Nghiên cứu thành phần hóa học của phân đoạn dịch chiết ethylacetat từ rễ củ cây cát sâm (millettia speciosa champ )

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC - - PHẠM PHƯƠNG THẢO NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA PHÂN ĐOẠN DỊCH CHIẾT ETHYLACETAT TỪ RỄ CỦ CÂY CÁT SÂM (Millettia speciosa Champ.) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC HÀ NỘI - 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC PHẠM PHƯƠNG THẢO NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA PHÂN ĐOẠN DỊCH CHIẾT ETHYLACETAT TỪ RỄ CỦ CÂY CÁT SÂM (Millettia speciosa Champ.) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC KHÓA: QH.2018.Y NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS TS VŨ ĐỨC LỢI ThS NGUYỄN THỊ MAI HÀ NỘI – 2023 LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu thực khóa luận em Trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội thực hành Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Vũ Đức Lợi – Phó Trưởng Khoa Dược kiêm Trưởng môn Dược cổ truyền – Học viện Y Dược học cổ truyền Việt Nam Th.S Nguyễn Thị Mai – Giảng viên môn Dược học cổ truyền, Trường ĐH Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội, người thầy tận tâm hướng dẫn bảo tạo điều kiện tốt giúp em hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn Thầy cô Bộ môn Dược liệu – Dược cổ truyền Trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trình học tập, rèn luyện, nghiên cứu suốt q trình làm khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới ThS Lê Hồng Dương, Bộ môn Dược liệu – DHCT, ThS Nguyễn Xuân Tùng, Bộ môn Bào chế CNDP, Trường Đại học Y dược, Đại học Quốc gia Hà Nội hướng dẫn bảo em để em hồn thành tốt khóa luận Em xin gửi lời tri ân sâu sắc tới tập thể quý thầy cô Ban Giám hiệu Trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện tốt giúp em trau dồi kiến thức, rèn luyện kỹ suốt thời gian học tập nghiên cứu trường Cuối em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè ln bên cạnh động viên, ủng hộ giúp đỡ em thời gian qua Trong q trình thực đề tài khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận góp ý cảm thơng từ Thầy để khóa luận em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 20 tháng 05 năm 2023 Sinh viên Phạm Phương Thảo MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÍ HIỆU DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chi Millettia 1.2 Tổng quan Cát sâm (Millettia speciosa Champ.) 12 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Đối tượng nghiên cứu 18 2.2 Nội dung nghiên cứu 19 2.3 Phương pháp nghiên cứu 20 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ 22 3.1 Chiết xuất phân lập hợp chất từ rễ củ Cát sâm 22 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất 24 CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN 31 4.1 Hợp chất rutin 31 4.2 Acid margaric 32 4.3 Acid ursolic 33 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÍ HIỆU STT Ý nghĩa Chữ viết tắt 1 13 H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13 (13C Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) CDCl3 Deuterated chloroform DEPT Phổ DEPT (Distortionless Enhancement by Polarization Transfer) ESI-MS Electronspray Ionization Mass Spectrum EtOAc Ethyl acetate HMBC Phổ tương quan đa liên kết hạt nhân (Heteronuclear Multiple Bond Correlation) HPLC Sắc ký lỏng hiệu cao (High Performance Liquid Chromatography) HSQC Phổ tương tác di ḥ ạt nhân qua liên kết (Heteronuclear Single Quantum Correlation) 10 IL Interleukin 11 IR Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy) 12 J (Hz) Hằng số ghép (J coupling constant) 13 MeOH Methanol 14 NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) 15 TLC Sắc ký lớp mỏng (Thin Layer Chromatography) 16 TNF Tumor Necrosis Factors 17 v/v Thể tích/thể tích DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang Hình 1.1 Sự phát triển hoa họ Đậu [7] Hình 1.2 Một số cấu trúc hóa học hợp chất phân lập từ loài Millettia khác [10] Hình 1.3 Hình ảnh Cát sâm phân bố Việt Nam [21] 12 Hình 1.4 Cấu trúc hóa học hợp chất phân lập từ rễ Milletia speciose [2] 14 Hình 3.1 Quy trình chiết xuất cao tổng cao phân đoạn Cát sâm 22 Hình 3.2 Quy trình phân lập hợp chất từ cắn EtOAc Cát sâm 23 Hình 3.3 Cấu trúc hóa học Rutin (quercetin-3-O-[αL-rhamnopyranosyl-(1-6)-β-D glucopyranosid) 26 Hình 3.4 Hình ảnh acid margaric 28 Hình 3.5 Hình ảnh acid 3β-hydroxyurs-12-en-28oic hay acid ursolic 30 DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang Bảng 1.1 Đặc điểm phân biệt phân họ Đậu Bảng 1.2 Công dụng cổ truyền số loài thuộc chi Millettia [10] Bảng 3.1: Dữ liệu phổ DEPT, 1H- 13C-NMR CS5 chất tham khảo đo DMSO-d6 24 Bảng 3.2: Dữ liệu phổ DEPT, 1H- 13C-NMR CS6 chất tham khảo [25] 27 Bảng 3.3: Dữ liệu phổ DEPT, 1H- 13C-NMR CS7 chất tham khảo [2] 28 ĐẶT VẤN ĐỀ Điều trị thảo dược quà thiên nhiên mà người dùng để cải thiện sức khỏe Từ thời cổ đại, loài thực vật hợp chất chúng sử dụng cho mục đích y học Trong vài thập niên gần đây, nhà khoa học từ nhiều quốc gia khác tập trung nghiên cứu lồi động thực vật nhằm tìm kiếm hợp chất tiềm phát triển thành thuốc cho nhân loại Mỗi khu vực lãnh thổ địa cầu có đặc điểm khí hậu, thổ nhưỡng khác nên tạo đa dạng hàm lượng chất đặc trưng cho loài Theo số liệu thống kê, Việt Nam thuộc top 25 quốc gia có độ đa dạng sinh học cao giới, chiếm 6.5% số loài địa cầu Nhờ có vị trí địa lý khí hậu thuận lợi kiến trúc địa tầng phân hóa từ núi cao tới đồng kết lãnh thổ trải dài nhiều vĩ độ khiến cho thảm thực vật nước ta vô phong phú Đây rõ ràng tiềm to lớn phát triển nghiên cứu sản phẩm có ích cho người Việt Nam quốc gia tham gia vào hoạt động nghiên cứu, chiết xuất, phân lập đánh giá hoạt chất tiềm có lồi sinh vật nằm nâng cao sống người, đặc biệt trọng tới lĩnh vực y tế, thuốc chữa bệnh, cải thiện sức khỏe Các triển vọng khối ngành sức khỏe ngày nâng cao nhờ trình phân lập thử nghiệm nhiều hợp chất Họ Fabaceae họ thực vật lớn, phân bố rộng khắp châu lục, ngoại trừ Nam Cực sống nhiều môi trường từ hồ nước tới rừng nhiệt đới cận nhiệt đới hay tồn thảm thực vật vùng núi cao đến sa mạc Lý dẫn đến đa dạng sinh thái đề xuất khả hình thành nốt sần rễ với vi khuẩn cố định đạm Các chất hóa học quan trọng họ bao gồm flavonoid, lectin, saponin, alkaloid, carotenoid, acid phenolic hầu hết chúng có giá trị tuyệt vời [1] KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau trình nghiên cứu thực nghiệm đề tài khóa luận thu số kết sau:  Đã phân lập 03 thành phần hóa học phân đoạn dịch chiết ethylacetat từ rễ củ Cát sâm  Đã xác định cấu trúc 03 thành phần hóa học phân lập hợp chất rutin, acid margaric acid ursolic Kiến nghị  Tiếp tục triển khai nghiên cứu thành phần hóa học, phân lập hợp chất từ rễ củ Cát sâm nhiều phân đoạn khác n-hexan, ethanol, phân đoạn nước…  Nghiên cứu tác dụng sinh học đánh giá xác định hợp chất tiềm rễ củ Cát sâm 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Banzouzi, J., et al., Traditional uses of the African Millettia species (Fabaceae) 2008 [2] Nguyễn Ngọc Tuấn, Nguyễn Thị Hương, Lê Thị Mỹ Châu, Tăng Xuân Hải, Trần Trung Hiếu, Nguyễn Thị Kim Anh, Nguyễn Tân Thanh, Lê Văn Tân, Nguyễn Quốc Cường, Trần Quang, Ping-ChungKou, Lê Đăng Quang, Trần Đình Thắng Inhibition of α-Glucosidase, Acetylcholinesterase, and Nitric Oxide Production by Phytochemicals Isolated from Millettia speciosa-In Vitro and Molecular Docking Studies Plants (Basel) 2022 Jan 30 [3] Angiosperm Phylogeny Group and et (2016), "An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV", Botanical journal of the Linnean Society 181(1), 1-20 [4] Armen Leonovich Takhtadzhian, Leon Arminovich Takhtajan Armen Takhtajan (1997), Diversity and classification of flowering plants, Columbia University Press [5] Group, A.P., et al., An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV 2016 181(1): p 1-20 [6] Andrews M, Andrews ME Specificity in Legume-Rhizobia Symbioses Int J Mol Sci 2017 Mar 26;18(4):705 [7] Tucker SC Floral development in legumes Plant Physiol 2003 Mar;131(3):911-26 [8] Trương Thị Đẹp., Thực vật Dược 2007: NXB Giáo dục [9] Lê Đình Bích, Trần Văn Ơn., Thực vật học 2007: NXB Y học [10] Jena, R., et al., A review on genus Millettia: Traditional uses, phytochemicals and pharmacological activities 2020 28(12): p 1686-1703 [11] Havyarimana Léopold, Ndendoung Simplice Tatsimo, de Dieu Tamokou Jean, de Théodore Atchadé Alex, Tanyi Joseph Mbafor Chemical constituents of Millettia barteri and their antimicrobial and antioxidant activities Pharm Biol 2012;50(2):141–146 [12] Marco Makungu, Deyou Tsegaye, Gruhonjic Amra, Holleran John, Duffy Sandra, Heydenreich Matthias, Firtzpatrick Paul A., Landberg Göran, Koch Andreas, Derese Solomon, Pelletier Jerry, Avery Vicky M., Erdélyi Máté, Yenesew Abiy Pterocarpans and isoflavones from the root bark of Millettia micans and of Millettia dura Phytochem Lett 2017;21:216–220 [13] Yenesew Abiy, Derese Solomon, Midiwo Jacob O, Oketch-Rabah Hellen A, Lisgarten John, Palmer Rex, Heydenreich Matthias, Peter Martin G, Akala Hosea, Wangui Julia, Liyala Pamela, Waters Norman C Anti-plasmodial activities and X-ray crystal structures of rotenoids from Millettia usaramensis subspecies usaramensis Phytochemistry 2003;64(3):773–779 [14] Zingue S, Tchoumtchoua J, Ntsa DM, Sandjo LP, Cisilotto J, Nde CBM, Winter E, Awounfack CF, Ndinteh DT, Clyne C, Njamen D, Halabalaki M, Creczynski-Pasa TB Estrogenic and cytotoxic potentials of compounds isolated from Millettia macrophylla Benth (Fabaceae): towards a better understanding of its underlying mechanisms BMC Complement Altern Med 2016 Oct 26 [15] Huang, Z., et al., A novel polysaccharide from the roots of Millettia speciosa Champ: preparation, structural characterization and immunomodulatory activity 2020 145: p 547-557 [16] Mohod Smeeta M., Bodhankar Subhash L Antiulcer activity of aqueous extract of leaves of Madhuca indica J F Gmel against naproxen induced gastric mucosal injury in rats J Acute Dis 2013;2(2):127–133 [17] Ren Y, Benatrehina PA, Muñoz Acuña U, Yuan C, Chai HB, Ninh TN, Carcache de Blanco EJ, Soejarto DD, Kinghorn AD Isolation of Bioactive Rotenoids and Isoflavonoids from the Fruits of Millettia caerulea Planta Med 2016 Jul [18] Ayal, G., A Belay, and W.J.W.M Kahaliw, Evaluation of wound healing and anti-inflammatory activity of the leaves of Calpurnia aurea (Ait.) Benth (fabaceae) in mice 2019 25(1): p 100151 [19] Tu, Y., et al., Bioactivity-guided identification of flavonoids with cholinesterase and β-amyloid peptide aggregation inhibitory effects from the seeds of Millettia pachycarpa 2019 29(10): p 1194-1198 [20] Suthiphasilp V, Rujanapun N, Kumboonma P, Chaiyosang B, Tontapha S, Maneerat T, Patrick BO, Andersen RJ, Duangyod T, Charoensup R, Laphookhieo S Antidiabetic and Cytotoxic Activities of Rotenoids and Isoflavonoids Isolated from Millettia pachycarpa Benth ACS Omega 2022 Jul [21] Đỗ Tất Lợi., Những thuốc vị thuốc Việt Nam 2007: NXB Hồng Đức [22] Phạm Hoàng Hộ., Cây cỏ Việt Nam 2003: NXB Trẻ [23] Bộ Y Tế, Dược điển Việt Nam V 2018: NXB Y học [24] Ding, P., et al., Chemical constituents of Millettia speciosaMillettia speciosa 2014 6(4): p 332-334 [25] Nasiruddin, Chen G, Li X, Minghui J, Masood T, Safir W, Khan MA, Numan M, Khan A, Zeeshan M, Zeb S Comparison of Phytochemical Constituents and Pharmacological Activities of Various Solvent Extracts Obtained from Millettia speciosa Stem Powder Biomed Res Int 2022 Nov 16 [26] Zhang M, Cui C, Lin Y, Cai J Ameliorating effect on glycolipid metabolism and chemical profile of Millettia speciosa champ extract J Ethnopharmacol 2021 Oct 28 [27] Wei Y., Wu F., Zeng H., Lu S., Chen Y The overview on the research of radix Millettia speciosa Journal of Guangxi Academy of Sciences 2010;26:380– 382 [28] Nery, M , Ferreira, P S , Gonỗalves, D R , Spolidorio, L C , Manthey, J A , & Cesar, T B (2021) Physiological effects of tangeretin and heptamethoxyflavone on obese C57BL/6J mice fed a high‐fat diet and analyses of the metabolites originating from these two polymethoxylated flavones Food Science & Nutrition, 9, 1997‐2009 [29] Gautam, J , Khedgikar, V , Kushwaha, P , Choudhary, D , Nagar, G K , Dev, K , Dixit, P , Singh, D , Maurya, R , & Trivedi, R (2017) Formononetin, an isoflavone, activates AMP‐activated protein kinase/β‐catenin signaling to inhibit adipogenesis and rescues C57BL/6 mice from high‐fat diet‐induced obesity and bone loss British Journal of Nutrition, 117, 645–661 [30] Uchiyama, T., M Furukawa, and S.J.H Isobe, New oleanane-type triterpene saponins from Millettia speciosaMillettia speciosa 2003 60(3): p 655-661 [31] Ahmad, A., et al., Therapeutic potential of flavonoids and their mechanism of action against microbial and viral infections—A review 2015 77: p 221-235 [32] Sasaki, T., et al., Antioxidant lignoids from leaves of Ribes nigrum 2013 95: p 333-340 [33] Viện y dược học dân tộc., Cát sâm vị thuốc quý [34] Trung tâm dược liệu., Cát sâm [35] Fu, M.-q., et al., Chemical constituents from roots of Millettia speciosa 2016 8(4): p 385-389 [36] Zong, X.-K., et al., Studies on chemical constituents of root of Millettia speciosaMillettia speciosa 2009 32(4): p 520-521 [37] Wang Y, Z.Z., Study on steroids from the stem of Croton caudatus Geisel.var tomentosus Hook Chin Pharm J 2008 [38] Zor M, Aydin S, Güner ND, Başaran N, Başaran AA Antigenotoxic properties of Paliurus spina-christi Mill fruits and their active compounds BMC Complement Altern Med 2017 Apr 26 [39] Başaran E, Öztürk AA, Şenel B, Demirel M, Sarica Ş Quercetin, Rutin And Quercetin-Rutin Incorporated Hydroxypropyl β-Cyclodextrin Inclusion Complexes Eur J Pharm Sci 2022 May [40] Ganeshpurkar A, Saluja AK The Pharmacological Potential of Rutin Saudi Pharm J 2017 Feb [41] Javed H., Khan M.M., Ahmad A., Vaibhav K., Ahmad M.E., Khan A., Ashafaq M., Islam F., Siddiqui M.S., Safhi M.M., Islam F Rutin prevents cognitive impairments by ameliorating oxidative stress and neuroinflammation in rat model of sporadic dementia of Alzheimer type Neuroscience 2012;17:340– 352 [42] Hsu C.Y., Shih H.Y., Chia Y.C., Lee C.H., Ashida H., Lai Y.K., Weng C.F Rutin potentiates insulin receptor kinase to enhance insulin-dependent glucose transporter translocation Mol Nutr Food Res 2014;58(6):1168–1176 [43] Lin J.P., Yang J.S., Lin J.J., Lai K.C., Lu H.F., Ma C.Y., Sai-Chuen Wu R., Wu K.C., Chueh F.S., Gibson Wood W., Chung J.G Rutin inhibits human leukemia tumor growth in a murine xenograft model in vivo Environ Toxicol 2012;27(8):480–484 [44] Jenkins B, West JA, Koulman A A review of odd-chain fatty acid metabolism and the role of pentadecanoic Acid (c15:0) and heptadecanoic Acid (c17:0) in health and disease Molecules 2015 Jan 30 [45] Sami R, Lianzhou J, Yang L, Ma Y, Jing J Evaluation of fatty acid and amino acid compositions in okra (Abelmoschus esculentus) grown in different geographical locations Biomed Res Int 2013 [46] Pfeuffer M, Jaudszus A Pentadecanoic and Heptadecanoic Acids: Multifaceted Odd-Chain Fatty Acids Adv Nutr 2016 Jul 15 [47] Imamura F, Fretts A, Marklund M, Ardisson Korat AV, Yang WS, Lankinen M, Qureshi W, Helmer C, Chen TA, Wong K, Bassett JK, Murphy R, Tintle N, Yu CI, Brouwer IA, Chien KL, Frazier-Wood AC, Del Gobbo LC, Djoussé L, Geleijnse JM, Giles GG, de Goede J, Gudnason V, Harris WS, Hodge A, Hu F; InterAct Consortium; Koulman A, Laakso M, Lind L, Lin HJ, McKnight B, Rajaobelina K, Risérus U, Robinson JG, Samieri C, Siscovick DS, SoedamahMuthu SS, Sotoodehnia N, Sun Q, Tsai MY, Uusitupa M, Wagenknecht LE, Wareham NJ, Wu JH, Micha R, Forouhi NG, Lemaitre RN, Mozaffarian D; Fatty Acids and Outcomes Research Consortium (FORCE) Fatty acid biomarkers of dairy fat consumption and incidence of type diabetes: A pooled analysis of prospective cohort studies PLoS Med 2018 Oct 10 [48] Jenkins B, de Schryver E, Van Veldhoven PP, Koulman A Peroxisomal 2Hydroxyacyl-CoA Lyase Is Involved in Endogenous Biosynthesis of Heptadecanoic Acid Molecules 2017 Oct 13 [49] Khwaza V, Oyedeji OO, Aderibigbe BA Ursolic Acid-Based Derivatives as Potential Anti-Cancer Agents: An Update Int J Mol Sci 2020 Aug 18 [50] Angeles M.L., Navin R., Kim S.M Therapeutic Interventions Using Ursolic Acid for Cancer Treatment Med Chem 2016;6:339–344 [51] Woźniak Ł., Skąpska S., Marszałek K Ursolic acid-A pentacyclic triterpenoid with a wide spectrum of pharmacological activities Molecules 2015;20:20614–20641 [52] Al-Kuraishy HM, Al-Gareeb AI, Negm WA, Alexiou A, Batiha GE Ursolic acid and SARS-CoV-2 infection: a new horizon and perspective Inflammopharmacology 2022 Oct;30(5):1493-1501 PHỤ LỤC PHỤ LỤC KẾT QUẢ GIÁM ĐỊNH TÊN KHOA HỌC PHỤ LỤC DỮ LIỆU PHỔ CỦA CÁC HỢP CHẤT Phụ lục 2.1 Dữ liệu phổ hợp chất CS5 Phụ lục 2.2 Dữ liệu phổ hợp chất CS6 Phụ lục 2.3 Dữ liệu phổ hợp chất CS7 PHỤ LỤC KẾT QUẢ GIÁM ĐỊNH TÊN KHOA HỌC PHỤ LỤC DỮ LIỆU PHỔ CỦA CÁC HỢP CHẤT Phụ lục 2.1 Dữ liệu phổ hợp chất CS5: Rutin Hình 4.1 Phổ 1H-NMR hợp chất CS5 Hình 4.2 Phổ 13C-NMR hợp chất CS5 Hình 4.3 Phổ DEPT hợp chất CS5 Phụ lục 2.2 Dữ liệu phổ hợp chất CS6: acid margaric Hình 4.4 Phổ 1H-NMR hợp chất CS6 Hình 4.5 Phổ 13C-NMR hợp chất CS6 Phụ lục 2.3 Dữ liệu phổ hợp chất CS7 Hình 4.6 Phổ ESI-MS hợp chất CS7 Hình 4.7 Phổ 1H-NMR hợp chất CS7 Hình 4.8 Phổ 13C-NMR hợp chất CS7 Phổ DEPT hợp chất CS7