Nghiên Cứu Tác Dụng Kháng Viêm Trên Mô Hình Ức Chế TNF-α và Thành Phần Hóa Học Của Trái Đủng Đỉnh

Tài liệu nghiên cứu Nghiên cứu tác dụng kháng viêm trên mô hình ức chế tnf α và thành phần hóa học của trái đủng đỉnh, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên

• Tác giả: Bùi Thị Phương Bình
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Nguyễn Minh Ân
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Hóa Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Tác Dụng Kháng Viêm Trên Mô Hình Ức Chế TNF-α Và Thành Phần Hóa Học Của Trái Đủng Đỉnh
• Loại tài liệu: Khóa Luận Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu tác dụng kháng viêm của trái đủng đỉnh

Trái đủng đỉnh, hay còn gọi là Caryota Mitis Lour, là một loại thực vật có nhiều ứng dụng trong y học cổ truyền. Nghiên cứu về tác dụng kháng viêm của trái đủng đỉnh đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng trái đủng đỉnh chứa nhiều hợp chất có khả năng chống viêm, giúp cải thiện sức khỏe và hỗ trợ điều trị các bệnh lý liên quan đến viêm nhiễm.

1.1. Đặc điểm sinh học và phân bố của trái đủng đỉnh

Trái đủng đỉnh thuộc họ Arecaceae, phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới. Cây có chiều cao từ 2-10m, với lá lớn và hoa nhỏ màu kem. Quả đủng đỉnh có hình cầu, đường kính từ 1-1.5 cm, thường có màu xanh khi non và chuyển sang màu đen khi chín.

1.2. Tình hình nghiên cứu về trái đủng đỉnh trong và ngoài nước

Nghiên cứu trong nước cho thấy trái đủng đỉnh có khả năng điều hòa glucose và không gây độc tính. Ngoài ra, các nghiên cứu quốc tế đã chỉ ra rằng trái đủng đỉnh có hoạt tính chống oxy hóa và kháng khuẩn mạnh, mở ra hướng đi mới trong việc phát triển dược phẩm từ thiên nhiên.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu tác dụng kháng viêm

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về tác dụng kháng viêm của trái đủng đỉnh, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc xác định chính xác các thành phần hóa học và cơ chế hoạt động của chúng. Việc thiếu các nghiên cứu tiêu chuẩn hóa và quy trình chiết xuất hiệu quả là một trong những vấn đề lớn.

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

Quá trình chiết xuất hợp chất từ trái đủng đỉnh thường gặp khó khăn do sự đa dạng về thành phần hóa học. Việc xác định các hợp chất có hoạt tính kháng viêm cần phải có các phương pháp phân tích hiện đại và chính xác.

2.2. Thiếu thông tin về cơ chế tác động của hợp chất

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học, nhưng thông tin về cơ chế tác động của các hợp chất này đối với tế bào kháng viêm vẫn còn hạn chế. Cần có thêm các nghiên cứu in vitro và in vivo để làm rõ vấn đề này.

III. Phương pháp nghiên cứu tác dụng kháng viêm của trái đủng đỉnh

Để nghiên cứu tác dụng kháng viêm, các phương pháp chiết xuất và phân lập hợp chất từ trái đủng đỉnh được áp dụng. Các phương pháp này bao gồm sắc ký lớp mỏng, cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và phương pháp docking phân tử.

3.1. Phương pháp chiết xuất cao phân đoạn

Cao phân đoạn được chiết xuất từ trái đủng đỉnh bằng dung môi ethanol, sau đó được phân lập để xác định các hợp chất có hoạt tính kháng viêm. Phương pháp này giúp tối ưu hóa việc thu nhận các hợp chất có lợi.

3.2. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm

Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất được đánh giá thông qua mô hình ức chế TNF-α. Các thí nghiệm in vitro trên tế bào miễn dịch giúp xác định hiệu quả của các hợp chất trong việc ức chế viêm.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy các hợp chất phân lập từ trái đủng đỉnh có tác dụng kháng viêm rõ rệt. Các hợp chất như syringaresinol và 5-O-Caffeoylshikimic acid đã được xác định có khả năng ức chế sự tiết TNF-α, mở ra hướng đi mới trong việc phát triển thực phẩm chức năng từ thiên nhiên.

4.1. Kết quả hoạt tính kháng viêm của các hợp chất

Các thí nghiệm cho thấy hợp chất TB-CMEA2 và TB-CMEA4 có khả năng ức chế sự tiết NO và TNF-α, chứng minh hiệu quả kháng viêm của chúng. Điều này cho thấy tiềm năng ứng dụng trong điều trị các bệnh viêm nhiễm.

4.2. Ứng dụng trong phát triển thực phẩm chức năng

Các hợp chất từ trái đủng đỉnh có thể được phát triển thành thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị các bệnh viêm khớp và các bệnh lý liên quan đến viêm nhiễm. Điều này không chỉ mang lại lợi ích sức khỏe mà còn tạo ra sản phẩm từ thiên nhiên an toàn cho người tiêu dùng.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu về tác dụng kháng viêm và thành phần hóa học của trái đủng đỉnh đã mở ra nhiều cơ hội mới trong lĩnh vực dược phẩm. Cần tiếp tục nghiên cứu để làm rõ hơn về cơ chế tác động và ứng dụng của các hợp chất này trong y học.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu tiếp theo

Việc tiếp tục nghiên cứu sẽ giúp xác định rõ hơn các hợp chất có hoạt tính và cơ chế tác động của chúng. Điều này sẽ tạo cơ sở cho việc phát triển các sản phẩm mới từ trái đủng đỉnh.

5.2. Hướng đi mới trong phát triển dược phẩm

Nghiên cứu về trái đủng đỉnh không chỉ giúp phát triển các sản phẩm dược phẩm mới mà còn góp phần bảo tồn và phát huy giá trị của nguồn dược liệu thiên nhiên tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Lý do chọn đề tài. Tổng quan về đối tượng nguyên cứu. Thực vật học.

Nguồn gốc phân bố. Tổng quan về tình hình nguyên cứu trong và ngoài nước. Nguyên cứu trong nước. Nguyên cứu ngoài nước.

Tổng quan về sàng lọc ảo in silico. Phương pháp docking phân tử. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Mục tiêu nguyên cứu.

Nội dung nguyên cứu. Phương pháp nguyên cứu. Phương pháp chiết xuất. Sắc ký lớp mỏng (TLC).

Gel Sephadex LH – 20. Phương pháp sắc kí lớp mỏng điều chế. Phương pháp cộng hưởng hạt nhân (NMR). Phương pháp đánh giá khả năng điều hoà viêm của cao chiết hoặc chất sạch sử dụng tế bào miễn dịch (Đại thực bào).

Phương pháp docking phân tử. Nguyên liệu, thiết bị ,dụng cụ và hóa chất. Xử lý nguyên liệu ban đầu. Phân lập và tinh chế các hợp chất từ trái đủng đỉnh.

Khảo sát cao Etyl Acetate. Khảo sát phân đoạn CMEA3. Khảo sát đoạn CMEA3. Khảo sát đoạn CMEA3.

Khảo sát đoạn CMEA3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. Kết quả hoạt tính kháng viêm của cao chiết. Xác định cấu trúc phân lập được.

Hợp chất TB-CMEA2. Hợp chất TB-CMEA4. Kết quả docking phân tử của hai hợp chất TB-CMEA2 và TB-CMEA4 của dược liệu đủng đỉnh. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.

50 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 54 vii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. Cây và quả đủng đỉnh. Mô tả SKLM.

Mô tả sắc kí cột. Cột Sephadex tại phòng thí nghiệm. Mô tả phương pháp sắc ký lớp mỏng điều chế. Sơ đồ quy trình docking của thuốc (ligand) đến DNA của tế bào kháng viêm.

Trái đủng đỉnh sau khi được phơi khô. Quy trình thực nghiệm từ quả đủng đỉnh ra cao tổng. Quy trình chiết cao phân đoạn từ cao tổng. SKLM của các cao phân đoạn.

SKLM của phân đoạn Ethyl Acetate với các tỉ lệ khác nhau. Quy trình phân lập các cao phân đoạn từ cao EA. SKLM của các phân đoạn chính của cao CMEA. Quy trình khảo sát phân đoạn CMEA3.

SKLM của các phân đoạn chính của cao CMEA3. Quy trình khảo sát phân đoạn CMEA3. SKLM của các phân đoạn chính của cao CMEA3. Quy trình khảo sát phân đoạn CMEA3.

SKLM của các phân đoạn chính của cao CMEA3. SKLM của chất sạch TB-CMEA2. SKLM dò hệ của vết dưới. SKLM của chất sạch TB-CMEA4.

Đánh giá tỷ lệ tế bào sống sót theo nồng độ của các cao chiết trái đủng đỉnh. Đánh giá khả năng ức chế sự tiết NO cao chiết trên tế bào RAW 264. Đồ thị biểu diễn mức tiết TNF – α trên tế bào RAW 264. Hợp chất TB-CMEA2: syringaresinol.

Tương quan HMBC của hợp chất EL7. Hợp chất TB-CMEA4: 5-O-Caffeoylshikimic acid. Tương quan HMBC chính của TB-CMEA4. Các tương tác ligand quan trọng hình thành giữa các amino acid hoạt tính và các nguyên tử hoạt động trên ligand cấu dạng bền nhất, (docking pose 323/500) được trình bày trên một sơ đồ 2D.

Các liên kết Hydro hình thành giữa các amino acid trên chuỗi xoắn B với các nguyên tử hoạt tính trên ligand cấu dạng bền nhất, ligand (pose 323). Bản đồ ligand trình bày các tương tác thứ cấp giữa amino acid của DNA của protein với các vị trí hoạt động trên ligand trên 1 sơ đồ 2D gồm tương tác Hydrogen (đường màu xanh) tương tác lập thể (đường màu nâu đỏ), tương tác phủ lấp đường tròn màu xanh lá. Các tương tác ligand quan trọng hình thành giữa các amino acid hoạt tính và các nguyên tử hoạt động trên ligand cấu dạng bền nhất, (docking pose 349/500) được trình bày trên một sơ đồ 2D. Các liên kết Hydro hình thành giữa các amino acid trên chuỗi xoắn B với các nguyên tử hoạt tính trên ligand cấu dạng bền nhất, ligand (pose 349).

Bản đồ ligand trình bày các tương tác thứ cấp giữa amino acid của DNA của protein với các vị trí hoạt động trên ligand trên 1 sơ đồ 2D gồm tương tác Hydrogen (đường màu xanh) tương tác lập thể (đường màu nâu đỏ), tương tác phủ lấp đường tròn màu xanh lá. Phổ 1H – NMR của TB-CMEA2. Phổ 13C – NMR của TB-CMEA2. Phổ DEPT – NMR của TB-CMEA2.

Phổ HMBC – NMR của TB-CMEA2. Phổ HSQC – NMR của TB-CMEA2. Phổ 1H– NMR của TB-CMEA4. Phổ 13C– NMR của TB-CMEA4.

Phổ COSYGP – NMR của TB-CMEA4. Phổ DEPT– NMR của TB-CMEA4. Phổ HMBC– NMR của TB-CMEA4. Phổ HSQC– NMR của TB-CMEA4.

64 ix DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2. Đặc tính độ dời hóa học 1H-NMR trong dung môi CDCl3. Đặc tính của các độ dời hóa học 13C-NMR trong dung môi CDCl3. So sánh số liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của syringaresinol với TB- CMEA2.

Số liệu phổ 1H-NMR (500 MHz), 13C NMR (125 MHz) và tương quan HMBC của TB-CMEA4. Các giá trị quan trọng tính toán từ mô hình mô phỏng, in silico docking model giữa ligand cấu dạng bền nhất và cấu trúc tinh thể của enzyme đích, 4CWU: PDB 38 Bảng 4. Tính chất vật lý của TB-CMEA2 và TB-CMEA4. Hóa dược của TB-CMEA2 và TB-CMEA4.

Sự hấp thụ của TB-CMEA2 và TB-CMEA4. Phân bổ của TB-CMEA2 và TB-CMEA4. Sự trao đổi chất của TB-CMEA2 và TB-CMEA4. Bài tiết của TB-CMEA2 và TB-CMEA4.

Độc tính của TB-CMEA2 và TB-CMEA4. Quy tắc Toxicophore của TB-CMEA2 và TB-CMEA4. 49 x DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải KH&CN Khoa học và Công nghệ SKC Chromatography column Sắc ký cột TLC Thin layer chromatography Sắc ký lớp mỏng SKLM Sắc ký lớp mỏng HPLC High-performance liquid chromatography Sắc ký lỏng áp suất cao Nuclear Magnetic Resonance NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân spectroscopy 1 Hydro (1) Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân H-NMR Resonance proton (1) 13 Carbon (13) Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân C-NMR Resonance carbon (13) Distortionless Enhancement by DEPT Polarization Transfer Phổ tương tác dị hạt nhân qua HMBC Heteronuclear Multiple Bond Cohenrence nhiều liên kết Heteronuclear Single Quantum Phổ tương tác dị hạt nhân qua HSQC Coherence một liên kết COSY Chemical Shift Correlation Spectroscopy NO Nitric oxide H Hexane EA Etyl Acetate Me Methanol C Chloroform δ Chemical shift Độ dịch chuyển hóa học ppm Part per million Phần triệu mg Milligram L Liter µg Microgram µL MicroLiter Nồng độ khối lượng trên thể w/v Weight per volume tích v/v Volume per volume Nồng độ thể tích xi Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải IC50 Half maximal inhibitory Nồng độ ức chế 50% Phương pháp sắc kí lớp mỏng PTLC điều chế xii LỜI NÓI ĐẦU Từ xưa đến nay con người đã biết sử dụng các loại cây hoang dại để làm thức ăn, vật liệu xây dựng, chất đốt, thức ăn gia súc hay làm đồ gia dụng và đặc biệt là làm thuốc chữa bệnh. Khi đó, người ta chỉ biết sử dụng cây hoang dại để làm thuốc trị một số bệnh thông thường như là cảm sốt, đau đầu và bệnh ngoài da…Ngày nay việc mà tìm kiếm các loại thuốc có khả năng phòng và chữa bệnh hiệu quả từ nguồn thảo dược thiên nhiên là mối quan tâm hàng đầu của các ngành hóa sinh và y dược học trên thế giới.

Nhưng nhiều cây thuốc được thu hái và chế biến chỉ mới theo kinh nghiệm dân gian mà chưa tiêu chuẩn hóa về cả định tính và định lượng, nên sản phẩm tạo ra chưa phát huy hết tác dụng của nó. Chính vì vậy, việc khảo sát thành phần hóa học và tác dụng sinh học của cây thuốc là tiền đề rất quan trọng để tạo cơ sở khoa học, đánh giá nguồn dược liệu và ứng dụng vào việc phòng và chữa bệnh. Dưới góc nhìn khoa học, hiệu quả điều trị cũng như tác dụng sinh học của cây thuốc phụ thuộc vào thành phần hoá học và hàm lượng các hợp chất tự nhiên chứa trong đó. Ngoài ý nghĩa sử dụng trực tiếp làm thuốc chữa bệnh, các hợp chất này còn có thể là những chất kiểu mẫu, chất dẫn đường để tổng hợp, phát triển thành các loại thuốc mới phục vụ trong y học.

Khác với tây y, thảo dược và các sản phẩm từ chúng thường chứa rất nhiều thành phần hoá học phức tạp. Tương tác giữa các thành phần phức tạp này là một phần của liệu pháp chữa bệnh bằng y học cổ truyền, nhưng đồng thời chính vì điều này gây khá nhiều khó khăn trong việc xác định thành phần nào đó có tác dụng chữa bệnh. Do đó, nghiên cứu và phát hiện càng nhiều các thành phần có mặt trong thảo dược sẽ được góp phần cho việc sử dụng các cây thuốc, bài thuốc cổ truyền một cách khoa học và phổ biến hơn. Việt Nam là một đất nước nằm trong vùng điều kiện khí hậu nhiệt đới , thuận lợi cho sự phát triển của hầu hết những loài dược liệu.Một trong số các loại cây cỏ thiên nhiên phải kể đến một loại cây có tác dụng chữa bệnh, đó là cây đủng đỉnh được xem là một loại thảo dược rất tốt cho sức khỏe và được dùng nhiều trong các bài thuốc chữa bệnh.Tuy nhiên, việc thu hái và chế biến nguyên liệu đủng đỉnh chủ yếu là theo kinh nghiệm dân gian và hiện nay có khá ít công trình nghiên cứu về thành phần hoá học cũng như hoạt tính trên loài này ở trong nước.

Do vậy trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu và phân lập các hợp chất hữu cơ trong trong quả đủng đỉnh để làm rõ thành phần hóa học cũng như cung cấp cơ sở khoa học, giải thích tác dụng trị bệnh của quả đủng đỉnh. Lý do chọn đề tài Một trong những loại cây cỏ thiên nhiên ít người biết tới có khả năng chữa bệnh đó là cây đủng đỉnh. Cây đủng đỉnh có tên khoa học là Caryota Mitis Lour, là một loại thực vật hạt kín thuộc họ Cau Arecaceae. Họ Arecaceae là một loại cọ thường được sử dụng chủ yếu ở một số quốc gia ở Nam Á như là: Ấn Độ, Sri Lanka, Malaysia và Indonesia đến Philippines [1].

Cây thuộc họ Acrecaceae được nhiều tác giả trong và ngoài nước nguyên cứu nhiều nhất là C. Đường thốt nốt, đồ uống lên men được sản xuất từ nhựa của chùm hoa non của C. Nó là một cây cọ đa năng cung cấp chất xơ mạnh mẽ, thân gỗ để làm vật liệu xây dựng và thực phẩm lành mạnh được chiết xuất từ phần thân của cây [2]. Và các bài báo nguyên cứu về đặc tính chống oxy hóa của cây C.Urens là nhiều nhất.

Còn khi ta nói đến cây đủng đỉnh (C. Mitis) hiện nay ít bài báo viết về cây này khi nói đến công dụng của nó thì cũng nhiều như cây C. Cây đủng đỉnh từ rễ đến quả điều có công dụng.