Luận án tiến sĩ nghiên cứu hoá học một số hoạt chất có tác dụng chống oxy hoá và chống nhiễm khuẩn từ cây hy thiêm siegesbeckia orientalis l và cây bòn bọt glochidion eriocarpum champ của việt nam

Luận án tiến sĩ phân tích nghiên cứu hoá học một số hoạt chất có tác dụng chống oxy hoá và chống nhiễm khuẩn từ cây hy thiêm, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm, đóng

• Người hướng dẫn: GS. TSKH Phan Tèng S¬n
• Trường học: Đại học quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Nghiên Cứu Hoạt Chất Chống Oxy Hóa Và Kháng Khuẩn Từ Cây Hy Thiêm Và Cây Bòn Bọt Tại Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ hóa học
• Năm xuất bản: 2001
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về các loại cây được nghiên cứu trong luận án
• 1.1.1. Cây hy thiêm (Siegesbeckia orientalis L.)
• 1.1.2. Nghiên cứu hóa học các loại Siegesbeckia
• 1.1.3. Tác dụng chữa bệnh của hy thiêm
• 1.1.4. Cây bần bát (Glochidion eriocarpum Champ.)
• 1.1.5. Nghiên cứu hóa học về các loại Glochidion

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Nghiên cứu hoạt chất chống oxy hóa và kháng khuẩn từ cây hy thiêm (Siegesbeckia orientalis L.) và cây bòn bọt (Glochidion eriocarpum Champ.) tại Việt Nam đã chỉ ra tiềm năng của các hoạt chất tự nhiên trong việc phát triển các sản phẩm y học. Cây hy thiêm và cây bòn bọt là hai loại cây có giá trị dược liệu cao, được sử dụng trong y học cổ truyền để điều trị nhiều bệnh lý khác nhau. Việc nghiên cứu các hoạt chất sinh học từ hai loại cây này không chỉ giúp bảo tồn nguồn tài nguyên thực vật mà còn mở ra hướng đi mới cho ngành dược phẩm tại Việt Nam.

1.1. Tình hình nghiên cứu

Tình hình nghiên cứu về các hợp chất phenolic và các hoạt chất sinh học từ cây hy thiêm và cây bòn bọt đã được nhiều nhà khoa học quan tâm. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng các hợp chất này có khả năng chống oxy hóa mạnh mẽ và có tác dụng kháng khuẩn đáng kể. Việc chiết xuất và phân tích các hợp chất này sẽ giúp xác định rõ hơn về tính kháng khuẩn và tác dụng sinh học của chúng. Các phương pháp chiết xuất hiện đại như chiết xuất bằng dung môi, siêu âm, và chiết xuất lạnh đã được áp dụng để thu nhận các hợp chất có giá trị từ hai loại cây này.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp chiết xuất hiện đại để thu nhận các hợp chất tự nhiên từ cây hy thiêm và cây bòn bọt. Các phương pháp này bao gồm chiết xuất bằng dung môi, chiết xuất siêu âm và chiết xuất lạnh. Mỗi phương pháp có ưu điểm riêng, giúp tối ưu hóa quá trình thu nhận các hợp chất sinh học có giá trị. Sau khi thu nhận, các hợp chất này sẽ được phân tích bằng các phương pháp hiện đại như sắc ký lỏng cao áp (HPLC) và khối phổ (MS) để xác định cấu trúc và hoạt tính sinh học của chúng.

2.1. Chiết xuất và phân tích

Quá trình chiết xuất được thực hiện với các điều kiện tối ưu để thu được các hợp chất phenolic và các hoạt chất sinh học khác. Các mẫu chiết xuất sẽ được phân tích để xác định tính chất hóa học và tác dụng sinh học. Kết quả phân tích sẽ cung cấp thông tin quan trọng về khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn của các hợp chất này, từ đó đánh giá giá trị thực tiễn của chúng trong y học.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy cây hy thiêm và cây bòn bọt chứa nhiều hoạt chất tự nhiên có khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn. Các hợp chất phenolic được chiết xuất từ hai loại cây này đã thể hiện hoạt tính kháng khuẩn mạnh đối với nhiều loại vi khuẩn gây bệnh. Điều này cho thấy tiềm năng ứng dụng của chúng trong việc phát triển các sản phẩm dược phẩm mới. Việc bảo tồn và phát triển nguồn tài nguyên thực vật này là rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về các sản phẩm y học tự nhiên.

3.1. Ứng dụng trong y học

Các hoạt chất sinh học từ cây hy thiêm và cây bòn bọt có thể được ứng dụng trong việc phát triển các sản phẩm điều trị bệnh. Chúng có thể được sử dụng để sản xuất thuốc kháng khuẩn, thuốc chống oxy hóa, và các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng. Việc nghiên cứu và phát triển các sản phẩm này không chỉ giúp nâng cao sức khỏe cộng đồng mà còn góp phần bảo tồn và phát triển nguồn tài nguyên thực vật quý giá của Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

1 ®¹i häc quèc gia hµ néi tr­êng ®¹i häc khoa häc tù nhiªn Lª thÞ kiÒu nhi Nghiªn cøu hãa häc mét sè ho¹t chÊt cã t¸c dông chèng oxy hãa vµ chèng nhiÔm khuÈn tõ c©y hy thiªm (siegesbeckia orientalis l.) vµ c©y bßn bät (glochidion eriocarpum champ.) cña ViÖt Nam Chuyªn ngµnh: Ho¸ h÷u c¬ M· sè: 1.02 luËn ¸n tiÕn sÜ hãa häc Ng­êi h­íng dÉn Khoa häc: GS. TSKH Phan Tèng S¬n TS NguyÔn V¨n §Ëu Hµ Néi - 2001 z 2 §Æt vÊn ®Ò ViÖt Nam n»m trong khu vùc nhiÖt ®íi ch©u ¸, cã khÝ hËu nhiÖt ®íi giã mïa. NhiÖt ®é trung b×nh hµng n¨m tõ 15-270C, l­îng m­a lín (trung b×nh 1200-2800mm), ®é Èm t­¬ng ®èi cao (trªn 80%) [5]. §iÒu kiÖn khÝ hËu nµy rÊt thuËn lîi cho sù ph¸t triÓn cña c¸c loµi thùc vËt nãi chung vµ c©y d­îc liÖu nãi riªng.

Theo sè liÖu gÇn ®©y, hÖ thùc vËt ViÖt Nam ®· cã kho¶ng 10.500 loµi ®­îc thèng kª [8], trong ®ã cã kho¶ng 3.200 loµi c©y ®­îc sö dông trong y häc d©n téc [4]. Theo dù ®o¸n cña c¸c nhµ khoa häc, hÖ thùc vËt ViÖt Nam cã lÏ gåm kho¶ng 12.000 loµi, vµ lµ mét trong nh÷ng hÖ thùc vËt phong phó nhÊt thÕ giíi [8]. C¸c hîp chÊt thiªn nhiªn cã ho¹t tÝnh sinh häc ®· vµ ®ang ®ãng mét vai trß hÕt søc quan träng trong ®êi sèng con ng­êi. Chóng ®­îc dïng lµm thuèc ch÷a bÖnh, thuèc b¶o vÖ thùc vËt, lµ nguyªn liÖu cho c«ng nghiÖp thùc phÈm, h­¬ng liÖu vµ mü phÈm.

§Æc biÖt lµ trong lÜnh vùc lµm thuèc, nguån d­îc liÖu thiªn nhiªn phong phó vµ ®a d¹ng ®· cung cÊp cho ngµnh d­îc c¶ n­íc mét khèi l­îng nguyªn liÖu lín ®Ó ch÷a bÖnh còng nh­ xuÊt khÈu cã gi¸ trÞ kinh tÕ cao. VÒ l©u dµi, ®èi víi sù ph¸t triÓn c¸c d­îc phÈm míi, c¸c s¶n phÈm thiªn nhiªn cã vai trß rÊt quan träng, v× nhiÒu chÊt nµy cã thÓ lµ c¸c chÊt dÉn ®­êng cho viÖc tæng hîp c¸c d­îc phÈm míi, hoÆc dïng lµm c¸c chÊt dß sinh ho¸ ®Ó lµm s¸ng tá c¸c nguyªn lý cña d­îc lý häc con ng­êi. Trong nh÷ng thËp kû qua viÖc nghiªn cøu thµnh phÇn ho¸ häc vµ ho¹t tÝnh sinh häc cña c¸c loµi c©y cá ë n­íc ta cßn cã nhiÒu h¹n chÕ, ch­a ®¸p øng ®­îc yªu cÇu ®iÒu tra c¬ b¶n ®Ó nh»m ®Þnh h­íng sö dông vµ ph¸t triÓn nguån tµi nguyªn thùc vËt mét c¸ch hîp lý vµ cã hiÖu qu¶ nhÊt. Tuy nhiªn, trong khi c¸c nhµ khoa häc ®ang nghiªn cøu, t×m kiÕm nh÷ng loµi c©y míi cã gi¸ trÞ lµm thuèc ch÷a bÖnh th× hµng ngµy, hµng giê, z 3 nguån tµi nguyªn nµy ®ang bÞ mÊt ®i nhanh chãng vÒ sè l­îng vµ tÝnh ®a d¹ng sinh häc.

Mét nhãm chuyªn gia vÒ thùc vËt häc cña Quü Quèc tÕ B¶o vÖ thiªn nhiªn (WWB) ®· dù ®o¸n r»ng sÏ cã kho¶ng 60.000 loµi thùc vËt (kho¶ng 1/4 tæng sè loµi cña thÕ giíi hiÖn nay) bÞ tuyÖt chñng vµo nh÷ng n¨m 2050, nÕu xu h­íng t¸c ®éng vµo thiªn nhiªn nh­ hiÖn nay vÉn tiÕp tôc.000 loµi ®­îc ®­a vµo "S¸ch ®á " cña nhiÒu n­íc ®Ó cã biÖn ph¸p b¶o vÖ ®Æc biÖt [8]. ViÖt Nam còng ®· xuÊt b¶n "S¸ch ®á ViÖt Nam", PhÇn thùc vËt, víi 356 loµi thùc vËt thuéc lo¹i quý hiÕm cÇn ®­îc b¶o vÖ [12]. Sù mÊt ®i nhanh chãng tÝnh ®a d¹ng sinh häc (gåm thùc vËt, ®éng vËt vµ vi sinh vËt) thùc sù lµ mét th¶m ho¹ ®èi víi loµi ng­êi. Xu thÕ chung cña nh©n lo¹i lµ trë l¹i sö dông c¸c s¶n phÈm tõ thiªn nhiªn.

V× vËy, viÖc ®iÒu tra c©y thuèc vµ kh¶o s¸t chóng vÒ mÆt ho¸ thùc vËt cã ý nghÜa to lín. NhiÒu ho¹t tÝnh sinh häc quÝ b¸u cña nh÷ng hîp chÊt quen biÕt tõ l©u l¹i míi ®­îc ph¸t hiÖn. Trong nhiÒu c©y cá rÊt phæ biÕn vµ b×nh th­êng ng­êi ta ®¨ t×m ®­îc ra nh÷ng ho¹t chÊt cã gi¸ trÞ. NhiÒu c©y thuèc vµ bµi thuèc d©n gian ®­îc truyÒn tõ ®êi nµy sang ®êi kh¸c, nay ®­îc lµm s¸ng tá vÒ c¬ chÕ t¸c dông ch÷a bÖnh nhê nh÷ng kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒ ho¸ thùc vËt vµ ho¹t tÝnh sinh häc.

Nhê vËy mµ chóng ®­îc sö dông mét c¸ch hîp lý h¬n, cã hiÖu qu¶ h¬n. LuËn ¸n cña chóng t«i n»m trong h­íng nµy vµ cã nhiÖm vô nghiªn cøu thµnh phÇn ho¸ häc vµ b­íc ®Çu kh¶o s¸t mét sè ho¹t tÝnh sinh häc cña mét sè chÕ phÈm thu ®­îc tõ mét sè loµi c©y ë n­íc ta, ®· ®­îc sö dông l©u ®êi vµ phæ biÕn trong nh©n d©n ®Ó ch÷a bÖnh §Ó thùc hiÖn nhiÖm vô ®Ò ra chóng t«i chän ®èi t­îng ®Ó nghiªn cøu trong luËn ¸n lµ c©y hy thiªm (Siegesbeckia orientalis L., Asteraceae) vµ c©y bßn bät (Glochidion eriocarpum Champ.§©y lµ hai c©y mäc hoang d¹i phæ biÕn ë n­íc ta vµ ®­îc y häc d©n gian sö dông cã hiÖu qu¶ ®Ó z 4 ch÷a mét sè bÖnh viªm nhiÔm nh­ môn nhät, lë ngøa, vÕt r¾n c¾n, báng, tiªu ch¶y, lþ, viªm khíp,., lµ nh÷ng bÖnh cã liªn quan tíi c¸c chñng vi khuÈn cã kh¶ n¨ng g©y bÖnh, còng nh­ th­êng liªn quan tíi sù s¶n sinh qu¸ nhiÒu gèc tù do ë c¸c tæ chøc (m«, tÕ bµo ,. Nh÷ng néi dung chÝnh cña luËn ¸n lµ: *T×m ph­¬ng ph¸p thÝch hîp ®Ó thu nhËn c¸c ph©n ®o¹n giµu polyphenol (bao gåm c¶ flavonoit) vµ tecpenoit cao h¬n (di - vµ tritecpenoit) lµ nh÷ng líp ho¹t chÊt ®ang ®­îc quan t©m. * Ph©n t¸ch c¸c hçn hîp polyphenol vµ tecpenoit cao h¬n nh»m ph©n lËp c¸c hîp chÊt tinh khiÕt.

* Kh¶o s¸t cÊu tróc c¸c hîp chÊt nhËn ®­îc. * Kh¶o s¸t ho¹t tÝnh kh¸ng vi sinh vËt vµ kh¶ n¨ng chèng oxi ho¸ in vitro cña mét sè phÇn chiÕt vµ hîp chÊt tinh khiÕt nhËn ®­îc. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu nh»m gãp phÇn n©ng cao hiÓu biÕt vÒ ho¸ thùc vËt cña hai loµi c©y thuèc d©n gian ®­îc nghiªn cøu vµ t¹o c¬ së khoa häc cho viÖc øng dông thùc tiÔn cña hai loµi c©y nµy. z 5 Ch­¬ng 1 tæng quan 1.1 Tæng quan vÒ c¸c loµi c©y ®­îc nghiªn cøu trong luËn ¸n 1.1 C©y hy thiªm (Siegesbeckia orientalis L.1 Thùc vËt häc [8], [14] Theo Ph¹m Hoµng Hé [8] cã hai loµi Siegesbeckia (Asteraceae) mäc ë n­íc ta: Siegesbeckia integrifolia Gagn.

Cho ®Õn nay chØ cã c©y Siegesbeckia orientalis L., tøc Hy thiªm (c¸c tªn gäi kh¸c: cá ®Ü, cøt lîn, cóc dÝnh, chã ®Î, cá bµ a, v.), ®­îc y häc d©n gian dïng ®Ó ch÷a bÖnh. Hy thiªm (Siegesbeckia orientalis L.) lµ c©y cá sèng h»ng n¨m, cao chõng 40cm ®Õn 1m, cã nhiÒu cµnh, cã l«ng tuyÕn. L¸ mäc ®èi cuèng ng¾n, h×nh ba c¹nh hay thu«n h×nh qu¶ tr¸m, ®Çu l¸ nhän, phÝa cuèng còng thãt l¹i, mÐp cã r¨ng c­a, mÆt d­íi h¬i cã l«ng, dµi 4-10cm, réng 3-6cm. Côm hoa h×nh ®Çu, mµu vµng, cuèng cã l«ng tuyÕn dÝnh.

Cã hai lo¹i l¸ b¾c kh«ng ®Òu nhau: l¸ b¾c ngoµi h×nh th×a dµi 9-10mm, mäc to¶ ra thµnh h×nh sao, cã l«ng dÝnh, c¸c l¸ b¾c trong dµi 5mm hîp thµnh mét tæng bao. Qu¶ bÕ, mµu ®en, h×nh trøng. C©y ra hoa vµo th¸ng 4 - 5, ®Ëu qu¶ vµo c¸c th¸ng 6 - 10. Thu h¸i c©y tr­íc khi ra hoa, ®em ph¬i kh« dïng lµm thuèc.

ë n­íc ta, nguån hy thiªm rÊt phong phó v× c©y nµy mäc ë kh¾p n¬i, r¶i r¸c tõ miÒn nói, trung du ®Õn vïng ®ång b»ng, trõ T©y Nguyªn.2 Nghiªn cøu ho¸ häc c¸c loµi Siegesbeckia z 6 C©y hy thiªm (Siegesbeckia orientalis L.) vµ mét sè loµi Siegesbeckia kh¸c ®­îc ph©n bè réng r·i ë c¸c vïng nhiÖt ®íi trªn thÕ giíi vµ lµ c©y thuèc ®­îc dïng trong y häc d©n gian cña mét sè n­íc nh­ Trung Quèc, NhËt B¶n, b¸n ®¶o TriÒu Tiªn, ViÖt Nam,., nªn ®· ®­îc quan t©m nghiªn cøu vÒ ho¸ häc. Lederer [74] ph©n lËp tõ Siegesbeckia orientalis cña Madagaskar mét -D-glucozit, C26H44O8, vµ ®Ò nghÞ ®Æt tªn cho chÊt nµy lµ darutozit. ChÊt nµy còng ®· ®­îc Auffray [Auffray, Bull. de l’Il Maurice (1988), x.

[74],[100] ph©n lËp ®­îc tõ S. Darutozit ngËm mét ph©n tö C2H5OH cã ®nc 2500C (kÕt tinh tõ etanol tuyÖt ®èi) vµ cã ®nc 2300C khi ngËm mét ph©n tö H2O (kÕt tinh tõ 50% etanol). Khi bÞ thuû ph©n bëi emulsin hoÆc men elateraza darutozit cho glucoz¬ vµ mét ditecpen ancol ba vßng cã ba nhãm hidroxi, C20H34O3, ®nc 168-1700C (kÕt tinh tõ benzen råi etanol). Lederer [74] gäi tªn ditecpen ancol nµy lµ darutigenol.

Diara vµ céng sù [100], [101] ®· kh¶o s¸t chñ yÕu b»ng c¸c ph­¬ng ph¸p ho¸ häc vµ ®­a ra cÊu tróc cña darutigenol 1 OH OH 17 15 CH 11 C H 20 16 CH2OH CH2OH 1 14 a H a 3 HO 4 H HO H 19 18 1 1b z 7 Darutigenol sau ®ã còng ®· ®­îc t×m thÊy d­íi d¹ng aglycon ë trong thiªn nhiªn, trong c©y Palafoxia arida [43]. CÊu tróc cña darutigenol ®­îc kh¼ng ®Þnh thªm bëi c¸c phæ khèi l­îng vµ céng h­ëng tõ proton [43]. Trong c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu nªu ë trªn, cÊu h×nh ë C-15 cña darutigenol cßn ch­a x¸c ®Þnh. Wenkert vµ céng sù [89] gi¶i quyÕt dùa vµo c¸c kh¶o s¸t phæ céng h­ëng tõ h¹t nh©n 13C; darutigenol cã cÊu h×nh C(15)R vµ ®­îc biÓu diÔn b»ng c«ng thøc 1b.

Dùa trªn c¸c chuyÓn dÞch cña tÝn hiÖu cacbon, J. Tanaka [55] ®· chøng minh ®­îc lµ ë darutozit liªn kÕt -D- glucozyl ph¶i ®Þnh vÞ ë nhãm 3-equatorial hidroxi cña aglycon darutigenol vµ nhãm hidroxi nµy cã cÊu h×nh R, chø kh«ng ph¶i ë nhãm hidroxi ë C-15 nh­ Diara vµ nh÷ng ng­êi kh¸c [101] ®· dù do¸n. VËy cÊu tróc cña darutozit ph¶i ®­îc biÓu diÔn bëi c«ng thøc 2. OH HOH2C 15 C H CH2OH O 2C C CH2 Me 3 HOH2C CH2 O GlcO H O 2 3 Glc= -D-glucopyranozyl Trong mét b»ng ph¸t minh, P.

Fabre [33] ®· ®­a ra mét quy tr×nh chiÕt darutozit tõ Siegesbeckia orientalis b»ng butanol. Shin [83] ®· ph©n lËp ®­îc tõ c©y Siegesbeckia orientalis cña TriÒu Tiªn c¸c phytosterol stigmasterol vµ -sitosterol. Tõ toµn bé c©y Siegesbeckia orientalis kh«, T. Yang vµ céng sù [96] ®· ph©n lËp ®­îc 3, 7-dimetylquercetin vµ hai tecpenoit kh«ng râ cÊu tróc.

z 8 3,7-dimetylquercetin lµ chÊt flavonoit duy nhÊt cho ®Õn nay ®­îc ph©n lËp tõ S. Rybalko vµ céng sù [75] ®· ph©n lËp ®­îc mét sesquitecpen lacton vµ ®Æt tªn cho nã lµ orientin. Còng theo c¸c t¸c gi¶ nµy orientin cã cÊu tróc 3 ch­a ®­îc x¸c ®Þnh døt kho¸t. Baruah vµ céng sù 18],[19], ®· ph©n lËp ®­îc tõ S.

orientalis ba lacton míi thuéc nhãm melampolid vµ chøng minh cÊu tróc cña chóng, ®ã lµ c¸c chÊt orientalid 4, vµ c¸c lacton 5 vµ 6. O 14 4 R=OH, R'= , R"= Ac CHO 1 OR" 10 2 9 8 OR' O 5 3 4 7 5 R=H, R'= , R"= Ac 6 13 11 15 CH2R 12 O O O 6 R=OH, R'= , R"= Me R. Baruah vµ céng sù {18} còng ®· ph©n lËp ®­îc darutigenol (1b) tõ c¸c ph©n ®o¹n ph©n cùc h¬n cña c¸c phÇn chiÕt S. Bohlmann vµ céng sù [98] ®· ph©n lËp ®­îc tõ phÇn trªn mÆt ®Êt cña S.