Luận án Tiến sĩ Dược học: Nghiên cứu thành phần hóa học và một số tác dụng sinh học của cây Chùa dù (Elsholtzia penduliflora W. W. Smith)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:295

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Dược học "Nghiên cứu thành phần hóa học và một số tác dụng sinh học của cây Chùa dù (Elsholtzia penduliflora W. W. Smith)" trình bày việc xác định được hàm lượng và các thành phần chính của tinh dầu; Đánh giá được tác dụng chống viêm in vitro và tác dụng gây độc trên một số dòng tế bào ung thư in vitro của cao chiết toàn phần, cao chiết phân đoạn và một số hợp chất phân lập được từ phần trên mặt đất cây Chùa dù.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Dược học: Nghiên cứu thành phần hóa học và một số tác dụng sinh học của cây Chùa dù (Elsholtzia penduliflora W. W. Smith)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ VIỆN DƯỢC LIỆU HOÀNG THỊ DIỆU HƯƠNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ MỘT SỐ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÂY CHÙA DÙ (Elsholtzia penduliflora W. W. Smith) LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC HÀ NỘI, 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ VIỆN DƯỢC LIỆU HOÀNG THỊ DIỆU HƯƠNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ MỘT SỐ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÂY CHÙA DÙ (Elsholtzia penduliflora W. W. Smith) LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: Dược liệu - Dược học cổ truyền MÃ SỐ: 9720206 Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Đỗ Thị Hà 2. TS. Lê Thị Kim Vân HÀ NỘI, 2022
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Đỗ Thị Hà và TS. Lê Thị Kim Vân. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả luận án NCS. Hoàng Thị Diệu Hương
LỜI CẢM ƠN Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ quý báu của các Thầy Cô giáo, các nhà khoa học cùng bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới PGS. TS. Đỗ Thị Hà và TS. Lê Thị Kim Vân, những người Thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ và hỗ trợ tôi hết mình trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TSKH. Nguyễn Minh Khởi - Viện trưởng Viện Dược liệu đã động viên tinh thần và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin trân trọng cảm ơn các đồng nghiệp tại Khoa Hóa Phân tích Tiêu chuẩn, Khoa Hóa Thực vật, Khoa Tài nguyên Dược liệu và các Khoa Phòng của Viện Dược liệu đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện và cộng tác giúp tôi hoàn thành công trình này. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn bè đã động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, học tập và hoàn thành luận án. Một lần nữa, tôi xin chân thành cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó! NCS. Hoàng Thị Diệu Hương
MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ DANH MỤC CÁC BẢNG ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .........................................................................................3 1.1. TỔNG QUAN VỀ CHI Elsholtzia Willd. ............................................................3 1.1.1. Vị trí phân loại ...............................................................................................3 1.1.2. Đặc điểm thực vật, phân bố và sinh thái ........................................................3 1.1.3. Thành phần hóa học .......................................................................................5 1.1.3.1. Tinh dầu ..................................................................................................5 1.1.3.2. Flavonoid.................................................................................................6 1.1.3.3. Terpenoid ..............................................................................................16 1.1.3.4. Steroid ...................................................................................................18 1.1.3.5. Coumarin ...............................................................................................18 1.1.3.6. Một số hợp chất khác ............................................................................19 1.1.4. Tác dụng sinh học ........................................................................................21 1.1.4.1. Tác dụng chống viêm, giảm đau ...........................................................21 1.1.4.2. Tác dụng chống ung thư ........................................................................21 1.1.4.3. Tác dụng chống oxy hóa .......................................................................22 1.1.4.4. Tác dụng kháng khuẩn ..........................................................................23 1.1.4.5. Tác dụng kháng virus ............................................................................24 1.1.4.6. Tác dụng bảo vệ tim mạch ....................................................................25 1.1.4.7. Tác dụng điều trị bệnh Alzheimer .........................................................26 1.1.4.8. Một số tác dụng khác ............................................................................27 1.1.5. Độc tính ........................................................................................................28 1.1.6. Công dụng trong y học cổ truyền .................................................................28 1.1.6.1. Công dụng trong y học cổ truyền thế giới .............................................28 1.1.6.2. Công dụng trong y học cổ truyền Việt Nam .........................................29 1.2. TỔNG QUAN VỀ LOÀI CHÙA DÙ (Elsholtzia penduliflora W. W. Smith) ..30 1.2.1. Đặc điểm thực vật, sinh thái và phân bố của Chùa dù .................................30
1.2.2. Thành phần hóa học của Chùa dù ................................................................31 1.2.2.1. Tinh dầu ................................................................................................31 1.2.2.2. Flavonoid...............................................................................................32 1.2.2.3. Acid phenolic và các hợp chất phenolic khác .......................................32 1.2.2.4. Triterpenoid và phytosterol ...................................................................33 1.2.3. Tác dụng sinh học của Chùa dù ...................................................................34 1.2.4. Công dụng của Chùa dù trong y học cổ truyền ............................................34 1.3. TỔNG QUAN VỀ VIÊM VÀ UNG THƯ .........................................................35 1.3.1. Viêm .............................................................................................................35 1.3.1.1. Khái niệm viêm .....................................................................................35 1.3.1.2. Nguyên nhân gây viêm ..........................................................................35 1.3.1.3. Phân loại viêm .......................................................................................36 1.3.1.4. Các chất trung gian hóa học gây viêm ..................................................36 1.3.2. Ung thư ........................................................................................................37 1.3.2.1. Khái niệm ung thư .................................................................................37 1.3.2.2. Phân loại ung thư...................................................................................38 1.3.2.3. Các yếu tố nguy cơ gây ung thư ............................................................38 1.3.3. Vai trò của viêm trong ung thư ....................................................................39 CHƯƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........41 2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU ..............................................................41 2.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu ...............................................................................41 2.1.2. Thuốc thử, hóa chất, dung môi ....................................................................42 2.1.3. Dụng cụ, máy móc và thiết bị nghiên cứu ...................................................44 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU...............................................................................45 2.2.1. Về hoá học ...................................................................................................45 2.2.2. Về tác dụng sinh học ....................................................................................45 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................45 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học .............................................45 2.3.1.1. Phương pháp xác định hàm lượng và thành phần tinh dầu ...................45 2.3.1.2. Phương pháp định tính các nhóm chất ..................................................48 2.3.1.3. Phương pháp chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc của các hợp chất ............................................................................................................................48
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu tác dụng dược lý..................................................49 2.3.2.1. Phương pháp đánh giá tác dụng gây độc tế bào trên một số dòng tế bào ung thư in vitro ...................................................................................................49 2.3.2.2. Phương pháp nghiên cứu tác dụng chống viêm in vitro........................51 2.3.3. Xử lý số liệu .................................................................................................54 2.4. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ................................................................................54 2.4.1. Địa điểm nghiên cứu thành phần hóa học ....................................................54 2.4.2. Địa điểm nghiên cứu tác dụng dược lý ........................................................54 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................55 3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC ............................55 3.1.1. Kết quả xác định hàm lượng và thành phần của tinh dầu ............................55 3.1.2. Kết quả định tính các nhóm hợp chất hữu cơ ..............................................58 3.1.3. Chiết xuất và phân lập các hợp chất ............................................................59 3.1.3.1. Chiết xuất ..............................................................................................59 3.1.3.2. Phân lập các hợp chất ............................................................................60 3.1.4. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập .................................66 3.1.4.1. Hợp chất EP1 .........................................................................................66 3.1.4.2. Hợp chất EP2 ........................................................................................68 3.1.4.3. Hợp chất EP3 (chất mới) ......................................................................70 3.1.4.4. Hợp chất EP4 (chất mới) .......................................................................73 3.1.4.5. Hợp chất EP5 (chất mới) .......................................................................76 3.1.4.6. Hợp chất EP6 (chất mới) ......................................................................79 3.1.4.7. Hợp chất EP7 (chất mới) ......................................................................82 3.1.4.8. Hợp chất EP8 (chất mới) .......................................................................85 3.1.4.9. Hợp chất EP9 ........................................................................................87 3.1.4.10. Hợp chất EP10 ....................................................................................89 3.1.4.11. Hợp chất EP11 ....................................................................................91 3.1.4.12. Hợp chất EP12 (chất mới) ....................................................................93 3.1.4.13. Hợp chất EP13 ....................................................................................96 3.1.4.14. Hợp chất EP14 ....................................................................................98 3.1.4.15. Hợp chất EP15 ....................................................................................99 3.1.4.16. Hợp chất EP16 ..................................................................................101
3.1.4.17. Hợp chất EP17 ..................................................................................103 3.1.4.18. Hợp chất EP18 ..................................................................................104 3.1.4.19. Hợp chất EP19 ..................................................................................104 3.1.4.20. Hợp chất EP20 ..................................................................................105 3.1.4.21. Hợp chất EP21 ...................................................................................106 3.1.4.22. Hợp chất EP22 ...................................................................................108 3.1.4.23. Hợp chất EP23 ..................................................................................109 3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG SINH HỌC .....................................111 3.2.1. Kết quả đánh giá tác dụng chống viêm in vitro của các cao chiết và hợp chất tinh khiết phân lập được.......................................................................................111 3.2.1.1. Ảnh hưởng của các cao chiết và các hợp chất tinh khiết đến khả năng sống sót của tế bào RAW 264.7 .......................................................................111 3.2.1.2. Kết quả đánh giá mức độ ức chế sản sinh PGE2 của các cao chiết và các hợp chất tinh khiết ............................................................................................113 3.2.1.3. Ảnh hưởng của cao chiết và các hợp chất tinh khiết tiềm năng lên mức độ biểu hiện mARN của COX-2 ......................................................................115 3.2.2. Kết quả đánh giá tác dụng gây độc tế bào ung thư in vitro của các cao chiết và hợp chất tinh khiết ...........................................................................................116 3.2.2.1. Kết quả đánh giá tác dụng gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư A549 và MCF-7 của các cao chiết và hợp chất tinh khiết .........................................116 3.2.2.2. Kết quả đánh giá tác dụng gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư A549, MCF-7, HepG2, K562 của cao chiết và các hợp chất tiềm năng theo nồng độ ..........................................................................................................................119 CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN .........................................................................................121 4.1. VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC .......................................................................121 4.2. VỀ TÁC DỤNG SINH HỌC............................................................................135 4.3. VỀ ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI ...............................................................145 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................147 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT STT Phần viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 1 1 H-NMR Proton Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Resonance Spectroscopy proton 13 2 C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ carbon 13 Resonance Spectroscopy 3 A549 Tế bào ung thư phổi ở người 4 ABTS 2,2′-Azino-bis(3- ethylbenzothiazolin-6-sulfonic acid) 5 Ac Acetyl 6 AChE Acetylcholinesterase 7 ADN Deoxyribonucleic acid Acid deoxyribonucleic 8 AGS Tế bào ung thư biểu mô dạ dày người 9 Api Apinofuranosyl 10 Ara Arabinopyranosyl 11 ATCC American Type Culture Collection 12 CC50 Half-maximal cytotoxic Nồng độ gây độc tối đa 50% concentration 13 CD3OD Methanol 14 CDCl3 Chloroform 1 15 COSY H–1H Correlation Spectroscopy Phổ COSY 16 COX Cyclooxygenase 17 DCM Dichloromethane 18 DEPT Distortionless Enhancement by Polarization Transfer
19 DMEM Dulbecco's Modified Eagle Medium 20 DMSO Dimethyl sulfoxid 21 DPPH 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl 22 EC50 Half maximal effective Nồng độ có hiệu quả tối đa concentration 50% 23 ELISA Enzyme-linked immunosorbent Miễn dịch hấp thụ liên kết với assay enzym 24 ESI-MS Electrospray Ionisation - Mass Phổ khối ion hóa phun mù Spectrometry điện tử 25 EtOAc Ethyl acetate 26 EtOH Ethanol 27 FBS Fetal bovine serum Huyết thanh thai bò 28 Fuc Fucopyranosyl 29 Gal Galactopyranosyl 30 GC-MS Gas Chromatography Mass Sắc ký khí khối phổ Spectrometry 31 Glc Glucopyranosyl 32 GlcA Glucuronic acid 33 HCV Hepatitis C Virus Virus viêm gan C 34 HepG2 Tế bào ung thư gan ở người 35 HIV Human Immunodeficiency Virus Virus gây suy giảm miễn dịch người 36 HMBC Heteronuclear Multiple Bond Phổ tương quan dị hạt nhân đa Correlation liên kết 37 HR-ESI-MS High-resolution electrospray Phổ khối phân giải cao ion ionisation mass spectrometry hóa phun mù điện tử 38 HSQC Heteronuclear Single Quantum Phổ tương tác dị hạt nhân Coherence lượng tử đơn
39 HT29 Tế bào ung thư biểu mô tuyến trực tràng người 40 IC50 Half-maximal inhibitory Nồng độ ức chế tối đa 50% concentration 41 IL-1β Interleukin-1β 42 IL-6 Interleukin-6 43 iNOS Inducible Nitric Oxide Synthase 44 J Hằng số tương tác (đơn vị là Hz) 45 K562 Tế bào bệnh bạch cầu nguyên bào tủy người 46 LD50 Median Lethal Dose Liều gây chết 50% 47 LPS Lipopolysaccharide 48 MAPK Mitogen - activated protein kinase Protein kinase được hoạt hóa bằng mitogen 49 mARN Messenger ARN ARN thông tin 50 MB49 Tế bào ung thư biểu mô bàng quang người 51 MCF-7 Tế bào ung thư vú ở người 52 MDA-MB Tế bào ung thư biểu mô tuyến 231 vú ở người 53 MeOH Methanol 54 MGC803 Tế bào ung thư biểu mô dạ dày người 55 MIC Minimal Inhibitory Concentration Nồng độ ức chế tối thiểu 56 MS Mass Spectrometry Phổ khối 57 MTT 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5- Diphenyltetrazolium Bromide 58 m/z Mass to charge ratio Tỉ lệ khối lượng/điện tích 59 NF-kB Nuclear Factor-kappa B Yếu tố nhân kappa B
60 NMR Nuclear Magnetic Resonance Cộng hưởng từ hạt nhân 61 NO Nitric oxide 62 NOESY Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy 63 NXB Nhà xuất bản 64 PBS Dung dịch muối đệm phosphat 65 PC3 Tế bào ung thư tuyến tiền liệt 66 PG Prostaglandin 67 PGE2 Prostaglandin E2 68 ppm Part per million Phần triệu 69 Rha Rhamnopyranosyl 70 RI Retention Index Chỉ số lưu 71 RPMI Roswell Park Memorial Institute 72 ROESY Rotating-Frame Overhauser Enhancement Spectroscopy 73 ROS Reactive Oxygen Species Các gốc oxy hóa hoạt động 74 RT-PCR Real-Time Polymerase Chain Phản ứng khuếch đại gen Reaction 75 STT Số thứ tự 76 TLC Thin-layer chromatography Sắc ký lớp mỏng 77 TLTK Tài liệu tham khảo 78 TNF-α Tumor Necrosis Factor –alpha Yếu tố hoại tử khối u alpha 79 UV Ultra violet Tử ngoại 80 v/v Volume / volume Thể tích / thể tích 81 Xyl Xylopyranosyl 82 δ Độ dịch chuyển hóa học (đơn vị là ppm)
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của các hợp chất flavon (1-49) trong chi Elsholtzia Willd....8 Hình 1.2. Cấu trúc hóa học của các dẫn chất flavon (50-54) trong chi Elsholtzia Willd. .9 Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của các hợp chất flavonol (55-71) trong chi Elsholtzia Willd. .......................................................................................................................... 9 Hình 1.4. Cấu trúc hóa học của các hợp chất flavanon (72-80) trong chi Elsholtzia Willd. ........................................................................................................................10 Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của các hợp chất flavonoid khác (81-85) trong chi Elsholtzia Willd...............................................................................................................10 Hình 1.6. Cấu trúc hóa học của các hợp chất triterpenoid (86-101) trong chi Elsholtzia Willd...............................................................................................................17 Hình 1.7. Cấu trúc hóa học của các hợp chất diterpenoid (102-106) trong chi Elsholtzia Willd...............................................................................................................17 Hình 1.8. Cấu trúc hóa học của các sesquiterpen và monoterpen (107-110) trong chi Elsholtzia Willd..............................................................................................18 Hình 1.9. Cấu trúc hóa học của các hợp chất steroid (111-114) trong chi Elsholtzia Willd. ........................................................................................................................18 Hình 1.10. Cấu trúc hóa học của các hợp chất coumarin (115-120) trong chi Elsholtzia Willd...............................................................................................................19 Hình 1.11. Cấu trúc hóa học của các hợp chất khác (121-130) trong chi Elsholtzia Willd. ........................................................................................................................20 Hình 1.12. Cấu trúc hóa học của các hợp chất flavonoid phân lập từ Chùa dù ..............32 Hình 1.13. Cấu trúc hóa học của các hợp chất phenolic phân lập từ Chùa dù ................33 Hình 1.14. Cấu trúc hóa học của các hợp chất triterpenoid phân lập từ Chùa dù ........... 33 Hình 2.1. Chùa dù (Elsholtzia penduliflora W. W. Smith) .............................................41 Hình 2.2. Phản ứng nhuộm màu tế bào sống bằng phương pháp MTT .......................... 50 Hình 3.1. Sơ đồ quá trình chiết xuất cao toàn phần và các cao phân đoạn từ phần trên mặt đất cây Chùa dù ..............................................................................................60 Hình 3.2. Sơ đồ quá trình phân lập và tinh chế các hợp chất từ cao phân đoạn n-hexan của phần trên mặt đất cây Chùa dù........................................................................63 Hình 3.3. Sơ đồ quá trình phân lập và tinh chế các hợp chất từ cao phân đoạn EtOAc của phần trên mặt đất cây Chùa dù .......................................................................64 Hình 3.4. Sơ đồ quá trình phân lập và tinh chế các hợp chất từ cao nước của phần trên mặt đất cây Chùa dù .......................................................................................65 Hình 3.5. Cấu trúc hóa học và tương tác HMBC chính (→) của hợp chất EP1 .............68 Hình 3.6. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP2 ................................................................70 Hình 3.7. Cấu trúc hóa học (A) và các tương tác COSY, HMBC (B) và ROESY (C) chính của hợp chất EP3 ...........................................................................................73
Hình 3.8. Cấu trúc hóa học (A) và các tương tác COSY, HMBC (B) và ROESY (C) chính của hợp chất EP4 ...........................................................................................76 Hình 3.9. Cấu trúc hóa học (A) và các tương tác COSY, HMBC (B) và ROESY (C) chính của hợp chất EP5 ...........................................................................................79 Hình 3.10. Cấu trúc hóa học (A) và các tương tác COSY, HMBC (B) và ROESY (C) chính của hợp chất EP6 .................................................................................82 Hình 3.11. Cấu trúc hóa học (A) và các tương tác COSY, HMBC (B) và ROESY (C) chính của hợp chất EP7 .................................................................................85 Hình 3.12. Cấu trúc hóa học (A) và các tương tác COSY, HMBC (B) và ROESY (C) chính của hợp chất EP8..................................................................................86 Hình 3.13. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP9 ..............................................................89 Hình 3.14. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP10.............................................................91 Hình 3.15. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP11.............................................................93 Hình 3.16. Cấu trúc hóa học (A) và các tương tác COSY, HMBC (B) và ROESY (C) chính của hợp chất EP12 ................................................................................95 Hình 3.17. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP13 ............................................................97 Hình 3.18. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP14 ............................................................99 Hình 3.19. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP15 ..........................................................101 Hình 3.20. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP16 ..........................................................103 Hình 3.21. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP17 và EP18............................................104 Hình 3.22. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP19 ..........................................................105 Hình 3.23. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP20 ..........................................................106 Hình 3.24. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP21 ...........................................................108 Hình 3.25. Cấu trúc hóa học của hợp chất EP22 ...........................................................109 Hình 3.26. Cấu trúc hóa học và tương tác HMBC chính (→) của hợp chất EP23 .......111 Hình 3.27. Ảnh hưởng của các cao chiết lên khả năng sống sót của tế bào RAW 264.7. ......................................................................................................................111 Hình 3.28. Ảnh hưởng của các hợp chất tinh khiết lên khả năng sống sót của tế bào RAW 264.7. ............................................................................................................112 Hình 3.29. Ảnh hưởng của cao chiết toàn phần và cao chiết phân đoạn đến mức độ sản sinh PGE2 .....................................................................................................113 Hình 3.30. Ảnh hưởng của các hợp chất tinh khiết đến mức độ sản sinh PGE2 ...........114 Hình 3.31. Ảnh hưởng của cao chiết EPE và các hợp chất tiềm năng từ Chùa dù lên mức độ biểu hiện mARN của COX-2 .................................................................. 116 Hình 4.1. Cấu trúc của các hợp chất phân lập từ Chùa dù ............................................127 Hình 4.2. So sánh sự khác biệt giữa cấu trúc của các hợp chất saponin mới từ Chùa dù với các hợp chất đã biết................................................................................129
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Phân bố của các loài thuộc chi Elsholtzia Willd. ở Việt Nam ..........................4 Bảng 1.2. Thành phần chính trong tinh dầu của một số loài thuộc chi Elsholtzia Willd. .6 Bảng 1.3. Các hợp chất flavonoid trong chi Elsholtzia Willd. ........................................11 Bảng 3.1. Hàm lượng tinh dầu trong các mẫu Chùa dù ..................................................55 Bảng 3.2. Thành phần tinh dầu của các mẫu Chùa dù ....................................................56 Bảng 3.3. Kết quả định tính các nhóm chất hữu cơ trong phần trên mặt đất của cây Chùa dù ....................................................................................................................58 Bảng 3.4. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP1 và hợp chất tham khảo..........................66 Bảng 3.5. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP2 và hợp chất tham khảo..........................68 Bảng 3.6. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP3 và hợp chất tham khảo..........................70 Bảng 3.7. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP4 và hợp chất tham khảo..........................73 Bảng 3.8. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP5 và hợp chất tham khảo..........................76 Bảng 3.9. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP6 và hợp chất tham khảo..........................80 Bảng 3.10. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP7, EP8 và hợp chất tham khảo ...............82 Bảng 3.11. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP9 và hợp chất tham khảo........................87 Bảng 3.12. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP10 và hợp chất tham khảo ......................89 Bảng 3.13. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP11 và hợp chất tham khảo ......................91 Bảng 3.14. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP12 và hợp chất tham khảo ......................93 Bảng 3.15. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP13 và hợp chất tham khảo......................96 Bảng 3.16. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP14 và hợp chất tham khảo......................98 Bảng 3.17. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP15 và hợp chất tham khảo....................100 Bảng 3.18. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP16 và hợp chất tham khảo....................102 Bảng 3.19. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP19 và hợp chất tham khảo....................105 Bảng 3.20. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP20 và hợp chất tham khảo....................105 Bảng 3.21. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP21 và hợp chất tham khảo ....................107 Bảng 3.22. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP22 và hợp chất tham khảo ....................108 Bảng 3.23. Số liệu phổ NMR của hợp chất EP23 và hợp chất tham khảo....................109 Bảng 3.24. Tỷ lệ sống sót của tế bào A549 và MCF-7 sau 48 giờ ủ với cao toàn phần và các cao phân đoạn ........................................................................................117 Bảng 3.25. Tỷ lệ sống sót của tế bào A549 và MCF-7 sau 48 giờ ủ với các chất tinh khiết phân lập được ...............................................................................................118 Bảng 3.26. Giá trị IC50 của cao EPE và 3 chất tinh khiết tiềm năng trên 4 dòng tế bào ung thư A549, MCF-7, HepG2, K562 ................................................................119
ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nay, xu hướng sử dụng các thuốc có nguồn gốc từ thảo dược để điều trị bệnh ngày càng tăng trên thế giới và nhiều nước chú trọng đến việc phát triển y học cổ truyền hơn. Thuốc từ thảo dược có nhiều ưu điểm nổi bật như hiệu quả đáng tin cậy, dễ dung nạp và có ít tác động bất lợi hơn các thuốc tổng hợp hóa dược. Vì thế, việc tìm kiếm và phát triển các thuốc mới có nguồn gốc từ thảo dược đang được quan tâm trên thế giới. Kho tàng cây thuốc Việt Nam rất phong phú với hơn 5.000 loài cây được dùng làm thuốc [1]. Tuy vậy, các loài cây làm thuốc được sử dụng chủ yếu theo kinh nghiệm dân gian hoặc theo y học cổ truyền mà chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ, toàn diện. Chi Kinh giới - Elsholtzia Willd. là một chi khá lớn trong họ Bạc hà - Lamiaceae với 42 loài. Các loài thuộc chi này phân bố chủ yếu ở vùng ôn đới hay núi cao nhiệt đới ở châu Á, châu Âu và Bắc Mỹ, đặc biệt chi này phân bố rất đa dạng ở Trung Quốc gồm có 33 loài khác nhau [2]. Ở Việt Nam, chi Elsholtzia có 7 loài và 1 thứ, được phân bố chủ yếu ở các tỉnh miền núi phía Bắc nước ta như Lào Cai, Lai Châu, Hà Giang, Lâm Đồng, Gia Lai… [3]. Chi này được dùng rất phổ biến trong y học cổ truyền ở nhiều nước như Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam và một số nước khác để chữa cảm lạnh, trị các chứng viêm, giảm đau, điều trị các bệnh nhiễm khuẩn, nhiễm virus và ngoài ra còn có nhiều công dụng khác nữa [1], [4], [5], [6]. Chùa dù có tên khoa học là Elsholtzia penduliflora W. W. Smith thuộc chi Elsholtzia Willd., họ Lamiaceae, phân bố ở Trung Quốc, Thái Lan và Việt Nam [2], [3], [4]. Loài này cũng được sử dụng nhiều trong y học cổ truyền ở các nước với công dụng chủ yếu là chữa cảm cúm, chữa các chứng viêm, chữa các khối u… [7], [8]. Ngoài ra, Chùa dù còn được người dân ở các tỉnh miền núi phía Bắc như Sapa, Bát Xát (Lào Cai), Sìn Hồ (Lai Châu), Quản Bạ (Hà Giang) trồng và sử dụng rất phổ biến vì nhiều công dụng hữu ích cho sức khỏe. Mặc dù loài E. penduliflora W. W. Smith đã được sử dụng nhiều trong y học cổ truyền các nước với nhiều tác dụng tốt, tuy nhiên, cho đến nay, các nghiên cứu về loài này còn rất khiêm tốn, chỉ mới có một vài công bố về hóa học và tác dụng sinh học. Ở Việt Nam, có rất ít tác giả nghiên cứu về loài này, chủ yếu tập trung 1
vào tinh dầu, mà chưa có nghiên cứu nào đi sâu về thành phần hóa học cũng như tác dụng sinh học của loài này. Để góp phần giải thích, chứng minh tác dụng của dược liệu Chùa dù dựa trên căn cứ khoa học, cũng như cung cấp cơ sở dữ liệu về hóa học và dược lý làm căn cứ khoa học cho việc khai thác, sử dụng và phát triển loài này, đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học và một số tác dụng sinh học của cây Chùa dù (Elsholtzia penduliflora W. W. Smith)” đã được thực hiện với 2 mục tiêu: 1. Nghiên cứu về thành phần hoá học: Xác định được hàm lượng và các thành phần chính của tinh dầu; Định tính được các nhóm chất hữu cơ; Chiết xuất, phân lập và xác định được cấu trúc hóa học của một số hợp chất phân lập được từ phần trên mặt đất cây Chùa dù. 2. Nghiên cứu về tác dụng sinh học: Đánh giá được tác dụng chống viêm in vitro và tác dụng gây độc trên một số dòng tế bào ung thư in vitro của cao chiết toàn phần, cao chiết phân đoạn và một số hợp chất phân lập được từ phần trên mặt đất cây Chùa dù. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ CHI Elsholtzia Willd. 1.1.1. Vị trí phân loại Theo hệ thống phân loại của Takhtajan và một số tác giả, vị trí phân loại của chi Elsholtzia Willd. như sau [9]: Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) Phân lớp Hoa môi (Lamiidae) Liên bộ Hoa môi (Lamianae) Bộ Hoa môi (Lamiales) Họ Bạc hà (Lamiaceae) Chi Kinh giới (Elsholtzia Willd.). 1.1.2. Đặc điểm thực vật, phân bố và sinh thái Trên thế giới, chi Elsholtzia Willd. hiện ghi nhận 42 loài, phân bố chủ yếu ở vùng ôn đới hay núi cao nhiệt đới ở châu Á, châu Âu và Bắc Mỹ, đặc biệt chi này phân bố rất đa dạng ở Trung Quốc gồm có 33 loài khác nhau [2], [3], [10]. Các loài thuộc chi Elsholtzia Willd. thường là cây cỏ hay bụi nhỏ. Thân thường vuông, nhẵn hay có lông. Lá mọc đối, nguyên hay xẻ răng cưa, nhẵn hay có lông. Cụm hoa dạng chùm hay dạng bông ở đỉnh cành, gồm các xim bó tạo thành vòng giả, giãn cách hay không giãn cách, hoa tạt về một phía hay thành vòng. Lá bắc tồn tại. Đài hình chuông hay hình ống, 5 thuỳ gần đều nhau. Tràng có ống hơi thò khỏi đài, 2 môi: môi trên 2 thuỳ, môi dưới 3 thuỳ. Nhị 4, hướng về 2 phía hay hướng thẳng; chỉ nhị thò dài hay ngắn khỏ tràng; 2 nhị phía dưới dài hơn 2 nhị phía trên; bao phấn 2 ô, lúc đầu giãn ra sau chụm lại. Bầu nhẵn hay có lông; vòi nhuỵ xẻ 2 thuỳ ở đỉnh. Quả hình trứng, hình bầu dục hay hình thuôn, nhẵn hay có lông, có nốt sần [2], [3]. Hiện nay, ở nước ta chi Elsholtzia Willd. có 7 loài và 1 thứ [3]. Các loài thuộc chi Elsholtzia Willd. mọc hoang chủ yếu ở các tỉnh trung du và miền núi (Lào Cai, Lai Châu, Lạng Sơn, Hà Giang…). Trong số đó, loài E. ciliata chủ yếu được trồng để làm 3
gia vị và làm thuốc ở nhiều vùng từ đồng bằng đến miền núi. Tên khoa học và phân bố của các loài này được trình bày tại bảng 1.1. Bảng 1.1. Phân bố của các loài thuộc chi Elsholtzia Willd. ở Việt Nam Tên Việt Phân bố ở Việt Phân bố trên TLTK STT Loài Nam Nam thế giới 1 E. ciliata Kinh giới, Lào Cai, Cao Ấn Độ, Nepal, [1], (Thunb.) Kinh giới Bằng, Lạng Sơn, Myanmar, Trung [3], Hyland. rìa, Kinh Phú Thọ, Vĩnh Quốc, Triều Tiên, [11] giới trồng Phúc, Hoà Bình, Nhật Bản, Lào, Hà Nội, Ninh Campuchia, châu Bình... Âu, châu Mỹ 2 E. blanda Kinh giới Lai Châu, Lào Ấn Độ, Nepal, [1], (Benth.) Benth. rừng, Chùa Cai, Sơn La, Hà Butan, Myanmar, [3], dù Giang, Cao Trung Quốc, Lào, [11] Bằng, Lạng Sơn, Thái Lan, Bắc Giang, Hoà Malaysia, Bình, Kon Tum, Indonesia Lâm Đồng, Khánh Hoà 3 E. pilosa Kinh giới Lào Cai Ấn Độ, Nepal, [1], (Benth.) Benth. lông Myanmar, Trung [3], Quốc [11] 4 E. penduliflora Kinh giới Lai Châu, Lào Trung Quốc, Thái [1], W. W. Smith rủ, Chùa dù Cai Lan [3], [11] 5 E. rugulosa Kinh giới Hà Giang Trung Quốc [1], Hemsl. sần, Kinh [3], giới nhám, [11] Kinh giới nhăn 6 E. communis Kinh giới Lào Cai, Hà Myanmar, Trung [1], (Colett. & bông, Kinh Giang Quốc, Thái Lan [3], Hemsl.) Diels giới phổ [11] biến 7 E. winitiana Kinh giới Kon Tum, Gia Trung Quốc, Thái [1], Craib dày, Kinh Lai, Lâm Đồng Lan [3], giới lông [11] trắng, Kinh giới đất 7a E. winitiana Kinh giới Hà Giang (Đồng [1], var. Đồng Văn Văn) [3], dongvanensis [11] Phuong 4
Như vậy, so với 42 loài thuộc chi Elsholtzia Willd. trên thế giới, số loài được ghi nhận ở nước ta chiếm khoảng 16%, trong đó loài E. winitiana var. dongvanensis Phuong mới chỉ thấy có ở Đồng Văn (Hà Giang). Các loài trong chi Elsholtzia Willd. đều là cây hằng năm, tái sinh bằng hạt, một số loài được trồng bằng giâm cành. Hằng năm cây ra hoa khoảng tháng 7 đến tháng 10, quả từ tháng 10 đến tháng 12 (trừ loài E. winitiana mùa hoa tháng 10 - 11 và mùa quả tháng 12 đến tháng 1 năm sau). Cây ưa ánh sáng và ẩm, hay gặp ở các bãi hoang, ven đồi, ven đường, bờ ruộng, ở độ cao trên 600m (riêng loài E. ciliata thích nghi nơi đất phù sa, đất thịt) [3]. 1.1.3. Thành phần hóa học Chi Elsholtzia Willd. là một chi khá lớn trong họ Lamiaceae với 42 loài được chấp nhận. Tuy nhiên, cho đến nay số loài được nghiên cứu về mặt hoá học cũng như hoạt tính sinh học còn ít. Tính đến nay, có khoảng gần 20 loài thuộc chi Elsholtzia Willd. đã được nghiên cứu, chủ yếu tập trung vào thành phần tinh dầu. Trong đó có khoảng 10 loài, bao gồm E. blanda, E. bodinieri, E. ciliata, E. densa, E. eriostachya, E. ianthina, E. rugulosa, E. splendens, E. argyi và E. stauntonii đã được nghiên cứu khá nhiều về thành phần hoá học. Trong 10 loài kể trên, loài E. bodinieri được nghiên cứu nhiều nhất. Một số loài như E. capituligera, E. cephalantha, E. heterophylla, E. cyprianii, E. pilosa, E. eriocalyx, E. hunannensis, E. penduliflora, E. ochroleuca, E. glabra, E. luteola, E. flava, E. oldhamii, E. pygmaea, E. saxatilis, E. souliei, E. stachyodes, E. communis và E. winitiana rất ít công bố. Tổng quan tài liệu cho thấy, các nhóm chất chính của chi Elsholtzia Willd. là tinh dầu, flavonoid, terpenoid. Ngoài ra, các hợp chất steroid, coumarin, lignanolid, cyanogenic glycosid, acid béo… cũng được tìm thấy trong chi này. 1.1.3.1. Tinh dầu Các loài trong chi Elsholtzia Willd. hầu hết đều có chứa tinh dầu. Tinh dầu có trong tất cả các bộ phận trên mặt đất của cây nhưng tập trung nhiều ở lá và hoa. Thành phần và hàm lượng tinh dầu của các loài trong chi này rất đa dạng, được nghiên cứu nhiều nhất là các loài E. splendens, E. bodinieri, E. stauntonii và E. ciliata. 5