Luận án tiến sĩ Công nghệ hóa học: Nghiên cứu quy trình tách chiết, tổng hợp dẫn xuất và xác định tính chất, hoạt tính của tinh dầu và Curcumin từ cây nghệ vàng (Curcuma Longa L.) Bình Dương

Ngoài ra, củ Nghệ vàng c ng là một trongnhững phương thuốc dân gian hiệu quả trong chữa trỊ nhiều loại bệnh như vàng da, cácbệnh về gan, dạ dày, u nhọt, viêm khớp...Trong những thập kỷ g

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HO CHI MINHTRUONG DAI HOC BACH KHOA

PHAN THI HOANG ANH

NGHIEN CUU QUY TRINH TACH CHIET, TONG HOP DANXUAT VA XAC DINH TINH CHAT, HOAT TINH CUA

TINH DAU VA CURCUMIN TU CAY NGHE VANG

(CURCUMA LONG L.) BINH DUONG

LUAN AN TIEN SI KY THUAT

TP HO CHI MINH NAM 2014

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP HCMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

PHAN THỊ HOÀNG ANH

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIET, TONG HỢP DANXUẤT VÀ XÁC ĐỊNH TINH CHAT, HOẠT TÍNH CUA

TINH DAU VA CURCUMIN TỪ CAY NGHỆ VÀNG

(CURCUMA LONG L.) BÌNH DƯƠNG

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC CÁC CHAT HỮU CƠMã số chuyên ngành: 62 52 75 05

Phản biện độc lập 1: PGS TS Trần Lê QuanPhản biện độc lập2: TS Trần Thị MinhPhản biện 1: PGS TS Trần Thu HươngPhản biện 2: GS TS Nguyễn Minh ĐứcPhản biện 3: PGS TS Nguyễn Ngọc Hạnh

NGƯỜI HƯỚNG DÂN KHOA HỌC1 PGS TS Trần Thị Việt Hoa

2.GS TSKH Tran Văn Sung

LỜI CAM ĐOANTác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các

kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận án này là trung thực, và không saochép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bat kỳ hình thức nào Việc tham khảo cácnguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảođúng theo yêu cau

Tác giả luận án

Phan Thị Hoàng Anh

TOM TAT LUẬN AN

Luận án đã thực hiện được một số nội dung sau:

Đã xác định hàm lượng, thành phan tinh dầu và curcuminoid trong củ Nghệvàng (Curcuma longa L.) Bình Dương, khảo sát quy trình tách curcuminoid kếthợp tách tinh dầu từ củ Nghệ Đã nghiên cứu quy trình phân lập 3 thành phầncurcuminoid là: curcumin, demethoxycurcumin va bisdemethoxycurcumin từ hỗnhợp cureuminoid Tổng hợp 30 dẫn xuất của curcuminoid, gồm 22 dẫn xuất củacurcumin, 1 dẫn xuất của demethoxycurcumin và 7 dẫn xuất củabisdemethoxycurcumin Trong số đó có 10 dẫn xuất hoản toàn mới, chưa từngđược công bồ trong các công trình trong và ngoải nước Các dẫn xuất đều đượcđịnh danh và xác định cấu trúc bang các phương pháp phân tích phổ MS, IR,NMR Đã khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nắm, kháng oxy hóa và kháng tếbào ung thư của curcuminoid và các dẫn xuất Curcumin và các dẫn xuất thé hiệnhoạt tính mạnh trong thử nghiệm gây độc tế bào ung thư tuyến tiền liệt PC3 Dẫnxuất 19 có hoạt tính cao gấp 38 lần curcumin và có độ chọn lọc rất tốt với chỉ sốSI = 26, đồng thời cau trúc thỏa mãn “quy tắc số 5” (rule of five) của Lipinski nêncó nhiều tiềm năng nghiên cứu sâu hơn trong việc phát triển ứng dụng trong dượcphẩm

ABSTRACTIn this thesis, the content and composition of essential oil and curcuminoidsfrom Curcuma longa L rhizomes collected in Binh Duong province weredetermined The combining process for extraction of curcuminoids and essentialoil from the rhizomes was studied The separation and purification of threecurcuminoid components was investigated Thirty derivatives of curcuminoidsincluding 22 curcumin derivatives, | demethoxycurcumin derivative and 7bisdemethoxycurcumin derivatives were synthesized, characterized anddetermined the structure by the MS, IR, NMR spectroscopies Among 30synthesized compounds, there were 10 novel derivatives Some biologicalactivities including anti-bacterial, anti-fungal, antioxidant and cytotoxic activitesof curcuminoids and their derivatives were also examined Curcuminoids andtheir derivatives showed potentials in the cytotoxicity against prostate cancer PC3cell line Derivative 19, which exhibited thirty-eightfold higher cytotoxicity thancurcumin against PC3 cell line, high selectivity index SI = 26 and satisfiedLipinski “rule of five”, promises as a good candidate for further research infinding drug for prostate cancer treatment.

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Thị Việt Hoa, GS.TSKH.Trần Văn Sung đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều thời gian công sức và truyền đạtcho tôi nhiều kiến thức, kinh nghiệm bồ ích trong suốt thời gian thực hiện luận án

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GS Ronald J Quinn, TS Pham Ngọc,

TS.V Hoàng (viện Eskitis, dai hoc Griffith, Queensland, Australia) đã giúp tôi có

cơ hội được thực tập tại Eskitis, đã hướng dẫn, tạo điều kiện làm việc tốt nhất vàdành cho tôi sự quan tâm, giúp đ to lớn trong thời gian tôi thực tập và sinh sống ở

đây.

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ban lãnh đạo trường Đại học Bách

Khoa, ph ng Sau đại học, khoa Kỹ thuật Hóa học và bộ môn Hóa Hữu cơ đã tạo

cho tôi điều kiện thuận lợi để thực hiện và hoàn thành luận án này.Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Phan Thanh Sơn Nam,ThS.Tran Đức Trọng, ThS Lê Xuân Tiến đã hỗ trợ tôi rất nhiều, cho tôi nhiều góp

qu báu trong quá trình thực hiện luận án.

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô đồng nghiệp khác trong bộmôn Hữu co đã có nhiều chia s và là những người bạn luôn đồng hành c ng tôi

trong thời gian thực hiện luận án.

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các em sinh viên đã đóng góp trong phần thực

nghiệm của luận án.

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Phạm Thành Quân, PGS.TS NguyễnNgọc Hạnh, các thầy cô trong hội đồng đánh giá luận án tiến s cấp cơ sở và cácphản biện độc lập về những đóng góp qu báu để luận án này được hoàn thiện

hơn.

Cuối c ng, xin cảm on gia đình tôi, những người thân yêu đã luôn ở bêncạnh, ủng hộ, động viên và luôn là điểm tựa tinh thần to lớn dé tôi có thé hoan

thành luận án này.

MỤC LỤC

9557.100007 .aA I| TONG QUAN ĐH 1 1 1E 21211115111101 111111111111 T1 1111111121111 1111 11c gưyu 31.1 Tổng quan vỀ Cur€Umi1 ¿- - + 25% EE+EEEEEEE£E£E#EEEEEEEEEEE 1 511212111321 E xe, 31.2 Một số tính chất hóa Ï của curcumii - - - 6+ s+E+k+kEEsE+EeEeE£eEeEsesesxes 3

1.2.2 Hoạt tính sinh học của CULCUMIN 7-5555 < << {<< + ssssssssssseees 71.2.3 Tính khả dụng sinh học của CUrCU1T - 552323233 sess2 131.2.4 Các phương pháp cải thiện tính khả dụng sinh học của curcumin 16

1.3 Cac nghiên cứu về tông hợp và hoạt tính sinh học của dẫn xuất curcumin 181.3.1 Các phương pháp tong hợp một số dẫn xuất của curcumin - 191.3.2 Hoạt tinh sinh hoc của các dẫn xuất curcuminoid cccccccceecceseseeeeeseeees 2414 Giới thiệu về tinh dầu và các phương pháp trích ly curcuminoid và tinh

dầu từ củ Nghệ vàng (<9 ke 29

14.1 Giới thiệu về tinh dầu củ Nghệ vàng (Curcuma longa L ) 291.4.2 Tổng quan một số nghiên cứu về trích ly curcuminoid từ củ Nghệ

0 31

2 THỰC NGHIEM VA PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1 Mục tiêu nghiÊn CỨU - << < S0 re 34

2.2 Nguyên liệu, hóa chất, thiẾt bị ¿-¿- 5-6 522223 E2 2E 1212151 1212111 erkrkd 34

2.2.1 Nguyên lIỆU - g k 34

„No nan 342.2.3 ThiẾt bị à SH Hee 35

2.3 Nội dung thực hiỆn G Q11 10000031111 99 11v vn vu 36

2.3.1 Nghiên cứu trích ly cureuminoid và tinh dầu từ củ Nghệ vàng

(Curcuma longa L.) Bình [Dương Ăn re, 36

2.3.2 Nghiên cứu phân lập 3 thành phần curcumin, DMC và BDMC từ hỗn

hợp CULCUMINOIC - (<< < 1 118331111111 1999 101011 kg 40

2.3.3 Tống hop dẫn xuất pyrazole và isoxazole của cureuminoid 42.3.4 Xác định hoạt tính sinh học của tinh dầu, curcuminoid và các dẫn

xuât curcuminoid tông hợp được - < + sgk, 49

3 KET QUA - BAN LUẬN G11 TT 1g ngu 533.1 Kết quả nghiên cứu trích ly curcuminoid va tinh dầu từ củ Nghệ vàng 53

3.1.1 Kết quả khảo sát quy trình trích ly curcuminoid và tinh dau từ củ

Nghệ vàng - cọ nọ 53

3.1.2 Kết quả phân tích hàm lượng và thành phan tinh dau, curcuminoid

thu được băng phương pháp GC-MS, HPLC va LC-MS 543.1.3 Kết quả khảo sát trích ly curcuminoid băng phương pháp đun hồi lưu

trực tiêp có sự hồ trợ CUA V1 SÓNE c SH 1 1 kg 57

3.2 Kết quả nghiên cứu phân lập 3 thành phần cureumin, DMC và BDMC từ

hôn hợp CurCUẬ1T\O1( - - «E1 118813111111 119 11 ng 60

3.2.1 Kết quả quá trình kết tỉnh lại - ¿+2 + S2 +E+E£E+Ez£E£E+ErEeEererersred 603.2.2 Kết quả quá trình sack cột phân lập 3 thành phần cureuminoid 623.2.3 Kết quả xác định một số tính chất héal các thành phần curcuminoid 623.24 Kết quả nhận danh và xác định cầu trúc các thành phan curcuminoid 643.3 Kết qua tong hợp dẫn xuất của cureuminoid - 5-5-5 s2 s+s+s+x+esEsrerrees 663.3.1 Nhận xét chung về quá trình tổng hop ccccccccccseseesescseseseseseeeseseees 663.3.2 Két qua dinh danh, xac dinh cau trúc các dẫn xuất -ccccecss¿ 68

3.4 Két qua khao sat hoat tinh sinh hoc cua tinh dau, curcuminoid va danXUAL vo 070 dd 115

34.1 Kết quả khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nam và kháng oxy

hóa của tinh dâu Nghệ vàng - - << G5 11H ngư 115

342 Kết qua khao sat hoat tinh khang khuẩn, kháng nam của curcuminoid

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Cấu trúc của các thành phân curcuminoid [ Ï ]| -< «<< e<<<<e<=sss 3

Hình 1.2 a) Phố UV-Vis của cureumin — dung dịch curcumin 3,09x10° M trong

NaOH 0,5M, - dung dich curcumin 3,04 x 10°M trong acetic acidbăng: b) Phố UV-Vis của dung dich curcumin 4,99 x 10° M trongNaOH 0,091M theo thời gian [7] 5 331151111111 kh 339 4

Hình 1.3 Các sản phẩm phân hủy curcumin trong môi trường kiềm [8] 5

Hình 1.4 Phản ứng đóng v ng dé xuất cho curcumin khi phơi sáng (A > 400 nm)[LL] — ố.ỐốỐốỐỔỐỔỐ 6Hình 1.5 Su phân hủy cua curcumin trong isopropanol (A > 400 nm) [ [ I] 6

Hình 1.6 Curcumin tác động vào các giai đoạn khác nhau trong quá trình phát0198911150110 61 7o-: 8

Hình 1.7 Co chế dé nghị cho phan ứng tao phức của curcumin-FeTM* [40] 10

Hình 1.8 DHZ (4-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3-buten-2-one ) — half curcumin 11

Hình 1.9 Phan ứng trung hòa gốc tự do của curCumin - + 5s +52 s+s+secszseẻ 13Hình 1.10 Chuyén hóa sinh học và các sản phẩm chuyển hóa đề nghị chocurcumin trong huyét thanh chuột khi đưa vào băng đường 1.p.[63] 15

Hình 1.11 4,4’-di-O-(glycinoyl-di-N-piperoyl)curcumin, 4,4’-di-O-acetylcurcumin và 4,4’-di-O-piperoyl curcumin [107] - «<< << s«<<++ 24Hình 1.12 Diester cua curcumin với valine, glycine, glutamic acid vàdemethylenate piperic acid [108] - - - << «+ +1 111933111111 9 933111 re 25Hình 1.13 Các dẫn xuất của curcumin trong nghiên cứu của nhóm Chen [39] 25

Hình 1.14 Sự hình thành gốc tự do ortho-hydroxyphenol [39] -. - 26

Hình 1.15 Các dẫn xuất trong nghiên cứu của nhóm Selvam [100] - 26

Hình 1.16 Các dẫn xuất trong nghiên cứu của nhóm Zang [92] -. -55+: 27Hình 1.17 Các dẫn xuất (4)-(9) trong nghiên cứu nhóm Ishida [90] - 27

Hình 1.18 Các dẫn xuất trong nghiên cứu [94] - ¿2-52 + ++s+sz£s+x+xeeezxexersreee 28Hình 2.1 Quy trình Ì - c0 và 37Hình 2.2 Hệ thống trích ly có sự hỗ trợ của vi sóng ¿+ + + s+x+xcezxseersceee 40Hình 2.3 Phản ứng quét gốc tự do DPPH của chat kháng oxy hoá [139] 49

Hình 3.1 Sac k đồ HPLC của mẫu curcuminoid thu được từ quy trình 1 56

Hình 3.2 Kết quả SKBM của curcuminoid ban dau và sau kết tinh - 61

Hình 3.3 Sack đồ HPLC (phu luc 7a ) cua mẫu curcuminoid ban đầu (A) 61

Hình 3.4 SKBM các phan đoạn sau chạy cột (CH›C1›:CHOH: 98:2 (v/v)) 62Hình 3.5 (A) curcumin, (B) DMC, (C) BDMC - << SS s1 sese2 62

Hình 3.6 Sac k_ đồ HPLC của (A) curcumin, (B) DMC, (C) BDMC (phụ lục 8) 63Hình 3.7 Phố UV-vis (trong ethanol) của (A) curcumin, (B) DMC, (C) BDMC 63Hình 3.8 a) Cau trúc dẫn xuất 8 (4FPHC), b) SKBM của curcumin (vết 1) va

4FPHC (vét 2) dưới đèn UV (hệ dung môi DCM:EA 96/4, c) SKBM

hiện màu bang hơi 10d vee cesesesseseecsesescsesesesscsescssssssesesescssssseeseseeeeess 68Hinh 3.9 Hoat tinh quét sốc tự do DPPH (so sánh IC so) của các curcuminoid va

một số dẫn XUẬT - G112 119 1195 895 1115 11 H100 H1 gu ngu 120Hình 3.10 Cơ chế dé nghị trong phan ứng trung hòa gốc tự do của curcumin 120Hình 3.11 Cơ chế trung hòa gốc tự do DPPH thông qua tách H methylene [40] 121Hình 3.12 Cau trúc cộng hưởng của gốc tự do curcumin khi tách H của OH

Phenol [56] - 121

Hình 3.13 Liên kết H nội phân tử giữa OH va OCH; trên vòng phenyl của

CULCUIMID 0 1ẼẺ787 122

Bang 1.1.Bang 1.2.

Bang 2.1.

Bang 3.1.Bang 3.2.Bang 3.3.

Bang 3.4.Bang 3.5.

Bang 3.6.Bang 3.7.Bang 3.8.Bang 3.9.

Bang 3.10.

Bang 3.11.

Bang 3.12.

Bang 3.13.Bang 3.14.Bang 3.15.Bang 3.16.Bang 3.17.Bang 3.18.Bang 3.19.Bang 3.20.Bang 3.21.Bang 3.22.Bang 3.23.

DANH MUC BANG BIEU

Các thông số hoá ly của các thành phan curcuminoid [6] . - 4

Tỉ lệ của các thành phần curcuminoid trong một số sản phẩmcurcuminoid trên thi trường (phân tích HPLC) [ Ï] . ««««<- 33Danh mục tác chất, điều kiện phản ứng, phương pháp tinh chế từng dẫnXUAL PP 4 43

Kết quả khảo sát quy trình tách curcuminoid và tinh dau từ củ Nghệ 53

Các chi số hóa lý của tinh dầu Nghệ vàng ở Binh Dương - 54

Kết qua phân tích thành phan hóa học tinh dau Nghệ vàng ở Bình Dươngvà một sô v ng khác Đông Nai, Quang Nam, Nghệ An (phụ lục 3) 55

Kết quả khảo sát điều kiện trích ly curcuminoid có sự hỗ trợ của vi sóng 57

Kết quả khảo sát trích ly curcuminoid theo phương pháp Soxhlet vàphương pháp đun hồi lưu trực tiếp có sự hỗ trợ vi sóng - 60

Kết quả quá trình kết tỉnh lại - - + +5 +52 +*+S£££E+Ee£e£E+Eerereerererscree 60Kết quả tính HPLC của hỗn hợp curcuminoid - + 2 s+s+ss5ss+¿ 62Tính chất vat1 đặc trưng của các curcuminoId «+ ++++++ssss 63Độ dịch chuyền hóa học (ppm) trong phố 'H-NMR (dung môi DMSO-ds) cua curcumin, DMC và BDMC phân lập từ hôn hợp curcuminoid 64

Độ dịch chuyển hóa học (ppm) trong pho '°C-NMR của curcumin,DMC và BDMC phân lập từ hôn hợp curcuminoid - - 65

Dữ liệu phô 'H-NMR va '°C-NMR (dung môi DMSO-d,) của dẫn xuất— 68

Dữ liệu phô “H-NMR và C-NMR (dung môi DMSO-4đ¿) của dan xuat— 70

Dữ liệu phố 'H-NMR và '°C-NMR (dung môi CDCI) của dẫn xuất 3 72

Dữ liệu phố 'H-NMR và '°C-NMR (dung môi CDCI) của dẫn xuất 4 74

Dữ liệu phố 'H-NMR và '°C-NMR (dung môi CDCI) của dẫn xuất 5 76

Dữ liệu phố 'H-NMR và '°C-NMR (dung môi CDCI) của dẫn xuất 6 77

Dữ liệu phô 'H-NMR và '°C-NMR (dung môi CDCI;) của dẫn xuất 7 79

Dữ liệu phổ 'H-NMR và '°C-NMR (dung môi CDCI:) của dẫn xuất 8 81

Dữ liệu phố 'H-NMR và '°C-NMR (dung môi CDCI) của dẫn xuất 9 83

Dữ liệu phố 'H-NMR và '°C-NMR (dung môi CDCI) của dẫn xuất 10 84

Dữ liệu phố 'H-NMR và 'ÌC-NMR (dung môi CDCI) của dẫn xuất 11 85

Dữ liệu phố 'H-NMR và '°C-NMR (dung môi CDCI) của dẫn xuất 12 86

Dữ liệu phô 'H-NMR và '°C-NMR (dung môi CDCI;) của dẫn xuất 13 88

Bang 3.24 Dữ liệu phố H-NMR và '°C-NMR (dung môi DMSO-d,) của dẫn xuất

Bảng 3.41 Nông độ ức ché tôi thiểu MIC (ug/ml môi trường) của tinh dau Nghệ

vàng Bình Dương, Đông Nai, Quảng Nam, Nghệ An đôi với một sôChung vi khuân, VI nẪm + x90 0n ngờ 116Bang 3.42.Giá tri ICs) trong thử nghiệm hoạt tính khang oxy hóa theo phương

pháp DPPH va MDA của tinh dâu Nghệ vàng Bình Duong và cácvùng KkháC cọ nọ vớ 116

Bang 3.43 Nong độ ức chế tối thiêu MIC (ug/ml môi trường) của curcuminoid và

các dân xuât đôi với một sô chung vi khuân, vi nâm I17

Bảng 3 44 Giá tri [C59 của các curcuminoid và một số dẫn xuất trong thử nghiệm

hoạt tính kháng gôc tự do DPPH - ĂĂS S1 re 119Bang 3.45 Hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp MDA của các curcuminoid

và một SO dẫn Xuất - -:-G- E- s E123 1193 1195 1195 1193 1123 21 Hung nở 124Bang 3.46 Hoạt tính gây độc tế bào với 3 dòng tế bào Hep-G2, RD, Lu của các

curcuminoid và dân Xuât - - + c2 + +11 S11 111 E111 x2 125

Bang 3.47 Giá tri ICszo(HM) và SI trong thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào với

dòng tê bào ung thư tuyên tiên liệt PC3 và tê bào lành NFE 126

DANH MỤC ĐỎ THỊ

Đồ thị 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ ethanOlL - << SS S311 111355555 ra 58Đồ thị 3.2 Anh hưởng của ty lệ R/L - ¿2-5 52 S2 SE2E2E#E2EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEerrrkred 58Đồ thị 3.3 Anh hưởng của thời gian trích Ìy ¿- + + 2 5s+sS++E+EeEzxvxererrerererree 59Đồ thị 3.4 Hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp DPPH của các

curcuminoid và một SO dân Xuât - - + ++ + 2<+<sssssssseesss 119

DANH MỤC CÁC TU VIET TATCur: curcumin

DMC: demethoxycurcuminBDMC: bisdemethox ycurcuminTHC: tetrahydrocurcuminIR: infrared

UV-Vis: ultraviolet - visibleMS: mass spectrometryNMR: nuclear magnetic resonanceHPLC: high performance liquid chromatographyLC-MS: liquid chromatography — mass spectrometry

SKBM: sack ban mỏng

SKC: sack cột

DCM: dichloromethaneMeOH: methanolAcOH: acetic acidEA: ethyl acetatePE: petroleum etherDMSO: dimethyl sulfoxideAAPH: 2,2 '-azobis(-amidinopropane) dihydrochlorideDPPH: 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

ABTS: 2,2 '-azinobis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonate)tne: nhiệt độ nóng chảy

MỞ ĐẦU

Cây Nghệ vàng (Curcuma longa L.) thuộc họ gừng (Zingiberaceae), được trồng

nhiều ở những v ng khí hậu nóng âm như Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Jamaica,

Peru và Việt Nam Củ Nghệ vàng từ lâu đã được su dụng rộng rãi làm gia vi, chấtbảo quản và chat tao màu trong thực phẩm Ngoài ra, củ Nghệ vàng c ng là một trongnhững phương thuốc dân gian hiệu quả trong chữa trỊ nhiều loại bệnh như vàng da, cácbệnh về gan, dạ dày, u nhọt, viêm khớp Trong những thập kỷ gần đây có rất nhiềunghiên cứu đã được công bố về hoạt tính sinh hoc và được học của củ Nghệ vàng c ngnhư các thành phan chiết xuất từ củ Nghệ vàng, trong đó curcuminoid và tinh dau đãđược chứng minh là những thành phần chính tạo nên dược tính cao của củ Nghệ vàng

Việt Nam có nguồn Nghệ vàng phong phú, phân bố ở nhiều tỉnh thành như V nhPhúc, Hải Dương, Hưng Yên, Nghệ An, Quảng Nam, Đồng Nai, Bình Dương Thanh phân, hàm lượng curcuminoid và tinh dầu trong củ Nghệ vàng ở các v ng khácnhau có sự thay đổi lớn do ảnh hưởng của điều kiện khí hậu, thé như ng, điều kiệntrồng trọt, chăm sóc Việc nghiên cứu về đặc trưng củ Nghệ vàng của mỗi v ng sẽgiúp đánh giá đầy đủ hơn giá trị sử dụng, từ đó có được sự định hướng tốt hơn choviệc phát triển nguồn Nghệ vàng trong nước Các nghiên cứu về Nghệ vàng ở trongnước cho đến nay chủ yếu mới chỉ tập trung ở một số v ng Nghệ vàng phía Bắc như ởH a Binh, V nh Phúc, Hưng Yên Chính vì vậy, để góp phan vào việc tìm hiểu thêmvề các nguôn Nghệ vàng khác trong nước, trong dé tài nay, chúng tôi chọn đối tượngnghiên cứu là củ Nghệ vàng (Curcuma longa L.) thu hái tại Bình Dương, với đề tài“Nghiên cứu quy trình tách chiết, tong hợp dan xuất và xác định tinh chất, hoạt tinhcủa tinh dau và curcumin trích từ cây Nghệ vàng (Curcuma longa L.) Bình Dương”

Quy trình phân lập curcuminoid từ củ Nghệ vàng được định hướng khảo sát là trích ly

curcuminoid kết hợp tách tinh dầu va không qua giai đoạn loại béo So với những quytrình hiện sử dụng để tách curcuminoid từ củ Nghệ vàng, quy trình này sẽ giúp tận thuđược nguôn tỉnh dầu từ củ Nghệ, giảm lượng dung môi hữu cơ sử dụng mà vẫn đảmbảo thu được curcuminoid từ củ Nghệ vàng với hiệu suất và độ tinh khiết cao Vớimục tiêu trên, chúng tôi hy vọng sẽ góp phần tìm ra một quy trình mới có tính ứng

dụng cao đề có thê mở rộng ở quy mô sản xuât lớn hơn.

Một hướng nghiên cứu thứ hai quan trọng và trọng tâm của công trình này là

tong hợp dẫn xuất của curcuminoid và khảo sát hoạt tinh sinh học Curcumin mặc dùđã được chứng minh có rất nhiều hoạt tính mạnh và đa dạng, một trong những nhượcđiểm lớn của curcumin là tính khả dụng sinh hoc (bioavailability) thấp thể hiện ở sựhap thu kém, sự chuyền hóa nhanh và sự dao thai lớn khi vào cơ thé Chính những yếutố trên đã làm ảnh hưởng lớn đến dược Ì của curcumin Phương pháp biến đổi cautrúc curcumin nhằm cải thiện hoạt tính và tính khả dung sinh học là hướng nghiên cứuđang rất được quan tâm hiện nay Mặc d chưa có nhiều nghiên cứu về mối quan hệgiữa sự biến đối cấu trúc curcumin với sự cải thiện tính khả dụng sinh học củacurcumin, rất nhiều dẫn xuất c ng đã được chứng minh in vitro và in vivo có hoạt tinhsinh học cao hon curcumin Đặc biệt trong số đó, các dẫn xuất isoxazole, pyrazolecurcumin va dẫn xuất của pyrazole curcumin được chứng minh có nhiều hoạt tính sinhhọc mạnh hơn so với curcumin như hoạt tính kháng oxy hóa, kháng viêm, ức chế chọnloc enzyme COX-2 và đặc biệt là hoạt tính kháng ung thư Việc bién đổi cau trúc B-

diketone của curcumin thành các dị v ng isoxazole, pyrazole đã được chứng minh

giúp tăng hoạt tính gây độc tế bào ung thư của curcumin với nhiều d ng tế bào khác

nhau.

Chính vi vậy trong dé tài nghiên cứu này, các dan xuất isoxazole và pyrazolecurcuminoid được định hướng tong hop, dong thời khảo sát một số hoạt tính sinh hoccủa các dân xuất này so với curcumin như hoạt tính kháng khuẩn, kháng oxy hóa và

kháng ung thư.

Bangladesh, Indonesia và Việt Nam [1].

Thanh phan hóa học chính quan trọng nhất của thân rễ Nghệ vàng là curcuminoid(~ 2-8 %), thành phần tạo màu vàng cho củ Nghệ Hỗn hợp curcuminoid bao gồm 3thành phần chính : curcumin (Cur), demethoxycurcumin (DMC) vàbisdemethoxycurcumin (BDMC) (hình 1.1) chiếm lần lượt khoảng 77 %, 17 %, 3 %

Hình 1.1 Cấu trúc của các thành phần curcuminoid [1]Curcumin, danh pháp quốc tế 1,7-bis-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-hepta- 1 ,6-diene-3,5-dione, chiếm hàm lượng cao nhất trong 3 thành phan và c ng được chứngminh có nhiều hoạt tính sinh học mạnh va đa dạng hơn so với 2 thành phan c n lại

1.2 Một số tính chat hóa lý của curcuminCurcumin là chất ran kết tinh màu vàng cam, tan trong chất béo, ethanol,methanol, dichloromethane, acetone, acetic acid băng và hầu như không tan trong

nước ở môi trường acid hay trung tính (độ tan < 10 pg/ml ở 25°C) Trong môi trường

kiềm, curcumin tạo dung dịch màu đỏ [1, 4, 5|.Dung dịch cureumin trong dung môi hữu cơ có độ hấp thu cực đại ở bước sóng

từ 420-430 nm (bảng 1.1) [1].

Bang 1.1 Các thông số hoa! của các thành phần curcuminoid [6]

Đặc trưng

Thông sô

Curcumin DMC BDMC

Diém chay (°C) 184 172 222

UV-Vis Amax trong ethanol (nm) 429 424 419

1.2.1.1 Sự phân huy curcumin trong môi trường kiểm

Dung dịch curcumin có màu không ổn định do sự phân hủy của curcumin hoặcdo thay đối dung môi Trong môi trường acid, dung dịch có mau vàng và chuyển sangđỏ nâu và đỏ đậm trong môi trường kiềm Phố hap thu trong môi trường acid, base thé

hiện trong hình 1.2 [7]

2 21.8- 1.8 +1.6- 1.6 3

® 424 = 124= = if

= 1 S sử

= an z2

¬ 2 081) ŸE 0.81 < †

0.6 +

< 06+ 1

044

0.4- 0.2 +0.2 0

0 T T T T T T = T 20 260 300 340 380 420 460 590 540

220 260 300 340 380 420 460 500 540 ,

Wavelenctt Wavelength [nm]

a) avelength [nm] b) Time[hours| 0.33 +-48 96 -* 120Hình 1.2 a) Phố UV-Vis của curcumin — dung dich curcumin 3,09 x 10° M trong

NaOH 0,5M, - dung dich curcumin 3,04 x 10°M trong acetic acid bang; b) Phé Vis cua dung dich curcumin 4,99 x 10°M trong NaOH 0,091M theo thoi gian [7]

UV-Độ bén của curcumin phụ thuộc vào pH môi trường [8, 9], phản ứng phân hủyxảy ra nhanh hơn trong môi trường trung tính — kiểm [9] Khi tiếp xúc liên tục với môitrường kiềm sẽ có sự thay đổi mau rất rõ rệt sang mau vàng nâu hoặc vang nhạt (gần

như không mau).

HO HO OHOCH 3 OCH 3 OCH;

vanillin acetone feruloylmethane ferulic acid

Hình 1.3 Các sản phẩm phân hủy curcumin trong môi trường kiềm [8]Nghiên cứu của Tonnesen và cộng sự [8] cho thay, phan ứng phân hủy curcumin

trong dung dịch pH 8,5 xảy ra nhanh ngay sau 5 phút SKBM của dung dich curcumin

bị phân hủy hoàn toàn cho 8-17 vết, phụ thuộc vào thời gian phản ứng và pH môitrường Các sản phẩm phân hủy của curcumin được nhóm tác giả xác định thông quaHPLC — MS bao gồm ferulic acid, feruloylmethane và các sản phẩm phân hủy củaferuloylmethane là vanilin và acetone (hình 1.3) Màu vàng đến vàng nâu của dungdịch được dự đoán là do các sản phẩm ngưng tụ từ thành phân feruloylmethane

Trong môi trường giả sinh | (đệm phosphate, pH 7.2, 37°C ) không có huyếtthanh, 90 % curcumin phân hủy trong 30 phút Tuy nhiên khi có mặt huyết thanh,curcumin bén hơn: trong môi trường nuôi cấy tế bao chứa 10 % huyết thanh bao thai

b_ và trong máu người, sau 1 giờ chỉ ít hơn 20 % curcumin bị phân hủy va sau 8 giờ,

chỉ khoảng 50 % curcumin bi phân hủy Sản phẩm chính trong phan ứng phân hủy

được xác định là trans-6-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2,4-dioxo-5-hexenal, vanilin,ferulic acid và feruloylmethane [9].

1.2.1.2 Dé bên quang hóa của curcumin

Curcumin đã được WHO thông qua là chất màu trong thực phẩm [10] Tuy nhiêncurcumin không thích hợp cho mọi loại sản phẩm do nó mat màu rất nhanh khi tồn trữtrong môi trường kiềm Ngoài ra, curcumin c ng dễ bị quang phân dưới tác dụng củabức xạ UV-Vis cả ở dạng h a tan và dạng mang ran [11]

SKBM của dung dich curcumin trong isopropanol (1 mg/100 ml) sau khi chiếuxạ dưới ánh sáng 400-510 nm trong 245 phút cho 1 sản phẩm phân hủy chính có R;

gan với curcumin, được xác định (bang phương pháp MS, NMR) là do sự v ng hóacủa curcumin (sản phẩm I, hình 1.4).

Hình 1.4 Phản ứng đóng v ng dé xuất cho curcumin khi phơi sáng (A > 400 nm) [11]Ngoài sản phẩm chính v ng hóa, có 6 sản phẩm phụ khác được xác định băngMS va HPLC, gồm có vanillin, vanillic acid, ferulic aldehyde, ferulic acid va 4-

vinyl guaiacol (hình 1.5).

OO

HạCO Con, eee Rate

Hinh 1.5 Su phan huy cua curcumin trong isopropanol (A > 400 nm) [11]Dưới tac dung cua bức xa liên tục ở 240-600 nm, curcumin phan hủy nhanh hon.

Sau 100 phút dung dịch mat màu hoàn toàn Kết qua GC-MS cho nhiều sản phẩm phânhủy khác chứng tỏ tác động của tia UV đã gây sự thay đổi đáng ké trong cấu trúc

curcumin.

Sự quang phan curcumin chịu ảnh hưởng của dung môi [11] Trong methanol tốcđộ quang phân của curcumin chậm nhất so với trong ethyl acetate, chloroform, va

acetonitrile, có thé do dung môi hỗ trợ sự hình thành các liên kết hydro nội phân tử và

liên phân tử trong curcumin và khả năng lọc sáng (inner-filter) của dung môi.

Tốc độ mat mau của curcumin ở 400-750 nm chậm lại khi có mặt các tác nhândập tắt oxygen singlet như B-carotene hoặc DABCO (1 4-diazabicylco-(2,2,2)octane),trong khi đó các tác nhân nhạy sáng như methylene blue xúc tác, lam tăng tốc chophản ứng quang phân curcumin Tuy nhiên khi chiếu sáng bức xạ liên tục trongkhoảng 240-600 nm, các tác nhân bắt oxygen singlet này không gây ảnh hưởng gì đếnsự phân hủy curcumin Điều đó chứng tỏ curcumin bị quang phân theo cơ chế tự xúctác khi có mặt oxygen singlet (bước sóng trên 400 nm) tuy nhiên có thé curcumin c ngbị phân hủy theo một cơ chế khác khi không có mặt oxygen singlet Do vậy, việc sửdụng các tác nhân bắt oxygen singlet không hiệu quả để ngăn chặn phản ứng quang

phân curcumin, curcumin nên được lưu trữ trong các bình màu nâu và loại trừ các

nguôn tạo oxygen singlet khác

12.2 Hoạt tinh sinh hoc của curcumin

Từ lâu Nghệ vàng đã được sử dụng rộng rãi ở nhiều quốc gia châu A với vai trlàm gia vi, chất tao màu trong thực phẩm, chất bảo quan vac ng là một phương thuốcdân gian hiệu quả chữa trị nhiều loại bệnh khác nhau như rối loạn tiêu hóa, viêm loétda dày, rỗi loạn chức năng gan mật, thấp khớp, viêm xoang, hỗ trợ điều trị viêmnhiễm, giúp mau lành vết thương, mau liền da và làm dep da

Chính vi vay, trong nhiều thập ky qua, curcumin đã trở thành đối tượng thu húthàng nghìn các nghiên cứu khác nhau va đã được chứng minh có nhiều hoạt tính sinh

học mạnh va đa dạng, đóng vaitr quan trọng đem lại hoạt tính cao cua củ Nghệ vàng.

Hàng loạt công trình nghiên cứu in vitro, in vivo và nhiều nghiên cứu lâm sàngđã cho thay curcumin có tác dụng hỗ trợ và điều trị rất nhiều loại bệnh | khác nhau.Curcumin giúp làm giảm cholesterol máu, ức chế sự oxy hóa LDL (lipoprotein ty

trọng thấp), ức ché sự kết tụ tiểu cau, ngăn ngừa chứng nghẽn mạch, bệnh nhồi máu cơ

tim, ngăn chặn các triệu chứng liên quan đến tiểu đường tuyp 2, hỗ trợ ngăn ngừa cácloại bệnh như viêm thấp khớp, các bệnh đa xơ cứng, bệnh suy giảm trí nhớ(Alzheimer), ức chế sự nhân ban của virus HIV, hỗ trợ làm lành vết thương, hỗ trợ bảovệ gan, tang sự đào thải, hỗ trợ trong việc bảo vệ cơ thể khỏi các bệnh đục thủy tính

thể, các bệnh về phối, xơ hóa phối, bệnh xơ vữa động mạch [3| Trong số đó, kháng

oxy hóa và kháng ung thư là những hoạt tinh quan trọng của curcumin và là đối tượngcủa rất nhiều công trình nghiên cứu Hai hoạt tính này sẽ được trình bày sâu hơn trongphân này.

1.2.2.1 Hoạt tính khang ung thu cua curcumin

Curcumin thé hiện vai tr là tac nhân vừa hóa ngừa vừa hóa trị với ung thư nhờvào khả năng can thiệp của curcumin vào các giai đoạn khác nhau trong tiến trình phát

triên ung thư bao gôm: ức chê sự biên đôi, sự tăng trưởng và xâm lân của tê bảo ungbướu (hình 1.6) [3].

Hoạt hóa cấu trúc các Biểu hiện quá mức của: Biểu hiện quá mức của:nhân tổ phiên mã: e Các gen sinh ung thư e Enzyme matrix

e HER2 metalloproteases

e STAT3, AP-1, NF-KB e Các nhân tố tăng e Enzyme cylooxygenase-2

© Ca4c gen ức chế khối u trưởng e Các phân tử kết dính

(vd: EGF, PDGF, FGF) e Cac chemokine

e Thụ thé nhân tố tăng e Yéu tố hoại tử khối utrưởng TNF

e Các nhân tố sống sót

(vd: Survivin, Bcl-2, Bcl-xle Gen cyclin DI

e Thu thé bay

- Sự biến đổi - Tăng trưởng Xâm lan

Tê bào ,| Tê bao | Khối ol Khối

lanh “| ung thư x ấ oru = oru

Hoạt tính kháng ung thu của curcumin chính là nhờ kha năng tác động của curcumin

đến rất nhiều mục tiêu phân tử liên quan đến sự hình thành ung thư [12-14].Thông qua khả năng tương tác với nhiều mục tiêu phân tử, curcumin thé hiệnhoạt tính kháng tăng trưởng tế bào, hiệu ứng gây chết tế bào theo chương trình, ức chế

sự sản sinh các chemokine gây viêm bởi các tế bào ung thư, ức chế sự di căn, sự tăngtrưởng mạch ở các tế bảo ung bướu Ngoài ra curcumin c n được biết đến với khanăng hỗ trợ trong các quá trình hóa tri và xạ tri ung thư [12, 14].

Kha năng hóa ngừa và hoa tri ung thư của curcumin đã được chứng minh in vitro

trên nhiều d ng tế bảo ung thư khác nhau như: ức chế sự tăng trưởng tế bào ung thư vú[15-17], ung thư ruột kết (HT-29, HCT-15) [18], ung thư tuyến tiền liệt, [16, 18, 19],ức chế sự xâm lan và gây tiêu diệt tế bào theo chương trình (apoptosis) ở tế bào ungthư biểu mô ngực MCFI0A [20], tế bào AK5 [21, 22] tế bào ung thư ruột kết LoVo[23 24], tế bào bệnh bạch cầu B-cell và T-cell (Jurkat) của người, tế bao ung thư máuHL-60 [25-30], tế bao ung thư thận 293, ung thư gan HepG2 [31], ung thư da [32, 33],ức chế sự tăng trưởng tế bào ung thư tuyến tiền liệt [19], tế bao ung thư biểu mô miệng

[34, 35] tế bào tủy xương [36] va rất nhiều loại tế bào khác

Các nghiên cứu trên chuột đã chứng minh curcumin là một tác nhân hóa ngừa

hiệu quả với ung thư Curcumin được chứng minh ức chế khả năng tạo khối u củanhiều loại ung thư liên quan đến ruột kết, tá tràng, thực quản, dạ dày, gan, ngực, bạchhuyết, nướu, tuyến tiên liệt [13]

1.2.2.2 Hoạt tính kháng oxy hóa cua curcumin

Stress oxy hóa đóng vai tr quan trọng trong tiễn trình gây bệnh của nhiều loạibệnh mạn tinh, sự thoái hóa, lão hóa và những bệnh | chết người như ung thư, cácbệnh về tim mạch, thần kinh, phối, khớp, thận, mắt và thai sản [37] Các chất khángoxy hóa ngoại sinh đóng vai tr quan trọng trong việc hỗ trợ hệ kháng oxy hóa nộisinh chống lại stress oxy hóa Chính vì vậy, một trong những tính chất nổi bật củacurcumin đó là hoạt tính kháng oxy hóa mạnh, đã được chứng minh bằng nhiều thử

nghiệm kháng oxy hóa khác nhau.

Curcumin thé hiện khả năng kháng peroxide hóa lipid hiệu qua Peroxide hóalipid là quá trình gồm nhiều phản ứng gốc chuỗi được kích hoạt bởi các thành phần

oxygen hoạt động (ROS: reactive oxygene species), là một trong những nguyên nhân

chính gây ra những tốn thương ở màng tế bào, protein, DNA, đưa đến nhiều loại bệnhviêm nhiễm, tim mạch và ung thu [38] Curcumin được chứng minh ức chế hiệu quasự peroxide hóa LDL (lipoprotein tỷ trọng thấp) gây ra bởi AAPH và Cu*[39].Curcumin ở nồng độ 15 pg/ml (20 uM) ức chế 97,3 % sự peroxide hóa nh linoleic

acid cao hơn so với BHA (95,5 %), a-tocopherol (84,6 %) và trolox (95,6 %) và tương

đương với BHT (99,7 %) ở nồng độ 45 pg/ml (BHA: butylated hydroxyanisole, BHT:butylated hydroxytoluene - các chất kháng oxy hóa được sử dung nhiều làm phụ giatrong thực phẩm) [40] Curcumin c ng ức chế hiệu quả su peroxide hóa lipid trong vilap thé gan chuột in vitro gây ra bởi tia t [41] Điều này góp phan giải thích khả năngcủa curcumin trong việc đối phó với những thương ton gây ra bởi tia phóng xạ Nghiêncứu của nhóm Srinivasan [42] đã chứng minh curcumin có khả năng bảo vệ tế baobạch huyết người trong môi trường nuôi cấy khỏi những thương ton gây ra bởi tia y

Curcumin có khả năng ức chế sự oxy hóa FeTM* trong phản ứng Fenton [43]

Trong các kim loại chuyền tiếp, Fe được biết đến là chất thân oxy hóa (pro-oxidant)trong phản ứng oxy hóa lipid do có thé tham gia vào phan ứng Fenton:

Fe** + HạO; ——> Fe” + OH + OH’

Curcumin được chứng minh có kha năng tạo phức với Fe* hiệu qua Curcumin,DMC và BDMC ức chế hiệu quả sự peroxide hóa lipid của dịch đồng thể não chuột vàvi lạp thể gan chuột gây ra bởi Fe thông qua khả năng tạo liên kết với ion này [44].Theo dõi thông qua sự hap thu của phức Fe“”-ferrozine ở 562 nm, curcumin thé hiệnkhả năng tao phức với Fe” tương đương với BHA va BHT, cao hon so với a@-tocopherol và trolox [40] Các nhóm OH phenol, C=O trên cureumin có thể là các tâm

tạo phức với kim loại (hình 1.7) [40].

Curcumin Curcumin-Fe2* complex

Hình 1.7 Cơ chế dé nghị cho phản ứng tạo phức của curcumin-FeTM* [40]

Hoạt tính khang oxy hóa cua curcumin c n thê hiện ở khả năng ức chê in vitro vàin vivo hiệu quả với sự tạo thành các dạng oxygen hoạt động (ROS) trong cơ thê nhưanion superoxide, H;O», nitric oxide, gôc nitrite là những tác nhân đóng vai tr quantrọng trong quá trình gây viêm nhiễm [45-48] Trong nghiên cứu cua Tuba Ak và cộng

sự [40], curcumin thé hién kha năng khử HO; va ức chế sự tạo thành anion gốc

superoxide cao hơn so với a-tocopherol và trolox, trong đó hoạt tính khử H;O; cao

hơn so với BHA và BHT Curcumin có khả năng ức chế mạnh sự peroxide hóa lipid vilap thé thận gây ra bởi H;Os [49] và ức chế mạnh với những thương tốn gây ra doHO, trong tế bào sừng, nguyên bào sợi và tế bào NG 108-15 [50, 51] Curcumin làmgiảm sự tạo thành nitric oxide và ức chế sự kích hoạt enzyme nitric oxide synthase

(NOS) trong đại thực bao được hoạt hóa in vitro [52] Ngoài ra, hoạt tính khang oxy

hóa của curcumin c_n thể hiện ở kha năng ngăn chặn sự peroxide hóa lipid trong vi lapthể gan, màng hồng cầu và dịch đồng thể não chuột nhờ duy trì hoạt động của những

enzyme kháng oxy hóa như SOD (superoxide dismutase), catalase va glutathioneperoxidase [53, 54].

Nghiên cứu in vitro của nhóm Ak.Tuba [40] c ng chứng to, curcumin có khả

năng trung h a gốc tự do ABTS, DPPH cao hơn so nhiều so với trolox, và tương

đương so với a-tocopherol, BHA va BHT.

Hệ liên hop c ng với cau trúc /Ø-diketone va nhóm OH phenol được chứng minhlà nguyên nhân chính đem đến khả năng kháng gốc tự do và kháng oxy hóa cao của

curcumin.

Theo kết quả nghiên cứu của nhóm Slobodan [55], phan ứng bắt gốc tự do củacurcumin xảy ra theo cơ chế nhường nguyên tử hydrogen (HAT: hydrogen atomtransfer) chủ yếu từ nhóm CH; trung tâm Trong môi trường trung tính hoặc acid (pH3-7), dang keto chiém uu thé, curcumin thé hién kha nang cho nguyén tu H manh.Hang số tốc độ phản ứng của curcumin với gốc tự do CH; (trong dung dich DMSO40 % ở pH 5) và với gốc tự do tertbutoxyl (trong acetonitrile) đều gần với tốc độ kiểmsoát bởi khuếch tán (diffusion controlled rate) với k lần lượt là 3,5 x 10° M's" và 7,5x 107M s” Trong khi đó, DHZ (DHZ - được xem là cầu trúc 1/2 curcumin, hình 1.8)không phản ứng với gốc methyl, chứng tỏ sự hiện diện của hydrogen linh động trongCH, đóng vai tr chính trong khả năng cho H của curcumin Gốc tertbutoxyl phan ứngvới DHZ ở tốc độ thấp hơn gần 10 lần (k = 1,1 x 107 M's”) tương ứng với sự tách H

Tuy nhiên trong một số nghiên cứu khác, sự tách hydrogen từ nhóm OH phenollại được xác định là chủ yếu trong cơ chế kháng oxy hóa của curcumin [39, 56, 57].

Trong khảo sát của nhóm Priyadarsini [57], ở c ng nông độ hoạt tính ức chế sựperoxide hóa lipid vi lap thé gan chuột của curcumin và dimethoxycurcumin lần lượtlà 82 % và 24 % Nghiên cứu động học phản ứng với gốc tự do DPPH của hai hợpchất nay c ng cho thấy hăng số tốc độ phan ứng của curcumin cao gấp 1800 lầndimethoxycurcumin Kết quả trên chứng tỏ vai tr quan trọng của nhóm OH phenol

trong các phan ứng khang oxy hóa của curcumin.

HạCO OCH3

wot aw Ncw

O OH

Dimethoxycurcumin [56]Nghiên cứu động hoc phan ứng cua curcumin và half-curcumin (hình 1.8) với

gốc tự do aryloxy (ArO’), nhóm Keishi Ohara [56] đã chứng minh phan ứng trung h agốc tự do của curcumin chủ yếu xảy ra theo cơ chế HAT của nhóm OH phenol và chịuảnh hưởng lớn của dung môi Curcumin tồn tại chủ yếu ở dang enol trong các dungmôi acetonitrile, chloroform, benzene do liên kết hydro nội phân tử giữa nhóm OHenol với nhóm C=O bên cạnh Cau trúc enol và liên kết hydro nội phân tử giúp bênhóa mạnh gốc tự do phenoxy tạo thành nhờ sự giải tỏa của cặp điện tử không chia tớinhững vị trí khác nhau trên cầu trúc So với half-curcumin, curcumin có thé oxy hóathấp hơn do hệ liên hop pi nối dài Điều này | giải hằng số tốc độ phản ứng k, củacurcumin trong phản ứng trung h a gốc tự do ArO’ cao gấp 4-5 lần k, của half-

curcumin trong các dung môi trên.Ngược lại, trong các dung môi phân cực có proton, như trong rượu, phân tử rượu

dễ dàng tạo liên kết hydro với oxygen nhóm carbonyl, vì vậy sẽ hạn chế sự hình thànhliên kết hydro nội phân tử tại vi trí này Do đó, curcumin có thé tôn tại ở một số dạng

như trans-enol hoặc diketone trong dung môi rượu Sự solvate hóa như vậy gây hạn

chế khả năng giải tỏa cặp điện tử không chia trên gốc tự do curcumin và giảm sự 6n

định của sốc Cac giá trị k, thu được của curcumin và half-curcumin trong các dung

môi methanol và ethanol vì vậy đều thấp hơn 10 lần so với trong các dung môi

benzene, chloroform.

Mặc d chưa có sự thông nhất về cơ chế quyết định trong phan ứng bat gốc tự docủa curcumin, hai hướng phản ứng trên, gồm: nhường hydrogen của nhóm OH phenoltạo gốc phenoxy được bền hóa nhờ cộng hưởng và nhường hydrogen của nhómmethylene tạo gốc tự do tại carbon trung tâm được bền hóa bởi 2 nhóm C=O, đã gopphân giải thích khả năng kháng oxy hóa cao của curcumin (hình 1.9).

Ở liều uống I g/kg curcumin, 75 % lượng curcumin bị đảo thải qua phân vàlượng rất nhỏ trong nước tiểu [58] Ở các liều thấp hơn 400, 80, 10 mg và 500 mg/kg,gan 40 % curcumin không bị biến đồi tìm thấy ở phân sau 24 giờ [59, 60]

Sau khi uống, tại ống tiêu hóa, phan lớn curcumin bi chuyén hóa thông qua các

phan ứng khử, glucuronoside hóa và sulfate hóa trước khi đi vào v ng tuần hoàn máu.Sản phẩm chuyển hóa curcumin trong huyết thanh chuột được xác định gồm curcumin

ølucuronoside, curcumin sulfate, luong nho hexahydrocurcumin,hexahydrocurcuminol, hexahydrocurcumin glucuronoside [61, 62] va san pham kéthợp đồng thời glucuronoside/sulfate curcumin [63] Curcumin bị khử bởi hệ khử nộisinh (endogenous reductase system) và tham gia các phản ứng kết hợp được xúc tác

bởi các enzyme tạo phản ứng glucuronoside hóa và sulfate hóa ở gan, thận và niêm

mạc ruột [63] Khi tiêm curcumin bằng đường bụng (i-p.), sản phẩm chuyển hóa chínhtrong huyết thanh, ngoài curcumin glucuronoside e n có các sản phẩm khử khác, gồm

dihydrocurcumin glucuronoside, tetrahydrocurcumn (THC) slucuronoside,

hexahydrocurcumin glucuronoside và THC Sinh chuyển hóa curcumin và các sảnphẩm chuyền hóa theo đường i.p được dé nghị trong hình 1.10 [64] Ở người, nghiêncứu in vitro cho thay, curcumin bị chuyển hóa nhanh ở ruột thông qua các phản ứng

khử hóa, glucuronoside hóa và sulfate hóa, phản ứng xảy ra nhanh hơn so với ở chuột.

Tại gan, các phản ứng kết hợp tiếp tục xảy ra, tuy nhiên mức độ thấp hơn ở chuột [65].Các phản ứng chuyển hóa xảy ra nhanh Ở chuột, nồng độ cao nhất các sản phẩmchuyển hóa của curcumin trong huyết thanh đạt được chỉ 1 giờ sau khi uống [63].Nhiều nghiên cứu trên chuột c ng chứng minh, thời gian bán hủy của curcumin trongcơ thé khá thấp Ở các liều uống 2 g/kg, 1 g/kg và 500 mg/kg curcumin, thời gian bánhủy dat được lần lượt là 1,7 giờ, 1,45 giờ và 44,5 phút [66-68] Ở liều tiêm t nh mạch(¡.v.) 40 mg/kg, chỉ sau 1 giờ đã không phát hiện curcumin trong huyết thanh [62]

Chính vì các yếu t6 trên, sinh khả dụng của curcumin trong cơ thể khá kém.Nông độ curcumin đo được trong huyết thanh ở các liều uống khác nhau trên cả chuộtvà người đều rất thấp [66-68] Ở người với liều uống 2 g, không phát hiện curcumintrong huyết thanh hoặc nông độ curcumin cực kỳ thấp 0,006 ug/ml sau 1 giờ [67] Ởnồng độ 500 mg/kg, sinh kha dụng của curcumin theo đường uống chỉ khoảng 1 %[68] Nghiên cứu trên các bệnh nhân tiền ung thư hoặc có nguy cơ ung thư cao với cácliều uống cao hơn 4 g, 6 g, 8 g curcumin/ngay trong 3 tháng, cho thấy nồng độcurcumin trong huyết thanh thường đạt đỉnh 1 giờ đến 2 giờ sau khi uống và giảm dantrong v ng 12 giờ Ở liều 8 g curcumin/ngay, hàm lượng cao nhất đạt được chỉ khoảng1,325 ug/ml và không phát hiện độc tính do phản ứng thuốc Tuy nhiên khi vượt quangư ng 8 g, lượng curcumin quá lớn đối với kha năng tiếp nhận của cơ thé người bệnh

[69].

(À oe

HạCO Z¬^z*vy OCH3 UDP-glucuronate

OH O UDP-glucuronosy] transferaseCurcumin

UDP OH H

8-glucuronidase H OH

H,,0Reductase HO OO—Trh

HạCO ⁄ OCHs y 9

one UDP-gi I transf OH l“giucCuronoSyi transtrerase

Tetrahydrocurcumin Reductase + OH

HO8-glucuronidase H`O H

Hình 1.10 Chuyén hóa sinh học và các san phẩm chuyền hóa dé nghị cho curcumin

trong huyết thanh chuột khi đưa vào băng đường 1.p.[63 |

Chưa có nhiều nghiên cứu về hoạt tính các sản phẩm chuyển hóa của curcumin.Một số nghiên cứu đã chứng minh THC, một trong những sản phẩm chuyền hóa chínhcủa curcumin, có hoạt tính cao hơn so với curcumin THC rất 6n định trong dung dịchđệm phosphate 0,1 M ở các pH khác nhau, bền hon curcumin trong môi trường giả

sinh ly [64] Nghiên cứu trên chuột cho thấy, THC dễ được hấp thu ở ống tiêu hóa hơn

so với cureumin THC kích hoạt các enzyme kháng oxy hóa băng hoặc tốt hơncurcumin và quét gốc tự do sinh ra bởi ferric nitrilotriacetate in vitro tốt hon curcumin[70] THC thể hiện hiệu lực ức chế cao hơn curcumin đối với sự peroxide hóa lipid

mang hồng cau gây ra do tertbutylhydroperoxide [71] và có tác dụng bảo vệ mạnh hơnso với curcumin đối với sự gây độc gan do chloroquine [72] Tuy nhiên trong một sốnghiên cứu, THC thể hiện hoạt tính kém hơn curcumin Theo Ireson và cộng sự [62],sự chuyển hóa curcumin do khử hóa hoặc tạo thành các dạng liên kết curcuminglucuronoside va curcumin sulfate làm giảm hoạt tính ức chế biểu hiện gen COX-2.Ngoài ra, THC c ng không có khả năng ức chế sự kích hoạt NF-kappaB (nhân tôphiên mã) gây ra bởi yếu t6 hoại tử khối u (TNF : tumor necreosis factor) va khả năngtriệt tiêu sự tăng trưởng tế bào kém hơn nhiều so với các curcuminoid [73] Có théthay được sự chuyển hóa của curcumin đã ảnh hưởng rat lớn đến tac dụng dược L củahoạt chất này trong cơ thể.

1.2.4 Các phương phap cai thiện tinh kha dung sinh học cua curcumin

Nham cai thién sinh kha dụng và hoạt tính cua curcumin, các hướng nghiên cứu

đang được quan tâm hiện nay bao gồm: sử dụng các chất tá dược phụ trợ, biến đổi và

đưa curcumin vào các hệ dẫn truyền nano, liposome, micelle, phức phospholipid vàtong hop dẫn xuất, chất tương tu curcumin

Sử dụng các tá dược phụ trợ Một số tá dược như piperine, quercetin, genisteinđã thể hiện tác dụng hiệp lực, giúp tăng hoạt tính và sinh khả dụng của curcumin.Piperine với khả năng ức chế phản ứng glucuronoside hóa ở gan và ruột đã đượcchứng minh giúp tăng sự hap thu curcumin ở ruột, tăng nông độ curcumin trong huyết

thanh, cải thiện sinh khả dụng của curcumin trên cả chuột và người mà không gây tác

dụng phụ [60, 67, 74] Ở người, khi uéng 2 g curcumin kết hợp với 20 mg piperine,nồng độ curcumin trong huyết thanh tăng lên chỉ trong 0,25-1 giờ sau khi uống, cảithiện sinh khả dụng đến 2000 % [67] Piperine c ng thể hiện tác dụng hiệp lực rất tốtkhi kết hợp với curcumin trong điều trị những rối loạn gây ra do chứng tram cảm [75].Curcumin kết hợp quercetin c ng được chứng minh giúp làm giảm 60.4 % số lượngpolip và 50.9 % kích thước polip trên các bệnh nhân FAT (bệnh polip đa u tuyến cótính di truyền) so với trước khi uống với rất ít hiệu ứng phụ [76] Trong một nghiêncứu khác, curcumin kết hop genistein (một thành phân từ đậu nành) trong chế độ ăn đãức chế hoản toản sự tăng sinh tế bảo ung thư MCE-7 (d ng tế bào ung thư ngực điềukhiến bởi estrogen) gây ra do việc sử dụng các loại thuốc trừ sâu và cho hiệu quả ức

chê tot hơn so với việc sử dung một minh curcumin hoặc genistein [17].

Hệ dẫn truyền nano Hệ dẫn truyền trên cơ sở hạt nano như polymer nano, nano

micelle, nh nano đã được chứng minh giúp tăng kha năng phân tan, hoa tan của

curcumin trong nước, nhờ đó tăng khả năng dẫn truyền, đưa curcumin vao cơ thể

Trong nghiên cứu của S Bisht và cộng su [77] , curcumin được bọc (encapsule) trongcác hat polymer nano với kích thước hạt dưới 100 nm đã giúp tăng kha năng “phân

tán” trong nước của curcumin và thé hiện hoạt tính kháng tế bảo ung thư tụy in vitro

tương đương curcumin Trong một nghiên cứu khác [78], curcumin “nhúng” trong các

“tui” nano-phospholipid (CmVe) và trong các hat cầu nano-lipid (CmLn) đã chứng tỏgiúp tăng hiệu qua dẫn truyền curcumin bằng đường t nh mạch vào các mô đại thựcbào CmVe c ng thể hiện hoạt tính quét anion gốc superoxide O,” ở nồng độ uM.Curcumin phối trộn trong hệ nh nano O/W c ng được chứng minh giúp cải thiện hoạttính kháng viêm của curcumin [79] Kha năng ức chế sự ph nề ở tai chuột bi gây

viêm bởi TPA (12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate) đạt 43 % và 85 % ở các kích

thước hat nh lần lượt là 618,6 nm va 79,5 nm trong khi với c ng nồng độ 1 %curcumin ở dạng micelle không phát hiện thấy tác dụng Trong nghiên cứu của nhóm

Sahu [80] curcumin được bọc trong nano-micelle có độ h a tan trong nước tăng lên,

cải thiện liều lượng và kha năng dẫn truyền curcumin băng đường t nh mạch mà khônggây anh hưởng đến hoạt tính kháng ung thư của hoạt chất này Sự 6n định cao của cáchat micelle này trong các môi trường giả sinh | khác nhau giúp thuốc có thời gian lưuđài hơn trong cơ thể và cải thiện sinh khả dụng của curcumin [80]

Hệ dẫn truyền liposome, micelle và phức phospholipid Liposome là mộttrong những hệ dẫn truyền thuốc, protein, hormone thông dụng nhất hiện nay nhờ ưuđiểm dễ tong hop, dé phân hủy sinh học, kha năng tải thuốc cao, có thé mang cả phântử ki nước va ái nước Nghiên cứu của nhóm Kunwan [81] đã chứng minh hệ dantruyền liposome giúp tăng khả năng vận chuyển curcumin vào tế bào lympho lách, tếbao ung thư bạch huyết EL14 so với hệ dẫn truyền albumin huyết thanh người (human

serum albumin) và hệ dung môi nước — DMSO [81] Trong nghiên cứu khác của Li vàcộng sự [82, 83], curcumin được bọc trong liposome c ng được chứng minh giúp đưa

curcumin vào cơ thé bằng đường t nh mạch Các thử nghiệm in vitro và in vivo chothay liposome curcumin có khả năng điều giảm hoạt động của NF-kappaB (yếu tổnhân liên quan đến tiến trình phát triển ung thư biéu mô tụy), thé hiện tác dụng kháng

tăng trưởng mạch khối u Liposome curcumin c ng thé hiện hoạt tính ức chế mạnh invivo sự phát triển khối u tế bao ghép ngoại lai Colo205 và Lovo, cao hơn so vớioxaliplatin (tác nhân hóa trị liệu chuẩn đối với ung thư ruột kết) ở tế bào Colo205.

Các hệ dẫn truyền khác như micelle hay phức hợp với phospholipid e ng được

chứng minh giúp cải thiện sinh khả dụng của curcumin Trong nghiên cứu củaLetchford và cộng sự [84], curcumin ở dang micelle với polymer chứa MePEG-b-PCL(methoxy polyethylene glycol-block-polycaprolactone diblock copolymers) giúp tang

13x10” lần độ h a tan curcumin Trong một nghiên cứu khác, curcumin ở dang micellevới polymer cho thời gian bán hủy sinh học trên chuột cao hơn 162 lần so với khicurcumin h a tan trong hỗn hợp PEG-DMA (polyethylene glycol dimethacrylate) và

dextrose [85] Hệ phức hợp curcumin với phospholipid hoặc phosphatidylcholine c ng

được chứng minh làm tăng đáng ké sinh khả dụng của curcumin nhờ giúp tăng nồngđộ đỉnh cureumin trong huyết thanh sau khi uống và tăng thời gian bán hủy của

curcumin [86, 87] Trong nghiên cứu của nhóm Maiti [66], phức hop curcumin —

phospholipid đã chứng tỏ giúp tăng 3 lần khả năng h a tan trong nước và tăng tácdụng bảo vệ gan nhờ phục hồi lại lượng enzyme trong hệ thống glutathione ở gan,enzyme superoxide dismutase, catalase và hoạt chất thiobarbituric acid so với

curcumin tự do.

Dẫn xuất và chất tương tự curcumin Cấu trúc hóa học của curcumin đóng vaitr quan trọng hang đầu tạo nên hoạt tính sinh học cao của hợp chất này Việc điềuchỉnh cau trúc curcumin nhằm cải thiện hoạt tính và sinh khả dụng của curcumin c nglà một trong những hướng nghiên cứu đang rất được quan tâm trong thời gian gân đây.Phương pháp tông hợp, cau trúc, hoạt tính va tinh khả dụng sinh học của các dẫn xuấtcurcuminoid sẽ được trình bày kỹ hơn trong mục tiếp theo

1.3 Các nghiên cứu về tổng hợp và hoạt tính sinh học của dẫn xuất curcumin

Các dẫn xuất và hợp chất tương tự curcumin được tổng hợp thông qua việc biénđổi các nhóm chức đặc trưng trên curcumin gồm các phản ứng biến tính nhóm OH,OCH; trên 2 vòng phenyl, biến tính nhóm methylene trung tâm, hệ liên hop enone vàcau trúc /Ø-diketone Ngoài ra, các dẫn xuất c ng có thé được tong hợp thông qua phanứng ngưng tụ từ các thành phần có cấu trúc nhỏ hơn giữa các dẫn xuất của

benzaldehyde va 2 4-pentanedione.

1.3.1 Các phương pháp tổng hợp một số dẫn xuất của curcumin

1.3.1.1 Thay đổi nhóm thé trên 2 vòng phenyl

Phương pháp tổng hợp các dẫn xuất này chủ yếu thông qua phản ứng biến tính

nhóm OH phenol, phản ứng demethyl hóa ArOCH: va phản ứng ngưng tụ giữa các

dẫn xuất benzaldehyde với 2,4-pentanedinone.Các phản ứng biến tính nhóm OH phenol đã được các nhóm tác giả thực hiện baogôm: sulfoamoyl hóa, O-acyl hóa và O-glycosyl hóa

Y O-acetyl hóa OH [89], biện hợp dẫn xuất di-O-acetyl-curcumin:

HO So @ OH Acetic anhydride cO CO @ OAcHạCO IN SS OCH, 10%NaOH HạCO AN OS OCH,

HạCO Nà OCH3 10% NaOH, 6h, 0C ( C) O

O OH HạCO đa @ đồ OCH;

O CH;OAc CH;OAc

O OOAc

AcO AcO

HO OH ° cà AcOVKˆ° o O OAc

( @ ar OA CO @ OAc⁄ SS ~ c ⁄ NN

O OHOQ OH

NH;:MeOH 1/1 v/v

CH;OHCHạOH

fe)

OOH

HO O OHOH

H6)

: IK C42 eS C

Ra THQ, AcOH 70oC,1h Ra RoRs 950C, 4h

oO Ô HCl a `

| OH OR-— | —-R

⁄ ZA

1.3.1.2 Phan ứng trên nhóm #-dikefone

Các dẫn xuất trong nhóm này chủ yếu di từ sự biến đổi cấu trúc /&diketone của

curcumin thông qua các phản ứng với các amine tao imine, oxime, semicarbazonehoặc thông qua phản ứng với hydroxyamine, các hydrazine tao di v ng isoxazole,

pyrazole curcumin và các dẫn xuất của pyrazole curcumin.v Tong hợp dan xuât imine, oxime [94]

HạCO A ề OCH; K,CO;,H,O/EtOH HạCO A Ặ OCH;

oO Oo dun hồi lưu N oN

Phản ứng trên được nhóm Mishra [99] thuc hiện giữa curcumin với

hydroxylamine hydrochloride (ty lệ mol 1/1) trong dung môi CH3COOH (85°C, 6 giờ)

nhưng c ng được một số nhóm nghiên cứu thực hiện ở điều kiện acid trung bình hoặcyếu hon trong dung môi ethanol (nhiệt độ hỏi lưu, 4 giờ ) [94], hoặc trong ethanol cóbồ sung pyridine (ti lệ mol cureumin/NH;OH.HCI/pyridine 1/5/5) ở nhiệt độ hồi lưu

và thời gian phản ứng dài hơn, 48 giờ [97].

Y Tổng hợp dẫn xuất pyrazole va phenylpyrazole curcumin [90, 94, 97, 99-102]:

HạCO Z S OCH; CH;COOH HạCO § đa @ đi $ OCH,

Pyrazole curcumin

Pyrazole cureumin được nhiều nhóm tác giả tổng hợp sử dụng tác nhân

hydrazine hydrate (ty lệ mol curcumin/hydrazine 1/1-1/2) trong CH;COOH (nhiệt độ

ph ng, 7 giờ hoặc ở 85°C, 6 gid hoặc ở nhiệt độ hồi lưu, 2 210) [88, 97, 99, 100, 102]

Phan ứng c ng được nhóm Shim [101] thực hiện với hydrazine hydrochloride trong

dung môi methanol, bé sung triethylamine (ty lệ mol curcumin/NH;NH›.HC1/EbsN

2/1/1) va xúc tác CH3COOH ở nhiệt độ ph ng, 24 giờ.HO OH = RNHNH>.HCI HO OH

woke A A eon NOH, Eun woo 90 ~~ Mey

Oo O NN

R= -CHạ, -CH;Ph, -CH,CH,OH

Dẫn xuất của pyrazole curcumin [97]

Các dẫn xuất của pyrazole curcumin được nhóm Narlawar [97] tổng hop tươngtự như với pyrazole curcumin sử dung tác chất là alkyl hydrazine hydrochloride trongdung môi methanol, bố sung triethylamine (tỷ lệ mol cureumin/RNH;NH;.HCI/EtsaN

1/5/5) và lượng nhỏ xúc tác CHaCOOH, ở nhiệt độ ph ng, 48 gio.

Dẫn xuất hydroxyethyl pyrazole curcumin (R=-CH;CH;OH) được thực hiện

trong toluene (ty lệ mol curcumin/RNH»NH>.HCI 1/2), xúc tác TFA (trifluoroacetic

acid), nhiệt độ hồi lưu trong 24-48 giờ

NH-NH; HCIrs

HO ; Í OH a HO ; OH

Oo Oo N——N

a

SXR

R= -H, p-COOH, p-NO;, p-CH3, p-CH(CH3)2

p-F, p-OCH3, m-NO,, 2,4-diCl, 3,5-diCl

Dan xuat cua phenylpyrazole curcumin

Dẫn xuất của phenylpyrazole curcumin được tong hợp tương tự như với pyrazolecurcumin, sử dụng tác nhân là dẫn xuất của phenylhydrazine hydrochloride [97, 99,103, 104] Dung môi sử dụng có thé là toluene (nhiệt độ hồi lưu, 24-48 giờ) [97], hoặcCH;COOH (nhiệt độ hồi lưu 8 gid) [99] Phan ứng tổng hợp

hydrazinobenzoylcurcumin (R=p-COOH) được thục hiện với tác nhân

4-hydrazinobenzoic acid trong methanol, bổ sung triethylamine (ty lệ mol

curcumin/hydrazine/EtaN 2/1/1) và lượng nhỏ xúc tác CHaCOOH ở nhiệt độ ph ngtrong 24 giờ [101].

1.3.1.3 Thế H methylene

Nhóm methylene trung tâm được biến tính thông qua các phản ứng cộngMichael, phản ứng alkyl hóa cấu trúc /-diketone của curcumin và thông qua phản ứngngưng tụ aldol giữa dẫn xuất của benzaldehyde và dẫn xuất của 2,4-pentanedione

Y Phan ứng cộng Michael (Michael addition) [105]:

O OMeO 5 NN ⁄ § OMe NaH, THE MeO

O

Y Phan ứng alkyl hóa Cụ cau trtic /Ø-diketone [106]:

oS É ) CH;Br (2 equiv) , CS @

ANS NH,Cl, NaOH, CH,Cl, Z SSO OH O O

13.2 Hoạt tinh sinh hoc cua các dan xuất curcuminoid

Dé tăng sinh khả dung của curcumin, nhóm Misha [107] đã thực hiện liên kếtcurcumin với các amino acid như glycine, D-alanine là những thành phan cơ bản trongtế bao vi khuẩn, với glucose, acetic acid là những thành phan trong thực phẩm dé dàngđược tiếp nhận bởi tế bào chất Các thành phần này được xem là các chất liên kết sinhhọc (bioconjugate) sẽ đóng vai tr chất mang giúp curcumin dé dàng hấp thu vào tếbao Sau khi phân bố trong cơ thé, các liên kết tạo thành (ester, glucoside) sẽ thủy

phân phóng thích curcumin tạo tác dụng dược | Nhóm đã xác định hoạt tính kháng

khuẩn, kháng nắm in vitro của các dẫn xuất tạo thành Với c ng nồng độ, hợp chất

4,4’-di-O-(glycinoyl-di-N-piperoyl) curcumin va 4,4’-di-O-acetyl-curcumin (hình

1.11) thé hién hoat tinh khang khuẩn mạnh hơn so với cefixime, một kháng sinh đangđược lưu hành trên thị trường Hợp chất 4,4’-di-O-(glycinoyl-di-N-piperoyl) curcuminvà 4,4’-di-O-piperoyl curcumin có hoạt tính kháng nam gần như tương đương vớifluconazole, một loại thuốc kháng nắm khá thông dụng Hoạt tính tăng lên của các dẫnxuất trên so với curcumin được tác giải giải có thé nhờ sự tăng hap thu vao tế bào, sựlàm chậm quá trình chuyển hóa curcumin do liên kết mới đã giúp che 2 nhóm OHphenol, do vậy tạo nên nông độ curcumin đủ lớn trong tế bào bị nhiễm bệnh

RO Ô Ol OR AcO ; 4 OAc

e2» ^x© se LÀŠ2^^xÁX„

Oo O Oo O

4,4'-di-O-piperoyl curcumin 4,4'-di-O-acetyl curcumin

Hình 1.11 4,4’-di-O-(glycinoyl-di-N-piperoyl)curcumin, 4,4’-di-O-acetyl curcumin va

4,4°-di-O-piperoyl curcumin [107]

Vai tr của các chất liên kết sinh hoc trong việc cải thiện sinh khả dụng củacurcumin c ng được chứng minh trong 1 nghiên cứu khác [108] khi các dẫn xuất

monoester va diester cua curcumin với valine, glycine, glutamic acid vàdemethylenated piperic acid (hinh 1.12) da thé hién hoat tinh khang khuan, khang nam

mạnh hon so với curcumin và tương đương với amoxyclav Ngoài ra, hoạt tính một số

monoester mạnh hon so với diester tương ứng, chứng to vai tt nhóm OH phenol còn

lại trên curcumin, nhóm OH tự do này có thé giúp tạo liên kết tại vị trí hoạt động

c ng đã được chứng minh in vitro va in vivo có hoạt tính sinh học cao hon curcumin.

Nghiên cứu của nhóm Chen về hoạt tính kháng peroxide hóa LDL (low densitylipoprotein) ở người của 9 dẫn xuất khác nhau của curcumin (hình 1.13) gây ra bởi gốctự do AAPH tan trong nước hoặc ion Cu”! đều cho kết quả 2>3>1~4~5>6~7~8~9