CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHI Vernonia 1. Phân loại chi Vernonia ở Việt Nam Chi Vernonia Schreb. Chúng phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu Á, châu Phi, Bắc và Nam Mỹ.
Theo từ điển cây thuốc Việt Nam, có 15 loài thuộc chi Vernonia có thể sử dụng làm thuốc bao gồm: bạch đầu sát trùng (V. anthelmintica), bạch đầu nhám (V. aspera), bông bạc (V. arborea), bạch đầu ông (V.
cinerea), dây chè (V. cumingiana), dây dọi tên (V. elliptica), bạch đầu rau (V. esculenta), bạch đầu to (V.
solanifolia), bạch đầu Spire (V. spirei), bạch đầu lông (V. parishii), bạch đầu nhỏ (V. paluta), bạch đầu lá liễu (V.
saligna), bạch đầu bao gai (V. squarrosa), bạch đầu lá lớn (V. Các loài Vernonia thường được dùng để chữa trị các bệnh như: giun sán, viêm gan, đau dạ dày, sốt, ho, mụn nhọt, rắn cắn, viêm phế quản, bỏng lửa, sốt rét. Hình ảnh của một số loài thuộc chi Vernonia.
“Nguồn: Thư viện điện tử Wikipedia ” 1. Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi Vernonia Hiện nay, các loài thuộc chi Vernonia đang nhận được sự quan tâm lớn của các nhà khoa học trên thế giới. Tuy nhiên, các công trình công bố về các loài thuộc chi Vernonia ở Việt Nam còn rất ít, vì vậy chưa có được đầy đủ cơ luan an 6 sở khoa học để định hướng khai thác và phát triển nguồn dược liệu tiềm năng này. Trong số 15 loài thuộc chi Vernonia được sử dụng để làm thuốc ở Việt Nam, V.
anthelmintica là 1 trong 3 loài được công bố nhiều nhất. Các nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học của loài V. anthelmintica chủ yếu là các steroid và sesquiterpenoid. Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học loài V.
anthelmintica được bắt đầu từ năm 1968, Frost và cộng sự thông báo đã phân lập được 2 steroid từ hạt loài V. Trong các nghiên cứu tiếp theo về loài này, 7 steroid mới được thông báo phân lập từ hạt gồm 8,14,(Z)- 24(28)-stigmastatrienol (4), stigmasterol (5), 5-stigmasten-3β-ol (6), 7,22- stigmastadienol (7), 3-oxo-7,(Z)-24(28)-stigmastadiene (8), 5-α-stigmasta- 8(14),15,24(28)-triene -3β-ol (9), 4α-methylvernosterol (10) [4-7]. Bên cạnh đó, các hợp chất flavonoid, 2ʹ,3,4,4ʹ-tetrahydroxychancone (11), 4ʹ,5,6,7- tetrahydrohyflavone (12) và 3ʹ,4ʹ,7-trihydroxydihydroflanoe (13) cũng được phân lập từ hạt của V. Kết quả thử nghiệm hoạt tính sinh học cho thấy dịch chiết ethanol từ hạt loài này có tác dụng hạ đường huyết ở chuột mắc bệnh tiểu đường do streptozotocin gây ra.
Kết quả thử nghiệm cũng cho thấy với liều thử 0,5 g/kg, mức giảm đường huyết tối đa đạt 82% sau 6 giờ [9]. Hoạt tính gây độc tế bào ung thư máu cấp HL-60 của 2 sesquiterpenoid, vernodalidimer A-B (14-15) phân lập từ V. anthelmintica cũng đã được Liu và cộng sự thông báo với giá trị IC50 lần lượt là 0,72 và 0,47 μM [10]. luan an 7 Năm 2012, Hua và cộng sự đã phân lập được 6 steroid từ phần trên mặt đất của V.
anthelmintica sinh trưởng ở Pakistan gồm vernoanthelsterone A (16), 24ξ-hydroperoxy-24-vinyllathosterol (17), (24R)-stigmast-7,22(E)-dien- 3β-ol (18), (22E,24R)-24-methyl-5α-cholesta-7,22-diene-3β,5,6β-triol (19), (22E,24S)-5α,8α-epidioxy-24-methyl-cholesta-6,22-dien-3β-ol (20), và (22E,24S)-5α,8α-epidioxy-24-methyl-cholesta-6,9(11),22-trien-3β-ol (21) [11]. Kết quả đánh giá tác dụng đối kháng vi sinh vật kiểm định của các steroid phân lập được cho thấy 4 hợp chất 16-19 có hoạt tính đối kháng với luan an 8 các chủng Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis và Escherichia coli với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) từ 7,25 đến 250 μg/mL [11]. Trong một nghiên cứu sau đó, Hua và cộng sự tiếp tục thông báo phân lập được 11 steroid gồm vernoanthelcin A–I (22–30) và ernoantheloside A-B (31-32) [12]. luan an 9 Năm 2014, Zhang và cộng sự đã thông báo 4 sesquiterpene lactone thuộc khung guaianolide và elemanolide, (1R,4R,5S,6R,7R,8S)-8,15- dihydroxyguaia-10(14),11(13)-dien-12,6-olide (33), (1R,4R,5S,6R,7R,8S,11S)-8,15-dihydroxyguaia-10(14)-en-6,12-olide (34), (4S,5R,6R,7R,8S,10R,11S)-11,13-dihydrovernolepin (35), (5R,6R,7R,8S,10R,11S)-melitensin (36) có hoạt tính gây độc tế bào ung thư đối với các dòng tế bào ung thư máu cấp HL-60 và ung thư biểu mô tuyến nội tiết SMMC-7721 với giá trị IC50 từ 24,54 - 28,00 μg/mL.
Tuy nhiên, hoạt tính gây độc của các hợp chất này thấp hơn so với đối chứng dương (mitomycin) với giá trị IC50 lần lượt là 0,56 và 1,85 μg/mL [13]. Ba hợp chất elemanolide dimer mới, vernodalidimer C-E (37-39) được phân lập từ hạt V. anthelmintica cũng có tác dụng gây độc mạnh trên dòng tế bào ung thư vú T-47D với giá trị IC50 lần lượt là 5,58, 0,95 và 12,75 μM (đối chứng dương doxorubicin có giá trị IC50 là 25,50 μM). Tuy nhiên, cả 3 hợp chất 37-39 đều không thể hiện hoạt tính gây độc đối với các dòng tế bào ung thư phổi A-549 và ung thư tuyến tiền liệt PC-3 với IC50 > 80 μM [14].
Ito và cộng sự (2016) đã phân lập được 5 sesquiterpene lactone gồm vernonilide A và B (40-41), vernomelitensin (42), vernodalin (43) và vernolepin (44) từ hạt V. Kết quả đánh giá hoạt tính cho thấy tất cả 5 hợp chất phân lập được đều có hoạt tính gây độc đối với các dòng tế bào ung thư A-549, Hela và MDA-MB231 với giá IC50 từ 0,25 đến 21,6 μM [15]. Gần đây, Turak và cộng sự cũng thông báo phân lập được 5 hợp chất sesquiterpene, vernodalidimer F-H (45-47), vernonilide C (48), vernonilide A (40) từ hạt của V. anthelmintica thu ở Trung Quốc.
Các hợp chất này đều thể hiện hoạt tính gây độc đối với 4 dòng tế bào ung thư ở người, bao gồm ung thư ruột kết HCT-15, ung thư tuyến tiền liệt PC-3, ung thư phổi A-549 và ung thư cổ tử cung Hela với giá trị IC50 từ 5,3 đến 56,1 μM [16]. Ngoài ra, dịch chiết từ loài V. anthelmintica cũng được thông báo có các hoạt tính khác như kháng vi sinh vật, ức chế tế bào ung thư, kháng viêm, chống oxi hóa, bảo vệ gan [17-20]. luan an 10 Loài Vernonia cinerea cũng được các nhà nghiên cứu trên thế giới rất quan tâm.
Năm 1981, Gunasingh và cộng sự đã phân lập được 4 flavonoid từ hoa loài dược liệu này, gồm luteolin (49), luteolin-7-O-glucoside (50), isoorientin (51) và chrysoeriol (52) [21]. Các hợp chất thứ cấp thuộc lớp chất steroid, triterpenoid và acid béo cũng phân lập được từ loài V. cinerea như stigmast-5,17(20)-dien-3β-ol (53), 26-methylheptacosanoic acid (54) [22], 24- hydroxytaraxer-14-ene (55) [23], 3β-acetoxyurs-19-ene (56) [24], lupeol luan an 11 palmitate (57), α-amyrin palmitate (58), stigmasterol-3-O-β-D- glucopyranoside (59) [25]. Năm 2003, Kuo và cộng sự đã phân lập được 2 sesquiterpene lactone mới, vernolide A và B (60-61) từ vỏ loài V.
cinerea thu ở Đài Loan [26]. Cả hai hợp chất 60-61 đều có hoạt tính gây độc đối với các dòng tế bào ung thư người gồm ung thư biểu mô KB, ung thư biểu mô tuyến DLD-1, NCI-661 và ung thư cổ tử cung Hela. Hợp chất 60 thể hiện hoạt tính gây độc mạnh đối với cả 4 dòng tế bào ung thư KB, DLD-1, NCI-661 và Hela với giá trị ED50 lần lượt là 0,02, 0,05, 0,53 và 0,04 mM, trong khi đó hợp chất 61 có tác dụng gây độc đối với 3 dòng tế bào ung thư KB, NCI-661 và Hela với giá trị ED50 lần lượt là 3,78, 5,88 và 6,42 μM [26]. Trong một nghiên cứu khác, Pratheeshkumar và Kuttan cũng đã thông báo hợp chất 60 có tác dụng làm tăng các yếu tố như interleukin-2 (IL-2) và interferron-gamma (INF-γ), đồng thời làm suy giảm đáng kể các yếu tố tiền viêm như IL-1β, IL6; suy giảm yếu tố hoại tử khối u (TNF-α) và yếu tố kích thích đại thực bào bạch cầu (GM-CSF) trong quá trình di căn.
Các bằng chứng này cho thấy hợp chất 60 có tác dụng tăng cường đáp ứng miễn dịch chống lại quá trình di căn của các tế bào ung thư B16F-10 ở chuột [27]. luan an 12 Năm 2012, Youn và cộng sự đã phân lập được 9 hợp chất sesquiterpene lactone từ V. Cả 9 hợp chất (60-68) đều được đánh giá hoạt tính kháng viêm thông qua khả năng ức chế sự sản sinh NO trong đại thực bào RAW-264.7 được kích thích bởi LPS. Kết quả cho thấy, các hợp chất 60-61, 65, 67-68 thể hiện hoạt tính kháng viêm mạnh với giá trị IC50 lần lượt là 2,4, 1,2, 2,0, 1,5 và 2,7 mM, cao hơn so với đối chứng dương L- NMMA (IC50 = 25,1 μM).
Các hợp chất còn lại thể hiện hoạt tính kháng viêm yếu hơn với giá trị IC50 từ 5,7 đến 28,4 μM [28]. luan an 13 Từ lá và vỏ của V. cinerea, Youn và cộng sự đã phân lập được 16 hợp chất gồm 4 sesquiterpene mới, 8α-(2′Z-tigloyloxy)-hirsutinolide (69), 8α-(2′Z- tigloyloxy)-hirsutinolide-13-O-acetate (70), 8α-(4-hydroxytigloyloxy)- hirsutinolide (71), 8α-hydroxy-13-O-tigloyl-hirsutinolide (72), 8α-(2- methylacryloyloxy)-hirsutinolide (73), 8α-tigloyloxyhirsutinolide (74), 8α- tigloyloxyhirsutinolide-13-O-acetate (75), 8α-(2-methylacryloyloxy)- hirsutinolide-13-O-acetate (76), vernolide-B (61), 8α-hydroxyhirsutinolide (77), và vernolide-A (60), loliolide (78), isololiolide (79), (3R)-3- hydroxyionone (80), apigenine (81), (9Z,12S,13S)-dihydroxy-9-octadecanoic acid (82). Trong đó, các hợp chất 61, 72, 75-76 có tác dụng ức chế 64,8 – 88,8 % sự phát triển của dòng tế bào ung thư U251 tại nồng độ thử nghiệm 5 μM.
Ngoài ra, hợp chất 75 cũng có tác dụng ức chế 81,7% sự phát triển của dòng tế bào ung thư vú ở người MDA-MB-231 tại nồng độ thử nghiệm 5 μM [29]. Năm 2018, tác giả và cộng sự đã phân lập được một sesquiterpene, 8α- tigloyloxyhirsutinolide-13-O-acetat (75), từ phần trên mặt đất của V. Kết quả đánh giá hoạt tính cho thấy hợp chất 75 có hoạt tính ức chế sự phát triển của dòng tế bào ung thư vòm họng ở người HSC4 theo cơ chế apoptosis. Hợp chất 75 tác động vào quá trình phân chia tế bào HSC4 ở giai đoạn G2 thông qua việc ức chế quá trình phosphoryl hóa của STAT2 và STAT3 [30].
Ngoài ra, dịch chiết từ loài V. cinerea cũng được thông báo có hoạt tính kháng viêm, chống sốt rét, kháng u, kháng vi sinh vật, bảo vệ gan, chống oxi hóa, kháng vi rút, chống tiểu đường trên các thử nghiệm in vitro và in vivo [31-41]. luan an 14 Cũng trong năm 2018, Kuo và cộng sự đã phân lập được 7 hợp chất sesquiterpene mới, vernolides E–K (83–89) từ V. Kết quả đánh giá hoạt tính kháng viêm thông qua ức chế sự sản sinh NO trong đại thực bào RAW-264.7 được kích thích bởi LPS của 5 hợp chất phân lập được (83-85, 88-89) cho thấy 4 hợp chất 84, 85, 88 và 89 có hoạt tính kháng viêm mạnh với giá trị IC50 lần lượt là 2,82, 1,18, 4,51 và 0,85 μM (đối chứng dương, quecetin có IC50 = 1,82 μM), trong khi đó hợp chất 83 có hoạt tính yếu hơn với giá trị IC50 là 15,25 μM [42].
Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài còn lại khá ít. Từ phần trên mặt đất loài V. arborea, Krishna và cộng sự đã phân lập được hợp chất zaluzanin D (90). Tại nồng độ thử nghiệm 200 luan an 15 ppm, hợp chất 90 có tác dụng kháng nấm đối với cả 6 chủng nấm thử nghiệm gồm Botrytis cinerea, Curvularia lunata, Colletotrichum lindemuthianum, Fusarium oxysporum, Fusarium equisetii, Rhizoctonia solani với tỷ lệ ức chế đạt từ 58 đến 100 % [43].
Dịch chiết ethanol từ lá của loài V. arborea cũng được thông báo có tác dụng kháng viêm và chống oxi hóa trên mô hình thử nghiệm in vivo [44].