Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ: Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của rễ cây cốt khí củ Polygonum cuspidatum Sieb. Et Zucc - Polygonaceae

Chia sẻ: Mucnang Mucnang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:56

Thêm vào BST

Báo xấu

44
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận văn nhằm khảo sát thực vật học rễ cốt khí củ. Khảo sát việc chiết tách cao toàn phần và tách phân đoạn với dung môi có độ phân cực khác nhau từ rễ cốt khí củ. Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật của rễ cốt khí củ.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ: Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của rễ cây cốt khí củ Polygonum cuspidatum Sieb. Et Zucc - Polygonaceae

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH BÙI THỊ PHƯƠNG THẢO KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN VÀ KHÁNG NẤM CỦA RỄ CÂY CỐT KHÍ CỦ (POLYGONUM CUSPIDATUM SIEB. ET ZUCC - POLYGONACEAE) KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ ĐẠI HỌC TPHCM - 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH BÙI THỊ PHƯƠNG THẢO KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN VÀ KHÁNG NẤM CỦA RỄ CÂY CỐT KHÍ CỦ ( POLYGONUM CUSPIDATUM SIEB. ET ZUCC - POLYGONACEAE) Chuyên ngành : Sản xuất và phát triển thuốc KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ ĐẠI HỌC Hướng dẫn khoa học: ThS. Nguyễn Thị Hồng Phúc TPHCM - 2018
LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Chữ ký sinh viên SV. BÙI THỊ PHƯƠNG THẢO
LỜI CẢM ƠN Quãng thời gian đại học 5 năm tại khoa Dược trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã để lại trong tôi rất nhiều kỉ niệm đẹp về thầy cô và bạn bè. Một chặng đường dài nổ lực và cố gắng cùng chúng bạn, may mắn thay chặng đường cuối ấy tôi được thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp. Để khóa luận của tôi được hoàn thành không chỉ là sự cố gắng của bản thân mà còn có rất nhiều sự giúp đỡ động viên từ gia đình, các thầy cô giáo, các anh chị kỹ thuật viên và bạn bè. Xin gửi ngàn lời cảm ơn tới ba mẹ đã sinh thành và cho con một cuộc sống thật tốt, cảm ơn các anh chị đã luôn yêu thương em. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô ThS. Nguyễn Thị Hồng Phúc Cô PGS. TS. Võ Thị Bạch Huệ Cô TS. Nguyễn Hữu Lạc Thủy đã tận tình chỉ dẫn và giúp đỡ em hoàn thành khóa luận này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn thầy DS. Phan Cảnh Trình, các anh (chị) và các bạn bộ môn Vi sinh – Ký sinh khoa Dược – ĐH Y Dược Tp. HCM đã hướng dẫn và giúp đỡ em trong thời gian làm việc tại đây. Cảm ơn tất cả các Thầy, Cô và Anh, Chị kỹ thuật viên của khoa Dược – Trường ĐH Nguyễn Tất Thành, đặc biệt là thầy Đoàn Phú Quý, chị Trần Hà Linh kỹ thuật viên bộ môn Kiểm nghiệm đã tạo điều kiện cho em thực hiện đề tài này. Cảm ơn tất cả bạn bè của tôi, những người đã đồng hành cùng tôi trong 5 năm qua và những người bạn cùng làm đề tài khóa luận tốt nghiệp niên khóa 2013 – 2018. .
MỤC LỤC MỤC LỤC ....................................................................................................................i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ..................................................... iii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ................................................................................iv DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................................... v ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 3 1.1 Tổng quan về dược liệu .....................................................................................3 1.1.1 Vị trí phân loại, hình thái và phân bố .......................................................... 3 1.1.2 Bộ phận dùng và công dụng dân gian ......................................................... 4 1.1.3 Thành phần hóa học .................................................................................... 4 1.1.4 Hoạt tính sinh học........................................................................................ 7 1.2 Công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về hoạt tính kháng vi sinh vật của rễ cây cốt khí củ .......................................................................................................9 1.3 Tình hình bệnh nhiễm trùng và thuốc điều trị hiện nay...................................10 1.3.1 Tình hình bệnh nhiễm vi khuẩn và thuốc điều trị ..................................... 10 1.3.2 Tình hình bệnh nhiễm vi nấm và thuốc điều trị ........................................ 11 1.4 Tổng quan về vi khuẩn và vi nấm gây bệnh trên người ..................................12 1.4.1 Escherichia coli ........................................................................................ 12 1.4.2 Pseudomonas aeruginosa .......................................................................... 13 1.4.3 Staphylococcus aureus .............................................................................. 13 1.4.4 Candida albicans ....................................................................................... 14 1.5 Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật ..........................................15 1.5.1 Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật ......................................................... 15 1.5.2 Xác định giá trị MIC ................................................................................. 15 1.5.3 Kỹ thuật hiện hình sinh học ....................................................................... 15 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 16 2.1 Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................16 2.1.1 Nguyên liệu ............................................................................................... 16 i
2.1.2 Vi sinh vật thử nghiệm .............................................................................. 16 2.1.3 Môi trường nuôi cấy và thử hoạt tính kháng vi sinh vật ........................... 16 2.1.4 Hóa chất, dung môi ................................................................................... 17 2.1.5 Dụng cụ, trang thiết bị ............................................................................... 18 2.2 Phương pháp nghiên cứu .................................................................................19 2.2.1 Khảo sát sơ bộ thực vật học rễ cốt khí củ.................................................. 19 2.2.2 Lựa chọn dung môi chiết xuất rễ cốt khí củ .............................................. 21 2.2.3 Khảo sát việc chiết tách cao toàn phần và tách phân đoạn với dung môi có độ phân cực khác nhau từ rễ cốt khí củ. ............................................................. 21 2.2.4 Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật của rễ cốt khí củ .............................. 23 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN............................................................... 26 3.1 Kết quả .............................................................................................................26 3.1.1 Khảo sát thực vật học rễ cây cốt khí củ ..................................................... 26 3.1.2. Lựa chọn dung môi chiết xuất .................................................................. 29 3.1.3 Chiết xuất cao toàn phần và cao phân đoạn .............................................. 31 3.1.4 Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật ......................................................... 31 3.2 Bàn luận ...........................................................................................................38 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................ 40 4.1 Kết luận ............................................................................................................40 4.2 Kiến nghị..........................................................................................................40 ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ tiếng Anh Chữ viết đầy đủ tiếng Việt CHCl3 Chloroform Extended - spectrum beta – ESBL Mở rộng phổ beta – lactamases lactamases EtOAc Ethyl acetat HBV Hepatitis B virus Virus viêm gan B ICU Intensive care unit Đơn vị hồi sức tích cực Minimal bactericidal MBC Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu concentratiol MeOH Methanol MIC Minimal inhibitory concentration Nồng độ ức chế tối thiểu Meticilline - resistant Staphylococcus aureus kháng MRSA Staphylococcus aureus kháng sinh meticilline Meticilline - susceptible Staphylococcus aureus còn MSSA Staphylococcus aureus nhạy với kháng sinh meticilline SKLM Sắc ký lớp mỏng TI Therapeutic index Chỉ số điều trị TT Thuốc thử WHO World Health Organization Tổ chức y tế thế giới DMSO Dimethyl sulfoxide DĐVN Dược điển Việt Nam OD Optic density Mật độ quang học CFU Colony forming unit Đơn vị hình thành khuẩn lạc Human immunodeficiency virus Hội chứng suy giảm miễn dịch HIV infection mắc phải ở người iii
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ phân loại thực vật cây cốt khí củ .......................................................3 Hình 1.2 Toàn cây (A), lá và hoa (B), rễ (C) của cây cốt khí củ ................................4 Hình 1.3 Cấu trúc hóa học emodin, chrysophanol và physion ...................................5 Hình 1.4 Cấu trúc các chất thuộc nhóm stilbenoids có hoạt tính kháng virus ............9 Hình 1.5 Escherichia coli ..........................................................................................12 Hình 1.6 Pseudomonas aeruginosa ..........................................................................13 Hình 1.7 Staphylococcus aureus ...............................................................................13 Hình 1.8 Candida albicans .......................................................................................14 Hình 2.1 Sơ đồ phân tích các nhóm hợp chất trong dịch chiết cồn .........................20 Hình 2.2 Sơ đồ chiết xuất cao toàn phần và cao phân đoạn .....................................22 Hình 3.1 Rễ cốt khí củ...............................................................................................26 Hình 3.2 Soi bột rễ cốt khí củ ...................................................................................27 Hình 3.3 Phản ứng hóa học định tính alkaloid, coumarin và tanin ...........................28 Hình 3.4 Phản ứng hóa học định tính anthranoid, saponin, chất khử và acid hữu cơ ...................................................................................................................................28 Hình 3.5 Sắc ký đồ hệ dung môi Toluen - EtOAc (93:7) .........................................29 Hình 3.6 Sắc ký đồ hệ dung môi CHCl3 - EtOAc (11:1) ..........................................30 Hình 3.7 Sắc ký đồ hệ dung môi MeOH - EtOAc - H2O (13,5:100:10) ...................30 Hình 3.8 Kết quả vòng kháng khuẩn MSSA .............................................................32 Hình 3.9 Kết quả vòng kháng khuẩn MRSA ............................................................33 Hình 3.10 Kết quả vòng kháng khuẩn C. albicans ...................................................33 Hình 3.11 Kết quả tự sinh đồ cao phân đoạn n - hexan ............................................36 Hình 3.12 Kết quả tự sinh đồ cao phân đoạn chloroform .........................................36 Hình 3.13 Kết quả tự sinh đồ cao phân đoạn ethyl acetat ........................................37 Hình 3.14 Sắc ký lớp mỏng cao toàn phần, n - hexan, chloroform, ethyl acetat và cao nước. ..........................................................................................................................37 iv
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các chất đã được phân lập từ cây Cốt khí củ ..............................................6 Bảng 2.1 Các vi si sinh vật thử nghiệm ....................................................................16 Bảng 2.2 Hóa chất, dung môi ....................................................................................17 Bảng 2.3 Trang thiết bị sử dụng ................................................................................18 Bảng 2.4 Bảng đối chiếu đường kính vòng kháng vi sinh vật ..................................24 Bảng 3.1 Kết quả khảo sát thành phần hóa học rễ cốt khí củ ...................................27 Bảng 3.2 Khối lượng cao toàn phần và cao phân đoạn .............................................31 Bảng 3.3 Đường kính vòng ức chế vi sinh vật của cao toàn phần và cao phân đoạn (mm) ..........................................................................................................................34 Bảng 3.4 Kết quả MIC của cao toàn phần và các cao phân đoạn trên vi khuẩn MSSA và MRSA (mg/ml).....................................................................................................35 Bảng 3.5 Bảng kết quả giá trị Rf ...............................................................................37 v
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ đại học - Năm học 2017 – 2018 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN VÀ KHÁNG NẤM CỦA RỄ CÂY CỐT KHÍ CỦ (POLYGONUM CUSPIDATUM SIEB. ET ZUCC - POLYGONACEAE) Bùi Thị Phương Thảo Hướng dẫn khoa học: ThS. Nguyễn Thị Hồng Phúc Mở đầu: Bệnh lý về nhiễm trùng ngày một thay đổi do các vi sinh vật biến đổi theo hướng bất lợi. Tình trạng kháng kháng sinh là vấn đề của y tế toàn cầu hiện nay. Vì vậy, việc đi tìm những loại kháng sinh mới thực sự cần thiết. Xuất phát từ vấn đề trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu “KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN VÀ KHÁNG NẤM CỦA RỄ CÂY CỐT KHÍ CỦ POLYGONUM CUSPIDATUM SIEB. ET ZUCC - POLYGONACEAE”. Đối tượng nghiên cứu: Rễ của cây cốt khí củ, tên khoa học Polygonum cuspidatum Sieb. et Zucc họ Polygonaceae. Phương pháp nghiên cứu: Chiết xuất cao với dung môi ethanol 80 % (TT). Khảo sát khả năng kháng vi sinh vật bằng phương pháp khuếch tán giếng thạch và đánh giá MIC trên các chủng vi khuẩn thử nghiệm. Xác định vết cho hoạt tính kháng khuẩn bằng kỹ thuật hiện hình sinh học. Kết quả: Cao toàn phần và các cao phân đoạn cho khả năng kháng tốt chủng MSSA, MRSA và C. albicans, với MIC từ 0,45 – 4,55 mg/ml. Cao phân đoạn n – hexan và chloroform cho nồng độ MIC thấp nhất đối với hai chủng vi khuẩn MSSA và MRSA (MIC = 0,45 mg/ml). Bằng kỹ thuật hiện hình sinh học đã xác định được vết số 4 (Rf = 0,80) trên sắc ký đồ cho khả năng kháng MSSA. Kết luận: Cao toàn phần và cao phân đoạn của rễ cây cốt khí củ có tiềm năng lớn trong việc tìm ra các ứng dụng điều trị chống lại các chủng vi sinh vật đề kháng thuốc. Từ khóa: Cốt khí củ, dịch chiết cồn, cao phân đoạn, kháng vi khuẩn, kháng vi nấm.
Final assay for the degree of BS Pharm - Academic year: 2017 - 2018 ANTIMICROBIAL AND ANTIFUNGAL ACTIVITIES OF THE ROOT OF POLYGONUM CUSPIDATUM SIEB. ET ZUCC – POLYGONACEAE Bui Thi Phuong Thao Supervisor: M.S Nguyen Thi Hong Phuc Introduction: Infection diseases is changing because bacteria is also changing by day, and it certainly is not a good change. Antibiotic resistance is a global health problem. Therefore, finding new antibiotics are a matter of urgency, from that issue we had done the research “ANTIMICROBIAL AND ANTIFUNGAL ACTIVITIES OF THE ROOT OF POLYGONUM CUSPIDATUM SIEB. ET ZUCC – POLYGONACEAE”. Materials: The dried root of Polygonum cuspidatum Sieb. et Zucc, Polygonaceae. Methods: The antibacterial activities of the extracts and fractions were determined by the well diffusion agar and minimum inhibitory concentration (MIC) methods. Using bioautography to identify traces for antimicrobial activity. Results: Morphological description and identification of constituents are the same as in the Viet Nam pharmacopoeias, volume V. Major chemical compositions: Anthranoid, flavonoid, coumarin and tanin. 80 % Ethanol is selected as a solvent to extract roots. All the crude extract and fractions possesses a broader antibacterial spectrum and greater antibacterial activities against MSSA, MSRA and C. albicans, with a range of MIC values between 0,45 – 4,55 mg/mL. The n - hexan and chloroform fractions of the ethanol extracts had lowest MIC (0,45 mg/mL) on MSSA and MRSA. By bioautography we found out that track 4 (Rf = 0,80) had antimicrobial activitives against MSSA. Conclusion: The crude extract and fractions from Polygonum cuspidatum may provide a promising antibacterial agent for therapeutic applications against drug - resistant bacteria. Keywords: Polygonum cuspidatum, ethanol extract, fractions, antimicrobial activity, antifungal activity.
ĐẶT VẤN ĐỀ Xã hội ngày càng phát triển kéo theo đó là những hệ luỵ lớn như: ô nhiễm môi trường, sự biến đổi của khí hậu, ô nhiễm thực phẩm,...Con người ngày nay cũng chịu tác động bởi rất nhiều yếu tố bên ngoài vì vậy mà bệnh tật cũng ngày một gia tăng về số lượng và biến đổi về độc tính đặc biệt là các bệnh nhiễm trùng. Tình trạng kháng kháng sinh là vấn đề của y tế toàn cầu hiện nay. Theo “Báo cáo sử dụng kháng sinh và kháng kháng sinh tại 15 bệnh viện Việt Nam năm 2008-2009” mức độ kháng kháng sinh phổ biến trong nhóm vi khuẩn Gram âm bao gồm: Acinetobacter sp., P. aeruginosa, E. coli và Klebsiella sp, khoảng 30-70 % vi khuẩn Gram âm kháng các kháng sinh cephalosporin thệ hệ 3 và 4, xấp xỉ 40-60 % kháng với các kháng sinh nhóm aminoglycosides và fluoroquinolones. Có tới 40 % các chủng Acinetobacter sp. giảm nhạy cảm với imipenem [3]. Trong số các nước thuộc mạng lưới giám sát các căn nguyên kháng thuốc Châu Á (ANSORP), Việt Nam có mức độ kháng penicillin cao nhất (71,4 %) và kháng erythromycin (92,1 %) [34]. 75 % các chủng Pneumococci kháng với 3 loại kháng sinh trở lên [22]. Xuất phát từ thực tiễn nan giải trên việc nghiên cứu tìm ra phương thuốc mới điều trị bệnh nhiễm trùng mang tính cấp thiết. Đầu tư nghiên cứu phát triển nguồn nguyên liệu hóa dược, dược liệu là chía khóa để giải quyết hữu hiệu thực trạng này. Tuy nhiên, với điều kiện kinh tế, kỹ thuật của một nước đang phát triển như Việt Nam, việc sản xuất nguyên liệu hóa dược còn nhiều hạn chế. Thêm vào đó, Việt Nam giàu tiềm năng cây thuốc, vì vậy việc nghiên cứu và phát triển thuốc từ dược liệu tạo thuận lợi để ngành công nghiệp dược nước ta phát triển theo hướng hiện đại hóa các thuốc y học cổ truyền, thuốc có nguồn gốc dược liệu và tận dụng nguồn tài nguyên dược liệu. Từ lâu, dân gian đã sử dụng cốt khí củ làm thuốc hạ cholesterol, chống ho, giãn phế quãn, cầm máu, ức chế tụ cầu,…Các stilben trong cốt khí củ, đặc biệt là resveratrol có tác dụng làm giảm LDL, chống oxi hóa, ngăn chặn sự phát triển của ung thư da, làm giảm tổn thương ở tổ chức gan. Lấy nền tảng từ kinh nghiệm dân 1
gian và một số công trình nghiên cứu về cây cốt khí củ, chúng tôi tiến hành đề tài “Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của rễ cây cốt khí củ Polygonum cuspidatum Sieb. Et Zucc - Polygonaceae” với các mục tiêu cụ thể như sau: 1. Khảo sát thực vật học rễ cốt khí củ. 2. Khảo sát việc chiết tách cao toàn phần và tách phân đoạn với dung môi có độ phân cực khác nhau từ rễ cốt khí củ. 3. Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật của rễ cốt khí củ. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về dược liệu 1.1.1 Vị trí phân loại, hình thái và phân bố Cốt khí củ còn gọi là huyết đan, tử kim long, ban trượng căn, hổ trượng căn, điền thất. Tên khoa học: P. cuspidatum Sieb. et Zucc. Theo phân loại thực vật học cốt khí củ thuộc: Giới: Thực vật Ngành: Magnoliophyta Lớp: Magnoliopsida Bộ: Polygonales Họ: Polygonaceae Phân họ: Polygonoideae Chi: Polygonum Loài: Polygonum cuspidatum Hình 1.1 Sơ đồ phân loại thực vật cây cốt khí củ Cốt khí củ có nguồn gốc ở vùng Đông Á, sau lan xuống khắp các vùng cận nhiệt đới và nhiệt đới, bao gồm Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản, Việt Nam, Lào và một vài nơi khác. Ở Việt Nam, cây mọc hoang dại ở vùng núi cao, từ 1000 - 1600 m và được trồng rải rác trong nhân dân ở vùng trung du và đồng bằng Bắc Bộ [10]. Cốt khí củ là cây nhỏ sống lâu năm, cao 0,50 – 1 m. Trên thân và cành thường có những đốm tím hồng. Lá mọc so le, cuống ngắn, bóng và có màu hồng. Phiến lá hình trứng rộng, mặt trên xanh thẫm, mặt dưới màu nhạt hơn, dài 5 – 12 cm rộng 3,5 – 8 cm, đỉnh lá có mũi nhọn. Bẹ chìa ngắn. Hoa mọc thành chùm ở nách lá. Hoa nhỏ màu trắng. Hoa đực 8 nhị, hoa cái có bầu 3 góc. Qủa 3 cạnh màu nâu đỏ [20]. Cốt khí củ ưa sáng, ưa ẩm, nhưng ráo nước (úng ngập dễ làm thối củ) thường mọc thành khóm trong các thung lũng, nơi gần nguồn nước. Cây sinh trưởng mạnh từ mùa xuân đến mùa thu, bắt đầu cho thu hoạch củ từ tháng 9 trở đi. 3
Hình 1.2 Toàn cây (A), lá và hoa (B), rễ (C) của cây cốt khí củ 1.1.2 Bộ phận dùng và công dụng dân gian Củ cốt khí là rễ phơi hay sấy khô của cây cốt khí củ. Dược liệu có mặt ngoài nâu xám, sần sùi, nhăn nheo theo chiều dọc, có các mấu đốt và gióng, mặt cắt ngang màu vàng bẩn, lõi gần như rỗng, phần không rỗng có màu nâu sẫm. Chất nhẹ, hơi cứng, mùi không rõ, vị hơi đắng [2]. Theo y học cổ truyền, rễ cốt khí củ có vị đắng, tính ấm. Quy kinh can, tâm bào với công năng hoạt huyết thông kinh, chỉ thống, trừ phong thấp, thanh thấp nhiệt, tiêu viêm, sát khuẩn. Ở Việt Nam rễ cốt khí củ thường được dùng để chữa tê thấp, tổn thương đau đớn do bị ngã, bị thương, là một vị thuốc thu liễm cầm máu. 1.1.3 Thành phần hóa học Thành phần hóa học nổi bật của rễ cốt khí củ là hai nhóm chất chính chiếm hàm lượng lớn là các anthranoid (chủ yếu là anthraquinon) và các stilbenoid. Đây là các thành phần hóa học quyết định cho nhiều hoạt tính có giá trị của cốt khí củ như kháng khuẩn, chống ung thư, chống oxy hóa, phòng ngừa bệnh tim mạch… Bên cạnh đó nó cũng bao gồm nhiều nhóm hợp chất khác như flavonoid, phenylpropanoid, phenol, quinone, acid amin, bổ trợ với hai nhóm hợp chất chính làm cho cốt khí củ có hoạt tính sinh dược học cao. Rễ chứa các dẫn chất anthranoid ở dạng tự do và dạng kết hợp glycosid với hàm lượng 0,1 – 0,5 %. Các thành phần đã được xác định: chrysophanol, emodin, physcion, emodin 8 - 𝛽 – glucosid. Ngoài các dẫn chất 4
anthranoid trong rễ còn có polydatin là một stilben glucoside khi thủy phân cho resveratrol. Trong rễ còn có tanin [20]. Dựa vào các kỹ thuật phân tích phổ 3 hợp chất đã được phân lập từ cao ether dầu hỏa và cao ethyl acetat của rễ Cốt khí (Polygonum cuspidatum Sieb. et Zucc.). Dựa vào các kỹ thuật phân tích phổ UV, EIMS, H-NMR và C-NMR người ta nhận thấy hai trong ba hợp chất này được xác định là emodin và physcion. Hợp chất thứ ba được định tính sơ bộ là một dẫn chất của resveratrol [21]. Hình 1.3 Cấu trúc hóa học emodin, chrysophanol và physion 5
Một số nhóm chất đã được phân lập từ rễ cốt khí củ được thể hiện trong bảng 1.1 Bảng 1.1 Các chất đã được phân lập từ cây Cốt khí củ [31] Nhóm Stt Chất được phân lập chất Quinones 1 Physcion 2 Emodin 3 Fallacinol 4 Questin 5 Anthraglycoside A Stilbenes 6 Resveratrol 7 Polydatin 8 Resveratrol-4′-O-glucoside 9 Resveratrol 4-O-D-(2′-galloyl)glucopyranoside 10 Resveratrol 4-O-D-(6′-galloyl)glucopyranoside Flavonoid 11 Rutin 12 Quercetin 13 Querectin-3-O-arabinoside 14 Quercitrin 15 Hyperoside Counmarin 16 Coumarin và ligans 17 7-Hydroxy-4-methoxy-5-methylcoumarin 18 Sodium (−)-lyoniresinol-2a-sulfate 19 Sodium (+)-isolaricireinol-2a-sulfate Hợp chất 20 Protocatechuic acid khác 21 2,5-Dimethyl-7-hydroxy chromone 22 Torachrysone-8-O-d-glucoside 23 5,7-Dihydroxy-1(3H)-isobenzofuranone 6
1.1.4 Hoạt tính sinh học 1.1.4.1 Chống oxy hóa Các nhà khoa học Chin-Yuan Hsu, Yu-Pei Chan và Jeli Chang đã nghiên cứu chiết xuất ethanol của P. cuspidatum có khả năng chống oxy hóa. Các kết quả cho thấy giá trị IC50 (nồng độ ức chế 50 % gốc tự do DPPH) của chiết xuất P. cuspidatum là 110 μg/ml thấp hơn so với (+) – catechin và L – ascorbic trong phương pháp dọn gốc tự do DPPH. Trong phương pháp dọn các gốc superoxide là 3,2 μg/ml và 8 μg/ml trong phương pháp peroxid hóa lipid. Kết quả này tốt hơn hẳn so với IC50 của (+) – catechin trong phương pháp dọn các gốc superoxide là 40 μg/ml và 17 μg/ml trong phương pháp peroxid hóa lipid. Dịch chiết P. cuspidatum còn có khả năng bảo vệ ADN trước tác nhân UV và H2O2 gần như hoàn toàn với liều 5000 μg/ml. Các tổng phenol và hàm lượng flavonoid của dịch chiết là 641,1 ± 42,6 mg/g và 62,3 ± 6,0 mg/g [25]. Chất chiết xuất ethanol và ethyl acetat của P. cuspidatum có tác dụng đáng kể đối với các gốc DPPH và hydroxyl. Tổng hàm lượng phenolic của P. cuspidatum là 276,78 ± 39,31 và 231,73 ± 5,04 mg/ml. Cả hai chất chiết xuất đều cho tác động bảo vệ chống lại sự phân rã sợi DNA do gốc hydroxyl gây ra [27]. 1.1.4.2 Ngừa ung thư Chiết xuất ethanol và ethyl acetat của rễ P. cuspidatum gây ra quá trình tự chết tế bào apoptosis và ức chế sự tăng trưởng ở các dòng tế bào A549 và H1650, điều này cho thấy rằng chất chiết xuất từ rễ P. cuspidatum có tác dụng chống tăng sinh trên tế bào ung thư phổi ở người [27]. 1.1.4.3 Trị đái tháo đường Protein kinase AMP đóng vai trò trung tâm trong việc điều tiết chuyển hóa glucose và lipid, do đó nó được coi là một mục tiêu trị liệu mới cho hội chứng chuyển hóa như bệnh đái tháo đường type 2. Resveratrol đã được chỉ rõ là làm tăng hấp thu glucose trong tế bào C2C12 thông qua kích hoạt protein kinase AMP, nó làm giảm HG-do superoxid sản xuất thông qua việc tăng SIRT1 trong bạch cầu đơn nhân, đây là một dấu hiệu cho thấy tiềm năng trị đái tháo đường của resveratrol [30,37]. 1.1.4.4 Giảm đau, chống trầm cảm 7
Ở Việt Nam, độc tính cấp và tác dụng giảm đau, an thần của cốt khí củ cũng đã được nghiên cứu, theo đó ở liều 80 g/kg ở chuột nhắt trắng gấp 200 lần liều dùng lâm sàng, cốt khí củ vẫn chưa gây ra độc tính cấp, đây cũng là liều tối đa cho chuột cống uống được. Kết quả nghiên cứu về tác dụng giảm đau cho thấy cốt khí củ giảm đau theo kiểu Morphin (tác động lên vỏ não và trung tâm dưới vỏ gây ra một phản ứng kích thích hệ thống giảm đau) và theo cơ chế ngoại biên. Ngoài giảm đau, cốt khí củ còn có tác dụng ức chế thần kinh trung ương, làm giảm các hoạt động của chuột nhưng không gây ngủ, làm giảm đáp ứng kích thích tiếng động, ánh sáng, ức chế được một phần trạng thái hưng phấn do cafein gây ra [14]. Tác dụng chống trầm cảm của resveratrol thể hiện ở việc làm gia tăng đáng kể serotonin và noradrenaline ở mức liều 40 hoặc 80 mg/kg ở các vùng não, có thể liên quan đến kích hoạt serotonergic và noradrenergic, ức chế hoạt động của monoamin oxidase A (MAO-A ) [36]. 1.1.4.5 Kháng virus Một nghiên cứu khác của các chất từ chiết xuất cồn và nước của P. cuspidatum. chống lại virus viêm gan HBV trong tế bào HepG2. Chiết xuất ethanol của P. cuspidatum có thể ức chế vào việc sản xuất HBV với liều tối thiểu hiệu quả là 10 μg/ml. Chiết xuất nước của P. cuspidatum cũng có thể ức chế sự sản xuất HBV ở liều cao 30 μg/ml. Sự biểu hiện của HBsAg được tăng lên đáng kể trong cả chiết xuất ethanol và chiết xuất nước nhưng nó phụ thuộc vào liều và thời gian. Nhưng chiết xuất nước ở mức liều cao lại ức chế sự biểu hiện của HbeAg, dịch chiết nước chỉ có thể làm tăng HbeAg ở mức liều 3 μg/ml [23]. Chiết xuất ethanol 70 % của P. cuspidatum cho thấy tác dụng ức chế chống lại sự hình thành đồng bộ hóa HIV-1 ở nồng độ không độc tế bào trên in vitro với EC50 (nồng độ ức chế 50 % sự sao chép của virus) là 13,94 ± 3,41 µg/ml. Thông qua phân đoạn có hoạt tính sinh học, 20 hợp chất phenolic, bao gồm tám chất trong nhóm stilbenoids, được phân lập từ rễ của P. cuspidatum. Kết quả cho thấy các hợp chất 1, 13, 14 và 16 biểu hiện hoạt tính kháng virus khá mạnh chống lại tế bào cytopathic do HIV-1 gây ra trên các tế bào lympho C8166 ở nồng độ không gây độc tế bào, với giá 8
trị EC50 (nồng độ ức chế 50% sự sao chép của virus) là 4,37 ± 1,96 µg/ml, 19,97 ± 5,09, 14,40 ± 1,34 µg/ml và 11,29 ± 6,26 µg/ml và giá trị của chỉ số trị liệu (TI) lần lượt là là 8,12, lớn hơn 10,02, lớn hơn 13,89 và lớn hơn 17,71 [26]. Hình 1.4 Cấu trúc các chất thuộc nhóm stilbenoids có hoạt tính kháng virus 1.2 Công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về hoạt tính kháng vi sinh vật của rễ cây cốt khí củ Trong thời gian nghiên cứu chúng tôi tìm kiếm được một số công trình nghiên cứu ngoài nước về hoạt tính kháng vi sinh vật của rễ cây cốt khí củ. Nghiên cứu thử kháng khuẩn được thực hiện trên ba chủng Gram dương B. cereus, L. monocytogenes, S. aureus, hai chủng Gram âm E. coli và S. anatum. Người ta thấy rằng các chủng vi khuẩn Gram dương nhạy cảm hơn so với chủng vi khuẩn Gram âm, chúng bị ức chế sự tăng trưởng ở nồng độ thấp và cũng có thể bị tiêu diệt trong đó S. aureus bị ức chế mạnh nhất, tiếp theo đó là L. monocytogenes và B. cereus với MIC 156,3 – 312,5 μg/mL và MBC 312,5 – 1250 μg/ml. Đối với chủng vi khuẩn Gram âm S. anatum nhạy cảm hơn E. coli, MIC và MBC đối với Gram âm phải đạt hơn 2500 μg/ml [32]. 9