Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài bình vôi stephania cepharpharan hayata phân bố tại yên tử quảng ninh

Trang 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ QUANG TRƯỜNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LỒI BÌNH VƠI STEPHANIA CEPHARANTHA HAYATA PHÂN BỐ TẠI N TỬ- QUẢ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ QUANG TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC

CỦA LOÀI BÌNH VÔI (STEPHANIA CEPHARANTHA HAYATA)

PHÂN BỐ TẠI YÊN TỬ- QUẢNG NINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2021

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ QUANG TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC

CỦA LOÀI BÌNH VÔI (STEPHANIA CEPHARANTHA HAYATA)

PHÂN BỐ TẠI YÊN TỬ- QUẢNG NINH

Ngành: Hóa hữu cơ

Mã số: 8.44.01.14

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Thanh Hương

THÁI NGUYÊN - 2021

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đã thực hiện việc kiểm tra mức độ trương đồng nội dung luận văn qua phần mềm Turnitin một cách trung thực và đạt kết quả mức độ tương đồng 20% Bản luận văn kiểm tra qua phần mềm là bản cứng đã nộp để bảo vệ trước hội đồng Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2021

TÁC GIẢ CỦA SẢN PHẨM HỌC THUẬT

Lê Quang Trường

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới

TS Nguyễn Thị Thanh Hương - người đã tin tưởng giao đề tài, hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận văn Đồng thời tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong trong Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư Phạm - Đại học Thái Nguyên cùng các bạn học viên cao học K27, phòng thí nghiệm Hóa Hữu cơ và gia đình đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cám ơn!

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2021

Học viên

Lê Quang Trường

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

1 Mục tiêu của đề tài 2

2 Nội dung nghiên cứu 2

3 Phương pháp nghiên cứu 2

4 Kết quả đạt được 3

Chương 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Khái quát về chi Stephania 4

1.1.1 Vị trí của chi Stephania trong hệ thống phân loại thực vật 4

1.1.2 Đặc điểm phân bố chi Stephania ở Việt Nam 5

1.1.3 Đặc điểm thực vật học chung của các loài trong chi Stephania 8

1.1.4 Đặc điểm thực vật một số loài thuộc chi Stephania phân bố chủ yếu ở miền Bắc Việt Nam 9

1.2 Khái quát về loài Stephania cepharantha Hayata 17

1.2.1 Đặc điểm thực vật học 17

1.2.2 Công dụng của loài Stephania cepharantha Hayata 20

1.3 Các nghiên cứu đã có về thành phần hóa học của chi Stephania 20

1.3.1 Thành phần hóa học của các loài thuộc chi Stephania 20

1.3.2 Thành phần hóa học của loài Stephania cepharantha Hayata 33

1.4 Hoạt tính sinh học của loài Stephania cepharantha Hayata 41

Chương 2 THỰC NGHIỆM 46

2.1 Đối tượng nghiên cứu 46

2.2 Hóa chất, thiết bị 46

2.2.1 Hóa chất 46

2.2.2 Thiết bị 47

2.3 Phương pháp phân lập; xác định cấu trúc và hoạt tính sinh học 48

2.3.1 Xử lý mẫu thực vật 48

2.3.2 Chiết tách các chất 48

2.3.3 Xác định cấu trúc các chất 48

2.3.4 Xác định hoạt tính ức chế Nitric oxide 48

2.4 Thực nghiệm 49

2.4.1 Quá trình phân lập các chất từ mẫu củ loài Stephania cepharantha Hayata 50

2.4.2 Số liệu phổ của các chất phân lập được 52

2.4.3 Phép thử sinh học xác định khả năng gây độc tế bào bằng MTT 53

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 54

3.1 Kết quả định tính các nhóm hợp chất bằng các phản ứng hóa học 54

3.2 Xác định cấu trúc các chất 55

3.2.1 Chất SC1: Dehydrocrebanine 55

3.2.2 Chất SC2: Tetrahydropalmatine 62

3.3 Kết quả thử nghiệm khả năng ức chế NO của hợp chất SC1 68

KẾT LUẬN 72

KIẾN NGHỊ 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

PHỤ LỤC 90

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

13C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của nguyên tử

1H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của nguyên tử 1H

DMEM Dulbecco’s Moddified Eagle Medium

DMSO Dimethyl sulphoxide

DPPH 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

ESI-MS Phổ khối phân giải cao

EtOAc Ethyl Acetate

EtOH Ethanol

FBS Fetal bovine serum (huyết thanh phôi bò)

HEPES 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid

IC50 Nồng độ gây ra tác dộng sinh học cho 50% mẫu thử nghiệm iNOS Inducible nitric oxide synthase

KB Human epidermic carcinoma

L-NMMA NG-Methyl-L-arginine acetate

LPS Lipopolysaccharides

MeOH Methanol

MTT 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide NCI National Cancer Institute

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Phân bố một số loài thuộc chi Stephania tại Việt Nam 5

Bảng 1.2 Các hợp chất nhóm Benzylisoquinoline 21

Bảng 1.3 Các hợp chất nhóm Bisbenzylisoquinoline 22

Bảng 1.4 Các hợp chất nhóm Aporphine 24

Bảng 1.5 Các hợp chất nhóm Proaporphine 25

Bảng 1.6 Các hợp chất nhóm Protoberberine 26

Bảng 1.7 Các hợp chất nhóm Morphinan 29

Bảng 1.8 Các hợp chất nhóm Hasubanan 30

Bảng 1.9 Các hợp chất nhóm Stephaoxocan 31

Bảng 3.1 Kết quả định tính một số nhóm chất hữu cơ có trong cặn chiết từ mẫu củ loài Bình vôi (Stephania cepharantha Hayata) 54

Bảng 3.2 Số liệu phổ 1H-NMR chất SC1 56

Bảng 3.3 Số liệu phổ 13C-NMR chất SC1 59

Bảng 3.4 Số liệu phổ 1H-NMR chất SC2 62

Bảng 3.5 Số liệu phổ 13C-NMR chất SC2 64

Bảng 3.6 Khả năng ức chế sản sinh NO của mẫu nghiên cứu 70

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Mô tả loài Stephania brachyandra Diels 10

Hình 1.2 Mô tả loài Stephania dielsiana Y.C.Wu 11

Hình 1.3 Mô tả loài Stephania hernandifolia Walp 12

Hình 1.4 Hình củ, cành hoa và hạt loài Stephania kiunanensis H S Lo et M Yang.13 Hình 1.5 Hình thân, lá và củ loài Stephania kwangsiensis H S Lo 14

Hình 1.6 Mô tả loài Stephania longa Lour 15

Hình 1.7 Mô tả loài Stephania pierrei Diels 16

Hình 1.8 Mô tả loài Stephania teteanda S Moore 17

Hình 1.9 Mô tả loài Stephania cepharantha Hayata 18

Hình 1.10 Hình củ loài Stephania cepharantha Hayata tươi và sấy khô 19

Hình 1.11 Hình lá và quả loài Stephania cepharantha Hayata 19

Hình 3.1 Phổ khối ion dương ESI-MS của chất SC1 56

Hình 3.2 Phổ 1H-NMR của chất SC1 57

Hình 3.3 Phổ 1H-NMR của chất SC1 58

Hình 3.4 Phổ 13C-NMR của chất SC1 60

Hình 3.5 Phổ DEPT 90 và DEPT 135 của chất SC1 61

Hình 3.6 Cấu trúc của chất SC1 61

Hình 3.7 Phổ khối ion dương ESI-MS của chất SC2 62

Hình 3.8 Phổ 1H-NMR của chất SC2 64

Hình 3.9 Phổ 13C-NMR của chất SC2 66

Hình 3.10 Phổ 13C-NMR của chất SC2 67

Hình 3.11 Phổ DEPT 90 và DEPT 135 của chất SC2 67

Hình 3.12 Cấu trúc của chất SC2 68

Hình 3.13 Đường chuẩn NaNO2 70

Sơ đồ 2.1 Quy trình phân lập các hợp chất từ mẫu củ loài Stephania cepharantha Hayata 51

ẩm mưa nhiều với nhiệt độ trung bình 23÷24oC là bảo tàng tự nhiên lưu giữ nhiều nguồn gen quý hiếm với 5 kiểu thảm thực vật chính, khoảng 830 loài thực vật trong đó 38 loài thực vật đặc hữu nên có vai trò to lớn trong việc phát triển và bảo tồn tài nguyên dược liệu [158]

Loài Bình vôi từ lâu đã được sử dụng để chiết xuất ra các dược liệu làm thuốc an thần, điều trị mất ngủ, giảm đau, điều hòa nhịp tim, dãn cơ trơn… và hầu như không có tác dụng phụ Do nhu cầu sử dụng lớn, tình trạng khai thác loài Bình vôi trong tự nhiên một cách tự phát khiến loài Bình vôi trở thành một trong những loài thực vật quý hiếm, bị khai thác nhiều có nguy cơ tuyệt chủng, xếp ở cấp độ V trong Sách đỏ Việt Nam, nhóm IIA theo nghị định 32/2006/NĐ-

CP về quản lí thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý hiếm [31]

Trong những năm gần đây, những bài thuốc có nguồn gốc thiên nhiên trở thành đối tượng nghiên cứu được quan tâm của các nhà khoa học do sự an toàn

và tác dụng quý báu của nhiều hoạt chất sinh học tự nhiên Riêng nhu cầu về các sản phẩm từ loài Bình vôi là các alkaloid có hoạt tính tốt như Rotudine, Cepharanthine, Palmatine… thì nguồn cung cấp từ dược liệu trong nước hiện nay không đáp ứng đủ

Trong 22 loài Bình vôi phân bố ở Việt Nam, loài Stephania cepharantha

Hayata, còn có tên gọi “Bình vôi hoa đầu” được phân bố chủ yếu ở khu vực

rừng Yên Tử [31] và hầu như chưa được nghiên cứu về thành phần hóa học cũng như các hoạt tính sinh học để làm căn cứ khoa học, tìm kiếm các chất mới

có hoạt tính tiềm năng, nhất là hoạt tính giảm đau, kháng viêm và độc tính đối

với một số tế bào Đó chính là lý do để chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Bình vôi (Stephania cepharpharan Hayata) phân bố tại Yên Tử- Quảng Ninh”

1 Mục tiêu của đề tài

- Thành phần hóa học của loài Stephania cepharantha Hayata phân bố tại

rừng Yên Tử - Quảng Ninh

- Kết quả xác định hoạt tính sinh học của dịch chiết hoặc của chất phân lập được

2 Nội dung nghiên cứu

1 Thu mẫu loài Stephania cepharantha Hayata Xác định tên khoa học

2 Tạo mẫu nguyên liệu thu được

3 Khảo sát dung môi chiết phù hợp

4 Phân lập và xác định cấu trúc hóa học của 02 chất

5 Xác định hoạt tính sinh học của dịch chiết hoặc của chất phân lập được

3 Phương pháp nghiên cứu

3.1 Phương pháp lý thuyết

- Thu thập, tổng hợp, tài liệu trong và ngoài nước có liên quan đến đề tài,

đặc biệt là những nghiên cứu các hợp chất có hoạt tính của loài Stephania

- Sử dụng các phương pháp phổ hiện đại như phổ khối lượng (ESI -MS)

và phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều và hai chiều (1D-, 2D-NMR) để xác định cấu trúc của các chất phân lập được

- Xác định hoạt tính sinh học của các dịch chiết hoặc chất phân lập được

4 Kết quả đạt được

- Thành phần hóa học 02 chất trong loài Stephania cepharantha Hayata

- Kết quả hoạt tính sinh học của 01 chất phân lập được

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Khái quát về chi Stephania

Chi Stephania thuộc họ Tiết dê (Menispermaceae) là một chi lớn, trên

thế giới có khoảng 100 loài phân bố ở nhiều vùng trên thế giới như Đông Á (Trung Quốc, Nhật Bản), Nam Á (Ấn Độ), Đông Nam Á (Việt Nam, Thái Lan, Myanmar)…[16]

1.1.1 Vị trí của chi Stephania trong hệ thống phân loại thực vật

João de Loureiro (1717-1791) lần đầu tiên đặt tên cho chi Stephania vào

năm 1790, sau đó tiếp tục nhiều nhà phân loại thực vật nghiên cứu và hoàn thiện dần như Hook & Thoms (1855), Benth & Hook (1862), Miers (1866),

Contr (1871), Diels (1910), Forman (1956), Lo (1978) [78], [101] Các hệ

thống phân loại phần lớn hiện nay đều xếp chi Stephania vào họ Tiết dê

(Menispermaceae) thuộc bộ Hoàng liên (Ranunculales) [45], [60] Riêng Thorn

xếp chi Stephania vào họ Tiết dê nhưng ở bộ Hoàng liên gai (Berberidales) [45]

Các nhà khoa học Việt Nam như Nguyễn Tiến Bân, Lê Khả Kế, Võ Văn Chi, Dương Đức Tiến, Lê Đình Bích, Trần Văn Ơn đều sử dụng hệ thống phân loại của Takhtajan (được chỉnh sửa bổ sung năm 1996) là bỏ bậc phân loại

phân bộ Menispermineae, và đi đến kết luận chi Stephania có vị trí trong hệ

thống phân loại thực vật như sau:

Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta)

Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida)

Phân lớp Hoàng liên (Ranunculidae)

Bộ Hoàng liên (Ranunculales)

Họ Tiết dê (Menispermaceae)

Chi Stephania

Các nghiên cứu cho thấy trong 73 chi của họ Tiết dê trên thế giới, ở Việt

Nam có 17 chi, trong đó chi Stephania có quan hệ họ hàng gần gũi với hai chi khác là Cissampelos L và Cyclea Arn Ex Wight do cùng là cây dây leo, có

cuống đính vào phiến lá, bộ nhị có các nhị liền nhau thành một trụ, bao phấn hàn liền thành một bệ ngang, các chi này chỉ khác nhau ở cụm hoa, của chi

Stephania là cụm hoa xim tán kép, của hai chi Cissampelos L và Cyclea Arn

Ex Wight là cụm hoa xim tán đơn [78], [101], [134]

1.1.2 Đặc điểm phân bố chi Stephania ở Việt Nam

Theo các tài liệu đã công bố ở Việt Nam có 22 loài Bình vôi, phân bố rộng khắp ba miền Bắc – Trung – Nam trên các loại địa hình khác nhau, mọc hoang ở vùng núi cao đến vùng đồng bằng, có loài mọc ngay trên bãi cát hoặc

gò hoang ven biển

Miền Bắc: Phân bố chủ yếu ở các tỉnh Cao Bằng, Lạng Sơn, Quảng

Ninh, Hải Phòng, Hà Nội, Hòa Bình, Yên Bái, Lào Cai, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Phú Thọ, Hà Giang, Sơn La, Nam Định, Ninh Bình,…

Miền Trung: Phân bố chủ yếu ở các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Lâm

Đồng, Đắc Lắc, Ninh Thuận, Quảng Nam, Đà Nẵng, Thừa Thiên Huế, Bình Định, Phú Yên,

Miền Nam: Phân bố chủ yếu ở các tỉnh An Giang, Đồng Nai, Bà Rịa -

Vũng Tàu…

Phân bố các loài thuộc chi Stephania được thể hiện ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Phân bố một số loài thuộc chi Stephania tại Việt Nam

2 S cambodica

Gagnep

Bình vôi Campuchia Đắc Lắc, Lâm Đồng

[6], [7], [30]

3 S cepharantha Hayata Hán phòng kỷ, Quảng Ninh, [6], [9],

Bình vôi hoa đầu Hòa Bình [25], [29]

4 S dielsiana Y C Wu

Củ dòm,

Củ gà ấp, Bình vôi nhựa tím,

Cà tòm

Lào Cai, Yên Bái, Bắc cạn, Thái Nguyên, Sơn La, Hòa Bình, Phú Thọ, Bắc Giang, Bắc Ninh, Quảng Ninh

[6], [9], [23], [25], [29], [31]

Hà Nam, Ninh Bình, Cao Bằng, Lạng Sơn, Thanh Hóa

Đà Nẵng, Quảng Nam, Ninh Thuận, Lâm Đồng, Đồng Nai

[9], [30], [79], [100]

9 S japonica

(Thunb.) Miers

Thiên kim đằng, Dây lõi tiền

Hà Nội, Nam Định, Nghệ An, Đồng Nai

[6], [14], [21], [24], [79],

10 S japonica var

discolor (Blume)

Dây mối, Lõi tiền

Vùng đồng bằng và

11 S kerrii Craib Bình vôi Việt Nam [79]

Quảng Ninh, Hà Nam, Ninh Bình, Hà Tây, Lạng Sơn

[6], [9], [14], [24]

14 S longa Lour Lõi tiền,

Dây lõi tiền rễ dài

Vùng đất thấp từ Cao Bằng, Lạng Sơn, Thừa Thiên Huế

[6], [9], [21], [79]

16 S pierrei Diels Bình vôi,

Dây đồng tiền Bình Định, Phú Yên [17], [28]

17 S polygona N.H

Xia & V.T Chinh Bình vôi

Lâm Đồng, Thừa Thiên Huế [55]

18 S rotunda Lour Bình vôi Tây Nguyên,

Bình Thuận [1], [134]

19 S sinica Diels Bình vôi Trung Quốc

Dây lõi tiền bắc

Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hòa, Bình, Ninh Bình, Bà Rịa

[6], [9], [14], [24], [30], [79]

20 S tetrandra S

Lào Cai, Yên Bái,

Hà Giang, Quảng Ninh

[6], [21]

21 S venosa (Bl.)

Spreng

Bình vôi đỏ, Lõi tiền đỏ Các tỉnh phía Nam [14], [24]

22 S viridiflavens

1.1.3 Đặc điểm thực vật học chung của các loài trong chi Stephania

Chi Stephania có các đặc điểm thực vật chung như sau:

Hình thái: Dây leo sống lâu năm hoặc hàng năm; thân gỗ hay thân cỏ;

thân non thường nhẵn, xanh nhạt, xanh bóng hoặc xanh thẫm; thân già thường

có rãnh dọc, mụn cóc sần sùi màu nâu xám, nâu đen hoặc màu nâu đất [24], [39], [101], [105], [128], [129] Rễ phình thành củ, có mang rễ dạng sợi; củ rất

đa dạng về hình thái, kích thước và màu sắc; củ thường có dạng hình cầu, hình trứng, hình trụ hay có hình dạng bất định Khối lượng của củ thường từ 0,5÷2

kg nhưng cũng có loài có thể nặng tới 40 kg Màu sắc vỏ củ có nhiều thay đổi (nhẵn, xù xì, màu nâu sáng nhạt, xám tro hay đen, ) tùy thuộc vào từng loài, tuổi cây và môi trường sống [133], [137] Thịt củ nạc hoặc có lẫn những vằn

xơ, màu trắng ngà, vàng tươi, vàng nhạt tới cam hoặc đỏ nâu, đỏ tươi tùy theo loài [2], [24] Lá mọc cách, so le; cuống lá thường mảnh, dài 2÷20 cm, hai đầu phình lên, có khi gấp khúc ở gốc [25], [129]; cuống lá đính vào phiến lá từ 1/15 đến 1/3 chiều dài phiến lá; phiến lá mỏng hoặc dày, nhẵn bóng hoặc rải rác có lông, hình khiên, hình lọng, hình tam giác rộng, hình trứng - tam giác, tam giác tròn hoặc gần tròn, mép lá nguyên hoặc chia thùy; gân lá dạng chân vịt gồm 8 -

10 gân lá xuất phát từ đỉnh cuống lá Chóp lá nhọn, thuôn nhọn, tù hoặc gần tròn; gốc lá gần tròn, phẳng hoặc gần hình tim Màu sắc của phiến lá tùy thuộc vào từng loài (màu xanh nhạt, xanh vàng nhạt, xanh đậm, xanh nâu nhạt hoặc đốm tía [24], [68], [78]

Công thức hoa: Hoa đơn tính khác gốc; cụm hoa đực và cái thường mọc

từ kẽ lá hay mọc trên thân cây già không lá [32], [133]; hoa thường có dạng tán đơn, tán kép, xim tán kép, hình đầu đến tán ngù [24], có cuống, đơn độc hay xếp theo kiểu chùm ít nhất ở các nhánh của tán cấp 1 hoặc 2, các nhánh cuối cùng đôi khi không đều hoặc đôi khi các xim tụ họp thành đầu hình đĩa [32] Hoa đực thường có cấu tạo đối xứng tỏa tròn, đài 6÷8, rời, xếp thành 2 vòng, bằng nhau hay không bằng nhau, đài ít nhiều hình trái xoan ngược, cánh hoa

rời nhau có 3 hoặc 4 cánh, hình trứng ngược, mép bên nhiều khi gập vào trong (hình vỏ sò), màu vàng hay trắng xanh Nhị 2÷6, thường 4, chỉ nhị dính nhau tạo thành ống hình trụ, bao phấn dính nhau thành hình đĩa với 4 - 8 ô nứt ngang Hoa cái đối xứng hay bất đối xứng, đài thường 1, cánh hoa 2, hình dạng giống như ở hoa đực Bầu hình trứng, lá noãn 2 (nhưng chỉ có 1 phát triển thành hạt, 1 lá noãn bị thoái hóa), vòi rất ngắn hoặc không có, núm nhụy từ 4÷6 chia thùy ngắn hoặc rách, choãi ra hình dùi [25], [32], [78], [133]

Hình dạng quả: Quả hạch, hình gần tròn, hình trứng, hình trứng ngược,

trứng bầu, 2 bên dẹt; quả trưởng thành cuống quả lệch về một phía gần với dấu vết còn lại của núm nhụy; quả chín màu vàng đậm hay đỏ tươi nhẵn bóng; hạt (vỏ quả bên trong) hình móng ngựa, trứng dẹt hoặc hơi tròn, lưng mang một dải hình móng ngựa gồm 2 hoặc 4 dãy dọc các bướu (gai) hay những gờ ngang (vân); giá noãn có lỗ thủng hoặc không Đặc điểm hình thái của hạt đặc trưng cho từng loài, là dấu hiệu quan trọng để giám định tên loài [25] Cây mầm có lá mầm ít nhiều bằng rễ mầm, bao quanh bởi nội nhũ [32]

Sinh thái, sinh trưởng và phát triển: Các loài thuộc chi Stephania

thường sinh trưởng trong các cánh rừng nguyên sinh hoặc thứ sinh Thường mọc trên các đỉnh núi hay các sườn núi đá vôi, núi đất xen lẫn đá, các dải đất ven sông hoặc đôi khi là ven biển Thích hợp ở nhiệt độ trung bình 21÷23oC, lượng mưa 2000÷2500 mm, ưa đất nhiều mùn, độ pH = 6,5÷7 Một số loài

có thể ở độ cao 2800 m so với mực nước biển Hầu hết các loài thuộc chi

Stephania đều ưa sáng, ưa đất có độ ẩm trung bình, đặc biệt là giai đoạn ra

hoa tạo quả [24]

1.1.4 Đặc điểm thực vật một số loài thuộc chi Stephania phân bố chủ yếu ở

miền Bắc Việt Nam

1.1.4.1 Loài Stephania brachyandra Diels

• Tên thường dùng: Bình vôi núi cao [24]

• Tên gọi khác: Bình vôi nhị ngắn [31]

• Phân bố: Vùng núi Tây Bắc (Lào Cai, Lai Châu) [6], [24], [31]

• Đặc điểm thực vật học: Cây thân leo nhỏ và yếu; toàn thân không

lông; rễ củ to có màu vàng nhạt Lá đơn mọc so le, cuống lá dài, phiến lá hình trứng nhọn hoặc tam giác tròn [31]; gốc lá bằng hoặc hơi lõm, ngọn lá nhọn, có 10 gân hình chân vịt, kéo dài từ đỉnh cuống lá [9] Cụm hoa đực xim tán kép, cuống dài từ 3÷5 cm, mỗi cuống thứ cấp mang 5÷15 hoa, 6 đài dài, mảnh, màu xanh nhạt xếp thành 2 vòng, hoa có 3 cánh màu vàng cam, cong dạng vỏ hến và ngắn hơn nhiều so với đài; nhị dính nhau thành ống, bao phấn dính nhau dạng đĩa tròn [24] Cụm hoa cái dạng đầu, tạo thành bởi 7 đến 9 xim tán có cuống rất ngắn tạo thành [31]; cuống cụm hoa dài 2÷3 cm, đài hoa nhỏ màu lục nhạt hình mác rộng đầu nhọn Hoa có 2 cánh màu vàng cam mọc cùng về một phía với đài hoa; bầu hình trứng ngược, cuống ngắn, núm nhuỵ 4÷5 thuỳ Quả hình trứng ngược hơi dẹt, trên lưng có 4 hàng gai, đinh gai phồng to dạng đầu hoặc dạng mũ đinh Giá noãn có lỗ hình trứng đảo ở giữa [9]

Hình 1.1 Mô tả thực vật loài Stephania brachyandra Diels

c

1.1.4.2 Loài Stephania dielsiana Y.C.Wu

• Tên thường dùng: Củ dòm [24], [31]

• Tên gọi khác: Bình vôi nhựa tím, cà tòm, củ gà ấp [24], [31]

• Phân bố: Tây Bắc (Yên Bái, Lào Cai, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Hoà

Bình, Sơn La, Phú Thọ), Đông Bắc (Bắc Giang, Quảng Ninh, Bắc Ninh, Hà Nội) [6], [8], [9], [24], [30], [31]

• Đặc điểm thực vật học: Cây dây leo nhỏ, sống nhiều năm; thân leo

cuốn dài khoảng 3 m; thân non màu hồng tím nhạt, ngọn non, cuống lá và cuống cụm hoa có màu tím nhạt đến hồng [23], [24]; rễ củ to Hoa đơn tính khác gốc; cụm hoa đực xim tán kép do 3 đến 5 xim nhỏ hợp thành; hoa nhỏ, cuống ngắn, có 6 đài màu tím xếp thành 2 vòng, có 3 cánh màu vàng cam hình quạt tròn; nhị ngắn có 6 bao phấn xếp thành đĩa 6 ô [8] Cụm hoa cái gồm 7÷8 đầu nhỏ, cuống rất ngắn xếp thành dạng đầu, 1 đài màu tím hồng, 2 cánh hoa màu vàng cam hình quạt tròn, có các vân tím, bầu hình trứng, có 4÷5 thuỳ ở đầu nhuỵ, dạng dùi Quả hình trứng đảo, hơi dẹt; hạt hình trứng ngược cụt đầu,

có lỗ thủng ở giữa, trên lưng có 4 hàng gai nhọn và cong [31]

Hình 1.2 Mô tả thực vật loài Stephania dielsiana Y C Wu

c

1.1.4.3 Loài Stephania hernandifolia Walp

• Tên thường dùng: Dây mối [5], [6]

• Tên gọi khác: Xạ chen [9]

• Phân bố: Tây Bắc (Lào Cai), Trung Bộ (Đà Nẵng, Quảng Nam,

Ninh Thuận), Tây Nguyên (Lâm Đồng), Nam Bộ (Đồng Nai) [5], [6], [9]

Hình 1.3 Mô tả thực vật loài Stephania hernandifolia Walp

• Đặc điểm thực vật học: Cây dây leo thân nhỏ, có lông, không có

rễ củ Lá mọc so le, hình ba cạnh, gốc cụt, đầu hơi nhọn; lá có 10 gân, hình chân vịt từ đỉnh của cuống; cuống nhẵn hơi có lông đính cách mép lá khoảng

2 cm Hoa mọc thành tán kép, các tán con dày đặc, hoa không có cuống, có 6 đài, mặt lưng nhú lên hình bầu dục; hoa có 2÷3 cánh, nhị đính thành 1 điã có cuống, 6 bao phấn; lá noãn hình trứng gồm 1÷2 lá, 3÷5 núm nhuỵ xếp thành vòng ở đỉnh bầu Quả chín màu đỏ tươi, hình thấu kính; hạt có 9÷10 đường gân nổi, 4 hàng u [6]

1.1.4.4 Loài Stephania kiunanensis H.S Lo et M.Yang

• Tên thường dùng: Bình vôi

• Phân bố: Bắc Bộ (Lạng Sơn) [33]

Hình 1.4 Hình củ, cành hoa và hạt loài Stephania kiunanensis H.S Lo et M Yang

• Đặc điểm thực vật học: Cây dây leo dài, bề mặt củ nhiều nốt sần,

toàn cây không lông Lá có cuống, phiến lá dạng gần tròn hình tam giác Cụm hoa đực xim tán kép, mọc ở nách lá hoặc trên chồi nách ngắn, mập, không có lá; đỉnh cuống cụm hoa có 6÷7 xim tán Hoa đực nhỏ có cuống ngắn 0,5 mm có

6 đài xếp 2 vòng, 3 lá đài vòng ngoài hình mác đảo hẹp; hoa có 3 cánh hình quạt gần tròn, cong, lõm đều, phía trong gốc cánh hoa có 2 tuyến; nhị hoa đính thành cột ngắn, bao phấn liền thành đĩa nứt ngang Hoa cái gần dạng đầu, có cuống dạng sợi nhỏ; đỉnh cuống cụm hoa có 6÷7 xim nhỏ; gốc mỗi xim nhỏ có

1 lá bắc dạng gai nhỏ mềm; mỗi xim có 6 hoa; hoa cái nhỏ gần như không có cuống, 1 đài hình trứng ngược, 2 cánh hoa hình tròn cong dạng vỏ hến; bầu

hình trứng đường kính 4÷5 mm, núm nhụy có 5 thùy, dạng gai, ngả ra phía ngoài Quả hạch hình trứng đảo, có 2 hàng vân trên lưng, hai đầu tụ trong tạo thành 4 hàng vân Có lỗ ở giá noãn [33]

1.1.4.5 Loài Stephania kwangsiensis H S Lo

• Tên thường dùng: Bình vôi Quảng Tây [6], [24]

• Phân bố: Bắc Bộ (Quảng Ninh, Hà Nam, Ninh Bình, Hà Tây,

Lạng Sơn) [6], [9], [14], [24]

Hình 1.5 Hình thân, lá và củ loài Stephania kwangsiensis H S Lo

• Đặc điểm thực vật: Thân leo thảo; toàn cây không lông; rễ củ lớn Lá

đơn nguyên, mọc cách; phiến lá hình tròn dạng tam giác đến gần hình tròn Cụm hoa đực và cái đồng hành, không phải dạng đầu; cuống cụm hoa dài 2÷7 cm; cuống tán giả dài 0,5÷2 cm [9] Hoa đực: đài 6, xếp 2 vòng, vòng ngoài hình mác đảo, dạng thìa; cánh hoa 3, màu vàng cam; cột nhị cao 0,7÷1 mm Bao phấn 4, dính lại thành đĩa Hoa cái: đài 1, gần như hình trứng, cánh hoa 2, hình trứng Quả

hạch vỏ quả trong hình trứng đảo, dài khoảng 5 mm, rộng 4 mm, trên lưng có 4 hàng gai, mỗi hàng gai có 18 đến 19 gai dẹt, dạng móc; giá noãn có lỗ ở giữa [24]

1.1.4.6 Loài Stephania longa Lour

• Tên thường dùng: Lõi tiền [9], [14]

• Tên gọi khác: Dây lõi tiền rễ dài [5]

• Phân bố: Tây Bắc (Cao Bằng), Trung Bộ (Thừa Thiên Huế) [6], [9], [21]

• Đặc điểm thực vật học: Cây thân thảo leo dài từ 1÷4 m, có rễ

dài, không có củ, có rễ phụ; thân mảnh và cứng leo, cuốn, không có gai, có nhánh Lá mọc so le, phiến lá hình lọng, không lông [6] Cụm hoa tán, mọc

ở nách lá, có cuống chung dài phân thành 3÷6 cuống nhỏ không đều nhau mang hoa màu trắng Quả xoan dài màu đỏ tươi, hạt hình móng ngựa, có cạnh và u [5], [14]

Hình 1.6 Mô tả thực vật loài Stephania longa Lour

1.1.4.7 Loài Stephania pierrei Diels

• Tên thường dùng: Bình vôi trắng [6]

• Tên khác: Ngải tượng trắng [6], Bình vôi biển, Bình vôi trắng [24],

Dây đồng tiền [14], Bình vôi lá nhỏ [24]

• Phân bố: Bắc Bộ (Ninh Bình), Trung Bộ (Bình Định, Phú Yên,

Khánh Hòa, Bình Thuận, Ninh Thuận, Bà Rịa-Vũng Tàu) [6], [9], [14], [24], [30]

• Đặc điểm thực vật: Dây leo cao 2 m, có khi dài hơn; thân hình trụ

mảnh, xoắn có rãnh nhăn; ngọn non có nhiều chấm màu tím hồng; rễ phình thành củ to Lá hình khiến nhỏ, đường kính 2÷3,5 cm, rất nhẵn, mặt dưới nhạt màu hơn; gân 9, toả tia không đều nhau, các gân con thành mạng ít dày đặc; cuống mảnh dài 10÷25 mm, rất nhẵn [28] Cụm hoa tán đơn mang khoảng 10 hoa; hoa đực: đài 6; hoa cái: đài 1, cánh hoa 2 Quả tròn dẹp, dài 7 mm đỏ, hạt hình móng ngựa, có sóng theo tia [6]

Hình 1.7 Mô tả thực vật loài Stephania pierrei Diels

1.1.4.8 Loài Stephania tetranda S Moore

• Tên thường dùng: Phấn phòng kỷ [5]

• Phân bố: Tây Bắc (Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang), Đông Bắc

(Quảng Ninh) [6], [21]

• Đặc điểm thực vật học: Cây dây leo sống nhiều năm; thân mềm

dài 2,5÷4 m; vỏ thân màu xanh nhạt, gốc hơi đỏ; rễ củ nằm ngang mặt đất, thuôn dài hơn củ bình vôi, khi cắt ngang có màu vàng rõ, ít xơ, đường kính lên tới 6 cm Lá hình khiên mọc so le; hoa nhỏ mọc thành tán đơn, khác gốc; hoa đực có 4 đài, 4 cánh hoa, 4 nhị; hoa cái có bao hoa nhỏ như hoa đực, có 1 lá noãn Quả hạch khi chín màu đỏ, hình cầu hơi dẹt [6]

Hình 1.8 Mô tả thực vật loài Stephania tetranda S Moore

1.2 Khái quát về loài Stephania cepharantha Hayata

- Tên Thái Lan: Panhuadiburong

- Tên Trung Quốc: Kim tuyến điếu ô qui, Kim tuyến cáp mô, Độc cước ô cữu, Thiết bình đà, Ngọc quan cát đằng, Bạch dược (Trung Quốc)

• Phân bố: Ở Việt Nam phân bố tại Quảng Ninh (Cẩm Phả, Hòn Gai, Uông Bí), Hòa Bình (Kỳ Sơn) [6], [9], [24], [30], [31]; là loài đặc hữu tại Trung Quốc phân bố tại nhiều tỉnh: Tứ Xuyên, Hồ Nam, Hồ Bắc, Giang Tây, Thiểm Tây, Triết Giang, Phúc Kiến, Quảng Đông, Quảng Tây và Đài Loan Sinh trưởng ở rừng thứ sinh, trên núi đá vôi, các khu vực rừng núi có độ cao tới trên 1000 m; mọc trong các hốc đá, khe đá, ưa sáng và ẩm Ở nước ta hiện nay loài Bình vôi hoa đầu rất hiếm, là nguồn gen quý cần được bảo tồn và đã được đưa vào Sách đỏ Việt Nam [31]

Hình 1.9 Mô tả thực vật loài Stephania cepharantha Hayata

• Đặc điểm thực vật: Cây thân thảo sống lâu năm; thân phình to

thành củ; rễ củ dạng cầu Lá đơn nguyên, mọc cách, cuống lá dài xấp xỉ phiến lá; phiến lá dạng tam giác đến gần tròn, dài và rộng khoảng 0,5÷1cm, chóp lá

có đỉnh tròn hoặc nhọn sắc, thường có một gai rất nhỏ, ngắn; gốc lá bằng hoặc hơi lõm, gân 9÷11 xuất phát từ chỗ đính của cuống lá thành hình chân vịt [31]

Hoa đơn tính khác gốc; cụm hoa đực và hoa cái đều dạng đầu, do nhiều xim tán có cuống rất ngắn hợp thành, đỉnh cuống cụm hoa phồng to hoặc có đế dạng đĩa; hoa nhỏ gần như không cuống Hoa đực có 6 lá đài xếp 2 vòng, mỗi vòng 3, đều, hình thìa, cánh hoa màu vàng cam, hình quạt tròn cong dạng vỏ hến; nhị dính thành cột nhỏ, cao khoảng 3 mm, bao phấn dính thành đĩa, 6 ngăn [6] Hoa cái nhỏ có một đài, 2 cánh hoa, đính cùng một phía của hoa, lá đài hình ô van tròn hoặc hình trứng, cánh hoa màu vàng cam, hình quạt tròn, cong dạng vỏ hến; bầu hình trứng, núm nhụy 4÷5 thùy dạng sợi hoặc hình dùi [6] Quả hình trứng ngược, dài 0,7cm, rộng 0,5cm, hơi dẹt 2 bên; hạt hình móng ngựa tròn dẹt, không có lỗ thủng ở giữa, trên lưng hạt có 4 hàng vân hạt, mỗi hàng 15 - 16 vân dạng hạt; giá noãn không có lỗ [24]

Ra hoa vào cuối mùa xuân, khoảng từ tháng 2 tới tháng 4, mùa quả chín tháng 6÷8 Cây tái sinh chồi vào mùa xuân và trồng được bằng rễ củ [18]

Hình 1.10 Hình củ loài Stephania cepharantha Hayata tươi và sấy khô

Hình 1.11 Hình lá và quả loài Stephania cepharantha Hayata

1.2.2 Công dụng của loài Stephania cepharantha Hayata

• Tác dụng chữa bệnh: loài Bình vôi đã được sử dụng như một vị

thuốc từ lâu Rễ dùng làm thuốc an thần, gây ngủ, làm thuốc thanh nhiệt, giải độc, tiêu phù, giảm đau [31] Bình vôi hoa đầu còn được dùng ngoài trị rắn độc, đau họng, ho, thổ huyết, chảy máu cam, nhiệt độc ung thũng và tràng nhạc [6] Người

ta sử dụng phần củ, thái nhỏ, phơi khô, được dùng dưới dạng sắc, ngâm rượu chữa hen, ho lao, lỵ, sốt, đau bụng, ngày uống 3÷6 g Có thể tán bột ngâm rượu

40o tỉ lệ 1 phần bột 5 phần rượu rồi uống với liều lượng 5÷15 ml rượu một ngày, có thể thêm đường cho dễ uống [21]

• Tác dụng lâm sàng: Rotudine chiết xuất từ loài Bình vôi được sử

dụng như một vị thuốc an thần, trấn kinh, mất ngủ, sốt nóng, nhức đầu, đau tim, đau dạ dày, hen Tác dụng rõ rệt nhất của Rotudine là ngủ và an thần, do có nguồn gốc tự nhiên nên có những ưu điểm nổi bật là độc tính rất thấp, dung nạp thuốc tốt, mang lại giấc ngủ sinh lý, sau khi ngủ không mệt mỏi và nhức đầu như một số thuốc tổng hợp từ hóa chất [21]

• Liều dùng:

- Dạng thuốc bột, thuốc viên: 0,05÷0,1g/ngày

- Dạng tiêm: 0,05g Rotudine chlorhydrate hay sulfat trong ống 5 ml (do muối Rotudine ít tan trong nước)

- Trẻ em: 0,02÷0,025 g đối với trẻ 1÷5 tuổi, 0,03÷0,05 g đối với trẻ 5÷10 tuổi [21]

• Tác dụng dược lý: Rotudine tìm thấy trong loài Bình vôi có tác

dụng trấn kinh rõ rệt trên nhu động vị tràng, gây hiện tượng giảm khuẩn rõ rệt

mà vẫn duy trì sự co bóp điều hòa và kéo dài, có thể dùng cho trường hợp tăng nhu động và ống tiêu hóa bị giật Rotudine rất lành tính và có tác dụng điều hòa

và bổ tim nhẹ, điều hòa hô hấp nên dùng chữa hen, suyễn [21]

1.3 Các nghiên cứu đã có về thành phần hóa học của chi Stephania

1.3.1 Thành phần hóa học của các loài thuộc chi Stephania

Đã có nhiều công trình nghiên cứu loài thuộc chi Stephania (họ

Menispermaceae) cho thấy thành phần hóa học trong các loài thuộc chi này rất

phong phú với hơn 150 hợp chất alkaloid cùng với flavonoid, lignans, steroid, terpenoid và coumarins đã được phân lập và xác định cấu trúc trong chi này và

nhiều hợp chất đã được đánh giá có hoạt tính sinh học cao

1.3.1.1 Alkaloid

Đây là hợp chất hữu cơ thường gặp trong các loài thực vật, có tác dụng dược lí rất cao lên cơ thể người và động vật, nhất là hệ thần kinh Về mặt phân

loại, dựa theo cấu trúc hoá học các alkaloid trong các loài thuộc chi Stephania

có thể chia ra thành 9 nhóm: benzylisoquinoline, bisbenzylisoquinoline, aporphine, proaporphine, protoberberine, morphinan, hasubnan, stephaoxocan

và eribidine

a Nhóm Benzylisoquinoline

Benzylisoquinoline là xương sống cấu trúc trong các alkaloid tự nhiên

Từ 7 loài trong chi Stephania đã phân lập được 13 hợp chất thuộc nhóm này

Cấu trúc chung của nhóm Benzylisoquinoline

Bảng 1.2 Các hợp chất nhóm Benzylisoquinoline

3 N-methylpapaveraldine S sasaki, S gracilenta [59], [63]

6 Reticuline S cepharantha,

7 Tetradehydroreticuline S cepharantha [59], [63]

8 (+)-1S, 2R-Laudanidin-Nβ- oxide S viridiflavens [150]

9 (+)-1S, 2S-Laudanidin-Nα- oxide S viridiflavens [150]

12 (+)-1S, 2R-Reticulin-Nβ- oxide S viridiflavens [150]

13 (+)-1S, 2S-Reticulin-Nα- oxide S viridiflavens [150]

3 Cepharanthine S cepharantha, S erecta,

S brachyandra, S epigaea

[28], [63], [70], [102]

16 Fangchinoline S sasakii, S tetrandra,

17 Homoaromoline S cepharantha, S erecta [102]

18 Hypoepistephanine S japonica, S herbacea [63]

19 Isochondodendrine S hernandifolia, S epigaea [32], [59]

21 Isotetrandrine S cepharantha, S elegans,

S erecta

[59], [102] [132]

22 (+)-2-N-Methylfanchinoline S tetrandra [32], [59]

23 2-N-Methylisotetrandrine S cepharantha [59], [132]

15 4,5-Dioxodehydrocrebanine S sasakii [59], [95]

18 Isoboldine S excentrica, S officinarum [74]

19 Isolaureline S pierrei, S yunnanensis [74], [88]

d Nhóm Proaporphine

Loài Stephania venosa là loài có nhiều hợp chất thuộc nhóm này nhất trong

chi Stephania với 5 hợp chất Có tổng cộng 8 hợp chất được phân lập từ 9 loài

Cấu trúc chung của nhóm Proaporphine

6 Pronuciferine S cepharantha, S glabra,

S sasakii, S sutchuenensis

[59], [63], [140]

e Nhóm Protoberberine

Nhóm Protoberberine có 26 hợp chất phân lập từ 22 loài, trong đó một số

loài có nhiều alcaloid đã phân lập thuộc nhóm này như: S glabra, S venosa, S

intermedia, S cepharantha, S macrantha, S succifer Trong nhóm này có một

số hợp chất đã được sử dụng làm thuốc như: L-tetrahydropalmatine, Palmatine,

Stepholidine,

Cấu trúc chung của nhóm Protoberberine

Bảng 1.6 Các hợp chất nhóm Protoberberine

Có 21 hợp chất thuộc nhóm này được phân lập từ 17 loài trong chi

Stephania Trong đó loài Stephania cepharantha có nhiều hợp chất thuộc nhóm

này nhất

Cấu trúc chung của nhóm Morphinan

g Nhóm Hasubanan

Nhóm Hasubanan có hơn 20 hợp chất đã phân lập được và xác định cấu trúc

Cấu trúc chung của nhóm Hasubanan