Thành phần hĩa học và hoạt tính sinh học tinh dầu lồi Ngọc lan hoa trắng thu tạ

thu tại tỉnh Quảng Bình

Tinh dầu lá lồi Michelia alba thu được bằng phương pháp chưng cất lơi cuốn hơi nước là chất lỏng dạng dầu, khơng màu, nhẹ hơn nước, khơng tan trong nước, cĩ mùi thơm đặc trưng với hàm lượng 0.12 % so với khối lượng nguyên liệu tươi. Tinh dầu cành cũng là chất lỏng dạng dầu, màu vàng, nhẹ hơn nước, khơng tan trong nước, cĩ mùi thơm đặc trưng với hàm lượng 0.048% so với khối lượng nguyên liệu tươi.

Bảng 3.20. Thành phần hĩa học tinh dầu lá và cành lồi Ngọc lan hoa trắng thu hái tại thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình

TT Thành phần Tinh dầu lá (NLT_T01) Tinh dầu cành (NLT_T02) 1 β-pinene - 0.38 2 Cineole-1,8 0.15 0.42

3 Trans-linalool oxide - 0.67

4 Cis-linalool oxide - 0.89

5 Linalool 91.21 87.10

6 Cis-linalool oxide - 0.21

7 Trans-linalool oxide - 0.24

8 α-terpineol - 0.22

9 Methyl chavico (Estragole) - 0.16

10 β-elemene 0.34 0.21 11 Methyl eugenol 0.18 0.45 12 β-caryophyllene 0.47 0.17 13 α-humulene 0.26 0.13 14 β-selinene 0.18 0.13 15 Amorphene-G - 0.11 16 Cadinene-G 0.19 0.18 17 Nerolidol-E 3.68 0.94 18 Caryophyllene oxide 0.67 1.79 19 Humulene epoxide II - 0.39 20 epi -1-cubenol - 0.16

21 Phenyl ethyl hexanoate 0.33 0.14

22 α-epi-cadinol (Tau-Cadinol) - 0.89 23 α-epi-muurrolol (T- Muurolol) 0.46 -

Tổng 98.12 97.39

Bằng phương pháp GC/MS, 12 hợp chất đã được định danh từ tinh dầu lá (chiếm 98.12 %) và 23 hợp chất đã được định danh từ tinh dầu cành (chiếm 97.39 %). Trong đĩ 11/12 thành phần cĩ trong tinh dầu lá cũng xuất hiện trong thành phần của tinh dầu cành Ngọc lan hoa trắng, chỉ khác nhau về hàm lượng (Bảng 3.20, Hình P28.1, P28.2 - Phụ lục 28). Đặc biệt, linalool chiếm hàm lượng cao trội hơn

rất nhiều so với tất cả các thành phần khác trong cả 2 mẫu tinh dầu (91.21% và 87.10%) và đặc biệt cao hơn hẳn so với tinh dầu lồi này trong các báo cáo trước đây trên thế giới cũng như trong nước, chẳng hạn: mẫu ở Trung Quốc (2009) 63.31 đối với mẫu lá, 69.62 đối với mẫu cành [85], ở Nhật Bản (2015) 72.76% đối với mẫu hoa, 80.1% đối với mẫu lá [80], ở Thanh Hĩa, Việt Nam (2017) 88.5% đối với mẫu lá và rễ [90], gần đây nhất là tinh dầu lá và cành của lồi Michelia alba thu hái tại Vĩnh Phúc, Việt Nam (2019) 72.89% và 80.65% [91] (Bảng 3.21).

Bảng 3.21. Hàm lượng linalool trong tinh dầu từ các bộ phận của lồi Michelia alba

thu tại tỉnh Quảng Bình so với các cơng trình đã cơng bố

Bộ phận

Hàm lượng linalool (%)

Đề tài NCS Cơng trình trong nước Cơng trình quốc tế

Quảng Bình Vĩnh Phúc Thanh Hĩa Trung Quốc Nhật Bản Thái Lan Lá 92.21 72.89 88.5 63.31 80.1 Cành 87.10 80.65 69.62 Hoa 72.76 66.92

Linalool là một hợp chất monoterpen alcohol cĩ nhiều giá trị trong mỹ phẩm và y học. Linalool được sử dụng làm hương liệu trong cơng nghiệp và gĩp phần tạo nên hương thơm đặc trưng cho rất nhiều sản phẩm từ thiên nhiên như trái cây, gia vị, trà và socola. Linalool là thành phần tạo mùi hương trong 60% đến 80% các sản phẩm vệ sinh thơm như xà phịng, chất tẩy rửa, dầu gội và kem dưỡng da. Gần đây, các nghiên cứu hoạt tính sinh học in vitro và in vivo đã chứng minh linalool cĩ rất nhiều hoạt tính sinh học cĩ giá trị như: hoạt tính chống viêm, chống ung thư, chống tăng lipid máu, kháng khuẩn, chống nhiễm trùng, giảm đau, giải lo âu, chống trầm cảm và bảo vệ thần kinh [57, 83, 101]. Qua đĩ cho thấy Michelia alba là lồi thực vật tiềm năng cho việc khai thác các ứng dụng trong dược phẩm và mỹ phẩm.

3.5. Hoạt tính sinh học của các cặn chiết thu được từ vỏ thân và rễ của lồi

Ngọc lan hoa trắng

Các cặn chiết n-hexan (NLTH), EtOAc (NLTE) và n-butanol (NLTB) được thử hoạt tính gây độc tế bào trên 4 dịng: Ung thư biểu mơ (KB), ung thư gan (HepG2), ung thư phổi (Lu-1) và ung thư vú (MCF-7). Kết quả cho thấy cả 3 cặn chiết đều cĩ hoạt tính đối với cả 4 dịng tế bào ung thư. Trong đĩ, đáng chú ý là các cặn chiết đều cĩ hoạt tính trên dịng tế bào HepG2, đặc biệt là cặn chiết n-hexan với IC50 = 2.75 ± 1.03 μg/mL và cặn chiết EtOAc với IC50 = 2.00 ± 0.3 μg/mL (Bảng 3.22). Kết quả về hoạt tính gây độc tế bào là định hướng để chúng tơi nghiên cứu,

phân lập các chất sạch trong các mẫu cặn chiết nhằm xác định các hoạt chất cĩ hoạt tính từ lồi Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba).

Bảng 3.22. Hoạt tính gây độc tế bào của các cặn chiết từ vỏ thân và rễ của lồi Ngọc lan hoa trắng.

TT Tên mẫu

Giá trị IC50 (μg/mL) đối với các dòng tế bào

KB HepG2 Lu-1 MCF-7

1 NLTH 11.69 ± 1.83 2.75 ± 1.03 31.33 ± 3.67 24.65 ± 2.15 2 NLTE 10.25 ± 1.98 2.00 ± 0.3 32.31 ± 1.31 17.84 ± 2.69 3 NLTB 38.4 ± 2.17 16.97 ± 2.84 35.34 ± 4.21 64.0 ± 0.02

Ellipticine 0.22 ± 0.05 0.26 ± 0.02 0.32 ± 0.03 0.37 ± 0.02

3.6. Hoạt tính sinh học của các chất phân lập được

3.6.1. Hoạt tính kháng viêm của các chất phân lập được từ loài Mỡ Phú Thọ

Magnolia chevalieri được dùng để điều trị các bệnh viêm nhiễm trong y học cổ truyền, vì vậy chúng tơi đã khảo sát hoạt tính ức chế sản sinh NO kích thích bởi LPS trên đại thực bào RAW264.7 của một số hợp chất, MPT3, MPT7, MPT8 và hỗn hợp MPT1, MPT2. Kết quả cho thấy hợp chất MPT7 thể hiện hoạt tính ức

chế sản sinh NO với giá trị IC50 là 42.87 µM, so với chất chuẩn L-NMMA (IC50 40.59 µM). Hỗn hợp MPT1 và MPT2 và hợp chất MPT9 khơng cho hoạt tính ức

chế sản sinh NO. (Bảng 3.23).

Hợp chất obovatol (MPT7), một hợp chất chính cĩ mặt trong thành phần của lồi mỡ Phú Thọ đã thể hiện hoạt tính viêm tốt. Kết quả trên đã giải thích về mặt khoa học cho việc ứng dụng lồi mỡ Phú Thọ để điều trị các bệnh viêm nhiễm trong y học cổ truyền.

Bảng 3.23. Hoạt tính ức chế sản sinh NO của các hợp chất phân lập được từ lồi Mỡ Phú Thọ Hợp chất IC50 (µM) MPT1 và MPT2 >200 MPT3 >200 MPT7 42.87 ± 1.11 MPT8 NAa L-NMMAb 40.59 ± 0.47

a Chất gây độc tế bào ở nồng độ cao; IC50 khơng xác định

3.6.2. Hoạt tính gây độc tế bào của các chất phân lập được từ loài Ngọc lan hoa trắng

Các hợp chất NLT4, NLT5, NLT6, NLT8, NLT9 được thử hoạt tính gây độc tế bào trên 4 dịng tế bào ung thư người: Ung thư biểu mơ (KB), ung thư gan (HepG2), ung thư phổi (Lu-1) và ung thư vú (MCF-7). Kết quả cho thấy, các hợp chất NLT6 và NLT9 đều cĩ hoạt tính yếu với cả 4 dịng tế bào ung thư thử nghiệm. Chất NLT8 cĩ hoạt tính yếu với hai dịng tế bào là Lu-1 và KB. Chất NLT4 và

NLT5 hầu như khơng cĩ hoạt tính. Đáng chú ý là hợp chất NLT6 cĩ hoạt tính với

dịng tế bào Lu-1 và KB với giá trị IC50 lần lượt là 17.50 ± 0.90 và 29.28 ± 1.46 µM. Đặc biệt là hợp chất NLT9 cĩ hoạt tính đối với cả 4 dịng tế bào ưng thư Hep- G2 (IC50 = 23.42 ± 1.27 µM), Lu-1 (IC50 = 17.56 ± 0.91 µM), KB (IC50 = 16.51 ± 0.84 µM) và MCF7 (IC50 = 21.20±1.05 µM) (Bảng 3.24).

Bảng 3.24. Hoạt tính gây độc tế bào của các chất phân lập từ vỏ thân và rễ lồi Ngọc lan hoa trắng.

TT Tên mẫu Giá trị IC50 (μM) đối với các dòng tế bào

Hep-G2 Lu-1 KB MCF7 1 NLT4 >512 469.32±25.04 >512 >512 2 NLT5 270.77±13.55 118.90±5.73 196.53±10.20 305.00±15.24 3 NLT6 66.04±3.55 17.50±0.90 29.28±1.46 123.86±6.35 4 NLT8 251.54±12.86 70.19±3.98 92.22±4.70 264.66±13.38 5 NLT9 23.42±1.27 17.56±0.91 16.51±0.84 21.20±1.05 Ellipticine 1.46±0.12 1.30±0.12 0.98±0.08 2.07±0.16 Kết quả về hoạt tính gây độc tế bào cho thấy lồi Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba) chứa một nguồn hợp chất thiên nhiên phong phú với hoạt tính sinh học cĩ giá trị, đáng được quan tâm, tiếp tục nghiên cứu nhằm tìm kiếm khả năng phát triển thành thuốc điều trị các bệnh ung thư.

Tổng kết các hợp chất phân lập được từ 2 lồi Magnolia và 1 lồi Michelia

được nghiên cứu

TT Kí hiệu Tên chất Cơng thức cấu tạo

Lồi Mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri)

Sesquiterpenoid 1. Hỗn hợp MPT1 và MPT2 Humulene oxide (MPT1) β-caryophyllene oxide (MPT2) 2. MPT3 Caryolane-1,9β-diol 3. MPT4 Caryophyllenol-II Diterpenoid 4. MPT5 Trans-2-phyten-1-ol Ancol béo 5. MPT6 Pentacosan-1-ol

Lignan và neolignan 6. MPT7 Obovatol 7. MPT8 Chevalierinol A (chất mới) 8. MPT9 Chevalierinol B (chất mới)

Lồi Giổi đá (Magnolia insignis)

Sesquiterpenoid

Lignan và neolignan 10. GĐ2 Pinotesinol monomethyl ether-β-D-glycoside Flavonoid 11. GĐ3 (+)-Afzelechin 12. GĐ4 Nicotiflorin (GĐ4): R= 3-O-rutinoside (GĐ5): R= 3-O-β-D-xylopyranose (GĐ6): R= 3-O-glucoside 13. GĐ5 Kaempferol-3-O-β-D- xylopyranose 14. GĐ6 Astragalin

Lồi Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba)

Sesquiterpenoid

15. NLT1 Costunolide

17. NLT3 Dihydro-β- cyclocostunolide 18. NLT4 Dihydroparthenolide 19. NLT5 Parthenolide 20. NLT6 (-)-Bisparthenolidine 21. NLT7 9-Hydroxydihydro parthenolide 22. NLT8 Magnograndiolide

Alkaloid 23. NLT9 Liriodenine Glycoside 24. NLT10 2-hydroxy- dihydroparthenolide- 2-O-β-D- glucopyranoside (albaside - chất mới) 25. NLT11 Lawsoniaside B

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

❖ Kết luận

1. Đã khẳng định tên khoa học của 3 lồi nghiên cứu: Mỡ Phú Thọ

(Magnoilia chevalieri), Giổi đá (Magnolia insignis) và Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba).

2. Về thành phần hĩa học: đã phân lập và xác định được cấu trúc của 24 hợp

chất sạch và 1 hỗn hợp 2 chất (với tỉ lệ khối lượng là 1:1) từ 3 lồi nghiên cứu. Trong đĩ cĩ 3 chất mới được đặt tên là Chevalierinol A, Chevalierinol B và Albaside. Cụ thể:

2.1. Từ cặn chiết EtOAC của lá lồi Mỡ Phú Thọ (Magnoilia chevalieri) đã phân lập và xác định cấu trúc của 7 hợp chất sạch và 1 hỗn hợp 2 chất (với tỉ lệ khối lượng là 1:1), bao gồm: 4 sesquiterpene (2 chất sạch và một hỗn hợp), 1 diterpenoid, 1 alcohol béo và 3 neolignan. Trong đĩ cĩ 2 chất mới cĩ cấu trúc neolignan-sesquiterpenoid, được đặt tên là Chevalierinol A (MPT8) và

Chevalierinol B (MPT9). Trừ hợp chất MPT7(obovatol), 5 hợp chất cịn lại cùng

hỗn hợp MPT1 và MPT2 lần đầu tiên được phân lập từ lồi Magnoilia chevalieri.

2.2. Từ cặn chiết MeOH của lá lồi Giổi đá (Magnolia insignis) đã phân lập và xác định cấu trúc của 6 hợp chất, bao gồm: 1 lignan, 4 flavonoid và 1

sesquiterpenoid. Cả 6 hợp chất này đều lần đầu tiên được phân lập từ lồi Magnolia insignis.

2.3. Từ cặn chiết n-hexan, EtOAc và BuOH của vỏ thân và rễ lồi Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba) đã phân lập và xác định cấu trúc của 11 hợp chất, bao gồm: 8 sesquiterpene lactone, 1 alkaloid, 1 sesquiterpene lactone glycoside và 1 phenyl propanoid glycoside. Trong đĩ cĩ 1 chất mới là 2-hydroxy-

dihydroparthenolide-2-O-β-D-glucopyranoside (NLT10), được đặt tên là Albaside và 5 hợp chất lần đầu tiên được phân lập từ lồi này, đồng thời cũng là lần đầu tiên được phân lập từ chi Giổi (Michelia).

2.4. Đã nghiên cứu nghiên cứu thành phần hĩa học của tinh dầu lá và cành của lồi Ngọc lan hoa trắng thu hái tại Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình. Kết quả cho thấy linalool chiếm hàm lượng rất cao (91.21%), cao hơn so với các cơng bố trước

đĩ về thành phần tinh dầu lá của lồi Ngọc lan hoa trắng ở trong nước cũng như quốc tế.

3. Về hoạt tính sinh học:

- Hoạt tính ức chế sản sinh NO: Đã thử hoạt tính ức chế sản sinh NO kích thích bởi LPS trên đại thực bào RAW264.7 của 3 chất carylane-1,9β-diol (MPT3), obovatol (MPT7), chevalierinol A (MPT8) và hỗn hợp humulene oxide (MPT1),

β-caryophellene oxide (MPT2). Kết quả cho thấy obovatol (MPT7) thể hiện hoạt tính ức chế sản sinh NO tiềm năng với giá trị IC50 là 42.87 µM, (Chất chuẩn L- NMMA cĩ giá trị IC50 = 40.59 µM).

- Hoạt tính gây độc tế bào: Đã thử hoạt tính gây độc tế bào của các cặn chiết

n-hexan (NLTH), EtOAC (NLTE), butanol (NLTB) và 5 chất NLT4, NLT5, NLT6, NLT8, NLT9 được phân lập từ vỏ thân và rễ lồi Ngọc lan hoa trắng đối

với 4 dịng tế bào ung thư: Ung thư biểu mơ (KB), ung thư gan (HepG2), ung thư phổi (Lu-1) và ung thư vú (MCF-7). Kết quả cho thấy cặn chiết n-hexan và EtOAc cĩ hoạt tính đối với dịng tế bào HepG2 với IC50 tương ứng là 2.75 ± 1.03 và 2.00 ± 0.3. Hợp chất liriodenine (NLT9) cĩ hoạt tính đối với cả 4 dịng tế bào ưng thư Hep-G2 ((IC50 = 23.42 ± 1.27 µM), Lu-1 (IC50 = 17.56 ± 0.91 µM), KB (IC50 = 16.51 ± 0.84 µM) và MCF7 (IC50 = 21.20±1.05 µM).

Kiến nghị

1. Tiếp tục nghiên cứu, đánh giá thành phần, hàm lượng và hoạt tính sinh học

của tinh dầu các bộ phận khác ở các giai đoạn phát triển và mùa vụ khác nhau của lồi Michelia alba phân bố ở Việt Nam để khai thác và ứng dụng.

2. Tiếp tục phân lập các hợp chất từ các bộ phận khác nhau của lồi Michelia alba DC. Phân tích cấu trúc, đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được nhằm cĩ những đề xuất ứng dụng trong cơng nghệ thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm.

NHỮNG ĐĨNG GĨP MỚI CỦA LUẬN ÁN

1. Từ lồi Mỡ Phú Thọ (Magnoilia chevalieri) đã phân lập và xác định cấu trúc của 7 hợp chất sạch và 1 hỗn hợp 2 chất (với tỉ lệ khối lượng là 1:1), trong đĩ cĩ 2 chất mới được đặt tên là Chevalierinol A và Chevalierinol B. 5 trong số 6 hợp chất cịn lại cùng với hỗn hợp MPT1 và MPT2 lần đầu tiên được phân lập từ

lồi Magnolia chevalieri. Lần đầu tiên hoạt tính ức chế sản sinh NO của các chất sạch phân lập từ lồi này được thực hiện.

2. Lần đầu tiên ở Việt Nam thành phần hĩa học của lồi Giổi đá (Magnolia insignis) được nghiên cứu. Từ lồi này đã phân lập và xác định cấu trúc của 6 hợp chất, trong đĩ cĩ 1 lignan, 4 flavonoid và 1 sesquiterpenoid. Cả 6 hợp chất đều lần đầu tiên được phân lập từ lồi Magnolia insignis.

3. Lần đầu tiên thành phần hĩa học của vỏ thân và rễ lồi Ngọc lan hoa trắng

(Michelia alba) được nghiên cứu ở Việt Nam cũng như trên thế giới. Từ lồi Ngọc lan hoa trắng đã phân lập và xác định cấu trúc của 11 hợp chất. Trong đĩ, cĩ 1 chất

mới được đặt tên là albaside và 5 hợp chất lần đầu tiên được phân lập từ chi Giổi

(Michelia).

4. Lần đầu tiên tinh dầu lá và cành lồi Ngọc lan hoa trắng tại Đồng Hới,

Quảng Bình được nghiên cứu. Kết quả cho thấy tinh dầu lồi này chứa hàm lượng linalol rất cao (87 - 91% trong tinh dầu).

DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

1. Pham Thi Ninh, Ly Thi Thu Hoai (2020), Chu Thi Thu Ha, Tran Huy Thai, Phan Dieu Hang, Tran Van Loc and Tran Thi Phuong Thao, Study on the chemical constituents of Magnolia insignis collected in Tuyen Quang province, Vietnam, Vietnam Journal of Chemistry, 58(1), 133-137.

2. Pham Thi Ninh, Chu Thi Thu Ha, Tran Huy Thai, Nguyen Phuong Hanh, Nguyen Sinh Khang, Nguyen Thi Dung, Ly Thi Thu Hoai, Tran Van Chien, Tran Van Loc, Vo Thi Quynh Nhu, Nguyen The Anh, Trieu Quy Hung, Tran Van Sung, Ho Ngoc Anh and Tran Thi Phuong Thao (2020), Chevalierinol A and B, two new neolignan sesquiterpenoids from Magnolia chevalieri, Natural product Research, 35:21, 3745-3751, DOI: 10.1080/14786419.2020.1736061.

3. Lý Thị Thu Hồi, Nguyễn Thị Thu Hà, Trần Thị Phương Thảo, Ngơ Văn

Hiếu (2021), Thành phần hĩa học tinh dầu lồi hoa Ngọc lan trắng (Michelia alba) ở tỉnh Quảng Bình, Việt Nam, Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ, Đại Học Quảng Bình, 21 (01), 20-25.

4. Ly Thi Thu Hoai, Nguyen The Anh, Nguyen Thi Luu, Ngo Van Hieu,

Pham Thi Ninh, Tran Van Loc, Nguyen Linh Chi, Nguyen Xuan Nam, Tran Thi Phuong Thao, Sesquiterpoids from the barks and roots of Michelia alba collected in Xuan Mai, Hoa Binh, Vietnam, Vietnam Journal of Chemistry, 59(1), 120-126.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Tiến Bân, Magnoliaceae Juss, Họ Ngọc lan. Danh mục các lồi thực vật Việt Nam, 2003, tập 2, 7-16.

2. Malin Rivers, Emily Beech, Lydia Murphy and Sara Oldfield, The Red list of Magnoliaceae, revised and extended, BGCI, Richmond, UK, 2016.

3. Phạm Hồng Hộ, Cây cỏ Việt Nam, Nxb trẻ, 1999, tập 1 (quyển 1), 315-317. 4. Dr. S. Raja, Investigation of hepatoprotective and antioxidant activities of

Indian medicinal plants, Final Report Submitted to University Grants Commission in response to completion of Major Research Project, 2017, institute of pharmacy gitam university visakhapatnam.

5. Zhiliang-Chen, Xulong-Liu, Zhifeng-Wu, Ping-Liu, Jiong-Cheng, Nianhe-Xia,

Research On Magnoliaceae Species Geographic Distribution And Protect Measures By Using GIS Of Guangdong Province China, IEEE, 2005.

6. Vũ Quang Nam, Họ Ngọc lan (Magnoliaceae): Hệ thống và phân loại học, Hội nghị tồn quốc về sinh thái và tài nguyên sinh vật lần thứ 5, 2013, 162-168. 7. http://www.theplantlist.org/1.1/browse/A/Magnoliaceae/.

8. Võ Văn Chi, Từ điển cây thuốc Việt Nam, Nxb Y học, 1996, 289-290