* Ở Việt Nam:
Hiện mới có GS. Đỗ Tất Lợi nghiên cứu sâu và phân lập đƣợc hợp chất oleandrin từ 5 kg lá cây trúc đào khô [5].
Cây trúc đào đƣợc nhiều nhà khoa học trên thế giới nhƣ ở Mỹ, Pakistan, Nhật Bản, Ấn Độ, Trung Quốc quan tâm nghiên cứu về thành phần hóa học từ rất lâu và oleandrin là hợp chất đầu tiên đƣợc phân lập từ lá trúc đào. Nghiên cứu các bộ phân khác của cây cũng đã thu đƣợc các hợp chất glycosid khác nhau, các terpenoid, alcaloid và một số các hợp chất khác nữa [56], [60], [70], [82], [83], [84], [92], [93], [94], [95], [96], [97], [98], [100].
1.4.3.1. Các hợp chất glycosid
Khái niệm về glycosid
Glycosid là dạng phổ biến của nhiều hợp chất tự nhiên, cấu trúc của các hợp chất này gồm hai thành phần - phần đƣờng và phần không đƣờng. Phần đƣờng của glycosid gọi là glycon, phần không đƣờng gọi là aglycon hoặc genin. Phần đƣờng và phần không đƣờng liên kết với nhau bằng dây nối acetal vì vậy phân tử glycosid dễ bị phân huỷ khi có nƣớc dƣới ảnh hƣởng của các enzym (men) có chứa trong cây. Phần đƣờng trong glycosid chủ yếu là monosaccarid hoặc oligosaccarid, thƣờng là glucose, rhamnose, galactose. Phần aglycon của các glycosid có thể thuộc các nhóm chất hữu cơ khác nhau ví dụ rƣợu, andehyd, acid, phenol, dẫn chất anthracen v.v., đôi khi có các aglycon có chứa nitơ, lƣu huỳnh song thƣờng chứa cacbon, hydro, oxy. Do đặc tính dễ bị phân hủy, khó thu đƣợc ở dạng tinh khiết nên việc nghiên cứu cấu trúc thƣờng gặp nhiều khó khăn. Tác dụng của các glycosid lên cơ thể phụ thuộc vào phần aglycon, phần đƣờng làm tăng hoặc giảm tác dụng của chúng [107].
Các hợp chất glycosid trong trúc đào đã phân lập được
H.G. Greenish là ngƣời đầu tiên phân lập đƣợc hai hợp chất có vị đắng từ vỏ cây Trúc đào là neriodorin và neriodorein. Cả hai chất này đều đã đƣợc chứng minh là chất độc mạnh đối với tim.
Các nghiên cứu sau đó đã chiết xuất từ vỏ cây, nhựa cây, các hạt của cây và đã phân lập đƣợc các glycosid khác nhau nhƣ rosagenin, I-strophanthin, Ψ- strophanthin, nerein, neriantin và neriin.
oleandrin adynerin
Vào những năm 1930 các nhà khoa học đã phân lập đƣợc những chất folinerin từ lá cây trúc đào, oleandrigenin và đƣờng khi thủy phân folinerin, adynerin (C30H44O7 ), neriantin. Khi thủy phân các hợp chất trên trong môi trƣờng acid cũng thu đƣợc glucose và neriantigenin có công thức phân tử là C23H32O4. Những năm 1940, các nhà khoa học đã phân lập đƣợc glycosid là cortenerin từ vỏ cây trúc đào, chỉ độc bằng 1/3 so với folinerin, odorosid A và odorosid B. Tiếp theo những năm 1950 đến những năm 1970 các nhà khoa học tiếp tục thu đƣợc những chất sau: odorosid-G octoacetate, odorosid-E, odorosid-H và odorosid-K acetat thông qua quá trình acetyl hóa, phân lập đƣợc ba chất nerium - D, nerium – E, nerium-F và odorosid-K heptaacetat chạy sắc ký cột từ dung dịch mẹ của oleandrin với chất nhồi nhôm oxit. Khi dung dịch mẹ đƣợc thủy phân bằng kiềm thu đƣợc glucose và odorosid-K, trong khi đó thủy phân bằng acid thu đƣợc odorosid và odorogenin B (uzarigenin) [27], [46], [73].
I. Turkovic đã phân lập đƣợc sáu biosid, hai triosid và hai monosid từ hạt trúc đào. Các monosid đƣợc xác định là strospesid và odorosid-H. Biosid đƣợc mô tả nhƣ là digitalinum verum hexaacetat, odorobiosid-G pentaacetate, odorobiosid-K tetraacetat, triosid là odorosid-K acetat và odorosid-G octaacetat. Ông cũng đã phân lập đƣợc odorosid-D (digitoxigenin, diginose và glucose), odorobiosid-K (uzarigenin, diginose và hai glucose), digitalium verum odorotriosid-K (uzarigenin, diginose và hai phân tử glucose) và những monosid, odorosid-A và odorosid-B từ lá cây trúc đào. Ông tiếp tục phân lập digitalinum verum odorobiosid-G, digitalinum verum odorobiosid-K và odorosid-G, odorosid-K [27], [46], [73].
odorisid-A neriantin
Tiếp theo vào các năm 1972, 1975, 1976 và 1978 [27], [46], [73] các nhà khoa học tiếp tục phân lập đƣợc các hợp chất glycosid từ lá của cây trúc đào: oleandrin, adynerin (adynerigenin-β-D-diginosid), odorosid-A (digitoxigenin-β-D-diginosid), 16-deacetyl anhydro oleandrin, ∆16-dehydroadyneriigenin-β-D-diginosid, ∆16- dehydroadynerigenin-β-D-digitanosid. Ở trong vỏ gốc cây trúc đào thu đƣợc neriumosid A-1, B-1, C-1, A-2, và B-2, trong rễ cây trúc đào phân lập đƣợc neridienon-A, neridienon-B. Còn vỏ ngoài gốc cây trúc đào phân lập đƣợc chất mới uzarigenin và glycosid oleandrigenin và các hợp chất odorosid-A, -B, -D, -G, -H, - K, odorobiosid-K, hỗn hợp của 16-O-acetyl và 16-anhydrodigitalinum verum. Các chất mới đƣợc mô tả nhƣ là β-D-digitalosid, β-D-glucosid-(1→ 4)- β-D-digitalosid của uzarigenin và oleandrigenin β-gentiobiosyl-(1→ 4)-β-D-digitalosid.
∆16
-dehydroadynerigenin R = β-D-diginosyl ∆16-dehydroadynerigenin R= β-D-digitanosyl
monoglucosyl nerigosid
Hơn nữa các cardenolid có trong cây trúc đào, cụ thể là oleasid A-F cũng đã đƣợc phân lập là 3β-hydroxyl-15(14→ 8)abeo-5β-(8R)-14-oxo-card-20(22)-enolid. Phần đƣờng đƣợc xác định là D-diginose (oleasid-A), D-digitalose (oleasid-B), β-D- glucosyl-D-diginose (oleasid-C), 4-O-β-glucosyl-D-digitalose (oleasid-D), β- gentiobiosyl-D-diginose (oleasid-E) và 4-O-β-gentiobiosyl-D-digitalose (oleasid-F).
Các dẫn xuất steroid là 2β - hydroxypregna - 4, 6 - dien - 3, 20 - dione; 12β- hydroxypregna - 4 - ene - 3, 20 dione; 12β - hydroxyl - 1α - methoxy - pregna-4, 6 - dione - 3, 20 - dione, campresterol, β - stolsterol, stigmasterol và sitostelrol cũng đã phân lập đƣợc.
neridienon B neridienon A oleasid-A, R = D-diginose oleasid-B, R = D-digitalose
oleasid-C, R = β-D-glucosyl-D-diginose oleasid-D, R = 4-O-β-D-glucosyl-D-digitalose oleasid-E, R = β-gentibiosyl-D-diginose oleasid-F, R = 4-O-β-gentibiosyl-D-diginose
neriasid kanerosid
neriumosid
neriumosid A-l R = OH, R' = β-gentiobiosyl-(l → 4β)-D-digitalosyl neriumosid A-2 R = OH, R' = β-D-glucosyl-(l→4β)-D-digitalosyl neriumosid B-1 R = H, R' = β-gentiobiosyl-(l→4β)-D-digitalosyl neriumosid B-2 R = II, R' = β-D-glucosyl-(l→4β)-0-digitalosyl neriumosid C-l R = H, R' = β-gentiobiosyl-(l→4β)-D-diginosyl
Vào năm 1987, S. Siddiqui và cộng sự [77], phân lập và làm sáng tỏ cấu trúc của hai glycosid tim mới là kanerosid và neriumosid từ lá cây tƣơi và không nghiền nhỏ.
Năm 1992, F. Abe và T. Yamauchi [19] mô tả sự phân lập của hai glucosid mới là 3-O-β-gentiobiosyl-3β, 14-dihydroxy-5α, 14β-pregnan-20-one và 21-O-β-D- glucosyl-14, 21-dihydroxyl-14β-pregn-4-one-3, 20-dion.
Trong những năm tiếp theo F. Abe và T. Yamauchi [20] đã báo cáo các glycosid phân cực đƣợc phân lập từ lá cây trúc đào đƣợc làm khô tự nhiên và gentiobiosyl-nerigosid, gentiobiosyl-beanmontosid đã đƣợc phân lập cùng với các triosid chính, gentiobiosyl-oleandrin. Những triosid phụ bao gồm các glycosid của 8β-hydroxy- digitoxigenin và ∆16-8β-hydroxy-digitoxigenin và ∆16-neriagenin, cùng với các glycosid đã biết cardenolides, oleandrigenin, digitoxigenin, adynerigenin, neriagenin và ∆16
-derivative.
R. Hanada đã phân lập đƣợc các cardenolid glycosid phụ từ rễ cây trúc đào là digitoxigenin β - gentiobiosyl - (1→4) - β - D - digitalosid, uzarigenin - β - gentiobiosyl - (1→4) - β - D - digitalosid và 5α - oleandrigenin glycosid, thu đƣợc 40 thành phần cardenolid đã đƣợc biết đến, 5α - pregnanolone bis-O-β-D - glucosyl- (1→2, 1→6) - β - O - glucosid và pregnenolone β - D - apiosyl -(1→6) - β - D - glucosid đã đƣợc kèm theo bởi các cardenolid glycosid [47].
Năm 1999, từ rễ cây trúc đào các tác giả đã phân lập đƣợc một số cardenolid mới là β-anhydroepidigitoxigenin, neriumogenin - A - 3β - D - digitalosid, 12β - hydroxyl - 5β - carda -8,14,16,20(22) - tetraenolid [52].
Năm 2001, Razia Sultana đã phân lập và xác định cấu trúc đƣợc năm chất mới từ lá cây trúc đào đó là nerizosid (3β,14β-Dihydroxy-5β-carda-16,20-diene 3-O-β- D-digitalopyranosid), neridiginosid-H, neriuminin, neriumin và ∆16
- dehydroadynerigenin. [73] 12β-hydroxy-5β-carda-8,14,16,20(22)- tetraenolid neriumogenin-A-3β-D-igitalosid nerizosid neriuminin neridiginosid ∆16 -dehydroadynerigenin
Năm 2006, Hassan Abdalla Almahy và cộng sự đã chiết tách, phân lập và xác định cấu trúc đƣợc 5 chất mới từ lá cây trúc đào là acid aristolochic, aristolactam, aristolactam - N - β - D - glucosid, aristolactam-11 - N - β - D - glucosid và methylparapen [50].
acid aristolochic aristolactam methylparapen
aristolactam-N-β-D-glucosid aristolactam-11-N-β-D-glucosid
Năm 2010, từ lá trúc đào tƣơi, Vikas Gupta và Payal Mittal cũng đã phân lập và xác định đƣợc cấu trúc các chất sau: acid 8 alpha-methoxylabdan-18-oic; 12- ursene; 3β-O-(D-diginosyl)-2α-hydroxy-8, 14β-epoxy-5β-carda-16:17, 20:22- dienolid; 3β-O-(D-diginosyl)-2α, 14β-dihydroxy-5β-carda-16:17, 20:22-dienolid; beta-anhyroepidigitoxigenin; neriumogenin-A-3 beta-D-digitalosid; alpha-neriusate; beta-neriusate, acid oleanderolic; kanerodione và kanerocin [91].
Cũng trong năm 2010 nhà khoa học Ming Zhao và các đồng nghiệp đã phân lập đƣợc 3 hợp chất mới từ dịch chiết thân, vỏ ngâm trong methanol của cây trúc đào là: 3β - O - (β - D - digitalosyl) - 8, 14 - epoxy - 5β, 14β - card - 20(22) - enolide; 3β - O - (β - D - diginosyl) - 7β, 8 - epoxy -14 - hydroxyl - 5β, 14 β- card - 20(22) - enolide, (8R) - 3β-hydroxy - 14 - oxo - 15 (14→8) abeo - 5β- card - 20(22) –enolide [60],[66].
Năm 2011 các nhà khoa học nói trên tiếp tục phân lập đƣợc thêm một chất mới từ cây trúc đào là: 3β-O-[β-D-glucopyrannosyl-(1→4)-β-D-diginopyranosyl]- 14α-hydroxy-8oxo-8,14-seco-5β-card-20(22)-enolide [67].
1.4.3.2. Các hợp chất Terpenoid
có báo cáo về một số pentacyclic triterpenoid đầu tiên. Chúng bao gồm kanerodion, kanerin, acid 12,13-dihydrousolic, oleanderol, acid neriumcoumaric, acid isoneriumcoumaric , kanerocin, oleanderen; acid kaneric và kanerol, một diterpen acid oleanderoic cùng với các pentacyclic triterpenoid đã biết nhƣ acid ursolic, acid oleanolic và α-amyrin; betulin, acid betulinic và uvaol; cũng đƣợc phân lập lần đầu tiên từ cây trúc đào [79], [81]. Năm 1995 B.S. Siddiqui phân lập và xác định đƣợc cấu trúc của hai hợp chất gây độc cho tế bào là cis-karenin (3, 3 Hydroxy-28-Z-p-
coumaroyloxy-urs-12-en 27-oic acid) và trans-karenin (3β-hydroxy-28-E-p-
coumaroyloxy-urs-12-en-27-oic acid) [80]. acid neriumoic acid oleanderoic kanerocin acid isoneriucoumaric
oleanderol acid neriucoumaric
acid oleanderolic
acid kaneric
trans-karenin
oleanderen
cis-karenin
Ngoài các hợp chất chủ yếu là glycosid và terpenoid ra thì trong cây trúc đào còn chứa coumarin và các flavonoid. Các hợp chất này cũng đã đƣợc phân lập từ
các thành phần khác nhau của cây trúc đào. Chúng bao gồm kaempherol-3- rhamnouglucosid, quercetrin, quercetrin-3-rhamnouglucosid, scopolin, coumarin, scopoletin và rutin. Mặt khác trong lá, hoa trúc đào các nhà khoa học cũng đã xác định đƣợc một số hoạt chất chống lão hóa [63], kháng virus [74], [87].
Mới nhất nhà khoa học Imad Hadi Hameed đã sử dụng GC-MS xác định đƣợc tám hợp chất alcaloid trong dịch chiết methanol lá trúc đào đó là: 2-cyclopenten-1- one, 2-hydroxy-3-methyl; 5-hydrooxy methylfurfural; 2-cyclohexen-1-one, 4- (hydroxybutyl)-3.5.5-trimethyl; 3-eicosene; 1-monolinoleoylglycerol trimethylsilyl ether; acid 9.12.15-octadecatrienoic,2,3 bis[trimethylsilyl]oxy] propyl ester và octadecane, 3-ethyl-5-(2-ethylbutyl) [56].
1.4.3.3. Nhận xét về thành phần hóa học cây trúc đào
Theo các tài liệu đã công bố cây trúc đào có nhiều thành phần hóa học khác nhau nhƣng chủ yếu là các glycosid, các hợp chất glycosid này phân bố trong lá, thân, cành, rễ, hoa, hạt và nhựa cây trúc đào và tập trung chủ yếu trong lá là nhiều nhất. Hợp chất glycosid có cấu trúc tƣơng đối phức tạp, thống kê đến năm 2013 đã có hơn 150 chất đƣợc phân lập từ các bộ phận của cây. Kết quả nghiên cứu cho thấy hầu hết các hợp chất phân lập đƣợc từ cây trúc đào đều có cấu trúc khung steran (nhân hydrocarbon hay nhân steroid).
khung steran
Sự liên quan giữa cấu trúc tới tác dụng gây độc [107].
Phần quyết định tác dụng lên tim của glycosid tim là phần aglycon bao gồm nhân steroid và vòng lacton chƣa bão hòa. Cả hai phần đều quan trọng:
- Nếu vẫn giữ vòng lacton nhƣng thay nhân steroid bằng nhân benzen, naphtalen, tác dụng lên tim sẽ mất.
- Nếu vẫn giữ nguyên nhân steroid mà thay đổi vòng lacton nhƣ: bão hòa nối đôi, mở vòng, thay vòng lacton bằng vòng lactam thì tác dụng mất hoặc giảm đi rất nhiều.
Sự hấp thu qua dạ dày, tá tràng, ruột, phụ thuộc vào số lƣợng nhóm OH của phần aglycon, nói cách khác là phụ thuộc vào tính ái dầu của nó. Digitoxin dễ hấp thu qua đƣờng tiêu hóa, tái hấp thu qua thận, gan và có tính tích lũy trong cơ thể vì aglycon (digitoxigenin) chỉ có 2 nhóm OH. Ouabain có nhiều nhóm OH tự do trong phần aglycon nên khó hấp thu qua đƣờng tiêu hóa (nên phải dùng qua đƣờng tiêm tĩnh mạch) và thải trừ nhanh.
Nhóm OH ở C-14 rất quan trọng, thiếu nhóm này tác dụng trên tim sẽ giảm đi rất nhiều.
Nhóm OH ở C-3 hƣớng α cũng làm giảm tác dụng. Qua quá trình chuyển hóa trong cơ thể, β-OH ở vị trí C-3 bị epimer hóa sang α-OH để thải ra ngoài.
Thí nghiệm trên súc vật cho thấy một số cardenolid khi đƣa vào cơ thể sẽ đƣợc gắn thêm OH ở C-12 chuyển thành chất có tính phân cực hơn để dễ thải ra ngoài.
Dung hợp giữa các vòng của nhân steroid cũng ảnh hƣởng đến tác dụng của glycosid tim: C/D cấu hình cis có tác dụng quyết định lên tim. A/B trans giảm tác dụng 10 lần so với dẫn chất cis tƣơng ứng, vòng lacton hƣớng α cũng giảm tác dụng lên tim.
Ở dạng aglycon, hoạt tính của nhóm bufadienolid mạnh hơn dẫn chất cardenolid tƣơng ứng. Trong hai nhóm cardenolid và bufadienolid thì nhóm đầu đƣợc sử dụng nhiều hơn. Nhóm bufadienolid hay gây tác dụng phụ.
Phần đƣờng ít có ảnh hƣởng đến tác dụng của glycosid tim, chủ yếu là ảnh hƣởng đến độ hòa tan, hấp thu và thải trừ của glycosid tim.