Nghiên cứu phân lập, xác định cấu trúc và đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất từ một số loài cây thuộc họ asteraceae và họ zingiberaceae

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- TRẦN THỊ THANH NHÀN NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP, XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT TỪ MỘT SỐ LOÀI

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

TRẦN THỊ THANH NHÀN

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP, XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC

VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT

TỪ MỘT SỐ LOÀI CÂY THUỘC HỌ ASTERACEAE

VÀ HỌ ZINGIBERACEAE

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội – 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

TRẦN THỊ THANH NHÀN

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP, XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC

VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT

TỪ MỘT SỐ LOÀI CÂY THUỘC HỌ ASTERACEAE

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất kì công trình nào khác

Tác giả luận án

Trần Thị Thanh Nhàn

LỜI CẢM ƠN

Luận án này được hoàn thành tại Phòng thí nghiệm Hóa học các Hợp chất thiên nhiên, Bộ môn Hóa học Hữu cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học

Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Phan Minh Giang,

người đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS TSKH Phan Tống Sơn,

người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn nhà thực vật học TS Nguyễn Quốc Bình, Viện sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

đã giúp giám định và thu thập các mẫu thực vật

Tôi xin cảm ơn ThS Đặng Vũ Lương, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp ghi các phổ NMR, và PGS TS Lê Mai Hương, Viện Hóa học các Hợp chất Thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp thử nghiệm các hoạt tính sinh học

Tôi xin cảm ơn GS TS Hideaki Otsuka và GS TS Katsuyoshi Matsunami, Viện Sau Đại học các Khoa học Y Sinh và Sức khỏe, Đại học tổng hợp Hiroshima (Nhật Bản) đã giúp ghi các phổ khối lượng phân giải cao

Tôi xin cảm ơn các thầy giáo, cô giáo, các cán bộ nhân viên cùng toàn thể các bạn đồng nghiệp trong Bộ môn Hóa học Hữu cơ và Khoa Hóa học về sự giúp

đỡ nhiệt tình trong thời gian tôi thực hiện luận án

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến những người thân trong gia đình đã động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt giai đoạn học tập và nghiên cứu này

Tác giả

Trần Thị Thanh Nhàn

MỤC LỤC

Trang LỜI MỞ ĐẦU

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 THỰC VẬT HỌC, NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH

SINH HỌC CÁC LOÀI ARTEMISIA (ASTERACEAE)

1.1.1 Vài nét về thực vật học chi Artemisia

1.1.2 Nghiên cứu hóa học chi Artemisia

1.1.2.1 Các hợp chất tecpenoit

1.1.2.1.1 Các monotecpen từ tinh dầu 1.1.2.1.2 Các sesquitecpen và sesquitecpen lacton 1.1.2.2 Các flavonoit và các chất khác

1.1.2.3 Các hợp chất acetylenic

1.1.3 Nghiên cứu hoạt tính sinh học các loài Artemisia

1.1.4 Công dụng của các loài Artemisia trong y dược học

SINH HỌC CÁC LOÀI CURCUMA (ZINGIBERACEAE)

1.2.1 Vài nét về thực vật học chi Curcuma

1.2.2 Nghiên cứu hóa học chi Curcuma

1.2.2.1 Các hợp chất tecpenoit 1.2.2.2 Các điarylheptanoit và các chất khác

1.2.3 Nghiên cứu hoạt tính sinh học các loài Curcuma

1.2.4 Công dụng của các loài Curcuma trong y dược học

1.3 TỔNG QUAN VỀ CÁC CÂY NGHIÊN CỨU TRONG LUẬN ÁN

1.3.1 Cây Ngải rừng (Artemisia roxburghiana Bess., họ Cúc -

Asteraceae)

1.3.2 Cây Thanh cao Bắc Bộ (Artemisia dubia Wall ex Bess var

longeracemosa Pamp forma tonkinensis Pamp., họ Cúc -

F Liang, họ Gừng - Zingiberaceae)

Chương 2 PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH, PHÂN TÁCH CÁC HỖN HỢP

2.2.5 Chiết pha rắn trên pha đảo

2.2.6 Phương pháp kết tinh lại

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT

3.1 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÂY NGẢI RỪNG

(ARTEMISIA ROXBURGHIANA BESS.)

3.1.1 Nguyên liệu thực vật

3.1.2 Điều chế các phần chiết từ lá cây Ngải rừng

3.1.3 Phân tích các phần chiết lá cây Ngải rừng bằng sắc ký lớp

mỏng 3.1.4 Phân tách các phần chiết lá cây Ngải rừng

3.1.4.1 Phân tách phần chiết n-hexan (ARH)

3.1.4.2 Phân tách phần chiết điclometan (ARD) 3.1.4.3 Phân tách phần chiết etyl axetat (ARE)

3.1.5 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập

được từ lá cây Ngải rừng 3.2 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÂY THANH CAO

BẮC BỘ (ARTEMISIA DUBIA WALL EX BESS VAR LONGERACEMOSA PAMP FORMA TONKINENIS PAMP.)

3.2.1 Nguyên liệu thực vật

3.2.2 Điều chế các phần chiết từ lá cây Thanh cao Bắc Bộ

3.2.3 Phân tích các phần chiết lá cây Thanh cao Bắc Bộ bằng sắc

ký lớp mỏng 3.2.4 Phân tách các phần chiết lá cây Thanh cao Bắc Bộ

3.2.4.1 Phân tách phần chiết n-hexan (ADH)

3.2.4.2 Phân tách phần chiết điclometan (ADD)

3.2.5 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập

được từ lá cây Thanh cao Bắc Bộ 3.3 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÂY NGHỆ QUẢNG

TÂY (CURCUMA KWANGSIENSIS S G LEE et C F LIANG)

3.3.1 Nguyên liệu thực vật

3.3.2 Điều chế các phần chiết từ thân rễ cây Nghệ Quảng Tây

3.3.3 Phân tích các phần chiết thân rễ cây Nghệ Quảng Tây bằng sắc ký lớp mỏng

3.3.4 Phân tách các phần chiết thân rễ cây Nghệ Quảng Tây

3.3.4.1 Phân tách phần chiết điclometan (CKD) 3.3.4.2 Phân tách phần chiết etyl axetat (CKE)

3.3.5 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập được từ thân rễ cây Nghệ Quảng Tây

3.4 THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG VI SINH VẬT KIỂM ĐỊNH

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 NGHIÊN CỨU HÓA HỌC CÂY NGẢI RỪNG (ARTEMISIA ROXBURGHIANA BESS.)

4.1.1 Đối tượng nghiên cứu

4.1.2 Chiết và phân tách các phần chiết từ lá cây Ngải rừng

4.1.3 Xác định cấu trúc các hợp chất được phân lập từ lá cây Ngải

4.2 NGHIÊN CỨU HÓA HỌC CÂY THANH CAO BẮC BỘ

(ARTEMISIA DUBIA WALL EX BESS VAR LONGERACEMOSA PAMP FORMA TONKINENSIS PAMP.)

4.2.1 Đối tƣợng nghiên cứu

4.2.2 Chiết và phân tách các phần chiết từ lá cây Thanh cao Bắc Bộ

4.2.3 Xác định cấu trúc các hợp chất đƣợc phân lập từ lá cây Thanh

cao Bắc Bộ

4.3 NGHIÊN CỨU HÓA HỌC CÂY NGHỆ QUẢNG TÂY (CURCUMA KWANGSIENSIS S G LEE et C F LIANG)

4.3.1 Đối tƣợng nghiên cứu

4.3.2 Chiết và phân tách các phần chiết từ thân rễ cây Nghệ Quảng Tây

4.3.3 Xác định cấu trúc các hợp chất đƣợc phân lập từ thân rễ cây Nghệ Quảng Tây

4.4 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC

KẾT LUẬN

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ ĐƢỢC CÔNG

BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Qui trình điều chế các phần chiết từ lá cây Ngải rừng

Phân tách phần chiết n-hexan (ARH)

Phân tách phần chiết điclometan (ARD)

Phân tách phần chiết etyl axetat (ARE)

Qui trình điều chế các phần chiết từ lá cây Thanh cao Bắc

Bộ

Phân tách phần chiết n-hexan (ADH)

Phân tách phần chiết điclometan (ADD)

Qui trình điều chế các phần chiết từ thân rễ cây Nghệ Quảng

Tây

Phân tách phần chiết điclometan (CKD)

Phân tách phần chiết etyl axetat (CKE)

Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định

AR3

AR15

Các hợp chất được phân lập từ cây Ngải rừng

Các hợp chất được phân lập từ cây Thanh cao Bắc Bộ Các tương tác 1

Các tương tác 1

Các hợp chất được phân lập từ cây Nghệ Quảng Tây

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DÙNG TRONG LUẬN ÁN Các phương pháp sắc ký

: Sắc ký lớp mỏng (Thin-Layer Chromatography) : Sắc ký cột pha đảo C-18 (C-18 Reversed Phase Column Chromatography)

: Chiết pha rắn trên pha đảo (Reversed Phase-Solid Phase Extraction)

: Sắc ký rây phân tử (Size Exclusion Chromatography)

: Phổ khối lượng ion hóa phun bụi điện tử (ElectroSpray Ionization Mass Spectrometry)

: Phổ khối lượng ion hóa hóa học ở áp suất khí quyển

Spectrometry) : Phổ khối lượng phân giải cao (High-Resolution Mass Spectrometry)

: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)

: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)

: Hằng số tương tác (Hertz) : singlet

: doublet : triplet : pic tù : quartet : multiplet

Phương pháp thử hoạt tính sinh học

Các ký hiệu khác

Phụ lục 4 Phổ (+)-HR-ESI-MS của AR3

Phụ lục 5 Phổ 1

H-NMR của AR3

Phụ lục 6 Phổ 13

C-NMR của AR3 Phụ lục 7 Phổ DEPT của AR3

Phụ lục 8 Phổ NOESY của AR3

Phụ lục 9 Phổ HMBC của AR3

Phụ lục 10 Phổ HSQC của AR3

Phụ lục 11 Phổ 1

H-NMR của AR4 Phụ lục 12 Phổ IR của AR5

Phụ lục 13 Phổ (+)-ESI-MS của AR6/AR7

Phụ lục 14 Phổ 1

H-NMR của AR6/AR7

Phụ lục 15 Phổ 13

C-NMR của AR6/AR7 Phụ lục 16 Phổ DEPT của AR6/AR7

Phụ lục 17 Phổ 1

H-NMR của AR8

Phụ lục 18 Phổ 13

C-NMR của AR8 Phụ lục 19 Phổ DEPT của AR8

Phụ lục 20 Phổ 1

H-NMR của AR9 Phụ lục 21 Phổ IR của AR10/AR11

Phụ lục 22 Phổ (−)-ESI-MS của AR10/AR11

Phụ lục 23 Phổ 1

H-NMR của AR10/AR11

Phụ lục 24 Phổ 13

C-NMR của AR10/AR11 Phụ lục 25 Phổ DEPT của AR10/AR11

Phụ lục 30 Phổ 1

H-NMR của AR14 Phụ lục 31 Phổ IR của AR15

Phụ lục 32 Phổ (+)-HR-ESI-MS của AR15

Phụ lục 33 Phổ 1

H-NMR của AR15

Phụ lục 34 Phổ 13

C-NMR của AR15 Phụ lục 35 Phổ DEPT của AR15

Phụ lục 36 Phổ NOESY của AR15

Phụ lục 37 Phổ HMBC của AR15

Phụ lục 38 Phổ 1

H-NMR của AR16 Phụ lục 39 Phổ IR của AR17

Phụ lục 40 Phổ (+)-HR-ESI-MS của AR17

Phụ lục 41 Phổ 1

H-NMR của AR17

Phụ lục 42 Phổ 13

C-NMR của AR17 Phụ lục 43 Phổ DEPT của AR17

Phụ lục 50 Phổ 1

H-NMR của AD1

Phụ lục 51 Phổ 13

C-NMR của AD1 Phụ lục 52 Phổ DEPT của AD1

Phụ lục 63 Phổ 1

H-NMR của AD9/AD10

Phụ lục 64 Phổ 13

C-NMR của AD9/AD10 Phụ lục 65 Phổ DEPT của AD9/AD10

Phụ lục 66 Phổ 1

H-NMR của AD11 Phụ lục 67 Phổ IR của AD12

Phụ lục 68 Phổ (+)-ESI-MS của AD12

Phụ lục 69 Phổ 1

H-NMR của AD12

Phụ lục 70 Phổ 13

C-NMR của AD12 Phụ lục 71 Phổ DEPT của AD12

Phụ lục 72 Phổ NOESY của AD12

Phụ lục 73 Phổ HMBC của AD12

Phụ lục 74 Phổ HSQC của AD12

Phụ lục 75 Phổ 1

H-NMR của AD13 Phụ lục 76 Phổ IR của CK1

Phụ lục 77 Phổ 1

H-NMR của CK2 Phụ lục 78 Phổ UV của CK3

Phụ lục 93 Phổ 1

H-NMR của CK4

Phụ lục 94 Phổ 13

C-NMR của CK4 Phụ lục 95 Phổ DEPT của CK4

LỜI MỞ ĐẦU

Thực vật là nguồn phong phú các hợp chất hữu cơ thiên nhiên với sự đa dạng về cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học Các khung phân tử của các hợp chất thiên nhiên được sinh tổng hợp theo nhiều con đường khác nhau, và sự sắp xếp của các nhóm chức và hóa lập thể của nhiều hợp chất này được cho là đã được thiên nhiên phát triển để tạo ra nhiều hoạt tính sinh học tối ưu; tất cả đã tạo nên sự lý thú về hóa học của các hợp chất thiên nhiên từ thực vật và tầm quan trọng của các hợp chất này trong nghiên cứu hoạt chất sinh học nhằm ứng dụng vào thực tiễn Phân tích, phân tách các hỗn hợp được chiết ra từ thực vật, phân lập

và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất hữu cơ thiên nhiên tiếp tục đặt ra những nhiệm vụ mới cho các nhà nghiên cứu

Trên con đường phát triển các dược phẩm mới, các tác nhân có thể được phân lập từ nguồn nguyên liệu thiên nhiên, bán tổng hợp hoặc tổng hợp toàn phần Theo thống kê gần 70% các thuốc được phép sử dụng hiện nay có nguồn gốc từ thiên nhiên, trong số đó một phần khá lớn từ thực vật và ít nhất có 119 hợp chất bắt nguồn từ 90 loài cây có thể được xem là thuốc quan trọng hiện nay đang được sử dụng ở một hay nhiều nước [88] Các tài liệu gần đây cho thấy 21 thuốc trên cơ sở các hợp chất thiên nhiên đã được đưa ra thị trường dược phẩm thế giới trong khoảng thời gian từ năm 1998 đến năm 2004 [50] Do đã được sử dụng trong y học dân gian để điều trị các bệnh nhiễm trùng từ lâu đời, các thực vật bậc cao đã cung cấp nhiều cấu trúc hóa học làm chất dẫn đường để phát triển các thế

hệ thuốc chống nhiễm trùng mới (chống sốt rét, kháng lao, kháng khuẩn, kháng nấm,…) [24, 29] Hệ thực vật phong phú của Việt Nam với gần 11.000 loài thực vật bậc cao (theo dự đoán, con số này có thể lên tới 12.000 loài), trong số đó cây làm thuốc chiếm khoảng 26-30% [1, 3] tiếp tục là nguồn cung cấp các hợp chất thiên nhiên cho các nghiên cứu về hóa học, sinh học và dược lý học Cùng với việc phát hiện các tác nhân chống nhiễm trùng gây ra bởi các vi khuẩn, vi rút, vi nấm gây bệnh và ký sinh trùng, các nghiên cứu định hướng nhằm phát hiện các hợp chất thiên nhiên có tác dụng chống oxi hóa cũng đang được giới khoa học quốc tế và trong nước quan tâm

Trong giới thực vật của Việt Nam, họ Cúc (Asteraceae, syn Compositae)

và họ Gừng (Zingiberaceae) thể hiện sự đa dạng sinh học cao; nhiều loài mới thuộc các chi của hai họ này tiếp tục được các nhà thực vật học phát hiện [3] Sự phong phú về cấu trúc hóa học, đặc biệt là cấu trúc lập thể, đã được thể hiện trong các nghiên cứu hóa học về các hợp chất được phân lập từ các họ này, trong số đó nhiều chất thuộc về các lớp có cấu trúc tiềm năng cho các hoạt tính chống nhiễm trùng (kháng khuẩn, kháng nấm, chống sốt rét,…) và chống oxi hóa như các điarylheptanoit và flavonoit Các loài cây này cũng rất giàu các tecpenoit có hoạt tính sinh học, đặc biệt là các sesquitecpenoit Do đó chúng là các đối tượng nghiên cứu phù hợp nhằm phát hiện các hợp chất sesquitecpenoit mới từ thực vật Việc phát hiện ra các tác nhân điều trị quí giá như thuốc chống sốt rét artemisinin

từ chi Artemisia và thuốc dự phòng ung thư curcumin từ chi Curcuma là động lực

bắt đầu của nhiều nghiên cứu hóa học các cây của hai chi này Trong một chương trình nghiên cứu xây dựng thư viện mẫu các sesquitecpenoit và điarylheptanoit

cho các thử nghiệm sinh học, hai chi Artemisia và Curcuma đã được chúng tôi lựa

chọn cho các nghiên cứu hóa học

Trong luận án này, chúng tôi lựa chọn ba loài cây thuộc họ Cúc

(Asteraceae, syn Compositae) và họ Gừng (Zingiberaceae), là những cây thuộc

loại hiếm hoặc mới chỉ được phát hiện gần đây ở nước ta và chưa được nghiên

cứu về thành phần hóa học làm đối tượng nghiên cứu: Artemisia dubia Wall ex Bess var longeracemosa Pamp forma tonkinensis Pamp (Asteraceae), Artemisia roxburghiana Bess (Asteraceae), và Curcuma kwangsiensis S G Lee et C F

Ling (Zingiberaceae) Mục tiêu của nghiên cứu này là phân lập các hợp chất thành phần của ba loài cây được nghiên cứu, xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được và đánh giá hoạt tính sinh học của một số hợp chất chọn lọc

Các nội dung nghiên cứu chính của luận án là:

chiết và phân lập các hợp chất thành phần

4 Đánh giá hoạt tính sinh học của một số hợp chất nhận đƣợc trong khuôn

khổ luận án

Chương 1 TỔNG QUAN

1.2 THỰC VẬT HỌC, NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH

HỌC CÁC LOÀI ARTEMISIA (ASTERACEAE)

1.1.1 Vài nét về thực vật học chi Artemisia

Họ Cúc (Asteraceae, syn Compositae) là một họ thực vật có hoa hai lá mầm Asteraceae là họ lớn thứ hai trong ngành Magnoliophyta, với khoảng 900-1.100 chi và 13.000-20.000 loài đã được thống kê

Chi Artemisia (chi Ngải) là một chi lớn thuộc họ Cúc (Asteraceae) với

khoảng 200-400 loài Chi này bao gồm các loại cây thân thảo hay thân bụi được

biết đến nhờ tinh dầu đặc trưng của chúng Các thực vật này sinh trưởng trong các

khu vực nhiệt đới và ôn đới của Bắc bán cầu Các loài Artemisia thường ưa sinh

sống ở môi trường khô hay bán khô Lá của chúng tương tự lá cây dương xỉ và hầu hết có lông trắng nhỏ bao phủ

Có khoảng 15 loài Ngải đã được biết đến tại Việt Nam như Ngải cứu

(Artemisia vulgaris L.), Ngải giấm (Artemisia tridentata Nutt.), Ngải đắng (Artemisia absinthium L.), Thanh hao hoa vàng (Artemisia annua L.), Ngải lá kim hay Nhân trần hao (Artemisia capillaris Thunb.), Ngải Nhật (Artemisia japonica Thunb.), Ngải giun hay Thanh cao biển (Artemisia maritima L.), Ngải thơm hay Thanh hao lá hẹp (Artemisia dracunculus L.), Thanh cao Bắc Bộ hay Ngải đen (Artemisia dubia Wall var longeracemosa forma tonkinensis Pamp.), Ngải cứu chổi (Artemisia scoparia Waldst et Kil.), Ngải chân vịt (Artemisia lactiflora Wall ex Bess.), Thanh cao ngò (Artemisia apiacea Hance.), v.v…[1, 3]

1.1.2 Nghiên cứu hóa học chi Artemisia

1.1.2.1 Các hợp chất tecpenoit

1.1.2.1.1 Các monotecpen từ tinh dầu

Các tecpen hiđrocacbon và dẫn xuất của chúng (các tecpenoit) có chứa

trong tinh dầu của nhiều loài Artemisia

Nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu Artemisia incana từ Thổ Nhĩ Kỳ,

Cetin B và cộng sự bằng các phương pháp GC và GC-MS đã xác định được 73

hợp chất đặc trưng chiếm 97,2% hàm lượng tinh dầu Các thành phần chủ yếu là

camphor (1) (19%), borneol (2) (18,9%), 1,8-cineole (3) (14,5%), bornyl acetate

(4) (7,8%), camphene (5) (4,9%), và -thujone (6) (4,8%) [20]

Weber D J và cộng sự [109] đã nghiên cứu các hợp chất dễ bay hơi của

các loài phụ (subspecies) tridentata và vaseyana của Artemisia tridentata Các

hợp chất đặc trưng cho loài subsp tridentata là methacrolein (7) và thujone;

camphene, camphor, 1,8-cineole, và thujone đặc trưng cho subsp vaseyana

Juteau F và cộng sự [44] đã nghiên cứu thành phần tinh dầu được thu nhận

bằng cách chưng cất lôi cuốn hơi nước phần trên mặt đất của Artemisia

campestris var glutinosa bằng GC và GC-MS và xác định được 51 thành phần

Các thành phần chính là γ-terpinene (8), capillene (9),

1-phenyl-2,4-pentadiyn-1-one (10), spathulenol (11), methyleugenol (12), p-cymene (13), và β-pinene (14)

Thành phần hóa học của tinh dầu của 18 mẫu Artemisia herba-alba được

thu thập tại vùng Nam Tunisia đã được xác định bằng GC và GC-MS; các thành

phần chính là cineole, thujone, chrysanthenone (15), camphor, borneol,

chrysanthenyl acetate (16), và sabinyl acetate (17) [76]

Tinh dầu của Artemisia capillaris cũng chứa một số thành phần chính

tương tự như các loài Artemisia khác là 1,8-cineole (13,75%), camphor (8,57%),

và germacrene D (18) (10,41%); và các thành phần chính của tinh dầu Artemisia

mongolica là α-pinene (19) (12,68%), germacrene D (8,36%), và γ-terpinene

(8,17%) [63]

Gunawardena K và cộng sự [31] đã phân lập được các monotecpen từ

ba loài Artemisia là Artemisia tridentata ssp spiciformis, Artemisia tridentata

ssp vaseyana và Artemisia cana ssp viscidula và xác định cấu trúc của chúng

bằng các phương pháp phổ Tổng cộng có 26 monotecpen có cấu trúc không theo

và theo qui tắc isopren đã được xác định 2,2-Dimethyl-6-isopropenyl-2H-pyran

(20), 2,3-dimethyl-6-isopropyl-4H-pyran (21), và

2-isopropenyl-5-methylhexa-trans-3,5-dien-1-ol (22) đã được phân lập từ cả A tridentata ssp vaseyana lẫn A

cana ssp viscidula Chất monotecpen không theo qui tắc

2,2-dimethyl-6-isopropenyl-2H-pyran có mạch cacbon tương tự như chất tritecpen squalen Hai

monotecpen không theo qui tắc nữa, artemisiatrien (23) và trans-chrysanthemal

(24) đã được phân lập từ A cana ssp viscidula; và lavandulol (25) đã được phân

HO

OH OH OH H O

23 24 25 26

Artemisia ordosica Krasch phân bố rộng rãi ở các khu vực khô của Đông

Á Phần trên mặt đất của cây này thường được sử dụng trong y học dân gian của

Mông Cổ để điều trị viêm thanh quản, viêm họng, xuất huyết, và viêm đa khớp

dạng thấp Khurelbat D và cộng sự [49] đã phân lập được artemisioside (26), một

monotecpen glucosit mới, từ phần trên mặt đất của Artemisia ordosica

1.1.2.1.2 Các sesquitecpen và sesquitecpen lacton

Nghiên cứu về thành phần hóa học của cây Artemisia anomala Wen J và

cộng sự [110] đã phân lập được một guaianolid dimeric mới được đặt tên là

artanomalide D (27) và một glaucolid mới được đặt tên là artanomalide A (28),

một axit seco-guaiaretic mới acid artanomalic (29), hai guainolid mới

artanomalide B (30) và artanomalide C (31), và năm sesquitecpen lacton đã biết là

armexifolin (32), eudesmaafraglaucolide (33), seco-tanapartholide (34),

O HO

27 R1=OH R2=OAc R3=Me 28 29

35 R1=OAc R2=Me R3=OH

HO

OH

H O

O O

OH

O

O O

O

O O

O

O

OH

O O

33 34 36

Trong một công trình nghiên cứu về các cây thuốc Trung Quốc [36], tám guaianolid mới (các artemdubolide A-H) và mười chín sesquitecpen lacton đã biết

đã được phân lập từ Artemisia dubia Cấu trúc của các hợp chất mới này đã được

xác định là artemdubolide A (37), artemdubolide B (38), artemdubolide C (39),

artemdubolide D (40), artemdubolide E (41), artemdubolide F (42), artemdubolide G (43), và artemdubolide H (44)

OR

H O

O O

OR

H HO

O O

OR

O

O H

OR

O

HO

Cl OHO

Noori S và cộng sự [78] đã phân lập đƣợc tehranolide (45), một

sesquitecpen lacton mới với một nhóm endoperoxide từ Artemisia diffusa

Tehranolide có cấu trúc giống nhƣ artemisinin và đƣợc xem là có các tác dụng giống với artemisinin, một chất có tác dụng kháng các tế bào ung thƣ

Shafizadeh F và Bhadane N R trong một nghiên cứu hóa học về cây

Artemisia arbuscula và Artemisia tridentata [92] đã phân lập và xác định cấu trúc

hai hợp chất germacranolid đã biết tatridin-A (46) và tatridin-B (47), và hai germacranolid mới deacetyllaurenobiolid (48) và spiciformin (49)

OH

O O HO

OH

O O

H H OH

O O

OH O

45 46 47 48 49

Kelsey R G và Shafizadeh F [48] đã điểm lại các sesquitecpen lacton

đƣợc phân lập từ các loài trong chi Artemisia nhằm hiểu rõ hơn về sự phát sinh

giống loài và sự phân loại của bốn giống phụ Abrotanum, Absinthium, Dracunculus, và Seriphidium được đề xuất bởi Besser vào năm 1829 Kết quả

nghiên cứu này đã tỏ ra rất hữu ích Chẳng hạn sự không có lông ở đế hoa chỉ là

đặc trưng về hình thái để phân chia các loài của Abrotanum với các loài của Absinthium Đã không tìm thấy các đặc trưng hóa học phân biệt các loài của hai

giống phụ này vì chúng đều sản sinh ra các eudesmanolid và guaianolid giống hệt nhau hoặc tương tự nhau về mặt sinh tổng hợp Do đó các tác giả đề nghị hợp

nhất hai giống phụ này làm một (chi Artemisia)

Từ loài Artemisia rutifolia, nhóm nghiên cứu của Tan R X [100] đã phân

lập được một germacranolid (50), một dẫn xuất của acid costic (51), hai eudesmanolid (52, 53) và hai guaianolid (54, 55) Trong số đó 51, 53, 54 là các

chất mới Cấu trúc của các hợp chất mới này được xác định là

1β,3β-dihydroxy-6α-(2′-hydroxymethylacryloyloxy)costic acid methyl este (51), eudesma-3-ene-12,6α-olide (53), và 1α,4β-dihydroxyguaia-2,10(14),11(13)- triene-12,6α-olide (54)

O H

X H

O O

O

OH H

HO

54 X=CH3, β-OH 55

Các nghiên cứu gần đây trên thế giới ngày càng mở rộng hơn về số lượng loài được nghiên cứu và số lượng hợp chất phân lập được

Theo kết quả nghiên cứu của Sy L -K và Brown G D [98] các amorphan

sesquitecpen deoxyarteannuin B (56), dihydro-deoxyarteannuin B (57), deoxyarteannuin B (58), dihydro-epi-deoxyarteannuin B (59), isoannulide (60),

epi-annulide (61), và một monotecpen

trans-5-hydroxy-2-isopropenyl-5-methylhex-3-en-1-ol (62) đã được phân lập từ cây Artemisia annua; trong số đó 56, 57, và 62

H

H O

O

H

H O

Cây thanh hao (Artemisia annua L.) là nguồn cung cấp thuốc chống sốt rét

mạnh artemisinin (63) và đã là đối tượng của nhiều công trình nghiên cứu rộng

lớn kể từ năm 1982 lại đây [18] Khoảng 38 sesquitecpen thuộc kiểu khung

amorphan và cadinan đã được biết đến từ loài cây này, trong số đó acid arteannuic

(64), arteannuin B (65) và artemisinin thường có hàm lượng cao trong cây Acid

dihydroartemisinic (66) và dihydroarteannuin B (67) cũng có mặt trong A annua

với hàm lượng đáng kể A annua cũng là một nguồn phong phú của nhiều loại

hợp chất thiên nhiên khác, bao gồm các monotecpen, các đitecpen và các

flavonoit Tất cả các nghiên cứu hóa thực vật này của A annua đều đã được thực

hiện với phần trên mặt đất của cây (lá, thân và hoa)

O

O

H O O H

O R

O

R

H

H HO

O

O R

Brown G D và cộng sự [18] đã nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên có

mặt trong hạt cây A annua và đã phát hiện ra hạt này là một nguồn tập trung hầu

hết các chất chuyển hóa thứ cấp đã được tìm thấy trong các công trình nghiên cứu

trước đó về cây này, và còn thêm nhiều tecpen mới Phân tách phần chiết

điclometan của hạt cây A annua bằng sắc kí cột (CC) và sắc kí lỏng hiệu năng

cao (HPLC) các tác giả đã phân lập được 18 hợp chất mới, cấu trúc của chúng đã được xác định bằng các phương pháp phổ, chủ yếu là phổ NMR Mười tám hợp

chất này là 1β-hydroxy-4(15),5-eudesmadiene (68), eudesmadiene (69), 5α-hydroperoxy-eudesma-4(15),11-diene (70), 4α,5α-epoxy- 6α-hydroxy amorphan-12-oic acid (71), 4α,5α-epoxy-6α-hydroxy amorphan-12-ol

ester]-cyclohexane (73), 1-oxo-2β-[3-butanone]-3α-methyl-6β-[2-propanoic

acid]-cyclohexane (75), α-epoxy-dihydroartemisinic acid (76), norannuic acid formyl ester (77), 3α-hydroxy-4α,5α-epoxy-7-oxo-(8[76]-abeo)-amorphane (78), 15-nor-10-hydroxy-oplopan-4-oic acid (79), 3α,7α-dihydroxy amorph-4- ene-3-acetate (80), 3α,15-dihydroxy cedrane (81), 4-hydroxy-2-isopropenyl-5- methylene-hexan-1-ol (82), 1,10-oxy-α-myrcene hydroxide (83), 1,10-oxy-β-

myrcene hydroxide (84), và phytene-1,2-diol (85)

OOH

OH R

HO O

O H

OH

OH

H OH

78 79 80 81

Wong H F và Brown G D [112] đã phân lập được bốn hợp chất

germacranolit từ cây Artemisia myriantha Wall ex Bess., một loài cây được dùng

trong y học cổ truyền của Trung Quốc để chữa chứng đa kinh và viêm Cấu trúc

các chất này được các tác giả xác định là

O RO

1 2

5 6 7 8

9 10

Theo các kết quả nghiên cứu của Ortet R và cộng sự [80], loài Artemisia

gorgonum, một loài cây đặc hữu của các đảo Cape Verde được dùng trong y học

dân gian địa phương để điều trị các triệu chứng liên quan đến bệnh sốt, có thành

phần sesquitecpen lacton rất phong phú Ngoài tám guaianolid và hai

germacranolid đã biết, các tác giả đã phân lập được ba lacton mới là

5α-hydroxy-6-epileukodin (90), 1,10-dioxo-1,10-deoxy-1,10-secogorgonolide (91), và

đến sự sửa đổi cấu trúc của một guaianolid (gorgonolide 93) được công bố trước

đó thành 1β,10α-dihydroxy-1,10-deoxygorgonolide (94) Trong số các chất đã

biết của cây này ridentin (95) đáng quan tâm về mặt hoạt tính sinh học

O O

O

O O O

O

O

O O O

HO HO

O O

O O

96 97 98

O O

OH

O OH

việc sử dụng sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC) - phổ khối lượng (MS), HPLC

pha đảo, và HPLC - chiết pha rắn (SPE) - phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) để

phân tích thành phần của cây Ngải đắng (Artemisia absinthium L.) Phương pháp

này đã xác định định lượng được các sesquitecpen lacton gây ra vị đắng đặc trưng

của Ngải đắng như absinthin (96), thành phần đắng chủ yếu, anabsin (97), ketopelenolide b (98), và anabsinthin (99) Công trình nghiên cứu này cũng đã phát hiện chất dimer mới 3′-hydroxyanabsinthin (100)

Khi nghiên cứu thành phần hóa học của loài Artemisia herba-alba của

vùng Nam Tunisia, Mohsen H và cộng sự [76] đã phân lập được các sesquitecpen

chính là davana ether (101) và davanone (102)

Artemisia alba Turra được thu thập từ bốn vùng khác nhau của Italy

(Madonie, Marche, Majella, và Mt Velino) cũng là một nguồn giàu sesquitecpenoit [66] Tinh dầu từ phần trên mặt đất của cây này của vùng Madoni

có hàm lượng cao sesquitecpenoit (chiếm trên 60% hàm lượng tinh dầu) với các

keton và oxid chiếm ưu thế, các thành phần chính là davanone (10,5%) và bisabolone oxide (16,4%) Trái lại tinh dầu từ A alba của các vùng khác chứa

α-một hàm lượng cao các sesquitecpen ancol với thành phần chủ yếu là

8-cedren-13-ol (Mache); α-eudesmol (Majella); và epi-α-bisabolol và α-bisabolol,

(E)-nerolidol (Monte Velino)

Nghiên cứu tinh dầu trên mặt đất của Artemisia roxburghiana Bess Bicchi

C và cộng sự [16] đã xác định được các thành phần chính monotecpenoit

(1,8-cineole, camphor, và α-thujone) và sesquitecpenoit Các hợp chất sesquitecpenoit

bị oxi hóa là các thành phần chiếm tỉ lệ rất thấp trong tinh dầu này Trong số đó một vài hợp chất có các cấu trúc eudesman và eremophilan

1.1.2.2 Các flavonoit và các chất khác

Flavonoit là các dẫn xuất phenylpropan quan trọng với một khung cacbon

C15 Các flavonoit xuất hiện trong tất cả các thực vật bậc cao, dưới dạng tự do hoặc glycosid

Theo kết quả nghiên cứu của Baraldi R và cộng sự [15] cây Artemisia annua L chứa hàm lượng cao nhất của cả các flavonoit lẫn artemisinin ở thời kì

cây nở hoa rộ Bốn flavonoit đã được tìm thấy là eupatin (103), casticin (104), chrysoplenetin (105), và artemetin (106)

Lee S J và cộng sự [56] đã phân lập được từ cây Ngải cứu (Artemisia

vulgaris L.) các flavonoit tricin (107), jaceosidin (108), eupafolin (109),

chrysoeriol (110), diosmetin (111), homoeriodictyol (112), isorhamnetin (113),

apigenin (114), eriodictyol (115), luteolin (116), luteolin 7-glucoside, kaempferol

glucoside, kaempferol 7-glucoside, kaempferol rhamnoside, kaempferol

3-rutinoside, quercetin 3-glucoside, quercetin 3-galactoside, quercetin (117), rutin (118), và vitexin (119) Các hợp chất phổ biến nhất là eriodictyol (115) và luteolin (116)

O

O OH MeO

MeO

R1

R2

R3

103 R1=OH R2=OCH3 R3=OH

104 R1=OCH3 R2=OCH3 R3=OH

105 R1=OCH3 R2=OH R3=OCH3

106 R1=OCH3 R2=OCH3 R3=OCH3

OCH3

O

O OH

HO

CH 3 O

OH OH

O

O OH

OH HO

O

OH OH

OH OH

HO

O

OH OH

O O OH

O O

OMe OMe

O O

119 120 121

O

O OH MeO

MeO

OMe

OMe OMe

122

Ngoài các sesquitecpen ra, Aberham A và cộng sự [8] cũng phân tích

thành phần của cây Ngải đắng (Artemisia absinthium L.) và tìm thấy các thành

phần có hoạt tính sinh học khác như các lignan epiyangambin (120) và sesartemin

(121) và flavonoit artemisetin (122)

Bốn mươi chín hợp chất thuộc các nhóm flavon, flavonol, flavanon và

dihydroflavonol; một coumarin; và một phloroacetophenon đã được phân lập từ

9 loài thực vật thuộc chi Artemisia bằng phương pháp sắc ký rây phân tử trên

Sephadex LH-20 trong một công trình nghiên cứu của Valant-Vetschera K M.,

Fischer R và Wollenweber E [104]

Saleh N A M và cộng sự [90] đã phân lập và nhận dạng được mười

flavonoit glycosid từ Artemisia monosperma gồm các chất vicenin-2, lucenin-2,

acacetin 7-glucoside, acacetin 7-rutinoside, các 3-glucoside và các 7-rutinoside

của quercetin và patuletin, và các 5-glucoside của quercetin và isorhamnetin; và

tám flavonoit glucosid từ cây Artemisia herba-alba gồm isovitexin, vicenin-2,

schaftoside, isoschaftoside và các 3-glucoside và 3-rutinoside của quercetin và

patuletin

Yang G E và cộng sự [117] đã phân lập được 5 flavonoit từ cây Artemisia annua và xác định được cấu trúc của chúng là 5-hydroxy-3,7,4′-trimethoxyflavon,

5,4′-dihydroxy-3,7,3′-trimethoxyflavon, và quercetin

Nghiên cứu thành phần hóa học của loài Artemisia rupestris Song W X

cùng cộng sự [94] đã phân lập được tám hợp chất từ loài cây này bao gồm acid rupestonic, chrysosplenetin B, artemetin, herniarin, isokaempferide, acid vanillic,

kaempferol 3,3',4'-trimethyl ether, và ermanine bằng phương pháp sắc ký cột trên

silica gel và Sephadex LH-20

Trong một công trình nghiên cứu khác về Artemisia rupestris, Ji T F và

cộng sự [41] đã phân lập thêm được mười một hợp chất gồm robinin, quercetin,

linearin, luteolin, sucrose, tilianin, luteolin-7-glucoside, β-D coumaroylglucoside, hirsutine, 3-(4-methoxyphenyl)-(E)-2-propenoic acid ethyl

-3'-methoxy-4'-O-p-ester, và rutin

Tám flavonoit bao gồm 7,4'-dimethoxyflavanone, 7,4'-dimethoxyflavone, 5,4'-dihydroxy-7-methoxyflavone, 5,7-dihydroxy-6,4'-

methoxyflavanone, 5,7-dihydroxy-3',4'-dimethoxyflavone, và

5,3',4'-trihydroxy-7-methoxyflavone đã lần đầu tiên được phân lập từ cây Artemisia ordosica bởi

Zhao D B và cộng sự [124]

Zhang Q W và cộng sự [123] đã phân lập và xác định cấu trúc bốn flavon

từ chồi cây Artemisia scoparia, đó là cirsilineol, cirsimaritin, arcapillin và

cirsiliol, trong số đó cirsilineol, cirsimaritin, và cirsiliol đã lần đầu tiên được phân lập từ loài cây này

Trong một bài tổng quan Ferreira J F S và cộng sự [27] đã tập hợp trên

50 hợp chất phenolic khác nhau đã được phân lập từ cây Artemisia annua thuộc 5

nhóm chính là flavon, flavonol, coumarin, axit phenolic, và các loại khác Các

coumarin quan trọng được nhận dạng từ A annua là coumarin, aesculetin

-glucopyranoside-6-methoxy-coumarin), và tomentin (5-hydroxy-6,7-dimethoxy-coumarin) Các

flavon và flavonol (dưới dạng glycosid hoặc aglycon) chiếm phần đa số trong các

hợp chất phenolic của A annua với 11 flavon và 29 flavonol quan trọng đã được

xác định Các flavonoit quercetin-3-glucoside, rhamnetin, chrysoplenol D, và

pilloin thuộc vào số các thành phần chủ yếu của A annua Các flavonoit có mặt trong A annua được xem là có thể hợp đồng với artemisinin trong các tác dụng chống sốt rét và chống ung thư Các axit phenolic có trong A annua là acid

chlorogenic, acid quinic và acid coumaric Ngoài ra các hợp chất phenolic khác

2,2-dihydroxy-6-methoxychromene cũng đã được phân lập từ A annua

1.1.2.3 Các hợp chất acetylenic

Nhiều loài Artemisia đã được nghiên cứu về các hợp chất acetylenic Các

hợp chất này có thể phân ra thành ba loại: dehydromatricaria ester và các dẫn xuất của chúng; C13-C14 spiroacetal ethers, potica epoxide và các dẫn xuất; và dehydro falcarinone và các dẫn xuất C17, cùng với các aromatic acetylen và isocoumarin

Sáu hợp chất acetylenic đã được Yoshimasa N và cộng sự [120] phân lập

từ lá Artemisia lactiflora (Compositae) của Thái Lan Bốn trong số đó được xác

định là có cấu trúc lập thể của

3,4-epoxy-2-(2,4-hexadiynylidene)-1,6-dioxaspiro[4.5]decan (123) và các dẫn xuất của nó 124, 125, 126 Hai chất còn lại

được xác định là các dẫn xuất chlorohydrin của diacetylene spiroketal enol ether

127, 128

Abbas Y và cộng sự [5] đã phân lập được một thiophen acetylen mới từ rễ

khô của loài A Absinthium, 2-acetyl-3-metoxy-5-(prop-1-ynyl) thiophen (129) từ

dịch chiết n-hexan Cấu trúc hợp chất này đã được xác định nhờ các phương pháp

phổ

S

CH 3

H 3 C O

O

H 3 C

129

Khi nghiên cứu thành phần hóa học của loài Artemisia capillaris, một

hydrocarbon thuộc loại acetylenic cũng đã được Mitsuo M và cộng sự [74] tìm thấy từ cây này với lượng rất nhỏ và đã được xác định cấu trúc là neocapillen

Cũng nghiên cứu trên Artemisia capillaris, Tang W và cộng sự [102] đã

phân lập được các dẫn xuất polyacetylen từ phần tinh dầu của loài cây này, bao

gồm capillene (130), capillone (131), capillin (132), capillarin (133), norcapillene (5-phenyl-1,2-pentadiyne) (134), dehydrofalcarinnone (135), dehydrofalcarinol (136), capillanol (137), methoxyxapillene (138), và neocapillene (139)

Từ loài Artemisia japonica ssp littoricola, Kwon H C và cộng sự [51] cũng đã phân lập được hai hợp chất acetylenic là (3R)-dehydrofalcarinol và (3R)-

dehydrofalcarindiol

Nhận xét

Chi Artemisia là một trong số các chi thực vật được nghiên cứu rộng nhất

về thành phần hóa học Là một thành viên của tộc Anthemideae trong họ Asteraceae, chi này chứa chủ yếu các tecpen, các hợp chất acetylenic và các hợp chất phenolic

Nhiều loài Artemisia có chứa tinh dầu, đặc biệt là trong lá và hoa Thành

phần chủ yếu của các tinh dầu này là các monotecpenoit và sesquitecpenoit, bao gồm cả các cấu trúc tuân theo qui tắc lẫn các cấu trúc không tuân theo qui tắc; một số tinh dầu này có chứa các hợp chất acetylenic Mùi thơm và mạnh của một

số loài Artemisia là do hàm lượng cao của các tecpen dễ bay hơi Việc sử dụng

tinh dầu như là các chất đánh dấu phân loại hóa học có thể là hữu ích cho sự phân

loại các loài Artemisia

Các chất chuyển hóa đặc trưng và thú vị nhất của các loài Artemisia là các

sesquitecpen lacton, thuộc nhiều nhóm khác nhau như guaianolid, germacranoid, eudesmanolid, v.v… Các sesquitecpen lacton thường được xem là các chất đánh dấu hóa học chính của chi này Nhiều sesquitecpen lacton có hoạt tính dược lý quí

giá như artemisinin, một seco-cadinan từ Artemisia annua Artemisia cũng là chi sản sinh coumarin chủ yếu của tộc Anthemideae Các loài Artemisia cũng là các

thực vật giàu flavonoit Các dẫn xuất flavon và flavonol là phổ biến trong chi này, chúng thường xuất hiện dưới dạng glycosit

1.1.3 Nghiên cứu hoạt tính sinh học các loài Artemisia

Chi Artemisia L (Asteraceae) là một chi lớn bao gồm nhiều loài cây thuốc

quan trọng thường được dùng trong y học truyền thống của nhiều nước châu Á để chữa các bệnh như sốt rét, viêm gan, ung thư, viêm và các bệnh nhiễm trùng bởi nấm, vi khuẩn và virus Các loài cây này hiện là đối tượng được quan tâm về hóa thực vật do sự đa dạng sinh học và hóa học của chúng

Từ khi artemisinin được phát hiện là thành phần có hoạt tính của cây

Artemisia annua vào đầu những năm 1970 đã có hàng trăm công trình nghiên cứu

tập trung vào thành phần hóa học của cây này và các tác dụng kháng kí sinh trùng của artemisinin và các chất tương tự bán tổng hợp của nó Trong thập niên vừa qua các nghiên cứu về các hợp chất dựa trên artemisinin đã mở rộng sang các tính chất chống ung thư của chúng [27]

Bên cạnh đó việc nghiên cứu hoạt tính sinh học của các loài Artemisia khác cũng được đẩy mạnh Tinh dầu và nhiều hợp chất từ các tinh dầu Artemisia có các

tính chất y học và dược lý Sau atermisinin, triển vọng cho việc phát triển các chất

dẫn đường từ Artemisia tiếp tục tăng lên, nhất là trong lĩnh vực chống nhiễm

khuẩn

Tinh dầu thu được bằng cách chưng cất lôi cuốn hơi nước từ các loài

Artemisia capillaris và A mongolica [63] có độc tính dưới dạng thuốc xông chống lại loài sâu Sitophilus zeamais trưởng thành

Các tinh dầu Artemisia và nhiều thành phần của chúng có tác dụng chống nhiễm trùng như tinh dầu A douglasiana có tác dụng kháng Pseudomonas aeruginosa ở nồng độ 0,23 μg/ml, các thành phần 1,8-cineole và camphor của nó cũng kháng khuẩn Pseudomonas aeruginosa ở nồng độ 20 μg/ml Tinh dầu A annua và thành phần 1,8-cineole của nó có tác dụng kháng Trypanomosa brucei ở

các nồng độ 64,6 μg/ml và 99,4 μg/ml tương ứng [4]

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh được hoạt tính kháng khuẩn và tác dụng

chống oxi hóa của tinh dầu A echegarayi Tinh dầu này ức chế sự phát triển của

nhiều vi khuẩn gram-âm và gram-dương, thể hiện nồng độ ức chế tối thiểu (MIC)

thấp nhất đối với Listeria monocytogenes và Bacillus cereus Hai tecpen thujone

và camphor trong tinh dầu đã được xác định là các thành phần chính gây ra tác dụng kháng khuẩn này [52]

Tám guaianolid mới (các artemdubolide A-H) được tìm thấy trong cây

Artemisia dubia đã được đánh giá về tác dụng độc hại tế bào đối với A549 (ung

người), và MDA-MB-435 (u hắc sắc tố người) Các artemdubolide B và E thể hiện tác dụng ức chế yếu đối với các tế bào Colo205 và MDA-MB-435 [36]

Một nghiên cứu tiếp vào năm 2012 đã đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro của tinh dầu lá A dubia đối với các tế bào MCF-7 (diệt hoàn toàn ở 100

μg/ml) và tác dụng kháng nấm Aspergillus niger (MIC 313 μg/ml) Tinh dầu này

chứa chủ yếu chrysanthenone (29,0%), coumarin (18,3%), và camphor (16,4%) [91]

Phần lớn các sesquitecpen lacton được phân lập từ lá và hoa của loài

Artemisia gorgonum được thu thập ở các đảo Cape Verde [80] đều có hoạt tính kháng Plasmodium, trong số đó chất ridetin là chất thú vị nhất với giá trị IC50 là

3,8±0,7 μg/ml đối với Plasmodium falciparum FcB1 và tác dụng độc hại tế bào

yếu đối với dòng tế bào Vero (IC50 71,0±3,9 μg/ml)

Hai lignan epiyangambin và sesartemin được phân lập từ Artemisia absinthium có tác dụng làm giảm hoạt tính vận động tự phát và tính gây gổ do bị cách li ở chuột Hợp chất epiyangambin còn có hoạt tính kết tụ tiểu cầu in vitro và

in vivo Chất flavonoit artemisetin cũng từ cây này thể hiện các hoạt tính chống

viêm, chống khối u và chống tăng sinh đáng kể [8]

Các guaianolid dimeric và sesquitecpenoit được phân lập từ Artemisia anomala đã được đánh giá về hoạt tính độc hại tế bào đối với năm dạng tế bào

ung thư người (HCT-8, Bel-7402, BGC-823, A549, và A2780), và tác dụng kháng COX-2 Chất guaianolid artanomalide D thể hiện tác dụng ức chế mạnh sự phát triển của tất cả các dòng tế bào được thử nghiệm với giá trị IC50 lần lượt là 1,9; 3,0; 8,5; và 1,8 μM, ngoại trừ A549 Artanomalide D cũng có tác dụng kháng viêm mạnh trong phép thử sự ức chế COX-2 [110]

Các flavonoit được phân lập từ cây Thanh hao (Artemisia annua L.) có

nhiều hoạt tính sinh học rất đáng quan tâm [27] Nhiều flavonoit này có hoạt tính

kháng Plasmodium in vitro (IC50 đối với Plasmodium theo µmol/l): artemetin

(26), casticin (24), chrysosplenetin (23), chrysosplenol-D (32), cirsilineol (36), và eupatorin (65) Chúng có thể được xem là có thể hợp lực với artemisinin trong tác dụng chống sốt rét, như một số thí nghiệm đã cho thấy Casticin và artemetin đã

10−7 M, tuy nhiên cả hai đã thể hiện tác dụng hợp đồng khi được kết hợp với

artemisinin ở 5 µM Quercetin ở nồng độ 1,0 mM thể hiện hoạt tính in vitro đối với dòng Plasmodium falciparum 3D7 và có tác dụng hợp đồng khi được kết hợp

ở 1,0 mM, với artemisinin ở các nồng độ từ 0,626 đến 20 nM Kết quả khảo sát

này ủng hộ cho ý tưởng thuốc nhiều thành phần trên cơ sở artemisinin có thể hiệu quả hơn biện pháp chỉ dùng artemisinin

Artemisinin thể hiện hoạt tính chống ung thư có triển vọng trong các thử

nghiệm in vitro và in vivo Nhiều flavonoit có trong A annua cũng có hoạt tính

chống ung thư [27] Khi được thử trên các tế bào A2780 (ung thư buồng trứng người) apigenin làm ngừng các tế bào ở kì gián phân G2/M, và gây ra apoptosis (sự chết được chương trình hóa của tế bào) ở nồng độ 40 µM Luteolin gây ra apoptosis và ức chế sự tăng sinh của tế bào, sự di căn và sự tạo mạch Khi được

thử in vitro, các giá trị IC50 xê dịch giữa 3 và 50 mM và luteolin có hoạt tính khi được thử trên các mô hình ung thư ghép khác loài Eupatorin thể hiện tác dụng độc hại tế bào ở mức độ vừa phải đối với các dòng tế bào MK-1 (ung thư tuyến dạ dày người), HeLa (carcinoma tử cung người), B16F10 (u hắc sắc tố chuột), và 26-L5 (ung thư ruột kết chuột) Quercetin ức chế sự phát triển của dòng tế bào ung thư vú MCF-7 với giá trị IC50 là 5,2 mg/ml Đáng lưu ý là các flavonoit có tác dụng hợp đồng với các thuốc chống ung thư, thí dụ quercetin với cisplatin, doxorubicin, vinblastine, paclitaxel, topotecan,…; apigenin với tamoxifen; luteolin với rapamicin, doxorubicin, cisplatin; v.v…

Eupatilin và jaceosidin được phân lập từ nhiều loài Artemisia như A princeps, A argyi, A iwayomogi, và A copa có hoạt tính chống oxi hóa, chống

viêm và chống dị ứng [39] Eupatilin và jaceosidin được dùng như là các chất

kháng đột biến chống lại 3-amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-β]indol (Trp-P-2) trong Salmonella typhimurium TA98 Eupatilin cũng có hoạt tính chống đái tháo

đường bằng cách tăng cường sự chuyển hóa glucose trong gan và tiết insulin ở chuột bị tiểu đường loại II

Nghiên cứu của Lee S G và cộng sự [55] đã phân lập được năm flavonoit

và ba coumarin từ dịch chiết ethanol-nước 80% của loài Artemisia vulgaris và đã

xác định được cấu trúc bằng các phương pháp phổ, gồm jaceosidine, eupafolin, luteolin, quercetin, apigenine, aesculetin, aesculetin-7-methylether và scopoletin Kết quả nghiên cứu này cũng đã cho thấy các chất này có vai trò như các chất ức

19,0, 25,0, 18,5, 12,5, 1,0, 30,1, 32,2, và 45,0 µmol

1.1.4 Công dụng các của loài Artemisia trong y dược học

Các loài Artemisia là các cây thuốc phổ biến trong y học dân gian của

nhiều nước

Ở Vân Nam (Trung Quốc), toàn cây Artemisia dubia (Hắc hao) được dùng

trị trúng nắng nóng, ngoại cảm, thổ huyết, ngứa ngáy ngoài da, v.v… thường dùng dạng thuốc sắc uống trong

Lá và ngọn cây mang hoa của cây Artemisia absinthium L (Ngải đắng,

Ngải áp xanh) được dùng làm thuốc chữa chứng đầy hơi và đau dạ dày, đau gan, huyết áp cao, ho, sốt, sốt rét gián cách; cũng được dùng làm thuốc trị giun sán Còn dùng chiết làm nước uống, làm thơm rượu vang và các thức uống khác Ở Tuynidi, người ta còn dùng quả và lá phơi khô của cây này quấn làm thuốc hút, hoặc sắc uống làm thuốc trị sốt và trị cúm

Cây Artemisia annua L (Ngải hoa vàng, Hoàng hoa hao, Thanh hao hoa

vàng) chứa artemisinin và tinh dầu được dùng chữa sốt nóng khát nước, phiền nhiệt ra mồ hôi, tối nóng sáng mát, hâm hấp sốt lâu ngày (lao nhiệt), sốt rét cơn, bệnh vàng da và bệnh ngoài da Từ lâu trong y học dân gian của Trung Quốc và Việt Nam Ngải hoa vàng cùng các phần chiết của nó đã được dùng chữa bệnh sốt rét

Cây Artemisia apiacea Hance ex Walp (Thanh hao, Hương hao, Thanh

cao ngò) được dùng để chữa bệnh ra mồ hôi trộm, hâm hấp sốt lâu ngày (lao nhiệt), mồ hôi không thoát ra được, bệnh đái ra máu, mũi chảy máu, kích thích tiêu hóa, chữa phong thấp, nhức mỏi cơ thể và trí não uể oải

Toàn cây Artemisia capillaris Thunb (Nhân trần hao, Nhân trần Trung

Quốc) được dùng làm thuốc ra mồ hôi, giải nhiệt; chữa hoàng đản và các bệnh ở túi mật như vàng da đi tiểu ít, viêm gan truyền nhiễm thể hoàng đản; còn được dùng ngoài trị mụn nhọt, ghẻ ngứa

Lá cây Artemisia dracunculus L (Ngải thơm, Thanh hao lá hẹp, Thanh cao

rồng) được dùng làm gia vị, có thể dùng cây tươi hay cây khô để tăng mùi vị cho thức ăn hoặc thay thế một số chất thơm hay rượu mùi Cây chứa chất đắng và tinh dầu nên cũng được dùng làm thuốc có tác dụng trừ giun, khai vị, lợi trung tiện, lợi tiêu hóa, lợi tiểu, điều kinh, gây ngủ và hạ sốt Thường dùng chữa sưng viêm, đau

răng và loét Cũng dùng trị các vết cắn, vết đốt của động vật có độc Rễ được dùng trị sâu răng

Artemisia japonica Thunb (Ngải Nhật) được dùng trị cảm sốt, đau đầu

(cảm mạo do nắng, sốt không ra mồ hôi), sưng amiđan, lở miệng, sốt rét, lao phổi kèm theo sốt, lao xương, huyết áp cao, cam tích ở trẻ em dùng dưới dạng thuốc sắc Cũng được dùng ngoài, giã cây tươi với lượng vừa đủ làm thuốc đắp trị vết thương chảy máu, viêm mủ da, eczema, mụn nhọt, rắn độc cắn, chữa đau răng, chảy máu cam, đái ra máu, bỏng nước sôi, đau nhức do phong thấp

Toàn cây Artemisia lactiflora Wall ex Bess (Ngải chân vịt, Tan quy) được

dùng làm thuốc hoạt huyết, lợi tiểu, tiêu viêm, tiêu sưng; chữa kinh nguyệt không đều, bế kinh, viêm gan mạn tính, viêm gan vàng da, viêm thận, phù thũng, bạch đới, khó tiêu, đầy bụng, thoát vị Dùng dưới dạng thuốc sắc Còn dùng ngoài chữa đòn ngã, vết thương chảy máu, bỏng, loét, eczema bằng cách giã cây tươi đắp ngoài, hoặc nghiền thành bột băng bó vết thương

Trong cây Artemisia vulgaris L (Ngải cứu, Thuốc cứu) có tinh dầu mà các thành phần chủ yếu là cineole, α-thujone, v.v tập trung nhiều ở cụm hoa và ở

các chồi Người ta thường dùng ngọn cành mang hoa và lá để làm thuốc điều hòa khí huyết, trừ hàn thấp, ôn kinh, an thai, cầm máu Hoặc dùng ngoài trị bụng lạnh đau, đau dạ dày, đau khớp, eczema, ngứa Thường phối hợp với ích mẫu, cỏ gấu

để điều hòa kinh nguyệt Phối hợp với gừng sống trị hàn lỵ ra huyết

1.4 THỰC VẬT HỌC, NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH

HỌC CÁC LOÀI CURCUMA (ZINGIBERACEAE)

1.4.1 Vài nét về thực vật học chi Curcuma

Họ Gừng (Zingiberaceae) là một họ của các thảo mộc sống lâu năm với các thân rễ bò ngang hay tạo củ, bao gồm 47 chi và khoảng trên 1.000 loài phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu ở nam và đông nam châu Á Nhiều loài

là các loại cây cảnh, cây gia vị, hay cây thuốc quan trọng Các thành viên quan trọng nhất của họ này bao gồm gừng, nghệ, riềng, đậu khấu và sa nhân

Chi Curcuma (chi Nghệ) là một chi lớn và tương đối phổ biến của họ Gừng

(Zingiberaceae) chứa nhiều loài có giá trị y học và kinh tế Họ Zingiberaceae có

hơn 70 loài Curcuma được tìm thấy ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của các