Sàng lọc thành phần hóa học, hoạt tính kháng oxi hóa và ức chế acetylcholinesterase của thân cây camellia longii orel luu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT HÓA HỌC SÀNG LỌC THÀNH PHẦN HĨA HỌC, HOẠT TÍNH KHÁNG OXI HĨA VÀ ỨC CHẾ ACETYLCHOLINESTERASE CỦA THÂN CÂY CAMELLIA LONGII OREL & LUU GVHD: TS PHAN THỊ ANH ĐÀO SVTH: NGUYỄN VĂN TÂN SKL011889 Tp Hồ Chí Minh - Tháng 8/2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SÀNG LỌC THÀNH PHẦN HĨA HỌC, HOẠT TÍNH KHÁNG OXI HÓA VÀ ỨC CHẾ ACETYLCHOLINESTERASE CỦA THÂN CÂY CAMELLIA LONGII OREL & LUU SVTH: Nguyễn Văn Tân MSSV: 19128069 GVHD: PGS.TS Phan Thị Anh Đào Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn với đề tài “Sàng lọc thành phần hóa học, hoạt tính kháng oxi hóa ức chế acetylcholinesterase thân Camellia longii Orel & Luu, em nhận nhiều giúp đỡ từ gia đình, thầy cơ, bạn bè người xung quanh Đầu tiên em xin cảm ơn cô PGS.TS Phan Thị Anh Đào giảng viên môn công nghệ kỹ thuật hóa học, khoa cơng nghệ hóa học thực phẩm ln tận tình hướng dẫn em giúp em phát lỗi sai, đồng thời mang đến cho em nhiều kiến thức hoàn thiện luận văn cách thành công Em xin chân thành cảm ơn đến q thầy khoa cơng nghệ hóa học thực phẩmtrường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM truyền đạt kiến thức sau gần năm học trường, ln hỗ trợ nhiệt tình em có thắc mắc kiến thức suốt q trình học tập Em xin gửi lời cảm ơn đến cô Nguyễn Thị Mỹ Lệ, chun viên phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng Nghệ Kỹ Thuật Hóa học, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em vào phịng thí nghiệm Khoa hỗ trợ chúng em việc sử dụng thiết bị, dụng cụ phịng thí nghiệm Em xin cảm ơn anh ThS Lý Hải Triều với anh chị Trung tâm Sâm Dược liệu quận tạo điều kiện để em mở mang thêm kiến thức, hỗ trợ em hoàn thành luận văn Cuối em xin cảm ơn gia đình, người thân bạn bè xung quanh người giúp đỡ, động viên, tiếp thêm động lực ủng hộ em suốt trình nghiên cứu đề tài Em xin chân thành cảm ơn! i LỜI CAM ĐOAN Em tên Nguyễn Văn Tân, sinh viên khóa K19 chun ngành Hố hữu Em xin cam đoan toàn nội dung trình bày khóa luận tốt nghiệp riêng thân em, thực hướng dẫn cô PGS.TS Phan Thị Anh Đào Các thông tin tham khảo tham khảo từ nguồn tin đáng tin cậy, kiểm chứng công bố rộng rãi Nguồn tin trích dẫn đầy đủ rõ ràng danh mục Tài liệu tham khảo Em xin cam đoan nội dung tham khảo khóa luận tốt nghiệp trích dẫn xác đầy đủ theo quy định TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Sinh viên thực ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH .vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii TÓM TẮT KHÓA LUẬN viii LỜI MỞ ĐẦU ix CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan loài Camellia longii 1.1.1 Phân loại khoa học 1.1.2 Phân bố sinh thái mô tả thực vật 1.2 Thành phần hóa học loài thuộc chi Camellia 1.2.1 Nhóm polyphenol 1.2.2 Nhóm triterpenoid 1.2.3 Nhóm saponin 1.2.4 Nhóm acid amine 1.3 Hoạt tính sinh học số loài thuộc chi Camellia 1.3.1 Tác dụng kháng viêm, kháng khuẩn 1.3.2 Tác dụng chống ung thư 1.3.3 Tác dụng điều trị bệnh Alzheimer, Parkinson 1.3.4 Tác dụng điều trị đái tháo đường 10 1.3.5 Tác dụng làm đẹp 10 1.4 Hoạt tính chống oxi hóa 11 1.4.1 Gốc tự 11 1.4.2 Chất chống oxy hóa 11 1.4.3 Một số phương pháp thử hoạt tính chống oxi hóa 11 1.5 Hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase (AChE) 13 1.5.1 Enzyme acetylcholinesterase 13 1.5.2 Ảnh hưởng hợp chất polyphenol đến enzyme AChE 13 1.5.3 Phương pháp thử hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase 14 1.6 Vấn đề tồn đọng định hướng nghiên cứu 14 1.6.1 Vấn đề tồn đọng 14 1.6.2 Định hướng nghiên cứu 15 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 16 2.1 Nguyên liệu-Hóa chất-Thiết bị 16 2.1.1 Nguyên liệu 16 2.1.2 Hóa chất 16 2.1.3 Thiết bị 17 2.2 Nội dung nghiên cứu 18 2.2.1 Sơ đồ nghiên cứu 18 2.2.2 Điều chế cao tổng cao phân đoạn 20 2.2.3 Xác định thành phần hóa học 22 2.2.4 Định lượng nhóm hợp chất polyphenol (TPC) 25 iii 2.2.5 Định lượng nhóm hợp chất flavonoid (TFC) 28 2.2.6 Định lượng nhóm hợp chất saponin (TSC) 30 2.2.7 Xác định khả ức chế gốc tự DPPH 32 2.2.8 Xác định khả khử sắt 34 2.2.9 Xác định khả ức chế enzyme acetylcholinesterase 37 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 40 3.1 Kết hiệu suất điều chế cao trích 40 3.2 Phân tích thành phần hóa học 40 3.2.1 Kết phân tích định tính 40 3.2.2 Phân tích thành phần hóa học LC-MS 44 3.3 Định lượng thành phần hóa học 48 3.3.1 Tổng hàm lượng polyphenol 48 3.3.2 Tổng hàm lượng flavonoid 49 3.3.3 Tổng hàm lượng saponin 51 3.4 Hoạt tính chống oxi hóa 52 3.4.1 Hoạt tính ức chế gốc tự DPPH 52 3.4.2 Xác định lực khử sắt 54 3.5 Phân tích mối tương quan tuyến tính thành phần hợp chất hoạt tính 56 3.6 Khả ức chế acetylcholinesterase (AChE) 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC 68 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Phân loại khoa học loài Camellia longii Bảng 1.2: Một số phương pháp đo hoạt tính chống oxi hóa 12 Bảng 2.1: Các hóa chất sử dụng trình nghiên cứu 16 Bảng 2.2: Thiết bị sử dụng trình nghiên cứu 17 Bảng 2.3: Mã hóa mẫu cao kí hiệu 21 Bảng 2.4: Các phản ứng hóa học đặc trưng định danh nhóm chức 22 Bảng 2.5: Tín hiệu IR số nhóm chức thường có lồi Camellia 24 Bảng 2.6: Chương trình pha động 25 Bảng 3.1: Độ ẩm hiệu suất trích ly cao chiết 40 Bảng 3.2: Kết định tính nhóm chức phản ứng hóa học đặc trưng 41 Bảng 3.3: Một số tín hiệu nhóm chức mẫu cao chiết 43 Bảng 3.4: Các chất dự đoán dựa phổ HPLC-MS cao mẫu cao chiết 44 Bảng 3.5 : Phần trăm ức chê (I%) giá trị IC50 năm mẫu cao trích thân 53 Bảng 3.6: Phần trăm ức chê (I%) giá trị IC50 chất chuẩn acid gallic vitamin C 54 Bảng 3.7: Kết khảo sát khả khử sắt cao trích thân 55 Bảng 3.8: Giá trị EC50 chuẩn vitamin C 56 Bảng 3.9: Ý nghĩa hệ số tương quan Pearson 56 Bảng 3.10: Mối tương quan tuyến tính thành phần hợp chất hoạt tính 57 Bảng 3.11: Phần trăm ức chế IC50 mẫu cao gốc 58 Bảng 3.12: Phần trăm ức chế IC50 chứng dương donepezil 58 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Lồi Camellia longii ngồi tự nhiên Hình 1.2: Hình dạng lồi C.longii Hình 1.3: Hình dạng hoa lồi C.longii Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu 18 Hình 2.2: Qui trình điều chế cao tổng cao phân đoạn 20 Hình 2.3: Qui trình xác định tổng hàm lượng polyphenol 26 Hình 2.4: Qui trình xác định tổng hàm lượng flavonoid 29 Hình 2.5: Qui trình xác định tổng hàm lượng saponin 31 Hình 2.6: Qui trình xác định khả ức chế gốc tự DPPH 33 Hình 2.7: Qui trình xác định khả khử sắt 36 Hình 2.8: Qui trình xác định khả ức chế enzyme acetylcholinesterase 38 Hình 3.1: Kết phân tích FT-IR mẫu cao chiết 43 Hình 3.2: Mơ tả thơng kê hàm lượng TPC trung bình ± SD mẫu cao chiết 48 Hình 3.3: Mơ tả thơng kê hàm lượng TFC trung bình ± SD mẫu cao chiết 50 Hình 3.4: Mơ tả thơng kê hàm lượng TSC trung bình ± SD mẫu cao chiết 51 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Kí hiệu Tên tiếng anh Tên tiếng việt AChE Acetylcholinesterase ACTI Acetylthiocholin iodid CE Catechin equivalent DPPH 2,2-diphenyl-1-picryl hydrazyl DTNB 5-5’-dithiobis-2-nitrobenzoic acid DW Dry Weight EC50 The half maximal effective concentration EC FRAP Epicatechin Ferric reducing/antioxidant power assay GAE Gallic acid equivalent FT-IR Fourrier Transformation InfraRed IC50 The half maximal inhibitory concentration Nồng độ ức chế 50% gốc tự LC-MS Liquid Chromatography Mass Spectrometry Sắc ký lỏng ghép khối phổ OAE Oleanolic acid equivalent RT Retention time TPC Total phenolic content TFC Total flavonoid content TSC Total saponin content TCA Trichloroacetic acid VQG - Lượng tương đương với catechin Chất khô Nồng độ mẫu đạt độ hấp thu quang 0,5 Thử nghiệm lực khử sắt Lượng tương đương với acid gallic Quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier Lượng tương đương với acid oleanolic Thời gian lưu Tổng hàm lượng hợp chất phenolic Tổng hàm lượng hợp chất flavonoid Tổng hàm lượng hợp chất saponin Vườn quốc gia vii TÓM TẮT KHÓA LUẬN Đề tài tiến hành điều chế cao chiết từ thân Camellia longii Orel & Luu thu thập từ vườn quốc gia Bù Gia Mập tỉnh Bình Phước phương pháp ngâm dầm với dung môi ethanol 700 (v/v) Từ cao thô chiết lỏng-lỏng phân đoạn dung mơi có độ phân cực tăng dần: n-hexane, ethyl acetate, n-butanol để tạo thành cao phân đoạn Các mẫu cao đánh giá sơ số thành phần hợp chất dựa phương pháp định tính phản ứng hóa học kết hợp với định tính nhóm chức phổ FT-IR với kết năm mẫu chứa nhóm hợp chất quan trọng polyphenol, flavonoid hay saponin, tất đánh giá hoạt tính thơng qua phương pháp khác nhau: tổng hàm lượng phenolic (TPC), tổng hàm lượng flavonoid (TFC), tổng hàm lượng saponin (TSC) khả ức chế gốc tự DPPH, lực khử Fe3+ Fe2+ Phân tích cho thấy mẫu cao có khả kháng oxi hóa mạnh, mẫu cao thơ mẫu có tiềm cao xem xét hàm lượng polyphenol (TPC) = 150,55 mg GAE/g DW, hàm lượng flavonoid (TFC) = 138,80 mg CE/g DW, hàm lượng saponin (TSC) = 53.11 mg OAE/g DW, khảo sát khả khử sắt với số EC50 = 9,74 µg/mL hay hoạt tính ức chế gốc tự với số IC50 = 10,22 µg/mL Đồng thời dựa vào phân tích LC-MS dự đốn số thành phần hợp chất cụ thể cao thô như: oibanumol L, GABA, theanin, phloroglucinol ngồi cịn có xuất catechin, epicatechin (4,77%) hay quercetin-3-O-rutinose (0,56%) hợp chất có tác dụng hỗ trợ điều trị căng thẳng, suy giảm trí nhớ, lựa chọn mẫu cao thô tối ưu để đánh giá khả ức chế enzyme acetylcholinesterase Kết ghi nhận với giá trị IC50 = 432,4 µg/mL cho thấy mẫu có khả ức chế enzyme acetylcholinesterase in vitro viii