Nghiên cứu đặc điểm thực vật & thành phần hoá học của cây lá ngón Gelsemium elegans Benth, Loganiaceae

Mục

lục
Trang
Đặt vấn đề----------------------------------------------------------------- 1
Phần I.Tổng quan ------------------------------------------------------- 2
1.1. Đặc điểm thực vật --------------------------------------------------- 2
1.2. Thành phần hoá học------------------------------------------------- 2
1.3. Độc tính và tác dụng sinh học-------------------------------------- 4
Phần II. Nguyên liệu và phơng pháp nghiên cứu---------------- 5
2.1. Nguyên liệu ---------------------------------------------------------- 5
2.2. Phơng pháp nghiên cứu-------------------------------------------- 5
Phần III. Thực nghiệm và kết quả ----------------------------------- 7
3.1. Nghiên cứu đặc điểm thực vật-------------------------------------- 7
3.1.1. Đặc điểm hình thái cây lá ngón ---------------------------------
3.1.2. Đặc điểm cấu tạo giải phẫu của rễ, thân, lá--------------------
3.1.3. Mô tả đặc điểm bột rễ, thân, lá của cây Lá ngón--------------
3.2. Nghiên cứu thành phần hoá học -----------------------------------
3.2.1. Định tính các nhóm chất bằng phản ứng hoá học -------------
3.2.2. Định tính bằng sắc ký lớp mỏng---------------------------------
3.2.3. Định lợng Alcaloid toàn phần ---------------------------------
3.2.4. Chiết xuất và phân lập Alcaloid --------------------------------
Phần IV. Kết luận và đề nghị-----------------------------------------
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
1
Đặt vấn đề
Cây lá ngón (Gelsemium elegans Benth.) là một loài cây độc mọc hoang ở
nhiều vùng núi Việt Nam. Lá, thân, rễ đều có chất độc có thể gây chết ngời.
Gần đây có nhiều trờng hợp tử vong do sử dụng nhầm các bộ phận của cây lá
ngón [10].

Để góp phần kiểm định dợc liệu và tiến tới giám định các vụ ngộ độc do cây
lá ngón, chúng tôi tiến hành đề tài: Nghiên cứu đặc điểm thực vật và thành
phần hoá học của cây lá ngón Gelsemium elegans Benth., Loganiaceae với
các nội dung sau:
Về mặt thực vật:
- Mô tả đặc điểm thực vật, định tên khoa học mẫu nghiên cứu.
- Xác định đặ điểm vi phẫu: rễ, thân, lá.
- Xác định đặc điểm bột rễ, bột thân, bột lá.
Về thành phần hoá học
- Định tính các nhóm chất hữu cơ trong rễ, thân, lá.
- Định tính alcaloid bằng sắc ký lớp mỏng.
- Định lợng alcaloid toàn phần trong rễ, thân, lá.
- Chiết xuất và phân lập alcaloid chính.
- Nhận dạng alcaloid phân lập đợc.
2
PHầN I Tổng quan
1.1. Đặc điểm thực vật
Cây lá ngón có tên khoa học là: Gelsemium elegans (Benth.), họ Mã tiền
(Loganiaceae). ở một số vùng của Việt Nam nó còn có tên là Co ngón (Lạng
Sơn), thuốc dút ruột, Hồ mạn đằng, Câu vẫn, Đoạn trờng thảo.
Cây lá ngón là một loại cây mọc leo, thân và cành không có lông, gỗ có
màu vàng. Thân cây có khía dọc, lá mọc đối hình trứng thân dài hay hơi hình
mác, đầu nhọn, phía cuối nhọn hay hơi tù, mép nguyên, bóng, nhẵn, dài 7 -
12cm, rộng 2,5 - 5,5 cm. Hoa mọc thành xim ở đầu cành hay ở kẽ lá. Cánh hoa
mầu vàng, đài 5, lá đài rời. Tràng gồm 5 cánh hoa nhẵn, dính thành ống hình
phễu, nhị 5 đính ở phía dới ống tràng, bầu chẵn, vòi dạng sợi. Đầu nhụy 4 thùy
hình sợi. Quả nang có vỏ cứng dai, mầu nâu hình thon dài 1cm rộng 0,5cm hạt
nhỏ quanh mép có rìa mỏng màu nâu nhạt, hình thận.[1],[3],[5],[9],[12]
Cây lá ngón phân bố khá phổ biến ở nhiều miền rừng núi Việt Nam. Từ
Hà Giang, Tuyên Quang, Lai Châu, Lào Cai, Lạng Sơn, Bắc Giang, Quảng

Ninh, Hoà Bình, đến các tỉnh Tây Nguyên. Ngoài ra, cây lá ngón còn mọc ở
một số nớc nhiệt đới. ở Trung Quốc, lá ngón có mặt ở các tỉnh Phúc Kiến,
Quảng Đông, Quảng Tây. ở Bắc Châu Mỹ có loài Gelsemium Sempervirens.
Art.[4],[9],[12]
1.2. Thành phần hoá học
Theo các tài liệu của Đỗ Tất Lợi [12],Võ Văn Chi [4], Vũ Văn Chuyên [5],
Trần Công Khánh [9], thì cây lá ngón có chứa nhiều alcaloid khác nhau, cụ thể
là: Từ loài cây ngón mọc ở Bắc châu Mỹ, G. Sempervirens đã chiết ra đợc nhiều
loại alcaloid nh: gelsemin (C
20
H
22
O
2
N
2
), gelmixin
(C
19
H
24
O
3
N
7
), chất sempervirin và sempervin tất cả đều có độc tính rất mạnh.
3
ở Trung Quốc năm 1931 ngời ta đã nghiên cứu rễ, thân rễ, cành của cây lá
ngón Trung Quốc (Gelsemium elegans) đã chiết xuất đợc 4 loại alcaloid có tính
chất và đặt tên là:

+ Kumin (C
20
H
22
ON
2
): dễ tan trong cồn, khó tan trong ether, không tan
trong nớc. Tan trong nớc acid. Đây là thành phần chủ yếu của cây chất này
không độc lắm.
+ Kuminin: vô định hình không màu, dễ tan trong ether và nhiều dung môi
hữu cơ, khó tan trong nớc, tan trong nớc acid.
+ Kuminixin: là chất vô định hình.
+ Kuminidin: có tinh thể hình trụ, không màu, tan nhiều trong các dung
môi hữu cơ và nớc.
Tỷ lệ cả 4 loại alcaloid trên là 0,3%.
Vào năm 1936 F.Guichard nghiên cứu từ cây lá ngón mọc ở Việt Nam đã
chiết từ lá, vỏ thân và rễ đợc những chất giống nh lá ngón Trung Quốc. Tác giả
đã thấy chất kumin có cả trong quả và hạt, ngoài ra còn tìm thấy một chất có
huỳnh quang dới đèn tử ngoại, không tan trong acid và ghi là chất thuộc nhóm
esculetin. [12]
Năm 1953 M.M Janot xác định lá ngón Việt Nam có chứa gelsemin ở lá,
kumin ở thân, rễ và sempervinrin ở các bộ phận của cây. Năm 1971 Phan Quốc
Kinh, Phạm Gia Khôi và Lơng Văn Thịnh chiết đợc kumin từ rễ cây lá ngón
mọc ở Hoà Bình.[1]
Hoàng Nh Tố đã phân tích bằng sắc ký lớp mỏng thấy có 15 vết Alcaloid
ở cây lá ngón trong đó đã tách đợc gelsemin và kumin.[1]
4
N
O
O

N CH
3
H
N
N
H
+
Gelsemin Sempervirin
1.3. Độc tính và tác dụng sinh học
Cây lá ngón là một loại cây rất độc, không đợc nhân dân ta dùng làm
thuốc mà chỉ dùng với mục đích tự tử hay đầu độc. Nhng ở Trung Quốc ngời
dân lại hay dùng làm thuốc chữa hủi hay chữa bệnh nấm tóc [12].
Theo Võ Văn Chi, [4], thì cây lá ngón có thể dùng làm thuốc, bộ phận
dùng là rễ, thân, lá. Nó có vị cay, đắng, tính nóng, rất độc có tác dụng thanh
nhiệt, tiêu thũng, hạt có độc, giảm đau, sát trùng, chống ngứa. Có công dụng là:
điều trị eczema, nấm ở chân, ở thân, đòn ngã tổn thơng, đụng giập, trĩ, tràng
nhạc, đinh nhọt và viêm mủ da, điều trị phong hủi. Giã cây tơi đắp ngoài hoặc
nấu nớc rửa ngoài mà không đợc dùng uống trong.[4]
Trong cây lá ngón mọc ở Bắc Mỹ: thành phần chủ yếu là chất gelmixin,
có độc tính rất mạnh. Với liều thấp trên động vật có vú, trớc khi thấy hiện tợng
ức chế hô hấp thờng thấy một thời kỳ hng phấn ngắn.[12]
Trong cây lá ngón của ta và Trung Quốc có thành phần khác nhng so với
tác dụng của những alcaloid của cây lá ngón Bắc Mỹ thì nhiều phần giống
nhau. Chất kumin và kuminin ít độc hơn, gần giống tác dụng của gelsemin.
Chất kuminixin rất độc, nhng chất gelsemixin lại độc hơn nữa. Nhỏ dung dịch
gelsemin và gelsemixin lên mắt thì thấy hiện tợng giãn đồng tử còn kumin và
kuminin không làm giãn đồng tử.[12]
5
Ngoài thành phần hoá học, Hoàng Nh Tố còn kiểm tra truyền thuyết dân
gian nói: chỉ ăn 3 lá là đủ chết ngời" đồng thời tìm cơ chế tác dụng của lá

ngón để tìm cách chống độc có hiệu quả đã đi tới một số kết luận sau:
- Liều độc: LD50 đối với chuột nhắt trắng của rễ là 102mg/kg thể trọng
(chiết bằng cồn 90
0
), của lá là 600mg/kg (dợc liệu tơi chiết bằng nớc),
200mg/kg (lá khô chiết bằng nớc), 150mg/kg (lá khô chiết bằng cồn 70
0
),
89mg/kg (lá khô chiết bằng cồn 90
0
),

của alcaloid toàn phần chiết từ lá khô là
200mg/kg, trong khi đó của gelsemin là 140mg/kg và kumin thì không độc. Nh
vậy, lá ngón có độc nhng không đến mức 3 lá đủ chết ngời nh dân gian thờng
nói.
- Tác dụng độc của lá ngón không đặc hiệu trên hệ thống thần kinh,
gây nên co giật và chết do ngừng hô hấp trong một trạng thái thiếu oxy rõ rệt.
- Nghiêu cứu về mặt chống độc, cho phép kết luận cơ chế tác dụng của
các hoạt chất cây lá ngón chủ yếu đánh vào các men hô hấp, gây sự rối loạn
trong tế bào dẫn tới sự thiếu oxy nghiêm trọng gây nên tình trạng co giật cơ và
liệt cơ. Phơng hớng dùng các thuốc ngăn cản sự ức chế men và bảo trợ men đã
dẫn tác giả tìm ra đợc tính chống độc của ATP. Khi dùng ATP để ngăn ngừa
cũng nh để điều trị ngộ độc bằng lá ngón đã giảm tỷ lệ chết của chuột nhắt
trắng từ 58% xuống còn 25%, đã cứu đợc tất cả các thỏ làm thí nghiệm khi đã
bị ngộ độc bằng liều chết của lá ngón.[12]
Dù đã nghiên cứu nh vậy nhng việc phát hiện các chất độc trong cơ thể
khi bị ngộ độc lá ngón còn rất khó khăn, vì phản ứng đợc tiến hành trên những
chất lấy đợc ở cơ thể ngời bị ngộ độc là một việc không phải dễ dàng.[12]
Chất độc chính trong cây lá ngón là các alcaloid nh gelsemin, kumidin và

kumin có trong toàn cây, độc nhất là ở rễ và lá non. Ngộ độc với triệu chứng nh
khát nớc, sốt, đau rát họng, đau bụng, nôn mửa, hoa mắt răng cắn chặt, sùi bọt
6
mép, hạ thân nhiệt, hạ huyết áp, hô hấp chậm rồi chết. Cách giải độc: Phải
nhanh chóng loại chất độc ra khỏi cơ thể bằng cách gây nôn và rửa ruột (nôn ra
sớm thì sống, chậm thì chết).[9]
Theo kinh nghiệm truyền thống thì cho uống thật nhiều nớc sắc cam
thảo. Tiêm truyền huyết thanh mặn hay ngọt, giữ cơ thể ấm. Nếu hạ huyết áp
thì dùng ephedrine, khó thở thì dùng niketamid cho thở oxy hoặc hô hấp nhân
tạo, đau bụng thì dùng thuốc giảm đau.[9]
Phần II
7
Nguyên liệu và phơng pháp nghiên cứu
2.1. Nguyên liệu
- Nguyên liệu là rễ, thân và lá của cây lá ngón có hoa thu hái tại xã An
Châu, huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang vào tháng 02/2003.
- Nguyên liệu sau khi thu hái đợc thái nhỏ sấy khô ở nhiệt độ 40-50
0
C
sau đó đợc bảo quản trong túi bóng lớn, kín.
2.2. Phơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Nghiên cứu về mặt thực vật học
- Quan sát hình thái bên ngoài bằng cảm quan theo tài liệu [1],[2],[12].
- Cắt và quan sát vi phẫu: Rễ, thân, lá trên kính hiển vi quang học tại bộ
môn dợc liệu theo tài liệu thực tập [2],[8].
- Soi bột và mô tả các đặc điểm của bột rễ, thân, lá theo tài liệu [2],[8],
[13].
2.2.2. Nghiên cứu thành phần hoá học trong cây lá ngón
- Định tính các nhóm chất trong rễ, thân và lá cây. [1],[2]
- Định lợng alcaloid trong cây theo phơng pháp acid base.[2]

- Xác định độ ẩm trên máy Sartorius ( Germany) tại bộ môn dợc liệu.
- Đo phổ UV trên máy ..... tại Viện kiểm nghiệm Bộ y tế.
- Đo phổ IR trên máy ....... tại Phòng Hoá, Viện khoa học hình sự.
- Đo phổ khối trên máy 5989B MS tại Phòng cấu trúc Viện hoá học.
- Đo phổ cộng hởng từ hạt nhân trên máy ........ tại ............
- Đo độ chảy trên máy GALLENKAMP tại bộ môn hoá hữu cơ.
PHầN iii
8
Thực nghiệm và kết quả
3.1. Đặc điểm thực vật
3.1.1. Đặc điểm hình thái cây lá ngón
Cây bụi leo mọc ở ven rừng, thân nhỏ hoặc vừa không có lông, lá mọc đối,
hình trứng thuôn dài hay hơi hình mác, đầu nhọn phía cuống lá nhọn, mép
nguyên, bóng, nhẵn, dài 10cm, rộng 5cm, mặt trên của lá mầu sẫm, mặt dới
mầu nhạt hơn, gân lá hình lông chim, có từ 4-7 cặp gân phụ, cuống lá dài 1cm.
Hoa nhỏ mọc thành xim ở đầu cành hay ở kẽ lá, bao hoa mầu phớt tím, cánh
hoa mầu vàng.
Mẫu chúng tôi nghiên cứu đã đợc GS. Vũ Văn Chuyên định tên khoa học
là:
Gelsemium elegans (Benth.), Loganiaceae.
9
3.1.2. Đặc điểm cấu tạo giải phẫu của lá, thân và rễ
Cấu tạo giải phẫu lá:

Hình 2

Mặt cắt ngang có dạng đối xứng hai bên, lá đợc chia làm hai phần chính,
phiến lá và gân lá.
- Gân lá: Mặt dới lồi, mặt trên phẳng hơi lõm.
Biểu bì trên gồm một lớp tế bào hình trứng kích thớc tơng đối lớn xếp đứng,

biểu bì dới tế bào có dạng hình tròn và nhỏ hơn.
Mô dày gồm những lớp tế bào tròn, thành dày xếp sát biểu bì trên và biểu bì d-
ới.
Mô mềm cấu tạo từ những tế bào tròn hình mỏng xếp lộn xộn.
Cung libe gỗ ở giữa gân lá. Có libe bao quanh cung gỗ.
- Phiến lá: Biểu bì trên và biểu bì dới cấu tạo bởi những tế bào tròn xếp
đều đặn thành hàng, tế bào ở phía trên to hơn ở phần biểu bì dới. Hầu nh không
quan sát thấy mô dậu. Ngay dới lớp biểu bì là mô khuyết, các tế bào xếp lộn
xộn có nhiều khuyết nhỏ.
Cấu tạo giải phẫu thân:
10
Hình 3
Mặt cắt ngang thân hình tròn, từ ngoài vào trong có:
- Lớp bần: Gồm một đến hai hàng tế bào hình chữ nhật xếp thành dãy.
- Mô mềm vỏ: Gồm nhiều tế bào thành mỏng, phía ngoài dẹt, phía trong
hình trứng. Trong mô mềm vỏ có các tế bào hoá gỗ và các sợi gỗ xếp riêng lẻ,
hoặc thành từng đám.
- Libe: xếp thành từng bó, phía ngoài libe có các sợi thành dầy, xếp thành
từng đám.
- Gỗ: Mô gỗ khá dầy có các mạch gỗ lớn xếp trong mô gỗ, bị các tia ruột
thành dầy hoá gỗ chia ra tầng bó. Mô gỗ liên tục càng vào phía trong các mạch
gỗ nhỏ dần, phần ngoài tia ruột có nhiều tinh thể canxi oxalat hình khối.
- Libe quanh tuỷ tạo thành một cung liên tục nằm ở giữa gỗ và mô mềm
ruột.
- Mô nềm ruột: Gồm các tế bào thành mỏng xếp lộn xộn tạo nhiều chỗ
khuyết.
* Cấu tạo giải phẫu rễ:
11
Hình 4
Mặt cắt rễ tròn từ ngoài vào trong có:

- Lớp bần: Gồm ba đến bốn hàng tế bào xếp thành dẫy đồng tâm và
xuyên tâm, có nhiều chỗ đã bị bong ra.
- Mô mềm vỏ: Phần này của rễ mỏng hơn so với ở thân, đợc cấu tạo bởi
những tế bào có thành mỏng. Không có các bó sợi và tế bào hoá gỗ trong mô
mềm vỏ.
- Libe: Xếp thành từng bó, bên ngoài libe không có các sợi thành dầy
hoá gỗ nh ở phần thân cây.
- Gỗ: Có các mạch gỗ lớn, xếp trong mô gỗ bị các tia ruột thành dầy hoá
gỗ chia ra tầng bó vào gần đến tâm. Mô gỗ phía trong liên tục và không có mô
mềm ruột.
3.1.3. Mô tả đặc điểm bột rễ, thân, lá của cây lá ngón
Hình 5
Bột lá: mầu xanh lục, mùi hắc. Soi kính hiển vi nhận thấy có các đặc điểm
sau:
- Các mảnh mô mềm
12