Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính chống ung thư của tinh dầu ngọc am (Cupressus funebris Endl.) trồng tại tỉnh Phú Thọ

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

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong nghiên cứu này, tinh dầu ngọc am (Cuspressus funebris Endl.) trồng tại tỉnh Phú Thọ được đánh giá thành phần hóa học bằng phương pháp GC/MS. Kết quả, đã xác định được 47 hợp chất trong tinh dầu ngọc am (C. funebris Endl.).

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính chống ung thư của tinh dầu ngọc am (Cupressus funebris Endl.) trồng tại tỉnh Phú Thọ

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG UNG THƯ CỦA TINH DẦU NGỌC AM (CUPRESSUS FUNEBRIS ENDL.) TRỒNG TẠI TỈNH PHÚ THỌ Hoàng Thị Kim Vân*, Vũ Đình Ngọ, Nguyễn Thị Minh Hải, Nguyễn Thị Thanh Huyền Khoa Công nghệ Hóa học và Môi trường, Trường Đại học Công nghiệp Việt Trì * Email: hoangvan8868@gmail.com Tóm tắt Trong nghiên cứu này, tinh dầu ngọc am (Cuspressus funebris Endl.) trồng tại tỉnh Phú Thọ được đánh giá thành phần hóa học bằng phương pháp GC/MS. Kết quả, đã xác định được 47 hợp chất trong tinh dầu ngọc am (C. funebris Endl.). Trong đó, các hợp chất chất α–cedrene chiếm 43,04 %; β–cedrene chiếm 7,07 % là các thành phần chính của tinh dầu. Lần đầu tiên hoạt tính ức chế tế bào A549 của tinh dầu ngọc am được khảo sát, kết quả cho thấy tinh dầu này có hoạt tính gây độc tế bào ung thư phổi A549 với tỷ lệ ức chế tế bào là 78,19%. Từ khóa: Ngọc am, tinh dầu, hoạt tính gây độc tế bào STUDY ON CHEMICAL COMPOSITION AND CANCER-CAUSING POTENTIAL OF CUPRESSUS FUNEBRIS ENDL ESSENTIAL OIL IN PHU THO Abstract In this work, the essential oil of Cupressus funebris Endl collected in Phu Tho province was extracted by steam distillation. The chemical constituents of essential oil were analyzed by the GC-MS method. The results showed that 47 compounds were determined in C. funebris Endl. α-cedrene, β-cedrene and cedrol were the three main contents of the essentials oils which were found in the range of 43,04 %; 7,70 % and 5,49 % respectively. For the first time, the A549 cell inhibitory activity of Cupressus funebris Endl essential oil was investigated, which has cytotoxic activity against A549 lung cancer cells with corresponding value of 78,19 %. Keywords: Cupressus funebris, essential oil, cytotoxic activity 1. GIỚI THIỆU Ngọc am hay còn gọi là hoàng đàn liễu, hoàng đàn cành rủ, thuộc họ hoàng đàn (Cupressaceae), tên khoa học là Cupressus funebris Endl. Cây cao trung bình từ 20-35 m, đường kính cây có thể lên đến 2 m, các lá dài 1-2 mm, và mọc khá dày nhau, chiều dày của lá lên đến 5 mm. Hạt của cây ngọc am này có hình cầu, chiều dài hạt từ 8-15 mm, có màu xanh. Cây phân bố rải rác ở vùng rừng rậm, núi đá vôi các tỉnh Hà Giang và Lạng Sơn [1]. Trong dân gian, lá ngọc am được sử dụng để trị thổ huyết, lỵ, an thần, thanh nhiệt. Tinh dầu ngọc am còn được sử dụng làm thuốc xoa bóp, chữa trị vết thương 96
và xua đuổi côn trùng [2]. Tinh dầu được thu nhận ở hầu hết các bộ phận của cây nhưng nhiều nhất là ở rễ. Thành phần hóa học chủ yếu của tinh dầu ngọc am gồm α-cedrene (35 – 40%), cedrol (15 – 19%), β-cedren (8 – 11%), thujopsene (5 – 8%), cuparene (3 – 4%), α-funebrene (2 – 3%), β-funebrene (2 – 3%) [2, 3]. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học cho thấy tinh dầu ngọc am có hoạt tính kháng vi sinh vật, hoạt động xua đuổi côn trùng và diệt trứng côn trùng [4]. Ở Việt Nam, đã có một số nghiên cứu về tinh dầu hoàng đàn (C. tonkinensis) như nghiên cứu của tác giả Trần Huy Thái đã xác định được thành phần chính của tinh dầu là sabinen (29,34%), α-pinen (25,4%), 4-terpineol (13,91%), γ-terpine (5,5%) [5]. Hoàng Thị Kim Vân đã nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu ngọc am trồng tại tỉnh Hà Giang cho thấy thành phần hóa học chủ yếu là α- terpineol (15,93%), α-cedrene (19,02%) và cedrol (14,02%) [6]. Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành đánh giá chất lượng của tinh dầu ngọc am trồng tại tỉnh Phú Thọ thu được thông qua thành phần hóa học của tinh dầu được phân tích bằng sắc ký lỏng ghép nối khối phổ GC/MS, sau đó xác định hoạt tính ức chế tế bào ung thư phổi của tinh dầu ngọc am cũng lần đầu tiên được khảo sát. 2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nguyên liệu Nguyên liệu ngọc am trồng tại huyện Tân Sơn, tỉnh Phú Thọ. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Chưng cất lôi cuốn hơi nước Mẫu ngọc am được cắt nhỏ, cho vào thiết bị chưng cất lôi cuốn hơi nước, đun sôi đều, vừa phải, chưng cất trong 2 h. Sau đó, tinh dầu được tách nước và làm khô bởi muối Na2SO4 khan. Tinh dầu sau đó được lưu giữ ở -5 °C cho đến khi sử dụng. 2.2.2. Sắc ký ghép nối khối phổ để xác định thành phần hóa học của tinh dầu Phương pháp sắc ký ghép nối khối phổ được thực hiện trên thiết bị Agilent GC7890A kết nối với khối phổ Agilent 5976C. Quá trình phân tích được thực hiện tại Viện Hóa học các hợp chất tự nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Cột phân tích sử dụng là cột mao dẫn HP-5MS (60 m × 0.25 mm id. × 0.25 μm film thickness). Khí mang Heli được thiết lập với tốc độ 1.0 mL/phút. Nhiệt độ lò được thiết lập tăng từ 60 oC đến 220 oC, tốc độ 4 oC/phút, sau đó 20 oC/phút cho đến khi đạt 240 oC. Nhiệt độ buồng MS thiết lập ở 270 oC, MSs mode, E.I. detector thiết lập ở 1300 V. Các hợp chất được nhận dạng dựa trên chỉ số lưu giữ (RI) kết hợp với phổ khối định danh sử dụng hai thư viện NIST08, Wiley09. 2.2.3. Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] được Viện nghiên cứu ung thư quốc gia Mỹ (NCI) đánh giá là phương pháp quy chuẩn và hiệu quả cho sàng lọc nhanh các chất có hoạt tính gây độc hoặc ức chế sự tăng sinh tế bào. Nguyên 97
tắccủa phương pháp là gián tiếp xác định hoạt tính của chất thử qua khả năng ức chế enzyme oxidoreductase phụ thuộc NAD(P)H của tế bào. Enzyme trong ty thể này xúc tác phản ứng khử thuốc nhuộm tetrazolium MTT thành dạng formazan không hoà tan, có màu tím, qua đó có thể phản ánh tương quan số lượng các tế bào đang phát triển khi đo độ hấp thụ quang ở bước sóng λ = 540/720nm. Dòng tế bào cung cấp bởi ATCC (American Type Culture Collection, USA) và CLS (Cell Lines Service GmbH, CHLB Đức) được lưu giữ tại Phòng Sinh học thực nghiệm, Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm KHCNVN là A549 (Human lung adenocarcinoma epithelial cells – tế bào ung thư phổi). Tế bào được nuôi cấy ở 37 oC, CO2 5% trong môi trường phù hợp: DMEM (Dulbecco’s Modified Eagle Medium), EMEM (Eagle’s Minimum Essential Medium, Sigma-Aldrich, USA) hoặc RPMI 1640 (ThermoFisher, Waltham, CHLB Đức) có bổ sung L-glutamine 2 mM, kháng sinh (Penicillin + Streptomycin sulfate) và huyết thanh bê 5-10%. Dịch tế bào sau đó được nhỏ lên phiến vi lượng 96 giếng (1.5 x 105 tế bào/giếng), ủ với các mẫu thử ở dải nồng độ từ 100 ÷ 6,25 µg/mL đối với mẫu cao chiết hoặc 50 ÷ 1 µg/mL (µM) đối với chất tinh sạch, mỗi nồng độ lặp lại 3 lần. Ellipticine hoặc Paclitaxel (Taxol) trong DMSO được dùng làm chất chuẩn dương tính (+). Sản phẩm chuyển hóa dạng tinh thể formazan được hòa tan trong dimethyl sulfoxide (DMSO, Sigma-Aldrich) và đo độ hấp thụ quang ở bước λ = 540/720 nm trên thiết bị Infinite F50 (Tecan, Mannedorf, Thụy Sỹ). Khả năng ức chế sự tăng sinh tế bào ung thư ở nồng độ nhất định của chất thử tính theo % so với đối chứng theo công thức: Tỷ lệ ức chế tế bào (%) = [1-(OD[mẫu]/OD[đối chứng (-)])] x 100% 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả xác định thành phần hóa học bằng phương pháp GC/MS Kết quả phân tích thành phần hóa học của tinh dầu ngọc am bằng phương pháp GC/MS được trình bày ở Bảng 1. Bảng 1: Thành phần hóa học của tinh dầu ngọc am Phú Thọ Chỉ số thời gian lưu Hàm lượng TT Thành phần (RI) (%) 1 α-Pinene 938 3,51 2 α-Fenchene 952 0,17 3 Camphene 955 0,65 4 Trans-β-Menthane 980 0,15 5 Myrcene 991 0,24 6 Cineole 1,4 1019 0,11 7 α-Terpinene 1021 0,19 98
Chỉ số thời gian lưu Hàm lượng TT Thành phần (RI) (%) 8 o-Cymene 1028 0,35 9 Limonene 1033 2,22 10 Cineole 1,8 1037 0,19 11 Terpinolene 1093 1,21 12 Fenchone 1096 0,43 13 Fenchol 1120 1,04 14 Camphor 1154 0,85 15 Isoborneol 1166 0,21 16 Borneol 1174 1,51 17 Terpinen-4-ol 1185 0,10 18 α-Terpineol 1197 2,93 19 γ-Terpineol 1203 0,36 20 α-copaenen 1388 0,15 21 α-Funebrene 1395 1,24 22 α-Duprezianene 1401 1,36 23 cis- β-Elemene 1402 2,16 24 α-Cedrene 1432 43,04 25 (E)-Caryophylene 1436 1,06 26 β-Cedrene 1440 7,70 27 cis-Thujopsene 1449 4,65 28 α-Acoradiene 1479 0,25 29 β-Acoradiene 1481 0,44 30 γ-Curcumene 1487 0,36 31 γ-Muurolene 1489 1,42 32 α-Amorphene 1493 0,38 33 β-Selinene 1503 0,53 34 γ –Amorphene 1508 0,19 35 α –Muurolene 1512 1,18 36 β –Himachalene 1517 0,69 37 Cuparene 1522 1,55 38 α-Alaskene 1527 1,11 39 γ-Cadinene 1528 0,23 40 d-Cadinene 1535 1,25 41 α –Calacorene 1558 0,12 99
Chỉ số thời gian lưu Hàm lượng TT Thành phần (RI) (%) 42 Elemol 1561 0,29 43 Cedrol 1624 5,49 44 γ-Eudesmol 1649 1,31 45 α-epi-Cadinol 1657 0,16 46 β –Eudesmol 1670 0,58 47 α –Eudesmol 1672 0,55 Tổng nhận dạng (%) 95,85 96,41 Từ Bảng 1 cho thấy, trong tinh dầu ngọc am có 47 hợp chất được phát hiện, chiếm đến 95,85% thành phần chất bay hơi. Trong đó, các thành phần chính gồm α-pinene (3,51%), α-cedrene (43,04%), β-cedrene (7,70%), cis-thujopsene (4,65%), cedrol (5,49%). Kết quả này tương đối khác biệt so với nghiên cứu trước đây về thành phần tinh dầu ngọc am tại tỉnh Hà Giang (α-cedrene 19,02%; β-cedrene 4,97% [6]) đó là có α-cedrene; β-cedrene cao hơn rất nhiều. 3.2. Kết quả khảo sát hoạt tính sinh học Hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư phổi người A549, nồng độ ức chế 50%, IC50 được xây dựng trên 5 nồng độ thử nghiệm. Giá trị IC50 được xác định theo phương pháp hồi quy không tuyến tính trên phần mềm Graphpad Prism 5.0. Kết quả được trình bày ở Bảng 2. Bảng 2: Giá trị IC50 của các mẫu có hoạt tính trên dòng tế bào A549 Tỷ lệ ức chế tế bào (%) TT Ký hiệu mẫu IC50 1 Paclitaxel 1,62 ± 0,05 2 Ngọc am 78,19 ± 1,1 Bảng 2 cho thấy tinh dầu ngọc am trồng tại tỉnh Phú Thọ có hoạt tính gây độc tế bào ung thư phổi A549 với tỷ lệ ức chế tế bào là 78,19%. Tinh dầu ngọc am có khả năng ức chế tốt trên dòng ung thư phổi. 4. KẾT LUẬN Nghiên cứu tinh dầu ngọc am từ nguyên liệu ngọc am trồng ở tỉnh Phú Thọ thu được thành phần hóa học chính của tinh dầu là α-cedrene (43,04%), β-cedrene (7,70%), cedrol (5,49 %). Tinh dầu ngọc am trồng ở tỉnh Phú Thọ có hoạt tính gây độc tế bào đối với tế bào bào ung thư phổi người A549. 100
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lã Đình Mỡi (2002), Tài nguyên thực vật có tinh dầu ở Việt Nam, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội. 2. Đỗ Tất Lợi (2006), Cây thuốc và các vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội. 3. Trần Huy Thái, Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Minh, Phạm Văn Thế (2009), “Thành phần hóa học của tinh dầu hoàng đàn (Cupressus tonkinensis Silba.) ở Hữu Liên, tỉnh Lạng Sơn”, Tạp chí Sinh học 31(1), 74-76. 4. Carroll JF, Tabanca N, Kramer M, Elejalde NM, Wedge DE, Bernier UR, Coy M, Becnel JJ, Demirci B, Baser KHC, Zhang J, Zhang S (2011), “Essential oils of Cupressus funebris, Juniperus communis, and J. chinensis (Cupressaceae) as repellents against ticks (Acari: Ixodidae) and mosquitoes (Diptera: Culicidae) and as toxicants against mosquitoes”, Journal of Vector Ecology 36(2), 258-268. 5. Thai TH, Bazzali O, Hien NT, The PV, Loc PK, Hoi TM, Tomi F, Casanova J, Bighelli A (2013), “Chemical composition of leaf and stem oils from Vietnamese Cupressus tonkinensis Silba”, J. Essential Oil Res. 25(1), 11-16. 6. Hoàng Thị Kim Vân, Nguyễn Minh Quý, Đỗ Thị Vĩnh Hà, Lê Thị Minh Hằng, Hoàng Thị Lý, Đàm Thị Thanh Mai, Nguyễn Thị Lan Anh, Vũ Thị Nha Trang, Dương Thu Trang, Nguyễn Hải Đăng (2018), “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính chống oxy hóa của tinh dầu ngọc am (Cupressus funebris Endl)”, Tạp chí Phân tích hóa, lý và sinh học 23(2), 53-60. 101