MỞ ĐẦU Hóa học các hợp chất thiên nhiên nói chung và hợp chất có hoạt tính sinh học nói riêng là một trong những hướng đã và đang được nhiều nhà khoa học quan tâm. Theo Tổ chức y tế thế giới (WHO), khoảng 80% dân số hiện nay vẫn dựa vào thuốc có nguồn gốc tự nhiên trong chăm sóc sức khỏe. Sự kết hợp những phương pháp phân tích hiện đại như: quang phổ hồng ngoại (IR), cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), phổ hấp thu quang (UV-Vis)… trong lĩnh vực nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên cùng với việc làm sáng tỏ cấu trúc, hoạt tính của các hợp chất có dược tính đã góp phần củng cố và phát triển, nâng cao công dụng y học cổ truyền. Dược điển các nước châu Á như Việt Nam, Hàn Quốc, Trung Quốc, Nhật Bản đều có các chuyên luận riêng về dược liệu.
Một số chuyên luận dược liệu cũng đã được đưa vào Dược điển Mĩ, châu Âu. Vì vậy, WHO đã nhấn mạnh việc đảm bảo chất lượng của các loại thuốc cổ truyền phải dựa trên các kỹ thuật phân tích hiện đại kết hợp với việc sử dụng chất chuẩn phù hợp. Do đó, việc chiết xuất, thiết lập quy trình và thẩm định quy trình định lượng ngày càng trở nên cần thiết với công tác đảm bảo chất lượng thuốc, từ lựa chọn nguyên liệu đầu vào đến việc xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cũng như giám sát chất lượng thuốc lưu hành của cơ quan quản lý. Loài gừng (Zingiber officinale), cần tây (Apium graveolens), rong nâu (Sargassum mcclurei) từ lâu đã được dùng làm thực phẩm và có công dụng trị bệnh trong dân gian.
Các nhà khoa học đã xác định trong củ gừng có chứa hợp chất [6]-shogaol, trong cần tây chứa hợp chất apigenin, trong rong nâu chứa hợp chất fucoidan có nhiều hoạt tính sinh học như ức chế tế bào ung thư, kháng virus, chống gốc tự do…Tuy nhiên, vẫn cần có những nghiên cứu cụ thể hơn về các tác dụng sinh học của những loài cây này, nhằm đưa vào phục vụ cho việc chăm sóc và nâng cao sức khỏe con người. Xuất phát từ thực tế này, luận văn “Nghiên cứu tách chiết và nâng cao hàm lượng hoạt chất [6]-shogaol 5 trong cao gừng (Zingiber officinale), fucoidan trong cao rong nâu (Sargassum mcclurei) và apigenin trong cao cần tây (Apium graveolens)” được thực hiện với ba mục tiêu chính như sau: 1. Xây dựng quy trình điều chế cao chiết chứa hợp chất [6]-shogaol trong củ gừng với hàm lượng trên 15%, hợp chất apigenin trong cần tây với hàm lượng trên 85% và fucoidan trong rong nâu với hàm lượng trên 85%. Xây dựng quy trình định lượng các hợp chất [6]-shogaol, apigenin, fucoidan bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) và phương pháp quang phổ tử ngoại – khả kiến (UV-Vis).
Thẩm định quy trình phân tích định lượng để ứng dụng định lượng hợp chất [6]-shogaol, apigenin, fucoidan trong tương lai. Mô tả thực vật Gừng (Zingiber officinale) thuộc họ Zingiberaceae, là cây thảo sống lâu năm, mọc nơi đất ẩm, thường có mùi thơm. Mặt ngoài màu trắng tro hay vàng nhạt, có vết nhăn dọc. Mặt cắt ngang có sợi thưa.
Mùi thơm, vị cay nóng [4]. Lá gồm có: bẹ lá, cuống lá, lưỡi lá và phiến lá. Hoa lưỡng tính, đối xứng hai bên, có màu sắc, kích thước trung bình hoặc lớn [1-3]. Phân bố Với 150 loài gừng khác nhau trên thế giới đã được nghiên cứu, chi gừng được đánh giá là chi quan trọng trong các loài thực vật cho vị cay.
Loài gừng phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới, đặc biệt là Đông Nam Á. Ở Việt Nam, loài gừng Z. officinale được trồng từ Bắc vào Nam, đặc biệt là các tỉnh miền núi và hải đảo [1,5]. Việt Nam có khoảng 14 chi, 64 loài đã được khai thác và sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Trong đó, loài Zingiber officinale được sử dụng 7 rộng rãi lâu đời, đồng thời còn là nguồn dược liệu với nhiều tác dụng như chữa nôn mửa, cảm lạnh, viêm khớp, kháng viêm…[6] 1. Thành phần hoá học của gừng Nhựa dầu gừng có màu vàng sậm, mùi thơm đặc trưng, vị cay, là chất lỏng sệt, chứa 20-25% tinh dầu và 20-30% chất cay. Có khoảng 100 hợp chất trong nhựa dầu gừng [7-10]. Các hợp chất tạo nên vị cay trong gừng gồm zingerone, gingerol, gingerdiol, shogaol… [3,5,6,11].
Gừng tươi nhiều gingerol nhưng khi mất nước dần chuyển thành nhóm hợp chất shogaol, vì thế gừng khô cay hơn [12]. Một số hợp chất có trong gừng. Hoạt tính sinh học của gừng Y học hiện đại đã có những kết luận về tác dụng dược lý của gừng như sau: - Chống ung thư: gingerol và shogaol được chứng minh là các hợp chất gây độc tế bào ung thư liên quan tới chu trình apoptosis [13], ức chế hình thành mạch và là hướng nghiên cứu đầy triển vọng trong phát triển thuốc chống ung thư thế hệ mới [14-16]. Tác dụng của [6]-shogaol được chứng minh là mạnh hơn nhiều so với [6]-gingerol.
- Kháng khuẩn: sự có mặt của các loại tinh dầu như camphene, linalool, α-pinene và borneol nên gừng có thể ức chế một số loại vi khuẩn như A. cerevisiae, Mycoderma spp. - Kháng viêm: Các hợp chất phenolic, đặc biệt là gingerol trong gừng đã được chứng minh là có khả năng chống viêm [21]. - Chống oxy hóa: Hoạt tính chống oxy hóa của gừng được chứng minh trong các nghiên cứu in vitro và in vivo trên tác dụng ức chế quá trình peroxyd hóa lipid, ngăn chặn tăng cholesterol, tăng glutathione cũng như loại bỏ các gốc tự do trên mô hình động vật [2,9,22].
- Ngoài ra gừng còn có khả năng chữa trị Đau bụng lạnh, đầy trướng không tiêu, nôn mửa, tứ chi lạnh, ho suyễn [4]. Một số nghiên cứu về [6]-shogaol trong gừng (Zingiber officinale) [6]-shogaol ((E)-1-(4-hydroxy-3-methoxy phenyl) dec-4-en-3-on) tan được trong methanol và ethanol, tan ít trong chloroform và ethyl acetate, rất khó phát hiện trong gừng tươi do hàm lượng thấp nhưng lại có tác dụng vượt trội hơn [6]-gingerol nhiều về tác dụng chống viêm, chống oxi hóa và điều trị ung thư. Nhóm shogaol là nhóm hợp chất bị biến đổi bởi gingerol theo cơ chế loại nước trong quá trình gia nhiệt và nó còn cay hơn cả gingerol [23]. Nhóm shogaol 9 thường được biết ở dạng [6]-shogaol, chúng là kết quả của việc khử nhóm OH ở C-5 với sự hình thành của liên kết đôi giữa C-4 và C-5 sau khi gingerol bị tách nước.
cùng cộng sự đã nghiên cứu khả năng gây apoptosic của tế bào ung thư gan người p53 từ [6]-shogaol thông qua cơ chế phụ thuộc caspase qua trung gian stress oxy hóa [24]. và Sang-Youel Park đã nghiên cứu về sự giảm lượng autophagy bởi [6]-shogaol với tế bào ung thư gan người với TRAIL gây ra apoptosis thông qua p53 và ROS [25]. Yếu tố hoại tử khối u (TNF) liên quan đến quá trình apoptosis tạo ra ligand TRAIL (thuộc nhóm TNF). Người ta đã chứng minh rằng [6]‑shogaol, một thành phần có hoạt tính sinh học của gừng, có tác dụng chống viêm và chống ung thư, làm giảm sự lan truyền tế bào khối u và gây chết tế bào ung thư gan qua trung gian TRAIL.
Nghiên cứu đã xác định TRAIL và [6]‑shogaol đã cùng nhau điều chỉnh tăng biểu hiện protein ức chế 53 (p53) của khối u và thay đổi màng tế bào của ty thể (MTP). Tóm lại, sử dụng TRAIL kết hợp với [6]‑shogaol có thể là phương pháp điều trị phù hợp để điều trị ung thư tế bào gan Huh7. Cấu trúc hợp chất [6]-shogaol. CẦN TÂY (Apium graveolens L.
Mô tả thực vật Cần tây (Apium graveolens L.), thuộc họ cần (Apiaceae), là loại cây được trồng rất phổ biến trên thế giới và được di thực về trồng ở Việt Nam, có nguồn gốc 10 từ châu Á và châu Âu. Cây thân thảo, lưỡng tính, cao 15 – 150 cm, thân mọc thẳng đứng, nhẵn, có nhiều rãnh dọc, chia nhiều cành, mùi thơm mạnh. Lá mọc xen, màu xanh lục, mỏng, cuống lá có bẹ to, lá chia ba thùy, thùy cuối có dạng hình thoi. Cụm hoa chùm hình tán kép, mọc đối diện lá, mỗi tán mang 10 – 12 hoa.
Hoa trắng, tán hoa từ 7-25 hoa, hoa có kích thước 6-9 mm theo chiều ngang. Quả hình trứng, màu nâu, cuống quả dài 1-1,5 mm, có 6 cánh, mép ngoài mỗi cánh màu vàng nhạt. Rễ chùm màu nâu nhạt, có nhiều rễ con. Mùi thơm đặc trưng, vị đắng, hơi cay [4].
Cây ra hoa và quả từ tháng 4 đến tháng 7 [26]. Cần tây (Apium graveolens L. Phân bố Cần tây có nguồn gốc từ châu Âu, phạm vi trồng trọt và tiêu thụ rất rộng lớn và nó còn được tìm thấy ở các nước châu Phi, Iran, Ấn Độ và Hoa Kỳ. Từ thời cổ đại, cây đã được trồng và sử dụng như một loại rau ăn và là một vị thuốc phổ biến trong nhiều nền y học cổ truyền.
Thành phần hóa học của cần tây Phân tích thành phần hóa học từ chiết xuất ethanol của Apium graveolens L. cho thấy sự hiện diện của: Monoterpernes: limonene (73,14%), myrcene (1,14%), beta-pinene (0,79%), beta-caryophyllene (0,54%) …[27] Sesquiterpenes: beta-selinene (10,15%), alpha-selinene (1,67%) … [27] 11 Phtalides: 4,5-dihydro-3-butyl-phtalide (5,72%), butyl-phtalide (2,09%) … [27] Flavonoid: thành phần chính của lá cần tây là apigenin với hàm lượng 202 mg/kg, ngoài ra còn có luteolin và chrysoeriol 7-glucoside. Lá cần tây cũng chứa furanocomarin, psoralen, bergapten, xanthotoxin và isopimpinellin [27]. Một số hợp chất trong cần tây.
Hoạt tính sinh học của cần tây Một số tác dụng sinh học chính của cần tây gồm: 12 - Chống ung thư: một số thành phần hoạt động rất hữu ích trong việc chống ung thư khối u có ở cần tây như polyacetylenes và phthalides [28]. - Hạ huyết áp và lipid máu: Lợi ích của cần tây gồm khả năng làm giảm mức cholesterol gây nguy cơ bệnh tim mạch. - Chống oxi hóa: Rễ và lá cần tây có đặc tính loại bỏ gốc OH và DPPH [29]. Nó cũng được sử dụng để điều trị đau dạ dày [28].
Jung et al. trong một nghiên cứu đã kiểm tra hàm lượng nhóm phenolic và flavonoid của lá cần tây bằng phương pháp Folin-Ciocalteu. Kết quả nghiên cứu cho thấy chiết xuất cồn của lá cần tây chứa lượng hợp chất phenolic cao nhất, rễ cần tây chứa các dẫn xuất phenolic như coumarin, scopoletin và acid aescoumlic [30]. Trong một nghiên cứu in vitro đã đánh giá khả năng loại bỏ gốc tự do DPPH và ức chế peroxid hóa lipid từ cần tây cho hiệu quả cao trong việc loại bỏ gốc tự do DPPH và giảm cường độ peroxid hóa lipid [31].
- Ngoài ra cần tây còn có khả năng trị hen suyễn, khó thở, viêm phế quản, viêm màng phổi, trướng bụng, đầy hơi, tiêu hóa kém [4]. Một số nghiên cứu về apigenin trong cần tây (A.) Trong nhóm flavonoids của cần tây, apigenin là hợp chất được quan tâm nhiều nhất.