical point). Họ cũng quan sát thấy 
ảnh hưởng của áp suất lên độ tan của KI trong 
Ethanol. Sự tiến bộ của kỹ thuật SCFs phát 
triển chậm hơn mãi đến những năm 1970 và 
1980 một số quy trình mới được thương mại 
hóa và nghiên cứu tăng cường. Theo tính chất 
nhiệt động lực học, định nghĩa SCFs như là 
chất lỏng ở nhiệt độ và áp suất cao hơn giá trị 
tới hạn [9]. Giản đồ pha trạng thái siêu tới hạn 
của một chất. Điểm ba là nơi mà ba trạng thái 
rắn, lỏng và khí giao nhau. Các đường cong là 
nơi hai trạng thái cùng hiện diện. Quan sát dọc 
theo đường cong khí - lỏng hướng lên cao gặp 
1 điểm, nơi đó nồng độ của khí và lỏng bằng 
nhau. Điểm này được gọi là điểm siêu tới hạn và 
hợp chất lúc đó gọi là chất lỏng siêu tới hạn. Tại 
điểm tới hạn, áp suất và nhiệt độ có các giá trị 
được gọi lần lượt là áp suất tới hạn (Pc) và nhiệt 
độ tới hạn (Tc ). Hai giá trị này là đặc trưng cho 
từng chất riêng biệt. Các trạng thái vật lý của 
một chất tinh khiết được miêu tả trong giản đồ 
ba chiều áp suất-thể tích-nhiệt độ (PVT), thể 
hiện như hình sau: 
Giản đồ P-T-V của SCFs các bề mặt đại diện 
các trạng thái rắn, lỏng và khí tương ứng với các 
giá trị khác nhau của nhiệt độ và áp suất. Theo 
quy tắc pha, cân bằng hai pha (rắn-lỏng, rắn-
hơi, lỏng-hơi) của một chất tinh khiết chỉ thể 
hiện trong phạm vi nhất định. Vì vậy, áp suất cân 
bằng trong mỗi trường hợp là một hàm theo 
nhiệt độ. Hình chiếu đường cân bằng rắn-lỏng, 
rắn-hơi, lỏng-hơi được thể hiện bên trái. 
- Khả năng hòa tan có thể tăng hay giảm 
khi nhiệt độ tăng lên ở điều kiện đẳng áp. Trong 
mọi trường hợp, khả năng hòa tan giảm đột 
ngột khi lưu chất bị hạ áp suất ở điều kiện đẳng 
nhiệt dưới áp suất tới hạn của nó. Đây là điều 
cơ bản của hầu hết các qui trình sử dụng SCF: 
SCF được sử dụng như những dung môi trong 
vùng siêu tới hạn để có thể chiết một cách có 
chọn lọc một số hợp chất trước khi bị hạ áp để 
thu được hợp chất tinh khiết ở kích thước nano 
hoặc sub-micro cần chiết. Cần lưu ý rằng, nước 
hầu như hòa tan rất ít trong SCF. Ví dụ như trong 
SCF CO2, nước chỉ có thể hòa tan được 1 - 2 g/
kg, nhưng nó đóng vai trò quan trọng như một 
đồng dung môi cho rất nhiều các chất tan là 
các phân tử phân cực. Hiện nay, nước được sử 
dụng rộng rãi trong hầu hết các ứng dụng, đặc 
biệt trong quá trình sản xuất các sản phẩm tự 
nhiên. Tóm lại, bởi vì đặc điểm không có tính 
phân cực, SCF được sử dụng như một loại dung 
KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT24
T
Ạ
P
 C
H
Í 
K
H
O
A
 H
Ọ
C
 C
Ô
N
G
 N
G
H
Ệ
 V
À
 M
Ô
I T
R
Ư
Ờ
N
G môi chống lại các dung môi hữu cơ phân cực (có 
chứa chất tan), dẫn đến sự suy giảm tính phân 
cực của chúng, và là nguyên nhân dẫn đến sự 
lắng của các hợp chất mà trước đó đã được hòa 
tan trong các dung môi này. Mặt khác, những 
dung môi siêu tới hạn SCFs có tỉ trọng lớn (0,2 - 
0,5g/cm3), tương đối đậm đặc, có khả năng hòa 
tan các phân tử không bay hơi có kích thước lớn 
không phân cực, ví dụ như CO2 siêu tới hạn dễ 
dàng hòa tan n-ankan từ C5 đến C30, di-n-ankyl 
phthalates với nhóm ankyl từ C4 đến C16 và một 
số các hợp chất đa vòng khác. Cường độ solvat 
hóa của SCF có liên quan trực tiếp đến tỉ trọng 
của lưu chất. Vì thế khả năng hòa tan của chất 
rắn có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi 
nhiệt độ và áp suất. 
Tính chất vật lý: Chất lỏng siêu tới hạn có 
đặc tính trung gian giữa hai trạng thái khí và 
lỏng của nó. Bảng 1.2 cho thấy tính chất vật lý 
của chất ở các trạng thái khác nhau. 
CO2 được sử dụng rộng rãi nhất trong kỹ 
thuật siêu tới hạn. Một số ưu điểm nổi bật của 
CO2 siêu tới hạn (SC-CO2): + Áp suất và nhiệt 
độ tới hạn thấp (T = 31,10C P = 73,8 at): + Giá 
tiền rẻ + Bền về hóa học + Không độc, không 
dễ cháy + Độ nhớt thấp + Khả năng khuếch tán 
cao + An toàn, độ tinh khiết cao + Ưu điểm nổi 
bật của CO2 siêu tới hạn là tạo điều kiện cho 
việc phân riêng sản phẩm thu hồi tái sử dụng 
xúc tác + Có thể pha thêm MeOH, EtOH để tạo 
thành dung dịch chiết chất phân cực. Vấn đề 
chính đối với SC-CO2 chính là khả năng hòa 
tan kém các chất phân cực, chỉ có thể hòa tan 
tốt các chất không phân cực và phân cực yếu 
như: Hidrocacbon, Hidrocacbon halogelnua, 
chất béo,.
6. Hướng phát triển trong tương lai
Phương pháp SCF, phương pháp trích ly 
dùng dung môi siêu tới hạn thật sự thu hút vì 
quy trình đơn giản và tương đối dễ vận hành, 
không gây ô nhiễm môi trường và các dược 
phẩm quý sau khi được trích ly vẫn không bị lẫn 
các dung môi khó đuổi và độc hại mà phương 
pháp trích ly truyền thống đang gặp phải. Tuy 
nhiên, phương pháp này có tính ưu việt đối với 
các dược chất có tính phân cực yếu đến trung 
bình và tan được trong CO2 siêu tới hạn là tiêu 
chí cho sự lựa chọn dung môi sạch.
Paclitaxel là một dược phẩm vô cùng quý 
giá. Các nhà khoa học trong nước đang lựa chọn 
hướng đi mới này cho các dược phẩm quý được 
trích ly bằng dung môi CO2 siêu tới hạn. Đồng 
thời, những dược phẩm quý khác nữa cũng sẽ 
được nghiên cứu trên các dung môi siêu tới 
hạn có độ phân cực khác nhau, khác với dung 
môi CO2./.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Defne Kayrak, Ugur, Akman, Oner Hortacsu, 
Micronization of Ibuprofen by RESS, Supercritical Fluids, 
Elsevier, Accepted 18 September 2002.
2. Edited by Ya- Ping Sun, Supercritical Fluid technology 
inmaterials science and engineering, New York, 2002.
3. Jennifer Jung, Michel Perrut, Particle design using 
supercritical fluids: Literature and patent survey, Supercritical 
Fluids, Elsevier, Accepted 28 December 2000.
4. Jump up^  Heldman, AW; Cheng, L; Jenkins, GM; 
Heller, PF; Kim, DW; Ware Jr, M; Nater, C; Hruban, RH; et 
al. (2001). “Paclitaxel stent coating inhibits neointimal 
hyperplasia at 4 weeks in a porcine model of coronary 
restenosis”.Circulation 103 (18)
5 . M . M i r z a j a n z a d e h , M . A r d j m a n d , H . 
Moghadamzadeh, L. Khosravani, F. Saberi, Sh. Saed 
Lashgari, Determining sublimation pressure of ibuprofen 
from solubility data in supercritical carbon dioxide, Procedia 
Engineering, Elsevier, August 2012.
6. Mehdi Ahmadi Sabegh, Feridun Esmaeilzadeh, 
Solubility of ketoprofen in supercritical carbon dioxide, 
Supercritical Fluids, Elsevier, Accepted 18 August 2012.
7. P. Hirunsit, Z. Huang, T. Srinophakun, M. 
Charoenchaitrakool, S. Kawi, Pariticle formation of ibuprofen-
supercritical CO2 system from rapid expansion of supercritical 
solution (RESS): A mathematical model, Powder Technology, 
Elsevier, Accepted 11 March 2005.
8. Pankaj Pathak, Mohammed, Ya-Ping Sun, Formation 
and stabilization of ibuprofen nanoparticle in supercritical 
fluid processing, Supercritical Fluids, Elsevier, Accepted 26 
September 2005.
9. Peter Molnár, Edit Székely, Béla Simándi, Sándor 
Keszei, Judit Lovász, Elemér Fogassy, Enantioseparation 
of ibuprofen by supercritical fluid extraction, Supercritical 
Fluids, Elsevier, Accepted 17 October 2005.
10. Ranjit Thakur, Ram B. Gupta, Rapid expansion of 
supercritical solution with solid cosolvent (RESS-SC) process: 
Formation of 2-aminobenzoic acid nanoparticle, Supercritical 
Fluids, Elsevier, Accepted 19 December 2005.
KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT 25
S
Ố
 0
3
 N
Ă
M
 2
0
18Tính toán năng suất các nhân tố tổng hợp (TFP) và đánh giá vai trò của khoa 
học công nghệ đối với tăng trưởng TFP của tỉnh Gia Lai giai đoạn 2010-2016
ThS. NGÔ XUÂN HÒA & CỘNG SỰ 
Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng tỉnh Gia Lai
KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT26
T
Ạ
P
 C
H
Í 
K
H
O
A
 H
Ọ
C
 C
Ô
N
G
 N
G
H
Ệ
 V
À
 M
Ô
I T
R
Ư
Ờ
N
G
KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT 27
S
Ố
 0
3
 N
Ă
M
 2
0
18
KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT28
T
Ạ
P
 C
H
Í 
K
H
O
A
 H
Ọ
C
 C
Ô
N
G
 N
G
H
Ệ
 V
À
 M
Ô
I T
R
Ư
Ờ
N
G
KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT 29
S
Ố
 0
3
 N
Ă
M
 2
0
18