Nghiên cứu khảo sát các hợp chất alkaloid có trong lá trinh nữ hoàng cung crinum latifolium l có hoạt tính sinh học ứng dụng trong y học

Tài liệu nghiên cứu Nghiên cứu khảo sát các hợp chất alkaloid có trong lá trinh nữ hoàng cung crinum latifolium l có, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Phùng Văn Bảo
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Minh Hoàng
• Trường học: Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Khảo Sát Các Hợp Chất Alkaloid Có Trong Lá Trinh Nữ Hoàng Cung (Crinum Latifolium L.) Có Hoạt Tính Sinh Học Ứng Dụng Trong Y Học
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về thực vật học
• 1.2. Vị trí phân loại
• 1.3. Đặc điểm thực vật
• 1.4. Đặc điểm phân bố và sinh thái
• 1.5. Tác dụng dược lý
• 1.6. Một số công thức hóa học
• 1.7. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về cây Trinh nữ hoàng cung
• 1.7.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.7.2. Tình hình nghiên cứu nước ngoài
• 1.8. Phương pháp chiết xuất hợp chất tự nhiên
• 1.8.1. Phương pháp ngâm
• 1.8.2. Phương pháp đun khuấy từ hồi lưu
• 1.8.3. Phương pháp sắc ký bản mỏng
• 1.8.4. Phương pháp sắc ký cột
• 2. CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Dung môi và hóa chất
• 2.3. Trang thiết bị nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU KHÁM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu hợp chất alkaloid trong lá trinh nữ hoàng cung

Nghiên cứu về hợp chất alkaloid trong lá trinh nữ hoàng cung (Crinum latifolium L.) đang thu hút sự chú ý của nhiều nhà khoa học. Cây này không chỉ có giá trị dược liệu mà còn chứa nhiều hoạt chất có khả năng kháng ung thư. Theo thống kê, số ca ung thư tại Việt Nam ngày càng gia tăng, điều này thúc đẩy nhu cầu tìm kiếm các nguồn dược liệu tự nhiên có tác dụng điều trị. Việc nghiên cứu các hợp chất alkaloid trong lá cây này có thể mở ra hướng đi mới trong việc phát triển thuốc điều trị ung thư.

1.1. Đặc điểm thực vật và phân bố của trinh nữ hoàng cung

Trinh nữ hoàng cung là một loại cây thuộc họ Amaryllidaceae, có thân hành lớn và lá dài. Cây thường được trồng ở các tỉnh miền Trung và Nam Trung Bộ Việt Nam. Đặc điểm sinh thái của cây cho thấy nó ưa ẩm và phát triển tốt trong khí hậu nhiệt đới.

1.2. Tình hình nghiên cứu hợp chất alkaloid trong nước và quốc tế

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng lá trinh nữ hoàng cung chứa các hợp chất alkaloid như lycorine và crinamine có tác dụng kháng ung thư. Các nghiên cứu trong nước đã xác định được hàm lượng alkaloid trong lá cây, trong khi các nghiên cứu quốc tế cũng đã phát hiện ra nhiều hợp chất mới với hoạt tính sinh học cao.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu hợp chất alkaloid

Mặc dù có nhiều tiềm năng, việc nghiên cứu hợp chất alkaloid trong lá trinh nữ hoàng cung vẫn gặp phải một số thách thức. Đầu tiên, việc xác định chính xác cấu trúc và hàm lượng của các hợp chất này là rất khó khăn. Thứ hai, việc chiết xuất và phân lập các hợp chất alkaloid cần phải được thực hiện bằng các phương pháp hiện đại để đảm bảo độ tinh khiết và hiệu quả. Cuối cùng, việc ứng dụng các hợp chất này trong y học vẫn cần nhiều nghiên cứu hơn để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả.

2.1. Khó khăn trong việc chiết xuất hợp chất alkaloid

Phương pháp chiết xuất hiện tại vẫn còn nhiều hạn chế, đặc biệt là trong việc tách biệt các hợp chất alkaloid từ lá cây. Cần có các phương pháp tối ưu hơn để nâng cao hiệu suất chiết xuất.

2.2. Thiếu thông tin về tác dụng sinh học của alkaloid

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu, nhưng thông tin về tác dụng sinh học của các hợp chất alkaloid trong lá trinh nữ hoàng cung vẫn còn hạn chế. Cần có thêm các thử nghiệm lâm sàng để xác định rõ ràng hơn về hiệu quả điều trị.

III. Phương pháp nghiên cứu hợp chất alkaloid trong lá trinh nữ hoàng cung

Để nghiên cứu hợp chất alkaloid, các phương pháp chiết xuất hiện đại như sắc ký cột và sắc ký bản mỏng được áp dụng. Phương pháp ngâm và đun khuấy từ hồi lưu cũng được sử dụng để tối ưu hóa quá trình chiết xuất. Các phương pháp này giúp tách biệt và xác định các hợp chất alkaloid một cách hiệu quả hơn, từ đó có thể nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính sinh học của chúng.

3.1. Phương pháp ngâm chiết hợp chất tự nhiên

Phương pháp ngâm chiết là một trong những phương pháp đơn giản và hiệu quả để tách chiết hợp chất alkaloid. Dung môi được sử dụng để hòa tan các hợp chất trong lá cây, từ đó thu được dịch chiết có chứa alkaloid.

3.2. Phương pháp sắc ký cột trong phân tích alkaloid

Sắc ký cột là phương pháp hiệu quả để tách biệt các hợp chất alkaloid từ dịch chiết. Phương pháp này cho phép phân tích và xác định các hợp chất một cách chính xác, giúp nâng cao độ tin cậy của kết quả nghiên cứu.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hợp chất alkaloid trong y học

Các hợp chất alkaloid trong lá trinh nữ hoàng cung đã được chứng minh có nhiều ứng dụng trong y học, đặc biệt là trong điều trị ung thư. Các nghiên cứu cho thấy rằng các hợp chất như lycorine có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Điều này mở ra cơ hội cho việc phát triển các loại thuốc mới từ nguồn dược liệu tự nhiên này.

4.1. Tác dụng kháng ung thư của alkaloid

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hợp chất alkaloid như crinamine và lycorine có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, đặc biệt là ung thư vú và ung thư buồng trứng.

4.2. Ứng dụng trong điều trị các bệnh lý khác

Ngoài tác dụng kháng ung thư, lá trinh nữ hoàng cung còn được sử dụng trong điều trị các bệnh lý khác như viêm da, đau khớp và dị ứng. Điều này cho thấy tiềm năng dược lý phong phú của cây này.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu hợp chất alkaloid

Nghiên cứu về hợp chất alkaloid trong lá trinh nữ hoàng cung đang mở ra nhiều triển vọng mới trong lĩnh vực y học. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để xác định rõ hơn về cấu trúc, hoạt tính sinh học và ứng dụng thực tiễn của các hợp chất này. Việc phát triển các phương pháp chiết xuất và phân tích hiện đại sẽ giúp nâng cao hiệu quả nghiên cứu và ứng dụng của chúng trong điều trị bệnh.

5.1. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần có nhiều nghiên cứu hơn về các hợp chất alkaloid trong lá trinh nữ hoàng cung để xác định rõ hơn về tác dụng và cơ chế hoạt động của chúng trong điều trị bệnh.

5.2. Tiềm năng phát triển dược phẩm từ alkaloid

Với những kết quả nghiên cứu hiện tại, có thể phát triển các loại dược phẩm mới từ hợp chất alkaloid trong lá trinh nữ hoàng cung, góp phần vào việc điều trị hiệu quả các bệnh lý nghiêm trọng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về thực vật học Trinh nữ hoàng cung hay còn gọi là náng lá rộng, tỏi lơi lá rộng, tây nam văn châu lan, tỏi Thái Lan, vạn châu lan, thập bát học sỹ hay hoàng cung trinh nữ. Trinh nữ hoàng cung có tên khoa học là Crinum latifolium L., là một loài thực vật có hoa trong họ Amaryllidales. Vị trí phân loại ⮚ Giới: Plantae ⮚ Bộ: Asparagales ⮚ Họ: Amaryllidaceae ⮚ Chi: Crinum ⮚ Loài: Crinum latifolium 1.

Đặc điểm thực vật Hình 1. Trinh nữ hoàng cung SVTH: PHÙNG VĂN BẢO 3 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN MINH HOÀNG ⮚ Trinh nữ hoàng cung là một loại cỏ, thân hành như củ hành tây to, đường kính 10 - 15 cm, bẹ lá úp nhau thành một thân giả dài khoảng 10 - 15 cm, có nhiều lá mỏng kéo dài từ 80 - 100 cm, hai bên mép lá lượn sóng. ⮚ Gân lá song song, mặt trên lá lõm thành rãnh, mặt dưới lá có một sống lá nổi rất rõ, đầu bẹ lá nơi sát đất có màu đỏ tím.

⮚ Hoa mọc thành tán gồm 6 - 18 hoa, trên một cánh hoa dài 30 - 60 cm. Cánh hoa màu trắng có điểm màu tím đỏ, từ thân hành mọc rất nhiều củ con có thể tách ra để trồng riêng dễ dàng. Đặc điểm phân bố và sinh thái ⮚ Cây Trinh nữ hoàng cung được trồng rộng rãi ở Ấn Độ, Thái Lan, Trung Quốc, Indonexia, Philippin, Campuchia, Lào. ⮚ Ở Việt Nam, cây được trồng chủ yếu ở các tỉnh Miền Trung và Nam Trung Bộ.

⮚ Là loại cây ưa ẩm, sáng hoặc một phần bóng mát. Sinh trưởng và phát triển ở khí hậu nóng và ẩm của vùng nhiệt đới. Mỗi năm cây cho 6 - 8 lá mới và đẻ thêm 3 - 5 hành con. ⮚ Cây ra hoa hàng năm vào khoảng tháng 6 - 8.

Bộ phận dùng chủ yếu là lá và thân hành. Tác dụng dược lý ⮚ Theo y học dân gian: thân hành hoặc lá Trinh nữ hoàng cung được xào nóng hoặc giã đắp bên ngoài trong điều trị đau khớp, viêm da, mụn nhọt, rắn cắn,., dịch ép lá trị đau tai. ⮚ Theo y học hiện đại: Trinh nữ hoàng cung còn có một số hoạt chất sinh học để làm thuốc trong điều trị một số bệnh ung thư như: ung thư vú, ung thư tử cung, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư hầu họng,. SVTH: PHÙNG VĂN BẢO 4 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.

NGUYỄN MINH HOÀNG 1. Một số công thức hóa học ⮚ Các hợp chất alkaloid Lycorin Crinamine Haemanthamine Crinine SVTH: PHÙNG VĂN BẢO 5 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN MINH HOÀNG Powelline Hình 1. Công thức hóa học của các hợp chất alkaloid từ lá Trinh nữ hoàng cung ⮚ Các hợp chất flavonoid: Astragalin SVTH: PHÙNG VĂN BẢO 6 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS.

NGUYỄN MINH HOÀNG Kaempferol Hình 1. Công thức hóa học của các hợp chất flavonoid từ lá Trinh nữ hoàng cung 1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về cây Trinh nữ hoàng cung 1. Tình hình nghiên cứu trong nước ⮚ Vào năm 2000, nhóm tác giả Tôn Nữ Quỳnh Như và Võ Thị Bạch Huệ đã khảo sát sự biến đổi alkaloid trong lá thay đổi theo tháng, theo mùa, sự tập trung alkaloid trong các bộ phận khi cây chưa nở hoa cũng như lúc đã nở hoa.

Đặc biệt, nhóm tác giả đã xác định hàm lượng alkaloid toàn phần trong 100g cao cồn Crinum latifolium L. thu được 6–hydroxy crinamidin với hiệu suất 15 – 21% (Tôn Nữ Quỳnh Như và Võ Thị Bạch Huệ, 2000). ⮚ Năm 2004, nhóm tác giả Mai Đình Trị và Nguyễn Công Hào đã cô lập được 4 hợp chất từ lá tươi cây Trinh nữ hoàng cung: E-p-hydroxycinnamat metyl, E-3,4- dihidro-xycinnamat etyl, kaempferol-3-O-β-D-gluco-pyranosit và kaemperol-3- 4’-di-O-β-D-glyco-pyranosit và các cấu trúc hợp chất được xác định bằng các phương pháp hóa lý hiện đại như: phổ MS, NMR 1H, 13C, IR (Mai Đình Trị và Nguyễn Công Hào, 2004). ⮚ Năm 2010, Nguyễn Nhật Thành và cộng sự đã khảo sát thành phần hóa học của Trinh nữ hoàng cung có các nhóm chất: triterpenoid, flavonoid, alkaloid, tannin, saponin, chất khử, acid hữu cơ và hợp chất polyuronid, trong đó các hợp chất ở nhóm triterpenoid và flavonoid tồn tại cả ở dạng tự do và dạng glycosid.

Kết quả SVTH: PHÙNG VĂN BẢO 7 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN MINH HOÀNG phân tích định tính, định lượng hai nhóm chất chính của hoa Trinh nữ hoàng cung bằng các kỹ thuật sắc ký nhóm flavonoid và alkaloid cho thấy thành phần hoạt chất trong mỗi nhóm cũng rất phong phú và khác nhau cả về thành phần và tỉ lệ hoạt chất trong từng bộ phận của cành hoa (Nguyễn Nhật Thành và cộng sự, 2010). ⮚ Năm 2014, Nguyễn Hữu Lạc Thủy đã cô lập một hợp chất tinh khiết mới (6 – ethoxyundulatin) từ cao phân đoạn alkaloid trong lá Trinh nữ hoàng cung bằng phương pháp SFE (chiết bằng chất lỏng siêu tới hạn). Cấu trúc hợp chất được xác định bằng các phương pháp hóa lý hiện đại như: phổ MS, NMR, IR (Nguyễn Hữu Lạc Thủy, 2014).

⮚ Năm 2018, Trần Thị Hồng Hạnh và cộng sự đã cô lập được 3 loại alkaloid mới thuộc khung crinane: 6-methoxyundulatine, 6-methoxycrinamidine và undulatine N-oxide. Cấu trúc hợp chất được xác định bằng các phương pháp hóa lý hiện đại như: phổ NMR, MS,…(Trần Thị Hồng Hạnh và cộng sự, 2018). Tình hình nghiên cứu nước ngoài ⮚ Năm 1983, Kobayashi và cộng sự đã xác định cấu trúc của các hợp chất từ Crinum latifolium L. như: lycorine, 1-O-acetyllycorine, crinine, powelline và crinamine bằng phổ 1H-NMR, IR, MS (Kobayash et al, 1983).

và cộng sự đã khảo sát cao chiết Crinum latifolium L. bằng nước nóng có tác dụng kích thích sự sinh sản của tế bào lympho T trong thử nghiệm invitro trên bạch cầu đơn nhân to ngoại vi lấy từ máu ngoại vi người. Trong thử nghiệm invivo, tác dụng cũng tương tự: kích thích sự sinh sản hoạt hóa tế bào lympho T trong máu ngoại vi chuột (Zvetkova et al, 2001). ⮚ Năm 2018, Ming – Xin Chen và cộng sự đã cô lập 4 hợp chất mới, 1 alkaloid cũ: 4,8-dimethoxy-cripowellin C; 4,8-dimethoxy-cripowellin D; 9-methoxy- cripowellin B; 4-methoxy-8hydroxy-cripowellin B; cripowellin C từ cao ethanol 95% của Crinum latifolium L.

và cấu trúc các hợp chất được xác định bằng các SVTH: PHÙNG VĂN BẢO 8 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN MINH HOÀNG phương pháp hóa lý hiện đại như: phổ MS, NMR 1H, 13C, IR. Các hợp chất cô lập được có khả năng chống lại tế bào ung thư phổi, kháng khuẩn và chống viêm (Chen et al, 2018). Phương pháp chiết xuất hợp chất tự nhiên 1.

Phương pháp ngâm ⮚ Phương pháp ngâm là phương pháp đơn giản và được sử dụng phổ biến để tách chiết hợp chất tự nhiên. Đây là phương pháp chiết xuất rắn – lỏng bằng cách cho dung môi (pha lỏng) xuyên thấu vào cấu trúc tế bào thực vật (pha rắn) và hòa tan các hợp chất tự nhiên. ⮚ Sau khi chuẩn bị dược liệu, người ta đổ dung môi cho ngập dược liệu trong bình chiết xuất, sau một thời gian ngâm nhất định (quy định riêng cho từng dược liệu), rút lấy dịch chiết (lọc hoặc gạn) và rửa dược liệu bằng một lượng dung môi thích hợp. Để tăng cường hiệu quả chiết xuất, có thể tiến hành khuấy trộn bằng cánh khuấy hoặc rút dịch chiết ở dưới rồi lại đổ lên trên (tuần hoàn cưỡng bức dung môi).

❖ Ưu điểm: Đây là phương pháp đơn giản nhất, dễ thực hiện, thiết bị đơn giản, rẻ tiền (Từ Minh Koong, 2007). Phương pháp đun khuấy từ hồi lưu Phương pháp đun khuấy từ hồi lưu là một biến thể của phương pháp ngâm chiết. Hiệu quả của phương pháp này được tăng cao nhờ có sự khuấy trộn thường xuyên kết hợp với gia nhiệt trên máy khuấy. Bên cạnh đó ống sinh hàn được lắp thêm để ngăn dung môi bay hơi.

Nên chiết theo kiểu chiết phân đoạn, chia lượng dung môi ra nhiều lần để chiết kiệt chất trong mẫu cây (Từ Minh Koong, 2007). Phương pháp sắc ký bản mỏng ⮚ Phương pháp sắc ký bản mỏng chủ yếu dựa vào hiện tượng hấp thu trong đó pha động là một hỗn hợp các dung môi, di chuyển ngang qua một pha tĩnh là một chất hấp thu trơ. Pha tĩnh này được tráng thành một lớp mỏng, phủ lên một nền phẳng SVTH: PHÙNG VĂN BẢO 9 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN MINH HOÀNG như tấm kính, tấm nhôm hoặc tấm plastic.

Trong quá trình di chuyển, mỗi thành phần chuyển dịch với tốc độ khác nhau, tùy theo bản chất của chúng và cuối cùng dừng lại ở những vị trí khác nhau. ⮚ Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng ít chất hấp thu, cần rất ít mẫu phân tích, quá trình triển khai sắc ký nhanh nên trong một thời gian ngắn có thể biết ngay kết quả mẫu cần phân tích có chứa bao nhiêu chất khác nhau, ngoài ra còn có thể phân tích đồng thời mẫu và chất chuẩn đối chứng (Nguyễn Kim Phi Phụng, 2007). Phương pháp sắc ký cột ⮚ Sắc ký là một phương pháp vật lý để tách một hỗn hợp gồm nhiều loại hợp chất ra riêng thành từng loại đơn chất, dựa vào tính ái lực khác nhau của những loại hợp chất đối với một hệ thống (hệ thống gồm hai pha: một pha động và một pha tĩnh). ⮚ Trong sắc ký cột, pha tĩnh thường được nạp trong một cột làm bằng thủy tinh.

Mẫu chất cần phân tích được đặt phía trên đầu pha tĩnh, có môt lớp bông thủy tinh đặt lên trên bề mặt để không bị xáo trộn lớp mặt. Dung môi giải ly được đưa ra và hứng trong những lọ nhỏ ở phía dưới cột, rồi đem đi đuổi dung môi, dùng sắc ký lớp mỏng để theo dõi quá trình giải ly. Pha tĩnh trong sắc ký cột là silica gel loại thường, hợp chất không phân cực được giải ly ra khỏi cột trước, hợp chất phân cực được giải ly ra sau (Nguyễn Kim Phi Phụng, 2007). ⮚ Dựa vào việc sử dụng kích thước hạt silica gel khác nhau làm pha tĩnh và áp suất người ta chia làm 3 loại sắc ký cột: ✔ Sắc ký cột thường: dùng cột thủy tinh chứa hạt silica gel kích cỡ 60 – 200 µm, áp suất khí quyển.

✔ Sắc ký trung áp: kích cỡ hạt 40 – 63 µm, áp suất 75 – 600 psi. ✔ Sắc ký cao áp: cột bằng thép không rỉ chứa hạt silica gel 3 – 10 µm, áp suất 500 – 3000 psi. SVTH: PHÙNG VĂN BẢO 10 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN MINH HOÀNG ⮚ Với những hỗn hợp cao chiết có nhiều hợp chất khác nhau, ít có phương pháp sắc ký cột hiệu quả chỉ một lần mà tách ra được các đơn chất nên phải thực hiện nhiều lần sắc ký cột.

SVTH: PHÙNG VĂN BẢO 11 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS. NGUYỄN MINH HOÀNG CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.