ĐẶT VẤN ĐỀ Alzheimer là bệnh lý phổ biến nhất trong các hội chứng sa sút trí tuệ, thường gặp ở người cao tuổi. Theo số liệu thống kê năm 2019 của World Alzheimer Report, có 50 triệu người mắc sa sút trí tuệ trên toàn thế giới, trong đó 60-80% trường hợp mắc bệnh Alzheimer1. Tỷ lệ mắc mới tăng 5-7 triệu người mỗi năm, ước tính sẽ có khoảng 115 triệu người mắc bệnh vào năm 20502. Tổng chi phí cho việc chăm sóc và điều trị bệnh Azheimer vào khoảng 345 tỉ USD, con số này sẽ tăng lên 1 nghìn tỉ vào năm 2050.
Các con số này cho thấy sự gia tăng và mức độ đe dọa đáng kể của bệnh Azheimer đối với xã hội hiện nay. Mặc dù đây là căn bệnh có mức độ phổ biến cao và nguy hiểm như vậy nhưng từ khi bệnh này được phát hiện và mô tả vào năm 1906, cho đến nay, chỉ có 6 thuốc được FDA chấp thuận sử dụng trong điều trị Alzheimer. Do đó, nghiên cứu và phát triển thuốc điều trị bệnh Alzheimer là nhu cầu cấp thiết hiện nay. Các thuốc từ tự nhiên đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu và phát triển thuốc điều trị Alzheimer hiện nay.
Nổi bật là các hợp chất rivastigmin, galatamin và huperzin A. Trong đó, rivastigmin và galantamin đã được FDA chấp thuận sử dụng làm thuốc và huperzin A sử dụng làm thực phẩm chức năng trong điều trị bệnh Alzheimer 3. Các hợp chất này đều có tác dụng điều trị bệnh Alzheimer dựa trên cơ chế ức chế acetylcholinesterase (AChE). Chính vì vậy, việc tìm kiếm các hợp chất có tác dụng ức chế AChE từ tự nhiên được xem là một hướng đi tiềm năng trong việc nghiên cứu thuốc điều trị Alzheimer.
Theo đánh giá của các nhà khoa học, các alcaloid thực vật đặc biệt từ họ Amaryllidaceae (nơi cung cấp galantamin) là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho việc phát hiện và khai thác các thuốc mới trong việc phòng và hỗ trợ điều trị bệnh Alzheimer. là một chi lớn trong họ Amaryllidaceae với khoảng 111 loài đã được ghi nhận4. Chi này đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu trong thời gian gần đây với nhiều công bố cho thấy nhiều loài trong chi 2 cũng như các hợp chất được phân lập có hoạt tính sinh học tốt, đặc biệt là tác dụng ức chế AChE. Theo Thực vật chí Việt Nam, chi Hippeastrum ở Việt Nam có 2 loài là Hippeastrum equestre và Hippeastrum reticulatum5.
Kết quả sàng lọc ban đầu của nhóm nghiên cứu cho thấy cả hai loài Hippeastrum equestre và Hippeastrum reticulatum đều có tác dụng ức chế AChE với giá trị IC50 tương ứng là 59,09 ± 2,43 và 39,85 ± 0,94 µg/ml. Từ kết quả sàng lọc này có thể thấy loài Hippeastrum reticulatum có tác dụng tốt hơn. Cho đến thời điểm luận án được thực hiện (năm 2017), trên thế giới mới chỉ có 3 công bố về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của loài Hippeastrum reticulatum. Như vậy, việc nghiên cứu loài Hippeastrum reticulatum (L'Hér.
ở Việt Nam để tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính ức chế AChE có khả năng đạt được kết quả mới và là một bước khởi đầu cần thiết cho việc nghiên cứu thuốc điều trị Alzheimer từ nguồn tài nguyên trong nước. Chính vì những lý do đó chúng tôi đề xuất đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học hướng tác dụng ức chế acetylcholinesterase của loài Hippeastrum reticulatum (L'Hér. ở Việt Nam” với các mục tiêu sau: Mục tiêu 1. Nghiên cứu thành phần hoá học của loài Hippeastrum reticulatum theo định hướng hoạt tính ức chế acetylcholinesterase.
Xây dựng quy trình định lượng hợp chất có trong loài Hippeastrum reticulatum. Xác định độc tính cấp và đánh giá tác dụng sinh học của các cao toàn phần, cao phân đoạn và các hợp chất phân lập được theo hướng điều trị bệnh Alzheimer. Vị trí phân loại, đặc điểm thực vật và phân bố của chi Hippeastrum Herb. Vị trí phân loại Họ Amaryllidaceae bao gồm ba phân họ: Agapanthoideae, Allioideae và Amaryllidoideae.
Trong đó, Agapanthoideae là phân họ đặc hữu của Nam Phi và chỉ gồm 1 chi Agapanthus. Phân họ Allioidieae gồm 4 tông: Allieae (gồm 1 chi Allium với gần 1000 loài trên khắp Bắc bán cầu), Gilliesieae (gồm 5-7 chi ở miền Nam Nam Mỹ), Leucocoryneae (gồm 6 chi chủ yếu ở miền Nam Nam Mỹ) và Tulbaghieae (gồm 1 chi với khoảng 30 loài đặc hữu của Nam Phi). Phân họ Amaryllidoideae là phân họ lớn nhất trong họ Amaryllidaceae, phân bố phổ biến trên khắp thế giới nhưng chủ yếu ở vùng nhiệt đới gồm 13 tông. Phân họ này được đặc trưng bởi các đặc điểm như bầu dưới, số nhiễm sắc thể n = 11, sự hiện diện của nhóm hợp chất alcaloid đặc trưng và nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học6.
Dựa trên các phân tích về trình tự DNA, tông Hippeastreae chia thành 2 nhánh chính gồm phân tông Hippeastrinae và Traubiinae. Trong phân tông Hippeastrinae có 2 chi được xác định là Hippeastrum và Zephyranthes7,8. Agapanthoideae Amaryllideae Cyrtantheae Amaryllidoideae Calostemmateae Amaryllidaceae Haemantheae Griffinieae Hippeastreae Nhánh Mỹ Eustephieae Hymenocallideae Clinantheae Eucharideae Allieae Nhánh Á-Âu Allieae Pancratieae Narcisseae Allioideae Allieae Galantheae Tulbaghieae Leucocoryneae Hình 1. Phân loại họ Amaryllidaceae “Nguồn: Meerow, 20238” 4 Trước đây, có một số nhầm lẫn về mặt phân loại giữa chi Amaryllis và chi Hippeastrum do các loài thuộc 2 chi này có hình dạng tương tự nhau.
Năm 1753, Carl Linnaneus đã đặt tên cho 1 loài là Amaryllis belladona, loài điển hình của chi Amaryllis, cùng với 8 loài Amaryllis khác. Đến đầu thế kỷ 19, chi này có khoảng 50 loài. Tuy nhiên, sau đó, các nhà thực vật học đã tìm cách phân chia lại chi này. Reverend William Herbert, nhà thực vật học người Anh, đã bắt đầu công việc này vào năm 1819 và báo cáo trong tạp chí Curtis's Botanical Magazine.
Dựa vào các đặc điểm hình thái, ông đã xác định 14 loài thuộc chi mới là Hippeastrum và chỉ để lại 3 loài trong chi Amaryllis. Các loài còn lại của chi Amaryllis được chuyển sang các chi khác. Herbert tiếp tục điều chỉnh mô tả về Hippeastrum trong công trình về Amaryllidaceae của ông vào năm 18379. Các tranh cãi về 2 chi này tiếp tục nảy sinh trong giai đoạn 1938 đến 1984 về cái tên Amaryllis và Hippeastrum.
Đến năm 1984, theo thảo luận tại Đại hội Thực vật Quốc tế lần thứ 14, dựa trên việc phân tích các đặc tính của protein và acid nucleic của các loài được nghiên cứu, Meerow và cộng sự đã đưa ra công bố chính thức về 42 loài chuyển từ Amaryllis sang Hippeastrum10. Đến nay, Amaryllis vẫn còn được sử dụng như tên gọi thông dụng của các loài hoa thuộc chi Hippeastrum nhưng Hippeastrum được sử dụng trong các công bố khoa học liên quan đến chi này. Tóm lại, theo phân loại của Meerow và cộng sự (2023)8, vị trí phân loại của chi Hippeastrum như sau: Giới Plantae Ngành Magnoliophyta Lớp Liliopsida Phân lớp Liliidae Liên bộ Lilianae Bộ Asparagales Họ Amaryllidaceae Phân họ Amaryllidoideae Tông Hippeastreae Phân tông Hippeastrinae Chi Hippeastrum Herb. Đặc điểm thực vật chung của chi Hippeastrum Các cây thuộc chi Hippeastrum là cây cỏ sống lâu năm, thân hành có áo mỏng bao ở ngoài.
Lá tập trung ở gốc gần như thành 2 dãy. Phiến lá hình dải, dai, cứng, có nhiều gân dọc song song và gân phụ ngang song song. Lá chủ yếu mọc dài, hiếm khi có cuống lá, thường rộng hơn 2 cm. Cụm hoa tán, hai hay nhiều hoa, trên 1 cuống hoa chung, hình trụ, thẳng đứng, rỗng.
Hoa 2-13, thường lớn, dạng phễu. Lá bắc tổng bao 2, dạng mo, gồm 2 cái, mỏng. Hoa to, đều, lưỡng tính, màu sắc sặc sỡ, có cuống. Bao hoa hình phễu, nằm ngang hoặc rủ xuống, 6 mảnh, phần dưới dính nhau thành ống, ngắn, phần trên gồm 6 cánh, xếp 2 vòng, các cánh bằng nhau hoặc các cánh vòng trong hẹp hơn.
Nhị 6, chỉ nhị rời nhau. Bao phấn 2 ô, đính lưng, hướng trong, mở bằng khe dọc. Bầu dưới, 3 ô, đính noãn trung trụ, mỗi ô nhiều noãn. Vòi nhụy dài, mảnh, đầu nhụy dạng đầu hoặc 3 thùy.
Quả nang, hình cầu hoặc hình thuôn, mở ở khe lưng ô thành 3 mảnh. Hạt nhiều, dẹp, màu đen nội nhũ nạc bao lấy phôi nhỏ5,6. Các đặc điểm đặc trưng của chi Hippeastrum để phân biệt với các chi khác trong họ Amaryllidaceae bao gồm: lá thường rộng hơn 2 cm, cánh đài thường dài hơn 6 cm, lá đài tự do, số nhiễm sắc thể 2n = 22 và bội số của 1111. Phân bố Trên thế giới, theo thống kê mới nhất của World Flora Online, chi này hiện có 99 loài4.
Các loài này thuộc chi này phân bố phổ biến ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới do nó dễ dàng thích nghi ở các khu vực khí hậu này9. Tuy nhiên, chi này có 2 khu vực đa dạng chính gồm miền đông Brazil và miền trung nam Andes của Peru, Bolivia và Argentina. Theo Thực vật chí Việt Nam đã công bố về chi Hippeastrum thì hiện chỉ có 2 loài ở Việt Nam đó là loài Hippeastrum equestre (Lan huệ đỏ) và loài Hippeastrum reticulatum (Lan huệ mạng). Phân bố ở một số địa phương.
Cây được nhập vào Việt Nam trồng trong vườn hoa, trong chậu. Nhân giống bằng thân hành con5. Thành phần hoá học chi Hippeastrum Herb. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Hippeastrum, tuy nhiên các công bố này đa số báo cáo về nhóm chất alcaloid.
Các nghiên cứu hầu hết thực hiện ở những loài Hippeastrum thu hái ở Brazil cũng như một số nước thuộc khu vực Nam Mỹ và chủ yếu được phân lập từ phần thân hành. Nhóm hợp chất alcaloid Alcaloid là nhóm hợp chất quan trọng của chi Hippeastrum. Các alcaloid này thường được gọi chung là Amaryllidaceae alcaloid. Đây là tên gọi dùng để chỉ các alcaloid được phân lập từ các loài thuộc họ Amaryllidaceae.
Phần lớn các alcaloid này thuộc nhóm isoquinolin alcaloid, một trong hai nhóm alcaloid lớn bên cạnh indol alcaloid. Ban đầu, các Amaryllidaceae alcaloid được phân thành chín khung cấu trúc chính là norbelladin, lycorin, homolycorin, crinin, haemanthamin, narciclasin, pretazettin, montanin và galantamin. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều khung cấu trúc được phát hiện trong họ Amaryllidaceae, nâng tổng số lên hiện nay là 42 khung cấu trúc12. Đối với chi Hippeastrum, các khung cấu trúc đã được phân lập bao gồm: lycorin, homolycorin, crinin, haemanthamin, montanin, narciclasin, pretazettin, galantamin và một số cấu trúc khác.
Hầu hết các alcaloid được xác định trong Hippeastrum thuộc về khung lycorin (28%), tiếp theo là homolycorin (18%), haemanthamin (14%) và galantamin (14%). Các khung cấu trúc của alcaloid phân lập từ chi Hippeastrum được thể hiện ở Hình 1.