Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của rễ củ cây mạch môn (Ophiopogon Japonicus (L.f.) KER-GAWL.)

Chia sẻ: Lê Thị Hồng Nhung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:149

Thêm vào BST

Báo xấu

99
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án nhằm nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của mạch môn; phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất, đánh giá hoạt tính sinh học, hoạt tính gây độc tế bào, sự sản sinh NO; chiết và phân lập các hợp chất, hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của các hợp chất đã phân lập, xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được, hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được. Để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu, mời các bạn cùng tham khảo luận án.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của rễ củ cây mạch môn (Ophiopogon Japonicus (L.f.) KER-GAWL.)

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -------------------------------- Nguyễn Đình Chung NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA RỄ CỦ CÂY MẠCH MÔN (OPHIOPOGON JAPONICUS (L.f.) KER-GAWL.) LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC Hà Nội – 2018
ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -------------------------------- Nguyễn Đình Chung NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA RỄ CỦ CÂY MẠCH MÔN (OPHIOPOGON JAPONICUS (L.f.) KER-GAWL.) Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 62.44.01.14 LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. Nguyễn Tiến Đạt 2. TS. Nguyễn Văn Thanh Hà Nội – 2018
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Nguyễn Tiến Đạt và TS. Nguyễn Văn Thanh. Các số liệu và kết quả trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận án Nguyễn Đình Chung
ii LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Viện Hoá sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS. TS. Nguyễn Tiến Đạt và TS. Nguyễn Văn Thanh những người thầy đã tận tình hướng dẫn, hết lòng chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian làm luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển cùng tập thể cán bộ của Viện đã quan tâm giúp đỡ và đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu thực hiện luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Hoạt chất sinh học và Phòng Dược liệu biển - Viện Hóa Sinh biển đặc biệt là TS. Nguyễn Phương Thảo, TS. Nguyễn Hải Đăng, ThS. Phạm Thanh Bình và các cộng sự đã tạo điều kiện giúp đỡ và có những lời khuyên bổ ích những góp ý quý báu trong việc thực hiện và hoàn thiện luận án. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn luôn quan tâm, khích lệ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Nguyễn Đình Chung
iii MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt vi Danh mục bảng ix Danh mục hình x MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 2 1.1. Giới thiệu về chi Ophiopogon……………………………………………. 2 1.2. Giới thiệu về cây Mạch môn…………………………………………….. 2 1.2.1. Vài nét về thực vật học…………………………………………………… 2 1.2.2. Công dụng và tính vị………………………………………………………. 4 1.2.2.1. Tại Việt Nam…………………………………………………... 4 1.2.2.2. Trên thế giới…………………………………………………… 4 1.2.3. Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của Mạch môn………………………………………………………………………………. 5 1.2.3.1. Thành phần hóa học…………………………………………... 5 1.2.3.2. Hoạt tính sinh học……………………………………………... 18 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu…………………………………………………… 26 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu………………………………………............... 26 2.3. Phƣơng pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất………………… 27 2.4. Phƣơng pháp đánh giá hoạt tính sinh học……………………………… 29
iv 2.4.1. Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào…………………….. 29 2.4.2. Phương pháp đánh giá sự sản sinh NO…………………………......... 31 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 34 3.1. Chiết và phân lập các hợp chất………………………………………..... 34 3.2. Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của các hợp chất đã phân lập.......... 39 CHƢƠNG 4. THẢO LUẬN 45 4.1. Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập đƣợc……………………....... 45 4.1.1. Xác định cấu trúc nhóm chất benzofuran……..…………………… 47 4.1.1.1. Hợp chất OJ-1….……………………..………………………. 47 4.1.1.2. Hợp chất OJ-2………………………………………………… 53 4.1.1.3. Hợp chất OJ-3…………...……………………………………. 58 4.1.1.4. Hợp chất OJ-4………………………………………………… 62 4.1.1.5. Hợp chất OJ-5………………………………………………… 68 4.1.2. Xác định cấu trúc nhóm chất homoisoflavonoid……...……………… 72 4.1.2.1. Hợp chất OJ-6………………………………………………… 72 4.1.2.2. Hợp chất OJ-7…………....…………………………………… 77 4.1.2.3. Hợp chất OJ-8………………………………………………… 82 4.1.2.4. Hợp chất OJ-9………………………………………………… 87 4.1.3. Xác định cấu trúc nhóm chất flavonoid……….…………………… 92 4.1.3.1. Hợp chất OJ-10………………..……………………………… 92 4.1.3.2. Hợp chất OJ-11…………………..…………………………… 97 4.1.4. Xác định cấu trúc nhóm chất eudesmane sesquiterpenoid………... 97 4.1.4.1. Hợp chất OJ-12…………………..…………………………… 99 4.1.4.2. Hợp chất OJ-13……………………………………………….. 104 4.1.4.3. Hợp chất OJ-14………………………….……………………. 107
v 4.1.5. Xác định cấu trúc các hợp chất khác………………………………. 110 4.1.5.1. Hợp chất OJ-15……………………………………………….. 110 4.2. Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập đƣợc………… 116 4.2.1. Hoạt tính gây độc tế bào……………………………………………. 116 4.2.2. Hoạt tính ức chế sản sinh NO……………………………………… 119 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 121 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO 124
vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Human lung adenocarcinoma Dòng tế bào ung thư biểu mô A549 epithelial cell line phổi BEL-7402 Human hepatoma cell line Dòng tế bào ung thư gan CC Column Chromatography Sắc ký cột 13 Carbon-13 Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân C NMR Resonance Spectroscopy cacbon 13 CH2Cl2 dichloromethan Diclometan Distortionless Enhancement DEPT Phổ DEPT by Polarisation Transfer Dulbecco’s Modified Eagle Môi trường nuôi cấy tế bào DMEM Medium DMEM DMSO Dimethylsulfoside Dimethylsulfoside EC100 Effective concentration 100% Nồng độ có hiệu quả 100% EC50 Effective concentration 50% Nồng độ có hiệu quả 50% ED50 Effective dose 50% Liều hiệu dụng 50% Epidermal Growth Factor Thụ thể yếu tố phát triển biểu EGFR Receptor mô Electronspray Ionization Mas Phổ khối ion hóa phun mù điện ESI-MS Spectrum tử 1 Proton Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân H NMR Spectroscopy proton 1 H-1H Chemical Shift 1 1 H- H COSY Phổ tương tác proton Correlation Spectroscopy Hela Hela human cervix cell line Dòng tế bào ung thư cổ tử cung
vii Hep-3B Human hepatoma cell line Dòng tế bào ung thư gan người Human hepatocellular Hep-G2 Dòng tế bào ung thư gan người carcinoma cell line Heteronuclear Multiple Bond Phổ tương tác di hạt nhân qua HMBC Connectivity nhiều liên kết High Resolution Time Phổ khối phân giải cao thời HR-TOF-MS of-Flight Mass Spectrometer gian bay Heteronuclear Single Phổ tương tác dị hạt nhân qua 1 HSQC Quantum Coherence liên kết IC50 Inhibitory concentration 50% Nồng độ ức chế 50% IR Infrared Spectroscopy Phổ hồng ngoại International Union of Pure IUPAC Hiệp hội Hóa học Quốc tế and Applied Chemistry Human epidemoid carcinoma KB Dòng tế bào ung thư biểu mô cell line LPS Lipopolysaccharide Lipopolysacaride LU Lung carcinoma cell lines Dòng tế bào ung thư phổi MeOH Methanol Metanol/ rượu metylic Human breast MCF-7 Dong tế bào ung thư vú người adenocarcinoma cell line Minimal inhibitory MIC Nồng độ ức chế tối thiểu concentration Mp Melting Point Điểm chảy [3-(4,5-dimethylthiazol-2- [3-(4,5-dimetylthiazol-2-yl)2,5- MTT yl)2,5-diphenyltetrazolium diphenyltetrazoli bromua]
viii bromide] NSCLC Non-small cell lung cancer Ung thư phổi tế bào không nhỏ SK-MEL-2 Human melanoma cell line Dòng tế bào sắc tố người TKI Tyrosine kinase inhibitor Chất ức chế Tyrosine kinase TLC Thin layer chromatography Sắc ky lớp mỏng TMS Tetrametyl Silan Tetrametyl Silan
ix DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Cấu trúc và hoạt tính quét các gốc tự do ………………………... 19 Bảng 2. Cấu trúc và hoạt tính quét các gốc tự do ………………………... 20 Bảng 3. Số liệu phổ 1H và 13C NMR của hợp chất OJ-1…………………. 52 Bảng 4. Số liệu phổ 1H và 13C NMR của hợp chất OJ-2…………………. 57 Bảng 5. Số liệu phổ 1H và 13C NMR của hợp chất OJ-3…………………. 62 Bảng 6. Số liệu phổ 1H và 13C NMR của hợp chất OJ-4…………………. 67 Bảng 7. Số liệu phổ 1H và 13C NMR của hợp chất OJ-5…………………. 71 Bảng 8. Số liệu phổ 1H và 13C NMR của hợp chất OJ-6…………………. 76 Bảng 9. Số liệu phổ 1H và 13C NMR của hợp chất OJ-7…………………. 82 Bảng 10. Số liệu phổ 1H và 13C NMR của hợp chất OJ-8…………………. 86 Bảng 11. Số liệu phổ 1H và 13C NMR của hợp chất OJ-9…………………. 91 Bảng 12. Số liệu phổ 1H và 13C NMR của hợp chất OJ-10………………... 96 Bảng 13. Số liệu phổ 1H và 13C NMR của hợp chất OJ-15………………... 115 Bảng 14. Tác dụng gây độc tế bào của các chất…………………………… 117 Bảng 15. Tác dụng tính ức chế sản sinh NO………………………………. 119
x DANH MỤC HÌNH Hình 1. Mạch môn (Ophiopogon japonicus (L.f.) Ker-Gawl.)…………... 3 Hình 2. Tiêu bản mẫu Mạch môn (O. japonicus (L.f.) Ker-Gawl.)…….... 26 Hình 3. Sơ đồ chiết phân đoạn rễ củ Mạch môn…………………………. 34 Hình 4. Sơ đồ phân lập các hợp chất OJ-2, OJ-4 và OJ-5 từ cặn CHCl3 35 Hình 5. Sơ đồ phân lập từ hợp chất OJ-6 đến OJ-9 từ OJC17.3………... 36 Hình 6. Sơ đồ phân lập hợp chất OJ-1, OJ-12 và OJ-15 từ OJW1.5….... 37 Hình 7. Sơ đồ phân lập các hợp chất OJ-3, OJ-10 và OJ-11 từ OJW2.4 38 Hình 8. Sơ đồ phân lập các hợp chất OJ-13 và OJ-14 từ OJW2.5……..... 39 Hình 9. Cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ rễ củ Mạch môn 46 Hình 10. Cấu trúc của hợp chất OJ-1 và các tương tác HMBC chính……. 47 Hình 11. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất OJ-1…………………………….. 47 Hình 12. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-1……………………………….... 47 Hình 13. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-1………………………………... 47 Hình 14. Phổ DEPT của hợp chất OJ-1………………………………….... 49 Hình 15. Phổ HSQC của hợp chất OJ-1…………………………………... 50 Hình 16. Phổ HMBC của hợp chất OJ-1………………………………….. 51 Hình 17. Phổ ECD của hợp chất OJ-1…………………………………….. 51 Hình 18. Cấu trúc hợp chất OJ-2 và các tương tác HMBC chính……….... 53 Hình 19. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất OJ-2…………………………….. 53 Hình 20. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-2……………………………….... 54 Hình 21. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-2……………………………....... 54 Hình 22. Phổ DEPT của hợp chất OJ-2………………………………….... 55 Hình 23. Phổ HSQC của hợp chất OJ-2………………………………....... 56 Hình 24. Phổ HMBC của hợp chất OJ-2………………………………….. 56 Hình 25. Cấu trúc của hợp chất OJ-3 và các tương tác HMBC chính……. 58 Hình 26. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất OJ-3…………………………….. 58 Hình 27. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-3……………………………….... 59 Hình 28. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-3……………………………....... 59
xi Hình 29. Phổ DEPT của hợp chất OJ-3………………………………….... 60 Hình 30. Phổ HSQC của hợp chất OJ-3…………………………………... 61 Hình 31. Phổ HMBC của hợp chất OJ-3………………………………….. 61 Hình 32. Cấu trúc của hợp chất OJ-4 và các tương tác HSBC chính…….. 62 Hình 33. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất OJ-4…………………………….. 63 Hình 34. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-4……………………………….... 63 Hình 35. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-4……………………………....... 65 Hình 36. Phổ DEPT của hợp chất OJ-4………………………………….... 65 Hình 37. Phổ HSQC của hợp chất OJ-4…………………………………... 66 Hình 38. Phổ HMBC của hợp chất OJ-4………………………………….. 66 Hình 39. Cấu trúc và phổ HR-ESI-MS của hợp chất OJ-5………………... 68 Hình 40. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-5………………………………... 68 Hình 41. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-5……………………………….. 69 Hình 42. Phổ DEPT của hợp chất OJ-5………………………………….... 69 Hình 43. Phổ HSQC của hợp chất OJ-5…………………………………... 70 Hình 44. Phổ HMBC của hợp chất OJ-5………………………………...... 70 Hình 45. Cấu trúc hợp chất OJ-6 và các tương tác HMBC chính……….... 72 Hình 46. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất OJ-6…………………………….. 72 Hình 47. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-6……………………………….... 73 Hình 48. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-6………………………………... 73 Hình 49. Phổ DEPT của hợp chất OJ-6………………………………….... 74 Hình 50. Phổ HSQC của hợp chất OJ-6…………………………………... 75 Hình 51. Phổ HMBC của hợp chất OJ-6………………………………….. 75 Hình 52. Phổ NOESY của hợp chất OJ-6………………………………..... 77 Hình 53. Cấu trúc của hợp chất OJ-7 và các tương tác HMBC chính…….. 77 Hình 54. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất OJ-7…………………………….. 78 Hình 55. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-7……………………………….... 78 Hình 56. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-7……………………………....... 79 Hình 57. Phổ DEPT của hợp chất OJ-7………………………………….... 79
xii Hình 58. Phổ HSQC của hợp chất OJ-7…………………………………... 80 Hình 59. Phổ HMBC của hợp chất OJ-7………………………………...... 81 Hình 60. Phổ CD của hợp chất OJ-7, OJ-8 và OJ-9……………………... 81 Hình 61. Cấu trúc của hợp chất OJ-8 và các tương tác HMBC chính…….. 82 Hình 62. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất OJ-8…………………………….. 83 Hình 63. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-8……………………………….... 83 Hình 64. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-8………………………………... 84 Hình 65. Phổ DEPT của hợp chất OJ-8………………………………….... 84 Hình 66. Phổ HSQC của hợp chất OJ-8…………………………………... 85 Hình 67. Phổ HMBC của hợp chất OJ-8………………………………...... 85 Hình 68. Cấu trúc của hợp chất OJ-9 và các tương tác HMBC chính……. 87 Hình 69. Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS của hợp chất OJ-9………... 87 Hình 70. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-9……………………………….... 88 Hình 71. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-9……………………………....... 88 Hình 72. Phổ DEPT của hợp chất OJ-9………………………………….... 89 Hình 73. Phổ HSQC của hợp chất OJ-9…………………………………... 90 Hình 74. Phổ HMBC của hợp chất OJ-9………………………………….. 90 Hình 75. Cấu trúc của hợp chất OJ-10 và các tương tác HMBC chính…... 92 Hình 76. Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS của hợp chất OJ-10………. 92 Hình 77. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-10……………………………….. 93 Hình 78. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-10…………………………….... 94 Hình 79. Phổ DEPT của hợp chất OJ-10………………………………….. 94 Hình 80. Phổ HSQC của hợp chất OJ-10…………………………………. 95 Hình 81. Phổ HMBC của hợp chất OJ-10……………………………….... 96 Hình 82. Cấu trúc của hợp chất OJ-11……………………………………. 97 Hình 83. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-11………………………………. 98 Hình 84. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-11……………………………..... 98 Hình 85. Phổ DEPT của hợp chất OJ-11………………………………….. 99 Hình 86. Cấu trúc của OJ-12 và các tương tác HMBC và NOESY chính 99
xiii Hình 87. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-12……………………………….. 100 Hình 88. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-12……………………………..... 100 Hình 89. Phổ DEPT của hợp chất OJ-12………………………………….. 101 Hình 90. Phổ HSQC của hợp chất OJ-12…………………………………. 102 Hình 91. Phổ HMBC của hợp chất OJ-12……………………………........ 102 Hình 92. Phổ NOESY của hợp chất OJ-12………………………………... 103 Hình 93. Cấu trúc của OJ-13 và các tương tác NOESY chính……………. 104 Hình 94. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-13……………………………….. 104 Hình 95. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-13…………………………….... 105 Hình 96. Phổ DEPT của hợp chất OJ-13………………………………….. 106 Hình 97. Phổ NOESY của hợp chất OJ-13……………………………….. 106 Hình 98. Cấu trúc của các hợp chất OJ-14 và các tương tác NOESY chính 107 Hình 99. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-14……………………………….. 108 Hình 100. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-14………………………………. 108 Hình 101. Phổ DEPT của hợp chất OJ-14………………………………….. 109 Hình 102. Phổ NOESY của hợp chất OJ-14………………………………... 109 Hình 103. Cấu trúc của hợp chất OJ-15 và các tương tác HMBC, COSY…. 110 Hình 104. Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS của hợp chất OJ-15……….. 110 Hình 105. Phổ 1H NMR của hợp chất OJ-15……………………………….. 110 Hình 106. Phổ 13C NMR của hợp chất OJ-15………………………………. 111 Hình 107. Phổ DEPT của hợp chất OJ-15………………………………….. 111 Hình 108. Phổ COSY của hợp chất OJ-15…………………………………. 112 Hình 109. Phổ HSQC của hợp chất OJ-15…………………………………. 113 Hình 110. Phổ HMBC của hợp chất OJ-15………………………………… 113 Hình 111. Phổ NOESY của hợp chất OJ-15……………………………….. 114 Hình 112. Tác dụng gây chết theo chương trình của OJ-6 trên tế bào A549 118
1 MỞ ĐẦU Vai trò quan trọng của các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đã được khẳng định từ các nền y học cổ truyền cho đến y học hiện đại. Giá trị của chúng không chỉ có công dụng trực tiếp làm thuốc chữa bệnh mà vì còn có thể dùng làm nguyên mẫu hoặc cấu trúc dẫn đường cho sự phát hiện và phát triển nhiều dược phẩm mới. Việt Nam được đánh giá là nước có nguồn tài nguyên dược liệu phong phú và có nhiều kinh nghiệm sử dụng nguồn dược liệu này nhờ vào nền y học cổ truyền lâu đời. Theo thống kê ở Việt Nam hiện có hơn 13000 loài thực vật trong đó hơn 5000 loài được sử dụng làm thuốc. Đây là một lợi thế để chúng ta khai thác nguồn dược liệu này phục vụ cho cuộc sống. Trên cơ sở kết quả sàng lọc các dịch chiết thô của một số dược liệu Việt Nam về các hoạt tính gây độc tế bào ung thư và kháng viêm, rễ củ cây Mạch môn được lựa chọn làm đối tượng nghiên cứu của luận án. Mạch môn có tên khoa học là Ophiopogon japonicus (L.f.) Ker-Gawl. được trồng nhiều nơi trong nước ta làm cảnh và làm thuốc. Rễ củ của cây này là một dược liệu quý có mặt trong rất nhiều bài thuốc y học cổ truyền với mục đích chữa ho long đờm, thương tổn, ho lao, sốt, bệnh lý tiểu đường, táo bón, thổ huyết, chảy máu cam. Các nghiên cứu trước đây về thành phần hoá học đã chỉ ra rằng cây này có chứa các hợp chất homoisoflavonoid, steroidal saponin và polysaccharide. Đây là những thành phần có nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý như kháng viêm, chống oxi hóa, gây độc tế bào, phòng và ngăn ngừa bệnh tiểu đường… Vì vậy đề tài “Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của rễ củ cây Mạch môn (Ophiopogon japonicus (L.f.) Ker-Gawl.)” được thực hiện nhằm mục tiêu phát hiện được các hoạt chất có tiềm năng từ cây Mạch môn góp phần làm rõ hơn những công dụng chữa bệnh trong y học cổ truyền đồng thời làm tăng giá trị khoa học của cây này ở Việt Nam. Với mục tiêu trên, đề tài có các nội dung như sau: 1. Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất sạch từ rễ củ cây Mạch môn; 2. Đánh giá tác dụng gây độc tế bào và hoạt tính kháng viêm dựa trên ảnh hưởng ức chế sự sản sinh NO của các hợp chất phân lập được nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học, làm cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo.
2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu về chi Ophiopogon Chi Ophiopogon thuộc họ Mạch môn (Convallariaceae), là loại cây thường niên, thân thảo. Chi này hiện có khoảng 71 loài, được phân bố chủ yếu ở khu vực khí hậu ôn đới tới nhiệt đới thuộc miền Đông Á, Đông Nam Á và Nam Á. Ở Trung Quốc hiện có khoảng 38 loài thuộc chi Ophiopogon, trong đó Ophiopogon japonicus được sử dụng rất phổ biến trong y học cổ truyền [1,2]. Trên thế giới chi Ophiopogon đã và đang được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, một số cây trong chi này được sử dụng như thảo dược truyền thống và thể hiện nhiều hoạt tính quý báu như gây độc tế bào, bảo vệ gan, hạ sốt, giảm đau, diệt khuẩn, kháng sinh, chống oxi hóa, hạ đường huyết và hen suyễn. Mở rộng nghiên cứu về thành phần hóa học của chi đã xác định bao gồm sesquiterpenoid, diterpenoid, triterpenoid, saponin triterpenoid, flavonoid, v/v [3]. Ở Việt Nam chi Ophiopogon tìm thấy 15 loài, chủ yếu là loài Ophiopogon japonicus (L.f.) Ker-Gawl., cây mọc hoang và được trồng nhiều để thu hái củ làm thuốc [4]. Tuy nhiên, ở nước ta công bố khoa học được ghi nhận về thành phần hóa học và cả hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi này vẫn còn rất hạn chế [5-7]. 1.2. Giới thiệu về cây Mạch môn 1.2.1. Vài nét về thực vật học Ngành: Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp: Một lá mầm (Lilipsida) Bộ: Hoa loa kèn (Liliales) Họ Mạch môn (Convallariaceae) Chi Mạch môn (Ophiopogon) Ophiopogon japonicus (L.f) Ker-Gawl
3 - Tên Việt Nam: Mạch môn - Tên gọi khác: Mạch môn đông, lan tiên… - Tên khoa học: Ophiopogon japonicus (L.f.) Ker-Gawl. thuộc họ Mạch môn (Convallariaceae). Cây Mạch môn Rễ củ Mạch môn Hình 1. Mạch môn (Ophiopogon japonicus (L.f.) Ker-Gawl.) - Mô tả cây mạch môn: Mạch môn là một loại cây cỏ sống lâu năm, cao từ 10-40 cm, rễ chùm trên rễ có những chỗ phát triển thành củ mẫm. Lá mọc từ gốc, hẹp dài, như lá lúa mạch dài 15-40 cm, rộng 1-4 mm, phía cuống hơi có bẹ, mép lá hơi có răng cưa. Cán mang hoa dài từ 10-20 cm, hoa màu xanh nhạt, cuống 3-5 mm, tụ thành 1-3 hoa ở các kẽ lá bắc trắng nhạt. Quả mọng màu tím đen nhạt đường kính 6 mm có 1-2 hạt [3,7,8]. - Phân bố, thu hái và chế biến: Phân bố: Mạch môn phân bố rộng rãi ở khu vực Đông Nam Á, đặc biệt là ở Trung Quốc, Việt Nam [9]. Ở Việt Nam, Mạch môn mọc hoang và được trồng để lấy rễ củ dùng làm thuốc, nhiều nhất ở Phùng (Hà Nội), Nguyễn Trãi (Hưng Yên), Ninh Hiệp (Hà Nội) [8]. Thu hái và chế biến: Thường hái vào tháng 6-7 ở những cây đã được 2-3 năm. Chọn những củ già, cắt bỏ sạch rễ con, rửa sạch đất, củ to trên 6 mm bổ làm đôi, củ nhỏ để nguyên phơi khô tước bỏ lõi trước khi dùng. Có khi hái về dùng móng tay rạch củ, tước bỏ lõi rồi rang với gạo cho tới khi gạo có màu vàng nhạt, bỏ gạo lấy
4 Mạch môn dùng. Củ Mạch môn hình thoi, màu vàng nhạt hơi trong, dài 10-15 mm. Mùi dặc biệt, vị ngọt [8]. 1.2.2. Công dụng và tính vị 1.2.2.1. Tại Việt Nam Theo Đông y, Mạch môn có vị ngọt, hơi đắng, tính hơi hàn, vào 3 kinh tâm, phế, vị. có tác dụng dưỡng âm sinh tân, nhuận phế thanh hỏa, trừ phiền nhiệt, chỉ khái huyết, hóa đờm, chỉ ho, dùng chữa hư lao, ho, thổ huyết, ho ra máu, miệng kho khát, bệnh nhiệt tân dịch khô [8,10]. Trong dân gian, Mạch môn là một vị thuốc rất thông dụng, được dùng làm thuốc ho long đờm, thuốc bổ (bệnh phổi, gầy còm). Còn dùng chữa thiếu sữa, lợi tiểu, chữa sốt khát nước. Ngày dùng từ 6-20 g dưới dạng thuốc sắc [8]. 1.2.2.2. Trên thế giới Trong y học cổ truyền của Trung Quốc nhiều thế kỷ qua, Mạch môn được biết đến là một vị thuốc có hoạt phổ tác dụng rộng, mang tính âm, có tác dụng nhuận phế, chữa tâm hỏa và các chứng khô phổi như ho, viêm họng và ho ra máu. Mạch môn còn có tác dụng chữa chứng suy nhược cơ thể gây ra bởi sốt và hay lo lắng, căng thẳng. Ngoài ra, Mạch môn có tác dụng dưỡng âm trên dạ dày, lá lách, tim, phổi, giải nhiệt, loại trừ căng thẳng và cáu gắt [11]. Mạch môn còn được sử dụng để điều hòa kinh nguyệt, chữa ít sữa, điều trị các bệnh suy nhược về tim và phổi. Mạch môn cũng được kết hợp với các loại thảo mộc khác như nhân sâm, ngũ vị để nâng cao hiệu quả và được sử dụng điều trị viêm cơ tim do virut, xơ vữa động mạch vành [12-14]. Trong y học cổ truyền của Nhật Bản, Mạch môn được sử dụng trong kháng viêm, làm giảm đau họng và chữa khát [15]. Nó còn được biết đến như là một loại thuốc diệt cỏ tự nhiên, sản xuất ra các chất ức chế sinh trưởng thực vật [16]. Mạch môn cũng được coi là một loại thức phẩm chức năng ở Trung Quốc cũng như các nước Đông Á.
5 1.2.3. Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây Mạch môn 1.2.3.1. Thành phần hóa học Từ những nghiên cứu đã được công bố trên các tạp chí trong và ngoài nước có uy tín, các nhà khoa học đã tìm thấy trong rễ củ Mạch môn có các lớp chất bao gồm steroid saponin, homoisoflavonoid, eudesmane sesquiterpenoid và polysaccharide đã được phân lập từ các bộ phận khác nhau của Mạch môn. Trong đó, steroid saponin và homoisoflavonoid là những thành phần có hoạt phổ rộng, được xem như là thành phần chính của Mạch môn (O. japonicus) [10]. Các nghiên cứu quốc tế: a. Các hợp chất steroidal saponin Steroid saponin là các chất chuyển hóa quan trọng bao gồm spirostanol saponin và furostanol saponin phân loại trên cơ sở cấu trúc khác nhau của nhóm aglycon, là những thành phần chính có trong O. japonicus. Lớp chất này thể hiện nhiều hoạt tính sinh học tốt, bao gồm bảo vệ tim mạch, kháng viêm, chống ung thư, chống oxi hóa, hoạt tính miễn dịch và chữa ho. Cho đến nay đã có khoảng hơn 75 steroid saponin đã được phân lập từ loài O. japonicus. Nhóm chất Spirostanol saponin: có cấu trúc 6 vòng ABCDEF chủ yếu là các dẫn xuất của nhóm ruscogenin và diosgenin. Nhóm đường thường được gắn tại vị trí nhóm hydroxyl ở C-1 hoặc C-3 phần aglycon. Từ năm 1972-1973, từ rễ củ cây Mạch môn, Tada và các cộng sự đã phân lập được hai hợp chất mới và đặt tên là ophiopogonin B (1) và D (2) [17,18]. Sau đó, 5 hợp chất bao gồm ophiopogonin A, C, B', C' và D' (3‒7) cũng được Watanabe và các cộng sự phân lập từ củ Mạch môn vào năm 1977 [19]. Tiếp tục hướng nghiên cứu trên loài này, đến năm 1993, nhóm nghiên của Asano và các cộng sự đã phân lập được 6 steroid glycoside (8‒13) từ phân đoạn