Luận án tiến sĩ nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của hai loài amesiodendron chinense sapindaceae và baccaurea sylvestris phyllanthaceae

Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của Amesiodendron chinense và Baccaurea sylvestris trong bài luận án tiến sĩ.

• Tác giả: Hồ Văn Ban
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Quốc Vượng
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
• Đề tài: Nghiên cứu hóa học và hoạt tính độc tế bào của Amesiodendron chinense và Baccaurea sylvestris
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu hóa học của Amesiodendron chinense

Nghiên cứu hóa học của Amesiodendron chinense đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học. Loài cây này thuộc họ Bồ hòn (Sapindaceae) và được biết đến với nhiều hoạt chất có giá trị. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, Amesiodendron chinense chứa nhiều hợp chất sinh học có khả năng chống oxi hóa và kháng khuẩn. Việc tìm hiểu thành phần hóa học của loài cây này không chỉ giúp mở rộng kiến thức về thực vật học mà còn có thể ứng dụng trong y học cổ truyền.

1.1. Đặc điểm thực vật của Amesiodendron chinense

Amesiodendron chinense là loài cây có chiều cao trung bình, thường mọc ở các khu rừng nhiệt đới. Đặc điểm nổi bật của loài này là lá xanh mướt và hoa có màu sắc bắt mắt. Các nghiên cứu cho thấy, loài cây này có khả năng thích nghi tốt với môi trường sống khác nhau.

1.2. Thành phần hóa học của Amesiodendron chinense

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, Amesiodendron chinense chứa nhiều hợp chất như flavonoid, saponin và phenolic. Những hợp chất này không chỉ có giá trị dinh dưỡng mà còn có tác dụng sinh học mạnh mẽ, góp phần vào việc phát triển các sản phẩm y học tự nhiên.

II. Khám phá hoạt tính độc tế bào của Baccaurea sylvestris

Hoạt tính độc tế bào của Baccaurea sylvestris đã được nghiên cứu sâu rộng trong thời gian gần đây. Loài cây này thuộc họ Phyllanthaceae và được biết đến với nhiều ứng dụng trong y học cổ truyền. Các nghiên cứu cho thấy, chiết xuất từ Baccaurea sylvestris có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, mở ra hướng đi mới trong điều trị bệnh.

2.1. Đặc điểm thực vật của Baccaurea sylvestris

Baccaurea sylvestris là loài cây thường xanh, có chiều cao từ 5 đến 10 mét. Cây có lá dày và hoa nhỏ, thường mọc thành chùm. Loài cây này thường được tìm thấy ở các khu rừng nhiệt đới ẩm ướt.

2.2. Hoạt tính sinh học của Baccaurea sylvestris

Nghiên cứu cho thấy, chiết xuất từ Baccaurea sylvestris có khả năng chống oxi hóa và kháng viêm. Các hợp chất trong loài cây này đã được chứng minh có tác dụng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, làm tăng khả năng điều trị bệnh.

III. Phương pháp nghiên cứu hoạt tính độc tế bào

Phương pháp nghiên cứu hoạt tính độc tế bào của Amesiodendron chinense và Baccaurea sylvestris bao gồm nhiều bước khác nhau. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp chiết xuất và phân lập các hợp chất từ lá và hoa của hai loài cây này. Sau đó, các hợp chất được thử nghiệm trên dòng tế bào ung thư để đánh giá khả năng gây độc tế bào.

3.1. Phương pháp chiết xuất và phân lập

Chiết xuất được thực hiện bằng cách sử dụng dung môi hữu cơ để tách các hợp chất có hoạt tính sinh học. Sau đó, các hợp chất này được phân lập bằng phương pháp sắc ký để thu được các hợp chất tinh khiết.

3.2. Phương pháp thử hoạt tính độc tế bào

Hoạt tính độc tế bào được đánh giá thông qua các thử nghiệm in vitro trên dòng tế bào ung thư. Các chỉ số như IC50 và LC50 được sử dụng để xác định mức độ độc tính của các hợp chất.

IV. Kết quả nghiên cứu hoạt tính độc tế bào

Kết quả nghiên cứu cho thấy, các hợp chất chiết xuất từ Amesiodendron chinense và Baccaurea sylvestris có hoạt tính độc tế bào mạnh mẽ. Các hợp chất này đã được chứng minh có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều dòng tế bào ung thư khác nhau. Điều này mở ra cơ hội cho việc phát triển các liệu pháp điều trị mới từ thiên nhiên.

4.1. Kết quả thử nghiệm độc tính tế bào

Các thử nghiệm cho thấy, một số hợp chất từ Amesiodendron chinense có khả năng ức chế tế bào ung thư lên đến 80%. Điều này cho thấy tiềm năng lớn trong việc phát triển thuốc điều trị ung thư từ các hợp chất tự nhiên.

4.2. So sánh hoạt tính giữa hai loài

So sánh hoạt tính độc tế bào giữa Amesiodendron chinense và Baccaurea sylvestris cho thấy, cả hai loài đều có hoạt tính mạnh mẽ, nhưng Baccaurea sylvestris cho kết quả cao hơn trong một số thử nghiệm.

V. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu về Amesiodendron chinense và Baccaurea sylvestris không chỉ có giá trị trong lĩnh vực khoa học mà còn có thể ứng dụng trong y học. Các hợp chất có hoạt tính sinh học từ hai loài cây này có thể được phát triển thành các sản phẩm điều trị ung thư tự nhiên, giúp giảm thiểu tác dụng phụ của thuốc hóa trị.

5.1. Phát triển sản phẩm từ thiên nhiên

Các hợp chất chiết xuất từ Amesiodendron chinense và Baccaurea sylvestris có thể được phát triển thành các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng hoặc thuốc điều trị. Điều này không chỉ mang lại lợi ích cho sức khỏe mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

5.2. Tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các loài thực vật như Amesiodendron chinense và Baccaurea sylvestris sẽ tiếp tục được mở rộng. Các nhà khoa học sẽ tìm kiếm thêm nhiều hợp chất mới có tiềm năng trong việc điều trị bệnh, đặc biệt là ung thư.

VI. Kết luận và triển vọng tương lai

Nghiên cứu về Amesiodendron chinense và Baccaurea sylvestris đã chỉ ra rằng, các loài thực vật này có tiềm năng lớn trong việc phát triển các liệu pháp điều trị ung thư tự nhiên. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các hợp chất từ hai loài này sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong y học.

6.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy, cả hai loài đều có hoạt tính độc tế bào mạnh mẽ, với nhiều hợp chất có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Điều này khẳng định giá trị của việc nghiên cứu các loài thực vật trong y học.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc xác định cấu trúc và cơ chế hoạt động của các hợp chất từ Amesiodendron chinense và Baccaurea sylvestris. Điều này sẽ giúp tối ưu hóa việc phát triển các sản phẩm điều trị hiệu quả hơn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Họ Bồ hòn (Sapindaceae) và chi Amensiodendron 1. Họ Bồ hòn Họ bồ hòn (Sapindaceae) là một họ thực vật trong bộ Bồ hòn (Sapindales). Họ này có khoảng 138 chi với khoảng 1858 loài.

Các chi lớn nhất trong họ này bao gồm chi Serjania, Paullinia, Allophylus và Acer. Các loài thuộc họ này là những loài thực vật có hoa có được phân bố ở những vùng ôn đới và nhiệt đới. Về đặc điểm sinh học, lá của các loài thuộc các chi khác nhau thường có hình dạng khác nhau. Thông thường lá mọc xen kẽ theo hình xoắn ốc trong khi đó là của các loài thuộc chi Acer, Aesculus và một số chi khác thì mọc ngược lại.

Hoa thì nhỏ và thường đơn tính. Quả chín có thể bùi hoặc khô [3]. Phân loại Giới: Thực vật Ngành: Magnoliophyta Lớp: Eudicots Bộ (ordo): Sapindales Họ (familia): Sapindaceae Chi: Amensiodendron Theo “The plant list”, chi Amensiodendron có 3 loài tên là Amensiodendron chinense (Merr. chinense), Amensiodendron integrifoliolatum H.

integrifoliolatum) và Amensiodendron tienlinense H. Phân bố và đặc điểm thực vật chi Amensiodendron  Phân bố Cả 3 loài A. tienlinense của chi Amensiodendron thuộc họ Bồ hòn (Sapindaceae) đều phân bố chủ yếu ở châu Á. chinense là loài phổ biến nhất phân bố ở miền Nam Trung Quốc, đảo Sumatra (Indonesia), Lào, Malaysia, Myanmar, Thái Lan và Việt Nam.

Ở Việt Nam loài A. chinense được gọi là trường mật hay trường ngân, trường sâng. Tại Việt Nam, loài trường sâng phân bố từ Quảng Trị đến Bình Định là loài thân gỗ, cao 20m đến 30m, đã được đưa vào sách đỏ Việt Nam năm 1996 [4]. 4 Năm 2007, tác giả Hà Minh Tâm và cộng sự đã phát hiện và bổ sung thêm loài A.

tienlinense vào hệ thực vật Việt Nam. Như vậy, tại Việt Nam hiện nay, chi Amensiodendron có hai loài đó là A.  Đặc điểm thực vật của các loài thuộc chi Amensiodendron Về đặc điểm sinh học, các loài của chi Amensiodendron đều thuộc dạng loài thân gỗ, chiều cao khoảng từ 25-30 m, đường kính khoảng 30-60 cm. Mép lá thường có khía hay răng, vỏ quả thường nhăn nheo hay có nốt sần.

Hạt có tử y bao quanh rốn hạt [6]. Loài trường sâng (Amesioddendron chinese) Loài trường sâng (tên gọi khác là trường mật, trường ngân), tên khoa học: Amesiodendron chinense (Merr.) Hu thuộc họ Sapindaceae. Là loài đại mộc cao đến 25m, gốc to 50 cm, nhánh non có lông vàng. Về đặc điểm sinh học của loài này như sau: lá phụ không lông, láng, bìa có răng thấp, thưa, đáy từ từ hẹp cuống.

Chùm tu tán, hoa trắng, thơm. Cánh hoa: 5, tiểu nhụy: 8, noãn sào: 2 buồng. Trái to 15-20 mm, có đeo, hột cao 17mm, có màu nâu [7]. Ứng dụng trong y học cổ truyền và giá trị của một số loài trong họ Bồ hòn (Sapindaceae) 1.

Chi Sapindus Họ Bồ hòn (Sapindaceae) có nhiều loài được sử dụng dân gian, trong đó chi Sapindus là chi mang tên họ có 3 loài được ứng dụng trong dân gian là S. Saponaria với thành phần hóa học chính đặc trưng là lớp chất saponin [8]. saponaria được sử dụng làm cây thuốc truyền thống ở châu Mỹ. Quả của loài này được dùng để chữa loét, vết thương và kháng viêm.

2 loài còn lại được sử dụng làm thuốc ở các nước Đông Nam Á, cả 3 loài đều được sử dụng làm các chất tẩy rửa. Mặt khác, quả của loài S. saponaria được sử dụng làm thuốc chữa ung nhọt, hoặc thuốc bôi bên ngoài vết thương, vết loét, chỗ bị viêm, sưng tấy [9]. Vỏ quả của loài bồ hòn (S.

Mukorossi) có rất nhiều công dụng như dùng làm thuốc long đờm đồng thời là nguồn nguyên liệu chất hoạt động bề mặt tự nhiên. Hạt được ứng dụng dùng làm chất tẩy rửa, dầu gội trừ sâu hại và trong điều trị bệnh như thuốc chữa động kinh, bệnh vàng da, v. Quả của loài S. trifoliatus cũng có nhiều tác dụng như làm thuốc bổ, thuốc chữa hen suyễn, chống vẩy nến, diệt côn trùng, v.

Chi Dodonaea Chi Dodonaea là một chi thuộc họ Bồ hòn có nhiều loài đã được ứng dụng trong y học cổ truyền. Trong số đó có 5 loài D. ceratocarpa là những loài phổ biến và có nhiều ứng dụng nhất. Thành phần hóa học chính của các loài thuộc chi Dodonaea bao gồm các saponin, các flavonoid, các terpenoid, và các dẫn xuất của chúng.

Hoạt tính phổ biến ở các loài này bao gồm hoạt tính kháng viêm, kháng khuẩn, chống oxi hóa, chống tiểu đường, bảo vệ gan, chống sốt rét. Ngoài ra các loài này được sử dụng trong dân gian để điều trị các bệnh còi xương, viêm nhiễm, đau thận, đau họng, ký sinh trùng đường ruột, mụn rộp, bỏng vết thương, thấp khớp, ho, đau lưng, đau răng, bỏng da, nhiễm trùng da, khối u và chữa lành vết thương [12]. Chi Litchi Quả vải từ loài L. chinesis thuộc chi Litchi làm thực phẩm đồ uống như nước trái cây kết hợp với mật ong, rượu vang, mứt.

Mặt khác, quả vải giàu kali được dùng để bảo vệ gan, tim mạch, chống nhiễm độc tế bào, chống ung thư, chống virút, chống tăng đường huyết [13]. Một số chi khác Một số loài khác có giá trị sử dụng cao trong đời sống hàng ngày như lá của loài Paullinia pintana thuộc chi Paullinia của họ Bồ hòn ở Đông Phi có tác dụng điều trị rắn cắn, bệnh dại, bệnh tâm thần và các bệnh về mắt. Rễ cây thì có tác dụng chữa trị một số bệnh như bệnh lậu, tê liệt, bệnh sốt rét, bệnh chàm, v.v… Gốc cây sắc nước uống chống nôn và buồn nôn [14]. Lá và hạt của loài Koelreuteria paniculata Laxm thuộc chi Koelreuteria được sử dụng làm làm chất kháng khuẩn, kháng nấm và thuốc trừ sâu [15].

Như vậy, họ Bồ hòn có rất nhiều loài được sử dụng trong y học cổ truyền cho việc điều trị các bệnh về viêm nhiễm, tim mạch và đường huyết. Thành phần hóa học của các loài thuộc họ Bồ hòn Do có nhiều hoạt tính sinh học lý, các loài thuộc họ Bồ hòn cũng được nghiên cứu nhiều về thành phần hoá học. Các công bố về các loài thuộc họ Bồ hòn cho thấy thành phần hóa học của các loài thuộc họ này rất phong phú bao gồm nhiều lớp chất khác nhau như saponin, flavonoid, clerodane, triterpenoid, sesquiterpene glucoside, v. Lớp chất saponin Saponin là lớp chất chính trong họ Bồ hòn có cấu trúc gồm một aglycone là các steroid hoặc các triterpene kết hợp với một hoặc nhiều phân tử đường.

Các hợp chất saponin có mặt hầu hết ở các loài thực vật thuộc họ Bồ hòn trong các bộ phận của cây như thân, lá, cành, rễ và hoa. Một lượng lớn saponin được tìm thấy ở các loài chi Sapindus là chi lớn nhất thuộc họ Bồ Hòn và thường gặp nhất ở các loài như S. emarginatus, ngoài ra cũng được tìm thấy ở một số loài như Nephelium maingayi, D. Năm 2001, từ vỏ của loài S.

và cộng sự đã phân lập được 8 loại hợp chất saponin là sapindoside B (1), hederagenin 3-O-(2-O- acetyl--D-xylopyranosyl)-(1→3)--L-rhamnopyranosyl-(1→2)--L- arabinopyranoside (2), mukurozi-saponin E1 (3), hederagenin 3-O-(3,4-di-O-acetyl- -D-xylopyranosyl)(1→3)--L-rhamnopyranosyl-(1→2)--L- arabinopyranoside (4), 23-O-acetyl-hederagenin 3-O-(4-O-acetyl--D- xylopyranosyl)-(1→3)--L-rhamnopyranosyl-(1→2)--L-arabinopyranoside (5), prosapogenin CP3 (6), oleanolic acid 3-O-(4-O-acetyl--D-xylopyranosyl)- (1→3)--L-rhamnopyranosyl-(1→2)--L-arabinopyranoside (7), mukurozioside Iib (8). Trong đó có 3 hợp chất acetyl saponin mới có cấu trúc kiểu hederagenin là 2, 5, 7 [16]. Năm 2004, từ thân của loài Nephelium maingayi, Aiko Ito và cộng sự đã phân lập được 9 hợp chất saponin gồm các nephelioside I-VI (9-14), và 7α-methoxy 7 erythrodiol (17) là những hợp chất mới, hai chất còn lại đã biết là erythrodiol (15), maniladiol (16) [17]. Cũng từ loài S.

mukorossi, Huang và cộng sự đã phân lập ra 5 loại hợp chất saponin kiểu tirucallane mới là các sapinmusaponin F-J (18-22) [18]. Năm 2010, từ cao chiết n-BuOH loài D. Mukorossi, Supradip Saha và cộng sự phân lập được 5 hợp chất saponin mới bằng HPLC gồm 16- hydroxyprotobassic acid (23), diploknema saponin MI-III (24-25), hederagenin (26), và SM-I (27) [19]. Lớp chất flavonoid  Lớp chất flavonoid đơn giản Các hợp chất flavonoid được phân lập từ rất nhiều loài thuộc họ Bồ hòn có cấu trúc đa dạng và có nhiều hoạt tính sinh học quý báu.

Những hợp chất này thể hiện hoạt tính sinh học cao như hoạt tính chống oxi hóa, hoạt tính kháng khuẩn, vv…. Năm 2001, từ lá loài Koelreuteria paniculata, Mahmoud và cộng sự đã phân lập được 2 flavonoid là 6,8-dihydroxy-afzelin (28) và afzelin 3-O-gallate (29) [20]. Năm 2010, từ thân của loài D. viscosa, Hong Mei Niu và cộng sự đã phân lập được 3 hợp chất prepylated flavonoid là 5,7,4-trihydroxy-3,5-di(3- 8 methylbut-2-enyl)-3,6-dimethoxyflavone (30), 5,7,4-trihydroxy-3-(4-hydroxy-3- methylbutyl)-5-(3-methylbut-2-enyl)-3,6-dimethoxyflavone (31), aliarin (32) trong đó hợp chất 30 và 31 là hai hợp chất mới [21].

Cũng từ loài D. viscosa, Teffo và cộng sự đã phân lập được 5 hợp chất kaempferol gồm 3,5,7-trihydroxy-4-methoxyflavone (33), 5,7,4-trihydroxy-3,6-dimethoxyflavone (34), 5,7-dihydroxy-3,6,4-trimethoxyflavone (santin, 35) và 5-hydroxy-3,7,4- trimethoxyflavone (36), 3,4,5,7-tetrahydroxy flavone (kaempferol) (37) [22]. Từ dịch chiết lá của loài D. angustifolia, Osmosa và cộng sự đã phân lập được một số hợp chất flavonoid gồm 2 hợp chất cũ là 36, 37 và 6 chất mới bao gồm 5-hydroxy-3,6,7,4-tetramethoxyflavone (38), 7,4-O-dimethoxyflavone (39), kumatakenin ( 40), penduletin (41), ayanin (42), rhamnocitrin (43) [23].

Năm 2011, từ lá và thân của loài D. Năm 2012, từ cành của loài D. viscosa, Lai Bin Zhang và cộng sự đã phân lập được 17 flavonoid (49-64) trong đó có nhóm chất dodoviscin A-J (49-58) mới và 7 hợp chất đã biết là: 5,7,4-t r i h y d r o x y - 3  , 5  - b i s ( 3 - methyl-2- buten-1-yl)-3-3-methoxyflavone (59), 5,7,4-trihydroxy-3,5-bis(3-methyl-2- buten-1-yl)-3,6-dimethoxyflavone (60), 5,7,4-trihydroxy-3-(4-hydroxy-3- methylbutyl)-5-(3-methyl-2-buten-1-yl)-3,6-dimethoxy-flavone (61), sakuranetin (62), blumeatin (63), 34, và isokaemferide (64) [25]. Năm 2014, từ lá của loài D.

angustifolia, Omosa và cộng sự đã phân lập được 11 flavonoid gồm 5 chất mới: 3,5-dihydroxy-4′,7-dimethoxyflavone (65), 3,4′,5,7, tetrahydroxy-6-methoxyflavone (66), pinocembrin (67), 3,4′,5- trihydroxy-3′,7-dimethoxyflavone (68), 5,4′-dihydroxy-7-methoxyflavanone (69) và 6 chất cũ 35, 36, 40, 41, 43, 64 [26]. 10 Năm 2015, từ bộ phận cành của loài D. viscosa, Akhtar Muhammad và cộng sự phân lập được 12 flavonoid trong đó có 9 hợp chất mới (70-78) gồm viscosine (70), 6,7-dimethylkaempferol (71), kaempferol-3-methylether (72), 3,4- dimethoxy-5,7-dihydroxyflavone (73), 5,7,4-trihydroxy-3-(3- hydroxymethylbutyl)-3,6-dimethoxyflavone (74), 5,7-dihydroxy-3-(2-hydroxy- 3-methyl-3-butenyl)-3,6,4-trimethoxy-flavone (75), 5,7-dihydroxy-3-(3-hydroxy- methylbutyl)-3,6,4-trimethoxyflavone (76), 5,7-dihydroxy-3-(4- acetoxy-3-methylbutyl)-3,6,4-trimethoxyflavone (77), aromadendrin, (2S,3S)3,4,5,7-tetrahydroxyflavanone (78), và 3 hợp chất cũ là 35, 41và 67 [27]. Năm 2017, từ dịch chiết ethyl acetate (EtOAc) của lá loài D.

angustifolia, Ngabaza và cộng sự đã phân lập được một flavonoid mới 5,6,7-trihydroxy-3,4- dimethoxyflavone (79) và 3 flavonoid đã biết (35, 34 và 67) [28]. Cũng trong năm 2017, từ lá của loài D. viscosa, Ngabaza và cộng sự đã phân lập được một flavonoid mới là 5,6,8-trihydroxy-7,4-dimethoxyflavone (80) [29]. Lớp chất flavonoid còn tìm thấy trong hạt và vỏ quả của loài Litchi chinensis thuộc chi Litchi của họ Bồ hòn.

Trong đó, các flavonoid đơn giản là (-)-epicatechin (81), (+)-catechin (83), (+)-gallocatechin (84), (-)-epigallocatechin (87), (-)- epicatechin-3-gallate (88) và kế tiếp là những phenolic có các đơn vị epicatechin liên kết theo kiểu nội phân tử flavonoid A và B là proanthocyanidin B1 (82), 11 proanthocyanidin B4 (85), proanthocyanidin B2 (86) [30]. Năm 2009, từ hạt của loài L.