CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1. 4 Tác dụng của các loài thuộc chi Hedychium
Đã có nhiều nghiên cứu về chi Hedychium trên thế giới vì các lồi khác nhau của chi đƣợc sử dụng trong thuốc y học cổ truyền để điều trị các bệnh về hen suyễn, viêm phế quản, thanh lọc máu, bệnh dạ dày, và chống-emetics, bệnh mắt ở Nagaland[13].
Hedychium spicatum đƣợc sử dụng nhƣ là một thuốc diệt khuẩn và thuốc diệt
nấm và trong điều trị đau, bệnh dạ dày và viêm trong y học truyền thống Ấn Độ [30]. Hedychium coronarium đƣợc sử dụng để điều trị sƣng, viêm amidan, viêm
họng và khối u [30]. Thân rễ Hedychium spicatum đƣợc sử dụng làm nƣớc hoa
trong khu vực châu Á nhiệt đới. Chi Hedychium đƣợc trồng rộng rãi cho các mục
đích trang trí, đặc biệt là hoa của chúng có mùi thơm ngọt ngào [22].
1.1.4.1. Tác dụng của tinh dầu:
Các nghiên cứu về thành phần hóa học của tinh dầu thân rễ và hoa của
Hydechium 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 q trình nghiên cứu hóa dƣợc của các thuốc tự nhiên, nó đã đƣợc 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 nhƣ 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,
2005; Schmidt et al, 2005 ) [21]
Tinh dầu từ thân rễ tƣơi và khơ đã đƣợc chứng minh là có tác dụng kháng nấm và kháng khuẩn. Tác dụng kháng khuẩn trong mẫu tƣơi cao hơn trong mẫu sấy khô, 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
thƣờng. Tinh dầu thƣờng đƣợc sử dụng tạo mùi thơm trong các mỹ phẩm và tác dụng kháng khuẩn. Ngƣời 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 tƣơi (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 đƣợc sử dụng chữa các bệnh nhiễm trùng đƣờng hô hấp (Silvestre et al., 1999). Achillea fragrantissima đã đƣợc 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 Hydechium 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 là phù hợp với việc sử dụng của các bột thân rễ nhƣ 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 dƣợc hóa học cho việc sử dụng vị thuốc dân gian của
Hedychium. Tinh dầu đƣợc sử dụng nhiều để tạo mùi hƣơng của chất tẩy rửa, xà
phòng làm đẹp, mỹ phẩm và nƣớc hoa do hƣơng thơm đặc biệt và hấp dẫn của nó, đồng thời thƣờng xuyên sử dụng các sản phẩm này có thể ngăn ngừa các bệnh về da do Trichoderma sp. và Candida albicans.[15]
1.1.4.2. Tác dụng của các chất được chiết từ thân rễ.
Gần đây, trên thế giới đã có rất nhiều sự chú ý tập trung vào chi Hedychium để nghiên cứu hoạt động sinh học đa dạng của chúng nhƣ khả năng chống viêm, chống 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 dƣợc 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 đƣợc phân loại khác nhau nhƣ furanolabdanes, labdanes prefuranoid bao gồm hemiacetals / spiroethers và vịng lacton. Nhìn chung, bộ khung labdane đƣợc hiển thị bởi hedychenone là một dấu hiệu điển hình trong chi Hedychium [33]. Hedychenone là chất kháng viêm.
Các cặn chiết khác nhau của Hydechium 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 dƣơng (S. aureus, B. subtilis, B. megaterium, Sarcina lutea) và vi
khuẩn Gram âm (E coli, S. sonnei, Shiga S, P. aeruginosa và S. typhi) [7]
Tác dụng giảm đau:
Sự đáp ứng co thắt bất thƣờng 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
Hydechium 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 lƣợng cơ thể gây ra tƣơng 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 tƣơng ứng 41,15% và 61,32% ở mức 400 mg / kg trọng lƣợng cơ thể.
[32]
Về tác dụng kháng viêm:
Model sử dụng carrageenan gây phù ở chân cho chuột cống đƣợc sử dụng để đánh giá hiệu quả của 1 chất kháng viêm non-steroid, chất ức chế COX trong con đƣờng tổng hợp Prostagladin (Seibert, 1994). . Cặn chiết chloroform và methanol ở một liều lƣợng của trọng lƣợng cơ thể 400 mg / kg cho thấy ý nghĩa thống kê (P <0,01) ức chế phù nề chân 27,46 và 32,48%, tƣơng 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 Hydechium trên phản ứng viêm gây ra bởi carrageenan có thể là do sự ức chế enzyme COX từ đó ức chế con đƣờng tổng hợp Prostaglandin. Sự ức chế có ý nghĩa thống kê phù chân ở những giờ đầu của nghiên cứu bởi Hydechium có thể là do ức chế histamine (Hirasawa 1991) hoặc serotonin.[32]
Một số labdane loại diterpenes (coronarin A, B, C, D, E, F) đã đƣợc phân lập từ thân rễ của Hydechium [11, 13]. Các nghiên cứu cho thấy rằng coronarin A ức
chế sự gia tăng của các tế bào tĩnh mạch rốn của nội mô con ngƣời [27]. Coronarin D đƣợc 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 [23]. Trong khi coronarin D và E đã đƣợc báo cáo để ngăn chặn sự sản xuất oxit nitric trong lipopolysaccharide (LPS) do các đại thực bào chuột phúc mạc, coronarin A đã đƣợc chứng minh là gây độc tế bào trong các tế bào khối u [12]. Tuy nhiên, con đƣờng mà những diterpenes phát huy tác dụng chống viêm và gây độc tế bào của các báo cáo còn chƣa rõ ràng. Một trong những con đƣờng chính liên kết với viêm nhiễm và điều chế tăng trƣởng là yếu tố- κB trong con đƣờng hạt nhân (NF-κB). Coronarin D, một loại diterpene labdane tách ra từ Hedychium và đã đƣợc phân định cơ chế hoạt động của nó. Coronarin D
ức chế con đƣờng kích hoạt NF-B, dẫn đến sự ức chế của phản ứng viêm, xâm lƣợc, và sinh hủy cốt bào, cũng nhƣ có hiệu lực với q 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 thƣ và các loại viêm nhiễm [18].
Các hoạt động sinh học khác nhau của diterpenes labdane từ Hydechium đã
đƣợc mô tả, bao gồm hoạt động gây độc tế bào chống lại các tế bào V-79, chống viêm hoạt động, ức chế hoạt động tăng tính thấm thành mạch và sản xuất oxit nitric, và tác dụng ức chế về việc phát hành -hexosaminidase từ tế bào RBL- 2H3. Các hợp chất Coronarin D và Coronarin D etyl ether đã đƣợc khảo nghiệm cho các hoạt động gây độc tế bào bằng cách sử dụng một phƣơng 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 [9].
G. Suresh và cộng sự, năm 2010 tiến hành kiểm tra các hợp chất phân lập đƣợc về tính chất ức chế sự tăng trƣởng chống lại A-549 (ung thƣ phổi), SK-N-SH (u nguyên bào thần kinh ở ngƣời), MCF-7 (ung thƣ vú) và các dòng tế bào ung thƣ HeLa (ung thƣ 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 đƣợc 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, tƣơng ứng [33].
Cặn chiết methanol từ thân rễ Hedychium đã đƣợc 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 đƣợc phát hiện ra là hedychilactones A, B, C. [23]
Một số bài thuốc dân gian từ Hedychium coronarium.
Nụ non và hoa ăn đƣợc. Đƣợc sử dụng trong hƣơng 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 chƣng cất bằng hơi nƣớc, chất đông đặc và chất dầu này sẽ cho tinh dầu (hàm lƣợng 19%) có giá trị cao trong hƣơng liệu. Tinh dầu thƣờng đƣợc dùng chữa đau bụng. Thân rễ khô 6-12g sắc uống hoặc tán bột uống. Cũng dùng chữa rắn cắn: .
Ở Hawaii cây đƣợc dùng làm thuốc trị thối mũi.
Rễ cây tán bột đƣợc dùng làm thuốc hạ nhiệt ở Ấn Độ.
Ở Môluyc, ngƣời ta dùng làm thuốc súc miệng; cũng dùng làm thuốc trị tê thấp. Ở Ấn Độ, tinh dầu cũng đƣợc sử dụng làm thuốc trị giun.
Trong y học Trung Quốc, đƣợc sử dụng cho nhức đầu, đau viêm, thấp khớp. Ở Vân Nam (Trung Quốc), thân rễ trị đòn ngã tổn thƣơng, phong thấp gân cốt nhức mỏi, cảm mạo đau mình mẩy, bạch đới nóng lạnh. Quả dùng trị dạ dày bụng đầy trƣớng, ăn uống không tiêu.
Dùng phần nƣớc sắc uống của thân cây gần thân rễ đƣợc sử dụng nhƣ một súc miệng cho viêm amiđan, hoặc viêm răng lợi. . Nƣớc ép của thân cây đƣợc áp dụng bên ngoài cho những vết sƣng đau. Tại Ấn Độ, đƣợc gọi là Gulbakawali Ark, đƣợc sử dụng nhƣ là thuốc bổ mắt và để ngăn chặn đục thủy tinh thể ở mắt.
Tại Thái Lan, lá luộc đƣợc 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.[28]
1. 1.5. Tình hình nghiên cứu về Hedychium 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, đƣợc 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 đƣợc 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 đƣợc phân lập từ thân rễ ngải tiên ở Sapa – Việt Nam. Trong báo cáo này, họ đã phận lập đƣợc ba labdane loại diterpenes mới, đặt tên là coronarins G,H,I và 7 hợp chất đã đƣợc 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 xƣơng là các tác nhân gây viêm hoặc tiền gây viêm đƣợc 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.[16]
1.2. Tổng quan về cây ngải tiên bousigon
Cây ngải tiên bousigon, tên khoa học là Hedychium bousigonianum Pierre ex Gagn, thuộc họ Gừng ( Zingiberaceae).
1.2.1. Xuất xứ:
Hedychium bousigonianum Pierre ex Gagn có nguồn gốc là từ vùng Himalayas của Nepal và Ấn Độ sau đó phát tán tới khu vực Nam châu Phi và Nam Mỹ. Lồi cịn phân bố ở Nam Trung Quốc, Malaixia, Úc và Việt Nam. Cây mọc ở những vùng có khí hậu mát lạnh.
1.2.2. Một số đặc điểm thực vật
Thân cỏ, cao 1-1,2 m. Căn hành to 6 – 7 mm. Lá có phiến thon hẹp, nhọn, dài 30 – 50 cm, rộng 7 cm, không lông. Gié thƣa, dài 20 cm; lá hoa có lơng, dài 2,5 cm; hoa to, vàng; tiểu nhụy lép hẹp, dài 4cm; mơi xoan, chẻ đến ½; nỗn sào có lơng. Thƣờng mọc trong rừng ở Đà Lạt.
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:
Các loài trong chi Hedychium rất hấp dẫn bởi hƣơng thơm của hoa và những hợp chất có hoạt tính sinh học thú vị thuộc dãy các - lacton diterpen , không no. Đặc biệt là các γ-lacton α, β không no thuộc dãy labdan. Các hợp chất này theo Kumakara AB và cộng sự là những hợp chất khơng chỉ có tác dụng ức chế sự tạo thành tác nhân gây ƣng thƣ và nhiều bệnh nguy hiểm khác nhƣ là NF-kB hoạt động mà cịn có tác dụng ức chế sự hoạt động của tác nhân này gây bệnh tật. Chính đặc tính lƣỡng dụng này mà các γ-lacton α, β không no thuộc dãy labdan ditecpen đang là đối tƣợng đƣợc các nhà khoa học trên thế giới đặc biệt quan tâm nghiên cứu. Chúng tôi càng quan tâm các hợp chất này và tìm kiếm nó trong các cây thuộc chi Ngải (Hedychium). Trong cơng trình trƣớc chúng tơi đã nghiên cứu các labdan ditecpen có hoạt tính gây độc tố tế bào ƣng thƣ trong cây ngải tiên (Hedychium coronarium Koen) [6]. Trong cơng trình này chúng tơi chọn cây ngải tiên Bousigon và tên đề tài: “Góp phần nghiên cứu các hợp chất có hoạt tính sinh học trong
thân rễ cây ngải tiên bousigon ( Hedychium bousigonianum Pierre ex Gagn) ‖.
2.1.2. Mục tiêu của đề tài
a. Nghiên cứu thành phần hóa học của thân rễ cây ngải tiên bousigon.
b. Nghiên cứu, phân lập, xác định cấu trúc phân tử và hoạt tính chống ung thƣ của các - lacton , không no dãy labdan diterpene trong thân rễ ngải tiên bousigon.
2.1.3. Nhiệm vụ của đề tài
1. Nghiên cứu tinh dầu của thân rễ cây ngải tiên bousigon.
3. Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của các sản phẩm chiết đƣợc. 4. Nghiên cứu phân lập các - lacton , không no trong các cặn chiết từ thân