Đun thuốc bắc trong ấm đất nhiều giờ trên bếp lửa là thói quen lâu đời của nhiều gia đình Việt Nam. Người dùng thường tin rằng ninh rễ cây càng kỹ, nước càng đặc thì dưỡng chất tiết ra càng nhiều. Tuy nhiên, với các vị thuốc nhạy cảm như hoàng cầm, cách làm này gây ra lo ngại về việc làm biến chất hoặc hao hụt thành phần có lợi.

Sắc hoàng cầm bằng nước sôi truyền thống ở nhiệt độ cao kéo dài không phải là cách tối ưu để lấy hoạt chất baicalin và có thể làm giảm hiệu suất thu hồi so với các phương pháp kiểm soát nhiệt độ hoặc không gia nhiệt [1], [2], [3], [4]. Dữ liệu khoa học cho thấy baicalin vốn kém bền và khó hòa tan, việc đun nấu thông thường vừa mất thời gian vừa dễ tạo cặn kết tủa hoặc bị ảnh hưởng bởi enzyme tự nhiên nếu nhiệt độ và cách sơ chế không chuẩn xác [5], [6], [2], [7].

Đặc tính của baicalin và cơ chế biến đổi khi gặp nhiệt

Hoàng cầm (tên khoa học Scutellaria baicalensis Georgi) là dược liệu quen thuộc trong y học cổ truyền [6], [8]. Trong rễ cây này có bốn hợp chất flavonoid quan trọng gồm baicalin, wogonoside, baicalein và wogonin [2], [7]. Trong đó, baicalin được dùng làm chỉ số chính để đánh giá chất lượng và định lượng hoàng cầm cũng như các bài thuốc có chứa vị này [6].

Về mặt hóa học, baicalin có đặc tính khó tan và tính ổn định kém [6]. Ngoài ra, bản thân dược liệu hoàng cầm có chứa dung dịch enzyme thô tự nhiên có khả năng gây ra phản ứng thủy phân làm phân hủy baicalin [2]. Trong quá trình sơ chế làm mềm và sấy khô, nhiệt độ tác động trực tiếp đến hàm lượng nhóm chất glycoside (bao gồm baicalin) và các hợp chất khác trong rễ [7].

Khi đun sắc bằng nước nóng thông thường, lượng flavonoid thu được trong dịch chiết khá thấp [2]. Hơn nữa, khi sắc hoàng cầm chung với dược liệu khác như hoàng liên (Coptis chinensis), nước sắc dễ sinh ra lớp cặn kết tủa tự nhiên [5]. Hiện tượng kết tủa này là bài toán khó trong sản xuất thuốc sắc vì làm ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định và sinh khả dụng (khả năng cơ thể hấp thu) của các hoạt chất [5].

Nghiên cứu về sơ chế nhiệt và đun sắc truyền thống

Một nghiên cứu công bố năm 2019 đã khảo sát quy trình chuẩn hóa sản xuất và sơ chế phiến hoàng cầm thông qua thí nghiệm đơn yếu tố [7]. Nhóm nghiên cứu dùng hàm lượng bốn chất baicalin, baicalein, wogonoside và wogonin làm chỉ số đánh giá để tối ưu hóa ba công đoạn: làm mềm, cắt lát và sấy khô [7]. Kết quả cho thấy các phương pháp làm mềm và nhiệt độ sấy khác nhau làm thay đổi rõ rệt hàm lượng bốn chất này [7].

Cụ thể, cách cho hoàng cầm vào luộc ngay trong nước đang sôi giúp giữ hàm lượng wogonin cao hơn so với việc ngâm từ lúc nước còn lạnh rồi mới đun sôi [7]. Ở khâu làm khô, mức nhiệt sấy 70 độ C cho hàm lượng nhóm chất glycoside cao hơn các nhóm nhiệt độ khác [7]. Riêng hàm lượng baicalin chịu ảnh hưởng đáng kể bởi độ dày lát cắt [7]. Quy trình chuẩn tối ưu được xác định là luộc trong nước sôi đúng 20 phút, thái lát mỏng 1-2 mm, sau đó sấy bằng máy sấy thổi gió ở nhiệt độ 70 độ C [7].

Đối với quá trình sắc thuốc, một nghiên cứu năm 2023 đã phân tích phần cặn lắng tạo thành khi sắc cặp dược liệu hoàng cầm và hoàng liên bằng kỹ thuật sắc ký lỏng siêu hiệu năng ghép nối khối phổ (UPLC-MS) và kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM) [5]. Kết quả phát hiện trong lớp cặn lắng có chứa rất nhiều baicalin, berberine cùng các polymer giàu tinh bột và arginine [5]. Quan sát dưới kính hiển vi cho thấy phần dịch trong phía trên chứa các hạt hình cầu, trong khi phần cặn lắng ở đáy có dạng hạt hình cầu và dạng mô xốp [5].

Nghiên cứu năm 2023 này chỉ ra rằng các tương tác liên quan đến polymer và arginine làm thay đổi độ tan và gây tạo gel phức hợp baicalin - berberine [5]. Thử nghiệm trong ống nghiệm (in vitro) cho thấy khả năng giải phóng hoạt chất baicalin và berberine bị giữ trong lớp cặn lắng có thể tăng lên nếu loại bỏ được thành phần polymer này [5]. Điều này chứng tỏ khi sắc thuốc theo cách thông thường, một phần lớn baicalin không nằm ở nước thuốc trong để uống mà bị giữ lại trong bã cặn dưới đáy ấm [5].

So sánh đun sắc với các phương pháp chiết xuất hiện đại

Để khắc phục hạn chế của việc đun nấu nhiệt độ cao lâu giờ, nhiều công trình đã so sánh sắc thuốc truyền thống với các kỹ thuật chiết xuất mới. Một nghiên cứu công bố năm 2007 đã dùng thiết kế thí nghiệm trực giao để tìm điều kiện chiết xuất baicalin tối ưu từ hoàng cầm bằng dung môi ethanol [4]. Khi đặt lên bàn cân bốn phương pháp gồm: đun hồi lưu với ethanol, đun bằng nước sôi, dùng sóng siêu âm và phương pháp bán sinh học, kết quả khẳng định đun hồi lưu bằng ethanol vượt trội hơn hẳn nước sôi và các cách còn lại [4].

Thông số tối ưu được xác định trong nghiên cứu năm 2007 này là giữ nhiệt độ chiết ở mức 80 độ C (thấp hơn nhiệt độ nước sôi 100 độ C) trong thời gian 1 giờ, dùng nồng độ ethanol 60% và tốc độ khuấy cơ học 400 vòng/phút [4]. Với điều kiện kiểm soát nhiệt ở 80 độ C này, tỷ lệ chiết xuất baicalin đạt tới 83,90% [4].

Một nghiên cứu khác công bố năm 2015 đã đánh giá kỹ thuật chiết xuất có hỗ trợ vi sóng dựa trên chất lỏng ion (ILMAE) để lấy đồng thời bốn chất baicalin, wogonoside, baicalein và wogonin từ bột hoàng cầm [2]. Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra cấu trúc vi mô của bột dược liệu trước và sau chiết bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM), đồng thời đo hoạt tính enzyme thô thông qua phản ứng thủy phân baicalin [2].

Số liệu thực nghiệm từ nghiên cứu năm 2015 cho thấy sự chênh lệch rất lớn về hiệu suất và thời gian giữa các phương pháp [2]. Khi chiết hồi lưu bằng nước nóng (WaterHRE) trong 30 phút, hiệu suất thu hồi chỉ đạt vỏn vẹn 5,18% [2]. Chiết bằng nước có hỗ trợ vi sóng (WaterMAE) trong 90 giây nâng hiệu suất lên 8,77% [2]. Chiết hồi lưu bằng chất lỏng ion (ILHRE) trong 30 phút đạt 16,94%, và phương pháp theo Dược điển Trung Quốc (Chp) kéo dài suốt 3 giờ đạt 18,58% [2]. Trong khi đó, kỹ thuật ILMAE với dung môi tối ưu là 1-octyl-3-methylimidazolium bromide đạt hiệu suất cao nhất lên tới 22,28% chỉ trong thời gian ngắn nhất là 90 giây [2].

Bên cạnh kiểm soát nhiệt và vi sóng, phương pháp không dùng nhiệt cũng được chứng minh hiệu quả. Nghiên cứu công bố năm 1994 về chiết xuất baicalin từ hoàng cầm bằng sóng siêu âm cho thấy so với quy trình sắc thuốc thường dùng trong công nghiệp y dược, phương pháp siêu âm hoàn toàn không cần đun nóng dược liệu, giúp rút ngắn thời gian chiết mà vẫn làm tăng tỷ lệ thu hồi baicalin [1].

Tiếp nối hướng đi này, một nghiên cứu năm 2008 đã thử nghiệm kỹ thuật chiết xuất năng lượng siêu âm thủy động lực học trên rễ hoàng cầm và lá bạch quả, đo lường bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) [3]. Khi so sánh với phương pháp đun hồi lưu, sắc thuốc truyền thống và siêu âm thông thường, hàm lượng baicalin thu được từ kỹ thuật siêu âm thủy động lực học cao hơn một cách có ý nghĩa thống kê [3]. Đối với các bài thuốc cổ truyền phối hợp nhiều vị, kỹ thuật này cũng cho hàm lượng chất chiết cao hơn nhiều so với việc đun sắc và giúp hòa tan tốt các thành phần tan trong nước [3].

Ngoài ra, trong lĩnh vực phân tách và kiểm nghiệm phòng thí nghiệm, một nghiên cứu năm 2003 cho thấy dùng hỗn hợp methanol - nước (tỷ lệ 70:30) kết hợp sắc ký ngược dòng tốc độ cao có thể thu được 37,0 mg baicalin với độ tinh khiết 96,5% từ 200 mg cao thô (hiệu suất thu hồi đạt 86,0%) [8]. Một nghiên cứu năm 2014 trên mẫu huyết tương chuột cống cũng chỉ ra việc dùng kỹ thuật chiết lỏng - lỏng đồng thể hỗ trợ muối kết (với acetonitrile, muối amoni sulfat và dung môi phụ methanol) giúp đạt hiệu suất chiết trên 90% mà không còn bắt buộc phải thao tác ở nhiệt độ thấp nhờ giữ được độ ổn định của baicalin trong nền mẫu [6].

Lợi ích và giới hạn của các bằng chứng khoa học

Các dữ liệu nghiên cứu mang lại góc nhìn rõ ràng về mặt định lượng: đun bằng nước nóng trong 30 phút chỉ lấy được 5,18% hoạt chất, thấp hơn rất nhiều so với mức 18,58% của quy trình chuẩn 3 giờ hoặc 83,90% khi chiết hồi lưu với cồn 60% ở 80 độ C trong 1 giờ [2], [4]. Điều này giúp cả nhà sản xuất lẫn người tiêu dùng hiểu rằng nước lã đun sôi thông thường là dung môi kém hiệu quả để hòa tan baicalin [6], [2], [4].

Tuy nhiên, các bằng chứng hiện tại có những giới hạn nhất định cần lưu ý. Phần lớn các kỹ thuật đạt hiệu suất cao như dùng chất lỏng ion kết hợp vi sóng (22,28% trong 90 giây), máy phát âm thanh thủy động lực học, hay chiết với dung môi hữu cơ (methanol, acetonitrile, n-butanol) là quy trình công nghiệp hoặc phân tích trong phòng thí nghiệm [6], [2], [3], [8]. Người dân không thể tự áp dụng các hóa chất như methanol hay chất lỏng ion tại nhà vì lý do an toàn và thiết bị.

Thêm vào đó, nghiên cứu về sự tạo cặn kết tủa giữ lại baicalin mới dừng ở mức phân tích hóa lý và thử nghiệm giải phóng thuốc trong ống nghiệm (in vitro) trên cặp dược liệu hoàng cầm - hoàng liên [5]. Các trích đoạn nghiên cứu hiện có tập trung vào tỷ lệ chiết xuất hóa học mà chưa có dữ liệu thử nghiệm lâm sàng trực tiếp trên người bệnh để so sánh hiệu quả điều trị thực tế giữa các cách nấu [5], [4], [7].

Những hiểu lầm thường gặp khi chế biến hoàng cầm

Hiểu lầm phổ biến nhất là ngâm dược liệu khô vào nước lạnh rồi đun từ từ đến khi sôi để rễ cây mềm dần và tiết hết chất. Thực nghiệm năm 2019 đã bác bỏ điều này khi chỉ ra việc đun bắt đầu từ nước lạnh làm giảm hàm lượng hoạt chất (như wogonin) so với việc thả dược liệu vào khi nước đã sôi sùng sục để làm bất hoạt enzyme phân hủy ngay từ đầu [2], [7].

Hiểu lầm thứ hai là thái dược liệu càng dày, ninh càng lâu bằng nước lọc thì nước thuốc càng bổ. Thực tế, độ dày lát cắt ảnh hưởng trực tiếp đến lượng baicalin tiết ra; lát cắt tiêu chuẩn phải mỏng từ 1 đến 2 mm [7]. Đồng thời, việc chỉ dùng nước đun sôi thông thường cho hiệu suất thấp hơn nhiều so với phương pháp có cồn hoặc hỗ trợ sóng siêu âm [1], [2], [4].

Hiểu lầm thứ ba là gạn bỏ toàn bộ phần nước đục và cặn lắng dưới đáy ấm sắc thuốc vì nghĩ đó chỉ là bã đất cát. Nghiên cứu năm 2023 chứng minh phần kết tủa tự nhiên khi sắc hoàng cầm cùng hoàng liên chứa lượng lớn baicalin và berberine bị giữ lại bởi mạng lưới polymer tinh bột [5].

Ai nên thận trọng khi sử dụng

Hoàng cầm là vị thuốc có hoạt tính sinh học mạnh, việc tự ý mua rễ khô về đun uống hoặc ngâm rượu tại nhà tiềm ẩn nhiều rủi ro nếu không rõ liều lượng. Chất lượng của phiến hoàng cầm trên thị trường hiện nay đôi khi chưa được kiểm soát đồng bộ về quy trình sơ chế, dẫn đến hàm lượng hoạt chất biến động và ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả cũng như độ an toàn khi dùng thuốc [7].

Những người đang có bệnh nền mạn tính, phụ nữ mang thai, đang cho con bú, trẻ nhỏ hoặc người cao tuổi suy giảm chức năng gan thận cần hết sức thận trọng. Đặc biệt, khi dùng các bài thuốc phối hợp nhiều vị (như kết hợp hoàng cầm và hoàng liên), sự tương tác hóa học giữa các hoạt chất có thể làm thay đổi độ tan và khả năng hấp thu vào cơ thể [5].

Do đó, người dân không tự ý dùng hoàng cầm để tự điều trị bệnh. Trước khi sử dụng bất kỳ bài thuốc sắc hay chế phẩm chiết xuất nào từ hoàng cầm, người bệnh cần thăm khám và hỏi ý kiến bác sĩ chuyên khoa để được kê đơn phù hợp, tránh tương tác bất lợi với các thuốc tân dược đang dùng.

Cách áp dụng thực tế để giữ tối đa dược tính

Để tận dụng tốt nhất hoạt chất baicalin trong đời sống dựa trên dữ liệu khoa học, người dùng nên ưu tiên chọn mua dược liệu hoàng cầm tại các cơ sở uy tín đã qua quy trình sơ chế chuẩn hóa: được xử lý qua nước sôi 20 phút, thái lát mỏng đều từ 1-2 mm và sấy khô ở mức nhiệt kiểm soát 70 độ C [7]. Lát thuốc mỏng 1-2 mm sẽ giúp hoạt chất dễ dàng thoát ra ngoài hơn các khúc rễ cắt dày [7].

Nếu tự chế biến hoặc ngâm chiết tại nhà theo chỉ định của thầy thuốc, cần lưu ý baicalin tan kém trong nước thuần túy nhưng chiết xuất rất tốt trong dung môi cồn - nước ở nhiệt độ vừa phải (nghiên cứu cho thấy mức nhiệt 80 độ C trong 1 giờ với ethanol 60% đạt hiệu suất tới 83,90%) [6], [4]. Khi sắc bằng nước, nên cho dược liệu vào lúc nước đã sôi thay vì đun từ nước lạnh để hạn chế enzyme tự nhiên phân hủy baicalin, và không cần ninh quá lâu hàng giờ đồng hồ gây lãng phí thời gian mà hiệu suất thu hồi bằng nước nóng vẫn thấp [1], [2], [7].

Ngoài ra, người dùng có thể cân nhắc lựa chọn các chế phẩm đông dược hiện đại dạng viên hoặc cao lỏng được sản xuất công nghiệp. Các nhà máy dược phẩm áp dụng công nghệ chiết xuất siêu âm, vi sóng hoặc hồi lưu kiểm soát nhiệt độ sẽ lấy được lượng baicalin vượt trội và ổn định hơn hẳn so với ấm sắc thủ công tại gia đình [1], [2], [3], [4].

Nhìn chung, nhiệt độ, thời gian, độ dày lát cắt và loại dung môi đều quyết định lượng baicalin thu được từ rễ hoàng cầm [2], [4], [7]. Thay vì giữ thói quen ninh thuốc lửa to suốt nhiều giờ, việc chọn dược liệu thái mỏng chuẩn quy cách, kiểm soát nhiệt độ vừa phải và tham khảo ý kiến bác sĩ sẽ giúp việc dùng thuốc an toàn, hiệu quả hơn [4], [7].