TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Nghiên cứu thành phần hố học và hoạt
tính kháng viêm của cây Đòn võ (Premna
flavescens Wall. Ex C. B. Clarke) phân bố ở
tỉnh Thái Ngun
TƠ THỊ NGỌC ANH
Ngành Kỹ thuật Hố học
Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Tuấn Anh
Chữ ký của GVHD
PGS. TS. Lê Minh Hà
Chữ ký của GVHD
Viện:
Kỹ thuật Hoá học
HÀ NỘI, 09/2022
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn: Tô Thị Ngọc Anh
Đề tài luận văn: Nghiên cứu thành phần hố học và hoạt tính kháng viêm
của cây Địn võ (Premna flavescens Wall. Ex C. B. Clarke) phân bố ở tỉnh
Thái Nguyên
Chuyên ngành: Kỹ thuật Hoá học
Mã số HV: 20211202M
Tác giả, tập thể Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn
xác nhận tác giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội
đồng ngày 23 tháng 9 năm 2022 với các nội dung sau:
- Sửa các lỗi in ấn như tên cây, tên loài in nghiêng, lỗi chính tả, lỗi dịch thuật,
tên các nhóm chất hoá học.
- Sửa một số câu văn khoa học ở dạng chủ động ở dạng bị động phù hợp với văn
phong khoa học.
- Bổ sung về phổ GC/MS và các tính chất của tinh dầu lá Địn võ.
- Bổ sung và sửa lại tài liệu tham khảo, trích dẫn phù hợp.
- Bổ sung danh mục các từ viết tắt
Ngày 20 tháng 10 năm 2022
Giảng viên hướng dẫn
TS. Nguyễn Tuấn Anh
PGS. TS. Lê Minh Hà
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
PGS. TS. Vũ Đình Hồng
Tác giả luận văn
Tơ Thị Ngọc Anh
Lời cảm ơn
Em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS. Nguyễn Tuấn Anh, Bộ
môn Công nghệ Hoá dược và Bảo vệ thực vật – Viện Kỹ thuật Hoá học – Trường
Đại học Bách Khoa Hà Nội; PGS. TS. Lê Minh Hà, Phịng Hố dược – Viện Hoá
học Các hợp chất Thiên nhiên – Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình
làm thực nghiệm.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong Bộ môn Công nghệ Hoá
dược và Bảo vệ thực vật, tập thể các cán bộ phịng Hố dược; cảm ơn gia đình, bạn
bè, đồng nghiệp đã luôn động viên, quan tâm và chia sẻ cùng em trong suốt q
trình học tập và hồn thiện luận văn.
Tóm tắt nội dung luận văn
Cây Địn võ (cịn gọi là Cách chớ vàng, Mắt trâu hoặc Bông hôi) tên khoa
học là Premna flavescens Wall. Ex C. B. Clarke thuộc chi Premna. Trên thế giới
chúng phân bố nhiều ở các vùng nhiệt đới nóng của cựu lục địa; tại Việt Nam, cây
phân bố ở một số vùng như: Nghệ An, Vĩnh Phúc, Kon Tum, Thái Nguyên…
Trong y học dân gian, cây Đòn võ được người dân bản địa vùng núi tỉnh Thái
Nguyên sử dụng để điều trị các bệnh liên quan đến viêm, thoái hoá xương khớp,
thoát vị đĩa đệm… Mặc dù được ứng dụng phổ biến nhưng trên thế giới và trong
nước hầu như chưa có nhiều cơng trình nghiên cứu một cách có hệ thống về cấu
trúc hố học và hoạt tính sinh học của cây Địn võ.
Với mục tiêu nghiên cứu phân lập và thử hoạt tính kháng viêm của cây Địn
võ, chúng tơi thực hiện đề tài với các nội dung và phương pháp nghiên cứu cụ thể
như sau:
1. Tổng quan tài liệu trong và ngồi nước về chi Premna và cây Địn võ;
2. Thu thập và định danh mẫu cây Đòn võ (Premna flavescens Wall. Ex C. B.
Clarke) tại tỉnh Thái Nguyên.
3. Chiết và phân lập các chất từ lá cây Đòn võ bằng các phương pháp chiết rắn –
lỏng, sắc kí lớp mỏng, sắc kí cột và các phương pháp tinh chế. Xác định cấu
trúc các hợp chất bằng các phương pháp phổ 1D, 2D NMR và đối chiếu tài
liệu tham khảo.
4. Chiết thu hồi tinh dầu lá Đòn võ bằng phương pháp chưng cất lơi cuốn theo
hơi nước; Phân tích thành phần các hợp chất có trong tinh dầu lá Địn võ bằng
phương pháp GC/MS.
5. Đánh giá hoạt tính kháng viêm của tinh dầu lá Đòn võ trên dòng tế bào đại
thực bào RAW 264.7 bằng thử nghiệm MTT về khả năng ức chế sản sinh NO.
Với những mục tiêu và nội dung nghiên cứu như trên, nhóm nghiên cứu đã
thực hiện đề tài đúng tiến độ và thu được các kết quả như sau:
Đã xây dựng tổng quan tài liệu về cây Đòn võ
Phân lập được 4 chất sạch từ cặn chiết n-hexan của lá cây Đòn võ bao
gồm: friedelinol (PF-1); ethyl p-methoxycinamate (PF-2), β-sitosterol (PF-3)
và 7-oxo-beta-sitosterol (PF-4).
Phân tích tinh dầu lá Địn võ bằng phương pháp GC/MS thu được 51 hợp
chất với nhóm chất chính là sesquiterpenoid (83,0%) và chất chính mang
hoạt chất là β-Caryophyllene (26,3%).
Đánh giá hoạt tính kháng viêm của tinh dầu lá Đòn võ bằng thử nghiệm
MTT cho thấy mẫu dịch chiết PFL-EO đã thể hiện hoạt tính ức chế sinh
NO mạnh với giá trị IC50 = 5,88 ± 0,19 𝜇𝜇g/mL.
HỌC VIÊN
Ký và ghi rõ họ tên
Tô Thị Ngọc Anh
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 1
1.1
Đặc điểm chung của họ Lamiacaea .......................................................... 1
1.2
Đặc điểm chi Premna ............................................................................... 3
1.3
Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học chi Premna....4
Các bài thuốc dân gian ................................................................... 4
Hoạt tính sinh học của chi Premna ................................................ 6
Thành phần hoá học có trong chi Premna ...................................... 8
1.4
Giới thiệu về cây Địn Võ (Premna flavescens Wall. ex C. B. Clarke) . 12
Đặc điểm thực vật ......................................................................... 12
Tác dụng dược lý của cây Đòn Võ ............................................... 13
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................... 15
2.1
Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 15
2.2
Phương pháp chiết thực vật .................................................................... 15
2.3
Phương pháp sắc ký ................................................................................ 16
Đặc điểm chung của phương pháp sắc ký .................................... 16
Cơ sở phương pháp sắc ký ........................................................... 16
Phân loại các phương pháp sắc ký ............................................... 16
Sắc ký cột ..................................................................................... 17
Sắc ký lớp mỏng ........................................................................... 18
2.4
Phương pháp kết tinh lại ......................................................................... 19
2.5
Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước ............................................. 20
2.6
Các phương pháp xác định cấu trúc của hợp chất hữu cơ ...................... 20
Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy, IR) ................................ 20
Phổ khối lượng (Mass spectroscopy, MS) ................................... 21
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR (Nuclear Magnetic Resonance
spectroscopy) ............................................................................................... 21
Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple-Bond Connectivity) .......... 22
Phổ HSQC (Heteronuclear Single-Quantum Coherence) ............ 22
Phổ COSY (Correlation Spectroscopy)........................................ 22
2.7
Phương pháp thử hoạt tính kháng viêm .................................................. 22
Vật liệu ......................................................................................... 22
Phương pháp nghiên cứu .............................................................. 22
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM ........................................................................... 25
3.1
Thu hái và xử lý mẫu ...............................................................................25
3.2
Dung mơi, thiết bị và hố chất ................................................................25
Thiết bị ......................................................................................... 25
Hố chất ....................................................................................... 25
3.3
Quy trình tạo cặn chiết ............................................................................26
3.4
Phân lập các chất từ cặn chiết .................................................................27
3.5
Dữ liệu phổ của các chất phân lập được..................................................28
Dữ liệu phổ của hợp chất PF-1..................................................... 28
Dữ liệu phổ của hợp chất PF-2..................................................... 28
Dữ liệu phổ của hợp chất PF-3..................................................... 28
Dữ liệu phổ của hợp chất PF-4..................................................... 29
3.6
Chiết tách tinh dầu từ lá Đòn võ..............................................................29
3.7
Xác định thành phần hố học của tinh dầu lá Địn võ .............................29
3.8
Đánh giá hoạt tính kháng viêm của tinh dầu lá Đòn võ ..........................30
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 31
4.1
Xác định cấu trúc hoá học của hợp chất PF-1 .........................................31
4.2
Xác định cấu trúc hoá học của hợp chất PF-2 .........................................34
4.3
Xác định cấu trúc hoá học của hợp chất PF-3 .........................................36
4.4
Xác định cấu trúc hoá học của hợp chất PF-4 .........................................39
4.5
Kết quả xác định thành phần hoá học của tinh dầu Địn võ ....................42
4.6
Kết quả thử hoạt tính sinh học của tinh dầu lá Đòn võ ...........................45
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 46
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 47
PHỤ LỤC 1. PHỔ CÁC HỢP CHẤT ĐÃ PHÂN LẬP CỦA CÂY ĐÒN VÕ... 54
PHỤ LỤC 2. CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CƠNG BỐ TRONG KHN KHỔ
LUẬN VĂN ......................................................................................................... 85
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Các dạng sinh học của họ Lamiaceae ..................................................... 2
Hình 1.2 Nguồn tinh dầu từ thực vật trong họ Lamiaceae .................................... 3
Hình 1.3 Hình thái cây Premna clavata. ............................................................... 4
Hình 1.4 Một số hợp chất Diterpenoids phân lập từ các loài của chi Premna ...... 9
Hình 1.5 Một số hợp chất iridoid diglycosides từ cây P. resinosa ..................... 10
Hình 1.6 Một số hợp chất iridoid glycosides từ cây P. integrifolia .................... 11
Hình 1.7 Một số hợp chất flavonoids và flavonoids glycosides từ chi Premna.. 12
Hình 1.8 Hoa của cây Địn võ (P. flavescens) ..................................................... 13
Hình 1.9 Thân và lá của cây Đòn võ (P. flavescens)........................................... 13
Hình 4.1 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR của hợp chất PF-1 ................................. 31
Hình 4.2 Phổ cộng hưởng từ 13C-NMR của hợp chất PF-1 ................................ 31
Hình 4.3 Phổ HSQC của hợp chất PF-1.............................................................. 32
Hình 4.4 Phổ HMBC của hợp chất PF-1 ............................................................ 32
Hình 4.5 Cấu trúc hóa học của hợp chất PF-1 .................................................... 34
Hình 4.6 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR của hợp chất PF-2 ................................. 34
Hình 4.7 Phổ cộng hưởng từ 13C-NMR của hợp chất PF-2 ................................ 35
Hình 4.8 Phổ DEPT của hợp chất PF-2 .............................................................. 35
Hình 4.9 Cấu trúc hố học của hợp chất PF-2 .................................................... 36
Hình 4.10 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR của hợp chất PF-3 ............................... 36
Hình 4.11 Phổ cộng hưởng từ 1H-NMR của hợp chất PF-3 ............................... 37
Hình 4.12 Phổ cộng hưởng từ 13C-NMR của hợp chất PF-3 .............................. 37
Hình 4.13 Phổ DEPT của hợp chất PF-3 ............................................................ 37
Hình 4.14 Cấu trúc hố học của hợp chất PF-3 .................................................. 39
Hình 4.15 Phổ 1H-NMR của hợp chất PF-4........................................................ 40
Hình 4.16 Phổ 13C-NMR của hợp chất PF-4 ...................................................... 40
Hình 4.17 Phổ HMBC của hợp chất PF-4 .......................................................... 40
Hình 4.18 Phổ HSQC của hợp chất PF-4............................................................ 41
Hình 4.19 Cấu trúc hố học của hợp chất PF-4 .................................................. 42
Hình 4.20 Đường chuẩn NaNO2.......................................................................... 45
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 3.1 Sơ đồ điều chế các cặn chiết .............................................................. 26
Sơ đồ 3.2 Sơ đồ phân lập các chất sạch ............................................................... 27
DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1 Bảng dữ kiện phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất PF-1 so với tài liệu tham
khảo ...................................................................................................................... 34
Bảng 4.2 Bảng dữ kiện phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất PF-2 so với tài liệu tham
khảo ...................................................................................................................... 37
Bảng 4.3 Bảng dữ kiện phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất PF-3 so với β-sitosterol
.............................................................................................................................. 40
Bảng 4.4 Bảng dữ kiện phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất PF-4 so với tài liệu tham
khảo ...................................................................................................................... 43
Bảng 4.5 Thành phần hố học trong tinh dầu lá Địn võ .................................... 45
Bảng 4.6 Khả năng ức chế sinh sản NO của tinh dầu lá Đòn võ ........................ 47
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
1
H-NMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
Proton Magnetic Resonance Spectroscopy
13
C-NMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13
Carbon 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
HMBC
Heteronuclear Multiple Bond Coherence
HMQC
Heteronuclear Multiple Quantum Coherence
HSQC
Heteronuclear Single Quantum Coherence Spectroscopy
DEPT
Distortionless Enhancement by Polirisation Transfer
ESI-MS
Electron Spray Ionization Mass Spectra
EI-MS
Electron Ionization Mass Spectra
IR
Infrared Spectroscopy
UV
Ultraviolet – visible Spectroscopy
CC
Column Chromatography
DMSO
Dimethylsulfoxide
MTT
3 - (4,5 – dimethylthiazol- 2- yl)- 2,5- diphenyl tetrazolium bromid
HPLC
High Pressure Liquid Chromatography
PF
Premna flavescens
EtOAc
Etyl axetat
EtOH
Ethanol
S
Singlet
d
Doublet
t
Triplet
q
Quartet
dd
Double doublet
m
Multiplet
δC, δH
Độ dịch chuyển hóa học của proton và cacbon
ppm
Part per million
J
Hằng số tương tác spin-spin
TLC
Sắc ký lớp mỏng
FBS
Fetal bovine serum
RPMI
Roswell Park Memorial Institute
DMEM
Dulbecco’s Modified Eagle Medium
PFL-OE
Tinh dầu lá Đòn võ.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1
Đặc điểm chung của họ Lamiacaea
Lamiaceae hay Labiatae, là một học thực vật trong bộ Lamiales, trong lớp
Asterids và thuộc nhóm thực vật hạt kín. Đây là họ thực vật hạt kín lớn thứ 6 với
12 phân họ, 236 chi và hơn 7000 loài [1]. Các chi lớn thuộc họ Lamiaceae bao
gồm: Salvia (900), Scutellaria (360), Stachys (300), Plectranthus (300), Hyptis
(280), Teucrium (250), Vitex (250), Thymus (220) và Nepeta (200) [2]. Lamiacea
là một trong những họ thảo mộc quan trọng nhất, có thể kết hợp nhiều loại thực
vật với nhiều ứng dụng sinh học và y học. Các loài thực vật được biết đến phổ biến
của họ này là nhiều loại gia vị thơm như cỏ xạ hương, bạc hà, húng quế, hương
thảo, tía tơ, rau kinh giới... [3]
Tên của họ thực vật này có nguồn gốc từ thời cổ đại. Theo thuật ngữ Hy Lạp,
“Lamiaceae” xuất phát từ “laimos” có nghĩa là “Hàm”, đề cập đến khả năng nuốt
những côn trùng nhỏ sau khi chúng chui và tràng hoa của những loài thực vật này.
Theo tiếng Latin, “Labiatae” bắt nguồn từ “Labia”, có nghĩa là “Mơi” để chỉ ra đặc
điểm hình thái của tất cả các lồi thuộc họ này đó là tràng hoa chia thành môi trên
và môi dưới [1].
Tên khoa học của họ thực vật này được Antoine Laurent de Jussieu đặt vào
năm 1789 khi ông lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ “Labiatae” trong cơng trình
nghiên cứu “Genera Plantarum – 110” của ơng. Tuy nhiên, vào năm 1820, nhà
thực vật học người Nga Ivan Ivanovic Martinov đã đổi tên thành “Lamiaceae”
trong cuốn “Tekhno-Botanicheskii Slovar’: Na latinskom i rossiiskom i-azykakh.
Sanktpeterburgie—355”. [1]
Nhìn chung, các cây trong họ Lamiaceae phân bố rộng rãi trên toàn thế giới.
Tuy nhiên, những khu vực sinh trưởng tốt nhất của những lồi cây này vẫn là ở
vùng khí hậu nhiệt đới và ôn đới, và độ cao từ 0 đến 2500m so với mực nước biển.
Ở Việt Nam, có trên 40 chi và khoảng 145 loài phân bố ở hầu khắp các tỉnh.
Hình thái sinh học chính của họ Lamiaceae là những loài cây thân thảo lâu
năm hoặc là những lồi cây hàng năm hồn thành vịng đời của chúng trong một
thời gian ngắn khi gặp điều kiện thuận lợi và tồn tạo trong điều kiện khắc nghiệt
dưới dạng hạt.
1
Hình 0.1 Các dạng sinh học của họ Lamiaceae
Hình thái của lá: Lá mọc đối nhau hoặc mọc thành chùm dọc thân. Chúng
có thể khơng cuống hoặc có cuống với các hình dạng thay đổi. Rìa lá có thể ngun
vẹn hoặc có vết lõm.
Hình thái của hoa: Những bơng hoa có thể là lưỡng tính hoặc đơn tính. Đài
hoa được tạo thành bởi năm thùy hình mác thẳng hoặc tam giác. Ống đài hoa có
khoảng 10 vân bề ngồi. Các tràng hoa giống như một cái ống bị giãn ra ở phần xa
và kết thúc bằng hai môi với năm thùy. Mơi trên ngắn, có hình mui xe. Mơi dưới
dẹt và được tạo thành bởi ba thùy, với thùy giữa là thùy lớn nhất.
Hình thái của quả: Bề mặt quả nhẵn, bóng, có màu đỏ đục hoặc sần sùi, trịn
ở đỉnh [1].
Tinh dầu – thành phần chủ yếu có trong họ Lamiaceae: Họ Lamiaceae là
những thực vật giàu tinh dầu, có giá trị trong lĩnh vực dược phẩm, mỹ phẩm, liệu
pháp hương thơm [4]. Tinh dầu của chúng chủ yếu có trong lá cây, tuy nhiên trong
một số cây trong họ Lamiacea ta có thể chiết xuất tinh dầu từ hoa, chồi, quả, hạt,
vỏ, gỗ hoặc rễ [5]. Tinh dầu của chúng có thể chứa trên 300 hợp chất khác nhau,
chủ yếu trọng lượng phân tử dưới 300 [6]. Một số loại tinh dầu từ Lavandula,
Geranium hoặc Rosmarius có chứa từ 450 đến 500 hợp chất [7]. Các hợp chất chủ
yếu có trong tinh dầu của họ Lamiaceae là alcohol, ether, aldehyde, ketones, ester,
phenol, terpene (monoterpene, sesquiterpene) và coumarin [8] [9]. Các cuộc
nghiên cứu đã chỉ ra rằng, hơn một nửa các loại tinh dầu được chiết xuất từ họ
Lamiaceae có hoạt tính chống nấm tốt (< 1000µg/ml) [10]. Ngồi ra, tinh dầu họ
Lamiaceae còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực về dược phẩm, mỹ phẩm, làm
hương liệu cho ngành thực phẩm.
2
Hình 0.2 Nguồn tinh dầu từ thực vật trong họ Lamiaceae
Về ứng dụng: Họ Lamiaceae có nhiều ứng dụng trong các bài thuốc dân gian
và hiện đại. Các nghiên cứu dược lý hiện đại đã chỉ ra rằng thành phần của một số
loài, đặc biệt là các dẫn xuất của caffeic acid như rosmarinic acid, có nhiều cơng
dụng khác nhau bao gồm giảm đau, chống viêm, chống ung thư, chống đau, co
thắt, chống độc, kích thích động mạch, lợi mật, bảo vệ chống lại bức xạ tia cực tím
và gamma, giảm stress [3]. Bột lá được sử dụng như một chất xua đuổi bọ chét rất
hiệu quả. Hoạt động chống lại một số vi khuẩn bao gồm Staphylcoccus aureus,
Staphylococcus albus, Vibrio cholerae, Escherichia coli và Corynebacterium đã
được chứng minh [3]. Ngồi ra, một số lồi của họ Lamiaceae cịn được dùng làm
gia vị, hương liệu cho thực phẩm.
1.2
Đặc điểm chi Premna
Vào năm 1984, Munir đã xếp chi Premna trong họ Verbanaceae. Tuy nhiên
vào năm 2004, Harley cùng các cộng sự của ông đã chuyển chi Premna vào họ
Lamiaceae, phân họ Viticodeae [11]. Hiện nay chi này có khoảng 200 lồi phân
bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu Á, châu Phi, châu Úc và các
quần đảo Thái Bình Dương [11]. Đã có 31 lồi thuộc chi Premna được báo cáo tại
Ấn Độ [12] còn ở Trung Quốc, đã có đến 46 lồi được cơng nhận trong Hệ Thực
vật của nước này [11].
Thuật ngữ “Premna” bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp “premnon”, có nghĩa là
gốc cây, dùng để chỉ các thân ngắn và xoắn của P. serratifolia L., loài được thu
thập đầu tiên của chi [11].
Về đặc điểm hình thái, hầu hết các lồi thuộc chi Premna đều là cây gỗ nhỏ
hoặc cây bụi. Một số loài dây leo hiếm hoi thuộc chi này cũng đã được các nhà
khoa học tìm thấy ví dụ như P. trichostoma Miq. Một số lồi khi cành cịn non, ở
3
gốc sẽ xuất hiện nhiều vảy nhỏ hình tam giác và chúng sẽ bị rụng khi cành già đi.
Lá của các lồi cây thuộc chi Premna có lơng, giữa các cuống lá thường có một
đường gờ. Các loại đài hoa cũng có 2 hình dạng chính. Loại đầu tiên có 4 thùy
đồng hình, hình dạng phần lớn vẫn nguyên vẹn khi hoa phát triển và khi quả được
hình thành. Loại thứ 2 là loại dị hình, có từ 0 – 5 thùy [11].
Hình 0.3 Hình thái cây Premna clavata. A. Cành mang hoa; B. Chồi non; C. Chùm hoa;
D. Đài hoa; E. Hình dáng bên ngồi quả; G. Hình dáng bên trong quả; G. Hạt [13]
1.3
Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học chi Premna
Các bài thuốc dân gian
Sự phân bố đa dạng của các loài thuộc chi Premna trên thế giới đã dẫn đến
việc ở mỗi vùng miền, người dân địa phương lại sử dụng vào các mục đích khác
nhau [11]. Vào năm 1980, đã có một báo cáo của Perry và Metzger về việc có hơn
10 lồi Premna trên khắp khu vực Đơng và Đông Nam Á đã được dùng để điều trị
bệnh sốt rét, rối loạn dạ dày, nhức đầu, ho, sốt rét và bệnh lao [14].
Trong cơng trình nghiên cứu sâu rộng của Quattrocchi vào năm 2012, đã
ghi nhận đến 29 lồi Premna phân bố ở nhiều vùng có các cơng dụng khác nhau
[15]. Đặc biệt là P. serratifolia. Sự xuất hiện rộng rãi của lồi cây này giải thích
cho việc trong y học cổ truyền, nó được sử dụng để điều trị cho nhiều loại bệnh
khác nhau. Ở vùng nhiệt đới châu Á và Đơng Phi, lồi này dùng điều trị dây thần
4
kinh và nhức đầu, đau bụng, sốt, cảm lạnh và ho, đồng thời cũng cải thiện được
các vấn đề liên quan đến gan và tim. Các loài khác, chẳng hạn như P. tomentosa
Wild., người dân Đông Nam Á sử dụng với mục đích điều trị các rối loạn dạ dày.
Người dân Myanmar, Thái Lan, Malaysia, Indonesia sử dụng lá, rễ để giảm đau dạ
dày, lợi tiểu hoặc điều trị tiêu chảy [11].
Trong khi đó, ở quần đảo Polynesian, P. serratifolia thường được sử dụng
để điều trị các bệnh liên quan đến truyền nhiễm như bệnh sinh dục, ung thư lở loét,
hôi miệng và lưỡi trắng. Ở một số vùng, người dân thậm chí cịn sử dụng các lồi
Premna để chữa bệnh sốt rét. Ví dụ vỏ cây của P. angolensis Gurke là một trong
những bài thuốc truyền thống để điều trị sốt rét và các bệnh sốt khác ở đảo S. Tomé
và Prínciple thuộc vịnh Guinea. Vỏ và lá của P. chrysoclada Gurke cũng được các
bác sĩ ở quận Kilìfi, Kenya dùng điều trị bệnh sốt rét cho bệnh nhân. Quattrocchi
vào năm 2012 đã liệt kê 2 lồi Premna có tác dụng chữa bệnh sốt rét trong các bài
thuốc cổ truyền. Loài đầu tiên là P. foetida sử dụng rộng rãi trong các cộng đồng
dân cư châu Á. Và loài thứ hai phổ biến ở Trung Quốc là lá cây loài P. glandulosa
Hand.-Mazz [11].
Ở Phillipines, lá của P. odorata Blanco được sử dụng để điều trị đờm và
bệnh lao. Ở Trung Quốc, Miến Điện, Thái Lan, Ấn Độ, một số lồi đã được ghi
nhận có thể điều trị các bệnh ngoài da như chàm, phát ban, hắc lào và nhọt, ghẻ,
ngứa da. Chất nhầy của P. ligustroides Hemsl. có thể sử dụng tại chỗ như một
phương pháp chống say nắng ở Trung Quốc [11].
Năm 2004, Jeevan Ram cùng các cộng sự của ông đã báo cáo về việc vỏ
thân cây P. latifolia có thể chữa lành được các vết thương [16]. Trong cơng trình
nghiên cứu năm 2007 của Khare, ơng đã nêu bật lên 4 loài thuộc chi Premna bao
gồm P. herbacea, P. intergrarifolia, P. latifolia và P. tomentosa được sử dụng phổ
biến trong y học, kết hợp cùng một hoặc nhiều loài thực vật khác, là các bài thuốc
lâu đời của người dân địa phương [17]. Được biết đến với các tên gọi ‘agnimantha’,
‘sirru thekku’, ‘ghantu bharangin’, ‘agethu’, hoặc ‘gineri’, nước được sắc lên từ
lá, vỏ thân hoặc rễ có tác dụng chữa bệnh hen suyễn, thấp khớp, đau dây thần kinh,
tiêu chảy và rối loạn dạ dày, tăng đường huyết, béo phì. Nó cũng được sử dụng
như là một loại thuốc bổ dành cho phụ nữ sau sinh [11].
5
Hoạt tính sinh học của chi Premna
Tác dụng lợi tiểu: Chiết xuất cồn của rễ cây P. latifolia được cho là có tác
dụng lợi tiểu. Một thử nghiệm cho thấy, với các liều lượng 1 mg/kg, 2 mg/kg trên
chuột và 1 mg/kg trên chó thì lượng nước tiểu tiết ra ở những con vật được thử
nghiệm nhiều hơn so với nhóm đối chứng. Cơ chế hoạt động được cho là tác dụng
giãn mạch trực tiếp. Một nghiên cứu về hoạt động lợi tiểu này cũng đã được thực
hiện đối với P. tomentosa. Người ta kết luận rằng phần lá của lồi cây này có tác
dụng lợi tiểu và có thể được sử dụng trong điều trị cổ trướng. Ngoài ra, chiết xuất
của vỏ cây được sử dụng để cầm tiêu chảy [18].
Tác dụng chống sỏi: Trong báo cáo về việc nghiên cứu tác dụng của
Premna latifolia và Imperata arundinacea đối với sự phát triển tinh thể oxalate
trong ống nghiệm, người ta chỉ ra rằng tác dụng chống sỏi có hiệu quả ở liều lượng
20-100mg nhờ giảm kích thước của tinh thể oxalic trong ống nghiệm với khoảng
thời gian 30 ngày [18].
Hoạt tính kháng khuẩn: Các nhà khoa học đã nghiên cứu về hoạt động
kháng khuẩn ở rễ cây của loài P. Herbaceawere. Người ta đã tìm thấy bharangin
và bharangin monoacetat cho thấy có tác dụng kháng khuẩn. Bharangin
monoacetat cho thấy có hoạt tính kháng khuẩn, chống lại vi khuẩn gram +, gram
– và nấm mạnh hơn so với bharangin. Nguyên nhân được cho là do có sự xuất hiện
của nhóm acetoxyl. Khi tiến hành nghiên cứu về chất chống vi khuẩn từ chiết xuất
thơ của rễ lồi P. Serratifolia, người ta phát hiện chiết xuất 133,33 mg/ml rễ cây
có các đặc tính kháng khuẩn bao gồm chống lại các vi khuẩn và nấm khác nhau.
Họ cũng phát hiện ra rằng, vùng ức chế của chúng tương đương với vùng kháng
sinh tiêu chuẩn [18].
Tác dụng chống sốt, kháng viêm và chống ung thư: Chiết xuất cồn của P.
Herbacea được thử nghiệm trên chuột qua đường uống và an toàn với liều lượng
lên đến 8 g/kg. Người ta báo cáo rằng cây này có tác dụng hạ sốt đáng kể, tác dụng
chống ung thư nhẹ. Mặc dù không cho thấy khả năng kháng viêm trong trường hợp
cấp tính nhưng làm giảm đáng kể tình trạng viêm mãn tính [18].
Hoạt tính gây độc tế bào: Năm 1995, Habtemaniam đã thực hiện nghiên
cứu chi tiết về 2 diterpens và hoạt tính gây đọc tế bào của chúng từ 2 loài Premna
Schimperi và Premna Oligotricha. Hoạt tính gây độc tế bào của chúng đối với ba
6
dịng tế bào ung thư biểu mơ ở người và hai dịng tế bào ung thư biểu mơ ở chuột
là khác nhau trong khoảng 1,5-35 µg/ml và tương đương với Azauridine và
Chlorambucil [18].
Hoạt tính kích thích tim: Tác dụng kích thích tim đã được nghiên cứu dựa
trên chiết xuất ethanol và nước từ vỏ cây P. serratifolia. Chiết xuất ethanol tạo ra
các hiệu ứng ionotropic dương tính và chronotropic âm tính tương tự như Digoxin.
Chiết xuất nước tạo ra hiệu ứng ionotropic và chronotropic dương tính tương tự
như Adrenaline. Người ta kết luận rằng chiết xuất ethanol tạo ra tác dụng đối với
tim còn chiết xuất nước tạo ra tác dụng β-adrenergic [18].
Hoạt tính chống ký sinh trùng: Khi thực hiện đánh giá tác dụng chống ký
sinh trùng trên cây Premna serratifolia, người ta quan sát thấy rằng P. serratifolia
có thể chống lại Leishmania donovani với giá trị IC50 nằm giữa khoảng 0,5-5
µg/ml [18].
Hoạt tính chống khối u: Hoạt động chống khối u từ nước ép một số cây
thuốc trong đó có P. Nauseosa đã được đánh giá. P. Nauseosa được cho là có khả
năng ức chế đáng kể sự phát triển của khối u [18].
Chống tăng đường huyết: Dash và các cộng sự vào năm 2005 đã thực hiện
một nghiên cứu về hoạt động chống tăng đường huyết từ rễ cây Premna
Corymbosa trên cơ thể chuột có nồng độ đường huyết cao và cả chuột có nồng độ
đường huyết ổn định. Kết quả thu được khi thử nghiệm ở liều 200-400mg/kg cho
thấy, chiết xuất làm giảm rõ rệt nồng độ đường huyết ở các mức liều khác nhau.
Tuy nhiên ở chuột có nồng độ đường huyết khơng cao, sử dụng liều 400 mg/kg
làm giảm đáng kể lượng đường huyết ở giờ thứ 8 [18].
Hoạt tính bảo vệ gan: Premna tomentosa, Premna corymbosa và P.
serratifolia đã được chứng minh là có tác dụng bảo vệ gan [18].
Tác dụng lên hệ thần kinh: Cặn methanol chiết xuất từ lá Premna
tomentosa có tác dụng làm dịu thần kinh trung ương. Ở liều 400 và 500 mg/kg,
cặn chiết làm các hành vi di chuyển và tăng thời gian ngủ của động vật thí nghiệm.
Vỏ cây P. integrifolia cũng làm giảm các hành vi di chuyển của động vật ở liều
250 và 500 mg/kg [18].
7
Thành phần hố học có trong chi Premna
Các nghiên cứu về hóa học của chi Premna cho thấy sự có mặt của các lớp
chất có giá trị và hoạt tính tốt như: tinh dầu, diterpene, sesquiterpene, triterpene,
iridoid và iridoid glycosid, flavonoid, chalcone, xanthone, alkaloid, lignan,
aldehyde,
phenylethanoid,
fatty
acids,
ceramides,
hydrocarbons
và
glyceoglycolipids [11].
a. Diterpenoid
Chi Premna chủ yếu được đặc trưng bởi các thành phần diterpenoid [19].
Một nghiên cứu đã xác định được 91 bộ khung của diterpenes trong họ Lamiaceae,
trong đó 13 bộ khung được xác định thường xuyên [20], và abietane diterpenes
được cho là phổ biến và phong phú nhất trong họ Lamiaceae, tiếp theo là labdanes,
pimaranes và clerodanes. Đặc biệt, qua nghiên cứu 17 loài thuộc chi Premna cho
thấy icetexanes và abietanes là các loại diterpene phổ biến nhất xuất hiện trong chi
Premna, tiếp theo là pimaranes (bao gồm iso- và sandaraco- pimaranes),
clerodanes, labdanes, podocarpenes và rosan.
OH
R1
HO
H
H
H
R2
H
H
H
HO
OH
=
(1) R1, R2 OH
=
(1a) R1, R2 H
(2)
OH
R
HO
OH
(3)
OH
HO
O
H
H
=
(4) R H
=
(5) R OH
OMe
OH
OH
H
O
(8)
(7)
(6)
H
O
O
OH
OH
H
OH
(9)
(10)
8
OH
OH
OH
O
O
H
O
R
H
O
OH
=
(12) R H
= OH
13
R
( )
(11)
OH
(14)
O
HO
OH
HO
HO
O
O
H O
OH
(17)
(16)
(15)
HO
OHC
OH
OH
O
H
OH
O
OH
CHO
CHO
(18)
H
(19)
HO
OH
O
HO
OH
(20)
OH
H
O
HO
H
(21)
(22)
(23)
O
O
O
OH
O
O
H
O
H
OH
O
O
O
(24)
O
(25)
Hình 0.4 Một số hợp chất Diterpenoid phân lập từ các loài của chi Premna [21] [22]
b. Iridoid
Iridoid hiện diện trong nhiều loài dược thảo cổ truyền được sử dụng như
một loại thuốc bổ vị đắng, thuốc an thần, thuốc trị ho, trị đòn ngã tổn thương, trị
viêm mủ da và trị bệnh cao huyết áp.
Ý nghĩa thực tiễn đó đã được kiểm chứng bằng những nghiên cứu về hoạt
tính sinh học của các hợp chất iridoid, cho thấy những hợp chất này có một phổ
9
rộng hoạt tính sinh học thú vị như trị bệnh tim mạch, giải độc gan, lợi mật, trị bệnh
tăng đường huyết và lipid trong máu, trị bỏng, các bệnh co giật, trị khối u, kháng
virus, tăng cường hệ miễn dịch,…
Khi phân lập các iridoid glucoside mới từ lá cây Premna resinosa, người ta
đã nhận thấy hợp chất có hoạt tính kháng sinh đáng kể là Buddlejoside A5 (28), 6O-α-L-(3′′-O-p-Methoxycinnamoyl-4′′-O-acetyl)rhamnopyranosylcatalpol (33) và
6-O-α-L-(2′′-trans-caffeoyl)rhamnopyranosyl catalpol (26) cho thấy phản ứng
kháng nguyên tốt nhất trên sự phát triển mạch máu ở phôi cá ngựa vằn, trong khi
đó
saccatoside
(30)
và
6-O-α-L-(2′′-O-p-methoxycinnamoyl-3′′-O-acetyl)
rhamnopyranosyl catalpol (34) làm giảm sự hình thành mao mạch trong xét
nghiệm màng đệm [23].
R3O
H 3C
HO
HO
O
HO
p-coumaroyl
O
O
O
HO
HOH2C
HO
HO
O
O
OR1
R2O
H
O O
OH
caffeoyl
O
H3CO
p-methoxycinnamoyl
O
H3C
acetyl
(26) R1 = trans-caffeoyl R2 = R3 = H
(27) R1 = R3 = H R2 = cis, trans p-methoxycinnamoyl
(28) R1 = acetyl R2 = cis, trans p-methoxycinnamoyl R3 = H
(29) R1 = R2 = H R3 = trans-caffeoyl
(30) R1 = cis, trans p-coumaroyl R2 = R3 = H
(31) R1 = R2 = H R3 = cis, trans p-coumaroyl
(32) R1 = R3 = acetyl R2 = cis, trans p-methoxycinnamoyl
(33) R1 = H R2 = cis, trans p-methoxycinnamoyl R3 = acetyl
(34) R1 = cis, trans p-methoxycinnamoyl R2 = acetyl R3 = H
Hình 0.5 Một số hợp chất iridoid diglycoside từ cây P. resinosa [24] [25] [26] [27]
[28] [29] [30]
Trong các nghiên cứu đã cho thấy các hợp chất iridoid glycoside là hợp chất
có vai trị quan trọng trong trong lĩnh vực hố học các hợp chất thiên nhiên và sinh
học. Một trong số đó được sử dụng trong thuốc điều trị tiểu đường, bảo vệ thần
kinh, tăng cường yếu tố tăng trưởng thần kinh, các hoạt động gan mật. Trong
nghiên cứu của Nguyễn Thị Bích Hằng cùng cộng sự (2008) đã phân lập được hai
iridoid glycosides mới từ cây P. integrifolia là premnacorymbosides A (35) and B
(36), cùng với các hợp chất đã biết đó là 10-O-trans-p-methoxycinnamoylcatalpol
10
(37), scutellarioside II (38), premnaodoroside A (39), verbascoside, quercetin 3rutinoside, leonuriside A, 1-O-trans-p-coumaroyl-α-L-rhamnopyranoside, hexyl
glucoside, 4-hydroxy-2- methoxybenzaldehyde, và 4-hydroxybenzaldehyde [31].
OR1
R2 O
HO
H3C
R2
O
= R2 = 39a
(
)
1
(39) R
H
O
H
O
O
H
HO
O
HO
OH
HO
= PCA, R2 = Ac
R1 = H, R2 = PCA
1
(35) R
(36)
HO
COO
OH
O
OH
O
H
O
HO
a
O
O
H
O
OH
O
HO
(37) R
= MCA
(38) R
= PCA
OH
OH
CH3
Ac:
H
OH
O
(39 )
O
RO
R1
OH
PCA:
OH
O
OH
OCH3
MCA:
O
Hình 0.6 Một số hợp chất iridoid glycosides từ cây P. integrifolia [31]
c. Flavonoids, xanthones và chalcones
Hầu hết các flavonoid là flavonols (40) và flavon (41-48), mặc dù một số
khá nhiều là flavanones, isoflavone (49-53) và một flavan-3-ol [32] [33] [34] [35]
[36] [37] [38] [39]. Một số glycoside flavonoid cũng được xác định là O-glycoside
thành C-3 (40), C-5 (41), C-6 (49-51), hoặc C-7 (43, 44, 45, 46); trong khi hai loại
khác (42, 45) gắn với dư lượng glycoside thông qua liên kết C ở C-6 và hoặc C-8
[35] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47].
Ngoài ra, bốn chalcones (52)(53)(54)(55) đã được báo cáo ở P. yunnanensis
W.W.Sm. [46]. Cấu trúc khung tương tự như các flavonoid (C6-C3-C6), xanthones
(C6-C1-C6) và chalcones (C6-C3-C6, không có C- dị vịng vịng trong hệ thống
cacbonyl khơng bão hòa ba cacbon α,β) cho thấy chúng chia sẻ một con đường
shikimat tương tự thông qua con đường phenylpropanoid trong quá trình sinh tổng
hợp của chúng, trong khi xanthones, đặc biệt, có thể đại diện cho các dạng rút gọn
đã được sửa đổi của hệ thống C6-C3 [48]. Tuy nhiên, một số tài liệu tham khảo
nói rằng xanthones có thể có nguồn gốc từ con đường axetat shikimate [49].
11
OH
OH
OH
O
HO
OH
Glc
O
H3CO
O
HO
OXyl
OXyl
OH O
OGlcO
(40)
OH O
(41)
(42)
OH
OH
H
HO
HO
O
OAc
H
O
O
O
H OH
H
H
HO
O
HO O
H
H
HO OH
OH O
H
H
HO
HO
H H
OH
HO
HO
H
O
OH
H
HO
OAc
OCH3
O
RO
O
H
O
OH O
OH O
H OH
H
H
(45)
H3CO
OH O
(44)
(43)
H
O
=
(46) R = arabinopyranosylrhamnopyranoside
,
,
(47) R rhamnose xylose arabinose (end sugar)
R4
O
O
OH
RO
O
O
O
=
(48) R H
=
(49) R Glc
=
(50) R Rha
=
6(51) R Glc Xyl
R3
R2
R1
=
=
=
=
(52) R1 = H R2 =OMe R3 = OMe R4= H
(53) R1 = OH R2 =OH R3 =OH R4 =H
R2 OH R3 OH R4 H
(54) R1 = OMe =
=
=
(55) R1 H R2 OMe R3 OH R4 OH
Hình 0.7 Một số hợp chất flavonoids và flavonoids glycosides từ chi Premna
1.4
Giới thiệu về cây Đòn Võ (Premna flavescens Wall. ex C. B. Clarke)
Đặc điểm thực vật
Phân loại khoa học:
Giới: Thực vật
Họ: Lamiaceae
Chi: Premna
Tên khoa học: Premna flavescens Wall. Ex C. B. Clarke
Tên Việt Nam: Đòn võ (còn gọi là Mắt trâu, Cách trớ vàng hoặc Bơng hơi).
Mẫu cây Địn võ được chúng tơi thu hái tại xã Văn Hán, huyện Đồng Hỷ,
tỉnh Thái Nguyên. Bước đầu, chúng tôi gửi mẫu để đánh giá sơ bộ theo phương
pháp sinh học phân tử, kết quả ban đầu cũng khẳng định cây Đòn võ thuộc chi
Premna.
12
Hình 0.8 Hoa của cây Địn võ (P. flavescens)
Trên thế giới chi Premna được nghiên cứu ở nhiều nước với các mục tiêu
và ứng dụng khác nhau, phát triển các phương pháp sắc ký phân tích và điều chế,
tổng hợp các nhóm chất có nguồn gốc thiên nhiên mới. Tuy nhiên, cây Đòn Võ là
một cây mới, trên thế giới và trong nước chưa có nhiều bài báo nghiên cứu về việc
phân lập các hoạt chất từ cây.
Hình 0.9 Thân và lá của cây Đòn võ (P. flavescens)
Đòn võ là một dạng cây thân gỗ, mọc hoang trên các vùng núi, thời gian
sinh trưởng ngắn có thể thu được thân lá. Hoa của cây Đòn võ màu trắng. Chiều
dài của cây trưởng thành từ 1m3 đến 1m6.
Tác dụng dược lý của cây Địn Võ
Qua tìm hiểu thơng tin về các cây thuốc đặc hữu của tỉnh Thái Nguyên và
dựa trên kinh nghiệm dân gian và kinh nghiệm của các cộng đồng bản địa dân tộc
vùng núi Thái Nguyên, Bắc Kạn … và Hội đông y huyện Đông Hỷ, tỉnh Thái
Nguyên đã sử dụng cây Đòn võ còn trị được bệnh đau mắt của trâu bằng cách đắp
lá đã giã rồi đắp vào mắt trâu, đồng thời cố định vị trí bằng dây buộc. Vì thế, cây
Địn võ cịn được gọi với tên khác là cây Mắt trâu.
13