I. Tổng Quan Về Thành Phần Hóa Học Lá Cây Me Rừng Phyllanthus Emblica
Cây me rừng, hay Phyllanthus Emblica, thuộc họ Thầu Dầu, từ lâu đã được sử dụng trong y học cổ truyền của nhiều quốc gia. Tại Việt Nam, cây me rừng được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau như chùm ruột núi, du cam tử, ngưu cam tử. Các bộ phận của cây, đặc biệt là quả, được sử dụng để chữa nhiều bệnh. Tuy nhiên, các nghiên cứu về thành phần hóa học của lá me rừng còn hạn chế. Đề tài này tập trung vào việc khảo sát và phân tích các hợp chất thực vật có trong lá me rừng, nhằm đóng góp thêm những bằng chứng khoa học cho kho tàng dược liệu của y học dân tộc. Nghiên cứu này được thực hiện tại phòng thí nghiệm Hợp chất thiên nhiên, khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh.
1.1. Đặc Điểm Thực Vật Học Của Cây Me Rừng
Cây me rừng là cây nhỏ, cao khoảng 3 mét, có nhiều cành. Cành nhỏ, mềm, vỏ thân có lông, dài khoảng 20 cm. Lá xếp thành hai dãy trên các cành nhỏ giống như lá kép lông chim, cuống lá rất ngắn. Lá cây me rừng thuộc loại lá kèm, hình ba cạnh, rất nhỏ. Cây me rừng có hoa nhỏ, đơn tính cùng gốc. Cụm hoa thành xim co mọc ở nách lá phía dưới của cành, cụm hoa có cả hoa đực và hoa cái. Quả hình cầu, mọng. Hạt hình ba cạnh, màu hồng nhạt. Cây me rừng là loài cây mọc hoang, có nhiều ở các nước khí hậu nhiệt đới như Việt Nam, Trung Quốc, Ấn Độ. Tại Việt Nam, me rừng có nhiều ở các đồi trọc, bãi hoang, rừng thưa, đặc biệt là vùng núi Tây Bắc, Việt Bắc.
1.2. Phân Bố Địa Lý Của Cây Me Rừng Tại Việt Nam
Cây me rừng phân bố rộng rãi ở các vùng khí hậu nhiệt đới, bao gồm Việt Nam, Trung Quốc và Ấn Độ. Tại Việt Nam, cây thường mọc hoang ở các đồi trọc, bãi hoang và rừng thưa, đặc biệt phổ biến ở vùng núi Tây Bắc và Việt Bắc. Sự phân bố này cho thấy khả năng thích nghi của cây với nhiều điều kiện môi trường khác nhau. Việc nghiên cứu thành phần hóa học của lá cây me rừng từ các vùng khác nhau có thể cho thấy sự khác biệt về hoạt chất sinh học.
II. Dược Tính Của Lá Me Rừng Phyllanthus Emblica Tổng Quan Nghiên Cứu
Quả me rừng từ lâu đã được biết đến với nhiều dược tính quý giá trong y học cổ truyền. Theo y học cổ truyền, quả me rừng có vị chua, ngọt, đắng, tính mát, có tác dụng nhuận phế, hóa đờm, sinh tân. Rễ me rừng có vị đắng, chát, tính mát. Tại Ấn Độ, quả me rừng được sử dụng dưới dạng mứt như một liều thuốc mát giúp lợi tiểu, nhuận tràng. Quả me rừng khô được dùng để chữa lỵ, tiêu chảy. Quả me rừng là một nguồn giàu Vitamin C (gấp 20 lần so với quả cam). Ngoài ra, tại Ấn Độ, cây me rừng còn được dùng để làm thuốc giúp cơ thể hấp thu thức ăn tốt hơn, tăng cường khả năng hoạt động của gan, bổ não, tốt cho hệ thần kinh, bổ tim, bổ phổi, tăng cường khả năng sinh sản, hỗ trợ hệ thống tiết niệu, tốt cho da, giúp tóc khỏe mạnh, làm mát cơ thể, giúp đào thải độc tố ra ngoài cơ thể, bổ mắt, tăng cường hệ miễn dịch, giúp lợi tiểu, kháng viêm, chống ung thư gan, ung thư da.
2.1. Dược Tính Theo Y Học Cổ Truyền Về Lá Me Rừng
Trong y học cổ truyền, quả me rừng được coi là một vị thuốc quý với nhiều công dụng. Quả có vị chua, ngọt, đắng, tính mát, có tác dụng nhuận phế, hóa đờm, sinh tân. Rễ me rừng có vị đắng, chát, tính mát. Tại Ấn Độ, quả me rừng được sử dụng dưới dạng mứt như một liều thuốc mát giúp lợi tiểu, nhuận tràng. Quả me rừng khô được dùng để chữa lỵ, tiêu chảy. Quả me rừng là một nguồn giàu Vitamin C (gấp 20 lần so với quả cam).
2.2. Nghiên Cứu Khoa Học Về Dược Tính Của Lá Me Rừng
Các nghiên cứu khoa học hiện đại đã chứng minh nhiều tác dụng sinh học của cây me rừng. Năm 2011, Xiaoli Liu và cộng sự đã thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào ung thư của 6 hợp chất cô lập từ cây me rừng, bao gồm geraniin, quercetin 3-β-D-glucopyranoside, kaempferol 3-β-D-glucopyranoside, isocorilagin, quercetin, kaempferol. Kết quả cho thấy geraniin và isocorilagin có khả năng gây độc tế bào ung thư vú MCF-7 cao hơn các hợp chất khác. Isocorilagin thể hiện khả năng gây độc tế bào ung thư phổi HELF mạnh. Các hợp chất phenolic có khả năng kháng oxy hóa. Geraniin có khả năng kháng oxy hóa cao nhất. Hợp chất 1,2,4,6-tetra-O-galloyl-β-D-glucose có khả năng khống chế sự phát triển của HSV loại 1 và loại 2. Dịch chiết ethanol của cây me rừng có tác dụng hạ men gan, phục hồi chức năng của tế bào gan. Dịch chiết từ cành me rừng có tác dụng cải thiện nồng độ tinh dịch của chuột đực đã được tiêm valproic acid.
III. Phương Pháp Phân Tích Thành Phần Hóa Học Lá Me Rừng Phyllanthus Emblica
Việc phân tích hóa học lá me rừng đòi hỏi các phương pháp hiện đại để xác định và định lượng các hợp chất thực vật có trong đó. Các phương pháp sắc ký như sắc ký cột (SKC) silica gel pha thường, pha đảo RP-18, và sắc ký lớp mỏng (SKLM) được sử dụng để phân tách các hợp chất. Các chất hữu cơ trên bản mỏng được hiện hình bằng đèn UV với bước sóng 254 nm hoặc dung dịch H2SO4 20%. Cấu trúc hóa học của các hợp chất được xác định bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR (500 MHz), 13C-NMR (125 MHz) và 2D-NMR, được ghi trên máy Bruker Avance tại Phòng thí nghiệm phân tích trung tâm, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, 227 Nguyễn Văn Cừ, Phường 4, Quận 5, TP. Hồ Chí Minh.
3.1. Quy Trình Chiết Xuất Các Hợp Chất Từ Lá Me Rừng
Quy trình chiết xuất bắt đầu bằng việc thu hái lá me rừng, loại bỏ sâu bệnh, rửa sạch và phơi khô. Sau đó, lá được nghiền thành bột mịn và sấy khô đến khối lượng không đổi. Bột lá được ngâm dầm trong ethanol 96o, sau đó lọc và cô quay phần dịch dưới áp suất thấp để thu hồi dung môi và thu được cao ethanol. Cao ethanol thô được chiết lỏng – lỏng lần lượt với hexane, ethyl acetate thu được cao hexane, cao ethyl acetate và cao còn lại. Quy trình này giúp phân tách các hợp chất dựa trên độ phân cực của chúng.
3.2. Kỹ Thuật Sắc Ký Sử Dụng Trong Phân Tích Lá Me Rừng
Các kỹ thuật sắc ký đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích thành phần hóa học của lá me rừng. Sắc ký cột silica gel được sử dụng để phân tách các hợp chất dựa trên ái lực của chúng với pha tĩnh (silica gel) và pha động (dung môi). Sắc ký lớp mỏng được sử dụng để theo dõi quá trình phân tách và xác định sự tinh khiết của các phân đoạn. Các dung môi khác nhau được sử dụng để tạo ra độ phân cực khác nhau, giúp phân tách hiệu quả các hợp chất có độ phân cực khác nhau.
3.3. Xác Định Cấu Trúc Hóa Học Bằng Phổ NMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) là một kỹ thuật mạnh mẽ để xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất cô lập từ lá me rừng. Phổ 1H-NMR và 13C-NMR cung cấp thông tin về các nguyên tử hydro và carbon trong phân tử, trong khi phổ 2D-NMR (HSQC, HMBC) cung cấp thông tin về mối liên kết giữa các nguyên tử. Dữ liệu NMR được sử dụng để xác định cấu trúc và xác nhận danh tính của các hợp chất.
IV. Kết Quả Nghiên Cứu Phân Lập Hợp Chất Từ Cao Hexane Lá Me Rừng
Cao hexane (22.1 g) thu được từ quá trình chiết xuất lá me rừng được phân tích bằng sắc ký cột silica gel với hệ dung môi giải ly H:EA có độ phân cực tăng dần (0-100% EA), tiếp theo giải ly với hệ dung môi EA:Me có độ phân cực tăng dần (0-100% Me). Theo dõi SKLM, kết quả thu được 6 phân đoạn, kí hiệu từ H1 – H6. Phân đoạn H5 (0.94 g) cho SKLM nhiều vết nên được SKC silica gel với hệ dung môi DCM:Me với độ phân cực tăng dần (4-100% Me). Dựa vào SKLM, kết quả thu được 3 phân đoạn, kí hiệu từ H5. Dựa vào kết quả SKLM của phân đoạn H5.9 mg), tiến hành SKC silica gel phân đoạn H5.2 nhiều lần với hệ dung môi C:EA:Ac:Me 8:0.2 thu được hợp chất không màu, dạng vô định hình, ký hiệu là PEA-N3 (7 mg).
4.1. Phân Đoạn Cao Hexane Bằng Sắc Ký Cột
Cao hexane (22.1 g) được phân đoạn bằng sắc ký cột silica gel với hệ dung môi hexane (H) và ethyl acetate (EA) có độ phân cực tăng dần (0-100% EA), sau đó tiếp tục với hệ dung môi ethyl acetate (EA) và methanol (Me) có độ phân cực tăng dần (0-100% Me). Quá trình này tạo ra 6 phân đoạn, được ký hiệu từ H1 đến H6. Việc theo dõi bằng sắc ký lớp mỏng (SKLM) giúp xác định các phân đoạn chứa các hợp chất tương tự.
4.2. Cô Lập Hợp Chất PEA N3 Từ Phân Đoạn H5
Phân đoạn H5 (0.94 g), cho thấy nhiều vết trên SKLM, được tiếp tục phân tách bằng sắc ký cột silica gel với hệ dung môi dichloromethane (DCM) và methanol (Me) có độ phân cực tăng dần (4-100% Me). Dựa trên kết quả SKLM, thu được 3 phân đoạn, được ký hiệu từ H5. Từ phân đoạn H5.2 (9 mg), sau nhiều lần sắc ký cột silica gel với hệ dung môi chloroform (C), ethyl acetate (EA), acetone (Ac) và methanol (Me) (8:0.2), thu được một hợp chất không màu, dạng vô định hình, được ký hiệu là PEA-N3 (7 mg).
V. Khảo Sát Cấu Trúc Hóa Học Hợp Chất PEA N3 Từ Lá Me Rừng
Hợp chất PEA-N3 được cô lập từ cao hexane của lá me rừng được khảo sát cấu trúc bằng các phương pháp phổ nghiệm, đặc biệt là phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR). Các dữ liệu phổ NMR (1H-NMR, 13C-NMR, HSQC, HMBC) cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc phân tử của hợp chất, bao gồm các nhóm chức, liên kết và vị trí tương đối của các nguyên tử. Phân tích dữ liệu phổ NMR cho phép xác định cấu trúc hóa học của PEA-N3.
5.1. Phân Tích Dữ Liệu Phổ NMR Của Hợp Chất PEA N3
Dữ liệu phổ NMR của hợp chất PEA-N3 bao gồm phổ 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC và HMBC. Phổ 1H-NMR cung cấp thông tin về các proton trong phân tử, bao gồm độ chuyển dịch hóa học, độ bội và hằng số ghép spin. Phổ 13C-NMR cung cấp thông tin về các carbon trong phân tử. Phổ HSQC (Heteronuclear Single Quantum Correlation) cho biết mối liên kết trực tiếp giữa các proton và carbon. Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Coherence) cho biết mối liên kết gián tiếp giữa các proton và carbon qua nhiều liên kết. Phân tích các dữ liệu này cho phép xác định cấu trúc của PEA-N3.
5.2. Xác Định Cấu Trúc Phân Tử Của PEA N3
Dựa trên phân tích dữ liệu phổ NMR, cấu trúc phân tử của hợp chất PEA-N3 có thể được xác định. Các nhóm chức, liên kết và vị trí tương đối của các nguyên tử trong phân tử được xác định từ các tín hiệu trong phổ NMR. Thông tin này được sử dụng để đề xuất cấu trúc hóa học của PEA-N3. Cấu trúc đề xuất sau đó có thể được so sánh với các hợp chất đã biết để xác nhận danh tính của PEA-N3.
VI. Kết Luận Và Hướng Nghiên Cứu Về Lá Me Rừng Phyllanthus Emblica
Nghiên cứu này đã góp phần vào việc tìm hiểu thành phần hóa học của lá cây me rừng Phyllanthus Emblica. Việc phân lập và xác định cấu trúc của các hợp chất từ lá me rừng mở ra hướng nghiên cứu mới về dược tính và ứng dụng y học của loài cây này. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc đánh giá tác dụng sinh học của các hợp chất đã được phân lập, cũng như tìm kiếm các hợp chất mới có giá trị dược liệu.
6.1. Đánh Giá Tiềm Năng Dược Liệu Của Lá Me Rừng
Lá me rừng có tiềm năng lớn trong việc phát triển các sản phẩm dược liệu mới. Các nghiên cứu về thành phần hóa học và tác dụng sinh học của lá me rừng có thể giúp xác định các hoạt chất có giá trị và phát triển các phương pháp chiết xuất và tinh chế hiệu quả. Việc đánh giá an toàn sử dụng và liều dùng cũng rất quan trọng để đảm bảo rằng các sản phẩm từ lá me rừng an toàn và hiệu quả.
6.2. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Lá Me Rừng
Các hướng nghiên cứu tiếp theo về lá me rừng bao gồm: (1) Đánh giá tác dụng sinh học của các hợp chất đã được phân lập, bao gồm tác dụng chống oxy hóa, kháng viêm, kháng khuẩn và chống ung thư; (2) Tìm kiếm các hợp chất mới có giá trị dược liệu; (3) Nghiên cứu công dụng dược liệu của lá me rừng trong điều trị các bệnh khác nhau; (4) Phát triển các phương pháp chiết xuất và tinh chế hiệu quả các hoạt chất từ lá me rừng; (5) Đánh giá an toàn sử dụng và liều dùng của các sản phẩm từ lá me rừng.
