Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tạo hoạt chất mangostin phytosome và đánh giá khả năng chống oxi hóa của hoạt chất trên động vật thực nghiệm

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:78

Thêm vào BST

Báo xấu

32
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm 3 mục tiêu: Nghiên cứu tách chiết được hoạt chất mangostin sạch; nghiên cứu công nghệ tạo hoạt chất mangostin phytosome; đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của hoạt chất mangostin phytosome trên động vật thực nghiệm.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu tạo hoạt chất mangostin phytosome và đánh giá khả năng chống oxi hóa của hoạt chất trên động vật thực nghiệm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- HOÀNG MAI LINH NGHIÊN CỨU TẠO HOẠT CHẤT MANGOSTIN PHYTOSOME VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG OXI HÓA TRÊN ĐỘNG VẬT THỰC NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2020
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------ HOÀNG MAI LINH NGHIÊN CỨU TẠO HOẠT CHẤT MANGOSTIN PHYTOSOME VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG OXI HÓA TRÊN ĐỘNG VẬT THỰC NGHIỆM Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 8420101.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐỖ THỊ TUYÊN PGS.TS NGUYỄN QUANG HUY Hà Nội - 2020
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi xin gửi lời cảm và lòng biết ơn chân thành tới TS. Đỗ Thị Tuyên, Trưởng phòng Công nghệ sinh học Enzyme thuộc Viện công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã định hướng nghiên cứu hướng dẫn, cũng như tạo mọi điều kiện về trang thiết bị, hóa chất để tôi có thể hoàn thành đề tài. Tôi xin cảm ơn PGS.TS Nguyễn Quang Huy đã cho tôi cơ hội thực hiện luận văn này tại phòng Công nghệ sinh học Enzyme, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Luận văn được thực hiện bằng kinh phí của đề tài cấp Bộ quốc phòng “Nghiên cứu bào chế viên nang chứa phytosome của mangostin chiết xuất từ vỏ quả măng cụt dùng cho bộ đội làm việc trong điều kiện độc hại” do Thiếu tá, Ths Đoàn Thanh Huyền chủ nhiệm. Tôi xin cảm ơn tập thể phòng Công nghệ sinh học Enzyme, Viện Công nghệ sinh học đã chỉ bảo, giúp đỡ và chia sẻ tận tình cho tôi những kinh nghiệm chuyên môn trong quá trình làm thực nghiệm. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn và lòng biết ơn tới các thầy cô trong Khoa sinh học, Trường đại học Khoa học tự nhiên, Đại học quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập. Tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên tinh thần để tôi hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2020 Học viên Hoàng Mai Linh i
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ i MỤC LỤC ................................................................................................................. ii DANH MỤC CÁC HÌNH .........................................................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... vi CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................................... vii MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................3 1.1 Hoạt chất α- mangostin ...................................................................................3 1.1.1 Giới thiệu chung .........................................................................................3 1.1.2 Cấu trúc hóa học.........................................................................................3 1.1.3 Hoạt tính sinh học ......................................................................................4 1.2 Phytosome ........................................................................................................8 1.2.1 Khái niệm ...................................................................................................8 1.2.2 Thành phần của phytosome ........................................................................8 1.2.3 Phân loại, vai trò phospholipid trong phytosome .....................................9 1.2.4 Ưu nhược điểm phytosome .....................................................................10 1.2.5 Một số phương pháp bào chế phytosome ................................................11 1.2.6. Một số phương pháp đánh giá tương tác giữa hoạt chất và phospholipid trong phytosome ................................................................................................11 1.3 Peroxidase ......................................................................................................12 1.4 Peroxy hóa lipid .............................................................................................13 1.5 Giới thiệu một số vi sinh vật gây bệnh ở ngƣời ..........................................14 1.5.1 Staphylococcus aureus .............................................................................14 1.5.2 Candida albicans .....................................................................................15 1.6 Tình hình nghiên cứu phytosome ...............................................................15 1.6.1 Trên thế giới .............................................................................................15 1.6.2 Ở Việt Nam ..............................................................................................17 CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP ..........................................19 2.1 Nguyên liệu và hóa chất ................................................................................19 ii
2.1.1 Nguyên liệu ..............................................................................................19 2.1.2 Hóa chất ...................................................................................................19 2.2 Các thiết bị thí nghiệm ..................................................................................21 Các thiết bị sử dụng chính trong các thí nghiệm đƣợc liệt kê trong bảng.....21 2.3 Động vật thí nghiệm ......................................................................................22 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu ..............................................................................23 2.4.1 Tách chiết và tinh sạch α-mangostin ........................................................23 2.4.2 Sắc ký cột (Column chromatography - CC) ............................................24 2.4.3 Sắc ký bản mỏng .....................................................................................25 2.4.4 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)..............................25 2.4.5 Phương pháp điều chế mangostin phytosome ..........................................26 2.4.6 Phương pháp đánh giá khả năng tạo phức giữa hoạt chất và phospholipid ...........................................................................................................................27 2.4.7 Xác định hoạt tính kháng khuẩn ..............................................................28 2.4.8 Xác định hoạt độ peroxidase ....................................................................29 2.4.9 Xác định làm lượng malondialdehyde .....................................................30 2.4.10 Xác định hàm lượng protein ..................................................................31 2.4.11 Xác định hàm lượng -SH tự do ..............................................................31 2.4.12 Xử lý số liệu ...........................................................................................32 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................33 3.1 Tách chiết thu nhận hoạt chất α-mangostin ...............................................33 3.2. Điều chế mangostin phytosome ...................................................................37 3.3. Đánh giá tƣơng tác giữa hoạt chất và phospholipid trong phytosome .....39 3.3.1 Phân tích phổ hồng ngoại IR ....................................................................39 3.3.2. Phân tích quang phổ hấp thụ phân tử UV-VIS .......................................41 3.4. Đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của phytosome mangostin ...................42 3.5 Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa trên động vật thực nghiệm .................43 3.5.1 Ảnh hưởng của mangostin phytosome lên hoạt độ peroxidase trong gan ...........................................................................................................................43 iii
3.5.2 Ảnh hưởng của mangostin phytosome lên hàm lượng MDA trong gan chuột ..................................................................................................................45 3.5.2 Ảnh hưởng của mangostin phytosome lên hàm lượng nhóm -SH trong gan chuột ...........................................................................................................47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................50 KẾT LUẬN ..............................................................................................................50 KIẾN NGHỊ .............................................................................................................50 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................51 iv
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Cấu trúc của một Chromono ......................................................................3 Hình 1.2. Cấu trúc khung xương của phân tử xanthone ............................................4 Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của α- mangostin ............................................................4 Hình 1.4. Cấu tạo của phytosome ...............................................................................8 Hình 1.5. Công thức cấu tạo của phosphatidylcholin ..............................................10 Hình 1.6. Cấu trúc nhân hem của peroxidase. ..........................................................13 Hình 1.7. Hình dạng vi khuẩn Staphylococcus aureus. ............................................14 Hình 1.8. Hình dạng nấm Candida albicans. ...........................................................15 Hình 2.1. Quy trình tinh sạch α-mangostin từ vỏ quả măng cụt Garcinia mangostana L. .........................................................................................23 Hình 2.2. Sơ đồ bào chế mangostin phytosome .......................................................27 Hình 2.3. Đường chuẩn peroxidase có sử dụng chuẩn peroxidase horce ................30 Hình 2.4. Đường chuẩn Bradford sử dụng BSA làm chuẩn .....................................31 Hình 3.1. Tách chiết thu nhận hoạt chất α-mangostin ..............................................33 Hình 3.2. Ảnh chạy sắc kí bản mỏng sản phẩm tinh sạch α-mangostin ...................34 Hình 3.3. Hoạt chất α-mangostin dạng tinh thể ........................................................36 Hình 3.4. Phổ HPLC của hoạt chất - mangostin ....................................................36 Hình 3.5. Quá trình bào chế mangostin phytosome ..................................................39 Hình 3.6. Phổ hồng ngoại của mẫu - mangostin.....................................................40 Hình 3.7. Hấp thụ huỳnh quang của phức mangostin phytosome ............................41 Hình 3.8. Hoạt tính kháng khuẩn của α-mangostin và mangostin phytosome đối với nấm Candida albicans (A) và vi khuẩn Staphylococcus aureus (B).......42 Hình 3.9. Hoạt độ peroxidase trong gan chuột dưới tác dụng của mangostin phytosome ................................................................................................44 Hình 3.10. Sự thay đổi hàm lượng MDA trong gan dưới tác dụng của mangostin phytosome. ...............................................................................................46 Hình 3.11. Sự thay đổi hàm lượng nhóm -SH trong gan dưới tác dụng của mangostin phytosome ..............................................................................48 v
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Danh sách hóa chất chính được sử dụng trong thí nghiệm.......................20 Bảng 2.2. Thành phần các loại đệm và dung dịch ....................................................20 Bảng 2.3. Thành phần môi trường nuôi cấy vi sinh vật. ...........................................21 Bảng 2.4. Các thiết bị thí nghiệm. .............................................................................21 Bảng 2.5. Các nhóm chuột xử lí hóa chất. ................................................................22 Bảng 3.1. Tỷ lệ sản phẩm tách chiết so với nguyên liệu thô. ...................................35 Bảng 3.2. Số liệu phân tích phổ HPLC của mẫu - mangostin tinh sạch.................37 Bảng 3.3. Hiệu suất của quá trình điều chế mangostin phytosome ..........................38 Bảng 3.4. Hoạt độ peroxidase trong gan chuột .........................................................44 Bảng 3.5. Hàm lượng MDA trong gan chuột dưới tác dụng của phytosome mangostin..................................................................................................46 Bảng 3.6. Hàm lượng nhóm -SH trong gan chuột dưới tác dụng của phytosome mangostin .................................................................................................48 vi
CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1 H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân DMSO Dimethyl sulfoxide DSC Phân tích nhiệt vi sai ĐC Đối chứng EDTA Ethylenediamine tetraacetic acid EP Ether petroleum EtOAC Ethyl acetate EtOH Ethanol FTIR Quang phổ hồng ngoại chuyển đổi HPLC High-performance liquid chromatography HSPC Phosphatidylcholin đậu nành hydrogen hóa (Hydrogenated Soy Phosphatidylcholin) LB Luria broth LDL Low density lipoprotein MDA Malondialdehyde MeOH Methanol MIC Minimum inhibitory concentration OD Optical density PC Phosphatidylcholin PDI Chỉ số phân bố KTTP Rf Retention factor SD Standard deviation SDA Sabouraud dextrose agar SDS Sodium dodecyl sulfate -SH Nhóm sulfhydryl SEM Kính hiển vi điện tử quét SKD Sinh khả dụng SOD Superoxide dismutase vii
TB Trung bình TBA Thiobarbituric acid TL Trọng lượng TLC Thin layer chromatography TMB 3,3´-5,5´-tetramethyl benzidine TN Thí nghiệm TT Thể trọng XRD Nhiễu xạ tia X (XRay diffraction) viii
MỞ ĐẦU Măng cụt (Garcinia mangostana L.) thuộc họ Clusiaceae (Guttiferae) được biết đến là “nữ hoàng trái cây” ngoài hương vị thơm ngon còn là một dược liệu quý giá, vỏ quả măng cụt được sử dụng trong y học dân gian để chữa bệnh tiêu chảy, kiết lị…Nghiên cứu hóa thực vật cho thấy măng cụt có chứa nhiều chất hóa học khác nhau như tannin, chất nhựa (resin), pectin và đặc biệt là các dẫn xuất xanthone, những chất thuộc nhóm chất phenolic. Các chất xanthone của vỏ quả măng cụt đã được xác định là: -mangostin, -mangostin, -mangostin, isomangostin, normangostin, trong đó hoạt chất -mangostin có hàm lượng cao nhất, chiếm khoảng 0,02- 0,2%. Các mangostin có nhiều hoạt tính sinh học quý như: hoạt tính kháng khuẩn, hoạt tính kháng nấm, hoạt tính chống viêm, hoạt tính chống oxi hóa nên đã và đang được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Hiện nay cùng với việc sử dụng công nghệ phytosome đang dần được ứng dụng rộng rãi do khả năng tăng sinh khả dụng rất lớn các hoạt chất có nguồn gốc từ tự nhiên, có độ an toàn cao, không có tác dụng phụ và liều sử dụng nhỏ. Phytosome có cấu trúc tương tự màng tế bào sinh học, tương hợp sinh học cao và thuận lợi hơn để được vận chuyển vào nội bào. Công nghệ phytosome là công nghệ nghiên cứu bào chế và ứng dụng phức hợp của các hợp chất tự nhiên với phospholipid có cấu trúc tương tự màng tế bào nhằm tăng khả năng vận chuyển các hoạt chất từ môi trường thân nước sang môi trường thân lipid để tăng hấp thu cho các hoạt chất tự nhiên. Sử dụng các hợp chất mangostin kết hợp với công nghệ phytosome sẽ tạo ra một dòng sản phẩm mới có nguồn gốc tự nhiên phục vụ trong chăm sóc sức khoẻ ngày càng phổ biến do tính tự nhiên, sự phong phú, tương hợp sinh học cao. Sử dụng các phospholipid có nguồn gốc tự nhiên, phát triển thành công dạng bào chế phytosome cho các sản phẩm tự nhiên đã tạo ra một hướng đột phá mới cho xu hướng phát triển này. Các nghiên cứu về tinh sạch và tác dụng sinh học của các mangostin, và đặc biệt là công nghệ phytosome ở Việt Nam vẫn còn rất hạn chế. Hơn nữa, cũng vẫn còn thiếu vắng những nghiên cứu sâu về tính kháng khuẩn, tác dụng chống oxi hóa của hoạt chất mangostin phytosome trên động vật thực nghiệm làm cơ sở khoa học
cho các nghiên cứu tạo sản phẩm ứng dụng các hoạt chất mangostin phytosome trong việc chăm sóc sức khỏe con người từ nguồn dược liệu quý trong nước. Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu tạo hoạt chất mangostin phytosome và đánh giá khả năng chống oxi hóa của hoạt chất trên động vật thực nghiệm” với các mục tiêu sau: (1) Nghiên cứu tách chiết được hoạt chất mangostin sạch; (2) Nghiên cứu công nghệ tạo hoạt chất mangostin phytosome; (3) Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của hoạt chất mangostin phytosome trên động vật thực nghiệm.
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Hoạt chất α- mangostin 1.1.1 Giới thiệu chung Hoạt chất α- mangostin là một chất được tách chiết từ vỏ quả măng cụt, chiếm hàm lượng rất cao trong vỏ quả này khoảng 0,02 % đến 0,2 % trọng lượng khô. Chất được biết đến với danh pháp quốc tế là: 1,3,6-trihydroxy-7-methoxy-2,8-bis (3-methylbut-2-enyl) xanthen-9-one, có công thức phân tử là C24H26O6 và khối lượng phân tử 410,46 g /mol. Là tinh thể có màu vàng, có nhiệt độ nóng chảy khoảng từ 205-206 0C, chất được coi là gần như không tan trong nước do nồng độ tan rất thấp chỉ khoảng 2,03x10-4 mg/L ở 250C [58], tuy nhiên lại có thể tan trong các chất như: ancol, aceton, chloroform, ethyl acetat [4]. 1.1.2 Cấu trúc hóa học Hoạt chất α- mangostin có cấu trúc điển hình của một hợp chất xanthone. Trong đó các hợp chất xanthone được biết đến như là các chất chống oxi hóa mạnh, có cấu trúc mạch phẳng gồm các vòng 6 carbon nối với nhau bởi nhóm carboxyl và nguyên tử oxi tạo thành khung xương chính của phân tử. Cấu trúc này có dạng giống cấu trúc của chromono (hình 1.1). Tuy nhiên thay vì chỉ có một vòng 6 carbon thì xanthone có hai vòng 6 carbon ở hai bên (hình 1.2). Khung xương chính được nối với các mạch bên khác nhau tạo thành nhiều loại xanthone có đặc tính vật lý, hóa học, sinh học khác nhau. Ngày nay, người ta đã tìm được hơn 200 loại dẫn xuất xanthone khác nhau, với 60 loại xanthone có trong vỏ quả măng cụt [5]. Hình 1.1. Cấu trúc của một Chromono [56]
Hình 1.2. Cấu trúc khung xương của phân tử xanthone (PubChem CID:7020) [60] Dựa trên cấu trúc khung xương của hợp chất xanthone, cấu trúc α-mangostin có thêm một nhóm methoxyl (- O - CH3), hai nhóm isoprenyl (C5H8) và ba nhóm chức hydroxyl (- OH ) được mô tả trên hình 1.3. Trong đó nhóm isoprenyl đóng vai trò quan trọng trong việc giúp α- mangostin có hoạt tính kháng khuẩn [28,45] Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của α- mangostin (PubChem CID: 5281650) [58] 1.1.3 Hoạt tính sinh học Đã từ lâu, vỏ quả măng cụt được sử dụng trong y học cổ truyền không chỉ tại Việt Nam mà còn nhiều nước Châu Á như Trung Quốc, Ấn Độ với tác dụng chữa trị kiết lỵ, tiêu chảy, chữa đau bụng, làm khô vết thương, chống nhiễm trùng da [6]. Một số nghiên cứu còn cho thấy các hợp chất xanthone có trong vỏ quả măng cụt còn có khả năng kìm hãm sự phát triển của khối u ung thư, chống oxi hóa, kháng viêm, kháng khuẩn…
1.1.3.1 Hoạt tính kháng khuẩn Hoạt chất α-mangostin cùng với các dẫn xuất xanthone được biết đến có khả năng kháng khuẩn mạnh. Theo nghiên cứu của Pothitirat và cộng sự (2009) cho thấy α-mangostin có khả năng kháng lại vi khuẩn gram dương Propionibacterium acnes, một loại vi khuẩn có trên bề mặt da của con người gây nên các bệnh như mụn trứng cá với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là 1,95 µg/ml [41]. Ngoài ra α- mangostin còn chống lại các vi khuẩn kháng lại kháng sinh, những vi khuẩn này có nguy cơ gây bệnh không thể kiểm soát với người đã được điều trị bằng kháng sinh trong dài hạn, Iinuna và cộng sự (1996) đã đề cập đến khả năng hạn chế sự phát triển của Staphylococcus aureus kháng methicillin của α- mangostin, khả năng này tăng lên khi kết hợp với hoạt động của kháng sinh vancomynine [25]. Ở một nghiên cứu khác Sakagami và cộng sự (2005) đã chỉ ra rằng α-mangostin có khả năng chống lại các vi khuẩn Enterococci kháng vancomycine ở nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là 6,25 µg/ml và kháng lại S.aureus kháng methicillin ở nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) 6,25-12,5 µg/ml [42]. Nhờ hoạt tính này mà mà α- mangostin góp phần kiểm soát sự nhiễm trùng do vi khuẩn Enterococci và S.aureus gây ra. Jun và cộng sự (2013) đã dùng năm hoạt chất xanthone khác nhau thử nghiệm kháng lại vi khuẩn S.aureus kháng methicillin, kết quả cho thấy α- mangostin có nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) tốt nhất 0,78-1,56 µg/ml, đồng thời nhóm ông cho rằng α-mangostin có khả năng diệt S.aureus kháng methicillin nhanh là do sự tương tác trực tiếp của nhóm isoprenyl trong α- mangostin với lớp lipid kép của màng tế bào vi khuẩn dẫn đến màng này bị vỡ và làm tăng tính thẩm thấu của màng [28]. Như vậy, α-mangostin và các dẫn xuất xanthone từ quả măng cụt có khả năng giúp kháng lại một số loại bệnh do vi khuẩn gây nên, đồng thời cũng có thể ngăn chặn nguy cơ bùng phát dịch bệnh do các vi khuẩn kháng kháng sinh gây ra. Pimchan và cộng sự (2017) đã nghiên cứu kết hợp α- mangostin và kháng sinh ceftazidime chống lại vi khuẩn Acinetobacter baumannii kháng ceftazidime kết quả cho thấy sự kết hợp này có hiệu quả tốt khi làm mỏng các màng peptidoglycan, tăng tính thấm của màng tế bào của khuẩn A.baumannii đồng thời α- mangostin cho thấy khả năng ức chế enzyme β-lactamase loại IV của khuẩn này gây ra kìm hãm và tiêu
diệt chúng. Từ nghiên cứu này, cho thấy có thể phát triển sử dụng α- mangostin như một dược phẩm bổ sung, có thể phối hợp với kháng sinh ceftazidime để tăng cường khả năng tiêu diệt A.baumannii kháng kháng ceftazidime [39]. Một nghiên cứu khác, Sivaranjani và cộng sự (2017) đã sử dụng α- mangostin để tiêu diệt khuẩn Staphylococcus epidermidis RP62A, thu được nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) của α-mangostin với khuẩn S.epidermidis RP62A lần lượt là 1,25 và 5 μg / mL. Trong đó α- mangostin thể hiện khả năng diệt khuẩn rất tốt khi nhanh chóng làm giảm lượng vi khuẩn S.epidermidis RP62A chỉ trong vòng năm phút. Cơ chế diệt khuẩn S.epidermidis của α-mangostin được giải thích do nó có thể ức chế và diệt trừ màng sinh học (biofilm) của loài khuẩn này. Từ đó, cho thấy tiềm năng của α-mangostin có thể sử dụng hỗ trợ điều trị nhiễm trùng do vi khuẩn S.epidermidis gây ra [47]. 1.1.3.2 Hoạt tính kháng nấm Các hợp chất xanthone nói chung và α- mangostin được tách chiết từ vỏ quả măng cụt có khả năng kháng một số loại nấm gây bệnh ở thực vật, là nguyên nhân gây thiệt hại mùa màng như Fusarium oxysporum, Aliciella tenuis, Aspergillus oryzae [22]. Ngoài ra α- mangostin còn có khả năng chống lại nấm Candida albicans, một loại nấm gây bệnh nhiễm trùng đường sinh dục, miệng da và máu. Người ta dự đoán rằng cơ chế kháng nấm của α- mangostin và các dẫn xuất xanthone là do chúng tấn công vào cấu trúc và chức năng của tế bào nấm, đặc biệt là ergosterol, một loại lipid qua trọng trong màng tế bào nấm, mà không có ở tế bào động vật [16]. Vậy nên điều này có ý nghĩa sử dụng α- mangostin như chất diệt bệnh nấm trên động vật, mà không sợ ảnh hưởng đến tế bào của chúng. 1.1.3.3 Hoạt tính kháng viêm Trong nghiên cứu của mình Nakatani và cộng sự (2002), đã chứng minh rằng cao chiết xanthone từ vỏ quả măng cụt có khả năng ức chế quá trình giải phóng histamine và tổng hợp prostaglandin E2. Do đó, các chất tách chiết từ vỏ quả măng cụt chống dị ứng và kháng viêm [37]. Ngoài ra năm 2010, Bumrungpert và cộng sự đã chứng minh được rằng α- mangostin và γ-mangostin có thể ức chế hoạt động của LPS (lipopolisaccharide có trong plasma ở người béo phì) lên sự biểu hiện của các
gen quy định protein-enzyme liên quan đến phản ứng viêm và kháng insulin ở đại thực bào. Hai dẫn xuất xanthone có từ vỏ quả măng cụt này có thể làm suy giảm khả năng cảm ứng biểu hiện interleukin-6, yếu tố gây lên hoại tử (TFNα) [17] 1.1.3.4 Hoạt tính chống oxi hóa Các gốc tự do là một sản phẩm tất yếu của các quá trình sinh lý hóa trong cơ thể. Sự tăng quá mức các gốc tự do làm cho hệ thống chống oxi hóa của các tế bào không đáp ứng được gây ra sự phá hủy Protein, DNA, chất béo, gây tổn thương tế bào và quá trình trao đổi chất đẩy nhanh quá trình lão hóa [5]. Williams và cộng sự (1995) đã chứng minh rằng mangostin có khả năng hoạt động như một chất thu dọn các gốc tự do để ngăn chặn sự phá của các gốc tự do lên LDL (Low density lipoprotein) [53]. Trong một nghiên cứu khác, Sun và các cộng sự (2009) đã chỉ ra rằng mangostin có thể trung hòa được các gốc hydroxyl tự do, superoxin anion, ức chế sự hình thành MDA (malondialdehyde) trong quá trình nuôi cấy tế bào bạch cầu [48] 1.1.3.5 Hoạt tính chống ung thư Đặc biệt hoạt chất α- mangostin còn được vẫn được nghiên cứu ứng dụng chữa nhiều bệnh cho đến ngày nay tiêu biểu là ung thư. Shibata cùng cộng sự (2011) đã chứng minh rằng mangostin từ quả măng cụt có thể gây chết một số dạng tế bào ung thư trong cơ thể. Nhóm ông đã cho thử nghiệm hoạt tính diệt ung thư của α- mangostin trên chuột được gây ung thư vú. Sau khi điều trị bằng α- mangostin cho thấy số chuột có khả năng sống sót cao hơn so với chuột không được điều trị, đồng thời khối u ung thư trên chuột cũng được ức chế đáng kể [44]. Tiếp đó, Han và cộng sự (2017) đã chỉ ra rằng α-mangostin có thể ức chế LSD1 (Lysine-specific demethylase 1) chống lại sự di căn của các khối u ung thư [23]. Cùng năm này, Wang và cộng sự (2017) đã chứng minh rằng α-mangostin có thể chống lại ung thư da gây ra bởi anthracene 9,10-dimetylbenzan (DMBA) / TPA thử nghiệm trên chuột. Trong đó, ung thư da được biết là dạng ung thư phổ biến có thể gây ra tử vong ở người, tuy nhiên cho đến ngày nay tiến trình điều trị bệnh này vẫn còn chưa được hiệu quả. Nhóm ông cho rằng sở dĩ α- mangostin ức chế sự hình thành ung thư da thử nghiệm trên chuột gây ra bởi DMBA / TPA là do chúng có thể ức chế sự viêm, đồng thời ức chế thúc đẩy sự tự phát và quá trình apoptosis [51]. Tóm lại,
hoạt chất α- mangostin có thể diệt được ung thư theo nhiều cơ chế khác nhau, theo đó chúng chủ yếu tác động lên tế bào ung thư và gây ra quá trình chết theo chu trình của các tế bào này. 1.2 Phytosome 1.2.1 Khái niệm Hình 1.4. Cấu tạo của phytosome Phytosome là phức hợp của cao chiết hoặc dược chất dược liệu chuẩn hóa gắn với phospholipid ở mức độ phân tử, nó có cấu trúc tương tự màng tế bào sinh học, tương hợp sinh học cao và được vận chuyển vào nội bào một cách dễ dàng [33]. Thuật ngữ "Phyto" nghĩa là “thực vật” trong khi “some” có nghĩa là “giống như tế bào”, thường được gọi là herbosome trong nhiều tài liệu khác. Thế hệ phytosome đầu tiên được ra đời bằng việc kết hợp giữa hợp chất polyphenol với phospholipid trong dung môi không phân cực [18]. 1.2.2 Thành phần của phytosome Phytosome là phức hợp được tổng hợp bởi một phân tử phospholipid tự nhiên hay tổng hợp (phosphatidylcholin, phosphatidylethanolamin hay phosphatidyiserin) phản ứng với một hợp chất tự nhiên có trong dịch chiết từ dược liệu [14]. Cấu tạo của phytosome gồm 2 thành phần: hoạt chất dược liệu ít tan q nước và phospholipid. Trong phức hợp, các nhóm phân cực của dược chất tương tác với nhóm phosphat của phospholipid thông qua liên kết hydro, hình thành sự sắp xếp không gian đặc trưng có thể được chứng minh bằng các loại phổ [18].
Phospholipid là các phân tử lipid nhỏ cấu tạo bởi một glycerol trong đó, hai gốc rượu gắn với hai acid béo, gốc còn lại gắn với nhóm phosphat [14]. Dược chất: Hoạt chất được gắn vào đầu phân cực của phospholipid, trở thành bộ phận cấu tạo của màng và có sự hình thành các liên kết hydro giữa hydroxyl phenol của hoạt chất và nhóm phosphat trên nhánh phospholipid cho từng phân tử hoạt chất. 1.2.3 Phân loại, vai trò phospholipid trong phytosome 1.2.3.1 Phân loại Phospholipid gồm 3 loại: Phospholipid tự nhiên: Hay dùng nhất là phosphatidylcholin từ lecithin của trứng hoặc đậu tương, ngoài ra còn có phosphatidylethanolamin, phosphatidylserin, phosphatidylglycerol… Phospholipid tổng hợp: Phosphatidylcholin đậu nành được hydrogen hóa, disteroyl phosphatidylcholin, dioleyl phosphatidylcholin, dioleyl phosphatidylethanolamin…ngoài ra còn có một số loạiphospholipid khác như: sphingolipid (sphingomyelin, sphingosin…). Phospholipid được sử dụng chủ yếu là từ đậu nành và trứng, đặc biệt là phosphatidylcholin là một phospholipid chính trong màng tế bào. 1.2.3.2 Vai trò của phospholipid trong phytosome Do phospholipid là hợp chất hai chức có chứa một nửa phosphatidyl ưa dầu và một nửa cholin ưa nước nên có khả năng cải thiện sinh khả dụng của các hợp chất tự nhiên. Phần nửa ưa nước (nhóm cholin) gắn với hợp chất tự nhiên, trong khi nửa phần phosphatidyl tan trong lipid dạng đuôi và bao bọc các thành phần liên kết cholin [11]. Ngoài vai trò là một chất mang thuốc, phosphatidylcholin là thành phần quan trọng của màng tế bào, là phân tử gốc để xây dựng nên các lipoprotein và màng tế bào, ngoài ra nó cũng là nguồn cung cấp cholin thiết yếu cho các tế bào trong cơ thể.
Hình 1.5 Công thức cấu tạo của phosphatidylcholin [11] Đồng thời, phospholipid còn làm giảm sức căng bề mặt của hệ phân tán với dịch tiêu hóa, bằng cách đó phytosome dễ dàng được vận chuyển vào màng, mô, thành tế bào trong cơ thể [14,38,40]. 1.2.4 Ưu nhược điểm phytosome 1.2.4.1 Ưu điểm Phytosome dễ tan trong dung môi dầu và nước nên tăng khả năng hấp thụ dược chất, gia tăng sinh khả dụng, dẫn đến giảm liều dùng và tăng được hiệu quả điều trị. Phospholipid vừa là chất mang, vừa có tác dụng bảo vệ gan. Cholin có trong phospholipid giúp bổ sung cholin cho gan, bảo vệ gan khỏi nhiễm mỡ. Do phytosome cải thiện được độ tan của dược chất trong muối mật nên tăng tác dụng của thuốc tại gan. Giữa các phân tử phosphatidylcholin và các hoạt chất có hình thành các liên kết hóa học nên dạng bào chế phytosome có ổn định cao. Hướng hoạt chất đến mô đích hiệu quả hơn và tăng vận chuyển nội bào. Bên cạnh đó, phytosome giúp tăng tính thấm, hấp thu qua da nên được dùng nhiều trong mỹ phẩm. Đặc biệt, do phytosome có đặc tính thân dầu nên hoạt chất dễ vượt qua lớp màng sinh học giàu lipid. Phytosome giúp tăng thời gian bán hủy của một số hoạt chất nên tăng thời gian tác dụng của hoạt chất trong cơ thể, tăng tác dụng sinh học của hợp chất [33].