MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với công cuộc phát triển kinh tế thì việc chăm sóc sức khoẻ ban đầu và bảo vệ sức khoẻ cộng đồng trở nên cấp thiết đối với mọi quốc gia trên thế giới. Do đó, nhu cầu về sử dụng thuốc để phòng ngừa và chữa trị những căn bệnh nan y đặc biệt là ung thƣ ngày càng cao, trong đó một trong những hƣớng chính để phòng ngừa và chữa trị bệnh ung thƣ là nghiên cứu tìm kiếm các hợp chất có nguồn gốc từ thiên nhiên [1][2]. Chính vì vậy việc nghiên cứu hoá học cũng nhƣ hoạt tính sinh học của các loài cây thuốc có ý nghĩa quan trọng cho việc sử dụng một cách hợp lý và có hiệu quả nhất nguồn tài nguyên thiên nhiên này. Việt Nam với điều kiện khí hậu thuận lợi để hình thành một hệ sinh thái thực vật đa dạng và phong phú với khoảng 12.000 loài thực vật bậc cao trong đó có gần 5000 loài đƣợc sử dụng làm thuốc [3].
Trong số các họ thực vật của Việt Nam, họ Urticaceae (họ Gai) và họ Olacaceae (họ Dƣơng đầu) đƣợc biết đến là các họ thực vật có nhiều loài đƣợc sử dụng làm thuốc, phân bố chủ yếu ở miền Bắc Việt Nam. Rễ của các loài cây thuộc hai họ thực vật trên đƣợc sử dụng chủ yếu để chữa các bệnh nhƣ cảm cúm, sởi, sốt cao, ho, hen, lở loét, mẩn ngứa, thanh nhiệt, giải độc, đau răng, rắn cắn v. Các nghiên cứu về hóa thực vật đã công bố cho thấy thành phần hóa học của thực vật họ Gai và Dƣơng đầu gồm các hợp chất thiên nhiên thứ cấp nhƣ triterpenoid, alkaloid, lignan… Chúng có hoạt tính gây độc tế bào cao và nhiều hoạt tính sinh học lý thú khác. Trong khuôn khổ của Dự án hợp tác Quốc tế Việt–Pháp “Nghiên cứu hóa thực vật của thảm thực vật Việt Nam”, việc khảo sát hoạt tính sơ bộ một số loài thực vật thuộc hai họ Gai và Dƣơng đầu ở Việt Nam đã đƣợc thực hiện.
Kết quả cho thấy dịch chiết các loài Pilea aff., Boehmeria holosericea Blume và Anacolosa poilanei Gagnep. thể hiện khả năng ức chế tế bào ung thƣ KB rất mạnh. Trong đó lá loài Pilea aff. (Urticaceae) ức chế 100% sự phát triển của tế bào ung thƣ KB ở nồng độ 1µg/mL; cũng ở nồng độ này, quả loài Boehmeria holosericea Blume.
(Urticaceae) ức chế 25% và vỏ loài Anacolosa poilanei Gagnep. Tuy nhiên, theo tra cứu tài liệu, cho đến nay có rất ít nghiên cứu về hóa học của các loài thuộc hai chi 1 Pilea và Anacolosa. Đặc biệt chƣa có công trình nào nghiên cứu hóa thực vật hai loài P. poilanei đƣợc công bố trên thế giới và ở Việt Nam.
Xuất phát từ các lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của loài Pilea aff., Boehmeria holosericea Blume, Anacolosa poilanei Gagnep. Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu để làm rõ thành phần hoá học chủ yếu của lá loài Pilea aff., quả loài Boehmeria holosericea Blume thuộc họ Gai (Urticaceae) và vỏ loài Anacolosa poilanei Gagnep. thuộc họ Dƣơng đầu (Olacaceae) nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính gây độc tế bào, làm cơ sở khoa học cho việc sử dụng và định hƣớng nghiên cứu ứng dụng 3 loài thực vật trên một cách hiệu quả. Nội dung của luận án: 1.
Phân lập các hợp chất từ lá loài Pilea aff., quả loài Boehmeria holosericea Blume thuộc họ Gai (Urticaceae) và vỏ loài Anacolosa poilanei Gagnep. thuộc họ Dƣơng đầu (Olacaceae) bằng các phƣơng pháp sắc ký; 2. Xác định cấu trúc hoá học các hợp chất phân lập đƣợc bằng các phƣơng pháp vật lý hiện đại; 3. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất phân lập đƣợc trên một số dòng tế bào ung thƣ ngƣời.1 TỔNG QUAN VỀ CHI PILEA VÀ BOEHMERIA HỌ GAI (URTICACEAE) 1.1 Khái quát về họ Gai (Urticaceae) Họ Gai (tên khoa học là Urticaceae) có khoảng 48 chi và trên 1000 loài, phân bố rộng trên thế giới, chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới [3][6][7].
Đặc điểm thực vật họ Gai: Các loài thực vật họ Gai thƣờng là loại cây thảo, cây bụi thấp hay ít khi là cây to có gỗ mềm, rất ít khi là cây leo, thƣờng có lông ngứa, tế bào biểu bì thƣờng có nang thạch nổi lên, thân thƣờng có sợi. Lá mọc so le hay đối, đơn, có lá kèm, rất ít khi không có. Hoa rất nhỏ, đơn tính cùng gốc hay khác gốc thƣờng là xim, có khi tập trung trên đế hoa chung lớn. Hoa đực có 4-5 thùy dài, 4-5 nhị mọc đối với đài, có chỉ nhị cong trong nụ, bao phấn 2 ô, mở dọc, bầu thô sơ.
Hoa cái có đài nhƣ trong hoa đực, thƣờng lớn lên trong quả, rất ít khi không có, có nhị lép hay không, bầu rời hay đính vào đài, 1 ô, vòi đơn, noãn đơn độc, đứng. Quả bế khô hay hạch nạc, hạt thƣờng có phôi nhũ [3][6]. Ở Việt Nam, có 21 chi thuộc họ Gai, bao gồm: Archiboehmeria Gonostegia Parietaria Boehmeria Laportea Pellionia Chamabainia Lecanthus Petelotiella Debregeasia Maoutia Pilea Dendrocnide Nanocnide Pouzolzia Elastostema Neodistemon Procis Girardinia Oreocnide Urtica Các cây thuộc họ Gai (Urticaceae) cho giá trị sử dụng và giá trị kinh tế cao. Một số loài đƣợc trồng để lấy sợi do sợi bền, chắc, chịu lực, chịu mặn nhƣ Boehmeria nivea (L., Boehmeria holosericea Blume, Maoutia puya (Hook., Oreocnide frutescens (Thunb.
Một số loài khác trong họ này nhƣ Đay suối (Boehmeria tonkinensis Gagnep.), rau pơ lang 3 (Elatostema balansae Gagnep.) đƣợc sử dụng làm rau ăn. Ngoài ra, một số loài trong họ này còn đƣợc sử dụng làm cảnh, lấy gỗ, làm nguyên liệu giấy …[8].2 Giới thiệu về chi Pilea 1.1 Đặc điểm thực vật chi Pilea Chi Pilea là chi đa dạng nhất trong họ Urticaceae, với 600-715 loài, là chi lớn nhất trong họ thực vật Urticaceae, đƣợc phân bố khắp các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, ôn đới ở châu Mỹ, châu Á, châu Phi và châu Đại dƣơng. Phần lớn các loài cây thân cỏ lá, mọng bóng hoặc cây bụi, do đó dễ dàng phân biệt với các loài Urticaceae khác bởi sự kết hợp của lá cây đối diện với một lá bẹ đơn trong mỗi nách lá, lá cùng cặp khác nhau, 1 to 1 nhỏ, phiến lá mỏng hoặc ráp, kích thƣớc lớn nhỏ khác nhau, có hình tròn, hình trứng hoặc hình mũi giáo. Gân lá thƣờng là gân hình lông chim với 3 hoặc 5 gân xuất phát từ gốc, thƣờng gặp lá kèm hình trứng hay trứng rộng, lá kèm thƣờng sớm rụng, ít khi bền.
Cụm hoa đơn độc hoặc theo cặp, hoa đơn tính cùng gốc hoặc khác gốc chủ yếu có màu trắng xanh đôi khi có màu hồng [3][6]. Theo các tác giả Võ Văn Chi và Phạm Hoàng Hộ, chi Pilea ở Việt Nam gồm 18 loài sau: 1. Pilea alongensis Gagnep. - Hổ nhĩ Hạ Long; 2.
Pilea angulata (Blume) Blume - Thủy ma có cạnh; 3. Pilea balansae Gagnep. - Hổ nhĩ Balansa; 4. Pilea baviansis Gagnep.
- Hổ nhĩ Ba Vì; 5. Pilea cadieri Gagnep. - Hổ nhĩ trắng; 7. Pilea bookerlana Wedd.
Pilea hydrophila (Miq. - Mạo đài háo ẩm ; 9. Pilea langsonensis Gagn. - Mạo đài Lạng Sơn; 10.
Pilea melastomatoides (Poir. - Thủy ma lá mua, Nan ông ba gân; 11. Pilea notata Wright. - Thủy ma, Ông lão; 13.
Pilea peltata Hance - Nan ông, Thủy ma lá khiên; 4 14. Pilea peploides (Gaudich. - Thủy ma lùn; 15. Pilea petelotii Gagnep.
- Mạo đài Pételot; 16. Wright - Mạo đài lá to, Thạch cân thảo; 17. Pilea stipulosa Miq. - Mạo đài lá bẹ; 18.
Pilea umbrosa Wedd. - Mạo đài ẩm. Ở Việt Nam có một số loài dùng làm thuốc nhƣ Pilea melastomatoides, Pilea microphylla, Pilea notata, Pilea peltata, Pilea plataniflora chủ yếu trị lao phổi, bí tiểu, mụn nhọt sƣng lở…[3][6].2 Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Pilea Hiện nay, trên thế giới chƣa có nhiều các nghiên cứu về thành phần hóa học của các loài thuộc chi Pilea. Tại Việt Nam, chƣa có nghiên cứu nào đƣợc công bố về hóa thực vật của các loài thuộc chi này.
Theo các công trình đã công bố có 4 loài Pilea đã đƣợc nghiên cứu là P.cavaleriei subsp cretnata và P. Các nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học của các loài này bao gồm các lớp chất thiên nhiên thứ cấp khác nhau nhƣ terpenoid, phenolic, alkaloid và lignan, cấu trúc của các hợp chất phân lập đƣợc đã đƣợc xác định bằng các phƣơng pháp phổ. a) Các hợp chất terpenoid Terpenoid là một trong những lớp chất thiên nhiên thứ cấp đƣợc cấu tạo bởi các đơn vị isopren (C5H8). Các terpenoid đƣợc phân loại thành các nhóm nhỏ dựa vào số đơn vị isoprene hợp thành nhƣ monoterpene (C10), sesquiterpene (C15), diterpene (C20), sesterterpene (C25), triterpene (C30), tertraterpene (C40) và polyterpene.
Đây là một trong những lớp chất thiên nhiên phong phú nhất trong giới thực vật. Ở chi Pilea, các hợp chất terpenoid đã đƣợc phân lập từ các loài P.cavaleriei subsp cretnata, P. cavaleriei chủ yếu là dạng mạch vòng của sesquiterpene và triterpene, trong đó đặc biệt có sự xuất hiện của các hợp chất sesquiterpene khung humulane và triterpene khung olenane.1 thống kê 31 hợp chất terpenoid (1-31) đã đƣợc phân lập từ các loài thuộc chi Pilea.1 Các hợp chất terpenoid đã được phân lập từ chi Pilea TT Tên chất Loài TLTK 1 8-O-(p-Coumaroyl)-5β- P. crenata [10] Coumaroyl]-1,10-epoxyhumula- 4(5)-en-8-ol 15 (1S,3R,4S,5S)-Isodauc-6-en-11,14- P.
cavaleriei [11] diol-3-O-β-D-glucopyranoside 16 8-β-p-Coumaroyloplopanone P. cavaleriei [11] cadinol-8-O-β-D-glucopyranoside 19 8-p-Coumaroyl-α-santalene P. crenata [9] 21 Acid epi-oleanoic P. mongolica [12] 22 Acid oxo-oleanoic P.
mongolica [12] 23 11α,12β-Epoxy-3β-hydroxy-24- P. cavaleriei [13] nor-oleane-4(23)-en-28,13β-olide 24 Friedelin P. cavaleriei [13] 28 3β-Hydroxyglutin-5-ene P. cavaleriei [13] 29 Acid oleanolic P.
cavaleriei [13] 30 Acid ursolic P. cavaleriei [13] 7 Công thức của 31 hợp chất terpenoid đã đƣợc phân lập từ chi Pilea đƣợc đƣa ra ở Hình 1.1 Cấu trúc các hợp chất terpenoid được phân lập từ chi Pilea.2 Cấu trúc các hợp chất terpenoid được phân lập từ chi Pilea (tiếp). 9 b) Các hợp chất flavonoid Theo tài liệu đã công bố, từ loài P. đã thu đƣợc 5 hợp chất flavonoid 32-36 (Bảng 1.2 Các hợp chất flavonoid đã được phân lập từ chi Pilea TT Tên chất Loài TLTK 32 Quercetin-3-O-rutinoside P.
[14] glucopyranoside 36 Apigenin-7-O-rutinoside P.2 là công thức của các hợp chất flavonoid đã đƣợc phân lập từ chi Pilea.3 Cấu trúc các hợp chất flavonoid phân lập được từ chi Pilea. 10 c) Các hợp chất lignan Một số công trình nghiên cứu đã cho thấy 18 hợp chất lignan (37-54) đã đƣợc phân lập từ loài Pilea cavaleriei Levl subsp. Các hợp chất lignan đƣợc tìm thấy chủ yếu ở dạng chứa vòng furan và neolignan và đƣợc nêu trong Bảng 1.3 Các hợp chất lignan phân lập từ loài P.