Nghiên cứu tinh sạch và xác định tiềm năng
chống ung thư của Piperine từ Hồ tiêu đen
(Piper nigrum L.)
Nguyễn Thị Thu Hương
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn ThS. Chuyên ngành: Di truyền học; Mã số: 60 42 01 21
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hồng Vân
Năm bảo vệ: 2013
Abstract: Thu dịch chiết tổng số bằng Methanol, định tính, định lượng và tinh sạch thành công
Piperine từ Hồ tiêu đen (Piper nigrum L.) bằng các phương pháp sắc ký bản mỏng, sắc ký cột và
HPLC với hiệu suất tinh sạch từ 85 – 85% và độ tinh sạch cao (> 90%) từ các mẫu Hồ tiêu đen
thu được ở một số khu vực ở Việt Nam. Nghiên cứu, kiểm tra và đánh giá tiềm năng chống ung
thư của dịch chiết tổng số Hồ tiêu và Piperine trên một số dòng tế bào ung thư bao gồm dòng tế
bào ung thư cổ tử cung Hela và dòng tế bào ung thư vú MCF – 7 bằng phương pháp thử độc tính
MTT. Kết quả cho thấy, đối với dòng tế bào MCF – 7, dịch chiết tổng số Hồ Tiêu và Piperine
gây chết (IC50 > 50 μg/ml). Tuy nhiên ở các nồng độ thấp có khả năng kích thích tăng sinh tế
bào. Đối với dòng tế bào Hela, các mẫu bắt đầu ảnh hưởng đến tế bào ngay từ những nồng độ
thấp, đặc biệt, mẫu dịch chiết tổng số có tác động mạnh ở nồng độ 10μg/ml, trong khi Piperine
có chỉ số IC50 > 70 μg/ml.
Keywords: Di truyền học; Hồ tiêu đen; Ung thư; Piperine.
Content:
MỞ ĐẦU
Trong số các bệnh nan y, ung thư luôn được coi là một căn bệnh nguy hiểm hàng
đầu. Hàng năm số ca mắc bệnh và tử vong vì ung thư trên thế giới ngày càng tăng cao.
Thực tế trên đặt ra áp lực cho ngành y tế và khoa học cần cấp thiết tìm ra các biện pháp hữu hiệu
để phòng tránh và điều trị căn bệnh ung thư.
Những biện pháp điều trị ung thư phổ biến hiện nay là phẫu thuật, xạ trị và hóa
chất; tuy có khả năng chữa được bệnh nhưng hiệu quả không cao và còn gây đau đớn cũng
như những di chứng nặng nề cho bệnh nhân. Do đó vấn đề đặt ra là tìm được biệt dược và
phương pháp chữa trị hiệu quả để hạn chế thấp nhất những ảnh hưởng nguy hiểm trên.
Một trong hướng đi mới mà các nhà khoa học trên thế giới đang nghiên cứu đó là sử dụng
các hợp chất tự nhiên có sẵn trong các loài thực vật nhằm kìm chế cũng như tiêu diệt tế
bào ung thư [8, 21].
Ngay từ thời cổ đại, con người đã biết sử dụng các loại cây cỏ tự nhiên để chữa một số
bệnh thông thường như bệnh ngoài da, cầm máu, ho, sốt… Nền y học cổ truyền phát triển,
kèm theo là sự phát hiện rất nhiều các các loại thảo dược cũng như khám phá được hàng loạt
công dụng của chúng và sáng tạo ra hàng trăm ngàn các bài thuốc chữa bệnh dựa vào sự phối
hợp các loại thảo dược. Tuy nhiên, phần l ớ n các bài thuốc cổ truyền đều được xuất phát từ
kinh nghiệm dân gian, chưa dựa trên cơ sở khoa học đầy đủ về tác dụng đặc hiệu của thuốc.
Bên cạnh đó, các loài thảo dược hầu hết đều có thành phần phức tạp, bao gồm cả thành phần
có hoạt tính sinh học và các chất không có hoạt tính sinh học, thậm chí là chứa thành phần
gây độc. Do đó, hiệu quả chữa bệnh của thảo dược tự nhiên còn hạn chế. Để khắc phục những
nhược điểm này, các chương trình sàng lọc thuốc được tiến hành dựa trên việc phân tích thành
phần thảo dược, từ đó tìm ra thành phần có hoạt tính, các đích tác dụng cụ thể của nó rồi tinh
sạch và biến chúng thành các loại thuốc tân dược khác nhau [3,6].
Mới chỉ có khoảng 1% các loài thực vật nhiệt đới đã được nghiên cứu tiềm năng dược
phẩm, do đó khả năng tìm kiếm được các loại hợp chất từ các loài nhiệt đới để ứng dụng cho
việc sàng lọc thuốc mới là rất lớn [32]. Điều đó cho thấy tiềm năng khai thác dược phẩm của
Việt Nam, một trong những nước nhiệt đới có mức độ đa đạng thực vật cao, là rất khả quan.
Hồ tiêu đen (Piper nigrum L.) là một loài thực vật nhiệt đới được trồng rộng rãi ở Việt Nam với
thành phần chính là Piperine. Trên thế giới đã có nhiều đề tài nghiên cứu về tác động của Hồ tiêu
đen nói chung và Piperine nói riêng đối với các dòng tế bào ung thư khác nhau. Dựa trên mục
đích và tiềm năng, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tinh sạch và xác định tiềm năng
chống ung thư của Piperine từ Hồ tiêu đen (Piper nigrum L. )”. Mục tiêu của đề tài là tinh
sạch hợp chất Piperine từ cây Hồ tiêu đen, thử hoạt tính trên một số dòng tế bào ung thư, xác
định mức độ tác động của hợp chất lên sự phát triển của tế bào, từ đó bước đầu đánh giá tiềm
năng chống ung thư của Piperine
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu Tiếng Việt
1. Bộ Y tế (2009), Dược điển Việt Nam IV, NXB Y học, Hà Nội.
2. Đinh Đoàn Long, Đỗ Lê Thăng (2009), Cơ sở Di truyền học Phân tử và Tế bào, NXB Đại
học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
3. Đỗ Tất Lợi (2007), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản Y học.
4. Lê Đình Sáng (2006), Bệnh học ung thư, NXB Y học, Hà Nội.
5. Nguyễn Như Hiền (2005), Di truyền tế bào, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
6. Phan Quốc Kinh (2011), Giáo trình các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học, NXB
Giáo dục Việt Nam, Hà Nội.
7. Phan Tuấn Nghĩa (2012), Giáo trình Hóa sinh học thực nghiệm, NXB Giáo dục, Hà Nội.
8. Phùng Phướng, Nguyễn Văn Cầu, Nguyễn Trần Thúc Huân (2009), Đại cương về ung thư,
NXB Y học, Hà Nội.
9. Trần Quốc Hùng (2005), Y dược học cổ truyền, NXB Hà Nội, Hà Nội.
Tài liệu Tiếng Anh
10. Adelia G., Marcela T., Mário A. N. , Rodrigo F. C., Maurício P., José D. F. (2012), “The
combined action of phytolarvicides for the control of dengue fever vector Aedes aegypti”,
Revista brasileira farmacognosia, Vol.22, No. 3, pps.126 – 132.
11. Addison A. (1998), Techniques ADN experiments for organic chemistry, University
science books, USA.
12. Anand A., Kunnumakara AB, Sundaram C, Harikumar KB, Tharakan ST, Lai OS, Sung B,
Aggarwal BB (2008), “Cancer is a preventable disease that requires major lifestyle
changes” , Pharmaceutical research, Vol.25, No.9, pps.2097 – 2116.
13. Arshad C. (2004), Cell Culture, The science creative quarterly, USA.
14. Batts H., Denise W.(2010), Hela cancer cells lilled Henrietta Lacks. Then they made her
immortal, The virginian pilot, USA.
15. Berger S. , Sicker D. (2009), Classics in Spectroscopy - Isolationand Structure Elucidation
of Natural Products 1st, Wiley VCH , Germany.
16. Bezerra D.P., Castro F.O., Alves A.P.N.N. , Pessoa C. , Moraes M.O., Silveira E.R. , Lima
M.A.S. , Elmiro F.J.M. , Costa L.V. (2006), “In vivo growth-inhibition of Sarcoma 180 by
piplartine and piperine, two alkaloid amides from Piper”, Brazilian journal of medical and
biological research, Vol.39, No.6, pps.801 – 807.
17. Berridge M. V., Herst P. M. (2005), “Tetrazolium dyes as tools in cell biology: new insights
into their cellular reduction”, Biotechnology Annual Review, Vol.11, pps.127-152.
18. Chiang A. C., Massagué J. (2008), “Molecular basis of metastasis”, The new England
journal of medicine, Vol.359, pps.2814 – 2823.
19. Daniel P.B., Cla´udia P., Manoel O.M., Edilberto R.S., Limab M.A., Elmirob F.J., CostaLotufoa L.V. (2005), “Anti proliferative effects of two amides, Piperine and Piplartine, from
Piper Species”, A department of physiology and pharmacology, Vol.60, pps.539 – 543.
20. Do M.T., Kim H.G., Choi J.H, Khanal T., Park B.H., Tran T.P., Jeong T.C., Jeong H.G.
(2013), “Antitumor efficacy of piperine in the treatment of human HER2-overexpressing
breast cancer cells”, Food Chemistry, Vol.141, Issue 3, pps. 2591–2599.
21. Douglas H., Robert A. Weinberg J. (2011), “Hallmarks of Cancer: The Next Generation”,
Cell, Vol.41, Issue 5, pps.646 – 674.
22. Drews J. (2010), “Drug discovery: A Historical Perspective”, Science, Vol.287, No.5460,
pps.1960 – 1964.
23. Dudhatra G.B., Mody S.K., Awale M.M., Patel H.B., Modi C.M., Kumar A., Kamani D.R.,
Chauhan B.N. (2012), Isolation of piperine from black pepper, The scientific world journal,
Vol. 2012, Issue 10, pp. 33.
24. Epstein B., William W. (1993)“Isolation of piperine from black pepper”, Journal of chemical
education, Vol.70, Issue 7, pps.598.
25. Girija R., Vilas G.G. (2002), “Microwave-Assisted Extraction of Piperine from Piper
nigrum”, Industrial and engineering chemical research, Vol.41, Issue 10, pps.2521 – 2528.
26. Graeme J.P., Daniel B., Ruers T. (2007), Textbook of Surgical Oncology, Informa
healthcare, USA.
27. Gulati A.P., Domchek S.M. (2008), “The clinical management of BRCA1 and BRCA2
mutation carriers”, Current oncology reports, Vol.10, Issue 1, pps.47 – 53.
28. Harry W.L., Christopher J.M. (1989), Experimental organic chemistry: principles and
practice, Illustrated education, USA
29. Hongbo H. , Nam-Shik A. , Yang X, Lee Y., Kang K.(2002), “Ganoderma lucidum extract
induces cell cycle arrest and apoptosis in MCF-7 human breast cancer cell”, International
journal of cancer, Vol.102, Issue 3, pps.250 – 253.
30. Igarashi M., Miyazawa T. (2010), “Newly recognized cytotoxic effect of conjugated
trienoic fatty acids on cultured human tumor cells”, Cancers letter, Vol.148, Issue 2, pps.173
– 179.
31. Jemal A., Murray T., Ward E., Samuels A., Tiwari R.C., Ghafoor A., Feuer E.J., Thun M.J.
(2005), “Cancer statistics”, A Cancer Journal for Clinicians, Vol.55, Issue 1, pps.10 – 30.
32. Jonasch E., Kumar U.N., Linette G.P., Hodi F.S., Soiffer R.J., Ryan B.F., Sober A.J., Mihm
M.C., Tsao H., Langley R.G., Cosimi B.A., Gadd M.A., Tanabe K.K., Souba W.,Haynes
H.A., Barnhill R., Osteen R., Haluska F.G. (2000), “Adjuvant high-dose interferon alfa-2b in
patients with high-risk melanoma”, Cancer Journal, Vol.6, Issue 3, pps.139 – 145.
33. Klein C.A. (2009), Parallel progression of primary tumours and metastases, Nature Review
Cancer, Vol.9, pps.302 – 312.
34. Lindsay S., Kealey D. (1992), High performance liquid chromatography, Analytical
chemistry by open learning, USA.
35. Liu Z., Liu M., Li J.009), “Methylanthraquinone from Hedyotis diffusa WILD induces Ca2+
- mediated apoptosis in human breast cancer cells”, Toxicology in vitro, Vol.24, Issue 1,
pp.142 – 147.
36. Madhuri K., Dean E. B., Hasan K., Connie C., Karim T., Christophe G., Liu S., Gabriela
D., Wicha S. (2006), “Targeting breast stem cells with the cancer preventive compounds
curcumin and piperine”, Breast cancer research and treatment, Vol.122, Issue 3, pps.777
– 785.
37. Pagano M. (2005), Cell cycle – Materials and methods, Springer lab manual, USA.
38. Pradeep C. R., Kuttan G. (2002), “Effect of piperine on the inhibition of lung metastasis
induced B16F-10 melanoma cells in mice”, Clinical and experimental metastasis, Vol.19,
Issue 8, pps.703 – 708.
39. Morgan S. J.; Darling D. C. (1993), Cell culture models of biological bariers: in – vitro
test systems for drug absorption and delivery, Iniversitas saraviensis, USA.
40. Mosmann A., Tim C.(1983), “Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival:
application to proliferation and cytotoxicity assays”, Journal of immunological methods,
Vol.65, Issue 1 – 2, pps. 55 – 63.
41. Nakatani N., Inatani R., Ohta H., Nishioka A. (1986), “Chemical constituent of Peppers
(Piper spp.) and application to food preferation: Naturally occurring antioxidative
compounds”, Environmental health perspectives, Vol. 67, pp. 135 – 142.
42. Okwute S.K., Egharevba H.O.(2013), “Piperine type amides: Review of the chemical and
biological characteristic”, International Journal of Chemistry, Vol.5, No.3, pps.1224 – 1229.
43. Patrick D. B. , Paula A. M., Peter D. S. (2006), “Asymmetric routes to substituted
piperidines”, Chemical communication, Vol.6, Issue 6, pps. 633-640.
44. Paul B. Y., Carolyn D. D., Mark W., David W. H. (2012), “Piperine impairs cell cycle
progression ADN causes reactive oxygen species-dependent apoptosis in rectal cancer cells”,
Experimental and molecular pathology, Vol.94, Issue 1, pps.109–114.
45. Paul M. D. (2007), Medicinal natural products: A biosynthesis approach 3rd edition, School
of harmaceutical Sciences University of Nottingham, UK.
46. Raphael I. (1991), Natural products – a laboratory guide, Academic Press Limited, UK.
47. Rulla M. T., Susan E. H., Wendy Y. C., Bernard R., Graham A. C. (2006), “Combined
estrogen and testosterone use and risk of breast cancer in postmenopausal women”, Archives
of Internal Medicine, Vol.166, No.14, pps.483 – 1489.
48. Scott I.M., Puniani E., Jensen H., Livesey J.F., Poveda L., Sanchez P., Durst T., Arnason J.T.
(2005), “Analysis of Piperaceae Germplasm by HPLC and LCMS: A method for isolating
and identifying unsaturated amides from Piper spp Extracts”, Jounal of agricultural and food
chemistry, Vol.53, No.6, pps.1907 – 1913.
49. Thiard F., Tất T.T., Nguyễn T.T., Nguyễn H.N., Nguyễn D.L.H., Nguyễn K.P.P, Nguyễn
N.H., Hồ H.T.D. (2005), “Antiproliferation activity of Vietnamese medicinal plants on Hela
human cervix cancer cell line”, Science and technology development, Vol.11, No.6, pps.74.
50. Vtllalón
M.
, Quesada
J.
“High performance liquid chromatography
, LÓpez
H.
determination
, Serrana
of
furanic
G.
(1992),
compounds
in
commercial brandies ADN caramels”, Journal of liquid chromatography, Vol.15, Issue 3,
pps.513 – 524.
51. Wickramasinghe M. B. (2006), Quality Control, Screening, Toxicity, ADN Regulation of
Herbal Drugs, Modern phytomedicine: turning medicinal plants into drugs, USA.
52. William W.E., David F.N., Jimmy L.S. (2003), “ Isolation of piperine from black pepper”,
Journal of chemistry education, Vol.70, Issue 7, pps.598 – 599.