Nghiên cứu hoạt tính chống ung thư của cây nhân trần tía (Adenosma bracteosum bonati)

Chia sẻ: Bigates Bigates | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Kết quả phân tích GC/MS cho thấy cao chiết cồn nhân trần tía có chứa các chất có tiềm năng chống ung thư như β-bisabolene, cavacrol, phytol, humulene và acid linoleic. Thử nghiệm hoạt tính của cao chiết trên hai dòng tế bào ung thư cổ tử cung Hela và ung thư vú MCF-7 được tiến hành theo phương pháp gây độc trên tế bào cho giá trị IC50 lần lượt là 39,67 ± 0,47 µg/mL và 41,07 ± 3,15 µg/mL.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu hoạt tính chống ung thư của cây nhân trần tía (Adenosma bracteosum bonati)

NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH CHỐNG UNG THƯ CỦA CÂY NHÂN TRẦN TÍA (ADENOSMA BRACTEOSUM BONATI) Mã Phú Cường, Ngô Ngọc Phương Ngoan, Thái Thị Diễm Uyên, Nguyễn Thị Hồng Tâm* Viện Khoa học Ứng dụng HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: PGS.TS. Nguyễn Ngọc Hồng TÓM TẮT Kết quả phân tích GC/MS cho thấy cao chiết cồn nhân trần tía có chứa các chất có tiềm năng chống ung thư như β-bisabolene, cavacrol, phytol, humulene và acid linoleic. Thử nghiệm hoạt tính của cao chiết trên hai dòng tế bào ung thư cổ tử cung Hela và ung thư vú MCF-7 được tiến hành theo phương pháp gây độc trên tế bào cho giá trị IC50 lần lượt là 39,67 ± 0,47 µg/mL và 41,07 ± 3,15 µg/mL. Khi so sánh hoạt tính của cao chiết trên hai dòng tế bào MCF-7 và Hela với thuốc chống ung thư là doxorubicin nhận thấy dòng tế bào Hela nhạy cảm hơn và chỉ kém hơn doxorubicin 2,92 lần. Từ khóa: cao chiết, Hela, GC/MS, MCF-7, nhân trần tía. 1 MỞ ĐẦU Ở Việt Nam, cây nhân trần tía cùng một số loài khác thuộc chi Adenosma đã được sử dụng trong việc phòng và điều trị viêm gan. Các nghiên cứu về nhân trần tía chủ yếu xoay quanh về giá trị dược liệu. Rất ít nghiên cứu cụ thể về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của cây (Bộ y tế 2017). Nhân trần tía trước đó được báo cáo hiệu quả ức chế tế bào ung thư của các phân đoạn cao chiết trên hai dòng tế bào NCI-H460, HepG2 vì khả năng gây độc trên tế bào cao mà không ảnh hưởng đến tế bào tự nhiên và tiềm năng trong hỗ trợ điều trị tiểu đường (Nguyen et al. 2020b, a). Mục tiêu của đề tài là phân tích một số thành phần hóa học của cao chiết dựa trên phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ GC/MS và hoạt tính gây độc trên hai dòng tế bào ung thư cổ tử cung Hela và ung thư vú MCF-7. 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Nguyên liệu Cây nhân trần tía (Adenosma bracteosum Bonati) được thu hái trên núi thuộc tỉnh Tây Ninh vào tháng 11. Mẫu cây được định danh bởi PGS.TS. Trần Hợp, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. Cây được thu hoạch sáng sớm, được bảo quản trong bịch xốp, để ở nơi khô thoáng, tránh ẩm mốc và được gói kỹ bảo quản cẩn thận. 500
2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp thu nhận cao chiết từ nhân trần tía Mẫu cây nhân trần tía khô được loại bỏ cỏ rác sẽ được xay nhuyễn thành bột. Bột nguyên liệu được ngâm kiệt với ethanol 80%. Quá trình chiết lỏng – rắn diễn trong khoảng 24 – 48 giờ ở nhiệt độ phòng và được ngâm nhiều lần. Tiến hành lọc thô để loại bỏ cặn bã trong nguyên liệu và thu dịch. Dịch chiết sau khi lọc được đem đi cô quay, dung môi sau khi cô quay sẽ được thu hồi và tái sử dụng. Sau khi cô quay thu được dịch cao lỏng, tiến hành cô đặc duy trì nhiệt độ của dịch ở 60oC. 2.2.2 Phương pháp phân tích thành phần hóa học - Định tính các thành phần hóa học trong cây nhân trần tía được áp dụng phương pháp của bộ môn Dược liệu – Khoa Dược – Đại học Y dược TP. Hồ Chí Minh (cải tiến từ phương pháp của trường đại học Dược khoa Rumani, 2006) - Thành phần acid béo trong cao cồn được xác định bằng phương pháp GC−MS tại viện Công nghệ Hóa học Thành phố Hồ Chí Minh. 2.2.3 Phương pháp gây độc trên dòng tế bào ung hư Cách tiến hành Nghiên cứu được thực hiện theo phương pháp của Monks (1991) (Monks et al. 1991). Dòng tế bào ung thư cổ tử cung (HeLa), ung thư vú (MCF-7) do ATCC (Hoa Kỳ) cung cấp, được nuôi cấy trong môi trường E’MEM có bổ sung L-glutamine (2 mM), HEPES (20 mM), amphotericin B (0,025 μg/mL), penicillin G (100 UI/mL), streptomycin (100 μg/mL), 10% (v/v) huyết thanh bào thai bò FBS và ủ ở 37oC, 5% CO2. Quy trình khảo sát hoạt tính gây độc bằng phương pháp SRB. Tế bào đơn được cấy trên những đĩa nuôi cấy 96 giếng với mật độ là 104 tế bào/giếng đối với dòng tế bào MCF-7, 105 tế bào/giếng đối với dòng HeLa. Sau 24 giờ nuôi cấy, quần thể tế bào được ủ với chất khảo sát ở các nồng độ trong 48 giờ. Sau đó, protein tổng từ tế bào thử nghiệm được cố định bằng dung dịch Trichloroacetic acid (Sigma) 50% lạnh và nhuộm với dung dịch Sulforhodamine B 0,2% (Sigma). Kết quả được đọc bằng máy ELISA reader ở hai bước sóng 492 nm và 620 nm. Các thí nghiệm được lặp lại ba lần và kết quả được trình bày dưới dạng giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn. I% = (1- ) x 100% Xử lý kết quả Phần trăm tế bào ung thư bị ức chế khi có mặt chất thử sẽ được xác định thông qua công thức sau: ( ) ( ) I% = 100% - ( ) ( ) I%: % tế bào bị ức chế. IC50 được xác định như sau: Vẽ đồ thị biểu diễn tỷ lệ gây độc tế bào theo nồng độ khảo sát của chất cần thử nghiệm bằng phầm mềm Excel. Từ đồ thị, nội suy ra giá trị nồng độ cho tỷ lệ gây chết tế bào 50%. 501
2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng phần mềm Excel 2010 để xử lý số liệu và vẽ biểu đồ. Sử dụng phần mềm SAS 9.4 xử lý kết quả thống kê. 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học Kết quả định tính các thành phần hóa học trong cây nhân trần tía. Bảng 1. Kết quả phân tích sơ bộ thành phần hóa học STT Nhóm hợp chất Thuốc thử và cách thực hiện Kết quả 1 Carotenoid Phản ứng Carr-Price ± 2 Tinh dầu Có mùi thơm, bốc hơi tới cặn + 3 Triterpenoid Phản ứng Liebermann Burchard + 4 Steroid Salkowski + 5 Alkaloid Mayer, Dragendroff, Hager, Wager - 6 Hợp chất Polyphenol FeCl3 + 7 Flavonoid Alkaline, Shinoda + 8 Tanin Chì acetate, Dung dịch gelatin-muối + 9 Saponin Lắc mạnh với dung dịch nước + 10 Anthraquinone Borntrager - glycoside 11 Chất khử Thuốc thử Fehling - *Ghi chú: (-): Không có, (±): Nghi ngờ, (+): Có Kết quả phân tích sơ bộ thành phần hóa học trong cây nhân trần tía ở Bảng 1 cho thấy nhóm chất polyphenol, flavonoid, tanin và tinh dầu đều có phản ứng dương (+) với thuốc thử, các nhóm còn lại như alkaloid, anthraquinone glycoside và nhóm chất khử không có phản ứng với thuốc thử (-). Sự hiện diện của nhóm hợp chất flavoniod, polyphenol và tanin đã được báo cáo trước đó về hiệu quả ức chế các dòng tế bào ung thư, kháng viêm, kháng khuẩn cũng như khả năng quét gốc tự do (Van Acker et al. 1996; Brusselmans et al. 2005; Megdiche-Ksouri et al. 2015; Farhadi et al. 2019). Đây là các nhóm chất rất hữu ích trong lĩnh vực y khoa, từ đó cho thấy tiềm năng của cây nhân trần tía có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực ngoài y khoa – khoa học còn có thể phát triển trên lĩnh vực công nghệ thực phẩm, … Kết quả chạy GC/MS của cao cồn nhân trần tía Phương pháp GC-MS dùng để phân tích các dạng hợp chất như tinh dầu hoặc các acid béo nhằm để xác định thành phần hóa học có trong hỗn hợp. Trước khi hỗn hợp được đưa đi phân tích thì hỗn hợp được xử lý ethyl hóa. Sau khi phân tích GC-MS thì xác định được các thành phần hóa học trong Bảng 2. 502
Hình 1. Phổ GC/MS của cao cồn nhân trần tía Bảng 2. Các thành phần chính trong cao cồn nhân trần tía STT Rt Tên chất H m lượng Mass Độ tương đối khối phổ 1 5,389 2-Ethyl-1-hexanol 1,753 130 939 2 9,213 Methyl carvacrol 0,585 164 935 3 15,186 β-Bisabolene 27,051 204 950 4 15,535 Sesquisabinene isomer 0,767 204 910 5 17,585 Humulene epoxide II 2,339 220 910 6 17,701 Cis-Lanceol 2,138 220 862 7 19,140 α-trans-Bergamotenol 0,605 220 829 8 19,826 Myristic acid 0,577 228 897 9 23,932 Palmitic acid 19,137 256 927 10 27.128 Linoleic acid 26,954 280 921 11 27.230 Oleic acid 9,579 282 932 12 27,450 Phytol 2,563 296 892 13 27,681 Stearic acid 2,821 284 911 14 30,231 13, 16-Octadecadiynoic 0,700 276 778 acid 15 30,334 6, 9, 12- 0,465 278 774 Octadecatrienoic acid Kết quả sau khi phân tích GC-MS trong Bảng 2 thì xác định được các hợp chất có hoạt tính sinh học như: β-bisabolene nằm trong thành phần tinh dầu nên có khả năng kháng khuẩn và cũng được báo cáo trước đó về tiềm năng ức chế dòng tế bào ung thư vú (Lợi et al. 2013). Phytol có tác dụng chống oxy hóa, kháng viêm, chống lo âu, điều hòa trao đổi chất, ngăn 503
ngừa ung thư do cảm ứng tế bào chết theo chương trình (Islam et al. 2018). Humulene được cho thấy hiệu quả trong việc ức chế các khối u, được minh chứng bởi khả năng sản sinh cơ chế chống oxy hoá của các gốc tự do trong cơ thể (Legault and Pichette 2007). Acid linoleic liên hợp có thể ức chế sự hình thành và phát triển của các khối u và có những bằng chứng cho thấy CLA có thể giúp bảo vệ chống lại một số bệnh ung thư như (den Hartigh 2018). 3.2 Đánh giá hoạt tính gây độc trên hai dòng tế bào HeLa, MCF-7 của cao chiết cồn nhân trần tía Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của cao cồn nhân trần tía được thể hiện theo đồ thị hình dưới đây: [VALUE] ± 0,47 60 [VALUE] 40 ± 3,15 IC50 µg/ml 40 IC50 µg/ml 30 [VALUE] ± 1,30 [VALUE] 20 20 ± 5,00 10 0 0 cao chiết cồn Doxorubicin cao chiết cồn Doxorubicin Hình 2. Kết quả thử nghiệm hoạt tính trên dòng Hình 1. Kết quả thử nghiệm hoạt tính trên dòng tế bào ung thư vú MCF-7 tế bào ung thư cổ tử cung HeLa Sau 48 giờ cảm ứng với cao chiết cồn nhân trần tía, kết quả giá trị tỷ lệ 50% tế bào ung thư chết bởi cao cồn của nhân trần tía trên hai dòng tế bào HeLa và MCF-7 lần lượt là 39,67 ± 0,47 µg/mL và 41,07 ± 3,15 µg/mL Hình 2 và Hình 3. Điều này cho thấy rằng, hoạt động tiêu diệt tế bào đã diễn ra khi xử lí các tế bào ung thư với cao chiết cồn nhân trần tía. Dựa vào giá trị IC50 cho thấy các tế bào HeLa nhạy cảm với cao chiết cồn hơn so với các tế bào MCF-7. So sánh giá trị IC50 với đối chứng dương là thuốc chống thư doxorubicin hoạt tính gây độc trên dòng tế bào HeLa và dòng tế bào MCF-7 của cao chiết cồn kém hơn doxorubicin lần lượt là 2,92 lần và 4,81 lần. Kết quả nghiên cứu chứng minh rằng cao cồn nhân trần tía thể hiện hoạt tính khá tốt trên hai dòng tế bào HeLa, MCF-7. Từ đó, cho thấy tiềm năng sinh học của nhân trần tía cũng như các hợp chất có trong cây và mở ra nhiều hướng ứng dụng cũng như phân tích sâu hơn về hoạt tính sinh học của các hợp chất tự nhiên có trong loài thực vật này. 4 KẾT LUẬN Đề tài nghiên cứu đã đạt được một số kết quả bao gồm: kết quả định tính sơ bộ thành phần hóa học cây nhân trần tía cho thấy sự xuất hiện của các nhóm chất flavonoid, polyphenol có tiềm năng trong hỗ trợ điều trị ung như, làm chậm quá trình lão hóa và còn nhiều lợi ích khác đối với sức khỏe con người. Kết quả phân tích GC/MS cho thấy cao chiết cồn có chứa các chất có tiềm năng chống ung thư như β-bisabolene, cavacrol, phytol, humulene và acid linoleic. Cao chiết cồn có khả năng kháng cả hai dòng ung thư vú MCF-7 và ung thư cổ tử cung HeLa với hoạt tính tương đối mạnh với giá trị IC50 chỉ nhỏ hơn thuốc kháng ung thư là doxorubicin từ 2,92 đến 4,81 lần. Hoạt tính chống lại hai dòng tế bào ung thư MCF-7 và 504
HeLa của cao cồn lần đầu tiên được báo cáo trong nghiên cứu này. Từ đó, định hướng phân lập hợp chất tự nhiên có hoạt tính chống ung thư có trong cao chiết cồn nhân trần tía. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Y tế (2017) Dược điển Việt Nam V. [2] Brusselmans K, Vrolix R, Verhoeven G, Swinnen J V. (2005) Induction of cancer cell apoptosis by flavonoids is associated with their ability to inhibit fatty acid synthase activity. Journal of Biological Chemistry 280:5636–5645. https://doi.org/10.1074/jbc.M408177200. [3] den Hartigh LJ (2018) Conjugated linoleic acid effects on cancer, obesity, and atherosclerosis: A review of pre-clinical and human trials with current perspectives. Nutrients 11. [4] Farhadi F, Khameneh B, Iranshahi M, Iranshahy M (2019) Antibacterial activity of flavonoids and their structure-activity relationship: An update review. Phytotherapy Research 33:13–40. https://doi.org/10.1002/ptr.6208. [5] Islam MT, Ali ES, Uddin SJ, et al (2018) Phytol: A review of biomedical activities. Food and Chemical Toxicology 121:82–94. https://doi.org/10.1016/j.fct.2018.08.032. [6] Legault J, Pichette A (2007) Potentiating effect of β-caryophyllene on anticancer activity of α-humulene, isocaryophyllene and paclitaxel. Journal of Pharmacy and Pharmacology 59:1643–1647. https://doi.org/10.1211/jpp.59.12.0005. [7] Lợi NV, Minh Tú NT, Đình Hòa H (2013) NGHIÊN CỨU TÁCH CHIẾT VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC THÀNH PHẦN TẠO HƯƠNG TRONG TINH DẦU VỎ BƯỞI VÀ VỎ CAM CỦA VIỆT NAM. Tạp chí Khoa học và Công nghệ 51 (2) 153- 162. Vietnam Journal of Science and Technology 51:153. https://doi.org/10.15625/0866-708X/51/2/9572. [8] Megdiche-Ksouri W, Trabelsi N, Mkadmini K, et al (2015) Artemisia campestris phenolic compounds have antioxidant and antimicrobial activity. Industrial Crops and Products 63:104–113. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2014.10.029. [9] Monks A, Scudiero D, Skehan P, et al (1991) Feasibility of a High-Flux Anticancer Drug Screen Using a Diverse Panel of Cultured Human Tumor Cell Lines. JNCI Journal of the National Cancer Institute 83:757–766. https://doi.org/10.1093/jnci/83.11.757. [10] Nguyen NH, Hoai Ta QT, Pham QT, et al (2020a) Anticancer activity of novel plant extracts and compounds from Adenosma bracteosum (Bonati) in human lung and liver cancer cells. Molecules 25:. https://doi.org/10.3390/molecules25122912. [11] Nguyen NH, Pham QT, Luong TNH, et al (2020b) Potential antidiabetic activity of extracts and isolated compound from adenosma bracteosum (Bonati). Biomolecules 10:. https://doi.org/10.3390/biom10020201. [12] Van Acker SABE, Van Den Berg DJ, Tromp MNJL, et al (1996) Structural aspects of antioxidant activity of flavonoids. Free Radical Biology and Medicine 20:331–342. https://doi.org/10.1016/0891-5849(95)02047-0. 505