MỞ ĐẦU Vai trò quan trọng của các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đã được khẳng định từ các nền y học cổ truyền cho đến y học hiện đại. Giá trị của chúng không chỉ có công dụng trực tiếp làm thuốc chữa bệnh mà vì còn có thể dùng làm nguyên mẫu hoặc cấu trúc dẫn đường cho sự phát hiện và phát triển nhiều dược phẩm mới. Việt Nam được đánh giá là nước có nguồn tài nguyên dược liệu phong phú và có nhiều kinh nghiệm sử dụng nguồn dược liệu này nhờ vào nền y học cổ truyền lâu đời. Theo thống kê ở Việt Nam hiện có hơn 13000 loài thực vật trong đó hơn 5000 loài được sử dụng làm thuốc.
Đây là một lợi thế để chúng ta khai thác nguồn dược liệu này phục vụ cho cuộc sống. Trên cơ sở kết quả sàng lọc các dịch chiết thô của một số dược liệu Việt Nam về các hoạt tính gây độc tế bào ung thư và kháng viêm, rễ củ cây Mạch môn được lựa chọn làm đối tượng nghiên cứu của luận án. Mạch môn có tên khoa học là Ophiopogon japonicus (L. được trồng nhiều nơi trong nước ta làm cảnh và làm thuốc.
Rễ củ của cây này là một dược liệu quý có mặt trong rất nhiều bài thuốc y học cổ truyền với mục đích chữa ho long đờm, thương tổn, ho lao, sốt, bệnh lý tiểu đường, táo bón, thổ huyết, chảy máu cam. Các nghiên cứu trước đây về thành phần hoá học đã chỉ ra rằng cây này có chứa các hợp chất homoisoflavonoid, steroidal saponin và polysaccharide. Đây là những thành phần có nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý như kháng viêm, chống oxi hóa, gây độc tế bào, phòng và ngăn ngừa bệnh tiểu đường… Vì vậy đề tài “Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của rễ củ cây Mạch môn (Ophiopogon japonicus (L.)” được thực hiện nhằm mục tiêu phát hiện được các hoạt chất có tiềm năng từ cây Mạch môn góp phần làm rõ hơn những công dụng chữa bệnh trong y học cổ truyền đồng thời làm tăng giá trị khoa học của cây này ở Việt Nam. Với mục tiêu trên, đề tài có các nội dung như sau: 1.
Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất sạch từ rễ củ cây Mạch môn; 2. Đánh giá tác dụng gây độc tế bào và hoạt tính kháng viêm dựa trên ảnh hưởng ức chế sự sản sinh NO của các hợp chất phân lập được nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học, làm cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo. Giới thiệu về chi Ophiopogon Chi Ophiopogon thuộc họ Mạch môn (Convallariaceae), là loại cây thường niên, thân thảo. Chi này hiện có khoảng 71 loài, được phân bố chủ yếu ở khu vực khí hậu ôn đới tới nhiệt đới thuộc miền Đông Á, Đông Nam Á và Nam Á.
Ở Trung Quốc hiện có khoảng 38 loài thuộc chi Ophiopogon, trong đó Ophiopogon japonicus được sử dụng rất phổ biến trong y học cổ truyền [1,2]. Trên thế giới chi Ophiopogon đã và đang được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, một số cây trong chi này được sử dụng như thảo dược truyền thống và thể hiện nhiều hoạt tính quý báu như gây độc tế bào, bảo vệ gan, hạ sốt, giảm đau, diệt khuẩn, kháng sinh, chống oxi hóa, hạ đường huyết và hen suyễn. Mở rộng nghiên cứu về thành phần hóa học của chi đã xác định bao gồm sesquiterpenoid, diterpenoid, triterpenoid, saponin triterpenoid, flavonoid, v/v [3]. Ở Việt Nam chi Ophiopogon tìm thấy 15 loài, chủ yếu là loài Ophiopogon japonicus (L., cây mọc hoang và được trồng nhiều để thu hái củ làm thuốc [4].
Tuy nhiên, ở nước ta công bố khoa học được ghi nhận về thành phần hóa học và cả hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi này vẫn còn rất hạn chế [5-7]. Giới thiệu về cây Mạch môn 1. Vài nét về thực vật học Ngành: Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp: Một lá mầm (Lilipsida) Bộ: Hoa loa kèn (Liliales) Họ Mạch môn (Convallariaceae) Chi Mạch môn (Ophiopogon) Ophiopogon japonicus (L.f) Ker-Gawl 3 - Tên Việt Nam: Mạch môn - Tên gọi khác: Mạch môn đông, lan tiên… - Tên khoa học: Ophiopogon japonicus (L. thuộc họ Mạch môn (Convallariaceae).
Cây Mạch môn Rễ củ Mạch môn Hình 1. Mạch môn (Ophiopogon japonicus (L.) - Mô tả cây mạch môn: Mạch môn là một loại cây cỏ sống lâu năm, cao từ 10-40 cm, rễ chùm trên rễ có những chỗ phát triển thành củ mẫm. Lá mọc từ gốc, hẹp dài, như lá lúa mạch dài 15-40 cm, rộng 1-4 mm, phía cuống hơi có bẹ, mép lá hơi có răng cưa. Cán mang hoa dài từ 10-20 cm, hoa màu xanh nhạt, cuống 3-5 mm, tụ thành 1-3 hoa ở các kẽ lá bắc trắng nhạt.
Quả mọng màu tím đen nhạt đường kính 6 mm có 1-2 hạt [3,7,8]. - Phân bố, thu hái và chế biến: Phân bố: Mạch môn phân bố rộng rãi ở khu vực Đông Nam Á, đặc biệt là ở Trung Quốc, Việt Nam [9]. Ở Việt Nam, Mạch môn mọc hoang và được trồng để lấy rễ củ dùng làm thuốc, nhiều nhất ở Phùng (Hà Nội), Nguyễn Trãi (Hưng Yên), Ninh Hiệp (Hà Nội) [8]. Thu hái và chế biến: Thường hái vào tháng 6-7 ở những cây đã được 2-3 năm.
Chọn những củ già, cắt bỏ sạch rễ con, rửa sạch đất, củ to trên 6 mm bổ làm đôi, củ nhỏ để nguyên phơi khô tước bỏ lõi trước khi dùng. Có khi hái về dùng móng tay rạch củ, tước bỏ lõi rồi rang với gạo cho tới khi gạo có màu vàng nhạt, bỏ gạo lấy 4 Mạch môn dùng. Củ Mạch môn hình thoi, màu vàng nhạt hơi trong, dài 10-15 mm. Mùi dặc biệt, vị ngọt [8].
Công dụng và tính vị 1. Tại Việt Nam Theo Đông y, Mạch môn có vị ngọt, hơi đắng, tính hơi hàn, vào 3 kinh tâm, phế, vị. có tác dụng dưỡng âm sinh tân, nhuận phế thanh hỏa, trừ phiền nhiệt, chỉ khái huyết, hóa đờm, chỉ ho, dùng chữa hư lao, ho, thổ huyết, ho ra máu, miệng kho khát, bệnh nhiệt tân dịch khô [8,10]. Trong dân gian, Mạch môn là một vị thuốc rất thông dụng, được dùng làm thuốc ho long đờm, thuốc bổ (bệnh phổi, gầy còm).
Còn dùng chữa thiếu sữa, lợi tiểu, chữa sốt khát nước. Ngày dùng từ 6-20 g dưới dạng thuốc sắc [8]. Trên thế giới Trong y học cổ truyền của Trung Quốc nhiều thế kỷ qua, Mạch môn được biết đến là một vị thuốc có hoạt phổ tác dụng rộng, mang tính âm, có tác dụng nhuận phế, chữa tâm hỏa và các chứng khô phổi như ho, viêm họng và ho ra máu. Mạch môn còn có tác dụng chữa chứng suy nhược cơ thể gây ra bởi sốt và hay lo lắng, căng thẳng.
Ngoài ra, Mạch môn có tác dụng dưỡng âm trên dạ dày, lá lách, tim, phổi, giải nhiệt, loại trừ căng thẳng và cáu gắt [11]. Mạch môn còn được sử dụng để điều hòa kinh nguyệt, chữa ít sữa, điều trị các bệnh suy nhược về tim và phổi. Mạch môn cũng được kết hợp với các loại thảo mộc khác như nhân sâm, ngũ vị để nâng cao hiệu quả và được sử dụng điều trị viêm cơ tim do virut, xơ vữa động mạch vành [12-14]. Trong y học cổ truyền của Nhật Bản, Mạch môn được sử dụng trong kháng viêm, làm giảm đau họng và chữa khát [15].
Nó còn được biết đến như là một loại thuốc diệt cỏ tự nhiên, sản xuất ra các chất ức chế sinh trưởng thực vật [16]. Mạch môn cũng được coi là một loại thức phẩm chức năng ở Trung Quốc cũng như các nước Đông Á. Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây Mạch môn 1. Thành phần hóa học Từ những nghiên cứu đã được công bố trên các tạp chí trong và ngoài nước có uy tín, các nhà khoa học đã tìm thấy trong rễ củ Mạch môn có các lớp chất bao gồm steroid saponin, homoisoflavonoid, eudesmane sesquiterpenoid và polysaccharide đã được phân lập từ các bộ phận khác nhau của Mạch môn.
Trong đó, steroid saponin và homoisoflavonoid là những thành phần có hoạt phổ rộng, được xem như là thành phần chính của Mạch môn (O. Các nghiên cứu quốc tế: a. Các hợp chất steroidal saponin Steroid saponin là các chất chuyển hóa quan trọng bao gồm spirostanol saponin và furostanol saponin phân loại trên cơ sở cấu trúc khác nhau của nhóm aglycon, là những thành phần chính có trong O. Lớp chất này thể hiện nhiều hoạt tính sinh học tốt, bao gồm bảo vệ tim mạch, kháng viêm, chống ung thư, chống oxi hóa, hoạt tính miễn dịch và chữa ho.
Cho đến nay đã có khoảng hơn 75 steroid saponin đã được phân lập từ loài O. Nhóm chất Spirostanol saponin: có cấu trúc 6 vòng ABCDEF chủ yếu là các dẫn xuất của nhóm ruscogenin và diosgenin. Nhóm đường thường được gắn tại vị trí nhóm hydroxyl ở C-1 hoặc C-3 phần aglycon. Từ năm 1972-1973, từ rễ củ cây Mạch môn, Tada và các cộng sự đã phân lập được hai hợp chất mới và đặt tên là ophiopogonin B (1) và D (2) [17,18].
Sau đó, 5 hợp chất bao gồm ophiopogonin A, C, B', C' và D' (3‒7) cũng được Watanabe và các cộng sự phân lập từ củ Mạch môn vào năm 1977 [19]. Tiếp tục hướng nghiên cứu trên loài này, đến năm 1993, nhóm nghiên của Asano và các cộng sự đã phân lập được 6 steroid glycoside (8‒13) từ phân đoạn 6 Tên hợp chất R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 25-C 1 Ophiopogonin B Rha(1-2)fuc H H H H H H R 2 Ophiopogonin D Rha(1- H H H H H H R 2)xyl(1-3)fuc 3 Ophiopogonin A Ac-rha(1- H H H H H H R 2)fuc 4 Ophiopogonin C rha(1- H H H H H H R 2)xyl(1-3)fuc 5 Ophiopogonin B' H Ac-rha(1- H H H H H - 2)xyl(1- 3)glc 6 Ophiopogonin C' H Ac-rha(1- H H H H H - 2)glc 7 Ophiopogonin D' H Rha(1- H H H H H - 2)xyl(1- 3)glc 8 Glycoside C Rha(1-2)fuc Ac H H H H H R 9 LS-10 Rha(1- H H H H H H S 2)xyl(1-3)fuc 10 Ruscogenin 1-O-sulfate SO3M H H H H H H R 11 (23S,24S,25S)-23,24- Rha(1- H H H H OH Fuc R dihydroxyruscogenin1-O- 2)xyl(1- [α-L-rhamnopyranosyl(1- 3)ara 2)][β-D-xylopyranosyl(1- 3)]-α-L-rabinopyranoside 24-O-β-D-fucopyranoside 12 (23S,24S,25S)-23,24- Ac- H H H H OH Fuc R dihydroxyruscogeninI-O- rha(1- [α-L-2,3,4-tri-O- 2)xyl(1- acetylrhamnopyranosyl(1- 3)ara 2)][β-D-xylopyranosyl(1- 3)]-α-L-rabinopyranoside 24-O-β-D-fucopyranoside 13 (23S,24S,25S)-23,24- Ac- H H H H OH Fuc R dihydroxyruscogenin1-O- rha(1- [α-L-2,3,4-tri-O- 2)xyl(1- acetylrhamnopyranosyl(1- 3)ara 2)][β-D-xylopyranosyl(1- 3)]-α-L-rabinopyranoside 24-O-β-D-fucopyranoside 14 25(S)-ruscogenin OH H H H H H H S 15 25(R)-ruscogenin OH H H H H H H R 7 16 (25R)-ruscogenin-3-yl α- Rha(1- H H H H H H R L-rhamnopyranosyl-(1-2)- 2)xyl(1- [β-D-xylopyranosyl-(1- 4)glc 4)]-β-D-glucopyranoside 17 Diosgenin-3-O-[2-O- Ac- H H H H H H - acetyl-α-L- rha(1- rhamnopyranosyl-(1- 2)] 2)][β-D-xylopyranosyl-(1- xyl(1- 4)]-β-D-glucopyranoside 4)glc 18 Ophiopogonin O H rha(1-2)] H OH OH H Glc R xyl(1- 4)glc 19 Nolinospiroside F Fuc Rha H H H H H S n-BuOH của Mạch môn (O.