Khóa luận tốt nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm thực vật và chiết xuất hợp chất từ cây Murdannia nudiflora

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu tốt nghiệp nghiên cứu đặc điểm thực vật và chiết xuất phân lập một số hợp chất từ cây trai hoa trần, vận dụng lý thuyết vào thực tế, đề xuất giải

• Tác giả: Hà Thu Trà
• Người hướng dẫn: PGS. Vũ Đức Lợi
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược học
• Đề tài: Nghiên cứu đặc điểm thực vật và chiết xuất hợp chất từ cây Murdannia nudiflora
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Vị trí phân loại và đặc điểm thực vật chi Murdannia
• 1.1.1. Vị trí phân loại của chi Murdannia
• 1.1.2. Đặc điểm phân bố các loài của chi Murdannia
• 1.1.3. Đặc điểm thực vật chi Murdannia
• 1.2. Tổng quan về loài Murdannia nudiflora
• 1.2.1. Đặc điểm thực vật của loài Murdannia nudiflora
• 1.2.2. Đặc điểm phân bố loài Murdannia nudiflora
• 1.2.3. Thành phần hóa học của Murdannia nudiflora
• 1.2.4. Tác dụng sinh học của Murdannia nudiflora
• 1.2.5. Công dụng của Murdannia nudiflora
• 2. CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Hóa chất, thiết bị
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp mô tả đặc điểm thực vật
• 2.3.2. Phương pháp chiết xuất và phân lập hợp chất
• 2.3.3. Phương pháp xác định cấu trúc của hợp chất
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Kết quả nghiên cứu đặc điểm thực vật của cây Trai hoa trần
• 3.1.1. Mô tả đặc điểm hình thái của mẫu nghiên cứu
• 3.1.2. Đặc điểm vi phẫu thân
• 3.1.3. Đặc điểm vi phẫu lá
• 3.1.4. Đặc điểm bột dược liệu
• 3.2. Kết quả chiết xuất và phân lập hợp chất
• 3.2.1. Chiết xuất cao toàn phần và phân đoạn
• 3.2.2. Phân lập hợp chất
• 3.3. Kết quả xác định cấu trúc hợp chất
• 3.3.1. Hợp chất M1: Axit tricosanoic
• 3.3.2. Hợp chất M2: 6-Metoxy-1H-indol-3-metylcacboxylat
• 3.4. Về đặc điểm thực vật, đặc điểm hình thái và vi phẫu
• 3.5. Về chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu cây Murdannia nudiflora

Cây Murdannia nudiflora, hay còn gọi là Trai hoa trần, là một loài thực vật thuộc họ Thài lài (Commelinaceae). Loài cây này có nhiều đặc điểm nổi bật và tiềm năng dược liệu chưa được khai thác triệt để. Nghiên cứu về cây Murdannia nudiflora không chỉ giúp hiểu rõ hơn về đặc điểm thực vật mà còn mở ra cơ hội cho việc chiết xuất và ứng dụng các hợp chất có lợi từ cây trong y học.

1.1. Đặc điểm thực vật của Murdannia nudiflora

Murdannia nudiflora là cây thảo mộc, sống lâu năm, có thân mọc thẳng hoặc bò. Cây có lá đơn, mọc xen kẽ, với cụm hoa màu tím hoặc hồng. Đặc điểm hình thái của cây rất quan trọng trong việc phân loại và nhận diện.

1.2. Phân bố và môi trường sống của Murdannia nudiflora

Cây Murdannia nudiflora phân bố chủ yếu ở các vùng ẩm ướt, ven sông, suối và các thung lũng. Tại Việt Nam, cây thường mọc ở nhiều tỉnh thành như Lào Cai, Bắc Giang, và TP. Hồ Chí Minh.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu Murdannia nudiflora

Mặc dù Murdannia nudiflora có nhiều tiềm năng, nhưng việc nghiên cứu và ứng dụng cây này vẫn gặp nhiều thách thức. Thiếu thông tin về thành phần hóa học và tác dụng sinh học của cây là một trong những vấn đề lớn. Nhiều nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào động vật, trong khi nghiên cứu trên người còn hạn chế.

2.1. Thiếu thông tin về thành phần hóa học

Các nghiên cứu hiện tại chỉ ra rằng Murdannia nudiflora chứa nhiều hợp chất như flavonoid, alcaloit, và saponin. Tuy nhiên, thông tin chi tiết về tỷ lệ và tác dụng của các hợp chất này vẫn chưa đầy đủ.

2.2. Khó khăn trong việc chiết xuất và phân lập hợp chất

Quá trình chiết xuất và phân lập hợp chất từ Murdannia nudiflora gặp khó khăn do sự đa dạng của các hợp chất có trong cây. Cần có các phương pháp chiết xuất hiệu quả hơn để tối ưu hóa việc thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học.

III. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm thực vật Murdannia nudiflora

Nghiên cứu về Murdannia nudiflora được thực hiện thông qua các phương pháp mô tả đặc điểm thực vật, chiết xuất và phân lập hợp chất. Các phương pháp này giúp xác định rõ ràng các đặc điểm hình thái và thành phần hóa học của cây.

3.1. Phương pháp mô tả đặc điểm thực vật

Phương pháp này bao gồm việc quan sát và ghi chép các đặc điểm hình thái của cây như chiều cao, hình dáng lá, và cấu trúc hoa. Điều này giúp xác định các đặc điểm phân loại của Murdannia nudiflora.

3.2. Phương pháp chiết xuất và phân lập hợp chất

Chiết xuất hợp chất từ Murdannia nudiflora được thực hiện bằng các dung môi khác nhau như ethanol, hexan và cloroform. Các phương pháp này giúp thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học từ cây.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn từ Murdannia nudiflora

Kết quả nghiên cứu cho thấy Murdannia nudiflora có nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học, bao gồm khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn. Những phát hiện này mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm dược phẩm từ cây.

4.1. Tác dụng sinh học của Murdannia nudiflora

Nghiên cứu cho thấy dịch chiết từ Murdannia nudiflora có khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ, với giá trị IC50 thấp. Điều này cho thấy tiềm năng của cây trong việc phát triển các sản phẩm chống oxy hóa tự nhiên.

4.2. Ứng dụng trong y học và dược phẩm

Murdannia nudiflora có thể được sử dụng trong việc phát triển các sản phẩm y học tự nhiên, giúp điều trị các bệnh lý liên quan đến oxy hóa và viêm nhiễm. Việc nghiên cứu sâu hơn sẽ giúp khai thác tối đa tiềm năng của cây.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu Murdannia nudiflora

Nghiên cứu về Murdannia nudiflora đã chỉ ra rằng cây này có nhiều tiềm năng trong y học và dược phẩm. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để làm rõ hơn về thành phần hóa học và tác dụng sinh học của cây. Việc này sẽ giúp phát triển các sản phẩm an toàn và hiệu quả từ thiên nhiên.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy Murdannia nudiflora chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học, mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm dược phẩm từ cây.

5.2. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc xác định rõ hơn các hợp chất có trong Murdannia nudiflora và đánh giá tác dụng của chúng trên cơ thể người. Điều này sẽ giúp khai thác tối đa tiềm năng của cây trong y học.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu hướng nghiên cứu và phát triển dược phẩm hiện đại, các hợp chất tự nhiên có nguồn gốc từ thảo dược tiếp tục giữ vai trò quan trọng nhờ tính an toàn và giá trị điều trị đa dạng. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng 80% dân số toàn cầu vẫn phụ thuộc vào y học cổ truyền và các nguồn thuốc tự nhiên trong chăm sóc sức khỏe ban đầu. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, sở hữu hệ sinh thái phong phú với nguồn dược liệu tiềm năng, song nhiều loài cây thuốc mọc hoang dã vẫn chưa được định danh đầy đủ về mặt khoa học hoặc chưa được khai thác thành phần hóa học một cách có hệ thống.

Cây Trai hoa trần (hay còn gọi là cây Rau rươi, Rau trai), tên khoa học là Murdannia nudiflora (L.) Brenan, thuộc chi Murdannia, họ Thài lài (Commelinaceae). Trên thế giới, loài cây này được dùng trong y học dân gian ở nhiều quốc gia để điều trị các chứng viêm nhiễm, cầm máu, ho suyễn và tổn thương ngoài da; tuy nhiên, các nghiên cứu hóa thực vật và tác dụng dược lý chủ yếu dừng lại ở mức thử nghiệm sơ bộ trên động vật hoặc dịch chiết thô. Tại Việt Nam, Murdannia nudiflora phân bố hẹp, mọc ngẫu nhiên như loài cỏ dại tại các vùng đất ẩm mát và ven bờ suối, chưa từng có công trình nghiên cứu chính thức nào công bố về đặc điểm hình thái vi học cũng như thành phần hóa học chi tiết.

Xuất phát từ thực tế đó, đề tài khóa luận "Nghiên cứu đặc điểm thực vật và chiết xuất phân lập một số hợp chất từ cây Trai hoa trần [Murdannia nudiflora (L.) Brenan]" được thực hiện nhằm giải quyết 2 mục tiêu cụ thể:

1. Nghiên cứu các đặc điểm thực vật của cây Trai hoa trần (bao gồm hình thái học, đặc điểm vi phẫu thân, lá và đặc điểm bột dược liệu).
2. Chiết xuất, phân lập một số hợp chất có trong cây Trai hoa trần và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được.

Đối tượng nghiên cứu là toàn bộ cây Trai hoa trần tươi mang đầy đủ các cơ quan sinh dưỡng và sinh sản, được thu hái tại thị trấn Thanh Sơn, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ vào tháng 12 năm 2021. Mẫu thực vật sau khi thu hái được xử lý, lưu mẫu và giám định tên khoa học tại Bộ môn Dược liệu – Dược học cổ truyền, Trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội với số hiệu tiêu bản UMP-212021. Nghiên cứu được hỗ trợ kinh phí và kỹ thuật từ đề tài Khoa học và Công nghệ cấp quốc gia mang mã số ĐTĐL.CN-27/21.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Về cơ sở lý thuyết phân loại thực vật, khóa luận dựa trên Hệ thống phân loại thực vật hạt kín APG IV (Angiosperm Phylogeny Group, 2016) để xác định vị trí của chi Murdannia trong họ Commelinaceae, bộ Commelinales, nhánh thực vật một lá mầm (Monocots). Đồng thời, tác giả đối chiếu với hệ thống mô tả phân loại thực vật Việt Nam theo công trình "Cây cỏ Việt Nam" của Giáo sư Phạm Hoàng Hộ và tài liệu chuyên khảo quốc tế về chi Murdannia tại Ấn Độ và châu Á.

Về phương pháp thực nghiệm, khóa luận triển khai tích hợp các phương pháp thực vật học và hóa thực vật theo các quy chuẩn thực nghiệm:

• Phương pháp phân tích hình thái thực vật: Tiến hành quan sát, mô tả giải phẫu cơ quan sinh dưỡng (rễ, thân, lá) và cơ quan sinh sản (cụm hoa, lá đài, cánh hoa, nhị hữu thụ, nhị bất thụ, bầu nhụy, quả nang) của mẫu tươi bằng phương pháp mô tả đối chiếu phân tích.
• Phương pháp vi học giải phẫu: Áp dụng kỹ thuật nhuộm kép theo Phụ lục 12.18 của Dược điển Việt Nam V. Mẫu thân và lá được cắt lát mỏng bằng dao cạo kẹp trên củ khoai lang, làm sạch và tẩy sắc tố bằng dung dịch cloramin 15%, ngâm cloral hydrat trong 10 phút, trung hòa bằng axit axetic 1%, sau đó nhuộm kép liên hoàn bằng dung dịch xanh methylen (30 giây) và đỏ carmin (30 phút). Đặc điểm cấu tạo giải phẫu và các mô dẫn được quan sát, chụp ảnh dưới kính hiển vi quang học có gắn camera kỹ thuật số.
• Phương pháp soi bột dược liệu: Dược liệu thân và lá phơi khô, xay thành bột mịn, làm tiêu bản bằng phương pháp giọt ép với môi trường nước cất để định danh các mảnh mô, tế bào đặc trưng, lông che chở, hạt tinh bột và tinh thể canxi oxalat.
• Phương pháp chiết xuất và phân bố lỏng - lỏng: 2,3 kg nguyên liệu khô được chiết xuất bằng dung môi ethanol 80% kết hợp siêu âm ở nhiệt độ 40°C trong 30 phút (lặp lại 3 lần, mỗi lần 10 L dung môi). Dịch chiết gộp được cô thu hồi dung môi dưới áp suất giảm ở nhiệt độ thấp để thu cao toàn phần. Cao toàn phần được phân tán trong nước cất rồi chiết phân bố lần lượt với n-hexan và etyl axetat (EtOAc) theo độ phân cực tăng dần.
• Phương pháp sắc ký phân lập: Áp dụng sắc ký cột cổ điển (Column Chromatography - CC) pha thường trên chất hấp phụ silica gel (cỡ hạt 70–230 mesh và 230–400 mesh, Merck), phối hợp sắc ký bản mỏng pha thường (Silica gel 60 F254, độ dày 0,2 mm) và pha đảo (RP-18 F254, độ dày 0,25 mm). Các vết sắc ký được phát hiện bằng đèn tử ngoại ở bước sóng 254 nm, 365 nm và phun thuốc thử hiện màu là dung dịch axit sunfuric (H2SO4) 10% trong cồn hơ nóng hoặc thuốc thử vanilin/H2SO4 1%.
• Phương pháp xác định cấu trúc hóa học: Sử dụng các thông số vật lý (nhiệt độ nóng chảy, hệ số dịch chuyển Rf) kết hợp phổ cộng hưởng từ hạt nhân đa chiều ghi trên máy AVANCE AV 500 (Bruker, Đức) với tần số 500 MHz cho phổ proton (1H-NMR), 125 MHz cho phổ carbon (13C-NMR), phối hợp các kỹ thuật phổ DEPT (DEPT-90, DEPT-135), phổ tương tác dị hạt nhân một liên kết (HSQC), phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết (HMBC) và phổ hiệu ứng Overhauser hạt nhân (NOESY), sử dụng chất chuẩn nội tetrametylsilan (TMS) và dung môi deuterated chloroform (CDCl3).

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu và Tổng quan về chi Murdannia và loài Trai hoa trần

Nội dung tổng quan hệ thống hóa vị trí phân loại học của chi Murdannia, bao gồm khoảng 60 loài trên thế giới, tập trung chủ yếu tại châu Á (chiếm 50% số loài), châu Phi (11 loài), Trung và Nam Mỹ (6 loài). Tại Việt Nam, các tài liệu thực vật ghi nhận 15 loài và 01 loài bổ sung (Murdannia graminea). Về loài Murdannia nudiflora (L.) Brenan, tài liệu ghi nhận thành phần sinh hóa cơ bản gồm nước (90,1%), protein (1,7%), lipid (0,5%), cellulose (2%), khoáng toàn phần (1,5%). Các nghiên cứu trên thế giới đã xác định sự hiện diện của phytosterol, flavonoid, tannin, saponin, dẫn xuất phenol, axit béo chuỗi dài.

Các dữ liệu nghiên cứu dược lý in vitro và in vivo được tổng hợp cho thấy Murdannia nudiflora thể hiện nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý:

• Khả năng dọn gốc tự do DPPH với tỷ lệ ức chế từ 82,539% đến 96,825%, IC50 đạt 1,51×10⁻¹⁰ µg/mL.
• Hoạt tính giảm đau trên chuột nhắt trắng qua thử nghiệm đĩa nóng và thử nghiệm gây đau bằng axit axetic, trong đó liều 200 mg/kg thể trọng cho tỷ lệ ức chế cơn quằn quại đạt 85,67% (tương đương Diclofenac natri liều 25 mg/kg với tỷ lệ 80,74%).
• Tác dụng kháng khuẩn trên các chủng Pseudomonas aeruginosa (nồng độ ức chế tối thiểu MIC là 12,25 mg/mL), Escherichia coli và Salmonella Typhi.
• Tác dụng bảo vệ tế bào gan chuột trước độc tính gây bởi CCl4 thông qua việc hạ men gan ALT, AST, nâng cao nồng độ glutathione (GSH) và làm giảm nồng độ các cytokine gây viêm (TNF-α, IL-6).

Chương II: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương này trình bày chi tiết quy chuẩn xử lý mẫu thực vật thu tại Thanh Sơn (Phú Thọ) và danh mục hóa chất, dung môi, thiết bị chuyên dụng phục vụ việc phân tích giải phẫu và phân lập hợp chất. Quy trình kỹ thuật được chuẩn hóa từ khâu cắt, tẩy nhuộm tiêu bản hiển vi theo Dược điển Việt Nam V đến sơ đồ chiết siêu âm và phân tách các phân đoạn cao chiết. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học bằng chuỗi phổ NMR 1D và 2D được thiết lập có kiểm soát chặt chẽ nhằm bảo đảm tính chính xác của các tương tác liên kết phân tử.

Chương III: Kết quả nghiên cứu và bàn luận

Đặc điểm hình thái học

Mẫu nghiên cứu là cây thân thảo bò lan, sống lâu năm, thân hình trụ tròn, nhẵn, màu xanh, có rễ dạng sợi màu trắng ngà đến nâu nhạt với đường kính 0,1–0,2 cm. Lá đơn không cuống, mọc so le; bẹ lá dài 0,6–1,2 cm ôm lấy thân, phủ lông dày đặc; phiến lá thuôn dài hình mác hoặc elip, kích thước 1,2–2,0 cm × 4,0–10,0 cm, gân lá song song. Cụm hoa mọc ở nách lá mang cuống dài 5–8 cm, nhẵn. Hoa lưỡng tính mang 3 lá đài rời hình lòng thuyền (rộng 1,5–2,5 mm, dài 3–4 mm), 3 cánh hoa màu tím nhạt (rộng 4–5 mm, dài 5–7 mm). Bộ nhị gồm 6 nhị xếp thành hai vòng: vòng ngoài gồm 3 nhị bất thụ (chỉ nhị dài 3–4 mm mang bao phấn 3 thùy tiêu giảm), vòng trong gồm 3 nhị hữu thụ (chỉ nhị dài 2–6 mm, phần gốc phủ lông dài màu tím nhạt, mang bao phấn 2 ô màu xanh tím). Bầu trên 3 ô dài 2 mm, vòi nhụy dạng sợi dài 4 mm màu trắng. Quả nang hình elip kích thước 2,0 × 3,5 mm mở thành 3 ô.

Đặc điểm vi phẫu thân và lá

• Vi phẫu thân: Tiết diện tròn, phân định rõ thành phần vỏ và trụ giữa. Phần vỏ chiếm 1/6 diện tích, từ ngoài vào trong gồm: biểu bì một lớp tế bào hình đa giác xếp sít nhau, vách ngoài hóa cutin mang lông che chở đa bào; mô nâng đỡ gồm 2 lớp tế bào vách dày; mô mềm vỏ tế bào đa giác kích thước lớn; nội bì một lớp tế bào có vách dày lên hình chữ U bắt màu xanh. Phần trụ giữa gồm trụ bì 1–2 lớp tế bào vách dày; các bó libe-gỗ hình chữ V phân bố rải rác trong mô mềm ruột (kích thước lớn ở trung tâm và nhỏ dần ra ngoại vi), trong đó hai nhánh gỗ sơ cấp kẹp lấy cụm libe sơ cấp ở giữa; mô mềm ruột gồm các tế bào đa giác kích thước rất lớn với nhiều khoảng gian bào.
• Vi phẫu lá: Cấu tạo đối xứng hai bên, gân giữa lõm ở mặt trên. Từ dưới lên trên gồm: biểu bì dưới hóa cutin, mô nâng đỡ 1 lớp vách dày, mô mềm dưới; bó libe-gỗ ở trung tâm gân lá có libe nằm ngoài và các mạch gỗ bắt màu xanh nằm trong; mô mềm trên gồm 2–3 lớp tế bào kích thước lớn; biểu bì trên có lông che chở đa bào. Trong các tế bào mô mềm xuất hiện nhiều tinh thể canxi oxalat và mảnh mạch xoắn.

Đặc điểm bột dược liệu

• Bột lá: Màu xanh nhạt; quan sát thấy lông che chở đa bào dạng sợi dài 120–150 µm; mảnh mô mềm tế bào đa giác; hạt tinh bột đơn hình tròn có rốn hình chữ Y kích thước 3–6 µm; tinh thể canxi oxalat hình kim/hình thoi dài 100–120 µm đứng riêng lẻ hoặc tụ tập thành bó; mảnh mạch xoắn đường kính khoảng 40 µm.
• Bột thân: Màu xanh nhạt; đặc trưng bởi lông che chở đa bào dài 150–200 µm; hạt tinh bột đơn hoặc kép (đôi, ba, kết chùm) kích thước 3–6 µm; tinh thể canxi oxalat dạng que dài 80–100 µm; mảnh mạch xoắn và mạch mạng đường kính khoảng 40 µm.

Chiết xuất, phân lập và nhận danh cấu trúc hợp chất

Từ 2,3 kg bột dược liệu khô, quá trình chiết cồn 80% bằng siêu âm thu được 190 g cao chiết toàn phần. Lấy 120 g cao toàn phần phân tán vào nước cất và phân bố lỏng - lỏng thu được 35,1 g phân đoạn n-hexan và 46,2 g phân đoạn etyl axetat.

2,3 kg dược liệu khô Trai hoa trần

Tiến hành sắc ký cột trên 40,0 g phân đoạn etyl axetat với hệ dung môi n-hexan : EtOAc (5:1 → 1:1) và CHCl3 : MeOH (10:1 → 1:1) thu được 4 phân đoạn lớn (B1 đến B4). Phân đoạn B2 (10,2 g) tiếp tục sắc ký cột với hệ pha động CHCl3 : MeOH (8:1; 5:1; 3:1) thu được 3 phân đoạn phụ (B2.1, B2.2, B2.3).

• Từ phân đoạn B2.1, qua kết tinh và làm sạch thu được hợp chất M1 (dạng bột vô định hình màu trắng, Rf = 0,36 trong hệ n-hexan : EtOAc 4:1, hiện màu tím với vanilin/H2SO4 1%). Dữ liệu phổ cộng hưởng từ 1H-NMR và 13C-NMR xác nhận sự có mặt của nhóm methyl cuối mạch (δH 0,88; δC 14,1), chuỗi 19 nhóm methylen alkyl dài (δH 1,26; δC 22,8–30,9), nhóm methylen cạnh carbonyl (δH 2,34; δC 33,9) và nhóm carbonyl carboxylic (δC 178,4). Cấu trúc M1 được xác định là Axit tricosanoic (axit béo no 23 carbon, công thức phân tử C23H46O2).
• Từ phân đoạn B2.3, tiến hành tinh chế thu được hợp chất M2 (dạng bột vô định hình màu trắng). Phổ 1H-NMR và 13C-NMR kết hợp DEPT, HSQC, HMBC và NOESY xác định cấu trúc của khung indol với nhóm thế metoxy tại vị trí C-6 (δH 3,82; δC 55,5) và nhóm este methylcacboxylat tại vị trí C-3 (cacbon cacboxyl δC 165,5; nhóm metoxy δH 3,91; δC 51,0). Hợp chất M2 được xác định là 6-Metoxy-1H-indol-3-metylcacboxylat (công thức phân tử C11H11NO3).

Kết quả và đóng góp

Khóa luận đã ghi nhận đầy đủ các thông số thực nghiệm định lượng và định tính về đối tượng Murdannia nudiflora:

Thông số nghiên cứu	Dữ liệu định lượng / Kết quả thực nghiệm
Khối lượng mẫu dược liệu khô ban đầu	2,3 kg
Khối lượng cao chiết tổng ethanol 80%	190,0 g
Khối lượng phân đoạn n-hexan (từ 120 g cao tổng)	35,1 g
Khối lượng phân đoạn etyl axetat (từ 120 g cao tổng)	46,2 g
Hợp chất M1 phân lập	Axit tricosanoic (C23H46O2), bột vô định hình trắng, Rf = 0,36
Hợp chất M2 phân lập	6-Metoxy-1H-indol-3-metylcacboxylat (C11H11NO3), bột vô định hình trắng

Bảng đối chiếu thông số phổ cộng hưởng từ hạt nhân của hợp chất M1 và M2 với chất chuẩn tham khảo:

Vị trí Carbon	Hợp chất M1 (axit tricosanoic) δC (ppm) [500 MHz, CDCl3]	Dữ liệu tham khảo M1 δC (ppm) [125 MHz, CDCl3]	Hợp chất M2 (indol thế) δC (ppm) [500 MHz, CDCl3]	Dữ liệu tham khảo M2 δC (ppm) [125 MHz, CDCl3]
C-1	178,4 (C)	180,17	165,5 (C)	165,8
C-2	33,9 (CH2)	34,14	131,2 (CH)	131,0
C-3	31,9 (CH2)	31,98	108,2 (C)	108,1
Mạch alkyl / Vòng thơm	22,8–30,9 (CH2)	22,73–29,74	C-4: 121,8; C-5: 110,6	C-4: 121,9; C-5: 110,4
Vị trí C-6 / C thế	-	-	157,0 (C)	156,9
C-7	-	-	95,0 (CH)	94,9
Carbon cuối / Nhóm OCH3	14,1 (CH3, C-23)	14,30	55,5 (6-OCH3); 51,0 (-COOCH3)	55,4; 50,9

Về mặt đóng góp khoa học, đây là công trình đầu tiên tại Việt Nam thiết lập hệ thống dữ liệu hình thái, giải phẫu hiển vi (vi phẫu thân, vi phẫu lá) và vi học bột dược liệu của cây Trai hoa trần Murdannia nudiflora. Về mặt hóa thực vật, nghiên cứu đánh dấu lần đầu tiên hai hợp chất là Axit tricosanoic và 6-Metoxy-1H-indol-3-metylcacboxylat được phân lập và định danh từ loài Murdannia nudiflora.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận mới chỉ dừng lại ở bước đầu phân lập được 2 hợp chất từ phân đoạn etyl axetat. Quá trình thực nghiệm chưa tìm thấy các nhóm hoạt chất đặc trưng khác đã được công bố trên thế giới (như các flavonoid glycosid, alkaloid phức tạp). Tác giả nhận định nguyên nhân có thể do thời điểm thu hái mẫu vào tháng 12 (khi cây đã qua giai đoạn sinh trưởng mạnh nhất) hoặc do điều kiện sinh thái thổ nhưỡng tại vùng thu hái làm hàm lượng các hoạt chất này xuống thấp. Ngoài ra, nghiên cứu chưa tiến hành phân lập các chất trên phân đoạn n-hexan và phân đoạn nước, cũng như chưa triển khai thử nghiệm hoạt tính sinh học trực tiếp trên các chất tinh khiết thu được.

Các hướng nghiên cứu tiếp theo được tác giả đề xuất gồm:

• Tiếp tục chiết xuất, phân lập sâu hơn trên các phân đoạn còn lại (n-hexan và dịch nước) để phát hiện thêm các chất mới.
• Khảo sát riêng biệt thành phần hóa học của từng bộ phận (thân, rễ, lá) vào các thời điểm thu hái khác nhau trong năm.
• Thử nghiệm đánh giá hoạt tính sinh học cụ thể của các hợp chất phân lập được và dịch chiết phân đoạn (kháng khuẩn, giảm đau, chống oxy hóa, độc tính tế bào ung thư).

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận cung cấp nguồn dữ liệu thực nghiệm có giá trị cho sinh viên, giảng viên và học viên cao học ngành Dược học, Thực vật học và Hóa hợp chất thiên nhiên:

• Bộ mô tả hình thái và các hình ảnh chụp hiển vi vi phẫu (tiết diện thân, bó libe-gỗ hình chữ V, nội bì chữ U, biểu bì lá, lông che chở đa bào) cùng đặc điểm bột dược liệu là cơ sở khoa học trực tiếp phục vụ công tác giám định, kiểm nghiệm và xây dựng tiêu chuẩn chuyên luận dược liệu cho cây Trai hoa trần trong Dược điển Việt Nam.
• Quy trình chiết xuất siêu âm với ethanol 80% và các thông số dung môi chạy sắc ký cột phân lập các hợp chất indol và axit béo chuỗi dài là tài liệu tham khảo kỹ thuật hữu ích cho các nghiên cứu hóa thực vật trên các loài thuộc chi Murdannia và họ Commelinaceae.

Câu hỏi thường gặp

1. Mẫu thực vật nghiên cứu được thu hái ở đâu và định danh theo số hiệu nào?
Mẫu cây Trai hoa trần được thu hái tại thị trấn Thanh Sơn, huyện Thanh Sơn, tỉnh Phú Thọ vào tháng 12 năm 2021. Mẫu được giám định khoa học và lưu trữ tại Bộ môn Dược liệu – Dược học cổ truyền, Trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc gia Hà Nội theo Phiếu giám định số UMP-212021.

2. Điểm đặc trưng trong cấu tạo vi phẫu thân của cây Trai hoa trần là gì?
Thân có tiết diện tròn, phần vỏ chiếm 1/6 diện tích với lớp nội bì có vách dày lên hình chữ U bắt màu xanh. Phần trụ giữa đặc trưng bởi các bó libe-gỗ hình chữ V nằm rải rác trong mô mềm ruột, trong đó hai bó gỗ sơ cấp kẹp lấy cụm libe sơ cấp ở giữa.

3. Khóa luận đã phân lập được những hợp chất nào và cấu trúc của chúng ra sao?
Nghiên cứu phân lập được 2 hợp chất từ phân đoạn etyl axetat: hợp chất M1 là Axit tricosanoic (axit béo no mạch thẳng gồm 23 carbon, C23H46O2) và hợp chất M2 là 6-Metoxy-1H-indol-3-metylcacboxylat (dẫn xuất indol chứa nhóm 6-metoxy và nhóm thế 3-methylcacboxylat, C11H11NO3).

4. Khối lượng nguyên liệu và hiệu suất thu nhận các phân đoạn cao chiết là bao nhiêu?
Từ 2,3 kg mẫu khô, tác giả chiết siêu âm thu được 190 g cao ethanol toàn phần. Sử dụng 120 g cao toàn phần để chiết phân bố lỏng - lỏng thu được 35,1 g phân đoạn n-hexan và 46,2 g phân đoạn etyl axetat.

5. Vì sao nghiên cứu chưa tìm thấy các alkaloid hay flavonoid phong phú như tài liệu quốc tế ghi nhận?
Tác giả giải thích nguyên nhân có thể do thời điểm thu hái vào tháng 12 làm hàm lượng hoạt chất tích lũy trong cây thay đổi, hoặc do điều kiện vi khí hậu và thổ nhưỡng tại Phú Thọ dẫn đến sự khác biệt về thành phần thứ cấp so với các mẫu nghiên cứu ở nước ngoài.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Hà Thu Trà đã giải quyết trọn vẹn hai mục tiêu nghiên cứu thông qua việc thiết lập bộ dữ liệu thực vật học chi tiết (hình thái, giải phẫu vi phẫu thân - lá, bột dược liệu) và quy trình chiết xuất, phân lập hóa thực vật đối với cây Trai hoa trần [Murdannia nudiflora (L.) Brenan]. Công trình lần đầu tiên chứng minh sự hiện diện của Axit tricosanoic và 6-Metoxy-1H-indol-3-metylcacboxylat trong mẫu cây thu hái tại Việt Nam bằng hệ thống dữ liệu phổ NMR đa chiều. Toàn bộ kết quả thực nghiệm đóng góp nguồn tư liệu khoa học chuẩn xác, phục vụ công tác tiêu chuẩn hóa dược liệu và mở ra hướng nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính sinh học của loài cây này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, khí hậu nóng ẩm quanh năm nên Việt Nam có hệ sinh thái vô cùng phong phú, đa dạng và phát triển, nền y học dân gian trải qua hàng nghìn năm được đúc kết, kế thừa và phát huy mang lại những giá trị và tiềm năng vô cùng to lớn. Thêm vào đó, điều kiện khí hậu thuận lợi cũng là điều kiện cho các vi sinh vật gây bệnh phát triển, cùng với cơ cấu bệnh tật của các nước đang phát triển chủ yếu là các bệnh nhiễm trùng và truyền nhiễm làm nhu cầu sử dụng thuốc an toàn, hiệu quả và kinh tế luôn được ưu tiên hàng đầu. Bởi vậy, việc sử dụng nguồn dược liệu phong phú và có sẵn là xu hướng phát triển của nhiều công ty dược phẩm hiện nay Không chỉ ở Việt Nam mà trên thế giới hiện nay, việc sử dụng các sản phẩm từ thiên nhiên có tác dụng tương đương với thuốc Tây y lại ít tác dụng phụ đang dần được ưa chuộng và trở nên phổ biến. Theo tổ chức y tế thế giới (WHO), khoảng 80% dân số hiện nay trên thế giới vẫn dựa vào thuốc có nguồn gốc tự nhiên trong chăm sóc sức khỏe cộng đồng.

Vì vậy, những bài thuốc sử dụng thảo dược là đối tượng để cho các nhà khoa học nghiên cứu một cách đầy đủ về bản chất các hoạt chất có trong cây cỏ thiên nhiên. Từ đó, định hướng cho việc nghiên cứu, chiết xuất để tìm ra các loại thuốc mới hay bằng con đường tổng hợp để tạo ra những chất có hoạt tính trong việc chữa trị nhiều loại bệnh. Trai hoa trần hay còn gọi là cây Rau rươi, có tên khoa học là Murdannia nudiflora (L.) Brenan là một loài thuộc chi Murdannia – một chi lớn của họ Thài lài (Commelinaceae) [42]. Trên thế giới, cây được sử dụng khá phổ biến như một dược liệu dân gian nhưng vẫn khá ít nghiên cứu, chủ yếu là thực hiện trên động vật.

Ở Việt Nam, độ phổ biến của cây tương đối thấp, phân bố hẹp, mọc ngẫu nhiên như một loài cỏ dại, nhiều tác dụng vẫn chưa được biết đến [10]. Cho đến nay, những nghiên cứu thành phần hóa học về loài cây này trên thế giới còn khá ít, mới có một số công bố cho thấy cây có chứa một số nhóm chất như: flavonoid, cacbohydrat, alcaloit, saponin và tannin [27, 40]. Tuy nhiên, cây vẫn chủ yếu được sử dụng theo thói quen mà chưa có nghiên cứu chính xác nào về tác dụng của cây trên cơ thể người. Tại Việt Nam cũng chưa có nghiên cứu chính thống nào được công bố về loài trên.

Việc nghiên cứu sâu hơn về đặc điểm hình thái, thành phần hóa học và tác dụng sinh học của cây 1 Trai hoa trần sẽ giúp chúng ta nhận biết rõ ràng và chính xác cây cũng như củng cố thêm các hoạt tính sinh học cũng như tác dụng có lợi của cây đối với sức khỏe con người, từ đó phát triển các sản phẩm từ cây. Vì vậy, đề tài: “ Nghiên cứu đặc điểm thực vật và chiết xuất phân lập một số hợp chất từ cây Trai hoa trần [Murdannia nudiflora (L.) Brenan]” được thực hiện với những mục tiêu sau: 1. Nghiên cứu các đặc điểm thực vật của cây Trai hoa trần 2. Chiết xuất, phân lập một số hợp chất có trong cây Trai hoa trần.

Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được. Vị trí phân loại và đặc điểm thực vật chi Murdannia 1.