MỞ ĐẦU Măng cụt (Garcinia mangostana L.) thuộc họ Clusiaceae (Guttiferae) được biết đến là “nữ hoàng trái cây” ngoài hương vị thơm ngon còn là một dược liệu quý giá, vỏ quả măng cụt được sử dụng trong y học dân gian để chữa bệnh tiêu chảy, kiết lị…Nghiên cứu hóa thực vật cho thấy măng cụt có chứa nhiều chất hóa học khác nhau như tannin, chất nhựa (resin), pectin và đặc biệt là các dẫn xuất xanthone, những chất thuộc nhóm chất phenolic. Các chất xanthone của vỏ quả măng cụt đã được xác định là: -mangostin, -mangostin, -mangostin, isomangostin, normangostin, trong đó hoạt chất -mangostin có hàm lượng cao nhất, chiếm khoảng 0,02- 0,2%. Các mangostin có nhiều hoạt tính sinh học quý như: hoạt tính kháng khuẩn, hoạt tính kháng nấm, hoạt tính chống viêm, hoạt tính chống oxi hóa nên đã và đang được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Hiện nay cùng với việc sử dụng công nghệ phytosome đang dần được ứng dụng rộng rãi do khả năng tăng sinh khả dụng rất lớn các hoạt chất có nguồn gốc từ tự nhiên, có độ an toàn cao, không có tác dụng phụ và liều sử dụng nhỏ.
Phytosome có cấu trúc tương tự màng tế bào sinh học, tương hợp sinh học cao và thuận lợi hơn để được vận chuyển vào nội bào. Công nghệ phytosome là công nghệ nghiên cứu bào chế và ứng dụng phức hợp của các hợp chất tự nhiên với phospholipid có cấu trúc tương tự màng tế bào nhằm tăng khả năng vận chuyển các hoạt chất từ môi trường thân nước sang môi trường thân lipid để tăng hấp thu cho các hoạt chất tự nhiên. Sử dụng các hợp chất mangostin kết hợp với công nghệ phytosome sẽ tạo ra một dòng sản phẩm mới có nguồn gốc tự nhiên phục vụ trong chăm sóc sức khoẻ ngày càng phổ biến do tính tự nhiên, sự phong phú, tương hợp sinh học cao. Sử dụng các phospholipid có nguồn gốc tự nhiên, phát triển thành công dạng bào chế phytosome cho các sản phẩm tự nhiên đã tạo ra một hướng đột phá mới cho xu hướng phát triển này.
Các nghiên cứu về tinh sạch và tác dụng sinh học của các mangostin, và đặc biệt là công nghệ phytosome ở Việt Nam vẫn còn rất hạn chế. Hơn nữa, cũng vẫn còn thiếu vắng những nghiên cứu sâu về tính kháng khuẩn, tác dụng chống oxi hóa của hoạt chất mangostin phytosome trên động vật thực nghiệm làm cơ sở khoa học TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com cho các nghiên cứu tạo sản phẩm ứng dụng các hoạt chất mangostin phytosome trong việc chăm sóc sức khỏe con người từ nguồn dược liệu quý trong nước. Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu tạo hoạt chất mangostin phytosome và đánh giá khả năng chống oxi hóa của hoạt chất trên động vật thực nghiệm” với các mục tiêu sau: (1) Nghiên cứu tách chiết được hoạt chất mangostin sạch; (2) Nghiên cứu công nghệ tạo hoạt chất mangostin phytosome; (3) Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của hoạt chất mangostin phytosome trên động vật thực nghiệm. TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Hoạt chất α- mangostin 1.1 Giới thiệu chung Hoạt chất α- mangostin là một chất được tách chiết từ vỏ quả măng cụt, chiếm hàm lượng rất cao trong vỏ quả này khoảng 0,02 % đến 0,2 % trọng lượng khô. Chất được biết đến với danh pháp quốc tế là: 1,3,6-trihydroxy-7-methoxy-2,8-bis (3-methylbut-2-enyl) xanthen-9-one, có công thức phân tử là C24H26O6 và khối lượng phân tử 410,46 g /mol. Là tinh thể có màu vàng, có nhiệt độ nóng chảy khoảng từ 205-206 0C, chất được coi là gần như không tan trong nước do nồng độ tan rất thấp chỉ khoảng 2,03x10-4 mg/L ở 250C [58], tuy nhiên lại có thể tan trong các chất như: ancol, aceton, chloroform, ethyl acetat [4].2 Cấu trúc hóa học Hoạt chất α- mangostin có cấu trúc điển hình của một hợp chất xanthone. Trong đó các hợp chất xanthone được biết đến như là các chất chống oxi hóa mạnh, có cấu trúc mạch phẳng gồm các vòng 6 carbon nối với nhau bởi nhóm carboxyl và nguyên tử oxi tạo thành khung xương chính của phân tử.
Cấu trúc này có dạng giống cấu trúc của chromono (hình 1. Tuy nhiên thay vì chỉ có một vòng 6 carbon thì xanthone có hai vòng 6 carbon ở hai bên (hình 1. Khung xương chính được nối với các mạch bên khác nhau tạo thành nhiều loại xanthone có đặc tính vật lý, hóa học, sinh học khác nhau. Ngày nay, người ta đã tìm được hơn 200 loại dẫn xuất xanthone khác nhau, với 60 loại xanthone có trong vỏ quả măng cụt [5].
Cấu trúc của một Chromono [56] TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Cấu trúc khung xương của phân tử xanthone (PubChem CID:7020) [60] Dựa trên cấu trúc khung xương của hợp chất xanthone, cấu trúc α-mangostin có thêm một nhóm methoxyl (- O - CH3), hai nhóm isoprenyl (C5H8) và ba nhóm chức hydroxyl (- OH ) được mô tả trên hình 1. Trong đó nhóm isoprenyl đóng vai trò quan trọng trong việc giúp α- mangostin có hoạt tính kháng khuẩn [28,45] Hình 1. Cấu trúc hóa học của α- mangostin (PubChem CID: 5281650) [58] 1.3 Hoạt tính sinh học Đã từ lâu, vỏ quả măng cụt được sử dụng trong y học cổ truyền không chỉ tại Việt Nam mà còn nhiều nước Châu Á như Trung Quốc, Ấn Độ với tác dụng chữa trị kiết lỵ, tiêu chảy, chữa đau bụng, làm khô vết thương, chống nhiễm trùng da [6].
Một số nghiên cứu còn cho thấy các hợp chất xanthone có trong vỏ quả măng cụt còn có khả năng kìm hãm sự phát triển của khối u ung thư, chống oxi hóa, kháng viêm, kháng khuẩn… TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.1 Hoạt tính kháng khuẩn Hoạt chất α-mangostin cùng với các dẫn xuất xanthone được biết đến có khả năng kháng khuẩn mạnh. Theo nghiên cứu của Pothitirat và cộng sự (2009) cho thấy α-mangostin có khả năng kháng lại vi khuẩn gram dương Propionibacterium acnes, một loại vi khuẩn có trên bề mặt da của con người gây nên các bệnh như mụn trứng cá với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là 1,95 µg/ml [41]. Ngoài ra α- mangostin còn chống lại các vi khuẩn kháng lại kháng sinh, những vi khuẩn này có nguy cơ gây bệnh không thể kiểm soát với người đã được điều trị bằng kháng sinh trong dài hạn, Iinuna và cộng sự (1996) đã đề cập đến khả năng hạn chế sự phát triển của Staphylococcus aureus kháng methicillin của α- mangostin, khả năng này tăng lên khi kết hợp với hoạt động của kháng sinh vancomynine [25]. Ở một nghiên cứu khác Sakagami và cộng sự (2005) đã chỉ ra rằng α-mangostin có khả năng chống lại các vi khuẩn Enterococci kháng vancomycine ở nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là 6,25 µg/ml và kháng lại S.aureus kháng methicillin ở nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) 6,25-12,5 µg/ml [42].
Nhờ hoạt tính này mà mà α- mangostin góp phần kiểm soát sự nhiễm trùng do vi khuẩn Enterococci và S.aureus gây ra. Jun và cộng sự (2013) đã dùng năm hoạt chất xanthone khác nhau thử nghiệm kháng lại vi khuẩn S.aureus kháng methicillin, kết quả cho thấy α- mangostin có nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) tốt nhất 0,78-1,56 µg/ml, đồng thời nhóm ông cho rằng α-mangostin có khả năng diệt S.aureus kháng methicillin nhanh là do sự tương tác trực tiếp của nhóm isoprenyl trong α- mangostin với lớp lipid kép của màng tế bào vi khuẩn dẫn đến màng này bị vỡ và làm tăng tính thẩm thấu của màng [28]. Như vậy, α-mangostin và các dẫn xuất xanthone từ quả măng cụt có khả năng giúp kháng lại một số loại bệnh do vi khuẩn gây nên, đồng thời cũng có thể ngăn chặn nguy cơ bùng phát dịch bệnh do các vi khuẩn kháng kháng sinh gây ra. Pimchan và cộng sự (2017) đã nghiên cứu kết hợp α- mangostin và kháng sinh ceftazidime chống lại vi khuẩn Acinetobacter baumannii kháng ceftazidime kết quả cho thấy sự kết hợp này có hiệu quả tốt khi làm mỏng các màng peptidoglycan, tăng tính thấm của màng tế bào của khuẩn A.baumannii đồng thời α- mangostin cho thấy khả năng ức chế enzyme β-lactamase loại IV của khuẩn này gây ra kìm hãm và tiêu TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com diệt chúng.
Từ nghiên cứu này, cho thấy có thể phát triển sử dụng α- mangostin như một dược phẩm bổ sung, có thể phối hợp với kháng sinh ceftazidime để tăng cường khả năng tiêu diệt A.baumannii kháng kháng ceftazidime [39]. Một nghiên cứu khác, Sivaranjani và cộng sự (2017) đã sử dụng α- mangostin để tiêu diệt khuẩn Staphylococcus epidermidis RP62A, thu được nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu (MBC) của α-mangostin với khuẩn S.epidermidis RP62A lần lượt là 1,25 và 5 μg / mL. Trong đó α- mangostin thể hiện khả năng diệt khuẩn rất tốt khi nhanh chóng làm giảm lượng vi khuẩn S.epidermidis RP62A chỉ trong vòng năm phút. Cơ chế diệt khuẩn S.epidermidis của α-mangostin được giải thích do nó có thể ức chế và diệt trừ màng sinh học (biofilm) của loài khuẩn này.
Từ đó, cho thấy tiềm năng của α-mangostin có thể sử dụng hỗ trợ điều trị nhiễm trùng do vi khuẩn S.epidermidis gây ra [47].2 Hoạt tính kháng nấm Các hợp chất xanthone nói chung và α- mangostin được tách chiết từ vỏ quả măng cụt có khả năng kháng một số loại nấm gây bệnh ở thực vật, là nguyên nhân gây thiệt hại mùa màng như Fusarium oxysporum, Aliciella tenuis, Aspergillus oryzae [22]. Ngoài ra α- mangostin còn có khả năng chống lại nấm Candida albicans, một loại nấm gây bệnh nhiễm trùng đường sinh dục, miệng da và máu. Người ta dự đoán rằng cơ chế kháng nấm của α- mangostin và các dẫn xuất xanthone là do chúng tấn công vào cấu trúc và chức năng của tế bào nấm, đặc biệt là ergosterol, một loại lipid qua trọng trong màng tế bào nấm, mà không có ở tế bào động vật [16]. Vậy nên điều này có ý nghĩa sử dụng α- mangostin như chất diệt bệnh nấm trên động vật, mà không sợ ảnh hưởng đến tế bào của chúng.3 Hoạt tính kháng viêm Trong nghiên cứu của mình Nakatani và cộng sự (2002), đã chứng minh rằng cao chiết xanthone từ vỏ quả măng cụt có khả năng ức chế quá trình giải phóng histamine và tổng hợp prostaglandin E2.
Do đó, các chất tách chiết từ vỏ quả măng cụt chống dị ứng và kháng viêm [37]. Ngoài ra năm 2010, Bumrungpert và cộng sự đã chứng minh được rằng α- mangostin và γ-mangostin có thể ức chế hoạt động của LPS (lipopolisaccharide có trong plasma ở người béo phì) lên sự biểu hiện của các TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com gen quy định protein-enzyme liên quan đến phản ứng viêm và kháng insulin ở đại thực bào. Hai dẫn xuất xanthone có từ vỏ quả măng cụt này có thể làm suy giảm khả năng cảm ứng biểu hiện interleukin-6, yếu tố gây lên hoại tử (TFNα) [17] 1.