Khóa luận tốt nghiệp Đại học ngành Dược học: Đánh giá tác dụng ức chế enzym Acetylcholinesterase in vitro của các phân đoạn dịch chiết Hoàng liên (Coptis chinensis Franch)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:49

Thêm vào BST

Báo xấu

39
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của khóa luận gồm 2 mục tiêu chính: Đánh giá tác dụng ức chế enzym AChE của các phân đoạn dịch chiết Hoàng liên (Coptis chinensis Franch). Đánh giá đặc điểm động học ức chế enzym AChE của phân đoạn dịch chiết. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp Đại học ngành Dược học: Đánh giá tác dụng ức chế enzym Acetylcholinesterase in vitro của các phân đoạn dịch chiết Hoàng liên (Coptis chinensis Franch)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC NGUYỄN BÍCH HẠNH ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYM ACETYLCHOLINESTERASE IN VITRO CỦA CÁC PHÂN ĐOẠN DỊCH CHIẾT HOÀNG LIÊN (COPTIS CHINENSIS FRANCH) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC HÀ NỘI - 2017
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA Y DƯỢC NGUYỄN BÍCH HẠNH ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYM ACETYLCHOLINESTERASE IN VITRO CỦA CÁC PHÂN ĐOẠN DỊCH CHIẾT HOÀNG LIÊN (COPTIS CHINENSIS FRANCH) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC (NGÀNH DƯỢC HỌC) Khóa: QH.2012.Y Người hướng dẫn: TS. BÙI THANH TÙNG HÀ NỘI - 2017
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô và các bạn. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin trân trọng cảm ơn TS. Bùi Thanh Tùng – giảng viên bộ môn Dược lý – Dược lâm sàng Khoa Y Dược - Trường Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành nghiên cứu. Trong quá trình thực hiện khóa luận, tôi nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ các thầy cô phụ trách trong các phòng thí nghiệm của Khoa. Tôi xin chân thành cảm ơn Khoa Y dược đã tạo mọi điều kiện tốt nhất về cơ sở vật chất, các dụng cụ phòng thí nghiệm cho tôi có thể thực hiện tốt đề tài nghiên cứu. Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới toàn bộ thầy cô trong bộ môn Dược lý – Dược lâm sàng cùng toàn thể các thầy cô Khoa Y Dược đã giúp đỡ, trang bị cho tôi nhiều điều bổ ích và thực sự đó là những hành trang quý báu giúp tôi thêm vững bước trên con đường đi sắp tới của mình. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt và ý nghĩa nhất tới ông bà, bố mẹ, người thân và bạn bè đã luôn chỉ bảo, động viên, chia sẻ, sát cánh bên tôi để tôi vượt qua những khó khăn trong quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 5 năm 2017 Sinh viên Nguyễn Bích Hạnh
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT A Độ hấp thụ (Absorbance) ACh Acetylcholin AChE Enzym actylcholinesterase ACTI Acetylthiocholine iodid BuOH Butanol CV Hệ số biến thiên (Coefficient of Variation) DTNB Acid 5-5’-dithiobis-2-nitrobenzoic EtOAc Ethyl acetat EtOH Ethanol HCl Acid hydro clorid HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High Performance Liquid Chromatography) IC50 Nồng độ ức chế 50% (Inhibitory Concentration 50%) IU Đơn vị quốc tế (International Unit) MeOH Methanol NXB Nhà xuất bản pH Chỉ số đo hoạt động của ion hidro (Hydrogen power) RSD Độ lệch chuẩn tương đối (Relative Standard Deviation) SD Độ lệch chuẩn (Standard Deviation) STT Số thứ tự TCL Sắc ký lớp mỏng (Thin Layer Chromatography) Giá trị trung bình UV Tia tử ngoại (Ultraviolet)
DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 3.1 Thành phần hỗn hợp phản ứng 27 Bảng 3.2 Giá trị IC50 của các phân đoạn dịch chiết từ Hoàng liên 28 chân gà và Berberin clorid
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Hoàng liên chân gà (Coptis chinensis Franch) ................................... .4 Hình 1.2. Công thức cấu tạo một số chất trong thân rễ Hoàng liên .................... .7 Hình 1.3. Các vị trí hoạt động của enzym AChE................................................ 14 Hình 2.1. Sơ đồ chiết xuất phân đoạn dược liệu Hoàng liên .............................. 20 Hình 2.2. Quá trình phản ứng diễn ra trong phương pháp đo quang sử dụng thuốc thử Ellman ................................................................................................. 21 Hình 2.3. Sơ đồ quy trình thử nghiệm tác dụng ức chế AChE in vitro .............. 23 Hình 2.4. Sơ đồ quy trình đánh giá đặc điểm động học ức chế AChE in vitro .. 25 Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn khả năng ức chế hoạt độ enzym AChE của các phân đoạn dịch chiết cây Hoàng liên chân gà ..................................................... 29 Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn khả năng ức chế hoạt độ enzym AChE của Berberin clorid..................................................................................................... 29 Hình 3.3. Đồ thị Lineweaver-Burk cho phân đoạn dịch chiết n-BuOH. ............ 31 Hình 3.4. Đồ thị Dixon cho phân đoạn dịch chiết n-BuOH để xác định hằng số ức chế Ki. ........................................................................................................ 31
MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN.......................................................................... 3 1.1. Tổng quan về Hoàng liên chân gà (Coptis chinensis Franch) – Họ Hoàng liên (Ranunculaceae)........................................................................... 3 1.1.1. Đặc điểm thực vật ................................................................................... 3 1.1.2. Phân bố, trồng trọt và thu hái ............................................................... 4 1.1.3. Thành phần hóa học .............................................................................. 5 1.1.4. Bộ phận dùng ......................................................................................... 8 1.1.5. Tác dụng dược lý .................................................................................... 8 1.2. Tổng quan về nghiên cứu sàng lọc tác dụng ức chế enzym Acetylcholinesterase in vitro .......................................................................... 13 1.2.1. Acetylcholin, enzym Acetylcholinesterase và giả thuyết về vai trò của hệ cholinergic đối với bệnh Alzheimer .......................................................... 13 1.2.2. Một số phương pháp thường dùng trong nghiên cứu sàng lọc tác dụng ức chế enzym Acetylcholinesterase in vitro ......................................... 15 CHƯƠNG 2 - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 19 2.1. Nguyên vật liệu ........................................................................................ 19 2.1.1. Mẫu nghiên cứu ................................................................................... 19 2.1.2. Hóa chất, dung môi .............................................................................. 19 2.1.3. Máy móc, thiết bị và dụng cụ ............................................................... 19 2.2. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 19 2.2.1. Phương pháp đánh giá tác dụng ức chế enzym AChE ...................... 19 2.2.2. Phương pháp đánh giá đặc điểm động học ức chế enzym AChE...... 24 2.3. Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................... 25
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ................................................. 27 3.1. Kết quả đánh giá tác dụng ức chế AChE ............................................... 27 3.2. Kết quả đánh giá đặc điểm động học ức chế AChE .............................. 30 3.3. Bàn luận .................................................................................................. 32 3.3.1. Về kết quả đánh giá tác dụng ức chế enzym Acetylcholinesterase in vitro của các phân đoạn dịch chiết Hoàng liên (Coptis chinensis Franch) 32 3.3.2. Về kết quả đánh giá đặc điểm động học ức chế enzym Acetylcholinesterase của phân đoạn dịch chiết Hoàng liên. ............................ 33 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .......................................................................... 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO
MỞ ĐẦU Cuộc sống hiện đại ngày càng phát triển cùng với đó cũng là sự gia tăng của bệnh suy giảm trí nhớ - đặc biệt là Alzheimer không chỉ ở người cao tuổi mà thậm chí người trẻ tuổi cũng mắc phải. Năm 2012, Tổ chức y tế thế giới đã cảnh báo về mối lo ngại do bệnh này gây ra và đưa bệnh Alzheimer vào vấn đề sức khỏe cộng đồng cần được ưu tiên [11]. Nghiên cứu cho thấy có khoảng 35 triệu người mắc bệnh Alzheimer, thống kê tại châu Á có khoảng gần 13 triệu người mắc bệnh Alzheimer, dự đoán đến năm 2050 con số này có thể tăng lên đến 62,8 triệu người. Việt Nam có khoảng hơn 9 triệu người bị sa sút trí tuệ mà dạng điển hình là Alzheimer. Đây được coi là căn bệnh nặng nhất trong các nhóm bệnh sa sút trí tuệ, hiện nay là mối quan tâm hàng đầu của những nhà lão khoa trên toàn thế giới cũng như ở nước ta khi tuổi thọ trung bình ngày càng cao, số người mắc bệnh ngày càng nhiều [6]. Bệnh nhân bị Alzheimer sẽ bị giảm khả năng xét đoán, định hướng không gian và thời gian, ngôn ngữ, tư duy nhận thức và hành động... ảnh hưởng nặng nề đến chức năng và chất lượng cuộc sống, gây nhiều khó khăn cho người bệnh, cho gia đình và xã hội. Các thuốc điều trị Alzheimer chủ yếu gồm các thuốc ức chế cholinesterase, thuốc kháng thụ thể N-methyl – D – Aspartat, thuốc tăng cường hoạt tính serotonin. Ba nhóm thuốc này đa số là các thuốc tân dược, giá thành còn tương đối cao và có nhiều tác dụng phụ không mong muốn. Do đó nhu cầu nghiên cứu phát triển thuốc mới có nguồn gốc từ dược liệu để hỗ trợ và điều trị Alzheimer là rất cần thiết. Acetylcholinesterase (AChE) là enzym có mặt ở khe synap của hệ thần kinh trung ương và có vai trò duy trì sự ổn định nồng độ của chất dẫn truyền thần kinh Acetylcholin [8]. Với việc Whitehouse lần đầu tiên đưa ra giả thuyết về vai trò của hệ cholinergic đối với bệnh Alzheimer vào năm 1982, AChE cũng được xác định là một trong những đích phân tử đối với bệnh này. Trên cơ sở đó, một vài phương pháp thử in vitro đã được xây dựng. Trong đó, phương pháp đo quang sử dụng thuốc thử Ellman được sử dụng khá phổ biến trong các nghiên cứu sàng lọc tác dụng ức chế AChE in vitro. Đây cũng là một hướng quan trọng và nhận được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học 1
trên thế giới và trong nước, đặc biệt đối với các thuốc có nguồn gốc dược liệu [27,34]. Theo Y học cổ truyền Trung Quốc, Hoàng liên là thân rễ phơi khô của nhiều loại Hoàng liên chân gà như: Coptis chinensis Franch, Coptis teeta Wall, Coptis teetoides C.Y Cheng, Coptis deltoidea C.Y Cheng et Hsisao, Coptis quinquesecta… thuộc họ Hoàng liên – Ranunculaceae được biết đến với nhiều công dụng như kháng khuẩn, chống virus, chống viêm... Ở Việt Nam, Hoàng liên chân gà (Coptis chinensis Franch) được dùng khá phổ biến trong các bài thuốc với nhiều tác dụng tốt. Gần đây, một số nghiên cứu cho thấy hợp chất berberin và một số alkaloid chiết xuất từ dược liệu có tiềm năng ức chế enzym AChE cao mở ra hướng mới trong điều trị bệnh Alzheimer. Nhận thấy, trong dịch chiết của Hoàng liên cũng có chứa một lượng lớn các alkaloid đặc biệt là berberin có tiềm năng lớn trong nghiên cứu phát triển thuốc mới từ dược liệu để phòng và điều trị bệnh thần kinh, suy giảm trí nhớ - Alzheimer. Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Đánh giá tác dụng ức chế enzym Acetylcholinesterase in vitro của các phân đoạn dịch chiết Hoàng liên (Coptis chinensis Franch)” với mục tiêu: Mục tiêu 1: Đánh giá tác dụng ức chế enzym AChE của các phân đoạn dịch chiết Hoàng liên (Coptis chinensis Franch). Mục tiêu 2: Đánh giá đặc điểm động học ức chế enzym AChE của phân đoạn dịch chiết. 2
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về Hoàng liên chân gà (Coptis chinensis Franch) – Họ Hoàng liên (Ranunculaceae) 1.1.1. Đặc điểm thực vật Hiện nay có rất nhiều loài Hoàng liên chân gà được đưa vào sử dụng và nghiên cứu như Coptis chinensis Franch, Coptis teeta Wall, Coptis deltoidea C.Y.Cheng et Hsiao, Coptis quinqueseeta. Họ Hoàng liên: Ranunculaceae. Hoàng liên: Coptis chinensis Franch, là một cây thuốc thuộc loại quý với nhiều tác dụng được dùng trong nhiều bài thuốc ở Việt Nam. Tên khác: Hoàng liên chân gà, Xuyên liên, Phàng lình (H’Mông) [9]. Read Coptis (Anh), Coptis savoyard (Pháp) [2,9] Gia liên (Trung Quốc) [9]. Hoàng liên: Coptis chinensis Franch là cây thân thảo, sống nhiều năm, cao 10-25 cm. Thân rễ có màu vàng thường phân nhánh, lá có cuống dài mọc tập trung ở gốc, lá dài và mảnh chia thành 3 thùy chính. Mép khía răng không đều, thùy giữa gần giống tam giác cân xẻ thùy hình dạng lông chim, không đều. Hai thùy bên giống nhau có cuống lá ngắn hơn thùy giữa. Lá có màu xanh lục, nhẵn bóng, cụm hoa gồm 3-5 hoa mọc tụ trên 1 cuống chung dài khoảng 25 cm. Hoa nhỏ có màu vàng, lá bắc nhỏ, bao hoa màu lục. Năm lá đài có hình mác, 5 cánh hoa thon dài, hoa có khoảng 20 nhị. Lá noãn rời nhau khoảng 8-12 noãn. Cây ra hoa từ tháng 10-12. Quả có màu đen từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, nhỏ, dài 6-7 cm, có cuống ngắn. Vào mùa xuân cây con, chồi có thể tái sinh từ thân rễ [2,4,5,7,9]. 3
Hình 1.1. Hoàng liên chân gà (Coptis chinensis Franch) 1.1.2. Phân bố, trồng trọt và thu hái  Phân bố Hoàng liên là loại cây thân thảo mọc hoang trên các đỉnh núi cao. Trong cuốn “Thần Nông bản thảo kinh” (Trung Quốc) có viết Hoàng liên là cây thuốc quý cao cấp, được xếp vào loại thượng phẩm, cây mọc ở trên núi Thái Sơn có nhiều ở vùng Tứ Xuyên, Kiến Bình, Hồ Nam, Hồ Bắc, Triết Giang [13,14]. Ở Việt Nam, Hoàng liên là loại cây thuốc hiếm thường mọc hoang ở vùng núi có độ cao từ 1500 – 2000 m trong các khu rừng có nhiều cây cổ thụ rậm rạp, ở nơi nửa sáng, nửa tối. 4
 Trồng trọt Ở Lào Cai, Hoàng liên mọc tại dãy Hoàng Liên Sơn (xã Tả Van, San Sả Hồ, Lao Chải), Quảng Bạ (Hà Giang) [2,9]. Hoàng liên là cây ưa chỗ ẩm mát, nhiệt độ thấp khoảng 20-250C. Muốn trồng Hoàng liên, chọn các quả già nhưng chưa nứt vỏ. Đem quả về phơi cho nứt vỏ, chọn các hạt mập chắc rồi reo ngay tránh để lâu làm mất khả năng mọc của hạt. Nếu chưa gieo ngay cần trộn ủ hạt với đất lẫn cát ẩm. Trong vòng 1 tháng phải đem trồng nếu để lâu hạt sẽ không nảy mầm.  Thu hái Thu hái Hoàng liên thường vào cuối thu đầu đông tháng 9-10, để chất lượng dược liệu đạt cao nhất, để sang xuân chất lượng sẽ kém. Cây mọc từ 4- 5 năm có thể được thu hoạch. Hoàng liên thu hái mang về rửa sạch, phơi hay sấy khô là được [7]. 1.1.3. Thành phần hóa học Thân rễ Hoàng liên chứa hầu hết là các alkaloid (5 – 8%), trong đó chủ yếu là berberin, worenin, jatrorrhizin, palmatin, coptisin, columbamin. Ngoài ra còn có các alkaloid có nhân phenol, cũng như các alkaloid không có nhân phenol. Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao và phương pháp quang phổ tử ngoại đã được dùng để xác định berberin hydrochlorid, palmatin clorid, jatrorrhizin hydrochlorid, epiberberin, coptisin, columbamin và magnoflorin trong các mô khác nhau (như phloem (libe), xylem (chất gỗ) và medulla (lõi)) và rizhome (thân rễ) của Coptis Chinensis Franch. Kết quả cho thấy khác biệt đáng kể trong việc phân bố của 7 alkaloid trong các mô được kiểm tra, tổng hàm lượng alkaloid trong xylem tương đối thấp so với hàm lượng trong phloem, medulla và rhizome của Hoàng liên [47,48]. Berberin tinh khiết là dạng tinh thể kết tinh màu vàng, điểm nóng chảy 1450C, tan nhiều trong nước ở 200C, tan trong ethanol, ít tan trong clorofom, benzen, không tan trong ether ethylic. UVmax 265, 243nm, pk = 2,47 [2-4]. Hàm lượng berberin trong Hoàng liên đạt 5-6% có khi tới 9% [9]. Theo quy định của Dược điển Việt Nam IV, Dược liệu phải chứa ít nhất 3,5 % beberin (C20H18NO4. HCl) và 0,5% (C21H22NO4. HCl) palmatin tính theo dược liệu khô kiệt [3]. 5
Trong cây, berberin tồn tại dưới dạng clohydrat. Hàm lượng alkaloid thay đổi tùy theo vùng và thời kỳ sinh trưởng của cây. Ở Tứ Xuyên (Trung Quốc), hàm lượng berberin cao nhất vào tháng 9 và 10, thấp nhất vào thời kỳ cây ra hoa. Ngoài thân rễ, lá cũng chứa berberin, hàm lượng cao nhất ở lá già. Ở Nhã Liên (Trung Quốc), hàm lượng berberin chứa 5% vào tháng 9-10. Lá già chứa 2,5 – 2,8% berberin vào tháng 7-10 [4,7,9]. Ngoài ra, trong dịch chiết EtOH của Hoàng liên còn phân lập được 13 hợp chất non-alkaloid như 7 hợp chất lignan, 3 phenylpropanoid đơn giản, 2 hợp chất flavon và 1 hợp chất phenolic acid. Đó là các hợp chất: erythro-guaiacylglycerol- 8-O-4'-(coniferyl alcohol) ether, threo-guaiacylglycerol-8-O-4'-(coniferyl alcohol) ether, (+)-pinoresinol, (+)-medioresinol, (+)-lariciresinol, (+)-5'- methoxylariciresinol, (+)-isolariciresinol, chlorogenic acid, ferulic acid, Z- octadecyl caffeat, rhamnetin, wogonin, and vanillic acid [12]. 6
Công thức cấu tạo của một số alkaloid phân lập từ thân rễ Hoàng Liên thể hiện ở hình 1.2. Hình 1.2. Công thức cấu tạo một số chất trong thân rễ Hoàng liên 7
1.1.4. Bộ phận dùng Thân rễ (Rhizoma Coptidis) là những mẩu cong queo dài 3-5 cm, rộng 0,2 - 0,5 cm. Có nhiều đốt khúc khuỷu và phân nhánh, trông giống hình chân gà nên được gọi là Hoàng liên chân gà. Mặt ngoài màu nâu mang vết tích của rễ phụ và cuống lá. Thể chất cứng rắn, vết bẻ ngang không phẳng. Phần gỗ màu vàng tươi, vị rất đắng lưu vị lâu trong miệng [2,7,9]. 1.1.5. Tác dụng dược lý  Tác dụng kháng khuẩn Dịch chiết Hoàng liên và hoạt chất berberin đều có phổ kháng khuẩn rất rộng. Nước sắc thể hiện tác dụng ức chế vi khuẩn ở các nồng độ pha loãng sau: Nồng độ 1:5120 có tác dụng với Shigella shiga; nồng độ 1: 2560 có tác dụng với Shigella dysenteriae; nồng độ 1: 1640 có tác dụng với Staphylococcus aureus [4,9]. Dung dịch berberin clohydrat được pha loãng tiến hành phản ứng in vitro cho thấy: nồng độ 1:32000 có tác dụng ức chế đối với Vibrio cholerae; nồng độ 1:16000 có tác dụng với Staphylococcus aureus; nồng độ 1:8000 có tác dụng ức chế vi khuẩn đối với Shigella dysenteriae, Streptococcus viridans [1,4,9]. Tiêm tĩnh mạch trên chó với berberin clohydrat liều lượng 19mg/kg đã cứu sống được con vật bị nhiễm trùng huyết thực nghiệm gây ra bởi Staphylococcus aureus [1,9]. Dịch chiết thô Hoàng liên có tác dụng ức chế ký sinh đường ruột Blastocystis hominis rất mạnh với nồng độ 100 µg/ml [1]. Về cơ chế tác dụng kháng khuẩn: berberin có khả năng ức chế quá trình phiên mã và dịch mã tạo ARN và protein ở vi khuẩn. Các chất vitamin B6, nicotinamid, acid p – aminobenzoic đều có tác dụng đối kháng với berberin. Có hiện tượng kháng thuốc xảy ra khi dùng dài ngày berberin sulfat trên các bệnh liên quan đến các chủng tụ cầu vàng, liên cầu khuẩn tán huyết, trực trùng lỵ, nhưng đối với bài thuốc có Hoàng liên như bài “Hoàng liên giải độc thang” thì không có hiện tượng kháng thuốc, ngược lại tác dụng kháng khuẩn lại mạnh hơn [7,9]. Dịch chiết nước Hoàng liên có khả năng ổn định phức hợp không bền với enzym ADN topoisomerase I ở động vật có vú. Nghiên cứu cho thấy rằng 8
hai tiền chất epiberberin và gloenlandicin của berberin là những tiểu phân hoạt động có hoạt tính phân tách ADN qua trung gian topoisomerase I; song 2 alkaloid này lại không phân tách AND qua trung gian topoisomerase II. Chỉ có tiền chất berberrubin (alkaloid loại protoberberin) là chất đặc hiệu phân tách ADN qua trung gian topoisomerase II in vitro. Những kết quả này cho thấy alkaloid gốc berberin là nhóm hợp chất có khả năng tạo phức không bền với topoisomerase I và II [30].  Tác dụng kháng virus Dịch chiết nước Hoàng liên thí nghiệm trên phôi gà có tác dụng ức chế sự phát triển của virus cúm chủng PR8 [1]. Palmatine có trong Hoàng liên có khả năng ức chế không cạnh tranh enzym protease NS2B-NS3 của virus West Nile (WNV), với IC50 là 96 µM, không gây độc tính tế bào. Hơn nữa, palmatin cũng có thể ức chế virus dengue và virus sốt vàng theo các liều lượng. Hợp chất này có thể được phát triển để điều trị các nhiễm trùng do virus [21].  Tác dụng kháng nấm, đơn bào gây bệnh Hoàng liên có tác dụng kháng một số loài nấm gây bênh ngoài da với dịch chiết nước từ dược liệu này pha loãng 1:30 đã chứng tỏ tác dụng. Quan sát dưới kính hiển vi berberin với nồng độ 1:5000 cho chuột nhắt trắng đã được gây nhiễm amip uống với liều lượng 50 mg/kg có tác dụng ức chế sinh trưởng của amip gây bệnh. Dịch chiết Hoàng liên cho thấy tác dụng chống đơn bào Trypanosoma cruzi gây bệnh Chagas với IC50 khá thấp là 1,7 µg/ml; và không gây độc cho tế bào [36].  Tác dụng trên đường tiêu hóa Hoàng liên có tác dụng chống loét đường tiêu hóa. Nghiên cứu cho chuột cống trắng uống dich chiết alkaloid của Hoàng liên có tác dụng ức chế nhẹ loét dạ dày thực nghiệm do stress. Bằng đường tiêm dưới da trên chuột cống trắng berberin có tác dụng ức chế hình thành vết loét và hiện tượng chảy máu dạ dày trong mô hình gây loét do thắt môn vị [9]. Dịch chiết từ Hoàng liên có tác dụng làm tăng nhẹ sự phân tiết dịch nước bọt, dịch vị, dịch mật và tăng cường hoạt động của ruột, dạ dày từ đó kích thích tiêu hóa, có lợi cho đường tiêu hóa [4,7]. 9
Nghiên cứu cho thấy, dịch chiết nước của thân rễ Hoàng liên có tác dụng ức chế Helicobacter pylori (H.pylori), ngăn ngừa và phòng tránh các bệnh liên quan đến loét dạ dày- tá tràng; có so sánh với berberin và dịch chiết Hoàng bá (Cortex Phellodendri). Tác dụng ức chế enzym urease tiết ra bởi H.pylori và urease của đậu jack của dịch Hoàng liên cao hơn Hoàng bá và berberin (với giá trị IC50 nhỏ hơn hẳn). Sự ức chế không cạnh tranh của Coptis chinensis Franch có sự tương quan nồng độ và thời gian, có khả năng giải ức chế bằng glutathion được cho là do sự tương tác của các hợp chất trong dịch chiết với nhóm sulfhydryl của vị trí hoạt động trên enzym urease [32,51].  Tác dụng chống viêm Coptisin, thành phần chính của Coptis chinensis Franch, đã cho thấy khả năng ức chế mạnh sản xuất oxit nitơ (NO) bằng cách ức chế protein và các biểu hiện mARN của enzym tổng hợp oxi nitric (iNOS) trong lipopolysaccharid (LPS) kích thích các đại thực bào RAW 264.7. Coptisin cũng ức chế sản xuất các cytokin gây viêm là interleukin-1β (IL-1β) và interleukin-6 (IL-6) bằng cách ức chế sự biểu hiện mARN của cytokin; đồng thời ức chế sự thoái hoá của protein ức chế nhân tố nhân κBα (IκBα) và phosphoryl hóa yếu tố điều chỉnh tín hiệu ngoại bào (ERK), c-Jun NH2- terminal kinase (JNK), p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK), và phosphoinositide 3-kinase/Akt (PI3K/Akt). Coptisin cũng ức chế sự xuất hiện của TNF-α và NO trong các mô viêm ở chuột thí nghiệm. Các kết quả này cho thấy coptisin trong Hoàng liên ức chế sự viêm LPS bằng cách ngăn chặn sự kích hoạt yết tố nhân κB, MAPK và PI3K / Akt trong các đại thực bào có tác dụng chống viêm đặc hiệu [19,45]. Dịch chiết thân rễ Coptis chinensis Franch kích hoạt tế bào MOLT-4, Th1, MAPK giúp tăng cường miễn dịch trong viêm, đóng vai trò như các chất bổ trợ, bổ sung để điều trị trong suy giảm hệ thống miễn dịch [20].  Tác dụng chống oxy hóa Dịch chiết ethanol hoa cây Hoàng liên cho thấy khả năng làm tăng lượng superoxid dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathion (GSH) trong tế bào giúp trung hòa các gốc tự do có tác dụng chống oxy hóa mạnh cả in vitro và in vivo [46]. 10
Jatrorrhizin chứng tỏ khả năng chống oxy hóa do độc tính của hydrogen peroxid gây ra ở tế bào não chuột thí nghiệm [39].  Tác dụng trên tim, hạ huyết áp Tiêm dưới da dịch chiết nước của Hoàng liên hoặc berberin trên súc vật thí nghiệm có tác dụng làm hạ huyết áp nhất thời; chế phẩm điều chế từ Hoàng liên đã loại bỏ berberin cũng có tác dụng làm hạ huyết áp trên chuột cống trắng [1]. Thành phần palmatin và coptisin trong dịch chiết Hoàng liên có tác dụng bảo vệ và giảm tổn thương tế bào cơ tim thông qua việc làm bền vững ty thể màng, giảm kích thước vùng bị nhồi máu, giải phóng malondialdehyd (MDA), tăng superoxid dismutase (SOD) [28,49,52].  Tác dụng phòng xơ vữa động mạch, giảm béo phì Trên thỏ thí nghiệm được nuôi bằng chế độ ăn uống có lượng cholesterol cao, dịch chiết nước Hoàng liên dùng bằng đường uống có tác dụng làm cho tỷ lệ cholesterol toàn phần/lipid trở về giá trị bình thường [4,9,24]. Berberin trong dịch chiết Hoàng liên có khả năng làm tăng sự biểu hiện của enzym adipose triglycerid lipase (ATGL) và hormone-sensitive lipase (HSL) đẩy nhanh quá trình phân giải triacylglycerol (TG) ở mô mỡ, có tác dụng đáng kể trong giảm béo phì [16,29]. Trong dịch chiết Hoàng liên chứa Jatrorrhizin hydrochlorid (JH) được nghiên cứu có khả năng ức chế hình thành lipid và tăng cường oxy hóa lipid trong gan chuột thí nghiệm [43].  Tác dụng hạ đường huyết Dịch chiết Hoàng liên làm giảm khả năng kháng insullin của tế bào trong mô hình chuột Wistar bị đái tháo đường týp II gây ra bởi chế độ ăn giàu chất béo và tiêm streptozotocin thông qua con đường ức chế c-Jun N terminal kinase [24,37].  Tác dụng trên hệ thần kinh Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng Hoàng liên cũng có tác dụng an thần, chống trầm cảm, stress, tác dụng tốt trên hệ thần kinh. Berberin, jatrorhizin và palmatin được phân lập từ dịch chiết MetOH của Hoàng liên Coptis chinensis 11
Franch có tác dụng ức chế MAO (monoaminoxidase- enzym xúc tác quá trình phân hủy chất dẫn truyền thần kinh monoamin). Jatrorrhizin ức chế không cạnh tranh MAO-A và B ở ty thể của tế bào não chuột với giá trị IC50 lần lượt là 4 và 62 µM. Berberin chỉ ức chế cạnh tranh với giá trị IC50 là 126 µM. Trong khi palmatin không có khả năng ức chế mặc dù nồng độ dùng là 200 µM [31,39]. Dịch chiết Hoàng liên cho thấy khả năng tăng tiết và tăng hoạt tính của enzym tyrosin hydroxylase kích thích nơ-ron thần kinh trong mô hình in vitro và in vivo ở bệnh Parkinson gây ra bởi MPTP (1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6- tetrahydropyridin)[41]. Trong mô hình gây stress oxy hóa tế bào thần kinh bằng tert- butylhydroperoxid (t-BOOH), dịch chiết nước Hoàng liên nồng độ 100 µg/ml cho thấy khả năng tăng sự sống sót của tế bào, giảm tỷ lệ tế bào tự chết theo chương trình (apoptosis) và tăng hoạt lực của ty thể trêng màng; tác dụng bảo vệ tế bào thần kinh [40]. Hiện nay có một số nghiên cứu mới chứng minh tác dụng ức chế enzym Acetylcholinesterase của dịch chiết toàn phần Hoàng liên in vitro cải thiện tình trạng suy giảm trí nhớ và tiến tới điều trị bệnh Alzheimer [17,26].  Tác dụng chống ung thư Hoạt chất berberin phân lập từ chiết xuất Hoàng liên cho thấy tác dụng chống ung thư trên đích tác dụng ephrin-B2, ức chế tế bào khối u ZR-75-30 phát triển và dự di căn của chúng [43]. Trong nghiên cứu trên tế bào ung thư tuyến tiền liệt in vitro, berberin cho thấy tác dụng ức chế sự ra tăng tế bào ưng thư thông qua khả năng kích thích quá trình tế bào tự chết theo chương trình apoptosis hoặc ngừng chu trình tế bào bằng cách ức chế tín hiệu của yếu tố tăng trưởng biểu bì EGFR (epidermal growth factor receptor) [50]. Trong thành phần dịch chiết Hoàng liên chứa jatrorrhizin hydrochlorid có tác dụng chống u ác tính trên da do có khả năng ức chế tăng sinh tân mạch máu ở tế bào u ác tính di căn ở tế bào người C8161 in vitro [35].  Độc tính Berberin ít độc. Trên người uống một lần 2 g, chưa phát hiện có triệu chứng ngộ độc [1]. Bài tiết rất nhanh, một phần qua nước tiểu, một phần bị 12