CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1. 2.3.2 Sesquiterpenoid và diterpenoid
1.2.3.3. Các hợp chất C6 – C3
Xuất xứ của dãy các hợp chất C6 – C3 (phenylpropanoid) là axit Shikimic – rất phổ biến trong thiên nhiên như eugenol, safrol… Do đó việc tìm thấy các hợp chất loại này trong cây ngải tiên cũng là điều dễ hiểu.
F.N. Taveira và cộng sự đã cô lập được eugenol benzoyl trong cặn Dichloromethane chiết xuất từ thân rễ của H. coronarium [33]
4-hydroxy - 3-methoxy cinnamaldehyde[32]
4-hydroxy-3-methoxy ethyl cinnamate[32]
1.2.3.4. Các hợp chất C6 – C3 – C6 :
Các hợp chất loại này có khung cơ bản của các flavonoid. Vào năm 2002, Hisashi Matsuda và các cộng sự cơng bố việc tìm ra các đitecpen loại labdan và 1 hợp chất Flavonoid đó là: 5 – hydroxy – 3,7,4’ – trimethoxyflavone[22]
Năm 2008, Nakamura và cộng sự tìm thấy một Flavonoid loại kaempferol [24]. kaempferol 3-O-(2‖--L-rhamnopyranosyl)--D- glucuronopyranoside Rha: - L – rhamnopyranosyl GlcA: - D- Glucuronopyranosyl 1.2.3.5. Các hợp chất Steroids: O H 1 2 3 4 6 7 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 21 20 24 25 26 27 28 29 b O CH2OH OH OH OH 2' 4' 5' 6' Daucosterol [15] HO H 1 2 3 4 6 7 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 21 20 24 25 26 27 28 29 b - sitosterol [15]
HO H 1 2 3 4 6 7 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 21 20 24 25 26 27 28 29 b Stigmasterol [15]
1. 2.4. Các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây ngải tiên 1.2.4.1. Hoạt tính sinh học và tác dụng của tinh dầu: 1.2.4.1. Hoạt tính sinh học và tác dụng của tinh dầu:
Các nghiên cứu về thành phần hóa học của tinh dầu thân rễ và hoa của H. coronarium cho kết quả về sự cô lập của một số loại labdane diterpenes và farnesane
loại sesquiterpenes (Itokawa et al, 1988, Nakatani et al, Năm 1994; Yoshikawa et al,
1994, 1998;. Yamahara et al, Năm 1995; Matsuda et al, 1998, 2001, 2002; Muraoka et
al, 2001; Morikawa et al, 2002; Shrotriya et al, 2007). Đồng thời, trong quá trình
nghiên cứu hóa dược của các thuốc tự nhiên, nó đã được báo cáo có các hoạt động giảm đau và chống viêm trong động vật mơ hình (Seikou et al, 2008) và các hoạt động gây độc tế bào V-79 trên chuột (Itokawa et al, 1988), cho thấy tác dụng ức chế tính thấm thành mạch gây ra bởi axit axetic (AcOH) ở chuột và oxit nitric (NO) sản xuất trong lipopolysaccharide (LPS) kích hoạt chuột phúc mạc đại thực bào, cũng như sự ức chế của việc phát triển của -hexosaminidase trên bệnh bạch cầu (RBL-2H3) (Matsuda
et al, 2002; Morikawa et al., 2002) và đại diện bảo vệ cho gan có hiệu lực trên D-
galactosamine (D-GalN) gây ra độc tế bào trong tế bào gan chuột ni chính (Shrotriya
et al, 2007; Yoshikawa et al, 2008), đã kiểm tra kháng sinh và sắc ký khí phân tích của
các monoterpenes tinh khiết và hoá chất với cột chiral và achiral (Jirovetz med et al,
Tinh dầu từ thân rễ tươi và khơ đã được chứng minh là có tác dụng kháng nấm và kháng khuẩn. Tác dụng kháng khuẩn trong mẫu tươi cao hơn trong mẫu sấy khơ, đều cho thấy có hoạt tính kháng Trichoderma sp. và C.albicans, B.subtilis và P. aeruginosa. Những vi khuẩn này là những sinh vật gây các bệnh ngồi da thơng
thường. Tinh dầu thường được sử dụng tạo mùi thơm trong các mỹ phẩm và tác dụng kháng khuẩn. Người ta khuyên bạn nên sử dụng trong thuốc mỡ, xà phòng làm đẹp và sát trùng các vết đau. Các thành phần chính là 1,8-cineole mẫu tươi (41,42%) và khơ (37,44%). Trong đó có α-tecpineol 8,8% và 6,7% kết hợp với 1,8-cineol nên tinh dầu đã được sử dụng chữa các bệnh nhiễm trùng đường hô hấp (Silvestre et al., 1999). Achillea fragrantissima đã được báo cáo có terpinen-4-ol là một trong những hợp chất chính có tác dụng chống lại các vi sinh vật. (Barel et al, 1991). Bộ khung phân tử của các monoterpenes có nhiều hoạt động kháng sinh, đặc biệt là kháng khuẩn và kháng nấm. Nghiên cứu gần đây cho thấy hợp chất chính trong tinh dầu của H.coronarium là 1,8-cineol hoạt động chống lại vi khuẩn Gram(+) và nấm men Candida albicans
(Jirovetz et al, 2005).
Tóm lại sự có mặt của các thành phần kháng khuẩn hoạt động trong các loại tinh dầu từ Hedychium coronarium là phù hợp với việc sử dụng của các bột thân rễ như một vị thuốc sắc giải nhiệt và thuốc bổ. Sự hiện diện của 1,8 – cineole có một loạt các hoạt động sinh học và các monoterpenes chứa trong tinh dầu, đặc biệt là β-pinen và α-
tecpineol cung cấp một lý do dược hóa học cho việc sử dụng vị thuốc dân gian của Hedychium coronarium. Tinh dầu được sử dụng nhiều để tạo mùi hương của chất tẩy
rửa, xà phòng làm đẹp, mỹ phẩm và nước hoa do hương thơm đặc biệt và hấp dẫn của nó, đồng thời thường xuyên sử dụng các sản phẩm này có thể ngăn ngừa các bệnh về da do Trichoderma sp. và Candida albicans.[14]
1.2.4.2. Hoạt tính sinh học của các chất được chiết từ thân rễ.
khối u, giảm đau, chống dị ứng, antihelmintic và quan trọng nhất là gây độc tế bào. Những cây thuộc chi Hedychium là nguồn giàu sesquiterpenes, diterpenes với khả
năng hoạt động rộng trong sinh học và dược học. Đặc điểm cấu trúc của chúng bao gồm một nửa là bộ khung cơ bản của decalone với nhiều nhóm thế khác nhau, có thể được phân loại khác nhau như furanolabdanes, labdanes prefuranoid bao gồm hemiacetals / spiroethers và vịng lacton. Nhìn chung, bộ khung labdane được hiển thị bởi hedychenone là một dấu hiệu điển hình trong chi Hedychium [32]. Hedychenone là chất kháng viêm.
Các cặn chiết khác nhau của H. coronarium cho thấy các hoạt động quan trọng trong giảm đau và chống viêm. Các hiệu ứng có thể là do sự ức chế tổng hợp prostaglandin, ức chế histamin và hoặc serotonin. Nghiên cứu cặn chiết từ methanol và các chất từ cặn chiết dichlomethane biểu hiện hoạt tính kháng khuẩn chống lại Gram dương (S. aureus, B. subtilis, B. megaterium, Sarcina lutea) và vi khuẩn Gram âm (E coli, S. sonnei, Shiga S, P. aeruginosa và S. typhi) [6]
Tác dụng giảm đau:
Sự đáp ứng co thắt bất thường gây ra bởi acic acetic là 1 quá trình nhạy cảm để xác định hoạt tính giảm đau. Để kiểm tra có hay khơng khả năng giảm đau của H. coronarium thì Sangeeta Shrotriya và cộng sự, năm 2007 đã sử dụng test heat tail-flick.
Cả hai phần chiết trong chloroform và Methanol đều gây tăng khả năng đối phó với stress của chuột thí nghiệm. Cặn chiết chloroform và methanol ở liều là 400 mg / kg trọng lượng cơ thể gây ra tương ứng 27,23 và 40,59% ức chế các phản xạ đau. Cả hai cặn chiết chloroform và methanol cho thấy tỉ lệ phần trăm kéo dài của tail flick time
tương ứng 41,15% và 61,32% ở mức 400 mg / kg trọng lượng cơ thể. [31]
Về tác dụng kháng viêm:
Model sử dụng carrageenan gây phù ở chân cho chuột cống được sử dụng để đánh giá hiệu quả của 1 chất kháng viêm non-steroid, chất ức chế COX trong con đường tổng hợp Prostagladin (Seibert, 1994). .
Cặn chiết chloroform và methanol ở một liều lượng của trọng lượng cơ thể 400 mg / kg cho thấy ý nghĩa thống kê (P <0,01) ức chế phù nề chân 27,46 và 32,48%, tương ứng tại giờ thứ ba sau khi tiêm carrageenan. Do đó, có thể chỉ ra tác dụng ức chế của các dịch chiết khác nhau của H. coronarium trên phản ứng viêm gây ra bởi carrageenan có thể là do sự ức chế enzyme COX từ đó ức chế con đường tổng hợp Prostaglandin. Sự ức chế có ý nghĩa thống kê phù chân ở những giờ đầu của nghiên cứu bởi H. coronarium có thể là do ức chế histamine (Hirasawa 1991) hoặc serotonin.[31]
Một số labdane loại diterpenes (coronarin A, B, C, D, E, F) đã được phân lập từ thân rễ của H. coronarium [10, 12], nhưng có ít thơng tin về những coronarins. Các
nghiên cứu cho thấy rằng coronarin A ức chế sự gia tăng của các tế bào tĩnh mạch rốn của nội mô con người [26]. Coronarin D được biết là ức chế sự sản sinh của β- hexosaminidase từ tế bào RBL-2H3 và tính thấm do axit acetic mạch máu ở chuột [22]. Trong khi coronarin D và E đã được báo cáo để ngăn chặn sự sản xuất oxit nitric trong lipopolysaccharide (LPS) do các đại thực bào chuột phúc mạc, coronarin A đã được chứng minh là gây độc tế bào trong các tế bào khối u [11]. Tuy nhiên, con đường mà những diterpenes phát huy tác dụng chống viêm và gây độc tế bào của các báo cáo còn chưa rõ ràng. Một trong những con đường chính liên kết với viêm nhiễm và điều chế tăng trưởng là yếu tố-κB trong con đường hạt nhân (NF-κB). Coronarin D, một loại diterpene labdane tách ra từ Hedychium coronarium và đã được phân định cơ chế hoạt động của nó. Coronarin D ức chế con đường kích hoạt NF-B, dẫn đến sự ức chế của phản ứng viêm, xâm lược, và sinh hủy cốt bào, cũng như có hiệu lực với quá trình apoptosis. NF-B là chìa khóa trung gian của sự viêm nhiễm, apoptosis, sự xâm nhập và ức chế gen trực cốt bào. NF-B hoạt động là nguyên nhân của nhiều loại bệnh tật, đặc biệt là các bệnh ung thư và các loại viêm nhiễm [17].
Các hoạt động sinh học khác nhau của diterpenes labdane từ H. coronarium đã
dụng ức chế về việc phát hành -hexosaminidase từ tế bào RBL- 2H3. Các hợp chất Coronarin D và Coronarin D etyl ether đã được khảo nghiệm cho các hoạt động gây độc tế bào bằng cách sử dụng một phương pháp thử chống lại các dòng tế bào khác nhau. Coronarin D epimers cho thấy hoạt động vừa phải chống lại NCI-H187 và S-102, và hoạt động yếu khi chống lại KB, BL, HuCCA1, HepG2 và dòng tế bào A549, trong khi coronarin D ethyl ether cho thấy tác dụng gây độc tế bào chống lại HuCCA1, HepG2, và dòng tế bào A549 [8].
G. Suresh và cộng sự, năm 2010 tiến hành kiểm tra các hợp chất phân lập được về tính chất ức chế sự tăng trưởng chống lại A-549 (ung thư phổi), SK-N-SH (u nguyên bào thần kinh ở người), MCF-7 (ung thư vú) và các dòng tế bào ung thư HeLa (ung thư cổ tử cung). Trong số các hợp chất thử nghiệm, 4-hydroxy- 3-methoxy ethyl cinnamate, 4-hydroxy-3-methoxycinnamaldehyde, hedychenone, coronarin C và coranarin D được hiển thị hoạt động mạnh gây độc tế bào chống lại A-549 dòng tế bào LC50 giá trị từ 1,26 đến 8,0 M, tương ứng [32].
Cặn chiết methanol từ thân rễ Hedychium coronarium đã được tìm thấy về ức
chế sự gia tăng tính thấm thành mạch gây ra bởi axit acetic ở chuột và sản xuất nitric oxide trong các đại thực bào chuột phúc mạc lipopolysaccharide kích hoạt. Từ cặn methanolic, ba diterpenes labdane được phát hiện ra là hedychilactones A, B, C. [22]
1. 2.5. Tình hình nghiên cứu về cây Hedychium coronarium tại Việt Nam
Về thành phần tinh dầu mới chỉ có một cơng trình của Nguyễn Thị Thủy và cộng sự nghiên cứu thân rễ cây Ngải tiên. Cây Ngải tiên (Hedychium coronarium
Koenig) mọc tự nhiên tại huyện Sapa, tỉnh Lào Cai, được đem về trồng tại trại Thực nghiệm của viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh Vật (Cổ Nhuế, Từ Liêm, Hà Nội) từ năm 2000 và thu hoạch cuối năm 2002 để nghiên cứu. Thành phần hoá học của tinh dầu được biết gồm các thành phần chính là 1,8 - Cineol - 43,32%, - Pinen - 25,45%, - Pinen - 10,32%, 3- Cyclohexen- 1-methanol - 5,29%. [5]
Mới đây, vào tháng 11 năm 2011, trên tạp chí Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, Phan văn Kiệm và các cộng sự đã công bố nghiên cứu mới nhất về các hợp chất được phân lập từ thân rễ ngải tiên ở Sapa – Việt Nam. Trong báo cáo này, họ đã phận lập được ba labdane loại diterpenes mới, đặt tên là coronarins G,H,I và 7 hợp chất đã được biết đến là: coronarin D, coronarin D methyl ether, hedyforrestin C, (E)-nerolidol, -sitosterol, daucosterol, và stigmasterol. Các hợp chất từ cây có tác dụng ức chế sản xuất các cytokine của tế bào đi gai có nguồn gốc từ tủy xương là các tác nhân gây viêm hoặc tiền gây viêm được giải phóng ra khi bị kích thích bởi LPS (lypopolysacchride). Trong số các hợp chất này, các hợp chất coronarins D,G,H là chất ức chế đáng kể tới LPS kích thích TNF-, IL-6 và IL-12 p40 sản xuất với IC50 khác nhau, từ 0,19 ± 0,11 ; 10,38 ± 2,34 M.[15]
1.2.6. Ứng dụng của cây ngải tiên Hedychium coronarium Koenig.
Cây Ngải tiên ngày nay được trồng nhiều nơi trên thế giới với mục đích làm cảnh và lấy tinh dầu thân rễ để làm nước hoa và làm thuốc [1]. Thân rễ và quả có vị cay, mùi thơm, tính ấm, có tác dụng khu phong trừ thấp, ôn trung tán hàn, thường được dùng chữa đau bụng lạnh, bụng đầy trướng, tiêu hố kém, đau mình mẩy phong thấp, nhức mỏi gân xương, cảm sốt, chữa rắn cắn. Tinh dầu thân rễ có tính gây trung tiện, trừ giun. Tinh dầu của hoa là một loại hương liệu cao cấp [3]. Giá trị làm thuốc của Ngải tiên đã có một số cơng trình ghi nhận [1,3]. Các thân rễ được sử dụng như một thuốc giải nhiệt, thuốc bổ và đặc trị các bệnh về thấp khớp. Các phần chiết từ thân cây được sử dụng trị các bệnh sưng, đau.[20] Các thân rễ của H. coronarium ("Tuqianghuo"
trong tiếng Trung Quốc) đã được sử dụng điều trị nhức đầu, tiểu đường cấp và rất tốt cho bệnh thấp khớp theo y học cổ truyền Trung Quốc , trong khi nó cũng được sử dụng như giải nhiê ̣t, thuốc bổ, phấn khích và chống thấp khớp trong hệ thống Ayurvedic của y học cổ truyền Ấn Độ (Jain et al, 1995) . [22]
Một số bài thuốc dân gian từ Hedychium coronarium
Nụ non và hoa ăn được. Được sử dụng trong hương liệu. Trong hoa chứa 0,05- 0,07% một chất sánh với mùi thơm gia vị, cho ra 50-57,8% một chất dầu đặc. Nếu chưng cất bằng hơi nước, chất đông đặc và chất dầu này sẽ cho tinh dầu (hàm lượng 19%) có giá trị cao trong hương liệu. Tinh dầu thường được dùng chữa đau bụng. Thân rễ khô 6-12g sắc uống hoặc tán bột uống. Cũng dùng chữa rắn cắn: Lấy thân rễ tươi giã lấy nước uống, bã đắp.
Ở Hawaii cây được dùng làm thuốc trị thối mũi.
Rễ cây tán bột được dùng làm thuốc hạ nhiệt ở Ấn Độ.
Ở Môluyc, người ta dùng làm thuốc súc miệng; cũng dùng làm thuốc trị tê thấp. Ở Ấn Độ, tinh dầu cũng được sử dụng làm thuốc trị giun.
Trong y học Trung Quốc, được sử dụng cho nhức đầu, đau viêm, thấp khớp. Ở Vân Nam (Trung Quốc), thân rễ trị đòn ngã tổn thương, phong thấp gân cốt nhức mỏi,
cảm mạo đau mình mẩy, bạch đới nóng lạnh. Quả dùng trị dạ dày bụng đầy trướng, ăn uống không tiêu.
Dùng phần nước sắc uống của thân cây gần thân rễ được sử dụng như một súc miệng cho viêm amiđan, hoặc viêm răng lợi. .
Nước ép của thân cây được áp dụng bên ngoài cho những vết sưng đau.
Tại Ấn Độ, được gọi là Gulbakawali Ark, được sử dụng như là thuốc bổ mắt và để ngăn chặn đục thủy tinh thể ở mắt.
Tại Thái Lan, lá luộc được áp dụng để giảm các khớp cứng và đau.
Ở khắp nơi, những bông hoa thơm phổ biến trong việc tạo ra vịng hoa và bó hoa cơ dâu.[27]
CHƢƠNG 2: ĐỀ TÀI, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM THỰC NGHIỆM
2.1. Đề tài, mục tiêu và nhiệm vụ 2.1.1. Tên đề tài: 2.1.1. Tên đề tài:
Các loài trong chi Hedychium rất hấp dẫn bởi hương thơm của hoa và những hợp chất có hoạt tính sinh học thú vị thuộc dãy các - lacton diterpen , không no. Đây là những hợp chất có hoạt tính chống ung thư, chống viêm rất mạnh đang được các nhà khoa học thế giới quan tâm một cách đặc biệt. Ở Việt Nam, cây ngải tiên (Hedychium coronarium Koenig) được trồng rộng rãi nhằm mục đích làm cảnh và làm thuốc nhưng chưa có nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học của cây. Với định hướng như vậy chúng tôi đã chọn đề tài: “ Nghiên cứu các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây ngải tiên ( Hedychium coronarium Koenig) ‖.
2.1.2. Mục tiêu của đề tài