MỞ ĐẦU Những năm gần đây xu thế nghiên cứu phân lập, xác định cấu trúc và đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất tự nhiên sử dụng làm thuốc ngày càng đƣợc các nhà khoa học quan tâm đặc biệt. Trong đ , xu hƣớng quay trở lại sử dụng các sản phẩm thuốc có nguồn gốc thảo dƣợc để phòng và điều trị bệnh trở nên thịnh hành không chỉ trên thế giới mà còn ở cả Việt Nam. Gần đây xuất hiện nhiều dịch bệnh nguy hiểm và c khả năng lan rộng ở quy mô toàn cầu nhƣ HIV/AIDS, bệnh do virus Ebola, các biến chứng do nhiễm virus Zika và mới nhất là việc xuất hiện đại dịch SARS-Cov2 từ cuối năm 2019. Các bệnh mang tính xã hội nhƣ ung thƣ, tim mạch, đái tháo đƣờng,.
vẫn đang c chiều hƣớng tăng cao. Việc tìm ra phƣơng pháp hiệu quả để điều trị các bệnh này còn gặp phải kh khăn và đặt ra nhiều thách thức lớn cho các nhà khoa học. Trƣớc thực trạng đ , một trong những cách hữu hiệu để tìm ra các chất c hoạt tính tiềm năng c thể phát triển thành thuốc chữa bệnh cho ngƣời, vật nuôi và cây trồng là đi từ các hợp chất tự nhiên. Các hợp chất tự nhiên c thể đƣợc sử dụng trực tiếp để làm thuốc, hoặc gián tiếp cho việc nghiên cứu tổng hợp các loại thuốc mới.
C hai hƣớng chính trong việc tìm kiếm các hoạt chất c hoạt tính sinh học đ là từ con đƣờng sàng lọc tự nhiên và từ kinh nghiệm sử dụng cây thuốc của ngƣời dân địa phƣơng. Tri thức bản địa đ ng vai trò quan trọng trong tìm kiếm thuốc mới với việc giảm thiểu các chi phí sàng lọc ban đầu và các tác dụng đã đƣợc định hƣớng bởi quá trình nghiên cứu là chứng minh kinh nghiệm sử dụng của ngƣời dân. Đến nay, nhiều hợp chất tự nhiên hoặc các sản phẩm đƣợc tổng hợp, bán tổng hợp từ các hợp chất tự nhiên đã đƣợc sử dụng một cách hiệu quả trong điều trị, phòng ngừa bệnh ung thƣ và nhiều bệnh khác giúp điều trị và nâng cao sức khỏe cộng đồng. Nhiều loại thuốc chữa trị ung thƣ sử dụng các hoạt chất đƣợc phân lập trong tự nhiên nhƣ nh m các hợp chất vinca alkaloid vinblastine, vincristine từ cây Dừa cạn (Catharanthus roseus), paclitaxel (Taxol®) một diterpenoid đƣợc phân lập từ loài Thông đỏ Taxus brevifolia, podophyllotoxin đƣợc tinh sạch từ cây Táo ma (Podophyllum peltatum), Camptothecin hợp chất điều trị ung thƣ c trong rễ và vỏ cây Hỷ thụ (Camptotheca acuminate), …[49].
1 Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gi mùa nên c hệ thực vật đa dạng và phong phú. Theo ƣớc tính, Việt Nam c khoảng gần 13000 loài thực vật bậc cao trong đ c hơn 4000 loài đƣợc sử dụng làm thuốc [14]. Các cây thuốc đƣợc sử dụng dƣới hình thức độc vị hay phối hợp với nhau tạo nên các bài thuốc c giá trị. Ngoài ra, rất nhiều cây thuốc đã đƣợc chứng minh về giá trị chữa bệnh của chúng.
Họ Ráy hay họ Môn, c tên khoa học Araceae là họ thực vật một lá mầm. Họ Ráy trên thế giới c 106 chi và 4025 loài, trong đ c khoảng 35% số loài đƣợc sử dụng làm thuốc. Tại Việt Nam họ Ráy c khoảng 30 chi, 150 loài [12]. Nhiều nghiên cứu công bố cho thấy tác dụng chữa bệnh của các loài thuộc họ Ráy dựa trên hoạt tính chống ung thƣ, kháng vi sinh vật và chống oxi h a [54, 72, 74, 112, 118].
Thành phần h a học của các cây trong họ Ráy c chứa các hợp chất tự nhiên nhƣ flavonoid, alkaloid, glycoside, lignan, triterpenoid…trong số đ có nhiều chất có hoạt tính sinh học cao nhƣ gây độc tế bào, chống khối u, kháng khuẩn và chống oxi h a [49, 59, 71, 85]. Các hợp chất ligraminol D, surinamensinols A và surinamensinols B phân lập từ loài Acorus gramineus c khả năng ức chế sản sinh NO trên tế bào BV2 với giá trị IC50 tƣơng ứng là 18,41, 17,91 và 8,17 mM/ml [91]. Nghiên cứu dịch chiết sử dụng dung môi ethanol từ củ của T. giganteum Engl cho thấy kết quả hoạt động chống oxy h a quét gốc tự do DPPH của dịch chiết cao hơn vitamin C là 13,77% [142].
Nghiên cứu tác dụng bảo vệ gan của dịch chiết lá sử dụng dung môi ethanol cây Colocasia antiquorum đƣợc đánh giá ở chuột bị nhiễm độc gan bởi paracetamol và CCl4. Kết quả cho thấy với liều 500 mg/kg c tác dụng bảo vệ gan tƣơng tự nhƣ silymarin liều 50 mg/kg [153]. Nghiên cứu tác dụng bảo vệ gan của dịch chiết nƣớc lá cây Colocasia esculenta (CCLE) trên chuột gây tổn thƣơng gan bằng thioacetamide với các mức liều 250 và 500 mg/kg, CCLE cũng làm giảm đáng kể hàm lƣợng ALT và AST (p <0,05). Phân tích mô bệnh học gan cho thấy tác dụng của dịch chiết CCLE tƣơng đƣơng với thuốc bảo vệ gan silymarin liều 50 mg/kg [42].
Đặc biệt các hợp chất surinamensinols A và B phân lập từ Acorus gramineus thể hiện độc tính tế bào mạnh đối với dòng tế bào ung thƣ phổi A549 với IC50 giá trị lần lƣợt là 4,17 và 5,41 µg/mL [91]. Mặc dù đã c một số công trình nghiên cứu về các loài thực vật họ Ráy trong và ngoài nƣớc. Tuy nhiên, các nghiên cứu này vẫn chƣa đầy đủ và thiếu các nghiên cứu chuyên sâu 2 về thành phần hoá học, hoạt tính sinh học. Với mong muốn tìm kiếm các hoạt chất ứng dụng trong Y-Dƣợc từ nguồn dƣợc liệu Việt Nam, đặc biệt từ các cây họ Ráy chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của một số loài thực vật thuộc họ Ráy (Araceae) ở Việt Nam”.
Mục tiêu nghiên cứu - Phân lập và xác định cấu trúc hóa học các chất trong cao chiết từ một số loài thuộc họ Ráy. - Đánh giá hoạt tính sinh học, độc tính cấp, hoạt tính bảo vệ gan và tăng cƣờng miễn dịch của cao chiết/hợp chất phân lập đƣợc từ một số loài thuộc họ Ráy. Nội dung nghiên cứu - Thu thập, định danh và sàng lọc các mẫu thực vật thuộc họ Ráy có hoạt tính chống oxi h a, gây độc tế bào và kháng vi sinh vật kiểm định vật làm cơ sở cho lựa chọn mẫu cho nghiên cứu thành phần hoá học và đánh giá hoạt tính sinh học. - Đánh giá độc tính cấp, hoạt tính bảo vệ gan trong thử nghiệm in- vivo và tác dụng tăng cƣờng miễn dịch cao chiết methanol của các mẫu cây đƣợc lựa chọn.
- Phân lập, xác định cấu trúc và đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập đƣợc từ các cao chiết thực vật. Nh ng ng g p mới của luận án Đây là công trình nghiên cứu c hệ thống về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Môn nƣớc Colocasia esculenta (L.) Schott và loài Bán hạ roi Typhonium flagelliforme (Lodd) Blume thuộc họ Ráy (Araceae) thu thập ở Việt Nam. Về thành phần hóa học Đã chiết xuất, phân lập, xác định cấu trúc hóa học 20 hợp chất từ hai loài Môn nƣớc và Bán hạ roi ở Việt Nam, trong đ : - 01 Hợp chất stigmast-4-en-3-one lần đầu tiên đƣợc phân lập từ Bán hạ roi. - 19 hợp chất đƣợc phân lập bao gồm: 05 hợp chất sterol: β-sitosterol, stigmasterol, stigmast-4-en-3-one, hỗn hợp β-sitosterol và stigmassterol (tỷ lệ 1:1) và daucosterol; 06 hợp chất flavonoid: vitexin, luteolin, apigenin, isoorientin, isovitexin; 01 acid hữu cơ: acid rosmarinic; 01 hợp chất diterpene: (E)-phytol; 01 hợp chất lignan: coniferin; 02 acid béo: heptadecanoic và acid oleic; 02 hợp chất alkaloid: adenine và adenosine; 01 acid amin: tryptophan và 01 alcol: octacosan-1-ol.
Về tác dụng sinh học - Lần đầu tiên đánh giá độc tính cấp bằng đƣờng uống cao chiết methanol Môn nƣớc và Bán hạ roi. Cao chiết methanol Môn nƣớc và Bán hạ roi theo đƣờng uống ít c độc tính và c độ an toàn phổ rộng. - Đã chứng minh cao chiết methanol Môn nƣớc và Bán hạ roi đều c tác dụng chống oxy h a và bảo vệ gan với liều từ 1-2 g/kg thể trọng chuột trên mô hình chuột gây tổn thƣơng gan bằng paracetamol. - Đã chứng minh cao chiết methanol Môn nƣớc và Bán hạ roi đều c tác dụng tăng cƣờng miễn dịch với liều lƣợng từ 50-100 mg/kg thể trọng chuột trên mô hình chuột gây suy giảm miễn dịch bằng cyclophosphamide.
- Lần đầu tiên nghiên cứu về hoạt tính gây độc tế bào, hoạt tính chống oxy h a và hoạt tính kháng vi sinh vật của các chất phân lập từ Môn nƣớc và Bán hạ roi. Trong đ , các hợp chất (E)-phytol (TF4), luteolin (CE4), vitexin (CE3), isoorientin (CE6), apigenin (CE5) và isovitexin (CE7 và TF10) cao hơn chất đối chứng dƣơng ascorbic acid (Vitamin C) tƣơng ứng là 2,6; 2,5; 2,0; 1,9; 1,7 lần với các giá trị EC50 tƣơng ứng lần lƣợt: 7,11; 7,51; 8,85; 9,50; 10,75; 11,41 μg/mL so với ascorbic acid là 18,47 μg/mL. 12 hợp chất (CE1- CE7, TF4-TF9) thể hiện hoạt tính gây độc tế bào với các dòng tế bào thử nghiệm. Trong đ hợp chất TF4 ((E)-phytol) thể hiện hoạt tính gây độc tế bào MCF7 mạnh với giá trị IC50 là 10,31 µg/mL, hợp chất luteolin (CE4) thể hiện hoạt tính gây độc tế bào HepG2 mạnh nhất với giá trị IC50 là 9,98 µg/mL.
Các hợp chất β-sitosterol (CE1), stigmasterol (CE2), luteolin (CE4) và acid oleic (TF8) thể hiện hoạt tính kháng mạnh các chủng B. coli với các giá trị IC50 tƣơng ứng từ 10,12 đến 13,61 μg/mL. Ý nghĩa khoa học của luận án Luận án đ ng g p những dữ liệu khoa học mới về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của 2 loài Môn nƣớc Colocasia esculenta (L.) Schott và Bán hạ roi Typhonium flagelliforme (Lodd) Blume thuộc họ Ráy (Araceae) thu thập ở Việt Nam nhằm góp phần tạo cơ sở khoa học cho việc khai thác sử dụng hợp lý và hiệu quả hai loài này. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.
Giới thiệu sơ lƣợc về họ Ráy (Araceae) Họ Ráy (Araceae) là một họ tƣơng đối lớn c khoảng 106 chi và 4025 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới (đặc trƣng cho rừng ẩm) và cận nhiệt đới. Ở Việt Nam họ Ráy c trên 30 chi với khoảng 150 loài, chủ yếu là những loài cây ƣa b ng ở tầng thấp trong rừng hoặc bì sinh trên cây khác [12]. Về đặc điểm thực vật chung: cây mọc trên đất, c thân rễ hay thân leo, bò trên vách đá, trên thân các cây gỗ khác. Lá mọc từ gốc của thân rễ (ráy) hay mọc cách trên thân leo (ráy leo).
Lá to, gồm bẹ, cuống và phiến; phiến lá nguyên hay chia thùy. Hoa rất nhỏ, tập hợp thành cụm hoa bông mo đơn, trục nạc. Hoa cái ở dƣới, hoa đực ở trên, cách nhau bởi một đoạn không c hoa, và tận cùng là một đoạn trục khác thƣờng c màu trắng hoặc màu vàng.