Luận văn Thạc sĩ Hóa hữu cơ: Nghiên cứu đánh giá thành phần hóa học, hoạt tính sinh học và tác dụng chăm sóc sức khỏe của sản phẩm “Cao Khai” sản xuất từ dây khai (Coptosapelta Flavescens Korth.)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:163

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Để làm rõ giá trị thực sự của sản phẩm Cao Khai và là cơ sở cho việc sử dụng sản phẩm này trong việc hỗ trợ sức khỏe, học viên đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu đánh giá thành phần hóa học, hoạt tính sinh học và tác dụng chăm sóc sức khỏe của sản phẩm “Cao Khai” sản xuất từ dây khai (Coptosapelta Flavescens Korth.).

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Hóa hữu cơ: Nghiên cứu đánh giá thành phần hóa học, hoạt tính sinh học và tác dụng chăm sóc sức khỏe của sản phẩm “Cao Khai” sản xuất từ dây khai (Coptosapelta Flavescens Korth.)

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Phạm Trí Nhựt NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH SINH HỌC VÀ TÁC DỤNG CHĂM SÓC SỨC KHỎE CỦA SẢN PHẨM “CAO KHAI” SẢN XUẤT TỪ DÂY KHAI (Coptosapelta flavescens Korth.) LUẬN VĂN THẠC SĨ: HÓA HỮU CƠ TP. Hồ Chí Minh, 2021
BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Phạm Trí Nhựt NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH SINH HỌC VÀ TÁC DỤNG CHĂM SÓC SỨC KHỎE CỦA SẢN PHẨM “CAO KHAI” SẢN XUẤT TỪ DÂY KHAI (Coptosapelta flavescens Korth.) Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 8440114 LUẬN VĂN THẠC SĨ: HÓA HỮU CƠ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Hướng dẫn 1: PGS.TS Bạch Long Giang Hướng dẫn 2: PGS.TS Lê Tiến Dũng TP. Hồ Chí Minh, 2021
LỜI CAM ĐOAN Tôi là Phạm Trí Nhựt, học viên cao học lớp Hữu cơ 2019A, chuyên ngành Hóa hữu cơ, Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, xin cam đoan: Đây là luận văn do bản thân tôi trực tiếp thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thầy PGS. TS Bạch Long Giang và PGS. TS Lê Tiến Dũng trong khuôn khổ của Chương trình Khoa học và Công nghệ đề tài cấp Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Ninh Thuận (Mã số: 12/2020/HĐ-SKHCN ngày 12/10/2020). Các số liệu và thông tin trong nghiên cứu là hoàn toàn chính xác, trung thực và khách quan, đã được xác nhận và chấp thuận của cơ sở nơi nghiên cứu. TP. Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 5 năm 2021 Học viên Phạm Trí Nhựt i
LỜI CẢM ƠN Sau 2 năm học tập cao học tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đến nay tôi đã hoàn thành chương trình học tập. Với lòng biết ơn và kính trọng tôi xin chân thành cám ơn: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng những người thầy, người cô đáng kính đã tận tình đào tạo, chỉ dạy tôi trong suốt quá trình học tập. Thầy PGS. TS Bạch Long Giang và Thầy PGS. TS Lê Tiến Dũng, hai người thầy đã trực tiếp giúp đỡ, hướng dẫn, đóng góp nhiều ý kiến quý báu, tận tâm dìu dắt tôi từng bước hoàn thành luận văn. Tập thể cán bộ nhân viên thuộc Viện khoa học môi trường – Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã giúp đỡ tôi tận tình để hoàn thành luận văn. Bên cạnh đó, tôi xin gửi lời cảm ơn đến Tập đoàn Vingroup – Công ty CP và hỗ trợ bởi Chương trình học bổng đào tạo Thạc sĩ, Tiến sĩ trong nước của Quỹ Đổi mới sáng tạo Vingroup (VINIF), Viện Nghiên cứu Dữ liệu lớn (VINBIGDATA) đã đồng hành cùng tôi để thực hiện luận văn thạc sĩ này. TP. Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 5 năm 2021 Học viên Phạm Trí Nhựt ii
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Tên viết Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt tắt ALT Alamin amino transferase AST Aspartat amino transferase Chemical Oxygen COD Nhu cầu oxi hóa học Demand ĐVTN Động vật thực nghiệm EC50 Effective Concentration Nồng độ ức chế 50% Gas Chromatography- GC-MS Phương pháp sắc ký khí – khối phổ Mass Spectrometry HCT Hematocrit Thể tích hồng cầu Human Embryonic HEK-293 Tế bào thận bào thai người 293 Kidney 293 cells Lượng huyết sắc tố trong một thể HGB Hemoglobin tích máu International IASP Association for the Hiệp hội quốc tế nghiên cứu về đau Study of Pain Maximum Tolerable Liều tối đa không làm chết động vật LD0 Dose thử nghiệm nào LD50 Lethal Dose 50% Liều gây chết 50% LYM Lymphocyte Bạch cầu Lymphô Mean Corpuscle Hàm lượng hemogiobin trung bình MCH hemoglobin của một hồng cầu Mean Corpuscular Nồng độ huyết sắc tố trung bình MCHC Hemoglobin trong một thể tích máu Concentration Thể tích trung bình của một hồng MCV Mean Corpuscle Volume cầu iii
MONO Monocyte Bạch cầu Mono NF-κB Nuclear factor-κB Yếu tố nhân kappa B Non-steroidal anti- Nhóm thuốc kháng viêm không NSAIDs inflammatory drugs steroid Non Steroid Anti- NSAIDS Thuốc kháng viêm không steroid inflammation Drug Số lượng tiểu cầu trong một thể tích PLT Platelet Count máu Số lượng hồng cầu trong một thể RBC Red Blood Cell tích máu Standard Error of the SEM Sai số chuẩn của trung bình Mean Selective serotonin Nhóm thuốc ức chế tái thu hồi SSRI reuptake inhibitors serotonin chọn lọc Nhóm thuốc chống trầm cảm ba TCA Tricyclic antidepressants vòng TFC Total Flavonoid Content Hàm lượng flavonoid tổng TI Therapeutic Index Chỉ số điều trị TNF-a Tumor necrosis factor-a Yếu tố hoại tử u - alpha Total Polyphenol TPC Hàm lượng polyphenol tổng Content Số lượng bạch cầu trong một thể WBC White Blood Cell tích máu iv
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Dây khai (Coptosapelta tomentosa (Blume) Valeton ex K. Heyne) 3 Hình 1.2. Các hợp chất phân lập từ rễ C. flavescens ....................................... 5 Hình 1.3. Hình ảnh khảo sát điều tra cây dược liệu trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận ......................................................................................................................... 11 Hình 2.1. Dây khai và Cao Khai thu thập ở tỉnh Ninh Thuận ........................ 25 Hình 2.2. Quá trình sản xuất Cao Khai .......................................................... 26 Hình 2.3. Biểu hiện chuột đau quặn ở thử nghiệm khảo sát tác động giảm đau ngoại biên ........................................................................................................ 41 Hình 2.4. Biểu hiện giật đuôi của chuột ở thử nghiệm giảm đau trung ương 42 Hình 3.1. Hình ảnh vi học của bột cao dây Khai ........................................... 43 Hình 3.2. Cao Khai và bột Cao Khai .............................................................. 44 Hình 3.3. Các phản ứng xác định thành phần hóa thực vật định tính: Anthraquinon (a), saponin (b), glycosid tim (c), triterpenoid (d), flavonoid (e), chất khử (f) ...................................................................................................... 46 Hình 3.4. Hàm lượng polyphenol, flavonoid và saponin triterpenoid có trong Cao Khai .......................................................................................................... 48 Hình 3.5. Giá trị IC50 về khả năng quét gốc tự do DPPH và ABTS của Cao Khai so với Vitamin C .................................................................................... 50 Hình 3.6. Hình ảnh cơ quan chuột sau 14 ngày thử nghiệm độc tính cấp ..... 54 Hình 3.7. Hình ảnh cơ quan chuột sau 90 ngày thử nghiệm độc tính bán trường diễn .................................................................................................................. 58 Hình 3.8. Độ sưng phù chân chuột của các lô thử nghiệm theo thời gian ..... 63 Hình 3.9. Độ sưng phù chân chuột theo thời gian ở chứng bệnh và diclofenac 5 mg/kg ............................................................................................................ 64 Hình 3.10. Độ sưng phù chân chuột theo thời gian ở lô chứng bệnh, Cao khai 400 và 800 mg/kg thể trọng ............................................................................ 66 v
Hình 3.11. Độ sưng phù chân chuột theo thời gian của lô Diclofenac, Cao khai 400 và 800 mg/kg ............................................................................................ 66 Hình 3.12. Số lần đau quặn của chuột ở lô chứng bệnh và lô chứng dương . 69 Hình 3.13. Thời gian đau quặn của chuột ở lô chứng bệnh và lô sử dụng thuốc ......................................................................................................................... 70 Hình 3.14. Số lần đau quặn của chuột ở lô Cao Khai 400 mg/kg .................. 71 Hình 3.15. Thời gian đau quặn của chuột ở lô Cao Khai 400 mg/kg............. 72 Hình 3.16. Số lần đau quặn của chuột ở lô Cao Khai 800 mg/kg .................. 73 Hình 3.17. Thời gian đau quặn của chuột ở lô Cao Khai 800 mg/kg............. 74 Hình 3.18. Tiềm thời giật đuôi của lô chứng bệnh và lô chứng dương ......... 76 Hình 3.19. Tiềm thời giật đuôi các lô chuột thử nghiệm ............................... 78 vi
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các saponin phân lập được từ rễ Dây khai ...................................... 8 Bảng 1.2. Độ tro toàn phần của bột Cao KhaiLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định. Bảng 1.3. Độ tro không tan trong acid của bột Cao KhaiLỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định. Bảng 3.1. Độ ẩm bột Cao Khai ....................................................................... 44 Bảng 3.2. Kết quả phân tích sơ bộ hóa thực vật trong Cao Khai ................... 45 Bảng 3.3. Hàm lượng saponin tổng của Cao Khai ......................................... 47 Bảng 3.4. Hàm lượng anthranoid toàn phần của Cao Khai ............................ 47 Bảng 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng vi sinh vật và kim loại nặng của Cao Khai ................................................................................................................. 52 Bảng 3.6. Tỷ lệ chuột sống/chết ở các lô thử nghiệm độc tính cấp................ 54 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của Cao Khai đến trọng lượng chuột ở thử nghiệm đánh giá độc tính cấp ............................................................................................... 55 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của Cao Khai đến thông số huyết học của chuột bình thường ở thử nghiệm độc tính cấp .................................................................. 56 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của Cao Kha lên chức năng gan, thận của chuột ở thử nghiệm độc tính cấp ........................................................................................ 57 Bảng 3. 10. Tỷ lệ chuột sống/chết ở các lô thử nghiệm độc tính bán trường diễn ......................................................................................................................... 58 Bảng 3.11. Ảnh hưởng của Cao Khai đến trọng lượng chuột ở thử nghiệm đánh giá độc tính bán trường diễn ........................................................................... 59 Bảng 3.12. Ảnh hưởng của Cao Khai đến thông số huyết học của chuột bình thường ở thử nghiệm độc tính bán trường diễn .............................................. 60 Bảng 3.13. Ảnh hưởng của Cao Khai lên chức năng gan, thận của chuột ở thử nghiệm độc tính bán trường diễn .................................................................... 61 vii
Bảng 3.14. Sự thay đổi độ phù chân chuột theo các lô thử nghiệm (%) ........ 63 Bảng 3.15. Khả năng giảm độ phù bàn chân chuột I (%) của lô diclofenac 5 mg/kg và lô Cao khai ...................................................................................... 66 Bảng 3.16. Số lần đau quặn của các lô chuột ở thử nghiệm giảm đau ngoại biên (lần) ................................................................................................................. 68 Bảng 3.17. Thời gian đau quặn của các lô chuột ở thử nghiệm giảm đau ngoại biên (giây) ....................................................................................................... 69 Bảng 3.18. Tỷ lệ giảm số lần đau quặn của lô Cao Khai 800 mg/kg so với lô chứng bệnh ...................................................................................................... 74 Bảng 3.19. Tỷ lệ giảm thời gian đau quặn của lô Cao Khai 800 mg/kg so với lô chứng bệnh .................................................................................................. 75 Bảng 3.20. Tiềm thời giật đuôi của các lô chuột ở thử nghiệm nhúng đuôi (giây) ......................................................................................................................... 76 viii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................ iii DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ...................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................ vii MỞ ĐẦU........................................................................................................ xiv CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................1 1.1. Tổng quan về nguyên liệu ......................................................................... 2 1.2. Tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ..................................... 3 1.2.1. Ngoài nước....................................................................................... 3 1.2.2. Trong nước....................................................................................... 6 1.3. Tổng quan về thử nghiệm độc tính cấp ................................................. 14 1.3.1. Định nghĩa...................................................................................... 14 1.3.2. Tầm quan trọng của việc xác định LD50 ........................................ 14 1.3.3. Phương pháp xác định LD50 .......................................................... 15 1.4. Tổng quan về viêm .................................................................................. 15 1.4.1. Khái niệm về viêm ......................................................................... 15 1.4.2. Nguyên nhân gây viêm .................................................................. 16 1.4.3. Các mô hình nghiên cứu kháng viêm thực nghiệm ....................... 16 1.5. Tổng quan về đau .................................................................................... 20 1.5.1. Định nghĩa...................................................................................... 20 1.5.2. Các mô hình khảo sát tác dụng giảm đau ...................................... 20 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............24 2.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ........................................................... 24 2.2. Nguyên liệu và hóa chất .......................................................................... 24 2.3. Phương pháp phân tích ........................................................................... 26 2.3.1. Đánh giá các chỉ tiêu cơ bản .......................................................... 26 2.3.2. Phân tích sơ bộ thành phần hóa thực vật ....................................... 27 2.3.3. Đánh giá hàm lượng một số hoạt chất chính ................................. 31 x
2.3.4. Đánh giá hoạt tính kháng oxi hóa .................................................. 34 2.3.5. Đánh giá xác định tính an toàn về hàm lượng kim loại nặng và vi sinh vật của cao Khai ............................................................................... 35 2.3.6. Đánh giá độc tính của sản phẩm cao Khai..................................... 36 2.3.6.1. Khảo sát độc tính cấp đường uống trên chuột nhắt trắng ........... 36 2.3.6.2. Khảo sát độc tính bán trường diễn trên đường uống của chuột nhắt trắng ......................................................................................................... 37 2.3.7. Khảo sát tác động kháng viêm cấp trên mô hình gây viêm bàn chân chuột bằng carrageenan ........................................................................... 37 2.3.8. Đánh giá tác dụng giảm đau của sản phẩm Cao Khai ................... 39 2.3.8.1 Khảo sát tác động giảm ngoại biên bằng phương pháp gây đau quặn bằng acid acetic........................................................................................ 39 2.3.8.2. Khảo sát tác động giảm đau trung ương bằng phương pháp nhúng đuôi chuột ................................................................................................ 41 2.4. Xử lý kết quả và phân tích thống kê ...................................................... 42 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................43 3.1. Xác định sơ bộ thành phần hóa lý của Cao Khai ................................. 43 3.1.1. Kết quả khảo sát vi học bột Cao Khai ........................................... 43 3.1.2. Xác định độ ẩm .............................................................................. 43 3.1.3. Xác định độ tro toàn phần .............................................................. 44 3.1.4. Xác định độ tro không tan trong acid ............................................ 44 3.1.4. Kết quả sơ bộ thành phần hóa thực vật của Cao Khai ................... 45 3.2. Kết quả định lượng một số nhóm hoạt chất chính ............................... 46 3.2.1. Hàm lượng saponin tổng................................................................ 46 3.2.2. Hàm lượng anthranoid toàn phần .................................................. 47 3.2.3. Hàm lượng polyphenol, flavonoid và saponin triterpenoid ........... 48 3.2.3. Kết quả đánh giá hoạt tính chống oxi hóa ..................................... 49 3.3. Kết quả xác định hàm lượng kim loại nặng, tính an toàn về vi sinh vật của Cao Khai .......................................................................................... 52 3.3. Kết quả đánh giá độc tính của Cao Khai .............................................. 53 xi
3.3.1. Độc tính cấp của Cao Khai ............................................................ 53 3.3.1.1. Tác động của Cao Khai lên trọng lượng chuột thử nghiệm ....... 55 3.3.1.2. Tác động của Cao Khai lên chỉ số huyết học ............................. 55 3.3.1.3. Tác động của Cao Khai lên chức năng gan, thận ....................... 57 3.3.2. Độc tính bán trường diễn của Cao Khai ........................................ 58 3.3.2.1. Tác động của Cao Khai lên trọng lượng chuột thử nghiệm ....... 59 3.3.2.2. Tác động của Cao Khai lên chỉ số huyết học ............................. 59 3.3.2.3. Tác động của Cao Khai lên chức năng gan thận ........................ 61 3.4. Kết quả đánh giá tác dụng kháng viêm của Cao Khai ........................ 62 3.4.1. So sánh mức độ phù chân chuột giữa lô sinh lý và lô chứng bệnh 62 3.4.2. So sánh mức độ phù chân chuột giữa lô chứng bệnh và Diclofenac 5 mg/kg .................................................................................................... 64 3.4.3. So sánh mức độ phù chân chuột giữa lô chứng bệnh và 2 lô Cao khai liều 400 và 800 mg/kg ............................................................................. 65 3.4.4. So sánh mức độ phù chân chuột giữa lô diclofenac 5 mg/kg và 2 lô cao thử...................................................................................................... 66 3.5. Tác dụng giảm đau của Cao Khai .......................................................... 67 3.5.1. Khảo sát mô hình gây đau quặn bằng acid acetic .......................... 67 3.5.1.1. Khảo sát số lần đau ở mô hình gây đau quặn bằng acid acetic .. 67 3.5.1.2. Khảo sát số lần đau quặn của chuột ở lô chứng bệnh và lô chứng dương ....................................................................................................... 68 3.5.1.3. Khảo sát thời gian đau ở mô hình gây đau quặn bằng acid acetic ................................................................................................................. 69 3.5.1.4. Khảo sát thời gian đau của chuột ở lô chứng bệnh và lô chứng dương ....................................................................................................... 70 3.5.2. Khảo sát tác dụng giảm đau ngoại biên của Cao Khai ở liều 400 mg/kg ....................................................................................................... 71 3.5.2.1. Khảo sát số lần đau quặn của các lô chuột ở mô hình tiêm phúc mô acid acetic .......................................................................................... 71 xii
3.5.2.2. Thời gian đau quặn của các lô chuột ở mô hình tiêm phúc mô acid acetic ........................................................................................................ 72 3.5.3. Khảo sát tác dụng giảm đau ngoại biên của Cao Khai ở liều 800 mg/kg ....................................................................................................... 73 3.5.3.1. Số lần đau quặn của lô chứng bệnh, chứng dương, Cao Khai 800mg/kg ở mô hình tiêm phúc mô acid acetic ....................................... 73 3.5.3.2. Thời gian đau quặn của lô chứng bệnh, chứng dương, Cao Khai 800mg/kg ở mô hình tiêm phúc mô acid acetic ....................................... 74 3.5.4. Khảo sát tác động giảm đau trung ương trên mô hình nhúng đuôi chuột ........................................................................................................ 75 3.5.4.1. Lựa chọn chuột vào thử nghiệm ................................................. 75 3.5.4.2. Khảo sát mô hình gây đau bằng phương pháp nhúng đuôi chuột ................................................................................................................. 75 3.5.5. Khảo sát tác dụng giảm đau trung ương của Cao Khai ................. 77 BÀN LUẬN KẾT QUẢ ..................................................................................79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................91 BÀI BÁO KHOA HỌC ..................................................................................92 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................93 PHỤ LỤC SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM ......................................................110 PHỤ LỤC ANOVA ......................................................................................118 PHỤ LỤC TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM IN VITRO TRÊN ĐỘNG VẬT ........................................................................144 xiii
MỞ ĐẦU Dây Khai (Coptosapelta flavescens Korth.) là cây dược liệu quý có các tên gọi là Vàng hoan, Dây cổ rùa, Dây họng trâu được sử dụng từ lâu đời bởi nhiều dân tộc trên thế giới Ở Malaysia, rễ Dây khai được dùng như một loại kem dưỡng da hoặc thuốc đắp cho trẻ nhỏ. Thuốc sắc từ rễ có tác dụng điều trị nhiễm trùng giun sán, đau bụng, sốt và viêm loét mũi. Ở Sumatra, rễ dây khai được luộc chín, nghiền thành bột, chà xát khắp cơ thể sẽ giúp chống lại sốt và thấp khớp. Tuy nhiên, do sự phân bố đặc hữu, còn khá ít nghiên cứu về loài cây này. Theo kinh nghiệm dân gian lâu đời của đồng bào Rhe ở các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định dùng nước sắc rễ Khai để rửa các vết thương do chém, chặt, bị chông, làm cho vết thương sạch mủ, chóng sinh cơ, lên da non. Dạng thuốc xông còn dùng chữa cảm cúm. Từ lâu, các đồng bào dân tộc đã phối hợp dây khai với nhiều loại dược liệu khác, tạo ra phương thuốc bí truyền mang tên Cao Khai. Cao Khai được sử dụng như một phương thuốc y học cổ truyền với tác dụng điều trị bệnh xương khớp, kháng viêm, kháng khuẩn, làm thuốc bổ huyết, tăng cường sinh lực. Cao Khai còn được sử dụng rộng rãi ở nhiều tỉnh miền Nam và Nam Trung Bộ nước ta, thậm chí còn được bán sang các nước láng giềng như Lào, Campuchia… Tuy nhiên, người dân vẫn sử dụng Cao Khai trong điều trị bệnh chủ yếu theo kinh nghiệm dân gian, thiếu cơ sở khoa học, chưa lưu ý nghiên cứu về độc tính khi sử dụng lâu dài và hơn hết là đánh giá hiệu quả thực sự của những công dụng của sản phẩm Cao Khai. Hơn nữa, điều đáng quan tâm ở đây là hiện nay chưa có hệ thống tiêu chuẩn kiểm nghiệm Cao Khai nên dễ dẫn đến giả mạo, nhầm lẫn gây ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng đồng thời gây khó khăn cho việc nghiên cứu các tác dụng sinh học và công dụng chữa bệnh. Vì vậy, để làm rõ giá trị thực sự của sản phẩm Cao Khai và là cơ sở cho việc sử dụng sản phẩm này trong việc hỗ trợ sức khỏe, học viên đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu đánh giá thành phần hóa học, hoạt tính sinh học và tác dụng chăm sóc sức khỏe của sản phẩm “Cao Khai” sản xuất từ dây khai (Coptosapelta Flavescens Korth.). xiv
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Ngày nay, các thuốc có nguồn gốc tự nhiên ngày càng được sử dụng rộng rãi trong phòng ngừa và điều trị bệnh tật bởi tính an toàn, dễ tiếp cận. Theo tổ chức Y tế thế giới (WHO) đánh giá cho đến nay 80% dân số trên thế giới dựa vào nền y học cổ truyền để đáp ứng cho nhu cầu chăm sóc sức khoẻ ban đầu, trong đó chủ yếu là thuốc từ cây cỏ thực vật. Sự quan tâm về các hệ thống y học cổ truyền và đặc biệt là các loại thuốc dược thảo, thực tế là đã ngày càng gia tăng tại các nước phát triển và đang phát triển trong hơn hai thập kỷ qua. Các thị trường dược thảo quốc gia và toàn cầu đã và đang tăng trưởng nhanh chóng, và hiện đang mang lại rất nhiều lợi nhuận kinh tế. Tuy nhiên trước nguy cơ nạn phá rừng và khai thác nguồn tài nguyên quá mức tại nhiều quốc gia trên thế giới, nhiều vị thuốc hay, thuốc quý trong dân gian có nguy cơ bị tuyệt chủng nếu như không được bảo tồn, khai thác và đầu tư nghiên cứu hợp lý. Trong đó, Dây khai (Coptosapelta flavescens Korth.) là một loài cây phân bố đặc hữu tại khu vực Đông Nam Á với nhiều giá trị sinh học, tác dụng sinh học đã được báo cáo cũng như thông qua ghi nhận trong thực tế sử dụng. Việc dùng dây Khai để tạo ra một sản phẩm có công dụng hỗ trợ sức khỏe mang tên “Cao Khai” từ lâu đã được người dân bản địa tiến hành và truyền tay nhau sử dụng. Nhưng khi sử dụng sản phẩm Cao Khai như là một loại thuốc điều trị dựa trên kinh nghiệm cũng như cảm quan sử dụng ẩn chứa nhiều rủi ro về tính an toàn, ảnh hưởng đến sức khỏe của người bệnh. Song song đó, hiện tại vẫn chưa có chính sách kiểm soát, quản lý việc lưu hành sản phẩm Cao Khai dẫn đến việc khai thác dây khai trở nên mất kiểm soát. Về lâu dài nếu không được bảo tồn sẽ có khả năng làm đứt đoạn nguồn nguyên liệu quý giá này trong tự nhiên. Do đó, rất cần thiết có những nghiên cứu chuyên sâu về sản phẩm Cao Khai, để từ đó có thể một mặt khẳng định giá trị của sản phẩm này, mặt khác là cơ sở để đề xuất những quy trình kiểm soát, chuẩn hóa việc sản xuất sản phẩm này từ khâu khai thác đến khâu sản xuất cũng như có kế hoạch gây giống, bảo tồn loại dược liệu quý giá này trong tương lai. 1
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU Tên khoa học: Coptosapelta flavescens Korth., họ Cà phê (Rubiaceae) Tên đồng danh: Coptosapelta tomentosa (Blume) Vahl. ex Heyne var. dongnaiensis (Pit.) Phamh, Coptosapelta flavescens var. dongnaiensis Pierre ex Pit. Tên Việt Nam: Dây khai, Vàng hoan, Dây cổ rùa, Dây họng trâu [5, 6]. Vị trí trong bảng phân loại thực vật: Giới: Thực vật (Plante) Ngành: Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp: Hai lá mầm (Magnoliopsida) Bộ: Long đởm (Gentianales) Họ: Cà phê (Rubiaceae) Chi: Coptosapelta Loài: Coptosapelta flavescens Korth. Đặc điểm thực vật học: Dây khai có dạng dây leo gỗ, dài 5-7m hoặc hơn. Cành tròn màu nâu sẫm, lúc non có lông, sau nhẵn. Lá mọc đối, có cuống rất ngắn dài 3-12mm, phiến lá mỏng, hình bầu dục hoặc hình trứng, dài 4,5-11cm, rộng 2,5-6cm, gốc gần tròn, đầu có mũi nhọn ngắn, mặt trên màu xanh lục, mặt dưới rất nhạt, có lông nhỏ ở các gân. Lá kèm hình tam giác hẹp, dài khoảng 3-6mm, rụng sớm. Cụm hoa là một xim ở ngọn hay kẽ lá đầu cành, dài 6-8cm, có lông mang nhiều hoa màu trắng đến vàng nhạt, mùi thơm hắc. Nụ hoa hình trụ, dài 14-18mm. Phần dưới đài hình ống, các thùy đài có hình tròn hay tam giác, dài khoảng 1mm; có ống tràng ngắn hơn các thùy tràng, các thùy xòe ra rộng và hơi cong. Nhị 5, đính ở họng tràng. Bầu 2 ô, cao 2,5mm, vòi nhụy dài 7-9mm, thò ra ngoài ống tràng. Quả nang hình cầu có núm nhọn ở đầu, đường kính 6-8mm, có 2 ô, khi chín nứt thành 2-3 mảnh, chứa nhiều hạt nhỏ, dẹt, có cánh. Mùa 2
hoa tháng 9-12, mùa quả vào tháng 1-4. Rễ chặt ra có mùi khai nồng, rất khó chịu nên có người còn gọi là cây Rễ khai [5]. Hình 1.1. Dây khai (Coptosapelta tomentosa (Blume) Valeton ex K. Heyne) Hiện nay, trên thế giới, Chi Coptosapelta gồm có 16 loài chủ yếu phân bố ở các nước Châu Á như Trung Quốc, Indonesia, Nhật Bản, Lào, Malaysia, Myanma, Phillipin, Thái Lan và Việt Nam. Dây khai (Coptosapelta tomentosa (Blume) Valeton ex K. Heyne) là cây thuốc quý được sử dụng từ lâu đời bởi nhiều dân tộc trên thế giới. Ở Malaysia, rễ Dây khai được dùng như một loại kem dưỡng da hoặc thuốc đắp cho trẻ nhỏ. Thuốc sắc từ rễ có tác dụng điều trị nhiễm trùng giun sán, đau bụng, sốt và viêm loét mũi [6-7]. Ở Sumatra, rễ Dây khai được luộc chín, nghiền thành bột, chà xát khắp cơ thể sẽ giúp chống lại sốt và thấp khớp [8]. Tuy nhiên, do sự phân bố đặc hữu, còn khá ít nghiên cứu về loài cây này. 1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC CỦA ĐỀ TÀI 1.2.1. Ngoài nước Năm 2000, S. Jansen và đồng sự đã công bố nghiên cứu đánh giá khả năng tích lũy nhôm được khảo sát trên 251 mẫu thực vật thuộc một số chi của họ Cà phê (Rubiaceae). Kết quả cho thấy nhôm được tích lũy nhiều trong lá của một số loài thuộc chi Coptosapelta [9]. Năm 2014, trong nghiên cứu sàng lọc in vitro trên 21 mẫu dược liệu dùng trong y học dân tộc Thái Lan để chữa tiêu chảy, kiết lị, dịch chiết aceton của C. flavescens có hoạt tính mạnh nhất trên cả 2 mô hình thử nghiệm với E. histolistica và G. intestinalis. Từ cao aceton này, nhóm nghiên cứu ở Thái Lan 3
đã phân lập được 1 dẫn chất anthraquinon: 1-hydroxy-2- hydroxymethylanthraquinon. Ở nồng độ thử nghiệm 20 µg/ml, chất này có khả năng ức chế sự phát triển E. histolistica tương đương Metroninazol (2,5 µg/ml) và đặc biệt với cùng nồng độ 2,5 µg/ml, 1-hydroxy-2- hydroxymethylanthraquinon còn cho khả năng ức chế mạnh hơn Metronidazol trên G. instestinalis sau khi ủ 12 giờ [10]. Một năm sau, nhóm nghiên cứu này cũng đã tìm ra cơ chế tác động của 1-hydroxy-2-hydroxymethylanthraquinon trên G. intestinalis khi ở cùng giá trị IC50 = 0,42 µg/ml, chất này gây những biến đổi trên màng tế bào và cảm ứng apoptosis chỉ sau 6 giờ trong khi trên lô thử với Metronidazol vẫn chưa có thay đổi đáng kể [11]. Năm 2014, nhóm nghiên cứu của Wipapan Kongyen và các cộng sự ở Thái Lan đã phân lập được 4 dẫn chất Anthraquinon và 1 dẫn chất Naphtoquinon từ dịch chiết aceton rễ C. flavescens. Dựa các các phương pháp phổ, cấu trúc hóa học của các chất được xác định lần lượt là 1,4-dimethoxy- 2-methylanthraquinon (4), 2-amino-3-methoxycarbonyl-1,4-naphtho-quinon (5), 1-hydroxy-2-hydroxymethyl-anthraquinon (6), 1-hydroxy-2- methoxycarbonyl-anthraquinon (7) và 2-methoxycarbonyl-anthraquinon (8). Bên cạnh đó, các chất này cũng được tiến thành thử các hoạt tính sinh học bao gồm: kháng khuẩn (với Staphylococcus aureus và Staphylococcus aureus kháng methicillin), chữa kiết lỵ và độc tế bào (trên dòng tế bào ung thư thận – Vero cell). Kết quả cho thấy, các dẫn chất anthraquinon, bao gồm: (5), (6), (7) đều cho tác động ở mức trung bình, đặc biệt (6) có hoạt tính ức chế Giardia intestinalis với giá trị MIC 2,5 µg/ml tương đương với chứng dương Metronidazol. Điều này khá hợp lý khi trong dân gian, loài cây này được dùng để chữa kiết lỵ ở trẻ em [12]. 4
R1 R2 R3 (4) OMe Me OMe (6) OH CH2OH H (7) OH COOMe H (8) H COOMe H Hình 1.2. Các hợp chất phân lập từ rễ C. flavescens Năm 2017, dịch chiết Methanol của thân C. flavescens còn được chứng minh là có khả năng hạ huyết áp. Kết quả này được công bố vào năm 2017 của một nhóm nghiên cứu thuộc Indonesia [13]. Theo nghiên cứu này, dịch chiết methanol của thân C. flavescens có tác dụng làm dãn mạch trên mô hình gây co mạch với phenylephedrin ở chuột. Nghiên cứu còn cho rằng tác dụng này có thể gây ra bởi các polyphenol hoặc saponin có trong thân C. flavescens do kích hoạt sự phóng thích NO nội sinh gây ra sự dãn mạch. Năm 2018, khả năng kháng viêm in vitro và in vivo của dịch chiết methanol rễ C. flavescens được chứng minh qua nghiên cứu ở Indonesia. Cụ thể, kết quả nghiên cứu in vitro cho thấy EC50 của chiết xuất methanol là 1,905 ± 0,119 mg/ml, thấp hơn so với indomethacin (10,288 ± 0,212 mg/ml) trong thử nghiệm kháng viêm trên màng hồng cầu. Còn trong mô hình gây phù chân chuột bằng carragenan, liều thử 1200 mg/kg cao methanol cho khả năng kháng viêm tương đương 20 mg/kg Indomethacin [14]. Năm 2018, nhằm cung cấp thêm thông tin sâu hơn về các hợp chất có hoạt tính của Dây khai, Fitriyana và công sự đã tiến hành sử dụng rễ cây được chiết bằng các dung môi với độ phân cực tăng dần là hexan, ethyl acetat và 5