CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. TỔNG QUAN VỀ CHI BỒ ĐỀ STYRAX (STYRACACEAE) Họ Bồ đề Styracaceae bao gồm 11 chi với khoảng 160 loài bao gồm các cây thân bụi hoặc thân gỗ nhỏ phân bố rộng rãi ở khắp các vùng khí hậu nhiệt đới và ôn đới. Theo thống kê, chi Bồ đề Styrax là chi lớn nhất trong họ Bồ đề, bao gồm khoảng 130 loài, chiếm tới 80% tổng số loài của họ Styracaceae. Chi Bồ đề phân bố phổ biến ở các vùng khí hậu nhiệt đới, cận nhiệt đới, ôn đới ở Đông Nam Á, Châu Âu và Châu Mỹ [5,6].
Chi Bồ đề hay còn gọi chi an tức (danh pháp khoa học: Styrax) là một chi thực vật có khoảng 100 loài mọc thành bụi rậm hoặc cây nhỏ trong họ Bồ đề (Styracaceae), chủ yếu có nguồn gốc ở các vùng khí hậu ấm tới các vùng nhiệt đới của Bắc bán cầu, chủ yếu ở khu vực đông và đông nam châu Á, nhưng cũng vượt qua đường xích đạo ở Nam Mỹ. Các loài cây này cao từ 2-14 m và có các lá hình trứng mọc luân phiên, sớm rụng hoặc xanh lưu niên dài từ 1-18 cm và rộng từ 2-10 cm. Hoa của chúng rủ xuống, có 5-10 tràng hoa hình thùy màu trắng, tạo thành từ 3-30 hoa trong các chùy hoa dài 5-25 cm thưa hay rậm. Quả là loại quả hạch khô và thuôn dài, trơn không có gân hay các cánh hẹp (hiện diện ở các chi có quan hệ họ hàng là Halesia và Pterostyrax).
Các tên gọi phổ biến là bồ đề, an tức hương, chuông tuyết và cánh kiến trắng. Theo Phạm Hoàng Hộ, chi Bồ đề Styrax ở Việt Nam có 12 loài [7]. Tình hình nghiên cứu trên thế giới Kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi Bồ đề Styrax Các nghiên cứu về hóa thực vật của các loài chi Bồ đề Styrax được thực hiện từ khá sớm vào khoảng năm 1915 khi Osaka lần đầu tiên phân lập được egonol (3) từ chi này. Cho tới nay, đã có tới hơn 130 hợp chất được phát hiện từ các loài thuộc chi Bồ đề chứa đựng nhiều hoạt tính sinh học thú vị, chủ yếu là các lignan, benzofuran, triterpenoid và các saponin.
tonkinense, Bồ đề nhựa (hay Bồ đề vỏ đỏ) S. Chất nhựa này được sử dụng rộng rãi làm thuốc dân gian điều trị các chứng bệnh khác nhau như viêm thanh quản, viêm phế quản, rối loạn đường hô hấp trên, loét, mụn cơm và dị ứng da. Nó cũng được sử dụng làm chất cố định hương trong nước hoa và được dùng làm hương liệu trong mỹ phẩm…[9,10]. Các hợp chất lignan, dẫn xuất norlignan (benzofuran) là các lớp chất chiếm ưu thế ở chi Bồ đề Styrax.
Ví dụ như từ loài Styrax officinalis phân lập được bốn benzofuran glycoside [11], sáu benzofuran từ hạt loài Styrax obassia và Styrax officinalis [12,13], 2-Aryl benzofuran từ hạt loài Styrax macranthus [14]. Mười benzofuran từ thân loài Styrax perkinsiae [15]. Từ loài Styrax ferrugineus , đã phân lập được sáu norlignans benzofuran [16] và mười lignans đã được tinh chế từ vỏ thân loài Styrax perkinsiae [17].…Vì vậy, các benzofuran và lignan được coi là những hợp chất tiêu biểu của chi Bồ đề Styrax. Hoạt tính gây độc tế bào Các báo cáo cho thấy, chi Styrax nổi bật với hoạt tính chống ung thư, chủ yếu có được là do lớp chất benzofuran, tritrerpenoid và lignan.
Từ hạt của loài Styrax perkinsiae, nhóm tác giả Li (2005) đã phân lập được 4 hợp chất benzofuran mới: benzofuran 5-(3''-hydroxypropyl)-7-hydroxy- 2-(3',4'-methylenedioxyphenyl) benzofuran (1) và trans -5-(3'''-hydroxypropyl)- 7-methoxy-2[2',3'-dihydro-3'-hydroxymethyl-7'-methoxy-2'-(3''-methoxy-4''- hydroxyphenyl)-benzofuran-5'-yl] benzofuran (2), (E)-5-(2-formylvinyl)-7- methoxy-2-(3,4-methylenedioxyphenyl) benzofuran, 5-(3-butanoyloxypropyl)- 7-methoxy-2-(3,4-methylenedioxyphenyl) benzofuran cùng với 9 hợp chất benzofuran và triterpen đã biết: egonol (3), demethoxyegonol, egonol acetate, demethoxyegonol acetate, egonol glucoside, egonol gentiobioside, egonol gentiotrioside , β-sitosterol và β-daucosterol. Thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư cho thấy, hai hợp chất benzofuran mới (1) và (2) có hoạt tính ức chế 2 dòng tế bào ung thư vú MCF-7 và MDA-MB-231 với IC50 từ 3. 13 Hai hợp chất benzofuran lignan egonol (3) và homoegonol (4) được tìm thấy ở nhiều loài Styrax. Egonol (3) và homoegonol (4) được phân lập từ thân loài Styrax camporum Pohl.
bởi nhóm tác giả Teles (2005). Kết quả thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào bằng phương pháp MTT khẳng định egonol (3) có hoạt tính gây độc mạnh dòng ung thư thần kinh (C6), ung thư biểu mô thanh quản Hep-2, với giá trị IC50 lần lượt là 3. Trong khi homoegonol (4) là 4.3 µg/ml trên dòng C6 và ung thư cổ tử cung (HeLa) [19]. Nghiên cứu tiếp theo của nhóm tác giả Olivera (2015) cho thấy egonol (3) và homoegonol (4) từ dịch chiết EtOH của loài Styrax camporum, được thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào bằng phương pháp XTT trên các dòng ung thư da (B16F10), ung thư biểu mô tuyến vú (MCF-7), ung thư cổ tử cung (HeLa), ung thư gan (HepG2) và u nguyên bào sợi thần kinh (MO59J).
Kết quả cho thấy dịch chiết EtOH và cả hai hợp chất này đều thể hiện hoạt tính gây độc tế bào với giá trị IC50 từ 9.2 μg/mL trên các dòng tế bào ung thư thử nghiệm. Trong đó, hoạt tính mạnh nhất là trên dòng ung thư cổ tử cung (HeLa) và hợp chất egonol thể hiện hoạt tính mạnh hơn homoegonol [20]. Nghiên cứu khả năng gây độc tế bào của vỏ thân loài Styrax japonica cho thấy, cặn chiết metanol (MeOH) có hoạt tính gây độc tế bào mạnh trên 5 dòng tế bào ung thư: ung thư phổi (A549), buồng trứng (SK-OV-3), ung thư sắc tố da (SK-MEL-2), tử cung (MES-AS) và ung thư đại tràng (HCT-15) [21]. Phân lập và tinh chế các chất sạch từ cặn MeOH thu được một số triterpene như oleanolic aldehyde acetate (5), erythrodiol-3-acetate (6), euphorginol (7) và anhydrosophoradiol-3-acetate (8).
Kết quả đánh giá khả năng gây độc tế bào cho thấy, hợp chất (5) và (8) có hoạt tính ức chế mạnh các dòng ung thư ung thư phổi (A549), buồng trứng (SK-OV-3), ung thư sắc tố da (SK-MEL-2), ung thư tử cung (MES-AS) và ung thư đại tràng (HCT-15) với IC50 lần lượt từ 5.1: Một số hợp chất gây độc tế bào phân lập từ các loài chi Styrax Nghiên cứu khả năng ức chế phân chia dòng tế bào ung thư máu HL-60 của các triterpenoid phân lập từ nhựa cây Styrax tonkinensis bằng phương pháp khử Nitroblue Tetrazolium (NBT reduction assay) cho thấy, các triterpen: 3β - hydroxy-12-oxo-13Hα-olean-28,19β-olide (9), 6β-hydroxy-3-oxo-11α,12α - epoxyolean-28,13β -olide (10), axit 3β,6β-dihydroxy-11-oxo-olean-12-en-28-oic (11), 3β,6β-dihydroxy-11α,12α-epoxyolean-28,13β-olide (12), axit 19α- hydroxy-3-oxo-olean-12-en-28-oic (13), axit 6β-hydroxy-3-oxo-olean-12-en-28- oic (14), axit sumaresinolic (15), axit siaresinolic (16) và axit oleanolic (17) có hoạt tính ức chế phân chia dòng tế bào ung thư máu HL-60 với IC50 từ 8,9-99,4 µM trong đó, axit oleanolic (17) là chất có hoạt tính mạnh nhất với IC50 là 8,9 µM, hợp chất (12) ức chế yếu nhất trong số các triterpen trên [22]. 15 Hoạt tính chống oxy hóa Cặn chiết aceton/H2O 70% từ lá loài S. formosanum được đánh giá khả năng chống oxy hóa trên hệ 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) và gốc hydroxyl. Kết quả cho thấy cặn chiết này có hoạt tính bẫy gốc tự do DPPH và hydroxyl với IC50 lần lượt là 31.
Xác định hàm lượng phenol tổng theo phương pháp Folin-Ciocalteu cho thấy cặn này có chứa 2.7 mg axit gallic/g cặn chiết khô [23]. Từ dịch chiết quả loài Styrax ramirezii, một loại trái cây được ưa chuộng làm đồ uống ở Mexico, nhóm tác giả Timmers (2015) đã phân lập được 6 hợp chất norneolignan trong đó có 2 hợp chất chính là egonol (3) và homoegonol (4). Thử nghiệm khả năng chống oxy hóa trên hệ ROS (reative oxygen species) và NO (nitric oxide) cho thấy, trong số 6 norneolignan này thì egonol có hoạt tính mạnh nhất thông qua khả năng làm giảm sự tạo thành các gốc NO ở 0.108 µM và ức chế enzyme cyclooxygenase-2 (COX-2), enzyme xúc tác phản ứng sinh gốc tự do ROS là 0.2: Một số hợp chất bẫy gốc tự do phân lập từ chi Styrax Hợp chất lignan: pinoresinol (18) được nhóm tác giả Kakie (1994) phân lập từ loài Styrax japonica. Hợp chất này đã được nhiều công trình công bố có hoạt tính chống oxy hóa, chống cao huyết áp, được sử dụng trong thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm [25].
Trong một nghiên cứu khác, nhóm tác giả Min (2004a) đã phân lập được một số hợp chất benzofuran và lignan từ vỏ thân của loài Styrax 16 japonica như styraxlignolide B-F (19-23), taraxerol (24), syringin (25) và pinoresinol glucoside (26). Kết quả đánh giá hoạt tính chống oxy hóa in vitro cho thấy hợp chất 20 , 21, 22 và 26 có khả năng bẫy gốc tự do DPPH yếu với IC50 lần lượt là 380, 278, 194 và 260 µM. Các hợp chất 19, 23, 24, 25 không có hoạt tính với IC50 > 500 µM do cấu trúc không có nhóm phenolic [26]. Hoạt tính kháng vi sinh vật Dịch chiết thô từ lá loài S.
ferrugineus có hoạt tính kháng khuẩn kháng nấm trên các chủng Staphylococcus aureus, Candida albicans , và Cladosporium sphaerospermum với giá trị MIC (minimum inhibition concentration) lần lượt là 200 µg/ml, 800 µg/ml và 750 µg/ml. Nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập từ lá loài này cho thấy, các lignan như egonol (3), homoegonol (4), egonol-β-glucoside (27), homoegonol-β-glucoside (28) và dihydrodehydrodiconiferyl alcohol (29) có hoạt tính ức chế sinh trưởng các chủng vi khuẩn và nấm S. albicans với giá trị MIC trong khoảng 10-20 µg/ml. Tuy nhiên, chỉ có hợp chất 3 và 4 có hoạt tính mạnh với MIC từ 5-10 µg/ml trên chủng C.
Ngoài ra, hai hợp chất egonol (3), homoegonol (4) cũng được các nhà khoa học Brazin phân lập từ cặn chiết EtOH (EE) của loài Styrax pohlii. Hai hợp chất này cùng với cặn chiết EtOH (EE) và các phân đoạn n-Hexan (HF), EtOAc (EF), n-BuOH (BF), hydromethanolic (HMF) được đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định trên các chủng: Streptococcus pneumoniae, S. pyogenes, Haemophilus influenzae, Pseudomonas aeruginosa và Klebsiella pneumoniae bằng phương pháp pha loãng trên môi trường lỏng. Kết quả cho thấy, cặn chiết EE có giá trị MIC là 400µg/ml trên chủng S.
aeruginosa; và 300 µg/ml trên chủng H. Hai phân đoạn HF và EF ức chế chủng S. pneumoniae với MIC là 200 µg/ml nhưng chỉ có phân đoạn EF ức chế chủng H. influenzae với MIC là 200 µg/ml.
Cả 2 hợp chất egonol (3), homoegonol (4) đều có hoạt tính kháng hai chủng S. aeruginosa với giá trị MIC = 400 µg/ml [28]. Hai hợp chất saponin A (30) và saponin B (31) được phân lập từ thân loài Styrax officinalis L. bởi nhóm tác giả Zehavi (1986).
Thử nghiệm hoạt tính kháng nấm của các hợp chất này trên một số chủng nấm gây bệnh cây cho thấy saponin 17 A có hoạt tính kháng nấm mạnh trên các chủng Trichoderma viride, Fusarium oxysporum, Aspergillus niger và Rhizopus mucco với IC50 lần lượt là 3.7 và 12 µg/ml, nhưng không kháng chủng Rhizoctonia solani ở nồng độ 80 µg/ml. Hợp chất saponin B có hoạt tính kháng nấm yếu đối với các chủng Trichoderma viride, Fusarium oxysporum, Aspergillus niger và Rhizopus mucco ở nồng độ 80 µg/ml [29].
