Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu và phát triển các hoạt chất tự nhiên từ nguồn dược liệu bản địa đang là một hướng tiếp cận trọng tâm trong lĩnh vực hóa dược và phát triển thuốc mới. Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa với tính đa dạng sinh học cao, sở hữu hơn 20.000 loài thực vật, trong đó có khoảng 5.117 loài được các cộng đồng dân tộc ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe và điều trị bệnh tật theo y học cổ truyền. Tuy nhiên, phần lớn các cây thuốc dân gian này vẫn chưa được làm sáng tỏ về mặt thành phần hóa học cũng như cơ sở khoa học của các hoạt tính sinh học.

Chi Gouania Jacq. thuộc họ Táo ta (Rhamnaceae), gồm khoảng 50 đến 70 loài phân bố chủ yếu tại các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới trên thế giới. Tại Việt Nam, chi này được ghi nhận có 2 loài là Gouania leptostachya DC. (Dây đòn gánh) và Gouania javanica Miq. (Dây đòn kẻ cắp, Dây Gồ-an Java). Trong kinh nghiệm dân gian, cả cây hoặc thân Dây đòn kẻ cắp thường được giã nát, ngâm rượu để xoa bóp chữa trị các chứng sưng tấy, tụ máu, đau nhức do chấn thương đòn ngã và vết bỏng. Trong khi loài Gouania leptostachya đã có một số công trình công bố về thành phần flavonoid, triterpenoid và hoạt tính chống viêm, loài Gouania javanica Miq. vẫn chưa được nghiên cứu toàn diện về mặt hóa thực vật. Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ với đề tài "Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học của cây Dây đòn kẻ cắp (Gouania javanica Miq., Rhamnaceae)" được thực hiện nhằm cung cấp các dữ liệu khoa học thực nghiệm ban đầu cho loài dược liệu này.

Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận được xác định cụ thể theo 2 nhiệm vụ:

  1. Định tính các nhóm hợp chất chính có trong thân loài Gouania javanica Miq. bằng các phản ứng hóa học đặc trưng.
  2. Chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất tinh khiết từ phân đoạn cao chiết dicloromethan (DCM) của loài Gouania javanica Miq.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Mẫu thân khô của loài Dây đòn kẻ cắp (Gouania javanica Miq., họ Rhamnaceae), thu hái tại xã Mã Đà, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai. Mẫu thực vật có hoa được giám định tên khoa học bởi ThS. Nguyễn Quỳnh Nga và ThS. Đặng Minh Tú, được làm tiêu bản khô và lưu trữ tại Khoa Hóa thực vật – Viện Dược liệu với mã số tiêu bản 06.
  • Phạm vi không gian: Thực nghiệm được tiến hành tại Khoa Hóa thực vật – Viện Dược liệu và Bộ môn Dược liệu – Trường Đại học Dược Hà Nội, thuộc khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở của Viện Dược liệu, Bộ Y tế.
  • Phạm vi thời gian: Từ tháng 8/2023 đến tháng 5/2024.
  • Phạm vi nội dung: Tập trung vào khảo sát định tính hóa thực vật sơ bộ trên bột dược liệu thân cây và thực hiện chiết xuất phân đoạn, sắc ký cột phân lập, giải mã cấu trúc các hợp chất tinh khiết thu được từ phân đoạn dịch chiết phân cực trung bình (cao DCM).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết và tổng quan phân loại học

Theo hệ thống phân loại thực vật của Takhtajan, vị trí phân loại của đối tượng nghiên cứu được xác định như sau:

  • Ngành: Ngọc Lan (Magnoliophyta)
  • Lớp: Ngọc Lan (Magnoliopsida)
  • Phân lớp: Hoa hồng (Rosidae)
  • Liên bộ: Táo ta (Rhamnanae)
  • Bộ: Táo ta (Rhamnales)
  • Họ: Táo ta (Rhamnaceae)
  • Chi: Gouania Jacq.
  • Loài: Gouania javanica Miq. (Tên đồng nghĩa: Clematoclethra racemosa H. Lév., Gouania obtusifolia Vent., Naegelia tomentosa Hassk., Gouania mauritiana sensu Blume).

Các công bố quốc tế và trong nước về chi Gouania cho thấy nhóm hợp chất chuyển hóa thứ cấp chủ yếu gồm có:

  • Flavonoid: 19 hợp chất đã được phân lập thuộc các khung flavonol (dẫn xuất của kaempferol và quercetin liên kết glycosid), flavan (catechin, gallocatechin, epi-gallocatechin), biflavonoid (prodelphinidin B3) và triflavonoid (prodelphinidin C).
  • Triterpenoid và Saponin: Đặc trưng bởi các triterpenoid khung lupan và các saponin triterpenoid như acid terminolic, acid alphitolic, acid gouanic, acid gouanic A/B, acid epigouanic, acid ceanothenic, acid betulinic, joazeirosid A, và các gouaniasid II, III, IV, VI, VII, VIII, IX.
  • Các nhóm khác: Dẫn xuất benzopyran, daucosterol, n-butyl-β-D-fructopyranosid.
  • Dữ liệu hoạt tính sinh học: Chiết xuất và các hoạt chất từ chi Gouania thể hiện tác dụng chống viêm (ức chế sản sinh NO, PGE2, IL-1β, IL-6 và giảm biểu hiện protein/mARN của enzyme COX-2 trên đại thực bào RAW264.7; giảm phù nề thực nghiệm trên gà con đạt 93,78%), kháng nấm (Aspergillus niger, Candida albicans), chống oxy hóa (dọn gốc tự do DPPH với IC50 = 0,004 mg/mL) và ức chế enzyme α-glucosidase hạ đường huyết.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp thực nghiệm hóa thực vật kinh điển và hiện đại:

  1. Phương pháp định tính hóa học ống nghiệm: Khảo sát sự hiện diện của 10 nhóm chất hữu cơ trong bột dược liệu thân cây thông qua các phản ứng màu và phản ứng tạo tủa đặc trưng:

    • Flavonoid: Phản ứng với hơi amoniac (NH3), dung dịch NaOH 10%, dung dịch FeCl3 5%, và phản ứng ghép đôi muối Diazoni.
    • Alcaloid: Chiết dịch acid hóa, thử với thuốc thử Mayer, Dragendorff và acid picric 1%.
    • Saponin: Thử nghiệm tạo bọt bền vững trong cột nước sau 15 phút.
    • Tanin: Phản ứng tủa với dung dịch gelatin 1%, dung dịch FeCl3 5%, và dung dịch chì acetat Pb(CH3COO)2 10%.
    • Glycosid tim: Chiết phân đoạn cắn cloroform-ethanol, thử phản ứng Liebermann, thuốc thử Baljet, và phản ứng Keller-Kiliani.
    • Coumarin: Thử nghiệm vi thăng hoa, phản ứng mở - đóng vòng lacton trong môi trường kiềm/acid, phản ứng Diazo hóa.
    • Anthranoid: Phản ứng định tính Borntraeger với kiềm NaOH.
    • Acid hữu cơ và Acid amin: Phản ứng sủi bọt khí với tinh thể Na2CO3 và phản ứng tạo màu với thuốc thử Ninhydrin.
    • Chất béo: Chiết với cloroform và thử vết mờ không bay hơi trên giấy lọc.
    • Sterol: Chiết dịch cloroform sau khi loại tạp bằng chì acetat, thử phản ứng Salkowski và Liebermann.
  2. Phương pháp chiết xuất và phân bố lỏng - lỏng:

    • Chiết nóng hồi lưu 10,0 kg bột thân khô G. javanica bằng dung môi Ethanol 70% ở 70°C (tỷ lệ dung môi/dược liệu 7:1 l/kg, chiết 3 lần, mỗi lần 3 giờ) bằng hệ thống thiết bị chiết cô quay 20 lít.
    • Dịch chiết được gộp và thu hồi dung môi dưới áp suất giảm ở 70°C thu cao tổng.
    • Cao tổng được phân tán trong nước nóng và chiết phân bố lỏng - lỏng lần lượt với các dung môi có độ phân cực tăng dần: n-hexan, dicloromethan (DCM), ethyl acetat (EtOAc), n-butanol (n-BuOH) và phần dịch nước còn lại.
  3. Phương pháp phân lập sắc ký:

    • Sắc ký lớp mỏng (TLC): Sử dụng bản mỏng pha thường Silica gel 60 F254 và bản mỏng pha đảo RP-18 F254 (Merck, độ dày 0,25 mm). Phát hiện vết bằng đèn tử ngoại ở bước sóng 254 nm, 366 nm và thuốc thử hiện màu dung dịch acid sulfuric (H2SO4) 10% trong ethanol 96%, sấy nóng.
    • Sắc ký cột (CC): Pha tĩnh là Silica gel cỡ hạt 0,040 – 0,063 mm (Merck). Kỹ thuật nạp mẫu khô. Rửa giải gradient với các hệ dung môi: DCM – Methanol (tỷ lệ 100:0 đến 0:100), n-hexan – EtOAc (tỷ lệ 50:1 đến 1:1), và DCM – Aceton (tỷ lệ 100:1 đến 1:1).
  4. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học:

    • Đo phổ khối ion hóa phun sương điện tử (ESI-MS) xác định phân tử khối.
    • Đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-NMR, tần số 500 MHz hoặc 600 MHz) và carbon-13 (13C-NMR, tần số 125 MHz hoặc 150 MHz) trên máy Bruker AM500 FT-NMR Spectrometer, sử dụng dung môi đo là cloroform biến tính deuterated (CDCl3).
    • Kết hợp phân tích hằng số tương tác spin (J), độ dịch chuyển hóa học (δ, ppm) và đối chiếu với dữ liệu phổ chuẩn đã công bố trong các y văn quốc tế.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương này tổng hợp các công bố khoa học về mặt phân loại thực vật, đặc điểm hình thái học, phân bố sinh thái, thành phần hóa học và tác dụng sinh học của chi Gouania nói chung và loài Gouania javanica Miq. nói riêng.

  • Đặc điểm hình thái loài G. javanica: Cây bụi leo có tua cuốn; cành, cuống lá và cụm hoa phủ lông tơ dày màu nâu nhạt. Lá mọc so le, phiến lá hình trứng rộng dài 4–11 cm, rộng 2–6 cm, gốc hình tim hoặc tròn, gân bên 5–7 cặp nổi rõ ở mặt dưới. Hoa mọc thành chùm xim dài tới 30 cm ở nách lá hoặc ngọn; hoa mẫu 5 với đài hoa hình tam giác, cánh hoa hình thìa màu trắng ngà. Quả nang hình cầu 3 cánh, khi chín có màu vàng đường kính 8–10 mm, mang 3 hạt hình trứng ngược màu nâu đỏ bóng.
  • Phân bố địa lý: Loài này phân bố tự nhiên ở Trung Quốc, Lào, Campuchia, Thái Lan, Philippines và Việt Nam (tại các tỉnh Lạng Sơn, Quảng Trị, Kon Tum, Đắk Nông, An Giang và Đồng Nai).
  • Tổng quan hóa học và dược lý: Chiết xuất các loài trong chi thể hiện hàm lượng cao các triterpenoid khung lupan và flavonoid chống viêm. Về mặt dược lý, các tài liệu ghi nhận cao chiết lá G. javanica có khả năng ức chế nấm Aspergillus niger (đường kính vòng vô khuẩn 21,16 mm) và Candida albicans (12,08 mm). Các hợp chất triterpenoid như lupeol, acid alphitolic, acid epigouanic phân lập từ các loài cùng chi có khả năng ức chế mạnh các chất trung gian gây viêm NO, PGE2, IL-1β, IL-6 và ức chế hoạt tính enzyme COX-2.

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết nguồn gốc nguyên vật liệu, hóa chất, thông số thiết bị và quy trình thao tác kỹ thuật thực nghiệm:

  • Dược liệu: 10,0 kg thân cây G. javanica khô, thu hái tại Vĩnh Cửu, Đồng Nai; xử lý thái nhỏ, xay thô và bảo quản đạt tiêu chuẩn.
  • Thiết bị chính: Máy đo phổ Bruker AM500 FT-NMR, máy cô quay chân không Rotary Evaporator WEV-1020 Daihan Scientific, máy siêu âm Power sonic 450, tủ sấy Memmert UFB 500 / Binder FD115, cân phân tích và đèn soi UV 2 bước sóng 254 nm/366 nm.
  • Hóa chất và thuốc thử: Các dung môi hữu cơ đạt tiêu chuẩn phân tích (n-hexan, dicloromethan, ethyl acetat, n-butanol, ethanol, methanol, cloroform, aceton); thuốc thử hóa học Mayer, Dragendorff, Bouchardat, acid picric, gelatin, FeCl3, chì acetat, Ninhydrin, Diazoni.
  • Quy trình chiết xuất và phân lập: Thiết lập sơ đồ chiết phân đoạn lỏng - lỏng từ 1,2 kg cao tổng ethanol và quy trình sắc ký cột phân đoạn cao DCM qua 3 cấp cột hấp phụ silica gel để phân lập các chất tinh khiết.

Chương 3: Thực nghiệm, kết quả và bàn luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm đạt được trong quá trình định tính, chiết xuất, phân tách sắc ký và giải cấu trúc các chất:

1. Kết quả định tính các nhóm hợp chất bằng phản ứng hóa học

Kết quả thử nghiệm 10 nhóm chất trên mẫu bột thân Gouania javanica được tổng hợp chi tiết trong bảng sau:

STT Nhóm chất hữu cơ Phản ứng / Thuốc thử định tính Hiện tượng quan sát Kết luận
1 Flavonoid - Phản ứng với hơi NH3
- Phản ứng với NaOH 10%
- Phản ứng với dung dịch FeCl3 5%
- Phản ứng Diazo hóa
Màu vàng tăng đậm (++
Màu vàng tăng, có tủa nâu (+)
Xuất hiện tủa xanh đen (++)
Dung dịch màu đỏ cam, có tủa (++)
Dương tính (Có flavonoid)
2 Alcaloid - Thuốc thử Mayer
- Thuốc thử Dragendorff
- Thuốc thử Acid picric 1%
Không tạo tủa trắng (-)
Không tạo tủa vàng cam (-)
Không tạo tủa vàng (-)
Âm tính (Không có alcaloid)
3 Saponin Thử nghiệm tạo bọt với nước Cột bọt bền vững duy trì sau 15 phút (++) Dương tính (Có saponin)
4 Tanin - Dung dịch gelatin 1%
- Dung dịch FeCl3 5%
- Dung dịch Pb(CH3COO)2 10%
Xuất hiện tủa bông trắng (++)
Xuất hiện nhiều tủa xanh đen (++)
Xuất hiện tủa bông trắng mịn (++)
Dương tính (Có tanin)
5 Glycosid tim - Phản ứng Liebermann
- Thuốc thử Baljet
- Phản ứng Keller-Kiliani
Có vòng tím đỏ, lớp dưới hồng/trên xanh (+)
Không đổi màu đỏ cam (-)
Không tạo vòng màu tím đỏ/xanh lá (-)
Âm tính (Không có glycosid tim)
6 Coumarin - Phản ứng mở/đóng vòng lacton
- Phản ứng Diazo hóa
Hai ống không đổi màu, không đục (-)
Không xuất hiện tủa đỏ gạch (-)
Âm tính (Không có coumarin)
7 Anthranoid Phản ứng Borntraeger (với NaOH) Không xuất hiện màu đỏ sim (-) Âm tính (Không có anthranoid)
8 Acid hữu cơ / Acid amin - Thuốc thử Ninhydrin (acid amin)
- Phản ứng với tinh thể Na2CO3
Không tạo tủa xanh tím (-)
Không có hiện tượng sủi bọt khí (-)
Âm tính (Không có acid amin/acid hữu cơ)
9 Chất béo Thử vết bay hơi trên giấy lọc Không để lại vết mờ đọng trên giấy (-) Âm tính (Không có chất béo)
10 Sterol - Phản ứng Salkowski
- Phản ứng Liebermann
Mặt phân cách có vòng đỏ thẫm (+)
Mặt tiếp xúc có vòng tím đỏ (+)
Dương tính (Có sterol)

2. Kết quả chiết xuất cao tổng và các cao phân đoạn

  • Từ 10,0 kg bột dược liệu thân khô, sau quá trình chiết nóng bằng ethanol 70% và thu hồi dung môi đã thu được 1,234 kg cao tổng, đạt hiệu suất chiết xuất là 12%.
  • Tiến hành chiết phân bố lỏng - lỏng 1,2 kg cao tổng với các dung môi thu được các phân đoạn có khối lượng:
    • Cao phân đoạn n-hexan: 20,8 g
    • Cao phân đoạn dicloromethan (DCM): 89,5 g
    • Cao phân đoạn ethyl acetat (EtOAc): 53,3 g
    • Cao phân đoạn n-butanol: 300,0 g
    • Cắn dịch chiết nước: 720,0 g
    • Mẫu lưu cao tổng: 34,0 g

3. Phân lập các hợp chất từ phân đoạn cao DCM

  • Lấy 80,0 g cao phân đoạn DCM (lưu mẫu 9,5 g) đưa lên cột sắc ký silica gel pha thuận (kích thước cột: cao 100 cm, đường kính 15 cm, chiều cao lớp silica gel 15 cm). Rửa giải gradient với hệ dung môi DCM – MeOH thu được 16 phân đoạn lớn (kí hiệu từ D1 đến D16).
  • Phân lập từ phân đoạn D2: Phân đoạn D2 (khối lượng 10,5 g) được triển khai qua cột sắc ký silica gel (cột dài 80 cm, đường kính 5 cm, chiều cao silica gel 15 cm), rửa giải bằng hệ n-hexan – EtOAc (tỷ lệ từ 50:1 đến 1:1, tt/tt), thu được 15 phân đoạn nhỏ (D2.1 – D2.15). Tiến hành kết tinh lại phân đoạn D2 trong n-hexan thu được 3,05 g hợp chất GJS01 dưới dạng bột màu trắng.
  • Phân lập từ phân đoạn D5: Phân đoạn D5 (khối lượng 4,1 g) được phân tách trên cột sắc ký silica gel (cột dài 80 cm, đường kính 3 cm, chiều cao silica gel 20 cm), rửa giải bằng hệ DCM – Aceton (tỷ lệ 100:1 đến 1:1, tt/tt), thu được 10 phân đoạn nhỏ (D5.1 – D5.10). Tiến hành kết tinh lại trong aceton thu được 35 mg hợp chất GJS04 dưới dạng tinh thể hình kim không màu.

4. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập

  • Hợp chất GJS01 (Lupeol):

    • Dạng cảm quan: Bột màu trắng.
    • Phổ khối ESI-MS: Pic ion giả phân tử tại m/z 427,39 [M+H]+, tương ứng với công thức phân tử C30H50O (khối lượng phân tử M = 426,39).
    • Phổ 1H-NMR (600 MHz, CDCl3): Thể hiện 7 nhóm methyl đơn (singlet) đặc trưng của khung triterpenoid lupan tại δH 1,68 (3H, s, H-30), 1,03 (3H, s, H-26), 0,97 (3H, s, H-23), 0,95 (3H, s, H-27), 0,83 (3H, s, H-25), 0,79 (3H, s, H-28) và 0,76 (3H, s, H-24); hai proton olefinic tại δH 4,69 (1H, d, J = 2,4 Hz, H-29b) và 4,57 (1H, d, J = 2,4 Hz, H-29a); một proton hydroxymethin tại δH 3,18 (1H, dd, J = 11,4; 4,8 Hz, H-3).
    • Phổ 13C-NMR (150 MHz, CDCl3): Xuất hiện tín hiệu của 30 carbon gồm 7 nhóm methyl tại δC 28,0 (C-23), 15,4 (C-24), 16,1 (C-25), 16,0 (C-26), 14,6 (C-27), 18,0 (C-28), 19,3 (C-30); tín hiệu một liên kết đôi exocyclic tại δC 150,9 (C-20) và 109,3 (C-29); nhóm oxymethin tại δC 79,0 (C-3) với cấu hình β-OH xác định qua hằng số tương tác lớn (J = 11,4 Hz).
    • So sánh đối chiếu với dữ liệu phổ chuẩn, GJS01 được xác định là Lupeol.
  • Hợp chất GJS04 (Betulin):

    • Dạng cảm quan: Tinh thể hình kim không màu.
    • Phổ khối ESI-MS: Xuất hiện pic tại m/z 425,3 tương ứng với công thức phân tử C30H50O2 (khối lượng phân tử M = 442,38).
    • Phổ 1H-NMR (600 MHz, CDCl3) và 13C-NMR (150 MHz, CDCl3): Cấu trúc tương tự lupeol nhưng có sự thay thế của một nhóm methyl tại vị trí C-28 bằng nhóm hydroxymethylen tại δH 3,80 (1H, d, J = 10,8 Hz, H-28a), 3,33 (1H, d, J = 10,8 Hz, H-28b) và δC 60,6 (C-28). Phổ 13C-NMR chỉ còn 6 tín hiệu nhóm methyl tại δC 28,0 (C-23), 15,4 (C-24), 16,1 (C-25), 16,0 (C-26), 14,8 (C-27) và 19,1 (C-30). Tín hiệu carbon nối đôi tại δC 150,5 (C-20) và 109,7 (C-29); carbon mang nhóm hydroxyl tại δC 79,0 (C-3, cấu hình β-OH với J = 12,0 Hz).
    • So sánh với tài liệu tham khảo, GJS04 được xác định là Betulin.

Bảng so sánh dữ liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR (CDCl3) của GJS01 và GJS04 với dữ liệu tham khảo:

Vị trí C GJS01 (δC, ppm) Lupeol chuẩn [4] (δC, ppm) GJS04 (δC, ppm) Betulin chuẩn [25] (δC, ppm)
1 38,7 38,7 38,7 38,7
2 27,4 27,4 27,4 27,4
3 79,0 79,0 79,0 79,0
4 38,9 38,9 38,9 38,9
5 55,3 55,3 55,3 55,3
6 18,3 18,3 18,3 18,3
7 34,3 34,3 34,3 34,3
8 40,9 40,9 41,0 40,9
9 50,5 50,5 50,4 50,4
10 37,2 37,2 37,2 37,2
11 21,0 21,0 20,9 20,9
12 25,2 25,2 25,2 25,2
13 38,1 38,1 37,4 37,3
14 42,9 42,9 42,7 42,7
15 27,5 27,5 27,1 27,1
16 35,6 35,6 29,2 29,2
17 43,0 43,0 47,8 47,8
18 48,3 48,3 48,8 48,8
19 48,0 48,0 47,8 47,8
20 150,9 151,0 150,5 150,5
21 29,9 29,9 29,8 29,8
22 40,0 40,0 34,0 34,0
23 28,0 28,0 28,0 28,0
24 15,4 15,4 15,4 15,4
25 16,1 16,1 16,1 16,1
26 16,0 16,0 16,0 16,0
27 14,6 14,4 14,8 14,8
28 18,0 18,0 60,6 60,6
29 109,3 109,3 109,7 109,7
30 19,3 19,3 19,1 19,1

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính đạt được

  1. Xác định thành phần hóa thực vật tổng quát: Khẳng định thân cây Dây đòn kẻ cắp (Gouania javanica Miq.) chứa 4 nhóm hợp chất tự nhiên chính gồm: Flavonoid, Saponin, Tanin và Sterol. Mẫu không chứa alcaloid, glycosid tim, coumarin, anthranoid, acid amin, acid hữu cơ tự do và chất béo.
  2. Thiết lập quy trình chiết xuất và phân đoạn: Xử lý 10,0 kg dược liệu khô, thu được 1,234 kg cao chiết tổng ethanol 70% (hiệu suất đạt 12%) và phân tách thành công thành 5 phân đoạn có độ phân cực khác nhau (n-hexan: 20,8 g; DCM: 89,5 g; EtOAc: 53,3 g; n-butanol: 300,0 g; cao nước: 720,0 g).
  3. Phân lập và xác định cấu trúc 2 triterpenoid tinh khiết: Từ 80,0 g cao phân đoạn DCM, đã phân lập được 3,05 g hợp chất Lupeol (GJS01) và 35 mg hợp chất Betulin (GJS04). Dữ liệu phổ ESI-MS, 1H-NMR và 13C-NMR của hai chất hoàn toàn trùng khớp với các giá trị chuẩn.

Đóng góp khoa học của đề tài

  • Tính mới về thành phần hóa học: Đây là công trình đầu tiên trên thế giới và tại Việt Nam công bố việc phân lập và nhận dạng thành công hợp chất Lupeol từ loài Gouania javanica Miq. Đồng thời, đây cũng là lần đầu tiên hợp chất Betulin được phát hiện và phân lập từ một loài thuộc chi Gouania.
  • Cung cấp bằng chứng khoa học cho kinh nghiệm dân gian: Hàm lượng lupeol thu được tương đối lớn (3,05 g từ phân đoạn DCM) cùng với sự hiện diện của betulin – hai hợp chất triterpenoid khung lupan đã được y văn chứng minh có hoạt tính kháng viêm mạnh, ức chế cytokin tiền viêm (IL-1β, IL-6, TNF-α), giảm phù nề và hỗ trợ tái tạo mô – là cơ sở giải thích cho công dụng điều trị chấn thương, tụ máu, sưng đau do đòn ngã của cây Dây đòn kẻ cắp trong dân gian.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Do giới hạn thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp cử nhân dược sĩ, nghiên cứu mới chỉ tập trung phân lập các hợp chất trên phân đoạn dịch chiết phân cực trung bình là cao dicloromethan (DCM) từ bộ phận thân cây.
  • Các phân đoạn cao chiết khác (n-hexan, ethyl acetat, n-butanol và phần cắn nước) chưa được triển khai sắc ký cột để phân lập các hợp chất flavonoid, saponin hay polyphenol khác.
  • Chưa tiến hành phân lập thành phần hóa học từ bộ phận lá cây Gouania javanica.
  • Chưa thực hiện các thử nghiệm sàng lọc hoạt tính sinh học (in vitro hoặc in vivo) trực tiếp trên các cao phân đoạn và hai hợp chất tinh khiết lupeol, betulin vừa phân lập.

Hướng nghiên cứu tiếp theo (Đề xuất của tác giả)

  1. Tiếp tục sắc ký phân tách và phân lập các hợp chất hóa học còn lại trong phân đoạn DCM và các phân đoạn cao chiết phân cực khác (n-hexan, EtOAc, n-butanol, nước) từ thân cây Gouania javanica Miq.
  2. Mở rộng nghiên cứu thành phần hóa học trên bộ phận lá của cây Dây đòn kẻ cắp.
  3. Tiến hành đánh giá tác dụng sinh học (đặc biệt là hoạt tính chống viêm, giảm đau, chống oxy hóa và kháng khuẩn/kháng nấm) của cao chiết tổng, các cao phân đoạn và các hợp chất tinh khiết phân lập được từ loài này.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn đối với:

  • Sinh viên, học viên và nghiên cứu viên ngành Dược học, Hóa dược, Hóa hợp chất thiên nhiên và Thực vật học: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về quy trình chiết xuất phân bố lỏng - lỏng, phương pháp sắc ký cột silica gel pha thuận ngâm chiết rửa giải gradient phân đoạn, và quy trình kết tinh phân đoạn.
  • Nghiên cứu viên làm việc về nhóm hợp chất Triterpenoid: Bảng dữ liệu độ dịch chuyển hóa học 1H-NMR và 13C-NMR, cùng các hằng số tương tác spin (J) của lupeol và betulin trong dung môi CDCl3 được trình bày chi tiết, là nguồn số liệu đối chiếu tin cậy cho việc định danh các triterpene khung lupan.
  • Các đề tài phát triển dược liệu y học cổ truyền: Đóng góp dữ liệu hóa thực vật nền tảng phục vụ công tác chuẩn hóa dược liệu, xây dựng tiêu chuẩn kiểm nghiệm và định hướng khai thác nguồn nguyên liệu Dây đòn kẻ cắp (Gouania javanica) tại Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Thân cây Dây đòn kẻ cắp (Gouania javanica Miq.) chứa những nhóm chất tự nhiên nào theo kết quả định tính hóa học?

Theo kết quả thử nghiệm bằng các phản ứng hóa học đặc trưng, thân cây Gouania javanica Miq. có chứa 4 nhóm hợp chất chính gồm Flavonoid, Saponin, Tanin và Sterol. Mẫu dược liệu cho kết quả âm tính với alcaloid, glycosid tim, coumarin, anthranoid, acid amin, acid hữu cơ tự do và chất béo.

2. Từ 10,0 kg bột thân khô, quá trình chiết xuất và phân bố thu được khối lượng các cao phân đoạn như thế nào?

Từ 10,0 kg bột dược liệu khô, quá trình chiết nóng hồi lưu với ethanol 70% thu được 1,234 kg cao tổng (hiệu suất 12%). Phân tán 1,2 kg cao tổng vào nước nóng và chiết phân bố lỏng - lỏng với các dung môi thu được: 20,8 g cao n-hexan; 89,5 g cao dicloromethan (DCM); 53,3 g cao ethyl acetat; 300,0 g cao n-butanol và 720,0 g cắn nước.

3. Hai hợp chất tinh khiết được phân lập từ phân đoạn cao DCM là gì và có đặc điểm cấu trúc như thế nào?

Hai hợp chất phân lập được là:

  • GJS01 (Lupeol, khối lượng 3,05 g): Dạng bột màu trắng, công thức phân tử C30H50O (m/z 427,39 [M+H]+). Cấu trúc là một triterpenoid khung lupan có 7 nhóm methyl, một liên kết đôi exocyclic tại C-20/C-29 và một nhóm 3β-OH (δC 79,0 ppm).
  • GJS04 (Betulin, khối lượng 35 mg): Dạng tinh thể hình kim không màu, công thức phân tử C30H50O2 (m/z 425,3). Cấu trúc tương tự lupeol nhưng có một nhóm hydroxymethylen (-CH2OH) tại vị trí C-28 (δC 60,6 ppm; δH 3,80 và 3,33 ppm) thay vì nhóm methyl.

4. Đóng góp mới về mặt hóa thực vật của khóa luận này đối với chi Gouania là gì?

Khóa luận là công trình đầu tiên phân lập và nhận danh thành công hợp chất Lupeol từ loài Gouania javanica Miq. Đồng thời, đây là nghiên cứu đầu tiên ghi nhận sự xuất hiện của hợp chất Betulin trong toàn bộ chi Gouania.

5. Dữ liệu phổ NMR của Lupeol và Betulin trong đề tài được đo trong điều kiện nào?

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân được đo trên máy Bruker AM500 FT-NMR Spectrometer trong dung môi cloroform biến tính (CDCl3). Tần số đo phổ 1H-NMR là 600 MHz và 13C-NMR là 150 MHz đối với cả hai hợp chất.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu nghiên cứu đề ra, xác định được sự có mặt của flavonoid, saponin, tanin và sterol trong thân cây Dây đòn kẻ cắp (Gouania javanica Miq., Rhamnaceae). Bằng các kỹ thuật sắc ký cột silica gel và kết tinh phân đoạn trên cao chiết dicloromethan, tác giả đã phân lập thành công hai hợp chất triterpenoid khung lupan tinh khiết là lupeol (3,05 g) và betulin (35 mg). Đây là lần đầu tiên lupeol được phân lập từ loài Gouania javanica và betulin được tìm thấy trong chi Gouania, cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm quan trọng cho việc nghiên cứu thành phần hóa học và định hướng hoạt tính chống viêm của dược liệu này.