Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa với đa dạng sinh học thực vật phong phú, có hơn 12.000 loài thực vật thuộc khoảng 2.256 chi và 305 họ, trong đó có hơn 3.800 loài được sử dụng làm thuốc chữa bệnh. Tuy nhiên, chỉ dưới 2% số loài này đã được nghiên cứu chuyên sâu về hóa học và dược lý. Trong bối cảnh đó, việc nghiên cứu các cây thuốc dân gian nhằm phát hiện các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, an toàn và không độc tính đang được quan tâm mạnh mẽ. Chi Thàn mát (Millettia) thuộc họ Fabaceae với khoảng 260 loài phân bố rộng rãi ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, trong đó Việt Nam có khoảng 20 loài, được sử dụng phổ biến trong y học cổ truyền để điều trị nhiều bệnh lý khác nhau như đau nhức xương khớp, thấp khớp, hoạt huyết.

Loài Kê huyết đằng (Millettia reticulata) là một trong những cây thuốc quý, được dùng để chữa đau nhức mỏi gân xương, viêm khớp dạng thấp và các bệnh liên quan đến tuần hoàn máu. Thành phần hóa học chủ yếu của chi Millettia là các hợp chất flavonoid như isoflavone, flavone, flavanone, chalcone và các hợp chất khác như flavanonol, triterpenoid. Các hợp chất này đã được chứng minh có nhiều hoạt tính sinh học đa dạng như kháng viêm, chống oxy hóa, kháng khuẩn và chống ung thư.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là nghiên cứu quy trình chiết, phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập từ cây Kê huyết đằng ở Việt Nam, đồng thời đánh giá hoạt tính kháng viêm in vitro của các cặn chiết và hợp chất phân lập được. Nghiên cứu được thực hiện trên mẫu thu hái tại Lạng Sơn trong năm 2021, nhằm góp phần làm rõ thành phần hóa học và tiềm năng dược lý của loài cây này, từ đó mở ra hướng phát triển các sản phẩm thuốc từ dược liệu có giá trị cao, góp phần chăm sóc sức khỏe cộng đồng.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về hóa học tự nhiên và dược lý học, tập trung vào nhóm hợp chất flavonoid và các dẫn xuất của chúng trong chi Millettia. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  • Lý thuyết cấu trúc - hoạt tính (Structure-Activity Relationship - SAR): Giúp giải thích mối liên hệ giữa cấu trúc hóa học của các hợp chất flavonoid và hoạt tính sinh học kháng viêm, từ đó xác định các nhóm chức quan trọng ảnh hưởng đến tác dụng dược lý.

  • Mô hình đánh giá hoạt tính kháng viêm in vitro: Sử dụng tế bào đại thực bào RAW264.7 kích thích bằng lipopolysaccharide (LPS) để đo khả năng ức chế sản sinh nitric oxide (NO), một chỉ số quan trọng trong phản ứng viêm.

Các khái niệm chính bao gồm: flavonoid (isoflavone, flavone, flavanone, chalcone), hoạt tính kháng viêm, nitric oxide, chiết xuất dược liệu, phân lập hợp chất, phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là mẫu thân cây Kê huyết đằng thu hái tại Lộc Bình, Lạng Sơn vào tháng 10 năm 2021. Mẫu được xử lý bằng phương pháp sấy khô, nghiền nhỏ và ngâm chiết với methanol ba lần dưới hỗ trợ của máy siêu âm. Dịch chiết methanol được cô cạn thu cặn tổng methanol, sau đó chiết phân bố với n-hexane, ethyl acetate và nước để thu các cặn chiết tương ứng.

Phân lập các hợp chất được thực hiện bằng phối hợp sắc ký lớp mỏng (TLC), sắc ký cột silica gel, sắc ký cột pha đảo RP-18 và sắc ký cột rây phân tử Sephadex LH-20. Cấu trúc các hợp chất được xác định bằng các phương pháp phổ hiện đại như phổ 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HSQC, HMBC trên máy Brucker Avance 500 MHz.

Hoạt tính kháng viêm được đánh giá in vitro bằng phương pháp ức chế sản sinh NO trên tế bào đại thực bào RAW264.7 kích thích bằng LPS. Mẫu thử được xử lý ở nhiều nồng độ khác nhau, đo quang phổ tại bước sóng 570 nm để xác định hàm lượng NO và tính phần trăm ức chế so với đối chứng.

Thời gian nghiên cứu kéo dài khoảng 2 năm, từ thu thập mẫu, chiết tách, phân lập, xác định cấu trúc đến thử nghiệm hoạt tính sinh học.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Phân lập và xác định cấu trúc 5 hợp chất mới từ cây Kê huyết đằng:

    • 4 hợp chất flavonoid gồm: 5-hydroxy-6,7-dimethoxyflavanone (MR1), 4′-methoxytectochrysin (MR2), pashanone (MR3), apigenin 8-C-glucoside (MR5).
    • 1 hợp chất triterpenoid: β-amyrin trans-cinnamate (MR4).
      Các hợp chất này được phân lập lần đầu tiên từ loài Millettia reticulata tại Việt Nam, phù hợp với thành phần hóa học đặc trưng của chi Millettia.

  2. Hiệu quả ức chế sản sinh nitric oxide (NO) của các cặn chiết:

    • Cặn chiết ethyl acetate (MRE) có khả năng ức chế NO tốt nhất với giá trị IC50 là 52,15 µg/ml.
    • Cặn n-hexane (MRH) và cặn nước (MRW) có hoạt tính thấp hơn đáng kể.

  3. Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập:

    • Hợp chất apigenin 8-C-glucoside (MR5) thể hiện hoạt tính kháng viêm mạnh nhất với IC50 là 8,25 µM, vượt trội so với các hợp chất còn lại.
    • Các hợp chất MR1, MR2, MR3 và MR4 cũng có khả năng ức chế NO nhưng với hiệu quả thấp hơn.

  4. So sánh với các nghiên cứu trước:

    • Kết quả phù hợp với báo cáo về hoạt tính kháng viêm của flavonoid trong chi Millettia và các nghiên cứu về tác dụng ức chế NO trên tế bào RAW264.7.
    • Hoạt tính của apigenin 8-C-glucoside tương đương hoặc cao hơn so với một số flavonoid đã được nghiên cứu trước đây.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hoạt tính kháng viêm được cho là do các hợp chất flavonoid có khả năng ức chế sản sinh NO, một phân tử trung gian quan trọng trong quá trình viêm. Cấu trúc flavonoid với các nhóm methoxyl và hydroxyl đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường hiệu quả ức chế. Việc phân lập thành công các hợp chất mới từ cây Kê huyết đằng khẳng định tiềm năng dược lý của loài cây này.

So với các nghiên cứu trước, luận văn đã mở rộng thêm kiến thức về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của Millettia reticulata tại Việt Nam, đồng thời cung cấp dữ liệu định lượng về hiệu quả ức chế NO. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh IC50 của các cặn chiết và hợp chất, bảng tổng hợp dữ liệu phổ NMR và cấu trúc hóa học minh họa.

Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ cơ sở khoa học cho việc sử dụng cây Kê huyết đằng trong y học cổ truyền và phát triển các sản phẩm thuốc từ dược liệu có hoạt tính kháng viêm cao, an toàn.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Phát triển quy trình chiết xuất và phân lập hợp chất flavonoid từ cây Kê huyết đằng:

    • Tối ưu hóa quy trình chiết xuất ethyl acetate để thu được lượng lớn hợp chất hoạt tính cao.
    • Thời gian thực hiện: 1 năm.
    • Chủ thể thực hiện: Viện nghiên cứu dược liệu và các doanh nghiệp dược phẩm.

  2. Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động kháng viêm của các hợp chất phân lập:

    • Áp dụng các mô hình tế bào và động vật để đánh giá cơ chế phân tử và hiệu quả điều trị.
    • Thời gian: 2 năm.
    • Chủ thể: Các trung tâm nghiên cứu sinh học phân tử và dược lý.

  3. Phát triển sản phẩm dược liệu hoặc thực phẩm chức năng từ chiết xuất Kê huyết đằng:

    • Tập trung vào sản phẩm hỗ trợ điều trị viêm khớp, đau nhức xương khớp.
    • Thời gian: 2-3 năm.
    • Chủ thể: Doanh nghiệp dược phẩm, hợp tác với viện nghiên cứu.

  4. Đào tạo và nâng cao nhận thức về sử dụng dược liệu an toàn và hiệu quả:

    • Tổ chức các khóa đào tạo cho cán bộ y tế và người dân về lợi ích và cách sử dụng cây Kê huyết đằng.
    • Thời gian: liên tục.
    • Chủ thể: Sở Y tế, Viện nghiên cứu dược liệu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Hóa học và Dược học:

    • Nắm bắt quy trình chiết tách, phân lập và xác định cấu trúc hợp chất tự nhiên.
    • Áp dụng phương pháp phổ hiện đại trong nghiên cứu hóa học hữu cơ.

  2. Chuyên gia phát triển sản phẩm dược liệu và thực phẩm chức năng:

    • Tìm hiểu về tiềm năng hoạt tính kháng viêm của các hợp chất flavonoid từ cây Kê huyết đằng.
    • Áp dụng kết quả nghiên cứu để phát triển sản phẩm mới.

  3. Bác sĩ và nhân viên y tế trong lĩnh vực y học cổ truyền:

    • Cập nhật kiến thức khoa học về thành phần và tác dụng dược lý của cây thuốc truyền thống.
    • Hỗ trợ tư vấn và điều trị bệnh viêm khớp, đau nhức xương khớp.

  4. Doanh nghiệp dược phẩm và công ty nghiên cứu thị trường dược liệu:

    • Đánh giá tiềm năng thương mại và phát triển sản phẩm từ nguồn dược liệu bản địa.
    • Lập kế hoạch đầu tư nghiên cứu và sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

  1. Cây Kê huyết đằng có những hợp chất chính nào?
    Cây chứa chủ yếu các hợp chất flavonoid như 5-hydroxy-6,7-dimethoxyflavanone, 4′-methoxytectochrysin, pashanone, apigenin 8-C-glucoside và hợp chất triterpenoid β-amyrin trans-cinnamate.

  2. Hoạt tính kháng viêm được đánh giá như thế nào?
    Hoạt tính kháng viêm được đánh giá qua khả năng ức chế sản sinh nitric oxide trên tế bào đại thực bào RAW264.7 kích thích bằng LPS, với IC50 là chỉ số đo hiệu quả.

  3. Hợp chất nào có hoạt tính kháng viêm mạnh nhất?
    Hợp chất apigenin 8-C-glucoside (MR5) có hoạt tính mạnh nhất với IC50 là 8,25 µM, cho thấy tiềm năng ứng dụng cao trong điều trị viêm.

  4. Phương pháp phân lập hợp chất được sử dụng là gì?
    Phương pháp phối hợp sắc ký lớp mỏng, sắc ký cột silica gel, sắc ký cột pha đảo RP-18 và sắc ký cột rây phân tử Sephadex LH-20, kết hợp với phổ NMR để xác định cấu trúc.

  5. Nghiên cứu này có ý nghĩa gì đối với phát triển dược liệu Việt Nam?
    Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc khai thác và phát triển cây Kê huyết đằng thành nguồn dược liệu có giá trị, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và bảo tồn nguồn gen bản địa.

Kết luận

  • Lần đầu tiên phân lập và xác định cấu trúc 5 hợp chất mới từ cây Kê huyết đằng tại Việt Nam, gồm 4 flavonoid và 1 triterpenoid.
  • Cặn chiết ethyl acetate và hợp chất apigenin 8-C-glucoside thể hiện hoạt tính kháng viêm in vitro mạnh mẽ qua ức chế sản sinh NO.
  • Kết quả nghiên cứu làm rõ thành phần hóa học và tiềm năng dược lý của Millettia reticulata, góp phần phát triển dược liệu bản địa.
  • Đề xuất các giải pháp phát triển quy trình chiết xuất, nghiên cứu cơ chế tác động và phát triển sản phẩm dược liệu từ cây Kê huyết đằng.
  • Khuyến khích các nhà nghiên cứu, doanh nghiệp và y tế ứng dụng kết quả để nâng cao giá trị và hiệu quả sử dụng cây thuốc truyền thống.

Hành động tiếp theo là triển khai nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động và phát triển sản phẩm ứng dụng, đồng thời tăng cường đào tạo và phổ biến kiến thức về dược liệu này trong cộng đồng.