CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về thực vật học 1. Tên gọi 2 Tên khoa học: Celastrus hindsii Benth.
Họ : Dây gối (Celastraceae). Tên khác : Bách giải, Đồng triều, Bạch vạn hoa, cây Dây gối, cây Ung thư. Hình ảnh cây xạ đen (Celastrus hindsii Benth. Mô tả thực vật Cây bụi xanh, phân nhánh màu xám hoặc tím, bì khổng thưa thớt, chồi nách dạng trứng tam giác 1 – 1,5 mm.
Cuống lá 6 – 10 mm, phiến lá hình elip chữ nhật hẹp hoặc hình elip trứng 7 – 14 × 3 – 6 cm, thường có màu xanh xám khi phơi khô, mép lá có răng cưa, đỉnh nhọn, gân phụ 5-7 đôi song song, nổi rõ. Cụm hoa mọc ở nách lá 5 – 14 cm, 1 – 3 hoa, cuống 4 – 5 mm, liên kết với nhau ở giữa trên. Hoa màu xanh nhạt, lá đài hình bán nguyệt, hình chóp 1mm, đầu nhụy có 3 thùy, nhị hoa có hình mác. Quả gần hình cầu, 7 – 9 × 6,5 – 8,5 mm, miệng hình thoi.
Hạt hình elip hoặc hình cầu 5 – 8 mm, màu da cam 2. 4 Luận văn thạc sĩ dược học Thái Phát Hình 1.2 Vị trí phân loại cây xạ đen trong hệ thống thực vật 3 1. Phân bố và sinh thái Loài phân bố ở Trung Quốc (Phúc Kiến, Quảng Đông, Quảng Tây, Quý Châu, Hải Nam, Hồ Bắc, Hồ Nam, Giang Tây, Tứ Xuyên, Đài Loan) và nhiều nước Nam Á: Việt Nam, Ấn Độ, Myanmar, Malaysia, Philippin. Ở nước ta, cây mọc rất phổ biến ở Ninh Bình, Quảng Ninh, Thừa Thiên Huế, …2.
Bộ phận dùng Bộ phận dùng: Lá 2. Tổng quan về thành phần hóa học trong lá cây xạ đen - Nghiên cứu đánh giá độc tính của chiết xuất từ loài Celastrus hindsii Benth. ở Việt Nam của Phạm Thanh Loan và cộng sự cho thấy lá của loài dược liệu này có chứa nhiều triterpenoid, sesquiterpen và flavonoid có hoạt tính sinh học khác nhau. Đặc biệt, celahinine A, một pyridine sesquiterpen alcaloid và polyester A được chiết xuất từ loài dược liệu này gây độc tế bào mạnh đối với Hepa-2 (u gan), Hela (cổ tử cung ung thư biểu mô), COLO-205 (ung thư biểu mô ruột kết) và KB (vòm họng.
5 Luận văn thạc sĩ dược học Thái Phát ung thư biểu mô). Trong quá trình nghiên cứu liên tục trong 2 năm của họ sau đó, 4 hợp chất triterpene mới là celasdin-A, celasdinC, celasdin-B chống AIDS và maytenfolone-A gây độc tế bào cũng được phân lập từ thân khô của C. Trong quá trình nghiên cứu đã phân lập được 4 hợp chất triterpene mới là celasdin- A, celasdinC, celasdin-B chống AIDS và maytenfolone-A gây độc tế bào cũng được phân lập từ lá khô của C. - Năm 2014, Xian-Qing Hu và các cộng sự đã phân lập được hợp chất thuộc nhóm macrocyclic lacton có tên là Hindsiilacton A và hợp chất flavonoid thuộc nhóm 5,8- quinoflavan có tên là Hindsiiquinoflavan B trong cây Celastrus Hindsii Benth.
Hai hợp chất này được nghiên cứu cho thấy rằng có tác dụng gây độc ức chế dòng tế bào ung thư ở người: NCI-H187, HCT116, BC-1 và HuH7. Ngoài ra, có 3 hợp chất quan trọng đã được phân lập trước đó là Combretastastin D-2 (Singh and Pettit, 1990), Combretastatin D-3 (Vongvanich et al., 2005), Isocorniculatolid A (Ponnapalli et al. Ngoài ra một số nghiên cứu trước đó đã tiến hành phân lập được các hợp chất thuộc nhóm sesquiterpen, flavonoid, alcaloid, … và các polyphenol khác 5. - Các nghiên cứu về Celastrus hindsii trước đây cũng đã phân lập được một số triterpene, sesquiterpen, alcaloid và các hợp chất phenolic.
Trong số đó, triterpen thể hiện hoạt tính kháng ung thư và kháng HIV, sesquiterpen và alcaloid có hoạt tính diệt côn trùng 6. - Ding Luo và cộng sự đã phân lập được hai triterpen thuộc nhóm oleanan là 22S- Hydroxyolean-12-ene-3,11-dione, (3S,22S)-Dihydroxyolean-12(13)-en-11-one và một triterpene thuộc nhóm ursan 22S-Hydroxyurs-12-ene-3,11-dione, mộ diterpen kiểu podocarpan mới là (4aS,10aR)-2(1H)-Phenanthrenone-3,4,4a,9,10,10a- hexahydro-7- hydroxyl-8- methoxy-1,1,4a-trimethyl, tất cả các hợp chất đều thể hiện hoạt tính kháng vi-rút trên in vitro đặc biệt trên các dòng virus hô hấp (RSV) bằng cách sử dụng xét nghiệm giảm hiệu ứng tế bào học (CPE) 7. - Một số hợp chất triterpen như: 3-Friedelanol, 3-Friedelanon, Canophyllol cũng được phân lập từ lá của Celastrus hindsii cho thấy khả năng gây độc tế bào. 6 Luận văn thạc sĩ dược học Thái Phát mạnh đối với ung thư gan, ung thư biểu mô cổ tử cung và ung thư biểu mô ruột kết và tế bào ung thư biểu mô vòm mũi họng cũng như chống lại hoạt động sao chép của HIV trong tế bào lympho H-9 trong ống nghiệm 8.
Cấu trúc hóa học một số hợp chất phân lập từ xạ đen Tên hợp chất CTPT Cấu trúc Hindsiilacton A C19H18O5 Hindsiiquinoflavan B C17H16O6 Acid betulonic C30H46O3 Acid hederagonic C30H46O4. 7 Luận văn thạc sĩ dược học Thái Phát Tên hợp chất CTPT Cấu trúc Acid oleanolic C30H46O3 Acid ursolic C30H46O3 1. Tổng quan về tác dụng sinh học của cây xạ đen - Tác dụng gây độc tế bào và chống oxi hóa: Dịch chiết cồn từ lá của Celastrus Hindsii được đánh giá là có tác dụng gây độc tế bào qua xét nghiệm MTT trên 3 dòng tế bào gan người G2 (HBa – 8065TM ), phổi LU-1 (HTB – 57TM), ngực MCF-7 (HTB – 22TM). Hiệu quả chống oxi hóa được đánh giá bằng xét nghiệm sàng lọc gốc tự do DPPH (2,2-diphenyl-1-picryhydrazyl) 9,10.
- Chiết xuất ethanol từ lá Celastrus Hindsii cho thấy độc tính tế bào mạnh chống lại khối u gan, ung thư biểu mô cổ tử cung, ruột kết, vòm họng, cũng như chống lại hoạt động sao chép của HIV trong tế bào lympho H-9 trên in vitro 11. - Tác dụng kháng viêm của Celastrus hindsii, đặc biệt trên dòng tế bào RAW264.7 làm giảm việc tạo ra các cytokine tiền viêm như interleukin (IL)-6, IL-1β và TNF- α. Hơn nữa còn làm giảm đáng kể quá trình oxy hóa tế bào thông qua việc ức chế sản xuất NO 12. 8 Luận văn thạc sĩ dược học Thái Phát 1.
Tổng quan về acid oleanolic, acid ursolic và mangiferin 1. Thành phần - Acid ursolic và acid oleanolic là triterpenoid năm vòng, được tìm thấy trong các loại trái cây, rau, và một số dược liệu khác. 2 loại triterpenoid này là hai đồng phân cấu tạo của nhau. - Mangiferin là glucosylxanthon, lần đầu tiên được phân lập từ lá và vỏ của Mangifera indica (cây xoài) 1.
Acid oleanolic 13 Tên khác: 4aS,6aR,6aS,6bR,8aR,10S,12aR,14bS)-10-hydroxy-2,2,6a,6b,9,9,12a- heptamethyl-1,3,4,5,6,6a,7,8,8a,10,11,12,13,14b-tetradecahydropicene-4a- carboxylic acid. Công thức phân tử: C30H48O3. Khối lượng phân tử: 456,7. Acid ursolic 14,15 Tên khác: (1S,2R,4aS,6aR,6aS,6bR,8aR,10S,12aR,14bS)-10-hydroxy- 1,2,6a,6b,9,9,12a-heptamethyl-2,3,4,5,6,6a,7,8,8a,10,11,12,13,14b-tetradecahydro- 1H-picene-4a-carboxylic acid.
Công thức phân tử: C30H48O3. Khối lượng phân tử: 456,7. 9 Luận văn thạc sĩ dược học Thái Phát Acid ursolic 1. Mangiferin 16 Mangiferin là một hợp chất bao gồm 1,3,6,7-tetrahydroxyxanthen-9-one có dư lượng beta-D-glucosyl ở vị trí 6.
Tên khác: 1,3,6,7-tetrahydroxy-2-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6- (hydroxymethyl) oxan-2-yl] xanthen-9-one. Công thức phân tử: C19H18O11. Khối lượng phân tử: 422,3. Dược động học - Acid oleanolic được hấp thu ở ruột AUC0-∞ = 4,98±0,42 μg h/mL, Cmax = 0,47±0,034 µg/ml, Tmax = 0,5 h, ClT = 0,065 L/h, V = 0,019 lit, T1/2 = 28,7 phút - Acid ursolic có độ hòa tan và tính thấm thấp , hấp thu chủ yếu ở ruột, phân bố trong huyết tương với hệ số thẩm thấu biểu kiến là 2,7×10-6 cm/s.
Chất được chuyển hóa chủ yếu qua gan nhờ enzyme CYP3A4 and CYP2B6 và thải trừ qua thận với Tmax = 0,42 ± 0,11 giờ, Cmax = 1,10 ± 0,31 µg/ml, AUC0-∞ = 1,45 ± 0,21 µgh/ml và Ka = 5,64 ±1,89/h, T1/2 = 2-3h 17. 10 Luận văn thạc sĩ dược học Thái Phát - Trên chuột, mangiferin được hấp thu chủ yếu ở ruột, phân bố trong huyết tương với thể tích phân bố là 7,21±1,54 ml, Cmax = 15,23±6,00 µg/ml, Tmax = 0,67±0,2, Chất được chuyển hóa qua gan và thải trừ qua thận với thông số: AUC0-∞ = 155,03±17,98 μg h/mL, ClT = 1,59±0,25 μg/mL/h, T1/2 = 1,06±0. Độc tính - Acid ursolic được một số nghiên cứu chứng minh là an toàn, có thể sử dụng ở liều 1000 mg/kg/ngày 19. - Acid oleanolic được dùng trên chuột với liều 100 – 3000 µmol/kg (45 – 1350 mg/kg) trong 10 ngày gây độc cho gan, gây sụt cân khi dùng liều 1000 µmol/kg trở lên 20.
- Mangiferin không gây độc tính cấp trên da ở chuột khi dùng liều 2000 mg/kg nhưng gây khó thở, đau mạn sườn phải sau khi uống với liều 1000 mg/kg. Ở liều này độc tính cấp và mãn tính là rất thấp 21. Tác dụng sinh học 1. Acid oleanolic và acid ursolic Nhìn chung tác dụng sinh học của acid oleanolic và acid ursolic nhiều nét tương đồng - Cả 2 loại acid đều có tác dụng chống viêm cấp trên mô hình gây phù bàn chân chuột bằng carrageenan ở các mức liều 100 mg/kg và 200 mg/k và có tác dụng chống viêm mạn trên mô hình gây u hạt thực nghiệm bằng bông ở cả hai mức liều thử nghiệm là 100 mg/kg và 200 mg/kg 22.
- Ngoài ra các triterpen này còn có tác dụng ức chế sự hoạt động enzym COX-1 với giá trị IC50 lần lượt là 35,35 µg/ml; 40,78 µg/ml và trên COX-2 lần lượt là 26,89 µg/ml; 30,10 µg/ml. - Hoạt tính kháng ung thư: Acid ursolic và acid oleanolic có tác dụng kháng ung thư bằng cách ức chế sự xâm lấn của tế bào di căn, các phản ứng viêm, hỗ trợ quá trình hóa trị và xạ trị và điều tiết chức năng miễn dịch bằng cách kích hoạt protein kinase hoạt hóa AMP (AMPK) và thúc đẩy quá trình phosphoryl hóa GSK 3β. 11 Luận văn thạc sĩ dược học Thái Phát Một nghiên cứu khác còn cho thấy tác dụng ngăn chặn sự phát triển của ung thư vú thông qua việc giảm sự tự tăng sinh tế bào ung thư. Ngoài ra, acid ursolic còn có tác dụng ức chế tế bào ung thư tuyến tiền liệt thông qua việc giảm sự kích thích của thụ thể chemokin C-X-C 4 (CXCR4).
- Tác dụng hạ huyết áp Tác dụng làm giãn mạch máu, giảm sức cản thành mạch và hình thành mạch tân sinh, có lợi cho bệnh nhân tiểu đường và tăng huyết áp thông qua việc ức chế CRP (C-reactive protein) trong tế bào HepG2 và có tác dụng bảo vệ tế bào nội mô tĩnh mạch rốn người (HUVECs). - Ảnh hưởng trên hệ tiết niệu Các thí nghiệm trên động vật đã chứng minh tác dụng bảo vệ của acid ursolic và acid oleanolic đối với các tổn thương thận do các hợp chất hóa học gây ra acid aristolochic, cacbon tetraclorua, gentamicin và streptozotocin, và các tình trạng bệnh lý như tăng đường huyết, tăng huyết áp, và tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ. - Tác dụng kháng khuẩn Một số nghiên cứu cho thấy rằng còn có tác dụng chống lại Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem ATCC 43816 (CRKP). Ngoài ra acid ursolic còn có tác dụng trên vi khuẩn Bacillus cereus ATCC, Enterococcus faecalis và Pseudomonas aeruginosa và Escherichia coli.