Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
PHAN THỊ THANH HƢƠNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢO SÁT
HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA CÂY BỤC NÚI
CAO MALLOTUS JAPONICUS MUELL ARG.
LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC
Hƣớng dẫn khoa học:
TS. NGUYỄN HOÀI NAM
Hà Nội - 2012
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢO SÁT
HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA CÂY BỤC NÚI
CAO MALLOTUS JAPONICUS MUELL ARG.
LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC
Học viên
Cao học
Chuyên ngành
Mã số
Hƣớng dẫn khoa học
: Phan Thị Thanh Hƣơng
: Khóa 14
: Sinh học thực nghiệm
: 60 42 30
: TS. Nguyễn Hoài Nam
Hà Nội - 2012
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Lời cảm ơn
Luận án này được hoàn thành tại Viện Hoá Sinh biển,Viện Khoa học và
Công nghệ Việt Nam.
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới TS Nguyễn Hoài
Nam, người thầy đã tận tình hướng dẫn, hết lòng chỉ bảo và tạo mọi điều kiện
giúp đỡ tôi trong thời gian làm luận án.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Đỗ Thị Thảo và các anh chị Phòng
Thử nghiệm sinh học, Viện Công nghệ sinh học đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho
tôi hoàn thành các nghiên cứu về hoạt tính sinh học và thử nghiệm dược lý.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Lãnh đạo Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật, trường Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và phấn
đấu để hoàn thành tốt các mục tiêu đề ra của luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của tập thể các cán bộ Viện
Hóa Sinh biển đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án này.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới tập thể cán bộ phòng Dược liệu biển,
Viện Hóa Sinh biển đã giúp đỡ tôi nhiệt tình trong suốt thời gian thực hiện luận
án.
Luận án này được hỗ trợ kinh phí và thực hiện trong khuôn khổ đề tài Hợp
tác Quốc tế theo Nghị định thư Việt Nam Bỉ giai đoạn 2007-2009, do GS.TS Châu
Văn Minh làm chủ nhiệm.
Tác giả luận án
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Danh sách các chữ viết tắt
CC
: Sắc ký cột (Collumn chromatography)
DPPH
: 1,1-Diphenyl-2- picrylhydrazyl
EGCG
: Epigallocatechin gallate
GSHPO
: Glutathione peroxidase
HHDP
: Hexahydroxydiphenic acid
HTCO
: Hoạt tính chống oxy hóa
MDA
: Malonyl dialdehyd
Mp
: Điểm nóng chảy (Melting point)
NMR
: Phổ cộng hƣởng từ nhân (Nuclear Magnetic Resonance)
SOD
: Superoxide dismutase
TLC
: Sắc ký lớp mỏng (Thin layer chromatomatography)
Vit
: Vitamin
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Mục lục
Danh sách các chữ viết tắt i
Mục lục ii
Danh mục các bảng iv
Danh mục các hình v
MỞ ĐẦU 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN 3
I.1. KHÁI QUÁT VỀ CHI BA BÉT (MALLOTUS) 3
I.2. KHÁI QUÁT VỀ CÂY BỤC NÚI CAO (MALLOTUS JAPONICUS MUELL
ARG.) 4
I.2.1. Thực vật học 4
I.2.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Bục núi cao (Mallotus
japonicus Muell. -Arg.) 5
I.2.3. Hoạt tính chống oxy hóa của cây Mallotus japonicus Muell Arg. 12
CHƢƠNG II. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18
II.1. MẪU THỰC VẬT 18
II.2. PHƢƠNG PHÁP PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT 18
II.2.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC) 18
II.2.2. Sắc ký lớp mỏng điều chế 18
II.2.3. Sắc ký cột (CC) 19
II.3. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HOÁ HỌC CÁC HỢP CHẤT 19
II.3.1. Điểm nóng chảy (Mp) 19
II.3.2. Phổ cộng hƣởng từ nhân (NMR) 19
II.4. PHƢƠNG PHÁP THỬ HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA 20
II.4.1. Phƣơng pháp 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH). 20
II.4.2. Phƣơng pháp kiểm tra khả năng chống oxy hoá của hoạt chất trên tế bào gan
phân lập trực tiếp 22
II.4.3. Phƣơng pháp thử nghiệm malonyl dialdehyd (MDA test) 23
CHƢƠNG III. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 25
III.1. THU MẪU THỰC VẬT VÀ XỬ LÝ MẪU 25
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
III.2. PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT 25
III.3. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT 27
III.3.1. Hợp chất 1: 5,7-dihydroxy-4'-methoxy-6-(3-methylbut-2-enyl)flavanone 27
III.3.2. Hợp chất 2: bergenin 30
III.3.3. Hợp chất 3: 29-norlupane-3,20-dione 31
III.3.4. Hợp chất 4: lupeol 34
III.3.5. Hợp chất 5: 25,26,27-trisnor-24-hydroxycycloartan-3-one 35
III.3.6. Hợp chất 6: 25,26,27-trisnor-3-ketocycloartan-24-oic acid 38
III.4. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA MỘT SỐ
HỢP CHẤT PHÂN LẬP ĐƢỢC TỪ CÂY BỤC NÚI CAO 42
III.4.1. Kết quả thí nghiệm DPPH 42
III.4.2. Kết quả thí nghiệm bảo vệ tế bào gan khỏi tác nhân oxi hóa 42
III.4.3. Kết quả thí nghiệm MDA 43
CHƢƠNG IV. KẾT LUẬN 45
Tài liệu tham khảo 46
Phụ lục 51
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Danh mục các bảng
Bảng 1. Tổng hợp hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn xuất phloroglucinol trên các dòng
tế bào ung thƣ nuôi cấy khác nhau (IC
50
g/ml) 8
Bảng 2. Kết quả thử hoạt tính chống ôxy hóa của các hợp chất 16
Bảng 3. Số liệu phổ NMR của hợp chất 1 29
Bảng 4. Số liệu phổ NMR của 2 31
Bảng 5. Số liệu phổ NMR của hợp chất 3 33
Bảng 6. Số liệu phổ NMR của hợp chất 4 35
Bảng 7. Số liệu phổ NMR của 5 37
Bảng 8. Số liệu phổ NMR của 6 và các chất tham khảo 39
Bảng 9. Kết quả thử nghiệm DPPH 42
Bảng 10. Kết quả thí nghiệm bảo vệ tế bào gan khỏi tác nhân oxi hóa 43
Bảng 11. Kết quả thí nghiệm MDA 44
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Danh mục các hình
Hình 1. Cấu trúc hóa học của hợp chất 1 28
Hình 2. Các tƣơng tác HMBC (H C) chính của hợp chất 1 29
Hình 3. Cấu trúc hóa học của 2 30
Hình 4. Cấu trúc hóa học của hợp chất 3, 3a và 3b 32
Hình 5. Các tƣơng tác HMBC chính của hợp chất 3 32
Hình 6. Cấu trúc hóa học của hợp chất 4 34
Hình 7. Cấu trúc hóa học của 5 36
Hình 8. Các tƣơng tác HMBC chính (H C) của 5 38
Hình 9. Cấu trúc hóa học của 6 38
Hình 10. Các tƣơng tác COSY và HMBC chính của 6 39
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
MỞ ĐẦU
Thực vật là một nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá của
mỗi quốc gia. Việt Nam nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới gió mùa nên
có một hệ thực vật vô cùng phong phú và đa dạng. Theo ƣớc tính, Việt nam
có khoảng 13000 loài thực vật bậc cao có mạch trong đó có hơn 4000 loài
đƣợc sử dụng làm thuốc [1].
Cùng với sự phong phú về thành phần chủng loại, nguồn dƣợc liệu
Việt Nam còn có giá trị to lớn ở chỗ chúng đƣợc sử dụng rộng rãi trong cộng
đồng để chữa nhiều chứng bệnh khác nhau. Ngoài ra, hàng trăm cây thuốc
đã đƣợc khoa học y – dƣợc hiện đại chứng minh về giá trị chữa bệnh của
chúng. Nhiều loại thuốc đƣợc chiết xuất từ dƣợc liệu Việt Nam nhƣ rutin,
D.strophantin, berberin, palmatin, artermisinin, …[1]. Do đó, nguồn tài
nguyên thực vật chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học cùng với điều kiện
tự nhiên thuận lợi đã, đang và sẽ là lĩnh vực khoa học, kinh tế, xã hội đầy
tiềm năng trên đất nƣớc ta.
Việc nghiên cứu, khảo sát về thành phần hóa học và tác dụng dƣợc lý
của các loài cây thuốc có giá trị cao của Việt Nam nhằm đặt cơ sở khoa học
cho việc sử dụng chúng một cách hợp lí và hiệu quả có tầm quan trọng đặc
biệt. Trong khuôn khổ đề tài hợp tác theo nghị định thƣ giữa chính phủ Việt
Nam và Bỉ, cây Bục núi cao (Mallotus japonicus Muell Arg.) đã đƣợc lựa
chọn nghiên cứu.
Trong y học dân tộc Trung Quốc, Bục núi cao đƣợc dùng làm thuốc
chữa viêm loét dạ dày, tá tràng và điều hòa bộ máy tiêu hóa. Vỏ thân cây
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
này đƣợc dùng chữa nôn mửa, ngoài ra còn có tác dụng sát trùng, nấu cao
dán lên mụn nhọt có tác dụng đỡ mƣng mủ và lên da non [2].
Trên cơ sở đó, chúng tôi quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu thành
phần hóa học và khảo sát hoạt tính chống oxy hóa của cây Bục núi cao
Mallotus japonicus Muell Arg.”
Luận văn này tập trung nghiên cứu về thành phần hóc học của cây
Bục núi cao (Mallotus japonicus Muell Arg.) và hoạt tính chống oxy hóa
của chúng nhằm tạo cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực tìm
kiếm các phƣơng thuốc mới cũng nhƣ giải thích đƣợc tác dụng chữa bệnh
của các cây thuốc cổ truyền.
NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN GỒM
1. Phân lập một số hợp chất hóa học từ cây Bục núi cao (Mallotus
japonicus Muell Arg.)
2. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập đƣợc.
3. Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của một số hợp chất đã phân lập
đƣợc.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN
I.1. KHÁI QUÁT VỀ CHI BA BÉT (MALLOTUS)
Chi ba bét (Mallotus) là một chi khá lớn thuộc họ thầu dầu
(Euphorbiaceae), gồm khoảng 150 loài, phân bố tại các khu vực từ Ấn Độ,
Sri Lanka đến Thái Lan, Lào, Campuchia, Việt Nam và khắp vùng Malesia.
Về phía Nam, chúng phân bố tới miền Đông Fuji, miền Bắc và Đông
Australia. Lên phía Bắc, có thể gặp khá nhiều loài phân bố tại Trung Quốc,
Triều Tiên và Nhật Bản. Rất nhiều loài Mallotus đã đƣợc sử dụng làm thuốc
để chữa nhiều bệnh khác nhau nhƣ: Bục núi cao M . japonicus đƣợc sử dụng
trong y học dân tộc Trung Quốc để chữa bệnh viêm loét dạ dày, tá tràng và
điều hòa các chức phận của bộ máy tiêu hóa. Ở nƣớc ta loài Bai bái M.
contubernalis làm thuốc chữa các bệnh thấp khớp, u phong, mụn nhọt, ngứa;
loài Bục trƣờn M. repandus đƣợc sử dụng ở Thái Lan để chữa bệnh viêm dạ
dày, viêm đau gan, viêm đau khớp và chữa rắn độc cắn [2,3].
Số loài trong chi ba bét (Mallotus) ở nƣớc ta khá phong phú và đa
dạng. Đây là nguồn tài nguyên thực vật đầy tiềm năng và có nhiều triển
vọng trong y dƣợc. Một số loài đặc hữu của Việt Nam nhƣ: Ba bét gia lai
(Mallotus canii Thin), Ba bét hòa bình (Mallotus chuyenii Thin), Đỏ đọt
(Mallotus eberhardtii Gagnep), Ba bét hòn hèo (Mallotus hanheoensis
Thin), Si ta (Mallotus poilanei Gagnep), Ba bét sa thày (Mallotus
sathayensis), Ba bét nhẵn (Mallotus cuneatus Ridl.var.glabratus Thin)[1].
Một số loài có vùng phân bố tƣơng đối rộng nhƣ: Ruối khế (Mallotus
anisopodus Airy Shaw.), Ba bét trắng (Mallotus apelta Muell Arg.), Bùng
bục (Mallotus barbatus Muell Arg.), Ba bét nhiều hoa (Mallotus
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
floribundus Muell Arg.), Bục núi cao (Mallotus japonicus Muell Arg.),
Cánh kiến (Mallotus philippinensis Muell Arg.),… [1].
I.2. KHÁI QUÁT VỀ CÂY BỤC NÚI CAO (MALLOTUS JAPONICUS
MUELL ARG.)
I.2.1. Thực vật học
Cây Bục núi cao có tên khoa học là Mallotus japonicus Muell Arg.,
thuộc họ Thầu dầu – Euphorbiaceae.
Mô tả: Cây thân gỗ hoặc thân bụi nhỏ, cao từ 3 – 10m. Lá hình khiên
hay gần tròn, màu xanh đậm. Lá nguyên, hai tuyến gốc có kích thƣớc 0,3;
0,8 mm, mặt dƣới lông hình sao màu vàng nâu. Lá đài 5, cụm quả dày đặc
không phân nhánh. Gai dài 3mm, trên có lông hình sao. Bục núi cao là loài
có nhiều tiềm năng trong công nghiệp dƣợc, song hầu nhƣ chƣa đƣợc quan
tâm điều tra và nghiên cứu [2,4].
Phân bố: Cây phân bố chủ yếu ở các khu vực núi cao có điều kiện khí
hậu mát và ẩm. Ở nƣớc ta mới gặp loài này ở Sa Pa (Lào Cai).
Trên thế giới, loài này phân bố chủ yếu ở Trung Quốc và Nhật Bản [2].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Công dụng: Trong y học dân tộc Trung Quốc, Bục núi cao đƣợc dùng
làm thuốc chữa viêm loét dạ dày, tá tràng và điều hòa bộ máy tiêu hóa. Vỏ
thân cây này đƣợc dùng chữa nôn mửa, ngoài ra còn có tác dụng sát trùng,
nấu cao dán lên mụn nhọt có tác dụng đỡ mƣng mủ và lên da non [2].
Các thử nghiệm in vitro gần đây cho biết, một số hợp chất phân lập từ
bục núi cao có tác dụng kháng virus HIV-1, ức chế sự phát triển của tế bào
ung thƣ và kháng khuẩn [2].
I.2.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Bục núi cao
(Mallotus japonicus Muell. -Arg.)
Thành phần hóa học của loài M. japonicus đƣợc các nhà khoa học Nhật
Bản quan tâm và nghiên cứu từ rất sớm, năm 1939 hợp chất bergenin (1) đã
đƣợc phát hiện từ vỏ cây và đến năm 1949 hợp chất rutin đƣợc phát hiện từ
lá của loài này [5].
O
O
HO
H
3
C
O
OH
CH
2
OH
H
OH
OH
H
1
R
1
H
HO
OH
O
O
H
R
2
3
R
1
R
2
2
CHO
H
3
CH
3
OH
4
CH
2
OH
H
5
CH
2
OH
OH
Năm 1975, từ hạt của loài M. japonicus, nhóm nghiên cứu của tác giả
Okabe đã phân lập đƣợc 8 hợp chất glycoside tim (cardiac glycoside) trong
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
đó có 3-O-α-L-rhamnopyranoside và 3-O-
-D-glucopyranosyl-(14)-α-L-
rhamnopyranosides của corotoxigenin (2), mallogenin (3), coroglaucigenin
(4) và panogenin (5). Cấu trúc hóa học của chúng đƣợc xác định bằng các dữ
kiện hằng số vật lý, phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton (
1
H-NMR và
13
C
NMR) kết hợp với các phƣơng pháp hóa học (thủy phân và chuyển hóa) [5].
COCH
3
OH
HO
H
3
C
OCH
3
HO
COCH
3
OH
CH
3
OCH
3
COCH
3
OH
HO
H
3
C
OCH
3
HO
COCH
3
OH
O
Ac
OH
HO
H
3
C
OCH
3
HO
Ac
OH
R
OH
Ac
OH
HO
H
3
C
OCH
3
HO
CO-R
OH
OH
10
11
6 R = CH
2
CH=CMe
2
7 R = CH
2
CHOHC(Me)=CH
2
8 R = CH
2
CH
2
Me
9 R = CHMe
2
Các dẫn xuất phloroglucinol từ loài M. japonicus đƣợc các nhà khoa
học quan tâm và nghiên cứu kỹ nhất. Năm 1983, nhóm nghiên cứu của tác
giả Shigematsu công bố sự phân lập và xác định cấu trúc của 02 dẫn xuất
phloroglucinol mới là 3-(3,3-dimethylallyl)-5-(3-acetyl-2,4-dihydroxy-5-
methyl-6-methoxybenzyl)-phloracetophenone (6) và 3-(3,3-dimethyl-2-
hydroxybut-3-enyl)-5-(3-acetyl-2,4-dihydroxy-5-methyl-6-methoxybenzyl)-
phloroacetophenone (7) từ quả đã bỏ hạt của loài M. japonicus [6]. Đến năm
1985, nhóm nghiên cứu này công bố thêm 2 dẫn xuất phloroglucinol mới
nữa là 3-(3,3-dimethylallyl)-5-(3-acetyl-2,4-dihydroxy-5-methyl-6-
methoxybenzyl)-phlorobutyrophenone (8) và 3-(3,3-dimethylallyl)-5-(3-
acetyl-2,4-dihydroxy-5-methyl-6-methoxybenzyl)-phloroisobutyrophenone
(9) [7]. Cũng trong năm 1985, hai dẫn xuất phloroglucinol mới đƣợc đặt tên
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
là mallotophenone (10) và mallotochromene (11), cùng với hai hợp chất đã
đƣợc biết đến là 3-(3,3-dimethylallyl)-5-(3-acetyl-2,4-dihydroxy-5-methyl-
6-methoxybenzyl)-phlora-cetophenone và 2,6-dihydroxy-3-methyl-4-
methoxyacetophenone đƣợc phân lập từ vỏ quả loài M. japonicus. Các hợp
chất 10, 11 và 2,6-dihydroxy-3-methyl-4-methoxyacetophenone thể hiện
hoạt tính gây độc tế bào cao trên các dòng tế bào ung thƣ KB và L-5178Y
với giá trị IC
50
tƣơng ứng là 0,58/0,74, 2,40/6,10 và 2,10/1,25 μg/ml [7].
Ac
OH
HO
H
3
C
OCH
3
HO
CO-R
OH
OH
OH
Ac
OH
HO
H
3
C
OCH
3
HO
CO-R
OH
O
OH
12 R = Propyl
16 R = Isopropyl
13 R = Me
13a R = n-Butyl
14 R = Propyl
15 R = Isopropyl
Năm 1986, nhóm nghiên cứu của tác giả Arisawa tiếp tục công bố sự
phân lập và xác định cấu trúc của mallotolerin (12) và mallotochromanol
(13) từ vỏ quả loài Mallotus japonicus Muell Arg. Hợp chất 12 thể hiện
hoạt tính gây độc tế bào cao trên các dòng tế bào KB và L-5178Y với giá trị
IC
50
tƣơng ứng là 0,95 và 0,82 μg/ml [8]. Các nghiên cứu tiếp theo của
nhóm tác giả này về thành phần hóa học của vỏ quả loài M. japonicus. đã
phân lập thêm đƣợc bốn dẫn xuất phloroglucinol mới là
butyrylmallotochromene (14) and isobutyrylmallotochromene (15),
isomallotolerin (16) and isomallotochromanol (17). Các hợp chất 14, 15, 16
thể hiện hoạt tính gây độc tế bào cao trên dòng tế bào KB với ED
50
tƣơng
ứng là 2,55, 0,4 và 0,84 μg/ml [9,10].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Ac
OH
HO
H
3
C
OCH
3
HO
Ac
OH
O
R
COCH
3
OH
HO
H
3
C
OCH
3
HO
COCH
3
OH
OH
17 R = OH
17a R = H
18
Bảng 1. Tổng hợp hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn xuất phloroglucinol
trên các dòng tế bào ung thư nuôi cấy khác nhau (IC
50
g/ml)
Hợp chất
Dòng tế bào
KB
Hep-2
PC-13
B16
L5178Y
P338
Mallophenone
>20
>20
>20
>20
>20
>20
2,6-Dihydroxy-3-methyl-
4-methoxyacetophenone
>20
>20
>20
>20
>20
>20
Mallotophenone (10)
2,40±0,17
6,30±0,60
3,75±0.24
4,80±0,23
3,65±0,49
10,08±0,58
Mallotojaponin (18)
0,58±0.03
0,60±0,04
0,54±0,04
0,70±0,06
0,81±0,08
1,14±0,05
Butyrylmallotojaponin
0,72±0,07
0,41±0,03
0,91±0,02
0,60±0,03
1,08±0,10
2,85±0,03
Isobutyrylmallotojaponin
0.98±0,10
1,10±0,12
3,05±0,43
1,75±0,92
2,50±0,40
3,00±0,45
Mallotochromene (11)
2,10±0,18
0,72±0,14
0,82±0,02
1,08±0,19
1,26±0,31
1,71±0,31
Butyrylmallotochromene
(14)
3,03±0,18
1,70±0,25
1,30±0,18
1,29±0,09
2,36±0,32
3,40±0,35
Isobutyrylmallotochromen
e (15)
0,40±0,03
1,08±0,21
1,77±0,06
1,44±0,05
2,78±0,16
4,03±0,56
Isomallotochromene
2.20±0,12
-
-
-
-
-
Mallotolerin (12)
1,22±0,12
1,08±0,08
1,53±0,12
1,01±0,23
1,61±0,02
2,18±0,04
Butyrylmallotolerin
0,95±0,11
0,91±0,20
0,63±0,06
2,38±0,24
1,27±0,04
1,22±0,19
Isobutyrylmallotolerin
0,84±0,09
0,93±0.09
1,80±0,43
1,96±0,28
2,50±0,15
3,85±0,06
Mallotojaponol
>20
>20
>20
>20
>20
>20
Mallotochromanol (13)
>20
>20
>20
>20
>20
>20
Butyrylmallotochromanol
(13a)
13,50±1,10
-
-
-
-
-
Isobutyrylmallotochroman
ol
14,60±0,55
-
-
-
-
-
Mallotochroman
8,90±0,40
-
-
-
-
-
Isomallotochromanol (17)
>20
>20
>20
>20
>20
>20
Isomallotochroman (17a)
16,02±0,64
-
-
-
-
-
Trong số 20 dẫn xuất phloroglucinol đƣợc thử nghiệm, có tới 10 hợp chất
thể hiện hoạt tính gây độc tế bào cao trên tất cả các dòng tế bào thử nghiệm.
Hợp chất mallotojaponin (18) đã đƣợc tiến hành nghiên cứu hoạt tính kháng
u in vivo trên chuột đã bị gây bệnh bạch cầu L5178Y. Kết quả cho thấy, hợp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
chất này có tác dụng kéo dài thời gian sống cao nhất ở liều 20 mg/kg. Khi
tăng lên liều 40 mg/kg thì lại gây độc đối với cơ thể chuột [11].
Các hợp chất tanin từ loài M. japonicus cũng đƣợc các nhà khoa học quan
tâm nghiên cứu khá sớm. Năm 1989, nhóm nghiên cứu của tác giả Saijo
công bố sự phân lập và xác định cấu trúc của 5 hợp chất tanin mới là 1,2-di-
O-galloyl-3,6-(R)-hexahydroxydiphenoyl-β-D-glucose (19) và 1-O-
digalloyl-3,6-(R)-hexahydroxydiphenoyl-β-D-glucose (20), mallojaponin
(21), mallonin (22) và mallotusinin (23), cùng với 15 hợp chất đã đƣợc biết
đến là 2,3-(S)-HHDP-D-glucose (24)(HHDP - hexahydroxydiphenic acid),
pterocaryanin B (25), 6-O-galloyl-2,3,4,6-bis-(S)-HHDP-glucose (26), 4,6-
di-O-galloyl-2,3,4,6-bis-(S)-HHDP-glucose (27), 1(
),6-di-O-galloyl-
2,3,4,6-bis-(S)-HHDP-glucose (28), pterocaryanin C (29), 1(β)-O-galloyl-
2,3,4,6-bis-(S)-HHDP-glucose, corilagin (30), punicafolin (31), geraniin
(32), elaeocarpusin (33), furosin (34), mallotinic acid (35), mallotusinic acid
(36), và terchebin (37) từ vỏ thân loài M. japonicus. Cấu trúc hóa học của
chúng đƣợc xác định bằng phổ khối lƣợng, phổ cộng hƣởng từ hạt nhân, kết
hợp với các phƣơng pháp hóa học. Trong đó, hợp chất 35 là một ellagitanin
rất hiếm với nhóm cấu trúc độc đáo 1,1'-(3,3',4,4'-tetrahydroxy)-
dibenzofuran-dicarboxyl [12].
O
OH
OHHOOH
HO
HO
OC
CO
O
CH
2
O
O
O
OOC
OH
OH
OR
2
CO
OH
OH
O
O
CO
O
O
O
HO
OH
OH
OH
O
H
H
O
OH
OHHOOH
HO
HO
OC
CO
O
CH
2
O
O
O
OOC
OH
OH
OR
2
HO
HO
OH
OH
O
OC
CO
21 23
H
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
O
OH
OHHOOH
HO
HO
OC
CO
O
CH
2
O
OR
1
OOC
OH
OH
OR
2
HO
O
OH
CH
2
HO
O
O
OOC
OH
OH
OR
2
CO
OH
OH
O
O
CO
O
O
O
HO
OH
OH
OH
O
H
H
19 R1 = Galloyl, R2 = H
20 R1 = H, R2 = Galloyl
22
H
O
O
R
2
O
O
HO
HO
OH
OH
OH
C
C
OR
1
R
3
O
O
O
HO
O
O
R
2
O
O
O
OH
OH
OH
O CO
R2
R1
R1
R2
R3
R1
R2
24
H
H
H
30
H, H
(R)HHDP
25
H
G
H
31
G, G
(R)HHDP
26
H
H
G
32
DHHDP
(R)HHDP
27
H
G
G
33
Ela
(R)HHDP
28
(β)G
H
G
34
DHHDP
H, H
29
(β)G
G
G
35
H, H
(R)Val
36
DHHDP
(R)Val
37
DHHDP
G, G
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
DHHDP:
HO
OH
O
OH
OH
CO
CO
O
HO
H
OH
OH
OR
2
OC
CO
OH
OH
O
O
CO
O
O
O
HO
OH
OH
OH
O
H
H
H
HO
O
HO
OH
OH
CO
CO
O
HO
H
(R)HHDP:
O
HOOC
OH
OHHO
OH
HO
HO
OC CO
HO OH
OHHO
OH
HO
HO
OC CO
OH
G:
Ela:
(R)Val:
Năm 1991, bốn dẫn xuất phloroglucinol, mallotophenone,
mallotochromene , mallotojaponin (18) và mallotolerin, phân lập từ vỏ quả
loài M. japonicus đƣợc tiến hành đánh giá hoạt tính ức chế enzym phiên mã
ngƣợc của HIV. Kết quả cho thấy, trong 4 hợp chất nghiên cứu,
mallotojaponin và mallotochromene thể hiện hoạt tính rất cao. Sự khác
nhau về khả năng ức chế khác nhau của các chất này là do sự mất đi và bản
chất tự nhiên của mạch bên. Kiểu ức chế hoạt động của enzym bởi
mallotojaponin là cạnh tranh so với khuôn mồi (rA)
n
(dT)
12-18
và không cạnh
tranh so với cơ chất triphosphat, dTTP [13].
Năm 2000, các nhà khoa học Hàn Quốc đã tiến hành nghiên cứu khả
năng giải độc gan của bergenin phân lập từ loài M. japonicus bằng phƣơng
pháp thử nghiệm trên tế bào gan chuột nuôi cấy đã đƣợc gây độc bằng CCl
4
.
Kết quả cho thấy, bergenin làm giảm mạnh hoạt lực của các enzym
glutamic, piruvic transaminase và sorbitol dehydrogenasse đƣợc giải phóng
từ các tế bào gan đã gây độc bằng CCl
4
. Tác dụng giải độc gan của bergenin
cũng đƣợc chứng minh bằng cách đánh giá hoạt lực của các enzym
glutathione S-transferase và glutathione reductase và hàm lƣợng của
glutathione trong tế bào gan đã gây độc bằng CCl
4
[14]. Ngoài ra, tác dụng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
của hợp chất này lên các tế bào chuột đã đƣợc gây độc bằng D-
galactosamine cũng đã đƣợc nghiên cứu. Ở nồng độ 100 M, bergenin làm
giảm sự tiết của các enzym glutamic piruvic transaminase và sorbitol
dehydrogenase ra môi trƣờng trong 14 h với 1,5 mM galactosamine tƣơng
ứng là 50,9 và 45%. Đồng thời, sự suy giảm tổng hợp ARN kích thích bởi
galactosamine (1,5 mM) đƣợc phục hồi bởi bergenin (100 M) cao hơn 2,5
lần so với đối chứng [14].
I.2.3. Hoạt tính chống oxy hóa của cây Mallotus japonicus Muell Arg.
Thời gian gần đây, nhiều cuộc nghiên cứu thƣờng đề cập đến chất
antioxydant (chất chống oxy hóa). Chất chống oxy hóa hiện đã đƣợc chứng
minh mang lại rất nhiều lợi ích cho sức khỏe, từ ngăn ngừa ung thƣ và bệnh
tim, đến việc giúp giảm tình trạng thoái hóa hoàng điểm mắt và bệnh
Alzeimer.
Các chuyên gia cho biết, điều khiến chúng mang lại nhiều lợi ích cho
cơ thể chính là do chất chống oxy hóa có khả năng vô hiệu hóa một nhóm
thành phần có tính chất phản ứng và phá hủy cao, đƣợc gọi là các gốc tự do
gây hại.
Năm 1954, bác sĩ Denham Harman thuộc Đại học Berkeley,
California, là khoa học gia đầu tiên nhận ra sự hiện hữu của gốc tự do trong
cơ thể với nguy cơ gây ra những tổn thƣơng cho tế bào. Trƣớc đó, ngƣời ta
cho là gốc này chỉ có ở ngoài cơ thể [15].
Trong cơ thể có rất nhiều loại gốc tự do, mà các gốc nguy hiểm hơn cả
là superoxide, ozone, hydrogene peroxide, lipid peroxy, nhất là hydroxyl,
một gốc hoạt động và gây ra nhiều tổn thƣơng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Do việc sinh ra các gốc tự do trong tế bào là không thể tránh khỏi, nên
việc chống lại những tác hại của gốc tự do là tất yếu. Trong điều kiện sinh
lý, cơ thể ngƣời có một hệ thống các chất có khả năng phản ứng để loại bỏ,
phân hủy các dạng oxy hoạt động (các gốc tự do). Hệ thống các chất này
đƣợc gọi chung là các chất chống oxy hóa. Chất này có khả năng làm mất
hoạt tính của gốc tự do tích tụ trong cơ thể, biến chúng thành những phân tử
vô hại, đồng thời cũng có khả năng duy trì cấu trúc và chức năng của tế bào.
Đó là các enzyme ức chế sinh ra gốc, nhƣ :
Các chất chống oxy hóa chủ yếu trong tế bào của cơ thể ngƣời gồm
những enzym nhƣ superoxide dismutase (SOD), catalase và glutathione
peroxidase (GSHPO) [16].
Enzym SOD có mặt trong tất cả các tế bào có chuyển hoá oxy. Chức năng
của enzym này là xúc tác quá trình phân huỷ superoxide [17].
22222
OOHH2OO
Catalase là một chất chống oxy hoá vì nó xúc tác phản ứng phân huỷ
H
2
O
2
. Tuy nhiên catalase không phân huỷ đƣợc các peroxit hữu cơ và cả
H
2
O
2
khi ở nồng độ thấp [18,19].
2H
2
O
2
2H
2
O + O
2
GSHPO là enzym xúc tác cho phản ứng loại bỏ các H
2
O
2
hữu cơ và
vô cơ. H
2
O
2
khi mới tạo ra với nồng độ thấp, xảy ra phản ứng của
glutathione (GSH) với H
2
O
2
nhờ enzym GSHPO xúc tác:
2GSH + LOOH GSSG + LOH + H
2
O
GSHPO
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Enzym GSHPO có mặt ở ty thể, lạp thể và bào tƣơng, nó chứa selen
trong trung tâm hoạt động. Vì vậy hàm lƣợng selen trong cơ thể liên quan
chặt chẽ với hoạt độ của enzym này. Enzym này không chỉ phân hủy H
2
O
2
mà cả các peroxit hữu cơ khác. Nhƣ vậy khả năng loại bỏ các peroxide phụ
thuộc vào hoạt độ của enzym GSHPO và nồng độ của glutathione [20,21].
Hệ thống các chất chống oxy hoá có bản chất không phải enzym, còn
gọi là các “ bẫy ” gốc tự do :
Có rất nhiều chất hoá học có khả năng chống oxy hoá thể hiện qua
phản ứng thu dọn các gốc peroxide, oxy đơn bội, các gốc tự do khác, hoặc
gián tiếp ngăn chặn quá trình oxy hoá sinh học. Chúng có thể có sẵn trong
cơ thể hoặc đƣợc bổ sung từ bên ngoài. Những nhóm chính là nhóm các chất
polyphenol, các thiol, nhóm các phối tử của Fe (hay Cu), muối Se và phức
của Se
4+
, nhóm các chất chứa nhiều nối đôi liên hợp [22,23].
- Nhóm các polyphenol: Thuộc nhóm này có vitamin E, vitamin C và các
flavonoid…
- Vitamin (Vit) E: là chất chống oxy hoá hoà tan trong lipit và phân
bố khắp nơi trong tế bào, nó đƣợc coi nhƣ là chất bảo vệ của các màng sinh
học do khả năng ngăn cản quá trình peroxy hoá các axít béo chƣa bão hoà
của màng. Vì tính chất ƣa lipit nên vitamin E có thể liên kết mật thiết với
phần hydrocarbon của các axit béo chƣa bão hoà nối đôi, do đó có thể tiếp
cận gần vị trí của quá trình peroxy hoá và dập tắt chuỗi phản ứng.
Một điều đáng chú ý là vitamin E chỉ phát huy tác dụng khi cơ thể đủ
selen. Selen có tác dụng hoạt hoá vitamin E. Hoạt tính chống oxy hoá của
vitamin E có liên quan mật thiết với những chất chống oxy hoá hoà tan trong
lipit ở huyết tƣơng và hồng cầu ngƣời trƣởng thành [24].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
- Vitamin C: Một trong những tác nhân chống oxy hoá của vitamin C
là đƣa vitamin E từ dạng oxy hoá về dạng khử:
Vit E (ox) + Vit C (kh) Vit E (kh) + Vit C (ox)
Hằng số tốc độ phản ứng khá lớn K = 1,55.10
6
M
-1
giây
-1
. Cơ chế này
giải thích cho sự ít thiếu hụt vitamin E ở ngƣời.
Vitamin C còn có những tính chất chống oxy hoá khác ở môi trƣờng
nƣớc nhƣ loại hydro peroxide. Nhƣng tính chất này chỉ thể hiện nếu không
có mặt của ion sắt. Nếu có mặt ion sắt (nhƣ uống thuốc sắt quá liều, vỡ hồng
cầu gây tổn thƣơng cơ) thì vitamin C sẽ có tính oxy hoá mạnh. Do đó trong
thực nghiệm ngƣời ta dùng hỗn hợp ion sắt và vitamin C làm nguồn sinh gốc
tự do [25-27].
- Các flavonoid: flavonoid là một chất rất phổ biến trong thực vật, có
bản chất là polyphenol. Khi đƣa flavonoid vào cơ thể, chúng sẽ triệt tiêu các
gốc tự do sinh ra trong quá trình sinh lý và bệnh lý của cơ thể và tạo nên
những gốc tự do mới bền vững hơn, không tham gia vào phản ứng dây
truyền gốc và đƣợc coi là những "cái bẫy" để loại trừ các gốc tự do độc hại
[28].
Nghiên cứu về hoạt tính chống oxy hóa của các hợp chất phân lập từ
cây bục núi cao, năm 2008 nhóm nghiên cứu của tác giả Tabata đã phân lập,
xác định cấu trúc và thử hoạt tính chống ôxy hóa của corilagin (38), geraniin
(39), axit mallotinic (40), axit mallotusinic (41), rutin (42), và ellagic acid
(43) từ dịch chiết nƣớc nóng của lá cây Mallotus japonicus Muell Arg. [29].
O
O
R
2
O
O
O
OH
OH
OH
O CO
R2
R1
Chất
R1
R2
38
H, H
(R)HHDP
39
DHHDP
(R)HHDP
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
40
H, H
(R)Val
41
DHHDP
(R)Val
42 43
Bảng 2. Kết quả thử hoạt tính chống ôxy hóa của các hợp chất
Hợp chất
DDPH
a
O
2
b
Mallotinic acid
6,2
267
Mallotusinic acid
9,1
299
Corilagin
4,5
307
Geraniin
6,2
281
Gallic acid
2,9
63
Rutin
1,7
7
Axit ellagic
3,6
44
EGCG
5,0
339
Quercetin
2,7
18
Chlorogenic acid
1,1
23
a
Kết quả biểu thị ở nồng độ 1 mM mẫu thử tương đương với số mM của trolox.
b
Kết quả biểu thị số đơn vị enzym superoxide dismutase (SOD) tương đương với
1 ml mẫu thử ở nồng độ 1 mM (U/ml).
Kết quả thử nghiệm hoạt tính chống ôxy hóa cho thấy, các hợp chất 38,
39, 40, và đặc biệt là hợp chất 41 thể hiện hoạt tính khử gốc tự do DDPH rất
mạnh. Một điều đáng lƣu ý là tất cả bốn hợp chất tanin đều có hoạt tính
tƣơng đƣơng hay thậm chí cao hơn so với epigallocatechin gallate (EGCG),
một hợp chất đã đƣợc biết đến với hoạt tính chống ôxy hóa rất cao. Hoạt tính
của các hợp chất này có thể liên quan đến mật độ thế cao của các nhóm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
hydroxyl. Gốc tự do O
2
đƣợc tạo ra ở giai đoạn đầu của phản ứng ôxy hóa
trong cơ thể và sẽ sản sinh ra các gốc tự do gây hủy hoại tế bào. Kết quả
đánh giá hoạt tính thu dọn gốc tự do O
2
của các hợp chất cho thấy, các tanin
phân lập từ lá cây M. japonicus. thể hiện hoạt tính mạnh hơn tất cả các chất
khác ngoại trừ EGCG. Hoạt tính thu dọn gốc tự do DDPH và gốc O
2
của
hợp chất 36 tƣơng ứng mạnh gấp 3,4 và 16,6 lần so với quercetin, một hợp
chất đƣợc biết đến nhiều bởi có hoạt tính chống ôxy hóa rất mạnh và đã
đƣợc dùng làm chất chuẩn dƣơng trong một số phƣơng pháp thử nghiệm
đánh giá hoạt tính chống ôxy hóa in vitro. Nhƣ vậy, tƣơng tự nhƣ chè xanh
có chứa EGCG, lá loài M. japonicus chứa các hợp chất chống ôxy hóa rất
mạnh và có thể là nguồn nguyên liệu tự nhiên tuyệt vời để sản xuất các chế
phẩm có tác dụng chống ôxy hóa [29].