Nghiên cứu đặc điểm thực vật, thành phần hóa học và một số tác dụng sinh học của cây đơn châu chấu ( aralia armata (wall )seem )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGÔ THỊ HUYỀN TRANG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT, THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ MỘT SỐ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÂY ĐƠN CHÂU CHẤU (ARALIA ARMATA (Wall.) Seem.) LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC HÀ NỘI 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGÔ THỊ HUYỀN TRANG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT, THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ MỘT SỐ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÂY ĐƠN CHÂU CHẤU (ARALIA ARMATA (Wall.) Seem.) LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: DƢỢC HỌC CỔ TRUYỀN MÃ SỐ: 60720406 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Nguyễn Mạnh Tuyển 2. Ts. Phƣơng Thiện Thƣơng HÀ NỘI 2013 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu thực hiện luận văn, tôi xin phép đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: PGS.TS. Nguyễn Mạnh Tuyển - ngƣời thầy đã tận tình chỉ bảo, luôn động viên, hỗ trợ, dành nhiều thời hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn này. Ts. Phƣơng Thiện Thƣơng - ngƣời thầy đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện và truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu, động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Các thầy cô, các anh chị kĩ thuật viên Bộ môn Dƣợc học cổ truyền – Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội, tập thể khoa Hóa phân tích, khoa Dƣợc lí – Viện Dƣợc liệu đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn. Xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các bạn, các anh chị em chuyên nghành Dƣợc liệu - Dƣợc cổ truyền đã chia sẻ, động viên tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Cuối cùng tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến gia đình, ngƣời thân, các bạn sinh viên đã luôn đồng hành, động viên, khích lệ tôi giúp tôi vƣợt qua khó khăn trong thời gian thực hiện luận văn này. Hà Nội, ngày 20 tháng 8 năm 2013 Học viên Ngô Thị Huyền Trang MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN 3 1.1. THỰC VẬT 3 1.1.1.Vị trí phân loại của chi Aralia L. 3 1.1.2. Đặc điểm thực vật và phân bố của chi Aralia L. 3 1.1.3. Đặc điểm thực vật và phân bố của loài Aralia armata (Wall.) Seem. 4 1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC 5 1.2.1. Thành phần hóa học của một số loài thuộc chi Aralia L. 5 1.2.2. Thành phần hóa học của loài Aralia armata (Wall.) Seem. 18 1.3. TÁC DỤNG SINH HỌC 20 1.3.1. Tác dụng sinh học của một số loài thuộc chi Aralia L. 20 1.3.2. Tác dụng sinh học của Aralia armata (Wall.) Seem. 25 1.3.3. Công dụng của Aralia armata (Wall.) Seem. 26 Chƣơng 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1. ÐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 27 2.2. PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 27 2.2.1. Thiết bị 27 2.2.2. Dung môi, hóa chất, thuốc thử 28 2.2.3. Súc vật thí nghiệm 29 2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.3.1. Nghiên cứu về thực vật 29 2.3.2. Nghiên cứu về thành phần hóa học 30 2.3.3. Nghiên cứu về tác dụng sinh học 30 2.3.3.1. Khảo sát tác dụng chống oxy hóa in vitro của cao Ethanol toàn phần của thân Đơn châu chấu 30 2.3.3.2. Khảo sát tác dụng bảo vệ gan và chống oxy hóa in vivo của cao Ethanol toàn phần của thân Đơn châu chấu 34 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 36 3.1. Nghiên cứu về đặc điểm thực vật 36 3.1.1. Đặc điểm hình thái 36 3.1.2. Đặc điểm giải phẫu 38 3.1.2.1. Đặc điểm vi phẫu lá 38 3.1.2.2. Đặc điểm vi phẫu thân 39 3.1.2.3. Đặc điểm vi phẫu rễ 41 3.1.3. Đặc điểm bột dƣợc liệu 42 3.1.3.1. Đặc điểm bột lá Đơn châu chấu 42 3.1.3.2. Đặc điểm bột thân Đơn châu chấu 43 3.1.3.3. Đặc điểm bột rễ Đơn châu chấu 44 3.2. Nghiên cứu về thành phần hóa học 45 3.2.1. Định tính các nhóm chất hữu cơ trong cây Đơn châu chấu bằng phản ứng hóa học 45 3.2.2. Chiết xuất các chất trong thân cây Đơn châu chấu 55 3.2.3. Định tính cắn các phân đoạn bằng sắc kí lớp mỏng 57 3.2.4. Phân lập và xác định cấu trúc các thành phần trong thân 61 3.3. Nghiên cứu về tác dụng sinh học 67 3.3.1. Khảo sát tác dụng chống oxy hóa in vitro của cao Ethanol toàn phần của thân Đơn châu chấu 67 3.3.1.1. Phương pháp xác định khả năng dọn gốc tự do DPPH 67 3.3.1.2. Phương pháp xác định khả năng dọn gốc tự do Superoxid 69 3.3.2. Khảo sát tác dụng bảo vệ gan và chống oxy hóa in vivo của cao Ethanol toàn phần của thân Đơn châu chấu 70 3.3.2.1. Tác dụng bảo vệ gan 70 3.3.2.2. Tác dụng chống oxy hoá 74 Chƣơng 4. BÀN LUẬN 76 4.1. Về thực vật 76 4.2. Về hóa học 76 4.3. Về tác dụng sinh học 77 4.3.1. Tác dụng chống oxy hóa in vitro 78 4.3.2. Tác dụng chống oxy hóa, bảo vệ gan in vivo 79 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ALT: Alanine aminotransferase Araf: Arabinofuranose Arap: Arabinopyranose AST: Aspartate aminotransferase BuOH: Buthanol CCl 4 : Carbon tetrachloride 1 C-NMR: Carbon (13) Nuclear Magnetic Resonance Spectrocopy DPPH: α,α-diphenyl-β-picrylhydrazyl ĐCC: Đơn châu chấu EtOAc: Ethylacetat EtOH: Ethanol Gal: Galactose Glc: Glucose HPTLC: High performance thin layer chromatography 1 H-NMR: Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectrocopy IR: Infrared Spectroscopy MDA: Malonyl dialdehyd MeOH: Methanol MS: Mass spectrometry NADH: Nicotinamide adenine dinucleotide NBT: Nitroblue tetrazolium PMS: Phenazine methosufate SKĐ: Sắc kí đồ SKLM: Sắc kí lớp mỏng TLTK: Tài liệu tham khảo TT: Thuốc thử UV: Ultra Violete DANH MỤC BẢNG BIỂU STT Tên bảng Trang 1 Bảng 2.1. Hỗn hợp phản ứng trong thử nghiệm dọn gốc tự do DPPH 32 2 Bảng 2.2. Hỗn hợp phản ứng trong thử nghiệm dọn gốc tự do superoxid 33 3 Bảng 3.3. Kết quả định tính các nhóm chất trong rễ, thân, lá Đơn châu chấu bằng phƣơng pháp hóa học 54 4 Bảng 3.4. Số liệu phổ 1 H- và 13 C-NMR chất DC-1 66 5 Bảng 3.5. Hoạt tính dọn gốc DPPH 68 6 Bảng 3.6. Hoạt tính dọn gốc superoxid 69 7 Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của cao Đơn châu chấu lên hoạt độ enzym ALT trong huyết thanh chuột của các lô thí nghiệm 71 8 Bảng 3.8. Ảnh hƣởng của cao Đơn châu chấu lên hoạt độ enzym AST trong huyết thanh chuột của các lô thí nghiệm 72 9 Bảng 3.9. Ảnh hƣởng của cao Đơn châu chấu lên hàm lƣợng bilirubin trong huyết thanh chuột của các lô thí nghiệm 72 10 Bảng 3.10. Ảnh hƣởng của cao Đơn châu chấu lên hàm lƣợng MDA trong gan chuột của các lô thí nghiệm (nmol/100mg gan) 74 DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 1 Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của một số Diterpen đƣợc phân lập từ một số loài thuộc chi Aralia L. 11 2 Hình 1.2. Cấu trúc hóa học của một số Triterpen đƣợc phân lập từ một số loài thuộc chi Aralia L. 12 3 Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của một số Flavonoid đƣợc phân lập từ một số loài thuộc chi Aralia L. 13 4 Hình 1.4. Cấu trúc hóa học của một số Coumarin đƣợc phân lập từ một số loài thuộc chi Aralia L. 13 5 Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của một số Phenylpropanoid đƣợc phân lập từ một số loài thuộc chi Aralia L. 14 5 Hình 1.6. Cấu trúc hóa học của một số Alcaloid đƣợc phân lập từ một số loài thuộc chi Aralia L. 15 6 Hình 1.7. Cấu trúc hóa học của một số Lignan đƣợc phân lập từ một số loài thuộc chi Aralia L. 16 7 Hình 1.8. Cấu trúc hóa học của một số chất đƣợc phân lập từ Aralia cachemirica, chi Aralia L. 17 8 Hình 1.9. Cấu trúc hóa học của các saponin đƣợc phân lập từ loài Aralia armata 19 9 Hình 3.10. Ảnh hình thái cây Đơn châu chấu 37 10 Hình 3.11. Vi phẫu lá Đơn châu chấu 39 11 Hình 3.12. Vi phẫu thân cây Đơn châu chấu 40 12 Hình 3.13. Tinh thể calci oxalat trong mô mềm vỏ của thân khi quan sát ở vật kính 40 (a), và vi phẫu gai Đơn châu chấu (b) 41 13 Hình 3.14. Vi phẫu rễ cây Đơn châu chấu 41 14 Hình 3.15. Một số đặc điểm bột lá Đơn châu chấu 42 15 Hình 3.16. Một số đặc điểm bột thân Đơn châu chấu 43 16 Hình 3.17. Một số đặc điểm bột rễ Đơn châu chấu 44 17 Hình 3.18. Sơ đồ chiết xuất phân đoạn các nhóm chất trong thân Đơn châu chấu 56 18 Hình 3.19. SKĐ phân đoạn n-Hexan khai triển với hệ dung môi Toluen- Ethylacetat – Aceton - Acid formic (10:2:2:1) 58 19 Hình 3.20. SKĐ phân đoạn Ethyl acetat khai triển với hệ dung môi Chloroform – Methanol – Acid formic (4: 1: 0.1) 59 20 Hình 3.21. SKĐ phân đoạn n-Buthanol khai triển với hệ dung môi Ethylacetat – Acid acetic – Acid formic – H 2 O (10:1:1:1) 60 21 Hình 3.22. Ảnh SKĐ chất DC1 trên 3 hệ dung môi 63 22 Hình 3.23. Ảnh chất DC1 63 23 Hình 3.24. Sơ đồ phân lập chất từ phân đoạn Ethyl acetat trong thân Đơn châu chấu 64 23 Hình 3.25. Công thức cấu tạo của acid oleanolic 67 24 Hình 3.26. Đồ thị biểu diễn % dọn gốc DPPH của cao ethanol toàn phần của thân Đơn châu chấu 68 25 Hình 3.27. Đồ thị biểu diễn % dọn gốc superoxid của cao ethanol toàn phần của thân Đơn châu chấu 70 26 Hình 3.28. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa mật độ quang và hàm lƣợng MDA chuẩn 74 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là quốc gia nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có nhiều điều kiện thuận lợi cho các sinh vật phát triển, tạo ra hệ thực vật rất phong phú và đa dạng. Trong số đó có rất nhiều các loài thuốc quí đã và đang đƣợc sử dụng. Nguồn cây thuốc dân gian cũng nhƣ vốn sử dụng dƣợc liệu phong phú của đồng bào các dân tộc vẫn là kho tàng quí giá để khám phá. Tuy nhiên, việc sử dụng chúng chủ yếu là theo kinh nghiệm dân gian hay trong y học cổ truyển đƣợc lƣu truyền từ đời này sang đời khác, còn rất nhiều cây thuốc chƣa đƣợc nghiên cứu hoặc nghiên cứu chƣa có hệ thống. Vì vậy việc nghiên cứu cây cỏ làm thuốc một cách đầy đủ và toàn diện là điều cần thiết, góp phần nâng cao tính an toàn và hiệu quả điều trị. Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội hiện đại là sự gia tăng của bệnh tật, trong số đó có các bệnh lí về gan. Việt Nam là một trong những nƣớc có tỷ lệ nhiễm siêu vi B cao nhất thế giới, khoảng 15-20% dân số và tỷ lệ ung thƣ gan ở Việt Nam cũng đứng hàng thứ hai trên thế giới. Các nhà chuyên môn trong nƣớc ƣớc tính, bình quân hằng năm, số ca mắc mới bệnh ung thƣ gan trên cả nƣớc là khoảng 10.000 ngƣời, một con số rất lớn. Trong những năm gần đây, với sự phát triển của khoa học và đƣợc sự hỗ trợ của các phƣơng tiện kĩ thuật hiện đại, các nhà khoa học đã chứng minh sự có mặt của gốc tự do trong các hệ thống sinh học cũng nhƣ sự liên quan giữa gốc tự do với một số quá trình bệnh lý, trong đó có bệnh viêm gan. Đã có nhiều nghiên cứu về thuốc có tác dụng bảo vệ gan theo cơ chế gốc tự do. Hiện nay, có rất nhiều các phƣơng pháp Tây y hiện đại chữa bệnh gan. Tuy nhiên, nhiều ngƣời vẫn chọn cách sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc dƣợc liệu vì tính an toàn của nó và có thể sử dụng thƣờng xuyên, lâu dài. Chính vì vậy việc tìm kiếm các nguồn dƣợc liệu có tác dụng chống oxy hóa, bảo vệ gan là điều cần thiết. [...]... tin và làm sáng tỏ kinh nghiệm dân gian cũng nhƣ thực tế ở địa phƣơng dùng Đơn châu chấu chữa bệnh gan, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu đặc điểm thực vật, thành phần hóa học và một số tác dụng sinh học của cây Đơn châu chấu (Aralia armata (Wall. ) Seem .) với các mục tiêu sau: 1 Nghiên cứu đặc điểm thực vật và vi học của cây Đơn châu chấu 2 Nghiên cứu thành phần hóa học của cây Đơn châu. .. châu chấu 3 Khảo sát tác dụng chống oxy hóa và bảo vệ gan của cây Đơn châu chấu Để đạt đƣợc 3 mục tiêu trên, đề tài đƣợc tiến hành với các nội dung sau:  Nghiên cứu đặc điểm thực vật, đặc điểm vi học của cây Đơn châu chấu: - Mô tả đặc điểm hình thái, thẩm định tên khoa học của cây nghiên cứu - Xác định đặc điểm vi học gồm: đặc điểm vi phẫu và đặc điểm bột dƣợc liệu  Nghiên cứu về thành phần hóa học: ... có trong cây Đơn châu chấu - Chiết xuất và phân lập một số chất chính từ thân cây Đơn châu chấu - Xác định cấu trúc các chất phân lập đƣợc  Nghiên cứu về tác dụng sinh học: - Khảo sát tác dụng chống oxy hóa in vitro của cao Ethanol toàn phần của thân Đơn châu chấu - Khảo sát tác dụng bảo vệ gan và chống oxy hóa in vivo của cao Ethanol toàn phần của thân Đơn châu chấu 2 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1 THỰC VẬT... saponin đƣợc phân lập từ loài Aralia armata 19 1.3 TÁC DỤNG SINH HỌC 1.3.1 Tác dụng sinh học của một số loài thuộc chi Aralia L Đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới công bố về tác dụng sinh học của một số loài thuộc chi Aralia L., trong đó chủ yếu là các tác dụng sau: 1.3.1.1 Tác dụng chống oxy hóa Từ vỏ rễ của loài Aralia taibaiensis, các nhà khoa học Trung Quốc đã phân lập đƣợc 12 saponin triterpenoid... chủ yếu ở khu vực Đông Nam Á, và Trung 3 Quốc, một số ít ở châu Mỹ Ở Trung Quốc có 29 loài [23] Ở Việt Nam có khoảng 10-15 loài [1] 1.1.3 Đặc điểm thực vật và phân bố của loài Aralia armata (Wall. ) Seem 1.1.3.1 Đặc điểm thực vật Đơn châu chấu còn có tên gọi khác nhƣ: Đinh lăng gai, cây cuồng, cây răng, xƣơng cá gai, cẩm giàng (Tày), lồ cổ (H’Mông), lay tóng (Dao) [12] Cây nhỏ, cao 1-2m, có thân mảnh,... phân loại của chi Aralia L Theo Hệ thống phân loại Takhtajan, chi Aralia L đƣợc xếp vào họ Ngũ gia bì (Araliaceae) Vị trí phân loại của chi Aralia L đƣợc tóm tắt theo sơ đồ sau [49] Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) Phân lớp Cúc (Asteridae) Liên bộ Thù du (Cornanae) Bộ Hoa tán (Apiales) Họ Ngũ gia bì (Araliaceae) Chi Aralia L 1.1.2 Đặc điểm thực vật và phân bố của chi Aralia. .. trúc hóa học của một số Phenylpropanoid đƣợc thể hiện trong hình 1.5 Tên chất R (- )- 4' -(4 "-hydroxy-3"-methylbutyloxy)3-phenylpropanol (- )- 4' -(4 "-hydroxy- 3"methylbutyloxy) -3-phenylpropenol (+ )- 4' -(4 "-hydroxy 3"methylbutyloxy)-3phenylpropenal (+ )- 4' -(4 "-methoxy- 3"-methyl-4"oxobutyloxy)-3-phenylpropenal Hình 1.5 Cấu trúc hóa học của một số Phenylpropanoid đƣợc phân lập từ một số loài thuộc chi Aralia. .. Dihydroalatamid Gỗ Cấu trúc hóa học của một số Alcaloid đƣợc thể hiện trong hình 1.6 Arnottianamid Isoarnottianamid Dihydroalatamid Hình 1.6 Cấu trúc hóa học của một số Alcaloid đƣợc phân lập từ một số loài thuộc chi Aralia L 15 1.2.1.8 Lignan Chất Tên chất (+ )- 4- ketopinoresinol 5 (+ )- pinoresinol 6 ( )- glaberide I 7 (+ )- dihyrocubebin 8 [27] (+ )- medioresinol 4 A.bipinnata (- )- liriresinol-A 3 TLTK (+ )- syringaresinol... sau khi bị chặt phát [12] 1.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC 1.2.1 Thành phần hóa học của một số loài thuộc chi Aralia L Từ những nghiên cứu trong nƣớc và trên thế giới về thành phần hóa học của một số loài thuộc chi Aralia L cho thấy các hợp chất đƣợc phân lập chủ yếu thuộc các nhóm sau: 1.2.1.1 Saponin triterpenoid Bộ STT Tên chất 1 3-O-β-D-glucopyranosyl (1 → 3)- [β-Dglucopyranosyl (1 → 2)] -α-Larabinopyranosyl oleanolic... trong huyết tƣơng, kích thích hoạt động của lipase nhạy cảm với hormon [15] 1.3.2 Tác dụng sinh học của Aralia armata (Wall. ) Seem Vỏ rễ Đơn châu chấu có những tác dụng: - Chống viêm, đặc biệt tác dụng ức chế khá mạnh giai đoạn mạn tính của phản ứng viêm Các saponin triterpen và acid oleanolic từ rễ Đơn châu chấu là thành phần có hoạt tính chống viêm cấp, viêm mạn và gây thu teo tuyến ức chuột cống trắng . dùng Đơn châu chấu chữa bệnh gan, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: Nghiên cứu đặc điểm thực vật, thành phần hóa học và một số tác dụng sinh học của cây Đơn châu chấu (Aralia armata (Wall. ). Thành phần hóa học của loài Aralia armata (Wall. ) Seem. 18 1.3. TÁC DỤNG SINH HỌC 20 1.3.1. Tác dụng sinh học của một số loài thuộc chi Aralia L. 20 1.3.2. Tác dụng sinh học của Aralia armata (Wall. ). NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT, THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ MỘT SỐ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA CÂY ĐƠN CHÂU CHẤU (ARALIA ARMATA (Wall. ) Seem .) LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: DƢỢC HỌC