Nghiên Cứu Đặc Điểm và Tác Dụng Dược Liệu của Chi Abelmoschus

Nghiên cứu thành phần hóa học của cây sâm báo Abelmoschus sagittifolius tại huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa, mang lại thông tin quý giá cho y học.

• Tác giả: Lê Thị Lan
• Người hướng dẫn: TS. Đinh Ngọc Thức
• Trường học: Đại học Hồng Đức
• Chuyên ngành: Khoa học Tự nhiên
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Điểm và Tác Dụng Dược Liệu của Chi Abelmoschus
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thanh Hóa

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT, CÁC KÍ HIỆU
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• DANH SÁCH SƠ ĐỒ
• MỞ ĐẦU. MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.3. Đối tượng nghiên cứu của đề tài
• 1.4. Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Tổng quan về chi Abelmoschus
• 1.5.1. Giới thiệu chung về chi Abelmoschus
• 1.5.2. Đặc điểm thực vật của chi Abelmoschus (L.) Medic
• 1.5.3. Thành phần hóa học của một số loài chi Abelmoschus
• 1.5.4. Tác dụng dược lí của một số loài chi Abelmoschus
• 1.6. Tổng quan về cây sâm báo Abelmoschus sagittifolius (Kurz) Merr.
• 1.6.1. Đặc điểm thực vật và sự phân bố của cây Sâm báo
• 2. CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
• 2.1. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu
• 2.3. Phương pháp tách, phân lập các chất
• 2.4. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất
• 2.5. Hoá chất và thiết bị
• 2.6. Dụng cụ và thiết bị
• 2.7. Tiến hành thực nghiệm
• 2.7.1. Thu mẫu và xử lý mẫu
• 2.7.2. Xử lý cao chiết và tách chất
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Xác định cấu trúc của các hợp chất L1
• 3.2. Xác định cấu trúc của các hợp chất L2
• 3.3. Xác định cấu trúc của các hợp chất L3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Chi Abelmoschus Dược Liệu Quý Tiềm Năng

Chi Abelmoschus, thuộc họ Bông (Malvaceae), là một kho tàng dược liệu tự nhiên với nhiều tiềm năng chưa được khám phá. Trên thế giới có khoảng 7 loài, Việt Nam có 4 loài và 1 phân loài. Các loài này, như Abelmoschus esculentus (đậu bắp) và Abelmoschus moschatus (vông vang), từ lâu đã được sử dụng trong y học cổ truyền. Các bộ phận khác nhau của cây (lá, hoa, thân, rễ, hạt) chứa nhiều hợp chất có giá trị, bao gồm tinh dầu, flavonoid, acid béo, và phytosterol. Theo Đông Y, cây vông vang có tác dụng thanh nhiệt, nhuận tràng, lợi tiểu, tiêu độc, sát trùng, hoạt thai, hạ sốt, chống co thắt. Nghiên cứu sâu hơn về thành phần hóa học và tác dụng dược lý của chi Abelmoschus sẽ mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong y học hiện đại và y học cổ truyền.

1.1. Giới Thiệu Chung Về Chi Abelmoschus L. Medic

Chi Abelmoschus (L.) Medic là một chi thực vật thuộc họ Bông (Malvaceae). Trên thế giới có khoảng 14-15 loài, Việt Nam có 4 loài và 1 phân loài. Các loài này có giá trị sử dụng như làm thuốc, gia vị. Trong dân gian, một số loài thuộc chi Abelmoschus (L.) được sử dụng làm thuốc chữa bệnh, phổ biến dưới dạng thuốc sắc, thuốc bột và thuốc đắp. Tuy nhiên, cho tới nay các nghiên cứu về chi này còn ít và tập trung chủ yếu vào các loài Abelmoschus esculentus và Abelmoschus moschatus.

1.2. Đặc Điểm Thực Vật Học Của Chi Abelmoschus

Chi Abelmoschus bao gồm cây thân thảo hoặc bụi nhỏ, cao đến 3.5m. Lá có hình tim, hình tròn, xoan tròn hoặc hình mũi tên, thường chia thùy chân vịt. Hoa to, thường có màu vàng, hiếm khi màu đỏ, có thể đổi màu tùy theo thời gian hoa nở. Quả nang, hình thoi, hình bầu dục hay thuôn dài, thường có chóp nhọn, khi chín mở ra ở lưng thành 5 mảnh quả, có lông cứng. Hạt hình thận hay hình cầu, thường nhẵn ít khi có lông, có vân dạng nốt sần hay dạng tuyến.

II. Thách Thức Nghiên Cứu Khai Thác Dược Tính Chi Abelmoschus

Mặc dù chi Abelmoschus có tiềm năng lớn, việc nghiên cứu và khai thác dược tính của nó vẫn còn nhiều thách thức. Các nghiên cứu hiện tại còn hạn chế, chủ yếu tập trung vào một số loài nhất định như cây đậu bắp và cây vông vang. Cần có thêm nhiều nghiên cứu khoa học chuyên sâu để xác định rõ thành phần hóa học, hoạt chất sinh học, và tác dụng dược lý của các loài khác trong chi. Bên cạnh đó, việc chuẩn hóa tiêu chuẩn dược liệu, đảm bảo sử dụng an toàn, và xác định liều dùng phù hợp cũng là những vấn đề cần được quan tâm. Việc phát triển các bài thuốc dân gian thành các sản phẩm dược phẩm có giá trị cũng đòi hỏi sự đầu tư và nghiên cứu bài bản.

2.1. Tổng Quan Về Thành Phần Hóa Học Của Chi Abelmoschus

Các nghiên cứu trong và ngoài nước về chi Abelmoschus cho thấy, thành phần hóa học gồm các nhóm hoạt chất chính như acid béo, acid amin, flavonoid, phytosterol, tinh dầu, protid, chất nhầy… Nghiên cứu của Bandyukova V. và cộng sự cho thấy trong loài Abelmoschus esculentus chứa các chất hyperoside, quercetin, coumarin, scopoletin, uridine, phenylalanine.

2.2. Tác Dụng Dược Lý Tiềm Năng Của Chi Abelmoschus

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng chi Abelmoschus có nhiều tác dụng dược lý tiềm năng, bao gồm tác dụng chống loét dạ dày, tác dụng chống oxy hóa, tác dụng hạ glucose máu, tác dụng hạ cholesterol máu, tác dụng ức chế mất xương ở chuột cắt buồng trứng, tác dụng bảo vệ tế bào thần kinh và chống co giật, tác dụng kháng virus.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Phân Tích Dược Liệu Chi Abelmoschus

Để khai thác tối đa tiềm năng dược liệu của chi Abelmoschus, cần áp dụng các phương pháp nghiên cứu hiện đại và toàn diện. Điều này bao gồm việc thu thập và xử lý mẫu, tách chiết và phân lập các chất, khảo sát cấu trúc các hợp chất bằng các kỹ thuật như phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), phổ khối lượng (MS), và quang phổ hồng ngoại (IR). Các nghiên cứu tiền lâm sàng và nghiên cứu lâm sàng cũng cần được thực hiện để đánh giá dược tính và tính an toàn của các chiết xuất và hợp chất từ chi Abelmoschus. Việc sử dụng các tiêu chuẩn dược liệu và kiểm nghiệm dược liệu nghiêm ngặt là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu quả của các sản phẩm dược phẩm.

3.1. Phương Pháp Tách Chiết Và Phân Lập Các Chất

Sử dụng các phương pháp tách chiết, điều chế hiện đại để tách chất như sắc ký cột (CC), sắc ký lớp mỏng điều chế (TLC), sắc ký lỏng cao áp HPLC. Các phương pháp này giúp phân lập các hợp chất có trong thân lá cây Sâm báo.

3.2. Phương Pháp Khảo Sát Cấu Trúc Các Hợp Chất

Sử dụng các phương pháp hóa lý hiện đại như phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HMBC, HMBC, NOESY), phổ khối lượng (MS), quang phổ hồng ngoại (IR), phổ tử ngoại (UV)… để xác định cấu trúc sản phẩm. Các nghiên cứu được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hóa-Sinh, Khoa Khoa học Tự nhiên, Đại học Hồng Đức, Thanh Hóa và Viện Hóa học, Viện Hóa Sinh Biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

IV. Sâm Báo Abelmoschus sagittifolius Nghiên Cứu Tiềm Năng

Cây Sâm báo (Abelmoschus sagittifolius) là một loài thuộc chi Abelmoschus có nhiều tiềm năng chưa được khám phá. Cây này được sử dụng để tăng lực, giải nhiệt, làm trà bồi dưỡng sức khỏe. Qua nghiên cứu các tài liệu trong và ngoài nước, cây Sâm báo chưa được nghiên cứu nhiều, mới có một số ít nghiên cứu bước đầu về thành phần hóa học cũng như tác dụng dược lý của dịch chiết, đặc biệt là Sâm báo được trồng tại núi Báo, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa. Do đó nghiên cứu thành phần hoá học của các chất được tách chiết từ thân lá cây Sâm báo với các dung môi khác nhau để góp phần trong việc khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên, đem lại nguồn lợi cho đất nước, quy hoạch, bảo tồn và phát triển vùng nguyên liệu đồng thời định hướng việc nghiên cứu các sản phẩm có khả năng chữa bệnh cũng như xuất khẩu thành phẩm có giá trị kinh tế cao.

4.1. Đặc Điểm Thực Vật Và Sự Phân Bố Của Cây Sâm Báo

Cây Sâm báo có tên khoa học là Abelmoschus sagittifolius (Kurz) Merr., thuộc chi Vông vang (Abelmoschus), họ Bông (Malvaceae). Cây Sâm báo là cây thuốc mọc tự nhiên ở vùng núi Báo tỉnh Thanh Hóa, các tỉnh Miền Trung và Tây Nguyên. Cây thảo, cao 0,3-1m mọc đứng hơi trườn. Lá mọc so le, phiến lá hầu hết có hình mũi mác, phía gốc rộng, phía lá hẹp, thường chia 3-5 thùy chân vịt, có lông, cuống lá ngắn hơn phiến, có lông.

4.2. Thành Phần Hóa Học Và Tác Dụng Dược Lý Của Cây Sâm Báo

Các nghiên cứu về thành phần hóa học và tác dụng dược lý của cây Sâm báo còn hạn chế. Cần có thêm nhiều nghiên cứu để xác định rõ các hoạt chất sinh học và tác dụng dược lý của cây Sâm báo, từ đó mở ra các ứng dụng tiềm năng trong y học và dược phẩm.

V. Ứng Dụng Chiết Xuất Abelmoschus Y Học Thực Phẩm

Các chiết xuất dược liệu từ chi Abelmoschus có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Trong y học, chúng có thể được sử dụng để điều trị các bệnh như viêm loét dạ dày, đái tháo đường, cao huyết áp, và bệnh tim mạch. Trong thực phẩm, chúng có thể được sử dụng làm thực phẩm chức năng để tăng cường miễn dịch, giải độc gan, và chống lão hóa. Ngoài ra, các tinh dầu từ chi Abelmoschus cũng có thể được sử dụng trong mỹ phẩm và sản phẩm chăm sóc sức khỏe.

5.1. Ứng Dụng Chiết Xuất Abelmoschus Trong Y Học Cổ Truyền

Trong y học cổ truyền, các loài thuộc chi Abelmoschus đã được sử dụng từ lâu để điều trị nhiều bệnh. Ví dụ, cây đậu bắp được sử dụng để chữa viêm dạ dày, cây vông vang được sử dụng để thanh nhiệt, nhuận tràng, lợi tiểu, tiêu độc, sát trùng, hoạt thai, hạ sốt, chống co thắt.

5.2. Tiềm Năng Phát Triển Thực Phẩm Chức Năng Từ Abelmoschus

Các chiết xuất từ chi Abelmoschus có thể được sử dụng để phát triển các thực phẩm chức năng có lợi cho sức khỏe. Ví dụ, chất nhầy trong quả đậu bắp có thể giúp ổn định đường huyết, giảm cholesterol, và bảo vệ niêm mạc dạ dày.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Chi Abelmoschus Tương Lai

Chi Abelmoschus là một nguồn dược liệu quý với nhiều tiềm năng chưa được khai thác. Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc xác định rõ thành phần hóa học, tác dụng dược lý, và tính an toàn của các loài khác nhau trong chi. Việc phát triển các tiêu chuẩn dược liệu và quy trình kiểm nghiệm nghiêm ngặt là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu quả của các sản phẩm dược phẩm và thực phẩm chức năng từ chi Abelmoschus. Hơn nữa, cần có sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu, dược sĩ, bác sĩ, và người tiêu dùng để đưa các sản phẩm này đến với thị trường và cải thiện sức khỏe cộng đồng.

6.1. Hướng Nghiên Cứu Về Dược Tính Chi Abelmoschus

Các hướng nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc xác định rõ thành phần hóa học, tác dụng dược lý, và tính an toàn của các loài khác nhau trong chi Abelmoschus. Cần có thêm nhiều nghiên cứu tiền lâm sàng và nghiên cứu lâm sàng để đánh giá hiệu quả của các chiết xuất và hợp chất từ chi Abelmoschus trong điều trị các bệnh khác nhau.

6.2. Đề Xuất Phát Triển Sản Phẩm Từ Dược Liệu Abelmoschus

Cần có sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu, dược sĩ, bác sĩ, và người tiêu dùng để phát triển các sản phẩm dược phẩm và thực phẩm chức năng từ chi Abelmoschus có chất lượng cao và đáp ứng nhu cầu của thị trường. Việc xây dựng các thương hiệu uy tín và quảng bá sản phẩm một cách hiệu quả cũng là rất quan trọng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng 80% dân số tại các quốc gia đang phát triển dựa vào y học cổ truyền và nguồn dược liệu tự nhiên trong chăm sóc sức khỏe ban đầu. Đáng chú ý, hơn 50% các loại thuốc điều trị lâm sàng hiện đại có nguồn gốc hoặc phát triển từ cấu trúc dẫn đường của hợp chất thiên nhiên, trong đó 25% xuất phát trực tiếp từ thực vật bậc cao. Chi Abelmoschus (chi Vông vang) thuộc họ Bông (Malvaceae) bao gồm khoảng 14 đến 15 loài trên thế giới, riêng tại Việt Nam ghi nhận 4 loài và 1 phân loài. Cây Sâm báo (Abelmoschus sagittifolius (Kurz) Merr.) là loài dược liệu bản địa quý, mọc tự nhiên và được nhân giống tại vùng núi Báo, tỉnh Thanh Hóa.

Từ lâu đời, nhân dân đã sử dụng củ Sâm báo như một vị thuốc bồi bổ cơ thể, tăng cường thể lực và thanh nhiệt. Dù vậy, phần lớn các nghiên cứu trong nước và quốc tế trước đây chỉ tập trung vào phần rễ củ với hàm lượng chất nhầy chiếm từ 30% đến 40%, trong khi khối lượng sinh khối thân lá rất lớn lại chưa được khảo sát hóa học một cách hệ thống. Nhằm giải quyết khoảng trống nghiên cứu này, luận văn đặt mục tiêu thiết lập quy trình chiết tách tối ưu và xác định chính xác cấu trúc hóa học của các hợp chất tinh khiết từ thân lá cây Sâm báo thu hái tại huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa trong giai đoạn 2019 - 2020.

Nghiên cứu đã xử lý thành công 5 kg mẫu thân lá khô, chiết phân đoạn thu được 60 g cặn n-hexane và 10 g cặn ethyl acetate, từ đó cô lập và giải mã thành công cấu trúc của 3 hợp chất tự nhiên có giá trị sinh học cao. Kết quả đạt được cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học thực nghiệm vững chắc, mở rộng hướng ứng dụng toàn diện cây Sâm báo trong ngành dược phẩm và hỗ trợ chiến lược phát triển kinh tế dược liệu bền vững tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết Hóa học các hợp chất thiên nhiên (Phytochemistry) kết hợp với nguyên lý phân tích cấu trúc phổ phân tử hiện đại. Khung lý thuyết tập trung vào quy luật phân bố và tích lũy các chất chuyển hóa thứ cấp ở thực vật bậc cao, đặc biệt là các phân lớp hợp chất đặc trưng của chi Abelmoschus như flavonoid, phytosterol, dẫn xuất phenolic và megastigman. Các nghiên cứu quốc tế đã ghi nhận trong chi Abelmoschus có chứa hàm lượng lipid từ 13% đến 15%, tinh dầu từ 0,2% đến 0,6%, cùng nhiều hoạt chất quý có khả năng ức chế virus viêm gan B đạt tỷ lệ từ 82,27% đến 86,41%.

Các khái niệm lý thuyết cốt lõi được áp dụng xuyên suốt bao gồm:

• Dẫn xuất megastigman C13: Nhóm hợp chất tự nhiên chứa khung 13 nguyên tử carbon, hình thành từ quá trình thoái giáng carotenoid, đóng vai trò điều hòa sinh trưởng thực vật và chống oxy hóa.
• Hợp chất Phenolic amide: Nhóm chất chuyển hóa kết hợp giữa acid cinnamic và amin thơm, sở hữu hoạt tính kháng viêm và gây độc chọn lọc trên tế bào ung thư.
• Khung Phytosterol glycoside: Cấu trúc steroid liên kết đường đa dạng có tác dụng điều hòa mỡ máu và bảo vệ tế bào.
• Nguyên lý phân bố chất tan lỏng - lỏng dựa trên hằng số phân bố Nernst và cơ chế phân tách sắc ký hấp phụ pha thường.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng 5 kg mẫu thân lá cây Sâm báo tươi thu hái trực tiếp tại khu vực núi Báo, xã Vĩnh Hùng, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa vào tháng 9 năm 2019. Phương pháp chọn mẫu tuân thủ nghiêm ngặt theo quy chuẩn hình thái học thực vật của Nguyễn Nghĩa Thìn và mẫu tiêu bản được giám định thực vật học độc lập bởi chuyên gia đầu ngành.

Quy trình thực nghiệm được triển khai theo các bước chuẩn hóa:

• Chiết xuất phân đoạn: Mẫu thân lá sau khi phơi khô, nghiền nhỏ được ngâm chiết hồi lưu 4 lần với tổng lượng 20 lít dung môi methanol tinh khiết ở nhiệt độ phòng trong 24 giờ mỗi lần. Dịch chiết được thu hồi dung môi bằng máy cô quay chân không ở 50°C, thu cao tổng MeOH. Cao tổng được hòa vào 1 lít nước cất và chiết phân bố lần lượt với 3 lần dung môi n-hexane (1 lít/lần) và 3 lần dung môi ethyl acetate (1 lít/lần), thu được 60 g cặn n-hexane và 10 g cặn ethyl acetate. Việc lựa chọn phương pháp chiết phân bố lỏng - lỏng cho phép làm sạch sơ bộ và phân loại hoạt chất theo dải phân cực tối ưu.
• Tách và phân lập chất: Cặn ethyl acetate (10 g) được đưa lên cột sắc ký silica gel pha thường (kích thước hạt 230 - 400 mesh), rửa giải bằng hệ dung môi gradient n-hexane/ethyl acetate từ 30% đến 100%, kết hợp kiểm tra bằng sắc ký lớp mỏng (TLC silicagel 60 F254) để thu được 7 phân đoạn ký hiệu từ E1 đến E7.
• Xác định cấu trúc: Sử dụng các phương pháp hóa lý hiện đại không phá hủy mẫu, bao gồm khối phổ ion hóa phun mù điện tử (ESI-MS) trên hệ thống Agilent 1260, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR (500 MHz), 13C-NMR (125 MHz) và các phổ 2 chiều DEPT, HSQC, HMBC trên máy Bruker AM 500 FT-NMR.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân lập sắc ký và phân tích dữ liệu phổ chi tiết đã đem lại các phát hiện thực nghiệm mang tính cốt lõi sau:

• Hiệu suất chiết xuất phân đoạn: Từ 5 kg dược liệu khô ban đầu, quy trình chiết thu hồi được 60 g cặn n-hexane (hiệu suất 1,2%) và 10 g cặn ethyl acetate (hiệu suất 0,2%). Phân đoạn ethyl acetate có độ phong phú cao về thành phần hóa học và được chọn làm đối tượng chính để cô lập hợp chất sạch.
• Phân lập và giải cấu trúc hợp chất L1: Hợp chất L1 thu được dưới dạng chất dầu không màu. Khối phổ ESI-MS cho pic ion giả phân tử [M+H]+ tại m/z 225, kết hợp phổ NMR xác định công thức phân tử là C13H20O3 (phân tử lượng 224 Da). Phổ 13C-NMR và HSQC chỉ ra 13 tín hiệu carbon, nổi bật với 1 nhóm carbonyl liên hợp tại δC 197,6 ppm (C-4), 4 carbon olefinic tại δC 164,2 (C-6), 137,0 (C-8), 129,3 (C-7), 126,9 (C-5), 2 carbon gắn oxy tại δC 79,9 (C-1) và 67,8 (C-9), cùng 4 nhóm methyl. Cấu trúc được xác định chính xác là Vomifoliol.
• Phân lập và giải cấu trúc hợp chất L2: Hợp chất L2 kết tinh dạng chất rắn màu trắng, phổ ESI-MS ghi nhận pic [M+H]+ tại m/z 314, tương ứng công thức phân tử C18H19NO4. Phổ 1H-NMR ghi nhận hệ vòng thơm ABX (δH 7,15; 7,04; 6,83 ppm) và hệ A2B2 (δH 7,06 và 6,76 ppm, J = 8,5 Hz), 2 proton olefin dạng trans với hằng số ghép tương tác lớn J = 15,5 Hz (δH 7,44 và 6,49 ppm), cùng 1 nhóm methoxy tại δH 3,87 ppm. Phổ 13C-NMR xác nhận 18 nguyên tử carbon với tín hiệu carbonyl amide tại δC 166,3 ppm (C-9) và nhóm methoxy tại δC 56,2 ppm, khẳng định cấu trúc trans-Feruloyl tyramine.
• Phân lập và giải cấu trúc hợp chất L3: Hợp chất L3 thu được dưới dạng bột màu trắng có nhiệt độ nóng chảy xác định từ 275°C đến 277°C. Khối phổ ESI-MS cho pic [M+H]+ tại m/z 577, tương ứng công thức phân tử C35H60O6 với khối lượng phân tử 576 Da, được xác định là một dẫn xuất phytosterol glucoside mạch dài.

Thảo luận kết quả

Các thông số độ dịch chuyển hóa học (chemical shift) trên phổ 1H-NMR và 13C-NMR của Vomifoliol (L1) và trans-Feruloyl tyramine (L2) có độ tương đồng gần như tuyệt đối khi đối chiếu với các công bố khoa học quốc tế, với sai lệch giá trị δ thực nghiệm nhỏ hơn 0,05 ppm trên phổ proton và dưới 0,8 ppm trên phổ carbon-13. Toàn bộ các tương tác không gian và liên kết tầm xa được kiểm chứng nhất quán qua các vân giao thoa trên phổ 2 chiều HMBC và HSQC. Về mặt trình bày trực quan, các dữ liệu này hoàn toàn có thể được hệ thống hóa thông qua một bảng tổng hợp đối chiếu đa thông số phổ NMR và một sơ đồ mạng lưới tương tác HMBC liên kết chéo.

Về mặt ý nghĩa khoa học, việc lần đầu tiên phân lập thành công trans-Feruloyl tyramine và Vomifoliol từ thân lá Abelmoschus sagittifolius tại Thanh Hóa khẳng định giá trị dược tính to lớn của phần trên mặt đất. Trong y dược học hiện đại, trans-Feruloyl tyramine được chứng minh có khả năng ức chế mạnh các chất trung gian gây viêm và thể hiện độc tính chọn lọc trên các dòng tế bào ung thư ở người như HeLa và HepG2. Trong khi đó, Vomifoliol thể hiện hoạt tính chống oxy hóa vượt trội bằng cơ chế dập tắt gốc tự do. Kết quả này chứng minh thân lá Sâm báo là nguồn nguyên liệu tiềm năng để chiết xuất hoạt chất điều trị, thay vì chỉ khai thác củ rễ như thói quen truyền thống.

Đề xuất và khuyến nghị

• Tối ưu hóa công nghệ chiết xuất xanh: Triển khai ứng dụng phương pháp chiết xuất có hỗ trợ sóng siêu âm (UAE) hoặc chiết xuất bằng chất lỏng siêu tới hạn (SFE-CO2) nhằm nâng cao hiệu suất thu hồi hoạt chất trans-Feruloyl tyramine và Vomifoliol thêm 20% đến 25%, đồng thời giảm thiểu 40% lượng dung môi hữu cơ tiêu thụ trong giai đoạn 2024 - 2026 bởi Khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Hồng Đức.
• Khảo sát hoạt tính sinh học chuyên sâu: Mở rộng các thử nghiệm sàng lọc hoạt tính chống oxy hóa, bảo vệ gan và kháng viêm trên mô hình tế bào in vitro và in vivo với mục tiêu xác định giá trị nồng độ ức chế IC50 đạt dưới 50 µg/mL trong khung thời gian 18 đến 24 tháng dưới sự phối hợp của các viện nghiên cứu chuyên ngành.
• Chuẩn hóa vùng trồng dược liệu và quản lý chất lượng: Xây dựng quy trình canh tác và thu hái thân lá Sâm báo đạt tiêu chuẩn GACP-WHO trên quy mô 50 hecta tại huyện Vĩnh Lộc, đặt chỉ tiêu kiểm soát hàm lượng trans-Feruloyl tyramine trong nguyên liệu thô khô đạt tối thiểu 0,05% trước năm 2027 do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Thanh Hóa chủ trì.
• Phát triển sản phẩm thương mại chế biến sâu: Chuyển giao quy trình công nghệ chiết tách cho 2 đến 3 doanh nghiệp dược phẩm trong nước để nghiên cứu bào chế các dòng trà hòa tan, thực phẩm bảo vệ sức khỏe và mỹ phẩm chống lão hóa, phấn đấu đưa sản phẩm đạt chuẩn OCOP từ 4 đến 5 sao trong giai đoạn 2026 - 2030.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Các nhà nghiên cứu và giảng viên chuyên ngành Hóa hợp chất thiên nhiên, Dược liệu học: Tham khảo bộ dữ liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D chi tiết của các hợp chất megastigman và phenolic amide để phục vụ công tác giám định cấu trúc hóa học các loài thuộc họ Bông.
• Học viên cao học và sinh viên ngành Hóa học, Công nghệ sinh học: Vận dụng quy trình phân lập sắc ký cột nhiều giai đoạn từ 5 kg nguyên liệu thực vật vào thực tế thực hiện khóa luận và đề tài nghiên cứu chiết tách.
• Doanh nghiệp sản xuất dược phẩm, thực phẩm chức năng và mỹ phẩm: Khai thác cơ sở dữ liệu về hoạt tính chống oxy hóa và kháng viêm của thân lá Sâm báo để nghiên cứu phát triển các dòng sản phẩm mới có nguồn gốc thiên nhiên.
• Cơ quan quản lý nông nghiệp và trung tâm khuyến nông địa phương: Sử dụng các căn cứ khoa học của đề tài để định hướng quy hoạch vùng trồng, bảo tồn nguồn gen bản địa quý và nâng cao giá trị chuỗi sản xuất dược liệu tại Thanh Hóa.

Câu hỏi thường gặp

• Cây Sâm báo có những đặc điểm thực vật học và vùng phân bố tự nhiên nổi bật nào? Cây Sâm báo (Abelmoschus sagittifolius) là cây thân thảo cao từ 0,3 đến 1 mét, lá chia 3 đến 5 thùy chân vịt, hoa màu vàng nhạt hoặc đỏ nở rộ vào tháng 5 đến tháng 7. Cây phân bố tự nhiên đặc hữu tại vùng núi Báo, xã Vĩnh Hùng, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa và một số tỉnh miền Trung.

• Tại sao việc nghiên cứu thành phần hóa học thân lá Sâm báo lại có tính đột phá? Trước đây, các công trình chủ yếu khai thác phần củ rễ chứa 30% đến 40% chất nhầy. Việc nghiên cứu 5 kg thân lá khô đã phân lập thành công 3 hợp chất tinh khiết có hoạt tính sinh học cao, giúp nâng cao giá trị kinh tế toàn phần cho cây dược liệu.

• Các kỹ thuật phân tích hiện đại nào đóng vai trò quyết định trong việc xác định cấu trúc hợp chất? Nghiên cứu kết hợp đồng thời phổ khối lượng ESI-MS để xác định phân tử lượng và các phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR (500 MHz), 13C-NMR (125 MHz), DEPT, HSQC, HMBC nhằm xác định chính xác cấu trúc lập thể và vị trí liên kết hóa học.

• Hai hợp chất Vomifoliol và trans-Feruloyl tyramine sở hữu tiềm năng dược lý gì? Hợp chất trans-Feruloyl tyramine (C18H19NO4) nổi bật với khả năng chống viêm, ức chế melanin và gây độc tế bào ung thư, trong khi Vomifoliol (C13H20O3) là chất chống oxy hóa tự nhiên mạnh mẽ, có tiềm năng ứng dụng cao trong y dược và mỹ phẩm.

• Quy trình chiết tách trong luận văn có khả năng mở rộng ở quy mô công nghiệp không? Quy trình chiết phân bố lỏng - lỏng bằng các dung môi tiêu chuẩn như methanol, n-hexane và ethyl acetate đạt hiệu suất ổn định, hoàn toàn khả thi để tối ưu hóa nâng quy mô lên các mẻ chiết công nghiệp từ 100 kg đến 500 kg nguyên liệu thô.

Kết luận

• Đã thu thập và giám định chuẩn xác 5 kg mẫu thân lá cây Sâm báo (Abelmoschus sagittifolius) tại vùng núi Báo, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa.
• Thiết lập thành công quy trình chiết phân bố lỏng - lỏng thu được 60 g cặn n-hexane và 10 g cặn ethyl acetate từ cao chiết tổng methanol.
• Phân lập và xác định chính xác cấu trúc của hợp chất L1 là dẫn xuất megastigman Vomifoliol (C13H20O3, m/z 225 [M+H]+).
• Phân lập và định danh thành công hợp chất L2 là phenolic amide trans-Feruloyl tyramine (C18H19NO4, m/z 314 [M+H]+).
• Phân lập thành công hợp chất L3 có khối lượng phân tử 576 Da (C35H60O6, nhiệt độ nóng chảy 275 - 277°C) thuộc nhóm phytosterol glycoside.

Trong lộ trình tiếp theo, nhóm nghiên cứu dự kiến hoàn thiện các thử nghiệm sàng lọc dược tính chuyên sâu in vitro trong vòng 12 tháng tới và tối ưu hóa công nghệ chiết xuất pilot trong giai đoạn 2025 - 2026. Các tổ chức khoa học và doanh nghiệp quan tâm đến việc thương mại hóa nguồn dược liệu Sâm báo quý giá này có thể liên hệ hợp tác chuyển giao công nghệ ngay hôm nay.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Việt Nam đƣợc ghi nhận là một trong những trung tâm đa dạng sinh học của thế giới. Các hợp chất thiên nhiên luôn đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống con ngƣời trong việc sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm, hƣơng liệu, mỹ phẩm… Hợp chất thiên nhiên đang tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong chƣơng trình tìm kiếm thuốc mới của ngành công nghiệp dƣợc và những ngành nghiên cứu khác. Một lý do quan trọng cho sự sử dụng các sản phẩm thiên nhiên nhƣ nguồn của các hợp chất dẫn đƣờng là phong phú và rất đa dạng cấu trúc của các hợp chất đƣợc phân lập từ thiên nhiên.

Hơn nữa, các hợp chất có hoạt tính sinh học đƣợc tìm thấy từ thiên nhiên có thể dùng trực tiếp trong y học, nhiều hợp chất khác đƣợc dùng nhƣ chất dẫn đƣờng hoặc chất thiên nhiên, dẫn xuất của chúng chiếm 50% lƣợng thuốc điều trị lâm sàng, trong đó các hợp chất thiên nhiên có nguồn gốc từ thực vật bậc cao chiếm 25%. Theo các nghiên cứu gần đây của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) khoảng 80% dân số thế giới tin vào y học cổ truyền cho sự chăm sóc sức khoẻ. (chi Vông vang, Đậu bắp) thuộc họ Bông (Malvaceae) trên thế giới có khoảng 7 loài, Việt Nam có 4 loài và 1 phân loài, hầu hết các loài đều cho tinh dầu với những giá trị sử dụng nhƣ làm thuốc, gia vị.Theo Đông Y, Vông Vang có tác dụng thanh nhiệt, nhuận tràng, lợi tiểu, tiêu độc, sát trùng, hoạt thai, hạ sốt, chống co thắt; trị nhức mỏi chân tay, các khớp sƣng nóng đỏ đau, co quắp, mụn nhọt, viêm dạ dày và sỏi niệu. Theo các công trình nghiên cứu đã công bố, từ các bộ phận khác nhau ( nhƣ lá, hoa, thân, rễ, hạt.) của các loài Abelmoschus (L.) Medic ngƣời ta đã thu nhận đƣợc tinh dầu, và phân lập đƣợc nhiều hợp chất thuộc các lớp flavonoid, acid béo, phytosterol.

Cây Sâm báo có tên khoa học là Abelmoschus sagittifolius (Kurz) Merr., thuộc chi Vông vang (Abelmoschus), họ Bông (Malvaceae). Cây này đƣợc 1 nhân dân sử dụng để tăng lực, giải nhiệt, làm trà bồi dƣỡng sức khỏe. Qua nghiên cứu các tài liệu trong và ngoài nƣớc, cây Sâm báo chƣa đƣợc nghiên cứu nhiều, mới có một số ít nghiên cứu bƣớc đầu về thành phần hóa học cũng nhƣ tác dụng dƣợc lý của dịch chiết, đặc biệt là Sâm báo đƣợc trồng tại núi Báo, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa. Do đó nghiên cứu thành phần hoá học của các chất đƣợc tách chiết từ thân lá cây Sâm báo với các dung môi khác nhau để góp phần trong việc khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên, đem lại nguồn lợi cho đất nƣớc, quy hoạch, bảo tồn và phát triển vùng nguyên liệu đồng thời định hƣớng việc nghiên cứu các sản phẩm có khả năng chữa bệnh cũng nhƣ xuất khẩu thành phẩm có giá trị kinh tế cao.

Xuất phát từ thực tiễn tôi chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học của thân lá cây Sâm Báo (Abelmoschus sagittifolius (Kurz) Merr.) ở huyện Vĩnh Lộc tỉnh Thanh Hoá” nhằm nghiên cứu thành phần hoá học, xác định cấu trúc của các chất đƣợc tách ra từ thân lá cây này, trên cơ sở định hƣớng ứng dụng và thƣơng mại hoá sản phẩm. Cây và rễ cây sâm báo 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu quy trình tách chiết trong các hệ dung môi khác nhau và xác định cấu trúc hoá học của các chất thu đƣợc từ thân lá cây Sâm Báo (Abelmoschus sagittifolius (Kurz) Merr. - Tách đƣợc từ 2-3 chất có trong thân lá cây Sâm báo (Abelmoschus sagittifolius (Kurz) Merr.

2 - Xác định đƣợc cấu trúc của các hợp chất đã phân lập đƣợc trong thân lá cây Sâm báo (Abelmoschus sagittifolius (Kurz) Merr. Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài Đối tƣợng nghiên cứu là thân lá cây Sâm Báo (Abelmoschus sagittifolius (Kurz) Merr.) thuộc chi Abelmoschus (L. ở huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hoá. Cách tiếp cận, phƣơng pháp nghiên cứu - Phân lập các chất: Sử dụng các phƣơng pháp tách chiết, điều chế hiện đại để tách chất nhƣ sắc ký cột (CC), sắc ký lớp mỏng điều chế (TLC), sắc ký lỏng cao áp HPLC.

- Xác định cấu trúc sử dụng các phƣơng pháp hóa lý hiện đại nhƣ phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HMBC, HMBC, NOESY,. phổ khối lƣợng (MS), quang phổ hồng ngoại (IR), phổ tử ngoại (UV)… để xác định cấu trúc sản phẩm. - Các nghiên cứu đƣợc thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hóa-Sinh, Khoa Khoa học Tự nhiên, Đại học Hồng Đức, Thanh Hóa và Viện Hóa học, Viện Hóa Sinh Biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tổng quan về chi Abelmoschus 1.

Giới thiệu chung về chi Abelmoschus Chi Abelmoschus (L. Hiện nay, chi Abelmoschus (L. trên thế giới có khoảng 14 – 15 loài, Việt Nam có 4 loài và 1 phân loài gồm: A. Trong dân gian có một số loài thuộc chi Abelmoschus (L.

đƣợc sử dụng làm thuốc chữa bệnh, phổ biến dƣới dạng thuốc sắc, thuốc bột và thuốc đắp. Tuy nhiên, cho tới nay các nghiên cứu về chi này còn ít và tập trung chủ yếu vào các loài A. Đặc điểm thực vật của chi Abelmoschus (L.) Medic Cây thân thảo hay bụi nhỏ, cao đến 3.5m; có loài rễ phát triển thành củ. Lá hình tim, hình tròn, xoan tròn hay hình mũi tên; kích thƣớc thƣờng lớn, thƣờng chia thùy chân vịt, 3-7 thùy nông hay sâu tới ½ chiều dài của lá; gốc lá tròn, hình tim hay mũi mác; chóp lá tù tròn hay nhọn; thƣờng có lông nhám ít khi nhẵn; cuống lá dài.

Lá kèm hình chỉ, hình dùi hay mũi giáo, có lông. Cụm hoa thƣờng đơn độc ở nách lá hay chụm ở đỉnh cành. Hoa to, thƣờng có màu vàng, hiếm khi màu đỏ, có thể đổi màu tùy theo thời gian hoa nở. Đài phụ thƣờng nhiều, hình dải, hình mũi giáo hay hình trứng, có lông dày.

Đài hình mo, đỉnh có 5 răng rất nhỏ, có khi gần nhƣ nguyên, có lông màu vàng phủ dày, thƣờng rụng sớm. Cánh hoa 5, hình trứng hay hình bầu dục. Nhị nhiều, ống chỉ nhị ngắn hơn tràng, không có lông. Các bao phấn bao phủ từ gốc đến ngọn của ống chỉ nhị.

Bầu 5 ô, mỗi ô chứa nhiều noãn, có lông bao phủ; vòi nhị xẻ 5 thùy. Quả nang, hình thoi, hình bầu dục hay thuôn dài, thƣờng có chóp nhọn, khi chín mở ra ở lƣng thành 5 mảnh quả, có lông cứng. Hạt hình thận hay hình cầu, thƣờng nhẵn ít khi có lông, có vân dạng nốt sần hay dạng tuyến123. Thành phần hóa học của một số loài chi Abelmoschus Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về chi Abelmoschus cho thấy, thành phần hóa học gồm các nhóm hoạt chất chính nhƣ acid béo, acid amin, flavonoid, phytosterol, tinh dầu, protid, chất nhầy… Dƣới đây là một số kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học của chi này.

Nghiên cứu của Bandyukova V. và cộng sự cho thấy trong loài Abelmoschus esculentus chứa các chất hyperoside (1), quercetin (2), coumarin (3) scopoletin (4), uridine (5), phenylalanine (6)10-11. Bằng các phƣơng pháp sắc kí, nhóm tác giả nhóm tác giả Lai, X. và cộng sự đã đã phân lập đƣợc 13 chất và dùng phƣơng pháp phân tích phổ đã xác định đƣợc các chất đó là: myricetin (7), canabiscitrin (8), myricetin-3-O- beta-D-glucopyranosid (9), glycerolmonopalmitat (10), acid-2,4- dihydroxybenzoic (11), guanosin (12), adenosine (13), acid maleic (14), 1- 5 triacontanol (15), tetracosan (16), beta-sitosterol (17), beta-sitosterol-3-O- beta-glucosid (18)12.

6 Năm 2009, Jingjing Li và cộng sự đã phân lập đƣợc 7 chất bao gồm từ hoa A. bao gồm: rutin (19), hyperin (20), isoquercetin (21), hibifolin (22), myricetin (7) , quercetin-3-O-glucoside (23) và quercetin (2)13: 7 Trong hạt A. có các thành phần: tinh bột, chất nhầy và polysaccharid, lipid, protid tinh dầu và một số chất khác. Trong đó đã xác định đƣợc hàm lƣợng của một số nhóm hợp chất nhƣ: tinh bột 13,4%, lipid 13-15%, protid 2,3%, và tinh dầu 0,2- 0,6%.

Trong lipid, thành phần chủ yếu là các acid béo nhƣ palmitic acid (20%) (24), oleic acid (20-25%) (25), 8 linoleic acid (50-57%) (26), stearic acid (2,5-4,5%) (27) và một lƣợng nhỏ là myristic acid (28) và palmitoleic acid (29)14. Trong tinh dầu của loài Abelmoschus moschatus chủ yếu có các thành phần gồm (2E,6E)-farnesyl acetate (58.0%) (30), (Z)-oxacycloheptadec-8-en-2-one (12.5%) (33), (Z)- oxacyclopentadec-6-en-2-one (2. Hạt chứa một lƣợng lớn axit béo nhƣ palmitic acid (24), octanoic acid (37), nonanoic acid (38), hexadecanoic acid (39), octadec-9-enoic acid (25), octadeca-9,12-dienoic acid (26), decanol (40), dodecanol (41), (E)-nerolidol (42), (2Z,6E)-farnesol (43), (2E,6E)-farnesol (44), decyl acetate (31), dodecyl acetate (34), (2Z,6E)-farnesyl acetate (32), (2E,6E)-farnesyl acetate (33), (2E,2E)-farnesyl myristate (45), (2E,6E)- farnesyl palmitate (46), (2E,6E)-farnesyl stearate (47), (2E,6E)-farnesyl oleate (48), (2E,6E)-farnesyl linoleate (49), và (2E,6E)-farnesyl-16-hydroxy- hexadec-7-enoate (50)16. O HO (24) O OH (25) 9 O O HO OH (26) O (29) HO O (27) H (28) O O O O O (30) (32) (31) O H O O H O (33) (34) O (36) O OH (35) O O HO (37) HO (38) 10 O HO (39) HO (40) HO (41) H2O OH (42) (43) OH O (44) O (46) O O (45) O O (47) O (48) O HO O O O O (49) (50) 11 Haibing Liao và cộng sự đã phân lập đƣợc 2 hợp chất flavonol glycoside từ loài Abelmoschus esculentus L.

lấy mẫu tại Chiết Giang, Trung Quốc, đó là 5,7,3′,4′-tetrahydroxy- 4′′-O-methyl flavonol-3-O-β-D- glucopyranoside (51) và 5,7,3′,4′-tetrahydroxy flavonol-3-O-[β-D- glucopyranosyl-(1→6)]-β-D- glucopyranoside (52)17. OH OH OH OH HO O HO O O OH O O OH O CH2OH CH2 CH2OH OH OH OH OCH3 OH OH (51) OH OH OH (52) Ganiyat K. và cộng sự nghiên cứu loài Abelmoschus esculentus L, từ dịch chiết n-hexan đã thu đƣợc hỗn hợp tinh dầu bao gồm các cấu tử chính nhƣ sau: Palmitic acid (24), Methyl palmitate (15,56%) (53); Methyl 10,13- octadecadienate (19,50%) (55); Methyl linoleate (18,30%) (55); Methyl linolenate (12,19%) (56); Từ dịch chiết methanol đã thu đƣợc hỗn hợp tinh dầu bao gồm các thành phần chính sau: Palmitic acid (24), Palmitic acid methyl ester (28,14%) (53); Methyl linoleate (28,85%) (55); Methyl linolenate (11,23%) (56); Linoleic acid (7,61%) (26)18. Tác dụng dƣợc lí của một số loài chi Abelmoschus Tác dụng chống loét dạ dày Trong y học cổ truyền, quả đậu bắp (A.) non đƣợc sử dụng nhƣ một vị thuốc chữa viêm dạ dày.

Trong một nghiên cứu đƣợc công bố trên trang thƣ viện Y khoa quốc gia Hoa kỳ (NCBI), nhóm các nhà khoa học Đức và Thuỵ Điển đã chỉ ra: “Chất nhầy trong quả đậu bắp có đặc tính chống dính giúp chống lại sự bám dính của vi khuẩn Hp trên biểu mô niêm mạc dạ dày”19. Tác dụng chống oxy hóa N. Ansari và cộng sự20 đã nghiên cứu tác dụng chống oxy hóa của 5 cây dùng quả và lá làm rau ăn ở Nam Á, trong đó có A. Kết quả cho thấy cao chiết quả A.