Thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của dây thần thông Hướng nghiên cứu phổ biến Sơ lược về dây thần thông Dây thần thông phổ biến ở Việt Nam Dây thần thông (Tinospora cordifolia (Willd.) Miers) hay còn gọi là rễ gió thuộc họ Tiết dê (Menispermaceae). Theo nghiên cứu của Phạm Hoàng Hộ ở Việt Nam có 6 loài thuộc chi Tinospora: Tinospora sinensis Dây đau xương, vàng giang, khoan cân. Tinospora cordifolia Dây thần thông, rễ gió. Tinospora crispa Dây xanh, kí ninh. Tinospora beanzigeri. Tinospora glabra Kim ngưu, củ gió. Tinospora sagitta Kim chư, thạch cô.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Khoa Hóa Học-Chuyên Ngành Hóa Dược Kim Minh Dương TÌM HIỂU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA DÂY THẦN THƠNG (Tinospora cordifolia) SEMINAR CHUYÊN NGÀNH Thành Phố Hồ Chí Minh – 1/2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Khoa Hóa Học-Chun Ngành Hóa Dược Kim Minh Dương TÌM HIỂU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA DÂY THẦN THÔNG (Tinospora cordifolia) SEMINAR CHUYÊN NGÀNH GVHD: GS.TS Nguyễn Thị Thanh Mai Thành Phố Hồ Chí Minh – 1/2022 MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC VIẾT TẮT _i LỜI MỞ ĐẦU iv Đặc điểm thực vật dây Thần thông 1.1 Thực vật học _1 1.2 Đặc điểm hình thái 1.3 Phân bố _2 1.4 Công dụng dân gian _3 Thành phần hóa học dây Thần thông Hoạt tính sinh học dây Thần thông _11 3.1 Hoạt tính chống oxi hóa _11 3.2 Hoạt tính kháng khuẩn 12 3.3 Tác dụng chống đái tháo đường _13 3.4 Tác dụng bảo vệ gan 14 3.5 Khả chống ung thư _15 Kết luận _20 TÀI LIỆU THAM KHẢO _21 DANH MỤC VIẾT TẮT 5-FU A549 AFTC BHIA CFDG CHOK-1 COS-7 DAPI DCM DMBA DMSO DNA DPPH EAT GSH HCT-116 HDL HeLa HPTLC HT-29 IC50 IMR- 32 KB KPL4 LDL LPO MCF-7 MDA-MB-231 MPP MS MTT NMR PC-3 PS RINm5F ROS SF-295 SiHa SKOV3 SOD TCAE Fluorouracil Dòng tế bào ung thư phổi Chiết suất chloroform giàu alkaloid isoquinoline Môi trường brain heart infusion agar Clerodane furano diterpene glycoside Dòng tế bào ung thư buồng trứng Dịng tế bào ung thư biểu mơ thận 4′,6-Diamidino-2-phenylindole Dichloromethane 7,12-Dimethylbenz(a)anthracene Dimethyl sulfoxide Deoxyribonucleic acid 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl Khối u cổ trướng Glutathione Dòng ung thư ruột kết Lipoprotein cholesterol tỷ trọng cao Dòng tế bào ung thư cổ tử cung Sắc kí lớp mỏng hiệu cao Dịng tế bào ung thư đại trực tràng Nồng độ ức chế tối đa 50% hoạt tính Dịng ung thư u ngun bào thần kinh Dòng tế bào tế bào HeLa Dòng tế bào ung thư vú Lipoprotein cholesterol tỷ trọng thấp Lipid peroxide Dòng tế bào ung thư vú Dòng tế bào ung thư vú Điện màng ti thể (ΔΨm)m) Khối phổ hay Phổ khối lượng Phương pháp methyl thiazolyl titrazalium Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Dòng tế bào ung thư tuyến tiền liệt Phosphatidylserine Dòng tế bào ung thư tuyến tụy Reactive Oxygen Species Dòng tế bào u nguyên bào thần kinh đệm Dòng tế bào ung thư cổ tử cung Dòng tế bào ung thư buồng trứng Superoxide dismutase Cao nước dây Thần thông TCCP U87MG Vero Bis(2-ethyl hexyl) 1H-pyrrole-3,4-dicarboxylate Dòng tế bào u ngun bào thần kinh đệm Dịng tế bào biểu mơ thận bình thường LỜI MỞ ĐẦU Những năm gần đây, việc nghiên cứu hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học có bước phát triển mạnh mẽ nhờ sử dụng phương pháp nghiên cứu đại phương pháp sắc ký điện di, sắc ký khí, sắc ký lỏng cao áp, phối phổ, quang phổ tử ngoại, hồng ngoại, cộng hưởng từ hạt nhân, điện tử để tách chiết hợp chất từ nguyên liệu sinh vật, xác định cấu trúc hóa học hợp chất thử tác dụng sinh học chúng cách nhanh chóng Những vấn đề đặc biệt quan trọng nước phát triển mơi trường sống, vệ sinh an tồn thực phẩm điều kiện y tế chưa thực tốt Thiên nhiên không nguồn nguyên liệu cung cấp hoạt chất quý hiểm để tạo biệt dược mà cung cấp chất dẫn đường để tổng hợp loại thuốc Cũng từ tiền chất phân lập từ thiên nhiên, nhà khoa học chuyển hóa thành hoạt chất có khả trị bệnh cao Với việc phát nhiều chất có hoạt tính sinh học có giá trị từ thiên nhiên, nhà khoa học có đóng góp đáng kể việc tạo loại thuốc điều trị bệnh nhiệt đới bệnh hiểm nghèo, đặc biệt bệnh lây nhiễm gây nên vi khuẩn, vi rút, nấm để kéo dài tuổi thọ nâng cao chất lượng sống người Nên việc nghiên cứu thành phần hóa học lồi động, thực vật, đặc biệt lồi động, thực vật có hoạt tính sinh học cao có khả ứng dụng sản xuất dược liệu thực phẩm chức nhà khoa học quan tâm Với nhu cầu tơi xin đề xuất dây Thần thơng lồi thực vật chưa nghiên cứu sâu Việt Nam Dây Thần thông (Tinospora cordifolia (Willd.) Miers) coi loại thảo dược thiết yếu hệ thống y học Ấn Độ sử dụng nhiều dân gian để điều trị sốt, vấn đề tiết niệu, kiết lỵ, bệnh da, bệnh phong, bệnh tiểu đường, bảo vệ gan, chống viêm, chống dị ứng, ung thư nhiều bệnh khác Ngồi cịn biết đến với tác dụng kéo dài tuổi thọ tăng sức đề kháng thể chống lại bệnh tật khác Các tài liệu nghiên cứu dây thần thơng Việt Nam cịn khiêm tốn việc sử dụng làm thuốc kinh nghiệm dân gian lưu truyền Tài liệu từ cơng trình nghiên cứu nước ngồi nói vơ phong phú đa dạng cơng dược lực dây Thần thông hữu ích Vì vậy, ta cần có nhiều cơng trình nghiên cứu dây Thần thông Việt Nam để phát triển bảo tồn thuốc quý Mục tiêu đề tài tìm hiểu thành phần hóa học hoạt tính sinh học dây Thần thơng Trong q trình nghiên cứu soạn thảo hẳn khơng tránh khỏi sai sót, mong q thầy đọc thơng cảm góp ý 1.1 1.2 Đặc điểm thực vật dây Thần thông 1.1 Thực vật học Dây Thần thơng (Tinospora cordifolia (Willd.) Miers) hay cịn gọi Rễ gió thuộc họ Tiết dê (Menispermaceae) Tên khoa học: Tinospora cordifolia (Willd.) Miers (Willd.) Miers miêu tả khoa học năm 1851 [1] Tên khoa học chính: Tinospora cordifolia (Willd) Miers sử dụng nhiều báo khoa học tên khoa học dây Thần thơng Phân loại khoa học dây Thần thơng [2]: Bảng 1: Vị trí phân loại sinh học dây Thần thông Giới Thực vật (Plantae) Ngành Thực vật có mạch (Tracheophyta) Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) Bộ Mao lương (Ranunculales) Họ Tiết dê (Menispermaceae) Chi Tinospora Loài Tinospora cordifolia Tên đồng danh [1] Chasmanthera cordifolia (DC.) Baill Cocculus convolvulaceus DC Cocculus cordifolius (Willd.) DC Cocculus verrucosus Wall Menispermum cordifolium Willd Tinospora convolvulacea Miers Tinospora fosbergii B.C Kundu Tinospora verrucosa (Fleming) W Theobald Tên thông thường Dây Thần thông (Việt Nam), Giloy (Hindi), Indian Tinospora (Anh), Guduchi (Sanskrit) Tên gọi khác Rễ gió Theo nghiên cứu Phạm Hồng Hộ Việt Nam có lồi thuộc chi Tinospora: -Tinospora sinensis-dây Đau xương, Vàng giang, Khoan cân -Tinospora cordifolia-dây Thần thơng, Rễ gió -Tinospora crispa-dây Xanh, Kí ninh -Tinospora beanzigeri -Tinospora glabra-Kim ngưu, Củ gió -Tinospora sagitta-Kim chư, Thạch 1.2 Đặc điểm hình thái Dây leo gần thân thảo, có thân xốp, có khía, sần sùi (khơng có mụn nhiều dây cóc) Lá có cuống, có màng giống hình trái tim, hình trái xoan- tim, gần hình mắt chim với mũi nhọn nhẵn, dài cm, rộng cm, gân sơ cấp 5-7, gân với lưới hình đa giác, cuống mảnh, nhẵn, ngắn phiến Hoa nhóm 3-4 xếp thành 1-2 chùm nách Hoa có màu vàng nhỏ, màu vàng xanh Quả đỏ, hình trứng, chứa hạt dẹp [3] Hình 1: Các phận dây Thần thông 1.3 Phân bố Ở Ấn Độ, dây Thần thơng phân bố rộng rãi Himalaya đến phía nam bán đảo Ấn Độ, Bihar, Tây Bengal, Kerala, Karnataka, Kumaon Assam Dây Thần thơng tìm thấy độ cao 500 m khoảng nhiệt độ từ 25 đến 45 °C, tìm thấy đất chua đến kiềm cần độ ẩm đất vừa phải [4] Ngoài dây Thần thơng cịn lồi địa khu vực Myanmar, Sri Lanka, Trung Quốc, Thái Lan, Philippines, Indonesia, Malaysia, Borneo, Bangladesh, Bắc Phi Nam Phi [5] Ở Việt Nam, chủ yếu mọc hoang rừng núi có thấy đất mùn núi đá trồng đểThần làmthơng thuốc, phân bố Hoa tỉnhdây Ninh ThầnBình, thơngAn Giang (Châu Lá dây Đốc), Cần Thơ, Hậu Giang Dây Thần thông phát triển tất loại đất khác ngồi cịn thích đất thịt pha cát có hàm lượng chất hữu tốt [3] 1.4 Công dụng dân gian Thân dây Thần thông thành phần số chế phẩm Ayurveda sử dụng điều trị suy nhược nói chung, chứng khó tiêu, sốt bệnh tiết niệu Thân có vị đắng, tính bình, lợi tiểu, kích thích tiết mật, gây táo bón, làm dịu khát, nóng rát, nơn mửa, bổ máu, chữa vàng da cao chiết thân dây Thần thơng hữu ích bệnh ngồi da Rễ thân dây Thần thơng kê đơn kết hợp với loại thuốc khác loại thuốc giải độc cho rắn cắn bọ cạp đốt Vỏ khơ có đặc tính chống co thắt, hạ sốt, chống dị ứng, chống viêm chống phong [5] Thân dây Thần thông Quả dây Thần thông 1.4.1 Bài thuốc dân gian Điều trị đái tháo đường: Dùng 40 g dâу Thần thông mang nấu ᴠới 1,5 L nước dùng ngàу Khi nước ѕắc cạn 400 mL ngưng ѕắc, để nguội ᴠà chia nhỏ raắc cạn cịn 400 mL ngưng ѕắc cạn cịn 400 mL ngưng ѕắc, để nguội ᴠà chia nhỏ raắc, để nguội ᴠà chia nhỏ dùng ngàу 10 OCH3 H3CO OH HO HO O O O O OH OCH3 O H3CO OH H3CO H3CO OCH3 H H O H3CO OH OH 33 35 Năm 2017, Shahnaz Sultana cộng phân lập xác định hợp chất cetyl alcohol (36), với hợp chất tìm transcinnamoyl-2-n-pentanyl-6,7-dimethoxynaphthyl amide (37) trans-cinnamoyl-2-nhexanyl-7-methoxynaphthyl amide (38), trans-cinnamoyl-2-n-octanyl-7- methoxynaphthyl amide (39), β-D-arabinosyl-O-geranilan-10′-oate (40), 4,5,7trimethoxy-2-naphthol-2-O-α-L-arabinofuranosyl-(2′→1′′)-O-α-L-arabinopyranosyl-2′ ′-O-pentane (41), 5,7-dimethoxy-2-naphthol-2-O-α-L-arabinopyranosyl-(2′→1′′)-α- arabinopyranosyl-2′′-O-decane (42) acid 5-hydroxy-4'-methoxy-7-flavanoxy(7→7'')-β-O-labdan-1-en-3''α,19''-olide-18''-oic (tinolabdenyl flavanone) (43) từ cao methanol thân dây Thần thông [15] HO 36 O H3CO OCH3 N H 37 O N H OCH3 38 O N H 39 17 OCH3 H3CO OCH3 OH O O O OH O O HO HO OH OH O OH OCH2(CH2)3CH3 40 H3CO 41 OCH3 O COOH OH O O HO HO O OCH3 O O H O OH OCH2(CH2)8CH3 OH O 42 43 Năm 2017, Rashmi cộng phân lập hợp chất bis(2-ethyl hexyl) 1Hpyrrole-3,4-dicarboxylate (TCCP) (44) dẫn xuất pyrrole từ cao n-butanol dây Thần thơng Hợp chất có hoạt tính sinh học cao đem thử nghiệm ức chế tế bào ung thư trình bày phía sau [16] O O O O N H 44 Năm 2018, Sharma cộng phân lập clerodane furano diterpene glycoside (TC-2) (46) với năm hợp chất biết cordifolioside A (TC-1) (45), β-sitosterol (TC-3) (27), 2β,3β:15,16-diepoxy-4α,6β-dihydroxy-13(16),14clerodadiene-17,12:18,1-diolide (TC-4) (47), ecdysterone (TC-5) (48) tinosporaside (TC-6) (5) từ cao ethyl acetate:nước (1:1) từ thân tươi dây Thần thơng Các hợp chất sau dùng thử hoạt tính chống ung thư trình bày phần sau [17] 18 O OH HO HO O H3CO O O HO OH O H3CO O O 45 O O O H O O O OH OH H OH O O OH H 46 OH OH OH HO OH HO H O 48 Hoạt tính sinh học dây Thần thơng 3.1 Hoạt tính chống oxi hóa Năm 2014, Neha Upadhyay cộng thử nghiệm hoạt tính chống oxi hóa cao ethanol methanol mơ hình ức chế gốc tự DPPH vỏ dây Thần thông Kết cho thấy cao ethanol có khả ức chế gốc tự hiệu cao methanol, cao ethanol cho thấy hoạt động chống oxi hóa cao (71,49 %) nồng độ 10 mg/mL thấp (44,04 %) mức mg/mL cao methanol cho thấy hoạt tính tương đối thấp cao (62,14 %) 10 mg/mL thấp (21,81 %) mg/mL so với cao ethanol với chất đối chứng dương acid ascorbic Nghiên cứu xác định hàm lượng polyphenol cao ethanol 84,62 ± 0,12 mg axit tannic/g cao chiết cao methanol 73,46 ± 0,31 mg acid tannic/g cao chiết Có thể thấy nồng độ polyphenol cao chiết vỏ dây Thần thông ethanol cao so sánh với cao chiết vỏ methanol Thử nghiệm chứng minh có mối quan hệ polyphenol hoạt động chống oxy hóa Nồng độ polyphenol làm tăng hoạt tính chống oxy hóa thử nghiệm [18] Năm 2014, Dattatraya Naik cộng xác định thành phần hóa học đánh giá hoạt tính chống oxi hóa tinh dầu phân lập từ dây Thần thông thử nghiệm ức chế gốc tự DPPH Giá trị IC50 tinh dầu dây thần thông 25 ± 0,3 mg/mL cao so với chất đối chứng butylated hydroxy toluene 20 ± 0,1 mg/mL 19 khả ức chế gốc tự DPPH hydroquinone có giá trị IC50 1,45 ± 0,2 mg/ mL Tinh dầu dây Thần thông chứa 16,5 % hydroquinone từ giá trị IC 50 hydroquinone ta thấy khả chống oxi hóa tinh dầu có liên quan đến hydroquinone [19] 3.2 Hoạt tính kháng khuẩn Năm 2018, Agarwal1 cộng nghiên cứu in vitro cao chiết dây Thần thông thu từ việc sử dụng 100 % ethanol cách ngâm dầm Nghiên cứu thực chuẩn bị nồng độ khác thử nghiệm chống lại vi khuẩn Streptococcus mutans môi trường BHIA Các đĩa ủ điều kiện hiếu khí 37 °C 48 vùng ức chế đo thước cặp Vernier, 0,2 % chlorhexidine dimethylformamide sử dụng làm đối chứng dương đối chứng âm Kết cho thấy hoạt tính kháng khuẩn cao cao chiết dây Thần thơng quan sát với thể tích 40 μL nồng độ % với vùng ức chế 19 mm Thể tích 30 μL 0,2 % chlorhexidine cho thấy vùng ức chế 28 mm không quan sát thấy vùng ức chế với dimethylformamide [20] Năm 2019, cao chiết TCAE (cao nước thân dây Thần thơng) thử nghiệm hoạt tính kháng nấm in vivo chủng Aspergillus fumigatus Khan cộng đánh giá hoạt động in vivo liều khác (10, 25 50 mg/kg) TCAE sử dụng đường uống chuột nhiễm A fumigatus bảy ngày Hiệu cao chiết xác định dựa tỷ lệ sống sót đánh giá trọng tải nấm thận chuột điều trị Tất chuột bị nhiễm A fumigatus nhóm khơng điều trị chết vào ngày thứ 10 Những chuột bị nhiễm A fumigatus nhóm điều trị TCAE 25 50 mg/kg cho thấy tỷ lệ sống sót tương ứng 30 % 40 %, quan sát vào ngày thứ 40 sau điều trị, lượng nấm phát thấp thận chuột điều trị TCAE liều 50 mg/kg Kết cho thấy điều trị trước với TCAE (10 mg/kg) sau điều trị sau nhiễm trùng với 10, 25 50 mg/kg TCAE ngày dẫn đến tỷ lệ sống sót 40 %, 50 % 70 % tương ứng so với amphotericin B (10 mg/mL) 100 % nước muối coi đối chứng dương âm [21] 3.3 Tác dụng chống đái tháo đường Năm 2009, Chougale cộng thử nghiệm hoạt tính ức chế enzyme α glucosidase cao chiết ethyl acetate, dichloromethane (DCM), chloroform n20