ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, có hệ thực vật phong phú và đa dạng, trải dài từ Bắc vào Nam. Theo ước tính của các nhà thực vật học, hệ thực vật nước ta có khoảng 12. Theo nghiên cứu của Viện Dược liệu, cả nước có khoảng 3948 loài thực vật và nấm lớn, 52 loài tảo biển, 408 loài động vật và khoảng 72 loài khoáng sản có công dụng làm thuốc. Thảo quả (Amomum aromaticum Roxb., họ Gừng - Zingiberaceae) là một cây thuốc quý, có nguồn gốc từ vùng cận Himalaya, phân bố ở Đông Bắc Ấn Độ, Nepan, Tây Nam Trung Quốc và Bắc Việt Nam [3].
Trong thực phẩm, Thảo quả được sử dụng làm gia vị, làm chất thơm cho bánh kẹo. Trong Y học Cổ truyền, Thảo quả được làm thuốc chữa đau bụng, đầy chướng, nấc cụt, nôn, tiêu chảy, sốt rét lách to, đờm ẩm tích tụ, hôi miệng [3]. Các nghiên cứu hiện đại cho thấy, Thảo quả có thành phần chính là tinh dầu [2], flavonoid [16], [25], diarylheptanoid [12], sterol [25] và các acid phenolic [25]. Bên cạnh đó, các nghiên các nghiên cứu về dược lý cũng chỉ ra rằng, cao chiết và các hợp chất từ Thảo quả có tác dụng chống ung thư [31], chống oxy hóa [36], kháng khuẩn [36] và tác dụng trên tim mạch [23].
Mặc dù đã được sử dụng trong Y học Cổ truyền từ lâu và được sử dụng làm gia vị trong thực phẩm cũng như đã được nghiên cứu trên thế giới, tuy nhiên Thảo quả chưa được nghiên cứu nhiều ở Việt Nam đặc biệt là về thành phần hóa học. Nhằm góp phần cung cấp dữ liệu khoa học tạo cơ sở cho nghiên cứu về Thảo quả, khóa luận “Khảo sát thành phần hóa học của quả Thảo quả (Amomum aromaticum Roxb.), họ Gừng (Zingiberaceae)” được thực hiện với các mục tiêu sau: 1. Định tính các nhóm chất hóa học có trong quả Thảo quả. Chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất từ quả Thảo quả.
Tổng quan về chi Amomum 1. Thực vật học 1.Vị trí phân loại Chi Amomum thuộc [4]: Giới: Plantae Ngành: Magnoliophyta Lớp: Liliopsida Bộ: Zingiberales Họ: Zingiberaceae 1. Đặc điểm thực vật Các loài thuộc chi Amomum thường có thân rễ leo rộng, kéo dài. Bẹ lá dài, phiến lá thường hình mác, thuôn dài, hoặc tuyến tính.
Cụm hoa phát sinh từ thân rễ, một cành hoa dày đặc hoặc chùm hoa hoặc chùy; cuống lá ngắn hoặc khá dài, được bao bọc bởi các bẹ giống hình vả, sần sùi; lá bắc hình thoi, lá bắc thường hình ống. Đài hoa cũng thường hình ống, đỉnh có 3 răng. Tràng hoa ống hình trụ, các thùy thuôn dài, một thùy ở giữa mọc thẳng, thường rộng hơn và lồi hơn những thùy bên. Các đốt bên phụ, nhỏ hoặc không có.
Nhị hoa dễ thấy, thường có màu vàng hoặc cam ở trung tâm với một số đường vân hoặc vết màu đỏ, thường có màu trắng ở rìa, thường có hình trứng, rộng lõm. Nhụy hoa phát triển tốt; bao phấn song song hoặc phân kỳ; phần phụ liên kết kéo dài ra ngoài đỉnh của bao phấn, có 3 thùy. Buồng trứng 3 ô, noãn nhiều trên mỗi ô, xếp chồng lên nhau. Đầu nhụy thường hình phễu, nhỏ, có lông tơ.
Quả nang không đều hoặc không liên tục, nhẵn, có gai, hoặc có cánh. Hạt thuôn dài hoặc nhiều góc cạnh; lớp vỏ ngoài của hạt thịt hoặc màng [34]. Phân bố Chi Amomum có khoảng 150 loài, phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới của châu Á và châu Đại Dương, trong đó có khoảng 24 loài được ghi nhận đang phát triển ở miền nam Trung Quốc [12]. Thành phần hóa học Tinh dầu là thành phần chính của các loài thuộc chi Amomum.
Ngoài tinh dầu, hiện nay có khoảng 166 hợp chất khác được báo cáo thuộc các nhóm flavonoid, terpenoid, diarylheptanoid, coumarin,. Trong đó, triterpen và flavonoid là thành phần chính và đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động trực tiếp và gián tiếp của các loài trong chi [9]. Tinh dầu Hiện nay có khoảng 29 loài và 1 giống thuộc chi Amomum đã được nghiên cứu về thành phần hóa học của tinh dầu. Tinh dầu của các loài A.
verum giàu 1,8-cineol. Những loài Sa nhân này được sử dụng làm gia vị và hương vị. Bornyl acetat, long não, methyl chavicol, trans- p-(1-butenyl) anisol, santolina trien, α-pinen và β-pinen là những thành phần chính khác trong tinh dầu của các loài Amomum khác. Thành phần của tinh dầu bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như kiểu gen thực vật, bộ phận của cây, mùa vụ thu hái, sinh thái, kỹ thuật phân lập và phân tích [27].
Flavonoid 35 flavonoid (Bảng 1.1) đã được phân lập từ các loài thuộc chi Amomum, thuộc 4 nhóm: flavanon, flavonol, chalcon và flavan-3-ol. Hầu hết các flavanon và chalcon được tách từ quả của A. Flavonol và dẫn xuất 3-glycosid của nó có thể được chia thành hai nhóm với các dẫn xuất của kaempferol và quercetin dạng methyl hóa. Bên cạnh đó, phần đường của các flavonoid glycosid này thường được tạo thành từ glucose và rhamnose.
Về cơ bản, pyranoflavanon và pyranochalcon được geranyl hóa thường được tách ra khỏi các loài trong họ Leguminosae và Moraceae. Một số hợp chất flavonoid thuộc chi Amomum STT Hợp chất Loài TLTK 1 Alpinetin A. tsao ko [17] 2 Naringenin-5-O-methyl eter A. tsao ko [17] 3 Naringenin A.
tsao ko [17] 4 Hesperetin A. tsao ko [17] 5 Tsaokonol A A. tsao ko [15] 6 Tsaokonol B A. tsao ko [15] 7 Tsaokonol C A.
tsao ko [15] 8 Tsaokonol D A. tsao ko [15] 9 Tsaokonol E A. tsao ko [15] 10 Tsaokonol F A. tsao ko [15] 11 Tsaokonol G A.
tsao ko [15] 12 Tsaokonol H A. tsao ko [15] 13 5-Hydroxy-3,7,4′-trimethoxyflavon A. koenigii [11] 14 5-Hydroxy-3,7,3′,4 ′-tetramethoxyflavon A. koenigii [11] 3 15 3,7-Dihydroxy-5,4′-dimethoxyflavon A.
koenigii [11] 16 Hydroxy-5,7,4′-trimethoxyflavon A. koenigii [11] 17 5,4ʹ-Dihydroxy-3,7-dimethoxyflavon A. koenigii [11] 19 3,7-Dihydroxy-5,3′,4′-trimethoxyflavon A. koenigii [11] 20 5,3′-Dihydroxy-3,7,4′-trimethoxyflavon A.
koenigii [11] 21 3,5-Dihydroxy-7,3′,4′-trimethoxyflavon A. koenigii [11] 22 3,5,3′-Trihydroxy-7,4′-dimethoxyflavon A. koenigii [11] 24 Quercetin-3-O-α-L-rhamnosid A. villosum [35] 25 Quercetin-3-O-β-D-glucosid A.
tsao ko [35] 27 Quercetin-7-O-β-glucosid A. tsao ko [35] 28 Tsaokonol I A. tsao ko [14] 29 Tsaokonol J A. tsao ko [14] 30 4-Hydroxyboesenbergin B A.
tsao ko [17] 31 2′,4′,6′-Trihydroxy-4-methoxy chalcon A. tsao ko [17] 32 Boesenbergin B A. tsao ko [17] 33 (2R,3R,4R)-3′,5′-Dimethoxy-3,4,7,4′- A. tsao ko [26] tetrahydroxy 34 (+)-Epicatechin A.
tsao ko [26] 35 (-)-Catechin A. Terpenoid Terpenoid là thành phần hóa học nổi bật trong chi Amomum. Cho đến nay, 60 terpenoid đã được xác định thuộc 3 phân nhóm (Bảng 1.2): monoterpenoid, sesquiterpenoid và diterpenoid. Trong đó, diterpenoid chiếm phần lớn (28 hợp chất), chủ yếu tồn tại trong rễ, thân rễ và quả của các loài thuộc chi Amomum.
Các diterpenoid loại labdan là các diterpenoid phổ biến nhất trong chi Amomum. Một số hợp chất terpenoid trong chi Amomum STT Hợp chất Loài TLTK 1 Linalool A. xanthioides [20] 3 Geranilenyl oleoat A. subulatum [20] 4 4 Geranilenyl carboxy rabinosid A.
subulatum [20] 5 Geranilanyl arabinosid A. subulatum [20] 6 (7S)-p-Cymen-2,7,8-triol A. kravanh [30] 7 (3α,4β,6α)-p-Menth-1-en-3,6,10-triol A. tsao ko [26] 9 Isotsaokoin A.
tsao ko [26] 10 Myrtenal A. krervanh [15] 13 Trans-pinocarveol A. xanthioides [39] 15 Bornyl acetat A. xanthioides [39] glucopyranosid 17 (1R,2R,4S,6R)-Bornan-2,6-diol 2-O-β-D- A.
xanthioides [39] glucopyranosid 18 (1S,2S,4R,6S)-Bornan-2,6-diol 2-O-β-D- A. xanthioides [39] glucopyranosid 19 (1R,2S,4R,7S)-Vicodiol 9-O-β-D-glucopyranosid A. xanthioides [39] 20 Endo-hydroxycamphor A. xanthioides [39] 21 (1S,4R,6S)-6-Hydroxybornan-2-on-6-O-β-D- A.
xanthioides [39] glucopyranosid 22 (1R,4S,6R)-6-Hydroxyfenchan 2-on-6-O-β-D- A. xanthioides [39] 24 β-D-Glucopyranosid nerolidol A. axanthiol [18] methylfuran-2′-yl)-6-methylhept-5-en-2-ol 27 Axanthiol A A. xanthioides [18] 28 Oxid caryophyllen A.
villosum 32 8,8-Dihydroxy-(13→17)-pentanorlabd-9(11)-en- A. villosum [38] 12-oic acid 8α→12-lacton A. tsao ko [24] 34 Amoxanthin A A. xanthioid [20] 35 (E)-15,16-Bisnorlabda-8(17),11-dien-13-on A.
maximum [20] 37 (12Z,14R)-Labda-8(17),12-dien-14,15,16-triol A. uliginosum [18] 47 16-Hydroxylabda-8(17),11,13-trien-15,16-olid A. kravanh [18] 16,15-olid 52 Isocoronarin D A. maximum [18] 53 3β,18-Dihydroxylabda-8(17),13-dien-15,16-olid A.
maximum [18] 59 (1S,5R)-2,2-Pinen-10-ol dimer A. Diarylheptanoid Diarylheptanoid là một loại sản phẩm tự nhiên được hình thành từ 1,7- diphenylheptan và xuất hiện ở dạng mạch thẳng và mạch vòng. Diarylheptanoid được chia thành mạch vòng và epoxylheptanoid dựa trên việc 7 nguyên tử carbon có bao gồm một vòng oxy hay không. Các hợp chất có thể được phân loại theo các đặc tính của carbon béo.
Các hợp chất với các phần tử heptan xếp dạng bão hòa chủ yếu được phân lập từ quả của A. Hợp chất chứa một carbonyl C-3 và một số nguyên tử carbon không bão hòa, trong khi các hợp chất khác có hai nhóm carbonyl. Một số hợp chất chứa cầu nối oxy trong chuỗi carbon (Bảng 1. Một số hợp chất nhóm diarylheptanoid có trong chi Amomum STT Hợp chất Loài TLTK 1 (+)-Hannokinol A.
tsao ko [24] 2 Meso-hannokinol A. muricarpum [20] heptan-3-on 5 Kravanhol A A. muricarpum [20] heptanon 10 Muricarpon A A. muricarpum [20] 12 1,7-Bis(p-hydroxyphenyl)-4-hepten-3-on A.
xanthioides [20] 14 1,7-Di-(3,4-dihydroxyphenyl)-4-hepten-3-on A. muricarpum [20] hepten-3-on 16 1,7-Bis(p-hydroxyphenyl)-4-hepten-3-on A. muricarpum [20] 17 1,7-Bis(3,4-dihydroxyphenyl)-hepta-4E,6E-dien-3- A. subulatum [20] on 18 Tsaokoarylon A.
tsao ko [20] 19 Curcumin A. subulatum [20] tetrahydro-5H-benzocyclohepten-2,3,7-triol 1. Hợp chất khác Hơn 40 loại hợp chất khác đã được phân lập từ chi Amomum, bao gồm acid carboxylic, phenol, hợp chất không vòng, ester, aldehyd, alcohol, coumarin và những nhóm khác. Các acid carboxylic có thể được chia thành các acid béo, acid phenolic và các loại acid carboxylic khác (Bảng 1.
Một số hợp chất trong các nhóm khác có trong chi Amomum STT Nhóm Hợp chất Loài TLTK 1 Acid (2E,7Z,10Z,13Z)-hexadeca- A. tsaoko [24] 2,7,10,13-tetraenoic Acid 2 Acid (2E,7Z)-Tetradeca-2,7-dienoic A. tsaoko [24] carboxylic 3 Acid (E)-Tetradec-2-enoic A. tsaoko [24] 4 Acid (E)-Dodec-2-enoic A.
tsaoko [24] 8 6 Acid vanillic A. tsaoko [24] 7 Acid p-hydroxybenzoic A. tsaoko [24] 8 Acid 3,4-dihydroxybenzoic A. tsaoko [24] 9 Acid 4-hydroxy-benzoic A.
tsaoko 10 Vanillic acid β-D-glucopyranosyl ester A. tsaoko [37] methoxybenzaldehyd 12 Catechol A. tsaoko [37] 13 Acid oumaric A. koenigii [37] 3-on 16 2,6-Dimethoxyphenol A.
tsaoko [37] 17 6,7-Dihydroxyindan-4-carbaldehyd A. tsaoko [37] 18 6-Hydroxyindan-4-carbaldehyd A.aculeatum [41] 21 Hợp chất Aculeatum A. aculeatum [41] 22 không vòng Aculeatum C A. aculeatum [41] 24 Methyl linolenat A.
tsaoko [41] 25 (2E)-Dodecenyl acetat A. tsaoko [41] 26 (2E)-Dodecenyl acetat A. tsaoko [41] Ester 27 Glyceryl-1-linolat-2,3-diolat A. subulatum [41] 28 2-Methoxybenzyl octadec-9′,12′,15′- A.
subulatum [41] trienoat 29 2-Heptyl-4-methyl-3-(30-methyl-20- A. tsaoko [41] Aldehyd butenyl)-benzaldehyd 30 Trans-nerolidol A. tsaoko [41] 31 (2S*,7S*)-(2)-octan-1,2,7,8-tetrol A. xanthioides [41] Alcohol 32 5-Hydroxyhexacos-1-en-3-on A.
aculeatum [41] 33 2,8-Decadien-1,10-diol A. tsaoko [41] methoxyphenyl)propenoat Coumarin 35 Trans-10-hydroxydecyl-3-(4- A. tsaoko [41] hydroxyphenyl)propenoat 36 Stigmast-4-en-3-on A. tsaoko [40] 38 Khác Daucosterol A.
Tác dụng dược lý Tác dụng chống ung thư Năm 2007, nhóm nghiên cứu của Lee đã đánh giá tác dụng kháng ung thư của cao chiết ethanol từ Sa nhân. Kết quả cho thấy, cao chiết này thể hiện độc tính tế bào đáng kể chống lại một số tế bào ung thư như tế bào ung thư cổ tử cung, tế bào ung thư gan, ung thư phổi và tế bào ung thư dạ dày SNU638. Kết quả nghiên cứu của Zhang và cộng sự (2015) chỉ ra rằng, cao chiết ethanol 95% của A. tsaoko và phân đoạn ethyl acetat của nó thể hiện hoạt tính chống ung thư tốt trên các dòng tế bào HepG-2, SMMC-7721, HeLa và A549.
Nghiên cứu của Lee và cộng sự (2007) cho thấy, cao chiết ethanol 95% của A.