Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của loài Pilea aff. martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz., Boehmeria holosericea Blume, Anacolosa poilanei Gagnep

MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với công cuộc phát triển kinh tế thì việc chăm sóc sức khoẻ ban đầu và bảo vệ sức khoẻ cộng đồng trở nên cấp thiết đối với mọi quốc gia trên thế giới. Do đó, nhu cầu về sử dụng thuốc để phòng ngừa và chữa trị những căn bệnh nan y đặc biệt là ung thư ngày càng cao, trong đó một trong những hướng chính để phòng ngừa và chữa trị bệnh ung thư là nghiên cứu tìm kiếm các hợp chất có nguồn gốc từ thiên nhiên [1][2]. Chính vì vậy việc nghiên cứu hoá học cũng như hoạt tính sinh học của các loài cây thuốc có ý nghĩa quan trọng cho việc sử dụng một cách hợp lý và có hiệu quả nhất nguồn tài nguyên thiên nhiên này. Việt Nam với điều kiện khí hậu thuận lợi để hình thành một hệ sinh thái thực vật đa dạng và phong phú với khoảng 12.000 loài thực vật bậc cao trong đó có gần 5000 loài được sử dụng làm thuốc [3]. Trong số các họ thực vật của Việt Nam, họ Urticaceae (họ Gai) và họ Olacaceae (họ Dương đầu) được biết đến là các họ thực vật có nhiều loài được sử dụng làm thuốc, phân bố chủ yếu ở miền Bắc Việt Nam. Rễ của các loài cây thuộc hai họ thực vật trên được sử dụng chủ yếu để chữa các bệnh như cảm cúm, sởi, sốt cao, ho, hen, lở loét, mẩn ngứa, thanh nhiệt, giải độc, đau răng, rắn cắn v.v [3][4][5][6][7]. Các nghiên cứu về hóa thực vật đã công bố cho thấy thành phần hóa học của thực vật họ Gai và Dương đầu gồm các hợp chất thiên nhiên thứ cấp như triterpenoid, alkaloid, lignan… Chúng có hoạt tính gây độc tế bào cao và nhiều hoạt tính sinh học lý thú khác. Trong khuôn khổ của Dự án hợp tác Quốc tế Việt–Pháp “Nghiên cứu hóa thực vật của thảm thực vật Việt Nam”, việc khảo sát hoạt tính sơ bộ một số loài thực vật thuộc hai họ Gai và Dương đầu ở Việt Nam đã được thực hiện. Kết quả cho thấy dịch chiết các loài Pilea aff. martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz., Boehmeria holosericea Blume và Anacolosa poilanei Gagnep. thể hiện khả năng ức chế tế bào ung thư KB rất mạnh. Trong đó lá loài Pilea aff. martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz. (Urticaceae) ức chế 100% sự phát triển của tế bào ung thư KB ở nồng độ 1µg/mL; cũng ở nồng độ này, quả loài Boehmeria holosericea Blume. (Urticaceae) ức chế 25% và vỏ loài Anacolosa poilanei Gagnep. (Olacaceae) ức chế 55%. Tuy nhiên, theo tra cứu tài liệu, cho đến nay có rất ít nghiên cứu về hóa học của các loài thuộc hai chi Pilea và Anacolosa. Đặc biệt chưa có công trình nào nghiên cứu hóa thực vật hai loài P. martinii và A. poilanei được công bố trên thế giới và ở Việt Nam. Xuất phát từ các lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của loài Pilea aff. martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz., Boehmeria holosericea Blume, Anacolosa poilanei Gagnep.”. Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu để làm rõ thành phần hoá học chủ yếu của lá loài Pilea aff. martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz., quả loài Boehmeria holosericea Blume thuộc họ Gai (Urticaceae) và vỏ loài Anacolosa poilanei Gagnep. thuộc họ Dương đầu (Olacaceae) nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính gây độc tế bào, làm cơ sở khoa học cho việc sử dụng và định hướng nghiên cứu ứng dụng 3 loài thực vật trên một cách hiệu quả . Nội dung của luận án: 1. Phân lập các hợp chất từ lá loài Pilea aff. martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz., quả loài Boehmeria holosericea Blume thuộc họ Gai (Urticaceae) và vỏ loài Anacolosa poilanei Gagnep. thuộc họ Dương đầu (Olacaceae) bằng các phương pháp sắc ký; 2. Xác định cấu trúc hoá học các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp vật lý hiện đại; 3. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất phân lập được trên một số dòng tế bào ung thư người.

Trang 1

ĐOÀN THỊ THÚY ÁI

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH

GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA LOÀI PILEA AFF MARTINII (H.LÉV.) HAND.-MAZZ., BOEHMERIA HOLOSERICEA

BLUME, ANACOLOSA POILANEI GAGNEP

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

HÀ NỘI – 2018

Trang 2

i

MỤC LỤC

MỤC LỤC i

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ CHI PILEA VÀ BOEHMERIA HỌ GAI (URTICACEAE) 3

1.1.1 Khái quát về họ Gai (Urticaceae) 3

1.1.2 Giới thiệu về chi Pilea 4

1.1.3 Giới thiệu về chi Boehmeria 19

1.2 TỔNG QUAN VỀ CHI ANACOLOSA HỌ DƯƠNG ĐẦU (OLACACEAE) 29

1.2.1 Khái quát về họ Dương đầu (Olacaceae) 29

1.2.2 Giới thiệu về chi Anacolosa 30

1.3 NHẬN XÉT CHUNG 33

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.1 THU HÁI MẪU CÂY VÀ ĐỊNH TÊN KHOA HỌC 35

2.2 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ, ĐỊNH TÍNH ALKALOID VÀ CHIẾT MẪU 35

2.3 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ PHÂN LẬP CÁC CHẤT 35

2.3.1 Sắc ký lớp mỏng 35

2.3.2 Sắc ký cột 36

2.4 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC 36

2.4.1 Phổ hồng ngoại 36

2.4.2 Phổ khối lượng 36

2.4.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 36

2.4.4 Phổ lưỡng sắc tròn 37

2.4.5 Độ quay cực và điểm nóng chảy 37

2.5 PHƯƠNG PHÁP THỬ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO 37

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM 39

3.1 PHÂN LẬP CÁC CHẤT TỪ HAI LOÀI PILEA AFF MARTINII VÀ BOEHMERIA HOLOSERICEA, HỌ URTICACEAE 39

3.1.1 Xử lý mẫu thực vật và phân lập các chất từ loài Pilea aff martinii 39

3.1.2 Hằng số vật lý và số liệu phổ của các hợp chất được phân lập từ lá loài Pilea aff martinii 43

3.1.3 Xử lý mẫu thực vật và phân lập các chất từ loài Boehmeria holosericea 45

Trang 3

ii

3.1.4 Hằng số vật lý và số liệu phổ của các hợp chất được phân lập từ quả loài

Boehmeria holosericea 47

3.2 PHÂN LẬP CÁC CHẤT TỪ LOÀI ANACOLOSA POILANEI, HỌ OLACACEAE 48

3.2.1 Xử lý mẫu thực vật và phân lập các chất 48

3.2.2 Hằng số vật lý và số liệu phổ của các hợp chất được phân lập từ vỏ cây Anacolosa poilanei 51

3.3 HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CHẤT PHÂN LẬP ĐƯỢC 53

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54

4.1 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC LOÀI PILEA AFF MARTINII 54

4.1.1 Hợp chất pileamartine A (PM1) (chất mới) 54

4.1.2 Hợp chất pileamartine B (PM2) (chất mới) 61

4.1.3 Hợp chất 1,3,6,6-tetramethyl-5,6,7,8-tetrahydoisoquinolin-8-one (PM3) 66

4.1.4 Hợp chất julandine (PM4) 67

4.1.5 Hợp chất pileamartine C (PM5) (chất mới) 68

4.1.6 Hợp chất pileamartine D (PM6) (chất mới) 75

4.1.7 Hợp chất cryptopleurine (PM7) 81

4.1.8 Hợp chất pileamartine E (PM8) (chất mới) 83

4.1.9 Hợp chất quinine (PM9) 87

4.2 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC LOÀI BOEHMERIA HOLOSERICEA BLUME 90

4.2.1 Hợp chất ruspolinone (BH1) 90

4.2.2 Hợp chất benzyl -D-glucoside (BH2) 91

4.2.3 Hợp chất adenine (BH3) 92

4.2.4 Hợp chất adenosine (BH5) 92

4.2.5 Hợp chất uridine (BH5) 93

4.3 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC LOÀI ANACOLOSA POILANEI 95

4.3.1 Hợp chất acid 3α-p-coumaroyl-D:A-friedo-oleanan-27-oic (AP1) (chất mới) 95

4.3.2 Hợp chất acid trichadenic A (AP2) 101

4.3.3 Hợp chất acid trichadonic (AP3) 102

4.3.4 Hợp chất acid 3α-(3,4-dihydroxycinnamoyl)-D:A-friedo-oleanan-27-oic (AP4) (chất mới) 103

4.3.5 Hợp chất 3α-(3,4-dihydroxycinnamoyl)-D:A-friedo-oleanan-27,15-α-lactone (AP5) (chất mới) 109

4.3.6 Hợp chất β-sitosterol (AP6) 115

Trang 4

iii

4.3.7 Hợp chất amentoflavon (AP7) 115

4.4 KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC 117

4.4.1 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất phân lập từ loài Pilea aff martinii 117

4.4.2 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất từ loài A poilanei 119

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 120

KẾT LUẬN 120

KIẾN NGHỊ 121

NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 122

CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 123

TÀI LIỆU THAM KHẢO 124

Trang 5

iv

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt

IR Infrared spectroscopy Phổ hồng ngoại

ESI-MS Electrospray Ionization Mass

Spectroscopy

Phổ khối phun mù điện

ESI-HRMS High resolution electrospray

ionization mass spectroscopy

Phổ khối phân giải cao phun mù điện

1H NMR Proton Nuclear Magnetic

Resonance Spectroscopy

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton

13C NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic

Resonance Spectroscopy

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13

DEPT Distortionless Enhancement by

Polarisation Transfer

Phổ DEPT

COSY Correlation Spectroscopy Phổ tương tác 2 chiều đồng hạt

nhân 1H-1H HSQC Heteronuclear Single Quantum

Correlation

Phổ tương tác hai chiều trực tiếp

dị hạt nhân 1H-13C HMBC Heteronuclear Multiple Bond

Phổ ROESY

CD Circular dichroism spectrum Phổ lưỡng sắc tròn

DBE Double bond equivalent Số tương đương nối đôi

million)

Độ chuyển dịch hóa học (phần triệu)

J (Hz) Coupling constant (Hertz) Hằng số tương tác (Hertz)

Trang 6

OD Optical density Mật độ quang học

IC50 Inhibitory concentration 50 Nồng độ ức chế 50% đối tượng

thử

LD50 Lethal Dose 50 percent Liều chết 50% động vật thử

nghiệm

Hep-G2 Human hepatocellular carcinoma Ung thư gan người

KB Human epidermic carcinoma Ung thư biểu mô người

LU-1 Human lung carcinoma Ung thư phổi người

MCF-7 Human breast

adenocarcinoma cell line

Dòng tế bào ung thư vú người

FBS Fetal Bovine Serum Huyết thanh phôi bò

• Các hóa chất, dung môi (tên của các hợp chất được viết theo nguyên

bản Tiếng Anh):

ACN Acetonitrile

ABTS 2,2'-azino-bis(3- ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)

DMSO Dimethyl sulfoxide

Trang 7

vi

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các hợp chất terpenoid đã được phân lập từ chi Pilea 6

Bảng 1.2 Các hợp chất flavonoid đã được phân lập từ chi Pilea 10

Bảng 1.3 Các hợp chất lignan phân lập từ loài 11

Bảng 1.4 Các hợp chất alkaloid và dị vòng chứa nitơ phân lập 13

Bảng 1.5 Các hợp chất khác được phân lập từ chi Pilea 14

Bảng 1.6 Các hợp chất terpenoid đã được phân lập từ chi Boehmeria 21

Bảng 1.7 Các hợp chất flavonoid đã được phân lập từ chi Boehmeria 22

Bảng 1.8 Các hợp chất alkaloid đã được phân lập từ chi Boehmeria 24

Bảng 1.9 Một số hợp chất khác được phân lập từ chi Boehmeria 25

Bảng 4.1 Số liệu phổ NMR của PM1 57

Bảng 4 3 Số liệu phổ NMR của PM4 68

Bảng 4.4 Số liệu phổ NMR của hợp chất PM5 70

Bảng 4.8 Số liệu phổ NMR của BH2 91

Bảng 4.11 Số liệu phổ NMR của hợp chất AP1 98

Bảng 4.12 Số liệu phổ NMR của hợp chất AP3 102

Bảng 4.13 Số liệu phổ NMR của AP4 104

Bảng 4.14 Số liệu phổ NMR của AP5 và chất tham khảo AP4 111

Bảng 4.15 Số liệu phổ NMR của AP7 116

Bảng 4.16 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào các hợp chất 118

Bảng 4.17 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào các hợp chất 119

Trang 8

vii

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Cấu trúc các hợp chất terpenoid được phân lập từ chi Pilea 8

Hình 1.1 Cấu trúc các hợp chất terpenoid được phân lập từ chi Pilea (tiếp) 9

Hình 1.2 Cấu trúc các hợp chất flavonoid phân lập được từ chi Pilea 10

Hình 1.3 Cấu trúc các hợp chất lignan được phân lập từ loài 12

Hình 1.4 Cấu trúc các hợp chất alkaloid và dị vòng chứa nitơ được phân lập từ loài Pilea cavaleriei Levl subsp cavaleriei 13

Hình 1.5 Cấu trúc một số hợp chất khác được phân lập được từ chi Pilea 15

Hình 1.6 Ảnh cây Pilea aff martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz 18

Hình 1.7 Cấu trúc các hợp chất terpenoid phân lập từ chi Boehmeria 21

Hình 1.8 Cấu trúc các hợp chất flavonoid được phân lập từ chi Boehmeria 23

Hình 1.9 Cấu trúc các hợp chất alkaloid từ chi Boehmeria 24

Hình 1.10 Cấu trúc một số hợp chất khác được phân lập từ chi Boehmeria 25

Hình 1.11 Ảnh cây Boehmeria holosericea Blume 28

Hình 1.12 Cấu trúc của các hợp chất phân lập được từ loài A pervilleana 31

Hình 1.13 Cấu trúc của các hợp chất phân lập được từ loài A frutescens 32

Hình 1.14 Ảnh cây Anacolosa poilanei Gagnep 33

Hình 3.1 Sơ đồ thu nhận cặn chiết alkaloid tổng từ 40

Hình 3.2 Sơ đồ phân lập các chất từ loài Pilea aff martinii 42

Hình 3.3 Sơ đồ thu nhận alkaloid tổng từ quả cây B holosericea 46

Hình 3.4 Sơ đồ phân lập các chất từ loài Boehmeria holosericea 47

Hình 3.5 Sơ đồ ngâm chiết vỏ cây Anacolosa poilanei 50

Hình 3.6 Sơ đồ phân lập các chất từ loài A poilanei 50

.Hình 4.1 Cấu trúc hóa học và một số tương tác trên phổ COSY, HMBC 54

Hình 4.2 Phổ ESI-HRMS của PM1 55

Hình 4.3 Phổ 1H NMR giãn rộng của PM1 55

Hình 4.4 Phổ 13C NMR của PM1 56

Hình 4.5 Phổ DEPT của PM1 56

Hình 4.6 Phổ COSY của PM1 58

Trang 9

viii

Hình 4.7 Phổ HMBC của PM1 59

Hình 4.8 Phổ HMBC của PM1 (tiếp) 59

Hình 4.10 Phổ ROESY của PM1 60

Hình 4.11 Một số tương tác ROESY chính của PM1 60

Hình 4.12 Phổ CD tính toán và phổ CD thực nghiệm của PM1 61

Hình 4.13 Cấu trúc hóa học và một số tương tác trên phổ COSY, HMBC 61

Hình 4.15 Phổ 1H NMR của PM2 62

Hình 4.18 Phổ ROESY của PM2 65

Hình 4.26 Phổ COSY giãn rộng của PM5 72

Hình 4.28 Một số tương tác trên phổ NOESY của PM5 73

Hình 4.29 Phổ NOESY của PM5 74

Hình 4.31 Cấu trúc hóa học của PM6 và chất tham khảo PM5 75

Hình 4.37 Một số tương tác trên phổ COSY và HMBC của PM6 79

Hình 4.38 Phổ NOESY của PM6 80

Trang 10

ix

Hình 4.39 Một số tương tác trên phổ NOESY của PM6 80

Hình 4.50 Sơ đồ giả định quá trình sinh tổng hợp PM1 88

Hình 4.51 Các hợp chất alkaloid từ loài Pilea aff martinii 89

Hình 4.52 Cấu trúc hóa học và một số tương tác trên phổ HMBC của BH1 90

Hình 4.54 Cấu trúc hóa học của BH3 92

Hình 4.57 Các hợp chất từ cây B holosericea 94

Hình 4.59 Phổ ESI-HRMS của AP1 96

Hình 4.60 Phổ 1H NMR của AP1 96

Hình 4.61 Phổ 13C NMR của AP1 97

Hình 4.62 Phổ COSY giãn rộng của AP1 99

Hình 4.63 Phổ HMBC của AP1 100

Hình 4.64 Các tương tác trên phổ NOESY của AP1 100

Hình 4.65 Cấu trúc hóa học của AP2 101

Hình 4.66 Cấu trúc hóa học của AP3 102

Trang 11

x

Hình 4.70 Phổ DEPT của AP4 105

Hình 4.71 Phổ COSY của AP4 106

Hình 4.73 Phổ HMBC của AP4 (tiếp) 107

Hình 4.74 Phổ NOESY của AP4 108

Hình 4.79 Phổ DEPT của AP5 110

Hình 4.80 Phổ COSY của AP5 112

Hình 4.82 Phổ NOESY của AP5 114

Hình 4.84 Cấu trúc hợp chất AP6 115

Hình 4.86 Cấu trúc các chất phân lập từ loài Anacolosa poilanei 117

Trang 12

xi

Trang 13

1

MỞ ĐẦU

Ngày nay, cùng với công cuộc phát triển kinh tế thì việc chăm sóc sức khoẻ ban đầu và bảo vệ sức khoẻ cộng đồng trở nên cấp thiết đối với mọi quốc gia trên thế giới Do đó, nhu cầu về sử dụng thuốc để phòng ngừa và chữa trị những căn bệnh nan y đặc biệt là ung thư ngày càng cao, trong đó một trong những hướng chính để phòng ngừa và chữa trị bệnh ung thư là nghiên cứu tìm kiếm các hợp chất

có nguồn gốc từ thiên nhiên [1][2] Chính vì vậy việc nghiên cứu hoá học cũng như hoạt tính sinh học của các loài cây thuốc có ý nghĩa quan trọng cho việc sử dụng một cách hợp lý và có hiệu quả nhất nguồn tài nguyên thiên nhiên này

Việt Nam với điều kiện khí hậu thuận lợi để hình thành một hệ sinh thái thực vật đa dạng và phong phú với khoảng 12.000 loài thực vật bậc cao trong đó có gần

5000 loài được sử dụng làm thuốc [3] Trong số các họ thực vật của Việt Nam, họ Urticaceae (họ Gai) và họ Olacaceae (họ Dương đầu) được biết đến là các họ thực vật có nhiều loài được sử dụng làm thuốc, phân bố chủ yếu ở miền Bắc Việt Nam

Rễ của các loài cây thuộc hai họ thực vật trên được sử dụng chủ yếu để chữa các bệnh như cảm cúm, sởi, sốt cao, ho, hen, lở loét, mẩn ngứa, thanh nhiệt, giải độc, đau răng, rắn cắn v.v [3][4][5][6][7] Các nghiên cứu về hóa thực vật đã công bố cho thấy thành phần hóa học của thực vật họ Gai và Dương đầu gồm các hợp chất thiên nhiên thứ cấp như triterpenoid, alkaloid, lignan… Chúng có hoạt tính gây độc

tế bào cao và nhiều hoạt tính sinh học lý thú khác

Trong khuôn khổ của Dự án hợp tác Quốc tế Việt–Pháp “Nghiên cứu hóa thực vật của thảm thực vật Việt Nam”, việc khảo sát hoạt tính sơ bộ một số loài thực vật thuộc hai họ Gai và Dương đầu ở Việt Nam đã được thực hiện Kết quả cho

thấy dịch chiết các loài Pilea aff martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz., Boehmeria holosericea Blume và Anacolosa poilanei Gagnep thể hiện khả năng ức chế tế bào ung thư KB rất mạnh Trong đó lá loài Pilea aff martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz

(Urticaceae) ức chế 100% sự phát triển của tế bào ung thư KB ở nồng độ 1µg/mL;

cũng ở nồng độ này, quả loài Boehmeria holosericea Blume (Urticaceae) ức chế 25%

và vỏ loài Anacolosa poilanei Gagnep (Olacaceae) ức chế 55% Tuy nhiên, theo tra

cứu tài liệu, cho đến nay có rất ít nghiên cứu về hóa học của các loài thuộc hai chi

Trang 14

2

Pilea và Anacolosa Đặc biệt chưa có công trình nào nghiên cứu hóa thực vật hai loài

P martinii và A poilanei được công bố trên thế giới và ở Việt Nam Xuất phát từ các

lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính

gây độc tế bào của loài Pilea aff martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz., Boehmeria

holosericea Blume, Anacolosa poilanei Gagnep.”.

Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu để làm rõ thành phần hoá học chủ yếu

của lá loài Pilea aff martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz., quả loài Boehmeria

holosericea Blume thuộc họ Gai (Urticaceae) và vỏ loài Anacolosa poilanei

Gagnep thuộc họ Dương đầu (Olacaceae) nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính gây độc tế bào, làm cơ sở khoa học cho việc sử dụng và định hướng nghiên cứu ứng dụng 3 loài thực vật trên một cách hiệu quả

Nội dung của luận án:

1 Phân lập các hợp chất từ lá loài Pilea aff martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz., quả loài

Boehmeria holosericea Blume thuộc họ Gai (Urticaceae) và vỏ loài Anacolosa poilanei Gagnep thuộc họ Dương đầu (Olacaceae) bằng các phương pháp sắc ký;

2 Xác định cấu trúc hoá học các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp vật lý hiện đại;

3 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất phân lập được trên một

số dòng tế bào ung thư người

Trang 15

3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHI PILEA VÀ BOEHMERIA HỌ GAI (URTICACEAE)

1.1.1 Khái quát về họ Gai (Urticaceae)

Họ Gai (tên khoa học là Urticaceae) có khoảng 48 chi và trên 1000 loài, phân bố rộng trên thế giới, chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới [3][6][7]

Đặc điểm thực vật họ Gai: Các loài thực vật họ Gai thường là loại cây thảo,

cây bụi thấp hay ít khi là cây to có gỗ mềm, rất ít khi là cây leo, thường có lông ngứa, tế bào biểu bì thường có nang thạch nổi lên, thân thường có sợi Lá mọc so

le hay đối, đơn, có lá kèm, rất ít khi không có Hoa rất nhỏ, đơn tính cùng gốc hay khác gốc thường là xim, có khi tập trung trên đế hoa chung lớn Hoa đực có 4-5 thùy dài, 4-5 nhị mọc đối với đài, có chỉ nhị cong trong nụ, bao phấn 2 ô, mở dọc, bầu thô sơ Hoa cái có đài như trong hoa đực, thường lớn lên trong quả, rất ít khi không có, có nhị lép hay không, bầu rời hay đính vào đài, 1 ô, vòi đơn, noãn đơn độc, đứng Quả bế khô hay hạch nạc, hạt thường có phôi nhũ [3][6]

Ở Việt Nam, có 21 chi thuộc họ Gai, bao gồm:

Các cây thuộc họ Gai (Urticaceae) cho giá trị sử dụng và giá trị kinh tế cao Một số loài được trồng để lấy sợi do sợi bền, chắc, chịu lực, chịu mặn

puya (Hook.f.) Wedd.,Oreocnide frutescens (Thunb.) Miq Một số loài khác

trong họ này như Đay suối (Boehmeria tonkinensis Gagnep.), rau pơ lang

Trang 16

4

(Elatostema balansae Gagnep.) được sử dụng làm rau ăn Ngoài ra, một số loài

trong họ này còn được sử dụng làm cảnh, lấy gỗ, làm nguyên liệu giấy …[8]

1.1.2 Giới thiệu về chi Pilea

1.1.2.1 Đặc điểm thực vật chi Pilea

Chi Pilea là chi đa dạng nhất trong họ Urticaceae, với 600-715 loài, là chi

lớn nhất trong họ thực vật Urticaceae, được phân bố khắp các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, ôn đới ở châu Mỹ, châu Á, châu Phi và châu Đại dương Phần lớn các loài cây thân cỏ lá, mọng bóng hoặc cây bụi, do đó dễ dàng phân biệt với các loài Urticaceae khác bởi sự kết hợp của lá cây đối diện với một lá bẹ đơn trong mỗi nách

lá, lá cùng cặp khác nhau, 1 to 1 nhỏ, phiến lá mỏng hoặc ráp, kích thước lớn nhỏ khác nhau, có hình tròn, hình trứng hoặc hình mũi giáo Gân lá thường là gân hình lông chim với 3 hoặc 5 gân xuất phát từ gốc, thường gặp lá kèm hình trứng hay trứng rộng, lá kèm thường sớm rụng, ít khi bền Cụm hoa đơn độc hoặc theo cặp, hoa đơn tính cùng gốc hoặc khác gốc chủ yếu có màu trắng xanh đôi khi có màu hồng [3][6]

Theo các tác giả Võ Văn Chi và Phạm Hoàng Hộ, chi Pilea ở Việt Nam

gồm 18 loài sau:

1 Pilea alongensis Gagnep - Hổ nhĩ Hạ Long;

2 Pilea angulata (Blume) Blume - Thủy ma có cạnh;

3 Pilea balansae Gagnep - Hổ nhĩ Balansa;

4 Pilea baviansis Gagnep - Hổ nhĩ Ba Vì;

5 Pilea baviansis var serrata Gagnep.;

6 Pilea cadieri Gagnep - Hổ nhĩ trắng;

7 Pilea bookerlana Wedd.;

8 Pilea hydrophila (Miq.) Bl - Mạo đài háo ẩm ;

9 Pilea langsonensis Gagn - Mạo đài Lạng Sơn;

10 Pilea melastomatoides (Poir.) Wedd - Thủy ma lá mua, Nan ông ba gân;

11 Pilea microphylla (L.) Liebm - Lăn tăn;

12 Pilea notata Wright - Thủy ma, Ông lão;

13 Pilea peltata Hance - Nan ông, Thủy ma lá khiên;

Trang 17

5

14 Pilea peploides (Gaudich.) Hook et Arn - Thủy ma lùn;

15 Pilea petelotii Gagnep - Mạo đài Pételot;

16 Pilea plataniflora C.H. Wright - Mạo đài lá to, Thạch cân thảo;

17 Pilea stipulosa Miq - Mạo đài lá bẹ;

18 Pilea umbrosa Wedd - Mạo đài ẩm

Ở Việt Nam có một số loài dùng làm thuốc như Pilea melastomatoides, Pilea microphylla, Pilea notata, Pilea peltata, Pilea plataniflora chủ yếu trị lao

phổi, bí tiểu, mụn nhọt sưng lở…[3][6]

1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Pilea

Hiện nay, trên thế giới chưa có nhiều các nghiên cứu về thành phần hóa học

của các loài thuộc chi Pilea Tại Việt Nam, chưa có nghiên cứu nào được công bố

về hóa thực vật của các loài thuộc chi này

Theo các công trình đã công bố có 4 loài Pilea đã được nghiên cứu là P mongolica, P microphylla, P.cavaleriei subsp cretnata và P.cavaleriei subsp cavaleriei Các nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học của các loài này bao gồm

các lớp chất thiên nhiên thứ cấp khác nhau như terpenoid, phenolic, alkaloid và lignan, cấu trúc của các hợp chất phân lập được đã được xác định bằng các phương pháp phổ

a) Các hợp chất terpenoid

Terpenoid là một trong những lớp chất thiên nhiên thứ cấp được cấu tạo bởi các đơn vị isopren (C5H8) Các terpenoid được phân loại thành các nhóm nhỏ dựa vào số đơn vị isoprene hợp thành như monoterpene (C10), sesquiterpene (C15), diterpene (C20), sesterterpene (C25), triterpene (C30), tertraterpene (C40) và polyterpene Đây là một trong những lớp chất thiên nhiên phong phú nhất trong giới thực vật

Ở chi Pilea, các hợp chất terpenoid đã được phân lập từ các loài P.cavaleriei subsp cretnata, P mongolica và P.cavaleriei subsp cavaleriei chủ

yếu là dạng mạch vòng của sesquiterpene và triterpene, trong đó đặc biệt có sự xuất hiện của các hợp chất sesquiterpene khung humulane và triterpene khung olenane

Trang 18

6

Bảng 1.1 thống kê 31 hợp chất terpenoid (1-31) đã được phân lập từ các loài

thuộc chi Pilea

Bảng 1.1 Các hợp chất terpenoid đã được phân lập từ chi Pilea

Trang 19

P cavaleriei subsp cavaleriei [11]

16 8-β-p-Coumaroyloplopanone P cavaleriei subsp cavaleriei [11]

19 8-p-Coumaroyl-α-santalene P cavaleriei subsp cavaleriei [11]

20 1-O-p-Coumaroylcopaborneol P cavaleriei subsp crenata [9]

21 Acid epi-oleanoic P mongolica [12]

22 Acid oxo-oleanoic P mongolica [12]

23

11α,12β-Epoxy-3β-hydroxy-24-nor-oleane-4(23)-en-28,13β-olide

24 Friedelin P cavaleriei subsp cavaleriei [13]

25 3β-Friedelinol P cavaleriei subsp cavaleriei [13]

26 3β-Acetoxy-hop-22(29)-ene P cavaleriei subsp cavaleriei [13]

27 3β-Hydroxy-hop-22(29)-ene P cavaleriei subsp cavaleriei [13]

28 3β-Hydroxyglutin-5-ene P cavaleriei subsp cavaleriei [13]

29 Acid oleanolic P cavaleriei subsp cavaleriei [13]

30 Acid ursolic P cavaleriei subsp cavaleriei [13]

31 Squalen P cavaleriei subsp cavaleriei [13]

Trang 21

9

Hình 1.2 Cấu trúc các hợp chất terpenoid được phân lập từ chi Pilea (tiếp)

Trang 22

32 Quercetin-3-O-rutinoside P microphylla Linn [14]

33 Quercetin P microphylla Linn [14]

34 Luteolin-7-O-glucoside P microphylla Linn [14]

Trang 23

11

c) Các hợp chất lignan

Một số công trình nghiên cứu đã cho thấy 18 hợp chất lignan (37-54) đã được

phân lập từ loài Pilea cavaleriei Levl subsp cavaleriei Các hợp chất lignan được tìm

thấy chủ yếu ở dạng chứa vòng furan và neolignan và được nêu trong Bảng 1.3

Bảng 1.3 Các hợp chất lignan phân lập từ loài

P cavaleriei Levl subsp cavaleriei

41 Dehydrodiconiferyl alcohol-4-O-β-D-glucopyranoside [15]

42 Dihydrodiconiferyl alcohol-4-O-β-D-glucopyranoside [15]

Trang 24

12

Công thức của các hợp chất lignan nêu ở Bảng 1.3 được chỉ ra trong Hình 1.3

Hình 1.4 Cấu trúc các hợp chất lignan được phân lập từ loài

P cavaleriei Levl subsp cavaleriei

Trang 25

13

d) Các hợp chất alkaloid và dị vòng chứa nitơ

Loài Pilea cavaleriei Levl subsp cavaleriei là loài thực vật duy nhất trong chi Pilea được xác định có chứa alkaloid với số lượng ít và cấu trúc đơn giản Các

alkaloid (55- 61) đã được phân lập từ loài này được nêu trong Bảng 1.4 và Hình 1.4.

Bảng 1.4 Các hợp chất alkaloid và dị vòng chứa nitơ phân lập

từ loài P cavaleriei Levl subsp cavaleriei

Hình 1.5 Cấu trúc các hợp chất alkaloid và dị vòng chứa nitơ được phân lập từ

loài Pilea cavaleriei Levl subsp cavaleriei

e) Các hợp chất khác

Một số hợp chất tự nhiên khác (62-83) đã được phân lập từ hai loài P

cavaleriei subsp cavaleriei và P microphylla Linn., chủ yếu là các acid phenolic,

các dẫn xuất chứa vòng thơm dưới dạng tự do hoặc dạng glycoside Tên gọi và công

thức các hợp chất này được nêu trong Bảng 1.5 và Hình 1.5

Trang 26

[16]

69 2-Hydroxy-(2'E)-prenylbenzoat-2,4'-di-O-β-D

-glucopyranoside

P cavaleriei subsp cavaleriei

[18]

70 2-Hydroxy-(2'E)-prenylbenzoate-2-O-α-L

-arabinopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside

[18]

71 4-Methylphenol-1-O-α-L

-rhamnopyranosyl-(1→6)-β -D-glucopyranoside

[18]

72 4-Methylphenol-1-O-α-L

-arabinopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside

[18]

73 3,5-dimethoxyphenol-1-O-β-D

-apiofuranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranoside

[13]

81 (2R)-O-(4’-Methoxycarbonyl-2’-methoxy

phenyl)-3-O-β-D-glucopyranosyl-sn-glycerol

[17]

82

(2S)-O-(4’-methoxycarbonyl-2’-methoxyphenyl)-1-O-β-D-glucopyranosyl-sn-glycerol

[17]

83 (2R)-O-[4’-(3”-Hydroxypropyl)-2’,6’- dimethoxy

phenyl]-3-O-β-D-glucopyranosyl-sn-glycerol

[17]

Trang 27

15

Hình 1.6 Cấu trúc một số hợp chất khác được phân lập được từ chi Pilea

Trang 28

16

1.1.2.3 Tình hình nghiên cứu về hoạt tính sinh học của chi Pilea

Các nghiên cứu cho thấy nhiều loài thuộc chi Pilea được sử dụng làm thuốc trong y học cổ truyền chữa các bệnh khác nhau Loài P mongolica đã được sử dụng

trong y học cổ truyền Trung Quốc để điều trị một số bệnh như viêm dạ dày cấp tính,

tiểu đường, viêm niệu đạo, viêm nội tâm mạc và bệnh huyết trắng [19], loài P cavaleriei subsp cretnata đã được sử dụng làm thuốc dân gian ở một số địa phương

để điều trị ho có nhiệt phổi, lao, và đau do chấn thương [20] Loài P microphylla

Linn được sử dụng trong y học cổ truyền Indonesia, Trung Quốc để điều trị bệnh

dạ dày và ruột, an thai [20]

Cho đến nay, các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của chi Pilea rất ít, mới chỉ có 3 loài trong chi này được thử nghiệm hoạt tính sinh học là loài P mongolica,

P microphylla và P.cavaleriei Một số hợp chất phân lập từ các loài này, chủ yếu là

sesquiterpene khung humulane và các hợp chất flavonoid đã thể hiện các hoạt tính gây độc tế bào, chống oxi hoá và kháng vi sinh vật…

a) Loài P mongolica

Năm 1997, Hak Cheol Kwon và cộng sự đã đánh giá khả năng gây độc tế

bào của hai hợp chất triterpene phân lập từ loài P mongolica là acid epi-oleanoic

(21) và acid oxo-oleanoic (22) trên 5 dòng tế bào ung thư ở người Kết quả cho

thấy, cả hai hợp chất 21 và 22 đều có hoạt tính gây độc tế bào mạnh trên 5 dòng tế

bào ung thư thử nghiệm là ung thư phổi (A549), ung thư buồng trứng (SK-OV-3), ung thư da (SK-MEL-2) và ung thư ruột (XF498 và HCT15) với giá trị ED50 của hai hợp chất tương ứng là 3,2~8,1 mg/ml và 0,7~6,8 g/ml [21]

b) Loài P cavaleriei subsp cretnata

Năm 2009, ba hợp chất sesquiterpene khung humulane là

8-O-(p-coumaroyl)-5β-hydroperoxy-1(10)E,4(15)-humuladien-8α-ol (1), coumaroyl)-1(10)E, 4(15)-humuladien-5β,8α-diol (2), 8-O-(p-coumaroyl)-1(10) E,4(5) E-humuladien-8-ol (3), và một dẫn xuất của copaborneol là 1-O-p-coumaroyl copaborneol (20) phân lập từ dịch chiết methanol của loài P cavaleriei subsp

8-O-(3-nitro-p-cretnata đã được thử hoạt tính gây độc tế bào trên một số dòng tế bào ung thư Kết

Trang 29

17

quả nghiên cứu đã chỉ ra 1 có hoạt tính ức chế với các dòng tế bào ung thư bạch cầu

tủy mãn tính, dòng tế bào ung thư dạ dày, dòng tế bào ung thư phổi di căn và dòng

tế bào ung thư vú với giá trị IC50 23,39-57,39µg/ml; 2 có hoạt tính ức chế với dòng

tế bào ung thư dạ dày, dòng tế bào ung thư tuyến phổi và dòng tế bào ung thư vú với giá trị IC50 12,01-49,42µg/ml; 20 có hoạt tính ức chế với dòng tế bào ung thư

dạ dày với giá trị IC50 41,72µg/ml [22] Bên cạnh đó, các hợp chất 1 và 20 cũng

được đánh giá hoạt tính kháng khuẩn trên 2 chủng vi khuẩn E.coli và S.aureus Kết

quả cho thấy chỉ 1 có hoạt tính ức chế vi khuẩn tụ cầu vàng S.aureus với giá trị MIC

45,0 µg/ml [22]

c) Loài P microphylla

Năm 2010, Amir Modarresi Chahardehi và các cộng sự cũng đã thử hoạt tính

kháng khuẩn và chống oxi hóa của các cặn chiết loài P microphylla với các dung

môi khác nhau Kết quả cho thấy cặn chiết methanol cho hoạt tính cao nhất với giá trị EC50 81,32 g/ml, đây là định hướng cho việc nghiên cứu tiếp theo về thành phần hóa học các lớp chất có hoạt tính trong loài này [23]

Năm 2011, Bansal và các cộng sự đã thử hoạt tính chống oxy hóa và bảo vệ tế

bào chịu ảnh hưởng phóng xạ của cặn chiết ethanol loài P microphylla Kết quả cho

thấy cặn chiết này có hoạt tính bẫy gốc tự do DPPH và ABTS rất mạnh và có khả năng bảo vệ làm giảm sự tổn thương của lipid dưới tác động của phóng xạ [24] Phân

đoạn chiết giàu polyphenolic của loài P microphylla cũng được nghiên cứu có khả

năng bảo vệ tế bào nguyên bào phổi chuột bị gây độc tế bào do phóng xạ , ở nồng độ

25 g/ml, cặn chiết này có khả năng mạnh nhất trong thử nghiệm bảo vệ DNA tuyến tụy và lipid phá hủy bởi tác nhân phóng xạ [24] Đây là cơ sở cho việc nghiên cứu sử

dụng loài P microphylla là một tác nhân chống oxi hóa trong những trường hợp bị

phơi nhiễm phóng xạ chủ động như xạ trị

Tiếp theo, các hợp chất phenolic là quercetin-3-O-rutinoside (32), quercetin (33), luteolin-7-O-glucoside (34) và acid 3-O-caffeoylquinic (79) đã phân lập từ

loài P microphylla cũng cho thấy khả năng chống oxy hóa đáng kể thông qua các

thử nghiệm thu dọn gốc tự do DPPH (với giá trị IC50 từ 8,0- 20,4 M) và gốc tự do ABTS (giá trị IC50 từ 3,3-8,0 M) Các hợp chất này cũng có khả năng ngăn ngừa

Trang 30

18

sự peroxy hóa lipid với giá trị IC50 từ 10,4-32,2 µmol/L, đồng thời các hợp chất này cũng có tác dụng ngăn cản sự phá hủy ADN gây ra bởi tác nhân khử Fenton Các hợp chất trên cũng được đánh giá có khả năng bảo vệ tế bào nguyên bào phổi chuột V79 do có khả năng làm giảm sự phá hủy ADN trong thử nghiệm độc tính phóng xạ gây ung thư [24]

1.1.2.4 Loài Pilea martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz.

Tên khoa học : Pilea martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz

Tên tiếng Việt : chưa có

Họ : Urticaceae

Về danh pháp khoa học của loài thực vật này, trong bản mô tả thực vật năm

1913, H Léveillé đặt tên là Boehmeria martini H.Lév Sau đó, loài này lại được

Handel-Mazzetti nhận dạng và mô tả thực vật vào năm 1929 với tên khoa học được

xác định là Pilea martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz [25]

Hình 1.7 Ảnh cây Pilea aff martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz (thu hái tháng 6/2008)

Đặc điểm thực vật

Cây thân thảo lâu năm, thân đơn giản hoặc phân nhánh, chiều cao từ

30-100 cm, thân mọng nước, với các u sưng trên phần giữa của lóng, vỏ cây nhẵn

Lá dài không đồng đều từ 1-8 cm, hình bầu dục thu hẹp hoặc hình ovan, có răng cưa từ cuống đến chóp lá Cụm hoa đơn độc; cụm hoa đực là một hoa xim

Trang 31

19

dài 4-10 cm, cuống dài 2-6 cm; xim lông chim hoặc xim chùm ngắn 1-4 cm Hoa đực màu đỏ, không cuống hoặc có cuống nhỏ 1,2 mm; bao hoa 4, hình trứng thuôn, thùy đỉnh 2; nhị 4 Bầu nhụy hình nón Hoa cái, hầu như không cuống 0,6 mm; thùy gắn kết ở đáy, thuôn Quả bế nhẵn, hình trứng hẹp 1mm, không đối xứng, màu nâu lục nhạt khi chín Ra hoa từ tháng 5 đến tháng 9 và kết quả từ tháng 8 đến tháng 10 [25][26]

Phân bố

Loài Pilea martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz là một loài thực vật của Trung

Quốc Đây là một loài hiếm, ưa nơi ẩm ướt, râm mát, ít ánh sáng dọc bờ sông, suối

ở độ cao 1.100 đến 3.500 m so với mực nước biển Loài này phân bố rộng rãi tại Trung Quốc, phổ biến trong rừng ở các tỉnh Giang Tây, Quảng Tây, Thiểm Tây, Hồ Nam, Tứ Xuyên ở Trung Quốc và ở Nepal [26]

Loài Pilea aff martinii (H.Lév) Hand.-Mazz (Hình 1.6) được thu hái tại Quản Bạ, Hà Giang, Việt Nam có nhiều đặc điểm giống với loài Pilea martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz của Trung Quốc, chưa thấy có tên Việt Nam cũng

như mô tả thực vật về loài này trong các sách về thực vật học đã xuất bản Việt Nam

Mẫu tiêu bản của loài Pilea aff martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz được lưu và bảo

quản tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật

Cho tới nay, chưa có một công trình nào nghiên cứu về hóa học cũng như hoạt

tính sinh học của cây Pilea martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz và Pilea aff martinii

(H.Lév.) Hand.-Mazz Việc nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học loài này sẽ đóng góp thêm cơ sở khoa học của việc nghiên cứu và sử dụng các loài thực vật thuộc chi này

1.1.3 Giới thiệu về chi Boehmeria

1.1.3.1 Đặc điểm thực vật chi Boehmeria

Chi Boehmeria là một chi lớn của họ Gai (Urticaceae) với 100 loài có nguồn

gốc châu Á và Bắc Mỹ [27]

Đặc điểm thực vật: Cây nhỡ hoặc cây gỗ nhỏ, lá mọc đối hay so le, có răng

với 5 gân gốc, lá mọc cách hoặc mọc đối, dễ rụng

Cụm hoa khác gốc, cùng gốc hoặc lưỡng tính thành xim đơn ở nách lá, đơn độc hoặc tạo thành bông đơn hay thành chùy ở nách lá Hoa đực thường có 3-4 hoặc

Trang 32

20

5 tiểu nhụy, hoa cái có lá dài dính thành túi, phía đỉnh là một mỏ có 2-4 răng nhỏ, bầu cùng dạng với đài, đầu nhụy đơn, mảnh Quả bế nằm trong đài và rơi cùng đài [7][27]

Phân bố: Vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản

1 Boehmeria clidemioides Miq var diffusa (Wedd.) Hand.- Mazz – Gai lan

2 Boehmeria delavayi Gagn var longifolia Gagn – Gai lá dài;

3 Boehmeria heteroidea Bl var latifolia Gagn – Gai lá rộng;

4 Boehmeria holosericea Blume – Gai toàn tơ;

5 Boehmeria indochinesis Merr – Gai Đông dương;

6 Boehmeria macrophylla Hornem – Gai lá to, Gai nước;

7 Boehmeria malabarica (Wall.) Wedd.;

8 Boehmeria nivea (L.) Gaud – Gai, Gai tuyết, Gai làm bánh;

9 Boehmeria penduliflora Wedd – Gai thòng

10 Boehmeria tonkinensis Gagn – Gai bắc bộ, Đay suối;

1.1.3.2 Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Boehmeria

Các nghiên cứu trên thế giới về hóa thực vật của chi Boehmeria cho thấy một

số nhóm chất thiên nhiên thứ cấp đã được phân lập từ các loài thuộc chi này bao gồm triterpenoid, flavonoid, alkaloid và một số hợp chất khác Một số loài

Boehmeria đã được nghiên cứu từ khá lâu như các loài B platyphylla, B tricuspis,

B cylindrica và B excelsa, B macrophylla Cho đến nay, chưa có nghiên cứu nào

về thành phần hóa học các loài thuộc chi Boehmeria ở Việt Nam

a) Các hợp chất terpenoid

Từ hai loài B excelsa và B nivea, các nghiên cứu trước đây đã phân lập

được 9 hợp chất terpenoid, chủ yếu là triterpenoid (Bảng 1.6)

Trang 33

86 Acid 2α–hydroxyursolic B nivea [31]

Hình 1.7 là cấu trúc của 9 hợp chất terpenoid (84-92) phân lập được từ hai

loài B excelsa và B nivea

Hình 1.8 Cấu trúc các hợp chất terpenoid phân lập từ chi Boehmeria

Trang 35

Cho đến nay từ các loài thuộc chi Boehmeria đã xác định được cấu trúc của 8

alkaloid (105-112), chủ yếu là alkaloid chứa khung phenanthroquinolizidine và

phenanthroindolizidine Chúng có mặt trong nhiều loài khác nhau thuộc chi

Boehmeria như B platyphylla, B.rugulosa, B cylindrica, B pannosa, B siamensis

và B caudata Tên gọi và cấu trúc của các hợp chất alkaloid đã được phân lập từ chi Boehmeria được chỉ ra trong Bảng 1.8 và Hình 1.10

Trang 37

25

d) Các hợp chất khác

Các nghiên cứu về thành phần hóa học các loài thuộc chi Boehmeria cho

thấy sự có mặt của một số hợp chất khác 113-125, trong đó chủ yếu là các chất

thuộc nhóm phenolic Tên gọi của các hợp chất đó được chỉ ra trong Bảng 1.9

Bảng 1.9 Một số hợp chất khác được phân lập từ chi Boehmeria

118 Eugenyl β-rutinoside B nivea [33]

119 Acid 3-hydroxy-4-methoxy benzoic B nivea [33]

120 Acid trans-p-hydroxycinamic B nivea [33]

121 Acid cinamic B macrophylla [29]

122 Scopoletin B macrophylla [29]

123 Sweroside B macrophylla [29]

124 β-sitosterol B.macrophylla, B.nivea [36][29]

125 β-sitosterol glucoside B.macrophylla [29]

Hình 1.11 Cấu trúc một số hợp chất khác được phân lập từ chi Boehmeria

1.1.3.3 Tình hình nghiên cứu về hoạt tính sinh học của chi

Boehmeria

Trang 38

26

Các loài thuộc chi được sử dụng nhiều trong y học cổ truyền chữa nhiều bệnh khác nhau Ở Việt Nam, nhiều loài thuộc chi Boehmeria được sử dụng trong các bài thuốc an thai và lợi tiểu [3] B siamensis đã được sử dụng trong y

học dân gian ở Trung Quốc để chữa các bệnh mày đay, thấp khớp [42] Vỏ thân

cây B rugulosa được nghiền thành bột đã được sử dụng như một phương thuốc chữa gãy xương trong y học truyền thống Ấn Độ [43] Loài B nivea là một thảo

dược tự nhiên, đã được sử dụng lâu đời trong y học cổ truyền để điều trị một số bệnh như chữa lành vết thương, cầm máu, giảm sưng [3] Cho đến nay, trên thế

giới mới chỉ một số loài thực vật chi Boehmeria được nghiên cứu hoạt tính sinh học như B rugulosa, B siamensis, B pannosa, B cylinca, B tricuspis, và B.nivea Trong các công bố nổi bật nhất là hoạt tính gây độc tế bào ung thư, hoạt

tính kháng khuẩn và kháng nấm

Hai hợp chất alkaloid boehmeriasin A (108) và B (109) phân lập từ dịch

chiết ethanol của lá B siamensis đã được thử hoạt tính gây độc tế bào trên 12

dòng tế bào ung thư thử nghiệm Kết quả cho thấy, hợp chất 108 thể hiện hoạt

tính gây độc tế bào trên 12 dòng tế bào ung thư gồm ung thư phổi (A549, H460), ung thư ruột kết (HT-29, COLO-205), ung thư vú (MCF-7, MDA-MB-231), ung thư tuyến tiền liệt (DU-145, PC-3), ung thư thận (ACHN, UO-31) và bệnh bạch cầu (K562, HL-60) với giá trị GI50 từ 0,2 đến 100 ng/mL, trong khi

NCI-109 cho hoạt tính thấp hơn [41] Yan J và cộng sự sau đó cũng chỉ ra rằng 121 có

khả năng ức chế mạnh sự gia tăng của tế bào ung thư vú MDA-MB-231 thông qua việc ức chế pha sinh trưởng G1 của tế bào ung thư [44]

Từ cặn chiết methanol rễ loài B pannosa ức chế mạnh tình trạng thiếu oxy

trong tế bào ung thư, Cai và cộng sự đã phân lập được các hợp chất

(-)-cryptopleurine (107) và (-)-(15R)-hydroxy(-)-cryptopleurine (111) Kết quả thử hoạt

tính sinh học cho thấy hai hợp chất này ức chế sự tình trạng thiếu oxy gây ra bởi gen dưới sự kiểm soát của yếu tố phản ứng thiếu oxy (HRE) trong tế bào ung thư

dạ dày AGS của người với giá trị IC50 là 8,7 và 48,1 nM, tương ứng [39]

Các hợp chất 3,4 dimethoxy-ω-(2’-piperidyl)acetophenone (105), julandine (106) và cryptopleurine (107) cũng được thử hoạt tính sinh học Kết

Trang 39

27

quả cho thấy cryptopleurine thể hiện các hoạt tính sinh học thú vị như chống lên men, kháng nấm, kháng virus Cryptopleurine cũng đã được chứng minh là chất kích thích, làm phồng da và có độc tính đáng kể trên động vật, gây độc cho trứng

và có độc tính trên các dòng tế bào ung thư thử nghiệm Khả năng gây độc của cryptopleurine là do sự ức chế trong sinh tổng hợp protein ở mức độ ribosome [37]

Dịch chiết ethanol lá loài B rugulosa thể hiện hoạt tính hạ đường huyết đáng kể

trên chuột bị tiểu đường gây ra do alloxan Các hợp chất flavonoid glycoside phân

lập từ dịch chiết này gồm chalcone-6'-hydroxy-2',3,4-trimethoxy-4'-O-β-D

-glucopyranoside (94), isoflavone-3',4',5,6-tetrahydroxy-7-O-[β-D(1→3)-α-L-rhamno pyranoside] (96), isoflavone-3',4',5,6-tetrahydroxy-7-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-α-L-

-glucopyranosyl-rhamnopyranoside] (97) đã được thử hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm Kết quả

cho thấy ở nồng độ 25 μg/ml, các hợp chất này có hoạt tính kháng khuẩn mạnh

chống lại hai chủng vi khuẩn Staphylococcus aureus và Streptococcus mutans và hoạt tính kháng nấm mạnh với ba tác nhân gây bệnh nấm Microsporum gypseum, Microsporum canis và Trichophyton rubrum [34]

Một số hoạt tính khác cũng được nghiên cứu từ các loài chi Boehmeria Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học đã chứng minh rằng lá và rễ B.nivea thể hiện hoạt tính chống virus viêm gan B trên mô hình in vivo B nivea có tác dụng chống viêm

trên các đại thực bào bằng cách ức chế p38 và JNK phosphoryl hóa [45] từ đó cho thấy rằng nó có thể được sử dụng như một tác nhân chống viêm Nghiên cứu về

hoạt tính sinh học của loài B.nivea cho thấy loài này có hoạt tính kháng enzyme glucosidase và cholinesterase điều đó gợi ý rằng B nivea là một trong những sự lựa

chọn tốt cho việc điều trị bệnh tiểu đường loại II, ung thư và các bệnh thoái hóa thần kinh [46][47]

1.1.3.4 Loài Boehmeria holosericea Blume

Tên khoa học : Boehmeria holosericea Blume

Tên tiếng Việt : Gai toàn tơ, Gai dại Chi : Boehmeria

Họ : Urticaceae

Trang 40

28

Đặc điểm thực vật

Cây loại cây cỏ cứng, cao từ 1-4 m, thân đỏ, có lông nằm Lá có phiến xoan tròn, dài 8-12 cm, đầu nhọn, đáy tròn, gân từ đáy 3, gân phụ 2 cặp, có lông nằm hai mặt, cuống dài 2-3 cm Gié dài vào 20 cm, mang chụm đồng chu, chụm to 4 mm sau 8 mm ở trái, gần như liên tục, bao hoa 4 phân, cao 1 mm, tiểu nhụy 4 Bế quả trong đài có lông

Hình 1.12 Ảnh cây Boehmeria holosericea Blume (thu hái tháng 10/2004)

Phân bố

Loài Boehmeria holosericea Blume mọc nhiều ở Hàn Quốc, Nhật, Trung

Quốc và Việt Nam Ở nước ta, được phân bố nhiều ở các tỉnh Đà Lạt, Hà Nội và các tỉnh miền núi phía bắc như Lạng Sơn [3][7][8]

Công dụng

Loài Boehmeria holosericea Blume được trồng để sử dụng để lấy sợi vì sợi

gai bền, chắc, chịu lực, chịu mặn Sợi gai thường được pha trộn với sợi polyeste, sợi bông và tơ tằm trong công nghệ dệt

Cho đến nay, nghiên cứu về hóa thực vật loài Boehmeria holosericea Blume

mới chỉ dừng lại ở việc phân lập một số hợp chất flavonoid từ cặn chiết methanol

năm 1975 là rutin (98), astragalin (103), kaempferol-3-O-rutinoside (104) [32], ở

Việt Nam chưa có công bố nào về nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học loài thực vật này

Định dạng
Số trang	142
Dung lượng	4,61 MB