ĐẶT VẤN ĐỀ Cây Núc nác (Oroxylum indicum (L.) Kurz) là một loài cây gỗ mọc hoang và được trồng khắp nơi ở Việt Nam [8]. Vỏ thân Núc nác chứa thành phần chính là các flavonoid. Baicalin, baicalein là những flavonoid chiếm hàm lượng lớn và cũng là những hoạt chất chịu trách nhiệm chính cho những tác dụng sinh học của dược liệu Núc nác [32], [72]. Có rất nhiều những nghiên cứu đã chứng minh tác dụng sinh học nổi bật của hai hoạt chất này như: chống béo phì [12], [58], [85]; chống loét dạ dày [51]; bảo vệ gan [43], [108]; góp phần trong điều trị ung thư [97]; ức chế hoạt động virus cúm A (H1N1) [29], SARS-CoV-2 [63], virus Zika [75]; chống viêm [34], [59]; chống oxy hóa;… Với những tác dụng sinh học nổi bật như vậy, việc nghiên cứu chiết xuất được hàm lượng cao baicalin và baicalein có ý nghĩa lớn trong việc nghiên cứu và phát triển dạng bào chế, các sản phẩm hỗ trợ điều trị bệnh từ Núc nác.
Sử dụng kỹ thuật thống kê hiện đại để tối ưu hóa các thông số của quy trình chiết xuất và lựa chọn được điều kiện chiết xuất tối ưu là thực sự cần thiết. Mặc dù đã có một số nghiên cứu tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình chiết xuất baicalin, baicalein từ các dược liệu khác nhưng chưa có nghiên cứu cụ thể nào về tối ưu hóa chiết xuất baicalin và baicalein từ vỏ thân Núc nác [14], [44], [89]. Do đó, việc nghiên cứu và phát triển quy trình chiết xuất, góp phần tạo ra các dạng bào chế mới từ Núc nác là vô cùng cần thiết. Điều này sẽ mang lại lợi ích lớn trong việc sử dụng Núc nác trong điều trị bệnh, đồng thời tạo ra sản phẩm an toàn và hiệu quả cho sức khỏe con người.
Với các lý do trên, đề tài “Nghiên cứu tối ưu chiết xuất baicalin và baicalein từ dược liệu Núc nác” được thực hiện ban đầu ở quy mô phòng thí nghiệm sau đó nâng cấp và triển khai ở các quy mô lớn hơn là cơ sở để tiêu chuẩn hóa cao Núc nác trong công thức của chế phẩm. Để thực hiện cụ thể hóa, đề tài hướng đến 2 mục tiêu chính sau: 1. Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng baicalin, baicalein trong cao Núc nác bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết xuất baicalin, baicalein trong Núc nác.
Tổng quan về dược liệu Núc nác 1. Đặc điểm thực vật và phân bố Núc nác còn có tên khác là Hoàng bá nam [8]. Tên khoa học: Oroxylum indicum (L.) Kurz, thuộc họ Núc nác (Bignoniaceae); Chi Oroxylum [4], [5]. Tên đồng nghĩa: Bignonia indica L.
Đặc điểm thực vật Cây cao 7 – 12 m, có thể cao tới 20 – 25 m, thân nhẵn, ít phân nhánh. Vỏ cây màu xám tro, mặt trong màu vàng. Lá xẻ 2 – 3 tầng lông chim. Lá chét hình bầu dục, nguyên, đầu nhọn, dài 7,5 – 15 cm, rộng 5 – 6,5 cm.
Hoa màu nâu đỏ sẫm mọc thành chùm dài ở đầu cành, dài khoảng 10 cm, 5 nhị trong đó có một nhị nhỏ hơn. Quả nang to, dài tới 50 – 80 cm, rộng 5 – 7 cm, bên trong chứa hạt, bao quanh có một màng mỏng, bóng và trong, hình chữ nhật [8]. Phân bố Cây Núc nác mọc hoang và được trồng ở khắp Việt Nam. Ngoài ra, Núc nác còn được trồng ở Trung Quốc, Malaysia, Ấn Độ, Lào, Campuchia [8].
Thành phần hóa học Lá: Lá Núc nác chứa các thành phần: phlobatannin, flavonoid, phenol, tannin và glycosid [83]. Trong lá Núc nác tìm thấy các flavonoid: chrysin-7-O-glucuronid; oroxylin A; scutellarin; baicalein-6-O-glucuronid [90]. Từ dịch chiết methanol của lá Núc nác, các flavonoid đã được tách ra bằng sắc ký phân bố ngược dòng tốc độ cao: chrysin; baicalein; baicalein-7-O-glucosid; baicalein-7-O-diglucosid; baicalein-7-O- glucuronid, chrysin – diglucosid [113]. Phân tích bằng sắc ký khí khối phổ (GC/MS) tinh dầu chưng cất từ lá Núc nác cho thấy sự hiện diện của artumeron, methyl hexadecanoat, aurenan-2-on và isopropyl butanoat [114].
Vỏ thân: Vỏ thân Núc nác có chứa các flavonoid, tanin, sterol với nồng độ trung bình, alcaloid, saponin, lignin, chất béo và tinh dầu với nồng độ thấp [82]. Vỏ thân Núc nác được tìm thấy chứa acid ellagic [40], các flavonoid chính baicalin; baicalein; chrysin; oroxylin A; scutellarin; 8,8''-bisbaicalein; 5,7-dihydroxyflavon; hispidulin; chrysin-7-O-β-D-glucuronid [32], [67], [92]. Hạt: Hạt Núc nác chứa các thành phần: alcaloid, flavonoid, tannin, glycosid, sterol, phenol, saponin, chất béo, tinh dầu [82]; flavonoid là nhóm hoạt chất chính có trong hạt 2 Núc nác bao gồm: chrysin; baicalein; baicalein-7-O-glucosid; oroxylin B [27], scutellarein 7-O-β-D- glucopyranosyl(1→6)-β-D-glucopyranosid [107]; oroxin C và oroxin D [103]. Nhìn chung, các thành phần chính được phân lập từ Oroxylum indicum bao gồm flavonoid và các hợp chất phenolic, chịu trách nhiệm chính về các tác dụng dược lý của cây Núc nác [9].
Vỏ thân của Oroxylum indicum rất giàu flavonoid - được coi là thành phần hoạt động chính của loại cây này [33]. Trong đó, baicalin và baicalein là hai flavonoid quan trọng được tìm thấy với tác dụng sinh học nổi bật và tiềm năng điều trị của chúng [72]. Tác dụng sinh học 1. Theo y học cổ truyền Oroxylum indicum đã được sử dụng trong y học cổ truyền trong nhiều thế kỷ, đặc biệt là ở các nước Đông Nam Á và Nam Á.
Rễ của Oroxylum indicum hoạt động như một loại thuốc trị đái tháo đường, chống viêm khớp, ra mồ hôi, táo bón, trị giun sán, hạ sốt, lợi tiểu, tiêu hóa và long đờm [33], [54], [101]. Thuốc đắp làm từ vỏ cây Núc nác được sử dụng để điều trị các chứng viêm, bệnh ngoài da, bong gân và thấp khớp, trong khi bột vỏ và bột nhão được dùng để chữa vết bỏng và vết thương [39], [57]. Vỏ thân còn được dùng để điều trị rối loạn dạ dày [81]. Lá được dùng trị rắn cắn và chữa loét, nhức đầu.
Quả Oroxylum indicum có vị ngọt, chát, được dùng để tẩy giun, nhuận tràng, tiêu đờm, cải thiện cảm giác thèm ăn, điều trị viêm họng, viêm phế quản, rối loạn tim, bệnh bạch cầu và bệnh trĩ [52]. Ở Malaysia, Oroxylum indicum được dùng để giảm đau răng, điều trị bệnh tả, kiết lỵ, sốt, đau dạ dày, vết thương, lách to và chán ăn. Nước sắc được chế biến từ bất kỳ bộ phận nào của Oroxylum indicum được sử dụng dùng ngoài khi sinh con [37]. Vỏ cây Oroxylum indicum được sử dụng trong điều trị bệnh thấp khớp và bệnh lỵ ở Myanmar, Philippines và Việt Nam [31].
Trong y học Trung Quốc, hạt Oroxylum indicum được dùng để điều trị các vết loét, mụn nhọt, các vấn đề về gan và dạ dày. Ở nước ta, vỏ thân Núc nác thường được dùng để điều trị hoàng đản, viêm họng, đái buốt, đái đục, đái đỏ do bàng quang thấp nhiệt, chữa đi ngoài, đi lỵ, thuốc bổ chát; ho hen, ho khàn tiếng ở trẻ em, viêm phế quản, viêm khí quản, ho lâu ngày, ho gà, yết hầu sưng đau; trị vết thương lở loét mụn nhọt, mẩn ngứa dị ứng [2], [8]. Theo y học hiện đại Oroxylum indicum đã được nghiên cứu rộng rãi về các hợp chất có hoạt tính sinh học và tiềm năng chữa bệnh. Các hợp chất flavonoid, bao gồm baicalin, baicalein, oroxylin 3 A và chrysin, đã cho thấy nhiều hứa hẹn trong các lĩnh vực khác nhau như hoạt động chống ung thư [22], [50], [95], [111], chống viêm, chống oxy hóa [86], chống tăng đường huyết [48], kháng khuẩn, kháng virus [88], chống béo phì [41], [42], bảo vệ tim mạch [69].
Các chất chiết xuất từ vỏ cây Oroxylum indicum đã được phát hiện có đặc tính chống oxy hóa, gây độc tế bào và bảo vệ DNA, cho thấy tiềm năng lớn trong việc phát triển thuốc [55]. Hơn nữa, cây đã chứng minh hoạt động làm tan huyết khối và gây độc tế bào, cho thấy tác dụng của nó như một tác nhân chống ung thư tự nhiên, làm nổi bật tiềm năng của nó trong lĩnh vực y học [45], [79]. Tổng quan về baicalin, baicalein 1. Công thức hóa học, đặc điểm vật lý, hóa học Công thức phân tử: C21H18O11 Tên khoa học: 5,6-dihydroxy-4-oxo-2-phenyl-4H- 1-benzopyran-7-yl β-D-glucopyranosiduronic acid Tên khác: Baicalein-7-O-glucuronid Trọng lượng phân tử: 446,36 g/mol Độ tan: tan trong ethanol, methanol, ether, acid acetic đặc, aceton, ethylacetat.
Baicalin [8] Công thức phân tử: C15H10O5. Tên khoa học: 5,6,7-trihydroxy-2-phenyl-(4H)-1- benzopyran-4-on Trọng lượng phân tử: 270,24 g/mol Độ tan: tan trong ethanol, methanol, ether, acid Baicalein [8] acetic đặc, aceton, ethylacetat. Dược động học baicalin, baicalein Các nghiên cứu đã chứng minh các đặc tính dược động học phức tạp của baicalin và sự thủy phân của nó trong đường tiêu hóa [74]; chuyển hóa qua gan ruột [104]; vận chuyển qua trung gian chất mang qua màng tế bào [49], các con đường trao đổi chất khác nhau trong tuần hoàn [116]; và bài tiết qua mật và nước tiểu [56]. Trong cơ thể, baicalin và baicalein có thể chuyển hóa lẫn nhau.
Sau khi baicalin được hấp thu và bị thủy phân bởi β-glucuronidase trong ruột thành baicalein, baicalein lại được chuyển hóa bởi UDP-glucuronosyltransferase trở lại thành baicalin trong hệ tuần hoàn [74]. Do đó, baicalin là thành phần chính hiện diện trong hệ tuần hoàn hơn là baicalein [60]. Tác dụng sinh học của baicalin, baicalein 1. Chống béo phì Baicalin và baicalein có vai trò quan trọng trong điều chỉnh quá trình chuyển hóa lipid và ngăn chặn tích tụ mỡ cơ thể.
Baicalin ức chế sự biệt hóa của tế bào mỡ thành tế bào mỡ trưởng thành, giảm tích tụ mỡ [58]. Baicalein tăng tiêu hao năng lượng và ngăn chặn hình thành tế bào mỡ mới [19]. Cả baicalin và baicalein đều có tính chất chống oxy hóa và chống viêm, giúp chống lại stress oxy hóa và viêm mãn tính (biến chứng thường gặp trong béo phì). Hơn nữa, chúng cải thiện độ nhạy insulin và điều chỉnh chuyển hóa glucose, hỗ trợ kiểm soát bệnh béo phì và các rối loạn chuyển hóa [36].
Dưới đây là một số nghiên cứu về tác dụng chống béo phì của baicalin, baicalein: Baicalin: baicalin đã được chứng minh là có tác dụng chống béo phì thông qua nhiều cơ chế khác nhau. Nó ức chế quá trình tạo mỡ bằng cách điều chỉnh sự biểu hiện của các gen quan trọng trong quá trình tạo mỡ ức chế tích tụ mỡ trong tế bào [58]. Điều trị bằng baicalin có thể làm giảm hàm lượng chất béo trung tính (triglycerid) và sự tích tụ các giọt lipid trong tế bào HepG2. Tác dụng chống béo phì của baicalin có thể là do sự điều hòa tăng biểu hiện protein vận chuyển glucose loại 1 (SLC2A1) và điều hòa giảm yếu tố hoại tử khối u (TNF), yếu tố nhân kappa B1 (NFκB1), yếu tố điều hòa sterol 1 (SREBF1), gamma thụ thể kích hoạt tăng sinh peroxisome (PPAR𝛾) và caspase 3 (CASP3).
Kết quả đó chỉ ra rằng baicalin có thể điều chỉnh các dấu hiệu viêm quan trọng, quá trình tạo mỡ và quá trình chết theo chương trình để điều trị bệnh béo phì [100].