Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Việt Nam sở hữu nguồn tài nguyên thực vật phong phú với ước tính hơn 12.000 loài thực vật bậc cao (chiếm khoảng 4 - 5% tổng số loài thực vật bậc cao trên thế giới), trong đó có khoảng 3.850 loài thuộc 309 họ được sử dụng làm thuốc trong y học cổ truyền và dân gian. Xu hướng nghiên cứu chiết xuất, phân lập nhằm xác định các hợp chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt tính sinh học giữ vai trò là bước đệm thiết yếu trong chuỗi nghiên cứu và phát triển dược phẩm từ nguồn gốc tự nhiên.
Cây Hoa súng (Nymphaea rubra Roxb. ex Andrews, thuộc họ Súng - Nymphaeaceae) là loài thực vật thủy sinh phổ biến, được trồng rộng rãi tại các ao, hồ, đầm trũng ở Việt Nam (đặc biệt tại tỉnh Phú Thọ) nhằm tạo cảnh quan sinh thái. Trong y học cổ truyền, bộ phận củ của cây Hoa súng được dùng làm thuốc thanh nhiệt, giải cảm nắng, cầm máu, điều trị suy nhược cơ thể, đổ mồ hôi trộm, hen suyễn ở người già và trẻ nhỏ, chữa thận hư tỳ yếu, đau mỏi thắt lưng, nam giới di tinh, đái nhiều và phụ nữ khí hư bạch đới. Dù chi Nymphaea trên thế giới đã ghi nhận nhiều công bố về hóa thực vật, loài Nymphaea rubra nói chung và bộ phận củ nói riêng vẫn còn rất ít dữ liệu khoa học về thành phần hóa học và cấu trúc các hợp chất tinh khiết.
Nhằm bổ sung cơ sở dữ liệu hóa học thực vật phục vụ cho các định hướng sàng lọc tác dụng dược lý tiếp theo, đề tài khóa luận "Tiếp tục nghiên cứu chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ cây Hoa súng" của sinh viên Trần Minh Tuấn (thực hiện tại Bộ môn Dược học cổ truyền, Khoa Dược liệu - Dược học cổ truyền, Trường Đại học Dược Hà Nội năm 2024) tập trung giải quyết các mục tiêu cụ thể:
- Chiết xuất, phân lập được các chất chuyển hóa bậc hai từ cao phân đoạn ethyl acetat của củ cây Hoa súng (Nymphaea rubra).
- Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Củ cây Hoa súng (Nymphaea rubra Roxb. ex Andrews).
- Phạm vi không gian: Mẫu dược liệu được thu hái tự nhiên tại huyện Hạ Hòa, tỉnh Phú Thọ. Mẫu tiêu bản thực vật được giám định và lưu giữ tại Phòng tiêu bản thuộc Bộ môn Thực vật, Khoa Dược liệu - Dược học cổ truyền, Trường Đại học Dược Hà Nội (mã số tiêu bản: HNIP/18698/23).
- Phạm vi thời gian: Thời điểm thu hái mẫu dược liệu vào ngày 15 tháng 11 năm 2022; các thực nghiệm chiết xuất, sắc ký và đo phổ được hoàn thành vào tháng 5 năm 2024.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận xây dựng dựa trên vị trí phân loại của Armen Takhtajan (2009): chi Nymphaea thuộc phân giới Thực vật bậc cao (Cormobionta), ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta), lớp Ngọc Lan (Magnoliopsida), phân lớp Ngọc Lan (Magnoliidae), bộ Súng (Nymphaeales), họ Súng (Nymphaeaceae). Về mặt hóa thực vật, các nghiên cứu trước đây trên chi Nymphaea đã ghi nhận nhiều nhóm hợp chất chuyển hóa thứ cấp như flavonoid (hyperosid, cyanidin, rutin, myricetin, kaempferol, quercetin), polyphenol (acid gallic, acid ellagic, catechin), sterol ($\beta$-sitosterol, stigmasterol), triterpenoid (betulin, lupeol, acid oleanolic), alkaloid (nuciferin, dauricin, roemerin) và tanin thủy phân (corilagin, geraniin). Về mặt dược lý, các tài liệu ghi nhận chi Nymphaea có tác dụng chống oxy hóa, kháng viêm, hạ đường huyết, ức chế enzyme và điều hòa miễn dịch.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được tác giả áp dụng bao gồm:
- Phương pháp sơ chế dược liệu: Củ sau khi rửa sạch được cắt lát mỏng, sấy ở nhiệt độ 55°C trong tủ sấy (đảo nguyên liệu 1 giờ/lần) đến khi độ ẩm đạt dưới 10%, sau đó đem xay thô.
- Phương pháp chiết xuất: Ngâm lạnh dược liệu thô với dung môi ethanol 96% ở nhiệt độ phòng trong 48 giờ, kết hợp chiết hỗ trợ sóng siêu âm (3 lần, mỗi lần 30 phút, cách nhau 30 phút). Dịch chiết gộp được cô thu hồi dung môi dưới áp suất giảm bằng máy cất quay chân không để tạo cao toàn phần.
- Phương pháp chiết phân bố lỏng - lỏng: Phân tán cao toàn phần vào nước cất, sau đó chiết phân đoạn lần lượt với các dung môi có độ phân cực tăng dần gồm n-hexan, ethyl acetat (EtOAc) và n-butanol (n-BuOH).
- Phương pháp phân lập sắc ký: Sử dụng sắc ký cột cổ điển (Column Chromatography - CC) pha thường với chất hấp phụ là silica gel (kích thước hạt chuyên dụng, tỷ lệ chất hấp phụ gấp 3 lần lượng mẫu nạp) và sắc ký cột pha đảo RP-C18. Hệ dung môi rửa giải thay đổi tỷ lệ gồm diclomethan - methanol (DCM-MeOH) và methanol - nước (MeOH-$H_2O$). Quá trình theo dõi dịch rửa giải được tiến hành bằng sắc ký lớp mỏng (Thin Layer Chromatography - TLC) trên bản mỏng tráng sẵn silica gel $GF_{254}$ (Merck), soi dưới đèn tử ngoại ở bước sóng 254 nm và 365 nm, hiện màu bằng thuốc thử dung dịch acid sulfuric ($H_2SO_4$) 10% kết hợp gia nhiệt.
- Phương pháp xác định cấu trúc hóa học: Sử dụng phương pháp phổ khối lượng ion hóa phun mù điện tử (ESI-MS) để xác định khối lượng phân tử và các phân mảnh ion; phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều ($^1H$-NMR tần số 600 MHz, $^{13}C$-NMR tần số 150 MHz) đo trên máy Bruker; kết hợp đối chiếu các giá trị độ dịch chuyển hóa học ($\delta$), độ phân tách tín hiệu ($J$) với các tài liệu khoa học quốc tế chuẩn.
Nguồn dữ liệu và trang thiết bị thực nghiệm: Hóa chất, dung môi đạt tiêu chuẩn phân tích của Dược điển Việt Nam V; máy cất quay chân không IKA (Đức), máy siêu âm Elmasonic S (Đức), bể điều nhiệt Memmert, máy soi UV Vilber (Pháp), tủ sấy Memmert, cân phân tích GR-200, cân kỹ thuật Precisa; thiết bị đo phổ NMR tại Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan
Chương 1 hệ thống hóa các tài liệu khoa học về thực vật học, thành phần hóa thực vật, tác dụng dược lý và công dụng trị liệu của chi Nymphaea và loài Nymphaea rubra:
- Đặc điểm chi Nymphaea: Chi này bao gồm hơn 50 loài phân bố rộng ở vùng nhiệt đới và ôn đới. Khóa luận phân tích chi tiết đặc điểm hình thái và phân bố của các loài phổ biến như Nymphaea pubescens Willd. (Súng trắng), Nymphaea rubra Roxb. ex Salisb. (Súng đỏ), Nymphaea tetragona George (Súng chì), Nymphaea nouchali Burm. (Súng lam) và Nymphaea stellata Willd.
- Thành phần hóa học chi Nymphaea: Tác giả tổng hợp sự xuất hiện của các nhóm chất tiêu biểu từ lá, hoa, hạt và thân rễ như myricetin glycosid, delphinidin glycosid, cyanidin glycosid, nymphalid A, nymphalid B, geraniin, $\beta$-sitosterol, campesterol, stigmasterol, lupeol, betulin.
- Dược lý học chi Nymphaea: Phân tích các bằng chứng nghiên cứu về tác dụng dọn gốc tự do DPPH, ABTS, superoxide; hoạt tính kháng viêm thông qua ức chế quá trình phosphoryl hóa Ser307 của IRS-1, ức chế kinase đầu cuối c-Jun $NH_2$ (JNK) và yếu tố nhân NF-$\kappa$B; hoạt tính hạ glucose máu và ức chế sự hình thành các sản phẩm glycat hóa bền vững (AGEs).
- Tổng quan về loài Nymphaea rubra: Cây thảo thủy sinh có thân rễ thuôn mang chồi, phiến lá rộng 20 - 40 cm có răng cưa, hoa đỏ rộng 15 - 25 cm nở ban đêm đến 11 giờ trưa với 12 - 20 cánh hoa và khoảng 50 nhị màu đỏ son, bầu noãn khoảng 20 ô, quả không hình thành tự nhiên. Về hóa học, các nghiên cứu trước đây mới phát hiện được một số chất trong hoa (rutin, quercetin, scopoletin, kaempferol) và axit amin trong phấn hoa (alanin, arginin, valin...), trong khi phần củ gần như chưa có nghiên cứu chuyên biệt. Về dược lý thực nghiệm của N. rubra, văn bản ghi nhận dịch chiết hoa có tác dụng hạ đường huyết trên mô hình động vật đái tháo đường typ 2; dịch chiết thân rễ có tác dụng chống oxy hóa in vitro ở nồng độ 1000 $\mu$g/mL; polysaccharid từ lá noãn hoa (NR-PS) kích hoạt tế bào đuôi gai (DC) và thúc đẩy phản ứng miễn dịch qua cytokin Th1; dịch chiết thân rễ bằng methanol ở nồng độ 20 mg/mL làm tê liệt giun trong 8 phút và diệt giun sau 27 phút (vượt trội hơn đối chứng albendazole 10 mg/mL mất 38 phút để gây tê liệt và 64 phút để diệt giun); vật liệu nano $Cu(OH)_2$ tổng hợp xanh từ dịch chiết lá có hoạt tính kháng vi khuẩn Bacillus subtilis.
- Kinh nghiệm y học cổ truyền: Tổng hợp 5 bài thuốc trị liệu chứa củ hoa súng gồm: bài thuốc chữa nam di tinh, tiểu nhiều, nữ khí hư bạch đới (phối hợp củ súng sao với kim anh tử); bài thuốc chữa thận hư tỳ yếu, đau lưng mỏi gối (phối ngũ củ súng 20 g với ba kích, cẩu tích, tỳ giải, hà thủ ô chế, ngưu tất mỗi vị 12 g); bài thuốc giải cảm nắng; bài thuốc nấu cháo chữa suy nhược cơ thể, đổ mồ hôi trộm (củ súng 400 g và củ mài 800 g); bài thuốc hoàn tán chữa hen suyễn người già và trẻ nhỏ (củ súng phối hợp hạt cải củ, tẩm nước gừng và mật ong).
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 mô tả chuẩn hóa quy trình thực nghiệm từ khâu chuẩn bị mẫu, chiết xuất phân đoạn đến các bước sắc ký tinh chế và đo phổ:
- Chuẩn bị mẫu: 1,5 kg củ Nymphaea rubra khô đã xay thô được chia vào các bình thủy tinh dung tích 10 lít, ngâm ngập trong ethanol 96% ở nhiệt độ phòng suốt 48 giờ.
- Quy trình chiết xuất và phân đoạn: Dược liệu được chiết siêu âm 3 đợt, mỗi đợt 3 lần x 30 phút. Toàn bộ dịch lọc cồn được gộp lại và cô quay áp suất giảm thu được 81 g cao toàn phần. Cao toàn phần được phân tán đều trong 1,5 lít nước cất, sau đó tiến hành chiết lỏng - lỏng trong phễu gạn 2 lít lần lượt với 0,5 lít n-hexan (3 lần), 0,5 lít ethyl acetat (3 lần) và 0,5 lít n-butanol (3 lần). Sau khi thu hồi dung môi, thu được cắn của từng phân đoạn tương ứng, trong đó phân đoạn ethyl acetat đạt khối lượng 10 g.
- Quy trình sắc ký phân lập: Phân đoạn ethyl acetat (lấy 7 g, lưu mẫu 3 g) được đưa lên cột sắc ký silica gel pha thường (kích thước cột 5 x 64 cm), rửa giải bằng hệ dung môi DCM-MeOH với độ phân cực tăng dần (100:1, 70:1, 50:1, 30:1), thu được 10 phân đoạn chính (ký hiệu từ T1 đến T10).
- Phân đoạn T4 (khối lượng 0,06 g) được tiếp tục phân tách qua cột sắc ký silica gel pha thuận (kích thước 2 x 70 cm) với hệ dung môi DCM-MeOH (tỷ lệ 30:1, 20:1, 10:1, 5:1), thu được 7 phân đoạn phụ (T4.1 – T4.7).
- Phân đoạn phụ T4.5 (khối lượng 12,5 mg) được làm sạch qua cột sắc ký pha đảo RP-C18 (kích thước 1 x 45 cm), rửa giải bằng hệ dung môi $MeOH-H_2O$ (tỷ lệ thể tích 5:1), thu được hợp chất 1 (7 mg, ký hiệu NE1).
- Phân đoạn phụ T4.2 (khối lượng 14,2 mg) được làm sạch qua cột sắc ký pha đảo RP-C18 (kích thước 1 x 45 cm), rửa giải với hệ dung môi $MeOH-H_2O$ (tỷ lệ thể tích 1:2), thu được hợp chất 2 (8 mg, ký hiệu NE2).
- Quy trình kiểm tra độ tinh khiết: Sắc ký lớp mỏng pha thường được áp dụng với hệ dung môi khai triển chuyên biệt cho từng chất:
- Hợp chất NE1: Hệ dung môi n-hexan : ethyl acetat : acid formic : methanol (tỷ lệ thể tích 9 : 9 : 3 : 0,6).
- Hợp chất NE2: Hệ dung môi n-hexan : ethyl acetat : acid acetic (tỷ lệ thể tích 31 : 14 : 5).
Chương 3: Kết quả và bàn luận
Chương 3 trình bày các số liệu thực nghiệm, phổ cấu trúc hóa học và phân tích cơ chế, ý nghĩa khoa học của các phát hiện:
- Dữ liệu cấu trúc Hợp chất 1 (ký hiệu NE1):
- Trạng thái cảm quan: Dạng bột vô định hình, màu nâu sẫm.
- Phổ khối lượng ESI-MS: Xuất hiện pic ion phân tử giả $[M+H]^+$ tại giá trị $m/z = 303$, tương ứng với công thức phân tử $C_{14}H_6O_8$ (khối lượng mol $M = 302$ g/mol).
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1H$-NMR và $^{13}C$-NMR đo trong dung môi DMSO-d6): Xuất hiện một tín hiệu proton thơm duy nhất ở vùng trường thấp tại $\delta_H\ 7,51$ ppm do tính đối xứng của phân tử; phổ $^{13}C$-NMR cho thấy các tín hiệu carbon thơm và nhóm carbonyl lacton tại $\delta_C\ 159,1$ ppm, carbon liên kết oxy tại các vị trí đặc trưng. So sánh số liệu NMR thực nghiệm với tài liệu tham khảo công bố quốc tế, tác giả nhận danh hợp chất 1 là Acid ellagic.
- Dữ liệu cấu trúc Hợp chất 2 (ký hiệu NE2):
- Trạng thái cảm quan: Dạng bột vô định hình, màu vàng.
- Phổ khối lượng ESI-MS: Xuất hiện tín hiệu ion phân tử $[M+H]^+$ tại giá trị $m/z = 287$, tương ứng với công thức phân tử $C_{15}H_{10}O_6$ (khối lượng mol $M = 286$ g/mol).
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1H$-NMR và $^{13}C$-NMR đo trong dung môi $CD_3OD$): Phổ $^1H$-NMR thể hiện tín hiệu đặc trưng của khung flavone với proton H-3 tại $\delta_H\ 6,57$ ppm, cùng các tín hiệu tách vòng thơm của vòng A và vòng B; phổ $^{13}C$-NMR thể hiện 15 carbon lai hóa $sp^2$, bao gồm tín hiệu carbon carbonyl C-4 ở vùng trường thấp tại $\delta_C\ 183,9$ ppm. So sánh với y văn, hợp chất 2 được khẳng định là Luteolin (tên IUPAC: 2-(3,4-dihydroxyphenyl)-5,7-dihydroxy-4H-chromen-4-one).
- Phân tích bàn luận thực nghiệm:
- Về phương pháp chiết xuất: Khóa luận giải thích việc lựa chọn ethanol 96% dựa trên tính an toàn, khả năng làm tăng tính thấm thành tế bào thực vật, hòa tan tốt các hợp chất phân cực trung bình và thấp. Kỹ thuật hỗ trợ sóng siêu âm tạo hiện tượng xâm thực (cavitation), phá vỡ màng tế bào, gia tăng diện tích tiếp xúc và tốc độ khuếch tán chất tan vào dung môi mà không cần gia nhiệt cao, giúp bảo toàn các hoạt chất nhạy cảm với nhiệt độ. Việc xay thô nguyên liệu đảm bảo dung môi thẩm thấu tốt nhưng tránh việc hạt quá mịn làm tắc màng lọc và cản trở thu hồi dịch chiết.
- Về phương pháp phân lập: Phân đoạn ethyl acetat tập trung các nhóm polyphenol và flavonoid nhờ có độ phân cực phù hợp. Sắc ký cột silica gel pha thường giữ các chất có nhóm phân cực (như nhóm hydroxyl phenolic) thông qua liên kết hydro và tương tác lưỡng cực với nhóm silanol trên hạt silica gel. Sau đó, cột pha đảo RP-C18 (cơ chế phân bố kỵ nước) với hệ dung môi MeOH-$H_2O$ đóng vai trò quyết định trong việc loại bỏ hoàn toàn các vết tạp chất đồng rửa giải, giúp kết tinh hai hợp chất tinh khiết NE1 và NE2.
- Bàn luận về giá trị dược lý của hợp chất phân lập: Acid ellagic là polyphenol có khả năng dọn gốc tự do (ROS, RNS), chelat hóa ion kim loại chuyển tiếp ($Cu^{2+}$, $Fe^{2+}$) gây stress oxy hóa, ức chế tổn thương DNA qua việc làm giảm dấu ấn 8-oxo-2-deoxyguanosine, điều hòa con đường tín hiệu MAPK và STAT để chống viêm tế bào sừng, ức chế phì đại và xơ hóa cơ tim qua điều hòa HDAC1, đồng thời hoạt động như chất điều hòa thụ thể estrogen chọn lọc tự nhiên (SERM). Luteolin là flavone có hoạt tính chống khối u in vitro và in vivo (ức chế tăng sinh tế bào khối u với giá trị $IC_{50}$ từ 3 đến 50 $\mu$M, gây chết tế bào theo chương trình apoptosis), bảo vệ tế bào cơ tim thông qua việc ngăn ngừa xơ hóa, điều hòa quá trình tự thực, và kháng virus (ức chế protease 3CL của coronavirus và ức chế giải phóng cytokin tiền viêm TNF, IL-1$\beta$ từ tế bào mast).
Kết quả và đóng góp
Khóa luận đạt được các kết quả thực nghiệm định lượng cụ thể:
| Giai đoạn thực nghiệm |
Chỉ tiêu / Tên sản phẩm |
Thông số định lượng / Đặc tính thu được |
| Chiết xuất cao thô |
Dược liệu củ khô ban đầu |
1,5 kg |
|
Dung môi chiết |
Ethanol 96% (6 lít x 3 lần) |
|
Cao toàn phần thu được |
81 g |
| Chiết lỏng - lỏng phân đoạn |
Phân đoạn ethyl acetat |
10 g (tách lấy 7 g để chạy sắc ký cột) |
|
Phân đoạn khác thu nhận |
Phân đoạn n-hexan, n-butanol và dịch nước |
| Sắc ký cột phân đoạn ethyl acetat |
Cột silica gel pha thường (5 x 64 cm) |
10 phân đoạn chính (T1 – T10) |
|
Cột silica gel phân đoạn T4 (2 x 70 cm) |
7 phân đoạn phụ (T4.1 – T4.7) |
| Tinh chế hợp chất tinh khiết |
Hợp chất 1 (ký hiệu NE1) |
7 mg; bột vô định hình màu nâu sẫm; $C_{14}H_6O_8$ ($M=302$ g/mol); MS: $m/z = 303\ [M+H]^+$ |
|
Hợp chất 2 (ký hiệu NE2) |
8 mg; bột vô định hình màu vàng; $C_{15}H_{10}O_6$ ($M=286$ g/mol); MS: $m/z = 287\ [M+H]^+$ |
Đóng góp khoa học của nghiên cứu:
- Đây là công trình đầu tiên phân lập và xác định thành công cấu trúc hóa học của hai hợp chất Acid ellagic và Luteolin từ bộ phận củ của loài Hoa súng đỏ (Nymphaea rubra Roxb. ex Andrews) tại Việt Nam và trên thế giới.
- Cung cấp dẫn liệu thực nghiệm chuẩn xác về các thông số sắc ký (tỷ lệ dung môi rửa giải cho cột pha thường và pha đảo) cùng hệ dung môi sắc ký lớp mỏng đặc hiệu cho việc chiết tách hai hợp chất polyphenol này từ chiết xuất củ thực vật.
- Góp phần bổ sung cơ sở khoa học thực nghiệm giải thích các công dụng trị bệnh truyền thống (chống viêm, bồi bổ, giải cảm, chống lão hóa) của vị thuốc củ súng trong y học cổ truyền.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của nghiên cứu:
- Do giới hạn về mặt thời gian thực hiện của một khóa luận tốt nghiệp dược sĩ, nghiên cứu mới chỉ tập trung phân lập các hợp chất ở phân đoạn ethyl acetat, chưa tiến hành phân tách các hợp chất trong các phân đoạn còn lại (n-hexan, n-butanol và dịch nước).
- Số lượng hợp chất phân lập được và nhận danh cấu trúc còn khiêm tốn (2 hợp chất tinh khiết).
- Chưa tiến hành thử nghiệm hoạt tính sinh học trực tiếp trên các phân đoạn cao chiết và các hợp chất tinh khiết vừa phân lập.
Hướng nghiên cứu tiếp theo do tác giả đề xuất:
- Tiếp tục mở rộng phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất chuyển hóa thứ cấp khác còn lại trong phân đoạn ethyl acetat.
- Triển khai phân lập các phân đoạn dịch chiết phân cực khác bao gồm phân đoạn n-hexan và phân đoạn n-butanol của củ cây Hoa súng (Nymphaea rubra).
- Thiết kế các thử nghiệm dược lý thực nghiệm (in vitro và in vivo) nhằm đánh giá tác dụng sinh học (hoạt tính kháng oxy hóa, kháng viêm, hạ glucose máu, kháng khuẩn) của các cao chiết phân đoạn cũng như các hợp chất tinh khiết acid ellagic và luteolin đã thu nhận.
Giá trị tham khảo
Nghiên cứu mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho các đối tượng chuyên môn:
- Sinh viên, học viên và nghiên cứu viên ngành Dược học, Hóa hợp chất thiên nhiên: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về quy trình chiết xuất có hỗ trợ sóng siêu âm quy mô phòng thí nghiệm, kỹ thuật chiết phân bố lỏng - lỏng nhiều cấp dung môi, phương pháp phối hợp sắc ký cột silica gel pha thường và pha đảo RP-C18 trong tinh sạch hợp chất polyphenol tự nhiên.
- Nghiên cứu viên lĩnh vực Dược liệu và Dược học cổ truyền: Bổ sung dẫn liệu khoa học về thành phần hóa thực vật của củ cây Hoa súng (Nymphaea rubra), tạo tiền đề cho các định hướng chuẩn hóa tiêu chuẩn dược liệu và phát triển các chế phẩm hỗ trợ điều trị bệnh mãn tính từ nguồn nguyên liệu thực vật trong nước.
- Phần nội dung có giá trị tham khảo cao: Sơ đồ quy trình chiết xuất cao tổng - cao phân đoạn, các hệ dung môi khai triển sắc ký lớp mỏng (TLC) và bảng dữ liệu giải phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR) đối chiếu của acid ellagic và luteolin.
Câu hỏi thường gặp
Mẫu nghiên cứu củ cây Hoa súng được thu hái ở đâu và tiêu bản được lưu trữ tại cơ sở nào?
Mẫu nghiên cứu được thu hái vào ngày 15/11/2022 tại huyện Hạ Hòa, tỉnh Phú Thọ. Mẫu tiêu bản đã được giám định thực vật học với tên khoa học là Nymphaea rubra Roxb. ex Andrews, hiện được lưu trữ tại Phòng tiêu bản thuộc Bộ môn Thực vật, Khoa Dược liệu - Dược học cổ truyền, Trường Đại học Dược Hà Nội dưới mã số tiêu bản HNIP/18698/23.
Khối lượng nguyên liệu đầu vào và hiệu suất thu nhận cao toàn phần, cao ethyl acetat là bao nhiêu?
Từ 1,5 kg củ khô đã sơ chế và sấy ở nhiệt độ 55°C (độ ẩm < 10%), quá trình ngâm chiết với ethanol 96% có hỗ trợ siêu âm thu được 81 g cao toàn phần. Sau khi phân tán cao toàn phần vào nước và chiết phân bố lỏng - lỏng, phân đoạn ethyl acetat thu được có khối lượng là 10 g.
Những kỹ thuật sắc ký cụ thể nào đã được dùng để phân lập hợp chất 1 (NE1) và hợp chất 2 (NE2)?
Tác giả đã dùng 7 g cao phân đoạn ethyl acetat cho chạy sắc ký cột silica gel pha thường (5 x 64 cm) với hệ dung môi diclomethan - methanol thu 10 phân đoạn (T1 – T10). Phân đoạn T4 (0,06 g) được tách tiếp qua cột silica gel pha thuận (2 x 70 cm) thu 7 phân đoạn phụ (T4.1 – T4.7). Cuối cùng, phân đoạn T4.5 được làm sạch bằng cột pha đảo RP-C18 (1 x 45 cm) với hệ dung môi $MeOH-H_2O$ (5:1) để thu 7 mg hợp chất NE1; phân đoạn T4.2 được làm sạch bằng cột pha đảo RP-C18 (1 x 45 cm) với hệ dung môi $MeOH-H_2O$ (1:2) để thu 8 mg hợp chất NE2.
Tên hóa học và công thức phân tử của hai hợp chất phân lập được là gì?
Hợp chất 1 (NE1) được xác định là Acid ellagic, có công thức phân tử $C_{14}H_6O_8$ (khối lượng mol $M = 302$ g/mol, pic ESI-MS $m/z = 303\ [M+H]^+$). Hợp chất 2 (NE2) được xác định là Luteolin (tên hóa học: 2-(3,4-dihydroxyphenyl)-5,7-dihydroxy-4H-chromen-4-one), có công thức phân tử $C_{15}H_{10}O_6$ (khối lượng mol $M = 286$ g/mol, pic ESI-MS $m/z = 287\ [M+H]^+$).
Điểm mới then chốt của khóa luận này so với các công bố khoa học trước đó là gì?
Khóa luận là công trình đầu tiên tại Việt Nam cũng như trên thế giới phân lập thành công và xác định cấu trúc của hai hợp chất acid ellagic và luteolin từ bộ phận củ của loài Nymphaea rubra, lấp đầy khoảng trống dữ liệu hóa thực vật vốn trước đây chỉ tập trung chủ yếu vào bộ phận hoa hoặc lá của loài cây này.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp dược sĩ của tác giả Trần Minh Tuấn đã thực hiện hoàn chỉnh quy trình chiết xuất và phân tách hóa thực vật từ 1,5 kg củ cây Hoa súng (Nymphaea rubra Roxb. ex Andrews) thu hái tại tỉnh Phú Thọ. Bằng phương pháp chiết hỗ trợ siêu âm kết hợp kỹ thuật sắc ký cột silica gel pha thường và pha đảo RP-C18, đề tài đã phân lập thành công hai hợp chất sạch từ phân đoạn ethyl acetat gồm acid ellagic (7 mg) và luteolin (8 mg). Dữ liệu phổ khối lượng ESI-MS và cộng hưởng từ hạt nhân một chiều ($^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR) đã làm sáng tỏ cấu trúc hóa học của các chất, đánh dấu lần đầu tiên hai hợp chất này được ghi nhận hiện diện trong củ loài Nymphaea rubra. Kết quả này là cơ sở khoa học thực nghiệm quan trọng làm tiền đề cho các nghiên cứu chuyên sâu tiếp theo về phân lập hoạt chất và sàng lọc tác dụng sinh học của cây Hoa súng.