TS. Hoàng Đức Mạnh.

Điều khiến người ta lo lắng nhất là bệnh Alzheimer thường khởi phát âm thầm và chưa có thuốc điều trị triệt để. Do vậy, hội thảo nghiệm thu dự án “Áp dụng sáng chế US6833143B1 không bảo hộ tại Việt Nam để phát triển sản phẩm hỗ trợ điều trị Alzheimer từ rau đắng biển Việt Nam” (2017-2020) của TS. Hoàng Đức Mạnh vào tháng 4 vừa qua không chỉ thu hút sự tham gia của các nhà nghiên cứu mà còn cả một số doanh nghiệp. Nếu các nhà nghiên cứu thấy rằng “thành công lớn nhất của đề tài là chiết xuất hoạt chất bacoside từ rau đắng biển với hàm lượng lớn hơn 20%” như đánh giả của TS. Lê Thị Kim Loan, nguyên trưởng khoa Bào chế (Viện Dược liệu) thì với các doanh nghiệp, họ đã nhìn thấy tiềm năng biến hoạt chất này thành những sản phẩm hỗ trợ điều trị Alzheimer hiệu quả trong tương lai.

Khai thác thông tin từ sáng chế

Phải đặt mình ở vị trí của những người làm trong ngành dược liệu, chúng ta mới có thể hiểu hết ý nghĩa trong lời nhận xét của TS. Lê Thị Kim Loan, bởi lẽ, hàm lượng hoạt chất là yếu tố cốt lõi quyết định hiệu quả của các loại thuốc dược liệu.

Việc chiết xuất hoạt chất có hàm lượng cao từ các loại cây cỏ không phải là vấn đề quá khó nếu thực hiện ở quy mô nhỏ nhưng nếu chuyển sang quy mô sản xuất lại là câu chuyện hoàn toàn khác: làm thế nào để chiết xuất các hoạt chất có hàm lượng cao và tốn ít chi phí vẫn là bài toán nan giải với nhiều doanh nghiệp dược phẩm hiện nay.

Đây cũng là vấn đề mà TS. Hoàng Đức Mạnh và các cộng sự ở Viện Dược liệu từng vấp phải trong quá trình nghiên cứu về rau đắng biển trước đây.

Rau đắng biển (Bacopa monnieri) là một loài cây thân cỏ, phân bố rộng rãi ở một số quốc gia nhiệt đới như Việt Nam, Ấn Độ, Thái Lan,... Ở Việt Nam, rau đắng biển thường dùng làm rau ăn (đặc biệt là ở Nam Bộ) và xuất hiện trong các bài thuốc cổ truyền trị các bệnh về xương khớp, bổ thần kinh, giải độc,... Nhận thấy những tác dụng nổi bật của rau đắng biển trong việc bảo vệ trí nhớ, tăng cường nhận thức, một số quốc gia trên thế giới như Ấn Độ đã đầu tư nghiên cứu và phát triển các sản phẩm dược liệu từ loại rau này.

Ở Việt Nam từ những năm 2000, một số nhóm nghiên cứu ở Viện Dược liệu cũng nắm bắt được xu hướng đã chứng minh được hoạt chất bacosides (triterpenoid saponins) - thành phần chính trong rau đắng biển, có tác dụng ngăn chặn suy giảm trí nhớ/nhận thức, chống stress,... Thậm chí, một số nghiên cứu đã chiết xuất được hàm lượng bacoside ở mức khoảng 30%. Song việc đưa một quy trình chiết xuất ở quy mô phòng thí nghiệm ra quy mô sản xuất vẫn còn một quãng đường dài “ở quy mô nhỏ, có thể nghiền mịn dược liệu, khi chiết mọi thứ rất dễ dàng, nhưng khi ra quy mô lớn, nếu nghiền mịn thì sẽ không thể rút được dịch chiết”, TS. Hoàng Đức Mạnh giải thích.

“Trước đây, một công ty dược phẩm có liên hệ với chúng tôi để mua cao chiết từ rau đắng biển, chúng tôi có làm thử nhưng hàm lượng chưa đạt yêu cầu”.

Trong bối cảnh đó, TS. Hoàng Đức Mạnh và các cộng sự đã tìm ra hướng đi của mình trong việc thực hiện dự án áp dụng sáng chế US6833143B1 không bảo hộ tại Việt Nam để phát triển sản phẩm hỗ trợ điều trị Alzheimer từ rau đắng biển (2017-2020).

Quá trình sơ chế rau đắng đất theo GACP - WHO.

Tìm quy trình chiết xuất tối ưu

Cũng giống như quy trình chiết xuất dược liệu nói chung, quy trình chiết xuất bacoside hàm lượng cao theo sáng chế US6833143B1 – được bảo hộ ở Mỹ nhưng đã hết hạn, cũng trải qua các bước thông thường như chuẩn bị cây dược liệu; chiết xuất hoạt chất; loại bỏ tạp chất; cô đặc, sấy khô để tạo thành cao - nguyên liệu để sản xuất các loại thuốc dược liệu. Tuy nhiên, điểm khác biệt khiến quy trình trong sáng chế này có thể tách chiết bacoside hàm lượng cao ở quy mô công nghiệp nằm ở bước tinh chế qua các hệ dung môi khác nhau. “Mục đích chính là để loại bỏ tạp chất, giống như hòa cốc nước loại bỏ phần lắng cặn, chúng tôi sử dụng các loại dung môi khác nhau để loại bỏ những tạp chất - những nhóm hoạt chất không mong muốn, để chọn ra cái mình cần”, anh giải thích.

Mặc dù về mặt lý thuyết, những thông tin trong bản mô tả sáng chế phải chi tiết đến mức bất kỳ người nào có hiểu biết trung bình trong lĩnh vực đó phải thực hiện được song trên thực tế, việc giải mã quy trình công nghệ để áp dụng ở Việt Nam không hề đơn giản. Bởi lẽ, chủ sở hữu sáng chế thường rất giỏi trong việc giấu bí quyết. Chẳng hạn, dù sáng chế có vẻ đưa ra cụ thể cách chuẩn bị nguyên liệu như thế nào, sử dụng thiết bị chiết, các dung môi axeton, metanol để thu được dịch chiết có chứa các bacoside, cô đặc dưới áp suất giảm,... song thực tế “có một số chi tiết quan trọng lại ghi rất chung chung, bảo đưa cái này lên đây chiết, nhưng lại không đưa ra thông số cụ thể”, TS. Hoàng Đức Mạnh cho biết.

Việc tìm ra bí quyết này là điều kiện tiên quyết để tạo ra các sản phẩm có chất lượng và giá thành phải chăng. Trên thực tế, do chiết xuất bacoside hàm lượng cao ở quy mô công nghiệp không dễ nên nhiều nơi đã gian lận, cắt bớt hàm lượng hoạt chất bacoside trong sản phẩm, gây ảnh hưởng đến công dụng. “Chúng tôi có đặt hàng mua một số mẫu cao bacoside của Trung Quốc về phân tích thử, nhưng có những mẫu công bố hàm lượng bacoside 20%, khi về phân tích bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao, nhưng không thấy bất kỳ dấu hiệu nào của bacoside cả”, TS. Hoàng Đức Mạnh cho biết. Đây là nguy cơ lớn với người tiêu dùng, bởi lẽ, phần lớn nguyên liệu để sản xuất các loại thuốc dược liệu của Việt Nam hiện nay đều phải nhập khẩu.

Nhờ kinh nghiệm tích lũy trong quá trình phụ trách xưởng chiết xuất, kết hợp với sự hỗ trợ đắc lực của đội ngũ nhân lực có chuyên môn vững vàng ở Viện Dược liệu, sau hơn hai năm mày mò tìm kiếm, TS. Hoàng Đức Mạnh và các cộng sự đã đưa ra một quy trình chiết xuất hoạt chất bacoside hàm lượng trên 20% bằng phương pháp HPLC (sắc ký lỏng hiệu năng cao), thậm chí có phần tối ưu hơn so với ban đầu. “Quy trình trong sáng chế có 15 bước, còn chúng tôi chỉ có 8 bước thôi”, TS. Hoàng Đức Mạnh cho biết. “Chúng tôi cũng loại đi hai dung môi mà họ sử dụng là hexane và butanol rồi thay bằng ethanol - một dung môi thân thiện hơn, và phù hợp với quy trình của chúng tôi. Bởi butanol có nhiệt độ sôi cao, nhóm hoạt chất bacoside lại bị ảnh hưởng bởi nhiệt, nên sẽ rất khó loại bỏ butanol trong cao chiết”.

Những đánh giá từ các bậc tiền bối không chỉ ghi nhận kết quả mà nhóm dự án đã đạt được mà còn giúp họ thêm tự tin để tiếp tục phát triển các sản phẩm từ cao chiết rau đắng biển. “Đây là thành công rất lớn của đề tài, việc nâng cao hàm lượng hoạt chất như trên không hề dễ dàng”, TS. Lê Thị Kim Loan nhận xét trong hội thảo nghiệm thu đề tài cấp cơ sở. Để chuẩn bị cho quá trình sản xuất trong thực tế, nhóm nghiên cứu đã đưa ra tiêu chuẩn cụ thể cho nguyên liệu (độ tro, độ axit,...); đánh giá độc tính cấp, độc tính bán trường diễn; thử nghiệm trên các mô hình thực nghiệm, đồng thời xây dựng công thức bào chế viên nén và đánh giá độ ổn định của chế phẩm.

Với việc thiết lập quy trình như vậy, mong mỏi về một sản phẩm hỗ trợ điều trị Alzheimer chất lượng mà giá thành lại phải chăng của các nhà nghiên cứu cũng như người dùng ở Việt Nam sẽ không còn quá xa vời. “Rất mừng là bên cạnh các nhà khoa học, các doanh nghiệp cũng tham gia buổi hội thảo hôm nay. Chúng tôi rất mong hai bên có thể phối hợp với nhau tiếp tục phát triển sản phẩm này để thương mại hóa, mang đến những sản phẩm hữu ích cho người tiêu dùng và xã hội”, ông Nguyễn Trung Hiếu, đại diện Cục Sở hữu trí tuệ, bày tỏ trong hội thảo.

Với mục tiêu hướng đến ứng dụng trong thực tế, ngoài việc mày mò tìm ra bí quyết sử dụng các loại dung môi sao cho đạt hiệu quả tách chiết cao nhất, nhóm dự án còn nghĩ đến việc điều chỉnh quy trình phù hợp với điều kiện của Việt Nam. Trong bằng sáng chế, họ sử dụng thiết bị tách chiết soxhlet quy mô 35 kg, nhưng ở Việt Nam không nhiều đơn vị có. Do vậy, để ‘liệu cơm gắp mắm’, chúng tôi đã tìm cách cải tiến quy trình để ứng dụng trên hệ thống chiết sẵn có ở Viện Dược liệu. Hơn nữa, nhiều doanh nghiệp ở Việt Nam cũng có hệ thống chiết giống như Viện Dược liệu, nếu tìm được quy trình áp dụng ở Viện Dược liệu thì sẽ có thể mở rộng ở các đơn vị khác.

TS. Hoàng Đức Mạnh

Thanh An