Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Nghiên cứu chiết tách và xác định hàm lượng các triterpene glycoside từ quả loài mướp đắng (Momordica charantia L.)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:68

Thêm vào BST

Báo xấu

26
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của Luận văn là nghiên cứu chiết tách các triterpene glycoside từ quả mướp đắng M. charantia. Phân tích cấu trúc và xác định hàm lượng các triterpene glycoside phân lập được. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Nghiên cứu chiết tách và xác định hàm lượng các triterpene glycoside từ quả loài mướp đắng (Momordica charantia L.)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC BÙI THỊ LAN PHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC TRITERPENE GLYCOSIDE TỪ QUẢ LOÀI MƯỚP ĐẮNG (MOMORDICA CHARANTIA L.) LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Thái Nguyên - 2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC BÙI THỊ LAN PHƯƠNG NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC TRITERPENE GLYCOSIDE TỪ QUẢ LOÀI MƯỚP ĐẮNG (MOMORDICA CHARANTIA L.) Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 60.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. PHẠM HẢI YẾN Thái Nguyên - 2017
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến TS. Phạm Hải Yến người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt quá trình làm luận văn. Em xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng Nghiên cứu cấu trúc, Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực nghiệm và hoàn thành luận văn. Em xin cảm ơn các thầy cô khoa Hóa Học - Trường Đại Học Khoa Học Thái Nguyên đã trang bị cho em kiến thức để tiếp cận với các vấn đề nghiên cứu khoa học, và các anh chị, các bạn học viên lớp K9B - lớp Cao học Hóa đã trao đổi và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới các đồng nghiệp, gia đình và bạn bè những người đã ủng hộ, động viên tạo mọi điều kiện giúp đỡ để tôi có được kết quả như ngày hôm nay. Hải Phòng, tháng 06 năm 2017 Học viên Bùi Thị Lan Phương a
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................a MỤC LỤC ......................................................................................................... b DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ d DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................e DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................. f MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 Chương 1: TỔNG QUAN ............................................................................... 3 1.1. Những nghiên cứu tổng quan về cây Mướp đắng ...................................... 3 1.1.1. Thực vật học ............................................................................................ 3 1.1.2. Mô tả cây ................................................................................................. 3 1.1.3. Phân bố và sinh thái ................................................................................ 4 1.1.4. Công dụng của cây mướp đắng trong y học dân gian ............................. 4 1.1.5. Tác dụng dược lí của M.charantia........................................................... 6 1.1.6. Thành phần hóa học .............................................................................. 11 Chương 2: THỰC NGHIỆM ........................................................................ 15 2.1. Mẫu thực vật............................................................................................. 15 2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất......................................................... 15 2.2.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC) ........................................................................ 15 2.2.2. Sắc ký lớp mỏng điều chế ..................................................................... 15 2.2.3. Sắc ký cột (CC) ..................................................................................... 15 2.3. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất hữu cơ .......... 16 2.3.1. Phổ hồng ngoại (Infraed Spectroscopy-IR) .......................................... 16 2.3.2. Phổ khối lượng (Mass spectroscopy - MS) ........................................... 16 2.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)..................................................... 17 2.4. Phương pháp định lượng và đánh giá chất sạch bằng LC/MS/MS .......... 19 2.5. Thực nghiệm ............................................................................................ 21 b
2.5.1. Phân lập các hợp chất ............................................................................ 21 2.5.2 Thông số vâ ̣t lý và các dữ kiện phổ của các hơ ̣p chấ t đã phân lâ ̣p ........ 23 2.5.3. Định lượng các hợp chất ....................................................................... 24 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 27 3.1. Thu mẫu và phân lập các hợp chất ........................................................... 27 3.2. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được .................... 27 3.2.1. Hợp chất 1 ............................................................................................. 27 3.2.2. Hợp chất 2 ............................................................................................. 31 3.2.3. Hợp chất 3 ............................................................................................. 36 3.2.4. Hợp chất 4 ............................................................................................. 41 3.3. Xác định hàm lượng của các hợp chất phân lập được bằng phương pháp LC/MS/MS ............................................................................................. 45 3.3.1. Xác định hàm lượng chất 2 (kí hiệu MC30) ......................................... 45 3.3.2. Xác định hàm lượng chất 4 (kí hiệu MC12): ........................................ 48 KẾT LUẬN .................................................................................................... 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 52 c
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 13 C NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Cacbon 13 Carbon 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 1 H NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Proton Magnetic Resonance Spectroscopy 2D-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều Two-Dimensional NMR Spectroscopy CC Sắc ký cột Column Chromatography DEPT Phổ DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer GC Sắc ký khí Gas Chromatography HMBC Phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết Heteronuclear Multiple Bond Connectivity HSQC Phổ tương tác dị hạt nhân qua một liên kết Heteronuclear Single Quantum Coherence HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao High-performance liquid chromatography MeOH Methanol MS Phổ khối lượng Mass spectroscopy TLC Sắc ký lớp mỏng Thin layer chromatography d
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các loại cucurbitane đã được xác định từ tất cả các bộ phận của M.charantia ............................................................................... 12 Bảng 3.1. Số liệu phổ NMR của hợp chất 1 và chất tham khảo ..................... 30 Bảng 3.2. Số liệu phổ NMR của hợp chất 2 và chất tham khảo ..................... 34 Bảng 3.3. Số liệu phổ NMR của hợp chất 3 ................................................... 40 Bảng 3.4. Số liệu phổ NMR của hợp chất 4 và chất tham khảo ..................... 44 Bảng 3.5. Kết quả đo phổ LCMS của mẫu 2 (MC30) .................................... 46 Bảng 3.6. Kết quả phân tích phương sai ......................................................... 46 Bảng 3.7. Kết quả định lượng của mẫu 2 ........................................................ 48 Bảng 3.8. Kết quả đo phổ LCMS của mẫu 4 (MC12) .................................... 48 Bảng 3.9. Kết quả phân tích phương sai ......................................................... 49 Bảng 3.10. Kết quả định lượng của mẫu 4 ...................................................... 50 e
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Hoa, quả và hạt của cây mướp đắng M.charantia ............................. 4 Sơ đồ 2.1. Sơ đồ chiết phân lớp quả mướp đắng ............................................ 22 Sơ đồ 2.2. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn chiết MeOH .......................... 22 Hình 3.1. Cấu trúc hợp chất 1 ......................................................................... 27 Hình 3.2. Phổ 1H-NMR của hợp chất 1 .......................................................... 28 Hình 3.3. Phổ 13C-NMR của hợp chất 1 ......................................................... 29 Hình 3.4. Phổ DEPT của hợp chất 1 ............................................................... 29 Hình 3.5. Cấu trúc và một số tương tác HMBC chính của hợp chất 2 .......... 31 Hình 3.6. Phổ 1H-NMR của hợp chất 2 .......................................................... 31 Hình 3.7. Phổ 13C-NMR của hợp chất 2 ......................................................... 32 Hình 3.8. Phổ DEPT của hợp chất 2 ............................................................... 32 Hình 3.9. Phổ HSQC của hợp chất 2 .............................................................. 33 Hình 3.10. Phổ HMBC của hợp chất 2 ........................................................... 33 Hình 3.11. Cấu trúc và một số tương tác HMBC chính của hợp chất 3 ........ 36 Hình 3.12. Phổ 1H-NMR của hợp chất 3 ........................................................ 37 Hình 3.13. Phổ 13C-NMR của hợp chất 3 ....................................................... 37 Hình 3.14. Phổ DEPT của hợp chất 3 ............................................................. 38 Hình 3.15. Phổ HSQC của hợp chất 3 ............................................................ 39 Hình 3.16. Phổ HMBC của hợp chất 3 ........................................................... 39 Hình 3.17. Cấu trúc của hợp chất 4................................................................. 41 Hình 3.18. Phổ 1H-NMR của hợp chất 4 ........................................................ 42 Hình 3.19. Phổ 13C-NMR của hợp chất 4 ....................................................... 43 Hình 3.20. Phổ DEPT của hợp chất 4 ............................................................. 44 Hình 3.21. Diện tích pic chất 2 (MC30) trên mẫu tổng .................................. 47 Hình 3.22. Diện tích pic chất 4 (MC12) trên mẫu tổng .................................. 50 f
MỞ ĐẦU Thuốc thực vật đã được áp dụng để điều trị các bệnh khác nhau của con người với hàng ngàn năm lịch sử trên toàn thế giới. Ở một số nước châu Á và châu Phi, 80% dân số phụ thuộc vào y học cổ truyền trong việc chăm sóc sức khỏe cơ bản. Thêm vào đó, ở nhiều nước phát triển, 70% đến 80% dân số đã sử dụng các cây thuốc hoặc chế phẩm của nó. Các loài thảo mộc đã được sử dụng trong dân gian và được bổ sung bởi các nghiên cứu dược lý đã tạo ra nhiều loại thuốc Tây có nguồn gốc từ thực vật. Trong vài thập kỉ qua, y học cổ truyền đã cung cấp cho thuốc Tây với hơn 40% tổng các loại thuốc. Do đó, các nghiên cứu đã tập trung vào việc đánh giá khoa học của các loại thuốc truyền thống có nguồn gốc thực vật. Việt Nam là quốc gia nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, lượng mưa nhiều, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các loài sinh vật. Do đó, nước ta có nguồn tài nguyên sinh vật rất đa dạng và phong phú, đặc biệt là tài nguyên rừng. Rừng Việt Nam có thảm thực vật phong phú với khoảng 12.000 loài trong đó 4.000 loài được nhân dân sử dụng làm thảo dược cùng các mục đích khác phục vụ đời sống con người. Cùng với sự đa dạng do thiên nhiên mang lại, Việt Nam còn là một trong những quốc gia có nhiều kinh nghiệm trong việc sử dụng các thực vật và sinh vật trong các bài thuốc y học cổ truyền. So với Tây dược, các bài thuốc y học cổ truyền có rất nhiều ưu điểm trong chữa bệnh như ít độc tính, ít có tác dụng phụ, dễ tìm nguyên liệu. Chính vì vậy nhiều công ty dược phẩm trong và ngoài nước đã và đang tập trung hướng nghiên cứu và kinh doanh vào các sản phẩm thuốc có nguồn gốc từ thiên nhiên. Việc nghiên cứu tập trung đã thúc đẩy các hướng nghiên cứu tìm kiếm dược liệu từ thiên nhiên, qua nghiên cứu các nhà khoa học đã tìm ra nhiều loài thực vật có ứng dụng cao trong y dược như nhân sâm - Panax ginseng, thanh hao hoa vàng - Artemisia annua … Những kết 1
quả nghiên cứu này đã giúp cho việc cung cấp các hoạt chất quý cho nghiên cứu tạo các sản phẩm phục vụ chăm sóc sức khỏe cộng đồng. Mướp đắng (Momordica charantia) là một trong những cây trồng được sử dụng phổ biến để làm thực phẩm và trong y học. Nó được sử dụng rộng rãi ở hầu hết các quốc gia để điều trị bệnh tiểu đường. Ngoài ra, mướp đắng được sử dụng để điều trị các vết thương, diệt giun và kí sinh trùng. Nó cũng được sử dụng như thuốc tránh thai, kháng virus cho bệnh sởi và viêm gan. Gần đây, các nhà khoa học đã chứng minh nhiều ứng dụng truyền thống của cây mướp đắng và tiếp tục là một phương thuốc tự nhiên quan trọng trong các hệ thống thảo dược. Viên nang mướp đắng và cồn chứa thuốc đang ngày càng trở nên phổ biến rộng rãi trên thế giới và được sử dụng như là thực phẩm chức năng cho bệnh tiểu đường, virus, cảm lạnh và cúm, ung thư, các khối u, cholesterol cao và bệnh vẩy nến. Dịch chiết cô đặc của quả và hạt được tìm thấy trong các viên nang và viên nén. Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, có rất ít bằng chứng khoa học để chứng minh tính hiệu quả và cơ chế hoạt động của chúng vẫn chưa được biết đến. Việc nghiên cứu khảo sát về thành phần hóa học và tác dụng dược lý của cây mướp đắng ở Việt Nam đặt cơ sở khoa học cho việc sử dụng chúng một cách hợp lý và có hiệu quả. Đó là điều thiết yếu để phát hiện các thành phần hoặc các hoạt chất có hoạt tính sinh học. Vì vậy, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu chiết tách và xác định hàm lượng các triterpene glycoside từ quả loài mướp đắng (Momordica charantia L.)”. Nhiệm vụ của luận văn: - Nghiên cứu chiết tách các triterpene glycoside từ quả mướp đắng M. charantia. - Phân tích cấu trúc và xác định hàm lượng các triterpene glycoside phân lập được. 2
Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Những nghiên cứu tổng quan về cây Mướp đắng 1.1.1. Thực vật học Phân loại thực vật học của cây mướp đắng được xác định như sau: Giới : Plantae Nhánh : Magnoliophyta (Mộc lan) Lớp : Magnoliopsida Bộ : Cucurbitales Họ : Cucurbitaceae Chi : Momordica 1.1.2. Mô tả cây Cây Mướp đắng hay còn được gọi là Khổ qua, có tên khoa học là Momordica charantia, thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae). Nó thuộc loại dây leo, đường kính dây khoảng 5-10 mm, dây bò dài 5-7 m, thân màu xanh nhạt, có góc cạnh, leo được nhờ có nhiều tua cuốn, ở ngọn có lông tơ. Lá đơn nhám, mọc so le, dài 5-10 cm, rộng 4-8 cm, phiến lá mỏng chia làm 5-7 thùy hình trứng, mép có răng cưa đều, dưới lá màu xanh nhạt hơn mặt trên lá, gân lá nổi rõ ở mặt dưới, phiến lá có lông ngắn. Hoa mọc đơn ở kẽ lá, hoa đực và hoa cái cùng gốc, có cuống dài. Hoa đực có đài và ống rất ngắn, tràng gồm 5 cánh mỏng hình bầu dục, nhụy rời nhau. Hoa cái có đài và tràng hoa giống hoa đực. Tràng hoa màu vàng nhạt, đường kính khoảng 2 cm. Quả hình thoi, dài 8-15 cm, gốc và đầu thuôn nhọn. Mặt vỏ có nhiều u lồi to nhỏ không đều. Trái khi chưa chín có màu xanh hoặc xanh vàng nhạt, khi chín có màu vàng hồng. Khi chín, trái nứt dần ra từ đầu, tách làm 3 phần để lộ chùm áo hạt màu đỏ bên trong. Hạt dẹt, dài từ 13-15 mm, rộng 7-8 mm, hình răng cưa, thắt đột ngột ở hai đầu. Vỏ hạt cứng, quanh hạt có màng màu đỏ như màng hạt gấc. 3
Quả mướp đắng Quả và hạt mướp Hoa mướp đắng Hình 1.1. Hoa, quả và hạt của cây mướp đắng M.charantia 1.1.3. Phân bố và sinh thái Mướp đắng được trồng đại trà ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như Amazon, Đông Phi, Châu Á, Ấn Độ, Nam Mỹ, và Cari-Bê. Loài này được trồng trên khắp thế giới và được sử dụng để làm rau và cây thuốc. Chi Momordica có tổng số 45 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên khắp các châu lục. Ở Ấn độ, Châu Phi vẫn đang tồn tại quần thể mướp đắng mọc hoang dại và trồng trọt với nhiều thứ khác nhau. Quần thể mướp đắng đã trở nên rất phong phú với các giống cây đa dạng được tạo ra trong quá trình chọn giống và lai tạo. Ở Việt Nam cây được trồng ở khắp nơi từ Nam đến Bắc, hầu hết các tỉnh từ đồng bằng, trung du đến miền núi để lấy quả làm thực phẩm. Mướp đắng thường được trồng xen với bầu, bí, mướp. Cây có biên độ sinh thái tương đối rộng, nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng từ 20-240C, hoặc cao hơn. Cây sinh trưởng nhanh trong mùa mưa ẩm, ra hoa và quả sau 7-8 tuần gieo trồng. Hoa thụ phấn nhờ côn trùng. Sau khi trái già, cây tàn lụi và kết thúc vòng đời sau 4-5 tháng tồn tại. 1.1.4. Công dụng của cây mướp đắng trong y học dân gian Hầu hết các bộ phận của cây mướp đắng đều có công dụng chữa bệnh. Trong Y Học Cổ Truyền thì người ta đã sử dụng các thành phần của cây mướp đắng để chữa một số bệnh như sau: 4
- Rễ: Rễ mướp đắng dùng để trị lị. Tại Ấn Độ, dịch rễ (cũng như lá và quả) mướp đắng được dùng để trị bệnh đái đường, do có tác dụng làm giảm đường glucose trong máu. Rễ mướp đắng có thể trị bệnh gan và ta có thể áp dụng ở mọi dạng bệnh. - Thân (dây): Thân cây mướp đắng dùng để trị một số bệnh như: uống xổ lòng (dùng cho phụ nữ uống sau khi sinh), bệnh gan vàng da. - Lá: Lá có vị đắng, tính mát. Lá non ăn trị bệnh nóng bức trong mình; giã lá, vắt nước, thêm chút muối uống trị bệnh nóng mê man, chữa chứng “đơn độc sưng đỏ, mụt nhọt, đau nhức”, chữa rắn cắn, giúp cơ thể mau bình phục khi mệt mỏi, khát nước, hồi hộp, đi đường xa vất vả, lao động quá sức. Lá cây mướp đắng còn chữa được nhọt độc, sưng tấy, vết thương nhiễm độc... Dịch lá mướp đắng còn có tính chất nhuận tràng, hạ sốt, diệt giun. Ngoài ra có thể dùng lá non để nấu canh. - Hoa: Hoa có công dụng chữa dạ dày, chữa đau mắt và chữa chứng lị cấp tính. - Quả: Ngoài công dụng làm rau ăn, quả mướp đắng còn được dùng để trị một số bệnh như: trị ho, sốt, kiết lị, làm lành da non các vết thương các vết loét ác tính. Quả mướp đắng có tính hàn, mát không độc. Lúc còn xanh nó có tính giải nhiệt, làm tiêu đờm, nhuận tràng, bổ thận, lợi tiểu, làm bớt đau khớp xương. Khi chín, trái mướp đắng có tính bổ thận, dưỡng huyết. Ở Trung Quốc trái mướp đắng còn dùng để trị đột quị tim, bệnh sốt, khô miệng, viêm họng. Ở Ấn Độ, dịch trái mướp đắng dùng để trị rắn cắn. Ở Thái Lan dịch quả dùng để trị bệnh về gan và lá lách, đặc biệt làm hạ đường máu ở bệnh nhân tiểu đường. 5
- Hạt: Hạt có chất béo, vị đắng, hơi ngọt, tính ấm, thanh nhiệt, giải độc, giải cảm, lợi tiểu, chữa ho viêm họng, rắn cắn, trẻ động kinh. Theo “Từ điển Cây Thuốc Việt Nam” của Võ Văn Chi thì hạt mướp đắng có tính bổ dương, tráng khí, trẻ em lên cơn co giật do sốt cao hoặc kinh phong. Theo sách “ Những cây thuốc Việt Nam và vị thuốc Việt Nam ” của Đỗ Tất Lợi thì hạt mướp đắng dùng với liều 3 gam hạt khô, dưới dạng sắc lấy nước uống, có thể chữa ho, hạ sốt. 1.1.5. Tác dụng dược lí của M.charantia Trong vài thập kỷ qua, đã có nhiều nghiên cứu về tác dụng sinh học, dược lí và các thử nghiệm lâm sàng của loài Mướp đắng trên một số hoạt tính sinh học như tiểu đường, hoạt tính kháng virus, chống ung thư, kháng khuẩn, diệt giun, chống oxy hóa, chống loét, chống viêm, tăng triglyceride máu, hạ huyết áp, tăng cường hệ miễn dịch và tác dụng diệt côn trùng. Các nhà khoa học đã nghiên cứu tác dụng dược lý của mướp đắng như sau: 1.1.5.1. Hoạt tính trị đái tháo đường M. charantia được nghiên cứu nhiều nhất có liên quan đến tác dụng trị đái tháo đường; tất cả các bộ phận của cây đã cho thấy hoạt tính hạ đường huyết đối với động vật [1-8]. Một bài thuốc có chứa M. charantia thể hiện sự giảm đáng kể lượng đường trong máu, glycosyl hemoglobin, và làm tăng insulin huyết tương và hemoglobin toàn phần ở động vật [9]. Một cách chi tiết, một số các hợp chất đã được phân lập từ loài M. charantia (charantin, polypeptide, oleanolicacid 3-O-monodemoside, và oleanolic acid 3-O- glucuronide) đã thể hiện hoạt tính hạ đường huyết [10]. Mặt khác, bốn triterpenoid từ quả mướp đắng đã thể hiện hoạt tính hạ đường huyết theo mô hình kích hoạt AMP [11]. Đặc biệt, M. charantia cải thiện khả năng hấp thụ glucose và ngăn khả năng tăng đường huyết ở chuột [12]. Dịch chiết của M.charantia có thể làm tăng độ nhạy insulin và quá trình thủy phân lipit 6
[13,14]. Một số nghiên cứu cũng khẳng định rằng tác dụng hạ đường huyết của M. charantia tương đương với một số loại thuốc như chloropropamide [15] và glibenclamide [16]. So với các nghiên cứu trên mô hình động vật, các nghiên cứu lâm sàng về tác dụng hạ đường huyết của M. charantia rất ít và chưa có tính hệ thống. Trong thử nghiệm lâm sàng, dịch chiết nước của quả mướp đắng đã làm giảm có ý nghĩa nồng độ glucose trong máu của bệnh nhân mang bệnh đái tháo đường tuýp 2 bằng phép thử hấp thụ glucose. John và cộng sự đã chọn ngẫu nhiên 50 đối tượng (26 bệnh nhân lâm sàng và 24 đối tượng đối chứng) với bệnh đái tháo đường tuýp 2 để uống viên nang từ quả khô loài mướp đắng và giả dược. Tiêu chí thu nhận rõ ràng dựa trên hàm lượng đường trong máu lúc đói (fasting blood sugar-FBS) và hàm lượng đường sau ăn (postprandial sugar -PPS) các cấp đã được thông qua. Kích thước mẫu được tính toán để lấy được một lượng giảm đều với nồng độ 300 mg/l trong tỉ lệ FBS/PPS. Tính chất cơ bản của tất cả các đối tượng đều có thể so sánh được. Chỉ số của FBS và PPS được đo bằng chỉ số fructosamine tại đường cơ bản trước khi điều trị 2 tuần và trong 4 tuần sau điều trị. Tuy nhiên, nghiên cứu cho thấy không có thay đổi đáng kể lượng đường trong máu hoặc mức fructosamine trong điều trị hoặc nhóm dùng giả dược [17]. 1.1.5.2. Hoạt tính kháng khuẩn Các dịch chiết từ lá cây M.charantia có tác dụng lâm sàng cũng như phổ rộng thực nghiệm chứng minh tính kháng khuẩn [18]. Hoạt tính kháng khuẩn của các chất phân lập từ dịch chiết methanol của quả và lá cây M.charantia đã được quan sát thử nghiệm đối với các loài vi sinh vật: trực khuẩn mủ xanh (Pseudomonasaeruginosa), vi khuẩn đại tràng (Escherichiacoli), nấm lưỡng bội gây suy giảm miễn dịch (Candida albicans), tụ cầu vàng (Staphylococcus aureus), và 4 chủng lâm sàng: Klebsiellapneumoniae, 7
Proteus vulgaris, Salmonella typhi và Cryptococcus neoformans. Các kết quả cũng cho thấy các chất từ quả có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn so với lá [19]. Trong một nghiên cứu lâm sàng giai đoạn II, chiết xuất từ lá M.charantia cho thấy sự ức chế tăng trưởng vi khuẩn lao bằng cách sử dụng phương pháp BACTEC 460 (sử dụng bằng ống nghiệm sàng lọc các loại thuốc chống lại trạng thái tiềm ẩn bệnh lao) [20]. Thử nghiệm này rất quan trọng, nhờ kết quả này mà những dân cư sống ở các nước nhiệt đới được khuyến khích ăn quả của cây này vì nó có tác dụng bảo vệ chống lại các sinh vật gây bệnh phổ biến ở các khu vực này. 1.1.5.3. Hoạt tính kháng virus M. charantia và một số hợp chất tách ra đã được ghi nhận có hoạt tính kháng các loại virus Epstein-Barr, herpes, HIV, coxsackie B3, và bại liệt. Hoạt tính chống HIV đã được hứa hẹn bởi một protein tách ra được gọi là MAP30. MAP30 được cấy trong một số ống nghiệm và trong cơ thể sống chống lại hoạt động của HIV. α-Momorcharin cũng đã được tìm thấy trong sự kết hợp của thuốc phá thai, ức chế khối u, hoạt động chống AIDS [21]. Đồng thời, MAP30 là chất không độc hại đối với các tế bào không bị nhiễm bệnh thông thường, vì nó không xâm nhập tế bào [22]. Quan trọng hơn trong nghiên cứu lâm sàng, sự kết hợp của MAP30 với liều thấp dexamethasone và indomethacin mang lại hiệu quả trong việc cải thiện hoạt tính chống HIV [23]. Hoạt tính chống virus HIV của một số hợp chất được tách từ cây mướp đắng đã được công bố như protein, α, β-momorcharin [24,25], các cucurbitacin, kuguacin C và E [26]. Các lectin cũng như MRK29 từ cây này đã chứng minh có tác dụng ức chế sao chép ngược của virus [27,28]. Phần muối kết tủa của MRK29 đã làm giảm 82% nhân protein p24 virus trong các tế bào nhiễm HIV. Hoạt tính chống tế bào herpes của MAP30 cũng đã được thông báo. MAP30 thể hiện hoạt tính ức chế HSV-1 và 2 với giá trị EC50 là 0,1 và 0,3 µM [25]. Những kết quả này cho thấy MAP30 rất có triển vọng để điều trị nhiễm virus herpes. 8
1.1.5.4. Hoạt tính chống ung thư Nhiều nghiên cứu sơ bộ với các dịch chiết và các hợp chất từ M. charantia đã cho thấy chúng có hoạt tính chống ung thư bạch cầu, ung thư nhau thai, ung thư da, ung thư hạch, khối u ác tính, ung thư vú, khối u da, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư lưỡi và thanh quản, ung thư bàng quang và bệnh Hodgkin [29,30]. M. charantia đã chứng minh khả năng ức chế một enzyme tên là guanylate cyclase trong thử nghiệm lâm sàng [31]. Momordin, kháng thể đơn dòng và kháng nguyên trong huyết tương đã được thử nghiệm bên ngoài cơ thể sống trong việc cấy ghép tủy xương tự thân ở bệnh nhân đa u tủy. Momordin loại bỏ bệnh tối thiểu còn lại từ tủy xương [32]. Trong những nghiên cứu khác, điều trị với M. charantia trong khoảng 45 và 90 ngày trong cổ tử cung của bệnh nhân ung thư cho thấy giảm đáng kể mức P-glycoprotein (P
1.1.5.6. Hoạt tính chống sốt rét Dịch chiết ethanol từ lá cây mướp đắng thể hiện hoạt tính chống sốt rét trong việc giảm mức độ kí sinh trùng sốt rét trên chuột mang mầm bệnh sốt rét [37]. Dây và lá của loài này thể hiện hoạt tính chống sốt rét trung bình trên chuột mang kí sinh sốt rét Plasmodirumvinckei [38]. 1.1.5.7. Hoạt tính điều hòa miễn dịch Một số nghiên cứu của M. charantia đã tập trung nghiên cứu các tác dụng ức chế miễn dịch cũng như kích thích miễn dịch. Các nghiên cứu in vivo đã cho thấy kết quả của các mũi tiêm đơn trên chuột với lượng không độc (cỡ μg) momorcharin dẫn đến sự giảm đáng kể của các phản ứng quá mẫn loại chậm cũng như sự hình thành kháng thể miễn dịch dịch thể tế bào hồng cầu. Tương tự, thioglycollate dẫn đến sự di chuyển của các đại thực bào bị hạn chế trong cơ thể. Thật thú vị, hoạt động của các tế bào chết tự nhiên trong cơ thể không đáng bị ảnh hưởng. Kết quả cho thấy khả năng ức chế miễn dịch của α- và β-momorcharin không giống như do lymphocytotoxicity trực tiếp hoặc do một sự thay đổi trong các thông số động học của các đáp ứng miễn dịch. Tuy nhiên, hoạt động kích thích hệ thống miễn dịch làm tăng sản xuất interferon và hoạt động giết tế bào tự nhiên [39]. 1.1.5.8. Hoạt tính chống viêm Dịch chiết ethanol của M. charantia cho thấy giảm đáng kể LPS (Lipopolysaccharide) gây ra nitric oxide (NO) và sản xuất prostaglandin E2 (PGE2) và nitric oxide synthase cảm ứng (iNOS) và biểu hiện pro- interleukin-1beta. Tuy nhiên, LPS gây ra biểu hiện cyclooxygenase-2 không bị ảnh hưởng. Sự thay đổi di động khảo nghiệm điện di cho thấy rằng dịch chiết M. charantia ức chế hoạt động NF-κB. Những kết quả này cho thấy mướp đắng có lợi cho việc giảm LPS-gây ra phản ứng viêm tấy bằng cách điều chỉnh hoạt động NF-κB. Các hoạt động chống viêm của axit ferulic và dehydrodimer axit ferulic từ M. charantia đã được thử nghiệm. 10
Ferulic axit dehydrodimer đã ức chế đáng kể việc giải phóng các yếu tố viêm TNFα, NO và sự phát triển của các tế bào lá lách gây ra bởi phytohemagglutinin và Con A [40]. Trong một nghiên cứu khác, tác dụng của M. charantia đến hệ miễn dịch đường ruột bằng cách giám sát các chất tiết TGF-β, IL-7, IL-10 và IL-12 đã được kiểm tra. Kết quả cho thấy M. charantia gây ra giảm chất tiết đường ruột của IL-7 và gia tăng trong dịch tiết của TGF-β và IL-10, phản ánh tác dụng của M. charantia đến những thay đổi trong khả năng miễn dịch hệ thống, tức là, giảm số lượng các tế bào lympho, sự gia tăng số lượng của các tế bào Th và tế bào NK, và gia tăng trong sản xuất Ig của các tế bào lympho [41]. 1.1.5.9. Các tác dụng dược lý khác Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của M. charantia đến hypocholesterol trong động vật mắc bệnh tiểu đường. Kết quả cho thấy trong huyết tương có sự gia tăng đáng kể hàm lượng cholesterol không este hóa, triglycerides và phospholipid trong các con chuột mắc bệnh tiểu đường do streptozotocin gây ra, kèm theo giảm mật độ cao lipoprotein-cholesterol. Hơn nữa, nghiên cứu của cây này đã được báo cáo về tác dụng chống oxy hóa [57, 58]. 1.1.6. Thành phần hóa học Nghiên cứu của các nhà khoa học đã chứng minh được các loại triterpenoids cucurbitane là thành phần hóa học chính của cây mướp đắng. Cấu trúc hóa học của các loại triterpenes cucurbitane được đặc trưng từ năm 1980 cho đến nay. Khoảng 100 loại cucurbitane đã được xác định từ tất cả các bộ phận của M.charantia (xem Bảng 1). Nhiều loại triterpenoid cucurbitane đã được phân lập từ cây và một vài nghiên cứu in vitro và in vivo đã tập trung vào chất lớp chất này. Trong nghiên cứu của Harinantenaina cùng cộng sự, 5β,19-epoxy-3β,25- dihydroxycucurbita-6, 23 (E)-dien và 3β,7β,25-trihydroxycucurbita-5, 23 (E)- dien-19-al từ phần dịch chiết ether ethanol của M. charantia đã được đánh giá 11
tác dụng chống bệnh tiểu đường trong cơ thể [53]. Họ đã cho thấy tác dụng hạ đường huyết của máu gây ra sự căng thẳng ở chuột đực ddY mắc bệnh tiểu đường ở mức 400 mg / kg. Bisr cùng cộng sự đã báo cáo phân lập được loại cucurbitane triterpenoid mới, 7,23-dihydroxy-3-O-malonyl cucurbita-5,24- dien-19-al, cùng với dịch chiết momordicine methanol của lá M. charantia. Cả hai hợp chất có ảnh hưởng đáng kể ngăn chặn quá trình rụng trứng đối với những phụ nữ trưởng thành của Liriomyzatrifolii trên cây để lại được xử lý ở nồng độ tương ứng 3,25 và 33,60 μg/cm2 [61]. Trong một nghiên cứu, kuguacins C và E cho thấy khả năng hoạt tính chống nhiễm HIV với giá trị IC50 8,45 và 25,62 mg / mL. Với IC50, tất cả cucurbitanes trong thí nghiệm này cho thấy tác dụng gây độc tế bào tối thiểu so với C8166 tế bào (> 200 mg / mL) [26]. Min-Ji cùng cộng sự đã phân lâp 4 loại cucurbitane triterpenoid mới từ M. charantia và xác định AMPK như một tiềm năng trung gian của các hợp chất này cho sự kích thích của GLUT4 chuyển vị trong cơ bắp và tế bào mỡ [11]. Bảng 1.1. Các loại cucurbitane đã được xác định từ tất cả các bộ phận của M.charantia Phần Tài liệu STT Tên gọi thực tham khảo vật 1 Momordicoside A và B Hạt Okabe et al [42] 2 Momordicoside C, D, và E Hạt Miyahara et al [43] 3 Momordicoside G, F1, F2, G, I, K, và L Okabe et al [44,45] 4 Goyasaponin I, II và III Quả 5 Momordicoside K và L Quả Okabe et al [46] 6 Momordicine I, II, và III Lá Yasuda et al [47] 7 3β,7β,23-trihydroxycucurbita-5,24-diene-7-O-β- Lá Fatopeet al [48] D-glucoside, 3β,7β,25-trihydroxycucurbita- 5,23(E)-dien-19-al, 3β,7β,dihydroxy-25- dmethoxycucurbita-5,23(E)-dien-19-al 12