Sàng lọc và nghiên cứu thành phần hóa học theo hướng tác dụng chống oxi hóa một số loài thực vật thuộc chi sida l họ bông (malvaceae)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NGUYỄN VĂN THỦY SÀNG LỌC VÀ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC THEO HƯỚNG TÁC DỤNG CHỐNG OXI HĨA MỘT SỐ LỒI THỰC VẬT THUỘC CHI SIDA L HỌ BÔNG (MALVACEAE) LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NGUYỄN VĂN THỦY SÀNG LỌC VÀ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC THEO HƯỚNG TÁC DỤNG CHỐNG OXI HÓA MỘT SỐ LỒI THỰC VẬT THUỘC CHI SIDA L HỌ BƠNG (MALVACEAE) NGÀNH: DƯỢC LIỆU VÀ DƯỢC HỌC CỔ TRUYỀN Mà SỐ: 8720206 LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS TRẦN HÙNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Nguyễn Văn Thủy TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC - KHÓA 2019 - 2021 Tên đề tài: Sàng lọc nghiên cứu thành phần hóa học theo hướng tác dụng chống oxi hóa số lồi thực vật thuộc chi Sida L họ Bông (Malvaceae) Học viên thực hiện: Nguyễn Văn Thủy Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Trần Hùng Mở đầu Các nghiên cứu giới chi Sida L cho thấy có nhiều thành phần hóa học tác dụng dược lý đáng ý Tuy nhiên, cịn có nghiên cứu chi Việt Nam Đề tài “Sàng lọc nghiên cứu thành phần hóa học theo hướng tác dụng chống oxi hóa số lồi thực vật thuộc chi Sida L họ Bơng (Malvaceae)”được thực nhằm tìm hiểu cung cấp sở khoa học thành phần hóa học tác dụng sinh học loài Sida Việt Nam làm tiền đề cho nghiên cứu ứng dụng nguồn dược liệu tiềm Đối tượng phương pháp nghiên cứu Thân, rễ loài Sida S acuta Burm f., S cordifolia L S rhombifolia L thu hái tỉnh Tây Ninh vào 10-11/2020 Các nghiên cứu thực vật học, dược liệu học hóa học; chiết xuất phân lập chất thực phương pháp thường quy Tác dụng chống oxi hóa đánh giá mơ hình DPPH ức chế Xanthin oxidase theo tài liệu Cấu trúc hóa học xác định phương pháp phổ học (MS NMR) Kết Đã xác định lồi mơ tả, so sánh đặc điểm hình thái, giải phẫu bột lá, thân rễ loài: S acuta, S cordifolia S rhombifolia Từ 6,2 kg bột khô S cordifolia thu phân đoạn SC-A (174 g), SC-B (57 g), SC-C (31 g), SC-D (315 g) SC-E (65 g) từ 712 g cao chiết cồn toàn phần Từ phân đoạn SC-D tách alkaloid toàn phần SC-AK (2,4 g) Từ 200 g bột khơ S acuta thu 284 mg alkaloid tồn phần SA-AK Từ 2,4 g cao SC-AK, 65g cao SC-E 284 mg SA-AK, kỹ thuật sắc ký kết tinh lại phân lập hợp chất (4 từ S cordifolia từ S acuta) Cấu trúc hoá học alkaloid vasicin (SC1, 702 mg), vasicinon (SC2, 48 mg) cryptolepin (SA2, 24 mg) với flavonoid astragalin (SC3, 3,8 mg) tilirosid (SC4, 612 mg) số hợp chất phân lập xác định dựa vào liệu phổ học Chất lại (SA1, 3,9 mg) tiếp tục nghiên cứu Kết thử tác dụng ức chế xanthin oxidase (XO) cho thấy hợp chất SC4 (IC50 = 32,54 µM) SA2 (IC50 = 45,10 µM) cho hoạt tính ức chế XO tốt so sánh với allopurinol (IC50 = 23,63 µM) Trên mơ hình loại gốc tự DPPH, hợp chất cho tác dụng chống oxi hóa tương đối thấp (IC50 > 200 µg/ml) Kết luận Đã cơng bố liệu khoa học ban đầu thực vật, hóa học tác dụng sinh học loài Sida thu hái Tây Ninh, Việt Nam mở hướng nghiên cứu hoá học, sinh học nghiên cứu ứng dụng loài thực vật tương lai i ABSTRACT Thesis of Master of Pharmacy – Course: 2019 – 2021 SCREENING AND CHEMICAL CONSTITUENT STUDY TOWARDS ANTIOXIDATIVE ACTIVITY OF SOME SPECIES FROM THE GENUS SIDA L., MALVACEAE Student: Nguyen Van Thuy Instructor: Tran Hung, Assoc Prof., Dr Introduction Studies on the genus Sida L have revealed that the genus possesses numbers of interesting chemical constituents and biological activities In Vietnam, however, knowledge on this genus are still little known The study on “Screening and chemical constituent study towards antioxidative activity of some species from the genus Sida L., Malvaceae” was carried out with the aim to provide the scientific evidences for the the chemistry and bioactivities for the further studies on academic and usage of these potential plants in future Material and methods The stems, roots and leaves of of Sida acuta Burm f., Sida cordifolia L and Sida rhombifolia L were collected in Tay Ninh, Vietnam in Oct to Nov 2020 Botanical, phamacognostic and chemical investigation and isolation techniques were done by routine procedures and methods DPPH and xanthin oxidase (XO) inhibitory assays were ferformed as descibed in literatures Chemical structures were elucidated by MS and NMR data Results Identification of plants, morphological, anatomical and pharmacognostic characteristics of leaves, stems and roots of S acuta, S cordifolia and S rhombifolia were described and compared with those in literatures and with each other From dried leaves of S cordifolia (6.2 kg), solvent-partitioned fractions were obtained from ethanol extract (712 gr), namely, SC-A (174gr), SC-B (59gr), SC-C (31gr), SC-D (315gr), SC-E (65gr) 2.4gr of total alkaloide fraction (SC-AK) was obtained from SC-D 284mg of total alkaloide (SA-AK) was obtained from 200 g of dried leaves of S acuta From SC-AK, SC-E and SA-AK, compounds were isolated by chromatography The structures of alkaloides, i.e., vasicine (SC1, 702 mg), vasicinone (SC2, 48 mg) and cryptolepine (SA2, 24 mg), together with flavonoids, i.e., astragalin (SC3, 3.8 mg) and tiliroside (SC4, 612) were elucidated based on the spectroscopic data and literatures The structure of the remain compounds (SA1, 3.9 mg) has been in investigation Study on XO inhibitory activity revealed that SC4 and SA2 possessed rather good inhibitory activity with IC50 = 32.54 µM and 45.10 µM, respectively, in compared with that of allopurinol (IC50 = 23.63 µM) SC1, SC4 and SA1 showed low radical scavenging activity on DPPH (IC50 > 200 µg/ml) Conclusion The study provided information on the botany, chemistry and antioxidative activity of Sida species in Vietnam These results would suggest further researches on chemistry, activities and usage of these plants in the future MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iv DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ vii DANH MỤC BẢNG BIỂU x MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan đối tượng nghiên cứu (Sida L.) 1.2 Gốc tự mơ hình thử tác động chống oxi hóa 20 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Đối tượng nghiên cứu .28 2.2 Phương pháp nghiên cứu 29 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 39 3.1 Khảo sát thực vật học .39 3.2 Khảo sát sơ mẫu nghiên cứu 59 3.3 Nghiên cứu hóa học 63 3.4 Xác định cấu trúc chất phân lập 80 3.5 Thử tác dụng sinh học số chất phân lập 94 3.6 Bàn luận 95 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .101 4.1 Kết luận 101 4.2 Kiến nghị 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt 13 C-NMR H-NMR Từ nguyên 13 Tiếng Việt C-Nuclear Magnetic Resonance Cộng hưởng từ hạt nhân 13C H-Nuclear Magnetic Resonance Cộng hưởng từ hạt nhân 1H brs Ascorbic acid equivalent Đương lượng acid ascorbic 2,2'-Azino-Bis (3-ethylbenzothiazoli -ne-6-Sulphonic Acid broad single Đỉnh đơn rộng COSY Correlation Spectroscopy COX Cycloxygenase d doublet DCM Dichloromethane dd doublet of doublet ddd doublet of doublet of doublet DĐVN Dược Điển Việt Nam DMSO Dimethyl sulfoxid DPPH 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl dt doublet of triplet dtd doublet of triplet of doublet EtOAc Etyl acetat EtOH Ethanol FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power GC-MS Gas chromatography-Mass spectromSắc ký khí đầu dị khối phổ etry Glc Glucose HMBC Heteronuclear Multiple Quantum Coherence HSQC Heteronuclear Single Quantum Coherence IC50 Inhibitory concentration 50% AAE ABTS Phân đỉnh đơi Năng lực chống oxi hóa khử sắt Nồng độ ức chế 50% i IL Interleukin IR Infrared Hồng ngoại IZ Inhibition zone Vòng kháng khuẩn J Coupling constant Hằng số ghép LPS Lipopolysaccharide m multiple MDA Malondialdehyd MeOH Methanol MFC Minimum Fungicidal Concentration MIC Minimum Inhibitory concentration Nồng độ kháng nấm tối thiểu Nồng độ ức chế tối thiểu MS Mass Spectrometry Phổ khối lượng MTT 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5 diphenyltetrazolium bromide NMR Nuclear Magnetic Resonance Cộng hưởng từ hạt nhân ppm parts per million Phần triệu Rha Rhamnose ROS Reactive Oxygen Species Gốc tự có oxy s single Đỉnh đơn SKLM Sắc ký lớp mỏng t triplet Phân đỉnh ba TNF-α Tumor Necrosis Factors - α Yếu tố hoại tử khối u α TNSH Thử nghiệm sinh học TPA 12-O-tetradecanoylphorbol-13acetate TRAIL TNF-related apoptosis-inducing liga- Ligand gây apoptosis liên nd quan đến TNF UV Ultra Violet XO Xanthin oxidase Phân đỉnh phức tạp Tử ngoại i DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ Hình 1.1 Đặc điểm hình thái lồi Sida rhombifolia L Hình 1.2 Đặc điểm hình thái loài Sida cordifolia L .6 Hình 1.3 Đặc điểm hình thái lồi Sida acuta Burm f Hình 1.4 Cấu trúc phân tử số hợp chất alkaloid phân lập từ chi Sida L Hình 1.5 Cấu trúc phân tử số hợp chất flavonoid phân lập từ chi Sida L .12 Hình 1.6 Cấu trúc phân tử số hợp chất ecdysteroid phân lập từ chi Sida L 14 Hình 1.7 Nguyên tắc phản ứng phương pháp DPPH .21 Hình 1.8 Nguyên tắc phản ứng phương pháp FRAP 23 Hình 1.9 Nguyên tắc phản ứng phương pháp MDA 24 Hình 1.10 Nguyên tắc phản ứng phương pháp ABTS .24 Hình 1.11 Quá trình tổng hợp acid uric thể .25 Hình 1.12 Nguyên tắc phản ứng thử nghiệm ức chế xanthin oxidase .26 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình chiết xuất alkaloid tồn phần mẫu khảo sát .31 Hình 2.2 Bố trí thí nghiệm thử ức chế XO đĩa 96 giếng 35 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình chiết xuất phân lập chất có hoạt tính sinh học .37 Hình 3.1 Cây chổi đực (Sida acuta Burm f.) 39 Hình 3.2 Đặc điểm hình thái Chổi đực .40 Hình 3.3 Đặc điểm biểu bì Chổi đực 41 Hình 3.4 Vi phẫu sơ đồ cấu tạo Chổi đực cắt ngang 41 Hình 3.5 Đặc điểm vi phẫu Chổi đực 42 Hình 3.6 Vi phẫu sơ đồ cấu tạo thân Chổi đực cắt ngang 43 Hình 3.7 Đặc điểm vi phẫu thân Chổi đực 43 Hình 3.8 Vi phẫu sơ đồ cấu tạo rễ Chổi đực cắt ngang 44 Hình 3.9 Đặc điểm vi phẫu rễ Chổi đực 44 Hình 3.10 Đặc điểm bột dược liệu Chổi đực 45 Hình 3.11 Loài Sida cordifolia L 45 Hình 3.12 Đặc điểm hình thái lồi Sida cordifolia L 46 Hình 3.13 Đặc điểm biểu bì Sida cordifolia L .47 ii Hình 3.14 Vi phẫu sơ đồ cấu tạo Sida cordifolia L cắt ngang 48 Hình 3.15 Đặc điểm vi phẫu Sida cordifolia L 48 Hình 3.16 Vi phẫu sơ đồ cấu tạo thân Sida cordifolia L cắt ngang .49 Hình 3.17 Đặc điểm vi phẫu thân Sida cordifolia L 50 Hình 3.18 Vi phẫu sơ đồ cấu tạo rễ Sida cordifolia L cắt ngang 50 Hình 3.19 Đặc điểm vi phẫu rễ Sida cordifolia L 51 Hình 3.20 Đặc điểm bột dược liệu lồi Sida cordifolia L 52 Hình 3.21 Cây Ké hoa vàng (Sida rhombifolia L.) 52 Hình 3.22 Đặc điểm hình thái Ké hoa vàng 53 Hình 3.23 Đặc điểm biểu bì Ké hoa vàng .54 Hình 3.24 Vi phẫu sơ đồ cấu tạo Ké hoa vàng cắt ngang 54 Hình 3.25 Đặc điểm vi phẫu Ké hoa vàng .55 Hình 3.26 Vi phẫu sơ đồ cấu tạo thân Ké hoa vàng cắt ngang .55 Hình 3.27 Đặc điểm vi phẫu thân Ké hoa vàng 56 Hình 3.28 Vi phẫu sơ đồ cấu tạo rễ Ké hoa vàng cắt ngang .57 Hình 3.29 Đặc điểm vi phẫu rễ Ké hoa vàng 57 Hình 3.30 Một số cấu tử bột toàn Ké hoa vàng .58 Hình 3.31 So sánh khả ức chế DPPH (I %) mẫu khảo sát 62 Hình 3.32 So sánh khả ức chế XO (I %) mẫu khảo sát 63 Hình 3.33 Sơ đồ quy trình chiết xuất tách phân đoạn S cordifolia 64 Hình 3.34 So sánh khả ức chế DPPH (I %) mẫu cao phân đoạn .65 Hình 3.35 So sánh khả ức chế XO (I%) mẫu cao phân đoạn .66 Hình 3.36 Sắc ký đồ tổng kết phân đoạn từ cao cồn SC-T 67 Hình 3.37 Sắc ký đồ phân đoạn SC-AK 68 Hình 3.38 Sắc ký đồ tổng kết phân đoạn từ SC-AK.1 - 70 Hình 3.39 Sắc ký đồ tổng kết phân đoạn SC-E.1-4 71 Hình 3.40 Sắc ký đồ tổng kết phân đoạn từ E.2.1 - 72 Hình 3.41 Sắc ký đồ tổng kết phân đoạn từ E.2.4.1 - .73 Hình 3.42 Sơ đồ quy trình chiết xuất alkaloid toàn phần từ S acuta 74 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL41 Phục lục 64 Phổ 1H-NMR (DMSO) chất SC4 trích vùng 6,0 – 8,5 ppm Phục lục 65 Phổ 1H-NMR (DMSO) chất SC4 trích vùng 3,0 – 5,5 ppm Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL42 Phục lục 66 Phổ HSQC (DMSO) chất SC4 Phục lục 67 Phổ HSQC (DMSO) chất SC4 trích vùng 5,0 – 8,5 ppm Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL43 Phục lục 68 Phổ HSQC (DMSO) chất SC4 trích vùng 3,0 – 4,4 ppm Phục lục 69 Phổ DEPT (DMSO) chất SC4 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL44 Phục lục 70 Phổ HMBC (DMSO) chất SC4 Phục lục 71 Phổ HMBC (DMSO) chất SC4 trích vùng 4,0 – 13 ppm Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL45 Phục lục 72 Phổ HMBC (DMSO) chất SC4 trích vùng 6,0 – 8,2 ppm Phục lục 73 Phổ HMBC (DMSO) chất SC4 trích vùng 5,0 – 8,5 ppm Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL46 Phục lục 74 Phổ HMBC (DMSO) chất SC4 trích vùng 2,5 – 7,0 ppm Phục lục 75 Phổ COSY (DMSO) chất SC4 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL47 Phục lục 76 Phổ COSY (DMSO) chất SC4 trích vùng 5,8 – 8,2 ppm Phục lục 77 Phổ COSY (DMSO) chất SC4 trích vùng Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL48 Phục lục 78 Phổ ESI-MS (+) chất SA2 Phục lục 79 Phổ 13C-NMR (MeOD) chất SA2 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL49 Phục lục 80 Phổ 13C-NMR (MeOD) chất SA2 trích vùng 30 – 165 ppm Phục lục 81 Phổ 13C-NMR (MeOD) chất SA2 trích vùng 110 – 165 ppm Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL50 Phục lục 82 Phổ 1H-NMR (MeOD) chất SA2 Phục lục 83 Phổ 1H-NMR (MeOD) chất SA2 trích vùng 4,0 – 9,0 ppm Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL51 Phục lục 84 Phổ 1H-NMR (MeOD) chất SA2 trích vùng 7,0 – 8,7 ppm Phục lục 85 Phổ HSQC (MeOD) chất SA2 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL52 Phục lục 86 Phổ HSQC (MeOD) chất SA2 trích vùng 7,0 – 8,8 ppm Phục lục 87 Phổ DEPT (MeOD) chất SA2 trích vùng 112 -136 ppm Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL53 Phục lục 88 Phổ HMBC (MeOD) chất SA2 Phục lục 89 Phổ HMBC (MeOD) chất SA2 trích vùng 4,5 – 9,0 ppm Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL54 Phục lục 90 Phổ HMBC (MeOD) chất SA2 trích vùng 7,0 – 9,0 ppm Phục lục 91 Phổ COSY (MeOD) chất SA2 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh PL55 Phục lục 92 Phổ COSY (MeOD) chất SA2 trích vùng 7,0 – 8,4 ppm Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn