Những cây thuộc họ Thủy Tiên đã được người Hy Lạp cổ đại sử dụng làm thuốc từ hàng nghìn năm trước. Các chất chiết xuất từ củ của cây họ này đã được nghiên cứu hoạt tính khoảng gần 200 năm [101]. Các nhà khoa học nhận thấy trong củ của các cây thuộc họ Thủy Tiên có chứa rất nhiều alkaloid có lợi và có hại cho con người. Chẳng hạn như, các chất chiết xuất từ họ thực vật này ở Nam Phi có chứa những chất alkaloid độc, khi uống vào cơ thể gây ảo giác, thậm chí dùng quá liều một lượng nhỏ cũng có thể gây ra tử vong [85]. Trong hai thế kỷ qua thì cấu trúc hóa học, hoạt tính sinh học, cũng như tổng hợp các alkaloid của họ Amaryllidaceae đã và đang được nghiên cứu nhiều [24]. E. E. Elgorashi và các cộng sự đã nghiên cứu khả năng kháng viêm và kháng khuẩn của sáu
loài thuộc họ Thủy tiên ở Nam Phi: Cyrtanthus falcatus, C. mackenii, C. suaveolens,
Gethyllis ciliaris, G. multifolia và G. villosa, kết quả cho thấy dịch chiết từ toàn bộ cây
của cả 6 loài đều có khả năng kháng viêm (70% đối với cả hai dòng COX-1 và COX-2) [47]. Sau đó, E. E. Elgorashi và cộng sự lại tiếp tục nghiên cứu mối quan hệ giữa 21
alkaloid: crinine, epi-buphanisine, powelline, hamayne, 3-O-acetylhamayne, epi-vittatine, crinamine, 6-hydroxycrinamine, 1-epi-deacetylbowdenisine, papyramine, maritidine, 3-O- methylmaritidine, tazettine, 8a-ethoxyprecriwelline, N-demethyl-8a-ethoxypretazettine,
N-demethyl-8b-ethoxypretazettine, lycorine, 1-O-acetyllycorine, 2-O-acetyllycorine, 1,2- O-diacetyllycorine và cherylline được phân lập từ các loài của họ Thủy tiên
(Amaryllidaceae) với quá trình vận chuyển protein để tái hấp thu serotonin đồng thời xác định khả năng liên kết của các alkaloid trên với các thụ thể GABAA-benzodiazepine, kết quả cho thấy cherylline và epi-vittatine có khả năng vận chuyển protein để tái hấp thu serotonin cao và không có alkaloid nào có khả năng liên kết với các thụ thể GABAA- benzodiazepine [48].
Lycorine (34) là một alkaloid phổ biến trong họ Thủy tiên, phân lập vào năm 1920
từ loài Hymenocallis littoralis [96] và đã được các nhà khoa học nghiên cứu về hoạt tính
sinh học từ những năm 1975 [26]. Lycorine và 23 dẫn xuất lycorine và các hợp chất tự nhiên có cấu trúc liên quan đến lycorine (34) đã được sử dụng như một tác nhân hữu hiệu trong việc hạn chế sinh tổng hợp vitamin C (acid ascorbic) ) [30, 33, 43, 50, 63, 83, 93, 153]. Không những thế, lycorine còn có khả năng kháng nhiều loại khối u ác tính [22, 40, 58, 65, 70, 79, 80, 87, 89, 92, 100-103, 107, 108, 111, 112, 115, 123, 136, 146, 155, 163,
164], kháng nấm Candida albicans [51], ức chế hiệu quả đối với sự phát triển ký sinh trùng (Encephalitozoon intestinalis) [28] và là tác nhân ức chế enzyme
acetylcholinesterase [131]. Một số alkaloid có cùng bộ khung với lycorine (dạng-
lycorine) như: caranine, calanthine, pseudolycorine (56) và 2-O-acetylpseudolycorine
cũng có khả năng kháng rất nhiều loại khối u ác tính [123, 146, 155]. (Homolycorine (27),
8-O-demethylhomolycorine (50), dubiusine, 9-O-demethyl-2α-hydroxy-homolycorine,
hippeastrine (26), lycorenine (32) [155]), (haemanthamine (24), haemanthidine (23), crinamine, maritidine, papyramine [26, 29, 101, 102, 149 ,155, 160]), pancratistatine (54) [106] và pretazettine (55) [56, 57, 59-62] cũng có hoạt tính ức chế sự phát triển của các khối u ác tính. Lycorine (34), caranine và galanthine còn được dùng như các loại thuốc giảm đau [55, 148]. Một số dẫn xuất bán tổng hợp của lycorine (34) và galanthine cũng
thể hiện khả năng kháng một số loại virus như: Trypanosoma brucei, Plasmodium
falciparum,…[36, 78, 120, 141, 150]. Lycorine (34) còn được nói là kìm hãm quá trình
tổng hợp protein và DNA ở tế bào của chuột và trong thí nghiệm phát triển cấy ghép khối u xơ cổ trướng ở chuột [31, 32, 41, 133].
Lycorine-1-O-glucoside đóng vai trò như một tác nhân kích thích sự phát triển của
có tác dụng kìm hãm sự phát triển và phân chia tế bào ở thực vật bậc cao, tảo và men
[96]. Lycorine-1-O-glucoside còn có khả năng kích thích rễ cây phát triển [64]. Lycorine
(34) có khả năng chấm dứt sự tổng hợp các virut bại liệt, tiền thân của virut bại liệt và men polipepted và có khả năng chống virut [82]. Lycorine (34) còn kìm hãm sự tổng hợp protein trong tế bào nhân điển hình bằng cách cản trở tạo thành liên kết peptide [37]. Các alkaloid cũng có hoạt tính tương tự là dihydrolycorine, pseudolycorine (56), narciclasine (41), haemanthamine (24) và pretazettine (55) [118]. Các alkaloid này làm ngừng sự phát triển của tế bào Hela, ngăn chặn sự tổng hợp của tế bào cổ trướng, làm chậm sự tổng hợp DNA [67]. Ngoài ra, lycorine còn có một số hoạt tính khác như: gây nôn [47, 137], kháng viêm [42], cầm máu [140] và ức chế sinh sản [55].
Hippadine (25) gây ra sự kìm hãm thuận nghịch đối với khả năng sinh sản của chuột đực [36, 63]. Tính chất giảm đau của các alkaloid họ Thủy tiên được cho là có sự tương tự giữa khung của nó với khung morphine và codeine. Các alkaloid thuộc nhóm pyrrolo[de]phenanthridine như galanthine, nhóm lycorenine (32) và pretazettine (55) có tính ưu việt hơn các alkaloid nhóm dibenzofuran như galanthamine (20) và nhóm 5, 10b- ethanophenanthridine và ít độc hơn [67].
Những nghiên cứu đầu tiên đã chỉ ra rằng một số alkaloid có khả năng làm giảm huyết áp tạm thời. Sau đó các nhà nghiên cứu đã không tiết lộ tầm quan trọng trọng của sự ảnh hưởng tới huyết áp của các Amaryllidaceae alkaloid. Tuy nhiên, (+)- narwedine,
galanthamine (20), epi-galanthamine có tác dụng lên hiệu quả làm giảm huyết áp ở chuột.
Điều thú vị là người ta còn chỉ ra khả năng kháng emzym cholinesteraza của
galanthamine (20), nó có khả năng kích thích hệ thần kinh tốt hơn epi- galanthamine là
một chất khác có tác dụng dược lý rất đáng chú ý [130]. Không những thế, galanthamine còn được sử dụng như một loại thuốc chữa bệnh Alzheimer’s [127, 156].
Các hợp chất narciclasine (41), lycoricidine, pancratistatine (54) là các
Isocarbostyril Alkaloids của loài Narcissus có tiềm năng gây độc tế bào ung thư và có hoạt tính chống ung thư in vivo với chuột M-5076 và bệnh bạch cầu P388 [84].
Tác giả Nguyễn Thị Ngọc Trâm và cộng sự đã tìm phương pháp để định lượng
alkaloid và flavonoid trong cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum lattifolium L.)từ đó xây
Tác giả Trần Bạch Dương và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn và gây độc tế bào đối với cặn tổng alkaloid, các chất phân lập được từ
hai cây Náng lá rộng (Crinum latifolium L.) và cây Náng hoa trắng (Crinum asiaticum L.)
của Việt Nam và một số dẫn xuất của lycorine, kết quả cho thấy các cặn tổng alkaloid của hai loài này đều có khả năng kháng nấm, kháng khuẩn rất tốt, lycorine có tác dụng ức chế tế bào ung thư rất mạnh [5].
1.3.2.Hoạt tính sinh học của chi Bạch trinh (Hymenocallis) và loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis)
Chi Bạch trinh được nghiên cứu lần đầu tiên vào năm 1920 và cho kết quả là phân lập được hợp chất lycorine (34) [81]. Mặc dù có một loạt các tác động sinh học kèm theo các ankaloid của chi này nhưng nó vẫn chưa được khoa học quan tâm cho đến năm 1992 khi R. A. Backhaus phân lập được ankaloid pancratistatin (54) có hoạt tính chống ung thư
từ loài Pancratium littorale Jacq (Hymenocallis littoralis) [34].
Từ lâu, trong dân gian, dịch chiết từ lá cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum
latifolium) - một loài thuộc họ Amaryllidaceae - và cây Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) đã được sử dụng để chữa ung thư dạ dày, ung thư tử cung và ung thư tuyến tiền
liệt. Theo những khảo sát gần đây, dịch chiết này giàu các alkaloid có khả năng gây độc tế bào và ức chế khả năng phát triển của các tế bào ung thư [16].
Một số alkaloid được tìm thấy trong chi Bạch trinh như: tazettine (58), lycorine (34), pseudolycorine (56), adenosine (2), amisine (6), pancratistatine (54), narciclasine
(41)…, hợp chất pancratistatine (54) phân lập được từ H. littoralis có khả năng gây độc tế
bào của khối u ác tính ở người [39, 69]. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng pancratistatine (54) có hiệu quả gây độc tế bào đối với vài loại ung thư, người ta đánh giá hiệu quả của pancratistatine (54) thuộc ngoại vi của tế bào máu đơn nhân từ 15 bệnh nhân mới bị bệnh bạch cầu đến những bệnh nhân có sự quan thiệp của phương pháp chuẩn đoán lâm sàng. Kết quả pancratistatine gây độc tế bào ung thư bạch cầu [72].
Khi nghiên cứu về các alkaloid chiết xuất từ loài H.littoralis, Long-ze Lin cùng các
cộng sự tại Trường Đại học Illinois - Chicago - Mỹ đã phát hiện ra rằng dịch chiết từ thân hành của loài này có hoạt tính sinh học cao đặc biệt là khả năng gây độc tế bào, trị sốt rét và ức chế quá trình sao chép của virus HIV [101].
Cũng trong thời gian trên, G.Pettit cùng các cộng sự ở trường Đại học Arizona với sự giúp đỡ của Viện ung thư Quốc gia (Mỹ) - NCI (National Cancer Institue) đã tiến hành
nghiên cứu độc lập và chỉ ra rằng: dịch chiết phần thân hành từ cây H.littoralis có khả
năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư mạnh. Bởi vậy một số hợp chất được chiết
xuất từ H.littoralis như pancratistatine (54), lycorine (34), narcislasine (41) và các dẫn
xuất bán tổng hợp của chúng đang được nghiên cứu để sử dụng làm thuốc chữa ung thư [124].
Năm 2008, các hợp chất lycorine (34), hippeastrine (26), 11-hydroxyvittatine (29),
8-O-demethylmaritidine (50) đã được phân lập, kiểm chứng thấy tác dụng chống ung thư từ loài H. littoralis bởi nhóm nghiên cứu của Amina H. Abou-Donia. Đồng thời Amina H. Abou-Donia còn tiến hành khảo sát hoạt tính kháng khuẩn Staphylococcus aureus và hoạt động chống lại vi khuẩn Gram dương, Gram âm và Pseudomonas aeruginosa của dịch chiết trong ether của H.littoralis, hoạt tính này còn cao hơn so với một số thuốc kháng
sinh, kháng khuẩn đang dùng như Cephalosporin, Ciprofloxacine, nhưng không ức chế
được hoạt động của vi khuẩn Escherichia coli và Candida albicans, nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) là 15,6 và 62,5 µg/ml (S. aureus); 250 và 500 µg/ml (P. aeruginosa). Littoraline (31) còn có khả năng kìm hãm sự sao chép
nghịch đảo của HIV, lycorine (34) và haemanthamine (22) có khả năng gây độc tế bào [24].
Nghiên cứu sâu về hoạt tính chữa ung thư, năm 2008 các nhà khoa học ở Bỉ đã
tiến hành thử in vitro các hoạt tính này. Kết quả thu được khá lạc quan khi các hợp chất
tự nhiên như pancratistatine (54), lycorine (34), narcislasine (41) có hoạt tính mạnh đối với các dòng tế bào thử trong khi các hợp chất bán tổng hợp lại có hoạt tính rất cao, hơn
hẳn các loại thuốc chữa ung thư đang dùng như cis-platin, doxorubicin [24].
Sau những tín hiệu khả quan của kết quả thử in vitro một số dòng tế bào ung thư, một số hợp chất đã được thử in vivo và các độc tính bán trường diễn và trường diễn,
trong đó pancratistatine (54) và narciclasine (41) là hai hợp chất cho kết quả tốt nhất. Tuy nhiên, các hợp chất này lại kém tan trong nước, bởi vậy sẽ gây khó khăn trong các trường hợp dùng để tiêm tĩnh mạch. Độ hòa tan có thể tăng lên trong các dung môi hữu cơ như dimethylformamide, dimethylsulfoxide hay các rượu mạch thẳng ít cacbon như methanol
(MeOH), ethanol (EtOH) nhưng khi đó sẽ làm giảm hoạt tính của thuốc và xuất hiện thêm các hiệu ứng phụ không mong muốn. Do đó xu hướng ngày nay là bán tổng hợp các dẫn xuất dễ tan hơn của chúng và có hoạt tính mạnh hơn để làm thuốc điều trị ung thư. Trong thời gian gần đây pancratistatine (54) và narciclasine (41) đang được sư dụng như là các hợp chất “tiền thuốc’’ và thu hútsự quan tâm, nghiên cứu của thế giới [24].
Năm 2013, A. H. Abou-Donia cùng các cộng sự đã tiến hành thử hoạt tính ức chế acetycholinesterase để điều trị bệnh Alzheimer’s của các alkaloid phân lập từ loài
Pancratium maritimum L. (Hymenocallis caroliniana (L.), H. lacera Sablis., H. ruizzi
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. Mẫu thực vật
Mẫu thực vật sau khi thu hái vào tháng 12 năm 2010 tại xã Tứ Liên - Tây Hồ - Hà Nội, được rửa sạch, hong khô, sấy ở 50ºC rồi nghiền thành bột.
Mẫu thực vật được cố NGND. GS. Vũ Văn Chuyên - Đại học Dược - Hà Nội giám định. Các mẫu cây đều được chụp ảnh, lấy mẫu làm tiêu bản và sử dụng trong nghiên cứu tại Hà Nội.
2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất
2.2.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC)
Sắc ký lớp mỏng được thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn DC-Alufolien 60 F254
(Merck 105715), RP18 F254s (Merck). Phát hiện chất bằng đèn tử ngoại ở hai bước sóng 254 nm và 368 nm hoặc dùng thuốc thử là dung dịch Vont’s Reagent và Dragendorff - Munier được phun đều lên bản mỏng, sấy khô rồi hơ nóng trên bếp điện từ đến khi hiện màu.
2.2.2. Sắc ký cột (CC)
Sắc ký cột được tiến hành với chất hấp phụ là silica gel pha thường có cỡ hạt là 0,063 ÷ 0,200 mm; 0,040 ÷ 0,063 mm; 0,015 ÷ 0,040 mm.