1.2 THỰC VẬT HỌC, NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÁC LOÀI ARTEMISIA (ASTERACEAE)
1.1.3 Nghiên cứu hoạt tính sinh học các loài Artemisia
Chi Artemisia L. (Asteraceae) là một chi lớn bao gồm nhiều loài cây thuốc quan trọng thường được dùng trong y học truyền thống của nhiều nước châu Á để chữa các bệnh nhƣ sốt rét, viêm gan, ung thƣ, viêm và các bệnh nhiễm trùng bởi nấm, vi khuẩn và virus. Các loài cây này hiện là đối tƣợng đƣợc quan tâm về hóa thực vật do sự đa dạng sinh học và hóa học của chúng.
Từ khi artemisinin đƣợc phát hiện là thành phần có hoạt tính của cây Artemisia annua vào đầu những năm 1970 đã có hàng trăm công trình nghiên cứu
tập trung vào thành phần hóa học của cây này và các tác dụng kháng kí sinh trùng của artemisinin và các chất tương tự bán tổng hợp của nó. Trong thập niên vừa qua các nghiên cứu về các hợp chất dựa trên artemisinin đã mở rộng sang các tính chất chống ung thƣ của chúng [27].
Bên cạnh đó việc nghiên cứu hoạt tính sinh học của các loài Artemisia khác cũng đƣợc đẩy mạnh. Tinh dầu và nhiều hợp chất từ các tinh dầu Artemisia có các tính chất y học và dƣợc lý. Sau atermisinin, triển vọng cho việc phát triển các chất dẫn đường từ Artemisia tiếp tục tăng lên, nhất là trong lĩnh vực chống nhiễm khuẩn.
Tinh dầu thu được bằng cách chưng cất lôi cuốn hơi nước từ các loài Artemisia capillaris và A. mongolica [63] có độc tính dưới dạng thuốc xông chống lại loài sâu Sitophilus zeamais trưởng thành.
Các tinh dầu Artemisia và nhiều thành phần của chúng có tác dụng chống nhiễm trùng nhƣ tinh dầu A. douglasiana có tác dụng kháng Pseudomonas aeruginosa ở nồng độ 0,23 μg/ml, các thành phần 1,8-cineole và camphor của nó cũng kháng khuẩn Pseudomonas aeruginosa ở nồng độ 20 μg/ml. Tinh dầu A.
annua và thành phần 1,8-cineole của nó có tác dụng kháng Trypanomosa brucei ở các nồng độ 64,6 μg/ml và 99,4 μg/ml tương ứng [4].
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh đƣợc hoạt tính kháng khuẩn và tác dụng chống oxi hóa của tinh dầu A. echegarayi. Tinh dầu này ức chế sự phát triển của nhiều vi khuẩn gram-âm và gram-dương, thể hiện nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) thấp nhất đối với Listeria monocytogenes và Bacillus cereus. Hai tecpen thujone và camphor trong tinh dầu đã đƣợc xác định là các thành phần chính gây ra tác dụng kháng khuẩn này [52].
Tám guaianolid mới (các artemdubolide A-H) đƣợc tìm thấy trong cây Artemisia dubia đã đƣợc đánh giá về tác dụng độc hại tế bào đối với A549 (ung thư tuyến phổi người), Colo205 (carcinoma ruột kết người), HepG2 (ung thư gan người), và MDA-MB-435 (u hắc sắc tố người). Các artemdubolide B và E thể hiện tác dụng ức chế yếu đối với các tế bào Colo205 và MDA-MB-435 [36].
Một nghiên cứu tiếp vào năm 2012 đã đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro của tinh dầu lá A. dubia đối với các tế bào MCF-7 (diệt hoàn toàn ở 100
μg/ml) và tác dụng kháng nấm Aspergillus niger (MIC 313 μg/ml). Tinh dầu này chứa chủ yếu chrysanthenone (29,0%), coumarin (18,3%), và camphor (16,4%) [91].
Phần lớn các sesquitecpen lacton đƣợc phân lập từ lá và hoa của loài Artemisia gorgonum đƣợc thu thập ở các đảo Cape Verde [80] đều có hoạt tính kháng Plasmodium, trong số đó chất ridetin là chất thú vị nhất với giá trị IC50 là 3,8±0,7 μg/ml đối với Plasmodium falciparum FcB1 và tác dụng độc hại tế bào yếu đối với dòng tế bào Vero (IC50 71,0±3,9 μg/ml).
Hai lignan epiyangambin và sesartemin đƣợc phân lập từ Artemisia absinthium có tác dụng làm giảm hoạt tính vận động tự phát và tính gây gổ do bị cách li ở chuột. Hợp chất epiyangambin còn có hoạt tính kết tụ tiểu cầu in vitro và in vivo. Chất flavonoit artemisetin cũng từ cây này thể hiện các hoạt tính chống viêm, chống khối u và chống tăng sinh đáng kể [8].
Các guaianolid dimeric và sesquitecpenoit đƣợc phân lập từ Artemisia anomala đã đƣợc đánh giá về hoạt tính độc hại tế bào đối với năm dạng tế bào ung thư người (HCT-8, Bel-7402, BGC-823, A549, và A2780), và tác dụng kháng COX-2. Chất guaianolid artanomalide D thể hiện tác dụng ức chế mạnh sự phát triển của tất cả các dòng tế bào đƣợc thử nghiệm với giá trị IC50 lần lƣợt là 1,9;
3,0; 8,5; và 1,8 μM, ngoại trừ A549. Artanomalide D cũng có tác dụng kháng viêm mạnh trong phép thử sự ức chế COX-2 [110].
Các flavonoit đƣợc phân lập từ cây Thanh hao (Artemisia annua L.) có nhiều hoạt tính sinh học rất đáng quan tâm [27]. Nhiều flavonoit này có hoạt tính khỏng Plasmodium in vitro (IC50 đối với Plasmodium theo àmol/l): artemetin (26), casticin (24), chrysosplenetin (23), chrysosplenol-D (32), cirsilineol (36), và eupatorin (65). Chúng có thể đƣợc xem là có thể hợp lực với artemisinin trong tác dụng chống sốt rét, nhƣ một số thí nghiệm đã cho thấy. Casticin và artemetin đã không có hoạt tính kháng Plasmodium in vitro khi đƣợc thử riêng rẽ từ 10−9 đến 10−7 M, tuy nhiên cả hai đã thể hiện tác dụng hợp đồng khi đƣợc kết hợp với artemisinin ở 5 àM. Quercetin ở nồng độ 1,0 mM thể hiện hoạt tớnh in vitro đối với dòng Plasmodium falciparum 3D7 và có tác dụng hợp đồng khi đƣợc kết hợp ở 1,0 mM, với artemisinin ở các nồng độ từ 0,626 đến 20 nM. Kết quả khảo sát
này ủng hộ cho ý tưởng thuốc nhiều thành phần trên cơ sở artemisinin có thể hiệu quả hơn biện pháp chỉ dùng artemisinin.
Artemisinin thể hiện hoạt tính chống ung thƣ có triển vọng trong các thử nghiệm in vitro và in vivo. Nhiều flavonoit có trong A. annua cũng có hoạt tính chống ung thƣ [27]. Khi đƣợc thử trên các tế bào A2780 (ung thƣ buồng trứng người) apigenin làm ngừng các tế bào ở kì gián phân G2/M, và gây ra apoptosis (sự chết được chương trỡnh húa của tế bào) ở nồng độ 40 àM. Luteolin gõy ra apoptosis và ức chế sự tăng sinh của tế bào, sự di căn và sự tạo mạch. Khi đƣợc thử in vitro, các giá trị IC50 xê dịch giữa 3 và 50 mM và luteolin có hoạt tính khi đƣợc thử trên các mô hình ung thƣ ghép khác loài. Eupatorin thể hiện tác dụng độc hại tế bào ở mức độ vừa phải đối với các dòng tế bào MK-1 (ung thƣ tuyến dạ dày người), HeLa (carcinoma tử cung người), B16F10 (u hắc sắc tố chuột), và 26- L5 (ung thƣ ruột kết chuột). Quercetin ức chế sự phát triển của dòng tế bào ung thư vú MCF-7 với giá trị IC50 là 5,2 mg/ml. Đáng lưu ý là các flavonoit có tác dụng hợp đồng với các thuốc chống ung thƣ, thí dụ quercetin với cisplatin, doxorubicin, vinblastine, paclitaxel, topotecan,…; apigenin với tamoxifen;
luteolin với rapamicin, doxorubicin, cisplatin; v.v…
Eupatilin và jaceosidin đƣợc phân lập từ nhiều loài Artemisia nhƣ A.
princeps, A. argyi, A. iwayomogi, và A. copa có hoạt tính chống oxi hóa, chống viêm và chống dị ứng [39]. Eupatilin và jaceosidin đƣợc dùng nhƣ là các chất kháng đột biến chống lại 3-amino-1-methyl-5H-pyrido[4,3-β]indol (Trp-P-2) trong Salmonella typhimurium TA98. Eupatilin cũng có hoạt tính chống đái tháo đường bằng cách tăng cường sự chuyển hóa glucose trong gan và tiết insulin ở chuột bị tiểu đường loại II.
Nghiên cứu của Lee S. G. và cộng sự [55] đã phân lập đƣợc năm flavonoit và ba coumarin từ dịch chiết ethanol-nước 80% của loài Artemisia vulgaris và đã xác định được cấu trúc bằng các phương pháp phổ, gồm jaceosidine, eupafolin, luteolin, quercetin, apigenine, aesculetin, aesculetin-7-methylether và scopoletin.
Kết quả nghiên cứu này cũng đã cho thấy các chất này có vai trò nhƣ các chất ức chế enzym monoamin oxidase (MAO) ở não chuột với các giá trị IC50 lần lƣợt là 19,0, 25,0, 18,5, 12,5, 1,0, 30,1, 32,2, và 45,0 àmol.