MỞ ĐẦU Thế giới hiện đang phải đối mặt với một đại dịch nhiễm trùng nghiêm trọng giống như bệnh cúm, gây ra bởi một loại coronavirus, cụ thể là SARS-CoV-2. Kể từ năm 2019, nó đã lan rộng ra hơn 130 quốc gia trên toàn cầu, lây nhiễm cho hơn 600 triệu người và gây ra cái chết cho hơn 6 triệu người mắc bệnh (chiếm khoảng 1% ca tử vong) (https://covid19.vn/ - truy cập ngày 23/8/2023). Các biến thể của virut SAR-CoV-2 và các hội chứng hậu COVID-19 đang diễn biến phức tạp đòi hỏi cần tiếp tục nghiên cứu để đưa ra những liệu pháp phòng ngừa và điều trị thích hợp [1]. Đường hô hấp là con đường chính mà SARS-CoV-2 xâm nhập vào cơ thể con người [2].
Virut SARS-CoV-2 xâm nhập vào tế bào phổi của người thông qua protein Spike S tương tác với các thụ thể của enzyme chuyển đổi angiotensin-2 (ACE-2) ở phổi của người [3]. Do ảnh hưởng của virut, hệ Renin-angiotensin của người bị phá vỡ, dẫn đến các triệu chứng bệnh lý trầm trọng ở phổi, gan, thận và gây chết người rất nhanh chóng [4]. Enzym ACE-2 và các thụ thể ở người này là đích phân tử tiềm năng trong nghiên cứu tìm kiếm và phát triển các loại sản phẩm và thuốc trong phòng ngừa và điều trị bệnh dịch COVID-19. Hiện nay, kỹ thuật docking phân tử (in silico) với sự hỗ trợ của máy tính đang là một phương pháp hiệu quả trong việc sàng lọc và đánh giá các hoạt chất có tác dụng sinh học ở cấp độ phân tử [5].
Ví dụ, một loạt các hợp chất hóa học có hoạt tính sinh học như flavonoid (rutin, astragalin, quercitin, isoquercitrin (từ cây tầm ma Himalaya (Urtica dioica), glyasperin A, broussoflavonol F, isorhamnetin (từ keo ong Sulawesi), chalcone (butein), triterpenoid (cucurbitacin E, cucurbitacin B, isocucurbitacin B7) được phát hiện là chất ức chế mạnh thụ thể ACE-2 bằng phương pháp docking phân tử [6-9]. Sáu hợp chất từ các cây dược liệu từ bao gồm tanshinone IIA, carnosic acid, rosmarinic acid, salvianolic acid B, baicalein, and glycyrrhetinic acid đã được phát hiện có tác dụng ức chế virut SARS-CoV-2 qua thử nghiệm in vitro và nghiên cứu docking phân tử [10]. Việc tìm kiếm chất ức chế ACE-2 từ cây thuốc và các thành phần tự nhiên là một trong những cách tiếp cận hiệu quả để tạo ra các sản phẩm tiềm năng để phòng ngừa và điều trị bệnh COVID-19. Chúng tôi đã bước đầu sàng lọc in silico của trên 1000 hợp chất thiên nhiên Việt Nam đến đích protein liên quan đến SARS-CoV-2 như Mpro, RdRp và ACE-2.
Kết quả cho thấy, một số hợp chất coumarin từ cây Xáo tam phân và các hợp chất khác từ một số cây thuốc Việt Nam có tác dụng mạnh thể hiện qua năng lượng liên kết mạnh và tương tác các vị trí axit amin quan trọng trong vùng hoạt động của protein ACE-2. Trên cơ sở này, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu phân lập các hợp chất 2 coumarin từ cây Xáo tam phân và đánh giá tác dụng của chúng trên in vitro và in silico Xáo tam phân (Paramignya trimera (Oliv.) Burkill) loài cây bụi thân gỗ thuộc họ Rutaceae, phân bố chủ yếu ở tỉnh Khánh Hòa, Việt Nam. Trong dân gian rễ của loại thảo dược này được dùng để điều trị các bệnh về gan, đặc biệt là xơ gan cổ trướng. Rễ của Xáo tam phân có thành phần hóa học chính là các coumarin và coumarin glycoside, ví dụ như ostruthin, ninhvanin, và paratrimerin A, B, … [11-15].
Như vậy, việc nghiên cứu phân lập và đánh giá tác dụng ức chế enzym chuyển đổi angiotensin (ACE-2) in vitro và in silico của các hợp chất coumarin trong cây Xáo tam phân (Paramignya trimera (Oliv.) Burkill) có tính cấp thiết và có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Việc nghiên cứu trên sẽ góp phần phát hiện nguồn tài nguyên thực vật Việt Nam trong phòng ngừa và hỗ trợ điều trị bệnh COVID-19. Do đó, tôi lựa chọn thực hiện đề tài: “Đánh giá hoạt tính ức chế enzym chuyển đổi angiotensin 2 của các hợp chất coumarin từ rễ cây Xáo tam phân (Paramignya trimera).” Mục tiêu của luận văn: - Phân lập các hợp chất biscoumarin glycoside từ rễ cây Xáo tam phân (Paramignya trimera (Oliv.) - Nghiên cứu hoạt tính ức chế ACE-2 in vitro và in silico của các hợp chất phân lập được. Nội dung luận văn bao gồm : 1.
Thu thập mẫu rễ cây Xáo tam phân (Paramignya trimera (Oliv. Xử lý mẫu, ngâm chiết, tạo cao tổng và các cao phân đoạn. Phân lập các hợp chất biscoumarin glycoside bằng các phương pháp sắc ký. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất biscoumarin glycoside phân lập được 5.
Nghiên cứu hoạt tính ức chế enzyme ACE-2 in vitro và in silico của các hợp chất biscoumarin glycoside phân lập được. Những đóng góp của luận văn : Đã phân lập và xác định cấu trúc hóa học của hai hợp chất mới lần đầu tiên phân lập trong tự nhiên từ rễ loài Xáo tam phân (Paramignya trimera (Oliv.) bao gồm cis-paratrimerin B (1) và cis-paratrimerin A (2). 3 Các cao chiết, cao phân đoạn và các hợp chất phân lập 1 và 2 đã được đánh giá hoạt tính ức chế enzyme ACE-2. Hai hợp chất 1 và 2 thể hiện hoạt tính ức chế đáng kể với IC50 lần lượt là 28,9 và 68 μM Nghiên cứu mô phỏng docking phân tử được thực hiện trên đích protein ACE- 2 (PDB ID : 1R4L) để đánh giá khả năng tương tác liên kết của các hợp chất biscoumarin glycoside 1-4 kết quả cho thấy ái lực liên kết là −14,70, −12,95, −11,94 và −10,69 kcal/mol, thấp hơn đáng kể so với MLN-4760 đối chứng dương (−9,12 kcal/mol).
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Giới thiệu về chi Paramignya Chi Cựa gà, Xáo (Paramignya) là chi thuộc họ Cam (Rutaceae) và phân bố rộng rãi ở vùng nhiệt đới miền Nam Việt Nam, miền Nam Philippines, Thái Lan, Malaysia, Java-Indonesia, Úc, vùng khô và ẩm ướt của Sri Lanka [12, 13, 16, 17]. Theo các dữ liệu thực vật học “The World Flora Online” (https://wfoplantlist.org/ truy cập vào 21/3/2024) có 24 loài thuộc chi Paramignya có tên khoa học được chấp nhận. Ở Việt Nam, theo các tài liệu đã báo cáo chỉ ra có 7 loài thuộc chi Paramignya [18] đã được đề cập đến gồm: - Paramignya armata (Thwaites) Oliv.
(Cựa gà) mọc ở Đà Nẵng, Khánh Hòa. - Paramignya griffithii Hook. F (Xáo griffith), phân bố ở Lâm Đồng, Khánh Hòa. - Paramignya hispida Pierre ex Guillaum (Cựa gà nhám) phân bố ở Nghệ An, Quảng Trị, Đồng Nai.
- Paramignya monophylla Wight (Xáo một hoa) phân bố ở Ba Vì. - Paramignya petelotii Guillaum (Xáo petelot) mọc ở Mai Châu (Hòa Bình). - Paramignya scandens (Griff. (Xáo leo) phân bố ở Hà Nam, Quảng Trị, Lâm Đồng.
- Paramignya trimera (Oliv.) Burkill (Xáo tam phân) phân bố ở núi Lấp Vò (Tây Ninh), Khánh Hòa, Lâm Đồng. Trong danh sách 7 loài kể trên có 6 loài có tên khoa học được chấp nhận, bao gồm: Paramignya trimera, P. Chi Paramignya trong y học cổ truyền Loài Xáo tam phân (Paramignya trimera) đã được sử dụng trong y học dân gian ở tỉnh Khánh Hòa Việt Nam để chữa các bệnh về gan như viêm gan, xơ gan cổ trướng [19]. Ở Thái Lan, thân cây P.
grithii được dùng để chữa viêm mũi [20]. Thành phần hóa học Cho đến nay, các nghiên cứu về thành phần hóa học tập trung chủ yếu vào các bộ phận khác nhau (rễ, thân, vỏ, vỏ thân, lá, cành và quả) của 4 loài P. monophylla, đặc biệt ở rễ và thân của P. Các hợp chất được phân thành nhiều loại lớp chất bao gồm coumarin, coumarin glycoside, tirucallane, tirucallane saponin, acridone alkaloid, flavanone, flavon và flavanone glycoside, phenol, chromen và megastigman.
Trong đó, các hợp chất coumarin và coumarin glycoside được phân lập nhiều nhất. a) Các hợp chất coumarin và coumarin glycoside Cho đến nay đã xác định được khoảng 39 hợp chất coumarin và coumarin glycoside. Đây là các thành phần chính được phát hiện từ các loài P. Trong đó, 33 hợp chất được phát hiện từ loài P.
trimera và 6 hợp chất được tìm thấy từ loài P. Cụ thể, các hợp chất thuộc lớp coumarin gồm 7- hydroxycoumarin (1), 7-methoxycoumarin (2), ostruthin (3), ninhvanin (4), ninhvannin B, 6-(6-hydroxy-3,7-dimethylocta-2,7 -dienyl)-7-hydroxycoumarin (5), paratrimerin A,B (6,7) J-Y, paratrimerin E, F (8, 9), umbelliferone (10), scopoletin (11), xanthyletin (12), pandanusin A (13), 8-geranyl-7-hydrocoumarin (14), 6-(7- hydroperoxy-3,7-dimethylocta-2,5-dienyl)-7-hydroxycoumarin (15), luvangetin (16), poncitrin (17), nordentatin (18), 5-hydroxy-8,8-dimethyl-10-(3',7'-dimethyocta- 1',6'-dimethylocta-1',6'-dien-3'-yl) pyranocoumarin (19), 5-methoxy-8,8-dimethyl- 10-(3′,7′- dimethyocta-1′,6′-dimethylocta-3′-dien-3′- yl) pyranocoumarin (20), 5- methoxy-8,8-dimethyl-10-(7-hydroxy-3,7-dimethylocta-1,5-dien-3-yl) pyranocoumarin (21), 5-hydroxy-8,8-dimethyl-10-(7-hydroxy-3,7-dimethylocta-1,5- dien-3-yl) pyranocoumarin (22) (Phụ lục 1) [11, 21, 22]. Điều đáng chú ý, đã có 18 biscourmarin glycosides mới (paratrimerin A, B, J-Y) được phát hiện từ rễ của Xáo tam phân với đặc trưng cấu trúc là hai vòng coumarin được nối với nhau qua một vòng monoterpene. Các biscoumarin glycoside từ Xáo tam phân về mặt cấu trúc khác biệt với các biscoumarin từ các chi khác thuộc họ Rutaceae, chẳng hạn như bisparasin từ Citrus paradise hoặc thamnosin từ Thamnos mamontana [23].
b) Triterpenoid Tổng cộng có 15 hợp chất triterpenoid được phân lập từ các loài thuộc chi Paramignya (Phụ lục 2) trong đó bảy tirucallane 23–29 flindissone, deoxyflindissone, tirucalla-7,24-diene-3-diol, 3-oxotirucalla-7,24-diene-21,23-diol, 3-oxo-tirucalla- 7,24-dien-23-ol, 24-dimethyl-lanosta-25-en-3-ol từ quả, lá và thân của loài P. monophylla [17, 24], một tirucallane 30 3-oxo-tirucalla-7,24-diene-21-al từ thân của loài P. grithii [20], bảy dẫn xuất glycosyl 31–37, paramignyol A, B, paramignyoside A-E từ thân và lá của loài P. c) Acridone alkaloid 6 Cho đến nay, 7 hợp chất alkaloid được phát hiện, bao gồm hợp chất citrusinine-I, glycocitrine-III, oriciacridone E, oriciacridon, 5-hydroxynoracronycin, paratrimerin C, D (38–44), Z (Phụ lục 4), tất cả hợp chất này được tìm thấy ở loài P.
trimera có bộ khung acridone đặc trưng [13, 27]. d) Flavonoid Tổng 6 hợp chất flavonoid được tìm thấy từ chi Paramignya, bao gồm ba flavanone, hai flavone và một dẫn xuất glycosyl 45–50 đã được phân lập (Phụ lục 4) [20, 24, 28]. Hai flavanon prenylat hóa 3′,4′-dihydroxy-7 methoxy-8-(3-methylbut-2-enyl)- furano-(4′',5′':6,5)-flavanon (46), và 3′,4′-dihydroxy-7-metoxy-8-(3-metylbut-2- enyl)-2'''-(1-hydroxy 1-metyletyl)-furano-(4′',5'':6, 5)-flavanone (47), cùng với một amoradicin (45) đã biết được phân lập từ cao chiết methanol của thân cây P. grithii trong khi flavanone diglycoside atripliside B (50) được lấy từ dịch chiết nước của cành và lá P.
Trong số các flavon này, các flavon 48–49 trong cao chiết ete dầu hỏa và chloroform của thân cây P. e) Các hợp chất khác Phân tích thành phần hóa học của cao chiết chloroform từ thân của loài P. trimera đã chỉ ra bảy hợp chất phenolic 51–57 [29]. Ngoài ra, axit vanillic (58) và trans-N-p- coumaroyl tyramine (59) được phân lập tương ứng từ cao chiết methanol P.
tripera và cao chiết nước P. scandens, cũng có thể được xác định là hợp chất phenolic [13, 28]. Một số glycosid sesquiterpene trong chi Paramignya xuất hiện dưới dạng megastigmane glycoside, chỉ có hai hợp chất có tên là gusanlungionoside C (62) và (6R,9S)-roseoside (63), được phân lập từ cao chiết nước của cành và lá khô của P. Ngoài ra, các hợp chất khác như limonoid methyl isolimonate (64), lignin glycoside syringaresinol di-O-β-D-glucopyranoside (65), nucleoside adenosine (66) cũng được phát hiện từ cành và lá khô của P.
Một hợp chất phổ biến, β-sitosterol (67) từ vỏ thân của loài P.