Mở rộng ứng dụng hoạt chất tự nhiên bằng công nghệ nano

Nghiên cứu chiết xuất hoạt chất vitexin từ vỏ đỗ xanh góp phần tăng hiệu quả điều trị tiểu đường. (Ảnh: MINH ĐỨC)

Theo số liệu của Liên đoàn Đái tháo đường thế giới, năm 2025, có hơn 11% số người trưởng thành trên thế giới đang sống chung với bệnh tiểu đường. Bệnh này được coi là 'sát thủ thầm lặng', bởi nguy cơ tử vong cao do những biến chứng của bệnh gây tổn thương nghiêm trọng về tim mạch, gan, mắt… Nguyên nhân của bệnh có thể do thói quen ăn uống thiếu lành mạnh, áp lực cuộc sống, sử dụng thực phẩm chứa nhiều đường và chất béo.

Hiện nay, các loại thuốc đặc trị dành cho bệnh tiểu đường đã được nghiên cứu và sản xuất nhưng giá thành cao và có nhiều tác dụng phụ không mong muốn. Đây là những trở ngại lớn đối với người bệnh, nhất là những gia đình có thu nhập thấp. Bên cạnh đó, phần lớn người bệnh mắc tiểu đường thường sử dụng thuốc theo đường uống bởi việc uống thuốc điều trị cho thấy bệnh nhân tuân thủ tốt hơn mà không có bất kỳ đau đớn và giảm nguy cơ tổn thương khi điều trị.

Từ thực tế đó, xu hướng tìm kiếm và ứng dụng các hoạt chất sinh học tự nhiên từ thực vật nhằm hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường đã được các nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu. Tuy nhiên, một số hoạt chất chiết xuất từ thực vật bộc lộ những hạn chế, như: Khả năng hòa tan kém, không ổn định trong dạ dày, tác dụng dược lý thấp và thời gian phân hủy ngắn. Do vậy, đã hạn chế sự tương tác cũng như các tác dụng sinh học của hoạt chất.

Bài toán ứng dụng khoa học-công nghệ để tạo ra các hệ dẫn thuốc theo đường uống giúp cho các bệnh nhân nói chung và bệnh nhân đái tháo đường nói riêng tăng khả năng hấp thụ thuốc, tăng hiệu quả điều trị đã trở thành yêu cầu cấp thiết. Vitexin là một hoạt chất tự nhiên, là thành phần chính của quả thuộc họ bầu, bí, đỗ xanh (Vigna radiata L.), lá đậu bồ câu (Cajanus cajan Mill sp.), lá tre (Phyllostachys nigra var. Henonis).

Vitexin từ vỏ đỗ xanh đã được chứng minh có nhiều tác dụng dược lý đa dạng, trong đó có điều trị đái tháo đường. Tuy nhiên, do đặc tính khó hòa tan trong nước cho nên dẫn đến khả năng hấp thụ kém (tỷ lệ hấp thụ vitexin ở ruột non chỉ đạt khoảng 4,9/5,8% và phần lớn bị đào thải qua thận). Tác dụng dược lý thấp khi dùng qua đường uống chính là điểm nghẽn lớn nhất làm hạn chế hiệu quả điều trị của vitexin.

Để khắc phục những hạn chế nêu trên, nhóm nghiên cứu của Viện Sinh học và Viện Khoa học vật liệu (Viện Hàn lâm) đã ứng dụng công nghệ nano để bào chế hoạt chất vitexin ở dạng nano, giúp tăng khả năng hòa tan và hấp thụ hoạt chất khi sử dụng qua đường uống. Các nhà khoa học đã thực hiện nhiệm vụ 'Nghiên cứu quy trình công nghệ chế tạo nanovitexin làm nguyên liệu sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe hỗ trợ trong phòng, điều trị bệnh tiểu đường'.

Chia sẻ về quá trình nghiên cứu, Tiến sĩ Ngô Thị Hoài Thu, Viện Sinh học, chủ nhiệm nhiệm vụ nghiên cứu cho biết, công nghệ nano, nhất là hệ dẫn thuốc nano là một trong những giải pháp tối ưu nhờ những hiệu ứng đặc biệt như: Tăng độ tan và sinh khả dụng của hoạt chất kém tan trong nước; nâng cao độ bền của các hoạt chất dưới tác động của các yếu tố môi trường như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, pH; nâng cao khả năng hấp thụ và tác dụng dược lý của các hoạt chất. Với kích thước nhỏ (50-70 nm), nanovitexin có khả năng hấp thụ vào tế bào vượt trội so với dạng tự do, đồng thời phát huy tác dụng thu dọn các gốc tự do mạnh mẽ, bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do bị stress oxy hóa.

Đặc biệt, nanovitexin đã tạo ra bước đột phá trong kiểm soát đường huyết nhờ khả năng ức chế các enzyme phân giải tinh bột, giúp hạn chế đến mức thấp nhất các tác dụng phụ trong đường tiêu hóa thường gặp ở các loại thuốc tây y. Với những ưu điểm sinh học vượt trội đó, nanovitexin được định hướng trở thành nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất thực phẩm bảo vệ sức khỏe hỗ trợ phòng và điều trị đái tháo đường tuýp II.

Ngoài ra, nguyên liệu này còn mở rộng khả năng ứng dụng sang các dòng sản phẩm hỗ trợ giải độc gan và bảo vệ thần kinh, giúp kéo dài thời gian tác dụng của thuốc, đồng thời giảm số lần sử dụng trong ngày.

Theo Hội đồng nghiệm thu: Một trong những kết quả nổi bật của nhóm nghiên cứu là xây dựng được quy trình công nghệ chế tạo nanovitexin từ vitexin tự do được tách chiết từ vỏ đỗ xanh và định hướng ứng dụng trong lĩnh vực y dược. Các sản phẩm thu được trong quá trình nghiên cứu có chất lượng tốt, có thể chuyển giao và thương mại hóa.