ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nhiều thế kỷ qua, loài người đã dựa chủ yếu vào thực vật như là nguồn cung cấp carbohydrate, protein và chất béo làm thực phẩm. Hơn nữa, thực vật cũng là nguồn cung cấp phong phú các hợp chất tự nhiên dùng làm dược phẩm, hóa chất nông nghiệp, hương liệu, chất màu, thuốc trừ sâu sinh học hoặc các chất phụ gia thực phẩm có giá trị (Rao và cs. Những sản phẩm này được biết như là các chất trao đổi thứ cấp, được hình thành với một lượng rất nhỏ trong cây (thường nhỏ hơn 1% khối lượng khô) và chức năng trao đổi chất chưa được biết đầy đủ. Chúng được xem là sản phẩm của các phản ứng hóa học của thực vật với môi trường hoặc là sự bảo vệ hóa học chống lại vi sinh vật và động vật (Wink, 1999).
Theo tổ chức Y Tế Thế Giới, 80% dân số ở các nước đang phát triển sử dụng y học cổ truyền hoặc thuốc từ thảo dược để chăm sóc và bảo vệ sức khỏe. Nhu cầu về dược liệu, các sản phẩm từ dược liệu có xu hướng ngày càng gia tăng. Theo báo cáo của Bộ Y Tế tính đến năm 2016, nước ta đã ghi nhận có hơn 5.000 loài thực vật được sử dụng làm thuốc. Cây hoàng đằng còn có tên gọi khác là nam hoàng liên, dây vàng giang, có tác dụng thanh nhiệt tiêu viêm, lợi thấp, giải độc (Dược điển Việt Nam IV, 2009).
Hoàng đằng có vị đắng, tính hàn, được dùng làm thuốc bổ chữa các chứng viêm tấy, kiết lỵ, tiêu chảy, sốt rét, bệnh về gan, nóng trong người, lở ngứa ngoài da, mắt đỏ có màng, viêm tai chảy mủ (Đỗ Huy Bích và cs. Ngoài ra, trong nhiều năm trở lại đây, rất nhiều nghiên cứu đã được công bố về hoạt tính và dược học của hoàng đằng cũng như các thành phần chiết xuất từ rễ cây hoàng đằng, trong đó palmatine chloride được chứng minh là một trong những thành phần chính tạo nên dược tính cao của rễ cây hoàng đằng. Palmatine chloride chiết từ hoàng đằng có thể dùng chữa đau mắt, tiêu chảy, lỵ như hoàng đằng (Đỗ Tất Lợi, 2004). Trong xu hướng của nền sản xuất dược phẩm ngày nay, các thuốc có nguồn gốc thiên nhiên ngày càng được ưu tiên sử dụng hơn.
Mặt khác, palmatine chloride có ưu điểm là ít độc, ít tác dụng phụ. Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình chiết tách và cô lập palmatine chloride từ thân rễ cây hoàng đằng (Fibraurea SVTH: ĐẶNG HOÀI THƯƠNG 1 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: THS. NGUYỄN MINH HOÀNG tinctoria L.)” nhằm chủ động hơn về nguồn nguyên liệu dược phẩm cho đất nước và ứng dụng trong lĩnh vực y dược, thực phẩm,… Mục tiêu đề tài: - Khảo sát lượng dung môi, thời gian ly trích, tỉ lệ than hoạt và phương pháp tối ưu trong quy trình chiết tách palmatine chloride có trong thân rễ cây hoàng đằng (Fibraurea tinctoria L. - Cô lập và tinh sạch palmatine thu được bằng sắc kí cột.
- Định danh và xác định cấu trúc của palmatine thu được bằng một số phương pháp như: sắc kí bản mỏng, đo điểm nóng chảy, sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC), phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR. SVTH: ĐẶNG HOÀI THƯƠNG 2 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: THS. NGUYỄN MINH HOÀNG 1. Tổng quan về cây hoàng đằng Hoàng đằng còn có tên là nam hoàng liên, thích hoàng liên, dây vàng giang, khau khem (Tày), co lạc khem (Thái), tốt choọc, t’rơn (K’dong).
Tên khoa học Fibraurea tinctoria L. và Fibraurea recisa Pierre, thuộc họ Tiết dê (Menispermaceae) (Đỗ Huy Bích và cs., 2004) Phân loại thực vật: Bộ: Ranunculales Họ: Menispermaceae Chi: Fibraurea Loài: Fibraurea tinctoria L. 1: Cây hoàng đằng Fibraurea tinctoria L. Phân bố: chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu Á, từ một số đảo lớn của Indonesia, Philippines, Malaysia đến Thái Lan, Campuchia, Lào, Việt Nam và một số tỉnh phía nam Trung Quốc.
Ở Việt Nam, cả hai loài đều thấy có ở hầu hết các tỉnh miền núi và trung du. Tuy nhiên loài Fibraurea tinctoria L. có vùng phân bố rải rác cả ở các tỉnh miền Bắc và miền Nam. Còn loài Fibraurea recisa Pierre lại gặp nhiều hơn ở các tỉnh SVTH: ĐẶNG HOÀI THƯƠNG 3 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: THS.
NGUYỄN MINH HOÀNG phía nam. Các tỉnh có nguồn hoàng đằng phong phú là Yên Bái, Lào Cai (các huyện vùng núi thấp), Tuyên Quang, Lai Châu, Sơn La, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Hòa Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình (các huyện phía tây), Quảng Nam, Lâm Đồng, Phú Yên và các tỉnh Tây Nguyên (Đỗ Huy Bích và cs. Đặc điểm thực vật Cây hoàng đằng là một cây dây leo to, rất dài có thể vươn tới ngọn cây lớn. Rễ và thân già có vỏ ngoài nứt nẻ và gỗ màu vàng.
Thân non nhẵn, màu lục. Lá mọc so le, hình trái xoan hoặc thuôn mũi mác, dài 9-8 cm, rộng 3-7 cm, phiến dài và nhẵn, 3 gân chính rõ, mặt trên xanh sẫm bóng, mặt dưới nhạt; cuống lá dài 5-14 cm, phình ở hai đầu. Cụm hoa mọc ở kẽ những lá đã rụng thành chùm phân nhiều nhánh, thường ngắn hơn lá; hoa nhỏ, màu vàng lục; 3 lá đài ngoài nhỏ hình trái xoan, hơi nhọn, 3 lá đài trong khum, rộng và dài hơn; cánh hoa 3, hơi rộng hơn lá đài trong; nhị 3, đối diện với cánh hoa, cong vào trong, bao phấn nhẵn, chỉ nhị rộng dài bằng bao phấn. Quả hình trái xoan, khi chín màu vàng, chứa hạt dày, hơi dẹt.
Mùa hoa quả tháng 3 -7 (Đỗ Huy Bích và cs. Những đoạn thân và rễ hình trụ thẳng hoặc hơi cong, dài tới 10 cm đến 30 cm, đường kính 1 cm đến 3 cm, có khi tới 10 cm. Mặt ngoài màu nâu có nhiều vân dọc và sẹo của cuống lá (đoạn thân) hay sẹo của rễ con (đoạn rễ). Mặt cắt ngang có màu vàng gồm 3 phần rõ rệt: phần vỏ hẹp, phần gỗ có những tia ruột xếp thành hình nan hoa bánh xe, phần ruột ở giữa tròn và hẹp; thể chất cứng, khó bẻ gãy, vị đắng (Dược điển Việt Nam IV, 2009).
Cây hoàng đằng Fibraurea tinctoria L. rất giống loài hoàng đằng Fibraurea recisa Pierre, nhưng khác nhau ở chỗ lá có mũi nhọn rõ; cụm hoa ngắn hơn, ít phân nhánh; lá đài ngoài hình tam giác, mép nham nhở; nhị 6, chỉ nhị dài hơn bao phấn. Mùa quả: tháng 5-7 (Đỗ Huy Bích và cs. Thành phần hóa học Trong hoàng đằng chủ yếu là palmatine với tỷ lệ 1 đến 3%.
Ngoài ra còn có một ít jatrorrhizin, columbanim, berberine. và cộng sự tìm ra một diterpenoid cô lập từ hoàng đằng là fibraurin (Hori T. SVTH: ĐẶNG HOÀI THƯƠNG 4 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: THS. NGUYỄN MINH HOÀNG Năm 1969, Ito K.
đã tìm ra một furanoid diterpene mới trong hoàng đằng là fibleucin (Ito K. Năm 1986, Itokawa và cộng sự đã phát hiện ra ba diterpenglycoside mới là tinophylloloside , fibleucinoside và fibraurinoside (Itokawa và cs. và cộng sự tìm ra bốn loại furanoditerpenoid là fibrauretin A, fibrauretinoside A, epi-fibrauretinoside A, epi-12-palmatoside G và một glucoside ecdapseoid mới là fibraurecdyside A (Su C. và cộng sự đã tìm thấy sáu furanoditerpenoid mới là epi-8- hydroxycolumbin, fibaruretin B, C, D, E, F được cô lập từ thân của cây hoàng đằng (Su C.
Tác dụng kháng khuẩn: Palmatine có tác dụng ức chế sự phát triển của Streptococcus hemolyticus và Staphylococcus aureus ở nồng độ 0,05% và 0,1%; còn đối với các loại vi khuẩn khác, thí nghiệm trên ống kính không thấy kết quả rõ rệt. Tác dụng kháng khuẩn của palmatine kém so với các loại kháng sinh thường dùng. Palmatine còn có tác dụng chống nấm như nấm gây viêm âm đạo (Đỗ Huy Bích và cs. Tác dụng kháng Trypanosoma: Palmatine với nồng độ 1:4000 và 1:2000 đối với Trypanosoma lewisi (Kent) ức chế được 75-100%, còn với nồng độ thấp hơn (1:8000) thì ức chế được khoảng 50-70%.
Đối với hệ thần kinh trung ương: palmatine thí nghiệm trên chuột nhắt trắng, tiêm xoang bụng với liều 25-50 mg/kg có tác dụng ức chế hoạt động tự nhiên và hoạt động phản xạ của chuột nhưng không làm giảm trương lực cơ nếu tăng liều (100 mg/kg) thì tác dụng giảm trương lực cơ xuất hiện (Đỗ Huy Bích và cs. Tác dụng đối với hệ tim mạch: Palmatine và jatrorrhizin trên tĩnh mạch đều có tác dụng hạ huyết áp, tác dụng này của palmatine mạnh hơn jatrorrhizin. Trên thỏ thí nghiệm, palmatine tiêm tĩnh mạch với liều 10 mg/kg làm huyết áp hạ tới 70% và kéo dài trong 5 giờ; không có hiện tượng quen thuốc. Trên mèo gây mê, palmatine tiêm tĩnh mạch với liều 2 mg/kg có tác dụng đối kháng với hiện tượng tăng áp do adrenalin và noradrenalin gây nên.
Trên tiêu bản SVTH: ĐẶNG HOÀI THƯƠNG 5 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: THS. NGUYỄN MINH HOÀNG tuần hoàn chi sau của ếch, palmatine hoàn toàn đối kháng được tác dụng co mạch do adrenalin gây nên. Trên chuột cống trắng gây thiếu máu cơ tim thực nghiệm bằng cách thắt động mạch vành tim, palmatine tiêm tĩnh mạch với liều 10 mg/kg có tác dụng giảm tần suất xuất hiện rối loạn nhịp tim và giảm tỷ lệ tử vong của động vật thí nghiệm. Palmatine có tác dụng đối kháng với loạn nhịp tim trên các mô hình do chloroform gây nên trên chuột nhắt trắng, do ouabain gây nên trên chuột lang và do aconitin gây nên trên chuột cống trắng (Đỗ Huy Bích và cs.
Các tác dụng khác: Hoàng đằng có tác dụng chống choáng phản vệ trên chuột lang thí nghiệm, nâng cao tỷ lệ động vật sống sót qua cơn choáng phản vệ (Đỗ Huy Bích và cs. Làm nguyên liệu chiết palmatin. Dùng làm thuốc chữa đau mắt, sốt rét, lỵ, bệnh về gan, chữa viêm ruột, tiêu chảy và dùng làm thuốc bổ đắng (Bài giảng dược liệu 2, 1998). Ngoài ra, hoàng đằng còn chủ trị viêm họng, mụn nhọt mẩn ngứa, viêm bàng quan (Dược điển Việt Nam IV, 2009).
Sơ lược về palmatine chloride 1. Phân loại Palmatine (IUPAC: 2, 3, 9, 10-tetramethoxy-5, 6-dihydroisoquinolino [2, 1 - b] isoquinolin-7-ium; chloride), có công thức hóa học là C21H22ClNO4, là một alkaloid có cấu trúc protoberberin, nhân isoquinolin. SVTH: ĐẶNG HOÀI THƯƠNG 6 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: THS. NGUYỄN MINH HOÀNG 1.
Tính chất vật lý - Palmatine là alkaloid ở thể rắn, màu vàng, không mùi, vị đắng, ít tan trong nước lạnh, tan nhiều trong nước nóng, tan trong ethanol, methanol, ít tan trong chloroform, không tan trong ether. Palmatine không có C bất đối, không có đồng phân quang học (Từ Minh Kóong, 2007). - Nhiệt độ nóng chảy: 203 - 2040C (Đỗ Huy Bích và cs. Tính chất hóa học Hóa tính của Nitơ : Nguyên tố N của palmatine là hydroxyd amoni bậc 4 đem tính kiềm cho phân tử, có thể cho muối cloride với HCl.