Luận án tiến sĩ nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát một số hoạt tính sinh học của loài lycopodiella cernua l pic serm và kadsura coccinea lem a c sm ở việt nam

Luận án tiến sĩ nghiên cứu nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát một số hoạt tính sinh học của loài lycopodiella cernua l, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng

• Tác giả: Lê Thị Thùy
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Thu Hương
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Nghiên Cứu Hóa Học Và Hoạt Tính Sinh Học Của Lycopodiella Cernua Và Kadsura Coccinea Tại Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ hóa học
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học của Lycopodiella cernua và Kadsura coccinea tại Việt Nam đã được thực hiện nhằm mục đích khám phá các thành phần hóa học và đánh giá hoạt tính sinh học của hai loài thực vật này. Lycopodiella cernua là một loài thực vật có giá trị dược liệu, trong khi Kadsura coccinea cũng được biết đến với nhiều ứng dụng trong y học cổ truyền. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin về thành phần hóa học mà còn đánh giá tác dụng sinh học của các hợp chất phân lập được từ hai loài thực vật này.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất từ Lycopodiella cernua và Kadsura coccinea. Đồng thời, nghiên cứu cũng nhằm đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất này, bao gồm hoạt tính gây độc tế bào, hoạt tính chống oxi hóa và các hoạt tính sinh học khác. Việc nghiên cứu này có thể góp phần vào việc bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển các sản phẩm dược liệu từ thiên nhiên.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các phương pháp phân lập và xác định cấu trúc hóa học. Các hợp chất được phân lập từ Lycopodiella cernua và Kadsura coccinea bằng phương pháp chiết xuất và sắc ký. Sau đó, các hợp chất này được xác định cấu trúc bằng các kỹ thuật hiện đại như phổ khối lượng (MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và phổ lưỡng sắc tròn (CD). Các phương pháp này giúp xác định chính xác cấu trúc hóa học của các hợp chất và đánh giá hoạt tính sinh học của chúng.

2.1. Phân lập hợp chất

Quy trình phân lập hợp chất từ Lycopodiella cernua và Kadsura coccinea bao gồm các bước chiết xuất, cô đặc và tinh chế. Các hợp chất được phân lập sẽ được kiểm tra hoạt tính sinh học thông qua các thử nghiệm như ức chế sản sinh nitric oxide (NO) và hoạt tính gây độc tế bào. Kết quả từ các thử nghiệm này sẽ cung cấp thông tin quan trọng về khả năng ứng dụng của các hợp chất trong y học.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy nhiều hợp chất mới được phân lập từ Lycopodiella cernua và Kadsura coccinea có hoạt tính sinh học đáng kể. Các hợp chất này không chỉ có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư mà còn có tác dụng chống oxi hóa và kháng viêm. Những phát hiện này mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các sản phẩm dược liệu từ thiên nhiên, đồng thời khẳng định giá trị của Lycopodiella cernua và Kadsura coccinea trong y học hiện đại.

3.1. Đánh giá hoạt tính sinh học

Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập từ Lycopodiella cernua và Kadsura coccinea đã được đánh giá thông qua các thử nghiệm in vitro. Kết quả cho thấy một số hợp chất có khả năng ức chế sản sinh NO và gây độc tế bào ung thư. Điều này chứng tỏ rằng các hợp chất này có tiềm năng lớn trong việc phát triển các liệu pháp điều trị mới cho các bệnh lý liên quan đến viêm và ung thư.

IV. Kết luận

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng Lycopodiella cernua và Kadsura coccinea là những nguồn tài nguyên quý giá cho việc phát triển các sản phẩm dược liệu. Các hợp chất phân lập từ hai loài thực vật này không chỉ có giá trị trong nghiên cứu khoa học mà còn có thể ứng dụng trong y học. Việc bảo tồn và phát triển các loài thực vật này là cần thiết để duy trì đa dạng sinh học và phát triển bền vững trong lĩnh vực dược liệu.

4.1. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các hợp chất phân lập từ Lycopodiella cernua và Kadsura coccinea để xác định rõ hơn về cơ chế tác động sinh học của chúng. Ngoài ra, việc nghiên cứu ứng dụng thực tiễn của các hợp chất này trong điều trị bệnh cũng cần được chú trọng, nhằm phát triển các sản phẩm dược liệu hiệu quả và an toàn cho sức khỏe con người.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1. Tổng quan chung về chi Lycopodiella Holub. Chi Thông đất nhỏ (Lycopodiella Holub.) thuộc họ Thạch tùng hay họ Thông đất (Lycopodiaceae).

Trên thế giới có khoảng 25-30 loài thuộc chi này, phân bố chủ yếu ở khu vực châu Mỹ, châu Đại dương và New Guinea [2]. Trong danh mục các loài thực vật Việt Nam [3], duy nhất 1 loài là Lycopodiella cernua (L. thuộc chi này xuất hiện tại nước ta. Các công bố về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi Lycopodiella Holub.

chủ yếu là các công bố về loài Lycopodiella cernua (L. Tổng quan về loài Thông đất (Lycopodiella cernua (L. Đặc điểm thực vật 1. Phân loại khoa học - Tên Việt Nam: Thông đất, còn có tên gọi khác là Thạch Tùng nghiên.

- Tên khoa học: Lycopodiella cernua (L. - Tên gọi khác: Lycopodium cernuum L. - Giới: Thực vật - Ngành: Thông đất - Lycopodiophyta - Lớp: Thông đất - Lycopodiopsida - Bộ: Thông đất - Lycopodiales - Họ: Thông đất - Lycopodiaceae - Chi: Thông đất nhỏ - Lycopodiella Holub. - Loài: Lycopodiella cernua (L.

Mô tả cây Hình 1. Hình ảnh cây Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Hình ảnh được lấy từ trang web https://www.com/stock-photo/lycopodium-cernuum.html Cây mọc trên đất rồi vươn lên; thân cao 30-50 cm, phân nhánh nhiều. Lá mọc sít nhau, hình dải nhọn. Bông rất nhiều tương đối nhỏ, treo thõng ở đầu các cành nhỏ bên, màu nâu nhạt.

Túi bào tử gần hình cầu, hai mảnh vỏ không đều nhau. 3 luan an Cây Thông đất thường gặp ở độ cao đến 1200 m, ít khi hơn. Ưa sáng, có thể chịu hạn và ẩm. Thường mọc thành đám trong các trảng cây bụi thưa hay trảng cỏ thứ sinh ở ven rừng, trên vách đá và đất trống bỏ hoang [1].

Phân bố, thu hái, chế biến - Phân bố: Rất rộng, hầu như khắp các vùng đồi núi thấp của cả nước. Còn có ở khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của thế giới. - Bộ phận dùng: Toàn cây. Tính vị, tác dụng, công dụng Cây Thông đất có vị đắng, cay, tính ấm, có tác dụng khư phong khử thấp, thư cân hoạt huyết, trấn khái, thu liễm chỉ huyết và lợi tiểu.

Ở Vân Nam (Trung Quốc), cây được xem như có vị ngọt, hơi đắng, tính bình; có tác dụng thanh can minh mục, khư phong chỉ khái, giải độc, chỉ huyết an thai, thư cân hoạt huyết, lợi niệu. Người ta thường dùng chữa viêm gan cấp tính, mắt đỏ sưng đau, phong thấp đau nhức xương và ho mạn tính. Liều dùng 20-24 g, sắc uống, hay phối hợp với các vị thuốc khác. Ở Vân Nam (Trung Quốc), được dùng trị đau khớp xương, mồ hôi trộm, quáng gà, tiểu tiện bất lợi, có triệu chứng đẻ non, bỏng lửa, trẻ em bị tê liệt sau di chứng.

Ở Malaysia, nước sắc cây dùng làm thuốc rửa trị phù thũng và cũng dùng trị ho. Tro cây ngâm trong giấm dùng chườm chữa phát ban da [1]. Thành phần hóa học của loài Thông đất Thành phần hoạt chất chính trong loài Thông đất chủ yếu là alkaloid, flavonoid và đặc biệt là các terpenoid. Các nghiên cứu ngoài nước a.

Các alkaloid Họ Thông đất được biết đến là nguồn nguyên liệu tiềm năng để phân lập ra các alkaloid, đặc biệt là các Lycopodium alkaloid. Hầu như trong tất cả các loài thuộc họ này đều có chứa thành phần alkaloid, nổi bật là các hợp chất huperzine A, huperzine B…với hoạt tính ức chế AChE rất mạnh. Lycopodium alkaloid là một nhóm các chất có liên quan cấu trúc và được phân lập từ các loài thực vật thuộc chi Lycopodium L. Cho đến năm 2004, có 201 Lycopodium alkaloid đã được công bố từ 54 loài của chi Lycopodium L.

Những alkaloid này thường chứa bộ khung gồm 16 carbon, đôi khi là 32 carbon (xuất hiện dạng dime) hoặc ít hơn 16 carbon (do sự phân cắt liên kết). Chúng là những alkaloid dạng quinolizine, pyridine và α-pyridone. Ayer đã chia Lycopodium alkaloid thành 4 nhóm cấu trúc: lycopodine, lycodine fawcettimine và hỗn hợp. Bộ khung của các nhóm chất này như sau [4]: Theo công bố của Zhao và cộng sự vào năm 2010 và 2012, các Lycopodium alkaloid phân lập từ loài này gồm có: palhinine A (1), acetyllycoposerramine M (2), 4 luan an palcernine A (3), lycoflexine N-oxide (4), lycodine (5), lycoflexine (6), α-obscurine (7), dehydroisofawcettiine (8), lycopodine (9), 5-acetyllycofoline (10), acetylfawcettiine (11) [5, 6].

Năm 2016, sáu hợp chất Lycopodium alkaloid mới đã được phân lập và xác định cấu trúc là palhicerine A-F (12-17) từ phân đoạn alkaloid bởi nhóm nghiên cứu của Tang và cộng sự [7]. Cũng trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã phân lập được các Lycopodium alkaloid đã biết là lycopoclavamine A (18), lycoposerramine M (19), clavolonine (20), diacetyllycofoline (21), anhydrolycodoline (22), gnidioidine (23), huperzine E (24), 12-deoxyhuperzine O (25), fawcettimine (26), phlegmariurine B (27), lycodine (28), des-N-methyl-α-obscurine (29) [7]. 5 luan an Năm 2012, các nhà khoa học Trung Quốc đã phân lập được lycopalhine A (30)- một Lycopodium alkaloid với bộ khung chưa từng có trước đây. Đến năm 2013, nhóm này tiếp tục công bố sự xuất hiện của isopalhinine A (31) - một pentacyclic (5/6/6/7) Lycopodium alkaloid mới và palhinine B (32), palhinine C (33) [8, 9].

Ngoài các Lycopodium alkaloid, trong cây Thông đất còn chứa các cernuane alkaloid là cernuine (34), lycocernuine (35) và 2-hydroxycernuine (36) [6], cernuine N-oxide (37), lycocernuine N-oxide (38) [10]. Một số alkaloid phân lập từ loài Lycopodiella cernua (L. Tên chất Ký hiệu TLTK Palhinine A 1 [5, 7] Acetyllycoposerramine M 2 [7, 11] Palcernine A 3 [11] Lycoflexine N-oxide 4 [7, 11] Lycodine 5 [4, 6] Lycoflexine 6 [4, 6] α-Obscurine 7 [4, 6, 7] Dehydroisofawcettiine 8 [6] Lycopodine 9 [4, 6] 5-Acetyllycofoline 10 [7, 11] Acetylfawcettiine 11 Palhicerine A 12 [7] Palhicerine B 13 Palhicerine C 14 Palhicerine D 15 Palhicerine E 16 Palhicerine F 17 Lycopoclavamine-A 18 6 luan an Lycoposerramine M 19 Clavolonine 20 Diacetyllycofoline 21 Anhydrolycodoline 22 Gnidioidine 23 Huperzine E 24 12-Deoxyhuperzine O 25 Fawcettitimine 26 Phlegmariurine B 27 Lycodine 28 Des-N-methyl-α-obscurine 29 Lycopalhine A 30 [8] Isopalhinine A 31 [9] Palhinine B 32 Palhinine C 33 Cernuine 34 [6] Lycocernuine 35 2-Hydroxycernuine 36 Cernuine N-oxide 37 [10] Lycocernuine N-oxide 38 b. Các flavonoid Năm 2006, nhóm nghiên cứu của Ren.Tan đã phân lập được 3 flavonoid là dẫn xuất của apigenin, trong đó có 1 hợp chất mới là apigenin-4′-O-(2′′-O-p- coumaroyl)-β-D-glucopyranoside (39), và 2 hợp chất đã biết là apigenin-4′-O-(6′′- O-p-coumaroyl)-β-D-glucopyranoside (40), apigenin-4′-O-(2′′,6′′-di-O-p- coumaroyl)-β-D-glucopyranoside (41) [12].

Gui-Shan Tan và nhóm nghiên cứu của mình đã phân lập được 8 hợp chất flavonoid mới và 1 hợp chất đã biết trong một công bố năm 2020. Các hợp chất đó là palhinoside A-H (47-54) và apigenin-7-O-(6″-O-p-coumaroyl)-β-D- glucopyranoside (55) [13]. 7 luan an Bảng 1. Một số flavonoid phân lập từ loài Lycopodiella cernua (L.

Tên chất Ký hiệu TLTK Apigenin-4′-O-(2′′-O-p-coumaroyl)-β-D-glucopyranoside 39 [12, 14] Apigenin-4′-O-(6′′-O-p-coumaroyl)-β-D-glucopyranoside 40 Apigenin-4′-O-(2′′,6′′-di-O-p-coumaroyl)-β-D- 41 glucopyranoside Rhamnazin 42 [14] Quercetin 3,3′-dimethyl ether 43 Apigenin 44 Isoschaftoside 45 Schaftoside 46 Palhinoside A 47 [13] Palhinoside B 48 Palhinoside C 49 Palhinoside D 50 Palhinoside E 51 Palhinoside F 52 Palhinoside G 53 Palhinoside H 54 Apigenin-7-O-(6″-O-p-coumaroyl)-β-D-glucopyranoside 55 8 luan an c. Các terpenoid Thông đất là loài thực vật chứa lượng lớn các terpenoid. Theo các công bố trên thế giới và Việt Nam, các terpenoid phân lập từ loài này chủ yếu là các serratane triterpenoid. Serratane triterpenoid là các triterpene gồm 5 vòng ngưng tụ, trong đó có 1 vòng 7 cạnh (vòng C) và có chứa 2 nhóm methoxy ở vị trí C-3 và C-21.

Hợp chất này có một liên kết đôi nằm ở vị trí C-14/C-15, đôi khi nó có thể bị oxy hóa thành nhóm hydroxyl hoặc cầu oxy [15]. Năm 2002 Zhang và các cộng sự đã phân lập được 6 serratane-triterpenoid mới là lycernuic acid C-E (56-58), lycernuic ketone A-C (59-61) [16]. RR1 R2 R3 R4 R R1 R2 R3 56 Hα-OH α-OH H CH2OH 59 OH H COOCH3 CH2OH 57 Hα-OH α-OH H CH3 60 H OH COOCH3 CH2OH 58 Hβ-OH H H CH3 61 H OH CH2OH CH3 Theo một công bố của Tan và nhóm nghiên cứu vào năm 2012, có 4 hợp chất serratene triterpenoid mới cùng 2 hợp chất đã biết được phân lập từ phân đoạn ethyl acetate. Đó là các hợp chất 3β,21β,24-trihydroxyserrat- 14-en-24-(4′-hydroxybenzoate) (62), 3β,21α,24-trihydroxyserrat-14-en-3-(4′- hydroxybenzoate) (63), 3β,14α,15α,21α-tetrahydroxyserrat-14-en-3-(3′-methoxy-4′- hydroxybenzoate) (64), 3β,14α,15α,21α-tetrahydroxyserrat-14-en-21-acetyl-3-(4′- hydroxybenzoate) (65), 3β,21β,24-trihydroxyserrat-14-en (66) và 3α,21β,24,29- tetrahydroxy-16-oxoserrat-14-en (67) [11].

Trong một nghiên cứu tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học ở loài Thông đất, nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã phân lập được các serratane triterpenoid là lycernuic ketone D (68), lycernuic ketone E (69), 3α,21β,24-trihydroxyserrat-14- en-16-one (70) và lycernuic A (71) [17]. 9 luan an Theo một nghiên cứu trên dịch chiết n-hexane của mẫu cây Lycopodiella cernua (L. thu hái ở Lâm Đồng vào năm 2015, 3 hợp chất triterpene thuộc khung serraten là serrat-14-en-3α,21β-diol (75) và lycernuic acid B (76) đã được phân lập [14]. 10 luan an Bảng 1.

Một số terpenoid phân lập từ loài Lycopodiella cernua (L. Tên chất Ký hiệu TLTK Lycernuic acid C 56 [16] Lycernuic acid D 57 Lycernuic acid E 58 Lycernuic ketone A 59 Lycernuic ketone B 60 Lycernuic ketone C 61 3β,21β,24-Trihydroxyserrat-14-en-24-(4′-hydroxybenzoate) 62 [11] 3β,21α,24-Trihydroxyserrat-14-en-3-(4′-hydroxybenzoate) 63 3β,14α,15α,21α-Tetrahydroxyserrat-14-en-3-(3′-methoxy- 64 4′-hydroxybenzoate) 3β,14α,15α,21α-Tetrahydroxyserrat-14-en-21-acetyl-3-(4′- 65 hydroxybenzoate) 3β,21β,24-Trihydroxyserrat-14-en 66 3α,21β,24,29-Tetrahydroxy-16-oxoserrat-14-en 67 Lycernuic ketone D 68 [17] Lycernuic ketone E 69 3α,21β,24-Trihydroxyserrat-14-en-16-one 70 Lycernuic A 71 3β,21β,29-Trihydroxyserrat-14-en-24-oic acid-3β-yl-(7ʹ- 72 [18] hydroxycinnamate) 21β-Hydroxyserrat-14-en-3,16-dione 73 3β,14α,15α,21β-Tetrahydroxyserratan-24-oic acid-3β-yl- 74 (4ʹ-methoxy-5ʹ-hydroxybenzoate) Serrat-14-en-3α,21β-diol 75 [14, 19] Lycernuic acid B 76 [14] Serrat-14-en-3β,21β-diol 77 [19] Serrat-14-en-3β,21α-diol 78 3β,21β-Dihydroxyserrat-14-en-21-yl acetate 79 d. Các hợp chất khác Ngoài các hợp chất alkaloid, flavonoid và terpenoid đặc trưng, từ loài Thông đất, các nhà khoa học còn công bố sự xuất hiện các hợp chất lignan và phenolic. Theo công bố của Jing Li và cộng sự năm 2017, ngoài các terpenoid, còn có các neolignan, trong đó có 3 hợp chất neolignan mới là lycocernuaside B-D (86-88) và 4 hợp chất đã biết (7R,8S)-3,5′-dimethoxy-4′,7-epoxy-8,3′-neolignane-5,9,9′-triol (89), (7R,8S)-4,3′,9,9′-tetrahydroxyl-3-methoxy-7,8-dihydrobenzofuran-1′- propylneolignan (90), (2R,3S)-2,3-dihydro-3-hydroxymethyl-7-methoxy-2-(4′- 11 luan an hydroxy-3′-methoxyphenyl)-5-benz-o-furanpropanol 5c-O-β-D-glucopyranoside (91), (7R,8S)-4,9′-dihydroxyl-3,3′-dimethoxy-7,8-dihydrobenzofuran-1′- propylneolignan-9-O-β-D-glucopyranoside (92) [17].

R1 R2 R3 90 OH OH OH 91 OCH3 OH OGlc 92 OCH3 OGlc OH Bảng 1. Các hợp chất khác phân lập từ loài Lycopodiella cernua (L. Tên chất Ký hiệu TLTK 4-Hydroxy-3-methoxyphenyl-1-O-β-D-glucopyranoside 80 [14] Guaiacylglycerol 81 4-Hydroxy-3-methoxyphenyl-β-D-glucopyranoside- 82 (1→6)-β-D-glucopyranoside Dihydrodehydrodiconiferyl alcohol-4-O-β-D- 83 glucopyranoside Bombasin-4-O-β-D-glucopyranoside 84 Lycocernuaside A 85 Lycocernuaside B 86 [17] Lycocernuaside C 87 Lycocernuaside D 88 (7R,8S)-3,5′-Dimethoxy-4′,7-epoxy-8,3′-neolignane- 89 5,9,9′-triol (7R,8S)-4,3′,9,9′-Tetrahydroxyl-3-methoxy-7,8- 90 dihydrobenzofuran-1′-propylneolignan (2R,3S)-2,3-Dihydro-3-hydroxymethyl-7-methoxy-2-(4′- 91 hydroxy-3′-methoxyphenyl)-5-benzo-furanpropanol 5c- O-β-D-glucopyranoside (7R,8S)-4,9′-Dihydroxyl-3,3′-dimethoxy-7,8- 92 dihydrobenzofuran-1′-propylneolignan-9-O-β-D- glucopyranoside 12 luan an 1. Các nghiên cứu trong nước Tại Việt Nam vào năm 2015, nhóm của Trần Mạnh Hùng và cộng sự đã công bố sự xuất hiện các flavonoid là rhamnazin (42), quercetin 3,3′-dimethyl ether (43), apigenin (44), isoschaftoside (45) và schaftoside (46) [14].

Năm 2015, nhóm của Van Thu Nguyen đã phân lập được 3 triterpene khung serratane mới gồm: 3β,21β,29-trihydroxyserrat-14-en-24-oic acid-3β-yl-(7ʹ- hydroxycinnamate) (72), 21β-hydroxyserrat-14-en-3,16-dione (73), 3β,14α,15α,21β-tetrahydroxyserratan-24-oic acid-3β-yl-(4ʹ-methoxy-5ʹ- hydroxybenzoate) (74) [18]. Năm 2018, nhóm nghiên cứu của Phạm Hữu Điển và cộng sự đã phân lập được 3 serratane triterpenoid từ loài Thông đất thu hái tại Hà Giang, Việt Nam bao gồm: serrat-14-en-3β,21β-diol (77), serrat-14-en-3β,21α-diol (78), 3β,21β- dihydroxyserrat-14-en-21-yl acetate (79) [19]. Cũng trong nghiên cứu của Trần Mạnh Hùng năm 2015, có các hợp chất phenolic như 4-hydroxy-3-methoxyphenyl-1-O-β-D-glucopyranoside (80), guaiacylglycerol (81), 4-hydroxy-3-methoxyphenyl-β-D-glucopyranoside-(1→6)-β-D- glucopyranoside (82), dihydrodehydrodiconiferyl alcohol-4-O-β-D-glucopyranoside (83) , bombasin-4-O-β-D-glucopyranoside (84), lycocernuaside A (85) [14]. Hoạt tính sinh học của loài Thông đất 1.