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 thư ngày càng cao, trong đó một trong những hướng chính để phòng ngừa và chữa trị bệnh ung thư là nghiên cứu tìm kiếm các hợp chất có nguồn gốc từ thiên nhiên. Chính vì vậy việc nghiên cứu hoá học cũng như 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 là một nước nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm với 3/4 diện tích là rừng.
Với những đặc thù về khí hậu thiên nhiên như vậy, Việt Nam có một hệ thực vật phong phú và đa dạng với trên 12.000 loài, trong đó có trên 3.200 loài thực vật được sử dụng làm thuốc trong Y học dân gian, mở ra tiềm năng nghiên cứu về các hợp chất tự nhiên từ các loài thực vật của Việt Nam. Qua đó cho thấy nguồn tài nguyên thực vật vô cùng phong phú mà trong chúng còn chứa biết bao nhiêu điều lý thú, biết bao nhiêu tác dụng tiềm ẩn cho đến nay chúng ta còn chưa biết hết. Vì vậy việc nghiên cứu các vấn đề về cây cỏ, về các hợp chất thiên nhiên luôn là đề tài hấp dẫn, mới mẻ và phong phú. Chi Mã rạng (Macaranga) thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) có khoảng hơn 300 loài, chủ yếu phân bố ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, đặc biệt là ở Châu Á, tập trung nhiều ở Đông Nam Á.
Kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học cho thấy một số loài Macaranga chứa các hợp chất có cấu trúc và hoạt tính đặc biệt lý thú trong đó có hoạt tính chống ung thư. Kết quả sàng lọc hoạt tính sinh học trong khuôn khổ hợp tác Pháp - Việt cho thấy dịch chiết EtOAc của quả cây và thân cây Macaranga balansae ức chế sự phát triển dòng tế bào ung thư KB ở nồng độ 1 µg/ml lần lượt là 20 % và 9%. Chính vì vậy, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của loài Macaranga balansae Gagnep., thuộc chi Mã Rạng (Macaranga) họ Thầu dầu (Euphorbiaceae)” 1 Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu để làm rõ thành phần hóa học của của loài Macaranga balansae tìm kiếm các hoạt tính gây độc tế bào, làm cơ sở khoa học cho việc sử dụng và định hướng nghiên cứu ứng dụng loài thực vật trên một cách hiệu quả. Nội dung của luận án: 1.
Phân lập các hợp chất từ thân, lá, quả loài Macaranga balansae bằng các phương pháp sắc ký. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất phân lập được trên một số dòng tế bào ung thư người. Vài nét về họ Thầu dầu Họ Thầu dầu là một trong những họ lớn và phức tạp nhất trong hệ thực vật Việt Nam cũng như trên thế giới.
Trong hệ thực vật Việt Nam, Thầu dầu (Euphorbiaceae) được coi là họ lớn, có nhiều loài (sau các họ Lan - Orchidaceae, Đậu - Leguminosae, Lúa - Graminae) trong số 305 họ Thực vật bậc cao có mạch. Họ Thầu dầu trước đây bao gồm 5 phân họ: Acalyphoideae, Crotonoideae, Euphorbioideae, Oldfieldioideae và Phyllanthoideae. Ba phân họ đầu tiên là các phân họ đơn noãn (một noãn) trong khi hai phân họ sau là đôi noãn (hai noãn) [1]. Hình thái của họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) Họ Thầu dầu (danh pháp khoa học là Euphorbiaceae) và được gọi là họ Đại kích, Ba Mảnh Vỏ là một trong những họ lớn của thực vật có hoa có số loài đa dạng và phong phú nhất với 240 chi và khoảng 6700 - 7500 loài.
Đây cũng là họ có những loài cây kinh tế, cây thuốc có giá trị ở Việt Nam. Phần lớn là cây thân thảo, nhưng ở khu vực nhiệt đới cũng tồn tại các loài cây bụi hoặc cây thân gỗ. Một số loài cây chứa nhiều nước và tương tự như các loại xương rồng [1]. Họ này phân bố chủ yếu ở khu vực nhiệt đới, với phần lớn các loài tập trung trong khu vực sinh thái Indomalaya và sau đó là khu vực nhiệt đới châu Mỹ.
Tại khu vực nhiệt đới châu Phi cũng có nhiều loài, giống, thứ, nhưng không đa dạng như hai khu vực kể trên. Tuy nhiên, chi Euphobia cũng có nhiều loài trong các khu vực không nhiệt đới như Địa Trung Hải, Trung Đông, miền nam châu Phi hay miền nam Hoa Kỳ. Lá mọc so le, hiếm khi mọc đối với các lá kèm. Hình dạng lá chủ yếu là các lá đơn, nhưng cũng có loài lá phức, chủ yếu là loại dạng chân vịt, không thấy dạng lông chim.
Các lá kèm có thể bị suy thoái thành gai, lông tơ hay các tuyến nhỏ. Hoa đối xứng xuyên tâm thường là đơn tính, với hoa đực và hoa cái thường trên một cây. Ở đây có một sự đa dạng lớn về cấu trúc hoa. Chúng có thể là cùng gốc hay khác gốc.
Các nhị hoa có thể từ 1 đến 10 (có thể nhiều hơn). Hoa cái là loài dưới bầu, nghĩa là với bầu nhụy lớn. Quả thường là loại quả nứt, đôi khi là quả hạch. Loại quả nứt điển hình là regma, một loại quả nang với 3 hoặc nhiều hơn các ô, mỗi ô tách ra khi chín thành các phần riêng biệt và sau đó nổ để phân tán các hạt nhỏ.
Các loài cây trong họ này chứa một lượng khá lớn các độc tố thực vật chủ yếu 3 là các ester diterpene, alkaloid, glycoside và các chất độc dạng ricin. Nhựa (mủ) dạng sữa hay latex là tính chất đặc trưng của các phân họ Euphorbioideae và Crotonoideae, nhựa mủ này là độc hại ở phân họ Euphorbioideae nhưng lại không độc hại ở phân họ Crotonoideae. Nhiều cây trong họ Thầu dầu có tầm quan trọng về kinh tế, cây thuốc có giá trị ở Việt Nam. Đáng chú ý trong số đó là: Cao su (Hevea braziliensis) - một cây công nghiệp quan trọng, tiếp theo là Sắn (Manihot esculenta) - nguồn nguyên liệu cho tinh bột có giá trị ở các tỉnh trung du, miền núi và Tây Nguyên.
Một số loài cây khác được trồng làm cây cảnh như hoa trạng nguyên (Euphorbia pulcherrima) [2]. Đến nay, đã thống kê được khoảng 75 loài thuộc 30 chi trong họ Thầu dầu được sử dụng làm thuốc trong y học dân tộc ở nhiều địa phương trong cả nước. Một số sản phẩm thuốc như “HEPAMARIN”, “XUVIR”, “TRIVIGA” dùng chữa trị các bệnh về gan; “ABANA” có tác dụng hạ lipid, ức chế tổng hợp cholesterol ở gan… đã được chế biến từ các loài Diệp hạ châu đắng (Phyllanthum amarus), Chó đẻ răng cưa (Phyllanthus urinaria), Me rừng (Phyllanthus emblica)…“Trà hoà tan MALLOTUS” Thực phẩm chức năng dùng hỗ trợ điều trị các bệnh ung thư, đã được chế biến từ loài Ba bét trắng (Mallotus apelta). Những thông tin đã có cho thấy, hầu như tất cả các chi và loài trong họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) đều có khả năng sinh tổng hợp và tích luỹ các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cao.
Trong đó có nhiều hợp chất thuộc các nhóm triterpenoid, flavonoid, alkaloid, diterpenoid, phorbol diterpene, phorbol ester, benzopyran…có hoạt tính kháng oxy hoá, gây độc tế bào, kháng virus, kháng khuẩn, kháng nấm…được chiết xuất từ những loài thuộc các chi Ba bét (Mallotus), Ba đậu (Croton), Me (Phyllanthus), Dầu mè (Jatropha), Đơn tía (Excoecaria). Sự đa dạng của họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) ở Việt Nam Ở Việt Nam, họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) hiện đã biết có 75 chi cùng khoảng trên 450 loài và 16 thứ; trong số đó có 1 chi (Noi – Oligoceras), cùng 131 loài (chiếm 31,58% số loài của cả họ) và 9 thứ (khoảng 56,25%) được coi là đặc hữu. Phần lớn các loài và thứ đặc hữu đều chỉ gặp phân bố rất hạn chế ở một vài địa phương trong cả nước. Sách Đỏ Việt Nam (1996, 2007) đã ghi nhận có 5 loài của họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) thuộc loại quý hiếm và bị đe doạ tuyệt chủng [1, 2, 3, 4 4].
Các chi có số loài phong phú và đa dạng nhất trong họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) lần lượt là: Me (Phyllanthus) - 48 loài, Ba đậu (Croton) - 45 loài, Ba bét (Mallotus) - 37 loài, Chòi mòi (Antidesma) - 29 loài; các chi Cỏ sữa (Euphorbia), Bọt ếch (Glochidion) và Mòng lông (Trigonostemon) đều có 26 loài, Rau ngót (Sauropus) - 23 loài. Các chi có trên 10 loài gồm: Bồ cu vẽ (Breynia), Ba soi (Macaranga), Cách hoa (Cleistanthus), Thàu táu (Aporosa), Thổ mật (Bridelia), Da gà (Actephila). Tai tượng (Acalypha) - 8 loài. Tới 30 chi chỉ có 1 loài duy nhất.
Những chi còn lại thường gồm 2 - 4 loài. Các chi có số loài được coi là đặc hữu phong phú lần lượt là: Me rừng (Phyllanthus) - 26 loài, Ba đậu (Croton) - 19 loài, Mòng lông (Trigonostemon) - 10 loài, Rau ngót (Sauropus) - 9 loài, Bồ cu vẽ (Breynia) - 8 loài, Cách hoa (Cleistanthus) - 7 loài, Ba bét (Mallotus) - 6 loài, Da gà (Actephila) - 6 loài, Bọt ếch (Glochidion) - 5 loài và Vông đỏ (Alchornea) - 4 loài. Các dạng sống gặp ở họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) có thể là cỏ hàng năm, cỏ nhiều năm, bụi, bụi trườn, dây leo, gỗ nhỏ hoặc gỗ lớn. Chúng phân bố khá rộng rãi ở các hệ sinh thái khác nhau từ các vùng ven biển, ruộng vườn, đồng cỏ đến các thảm cây bụi và các loại hình rừng thứ sinh hoặc nguyên sinh trên núi cao.
Vài nét về chi Macaranga Chi Mã rạng hay chi Ba soi (danh pháp khoa học là Macaranga) là một chi lớn phân bố ở khu vực nhiệt đới và là chi duy nhất của phân tông Macaranginae. Có nguồn gốc từ châu Phi, châu Á, châu Đại dương, chi Macaranga gồm khoảng hơn 300 loài khác nhau. Các loài Macaranga có lá mọc so le, thường chia thùy, có lá kèm. Hoa khác gốc xếp thành chùm hay bông đơn hoặc kép.
Hoa đực có đài xếp van và một số lượng nhiều nhị có bao phấn mở nắp ngang. Hoa cái có bầu rời, không có đĩa mật. Trong y học cổ truyền cây được dùng để trị bệnh viêm gan thể hoàng đản, trị bụng trướng nước và bí tiểu tiện, lá cây được dùng sắc nước làm thuốc lọc máu và phòng bệnh cho phụ nữ sau khi sinh đẻ [1, 2, 3, 4]. Vị trí Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) Phân lớp Sổ (Dilleniidae) Bộ Thầu dầu (Euphorbiales) 5 Họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) Chi Mã rạng (Macaranga) Tác giả Phạm Hoàng Hộ đã liệt kê trong quyển “Cây cỏ Việt Nam” ở Việt Nam có 13 loài Macaranga [1]: - M.