CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN
1. 2.2 Sesquiterpenoid và diterpenoid
1.1.2.3. Các hợp chất C6 – C3
Xuất xứ của dãy các hợp chất C6 – C3 (phenylpropanoid) là axit Shikimic – rất phổ biến trong thiên nhiên nhƣ eugenol, safrol… Do đó việc tìm thấy các hợp chất loại này trong chi ngải cũng là điều dễ hiểu.
F.N. Taveira và cộng sự đã cô lập đƣợc eugenol benzoyl trong cặn Dichloromethane chiết xuất từ thân rễ của Hydechium [34]
H
MeO O
H
O
4-hydroxy - 3-methoxy cinnamaldehyde[33]
OCH2CH3
MeO O
H
O
4-hydroxy-3-methoxy ethyl cinnamate[33]
1.1.2.4. 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 công bố việc tìm ra các đitecpen loại labdan và 1 hợp chất Flavonoid đó là: 5 – hydroxy – 3,7,4’ – trimethoxyflavone[23]
O OCH3 O H H3CO O OCH3
O OGlcA - Rha O H O H O OH Kaempferol 3-O-(2‖--L-rhamnopyranosyl)--D- glucuronopyranoside Rha: - L – rhamnopyranosyl GlcA: - D- Glucuronopyranosyl 1.1.2.5. 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 [16] 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 [16]
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 [16]
1.1.3. Các hợp chất có hoạt tính sinh học trong chi Hedychium
Vì thân rễ các lồi hedychium đều có tinh dầu, nên nghiên cứu hoạt chất sinh học của các chất trong thân rễ trƣớc hết là nghiên cứu hoạt tính sinh học của tinh dầu. Sabulal và các cộng sự có những bƣớc tiên phong trong vấn đề này. Các hoạt động kháng khuẩn của tất cả các loại dầu thân rễ của bốn loài Hedychium từ miền
Nam Ấn Độ: Hedychium venustum, Hedychium spicatum var. acuminatum, Hedychium coronarium, Hedychium flavescens đã đƣợc thử nghiệm theo phƣơng
pháp khuếch tán đĩa chống lại ba vi khuẩn Gram(+) và Gram(-) và hai loại nấm. Kết quả cho thấy tinh dầu từ H. flavescens, đặc biệt là có hoạt tính kháng khuẩn mạnh thể hiện ở đƣờng kính dịng kháng khuẩn đối với vi khuẩn Salmonella typhi là 23
mm, Escherichia coli (18 mm), Proteus vulgaris (15 mm) và nấm Candida albicans (13 mm) và C. glabrata (14 mm).
Các nghiên cứu của Ditxit và Varma đã khẳng định một số tinh dầu của một số loài trong chi Hedychium có tác dụng an thần và đặc biệt có tác dụng tiêu diệt
các lồi giun sán kí sinh nguy hiểm nhƣ sán dây, sán lá, giun đốt [14].
Tuy vậy tinh dầu chỉ là một phần nhỏ của thành phần thân rễ các lồi
Hedychium, vì tinh dầu là phần có nhiệt độ sơi thấp, ít phân cực, hàm lƣợng trong
thân rễ không lớn từ 0,1 – 0,3% theo nguyên liệu mẫu tƣơi. Vì vậy, ngƣời ta chú ý nghiên cứu các thành phần khác đặc biệt là các - lacton α, β khơng no khung
labdan diterpen, đó là những hợp chất sinh học nổi tiếng. Theo hƣớng này, Sharma và cộng sự đã phân lập cặn etanol của thân rễ khô của H. spicatum , mang lại
hedychenone, một diterpene furanoid, dẫn xuất dihydro của nó và diterpene khác đƣợc xác định là 6-oxo-labda-7,11,14-triene-16-oic axit lacton (Sharma et al, năm
1975, 1976; Sharma và Tandon, 1983)... Cặn chiết ethanolic của thân rễ có thể kháng viêm, giảm đau và hạ đƣờng huyết (Dhar et al, 1973; Dhawan et al, 1977). Bảy loại labdane diterpenes, coronarin E, coronarin A, yunnancoronarin A, yunnancoronarin B, hedyforrestin B, villosin, và hedyforrestin C đƣợc phân lập từ thân rễ Hedychium gardnerianum và đƣợc đánh giá hoạt tính gây độc tế bào đối với tế bào ung thƣ phổi (NCI-H187) và không gây độc tế bào Vero. Kết quả cho thấy rằng villosin thể hiện hoạt động mạnh gây độc tế bào với IC50 0,40 M, cao hơn so với các thuốc ellipticine (IC50 1,79 M). Hơn nữa, ellipticine rất độc hại đối với tế bào Vero (IC50 7,47 M) trong khi các độc tính của villosin không thể phát hiện ở nồng độ thấp hơn 166,42 M. Kết quả đã chỉ ra rằng các vòng lacton là cơ sở cần thiết cho hoạt động gây độc tế bào cao và sự hiện diện của một nhóm hydroxyl ở vị trí 6 hoặc 7 là ngun nhân gây giảm hoạt động. Yếu tố gây độc tế bào rất cao trên tế bào ung thƣ phổi NCI-H187 cho thấy villosin có thể là một tác nhân có nhiều tiềm năng cho sự phát triển thuốc điều trị ung thƣ rất hiệu quả [17]. Các nghiên cứu trƣớc đây về chi Hedychium cho kết quả về một số loại labdane diterpenoids có các hoạt động quan trọng gây độc tế bào chống lại V-79 và tế bào KB. Các nghiên cứu về chi tiếp tục với thành phần hóa học của Hedychium forrestii cũng cho hai
diterpenoids labdane phân lập từ thân rễ là: labda-8 (17), 11, 13-trien-7-hydroxyl-15 (16) olide (hedyforrestin B) và labda 8 (17), 11, 13-trien-7,16-dihydroxyl 16 (15)- olide ( hedyforrestin C)[29].
hedyforrestin B hedyforrestin C
1.1.4. 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. .