Luận án tiến sĩ nghiên cứu thành phần hóa học và tác dụng kháng một số dòng tế bào ung thư của rễ cây đan sâm salvia m4iltiorrhiza bunge họ hoa môi lamiaceae

Luận án tiến sĩ hóa học phân tích nghiên cứu thành phần hóa học và tác dụng kháng một số dòng tế bào ung thư của rễ cây đan sâm, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực nghiệm,

• Chuyên ngành: Dược học
• Đề tài: Nghiên cứu thành phần hóa học và tác dụng kháng một số dòng tế bào ung thư của rễ cây Đan sâm (Salvia miltiorrhiza Bunge), họ Hoa môi (Lamiaceae)
• Loại tài liệu: Luận văn

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. VỊ TRÍ, ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT VÀ PHÂN BỐ CỦA CÂY ĐAN SÂM
• 1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY ĐAN SÂM
• 1.2.1. Các hợp chất diterpenoid
• 1.2.1.1. Phân nhóm 1: Các hợp chất tanshinon có nhóm mang màu ortho-naphthoquinon
• 1.2.1.2. Phân nhóm 2: Các hợp chất abietan diterpenoid có nhóm mang màu para-naphthoquinon
• 1.2.1.3. Phân nhóm 3: Các hợp chất diterpenoid khác
• 1.2.2. Các hợp chất acid phenolic thân nước
• 1.2.3. Các nhóm chất khác

Tóm tắt

I. Tổng quan về tác dụng chống ung thư của Đan sâm Salvia miltiorrhiza

Cây Đan sâm (Salvia miltiorrhiza) đã được nghiên cứu rộng rãi về tác dụng chống ung thư. Rễ cây này chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học, đặc biệt là các tanshinon. Những năm gần đây, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng Đan sâm có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, mở ra hướng đi mới trong điều trị bệnh. Việc khai thác tiềm năng của Đan sâm trong y học hiện đại đang trở thành một xu hướng quan trọng.

1.1. Đặc điểm sinh học và phân bố của cây Đan sâm

Cây Đan sâm là một loại cây cỏ sống lâu năm, cao từ 30-80 cm, thường được trồng ở các vùng có khí hậu lạnh. Cây này chủ yếu phân bố ở Trung Quốc và được di thực vào Việt Nam từ những năm 1960. Đan sâm thường được trồng ở các tỉnh miền Bắc, nơi có đất cát ẩm và khí hậu thích hợp.

1.2. Thành phần hóa học của rễ cây Đan sâm

Rễ cây Đan sâm chứa nhiều hợp chất hóa học, trong đó có khoảng 200 hợp chất đã được xác định. Các hợp chất chính bao gồm diterpenoid và acid phenolic, có tác dụng sinh học đáng kể. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hợp chất này có khả năng chống oxy hóa và kháng viêm, góp phần vào tác dụng chống ung thư của Đan sâm.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu tác dụng chống ung thư của Đan sâm

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về tác dụng chống ung thư của Đan sâm, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc xác định chính xác cơ chế hoạt động của các hợp chất trong cây. Việc thiếu các nghiên cứu lâm sàng và các báo cáo khoa học đầy đủ về hoạt tính chống ung thư của Đan sâm cũng là một vấn đề lớn. Điều này làm hạn chế khả năng ứng dụng của Đan sâm trong y học hiện đại.

2.1. Thiếu hụt dữ liệu nghiên cứu lâm sàng

Hiện tại, có rất ít nghiên cứu lâm sàng về tác dụng của Đan sâm đối với bệnh nhân ung thư. Điều này dẫn đến việc khó khăn trong việc áp dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn điều trị. Cần có thêm nhiều nghiên cứu để cung cấp dữ liệu đáng tin cậy hơn.

2.2. Khó khăn trong việc chiết xuất và phân lập hợp chất

Việc chiết xuất và phân lập các hợp chất từ rễ Đan sâm gặp nhiều khó khăn do sự đa dạng về thành phần hóa học. Các phương pháp chiết xuất hiện tại cần được cải tiến để tối ưu hóa hiệu suất và độ tinh khiết của các hợp chất có hoạt tính sinh học.

III. Phương pháp nghiên cứu tác dụng chống ung thư của Đan sâm

Để nghiên cứu tác dụng chống ung thư của Đan sâm, các phương pháp in vitro và in vivo đã được áp dụng. Các nghiên cứu này giúp xác định hoạt tính sinh học của các hợp chất chiết xuất từ rễ cây. Việc đánh giá tác dụng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư là một trong những mục tiêu chính của các nghiên cứu này.

3.1. Nghiên cứu in vitro trên dòng tế bào ung thư

Các nghiên cứu in vitro đã chỉ ra rằng các hợp chất từ Đan sâm có khả năng ức chế sự phát triển của nhiều dòng tế bào ung thư khác nhau. Các thử nghiệm này giúp xác định liều lượng và thời gian tác động tối ưu của các hợp chất.

3.2. Nghiên cứu cơ chế tác động của các hợp chất

Nghiên cứu cơ chế tác động của các hợp chất từ Đan sâm đang được tiến hành để hiểu rõ hơn về cách thức mà chúng gây chết tế bào ung thư. Các nghiên cứu này bao gồm việc phân tích các con đường tín hiệu và các yếu tố gây chết tế bào.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu về Đan sâm

Kết quả nghiên cứu về tác dụng chống ung thư của Đan sâm đã mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong y học. Các sản phẩm chiết xuất từ Đan sâm đang được phát triển và thử nghiệm như một liệu pháp hỗ trợ trong điều trị ung thư. Những kết quả này không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn trong thực tiễn điều trị.

4.1. Sản phẩm chiết xuất từ Đan sâm trong điều trị ung thư

Nhiều sản phẩm chiết xuất từ Đan sâm đã được phát triển và thử nghiệm lâm sàng. Các sản phẩm này cho thấy hiệu quả trong việc hỗ trợ điều trị ung thư, giúp cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

4.2. Kết quả nghiên cứu và tiềm năng phát triển

Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng Đan sâm có tiềm năng lớn trong việc phát triển các liệu pháp điều trị ung thư mới. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các sản phẩm từ Đan sâm sẽ góp phần vào việc nâng cao hiệu quả điều trị ung thư.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu về Đan sâm

Nghiên cứu về tác dụng chống ung thư và thành phần hóa học của Đan sâm đang ở giai đoạn phát triển mạnh mẽ. Những kết quả đạt được từ các nghiên cứu hiện tại sẽ là nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo. Tương lai của Đan sâm trong y học hiện đại hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho sức khỏe con người.

5.1. Tầm quan trọng của Đan sâm trong y học hiện đại

Đan sâm không chỉ là một loại dược liệu quý giá trong y học cổ truyền mà còn có tiềm năng lớn trong y học hiện đại. Việc nghiên cứu và phát triển các sản phẩm từ Đan sâm sẽ góp phần vào việc nâng cao hiệu quả điều trị bệnh.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc xác định rõ hơn cơ chế tác động của các hợp chất từ Đan sâm. Đồng thời, việc phát triển các sản phẩm mới từ Đan sâm cũng cần được chú trọng để đáp ứng nhu cầu điều trị ngày càng cao.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1. VỊ TRÍ, ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT VÀ PHÂN BỐ CỦA CÂY ĐAN SÂM 1. Vị trí phân loại Đan sâm còn gọi là đơn sâm, huyết sâm, xích sâm.

Về phân loại, loài này thuộc chi Hoa xôn (Salvia), họ Hoa môi (Lamiaceae), bộ Hoa môi (Lamiales), phân lớp Hoa môi (Lamiidae), lớp Ngọc lan (Magnoliopsida), ngành Ngọc lan (Magnoliophyta), giới Thực vâ ̣t (Plantae) [1-6]. Giới: Thực vật (Plantae) Ngành: Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp: Ngọc lan (Magnoliopsida) Phân lớp: Hoa môi (Lamiidae) Bộ: Hoa môi (Lamiales) Họ: Hoa môi (Lamiaceae) Chi: Hoa xôn (Salvia) Họ Hoa môi hay Bạc hà (Lamiaceae) là họ thực vật lớn nhất trong bộ Hoa môi (Lamiales) với khoảng 250 chi và hơn 7000 loài [9]. Tên gọi nguyên gốc của họ này là Labiatae, do hoa của chúng có các cánh hoa hợp thành môi trên và môi dưới [10], [11]. Tuy nhiên, hiện nay tên gọi "Lamiaceae" được sử dụng rộng rãi hơn khi nói về họ này.

Họ Hoa môi được chia làm 07 phân họ bao gồm Ajugoideae, Lamioideae, Nepetoideae, Prostantheroideae, Scutellarioideae, Symphorematoideae và Viticoideae [9], [10]. Các chi lớn nhất thuộc họ này là Salvia, Scutellaria, Stachys, Plectranthus, Hyptis, Teucrium, Thymus, Vitex, Nepeta.Ở Việt Nam đã phát hiện trên 40 chi và khoảng 145 loài thuộc họ Hoa môi (Lamiaceae) [6]. Chi Salvia là một trong những chi thực vật lớn nhất trong họ Lamiaceae, với khoảng hơn 900 loài phân bố khắp nơi trên thế giới [12]. Chi này thuộc phân họ Nepetoideae.

Ở Việt Nam đã tìm thấy 08 loài thuộc chi Salvia với tên gọi Xôn bao gồm S. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đặc điểm thực vật Đan sâm là cây cỏ sống lâu năm, cao 30-80 cm, toàn thân mang lông ngắn màu vàng trắng nhạt. Rễ nhỏ dài hình trụ, đường kính 0,5-1,5 cm, màu đỏ nâu.

Thân vuông trên có các gân dọc. Lá kép, mọc đối 3-5 lá chét, đặc biệt có thể có 7 lá. Lá chét mọc giữa thường lớn hơn cả. Lá kép có cuống dài, cuống lá chét ngắn có dìa.

Lá chét dài 2-7,5 cm, rộng 0,8-5 cm. Mép lá chét có răng cưa tù. Mặt trên lá chét màu xanh, có các lông mềm màu trắng, mặt dưới màu xanh tro, cũng có lông nhưng dài hơn. Gân nổi ở mặt dưới, chia phiến lá thành nhiều múi nhỏ.

Cụm hoa mọc thành chùm ở đầu cành hay kẽ lá, chùm hoa dài 10-20 cm. Hoa mọc vòng, mỗi vòng 3-10 hoa, thường là 5 hoa. Hoa có tràng màu xanh tím nhạt, 2 môi, môi trên trông nghiêng hình lưỡi liềm, môi dưới xẻ 3 thùy, thùy giữa có răng cưa tròn. Hai nhị ở môi dưới, bầu có vòi dài lòi ra ở môi trên.

Quả nhỏ, dài 3 mm, rộng 1,5 mm [1] , [3], [4]. Hình ảnh cây Đan sâm (Salvia miltiorrhiza Bunge) (A) và dược liệu rễ Đan sâm (B) (Nguồn Internert) 1. Phân bố và sinh thái Cây Đan sâm (Salvia miltiorrhiza Bunge) được phân bố rộng rãi ở Trung Quốc (nhiều nhất ở tỉnh Tứ Xuyên), ngoài ra còn có ở Nhật Bản, Triều Tiên [1], [3]. Về nguồn gốc, Đan sâm không phân bố trong tự nhiên ở Việt Nam.

Từ 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] những năm 1960, Việt Nam đã di thực giống Đan sâm từ Trung Quốc về trồng tại nhiều nơi có khí hậu thích hợp, thường là nơi có đất cát ẩm, khí hậu lạnh [3]. Ở Việt Nam, Đan sâm được trồng ở một số tỉnh đồng bằng và trung du Bắc Bộ như Lào Cai, Vĩnh Phúc, Hà Nội, Phú Thọ, Thanh Hóa…[1], [7]. Kết quả nghiên cứu của Viện Dược liệu cho thấy, năng suất của dược liệu Đan sâm khi trồng tại vùng đồng bằng (Hà Nội, Phú Thọ) cao hơn so với vùng núi cao (Sa Pa, Tam Đảo). Thời gian sinh trưởng trung bình của Đan sâm ở các vùng đồng bằng là 240 ngày trong khi ở vùng núi là 330 ngày [7], [8].

Đan sâm được nhân giống bằng rễ củ, trồng tốt nhất vào tháng 2-3 [3], [4]. Mùa hoa từ tháng 5-8, mùa quả tháng 7-10. Thu hoạch rễ từ cuối mùa thu đến đầu mùa xuân [1], [4]. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY ĐAN SÂM Thành phần hóa học của cây Đan sâm chủ yếu được công bố bởi các nhà khoa học Trung Quốc và Nhật Bản.

Cho đến nay, đã có khoảng gần 200 hợp chất đã được tìm thấy trong thành phần hóa học của loài Salvia miltiorrhiza. Các hợp chất đã phân lập và xác định bao gồm các diterpenoid thân dầu, các acid phenolic thân nước, các nhóm hợp chất khác và tinh dầu. Ngoại trừ thành phần tinh dầu được tìm thấy trong hoa, các hợp chất còn lại đều phân lập được từ rễ (bộ phận sử dụng làm thuốc của cây Đan sâm). Các hợp chất diterpenoid Diterpenoid là những hợp chất có khung cơ bản 20 carbon trong cấu trúc.

Đây là nhóm hợp chất chính và có nhiều tác dụng sinh học nổi bật trong dược liệu Đan sâm [13-15]. Dựa vào đặc điểm cấu trúc, các diterpenoid phân lập từ Đan sâm được chia thành 03 phân nhóm chính bao gồm các hợp chất tanshinon có nhóm mang màu ortho-naphthoquinon (Phân nhóm 1), các hợp chất abietan diterpenoid có nhóm mang màu para-naphthoquinon (Phân nhóm 2), các hợp chất diterpenoid khác (Phân nhóm 3) [13], [16]. Các hợp chất thuộc phân nhóm 1 và phân nhóm 2 (Các hợp chất diterpenoid quinon) là những diterpenoid chỉ được tìm thấy trong thành phần hóa học của các loài thuộc chi Salvia [13], [17]. Trong số các hợp chất diterpenoid, tanshinon IIA (9) là thành phần chính và có rất nhiều các nghiên cứu dược lý của hợp chất này đã được báo cáo.

Con đường 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] sinh tổng hợp của các hợp chất tanshinon từ Đan sâm đã được chứng minh thông qua con đường mevalonat và methylerythritol phosphat [13], [16], [18]. Tên và cấu trúc của các diterpenoid đã phân lập từ Đan sâm được trình bày trong Bảng 1. Các hợp chất diterpenoid đã phân lập từ Đan sâm TT Tên chất Tài liệu Phân nhóm 1 1 Miltiron (1) [19] 2 7β-hydroxy-8,13-abietadien-11,12-dion (2) [20] 3 4-methylenemiltiron (3) [20] 4 2-isopropyl-8-methylphenanthren-3,4-dion (4) [13] 5 Methylenedihydrotanshinquinon (5) [20] 6 1,2,5,6-tetrahydrotanshinon I (6) [20] 7 Methylentanshiquinon (7) [16] 8 3-hydroxymethylentanshinquinon (8) [16] 9 Tanshinon IIA (9) [13], [21], 10 Tanshindiol A (10) [22] 11 Tanshindiol B (11) [22] 12 Tanshindiol C (12) [22] 13 3α-hydroxytanshinon IIA (13) [22] 14 Tanshinon IIB (14) [23] 15 Methyl tanshinonat (15) [24] 16 Tanshinaldehyd (16) [24] 17 Nortanshinon (17) [22] 18 15,16-dihydrotanshinon I (18) [21] 19 Tanshinon I (19) [21] 20 Formyltanshinon (20) [20] 21 Tanshinol A (21) [25] 22 Przewaquinon B (22) [26] 23 Cryptotanshinon (23) [21] 24 Isotanshinon II (24) [13] 25 Przewaquinon A (25) [26] 26 Hydroxytanshinon IIA (26) [24] 27 Przewaquinon C (27) [24] 28 Trijuganon C (28) [13] 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 29 1,2-dihydortanshinquinon (29) [13] 30 1,2-dihydrotanshinquinon (30) [27] 31 Dihydronortanshinon (31) [28] 32 1,2-didehydromiltiron (32) [20] 33 Dihydroisotanshinon II (33) [29] 34 1-dehydrotanshinon ⅡA (34) [16] 35 1-dehydromiltiron (35) [20] 36 Tanshinon Ⅴ (36) [13] 37 Neo-przewaquinon A (37) [13] 38 Saprorthoquinon (38) [13] 39 Salviadionether (39) [30] 40 R-(+)-salmiltiorin E (40) [30] 41 R-(+)-grandifolia D (41) [30] Phân nhóm 2 42 Danshenxinkun F (42) [30] 43 Danshenxinkun G (43) [30] 44 Neodanshenxinkun A (44) [30] 45 Neocryptotanshinon II (45) [31] 46 Danshenxinkun B (46) [21] 47 (−)-Danshexinkun A (47) [32] 48 Oleoyl neocryptotanshinon (48) [33] 49 Miltionone I (49) [27] 50 Oleoyl danshenxinkun A (50) [33] 51 Dihydroisotanshinon I (51) [21] 52 Isotanshinon I (52) [13] 53 Isototanshinon (53) [16] 54 1-ketoisocryptotanshinon (54) [13] 55 Neocryptotanshinon (55) [34] 56 Isotanshinon IIA (56) [35] 57 Isotanshinon IIB (57) [34] 58 Isocryptotanshion II (58) [35] 59 Danshexinkun C (59) [36] 60 Danshexinkun D (60) [37] 61 Sibiriquinon A (61) [38] 62 Sibiriquinon B (62) [38] 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 63 Trijuganon A (63) [13] Phân nhóm 3 64 Ferruginol (64) [21] 65 Sugiol (65) [21] 66 6,12-dihydroxyabieta-5,8,11,13-tetraen-7-on (Montbretol) [13] (66) 67 11,12-dihydroxy-20-nor-5(10),6,8,11,13-abietapentaen-1- [20] on (67) 68 Neotanshinlacton (68) [13] 69 Salvianan (69) [39] 70 Neosalvianen (70) [39] 71 Salvianen (71) [39] 72 Salviadion (72) [39] 73 Salviamin G (73) [40] 74 Microstegiol (74) [41] 75 epi-cryptoacetalide (75) [42] 76 Cryptoacetalide (76) [42] 77 Epi-danshenspiroketallacton (77) [22] 78 Danshenspiroketallacton (78) [21] 79 9-isopropyl-2,2,5-trimethyl-8H-phenaleno[1,9bc]furan- [43] 8-on (salvilenon) (79) 80 Miltipolon (80) [13] 81 Salviacoccin (81) [41] 82 Sclareol (82) [41] 83 Salviolon (83) [13] 84 Tanshinlacton (84) [20] 85 Salvilenon (85) [43] 86 Miltionon II (86) [27] 87 Danshenol A (87) [22] 88 Danshenol B (88) [22] 89 Acid salvianolacton E (89) [30] 90 Acid salvianolacton F (90) [30] 91 Normiltioan B (91) [30] 92 Salprzelacton B (92) [30] 93 Salprzelacton C (93) [30] 94 Salvianone este A (94) [30] 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 95 Salvianone este B (95) [30] 96 Acid tanshinoic A (96) [44] 97 Acid tanshinoic B (97) [44] 98 Acid tanshinoic C (98) [44] 99 Acid 4-methyl-9-(ethoxycarbonyl)-8-naphthoic (99) [40] 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Cấu trúc hóa học của các hợp chất tanshinon có nhóm mang màu ortho-naphthoquinon từ Đan sâm 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Cấu trúc hóa học của các hợp chất abietan diterpenoid có nhóm mang màu para-naphthoquinon từ Đan sâm 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Cấu trúc hóa học của các hợp chất diterpenoid khác từ Đan sâm Theo tra cứu cho đến nay đã có gần 100 diterpenoid (1–99) được tìm thấy trong thành phần hóa học của dược liệu Đan sâm. Trong số 99 diterpenoid đã phân lập, có 41 hợp chất (1–41) tanshinon có nhóm mang màu ortho- naphthoquinon (Phân nhóm 1) (Hình 1.2), 22 hợp chất abietan diterpenoid (42– 63) có nhóm mang màu para-naphthoquinon (Phân nhóm 2) (Hình 1.3), 36 hợp chất (64–99) diterpenoid khác (Phân nhóm 3) (Hình 1. Sự khác nhau trong cấu trúc của các hợp chất thuộc phân nhóm 1 và phân nhóm 2 là vị trí 02 nhóm carbonyl của khung naphthoquinon.

Theo đó, các diterpenoid thuộc phân nhóm 1 có 02 nhóm carbonyl ở vị trí 1,2 trong khi các diterpenoid thuộc phân nhóm 2 có 02 nhóm carbonyl ở vị trí 1,4. Sự xuất hiện của khung naphthoquinon tạo nên màu đỏ đặc trưng của các diterpenoid có trong dược liệu Đan sâm [13], [18]. Các hợp chất diterpenoid từ Đan sâm đều tồn tại dưới dạng monome, duy nhất chỉ có hợp chất neo-przewaquinon A (37) tồn tại dưới dạng dime. Hợp chất neo-przewaquinone A (37) được cấu tạo từ 02 đơn vị tanshinon IIA (9), lần đầu tiên được phân lập từ rễ của 01 loài khác thuộc chi Salvia là S.

Sau đó neo-przewaquinon A (37) cũng đã được tìm thấy trong thành phần hóa học của cây Đan sâm [13], [16]. Ngoài hợp chất tanshinon dime neo-przewaquinon A (37) khác biệt với các diterpenoid còn lại, sự có mặt của 02 tanshinon liên kết với một chuỗi mạch dài carbon (acid oleic) là oleoyl neocryptotanshinon (48) và oleoyl danshenxinkun A (50) trong rễ Đan sâm cũng đã được báo cáo bởi Lin HC và cộng sự. Hai hợp chất 48 và 50 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] có phần diterpen lần lượt là neocryptotanshinon và danshenxinkun A.