BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ BÍCH PHƯƠNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA QUẢ BỒ KẾT
(PHÂN ĐOẠN N-HEXAN)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
HÀ NỘI – 2020
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ BÍCH PHƯƠNG
MÃ SINH VIÊN: 1501400
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA QUẢ BỒ KẾT
(PHÂN ĐOẠN N-HEXAN)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Người hướng dẫn
1.PGS.TS.Nguyễn Mạnh Tuyển
2.PGS.TS.Nguyễn Thị Hồng Vân
Nơi thực hiện
1.Bộ môn dược học cổ truyền
2.Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên
HÀ NỘI – 2020
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian làm việc nghiêm túc, tơi đã hồn thành khóa luận tốt nghiệp
với đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học của quả bồ kết (phân đoạn n-hexan)”.
Khóa luận này được hồn thành tại Bộ môn dược học cổ truyền, trường Đại học
Dược Hà Nội và Phịng thí nghiệm Hóa sinh nơng nghiệp và tinh dầu, Viện Hóa học
các Hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam.
Với lịng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Mạnh
Tuyển đã cho cơ hội và tạo điều kiện để tôi được thực hiện đề tại này, cùng với đó tơi
cũng xin được gửi lời cảm ơn tới PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng Vân đã tận tình, trực
tiếp hướng dẫn giúp đỡ trong suốt thời gian vừa qua để tôi có thể hồn thành khóa luận
này.
Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn tới TS. Phạm Thị Anh cùng với các thầy cô bộ môn
Dược học cổ truyền, cũng như các anh chị tại viện Hóa Học, viện Hàn Lâm Khoa Học
và Công Nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi cũng như giúp đỡ trong suốt quá
trình thực hiện khóa luận.
Nhân đây, tơi cũng xin gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè, người thân và gia đình
đã cổ vũ động viên trong suốt 5 năm học vừa qua.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 6 năm 2020
Sinh viên
Nguyễn Thị Bích Phương
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC HÌNH VẼ
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................. 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ........................................................................................ 2
1.1. Vị trí phân loại Bồ kết ....................................................................................... 2
1.2. Chi Gleditsia ..................................................................................................... 2
1.2.1. Thực vật học ................................................................................................ 2
1.2.2. Thành phần hóa học .................................................................................... 3
1.2.3. Công dụng ................................................................................................. 10
1.2.4. Tác dụng dược lý ....................................................................................... 10
1.3. Loài Gleditsia australis F. B. Forbes & Hemsl. ............................................... 13
1.3.1. Đặc điểm thực vật và phân bố ................................................................... 13
1.3.2. Tình hình nghiên cứu lồi G. australis....................................................... 14
1.3.3. Thành phần hóa học .................................................................................. 14
1.3.4. Công dụng của bồ kết ................................................................................ 15
1.3.5. Tác dụng dược lý của bồ kết ...................................................................... 16
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................... 17
2.1. Nguyên liệu và phương tiện nghiên cứu ........................................................... 17
2.1.1. Nguyên liệu ............................................................................................... 17
2.1.2. Phương tiện nghiên cứu............................................................................. 17
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 17
2.2.1. Phương pháp xử lý và chiết mẫu................................................................ 17
2.2.2. Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập hợp chất ...... 18
2.2.3. Phương pháp xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được .............. 20
CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ....................................................... 21
3.1. Xử lý mẫu thực vật và chiết tách ...................................................................... 21
3.1.1. Xử lý mẫu thực vật .................................................................................... 21
3.1.2. Chiết tách phân lập các chất ..................................................................... 22
3.2. Dữ kiện phổ và xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được ......................... 23
3.2.1. Hợp chất BK1 ............................................................................................ 23
3.2.2. Hợp chất BK2 ............................................................................................ 27
3.2.3. Hợp chất BK3 ............................................................................................ 32
BÀN LUẬN .............................................................................................................. 37
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................... 39
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
bFGF
Yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi cơ bản
CC
Column Chromatography, Sắc ký cột thường
13
Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, Phổ cộng
C-NMR
hưởng từ hạt nhân cacbon 13
DNP
Dinitrophenyl
EEGS
Dịch chiết Ethanol loài G.sinensis
ED50
Effective dose 50, Liều tác dụng tối đa trên 50% đối tượng thử
ELISA
Xét nghiệm miễn dịch liên kết enzyme
EtOAc
Ethyl acetat
G.
Gleditsia
GSE
Cao chiết G. sinensis L.
1
Proton Magnetic Resonance Spectroscopy, Phổ cộng hưởng từ proton
H-NMR
IC50
Inhibitory concentration 50%, Nồng độ ức chế tối thiểu 50%
LD50
Lethal dose 50, Liều độc cấp tính
LPS
Lipopolysaccharides
MeOH
Methanol
MEGT
Cao chiết methanol của quả lồi G.triacanthos
MTS
3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4sulfophenyl)-2H-tetrazolium
MTS50
Nồng độ trung bình để ức chế sự phát triển của 50% tế bào
MTT
3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide
MTT50
Nồng độ dịch chiết làm giảm 50% hoạt tính MTT
MTS
3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4sulfophenyl)-2H-tetrazolium
SFGT
Saponin trong quả lồi G.triacanthos
ROS
Reactive oxygen species
TMS
Tetrametyl Silan
TLC
Thin Layer Chromatography, Sắc ký lớp mỏng
VEGF
Yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu
WEGS
Cao chiết nước loài G.sinensis
δH
Độ dịch chuyển hóa học của proton
δC
Độ dịch chuyển hóa học của cacbon
ppm
Parts per million, phần triệu
s
Singlet
d
Doublet
t
Triplet
m
Multiplet
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1.Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của BK1 ............................................ 26
Bảng 3.2. Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của BK2 ........................................... 31
Bảng 3.3. Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của BK3 ........................................... 35
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Triterpen saponin phân lập được từ loài G. sinensis và G. japonica .............. 4
Hình 1.2. Triterpen saponin phân lập được từ lồi G. caspica Desf. ............................. 5
Hình 1.3. Sterol phân lập được từ gai lồi G. sinensis L. .............................................. 6
Hình 1.4. Flavonoid phân lập được từ loài G. sinensis L. và G. triacanthos L. ............. 7
Hình 1.5. Một số phenolic và alkaloid phân lập được từ chi Gleditsia.......................... 9
Hình 1.6. Lồi Gleditsia australis F.B.Forbes & Hemsl ............................................. 14
Hình 3.2. Sơ đồ phân lập các chất từ cao n-hexan quả bồ kết ..................................... 23
Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của hợp chất BK1................................................................. 24
Hình 3.4. Phổ 13C-NMR của hợp chất BK1................................................................ 24
Hình 3.5. Cấu trúc hóa học của BK1 .......................................................................... 27
Hình 3.6. Phổ EI-MS của hợp chất BK2 (1) ............................................................... 28
Hình 3.7. Phổ EI-MS của hợp chất BK2 (2) ............................................................... 28
Hình 3.8. Phổ 1H-NMR của hợp chất BK2................................................................. 29
Hình 3.9. Phổ 13C-NMR của hợp chất BK2................................................................ 30
Hình 3.10. Cấu trúc hóa học của BK2 ........................................................................ 32
Hình 3.11. Phổ 1H-NMR của hợp chất BK3 ............................................................... 33
Hình 3.12. Phổ 13C-NMR của hợp chất BK3.............................................................. 34
Hình 3.13. Cấu trúc hóa học của BK3 ........................................................................ 36
ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, có thể nhận thấy, trên thế giới nói chung và cả Việt Nam nói riêng,
nhu cầu sử dụng sản phẩm thuốc có nguồn gốc thảo dược ngày càng tăng cao, điều đó
dẫn tới yêu cầu cần tăng cường nghiên cứu chiết tách, phân lập, tìm kiếm các hoạt chất
có tác dụng trong thảo dược để ứng dụng trong y học, cũng như để chuẩn hóa nguồn
nguyên liệu.
Một trong những cơ sở cho các nghiên cứu này chính là điều kiện tự nhiên của
Việt Nam, với khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa rất thích hợp cho thực vật phát triển. Với
khoảng 12000 loài thực vật bậc cao có mạch, trong đó có tới 4000 lồi được nhân dân
ta dùng làm thảo dược, thảm thực vật Việt Nam cung cấp một nguồn dược liệu vô
cùng phong phú và quý giá.
Cây bồ kết (Gleditsia australis F.B.Forbes & Hemsl) mọc hoang ở cả miền
Bắc và miền Nam nước ta với trữ lượng lớn. Ở Việt Nam, nhân dân dùng quả bồ kết
ngâm hoặc nấu nước gội đầu, làm sạch gàu, trơn tóc và dùng giặt quần áo len, dạ, lụa
có màu. Quả bồ kết cịn được dùng trong trường hợp trúng phong, hôn mê bất tỉnh,
cấm khẩu, hen suyễn, mụn nhọt, viêm tuyến vú, đau nhức răng. Hạt bồ kết chữa đại
tiện táo kết, lỵ mạn tính, ỉa mót rặn, lao hạch, ung độc. Gai bồ kết chữa mụn nhọt,
tuyến vú sưng đau. Bồ kết cũng xuất hiện nhiều trong các bài thuốc dân gian Việt
Nam. Trong y học hiện đại, một số bệnh viện đã dùng bồ kết để chữa bí trung, đại tiện
sau khi mổ, tắc ruột, dùng cho cả trẻ em và người lớn [6].
Tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa có nhiều cơng trình nghiên cứu hóa học về
cây Bồ kết tại Việt Nam. Vì vậy, nhằm mục đích chuẩn hóa nguồn dược liệu, cũng như
đi sâu vào nghiên cứu làm rõ thành phần hóa học của cây bồ kết để có thêm tri thức và
nâng cao giá trị sử dụng cây thuốc, đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học của quả Bồ
kết (phân đoạn n-hexan)” được thực hiện với mục tiêu: Chiết xuất, phân lập và xác
định 2-3 hợp chất từ phân đoạn n-hexan của quả cây Bồ kết.
1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1.Vị trí phân loại Bồ kết
Theo hệ thống phân loại Takhtajan, Gleditsia có vị trí phân loại [45]:
Giới thực vật (Plantae)
Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta)
Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida)
Phân lớp Hoa hồng (Rosidae)
Bộ Đậu (Fabales)
Họ Đậu (Fabaceae)
Phân họ Vang (Caesalpiniodeae)
Chi Bồ kết (Gleditsia)
Loài Bồ kết (Gleditsia australis F.B.Forbes & Hemsl.).
1.2.Chi Gleditsia
1.2.1. Thực vật học
Chi Bồ kết (Gleditsia hoặc Gleditschia) phân bố chủ yếu ở miền Trung và
Đông Nam Á; Nam và Bắc Mỹ. Trên thế giới, chi Gleditsia gồm có 12 lồi [12]:
Gleditsia amorphoides (Griseb.) Taub..
Gleditsia aquatica Marshall.
Gleditsia australis F.B.Forbes & Hemsl. (Bồ kết).
Gleditsia caspica Desf..
Gleditsia delavayi Franchet.
Gleditsia fera (Lour.) Merr..
Gleditsia ferox Desf..
Gleditsia japonica Miq..
Gleditsia macraranthan Desf..
Gleditsia micophylla H.D. Gordon.
Gleditsia sinensis Lam..
Gleditsia triacanthos L..
Theo Thực vật chí Trung Quốc 2010, có khoảng 16 lồi thuộc chi Gleditsia
[15].
2
Tại Việt Nam, có 3 lồi thuộc chi Gleditsia: Gleditsia rolfei Viral y Soler (tạo
giác), Gleditsia pachycarpa Bal. ex Gagn. (bồ kết quả dày), Gleditsia australis
F.B.Forbes & Hemsl (chùm kết, bồ kết, bồ kết quả nhỏ) [5].
1.2.2. Thành phần hóa học
Nghiên cứu thành phần hóa học của các lồi trong chi Gleditsia trên thế giới
còn hạn chế, các nghiên cứu mới chỉ tập trung chủ yếu vào loài G. japonica Miq. và G.
sinensis Lam..
Cho đến nay, có khoảng hơn 60 hợp chất bao gồm triterpen, sterol, flavonoid,
alkaloid, phenolic và các dẫn xuất của chúng được phân lập từ G. japonica Miq., G.
sinensis Lam., G. caspica Desf. và G. Triacanthos L.. Trong số các hợp chất này,
saponin triterpenoid là thành phần chính của các lồi thuộc chi Gleditsia [46].
1.2.2.1. Saponin triterpenoid
Đặc điểm cấu trúc của triterpen được liệt kê như sau: (1) những triterpen này
có thể được chia thành hai loại chính dựa trên bộ khung cơ bản của chúng, và các hợp
chất loại oleanane và lupane được tìm thấy trong chi Gleditsia; (2) 32 triterpen thường
được glycosyl hóa ở vị trí C-3 hoặc C-3, -28 với một hoặc nhiều phân tử đường; (3)
trong số 32 saponin triterpenoid , 17 glucoside triterpenoid gắn một, hai hoặc ba acid
monoterpenic với các phân tử đường [46].
Một số triterpenoid phân lập từ loài G. japonica và G. sinensis thuộc nhóm
saponin bisdesmosidic triterpenoid được acyl hóa với một hoặc hai acid monoterpenic
cho các gốc đường. Năm 1982, từ dịch chiết G. japonica M., nhóm nghiên cứu tại đại
học Dược Kyoto (Nhật Bản) đã phân lập và xác định cấu trúc hai hợp chất triterpen
saponin là gleditsia saponin C (1) và gleditsia saponin B (2) [27]. Năm 1999, từ dịch
chiết quả G. sinensis L., bốn hợp chất triterpen saponin mới đã được Zhang và các
cộng sự phân lập và xác định cấu trúc, được đặt tên là gleditsioside A (3), B (4), C (5),
D (6) [47]. Tiếp tục nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn giàu saponin thu được
từ quả lồi G. sinensis L., nhóm đã phân lập và xác định cấu trúc của 3 hợp chất
triterpen saponin mới là gleditsioside E (7), F (8), G (9) cùng với hai hợp chất đã biết
là gleditsia saponin B và C đã được phân lập từ loài G. japonica M. [49].
Bên cạnh đó, từ lồi G.sinensis tiếp tục phân lập được 7 triterpenoid thuộc
nhóm triterpenoid glucoside khơng bị acyl hóa với acid monoterpenic. Trong đó có 4
chất mới là gleditsioside H (10), I (11), J (12), K (13), hai chất lần đầu tiên thu được
3
trong thiên nhiên là gleditsia saponin C (14) và E (15), hai chất này trước đó đã thu
được khi thủy phân kiềm gleditsia saponin C và E tương ứng [50] và gleditsioside Z
(16) [20] .
Tiếp sau đó, từ dịch chiết quả loài G. sinensis L. tiếp tục phân lập và xác định
cấu trúc của 4 hợp chất triterpenoid thuộc nhóm saponin bisdesmosidic triterpenoid là
gleditsioside N (17), O (18), P (18), Q (20). Trong đó, hợp chất (18) là hợp chất
saponin đầu tiên được tìm thấy có chứa 3 đơn vị monoterpenoid trong cấu trúc [48].
3 (Gleditsioside A): R1 = H R2 = CH3
4 (Gleditsioside B): R1= H R2 = CH2OH
5 (Gleditsioside C): R1 = OH R2 = CH2OH
6 (Gleditsioside D): R1 = OH R2 = CH3
20 (Gleditsioside Q): R1 = OH R2 = CH2OH
R3 = H
R3 = H
R3 = Gal
R3 = Gal
R3 = H
7 (Gleditsioside E): R1 = OH R2 = CH2OH R3 = CH3
8 (Gleditsioside F): R1 = OH R2 = CH3
R3= CH3
9 (Gleditsioside G): R1 = H R2 = CH3
R3 =CH2OH
10 (Gleditsioside H):
R1 = H R2 = Xyl R3 = Rha R4 = H
11 (Gleditsioside I):
R1 = H R2 = Xyl R3 = H R4 = H
12 (Gleditsioside J):
R1 = OH R2 = Xyl R3 = H R4 = Gal
13 (Gleditsioside K):
R1 = OH R2 = Xyl R3 = H R4 = Xyl
14 (Gleditsia saponin C′): R1 = OH R2 = Xyl R3 = Rha R4 = H
15 (Gleditsia saponin E′): R1 = OH R2 = H R3 = Rha R4 = H
16 (Gleditsioside Z):
R 1 = H R 2 = H R 3 = H R4 = H
17 (Gleditsioside N): R1 = CH2OH R2= H
18 (Gleditsioside O): R1 = CH3
R2 =H
19 ( Gleditsioside P): R1= CH3 R2 =
Hình 1.1. Triterpen saponin phân lập được từ lồi G. sinensis và G. japonica
4
Năm 2010, khi nghiên cứu về quả loài G. caspica Desf., nhóm nghiên cứu tại
đại học Shizuoka (Nhật Bản) đã phân lập và xác định cấu trúc 11 bisdesmosidic
triterpenoid saponin có cấu trúc tương tự như trên, tuy nhiên một số glucoside
triterpenoid bất ngờ chứa ba acid monoterpenic tại các gốc đường. Nhóm này được đặt
tên lần lượt là caspicaoside A (21), B (22), C (23), D (24) [44], E (25), F (26), G (27),
H (28), I (29), J (30), K (31) [18].
21( Caspicaoside A): R1= H
22( Caspicaoside B): R1= H
23( Caspicaoside C): R1= MT
24( Caspicaoside D): R1= H
25( Caspicaoside E): R1=OH R2= H
26( Caspicaoside F): R1= OH R2= β--L-Rhap
27( Caspicaoside G): R1= OH R2= MT
28( Caspicaoside H): R1= H
R2= S
R2= Ara
R2= S
R2= S
R2= H
R3= H
R3= β--D-Galp
R3= H
R3= H
MT
29
( Caspicaoside I) : R1= H
R2= MT
30,31( Caspicaoside J,K): R1= OH R2= MT
R3= MT
R3= MT
S
Hình 1.2. Triterpen saponin phân lập được từ loài G. caspica Desf.
1.2.2.2. Sterol
5
Từ gai loài G. sinensis L., Lim. và cộng sự đã tách chiết và xác định cấu trúc 8
sterol, trong đó 4 chất dạng lanostane là stigmast-4-ene-3,6-dione (32), stigmast-3,6dione (33), stigmasterol (34) và β-sitosterol (35) [35] và 4 chất dạng lupane là acid
betulic (36), acid alphitolic (37), acid 3-O-trans-p-coumaroyl alphitolic (38) và acid 2hydroxypyracrenic (39) [34].
33
34
32
37
36
35
38
39
Hình 1.3. Sterol phân lập được từ gai loài G. sinensis L.
1.2.2.2. Flavonoid
Năm 2007, từ dịch chiết gai G. sinensis L., Zhou L. và cộng sự đã phân lập
được 3 flavonoid là dihydrokaempferol (40), quercetin (41), 3,3’,5’,5,7 –
pentahydroflavone (42) [52].
Tới năm 2016, một nhóm khác tại Trung Quốc tiếp tục mở rộng nghiên cứu,
phân lập được 1 flavonoid mới là (2R,3R)-5,3′,4′-trimethoxyl-7-hydroxyl-flavanonol
(43) cùng với 9 flavonoid khác lần đầu phân lập được từ gai G.sinensis L. là 5,7,3′,4′ tetrahydroxyl-flavanonol
(44),
5-methoxyl-3′,4′,7-trihydroxylflavanonol
6
(45),
epicatechin (46), 5,7,3′,5′-tetrahydroxyl-flavanonol (47), fustin (48), (2R,3R)-7,3′,5′trihydroxylflavanonol (49), (2R,3R)-5,7,3′-trihydroxyl-4′-methoxyl-flavanonol (50),
5,7,4′-trihydroxylflavone-8-C-glucopyranose (51) và 2,7-dimethyl-xanthone (52) [14].
Năm 2014, từ cao chiết Ethanol lá G. triacanthos L., Mohammed và cộng sự
đã phân lập và xác định cấu trúc của 10 flavonoid: vicenin-I (53), vitexin (54),
isovitexin (55), orientin (56), isoorientin (57), luteolin-7-O-ß-glucopyranoside (58),
luteolin-7-O-ß-galactopyranoside (59), apigenin-7-O-ß-glucopyranoside (60), luteolin
(61) và apigenin (62) [39].
OH
HO
O
OH
OH
OH
40
41
43
O
42
45
44
46
48
47
49
51
50
7
52
54
53
55
57
56
60
59
58
OH
HO
O
OH
61
O
62
Hình 1.4. Flavonoid phân lập được từ lồi G. sinensis L. và G. triacanthos L.
1.2.2.3. Phenolic và alkaloid
Khi nghiên cứu theo định hướng hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của cao
chiết G. sinensis, Zhou L. và cộng sự đã phân lập được các hợp chất phenolic bao gồm
2
acid
ellagic
glycoside
là
3-O-methylellagic
acid-4′-(5′′-acetyl)-α-L-
arabinofuranoside (63) và 3-O-methylellagic acid-4′-O-α-L-rhamnopyranoside (64);
cùng với 3 acid phenolic là ethyl gallate (65), ( )-epicatechin (66) và acid caffeic (67)
[52, 53].
Cytochalasin H (68), một alkaloid, đã được phân lập bởi Lee. và cộng sự tại
Viện Đơng y Hàn Quốc khi nhóm nghiên cứu tiềm năng chống tạo mạch của gai G.
sinensis L. [6].
8
Năm 2010, nhóm nhà khoa học tại trường Đại học Hiroshima (Nhật Bản) đã
phân lập được 2 alkaloid từ hạt G. japonica M. là locustoside A (69) [24] và
saikachinoside A (70) [23].
Năm 2017, tiếp tục nghiên cứu theo định hướng này, trên tạp chí
Phytochemistry, nhóm các nhà khoa học trên đã báo cáo về khả năng phân lập 5 purin
alkaloid từ hạt G. japonica M., trong đó có 3 glycoside isoguanine với nhóm N3prenyl, được xác định là locustoside B (71), saikachinoside B (72) và saikachinoside C
(73) chưa từng được xác định trước đó, cùng với 2 hợp chất khác đã biết (69, 70) [22].
64
63
OH
HO
O
OH
OH
67
OH
66
65
69
70
71
72
73
68
R1= R2=H
R1=OH
R1=H
R1=OH
R1=O-β-D-Glc
R2=H
R2=β-D-Api
R2=β-D-Api
R2=H
Hình 1.5. Một số phenolic và alkaloid phân lập được từ chi Gleditsia
9
1.2.2.4. Hợp chất khác
Khi nghiên cứu theo hướng hoạt tính kháng virus của loài G. sinensis L., các
nhà khoa học tạo viện thực vật Côn Minh, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã
phân lập và xác định một acid khung lupan mới là acid 2β-carboxyl,3β-hydroxylnorlupA(1)-20(29)-en-28-oic (74), thể hiện hoạt tính kháng virus HIV tốt [34].
1.2.3. Cơng dụng
Các lồi thuộc chi Gleditsia là những loại thảo dược quan trọng trong các hệ
thống y học cổ truyền và dân gian của các nước Đông Á, như Trung Quốc, Hàn Quốc
và Nhật Bản. Ở Trung Quốc qua nhiều thế kỷ, nó đã được sử dụng như một nguồn
thuốc để chống ung thư, giải độc, cai nghiện và có tác dụng chống ký sinh trùng [19].
Gleditsia Fructus có trong hướng dẫn y học cổ truyền về phòng chống và điều
trị Covid 19 cho bệnh nhân ở giai đoạn trung bình, được ban hành bởi Ủy ban Y tế
Quốc gia Trung Quốc [11].
1.2.4. Tác dụng dược lý
1.2.4.1. Tác dụng chống ung thư
Cao chiết ethanol lồi G. sinensis L. và thành phần saponin của nó đã được
chứng minh có khả năng gây ra q trình apoptosis (chết theo chu trình) tế bào ung thư
và ức chế sự tăng sinh của các tế bào ung thư khác nhau, bao gồm ung thư vú, ung thư
bạch cầu, ung thư đại tràng, ung thư dạ dày, ung thư thực quản, ung thư gan và ung thư
phổi di căn [26].
Cao chiết từ quả loài G. sinensis L. được chứng minh có khả năng gây độc tế
bào và gây ra q trình apoptosis trong 4 dịng tế bào ung thư (tế bào ung thư vú MCF7 và MDA-MB231, tế bào ung thư nguyên bào gan HepG2 và tế bào ung thư biểu mô
vảy thực quản SLMT-1), tác dụng phụ thuộc vào thời gian và liều sử dụng, thông qua
thử nghiệm MTT với MTT50 trong khoảng 16-20 µg/ml [17].
Cao chiết G.sinensis (GSE) có khả năng ức chế sự phát triển tế bào ung thư
tủy xương mạn tính K562 và tủy xương cấp tính HL-60, được chứng minh thơng qua
thử nghiệm MTS với MTS50 lần lượt là 18±1,6 µg/ml và 12±1,3 µg/ml. Thực nghiệm
tạo khuẩn lạc cũng cho thấy GSE có tác dụng ức chế tái sinh đối với 2 dòng tế bào ung
thư trên. Các phân tích đo tế bào dịng chỉ ra GSE gây apoptosis tế bào ung thư bạch
cầu phụ thuộc liều lượng và thời gian sử dụng của GSE. Như vậy, các kết quả này đã
10
đưa ra bằng chứng về việc sử dụng GSE như một tác nhân hóa trị liệu để điều trị cho
bệnh nhân ung thư bạch cầu cấp tính và mạn tính [16].
Cao chiết nước gai lồi G. sinensis L. (WEGS) có khả năng ức chế sự phát
triển ung thư đại tràng ở người theo cả nghiên cứu in vitro và in vivo. WEGS với liều
800 µg/ml (IC50) có khả năng ức chế đáng kể sự tăng trưởng tế bào và tăng bắt giữ chu
kỳ tế bào trong giai đoạn G2/M của tế bào ung thư đại tràng HCT116 ở người. Bên
cạnh đó, WEGS cũng được chứng minh có tác dụng làm ức chế đáng kể sự phát triển
tế bào khối u ở chuột, mà không gây ra tác dụng phụ nghiêm trọng [30].
Cao chiết từ gai loài G. sinensis L. (EEGS) với nồng độ 400 µg/ml (IC50) có
khả năng ức chế sự phát triển và bắt giữ chu kỳ tế bào pha G1 đối với tế bào ung thư
dạ dày SNU-5 ở người [31].
Cao chiết loài G. sinensis L. được chứng minh có tác dụng chống ung thư với
8 dịng tế bào ung thư biểu mô thực quản KYSE 30, KYSE 150, KYSE 450, KYSE
510, KYSE 520, HKESC-3, HKESC-4 và SLMT-1, được nghiên cứu thơng qua xét
nghiệm độc tính tế bào MTS [37].
Gleditsioside E (7), triterpen saponin phân lập từ phân đoạn giàu saponin lồi
G. sinenis L., có khả năng gây độc đáng kể với một số dòng tế bào ung thư. Qua thử
nghiệm MTT, hợp chất này đã cho thấy có khả năng ức chế đối với một số dịng tế bào
ung thư ở người như tế bào ung thư gan (Bel-7402), ung thư tuyến (BGC-823), ung
thư cổ tử cung (HeLa) và ung thư bạch cầu tiền tế bào tủy (HL-60) [51].
Năm 2016, các nhà khoa học tại Đại học quốc gia Incheon (Hàn Quốc) tiếp tục
thực hiện nghiên cứu về tác dụng chống ung thư của cao chiết loài G.sinensis L., thực
hiện trên tế bào ung thư tuyến tiền liệt PC3. Kết quả cho thấy rằng cao chiết nước gai
G. sinensis L. (WEGST) nồng độ 100 µg/ml gây suy giảm đáng kể các tế bào PC3.
Bên cạnh đó, việc sử dụng WEGST đường uống cịn có tác dụng ức chế một phần việc
hình thành khối u in vivo bằng cách gây chết tế bào PC3. [40].
Gần đây nhất, vào năm 2019, một nghiên cứu tiếp tục được thực hiện nhằm
đánh giá tác dụng chống ung thư của cao chiết G. sinensis L. (GSE) bằng cách thiết
lập một mơ hình chuột được cấy tế bào ung thư biểu mô gan Walker-256. Kết quả cho
thấy GSE có tác dụng phục hồi hình thái gan, cùng với đó ức chế đáng kể sự phát triển
và gây ra apoptosis đối với tế bào ung thư gan ở chuột. Khi điều trị cho nhóm chuột
nghiên cứu bằng sonaferib, một loại thuốc thường được sử dụng để điều trị ung thư
11
biểu mô gan, nhận thấy rằng một liều cao GSE có thể có hiệu quả tương tự sonaferib,
trong khi đó thì độc tính của GSE lại thấp hơn so với sonaferib [13].
1.2.4.2. Tác dụng chống viêm
Năm 2016, nghiên cứu in vivo và in vitro được thực hiện bởi Li và các cộng sự
nghiên cứu về tác dụng chống viêm của G. sinensis L. đã cho thấy rằng cao chiết nước
loài này có tác dụng ức chế đáng kể đối với chứng phù chân ở chuột với mức liều
100mg/kg; bên cạnh đó, nó cịn có khả năng làm giảm biểu hiện của cyclooxygenase
(COX)-2, giảm PGE2 , yếu tố hoại tử khối u, giảm sản xuất interleukin (IL)-1β và IL-6
trong các đại thực bào được kích hoạt bằng LPS. Chiết xuất nước G. sinensis L. cũng
ức chế biểu hiện mRNA của các cytokine gây viêm này. Hơn nữa, chiết xuất này cũng
được chứng minh như một chất chống oxy hóa và có thể ức chế sản xuất ROS trong
các tế bào do LPS gây ra, do đó nó có thể làm giảm phản ứng viêm [33].
1.2.4.3. Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm
Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm của loài G. sinensis L. được phát hiện bởi
nhóm của Zhou năm 2007. Nghiên cứu thực hiện theo định hướng xác định khả năng
kháng vi sinh vật trên hai chủng vi khuẩn Gram (+) Xanthomonas vesicatoria và vi
khuẩn Gram (-) Bacillus subtilis. Với mục đích đó, nhóm của Zhou đã phân lập được 5
hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn cao, đó là dihydrokaempferol (40), quercetin (41),
và 3,3′,5′,5,7 - pentahydroflavanone (42), ethyl gallate (65) và acid caffeic (67). Hợp
chất (41), (42), (67) có hoạt tính ức chế với cả 2 lồi vi khuẩn, trong đó hợp chất (67)
có giá trị MIC thấp nhất là 0,125 mg/ml. Hợp chất (65) và (67) có hoạt tính kháng
khuẩn Bacillus subtilis với giá trị MIC là 1000 mg/ml [52].
Cùng năm đó, nhóm tác giả trên tiếp tục báo cáo sự có mặt của 2 acid ellagic
glycoside là 3-O-methylellagic acid-4'-(5''-acetyl)-alpha-L-arabinofuranoside (63) và
3-O-methylellagic acid-4'-O-alpha-L-rhamnopyranoside (64), được chứng minh có tác
dụng chống nấm đáng kể, chống lại sự nảy mầm bào tử của nấm đạo ôn Magnaporthe
grisea với giá trị IC50 lần lượt là 13,56 µg/mL và 16,14 µg/mL [53].
1.2.4.4. Tác dụng kháng virus
Năm 1995, Gleditsia saponin C (1) phân lập từ G. japonica M. được chứng
minh có khả năng ức chế sự sao chép của HIV trong các tế bào H-9 với nồng độ
1,1µM (EC50) [28].
12
Năm 2007, các nhà khoa học tại Viện thực vật Côn Minh, Viện hàn lâm khoa
học Trung Quốc đã phân lập được hợp chất acid mới từ gai khô G. sinensis L. là acid
2β-carboxyl, 3β hydro-yl-norlupA (1)-20 (29)-en-28-oic (74) có tác dụng ức chế HIV1 nhân lên trong các tế bào C8166 với giá trị EC50 thấp hơn 0,064 μg/mL [19].
1.2.4.5. Tác dụng chống dị ứng
Cao chiết nước từ gai G. sinensis L. đã được các nhà khoa học tại trường
Dược thuộc trường đại học Woosuk (Hàn Quốc) thử nghiệm về tác dụng ức chế sốc
phản vệ phụ thuộc tế bào mast. Kết quả cho thấy, cao chiết này có khả năng ức chế sốc
phản vệ gây ra bởi chất 48/80 trên chuột, đồng thời nó cũng có tác dụng ức chế phản
ứng quá mẫn tại chỗ gây ra bởi IgE kháng DNP [43].
Một nghiên cứu khác đăng trên tạp chí International Journal of Toxicology
mơ tả rằng, cao chiết ethanol gai G. sinensis L. có khả năng ức chế cơn hen trên chuột
gây ra bởi Ovalbumin thông qua cơ chế ức chế tích lũy bạch cầu ái toan trong đường
thở và làm giảm nồng độ IL-4, IL-5, IgE; bên cạnh đó cịn gây ức chế phản ứng oxy
hóa và thâm nhiễm trong đường thở làm giảm phản ứng hen. Những kết quả này cho
thấy cao chiết ethanol gai G. sinensis L. có thể là một tác nhân mới trong điều trị hen
phế quản [29].
1.2.4.6. Tác dụng giảm đau
Thử nghiệm tác dụng giảm đau của cao chiết methanol quả loài G.triacanthos
(MEGT) và thành phần saponin của nó (SFGT) được thực hiện trên sáu nhóm chuột bị
đau do tiêm formalin điều trị bằng MEGT và SFGT với ED50 tương ứng là 268,2 và
161,2 mg/kg. Kết quả cho thấy những nhóm chuột có sự giảm đáng kể về số lượng các
cơn đau nặng so với nhóm điều trị bằng thuốc tiêu chuẩn indomethacin. Các động vật
được thử nghiệm sử dụng MEGT và SFGT đường uống ở 3 mức liều 100, 200 và
400 mg/kg và cho thử nghiệm mâm nóng với các giá trị ED50 155,4 và 200,6 mg/kg
tương ứng trong 30, 60 và 120 phút. Kết quả cho thấy MEGT và SFGT có thể làm
chậm đáng kể phản ứng đau gây ra bởi thử nghiệm so với indomethacin (10mg/kg).
Như vậy, có thể thấy rằng MEGT và SFGT có cả tác dụng giảm đau ngoại biên và
giảm đau trung ương [42].
13
1.3. Loài Gleditsia australis F. B. Forbes & Hemsl.
1.3.1. Đặc điểm thực vật và phân bố
Tên khoa học là Gleditsia australis. F. B. Forbes & Hemsl., là một loài cây
của Trung Quốc và Việt Nam, thường được trồng khắp Bắc, Trung, Nam. Cây cũng
được trồng ở một số nước khác như Ấn Độ, Nhật Bản [2].
Là loài cây gỗ trung bình, cao 15-20 m, nhưng cây trồng thấp hơn (chỉ cao từ
5-10 m) [1]. Cây ưa sáng, mọc rải rác trong rừng rậm thường xanh thứ sinh và thường
được trồng trong bản làng, trong vườn, ở độ cao dưới 700 m, trên đất tốt, sâu và ẩm.
Thân cây thẳng có vỏ nhẵn, trên thân có những tuýp gai có phân nhánh, dài tới 10-15
cm. Cành mảnh, hình trụ, khúc khuỷu, lúc đầu có lơng sau nhẵn và có màu xám nhạt.
Lá kép lơng chim, cuống chung có lơng và có rãnh dọc, 6 đến 8 đơi lá chét, hình trứng
dài, dài trung bình 25 mm, rộng 15 mm. Hoa màu trắng khác gốc hay tạp tính, mọc
thành chùm hình bơng. Quả loại đậu, dài 1-12 cm, rộng 15-20 mm, hơi cong hình lưỡi
liềm hay thẳng, quả mỏng nhưng ở những nơi có hạt thì nổi phình lên, trên mặt quả có
phủ lớp phấn màu xanh nhạt. Trong quả có 10-12 hạt dài 10 mm, rộng 7 mm, dày 4
mm, quanh hạt là một chất cơm màu vàng nhạt, khi chín quả màu vàng nâu, để lâu
chuyển sang màu đen [6].
Mùa hoa : tháng 5-7 ; mùa quả : tháng 8-10 [3].
Hình 1.6. Lồi Gleditsia australis F. B. Forbes & Hemsl. [3]
1.3.2. Tình hình nghiên cứu của lồi Gleditsia australis
1.3.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới về lồi Gleditsia australis
Trên thế giới, cho đến nay, chưa có cơng bố nào về thành phần hóa học cũng
như về tác dụng sinh học của lồi Gleditsia australis.
1.3.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam về loài Gleditsia australis
14
Ở Việt Nam, các kết quả nghiên cứu về chi Gleditsia nói chung và về lồi
Gleditsia australis nói riêng, cho đến nay, chưa có nhiều.
1.3.3. Thành phần hóa học Bồ kết
Năm 1961, từ quả bồ kết ở Việt Nam, Đỗ Tất Lợi đã chiết được chất saponin
tinh khiết với hiệu suất 10%, chất saponin này không mùi, vị nhạt, gây hắt hơi mạnh,
tan trong rượu và nước, năng suất quay cực -32°. Từ chất saponin này có thể thủy phân
và kết tinh được sapogenin có tinh thể hình kim tụ thành hình ngơi sao, khơng tan
trong nước, tan trong ete, ethanol và cloroform, độ chảy 298-301°C, hiệu suất
sapogenin từ quả bồ kết là 3%. Tuy nhiên, chưa xác định được cấu trúc 2 chất này [6].
Năm 1963, Bùi Đình Sang chiết từ bồ kết Việt Nam saponin, men peroxydaza
và 2 chất khác có tinh thể, tuy nhiên chưa xác định được tính chất của chúng [6].
Năm 1969, Ngơ Thị Bích Hải đã chiết xuất được từ quả bồ kết 8 chất
flavonoid và 7 hợp chất triterpen; 5 trong 8 hợp chất flavonoid được rút ra dưới dạng
tinh khiết và xác định là luteolin, saponaretin, vitexin, homorientin và orientin. Phần
aglycon của hợp chất triterpen là acid oleanolic và echinoxystic. Phần đường là xylose,
arabinose, glucose và galactose. Sau đó, Đỗ Tất Lợi đã chiết xuất được 01 saponin
mới, được gọi là australozid [6].
Năm 2010, kết quả nghiên cứu trong khuôn khổ luận án Tiến sĩ hóa học
nghiên cứu về thành phần hóa học quả và lá loài G. australis H. được thu hái tại Tam
Đảo, Vĩnh Phúc của Nguyễn Thị Hồng Vân đã báo cáo về khả năng phân lập và xác
định cấu trúc 16 hợp chất là apigenin, 3-O-methylquercetin, vitexin, gleditschiaside A,
gleditschiaside
B,
gleditschiaside
C,
gleditschiaside
D,
gleditschiaside
E,
gleditschiaside
F,
1-O-Benzyl-α-L-arabinopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside,
acid 5-O-caffeoylquinic, acid cinnamic, isovitexin, luteolin và quercetin. Trong đó, có
06 hợp chất mới là gleditschiaside A, gleditschiaside B, gleditschiaside C,
gleditschiaside D, gleditschiaside E, gleditschiaside F, 01 chất lần đầu phân lập được
từ thực vật là 1-O-benzyl-α-L-arabinopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside, 01 chất
lần đầu tiên được phân lập từ chi Gleditsia là isovitexin [8].
1.3.4. Công dụng của bồ kết
Ở Việt Nam, nhân dân dùng quả bồ kết ngâm hoặc nấu nước gội đầu, làm sạch
gàu, trơn tóc và dùng giặt quần áo len, dạ , lụa có màu, khơng bị hoen ố và khơng phai
màu.
15
Theo y học cổ truyền, quả bồ kết còn được gọi là tạo giác, có vị cay, tính ơn,
có độc, vào hai kinh phế và đại tràng, được dùng trong trường hợp trúng phong, hôn
mê bất tỉnh, cấm khẩu, hen suyễn, mụn nhọt, viêm tuyến vú, đau nhức răng.
Hạt bồ kết (Tạo giác tử) có vị cay, tính ơn, khơng độc , có tác dụng chữa đại
tiện táo kết, lỵ mạn tính, ỉa mót rặn, lao hạch, ung độc.
Gai bồ kết (Tạo thích, tạo giác thích) có vị cay, tính ôn, không độc, dùng trong
chữa mụn nhọt, tuyến vú sưng đau.
Trong y học hiện đại, một số bệnh viện đã dùng bồ kết để chữa bí đại, trung
tiện sau khi mổ, tắc ruột, dùng cho cả trẻ em và người lớn [2].
1.3.5. Tác dụng dược lý của bồ kết
Theo Ngô Thị Bích Hải, hỗn hợp flavonoid và chất saponaretin riêng biệt có
hoạt tính chống siêu vi trùng; hỗn hợp saponin bồ kết có tác dụng với trùng roi âm
đạo, hỗn hợp saponin và flavonoid có tác dụng giảm đau.
Trong Trung Hoa y học tạp chí (1945), 2 tác giả Trung Quốc đã báo cáo tác
dụng trừ đờm của nước sắc bồ kết [6].
Năm 2010, nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Vân đã báo tác dụng dược lý
của các hợp chất phân lập được từ lá và quả cây bồ kết. Hầu hết các hợp chất phân lập
được có hoạt tính kháng vi sinh vật khá tốt, đặc biệt acid cinnamic kháng cả 6 chủng vi
sinh vật thử nghiệm với MIC ≤ 50 µg/ml [8].
Kết quả nghiên cứu độc tính cấp và độc tính bán trường diễn của chế phẩm
chứa Gleditschiaside F cho thấy chế phẩm này có độc tính cấp, theo đường uống, trên
chuột trắng là LD50 = 65,00 ± 7,49 mg/kg trọng lượng cơ thể. Với các mức liều nghiên
cứu là 5 mg/kg trọng lượng cơ thể thỏ; 10 mg/kg và 20 mg/kg trọng lượng cơ thể
chuột nhắt trắng, chế phẩm được coi là an toàn trên động vật thực nghiệm. Bên cạnh
đó, chế phẩm từ hợp chất Gleditschiaside F có tác dụng kháng khuẩn mạnh in vitro tại
các mức độ nồng độ rất thấp trên các chủng vi khuẩn là trực khuẩn mủ xanh
(Pseudomonas aeruginosa), tụ cầu vàng (Staphylococus aureus), Erschilia coli và
Bacillus subcillus. Kết quả nghiên cứu tác dụng kháng khuẩn in vitro trên các tổn
thương bỏng thực nghiệm ở da thỏ cũng cho thấy Gleditschiaside F có tác dụng kháng
khuẩn tốt, tác dụng này ở ngày thứ 14 sau bỏng tốt hơn thuốc đối chứng là sulfadiazin,
một thuốc chữa bỏng thường dùng [8].
16
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu và phương tiện nghiên cứu
2.1.1. Nguyên liệu
Bồ kết được thu hái tại xã Kim Quan, huyện Thạch Thất, Hà Nội vào tháng
9/2019. Thu hái quả chín, sấy khơ ở 50-60°C, đóng gói bảo quản nơi khơ ráo để làm
thực nghiệm.
2.1.2. Phương tiện nghiên cứu
2.1.2.1. Hóa chất và dung mơi
-
Dung mơi: MeOH, cloroform, ethyl acetat, aceton, n-hexan, nước cất…
-
Thuốc thử: dung dịch H2SO4 10% trong cồn.
2.1.2.2. Thiết bị, máy móc và dụng cụ
-
Tủ sấy Memmert , Binder-FD115.
-
Các dụng cụ thí nghiệm thường quy : cốc có mỏ, bình nón, đũa thủy tinh, bình
gạn, lọ thu chất ,…
-
Máy cơ quay Eyela N-1200A, Eyela N-1300.
-
Đèn tử ngoại.
-
Các loại cột sắc ký dùng chất hấp phụ Silicagel F254 cỡ hạt 0,040 - 0,063 mm
(Merck).
-
Máy đo phổ:
+ Phổ cộng hưởng từ hạt nhâm (NMR): Bruker AM500 FT-NMR
Spectrometer (Viện hóa học).
+ Phổ khối lượng (MS): Agilent 1200 HPLC-MSD (Electrospray ionization
source-ESI hoặc Atmospheric pressure chemical ionization-APCI) (Viện
hóa học).
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp xử lý và chiết mẫu
Quả bồ kết sau khi thu hái, đem sấy khô, cân khoảng 1 kg quả, loại bỏ hạt.
Chiết hồi lưu bằng Ethanol 90% (V1), nhiệt độ không quá 70°C, tỷ lệ dược liệu / dung
môi là 1:3, chiết 3 lần. Dùng bình cầu dung tích 5000 ml, hệ thống hồi lưu tương ứng.
Thời gian chiết mỗi lần 3 giờ, gộp dịch chiết. Đem cất quay thu hồi dung môi dưới áp
suất giảm (Tốc độ 60 v/p , nhiệt độ 40°C), thu được cao tổng. Sấy cao ở nhiệt độ 50°C.
17