Luận án tiến sĩ dược học: Nghiên cứu thành phần hóa học và động thái tích lũy hoạt chất của cây dây thìa canh

• Tác giả: Hoàng Minh Châu
• Người hướng dẫn: PGS.TS Trần Văn Ơn
• Trường học: Viện Dược liệu
• Chuyên ngành: Dược liệu - Dược học cổ truyền
• Đề tài: Nghiên cứu thành phần hóa học chủ yếu và động thái tích lũy hoạt chất của cây Dây thìa canh (Gymnema sylvestre (Retz.)
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.1. THỰC VẬT HỌC
• 1.1.1. Vị trí phân loại, đặc điểm thực vật và phân bố của chi Gymnema R. ở Việt Nam và sơ bộ về phân bố của các loài
• 1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CHÍNH CỦA MỘT SỐ LOÀI THUỘC CHI GYMNEMA R.
• 1.2.1. Nhóm hợp chất saponin
• 1.2.2. Các nhóm chất khác
• 1.3. TÁC DỤNG HẠ ĐƯỜNG HUYẾT VÀ CHỐNG TĂNG LIPID HUYẾT CỦA MỘT SỐ LOÀI THUỘC CHI GYMNEMA R.
• 1.3.1. Tác dụng hạ đường huyết
• 1.3.2. Tác dụng chống tăng lipid huyết
• 1.4. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘNG THÁI TÍCH LŨY HOẠT CHẤT SAPONIN TRONG MỘT SỐ DƯỢC LIỆU
• 1.4.1. Phương pháp định lượng và đánh giá động thái tích lũy hoạt chất
• 1.4.2. Đánh giá tích lũy hoạt chất theo tuổi cây
• 1.4.3. Đánh giá tích lũy hoạt chất theo thời gian thu hái trong năm
• 1.4.4. Đánh giá tích lũy hoạt chất theo thời điểm sinh trưởng và bộ phận của cây
• 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
• 2.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu
• 2.1.2. Vật liệu, dung môi, hóa chất
• 2.1.3. Thiết bị và dụng cụ dùng trong nghiên cứu
• 2.1.4. Động vật thực nghiệm dùng trong nghiên cứu
• 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.2.1. Nghiên cứu thành phần hóa học. Xác định cấu trúc hóa học các chất phân lập
• 2.2.2. Nghiên cứu tác dụng sinh học
• 2.2.2.1. Phương pháp điều chế mẫu dịch chiết DTC cho thử tác dụng hạ đường huyết
• 2.2.2.2. Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết trên chuột của dịch chiết Dây thìa canh
• 2.2.2.3. Nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết của các chất phân lập được
• 2.2.2.4. Phương pháp xác định khả năng ức chế enzym PTP1B của hoạt chất
• 2.2.2.5. Phương pháp biệt hóa tế bào mô mỡ 3T3-L1
• 2.2.2.6. Phương pháp đo độ hấp thu glucose trong tế bào mô mỡ 3T3-L1 của các chất phân lập
• 2.2.2.7. Phương pháp chụp ảnh tế bào phát huỳnh quang
• 2.2.3. Phương pháp phân tích kết quả
• 2.2.4. Nghiên cứu động thái tích lũy hoạt chất trong lá Dây thìa canh
• 2.2.4.1. Phương pháp thủy phân và xác định cấu trúc aglycon
• 2.2.4.2. Phương pháp định lượng aglycon và theo dõi động thái tích lũy hoạt chất
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC
• 3.1.1. Chiết xuất và phân lập các chất tinh khiết từ Dây thìa canh
• 3.1.2. Xác định cấu trúc hóa học các chất đã phân lập được
• 3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ TÁC DỤNG SINH HỌC
• 3.2.1. Kết quả nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết trên chuột
• 3.2.2. Kết quả nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết của các chất phân lập
• 3.2.3. Hoạt tính ức chế enzym PTP1B
• 3.2.4. Hoạt tính hấp thu glucose trong tế bào 3T3-L1 của các chất
• 3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI TÍCH LŨY HOẠT CHẤT
• 3.3.1. Chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc aglycon gymnemagenol
• 3.3.2. Xây dựng phương pháp định lượng gymnemagenol và theo dõi động thái tích lũy hoạt chất trong DTC
• 3.3.3. Chuẩn bị mẫu dược liệu và khảo sát điều kiện phân tích
• 3.3.4. Khảo sát tính thích hợp của hệ thống
• 3.3.5. Độ lặp lại của phương pháp
• 3.3.6. Khảo sát khoảng tuyến tính của phương pháp
• 3.3.7. Độ đúng của phương pháp
• 3.3.8. Giới hạn của phương pháp
• 3.3.9. Định lượng gymnemagenol các mẫu Dây thìa canh theo các tháng thu hái
• 4. CHƯƠNG 4: VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
• 4.1. VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC
• 4.2. VỀ TÁC DỤNG SINH HỌC
• 4.2.1. Về tác dụng hạ đường huyết của dịch chiết Dây thìa canh
• 4.2.2. Về tác dụng hạ đường huyết của các chất phân lập từ Dây thìa canh
• 4.3. VỀ ĐỘNG THÁI TÍCH LŨY HOẠT CHẤT
• 4.4. BÀN LUẬN CHUNG
• 4.4.1. Về thành phần hóa học
• 4.4.2. Về tác dụng sinh học
• 4.4.3. Về động thái tích lũy hoạt chất
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của cây dây thìa canh (Gymnema sylvestre) được nghiên cứu chi tiết trong luận án. Các hợp chất chính được phân lập và xác định cấu trúc bao gồm các saponin có khung olean và dammaran. Các phương pháp phân tích hóa học như NMR, HPLC, và ESI-MS được sử dụng để xác định cấu trúc các hợp chất. Kết quả cho thấy sự đa dạng về thành phần dược liệu trong cây dây thìa canh, đặc biệt là các hoạt chất sinh học có tiềm năng ứng dụng trong y học.

1.1. Phân lập và xác định cấu trúc

Quá trình phân lập các hợp chất từ lá dây thìa canh được thực hiện thông qua các phương pháp chiết xuất và sắc ký. Các hợp chất được xác định cấu trúc bằng phổ NMR và phổ khối lượng. Các saponin như gymnemagenin và các dẫn xuất của nó được xác định là các hoạt chất chính trong cây. Cấu trúc hóa học của các hợp chất này được mô tả chi tiết, bao gồm các nhóm thế và liên kết hóa học đặc trưng.

1.2. Đặc điểm hóa học

Các hoạt chất trong dây thìa canh có cấu trúc hóa học phức tạp, đặc biệt là các saponin với khung olean và dammaran. Các hợp chất này có khả năng tương tác với các enzyme và thụ thể trong cơ thể, mang lại tiềm năng ứng dụng trong điều trị bệnh. Các dược chất được phân lập từ dây thìa canh có thể được sử dụng để phát triển các sản phẩm dược liệu tự nhiên.

II. Động thái tích lũy hoạt chất

Động thái tích lũy hoạt chất trong cây dây thìa canh được nghiên cứu để xác định thời điểm thu hái tối ưu. Kết quả cho thấy hàm lượng hoạt chất như gymnemagenin thay đổi theo mùa và điều kiện trồng trọt. Phương pháp định lượng hoạt chất được xây dựng để theo dõi sự tích lũy các hoạt chất sinh học trong lá cây.

2.1. Phương pháp định lượng

Phương pháp HPLC được sử dụng để định lượng gymnemagenin trong các mẫu lá dây thìa canh. Quá trình thủy phân và chiết xuất được tối ưu hóa để đảm bảo độ chính xác và độ lặp lại của phương pháp. Kết quả định lượng cho thấy sự biến đổi hàm lượng hoạt chất theo thời gian thu hái, giúp xác định thời điểm thu hoạch tối ưu.

2.2. Ảnh hưởng của thời gian thu hái

Nghiên cứu cho thấy hàm lượng hoạt chất trong lá dây thìa canh đạt cao nhất vào mùa thu và mùa đông. Sự tích lũy hoạt chất cũng phụ thuộc vào điều kiện trồng trọt và phương pháp chế biến dược liệu. Kết quả này có ý nghĩa quan trọng trong việc quy hoạch thời gian thu hái và bảo quản dược liệu.

III. Tác dụng sinh học

Tác dụng sinh học của các hoạt chất trong dây thìa canh được nghiên cứu thông qua các thử nghiệm in vivo và in vitro. Kết quả cho thấy dịch chiết toàn phần và các hợp chất phân lập có khả năng hạ đường huyết và ức chế enzyme PTP1B, mang lại tiềm năng ứng dụng trong điều trị đái tháo đường.

3.1. Tác dụng hạ đường huyết

Dịch chiết toàn phần từ lá dây thìa canh được thử nghiệm trên chuột mắc đái tháo đường type 2. Kết quả cho thấy dịch chiết có khả năng giảm nồng độ glucose trong máu một cách đáng kể. Các hoạt chất như gymnemagenin và các dẫn xuất của nó được xác định là nguyên nhân chính của hiệu ứng này.

3.2. Ức chế enzyme PTP1B

Các hợp chất phân lập từ dây thìa canh được thử nghiệm khả năng ức chế enzyme PTP1B, một enzyme liên quan đến kháng insulin. Kết quả cho thấy các hoạt chất có khả năng ức chế mạnh enzyme này, mở ra tiềm năng ứng dụng trong điều trị các bệnh liên quan đến chuyển hóa.

IV. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về thành phần hóa học và động thái tích lũy hoạt chất trong cây dây thìa canh có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển các sản phẩm dược liệu tự nhiên. Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong sản xuất các chế phẩm hỗ trợ điều trị đái tháo đường và các bệnh chuyển hóa khác.

4.1. Phát triển dược liệu

Các hoạt chất được phân lập từ dây thìa canh có thể được sử dụng để phát triển các sản phẩm dược liệu tự nhiên như viên nang, trà túi lọc, và các chế phẩm khác. Nghiên cứu cũng cung cấp cơ sở khoa học để tối ưu hóa quy trình trồng trọt và thu hái dược liệu.

4.2. Ứng dụng trong y học

Các hoạt chất trong dây thìa canh có tiềm năng ứng dụng trong điều trị đái tháo đường và các bệnh liên quan đến chuyển hóa. Nghiên cứu cũng mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các loại thuốc từ dược liệu tự nhiên.