Luận văn thạc sĩ nghiên cứu chiết tách xác định thành phần hóa học hoạt tính sinh học dịch chiết chloroform và butanol của hoa đu đủ đực thu hái tại quảng nam đà nẵng

Nghiên cứu chiết tách và hoạt tính sinh học của dịch chiết chloroform, butanol từ hoa đu đủ đực tại Quảng Nam - Đà Nẵng, ứng dụng tiềm năng trong y học.

• Tác giả: Ngô Thị Thanh Ý
• Người hướng dẫn: ThS. Đỗ Thị Thúy Vân
• Trường học: Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học và hoạt tính sinh học dịch chiết Chloroform và Butanol của hoa đu đủ đực (Carica papaya L.) thu hái tại Quảng Nam – Đà Nẵng
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Đà Nẵng

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Giới thiệu về cây Đu đủ
• 1.2. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học của cây Đu đủ trong nước gần đây
• 1.3. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học của cây Đu đủ ngoài nước gần đây
• 1.4. Những nghiên cứu về hoạt tính sinh học của cây Đu đủ
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị nghiên cứu
• 2.1.1. Nguyên liệu
• 2.1.2. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp xác định các chỉ tiêu hóa lý
• 2.2.2. Phương pháp khảo sát các điều kiện chiết tách các hợp chất hữu cơ từ hoa Đu đủ đực trong dung môi Chloroform và Butanol
• 2.2.3. Định tính một số lớp chất trong hoa Đu đủ đực
• 2.2.4. Định danh thành phần hóa học trong dịch chiết Chloroform và Butanol
• 2.2.5. Thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào của phân đoạn Chloroform từ một số dịch chiết hoa Đu đủ đực
• 2.2.6. Quy trình chiết xuất dịch chiết hoa Đu đủ đực để nghiên cứu tác dụng ức chế tế bào ung thư
• 2.2.7. Các dòng tế bào
• 2.2.8. Phương pháp
• 2.2.9. Thử độc tế bào
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa lý của hoa Đu đủ đực
• 3.1.1. Độ ẩm và hàm lượng tro
• 3.1.2. Hàm lượng kim loại nặng
• 3.2. Kết quả khảo sát các điều kiện chiết tách các hợp chất hữu cơ từ hoa Đu đủ đực trong dung môi Chloroform và Butanol
• 3.2.1. Kết quả khảo sát các điều kiện chiết tách các hợp chất hữu cơ bằng phương pháp chiết ngâm dầm
• 3.2.2. Kết quả khảo sát thời gian chiết tách các hợp chất hữu cơ bằng phương pháp chiết Soxhlet
• 3.2.3. Kết quả khảo sát các điều kiện chiết tách các hợp chất hữu cơ bằng phương pháp chiết siêu âm
• 3.3. Kết quả định tính các nhóm hợp chất chính có trong hoa Đu đủ đực
• 3.4. Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết Chloroform và Butanol
• 3.4.1. Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết Chloroform
• 3.4.2. Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết Butanol
• 3.5. Kết quả thử hoạt tính gây độc từ phân đoạn Chloroform của các dịch chiết tổng
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• LỜI CẢM ƠN

Tóm tắt

I. Luận văn thạc sĩ

Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc nghiên cứu chiết tách và xác định thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của dịch chiết chloroform và butanol từ hoa đu đủ đực thu hái tại Quảng Nam và Đà Nẵng. Nghiên cứu này nhằm mục đích khám phá tiềm năng ứng dụng của hoa đu đủ đực trong y học, đặc biệt là trong điều trị các bệnh hiểm nghèo như ung thư. Luận văn được thực hiện bởi Ngô Thị Thanh Ý dưới sự hướng dẫn của Th.S Đỗ Thị Thúy Vân tại Đại học Đà Nẵng.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Việc sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên để điều trị bệnh đang trở thành xu hướng phổ biến. Hoa đu đủ đực được sử dụng trong dân gian để điều trị các bệnh về đường hô hấp, hệ bài tiết và hỗ trợ điều trị ung thư. Tuy nhiên, các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hoa đu đủ đực còn hạn chế. Do đó, nghiên cứu này nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng hoa đu đủ đực trong y học.

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của luận văn là lựa chọn phương pháp chiết tách hiệu quả nhất, xác định thành phần hóa học của dịch chiết chloroform và butanol từ hoa đu đủ đực, đồng thời thử nghiệm hoạt tính sinh học của các dịch chiết này trên các dòng tế bào ung thư.

II. Chiết tách và thành phần hóa học

Phương pháp chiết tách được sử dụng trong nghiên cứu bao gồm chiết ngâm dầm, chiết Soxhlet và chiết siêu âm. Các dịch chiết chloroform và butanol được phân tích bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) để xác định thành phần hóa học. Kết quả cho thấy sự hiện diện của các hợp chất như alcaloid, este, acid béo và sterol trong hoa đu đủ đực.

2.1. Phương pháp chiết tách

Nghiên cứu sử dụng ba phương pháp chiết tách chính: chiết ngâm dầm, chiết Soxhlet và chiết siêu âm. Các phương pháp này được so sánh để tìm ra phương pháp tối ưu nhất cho việc chiết xuất các hợp chất hữu cơ từ hoa đu đủ đực.

2.2. Thành phần hóa học

Kết quả phân tích bằng GC-MS cho thấy dịch chiết chloroform và butanol chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học, bao gồm alcaloid, este, acid béo và sterol. Những hợp chất này có tiềm năng ứng dụng trong y học, đặc biệt là trong điều trị ung thư.

III. Hoạt tính sinh học

Nghiên cứu đã thử nghiệm hoạt tính sinh học của dịch chiết chloroform trên các dòng tế bào ung thư. Kết quả cho thấy dịch chiết có khả năng gây độc tế bào, đặc biệt là trên các dòng tế bào ung thư phổi, vú và gan. Điều này mở ra tiềm năng ứng dụng của hoa đu đủ đực trong điều trị ung thư.

3.1. Thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào

Phân đoạn dịch chiết chloroform được thử nghiệm trên các dòng tế bào ung thư như MCF-7 (ung thư vú), LU-1 (ung thư phổi) và HepG2 (ung thư gan). Kết quả cho thấy dịch chiết có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư với giá trị IC50 thấp.

3.2. Ứng dụng tiềm năng

Những kết quả này cho thấy hoa đu đủ đực có tiềm năng lớn trong việc phát triển các loại thuốc điều trị ung thư. Nghiên cứu cần được tiếp tục để xác định cơ chế tác dụng và độ an toàn của các hợp chất này.

IV. Kết luận và kiến nghị

Luận văn thạc sĩ đã thành công trong việc chiết tách và xác định thành phần hóa học của dịch chiết chloroform và butanol từ hoa đu đủ đực. Nghiên cứu cũng chứng minh được hoạt tính sinh học của các dịch chiết này trên các dòng tế bào ung thư. Những kết quả này mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc ứng dụng hoa đu đủ đực trong y học.

4.1. Kết luận

Nghiên cứu đã xác định được các hợp chất có hoạt tính sinh học trong dịch chiết chloroform và butanol từ hoa đu đủ đực. Các dịch chiết này có tiềm năng ứng dụng trong điều trị ung thư và các bệnh khác.

4.2. Kiến nghị

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác dụng và độ an toàn của các hợp chất này. Đồng thời, cần mở rộng nghiên cứu trên các mô hình động vật để đánh giá hiệu quả và độc tính của các dịch chiết.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về cây Đu đủ Đu đủ (Carica Papaya L. Nguồn gốc Châu Mỹ được trồng khắp nơi ở nước ta. Phân bố ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới.

Ở nước ta có một chi và một loài [1]. Cây Đu đủ có tên khoa học là Carica papaya Linn. Cây nhỏ hoặc nhỡ, cao từ 2-4 mét, thân thẳng, không phân nhánh. Lá to, mọc so le, tập trung ở ngọn.

Cuống lá rất dài, xẻ 5-7 thùy sâu, gốc hình tim, đầu nhọn, mỗi thùy lại chia tiếp thành nhiều thùy nhỏ không đều, gân lá hình chân vịt, hai mặt nhẵn [1]. Đu đủ có thể xếp thành 3 loại trên phương diện giới tính: cây đực, cây lưỡng tính và cây cái. Vài cây Đu đủ cũng có thể thuộc cả ba loại nói trên. Ở Việt Nam, một số giống Đu đủ hiện nay đang được trồng bao gồm: - Giống Đu đủ ta: bao gồm các giống Đu đủ có từ lâu đời ở nước ta.

Đặc tính chung của nhóm cây này là sinh trưởng khỏe, lá xanh đậm, song phiến lá mỏng, cuống lá dài, mảnh nhỏ và thường có màu xanh. Thịt quả màu vàng, mỏng, năng suất thấp. - Giống Đu đủ Trung Quốc: là giống nhập từ Quảng Đông, Quảng Tây Trung Quốc. Cây thấp, sinh trưởng trung bình, năng suất khá cao.

Quả dài, thuôn dài, thịt quả dày trung bình, thịt quả có màu vàng đến đỏ. Lá có màu xanh đậm, chia thùy sâu, phiến lá dày. - Giống Đu đủ Thái Lan: là giống được nhập trồng trong thời gian gần đây. Cây thấp, năng suất cao, quả to, ruột quả màu vàng, chất lượng tốt.

Tuy nhiên giống này dễ bị nhiễm bệnh khảm lá. - Giống Đu đủ Đài Loan: là giống mới được nhập trồng trong thời gian gần đây. Cây thấp, sinh trưởng khỏe, ít nhiễm bệnh, cho năng suất cao, khoảng 60-70 kg quả/ cây. Thịt quả màu đỏ, ngọt, thơm, mềm mà không nát, vỏ quả cứng dễ bảo quản và vận chuyển.

Lá có màu xanh đậm, chia thùy sâu, phiến lá dày [9]. Đỗ Thị Thúy Vân Trang: 4 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ngô Thị Thanh Ý - 14CHD A: hoa cái B: hoa lưỡng tính C: hoa đực D: trái của cây cái E: trái lưỡng tính F: cây đực ̀ h ảnh Đu đủ ̀ h 1. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học của cây Đu đủ trong nước gần đây Năm 2012, Trần Thanh Hà và Trịnh Thị Điệp đã phân lập được 4 chất từ phân đoạn chiết n-hexane của lá Đu đủ. Bao gồm, β-sitosterol, daucosterol, cycloart-23-ene- 3β,25-diol (sterculin A) và cycloart-25-ene-3β,24(R/S)-diol.

Trong đó, sterculin A và cycloart-25-ene-3β,24(R/S)-diol là 2 triterpene lần đầu tiên phân lập từ lá Đu đủ [2]. Năm 2014, Hồ Thi ̣Hà đã tiế n hành chiết phân đoạn dịch chiết MeOH từ lá Đu đủ bằng các dung môi có độ phân cực tăng dần (n-hexane, CH2Cl2, EtOAc, buthanol). Từ cặn chiết CH2Cl2 phân lập được 6 hợp chất: danielone, carpainone, acid pluchoic, apocynol A, carpaine, pseudocarpaine. Trong đó carpainone là hơ ̣p chấ t mới và 2 chấ t danielone và apocynol A lầ n đầ u tiên đươ ̣c phân lập từ lá Đu đủ [3].

Năm 2015, Giang Thị Kim Liên và Đỗ Thị Lệ Uyên khảo sát thành phầ n hóa ho ̣c của hoa Đu đủ đực. Kế t quả cho thấ y sự có mặt của alcaloid, este, acid béo, mô ̣t số sterol trong hoa Đu đủ đực thu hái tại Đà Nẵng [4]. Đỗ Thị Thúy Vân Trang: 5 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ngô Thị Thanh Ý - 14CHD 1. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học của cây Đu đủ ngoài nước gần đây Năm 2008, Krishna K.

và cô ̣ng sự đã tổ ng hơ ̣p các công trin ̀ h nghiên cứu về thành phầ n hóa ho ̣c các bô ̣ phận cây Đu đủ [20]: - Quả: Protein, chấ t béo, xenluloza, carbohydrate, chấ t khoáng, Ca, P, Fe, vitamin C, B, B2, niacin và carotene, amino acid, acid citric, acid malic (quả xanh), linalool, benzylisothiocyanate, cis- và trans-2,6-dimethyl-3,6-epoxy-7-octen-2-ol, alkaloid carpaine, benzy-β-D-glucoside, 2-phenylethyl-β-D-glucoside, 4- hydroxyphenyl-2-ethyl-β-D-glucoside và 4 đồ ng phân benzyl-β-D-glucoside. - Ha ̣t: Acid fatty, protein, chấ t xơ, dầ u, carpaine, benzylisothiocyanate, benzylglucosinolate, glucotropacolin, benzylthiourea, hentriacontane, β-sitosterol, caricin và enzym myrosin. - Rễ: Carposide và enzym myrosin. - Lá: Alcaloid carpaine, pseudocarpain và dehydrocarpaine I và II, choline, carposide, vitamin C, E.

- Vỏ cây: β-sitosterol, glucose, fructose, sucrose, galactose và xylitol. - Nhựa mủ: Enzym proteolytic, papain và chemopapain, glutamine cyclotransferase, chymopapain A, B và C, peptid A và B và lysozyme. Sahira Banu đã khảo sát thành phần hóa học của lá Đu đủ cái ở Ấn Độ với 7 dung môi ethanol, methanol, aceton, chloroform, petroleum ether, hexane và ethyl acetate. Kết quả cho thấy sự có mặt của các hợp chất phenol, protein, amino acid, carbohydrate, glycoside, flavonoid, saponin, alcaloid, phytosterol và terpenoid [32].

Năm 2017, Sunday Ahamefula Ezekwe và cộng sự đã xác định các hợp chất hóa học trong quả Đu đủ xanh bằng phương pháp sắc ký khí ghép nối khối phổ GC-MS bao gồm: octadecanoic acid (23,84%), hexadecenoic acid (19,17%) và hexadecanoic acid, methyl ester (18,25%) [25]. Như vậy, thành phần hóa học các bộ phận của cây Đu đủ cái đã được nghiên cứu. Tuy nhiên các công trình nghiên cứu chủ yếu là lá và quả, các công trình nghiên GVHD: ThS. Đỗ Thị Thúy Vân Trang: 6 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ngô Thị Thanh Ý - 14CHD cứu về các bộ phận khác như rễ, thân, hạt,… cây Đu đủ cái và các bộ phận như hoa và lá cây Đu đủ đực hầu như rất ít.

Những nghiên cứu về hoạt tính sinh học của cây Đu đủ Các phương pháp nghiên cứu về hoạt tính sinh học, dược lý của thực vật được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm [3, 39, 49]. Hoạt tính sinh học các bộ phận của cây Đu đủ như lá, quả, nhựa được các nhà khoa học trong nước và trên thế giới công bố khá phong phú. ➢ Tác du ̣ng ha ̣ huyế t áp Năm 2000, Eno AE và cô ̣ng sự nghiên cứu dịch chiế t ethanol từ trái Đu đủ xanh đươ ̣c thử nghiệm trên chuột cống trắng đực. Chia chuột thành 3 nhóm (mỗi nhóm 15 con), nhóm cao huyết áp do thận, cao huyết áp do muối và nhóm bình thường.

Mỗi nhóm lại chia thành nhóm phụ: không chữa trị, trị bằng hydralazin và nhóm trị bằng dịch chiết từ quả Đu đủ. Kết quả ghi nhận dịch chiết (20 mg/kg, dùng IV) có hoạt tính làm hạ huyết áp tương đương với hydralazin (200 microg/100g, dùng IV), và dịch chiết còn làm hạ huyết áp mạnh hơn hydralazin (28%) ở nhóm chuột có huyết áp cao. Các kết quả này cho rằng nước ép từ quả Đu đủ gây hạ huyết áp do hoạt tính trên các thụ thể α-adrenoceptive [11]. ➢ Tác du ̣ng kháng sinh, kháng nấ m Năm 2012, Moses Alo và cộng sự đã chứng minh dịch chiết lá Đu đủ bằng nước lạnh và ethanol đều có hoạt tính ức chế vi khuẩn Salmonella typhi [13].

Năm 2014, Hồ Thi ̣ Hà đã chứng minh hợp chất pseudocarpaine có khả năng kháng vi khuẩn gram dương Staphylococcus aureus với IC50 = 80 µg/mL, không thể hiện hoạt tính kháng các chủng vi khuẩn gram dương, gram âm và nấm khác ở nồng độ chất thử cao nhất là 128 µg/mL (với IC50 > 128 µg/ml) [3]. Như vậy, kết quả các nghiên cứu khẳng định hầu hết các bộ phận cây Đu đủ cái có tác dụng ức chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm. Chưa có công bố về hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của cây Đu đủ đực. ➢ Tác du ̣ng tri u ̣ bướu, ung thư Năm 2014, Hồ Thi ̣ Hà đã xác định được phân đoạn dịch chiết CH2Cl2 của lá Đu đủ có khả năng gây độc tế bào ung thư biểu mô KB (IC50 = 18,44 µg/mL), ung thư GVHD: ThS.

Đỗ Thị Thúy Vân Trang: 7 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ngô Thị Thanh Ý - 14CHD phổi LU-1 (IC50 = 18,21 µg/mL) và ung thư vú MCF-7 (IC50 = 19,16 µg/mL). Đồ ng thời hai hợp chất carpaine và pseudocarpaine phân lập từ phân đoạn CH2Cl2 của lá Đu đủ lần đầu tiên được chứng minh có hoạt tính gây độc mạnh trên cả bốn dòng tế bào ung thư người: ung thư biểu mô KB, ung thư máu HL-60, ung thư phổi LU-1, ung thư vú MCF-7 (IC50 từ 1,13 đến 3,49 µg/mL) [3]. Năm 2015, Marline Nainggolan và Kasmirul công bố nghiên cứu dịch chiết ethanol của hoa Đu đủ đực có tác dụng gây độc tế bào trên MCF-7 dòng tế bào ung thư vú [19]. ➢ Tác du ̣ng chống oxy hóa Năm 2010, Satrija F và cô ̣ng sự dùng nước để chiết các chất có trong lá Đu đủ.

Chất chiết thu được đem thử hoạt tính chống oxy hóa bằng các phương pháp khác nhau như: DPPH, 2,2-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonate), acid nitric, superoxit, hydroxylion và lipid peroxidase. Giá trị IC50 tương ứng của các phương pháp là: 198, 185, 244, 323, 461 và 922 µg/mL [20]. và cô ̣ng sự nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa từ các bộ phận khác nhau của cây Đu đủ bao gồm: quả chín, quả xanh, hạt và lá non. Hai tác nhân được sử dụng để đánh giá là DPPH và β-carotene.

Kết quả cho thấy hoạt tính chống oxy hóa giảm dần theo thứ tự: lá non → quả xanh → quả chín → hạt. Tuy nhiên, các hoạt chất có tác dụng chống oxy hóa còn chưa được phân lập [19]. Như vậy, kết quả các nghiên cứu khẳng định các bộ phận cây Đu đủ cái có hoạt tính chống oxy hóa. Chưa có nghiên cứu về hoạt tính chống oxy hóa của cây Đu đủ đực.

➢ Công dụng trong dân gian - Quả Đu đủ chín là món ăn bồ i bổ và giúp sự tiêu hóa các chấ t thit,̣ các chấ t lòng trắ ng trứng; quả Đu đủ xanh đươ ̣c nấ u kỹ với thiṭ gà chữa viêm loét da ̣ dày. - Nhựa Đu đủ đươ ̣c dùng làm thuố c giun. - Lá Đu đủ đươ ̣c sử du ̣ng làm mề m thiṭ khi nấ u. - Trong dân gian hoa Đu đủ đực tươi hoặc phơi khô hấp với đường phèn dùng chữa bệnh ho, viêm cuống phổi, khàn tiếng hoặc mất tiếng ở người lớn, nhất là ở trẻ em.

Ngoài ra hoa Đu đủ đực được dùng để chữa sỏi thận hiệu quả [6]. Đỗ Thị Thúy Vân Trang: 8 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Ngô Thị Thanh Ý - 14CHD CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2. Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị nghiên cứu 2. Nguyên liệu Hoa của cây Đu đủ đực được thu hái tại Quảng Nam – Đà Nẵng.

Hoa được thu hái về, loại bỏ tạp chất, rửa thật sạch bằng nước, để ráo nước, rồi phơi khô và nghiền thành bột mịn. Hoa Đu đủ đực và Bột hoa Đu đủ đực 2.