MỞ ĐẦU Hợp chất tự nhiên (HCTN) đóng vai trò quan trọng trong đời sông con người, được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hương liệu, mỹ phẩm, thực phẩm, pham màu, thuốc bảo vệ thực vật, đặc biệt là làm thuốc chữa bệnh và thực phẩm chức năng. Ngoài ra, HCTN còn được dùng làm chất dẫn hoặc phân tử mẫu cho tổng hợp và bán tổng hợp nhiều hợp chất khác, phục vụ nhu cầu ngày càng tăng của xã hội. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), trên 80% dân số thé giới sử dụng thuốc có nguồn gốc từ thảo mộc trong chăm sóc sức khỏe ban dau [1]. Trong 175 hợp chất có khối lượng phân tử nhỏ được phê duyệt làm thuốc trị ung thư, 49% là HCTN hoặc có nguồn gốc trực tiếp từ HCTN và 75% không phải là chat tong hợp [2].
Sự phát triển mạnh mẽ các kỹ thuật sắc ký giúp cho việc phân lập HCTN trở nên nhanh chóng và hiệu quả. Đồng thời, sự phát triển vượt bậc của các kỹ thuật phô nghiệm, đặc biệt phô NMR một chiều và hai chiều, làm cho việc xác định cấu trúc trở nên nhanh chóng và dễ dàng hơn nhiều và chỉ cần lượng nhỏ mẫu. Ngoài ra, các phương pháp thử hoạt tính sinh học hiện nay có thé thực hiện rộng rãi cũng làm cho việc thử hoạt tính sinh học dan trở thành một yêu cầu bắt buộc đối với các nhà nghiên cứu HCTN nhằm tìm ra các hợp chất có thé ứng dung trong lĩnh vực được phẩm và thực pham chức năng. Thực vật cung cấp nhiều HCTN đa dạng về cấu trúc hóa học và phong phú về nhóm chất với nhiều hoạt tính sinh học lý thú, là nguồn nguyên liệu quan trọng trong việc nghiên cứu tìm kiếm thuốc mới hoặc các chất dẫn cho ngành công nghiệp dược.
HCTN và các chất dẫn xuất có nguồn gốc từ thực vật bậc cao đại diện cho khoảng 25% tổng số các loại thuốc được sử dung trong lâm sang [3]. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hệ thực vật đa dạng lên đến 12.000 loài [4], trong đó có nhiều loài là cây thuốc được sử dụng rộng rãi trong dân gian đề trị bệnh và có nhiều cây dược liệu được xếp vào danh sách quý hiếm trên thé giới. Đây thực sự là một nguồn nguyên liệu đầy tiềm năng dé nghiên cứu khám phá ra các hợp chất có hoạt tính sinh học mạnh và an toan, phát triển nhiều loại sản phâm từ thiên nhiên phục vụ nhu câu chăm sóc sức khỏe cộng đồng. Họ Mang cụt (Clusiaceae), Dâu tằm (Moraceae) và Dau (Dipterocarpaceae) là ba họ thực vật lớn, đa dạng về số lượng loài, phân bố chủ yếu ở các nước miền nhiệt đới, trong đó có Việt Nam.
Các nghiên cứu về hoá thực vật trước đây cho thấy các hợp chất có trong ba họ này rất đa dạng về cấu trúc hóa học, đại diện cho nhiều nhóm HCTN và có nhiều hoạt tính sinh học lý thú. Ba loài cây thành ngạnh nam (Cratoxylum cochinchinense, họ Mang cụt), sung than lan (Ficus pumila, họ Dâu tam) và sao đen (Hopea odorata, họ Dầu) đã thu hút sự chú ý và được chon làm đối tượng nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Tuy nhiên, theo tải liệu thu thập được, ở Việt Nam chưa có nhiều công bó về thành phần hóa học và tác dụng dược lý của ba loài này. Chính vì thế, việc nghiên cứu sâu về hóa học sẽ góp phần cung cấp thông tin khoa học về thành phần hóa thực vật của ba loài này ở nước ta, làm cơ sở cho các nghiên cứu về dược tính, từ đó góp phần định hướng khai thác hiệu quả ba loài cây thuốc này, phát triển thành các sản phẩm dược có giá trị.
Bệnh dai tháo đường (DTD) hiện đã trở thành một căn bệnh toàn cầu với tỉ lệ mắc bệnh gia tăng nhanh chóng. Năm 2021, ước tính có 537 triệu người trưởng thành mắc bệnh DTD và con 36 nay dự kiến lên đến 643 triệu người vào năm 2030 và 783 triệu người vào năm 2045. Đã có 6,7 triệu người tử vong vì DTD vào năm 2021, nghĩa là cứ 5 giây thì có một người chết vì căn bệnh này [5]. Ở Việt Nam ước tính có khoảng 5 triệu người mắc bệnh và số người mac bệnh cũng tăng nhanh.
Bệnh DTD loại 2, còn gọi là DTD không phụ thuộc insulin, là dạng DTD pho bién nhat, chiém hon 90% các trường hợp bệnh. Bệnh gây ra do cơ thé giảm tiết insulin tương đối ở tế bào của tuyến tụy và hình thành sự kháng insulin ở tế bào, dẫn đến tình trạng tăng đường huyết. Nếu không được điều tri, có thé gây biến chứng lâu dài nghiêm trọng về than kinh, võng mạc, thận và tim mạch. Một trong những cách hiệu quả dé kiểm soát đường huyết trong máu là ức chế hoạt động của a-glucosidase trong hệ tiêu hóa.
Day là một xúc tác quá trình thủy phân liên kết a-glycosid của oligosaccharid, giải phóng monosaccharid hấp thu vào máu. Các loại thuốc hiện có như acarbose, miglitol và voglibose, mặc đù hiệu quả lâm sàng cao, thường gây tác dụng phụ bất lợi như viêm gan, tiêu chảy, đầy hơi. Do đó, việc tìm kiếm các ứng cử viên thuốc thay thé dé kiểm soát mức đường huyết là cần thiết. Các nghiên cứu cũng cho thấy căng thắng (stress) oxy hóa đóng một vai trò quan trong trong sự phát sinh bệnh DTD, làm gia tăng sản xuất các gốc tự do hoặc làm suy giảm chất kháng oxy hóa trong cơ thể, có thể gây hại cho protein, lipid màng, acid nucleic, và do đó làm gián đoạn tín hiệu bình thường của tế bào [6].
Hệ quả là tăng kháng insulin, rối loạn chức năng tế bào ÿ, rối loan dung nap glucose, dẫn đến DTD [7]. Trước đây đã có báo cáo việc điều trị bằng chất kháng oxy hóa giúp ngăn chặn được tình trạng kháng insulin do tăng đường huyết in vivo [8]. Do đó, liệu pháp kháng oxy hóa có thé là một cách tiếp cận thú vị dé ngăn ngừa bệnh DTD và các biến chứng. Các thử nghiệm hoạt tính sinh học trước đây cho thấy hợp chất phenol thường có khả năng ức chế a-glucosidase và kháng oxy hóa.
Theo các tài liệu thu thập được từ cơ sở dir liệu SciFinder, ba loài cây khảo sát trong luận án này đều chứa nhóm hợp chat phenol: với cây thành ngạnh nam chủ yếu là xanthon, với cây sung than lan là flavonoid va với cây sao đen là stilbenoid. Do đó, luận án này sẽ đánh giá hai hoạt tính nêu trên của các hợp chất phân lập được. Mục tiêu của luận án này là phân lập và xác định cấu trúc các HCTN có trong cây thành nganh nam, sung than lằn và sao đen nhằm khảo sát thành phần hóa học của ba loài cây này, đồng thời khảo sát hoạt tính ức chế a-glucosidase và kháng oxy hóa với thuốc thử DPPH của các hợp chất phân lập được. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin khoa học về thành phan hóa thực vật va hoạt tính sinh học của ba loài cây khảo sát, góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc sử dụng hợp lý ba loài cây nay dé phục vu sức khỏe cộng đồng.
Tổng quan về cây thành ngạnh nam 1. Đặc điểm thực vật và phân bố [9, 10] Thành ngạnh nam có tên khoa học là Crafoxylum cochinchinense (Lour.) Blume, thuộc họ Mang cụt hay ho Bứa (Clusiaceae hay Guttiferae). Lá, hoa và quả thành ngạnh nam (Crafoxylum cochinchinense) (Nguồn ảnh: Đặng Văn Sơn, Viện Sinh học Nhiệt đới, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) Thành ngạnh nam là loại cây gỗ cao 10-15 m, có gai; vỏ màu trăng trắng. Cành non nhăn.
Lá có phiến xoan ngược, đỉnh ta hay nhọn nhọn, mỏng, mặt trên nâu tươi vàng vàng, mặt dưới mốc trang; cuống 2-5 mm. Hoa mọc ở nách lá hay đỉnh cành, thành cụm 1-4 hoa, đỏ điều, không lông, cong dai băng cuống lá; cánh hoa hẹp, dài 9 mm, không váy tiết; tiêu nhụy họp thành ba bó. Quả nang hình bầu dục, dài bằng hai đài, 12 mm; hạt dai 8 mm, có cánh. Mùa ra hoa tháng 5-7.
Thành ngạnh nam mọc phô biến ở Nam Trung Quốc va ở khu vực Đông Nam A, bao gồm các nước như Việt Nam, Myanmar, Philippines, Thái Lan, Malaysia và Indonesia. Cây rất dễ thích nghi và có khả năng phát tiền tốt trên những vùng đất khô can. Ở nước ta, cây có thể được tìm thay ở Sơn La, Lạng Sơn, Vinh Phúc, Thừa Thiên Huế, Ninh Thuận, Đồng Nai, Bình Phước. Công dụng Gỗ màu hồng, nặng, dẻo, tốt, dùng trong xây dựng nhà cửa hoặc làm đồ gia dụng.
Rễ và vỏ dùng trị cảm mạo, phát sốt, tiêu chảy, đau bụng đầy hơi, ho khản cổ. Nhánh trị bệnh da, ghẻ ngứa, phỏng, vết thương [9]. Nhựa trích từ vỏ dùng trị ngứa, ghé, các van đề về răng miệng. Lá dùng trị đau da dày, lở ngứa.
Lá non dùng làm trà thảo mộc giúp phòng cảm nắng và bệnh ly [10]. Quả non thường được dùng làm gia vị đi kèm món ăn [11]. Ở Malaysia, vỏ dùng làm thuốc tốt trị ho. Lá sắc uống giúp trị đầy bụng, ăn không tiêu.
Ở Trung Quốc, cây được dùng dé trị bệnh vàng da, tiêu chảy, phù thủng, cảm lạnh và khản tiếng [12]. Ở Thái Lan, nước sắc từ rễ và thân dùng làm thuốc lợi tiêu [13]. Thành phần hóa học Theo tài liệu thu thập được, đã có 31 công trình công bố về thành phần hóa học của rễ, thân, vỏ, nhựa, nhánh, quả và lá cây thành nganh nam [13-43]. Kết quả nghiên cứu hóa thực vật cho thấy loài cây này chứa nhiều hợp chất phenol thuộc nhóm xanthon, benzophenon, flavonoid, biflavonoid, anthraquinon, dihydroanthracenon, tocotrienol, trong đó xanthon là nhóm hợp chất chính.
Ngoài ra, cây còn chứa triterpenoid. Xanthon Xanthon phân lập từ thành ngạnh nam khá đa dạng về cau trúc và có thể được chia thành các nhóm: xanthon đơn giản, xanthon alkyl hóa, xanthon glycosid, xanthonolignoid, bisxanthon và xanthon lồng. Xanthon đơn giản Các xanthon đơn giản thường mang từ ba đến năm nhóm thế hydroxy hay methoxy với khoảng 20 kiểu mẫu oxygen hóa. Một số vi dụ minh họa là 1-methoxy-3,5- dihydroxyxanthon (TNN1), 1-methoxy-3,7-dihydroxyxanthon (TNN2), 1-methoxy- 4,7-dihydroxyxanthon (TNN3), 1,3,5,6-tetrahydroxyxanthon (TNN4), 1,3,6- trihydroxy-7-methoxyxanthon (TNNS5), 1,4-dimethoxy-2,7-dihydroxyxanthon (TNN6), 1-mcthoxy-3,7,8-trihydroxyxanthon (TNN7), 1,6-dihydroxy-2,5,8- trimethoxyxanthon (TNN8) và 1,5,6-trihydroxy-3,7-dimethoxyxanthon (TNN9), phân lập từ thân va lá [16, 22].