Trùng Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Tacca vietnamensis và loài Tacca chantrieri ở Việt Nam

Mục tiêu nghiên cứu của luận án: Nghiên cứu thành phần hóa học chủ yếu của hai loài Taca vietnamensis và Tacca chantrieri ở Việt Nam. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào và hoạt tính kháng viêm của một số hợp chất phân lập được.

Trang 1

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

-

Vũ Thị Quỳnh Chi

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH

SINH HỌC CỦA LOÀI Tacca vietnamensis VÀ

LOÀI Tacca chantrieri Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

Hà Nội - 2018

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

-

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH

SINH HỌC CỦA LOÀI Tacca vietnamensis VÀ

LOÀI Tacca chantrieri Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ

Mã số: 9.44.01.14

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1 TS Nguyễn Xuân Nhiệm

2 TS Phạm Hải Yến

Hà Nội - 2018

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự

hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Xuân Nhiệm và TS Phạm Hải Yến Các

số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ

công trình nào khác

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Tác giả luận án

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các nhà khoa học, các đồng nghiệp, bạn

bè và gia đình

Tôi xin trân trọng bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển cùng tập thể cán bộ của Viện về sự quan tâm, ủng hộ to lớn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Nghiên cứu cấu trúc - Viện Hóa sinh biển, đặc biệt là PGS TS Phan Văn Kiệm về sự quan tâm giúp đỡ, với những lời khuyên

bổ ích và những góp ý quý báu trong việc thực hiện và hoàn thiện luận án

Tôi xin cảm ơn, sự cảm phục và kính trọng nhất tới TS Nguyễn Xuân Nhiệm

và TS Phạm Hải Yến - những người Thầy đã tận tâm hướng dẫn khoa học, động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án

Tôi xin trân trọng cảm ơn Khoa Dược, Trường Đại học Quốc gia Chungnam

và Khoa Dược, Trường Đại học Wonkwang Hàn Quốc đã giúp đỡ tôi trong việc đánh giá hoạt tính sinh học

Tôi xin chân thành cảm ơn tới chỉ huy, lãnh đạo Trung tâm Quan trắc - Phân tích Môi trường biển và các đồng nghiệp đã ủng hộ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh

Tôi xin chân thành cảm ơn Quỹ phát triển khoa học và công nghệ Việt Nam (NAFOSTED) đã tài trợ kinh phí theo mã số đề tài 104.01-2012.22

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn luôn quan tâm, khích lệ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Xin trân trọng cảm ơn!

Trang 5

MỤC LỤC MỤC LỤC I DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT V DANH MỤC BẢNG VII DANH MỤC HÌNH VIII

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Giới thiệu về chi Tacca 3

1.1.1 Đặc điểm thực vật của chi Tacca 3

1.1.2 Tình hình sử dụng trong y học cổ truyền các loài thuộc chi Tacca 4

1.1.3 Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Tacca 6

1.1.3.1 Các hợp chất taccalonolide 6

1.1.3.2 Các hợp chất withanolide và withanolide glycoside 9

1.1.3.3 Các hợp chất cholestan glycoside 10

1.1.3.4 Các hợp chất spirostanol và spirostanol glycoside 12

1.1.3.5 Các hợp chất furostanol glycoside 13

1.1.3.6 Các hợp chất pregnane glycoside 15

1.1.3.7 Các hợp chất diaryl heptanoid và diaryl heptanoid glycoside 17

1.1.3.8 Các hợp chất khác 18

1.1.4 Hoạt tính sinh học của chi Tacca 20

1.1.4.1 Tác dụng hỗ trợ và điều trị ung thư 20

1.1.4.2 Hoạt tính kháng viêm 21

1.1.4.3 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxi hóa và hạ huyết áp 21

1.1.5 Tình hình nghiên cứu về chi Tacca ở Việt Nam 22

1.2 Giới thiệu về loài Tacca vietnamensis và Tacca chantrieri 23

1.2.1 Loài Tacca vietnamensis 23

1.2.2 Loài Tacca chantrieri 23

1.3 Giới thiệu về ung thư 24

1.3.1 Ung thư và một số phương pháp điều trị bệnh 24

1.3.1.1 Các đặc tính cơ bản của bệnh ung thư 24

1.3.1.2 Một số phương pháp điều trị bệnh ung thư 27

1.3.2 Một số loại thuốc điều trị ung thư hiện nay có nguồn gốc từ tự nhiên 29

1.4 Giới thiệu về kháng viêm 31

1.4.1 Sơ lược về viêm 31

1.4.1.1 Giới thiệu về quá trình viêm 31

Trang 6

1.4.1.2 Các giai đoạn của quá trình viêm 31

1.4.1.3 Các yếu tố tham gia quá trình viêm 32

1.4.2 Các thuốc kháng viêm 34

1.4.3 Một số sản phẩm từ tự nhiên có hoạt tính kháng viêm 35

CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 37

2.1 Đối tượng nghiên cứu 37

2.1.1 Loài Tacca vietnamensis Thin et Hoat 37

2.1.2 Loài Tacca chantrieri André 37

2.2 Phương pháp nghiên cứu 37

2.2.1 Phương pháp phân lập các hợp chất 37

2.2.1.1 Sắc ký lớp mỏng (TLC) 37

2.2.1.2 Sắc ký cột (CC) 37

2.2.2 Phương pháp xác định cấu trúc 37

2.2.2.1 Phổ khối lượng (MS) 38

2.2.2.2 Phổ khối lượng phân giải cao (HR-ESI-MS) 38

2.2.2.3 Phổ cộng hưởng từ nhân (NMR) 38

2.2.2.4 Phổ lưỡng sắc tròn (CD) 38

2.2.2.5 Điểm nóng chảy (Mp) 38

2.2.2.6 Độ quay cực ([α]) 38

2.2.2.7 Phương pháp xác định đường 38

2.2.3 Phương pháp xác định hoạt tính sinh học 39

2.2.3.1 Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư 39

2.2.3.2 Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm 41

2.3 Phân lập các hợp chất 43

2.3.1 Các hợp chất phân lập từ loài T vietnamensis 43

2.3.2 Các hợp chất phân lập từ loài T chantrieri 46

2.4 Thông sô vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất đã phân lập được 48

2.4.1 Các thông số vật lý của các hợp chất phân lập được từ loài T vietnamensis 48

2.4.1.1 Hợp chất TV1: Taccavietnamoside A (mới) 48

2.4.1.2 Hợp chất TV2: Taccavietnamoside B (mới) 48

2.4.1.3 Hợp chất TV3: Taccavietnamoside C (mới) 48

2.4.1.4 Hợp chất TV4: Taccavietnamoside D (mới) 49

2.4.1.5 Hợp chất TV5: Taccavietnamoside E (mới) 49

2.4.1.6 Hợp chất TV6: (24S,25R)-spirost-5-en-3β,24-diol3-O-α- L -rhamnopyranosyl-(1 →2)-[α-L -rhamnopyranosyl-(1 →3)]-β- D -glucopyranoside 49

Trang 7

2.4.1.7 Hợp chất TV7: (24S,25R)-spirost-5-en-3β,24-diol 3-O-α- L -rhamnopyranosyl-(1

→2)-[β-D -glucopyranosyl-(1 →4)-α- L -rhamnopyranosyl-(1 →3)]-β- D -glucopyranoside 49

2.4.1.8 Hợp chất TV8: Chantrieroside A 50

2.4.1.9 Hợp chất TV9: Plantagineoside A 50

2.4.2 Các thông số vật lí của các hợp chất phân lập được từ loài T chantrieri 51

2.4.2.1 Hợp chất TC1: Chantriolide D (mới) 51

2.4.2.2 Hợp chất TC2: Chantriolide E (mới) 51

2.4.2.3 Hợp chất TC3: Chantriolide A 51

2.4.2.4 Hợp chất TC4: Chantriolide B 51

2.4.2.5 Hợp chất TC5: Chantriolide C 52

2.4.2.6 Hợp chất TC6: (3R,5R)-3,5-Dihydroxy-1,7-bis(3,4-dihydroxyphenyl)heptane 52

2.4.2.7 Hợp chất TC7: (3R,5R)-3,5-Dihydroxy-1,7-bis(3,4-dihydroxyphenyl)heptane 3-O-β- D -glucopyranoside 52

2.4.2.8 Hợp chất TC8: (3R,5R)-3,5-Dihydroxy-1,7-bis(4-hydroxyphenyl)heptane 3-O-β- D -glucopyranoside 53

2.4.2.9 Hợp chất TC9: (3R,5R)-3,5-Dihydroxy-1-(3,4-dihydroxyphenyl)-7-(4-hydroxyphenyl)-heptane 3-O-β- D -glucopyranoside 53

2.4.2.10 Hợp chất TC10: (6S,9R)-Roseoside 54

2.4.2.11 Hợp chất TC11: 2-hydroxyphenol-1-O-β- D -glucopyranoside 54

2.4.2.12 Hợp chất TC12: 1-O-syringoyl-β- D -glucopyranoside 54

2.4.2.13 Hợp chất TC13: Benzyl-O-β- D -glucopyranosyl (1→6)-O-β- D -glucopyranoside 55

2.5 Kết quả thử hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được 55

2.5.1 Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được từ loài T vietnamensis 55

2.5.2 Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được từ loài T chantrieri 57

2.5.3 Kết quả nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào ung thư các hợp chất phân lập được từ loài T chantrieri 58

CHƯƠNG 3 THẢO LUẬN KẾT QUẢ 60

3.1 Xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được 60

3.1.1 Đặc trưng phổ của các hợp chất taccalonolide và withanolide 62

3.1.2 Đặc trưng phổ của hợp chất spirostanol saponin 63

3.1.3 Xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được từ loài T vietnamensis 64

3.1.3.1 Hợp chất TV1: Taccavietnamoside A 64

3.1.3.2 Hợp chất TV2: Taccavietnamoside B 71

3.1.3.3 Hợp chất TV3: Taccavietnamoside C 78

3.1.3.4 Hợp chất TV4: Taccavietnamoside D 85

Trang 8

3.1.3.5 Hợp chất TV5: Taccavietnamoside E 91

3.1.3.6 Hợp chất TV6: (24S,25R)-spirost-5-en-3β,24-diol 3-O-α- L -rhamnopyranosyl-(1 →2)-[α-L -rhamnopyranosyl-(1 →3)]-β- D -glucopyranoside 98

3.1.3.7 Hợp chất TV7: (24S,25R)-24-hydroxyspirost-5-en-3β-yl-O-α- L -rhamnopyranosyl(1→2)-O-[O-β- D -glucopyranosyl-(1→4)-α- L -rhamnopyranosyl-(1→3)]-β- D -glucopyranoside 101

3.1.3.8 Hợp chất TV8: Chantrieroside A 104

3.1.3.9 Hợp chất TV9: Plantagineoside A 107

3.1.4 Xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được từ loài T chantrieri 108

3.1.4.1 Hợp chất TC1: Chantriolide D (mới) 108

3.1.4.2 Hợp chất TC2: Chantriolide E (mới) 115

3.1.4.3 Hợp chất TC3: Chantriolide A 121

3.1.4.4 Hợp chất TC4: Chantriolide B 123

3.1.4.5 Hợp chất TC5: Chantriolide C 125

3.1.4.6 Hợp chất TC6: (3R,5R)-3,5-dihydroxy-1,7-bis(3,4-dihydroxyphenyl)heptane 127

3.1.4.7 Hợp chất TC7: 3,5-dihydroxy-1,7-bis(3,4-dihydroxyphenyl)heptane 3-O-β- D -glucopyranoside 128

3.1.4.8 Hợp chất TC8: 3,5-dihydroxy-1,7-bis(4-hydroxyphenyl)heptane 3-O-β- D -glucopyranoside 128

3.1.4.9 Hợp chất TC9: 3,5-dihydroxy-1-(3,4-dihydroxyphenyl)-7-(4-hydroxyphenyl)-heptane 3-O-β- D -glucopyranoside 129

3.1.4.10 Hợp chất TC10: (6S,9R)-roseoside 130

3.1.4.11 Hợp chất TC11: 2-hydroxyphenol-1-O-β- D -glucopyranoside 132

3.1.4.12 Hợp chất TC12: 1-O-syringoyl-β- D -glucopyranoside 133

3.1.4.13 Hợp chất TC13: Benzyl O-β- D -glucopyranosyl-(1→6)-O-β- D -glucopyranoside 133

3.2 Hoạt tính của các hợp chất phân lập được 134

3.2.1 Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được 134

3.2.2 Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ loài T chantrieri 136

KẾT LUẬN 138

KIẾN NGHỊ 139

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 141

TÀI LIỆU THAM KHẢO 142

PHỤ LỤC 150

Trang 9

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

13C-NMR Carbon -13 nuclear magnetic

CD Circular dichroism spectroscopy Phổ lưỡng sắc tròn

COSY 1H-1H- correlation spectroscopy Phổ 1H-1H COSY

DEPT Distortionless enhancement by

polarization transfer

Phổ DEPT DMSO Dimethyl sulfoxide

EDTA Ethylene diamine tetracetic acid

glycol-bis(β-aminoethyl

ether)-N,N,N',N'-tetraacetic acid ESI-MS Electrospray ionization mass

stimulating factor HeLa Human cervical cancer cell Tế bào ung thư cổ tử cung HEK 293 Human embryonic kidney 293

Tế bào ung thư máu người

HMBC Heteronuclear mutiple bond

correlation

Phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết

HR-ESI-MS High resolution electrospray

ionization mass spectrum

Phổ khối lượng phân giải cao phun mù điện tử

HSQC Heteronuclear single quantum

Trang 10

amino L-arginine acid

KB Human epidemoid carcinoma Tế bào ung thư biểu mô

người

LU-1 Lung carcinoma cell Tế bào ung thư phổi

LNCaP Human prostatic carcinoma cell Tế bào ung thư tuyến tiền liệt MCF-7 Human breast carcinomacell Tế bào ung thư vú người MDA-MB-231 Metastatic breast cancer cell Tế bào ung thư vú người MDA-MB-435 Human melanoma cell Tế bào ung thư vú ác tính

NCI-H460 Human lung cancer cell Tế bào ung thư phổi người

enhancement spectroscopy

Phổ NOESY

NF-B Nuclear factor-kappa B Yếu tố nhân kappa B

NSAIDs Non-steroidal anti-inflammatory

drugs

Thuốc chống viêm không steroid

PC-3 Prostate adenocarcinoma cell Tế bào ung thư tuyến tiền liệt PARP Poly (ADP-ribose) polymerase Protein PARP

PPARs

Peroxisomeproliferator-activated receptors

overhauser effect spectroscopy

TLC Thin layer chromatography Sắc ký lớp mỏng

TNF Tumor necrosis factor Yếu tố hoại tử khối u

Trang 11

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Danh sách các loài thuộc chi Tacca ở Việt Nam 3

Bảng 1.2 Công dụng của các loài thuộc chi Tacca ở Việt Nam 5

Bảng 1.3 Các hợp chất taccalonolide (1-32) từ chi Tacca 6

Bảng 1.4 Các hợp chất withanolide và withanolide glycoside (33-49) 9

Bảng 1.5 Các hợp chất cholestan glycoside (50-60) từ loài T chantrieri 10

Bảng 1.6 Các hợp chất spirostanol và spirostanol glycoside (61-72) từ chi Tacca 12

Bảng 1.7 Các hợp chất furostanol glycoside từ chi Tacca 13

Bảng 1.8 Các hợp chất pregnane glycoside (86-92) từ chi Tacca 15

Bảng 1.9 Các hợp chất diaryl heptanoid glycoside (93-104) 17

Bảng 1.10 Các hợp chất khác từ chi Tacca (105-115) 18

Bảng 2.1.% Ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 được kích thích bởi LPS của các hợp chất TV1-TV9 tại nồng độ 80 µM 56

Bảng 2.2 Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 của các hợp chất TV3-TV5 56

Bảng 2.3 % Ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 được kích thích bởi LPS của các hợp chất TC1-TC13 tại nồng độ 80 µM 57

Bảng 2.4 Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 của hợp chất TC1 và TC2 57

Bảng 2.5 Kết quả gây độc tế bào ung thư của các hợp chất tại nồng độ 100 µM 58

Bảng 2.6 Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của hợp chất 59

Bảng 3.1 Số liệu phổ NMR của hợp chất TV1 và hợp chất tham khảo 66

Bảng 3.3.Số liệu phổ NMR của hợp chất TV3 và hợp chất tham khảo 79

Bảng 3.5.Số liệu phổ NMR của hợp chất TV5 và hợp chất tham khảo 93

Bảng 3.9 Số liệu phổ NMR của hợp chất TC1 và hợp chất tham khảo 110

Trang 12

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Hình ảnh một số loài thuộc chi Tacca 4

Hình 1.2 Ký hiệu viết tắt của các phần đường và nhóm thế 7

Hình 1.3.Cấu trúc các hợp chất taccalonolide (1-32) từ chi Tacca 8

Hình 1.4 Cấu trúc của các withanolide và withanolide glycoside (33-49) 10

Hình 1.5.Cấu trúc các hợp chất cholestan glycoside (50-60) từ loài T chantrieri 11

Hình 1.6 Cấu trúc các hợp chất spirostanol và spirostanol glycoside (61-72) 13

Hình 1.7 Cấu trúc các hợp chất furostanol glycoside (73-85) 15

Hình 1.8 Cấu trúc các hợp chất pregnane glycoside (86-92) 16

Hình 1.9 Cấu trúc các hợp chất diaryl heptanoid và diaryl heptanoid glycoside (93-104) 18

Hình 1.10 Cấu trúc các hợp chất khác (105-115) 19

Hình 1.11 Chu kỳ tế bào 25

Hình 1.12 Quá trình phát triển tế bào ung thư 26

Hình 1.13 Cấu trúc một số hợp chất đã được dùng làm thuốc chống ung thư 30

Hình 1.14 Cấu trúc một số hợp chất có hoạt tính kháng viêm 36

Hình 2.1 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài T vietnamensis 45

Hình 2.2 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài T chantrieri 47

Hình 3.1 Cấu trúc hóa học các hợp chất được phân lập từloài T vietnamensis 60

Hình 3.2 Cấu trúc hóa học các hợp chất được phân lập từ loài T chantrieri 61

Hình 3.3 Cấu trúc hóa học của hợp chất TV1 và taccasuboside C (65) 64

Hình 3.4 Phổ HR-ESI-MS của hợp chất TV1 65

Hình 3.5 Các tương tác HMBC và ROE chính của hợp chất TV1 67

Hình 3.6 Phổ 1 H-NMR của hợp chất TV1 68

Hình 3.7 Phổ 13 C-NMR của hợp chất TV1 68

Hình 3.8 Phổ DEPT của hợp chất TV1 69

Hình 3.9 Phổ HSQC của hợp chất TV1 69

Hình 3.10 Phổ HMBC của hợp chất TV1 70

Hình 3.11 Phổ ROESY của hợp chất TV1 70

Hình 3.12 Cấu trúc hóa học TV2 và hợp chất tham khảo TV1 71

Hình 3.13 Các tương tác HMBC và COSY chính của hợp chất TV2 72

Trang 13

Hình 3.20 Phổ COSY của hợp chất TV2 77

Hình 3.22 Cấu trúc hóa học của TV3 và hợp chất tham khảo TV1 78

Hình 3.23 Các tương tác HMBC và ROE của hợp chất TV3 80

Hình 3.32 Cấu trúc hóa học của hợp chất TV4 và hợp chất tham khảo TV3 85

Hình 3.33 Các tương tác HMBC chính của hợp chất TV4 86

Hình 3.39 Phổ NOESY của hợp chất TV4 90

Hình 3.40 Cấu trúc hóa học của hợp chất TV5 và hợp chất tham khảo TV4 91

Hình 3.41.Các tương tác HMBC, COSY và ROE chính của hợp chất TV5 92

Hình 3.50 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất TV6 98

Trang 14

Hình 3.53 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC và COSY chính của hợp chất TV9 107

Hình 3.54 Cấu trúc hóa học của hợp chất TC1 và hợp chất taccalonolide M (13) 108

Hình 3.55 Các tương tác HMBC chính của hợp chất TC1 110

Hình 3.56 Phổ HR-ESI-MS của hợp chất TC1 111

Hình 3.57 Phổ 1 H-NMR của hợp chất TC1 111

Hình 3.58 Phổ 13 C-NMR của hợp chất TC1 112

Hình 3.59 Phổ DEPT của hợp chất TC1 112

Hình 3.60 Phổ HSQC của hợp chất TC1 113

Hình 3.61 Phổ HMBC của hợp chất TC1 113

Hình 3.62 Phổ COSY của hợp chất TC1 114

Hình 3.63 Phổ ROESY của hợp chất TC1 114

Hình 3.64 Cấu trúc hóa học của TC2 và hợp chất tham khảo plantagiolide I (46) 115

Hình 3.65 Các tương tác HMBC chính của hợp chất TC2 116

Hình 3.66 Phổ HR-ESI-MS của hợp chất TC2 117

Hình 3.67 Phổ 1 H-NMR của hợp chất TC2 118

Hình 3.68 Phổ 13 C-NMR của hợp chất TC2 118

Hình 3.69 Phổ DEPT của hợp chất TC2 119

Hình 3.70 Phổ HSQC của hợp chất TC2 119

Hình 3.71 Phổ HMBC của hợp chất TC2 120

Hình 3.72 Phổ COSY của hợp chất TC2 120

Hình 3.73 Phổ ROESY của hợp chất TC2 121

Hình 3.74 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất TC3 121

Hình 3.75 Cấu trúc hóa học và tương tác HMBC chính của hợp chất TC4 123

Hình 3.76 Cấu trúc hóa học và tương tác HMBC chính của hợp chất TC5 125

Hình 3.77 Cấu trúc hóa học của hợp chất TC6 127

Hình 3.81 Cấu trúc hóa học và tương tác HMBC của hợp chất TC10 130

Hình 3.82 Phổ CD của hợp chất TC10 132

Hình 3.83 Cấu trúc hóa học của hợp chất TC11 và hợp chất tham khảo 132

Hình 3.86 Hoạt tính ức chế NO trên dòng tế bào BV2 kích thích bởi LPS của hợp chất TV3-TV5, TC1 và TC2 136

Trang 15

MỞ ĐẦU

Điều kiện tự nhiên và khí hậu đặc trưng và đa dạng giữa vùng miền, đã đem lại cho đất nước Việt Nam một hệ sinh thái thực vật phong phú Bên cạnh đó, Việt Nam cũng là một trong những quốc gia có nền y học cổ truyền lâu đời sử dụng nhiều loại thảo dược trong điều trị bệnh và tăng cường sức khoẻ Theo các nhà khoa học, Việt Nam có khoảng 12.000 loài thực vật bậc cao Trong đó, hơn 5.000 loài được sử dụng làm dược liệu và thuốc chữa bệnh [1, 2] Vai trò của nguồn tài nguyên cây thuốc ngày càng được nâng cao do có tiềm năng to lớn trong việc nghiên cứu phát triển các loại thuốc trong điều trị bệnh Hướng nghiên cứu tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học từ các cây thuốc truyền thống đang là lĩnh vực được nhiều nhà khoa học quan tâm Đó là những nghiên cứu cơ bản về xác định thành phần hóa học và tìm ra hoạt chất thể hiện hoạt tính tác dụng chữa bệnh và nâng cao sức khỏe con người Cho đến nay, trên thế giới đã tìm ra nhiều hợp chất có nguồn gốc tự nhiên sử dụng làm thuốc để điều trị và nâng cao sức khỏe Paclitaxel

(taxol) từ cây Thông đỏ (Taxus brevifolia), vinblastine và vincristine từ cây Dừa cạn (Catharanthus roseus) được sử dụng trong hóa trị, điều trị bệnh ung thư [3] Ở Việt

Nam, từ kinh nghiệm chữa trị sốt rét trong đông y, hoạt chất artemisinin được chiết

xuất từ cây Thanh hao hoa vàng (Artemisia annua L.) đã được sản xuất ở quy mô

công nghiệp cung cấp cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu Tuy nhiên, còn có rất nhiều cây thuốc được sử dụng trong đông y và theo kinh nghiệm dân gian chữa các bệnh như ung thư và các bệnh viêm nhiễm nhưng chưa được nghiên cứu một cách

khoa học để làm rõ công dụng và phát triển trở thành thuốc Một số loài của chi Tacca được sử dụng trong y học cổ truyền ở một số nước dùng làm thuốc chữa các

bệnh như viêm loét dạ dày, viêm ruột, viêm gan, v.v, , là một trong những đối tượng đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm và đã công bố nhiều công trình nghiên cứu Theo cơ sở dữ liệu Scifinder hiện có khoảng 60 công trình nghiên cứu công bố về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của 6 trong tổng số 17 loài

thuộc chi Tacca Ở Việt Nam, đã thống kê được 6 loài thuộc chi Tacca Loài Tacca chantrieri đã được y học cổ truyền dùng làm thuốc chữa thấp khớp Rễ, củ loài Tacca vietnamensis được dùng làm thuốc như Tacca chantrieri, lá được dân gian dùng làm rau ăn Những nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học

Trang 16

của các loài thuộc chi Tacca ở Việt Nam còn rất hạn chế, mới chỉ có 3 công trình

nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học [1, 4-6] Chính vì vậy,

chúng tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Tacca vietnamensis và loài Tacca chantrieri ở Việt Nam”

Mục tiêu của luận án:

Nghiên cứu thành phần hóa học chủ yếu của thân rễ hai loài Tacca vietnamensis và Tacca chantrieri ở Việt Nam

Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào và hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được để tìm kiếm hợp chất có hoạt tính sinh học

Nội dung luận án bao gồm:

1 Phân lập các hợp chất từ thân rễ loài Tacca vietnamensis và Tacca chantrieri

ở Việt Nam bằng các phương pháp sắc ký;

2 Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp vật lý và hóa học;

3 Đánh giá hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được từ hai loài

Tacca vietnamensis và Tacca chantrieri;

4 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất phân lập được từ loài

Tacca chantrieri.

Trang 17

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu về chi Tacca

1.1.1 Đặc điểm thực vật của chi Tacca

Chi Tacca (Râu hùm) thuộc họ Taccaceae (Râu hùm), bộ Liliales (Hành), lớp

Liliopsida (Một lá mầm), ngành Magnoliophyta (Mộc lan) [1, 7]

Theo thống kê từ trang theplantlist.org, hiện có 17 loài thuộc chi Tacca trên trên thế giới, bao gồm: T ampliplacenta L Zhang & Q.J.Li, T ankaranensis Bard.-Vauc T bibracteata Drenth, T borneensis Ridl, T celebica Koord, T chantrieri André, T ebeltajae Drenth, T integrifolia Ker Gawl., T lanceolata Spruce, T leontopetaloides (L.) Kuntze, T maculata Seem., T palmata Blume, T palmatifida Baker, T parkeri Seem, T plantaginea (Hance) Drenth, T reducta P.C Boyce & S Julia và T subflabellata P.P Ling & C.T

Ting

Chi Tacca phân bố ở nhiều nơi nhưng tập trung nhiều ở các nước Đông Nam

Á, Trung Quốc, Ấn Độ, Australia, nhiều đảo trên Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương,… [1, 2, 8]

Ở Việt Nam, theo thống kê có 6 loài thuộc chi Tacca [1, 7] Thông tin về các loài được nêu trong Bảng 1.1

Bảng 1.1 Danh sách các loài thuộc chi Tacca ở Việt Nam

1 T chantrieri André Râu hùm Tuyên Quang, Thái Nguyên, Bắc

Giang, Phú Thọ, Hà Nội, Hòa Bình, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam

2 T integrifolia Ker-Gawl Ngải rợm Lào Cai, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà

Nội, Hòa Bình, Quảng Trị, Khánh Hòa, Đồng Nai

3 T leontopetaloides (L.)

Kuntze

Huyền tinh Bình Thuận, Ninh Thuận, Bà Rịa

-Vũng Tàu, An Giang, Kiên Giang

4 T palmata Blume Nưa chân vịt Kiên Giang, Bà Rịa - Vũng Tàu

5 T plantaginea (Hance.)

Drenth

Hồi đầu Cao Bằng, Lạng Sơn, Quảng Ninh,

Bắc Giang, Thái Nguyên, Hà Nội, Hòa Bình, Ninh Bình, Thanh Hóa

6 T vietnamensis Thin et

Hoat

Râu hùm lớn Hà Nội, Bắc Kạn, Thái Nguyên,

Bắc Giang, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Thừa Thiên - Huế và Quảng Nam,

Ðà Nẵng

Trang 18

Râu hùm (Tacca chantrieri) Râu hùm lớn (Tacca vietnamensis)

Hình 1.1 Hình ảnh một số loài thuộc chi Tacca Chi Tacca là loại cây thân thảo Lá đơn, hình bầu dục thót, nhọn về phía chóp,

gốc hơi lệch, dài khoảng 25-65 cm, rộng 7-35 cm, lúc non có màu hơi tím lá già mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới màu lục nhạt Cuống cụm hoa dài hơn cuống lá Bao hoa hình ống có nhiều thuỳ, nhị Tán hoa có lá bắc tạo thành bao chung, các lá bắc con dạng sợi dài Hoa lưỡng tính, thụ phấn nhờ côn trùng Quả nạc có cánh, chứa nhiều hạt [1]

1.1.2 Tình hình sử dụng trong y học cổ truyền các loài thuộc chi Tacca

Trên thế giới, một số loài thuộc chi Tacca được sử dụng trong y học cổ truyền để điều trị các loại bệnh khác nhau Ở Trung Quốc, loài T chantrieri được sử

dụng để trị viêm loét dạ dày và tá tràng, viêm gan, huyết áp cao, bỏng lửa, lở ngứa

Trang 19

Thân rễ loài T plantaginea được dùng làm thuốc trị đau dạ dày, viêm ruột, lao phổi, đòn ngã tổn thương, ung thũng Loài T integrifolia được dùng chữa viêm dạ dày và

hành tá tràng, viêm dạ dày mãn tính, sưng đau vòm họng; dùng ngoài để trị mụn

nhọt lở ngứa Ở Ấn Độ, rễ củ của loài T leontopetaloides thường được sử dụng để chế biến món ăn và sử dụng làm thuốc trị lỵ Ngoài ra, ở Nuven Caledoni, loài T leontopetaloides lại được dùng trị bệnh ngoài da và các vết rắn cắn Ở Indonexia, phần củ loài T palmata được sử dụng để làm lành vết thương và đắp vào vết rắn cắn;

thân giã nát đắp vào rốn để trị đau dạ dày [1, 2, 7, 9]

Ở Việt Nam, theo thống kê các loài thuộc chi Tacca có tác dụng chữa một số bệnh, ngoài ra một số loài còn được sử dụng làm rau ăn (Bảng 1.2) [1, 2, 7, 9]

Bảng 1.2 Công dụng của các loài thuộc chi Tacca ở Việt Nam

khoa học

Tên tiếng Việt

Bộ phận

sử dụng

Tác dụng chữa bệnh theo kinh

nghiệm dân gian

1 T chantrieri André Râu hùm Thân

rễ

Có vị cay đắng, tính mát; có tác dụng thanh nhiệt giải độc, tiêu viêm chỉ thống, lương huyết tán ứ Dùng ngoài chữa thấp khớp

2 T integrifolia

Ker-Gawl

Ngải rợm

Toàn cây

Có vị đắng, tính mát; có tác dụng lý khí chỉ thống, khư ứ sinh tân và tiết ngược Dùng chữa kinh nguyệt không đều, đau bụng kinh và tắc kinh

3 T leontopetaloides (L.)

Kuntze

Huyền tinh

Toàn cây

Vị đắng, tính mát, có tác dụng lợi dạ dày và chữa thương

Bột củ Nếu chế biến kỹ dùng làm món ăn và

thích hợp với người bị bệnh lỵ Cũng dùng tốt cho người đi tiểu ra máu

4 T palmata Blume Nưa

Hồi đầu Vị đắng, hơi the, tính bình, có tác dụng

bổ huyết, làm tan máu ứ, thông kinh bế, tiêu viêm, điều hòa kinh nguyệt, giúp tiêu hóa nhuận tràng, lợi mật

Thường dùng chữa tiêu hóa kém, đau bụng, vàng da do viêm gan siêu vi trùng, ỉa chảy, thần kinh suy nhược, huyết áp cao, đau dây thần kinh tọa, thấp khớp

6 T vietnamensis Thin et

Hoat

Râu hùm lớn

Thân

rễ

Có thể sử dụng như loài Râu hùm Lá

có thể sử dụng làm rau ăn

Trang 20

1.1.3 Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Tacca

Trong những năm gần đây, ở nhiều nước trên thế giới và các nước trong khu vực, đặc biệt là Trung Quốc và Nhật Bản, đã có nhiều nghiên cứu về thành phần

hóa học và hoạt tính sinh học một số loài thuộc chi Tacca Theo những công trình

đã được công bố cho thấy, thành phần hóa học của chi Tacca, bao gồm các nhóm

chất chính như: Taccalonolide, withanolide, withanolide glycoside, steroidal glycoside, pregnane glycoside, spirostanol saponin, furostanol glycoside, phenolic glycoside, steroidal saponin, sterol oligoglucoside, steroidal và diaryl heptanoid Đây là các chất thuộc các lớp chất sterol, terpen, flavon, trong đó lớp chất sterol

là lớp chất khá phổ biến trong các loài của chi Tacca đã được nghiên cứu

Các nghiên cứu thành phần hóa học chủ yếu tập trung nhiều ở 5 loài: T chantrieri, T integrifolia, T leontopetaloide, T plantaginea, và T subflaellata Taccalonolide và spirostanol saponin được tìm thấy hầu hết ở các loài thuộc chi Tacca Withanolide và withanolide glycoside tìm thấy ở loài T chantrieri và T plantaginea; furostanol glycoside được phân lập từ 3 loài T chantrieri, T integrifolia

và T plantaginea; cholestan glycoside phát hiện có mặt ở loài T chantrieri

1.1.3.1 Các hợp chất taccalonolide

Theo các công trình đã công bố, có 32 hợp chất taccalonolide (1-32) đã phân

lập được từ các loài T chantrieri, T plantaginea, T paxiana, T paxiana và T subflabellata (xem Bảng 1.3, Hình 1.3)

Bảng 1.3 Các hợp chất taccalonolide (1-32) từ chi Tacca

1 Taccalonolide A Thân rễ T plantaginea [8, 10, 11]

2 Taccalonolide B Thân rễ T plantaginea [8, 10]

3 Taccalonolide C Thân rễ T plantaginea [8, 12]

4 Taccalonolide D Thân rễ T plantaginea [12]

5 Taccalonolide E Thân rễ T plantaginea [8, 13]

6 Taccalonolide F Thân rễ T plantaginea [13]

7 Taccalonolide G Thân rễ T plantaginea [14]

8 Taccalonolide H Thân rễ T plantaginea [14]

9 Taccalonolide I Thân rễ T plantaginea [14]

10 Taccalonolide J Thân rễ T plantaginea [14]

11 Taccalonolide K Thân rễ T plantaginea [8, 14]

12 Taccalonolide L Thân rễ T plantaginea [8, 15]

13 Taccalonolide M Thân rễ T plantaginea [15]

14 Taccalonolide N Thân rễ T chantrieri [2]

15 Taccalonolide O Thân rễ T subflabellata [16, 17]

16 Taccalonolide P Thân rễ T subflabellata [8, 16, 17]

Trang 21

KH Tên chất Bộ phận Loài TLTK

17 Taccalonolide Q Thân rễ T subflabellata [17]

18 Taccalonolide R Thân rễ T paxiana, T integrifolia [6, 8]

23 Taccalonolide W Thân rễ T plantaginea [18]

24 Taccalonolide X Thân rễ T plantaginea [18]

25 Taccalonolide Y Thân rễ T plantaginea [8, 18]

26 Taccalonolide AT Thân rễ T chantrieri [8]

27 Taccalonolide AU Thân rễ T chantrieri [8]

28 Taccalonolide AV Thân rễ T chantrieri [8]

29 Taccalonolide AW Thân rễ T chantrieri [8]

30 Taccalonolide AX Thân rễ T chantrieri [8]

31 Taccalonolide AY Thân rễ T chantrieri [8]

32 Taccasuboside A Thân rễ T subflabellata [19]

Hình 1.2 Ký hiệu viết tắt của các phần đường và nhóm thế

Trang 22

Hình 1.3 Cấu trúc các hợp chất taccalonolide (1-32) từ chi Tacca

Trang 23

1.1.3.2 Các hợp chất withanolide và withanolide glycoside

Từ hai loài T chantrieri và T plantaginea các nhà nghiên cứu đã phân lập được

17 hợp chất withanolide và withanolide glycoside (33-49) (Bảng 1.4 và Hình 1.4)

Bảng 1.4 Các hợp chất withanolide và withanolide glycoside (33-49)

33 Plantagiolide A Thân rễ T plantaginea [11, 20]

34 Plantagiolide B Thân rễ T plantaginea [20]

35 Plantagiolide C Thân rễ T plantaginea [20]

36 Plantagiolide D Thân rễ T plantaginea [20]

37 Plantagiolide E Thân rễ T plantaginea [20]

38 Plantagiolide K Thân rễ T plantaginea [11]

39 Plantagiolide L Thân rễ T plantaginea [11]

40 Plantagiolide M Thân rễ T plantaginea [11]

48 Plantagiolide N Thân rễ T plantaginea [11]

Trang 24

Hình 1.4 Cấu trúc của các withanolide và withanolide glycoside (33-49)

1.1.3.3 Các hợp chất cholestan glycoside

Các công trình đã công bố cho thấy, hợp chất cholestan glycoside được phân

lập duy nhất từ loài T chantrieri Theo các tài liệu có 11 hợp chất cholestan

glycoside được phân lập từ loài này (50-60) (Bảng 1.5, Hình 1.5)

Bảng 1.5 Các hợp chất cholestan glycoside (50-60) từ loài T chantrieri

Trang 26

1.1.3.4 Các hợp chất spirostanol và spirostanol glycoside

Có 12 hợp chất spirostanol và spirostanol glycoside (61-72) đã được các nhà

khoa học phân lập và xác định cấu trúc từ loài T chantrieri, T leontopetaloide, T integrifolia, T subflabellata và T plantaginea (Bảng 1.6, Hình 1.6)

Bảng 1.6 Các hợp chất spirostanol và spirostanol glycoside (61-72) từ chi Tacca

64 Taccasuboside B Cả cây T subflabellata [19]

65 Taccasuboside C Cả cây T subflabellata [19]

Trang 27

Hình 1.6 Cấu trúc các hợp chất spirostanol và spirostanol glycoside (61-72)

1.1.3.5 Các hợp chất furostanol glycoside

Theo các công trình công bố, có 13 hợp chất furostanol glycoside được phân

lập từ 4 loài T chantrieri, T integrifolia và T plantaginea, T subflabellata (73-85)

T subflabellata

[19, 28]

Trang 29

Hình 1.7 Cấu trúc các hợp chất furostanol glycoside (73-85)

1.1.3.6 Các hợp chất pregnane glycoside

Hợp chất pregnane glycoside cũng được tìm thấy trong một số loài thuộc chi

Tacca như T chantrieri, T integrifolia, T leontopetaloide và T subflabellata Có 7

hợp chất pregnane glycoside được phân lập từ các loài trên (86-92) (Bảng 1.8, Hình

Trang 31

1.1.3.7 Các hợp chất diaryl heptanoid và diaryl heptanoid glycoside

Theo các công trình công bố đã có 12 hợp chất diaryl heptanoid và diaryl

heptanoid glycoside được phân lập từ loài T chantrieri và T plantaginea (93-104)

102 Plantagineoside A Thân rễ T plantaginea [4]

103 Plantagineoside B Thân rễ T plantaginea [4]

104 Plantagineoside C Thân rễ T plantaginea [4]

Trang 32

Hình 1.9 Cấu trúc các hợp chất diaryl heptanoid và diaryl heptanoid glycoside (93-104)

1.1.3.8 Các hợp chất khác

Ngoài các chất đã nêu trên, từ một số loài chi Tacca còn phân lập được 11 hợp chất: Evelynin A, taccabulin A-E, evelynin B, evelynin, 4-[6-O-(4-hydroxy- 3,5-dimethoxybenzoyl)-β-D-glucopyranosyloxy]-3-methoxybenzoic acid, roseoside

115 Gusanlungionoside D Cả cây T plantaginea [36]

Trang 33

Hình 1.10 Cấu trúc các hợp chất khác (105-115) Như vậy:

Đến nay đã có khoảng 35 bài báo đã công bố về thành phần hóa học các loài

thuộc chi Tacca Các kết quả nghiên cứu trên cho thấy thành phần hoá học của chi Tacca rất đa dạng và phong phú Nhiều hợp chất mới, có cấu trúc đặc trưng của các loài thuộc chi Tacca như một số hợp chất taccalonolide, withanolide và withanolide

glycoside Điều này góp phần tạo cơ sở khoa học lý giải công dụng chữa bệnh theo

y học cổ truyền ở Việt Nam, Trung Quốc và các quốc gia khác

Trang 34

1.1.4 Hoạt tính sinh học của chi Tacca

1.1.4.1 Tác dụng hỗ trợ và điều trị ung thư

Hoạt tính sinh học của một số hợp chất được phân lập từ các loài thuộc chi

Tacca có hoạt tính gây độc tế bào ung thư in vitro trên các dòng tế bào ung thư máu

(HL-60), ung thư gan (SMMC-7721), ung thư phổi (A549), ung thư vú (MCF-7), ung thư cổ tử cung (Hela) Một số hợp chất taccalonolide phân lập được từ chi

Tacca thể hiện hoạt tính ổn định vi ống giống như paclitaxel, một chất làm thuốc

điều trị ung thư phổ biến hiện nay Đây là đặc điểm nổi bật có ý nghĩa trong y học

của chi Tacca [27, 29, 34, 36]

Akihito Yokosuka và các cộng sự đã đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung

thư của các hợp chất phân lập từ loài T chantrieri Kết quả thử nghiệm cho thấy

hợp chất spirostanol glycoside (69 và 70) gây độc trên dòng tế bào ung thư HL-60

với giá trị IC50 lần lượt là 2,1 µM và 1,8 µM [29] Hai diaryl heptanoid (93 và 94)

và bốn diaryl heptanoid glycoside (95, 97, 98 và 101) được phân lập từ loài T

chantrieri có hoạt tính gây độc dòng tế bào ung thư HL-60 mạnh với giá trị IC50

trong khoảng 1,8-6,4 µg/mL [34] Một công bố khác cho thấy hợp chất evelynin

(112) phân lập từ T chantrieri thể hiện độc tính trên 4 dòng tế bào, bao gồm ung

thư vú MDA-MB-43 và MDA-MB-231, PC-3 và ung thư cổ tử cung HeLa, với giá trị IC50 tương ứng là 4,1, 3,9, 4,7 và 6,3 µM [36]

Các hợp chất taccasuboside A-D (32, 64, 65 và 89), taccasuboside C(65) và

taccaoside D (77) từ loài T subflabellata đã được đánh giá tác dụng gây độc trên 5

dòng tế bào ung thư HL-60, SMMC-7721, A549, MCF-7, và SW480 Kết quả

nghiên cứu cho thấy hợp chất taccaoside D (77) thể hiện hoạt tính trên cả 5 dòng tế

bào trên với giá trị IC50 lần lượt là: 4,63, 4,43, 3,00, 11,13 và 2,68 µM; hợp chất taccasuboside C có khả năng gây độc trên 5 dòng tế bào với giá trị IC50 tương ứng

là 18,18, 25,08, 17,32, 18,14 và 15,73 µM [25]

Một số chất được đánh giá có hoạt tính gây độc trên các dòng tế bào ung thư

HepG2 và HEK293: Plantagiolide A (33) gây độc với dòng tế bào ung thư HEK293

với giá trị IC50 là 14,0 µM; tacclonolide A (1) gây độc trên cả hai dòng tế bào ung

thư HepG2 và HEK293 với giá trị IC50 lần lượt là 13,2 và 16,3 µM [11]

Một số hợp chất phân lập từ loài này đã được công bố có hoạt tính gây độc tế

bào ung thư HeLa Cụ thể khi hợp chất taccasuboside C (65) có hoạt tính gây độc

Trang 35

trên dòng tế bào HeLa với giá trị IC50 là 1,2 µM Hợp chất taccaoside D (77) có giá

trị IC50 là 1,5 µM Hợp chất chantrieroside A (67), (25S)-26-[(O-β-D

-glucopyranosyl-(16)-β-D-glucopyranosyl)oxy]-22β-methoxyfurost-5-en-3β-yl α-L -rhamnopyranosyl-(12)-O-[O-α-D-glucopyranosyl-(14)-α-L-

O-rhamnopyranosyl-(13)]-β-D-glucopyranoside (82) và (3β,22R,25R)-26-(β-D

-glucopyranosyloxy)-22-hydroxyfurost-5-en-3-yl α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-[β-D

-glucopyranosyl-(1→4)-α-L-rhamnopyranosyl-(1→3)]-β-D-glucopyranoside (74)

gây độc tế bào ung thư HeLa với giá trị IC50 tương ứng là 3,0, 3,5 và 4,0 µM [27]

Các vi ống tham gia vào chu trình tế bào, cụ thể là phân chia các nhiễm sắc thể về 2 cực của tế bào trong nguyên phân và giảm phân Các vi ống đóng vai trò đích quan trọng trong việc phát hiện ra các thuốc điều trị ung thư Paclitaxel một hợp chất có nguồn gốc từ thực vật làm ổn định các vi ống là một trong những loại thuốc đang sử dụng phổ biến hiện nay để điều trị các bệnh nhân ung thư Các hợp

chất taccalonolide được phân lập từ các loài thuộc chi Tacca là một lớp chất mới

cũng có tác dụng ổn định vi ống [2] Hợp chất taccasuboside C (65) được Htay Htay

Shwe và các cộng sự phân lập từ loài T integrifolia đánh giá có hoạt tính ổn định vi ống trên thử nghiệm in vitro [27]

1.1.4.2 Hoạt tính kháng viêm

Nghiên cứu về hoạt tính kháng viêm thông qua đánh giá khả năng ức chế hoạt động phiên mã NF-κB của một số hợp chất phân lập từ tự nhiên Kết quả

nghiên cứu cho thấy, một số hợp chất phân lập từ loài T plantaginea có tác dụng ức

chế đáng kể hoạt động phiên mã NF-κB gây bởi TNF-α trên dòng tế bào ung thư

gan HepG2 bao gồm 4 hợp chất diarylheptanoid glycoside: (95), (97), (100) và plantagineoside C (104) với giá trị IC50 trong khoảng 0,9 đến 9,4 µM [4, 5] Hợp

chất chantriolide A (43), là một withanolide glycoside, thể hiện hoạt tính ức chế

hoạt động phiên mã NF-κB gây ra bởi TNF-α trung bình trên dòng tế bào HepG2

với IC50 giá trị 9,0 µM [4, 5]

1.1.4.3 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxi hóa và hạ huyết áp

Nghiên cứu công bố năm 1988 cho thấy hợp chất 1 có tác dụng diệt loài vi

khuẩn Plasmodium berghai [10] Nghiên cứu của Lerluck cho biết dịch chiết thân rễ loài T chantrieri thể hiện hoạt tính thu dọn gốc tự do in vitro DPPH mạnh với giá

trị EC50 là 10,2 µg/ml [37] Nghiên cứu về tác dụng kháng khuẩn loài T

Trang 36

leontopetaloides, Habila và cộng sự đã phát hiện dịch chiết loài này thể hiện khả năng ức chế sự phát triển 7 loại vi khuẩn và nấm: Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogene, Salmonella typhi, Escherichia coli, Shigellia dysenteriae, Proteus vulgaris và Candida albicans ở mức độ trung bình [38]

Tiamjan đã tiến hành nghiên cứu tác dụng hạ huyết áp của các dịch chiết

tổng ethanol và dịch chiết phân đoạn butanol của thân rễ loài T chantrieri Kết quả

cho thấy dịch chiết tổng ethanol và dịch chiết phân đoạn butanol đều gây ra sự suy giảm lực và tốc độ của các cơn co thắt trong tâm nhĩ chuột bị cô lập và có tác dụng

hạ huyết áp của chuột ở mức liều 5 mg/kg dịch chiết [39]

Như vậy:

Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của chi Tacca cho thấy các loài trong

chi này thể hiện nhiều hoạt tính thú vị như gây độc tế bào ung thư, chống oxi hóa,

hạ đường huyết, Những kết quả này góp phần định hướng quan trọng trong việc

tiến hành các nghiên cứu tiếp theo về hoạt tính sinh học các loài thuộc chi Tacca

1.1.5 Tình hình nghiên cứu về chi Tacca ở Việt Nam

Theo các tài liệu đã công bố, chi Tacca ở Việt Nam có hai loài là T chantrieri

và T plantaginea đã được nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học

Trong công bố năm 2003, GS Trần Văn Sung và cộng sự đã phân lập từ loài T

chantrieri 10 hợp chất trong đó có 5 hợp chất mới là taccalonolide R-V (17-21), và 5

hợp chất đã biết taccalonolide A (1), taccalonolide B (2), taccalonolide E (5), taccalonolide K (11), và taccalonolide N (14) [6]

Năm 2012, tác giả Trần Hồng Quang và cộng sự đã công bố 16 hợp chất

được phân lập từ loài T plantaginea trong đó có 5 hợp chất mới bao gồm, hai hợp

chất withanolide glucoside: Plantagiolide I (46), plantagiolide J (47) và ba hợp chất diarylheptanoid glycoside: Plantagineoside A (102), plantagineoside B (103), plantagineoside C (104) Tác giả cũng đã công bố các nghiên cứu về một số hoạt

tính một số hợp chất phân lập được từ T plantaginea bao gồm hoạt tính kháng viêm

ức chế hoạt động phiên mã NF-κB [4, 5].

Như vậy, ở Việt Nam mới có 03 công bố về thành phần hóa học và hoạt tính

sinh học của 2 loài trong số 6 loài thuộc chi Tacca ở Việt Nam bao gồm: 1 công bố về thành phần hóa học loài T chantrieri và 2 công bố về thành phần hóa học và hoạt tính kháng viêm loài T plantaginea

Trang 37

1.2 Giới thiệu về loài Tacca vietnamensis và Tacca chantrieri

1.2.1 Loài Tacca vietnamensis

Đặc điểm thực vật

Tên khoa học: Tacca vietnamensis Thin et Hoat

Tên thường gọi: Râu hùm lớn

Đặc điểm mô tả

Cây thân thảo có thân củ hình trụ hơi cong khi lên khỏi mặt đất, dài khoảng

20-25 cm hay hơn, đường kính 3-4,5 cm Lá đơn, hình bầu dục thót, nhọn về phía chóp, gốc hơi lệch, dài 25-65 cm, rộng 12-35 cm, lúc non có màu hơi tím Cuống cụm hoa dài hơn cuống lá, có màu lục nhạt, hơi hồng dài 40-45 cm Tán hoa có lá bắc tạo thành bao chung; 2 cái ngoài hình bầu dục, hình mác hay hình trứng nhọn đầu, 2 cái trong rất lớn, mỏng dạng màng, hình thận hay hình quạt lệch, đỉnh tròn hay tù, có màu hồng tím; các lá bắc con dạng sợi dài 15-25 cm, màu hồng nhạt; mỗi tán có 4-6 hoa Quả nạc có cánh, dài cỡ 5 cm, đường kính 3 cm, chứa nhiều hạt hình thận, màu nâu đen [1]

Phân bố

Loài T vietnamensis ưa sống nơi ẩm và ít nắng, mọc phổ biến dưới tán cây

rừng trong các khu rừng ẩm, dọc theo các khe suối, thung lũng, núi đất cũng như núi đá vôi ở miền Bắc: Tuyên Quang, Thái Nguyên, Bắc Giang, Phú Thọ, Hà Nội (Ba Vì); và miền Trung: Thừa Thiên - Huế và Quảng Nam [1]

Công dụng

Lá có thể sử dụng làm rau ăn, củ được dùng chữa bệnh như T chantrieri [1]

1.2.2 Loài Tacca chantrieri

Đặc điểm thực vật

Tên khoa học: Tacca chantrieri André

Tên thường gọi: Râu hùm

Trang 38

rễ, có phiến hình trái xoan nhọn, dài 25-60 cm, rộng 7-20 cm, màu lục bóng, mép nguyên lượn sóng, cuống lá dài 10-30 cm Hoa màu tím đen mọc tụ họp thành tán trên một cán thẳng hay cong dài 10-15 cm; bao chung của tán có 4 lá bắc màu tím nâu, các lá bắc ngoài hình trái xoan, nhọn mũi, các lá bắc trong hình trái xoan, thuôn nhọn ở gốc, các sợi bất thụ dài tới 25 cm Hoa có cuống đài, 6 nhị, bầu dưới

có lối đính noãn bên Quả không tự mở; hạt có 3 cạnh, màu đỏ tím [1]

Từ tổng quan tài liệu trong nước và trên thế giới cho thấy loài T chantrieri là

loài có phân bố phổ biến ở các nước Đông Nam Á và đã có nhiều nhà khoa học ở các nước công bố các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của

loài này tại nước bản địa Ở Việt Nam, nghiên cứu về loài T chantrieri còn rất hạn

chế, mới nghiên cứu ở góc độ thành phần hóa học chưa có nghiên cứu nào về hoạt tính sinh học

Như vậy, căn cứ trên những ứng dụng trong y học cổ truyền và những nghiên

cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học đã được công bố Hướng nghiên

cứu về hoạt tính của các chất phân lập từ hai loài T vietnamensis và T chantrieri

được lựa chọn là nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào ung thư và hoạt tính kháng viêm góp phần làm sáng tỏ về những ứng dụng của loài này trong y học cổ truyền

và định hướng tiếp theo trong nghiên cứu ứng dụng y dược hiện đại

1.3 Giới thiệu về ung thư

1.3.1 Ung thư và một số phương pháp điều trị bệnh

1.3.1.1 Các đặc tính cơ bản của bệnh ung thư

* Động lực học tế bào: Cơ thể con người được cấu tạo bởi hàng tỷ các tế

bào Bình thường, tế bào sinh ra, phát triển và chết đi, tuân theo quy luật tự nhiên

Trang 39

được xác định trong chu kỳ tế bào Trong quá trình phát triển, nếu tế bào bị tác động bởi các tác nhân gây tổn thương, biến đổi các vật chất di truyền (gen) trong nhân tế bào, chức năng của tế bào bị ảnh hưởng, chúng có thể không tuân theo quy luật tự nhiên, không đáp ứng được vai trò mà phát triển quá mức, thành bệnh ung thư [40-

42] Chu kỳ của tế bào như hình sau:

G0: Giai đoạn tế bào nghỉ (không tham gia vào quá trình phân bào) G1: Giai đoạn trước tổng hợp DNA S: Giai đoạn tổng hợp DNA

G2: Giai đoạn sau tổng hợp DNA M: Giai đoạn phân bào

Hình 1.11 Chu kỳ tế bào

Thời gian nhân đôi là thời gian cần thiết cho một tế bào sống hoàn thành một chu kỳ trong phân chia tế bào, tạo ra 2 tế bào con Các tế bào ác tính thường có thời gian nhân đôi ngắn hơn tế bào lành của các mô tương tự và có rất ít tế bào tồn tại ở giai đoạn nghỉ (không tham gia vào quá trình phân bào-G0)

Ở giai đoạn đầu, khối u phát triển theo cấp số nhân Khi khối u phát triển, chất dinh dưỡng được cung cấp bởi sự khuếch tán trực tiếp từ máu lưu thông Các tế bào ác tính xâm lấn vào các tổ chức xung quanh nhờ có các enzim (protease) giúp tiêu diệt các mô lân cận Khối u phát triển được còn nhờ tế bào u sản sinh ra các yếu

tố tăng sinh mạch máu thúc đẩy hình thành các mạch máu mới để cung cấp dinh dưỡng và các chất liệu cần thiết cho sự phát triển của khối u Trong quá trình hình thành và phát triển, tế bào u có thể phát tán vào dòng máu lưu thông Đa số các tế bào này sẽ chết đi trong khi vận chuyển, nhưng một số tế bào có thể xuyên qua các nội mạc mạch máu, khu trú vào các mô xung quanh và tạo ra các khối u mới độc lập

và ở xa khối u ban đầu (hiện tượng di căn) Cứ như vậy, những khối u này lại tiếp tục phát triển và có thể tiếp tục tạo các di căn khác… [43]

Tính chất đặc trưng của tế bào ác tính: Tránh được sự chết theo chương trình (apoptosis); khả năng phát triển vô hạn; tự cung cấp các yếu tố phát triển; không nhạy cảm với các yếu tố chống tăng sinh; tốc độ phân bào gia tăng; thay đổi khả năng biệt hóa tế bào; không có khả năng ức chế tiếp xúc; khả năng xâm lấn mô xung quanh; khả năng tăng sinh mạch máu và khả năng di căn đến nơi khác

Trang 40

Một tế bào thoái triển thành tế bào khối u thường không có tất cả đặc điểm này cùng một lúc, tuy nhiên, thế hệ sau của chúng sẽ được chọn lọc để có các đặc tính đó Quá trình này được gọi là phát triển theo dòng (clonal evolution) [40]

* Sinh học phân tử ung thư: Sinh học phân tử ung thư là quá trình rối loạn

sự phân chia của tế bào do DNA bị tổn thương Do đó ung thư là một bệnh lý về gen Thông thường, một tế bào bình thường để chuyển dạng sang tế bào ung thư phải trải qua một vài đột biến ở một số gen nhất định Quá trình này liên quan đến

cả hệ thống gen tiền ung thư và gen ức chế ung thư Gen tiền ung thư mã hóa cho protein tham gia vào quá trình hình thành những chất truyền tín hiệu tế bào Các chất truyền tin này sẽ truyền tín hiệu “tiến hành phân bào” tới chính tế bào đó hay những tế bào khác Do vậy, khi bị đột biến, các gen tiền ung thư sẽ tăng cường hoạt động biểu hiện quá mức các tín hiệu phân chia tế bào và làm các tế bào tăng sinh không kiểm soát, lúc này trở thành những gen ung thư [41-43]

Khác với gen ung thư, các gen ức chế ung thư

mã hóa cho các chất hóa học truyền tín hiệu

nhằm giảm hoặc ngừng quá trình phân chia của

tế bào khi phát hiện thấy có sai hỏng về DNA

Đó là các enzyme đặc biệt có thể phát hiện các

đột biến hay tổn thương DNA và đồng thời kích

hoạt quá trình phiên mã của hệ thống enzyme

sửa chữa DNA Điều này nhằm hạn chế tối đa

khả năng các sai hỏng này được truyền cho thế

hệ tế bào kế tiếp Thông thường, các gen ức chế

ung thư sẽ được kích hoạt khi có tổn thương

DNA xảy ra, nhưng một số đột biến có thể bất

hoạt protein ức chế ung thư hoặc làm mất khả

năng truyền thông tin của nó Điều này làm gián

đoạn hoặc ngừng cơ chế sửa chữa DNA, khi đó

những tổn thương DNA được tích lũy lại dần

dần hình thành ung thư

Hình 1.12 Quá trình phát triển

tế bào ung thư

Định dạng
Số trang	164
Dung lượng	7,43 MB