Nghiên cứu thành phần hóa học và tác dụng hạ đường huyết của thân rễ Chuối hột (Musa seminifera Lour. Musaceae) đối với bệnh tiểu đường

MỤC LỤC

Vị trí phân loại chi Musa L. [8]

Đặc điểm thực vật họ Chuối [12]

Đặc điểm thực vật và sự phân bố của chi Musa L

Tên khoa học: Musa seminifera Lour., ngoài ra còn có các tên gọi khác như Musa balbisiana Colla., M. Cụm hoa mọc từ thân rễ trên 1 thân thật xuyên qua thân giả thành bông dài gồm nhiều lá bắc màu đỏ tía, mỗi lá bắc mang nhiều hoa xếp đều đặn thành nải chuối khi quả chín và lá bắc rụng đi, bao hoa có 3 lá đài, 3 cánh hoa và 5 nhị; bầu hạ.

Một số loài khác trong chi Musa L

Về thành phần hóa học

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

NGUYÊN LIỆU, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 1. Nguyên liệu nghiên cứu

    • Chuột được nuôi trong điều kiện dinh dưỡng theo tiêu chuẩn của chuột dùng cho thử nghiệm tác dụng dược lý, đảm bảo chu kì chiếu sáng và các điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm [36]. + Thức ăn: Thức ăn viên tổng hợp (làm từ bột bắp, đậu nành, bột cá, thóc mầm…) dành cho chuột nhắt trắng thí nghiệm của Viện vệ sinh dịch tễ trung ương có chứa tỷ lệ thích hợp protein, carbonhydrat, mỡ, chất khoáng, vitamin, chất xơ (0,8 g thức ăn/con chuột/ngày). - Hóa chất gây mô hình ĐTĐ thực nghiệm: Streptozocin (STZ) của hãng Mp Biochemicals - Mỹ sản xuất, HSD: 9/2012.

    - Các hoá chất và thuốc thử đạt tiêu chuẩn phân tích theo quy định của Dược Điển Việt Nam III: Metanol, etanol, n-butanol, etylacetat, cloroform, n-hexan, acid sunfuric, acid formic, silicagel pha thường, silicagel pha đảo dùng cho SKLM, SKLM điều chế và SK cột, Shephadex LH20, Dianion HP 20. - Các thiết bị khác: bình chiết, máy cô quay, cột sắc ký, cân phân tích, các dụng cụ thuỷ tinh, máy siêu âm.

    PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

    • Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết [36]
      • Nghiên cứu thành phần hoá học 1. Định tính các nhóm chức [5], [15]

        - Thiết bị đo glucose máu: Máy đo glucose huyết Accu - chek và kits thử (Roche - Thụy Sĩ). - Các thiết bị khác: bình chiết, máy cô quay, cột sắc ký, cân phân tích, các dụng cụ thuỷ tinh, máy siêu âm.. dịch cloroform và cồn), 700C (đối với dịch nước) cho đến cắn khô. Chuột thí nghiệm được tiêm màng bụng dung dịch STZ trong đệm citrat pH 4,5 liều 150 mg/kg ttc, sau 72 giờ định lượng glucose huyết lúc đói của chuột. - SKLM điều chế thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn silicagel 60G F254 (Merck, ký hiệu 105875), phát hiện vết chất bằng đèn tử ngoại ở hai bước sóng 254 nm và 366 nm, hoặc cắt rìa bản mỏng để phun thuốc thử là dung dịch H2SO4 10% trong etanol, hơ nóng để phát hiện vết chất, ghép lại bản mỏng như cũ để xác định vùng chất, sau đó cạo lớp silicagel có chất, giải hấp phụ bằng dung môi thích hợp.

        Các chất tinh khiết đã phân lập được xác định cấu trúc bằng các số liệu phổ: Phổ khối lượng phun mù điện tử (ESI-MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1D-NMR, 2D-NMR). Định lượng các nguyên tố vô cơ trong thân rễ cây Chuối hột theo phương pháp khối phổ plasma cảm ứng (ICP-MS) trên máy AGILENT 7500A của Trung tâm phân tích, Viện Công nghệ xạ hiếm.

        Sơ đồ điều chế dạng thuốc nghiên cứu được trình bày ở hình 2.3.
        Sơ đồ điều chế dạng thuốc nghiên cứu được trình bày ở hình 2.3.

        KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

        KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ TÁC DỤNG HẠ ĐƯỜNG HUYẾT 1. Ảnh hưởng dịch chiết thân rễ Chuối hột trên glucose huyết của

          - Phân đoạn cồn và cloroform làm tăng glucose huyết, nhưng mức tăng không có ý nghĩa thống kê so với chứng (p > 0,05). Các phân đoạn cloroform, cồn và nước có làm tăng hoặc hạ glucose huyết nhưng mức glucose huyết của chuột ở các lô thử nghiệm vẫn nằm trong giới hạn bình thường (<. Cho chuột uống các phân đoạn dịch chiết với liều tương đương 16 g dược liệu khô/kg ttc/ngày trong 7 ngày liên tục vào cùng một thời điểm trong ngày, định lượng glucose huyết lúc đói của chuột vào ngày thứ 7.

          - Ba phân đoạn dịch chiết đem thử đều làm hạ glucose huyết của chuột, các mức giảm đều có ý nghĩa thống kê so với lô chứng (p < 0,001). - Phân đoạn cồn và nước làm hạ glucose huyết xuống dưới mức glucose huyết bệnh lý (< 12 mmol/l), còn phân đoạn cloroform thì chưa đạt được tác dụng này.

          Hình 3.1: Mức thay đổi glucose huyết trên chuột bình thường
          Hình 3.1: Mức thay đổi glucose huyết trên chuột bình thường

          KẾT QUẢ NGHIấN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HểA HỌC

            Nhận xét: Qua các phản ứng định tính hóa học đặc trưng đã xác định trong thân rễ Chuối hột có flavonoid, tanin, coumarin, sterol, đường khử, chất béo và acid hữu cơ. Dịch cloroform được cất thu hồi dung môi dưới áp suất giảm đến dung dịch đậm đặc, dịch đặc này tẩm với silicagel rồi cô quay đến bột tơi mịn. Theo dừi cỏc phõn đoạn thu được bằng SKLM, cỏc phõn đoạn giống nhau được gộp chung, thu được 4 phân đoạn được đánh số từ H2a  H2d.

            Phân đoạn H2b được tiếp tục phân lập trên cột silicagel pha đảo YMC với hệ dung môi aceton – metanol (5:1) thu được 45 mg chất SH1 (2) dưới dạng tinh thể hình kim không màu. Ghép bản mỏng lại như cũ để xác định vùng chất, sau đó cạo lớp Silicagel có chất, giải hấp phụ bằng metanol, thu được 13,5 mg chất SH4.1 (3) tinh khiết.

            Bảng 3.3: Kết quả định tính các nhóm chất trong thân rễ Chuối hột
            Bảng 3.3: Kết quả định tính các nhóm chất trong thân rễ Chuối hột

            HMBC (H→C)

            • BÀN LUẬN

              So sánh số liệu phổ 13C- NMR của hợp chất MS1 với các số liệu tương ứng đã được công bố của hợp chất 8-O- acetylfalcarindiol [48] cho thấy sự phù hợp hoàn toàn ở tất cả các vị trí (bảng 3.4) khẳng định thêm tính chính xác của cấu trúc đã xác định. Với một số tín hiệu đặc trưng nêu trên, đặc biệt là giá trị độ dịch chuyển của cặp tín hiệu của 2 nối đôi cũng như tín hiệu của cacbon CH nối với nguyên tử oxi tại C-3 có thể nhận biết được đây là sitosterol (Stigmasta-5,22-dien-3-ol, hay 24-ethylcholesta-5,22-dien-3-ol), một hợp chất khá phổ biến trong thiên nhiên. Như vậy, những dữ liệu phổ NMR của chất SH4.1 khá phù hợp với những dữ liệu phổ tương ứng của hợp chất longiside-B tức là gồm có khung aglycon là stigmast-5-en-3β-ol có nối một phân tử đường thông qua liên kết axetal tại C-3 và một mạch dài của acid béo được nối với phân tử đường bằng liên kết ester.

              Về mặt cơ chế, Alloxan phá hủy tế bào β của đảo tụy gây nên tình trạng ĐTĐ phụ thuộc Insulin ở những động vật thí nghiệm với những đặc tính tương tự như ĐTĐ type 1 ở người [27], [64], còn STZ thì phá hủy một phần đảo tụy hoặc ức chế khả năng tiết Insulin của các tế bào β của đảo tụy tùy theo liều sử dụng để gây ĐTĐ trên động vật thí nghiệm tương tự type 1 ở người [42]. Như vậy, khi cho chuột uống dịch chiết thân rễ Chuối hột với liều 16 g dược liệu khô/kg ttc/ngày trong 7 ngày liên tục, trên chuột bình thường chỉ có phân đoạn nước có tác dụng hạ đường huyết có ý nghĩa thống kê so với chứng (p < 0,05) còn trên chuột bị gây ĐTĐ bằng STZ cả 3 phân đoạn cloroform, cồn và nước đều có tác dụng điều trị tốt (p <. Trong đó Stigmasterol đã được chứng minh có một số tác dụng như: tác dụng kháng viêm [49], giảm cholesterol trong huyết tương và ức chế quá trình tổng hợp, hấp thu cholesterol trên chuột thí nghiệm [44] và đặc biệt là tác dụng hạ đường huyết [58].

              Sự có mặt của các phytosterol trong thành phần hóa học của thân rễ Chuối hột, đặc biệt là Stigmasterol đã làm sáng tỏ hơn kết quả nghiên cứu về dược lý và góp phần mở ra những triển vọng mới về nghiên cứu sử dụng dược liệu này trong điều trị ĐTĐ.

              Hình 3.4: Các tương tác HMBC (→) và COSY (▬) chính của hợp chất MS1
              Hình 3.4: Các tương tác HMBC (→) và COSY (▬) chính của hợp chất MS1

              ĐỀ NGHỊ

              - Đã xác định trong thân rễ Chuối hột có chứa flavonoid, coumarin, tanin, sterol, đường khử, chất béo và acid hữu cơ. - Đã xác định hàm lượng 42 nguyên tố vô cơ có trong thân rễ Chuối hột.

              KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG

              TIẾNG VIỆT

                Phùng Thanh Hương (2001), Khảo sát một số mô hình gây tăng glucose huyết và bước đầu nghiên cứu tác dụng điều trị đái tháo đường của dịch chiết thân cây Mướp đắng, Luận văn Thạc sĩ dược học, Trường Đại học Dược Hà Nội. Đỗ Ngọc Liên, Lê Thị Xoan, Nguyễn Thị Thanh Ngân, Nguyễn Thị Thuý Quỳnh (2007), “Nghiên cứu thành phần hóa học và tác dụng hạ đường huyết của dây đau xương (Tinospora sinensis (Lour.) Merr) trên mô hình chuột nhắt gây đái tháo đường bằng streptozotocin”, Tạp chí Dược học, số 10 , tr. Đỗ Thị Nguyệt Quế, Nguyễn Trần Thị Giáng Hương, Nguyễn Duy Thuần, Nguyễn Viết Thân, Nguyễn Thị Kim Huế (2009), “Bước đầu đánh giá tác dụng hạ glucose huyết của rễ cây chóc máu (Salacia cochinchinensis) trên chuột nhắt bị tăng glucose huyết bằng streptoz ocin”, Tạp chí Dược học, số 7, tr.

                Đỗ Quốc Việt (2006), Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của cây bầu đất (Gynura sarmentosa DC.), cây cải đồng (Grangea maderaspatana Poir.) và quả chuối hột (Musa balbisiana Colla.), Luận án Tiến sĩ Hoá học, Viện Hoá học. Đỗ Quốc Việt, Trần Văn Sung, Nguyễn Thanh Thúy (2006), “Sơ bộ nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết của quả Chuối hột (Musa balbisiana Colla.) trên chuột thực nghiệm”, Tạp chí Dược học, số 5, tr.

                TIẾNG ANH

                Dictionary of Natural Products on CD-ROM (1982-2009), Chapman and Hall/CRC

                (2003), “Hypoglycemic effect of methanolic extract of Musa paradisiaca (Musaceae) green fruits in normal and diabetic mice”, Methods Find Exp Clin Pharmacol, 25(6), pp. (1999), “Antihyperglycaemic activity of Musa sapientum flowers: effect on lipid peroxidation in alloxan diabetic rats”, Journal Ethnopharmacology, 68(1-3), pp. Pascual-Villalobos M.J., Benjamı´n Rodrı´guez (2007), “Constituents of Musa balbisiana seeds and their activity against Cryptolestes pusillus”, Biochemical Systematics and Ecology, 35(1), pp.

                WHO monographs on selected medicinal plants (2002), 2, Geneva, pp

                TIẾNG INDO