LUẬN văn THẠC sĩ SINH học (FULL) tìm hiểu một số hợp chất thứ cấp có khả năng trị bệnh ung thư

Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư ĐẶT VẤN ĐỀ Theo thống kê, giới có 21, triệu người phát mắc bệnh ung thư 13, triệu người chết bệnh vào năm 2030 Tỷ lệ có nguy tăng dần so với thời gian Hiện nay, giới phải đối mặt với bệnh ung thư, bệnh trở thành hiểm họa cho sống có xu hướng ngày phát triển Mặt khác điều trị ung thư hóa trị gây tác dụng không mong muốn làm suy giảm sức đề kháng, mệt mỏi, rụng tóc, đau nhức…Trong bối cảnh nay, phải tìm giải pháp nhằm phịng chóng ngăn chặn phát triển bệnh ung thư, hạn chế dùng hóa trị điều trị bệnh ung thư Trong năm gần đây, tình hình nghiên cứu hợp chất thứ cấp thực vật ngày phát triển Các hợp chất thứ cấp chiết xuất từ thực vật có hoạt tính có giá trị sống Một số hợp chất thuộc nhóm alkaloid, terpenoid, phenolic, saponin…được biết đến hợp chất có khả trị bệnh ung thư Các hợp chất thứ cấp thường tạo số loại tế bào rễ, biểu mô, hoa, lá… hợp chất thứ cấp có giá trị điều trị ung thư taxol, alkaloid, saponin…và chiết xuất từ số thực vật tiêu biểu thông đỏ, dừa cạn, trinh nữ hoàng cung, nấm linh chi, giảo cổ lam…Nhu cầu hợp chất thứ cấp cao hàm lượng chiết xuất từ loại thực vật Điều làm cho loại thực vật trở nên đặc biệt nhà khoa học nước hướng đến để nghiên cứu Tuy nhiên nghiên cứu vài thập niên gần đây, kết nghiên cứu hạn chế chưa đưa nhiều sản phẩm đáp ứng nhu cầu Mặt khác để thực vật sống điều kiện tự nhiên nhiều tác nhân (nắng, mưa, gió, bão, sâu hại…) ảnh hưởng đến hàm lượng hợp chất bị giảm Vì nước ta nhân giống, trồng, nuôi cấy, tạo nhiều thực vật có giá trị nhằm thu nguồn hợp chất có hoạt tính cao đưa vào ngành dược hướng đến bảo vệ nâng cao sức khỏe cho người Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Vì lí đồng thời phân công môn Công Nghệ sinh Học hướng dẫn thầy Bùi Văn Thế Vinh tơi thực khóa luận tốt nghiệp “Tìm Hiểu Một Số Hợp Chất Thứ Cấp Có Khả Năng Trị Bệnh Ung Thư “  Mục đích nghiên cứu đề tài Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư từ thực vật như: Cây dừa cạn, thông đỏ, trinh nữ hoàng cung, giảo cổ lam, nấm linh chi  Giới hạn đề tài Do thời gian cịn hạn chế nên tơi dừng lại việc tìm hiểu số hợp chất có khả trị bệnh ung thư số thực vật mức độ tổng quan Chương TỔNG QUAN VỀ BỆNH UNG THƯ VÀ HỢP CHẤT THỨ CẤP 1.1 Tổng quan bệnh ung thư 1.1.1 Những đặc tính chung bệnh ung thư Ung thư bệnh lý ác tính tế bào, bị kích thích tác nhân sinh ung thư, tế bào tăng sinh cách vô hạn độ, vô tổ chức không tuân theo chế kiểm sốt phát triển thể Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Đa số bệnh ung thư hình thành khối u Khác với khối u lành tính phát triển chỗ, thường chậm, có vỏ bọc xung quanh, khối u ác tính (ung thư) xâm lấn vào tổ chức lành xung quanh giống hình “con cua” với cua bám vào tổ chức lành thể giống rễ lan đất Các tế bào khối u ác tính có khả di tới hạch bạch huyết tạng xa hình thành khối u cuối dẫn tới tử vong Cùng với di xa, tính chất bệnh ung thư hay tái phát làm cho điều trị bệnh khó khăn ảnh hưởng xấu đến tiên lượng bệnh Đa số ung thư bệnh có biểu mạn tính, có q trình phát sinh phát triển lâu dài qua giai đoạn Trừ số nhỏ ung thư trẻ em đột biến gen từ lúc bào thai, phần lớn ung thư có giai đoạn tiềm tàng lâu dài, có hàng chục năm khơng có dấu hiệu trước phát thấy dạng khối u Khi khối u phát triển nhanh có triệu chứng bệnh Triệu chứng đau thường xuất bệnh giai đoạn cuối Hình 1.1: Quá trình phát triển ung thư 1.1.2 Nguyên nhân gây ung thư Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Ngày người ta biết rõ ung thư nguyên nhân gây Tùy theo loại ung thư mà có nguyên nhân riêng biệt Một tác nhân sinh ung thư gây số loại ung thư ngược lại loại ung thư số tác nhân khác Có nhiều yếu tố liên quan đến sinh bệnh ung thư, có ba nhóm tác nhân gây ung thư: vật lý, hóa học sinh học 1.1.2.1 Tác nhân vật lý * Bức xạ ion hóa Bức xạ ion hóa nguồn tia phóng xạ phát từ chất phóng xạ tự nhiên từ nguồn xạ nhân tạo dùng khoa học y học có khả ion hóa vật chất bị chiếu xạ Những loại nguyên nhân chiếm đến 3% số trường hợp ung thư, chủ yếu ung thư tuyến giáp, ung thư phổi ung thư bạch cầu Từ kỷ XVI, người ta thấy nhiều công nhân mỏ Joachimstal (Tiệp Khắc) Schneeberg (Đức) mắc loại bệnh phổi chết Về sau cho thấy ung thư phổi chất phóng xạ quặng đen có chứa uranium Điều ghi nhận qua tỷ lệ mắc ung thư phổi cao công nhân khai mỏ uranium kỷ XX Nhiều nhà X quang giới tác hại to lớn tia X thể Họ tự bảo vệ nhiều người số họ mắc ung thư da bạch cầu cấp Ung thư bạch cầu cấp có tỷ lệ cao người sống sót sau vụ thả bom nguyên tử Mỹ hai thành phố Nagasaki Hiroshima năm 1945 Gần đây, người ta ghi nhận khoảng 200 thiếu niên ung thư tuyến giáp Leucemie sau vụ nổ nhà máy điện nguyên tử Chernobyl Tác động tia phóng xạ gây ung thư người phụ thuộc ba yếu tố:  Tuổi tiếp xúc nhỏ nguy hiểm (nhất bào thai) Việc sử dụng siêu âm chuẩn đoán bệnh thai nhi thay cho X quang tiến lớn  Mối liên hệ liều - đáp ứng  Cơ quan bị chiếu xạ: Các quan tuyến giáp, tủy xương nhạy cảm với tia xạ Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư * Bức xạ cực tím: Tia cực tím có ánh sáng mặt trời Càng gần xích đạo tia cực tím mạnh Tác nhân chủ yếu gây ung thư da Những người làm việc ngồi trời nơng dân thợ xây dựng, cơng nhân làm đường có tỷ lệ ung thư tế bào đáy tế bào vảy vùng da hở (đầu, cổ, gáy) cao người làm việc nhà Đối với người da trắng sống vùng nhiệt đới, tỷ lệ ung thư hắc tố cao hẳn người da màu Cần phải lưu ý trào lưu tắm nắng thái người da trắng chịu ảnh hưởng nhiều tia cực tím Trẻ em khơng nên tiếp xúc nhiều với tia cực tím 1.1.2.2 Thuốc Thuốc nguyên nhân khoảng 90% ung thư phế quản Tính chung thuốc gây khoảng 30% số trường hợp ung thư chủ yếu phế quản số ung thư vùng mũi họng, ung thư tụy, ung thư đường tiết niệu Trong khói thuốc chứa nhiều chất hydrocarbon thơm Trong đó, phải kể đến chất 3,4Benzopyren chất gây ung thư thực nghiệm Qua thống kê cho thấy người hút thuốc có nguy mắc ung thư phế quản gấp 10 lần người không hút Nếu nghiện nặng hút 20 điếu/ ngày nguy mắc bệnh cao từ 15-20 lần người không hút Hút thuốc tuổi trẻ có nguy cao Hút thuốc nâu có nguy cao thuốc vàng Ơ Việt Nam, hút thuốc lào, ăn trầu thuốc có nguy cao hơn, kể ung thư khoang miệng Đối với người nghiện mà bỏ hút thuốc giảm nguy Phụ nữ hút thuốc, đặc biệt phụ nữ châu Âu hút nhiều nghiện nam giới Tỷ lệ số người hút thuốc cao phần giải thích tỷ lệ ung thư phổi ung thư tụy tăng cao Những người không hút thuốc mà sống khoảng không gian hẹp với người hút thuốc, khói thuốc có nguy gây ung thư Được gọi hút thuốc thụ động Điều lưu ý đặc biệt trẻ em nhiễm khói thuốc nguy hại 1.1.2.3 Dinh dưỡng Dinh dưỡng đóng vai trị khoảng 35% nguyên nhân gây bệnh ung thư Nhiều bệnh ung thư có liên quan đến dinh dưỡng ung thư thực quản, ung Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư thư dày, ung thư gan, ung thư đại trực tràng, ung thư vòm mũi họng, ung thư vú, ung thư nội tiết,… Mối liên quan dinh dưỡng với ung thư thể hai khía cạnh chính: Trước hết có mặt chất gây ung thư có thực phẩm, thức ăn, vấn đề thứ hai có liên quan đến sinh bệnh học ung thư diện chất đóng vai trị làm giảm nguy sinh ung thư (vitamin, chất xơ…) đồng thời cân đối phần ăn nguyên nhân sinh bệnh Các chất gây ung thư chứa thực phẩm, thức ăn: Nitrosamin hợp chất N-Nitroso khác, chất gây ung thư thực nghiệm động vật Những chất thường có mặt thực phẩm với lượng nhỏ Các chất nitrit nitrat thường có tự nhiên chất bảo quản thịt, cá thực phẩm chế biến Tiêu thụ nhiều thức ăn có chứa nhiều nitrit, nitrat gây ung thư thực quản, dày Những nghiên cứu loại thực phẩm ướp muối, hay ngâm muối cá muối có hàm lượng nitrosamine cao Các nước khu vực Đông Nam Á thường tiêu thụ loại thực phẩm có liên quan đến sinh bệnh ung thư vòm mũi họng Các nhà khoa học Nhật Bản việc tiêu thụ nước mắm, chứa hàm lượng nitrosamine cao, liên quan đến ung thư dày Aflatoxin sinh từ nấm mốc Aspergillus flavus Đây chất gây bệnh ung thư gan, bệnh phổ biến nước nhiệt đới Loại nấm mốc thường có ngũ cốc bị mốc lạc mốc Sử dụng số phẩm nhuộm thực phẩm, gây ung thư, chất Paradimethyl Amino Benzen dùng để nhuộm bơ thành “bơ vàng” có khả gây ung thư gan Tại nước sử dụng phẩm nhuộm thức ăn chất phụ gia kiểm duyệt nghiêm ngặt để đảm bảo an tồn thực phẩm Các thực phẩm có chứa dư lượng, tàn tích thuốc trừ sâu, khơng gây ngộ độc cấp tính mà cịn có khả gây ung thư Một số cách nấu ăn bảo quản thực phẩm tạo chất gây ung thư Những thức ăn hun khói bị nhiễm benzopyren Việc nướng trực tiếp thịt nhiệt độ cao tạo số sản phẩm có khả gây đột biến gen Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Khẩu phần bữa ăn đóng vai trị quan trọng gây bệnh ung thư ngược lại, lại làm giảm nguy gây ung thư Có mối liên quan bệnh ung thư đại trực tràng với chế độ ăn nhiều mỡ, thịt động vật Chế độ ăn mỡ, thịt gây ung thư qua chế làm tiết nhiều acid mật, chất ức chế q trình biệt hóa tế bào niêm mạc ruột Trong hoa rau xanh chứa nhiều chất vitamin chất xơ Các chất xơ làm hạn chế sinh ung thư chất xơ thúc đẩy nhanh lưu thơng ống tiêu hóa làm giảm thời gian tiếp xúc chất gây ung thư với niêm mạc ruột, mặt khác thân chất xơ gắn cố định chất gây ung thư để tiết theo phân thể Các loại vitamin A, C, E làm giảm nguy ung thư biểu mô, ung thư dày, ung thư thực quản, ung thư phổi,… thơng qua q trình chống oxy hóa, chống gây đột biến gen 1.1.2.4 Những yếu tố nghề nghiệp Khi làm việc môi trường nghề nghiệp người tiếp xúc với xạ ion hóa virus, tác nhân sinh ung thư quan trọng nghề nghiệp hóa chất sử dụng Ước tính nhóm ngun nhân gây khoảng từ đến 8% số ung thư tùy theo khu vực công nghiệp Ngày công nghiệp hóa phát triển mạnh mẽ, ung thư nghề nghiệp khơng có nước phát triển mà cịn nước phát triển Các ung thư nghề nghiệp, thường xảy quan tiếp xúc trực tiếp da đặc biệt quan hơ hấp, ngồi phải kể đến ung thư quan có nhiệm vụ tiết chất chuyển hóa cịn hoạt tính đường tiết niệu Ung thư nghề nghiệp đề cập từ lâu, vào năm 1775, Percival Pott, bác sỹ người Anh lưu ý trường hợp ung thư biểu mô da bìu người thợ làm nghề nạo ống khói tuổi thiếu niên làm nghề Các thợ thường mặc loại quần kiểu bảo hộ lao động có chất bồ hóng dính bết quần nguyên nhân sinh loại ung thư Ngày nay, xã hội phát triển nên nhiều ngành công nghiệp khác có liên quan với số ung thư, chẳng hạn sử dụng asbestos có nguy xuất ung thư màng phổi người thợ hút bụi amian gây xơ hóa phổi lan tỏa dày màng phổi Sợi asbestos nguyên nhân gây ung thư trung mơ Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư màng phổi Ung thư bàng quang loại ung thư hay gặp nhóm nguyên nhân nghề nghiệp Cuối kỷ XIX người ta gặp trường hợp ung thư bàng quang người thợ nhuộm tiếp xúc với aniline Aniline có lẫn tạp chất chứa 4-amindiphenye, 2-aphthylamin gây ung thư Các chất hít vào qua đường thở thải qua đường niệu gây ung thư bàng quang Chất benzene gây chứng suy tủy số có số biểu bệnh ung thư bạch cầu tủy cấp Ngồi ra, gây bệnh đa u tủy xương u lympho ác tính Cịn nhiều loại chất hóa học nghề nghiệp khác có nguy ung thư, đặc biệt nghề liên quan với cơng nghiệp hóa dầu, khai thác dầu tiếp xúc sản phẩm thô dầu mỏ chất nhờn có chứa hydrocacbon thơm,… 1.1.2.5 Các tác nhân sinh học * Virus sinh ung thư: Có bốn loại virus liên quan đến chế sinh bệnh ung thư:  Virus Epstein – Barr Loại ung thư thấy có mặt bệnh ung thư hàm trẻ em vùng Uganda (loại bệnh Eptein Barr phân lập nên virus mang tên virus Eptein-Barr) Về sau người ta phân lập loại virus khối ung thư vịm mũi họng, bệnh có nhiều nước ven Thái Bình Dương đặc biệt Quảng Đông-Trung Quốc số nước Đông Nam Á, có Việt Nam Ơ nhiều bệnh nhân ung thư vòm thấy kháng thể chống lại kháng nguyên virus Epstein-Barr Tuy nhiên, người ta chưa khẳng định vai trò gây bệnh trực tiếp virus Epstein-Barr ung thư vòm mũi họng Trong cộng đồng tỷ lệ nhiễm loại virus tương đối cao số trường hợp ung thư vịm khơng phải nhiều Hướng nghiên cứu virus Epstein-Barr tiếp tục đặc biệt ứng dụng phản ứng IgA kháng VCA để tìm người có nguy cao nhằm chủ động phát sớm ung thư vòm mũi họng  Virus viêm gan B gây ung thư gan nguyên phát hay gặp châu Phi châu Á có Việt Nam Virus thâm nhập thể gây viêm gan cấp, kể nhiều trường hợp thoáng qua Tiếp theo thời kỳ dài viêm gan mạn tiến triển khơng có triệu chứng Tổn thương qua thời gian dài dẫn đến hai biến Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư chứng quan trọng xơ gan toàn ung thư tế bào gan Điều phần giải thích xuất nhiều ổ nhỏ ung thư gan tính chất tái phát sớm sau cắt gan Ngoài ra, xơ gan làm cho tiên lượng bệnh ung thư gan xấu nhiều Việc khẳng định virus viêm gan B gây ung thư gan giữ vai trị quan trọng Nó mở hướng phòng bệnh tốt cách tiêm chủng chống viêm gan B Phát người mang virus xét nghiệm HBsAg (+) người nên dùng vacxin  Virus gây u nhú thường truyền qua đường sinh dục Loại coi có liên quan đến ung thư vùng âm hộ, âm đạo cổ tử cung, nghiên cứu tiếp tục  Virus HTLV1 loại virus (retrovirus) liên quan đến gây bệnh bạch cầu tế bào T gặp Nhật Bản vùng Caribê * Ký sinh trùng vi khuẩn có liên quan đến ung thư: Chỉ loại ký sinh trùng coi nguyên nhân ung thư, sán Schistosoma Loại sán thường có mặt với ung thư bàng quang số ung thư niệu quản người Ả Rập vùng Trung Đông, kể người Ả Rập di cư Cơ chế sinh ung thư loại sán chưa giải thích rõ Loại vi khuẩn đề cập đến vai trị gây viêm dày mạn tính ung thư dày vi khuẩn Helicobacter-Pylori Các nghiên cứu tiếp tục nhằm mục đích hạ thấp tác hại Helicobacter-Pylori giảm tần số ung thư dày, đặc biệt nước Châu Á 1.1.2.6 Yếu tố di truyền suy giảm miễn dịch * Yếu tố di truyền: Nguyên nhân khoảng 33% ung thư người ngày biết yếu tố mơi trường cho giữ vai trị quan trọng phần lớn bệnh ung thư Như yếu tố di truyền không quan trọng lẽ có nhiều thơng tin yếu tố mơi trường Có lẽ phần lớn phát triển ung thư hai yếu tố môi trường yếu tố di truyền quan trọng Ví dụ: vài nghiên cứu enzyme hydrocarbon-hydroxylase, enzym cần cho chuyển hóa hydrocarbon từ khói thuốc, gợi ý hữu loại enzyme phổi người, mặt di truyền bị kiểm sốt gen đơn với cặp allen cao (H) thấp (L) so với Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư người mang LL người HH có nguy bị ung thư phổi gấp 36 lần nhiều Như vậy, ung thư phổi (ung thư sinh từ môi trường quan trọng thời điểm tại), yếu tố di truyền có ý nghĩa Những thông tin liên hệ đến chứng xeroderma pigmentosum (một bệnh di truyền cổ điển) bảo vệ chống lại xạ mặt trời phòng phát triển ung thư da đối tượng mắc bệnh Một số tình mặt di truyền: 80-90% người bị ung thư họ mang gen gây hại U Wills, u nguyên bào võng mạc hai mắt bệnh nhân mang chứng đa polyp có tính chất gia đình thí dụ loại ung thư truyền theo tính trội theo mơ hình Mendel Các loại ung thư biểu khuyết tật di truyền (ví dụ u nguyên bào võng mạc mắt hai bên) phần rối loạn mang tính hệ thống nhiều loại tân sản hay nhiều khuyết tật phát triển (ví dụ hội chứng carcinôm tế bào đáy dạng nêvi) Thêm vào đó, có hội chứng tiền ung thư mang tính di truyền (hỗn loạn phát triển truyền theo hệ) thường có 10% biểu ác tính Có năm hội chứng hay gặp: - Hội chứng u mô thừa (bệnh đa u xơ thần kinh, xơ cũ, bệnh Hippel-Lindau - Đa u lồi xương, hội chứng Peutz-Jeghers): Tính trội nhiễm sắc thể với dị dạng giả u số quan với số biểu biệt hóa khơng đầy đủ ngả loại u khác - Bệnh da có nguồn gốc gen (xeroderma pigmentosum, bạch tạng loạn sản biểu bì dạng mục cóc, loạn sản sừng bẩm sinh hội chứng Werner): tính lặn nhiễm sắc thể, với nhiều rối loạn da làm tiền đề cho ung thư da Hội chứng loạn sản nêvi hội chứng trội đựơc khám phá tiền đề mêlanôm ác - Hội chứng dễ vỡ nhiễm sắc thể nuôi cấy tế bào (hội chứng Bloom thiếu máu bất sản Fanconi): tính lặn nhiễm sắc thể đặc thù làm tiền đề cho bệnh bạch cầu - Hội chứng suy giảm miễn dịch đưa đến lymphôm thể võng (hội chứng Wiscott-Aldrich, tính trội liên kết với tia X, giảm mạch máu điều hịa, tính lặn 10 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư 1.500m Một vài nơi có thơng đỏ như: Khu vực giáp ranh Xn Thọ, Xn Trường cách Đà Lạt 17km cịn hai thơng đỏ (một lớn nhỏ) Cây lớn có ba thân đường kính gốc đạt 115cm, ba thân có đường kính 57cm, 41cm 15cm chiều cao khoảng 30m Cây nhỏ có đường kính 33cm, cao 15m, hai mọc bên khe núi Cành thu nhận giâm hom trung tâm Lâm sinh Lâm Đồng cho nhiều hom Các hom đưa trồng Trạm Măng Linh cho phù hợp với nhu cầu sinh thái loài Hiện nay, nạn phá rừng bừa bãi nên quần thể thông đỏ đếm số hàng trăm cá thể Mặt khác, đặc tính tái sinh hẹp hệ trung gian khơng nên có nguy diệt vong lồi rừng thơng đỏ 2.2.4 Tình hình nghiên cứu thơng đỏ Theo nghiên cứu nhà khoa học chuyên ngành, Lâm Đồng vùng đất hoi Việt Nam mà Châu Á cịn sót lại quần thể thơng đỏ vơ q Từ thơng đỏ chiết xuất hai hoạt chất taxol 10-DAB III để làm nguyên liệu bào chế thuốc điều trị ung thư buồng trứng, ung thư vú, ung thư phổi, xử lý hắc tố… Tuy nhiên tự nhiên, quần thể thông đỏ Lâm Đồng bị đe dọa cách nghiêm trọng Các nhà khoa học nghiên cứu 49 dòng thơng đỏ tự nhiên, qua chọn lọc chín lồi thơng đỏ cho hàm lượng hoạt chất 10-DAB III taxol cao Đặc biệt vào năm 1994, số nhà khoa học giới tìm thấy hợp chất để chữa trị bệnh ung thư từ thông đỏ Cụ thể, Taxol chiết xuất từ vỏ loài T Trevifolia, T Cuspidata, T Yunnanensis, T Baccata T Wallichiana,… có chất lượng hiệu suất cao, dùng để “chữa trị ung thư buồng trứng, ung thư vú, ung thư đầu, cổ có triển vọng sử lý hắc tố (melanomas)”… Hai dược phẩm sử dụng nhiều hiệu điều trị ung thư buồng trứng, ung thư vú, ung thư phổi Taxol Taxotere, hai hoạt chất chiết xuất từ vỏ thông đỏ 24 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Thuốc Taxol bào chế từ chất Paclitaxel, thuốc Taxotere bào chế từ chất Docetaxel Hai dược chất có chung nguồn gốc dược liệu, chiết xuất từ thông đỏ (Taxus Wallichiana) Thông thường 1kg thông đỏ chiết xuất 20mg Taxol giá 1mg Taxol thị trường giới 4,87 USD Để có liều thuốc trị bệnh ung thư người ta cần khoảng 1kg Taxol, cần không 7.000kg vỏ thông đỏ Nghĩa để có liều thuốc trị bệnh ung thư bào chế cần phải có khoảng thơng đỏ trưởng thành Như tồn rừng thơng đỏ Việt Nam dùng làm nguyên liệu đủ điều chế 10 liều thuốc chữa trị bệnh ung thư Với phát triển Công nghệ Sinh học, đặc biệt lĩnh vực nuôi cấy mô tế bào thực vật để thu nhận hợp chất thứ cấp, có nhiều nghiên cứu sản xuất Taxol đường sinh học Để sản xuất hợp chất taxol trước tổng hợp đường bán tổng hợp hữu sản xuất phương pháp rẽ tiền không hại môi trường enzyme thơng đỏ Thái Bình Dương Cơng thức hóa học Taxol Các phương pháp tổng hợp ngành cơng nghiệp hóa chất đắt để tổng hợp từ hỗn hợp thành phần Các trở ngại tách chiết sản phẩm thiên nhiên từ thực vật, tiêu tốn nhiều dung môi hữu đòi hỏi nhiều kỹ thuật phân tách Nay nhà khoa học tìm thấy đường sinh học sử dụng enzyme thông đỏ để thay đổi chất trung gian đường chuyển hóa Taxol, enzyme có nhiều thơng để sản xuất số lượng lớn hợp chất thứ cấp dùng làm thuốc 25 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Cuối nhà khoa học hy vọng dùng kỹ thuật di truyền vi khuẩn để sản xuất Taxol theo đường tổng hợp sinh học loại bỏ bước mà bắt buộc phải che chắn nhóm hoạt tính q trình tách chiết, kiểm tra tinh lập thể, vùng hoạt tính phương pháp tổng hợp ngày Quan trọng tiền chất hóa học tạo thành phải biến đổi hiệu để làm nguyên liệu sản xuất thuốc Các kỹ thuật di truyền sản xuất enzyme acyltransferase mong muốn có khả chuyển hóa chất trung gian cao cấp thành baccatin III, sản phẩm trung gian tự nhiên giai đoạn cuối đường chuyển hóa Taxol Việc tổng hợp Taxol địi hỏi khoảng 19 gene acyltransferase để tạo vịng ba thực bước biến đổi oxy hóa, bước acyl hóa 11 bước tạo trung tâm lập thể Bên cạnh sử dụng kỹ thuật vi sinh để sản xuất Taxol cách hồn hảo dựa vào mơ hình khoảng 10 gene bao gồm yếu tố kiểm soát, từ nhiều nguồn khác nhau, tập hợp lại vi khuẩn để sản xuất thuốc chống sốt rét arteminisin Ngoài ra, nhà khoa học áp dụng kỹ thuật ni cấy mơ để sản xuất Taxol thao quy trình trình bày sơ đồ 2.3 Sơ đồ 2.1: Kỹ thuật nuôi cấy thông đỏ Mẫu thực vật Xử lý mẫu thực vật Nuôi cấy tạo thành mô sẹo Ni cấy mơi trường lỏng Trong bình thủy tinh có dung tích nhỏ, lắc liên tục 26 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Nuôi cấy thiết bị lên men có dung tích lớn, khuấy đảo liên tục Ly tâm lọc Dịch lọc xử lý để thu sản phẩm Bã Hình 2.4: Ni cấy thơng đỏ Đặc biệt “trong thời gian tới, tiếp tục tiến hành thử nghiệm hình thức ni cấy tế bào thơng đỏ dạng bioreactor (lắc lớn) môi trường lỏng để tạo nguồn nguyên liệu tách chiết taxol cách nhanh chống Cứ 32 000 lít vừa tế bào vừa dung dịch nuôi cấy dạng bioreactor thu 1kg taxol Thông đỏ nguồn nguyên liệu vơ q giá cần phải có biện pháp bảo tồn nguồn gen cách hợp lý 27 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Cần tiến hành đa dạng phương pháp nuôi cấy tế bào đơn để thu sản phẩm thứ cấp có giá trị kinh tế cao đáp ứng nhu cầu sống việc sử dụng taxol để điều trị bệnh ung thư (từ thơng đỏ) Hình 2.5: Thuốc điều trị ung thư từ thông đỏ 2.3 Cây trinh nữ hoàng cung (Crinum latifolium L.) 2.3.1 Phân loại Giới (regnum) : Plantae Lớp (class) : Monocotyledoneae Bộ (Order) : Asparagales Họ (family) : Amaryllidaceae Chi (genus) : Crinum Loài (species) : C latifolium 2.3.2 Đặc điểm Là loại cỏ, thân hành củ hành tây to, đường kính 10-15cm Các bẹ úp thành thân giả dài khoảng 10-15cm, có nhiều mỏng kéo dài từ 80-100 cm, rộng 5-8 cm, hai bên mép lượn sóng Gân song song, mặt lỡm thành rãnh, mặt có sống nỗi rõ, đầu bẹ nơi sát đất có màu tím 28 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Hoa mọc thành tán gồm 6-18 hoa, cán hoa dài 30-60 cm Cánh hoa có màu trắng có điểm màu tím đỏ, từ thân hành mọc nhiều củ tách trồng riêng dễ dàng Hình 2.6: Cây trinh nữ hoàng cung 2.3.3 Nguồn gốc phân bố Trinh nữ hồng cung có nguồn gốc từ Ấn Độ, trồng rộng rãi nước vùng Đông Nam Á như: Thái Lan, Lào, Malaixia, Việt Nam phía Nam Trung Quốc Trinh nữ hoàng cung sống vùng nhiệt đới (các tỉnh phía Nam), nhiên trồng miền Bắc Trong ba tháng mùa đông miền Bắc loài bị trụi lá, phần củ giấu đất, mùa xuân lại Có thể trồng miền Bắc khơng có quanh năm 2.3.4 Tình hình nghiên cứu trinh nữ hồng cung Hoạt chất trinh nữ hồng cung gồm có alkaloid khơng dị vịng latisolin nhiều alkaloid dị vịng Ngoài ra, rễ thân rễ chứa glucan A B 29 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư G.S Ghosal nhà khoa học Ấn Độ phân tích thành phần hóa học Trinh nữ hồng cung giai đoạn 1984-1989 thấy có số dẫn chất alkaloid có tác dụng chống ung thư Ông phân lập từ cánh hoa Trinh nữ hồng cung glucose alkaloid có tên latisolin Thủy phân enzyme thu chất aglycon, ghosal, shibnath; phân lập thân hành lúc hoa hai chất pratorimin pratosin alkaloid pyrrolophennanthridon pratorimin, ambelin lycorin Năm 1986, ông công bố tìm dẫn chất alkaloid có tác dụng chống ung thư crinafolin crinafolidin, từ dịch chiết cánh hoa ơng cịn tìm hai alkaloid có nhân pyrrolophennanthridin 2-epilycorin 2-epipancrassidin Ơ Việt Nam, theo Nguyễn Hồng cộng (1997), có 11 alkaloid nhiều acid amin acid hữu Trần Văn Sung cộng (1997) phân lập từ thân alkaloid, chất L-lycorin pratorin nhận dạng quang phổ Năm 1988, Võ Thị Bạch Huệ cộng phân lập từ 12 alkaloid crimanidin, 6-hydroxycrinamidin nhận dạng phân tích hóa học quang phổ Sau 15 năm nghiên cứu, công trình nghiên cứu khoa học nhà khoa học nước chứng minh trinh nữ hồng cung có chứa chất có tác dụng kháng u, từ chiết xuất chất để tạo loại thuốc (lấy tên Crila) điều trị u bướu Thuốc Crila thử nghiệm lâm sàng người khẳng định tính hiệu Sản phẩm Crila kết nghiên cứu đề tài khoa học cấp bộ, hai dự án sản xuất thử nghiệm cấp cấp nhà nước cộng với q trình nghiên cứu nhiều năm nước ngồi TS Nguyễn Thị Ngọc Trâm cộng Cao methanol rễ cây, thân cao chiết alkaloid tồn phần trinh nữ hồng cung có tác dụng ức chế phân bào Trong vài mơ hình gây u báng sacom, hợp chất chứa cao hạn chế phát triển khối u hạn chế di tế bào Một số alkaloid có hoạt tính sinh học Trong thử nghiệm, lycorin làm giảm khả sống tế bào u Lycorin làm ngừng phát triển virus 30 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư gây bệnh bại liệt, ức chế tổng hợp tiền chất cần cho sinh trưởng virus gây bệnh bại liệt Piperin Mescalin Lá trinh nữ hoàng cung để chữa trường hợp ung thư tử cung, u xơ ung thư tiền liệt tuyến Cách dùng: Ngày uống nước sắc trinh nữ hồng cung hái tươi thái nhỏ ngắn 1-2cm, khơ màu vàng, uống ngày, nghỉ ngày, sau uống tiếp ngày nữa, lại nghỉ ngày uống tiếp ngày Tổng cộng đợt uống 63 lá, xen kẽ đợt nghỉ uống, đợt ngày Nhiều người uống nước sắc trinh nữ hoàng cung thu kết tốt Hình 2.7: Thuốc điều trị ung thư từ trinh nữ hoàng cung 2.4 Giảo cổ lam (Gynostemma pentaphyllum) 2.4.1 Phân loại 31 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Giới (regnum) : Plantae Lớp (class) : Angiospermae Bộ (Order) : Cucurbitales Họ (family) : Cucurbitaceae Chi (genus) : Gynostemma Loài (species) : G pentaphyllum 2.4.2 Đặc Điểm Đây loại thân thảo mảnh, leo nhờ tua đơn nách Có đực riêng biệt Lá kép hình chân vịt Cụm hoa hình chùy mang nhiều hoa nhỏ màu trắng, cánh hoa xòe hình sao, bao phấn dính thành đĩa, bầu có vịi nhụy Quả khơ hình câu, đường kính 5-9mm chín có màu đen Hình 2.6: Cây giảo cổ lam Hình 2.8: Cây giảo cổ lam 2.4.3 Phân bố 32 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Cây mọc độ cao 200-2000m, rừng thưa ẩm Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Indonesia, Triều Tiên số nước Châu Á 2.4.4 Tình hình nghiên cứu Giảo Cổ Lam Giảo cổ lam phát Nhật Bản 1976, phong trào nghiên cứu, tìm kiếm giảo cổ lam sôi sục Trung Quốc, Mỹ, Đức, Italia Một số nghiên cứu giảo cổ lam GS Tan, Liu chứng minh giảo cổ lam có tác dụng kìm hãm tích tụ tiêu cầu, làm tan cục máu đơng, chống huyết khối, tăng cường lưu thông máu lên não GS Lin cộng chứng minh giảo cổ lam có tác dụng chống viêm gan, chứng cao huyết áp chống ung thư Tác dụng chống viêm giảo cổ lam mạnh Indomethacin GS Wang cộng chứng minh giảo cổ lam kìm hãm phát triển khối u mạnh TS Nguyễn Duy Thuấn, Nguyễn Khánh Hòa, Đào Văn Phan chứng minh tác dụng hạ đường huyết mạnh giảo cổ lam GS-TS Phan Thị Phi Phi nghiên cứu tác dụng miễn dịch tốt giảo cổ lam Thành phần hóa học giảo cổ lam flavonoit saponin Số saponin giảo cổ lam gấp 3-4 lần so với nhân sâm Ngồi cịn chứa vitamin chất khoáng selen, kẽm, sắt, mangan, photpho… Hình 2.9: Sản phẩm từ giảo cổ lam 33 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư 2.5 Nấm Linh chi (Ganoderma lucidum) 2.5.1 Phân Loại Giới (regnum) : Plantae Lớp (class) : Agaricomycetes Bộ (Order) : Polyporales Họ (family) : Ganodermataceae Chi (genus) : Ganoderma Loài (species) : G lucidum 2.5.2 Đặc điểm Linh chi loài nấm gỗ Tai nấm hóa gỗ, hình quạt hình than Mặt mũ có vân đồng tâm bóng láng, màu vàng cam đỏ đậm nâu đen Mặt phẳng, có nhiều lổ nhỏ li ti, quan sinh bào tử Cuống nấm đặc cứng, sậm màu bóng láng Nấm cứng dai Hình 2.10: Nấm linh chi 34 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư 2.5.3 Phân bố Ơ vùng nhiệt đới cận nhiệt 2.5.4 Tình hình nghiên cứu nấm linh chi Nấm linh chi chữa ung thư tuyến tiền liệt Theo AFP, nhà khoa học thuộc Đại học Haifa (lsrael) cho biết họ phát phân tử nấm linh chi giúp ngăn chặn số chế liên quan đến tiến trình phát triển bệnh ung thư tuyến tiền liệt Theo nhà nghiên cứu lsrael, thử nghiệm ống nghiệm cho thấy nấm linh chi tác động trực tiếp lên tế bào ung thư Đi đầu nhà khoa học Nhật Bản: Năm 1972 trồng thí nghiệm nấm linh chi đạt kết tốt Sau Hàn Quốc, Trung Quốc Ơ Việt Nam, Viện Dược liệu-Hà Nội trồng nấm linh chi (giống Trung Quốc) thành cơng vào năm 1978 Chín năm sau, năm 1987, nhà khoa học thuộc Đại học khoa học tự nhiên chọn giống linh chi mọc hoang rừng núi Lâm Đồng để nhân giống đưa vào sản xuất trại trồng nấm linh chi xí nghiệp Dược phẩm TW 24, đạt kết tốt vào năm 1988 Ngày nhiều nước giới Thái Lan, Malaysia, Mỹ… sản xuất nấm chế phẩm linh chi làm thuốc thực phẩm dưỡng sinh Bảng 2.2 Thành phần hóa học nấm linh chi Thành phần Phân tích Bột Linh Chi (%) Cao Linh Chi (%) Nước 12-13 cellulose 62-63 Đạm tổng số 17.1 Chất béo 5.0 Hợp chất Steroid 1.15 0.52 Hợp chất Phenol 0.10 0.40 0.30 1.23 Chất khử Saponin tồn phần 35 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư  Nhóm polysaccharid nấm LinhChi Nhóm Polysaccharid có hoạt chất b-D-glucan; Ganoderan A, B, C; D-6 có hoạt tính chống ung thư, tăng tính miễn dịch, hạ đường huyết Tăng tổng hợp protein, tăng chuyển hóa acid nucleic Hình 2.11: Dược thảo từ nấm linh chi 2.6 Một số thực vật có khả ngăn ngừa ung thư  Quercetin từ hoa hịe Quercetin flavonoid có hoạt tính mạnh so với flavonoid khác, nhiều thuốc, có hoa hịe, có tác dụng chữa bệnh chứa hàm lượng quercetin cao Quercetin có tác dụng chống oxy hóa, chống viêm, làm giảm tăng sinh tế bào gây chết tế bào Quercetin có tác dụng với thuốc hóa dược trị ung thư triozofurin tế bào ung thư biểu mô buồng trứng người  Catechin từ chè Chè xanh chứa epigallocatechin gallat (EGCG), hợp chất coi hoạt chất chè xanh có tác dụng dự phịng bệnh ung thư 36 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư EGCG gây chết tế bào ức chếmen cyclooxygenase ức chế tăng sinh tế bào ung thư  Curcumin từ nghệ Curcumin chiết xuất từ thân rễ lồi nghệ có tác dụng chống viêm, chống u chống oxy hóa Curcumin có chế tác dụng ngăn chặn khởi đầu sinh ung thư biểu ác tính tế bào Curcumin cộng hợp với hóa dược doxorubicin, làm tăng tác dụng kháng u tác dụng gây chết tế bào cisplatin ung thư biểu mô buồng trứng Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 KẾT LUẬN Nội dung cho phép kết luận: Từ dừa cạn thu hai alkaloid vinblastin vincristin điều chế thuốc chữa bệnh ung thư Vinblastin sulfat điều trị ung thư vú, ung thư cổ tử cung, ung thư dạng nấm da Vincristin sulfat điều trị ung thư máu 37 Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Sử dụng hai loại thuốc gây tác dụng phụ buồn nơn, táo bón, rụng tóc… Từ vỏ thơng đỏ chiết xuất hai hợp chất taxol 10 DAB III làm nguyên liệu bào chế thuốc điều trị ung thư buồng trứng Hai dược phẩm sử dụng nhiều hiệu điều trị ung thư buồng trứng, ung thư vú ung thư phổi Alkaloid có trinh nữ hoàng cung đặc biệt có tác dụng chống ung thư tiến liệt tuyến, ung thư tử cung, u xơ Sản phẩm Crila điều trị ung thư tử cung, ung thư tuyến tiền liệt kết nghiên cứu TS Nguyễn Thị Ngọc Trâm Giảo cổ lam nấm linh chi có chứa hợp chất saponin có tác dụng chống ung thư 3.2 KIẾN NGHỊ Nghiên cứu thêm loại thực vật có chứa hoạt chất chống ung thư, bệnh khác Sản xuất nhiều loại thuốc chữa bệnh có nguồn gốc từ thực vật Trồng thêm loại thuốc, làm cho nguồn nguyên liệu phong phú Chăm sóc bảo tồn nguồn thực vật quý Nuôi cấy giống để cung cấp đủ nhu cầu cho ngành dược Lựa chọn dung mơi q trình tách chiết để hạn chế hóa chất, tránh lãng phí 38 ... vai trị khoảng 35% nguyên nhân gây bệnh ung thư Nhiều bệnh ung thư có liên quan đến dinh dưỡng ung thư thực quản, ung Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư thư dày, ung thư gan, ung. .. tìm hiểu số hợp chất có khả trị bệnh ung thư số thực vật mức độ tổng quan Chương TỔNG QUAN VỀ BỆNH UNG THƯ VÀ HỢP CHẤT THỨ CẤP 1.1 Tổng quan bệnh ung thư 1.1.1 Những đặc tính chung bệnh ung thư. . .Tìm hiểu số hợp chất thứ cấp có khả trị bệnh ung thư Vì lí đồng thời phân công môn Công Nghệ sinh Học hướng dẫn thầy Bùi Văn Thế Vinh tơi thực khóa luận tốt nghiệp ? ?Tìm Hiểu Một Số Hợp Chất Thứ