Nghiên cứu thành phần hoá học và tác dụng hạ đường huyết của thân rễ chuối hột ( musa seminifera lour musaceae)

B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC • • B ộ Y TẾ Dược HÀ • NỘ I • HÀ THỊ XUÂN THU NGHIÊN CỨU THÀNH PHầ N HÓA HỌC VÀ TÁC DỤNG HẠ ĐƯỜNG HUYế T CỦA THÂN Rễ CHUố I HỘT (MUSA SEMINIFERA Lour - MUSACEAE) L U Ậ• N V Ă N T H Ạ• C SỸ Dược H Ọ• C • CHUYÊN NGÀNH : Dược liệu - Dược học cổ truyền MÃ S Ố : 62.73.10.01 Người hướng dẫn khoa học: TS N guyễn Thị H oài TRƯỜNG ĐH DƯỢC HÀ NỘI T H Ư V ỈỆ N Ngày H À N Ột _ I 2010 _ _ tháng năm J.í s%ờt đ/1 Đẻ hồn thành luận văn tơi xin chân thành cảm ơn: - Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo sau Đại học, thầy cô giáo, kỹ thuật viên môn Dược liệu, Bộ môn Thực vật, Bộ môn Dược học cổ truyền trường Đại học Dược Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập - Ban Chủ nhiệm, thầy giáo, kỹ thuật viên, em sinh viên khoa Dược trường Đại học Y Dược Huế, giúp đỡ tơi q trình làm luận văn - Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm khoa Dược, đồng ghiệp trường Cao đẳng Y tế Huế tạo điều kiện cho thực luận văn - P G S.TS Phan Văn Kiệm - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, TS Trần Văn ơn - Bộ môn Thực vật Dược, TS Phùng Thanh Hương - Bộ mơn Hóa sinh Trường Đại học Dược Hà Nội cho ý kiến đóng góp q báu giúp đỡ tơi trình làm luận văn - Xin cảm ơn TS Nguyễn Thị Hồi, giảng viên mơn Dược liệu khoa Dược trường Đại học Y Dược Huế tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình làm đề tài - Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè người ln bên động viên tinh thần vật chất để luận văn hoàn thành cách tốt nhát H ù N ội, thảng 10 năm 2010 Hà Thị Xuân Thu •ề L ' MỤC LỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH ĐẶT VẤN Đ Ê Chưong TỎNG QUAN 1.1 Đại cuong bệnh đái tháo đường (Đ TĐ ) 1.1.1 Định nghĩa Đ T Đ Ỉ A Tình hình bệnh ĐTĐ giới Việt N am 1.1.2.1 Trên g iớ i 1.1.2.2 Ở Việt N a m 1.1.3 Phân loại Đ T Đ 1.1.3.1 ĐTĐtype 1.1.3.2 ĐTĐ type 1.1.3.3 Các thể ĐTĐ đặc biệt k h c 1.1.4 Chẩn đoán ĐTĐ 1.1.5 Biến chứng bệnh Đ T Đ 1.1.5.1 Biến chứng cấp tính 1.1.5.2 Biến chứng mạn tín h 1.1.6 Điều trị ĐTĐ 1.1.6.1 Nguyên tắc: 1.1.6.2 Phương pháp điều trị Đ TĐ 1.2 Chuối hột {Musa seminifera Lour - Musaceae) 1.2.1 v ề thực vật 1.2.1.1 Vị trí phân loại chi Musa L 1.2.1.2 Đặc điểm thực vật họ Chuối 1.2.1.3 Đặc điểm thực vật phân bố chi Musa L 10 1.2.1.4 Đặc điếm thực vật loài Musa seminifera Lour 10 1.2.1.5 Một số loài khác chi Musa L 11 1.2.2 v ề thành phần hóa h ọ c 13 1.2.3 v ề tác dụng công d ụ n g 17 1.2.3.1 Tác dụng dược lý 17 1.2.3.2 Công d ụ n g 18 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u .20 2.1 Nguyên liệu, đối tưọng phưong tiện nghiên cú n 20 2.1.1 Nguyên liệu nghiên cứu 20 2.1.2 Động vật thí nghiệm : 21 2.1.3 Hóa chất, dụng cụ, máy m ó c 21 2.2 Phưong pháp nghiên u 22 2.2.1 Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết 22 2.2.1.1 Điều chế dạng thuốc nghiên cú n 22 2.2.1.2 Phương pháp định lượng glucose huyết 23 2.2.1.3 Nghiên cứu mơ hình thực nghiệm 23 2.2.1.4 Xử lý số liệ u .24 2.2.2 Nghiên cứu thành phần hóá h ọ c 24 2.2.2.1 Định tính nhóm chức 24 2.2.2.2 Chiết xuất phân lập thành phần 24 2.2.2.3 Xác định cấu trúc phân lập 25 2.2.2.4 Xác định nguyên tố vô c 25 Chương KÉT QUẢ NGHIÊN c ứ u 26 3.1 Kết nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết 26 3.1.1 Ảnh hưởng dịch chiết thân rễ Chuối hột glucose huyết chuột bình thường 26 3.1.2 Ảnh hưởng dịch chiết thân rễ Chuối hột glucose huyết chuột tiêm S T Z 28 3.2 Ket nghiên cứu thành phần hóa học 30 3.2.1 Định tính nhóm chất 30 3.2.2 Chiết xuất phân lập hợp chất .31 3.2.3 Nhận dạng chất phân lập 35 3.2.3.1 Nhận dạng M S I 35 3.2.3.2 Nhận dạng S H 37 3.2.3.3 Nhận dạng S H 4.1 .39 3.2.3.4 Nhận dạng S H 43 3.2.4 Xác định nguyên tố vô c 46 Chưong BÀN L U Ậ N 48 4.1 v ề tác dụng hạ đưòng huyết 48 4.2 v ề thành phần hóa học 51 KẾT LUẬN VÀ ĐÈ N G H Ị 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC KÝ HIỆU VÀ CHŨ VIẾT TẮT br Rộng (broad) l3C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 (Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) d Doublet dd Doublet of doublet DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer ĐTĐ Đái tháo đường 1D-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân chiều 2D-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều ESI-MS Phổ khối lượng phun mù điện tử (Electron Spray Ionization Mass Spectrometry) 'H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) HMBC Heteronuclear Multiple Bond Coherence HSQC Heteronuclear Single Quantum Coherence m Multiplet m/z Tỷ lệ số khối/điện tích ion q Quartet s Singlet SKC Sắc ký cột SKLM Sắc ký lớp mỏng STZ Streptozocin t Triplet ttc Thể trọng chuột v/v Thể tích/thể tích WHO Tổ chức Y tế giới (World Health Organization) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần hóa học chi Musa L 13 Bảng 3.1: Ảnh hưởng dịch chiết thân rễ Chuối hột glucose huyết chuột bình thường 26 Bảng 3.2: Ảnh hưởng dịch chiết thân rễ Chuối hột glucose huyết chuột tiêm STZ 28 Bảng 3.3: Kết định tính nhóm chất thân rễ Chuối hột 30 Bảng 3.4: Các liệu phổ NMR hợp chất MS 35 Bảng 3.5: Các liệu phổ NMR hợp chất SH1 38 Bảng 3.6: Các liệu phổ NMR hợp chất SH4.1 41 Bảng 3.7: Các liệu phổ NMR họp chất SH5 44 Bảng 3.8: Hàm lượng nguyên tố vô thân rễ Chuối hột 46 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Đặc điểm thực vật Chuối hột 12 Hình 2.1: Cây Chuối hột 20 Hình 2.2: Thân rễ Chuối hột 20 Hình 2.3: Sơ đồ điều chế dạng thuốc nghiên cứu 22 Hình 3.1: Mức thay đổi glucose huyết chuột bình thường 27 Hình 3.2: Mức giảm glucose huyết chuột bị gây ĐTĐ STZ 29 Hình 3.3: Sơ đồ phân lập chất từ thân rễ Chuối hột 34 Hình 3.4: Các tương tác HMBC (->) COSY (— ) hợp chất MSI 36 ĐẶT VẤN ĐÈ Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, nhiều dược liệu nghiên cứu sử dụng rộng rãi Đặc biệt việc nghiên cứu tìm kiếm thuốc từ dược liệu có tác dụng điều trị số bệnh mãn tính có chiều hướng phổ biến xã hội ung thư, đái tháo đường vấn đề thu hút quan tâm không nhà dược học mà nhiều nhà khoa học giới Cây Chuối hột {Musa semirtifera Lour - Musaceae) sử dụng dân gian để điều trị nhiều bệnh như: sắc uống để trị tan sỏi đường tiết niệu, vỏ chuối khô chữa đau bụng kinh sắc uống trị kiết lỵ, củ chuối giã nát vắt lấy nước uống chữa sốt cao mê sảng, đặc biệt nước tiết từ thân rễ có tác dụng chữa đái đường [10], [35] Đái tháo đường bệnh mãn tính có chiều hướng gia tăng ngày phổ biến Việc điều trị bệnh kéo dài suốt đời tốn Người bệnh gặp nhiều biến chứng nguy hiểm tim mạch, đột quỵ, mù mắt, suy thận, liệt dương, hoại thư Các thuốc tân dược trị đái tháo đường nhiều có tác dụng phụ có khoảng 40% bệnh nhân dùng thuốc khơng đạt mục tiêu kiểm soát đường huyết [14], [27] Do vậy, việc nghiên cứu tìm kiếm thuốc từ dược liệu có tác dụng hạ đường huyết hiệu hơn, an toàn hơn, giá thành rẻ vấn đề đặt cấp thiết Với mong muốn làm sáng tỏ kinh nghiệm dân gian việc sử dụng thân rễ Chuối hột điều trị đái tháo đường nghiên cứu phát triển thuốc có tác dụng chữa đái tháo đường từ nguồn dược liệu phong phú Việt Nam, đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học tác dụng hạ đưòng huyết thân rễ Chuối hột” thực với mục tiêu chính: - Đánh giá tác dụng hạ đường huyết dịch chiết thân rễ Chuối hột - Nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn có tác dụng Chu o ng T Ỏ N G Q U A N 1.1 ĐẠI CƯƠNG VỀ BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG (ĐTĐ) 1.1.1 Định nghĩa ĐTĐ Theo WHO (2002): “ĐTĐ bệnh mạn tính thiếu sản xuất Insulin tụy tác dụng Insulin không hiệu gây nguyên nhân mắc phải /hoặc di truyền với hậu tăng glucose máu Tăng glucose máu gây tốn thương nhiều hệ thống thể, đặc biệt mạch máu thần kinh” [6 ] Theo ADA (Hội ĐTĐ Hoa Kỳ) 2008: “ĐTĐ nhóm bệnh lý chuyến hóa đặc trưng tăng glucose máu khiếm khuyết tiết Insulin, khiếm khuyết hoạt động Insulin hai Tăng glucose máu mạn tính ĐTĐ gây tổn thương, rối loạn chức nhiều quan, đặc biệt mắt, thận, thần kinh, tim mạch máu” [7] 1.1.2 Tình hình bệnh ĐTĐ giới Việt Nam 1.1.2.1 Trên giới - ĐTĐ bệnh phổ biến giới, bệnh phát triển tăng dần theo thời gian theo tốc độ phát triển xã hội - Theo thông báo IDF (Hiệp hội Đái tháo đường quốc tế): Năm 1994: giới có 110 triệu người mắc bệnh ĐTĐ, năm 1995: 135 triệu người, năm 2000: 151 triệu người, năm 2006: 246 triệu người dự báo đến năm 2025: giới có khoảng 300-330 triệu người mắc bệnh ĐTĐ, chiếm tỷ lệ 5,4% dân số tồn cầu [2] - Quốc gia dự đốn có số người mắc bệnh ĐTĐ nhiều vào năm 2025 Ấn Độ: 57 triệu (tỷ lệ tăng nhanh 195%), Trung Quốc: 38 triệu Hoa Kỳ: 22 triệu [7] Ir 000 020 ƠI ỉ 078' ■078 1.039' 0.968 UI 1-3 Cỉ 2■178' 4.437 —M S I —C D C 13—1H it - fo - ■3 10 '.048 3.461 o 'ủ ^ o tr* ư) s in ưì "1 MN) o 03 Cơtn o 03 cn o o >v n o o (D w M HD lũ I-* *0 co ã> o u> — * o ) o MQ o u> ưi ro _ _ "d "ơz II "ĩ tT* c ii Ó n ii II ! 1 UI o o II o ir > 2: 2: n t-* h-* LO JS o CJ o II o o II o o o n: II II _ 3 0 Ti 73 ỡi ÌK ư) H H 0 7} > TI w z P3 0 2: coưì 3: 73 m in ri Crt H T3 'V 0 G 7) tr1 ■X ) ca < PÌ 50 X Z 0 H Q cn 0 0 Ư1 0 0 0 0 0 MH a Z H- a> n3 ơĩ ri­ H rõ al 50 G > T3 P1 z X 0 Ổ Z 0 d W Hr* (— ■ HN) I-* 0 MD c VD “ XI rr 1— *T3 >c> 00 *00 C u> cn1— P > 0) £7» H- 0) 0 cr> £>cn cn N D < UI H cn CTi UI U) VO VO0J cnưa c Ư 0 U) 0 cn co0 K) C Uí T>U) ă\ M0 a> rt- rt 0) (T di h-*TI i-* ũ) t-< H a> EC Gõ 3 _ C l-l *-t I-* ã) >n M T H U - M S —C D C —C C P D o CM Hrocn^or'^HVDco 'x > r 'r H 'x > r " ^ O L O 'X > r H CM 00 U ÌC M 00 Os] O h )H C M o Csl o (J \ CO KO ^ H COhh^ư)Oơ^fỌO r~ CM C\1 ư-> cr> 00 00 IT) V.O (J \ C u rre n t t— (T\ 0 r** CN o 00 r o CN CM CM CN J C\J X—1 r ' - r ' ' r - ' r ' - r ' - r ' ' - ' x > v£> NAME EXPNO pROCNO 11OTHU_MS1 F2 - Acqu isition Paramet* 20100911 Date_ 15.58 Time INSTRUM av500 mm Multinucl PROBHD zgpg30 PULPROG 65536 TD CDC13 SOLVENT 128 NS DS 31446.541 ] SWH 0.479836 FIDRES 1.0420883 ; AQ 8192 RG 15.900 DW 6.00 DE 306.4 ] TE D1 2.00000000 ; 0.03000000 : dll 1.89999998 : DELTA 0.00000000 ; MCREST 0.01500000 : MCWRK NƯC1 PI PL1 SF01 CPDPRG2 NUC2 PCPD2 PL2 PL12 PL13 SF02 CHANNEL fl ===== 13C 8.00 - 1.00 < 125.7716224 I CHANNEL f2 ===== waltzl6 1H 88.00 -3.00 15.06 22.00 500.1320005 F2 - Processing paramete SI 32768 SF 125.7577869 WDW EM SSB LB 1.00 : GB 180 160 140 120 100 80 60 40 20 ppm T H U -M S -C D C -C C P D & D E P T D EPT90 170 160 ■■I■' 150 40 130 120 HO 100 90 80 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 ppm 70 60 50 40 30 20 ppm D E P T 135 CH &CH CH2 |— 170 C13CPD 160 T H U - M S —C D C —HMBC L i l j J j L j * Ắl ằ ằẰ ppm ệ Ú ề ââ |D â Q b ô0 o Đ ữ S3 « ệ (N r —1 CM (N CT\ 00 CM (N c\] CM Current Data Parameters NAME SH EXPNO PROCNO F2 - Acqu isition Parameti 20100424 Date_ 17.40 Time av500 INSTRUM mm Multinucl PROBHD zgpg30 PULPROG 65536 TD SOLVENT CDC13 2048 NS DS 31446.541 ] SWH 0.479836 FIDRES 1.0420883 AQ 8192 RG DW 15.900 6.00 DE 303.0 ) TE D1 dll 0.03000000 ; DELTA 1.89999998 ; MCREST MCWRK 0.01500000 : 2.00000000 : 0.00000000 NUC1 PI PL1 SFOl CHANNEL fl ====: 13C 13.00 -4.00 < 125.7716224 I CHANNEL f ====: waltzl6 1H 00 -3 0 15.06 < 22.00 ( 500.1320005 I F2 - Processing paramete: 32768 125.7577890 I EM 1.00 ] 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 ppm S H —C D C —C C P D & D E PT D EPT90 r- rj-r- , "T " 170 160 150 140 130 12 n o 10 90 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 ppm 50 40 30 20 ppm D E P T 135 CH &CH m m ặ i ệ iế 0 M ế tặ CH2 r-r-p -, 170 C13CPD 160 150 40 80 rT r ' 70 60 PHỤ LỤC VI: CÁC PHỎ CỦA SH5 - 'H-NMR - 13c - n m r - DEPT S H —C D C & M e O D —1H o r-~ 00 r-~ CO CO m LT) CM r o r~ LO ơ-\ Lf) 0 r- C NJ CO in «—1 KO c\] r~ (\1 1—1 o ƠN cr> r- V£> LO —1 o o 00 oo rCO I—1 r o CO CO 0 Osl (M CN CNJ CM Csl CN c\] rr 0 m r o CO o CO 0 0 [*"■ VO LO CO CNJ CO 0 0 OD CO CO 0 0 CO CX) KD ’ Ĩ rH rH r" 0 00 r- ■I ■I ■I ■I ■I I I ’ ' ■I ■I ' I •T 'I •I •I I I • ■I CM ' 3, 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 00 2 o 00 CO LO CO r~H 00 Current Data Parameters NAME 11SH5 EXPNO PR0CN0 F2 - Acqu isition Paramet< 20100505 Date_ 11.37 Time av500 INSTRUM mm Multinucl PROBHD zg30 PULPROG 65536 TD SOLVENT CDC13 16 NS DS SWH 0.152588 ) FIDRES 3.2769001 ; AQ 114 RG DW 50.000 6.00 DE 303.4 ] TE 1.00000000 ; D1 MCREST 0.01500000 ; MCWRK 10000.000 ] 0.00000000 : NUC1 PI PL1 SF01 CHANNEL fl ===== 1H 10.50 -3.00 ( 500.1335009 I F2 - Processing paramete: 32768 SI 500.1299698 I SF EM WDW SSB LB 0.30 ] GB PC 0 1.00 ppm I \ s ' /S s s s r -, r - cn r00 o CO o T-1 00 cn o r - 00 r** r - in 00 IC v]| CO r t 0) II II II II II o II i n *ơ z II *1 t * h-* G II o II o M t— II h-* II II II II tv3 ii II o sc > Cn o o £ (_n t— c n ^3 T J *0 z o "i t-* t-* tr* o G o t—* t—1 Fo » TJ o a rv> CO N J D M N> po U) tv) M z w t"1 ÍU H ) H* — N> o N> £» U ) CO rt o N II o CD c n o o II c n o 0 o o CTi II _ _ _ 2 a n a H a I—1 ‘ r i 1—*— 2n ois t-4 H 50 w * w H > w > COƠ z COH M H D »■* D a ] n s o o M COCOo a G ĨÕ z H - 0J M D sc t-* tr* o CO3 ft CDH ) (D 73 < w CO n z H o o o sc > (-* N) 25 z cn w t-* -J 1t—* I-* 1-* N Hi CTi M N> o o _ c n CO II o n II II o o »-* o o o h-» o cn o 00o o o o Tl w 50 X > o ^ z w o z o o o c (T) ft Ln o ►Q c H- 3 Hc+ 0J o D cu a cu n- w H- NJ c H-1 o 1—* rt »o CT\ H - DJ — o >c& o CO a < cn o o C n iQ c Ư ƯI KD 0 OJ (-* O J O J o o t—* o N ) U ) CT> — >NJ f o CO