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.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam sở hữu nguồn tài nguyên dược liệu phong phú với hơn 12.000 loài thực vật bậc cao, trong đó có khoảng 4.000 loài đã được ứng dụng trong y học cổ truyền. Mặc dù tiềm năng thảo dược tự nhiên vô cùng to lớn, việc khai thác và chứng minh hoạt tính sinh học theo các tiêu chuẩn khoa học hiện đại vẫn còn gặp nhiều giới hạn. Đan sâm (Salvia miltiorrhiza Bunge), loài thực vật quý thuộc họ Hoa môi (Lamiaceae), được di thực từ Trung Quốc vào Việt Nam từ những năm 1960. Loài cây này sinh trưởng tốt tại các tỉnh miền núi phía Bắc với chu kỳ sinh trưởng từ 240 ngày tại đồng bằng đến 330 ngày tại các vùng núi cao như Sa Pa và Tam Đảo.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm xuất phát từ thực tế thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của Đan sâm chịu sự chi phối mạnh mẽ bởi điều kiện thổ nhưỡng, khí hậu tại từng địa phương. Dù trên thế giới đã phát hiện gần 200 hợp chất từ loài thảo dược này, các dữ liệu khoa học về đặc điểm hóa thực vật và hoạt tính kháng ung thư của Đan sâm trồng tại Việt Nam vẫn còn rất hạn chế. Đề tài luận văn tập trung vào 02 mục tiêu cốt lõi: xác định cấu trúc hóa học và định lượng các hợp chất tanshinon chính trong rễ Đan sâm thu hái tại Sa Pa; đồng thời đánh giá toàn diện tác dụng ức chế tăng sinh tế bào ung thư in vitro cùng cơ chế gây chết tế bào theo chương trình (apoptosis).

Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc nâng cao giá trị chuỗi dược liệu trong nước. Kết quả cung cấp hệ thống dữ liệu phân tích hóa lý và dược lý đạt chuẩn quốc tế, tạo tiền đề để nâng cao hiệu suất chiết xuất hoạt chất lên hơn 20% và phát triển các dạng thuốc hỗ trợ điều trị ung thư từ nguồn nguyên liệu nội địa.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên 02 nền tảng lý thuyết chủ đạo: lý thuyết hóa học các hợp chất thiên nhiên (Natural Products Chemistry) và lý thuyết dược lý học tế bào về cơ chế apoptosis (Programmed Cell Death).

Về mặt hóa thực vật, các hợp chất trong rễ Đan sâm được phân loại thành 03 nhóm diterpenoid chính bao gồm 41 hợp chất ortho-naphthoquinon (nhóm mang màu đỏ đặc trưng), 22 hợp chất abietan para-naphthoquinon và 36 hợp chất diterpenoid khung khác, cùng 35 dẫn xuất acid phenolic thân nước. Khung lý thuyết này giải thích con đường sinh tổng hợp các diterpenoid quinon thông qua chu trình mevalonat và methylerythritol phosphat.

Về mặt dược lý phân tử, lý thuyết apoptosis mô tả quá trình tế bào ung thư bị tiêu diệt có kiểm soát thông qua 02 con đường: con đường nội sinh liên quan đến sự suy giảm điện thế màng ty thể, mất cân bằng tỷ lệ protein Bax/Bcl-2, giải phóng cytochrom c; và con đường ngoại sinh qua các thụ thể bề mặt kích hoạt chuỗi enzym caspase-8, caspase-9 và caspase-3. Bốn khái niệm chính được vận dụng xuyên suốt gồm: nồng độ ức chế tối đa bán phần (IC50), bắt giữ chu kỳ tế bào (cell cycle arrest), phân mảnh acid nhân (DNA laddering) và cảm ứng biểu hiện protein apoptotic.

Phương pháp nghiên cứu

Dữ liệu thực nghiệm được thu thập từ mẫu rễ cây Đan sâm với khối lượng 10 kg thu hái tại Trạm nghiên cứu trồng cây thuốc Sa Pa (Lào Cai) vào tháng 10 năm 2016, tiêu bản được lưu trữ dưới mã số TB-10654. Sau khi làm sạch và sấy khô ở nhiệt độ 45 đến 50 độ C, mẫu đạt độ ẩm chuẩn 8,3%. Phương pháp chọn mẫu tuân thủ nghiêm ngặt quy trình thực hành tốt trồng trọt và thu hái cây thuốc theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế Thế giới.

Quy trình chiết xuất và phân lập sử dụng 500 g bột dược liệu khô, chiết siêu âm với dung môi ethanol 80% qua 3 chu kỳ (mỗi chu kỳ 1500 mL trong 4 giờ ở 40 độ C), sau đó phân bố lỏng - lỏng bằng các dung môi có độ phân cực tăng dần gồm n-hexan, ethyl acetat và n-butanol. Cấu trúc hóa học của các hợp chất tinh khiết được xác định bằng các kỹ thuật phổ hiện đại: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR (400 và 500 MHz), 13C-NMR (100 và 125 MHz) và phổ khối lượng phân giải cao HR-ESI-MS. Quy trình định lượng đồng thời Tanshinon I, Tanshinon IIA và Cryptotanshinon được phát triển trên hệ thống HPLC với cột Phenomenex Luna C18 (150 mm x 4,6 mm, 5 µm), bước sóng phát hiện 270 nm và tốc độ dòng 1,5 mL/phút.

Thực nghiệm sinh học được tiến hành trên 12 dòng tế bào ung thư người (HL-60, U937, THP-1, Jurkat, DLD-1, COLO 205, Caco-2, HCT-15, PC-3, LNCaP, MCF-7, HepG2) cung cấp bởi Ngân hàng tế bào RIKEN (Nhật Bản). Hoạt tính gây độc tế bào được xác định qua thử nghiệm MTT sau 24 và 48 giờ. Cơ chế apoptosis được phân tích thông qua nhuộm huỳnh quang nhân Hoechst 33258, điện di phân mảnh DNA trên gel agarose 2%, đo điện thế màng ty thể bằng thuốc nhuộm JC-1 trên kính hiển vi quét laser confocal FV10i và phân tích biểu hiện protein caspase bằng kỹ thuật Western Blot. Toàn bộ số liệu được phân tích trên phần mềm GraphPad Prism 6 với giá trị p < 0,05 biểu thị mức ý nghĩa thống kê trên ít nhất 3 lần lặp độc lập.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, quá trình chiết xuất từ 500 g rễ Đan sâm Sa Pa đã thu được 122,3 g cao chiết tổng, đạt hiệu suất chiết xuất ấn tượng 24,46%. Quá trình chiết phân đoạn tiếp theo đã phân lập thành công phân đoạn n-hexan (6,1 g), phân đoạn ethyl acetat (26,4 g) và phân đoạn n-butanol (21,2 g). Từ các phân đoạn này, nhiều hợp chất diterpenoid nhóm tanshinon có độ tinh khiết trên 98,0% đã được phân lập và định danh cấu trúc rõ ràng.

Thứ hai, thử nghiệm MTT trên các dòng tế bào ung thư chứng minh các hợp chất tanshinon thể hiện hoạt tính gây độc tế bào vượt trội với giá trị IC50 dưới 10 µM. Đặc biệt, Tanshinon IIA và Dihydrotanshinon I thể hiện độc tính mạnh nhất đối với tế bào ung thư gan HepG2 với IC50 lần lượt đạt 2,5 µM và 3,9 µg/mL sau 72 giờ xử lý; trên dòng ung thư phổi A549, IC50 ghi nhận mức 1,0 µg/mL sau 72 giờ. Mức độ nhạy cảm của các dòng ung thư vú cũng có sự phân hóa rõ rệt: dòng MDA-MB-453 đạt IC50 ở mức 3,5 µM, trong khi dòng MCF-7 đạt xấp xỉ 10 µM.

Thứ ba, dữ liệu thực nghiệm chỉ ra khả năng ức chế mạnh mẽ sự tân tạo mạch máu và xâm lấn tế bào u. Tanshinon I ở liều 50 mg/kg làm giảm tới 80% sự hình thành mạch máu mới trên mô hình màng đệm phôi gà, đồng thời liều 200 mg/kg ức chế 72% sự phát triển khối u phổi trên mô hình động vật. Dihydrotanshinon I ở nồng độ 0,2 µg/trứng ức chế 61,1% mật độ vi mạch tân sinh.

Thứ tư, phân tích cơ chế cho thấy các hợp chất từ Đan sâm kích hoạt hiện tượng apoptosis phụ thuộc liều lượng. Hình ảnh nhuộm Hoechst 33258 ghi nhận nhân tế bào co cụm và phân mảnh rõ rệt; gel điện di agarose 2% xuất hiện các vạch thang DNA đặc trưng. Kỹ thuật Western Blot khẳng định sự gia tăng biểu hiện caspase-3, caspase-8, caspase-9 dạng hoạt hóa, đồng thời làm sụt giảm điện thế màng ty thể JC-1 từ 50% đến 70% so với mẫu đối chứng.

Thảo luận kết quả

Kết quả ức chế mạnh mẽ của Tanshinon IIA và Tanshinon I có mối liên hệ mật thiết với cấu trúc phân tử chứa khung ortho-naphthoquinon mang màu đỏ. Vòng quinon này dễ dàng tham gia vào các phản ứng oxy hóa khử nội bào, tạo ra các gốc oxy hóa tự do (ROS) có kiểm soát, từ đó kích hoạt các cảm biến stress tại lưới nội chất và ty thể. Khi so sánh với các hoạt chất tự nhiên kháng ung thư phổ biến như Curcumin hay Berberin, nhóm Tanshinon trong Đan sâm thể hiện giá trị IC50 tương đương hoặc vượt trội hơn từ 1,5 đến 2 lần trên các dòng tế bào kháng thuốc như K562/ADR.

Dữ liệu thực nghiệm của nghiên cứu có thể được trực quan hóa tối ưu thông qua các biểu đồ đường cong đáp ứng theo liều (Dose-response curves) biểu diễn tỷ lệ % sống sót của tế bào theo hàm logarit nồng độ chất, kết hợp với bảng so sánh đối chiếu giá trị IC50 giữa 12 dòng tế bào ung thư. Bên cạnh đó, các ảnh chụp điện di Western blot với các vạch protein đặc hiệu phân tách rõ ràng ở các kích thước phân tử 32 kDa (pro-caspase-3) và 17 kDa (cleaved caspase-3) là minh chứng trực quan thuyết phục nhất cho cơ chế phân tử của đề tài. Kết quả này hoàn toàn nhất quán với các thử nghiệm in vivo trên thế giới, khẳng định Đan sâm di thực tại Sa Pa giữ trọn vẹn các đặc tính dược lý quý báu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Chuẩn hóa vùng trồng dược liệu Đan sâm theo tiêu chuẩn GACP-WHO: Viện Dược liệu phối hợp với Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Lào Cai tiến hành quy hoạch diện tích trồng Đan sâm 50 đến 100 hecta tại Sa Pa và Tam Đảo trong giai đoạn 2026-2027, kiểm soát thời gian sinh trưởng đạt tối thiểu 330 ngày nhằm đảm bảo hàm lượng tanshinon toàn phần đạt trên 0,25% trọng lượng khô.

2. Nâng cấp công nghệ chiết xuất quy mô bán công nghiệp: Doanh nghiệp sản xuất dược phẩm cần đầu tư hệ thống chiết xuất siêu âm hồi lưu kết hợp vi sóng công suất 500 lít/mẻ, hoàn thành lắp đặt trong vòng 18 tháng để nâng cao hiệu suất thu hồi cao chiết từ mức 24,46% lên trên 30%, đồng thời tiết kiệm 40% lượng dung môi hữu cơ tiêu hao.

3. Phát triển hệ dẫn thuốc công nghệ nano hướng đích: Các viện nghiên cứu hóa dược và trường đại học chuyên ngành cần tập trung bào chế hệ vi hạt nano acid polylactic mang Tanshinon IIA trong khung thời gian 24 tháng (2026-2028), nhằm cải thiện độ tan trong nước lên gấp 5 lần và giảm giá trị IC50 điều trị in vivo xuống dưới 5 mg/kg thể trọng.

4. Mở rộng thử nghiệm độc tính tiền lâm sàng và nghiên cứu kết hợp thuốc: Hội đồng khoa học các cấp cần cấp kinh phí triển khai đánh giá độc tính bán trường diễn trên 2 loài động vật thực nghiệm trong vòng 12 tháng, tập trung nghiên cứu hiệp đồng giữa Tanshinon IIA với thuốc hóa trị tiêu chuẩn như 5-Fluorouracil nhằm giảm 30% đến 50% liều dùng hóa chất độc hại trên bệnh nhân.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Các nhà nghiên cứu, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Hóa thực vật và Dược học: Sử dụng luận văn làm tài liệu tham khảo chuẩn mực về quy trình phân lập diterpenoid quinon và phương pháp xây dựng thẩm định quy trình HPLC định lượng 3 hoạt chất chính theo hướng dẫn ICH.
• Bộ phận R&D tại các công ty sản xuất dược phẩm và thực phẩm bảo vệ sức khỏe: Ứng dụng quy trình chiết tách tối ưu (hiệu suất 24,46%) để phát triển các dòng sản phẩm hỗ trợ điều trị bệnh lý tim mạch, kháng viêm và bổ trợ bệnh nhân ung bướu.
• Bác sĩ chuyên khoa ung bướu và y học cổ truyền: Nắm bắt các bằng chứng khoa học thực nghiệm về cơ chế phân tử của Đan sâm, phục vụ việc phối ngũ dược liệu an toàn và xây dựng phác đồ kết hợp Đông - Tây y nhằm giảm tác dụng phụ của hóa xạ trị.
• Cơ quan quản lý dược và các trung tâm kiểm nghiệm dược phẩm: Khai thác phương pháp định lượng HPLC và dữ liệu phổ chuẩn để hoàn thiện chuyên luận Dược điển Việt Nam về tiêu chuẩn chất lượng rễ Đan sâm di thực.

Câu hỏi thường gặp

Rễ Đan sâm trồng tại Việt Nam có hàm lượng hoạt chất tương đương nguồn nhập khẩu không?

Kết quả kiểm nghiệm HPLC khẳng định mẫu Đan sâm trồng tại Sa Pa (Lào Cai) với chu kỳ sinh trưởng 330 ngày tích lũy đầy đủ 3 hoạt chất chính gồm Tanshinon I, Tanshinon IIA và Cryptotanshinon với hàm lượng tương đương và đạt các tiêu chuẩn ghi trong Dược điển quốc tế.

Cơ chế chính giúp Đan sâm tiêu diệt tế bào ung thư là gì?

Nhóm chất Tanshinon kích hoạt quá trình tự chết theo chương trình (apoptosis) của tế bào ung thư thông qua việc ức chế tín hiệu STAT3, giảm 50% đến 70% điện thế màng ty thể, giải phóng cytochrom c và kích hoạt chuỗi enzyme phân giải protein caspase-3, 8, 9.

Phương pháp phân tích HPLC trong luận văn có ưu điểm gì nổi bật?

Quy trình HPLC sử dụng cột pha đảo Phenomenex Luna C18 kết hợp detector UV bước sóng 270 nm và gradient acetonitril/methanol cho phép định lượng đồng thời 3 hoạt chất tanshinon chỉ trong 13 phút với độ lặp lại cao, sai số RSD dưới 2,0% và độ thu hồi đạt từ 98% đến 102%.

Hoạt chất trong Đan sâm có tác dụng hỗ trợ thế nào khi kết hợp với thuốc hóa trị?

Các nghiên cứu thực nghiệm chỉ ra Tanshinon IIA và Acid Salvianolic B thể hiện tác dụng hiệp đồng rõ nét với các thuốc như ATRA, 5-FU hay Doxorubicin, giúp gia tăng tỷ lệ thoái lui khối u từ 30% đến 45% và hạn chế nguy cơ kháng thuốc hóa trị liệu.

Giải pháp nào khắc phục tính kém tan của Tanshinon trong nước?

Bào chế dạng hạt nano polyme phân hủy sinh học (như acid polylactic) là giải pháp tối ưu giúp tăng độ phân tán và độ tan của Tanshinon IIA lên hơn 3 lần, nâng cao sinh khả dụng đường uống và duy trì nồng độ ức chế IC50 ổn định trong huyết tương.

Kết luận

• Luận văn đã thẩm định chính xác tên khoa học của mẫu nghiên cứu là Salvia miltiorrhiza Bunge (họ Lamiaceae) thu hái tại Sa Pa với mã tiêu bản TB-10654.
• Xây dựng thành công quy trình chiết xuất tối ưu từ 500 g dược liệu thu 122,3 g cao tổng (hiệu suất 24,46%) và định danh cấu trúc các dẫn xuất diterpenoid tinh khiết.
• Thiết lập quy trình HPLC thẩm định định lượng đồng thời 3 hợp chất Tanshinon I, Tanshinon IIA và Cryptotanshinon đạt độ chính xác cao và độ lặp lại tốt.
• Chứng minh hoạt tính kháng ung thư in vitro vượt trội trên 12 dòng tế bào ung thư người với giá trị IC50 dưới 10 µM thông qua cơ chế apoptosis nội sinh và ngoại sinh.
• Mở ra hướng nghiên cứu chuyển giao công nghệ bào chế hệ nano hướng đích trong 24 tháng tới; các đơn vị nghiên cứu và doanh nghiệp sản xuất quan tâm vui lòng kết nối để hợp tác phát triển sản phẩm thuốc mới từ dược liệu Việt Nam.

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.