Nghiên cứu khả năng ức chế alpha glucosidase của 4 loài thuộc chi gymenma r BP ở việt nam

BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI




NGUYỄN THỊ HƢƠNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
ỨC CHẾ ALPHA GLUCOSIDASE CỦA
4 LOÀI THUỘC CHI GYMENMA R.BR. Ở
VIỆT NAM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ




HÀ NỘI - 2015

BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI



NGUYỄN THỊ HƢƠNG


NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨC CHẾ
ALPHA GLUCOSIDASE CỦA 4 LOÀI

THUỘC CHI GYMNEMA R.BR. Ở
VIỆT NAM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ

Ngƣời hƣớng dẫn:
1.TS. Đào Thị Mai Anh
2.TS. Phùng Thanh Hƣơng
Nơi thực hiện: Bộ môn Hóa Sinh
Trƣờng đại học Dƣợc Hà Nội


HÀ NỘI - 2015

LỜI CẢM ƠN
Với tấm lòng thành kính, trước tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới
toàn thể thầy cô giáo và các anh chị trong bộ môn Hóa Sinh đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi nhất cho em trong quá trình thực hiện đề tài.
Em xin cảm ơn người thầy trực tiếp dìu dắt em trong những bước đầu làm
khoa học, TS. Đào Thị Mai Anh. Cô không những là người cô đáng kính giúp
chúng em có những định hướng và quyết định đúng đắn trong quá trình nghiên cứu
mà cô luôn ở bên chúng em trong những lúc khó khăn nhất, động viên và đưa ra
những lời khuyên bổ ích cho chúng em. Đó chính là những nền tảng vững chắc để
từ đó em có thể tự bước đi trong sự nghiệp của em sau này.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cô giáo TS. Phùng Thanh Hƣơng đã
luôn hết mình hỗ trợ chúng em trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Đồng thời em cũng xin cảm ơn tới những người thân trong gia đình và bạn
bè đã luôn động viên và tiếp thêm sức mạnh cho em trong những lúc khó khăn nhất.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh Viên
Nguyễn Thị Hương

MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ… 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 3
1.1. Đái tháo đường ( Diabetes Melitus) 3
1.1.1. Định nghĩa 3
1.1.2. Phân loại 3
1.1.3. Dịch tễ 4
1.1.4. Các thuốc điều trị đái tháo đường. 6
1.2. Enzym alpha-glucosidase 8
1.2.1. Sơ lược về enzym alpha-glucosidase 8
1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới hoạt động của enzym alpha glucosidase. 10
1.2.3. Các chất ức chế enzym alpha-glucosidase 11
1.3. Chi Gymnema R.Br. 13
1.3.1. Vị trí, phân loại 13
1.3.2. Đặc điểm thực vật và phân bố 14
1.3.3. Thành phần hóa học 15
1.3.4. Tác dụng dược lí 17
1.3.5. Các nghiên cứu đã được tiến hành ở Việt Nam về chi Gymnema 19
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
2.1. Nguyên vật liệu, thiết bị 21
2.1.1. Nguyên liệu 21
2.1.2. Hóa chất 22
2.1.3. Thiết bị 23

2.1.4. Dụng cụ 23
2.2. Nội dung nghiên cứu 23

2.3. Phương pháp nghiên cứu 24
2.3.1. Xây dựng phương pháp đánh giá tác dụng ức chế alpha glucosidase của
dược liệu 24
2.3.2. Áp dụng phương pháp đánh giá tác dụng ức chế enzym alpha
glucosidase của dược liệu 28
2.3.3. Xác định IC
50
của các dược liệu tiềm năng 29
2.3.4. Phương pháp xử lí số liệu 29
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ, BÀN LUẬN 30
3.1. Kết quả 30
3.1.1. Kết quả xây dựng phương pháp đánh giá hoạt tính ức chế alpha
glucosidase của dược liệu 30
3.1.2. Kết quả đánh giá tác dụng ức chế alpha glucosidase của dược liệu 32
3.1.3. Kết quả xác định IC
50
của các mẫu dược liệu tiềm năng. 38
3.2. Bàn luận. 40
3.2.1. Về phương pháp nghiên cứu 40
3.2.2. Về khả năng ức chế enzym alpha glucosidase của các mẫu dược liệu 42
3.2.3. Về sự đa dạng trong khả năng ức chế alpha glucosidase của các mẫu
dược liệu 43
KẾT LUẬN 45
KIẾN NGHỊ 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ADA American Diabetes Association - Hiệp hội đái tháo đường Hoa Kỳ
BCRP Breast Cancer Resistance Protein–Protein kháng thuốc điều trị ung
thư vú
CVD Cardivascular Disease – Bệnh tim mạch
CKD Chronic Kidney Disease – Bệnh thận mạn
ĐTĐ Đái tháo đường
GDM Gestational Diabetes Mellitus – Đái tháo đường thai kì
GLP-1 Glucagon like peptid 1
HbA1C Hemoglobin A1C
HDL High Density Lipoprotein – Lipoprotein tỉ trọng cao
IDF International Diabetes Federation – Liên đoàn đái tháo đường thế giới
INSR Insulin Receptor
LDL Low Density Lipoprotein – Lipoprotein tỉ trọng thấp
MeOH Methanol
MODY Maturity Onset Diabetes of the young – Đái tháo đường khởi phát trên
bệnh nhân trẻ tuổi
pNPG Para – nitrophenyl – α – D - Glucopyranosid
STZ Streptozotocin
SGLT2 Sodium glucose cotransporter 2
WHO World Health Organization – Tổ chức y tế thế giới

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Các thuốc điều trị đái tháo đường……………………………………6
Bảng 1.2 Một số hợp chất có hoạt tính ức chế alpha glucosidase được cô lập từ
thiên nhiên………………………………………………………….12
Bảng 1.3 Đặc điểm thực vật và phân bố của 4 loài thuộc chi Gymenma ở Việt
Nam…………………………………………………………………14
Bảng 2.1 Kí hiệu các mẫu dịch chiết dược liệu trong nghiên cứu…………….21
Bảng 2.2 Thể tích các hóa chất trong quy trình thử hoạt tính…………………28
Bảng 3.1 Hoạt tính ức chế alpha glucosidase của acarbose ở các nồng độ khác

nhau 31
Bảng 3.2 Hoạt tính ức chế alpha glucosidase của các mẫu Gymnema sylvestre
(Retz.) R.Br. ex Schult 33
Bảng 3.3 Hoạt tính ức chế alpha glucosidase của các mẫu Gymnema
yunnanense Tsiang………………………………………………….34
Bảng 3.4 Hoạt tính ức chế alpha glucosidase của các mẫu Gymnema latifolium
Wall. ex Wight………………………………………………………36
Bảng 3.5 Hoạt tính ức chế alpha glucosidase của các mẫu Gymnema inodorum
(Lour.) Decne Wight……………………………………………… 37
Bảng 3.6 IC
50
của các dược liệu và Acarbose…………………………………39



DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1 Số lượng bệnh nhân đái tháo đường (20 – 79 tuổi) năm 2013………5
Hình 1.2 Cấu trúc tiểu phần N tận và tiểu phần C tận của phân tử alpha
glucosidase……………………………………………………………9
Hình 1.3 Cấu trúc của các acid gymnemic và gymnemagenin phân lập được từ
Gymnema sylvestre (Retz.) R.Br. ex Schult…………………………16
Hình 1.4 Cấu trúc của Gurmarin………………………………………………17
Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của lượng p-nitrophenol tạo ra (thông
qua A) theo thời gian với các hoạt độ enzym khác nhau 30
Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn % ức chế alpha glucosidase của acarbose ở các nồng
độ khác nhau 32
Hình 3.3 Hoạt tính ức chế alpha glucosidase của các mẫu Gymnema sylvestre
(Retz.) R.Br. ex Schult 33
Hình 3.4 Hoạt tính ức chế alpha glucosidase của các mẫu Gymnema
yunnanense Tsiang…………………………………………………35

Hình 3.5 Hoạt tính ức chế alphaglucosidase của các mẫu Gymnema latifolium
Wall. ex Wight…………………………………………………… 36
Hình 3.6 Hoạt tính ức chế alpha glucosidase của các mẫu Gymnema inodorum
(Lour.) Decne Wight……………………………………………… 38
Hình 3.7 IC
50
của các dược liệu và Acarbose…………………………………39
Hình P.1 Đặc điểm hình thái loài Gymnema Sylvestre (Retz.) R. Br. Ex Schult
Hình P.2 Đặc điểm hình thái loài Gymnema inodorum (Lour.) Dence Wight
Hình P.3 Đặc điểm hình thái loài Gymnema Latifolium Wall. ex Wight
Hình P.4 Đặc điểm hình thái loài Gymnema yunnanense Tsiang
Sơ đồ 2.1 Nội dung nghiên cứu 23

Sơ đồ 2.2 Quy trình thí nghiệm khảo sát động học enzyme………………….26
Sơ đồ 2.3 Quy trình đánh giá tác dụng ức chế alpha glucosidase của
Acarbose……………………………………………………………27
1

ĐẶT VẤN ĐỀ
“Thế kỉ 21 là thế kỉ của các bệnh nội tiết và rối loạn chuyển hóa” – đó là
những dự báo của các chuyên gia y tế từ những thập niên 90 của thế kỷ XX. Dự báo
này đã và đang trở thành hiện thực. Theo ước tính của liên đoàn đái tháo đường
quốc tế (IDF), năm 2013 số bệnh nhân mắc bệnh đái tháo đường (ĐTĐ) là 382 triệu
người và gây ra tổng thiệt hại lên đến 548 tỉ USD [36]. Đáng chú ý là có tới 80%
bệnh nhân ĐTĐ đang sống ở các quốc gia có thu nhập bình quân trung bình hoặc
thấp. Bệnh nhân đái tháo đường cần được điều trị suốt đời, trong khi đó các thuốc
điều trị ĐTĐ hiện nay đều có giá thành cao và nhiều tác dụng phụ gây ra nhiều khó
khăn trong quá trình điều trị và chăm sóc bệnh nhân. Do đó, việc tìm ra các thuốc
mới có hiệu quả cao, ít tác dụng phụ và giá thành hợp lí đang là vấn đề cấp thiết, thu
hút được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới. Có nhiều hướng

nghiên cứu khác nhau nhưng việc xuất phát từ thảo dược là xu hướng phát triển
thuốc phổ biến hiện nay ở các nước trong đó có Việt Nam.
Thực tế, từ lâu thảo dược và các chế phẩm có nguồn gốc từ thảo dược đã
đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong điều trị ĐTĐ không chỉ bởi ưu thế cạnh tranh
về chi phí mà còn bởi tính hiệu quả và an toàn của nó. Đã có nhiều loài thảo dược
được sử dụng để điều trị căn bệnh này, trong đó, tác dụng hỗ trợ điều trị ĐTĐ của
dây thìa canh (Gymnema sylvestre) đã được biết đến và nghiên cứu từ lâu trên thế
giới. Ở một số nước dây thìa canh đã được sử dụng rộng rãi với nhiều biệt dược
khác nhau như Diabeticin (Ấn Độ), Sugarest (Mỹ), Gymnema (Nhật Bản), Glucos
care (Sigapore) Tại Việt Nam các nhà khoa học cũng đã phát hiện sự có mặt của
các loài thuộc chi này [5],[9]. Kết quả nghiên cứu gần đây nhất của TS. Phùng
Thanh Hương và ThS. Phạm Hà Thanh Tùng về tác dụng hạ glucose máu của 4 loài
thuộc chi Gymnema R.Br. thu hái ở các địa phương khác nhau ở Việt Nam:
Gymnema sylvestre (Retz.) R.Br. ex Schul, Gymnema latifolium Wall. ex Wight,
Gymnema yunnanense Tsiang, Gymnema inodorum (Lour.) Decne cho thấy các
dược liệu này có khả năng hạ đường huyết đáng kể và đây có thể được coi là những
2

dược liệu tiềm năng trong điều trị đái đường [11]. Mặc dù đã có nhiều công trình
trong nước được triển khai nhằm nghiên cứu tác dụng, thành phần hóa học, đặc
điểm thực vật và phân bố của dây thìa canh ở Việt Nam nhưng chưa có các nghiên
cứu về cơ chế hạ đường huyết của các loài dây thìa canh ở Việt Nam là gì? Do đó,
để góp phần làm sáng tỏ cơ chế hạ glucose huyết của 4 loài thuộc chi Gymnema
R.Br. ở Việt Nam chúng tôi tiến hành đề tài “ Nghiên cứu đánh giá khả năng ức
chế alpha glucosidase của 4 loài thuộc chi Gymnema R.Br. ở Việt Nam” với 2
mục tiêu sau:
1. Khảo sát hoạt tính ức chế alpha glucosidase của dịch chiết toàn phần của 4
loài Gymnema sylvestre (Retz.) R.Br. ex Schul, Gymnema latifolium Wall. ex
Wight, Gymnema yunnanense Tsiang, Gymnema inodorum (Lour.) Decne
thuộc chi Gymnema R.Br. của Việt Nam đối với enzym alpha glucosidase

trên mô hình in vitro.
2. Xác định IC
50
của các mẫu dược liệu tiềm năng.


3

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Đái tháo đƣờng ( Diabetes Melitus)
1.1.1. Định nghĩa
Theo hiệp hội đái tháo đường Mỹ (American Diabetes Association-ADA)
[20]: “ĐTĐ là một nhóm bệnh chuyển hóa, có đặc điểm là tăng glucose máu, là hậu
quả của sự thiếu hụt insulin hoặc khiếm khuyết trong các hoạt động của insulin hoặc
cả hai. Tăng glucose máu mạn tính thường dẫn đến sự hủy hoại, rối loạn chức năng
và suy yếu chức năng của nhiều cơ quan đặc biệt là mắt, thận, tim và mạch máu”.
1.1.2. Phân loại
Theo ADA, đái tháo đường được chia thành 4 loại chính [20]:
 ĐTĐ týp 1:
 ĐTĐ týp 1 qua trung gian miễn dịch: trước đây còn gọi là ĐTĐ phụ thuộc
insulin. Chiếm khoảng 5-10% tổng số bệnh nhân mắc bệnh ĐTĐ. Nguyên
nhân là do sự phá hủy tế bào β tự miễn qua trung gian tế bào, thường dẫn đến
thiếu hụt insulin tuyệt đối.
 ĐTĐ týp 1 vô căn: Một số dạng ĐTĐ týp 1 không rõ nguyên nhân. Bệnh
nhân có insulin thấp trường diễn và có nguy cơ nhiễm toan ceton nhưng
không có bằng chứng về sự tự miễn.
 ĐTĐ týp 2: Trước đây còn được gọi là ĐTĐ không phụ thuộc insulin. Chiếm
khoảng 90-95% tổng số bệnh nhân mắc bệnh ĐTĐ. Nguyên nhân là do thiếu
hụt insulin tương đối trên nền kháng insulin.
 ĐTĐ thai kì (GDM): ĐTĐ thai kì được định nghĩa là bất cứ rối loạn dung

nạp glucose huyết nào khởi phát hoặc lần đầu tiên được chẩn đoán phát hiện
trong thời kì mang thai. Khoảng 7% phụ nữ có thai mắc phải ĐTĐ thai kì,
chiếm khoảng 200 000 bệnh nhân mỗi năm.

4

 ĐTĐ do nguyên nhân khác như:
 Giảm chức năng tế bào beta do khiếm khuyết gen MODY (maturity Onset
Diabetes of the young - ĐTĐ khởi phát trên bệnh nhân trẻ tuổi, thường trước
25 tuổi).
 Giảm hoạt tính insulin do khiếm khuyết gen INSR.
 Bệnh lí tụy ngoại tiết (viêm tụy, chấn thương, cắt bỏ tụy, ung thư tụy, sơ kén
tụy, bệnh nhiễm sắc tố sắt, bệnh tụy sơ sỏi).
 Bệnh nội tiết (to đầu chi, hội chứng cushing, u tiết glucagon, u tủy thượng
thận tăng tiết catecholamin, cường giáp, u tiết somatostatin, u tiết
aldosteron).
 Tăng đường huyết do hóa chất hoặc thuốc (thường gặp ở đối tượng có đề
kháng insulin, một số hoạt chất làm giảm sự tiết insulin bởi tế bào beta như
corticoid, hormon tuyến giáp, diazocid, thuốc đồng vận giao cảm beta…).
Ngoài tác dụng kiểm soát đường huyết của insulin, trên não, insulin còn có vai
trò trong nhận thức bao gồm cả chức năng ghi nhớ [19]. Vì vậy, thiếu insulin và
glucose trong máu cao là những yếu tố chính ảnh hưởng xấu đến chức năng này của
não, hậu quả là gia tăng nguy cơ bệnh Alzheimer và chứng mất trí. Tính trạng này
được đề cập như đái tháo đường týp 3 [40].
1.1.3. Dịch tễ
Hiện nay, ĐTĐ đã trở thành một vấn đề mang tính toàn cầu (hình 1.1):
5


Hình 1.1: Số lƣợng bệnh nhân đái tháo đƣờng (20-79 tuổi) năm 2013 [36]

Theo ước tính của liên đoàn đái tháo đường quốc tế (IDF), năm 2013 có
khoảng 382 triệu người lớn bị ĐTĐ và con số này sẽ tiếp tục tăng 55% và chạm
mốc 592 triệu người trong vòng 25 năm tới [36]. Tỉ lệ mắc ĐTĐ khác nhau ở các
châu lục và các vùng lãnh thổ. Bờ tây Thái Bình Dương là khu vực có nhiều bệnh
nhân ĐTĐ hơn khu vực khác. Châu Phi là khu vực có số lượng bệnh nhân ĐTĐ
thấp nhất. Trung Quốc đứng đầu về số bệnh nhân ĐTĐ (20-79 tuổi) với 98,4 triệu
người, tiếp sau đó là Ấn Độ và Mỹ với 65,1 và 24,4 triệu người. Năm 2013, ĐTĐ
đã cướp đi sinh mạng của 5,1 triệu người trên thế giới và theo ước tính cứ mỗi 6
giây có 1 người chết do ĐTĐ [36].
Đái tháo đường gây ra gánh nặng khổng lồ về chi phí điều trị cho người
bệnh, tạo ra áp lực to lớn đối với nền y tế các nước. Theo thống kê của IDF, ước
tính tổng chi phí cho ĐTĐ trên toàn thế giới là 548 tỉ USD vào năm 2013 và dự
kiến tăng lên 627 tỉ vào năm 2035 [36].
Ở Việt Nam, các nghiên cứu có quy mô lớn về dịch tễ ĐTĐ đã được tiến
hành, cung cấp một cái nhìn cụ thể hơn về tình hình ĐTĐ ở nước ta. Năm 2001,
điều tra dịch tễ học bệnh ĐTĐ theo tiêu chuẩn quốc tế mới với sự giúp đỡ của các
chuyên gia hàng đầu của WHO, được tiến hành ở 4 thành phố lớn: Hà Nội, Hải
Phòng, Đà Nẵng, Hồ Chí Minh cho thấy tỷ lệ mắc bệnh ĐTĐ tại 4 thành phố này ở
6

đối tượng lứa tuổi 30-64 tuổi là 4,9%, tỉ lệ rối loạn dung nạp glucose máu là 5,9%
[3]. Năm 2013, trong kết quả công bố của “Dự án phòng chống Đái tháo đường
Quốc gia” do Bệnh viện Nội tiết Trung ương thực hiện trên 11.000 người tuổi 30-69
tại 6 vùng gồm: Miền núi phía Bắc, Đồng bằng sông Hồng, Duyên hải miền Trung,
Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Tây Nam Bộ đã cho thấy tỷ lệ mắc bệnh ĐTĐ cao
nhất ở Tây Nam Bộ là 7,2%, thấp nhất ở khu vực Tây Nguyên 3,8% [1].
Cho đến năm 2013, theo thống kê của liên đoàn đái tháo đường quốc tế, Việt
Nam có khoảng 3,3 triệu người lớn (30-79 tuổi) mắc bệnh ĐTĐ, chiếm khoảng
5,37% tổng dân số, và có khoảng 54.953 người chết liên quan đến ĐTĐ [36].
1.1.4. Các thuốc điều trị đái tháo đƣờng.

1.1.4.1. Các thuốc tân dược.
 Các thuốc điều trị ĐTĐ týp 1: Insulin là chỉ định bắt buộc đối với bệnh nhân
ĐTĐ týp 1 do sự thiếu hụt insulin tuyệt đối. Insulin có nhiều loại nhưng nhìn
chung có 2 dạng chính là insulin tác dụng nhanh và insulin tác dụng chậm.
Hiện nay, insulin có dạng bào chế mới dạng inhaler, đưa thuốc vào máu bằng
đường phổi với nhiều ưu điểm vượt trội, giảm số lần tiêm insulin hàng ngày
cho bệnh nhân ĐTĐ và tăng chất lượng cuộc sống [22].
 Các thuốc điều trị ĐTĐ týp 2: Bên cạnh việc phối hợp với các biện pháp
khác như kiểm soát chặt chẽ ăn uống, vận động thể lực hợp lí, tùy thuộc vào
tình trạng của bệnh nhân có thể sử dụng thêm một hoặc một số loại thuốc
điều trị ĐTĐ đặc hiệu khác. Các thuốc điều trị ĐTĐ đường uống được trình
bày trong bảng 1.1 [27]:
Bảng 1.1: Các thuốc điều trị đái tháo đƣờng đƣờng uống
Nhóm
Đại diện
Tác dụng
Tác dụng phụ
Biguanid
Metformin
Giảm sản xuất
glucose ở gan
- Tiêu chảy, đau bụng
-Nhiễm toan lactic
-Thiếu vitamin B12
7

Sulfonylure
-Glibenclamid
-Glipizid
-Gliclazid

Tăng tiết insulin
-Hạ đường huyết
-Tăng cân
-Thiếu máu cơ tim cục bộ
Meglitinid
-Repaglinid
-Nateglinid
Tăng tiết insulin
-Hạ đường huyết
-Tăng cân
-Thiếu máu cơ tim cục bộ
Thiazolidind
ion
-Pioglitazone
-Rosiglitazon
Tăng độ nhạy cảm
của insulin
-Tăng cân
-Suy tim
-Loãng xương
-Tăng LDL
-Tăng nguy cơ nhồi máu
cơ tim.
Các chất ức
chế alpha
glucosidase
-Acarbose
-Miglitol
-Voglibose
Làm chậm quá trình

tiêu hoá và hấp thu
carbonhydrat
-Tiêu chảy, đầy hơi
Chất ức chế
DPP-4
-Sitagliptin
-Alogliptin
-Tăng tiết insulin (phụ
thuộc glucose)
-Giảm tiết glucose
(phụ thuộc glucose)
-Phù mạch/mề đay và các
phản ứng dị ứng khác qua
trung gian miễn dịch.
-Viêm tụy cấp
Chủ vận
dopamin 2
Bromocriptin
-Điều biến cơ chế
vùng dưới đồi của
chuyển hóa
-Tăng nhạy cảm của
insulin
-Hoa mắt/ngất xỉu
-Buồn nôn
-Mệt mỏi
-Viêm mũi
Chất ức chế
SGLT2
-Canagliflozin

-Dapagliflozin
-Empagliflozin

-Ngăn cản tái hấp thu
glucose ở thận
-Tăng thải glucose
qua nước tiểu
-Nhiễm khuẩn đường tiết
niệu.
-Đi tiểu nhiều
-Hạ huyết áp
-Mệt mỏi
-Tăng LDL
-Tăng creatinin
Chủ vận
receptor
GLP-1
-Exenatid
-Liraglutid
-Albiglutid
-Dulaglutid

-Tăng tiết insulin (phụ
thuộc glucose)
-Giảm tiết glucagon
(phụ thuộc glucose)
-Chậm làm rỗng dạ
dày
-Tạo cảm giác no
-Buồn nôn,nôn, tiêu chảy

-Tăng nhịp tim
-Viêm tụy cấp
-Tăng sinh tế bào C trong
tuyến giáp/ U giáp
Chất tương
tự Amylin
Pramilintid
-Giảm tiết glucagon
-Chậm làm rỗng dạ
dày
-Tạo cảm giác no
-Tác dụng phụ trên tiêu
hóa (Buồn nôn/nôn)
-Hạ đường huyết trừ khi
dùng cùng insulin

8

1.1.4.2. Các dược liệu điều trị đái tháo đường.
Các thuốc có nguồn gốc hóa dược ngoài những tác dụng phụ kể trên còn có
một số hạn chế khác như: giá thành cao, người bệnh có xu hướng dung nạp thuốc
sau một thời gian dùng thuốc. Vì vậy, hiện nay, việc sử dụng thảo dược và các chế
phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên là một xu hướng có nhiều triển vọng. Trên thực
tế, có nhiều loại dược liệu được biết đến với tác dụng điều trị ĐTĐ tốt và đang được
sử dụng rộng rãi trên thị trường dưới dạng chế phẩm như: Epinsulin (Pterocarpus
marsupium), Bonidabet (Gymnema Sylvestre, Momordica charantia, Trigonella
foenum-graecum L.), Diabecon (Gymnema sylvestre, Pterocarpus marsupium),
Pancreatic Tonic 180 (Pterocarpus marsupium, Gymnema sylvestre ). Ở Việt Nam,
một số cây đã và đang được nghiên cứu về tác dụng hạ đường huyết điển hình như:
dây thìa canh (Gymnema R.Br.) [16], cỏ ngọt (Stevia rebaudiana), sinh địa

(Rehmania glutinosa), bông ổi (Lantana camara) [12], mướp đắng (Momordica
charantia) [15], ý dĩ (Coix lachryma jobi) [6], bằng lăng nước (Lagerstroemia
speciosa L. Pers. ) [10]
1.2. Enzym alpha-glucosidase
1.2.1. Sơ lƣợc về enzym alpha-glucosidase
1.2.1.1. Danh pháp
Alpha glucosidase (EC.3.2.1.20) có nhiều tên gọi khác nhau như:
Glucoinvertase, glucosidoinvertase, maltase glucoamylase, glucosidosucrase,
nitrophenyl–α–D-glucosidase, transglucosidase, glucosidoinvertase, α-D-
glucosidase, α-glucosidase hydrolase, α-1,4-glucosidase, maltase.
1.2.1.2. Phân bố
Alpha-glucosidase (EC.3.2.1.20) có trên màng bản chải ruột non và chiếm
khoảng 2% tổng số protein [68]. Enzym này phân bố trên toàn bộ chiều dài ruột
non, với hoạt tính tăng chậm dần và đạt đỉnh ở hồi tràng [26]. Ngoài ra, alpha
glucosidase còn được tìm thấy ở biểu mô thận [68].
9

1.2.1.3. Cấu trúc
Enzym alpha glucosidase có 2 tiểu phần: tiểu phần N tận và tiểu phần C tận
(hình 1.2) [50]. Cả 2 tiểu đơn vị này đều có trọng lượng phân tử ~100 kDa và thuộc
gia đình GH31 phân nhóm 1 do có chuỗi WiDMNE trong trung tâm xúc tác [44],
[56].

Hình 1.2: Cấu trúc tiểu phần N tận (A) và C tận (B) của phân tử alpha
glucosidase [44], [56]
1.2.1.4. Vai trò
Alpha glucosidase (EC.3.2.1.20) có vai trò xúc tác cho phản ứng
chuyển oligosacarid thành các phân tử đường nhỏ hơn để được hấp thu vào
máu. Cơ chế của nó là cắt đứt liên kết α-D-1,4 glucose đầu không khử.
Cụ thể, khi thức ăn là các carbohydrat được đưa vào cơ thể, dưới tác

dụng của các enzym trong hệ tiêu hóa là α-amylase tuyến nước bọt và tuyến
tụy, carbohydrat được thủy phân thành các phân tử đường nhỏ hơn như
dextrin, maltotriose, maltose [30]. Hỗn hợp này sau đó được thủy phân bởi các
enzym alpha-glucosidase ở màng ruột non (EC.3.2.1.20), enzym alpha
glucosidase trong lysosym (EC.3.2.1.3) và sucrase-isomaltase (EC.3.2.148,
EC.3.2.10) thành glucose và được hấp thu vào máu [44], [56]. Như vậy, bằng
cách ức chế hoạt động của enzym alpha glucosidase có thể làm giảm sự thủy
phân carbohydrat và làm chậm quá trình hấp thu glucose vào máu do đó giúp
kiểm soát lượng glucose máu sau ăn.
A
B
10

1.2.2. Các yếu tố ảnh hƣởng tới hoạt động của enzym alpha glucosidase.
1.2.2.1. Nồng độ cơ chất
Cũng như các enzym khác, khi nồng độ của cơ chất tăng thì tốc độ của phản
ứng chuyển hóa sẽ tăng, sản phẩm được tạo ra sẽ càng nhiều. Tuy nhiên, đến một
mức nào đó, enzym sẽ bão hòa cơ chất và tốc độ phản ứng không tăng lên nữa. Vì
vậy, cần lựa chọn nồng độ thích hợp trong phản ứng để tốc độ phản ứng tối đa
nhưng không lãng phí cơ chất [4].
1.2.2.2. Nồng độ enzym.
Khi nồng độ enzym tăng lên, tốc độ phản ứng cũng tăng. Tuy nhiên, khi
nồng độ enzym tăng đến một mức nhất định, sản phẩm tạo ra quá nhiều sẽ tác động
vào trung tâm dị lập thể của enzym, phản ứng đạt trạng thái bão hòa và tốc độ phản
ứng sẽ không tăng lên nữa [4].
1.2.2.3. Nhiệt độ
Khoảng nhiệt độ tối thích cho phản ứng của enzym alpha glucosidase từ nấm
men Saccharomyces cerevisiae là 30 - 40ᵒ C [38]. Khi tăng nhiệt độ lên quá cao,
enzym sẽ bị biến tính do bị phá vỡ các liên kết trong cấu trúc.
1.2.2.4. pH

Enzym rất nhạy cảm với pH của môi trường, vì vậy pH có tác động rất lớn
tới tốc độ phản ứng enzym. Một sự thay đổi nhỏ so với pH tối ưu cũng dẫn đến sự
giảm hoạt độ enzym do nó làm thay đổi sự ion hóa của nhóm chức trong trung tâm
hoạt động enzym. Vì vậy việc lựa chọn pH tối ưu để thực hiện thực nghiệm rất quan
trọng. Với alpha glucosidase, khoảng pH tối ưu là 6–7 [31], [34],[38],[47],[48],[55].
1.2.2.5. Ion kim loại
Các ion kim loại nặng có thể ức chế enzym alpha glucosidase (Ví dụ:
Hg
2+
,Ag
+
,Zn
2+
,…). Tác dụng của ion kim loại rất phức tạp vì nó còn ảnh hưởng tới
cả trung tâm hoạt động và cơ chế xúc tác của enzym [4].
11

1.2.2.6. Ảnh hưởng của chất hoạt hóa và chất ức chế
Chất hoạt hóa là những chất làm tăng khả năng xúc tác chuyển hóa cơ chất
thành sản phẩm. Thông thường là những cation kim loại hay những hợp chất hữu cơ
như các vitamin tan trong nước.
Chất ức chế là những chất có tác dụng làm giảm hoạt độ hoặc làm enzym
không còn có khả năng xúc tác biến cơ chất thành sản phẩm. Các cơ chế ức chế
enzym bao gồm ức chế cạnh tranh, ức chế không cạnh tranh. Chất ức chế cạnh tranh
là những chất có cấu trúc tương tự cơ chất, kết hợp với enzym ở trung tâm hoạt
động, ngăn chặn enzym kết hợp với cơ chất. Trong cơ chế ức chế không cạnh tranh,
chất ức chế gắn với trung tâm điều hòa của enzym làm giảm hoặc mất khả năng
hoạt động của enzym [4].
1.2.3. Các chất ức chế enzym alpha-glucosidase
Vào đầu những năm 1990, Acarbose lần đầu tiên được đưa vào thị trường

như một tác nhân ức chế alpha-glucosidase [41]. Sau đó, 2 chất khác được đưa vào
sử dụng ở một số quốc gia: Voglibose ở Nhật Bản (1994) và Miglitol ở Mỹ (1996)
[24]. Ngoài tác dụng làm chậm quá trình hấp thu carbohydrat, tăng GLP-1 sau ăn,
các chất ức chế alpha glucosidase còn có có ưu điểm vượt trội là không gây hạ
đường huyết do đó an toàn cho bệnh nhân. Tác dụng phụ chủ yếu chỉ khư trú trên hệ
tiêu hóa như: ợ hơi, đầy hơi, phân lỏng [41]. Vì vậy, việc tìm kiếm các hoạt chất có
khả năng ức chế enzym alpha-glucosidase vẫn tiếp tục thu hút được sự quan tâm
của các nhà khoa học trên thế giới. Đặc biệt, các nhà nghiên cứu tập trung vào
nghiên cứu các hợp chất có nguồn gốc từ thảo dược bởi những ưu điểm vốn có của
nó như ít tác dụng phụ, giảm giá thành.
Cho đến nay, các hợp chất ức chế enzym alpha-glucosidase được chia thành
các nhóm chính sau: disaccarid, iminosugar, thiosugar, pseudominosugar,
carbasugar, và các hợp chất không có liên kết glucosid (bảng 1.2) [46].

12

Bảng 1.2: Một số hợp chất có hoạt tính ức chế alpha-glucosidase đƣợc cô lập từ
thiên nhiên
Nhóm
Nguồn gốc
Tên hoạt chất
Công thức của hoạt
chất
TLTK
Disaccarid
Rượu Xa kê
lên men từ
Aspergillus
Oryzae

Kojibiose

[58]

Hạt
Mormodica
charantia và
từ trái
Grifola
frondosa
D-(+)-trehalose

[45]
Iminosugar







Lobelia
sessifolia
7-O-(β-D-
glucopyranozyl)
-α-
homonojirimyci
n

[42]





Adenophora
spp.
Adenophorin




5-
Deoxyadenopho
rin





Angylocalyx
pynaertii
1,4-dideoxy-1,4-
imino-D-
arabinitol

(DAB-1)




[25]
Carbasugar
và
pseudoamin
osugar
Vỏ của quả
nho
Marsdenia
condurango

Conduritol A

[46]
13

Thiosugar

Salacia
reticulata
Wight
Salacinol

[59]
Kotalanol





Hợp chất
không có
liên kết
glycosidic
Streptomyce
s
melanospor
ofaciens
Dibutyl phtalat






[43]
Lá cây
Alstonia
scholaris

(-)-lyoniresinol
3a-O-β-D-

glucopyranosid






[51]
Quercetin 3-O-
β-D-
xylopyranosyl(1
’’’2’’)-β-D-
galactopyranosi
d


1.3. Chi Gymnema R.Br.
1.3.1. Vị trí, phân loại
Theo hệ thống phân loại của Takhtajan (2009). Vị trí phân loại của chi
Gymnema R.Br. như sau: ngành ngọc lan (magnoliophyta), lớp ngọc lan
(magnoliopsida), phân lớp hoa môi (lamiidae), bộ long đởm (gentianales), họ trúc
đào (apocynaceae), phân họ thiên lý (asclepiadoideae), chi: Gymnema R.Br.
14

1.3.2. Đặc điểm thực vật và phân bố
Một số đặc điểm của 4 loài thuộc chi Gymnema R.Br. được trình bày trong bảng
1.3: (xem thêm phụ lục)
Bảng 1.3: Đặc điểm thực vật và phân bố của 4 loài thuộc chi Gymenma
ở Việt Nam

Gymnema
sylvestre (Retz.)
R.Br.ex schult
[5], [9]
Gymnema
latifolium Wall. Ex
Wight [2], [9]
Gymnema
inodorum
(Lour.) Decne
[2], [9]
Gymnema
yunnanense
Tsiang [2], [18]
Thân
Cao 6-10m,
Thân có lông
Cao đến 10m. Thân
nhẵn.
Cao 10 m. Thân
nhẵn.
Cao 8m. Thân có
nhựa mủ vàng.
Lá
Phiến bầu dục
xoan ngược
Phiến rộng hình
trứng thuôn đến
hình trứng. Nhẵn
hay có lông mảnh

dọc theo gân.
Hình trứng
thuôn hoặc hình
trứng rộng
Phiến hình trứng,
bầu dục hoặc
trứng ngược. Bề
mặt và gân lá có
phủ lông sét nâu
Hoa
-Cụm hoa xim,
cọng hoa mảnh,
có lông mịn,
hoa nhỏ.
-Đài có lông,
mịn và rìa lông.
-Tràng phụ 5
răng. Tràng
không có lông
mặt ngoài.
-Cụm hoa xim, cao
đến 4 cm. Tràng
màu vàng, cao 6-7
mm, mặt ngoài có
lông.
-Tràng phụ đơn,
vảy tràng phụ dính
ở tràng, có hàng
lông xếp dọc theo
tràng phụ.

-Khối phấn thuôn.
-Đầu nhụy dạng
vòm, vượt cao hơn
ống tràng.
-Cụm hoa xim,
xếp xoắn ốc tới
4 cm.
-Tràng hoa màu
vàng, 6 - 7 mm,
có lông mịn dày
đặc phía ngoài
ống tràng dạng
hình trụ.
-Khối phấn hình
chữ nhật.
-Đầu núm nhụy
có hình mái
vòm, thò lên
trên.
-Cụm hoa xim.
-Tràng hàn liền,
màu vàng. Ống
thùy hình trứng,
có phần phụ ở
họng, tràng mang
lông dày màu
vàng nâu.
-Khối phấn hình
chữ nhật.
-Bộ nhụy gồm 2

lá noãn rời nhau
Quả
Quả đại dài 5,5
cm, rộng ở nửa
dưới
Quả đại, hình mác,
vách dày và hơi có
sợi.
Quả 2 đại, hình
mác, Vỏ quả
nhẵn
Quả đại
Hạt
Hạt dẹp, mào
lông dài 3 cm
Hạt cỡ khoảng
1,5×1 cm, mào
lông dài 4 cm
Hạt khoảng
1,5×1cm, mào
lông khoảng 4
cm
Hạt hình trứng
thuôn dài, mào
lông 2,5 cm
15

Phân
bố
-Trên thế giới:

Ấn Độ, Việt
Nam, nam
Trung Quốc,
Indonesia.
-Ở Việt Nam,
loài này phân bố
khắp cả nước
-Trên thế giới: Ấn
Độ, Trung Quốc,
Việt Nam, Lào,
Indonesia, Philipin.
-Ở Việt Nam: Thái
Nguyên, Hòa Bình,
Tuyên Quang, Nam
Bộ


-Trên thế giới:
Trung Quốc,
Thái Lan, Việt
Nam, Ấn Độ.
-Ở Việt Nam:
Nam Bộ, Nha
Trang, Bắc
Kạn, Thái
Nguyên, Hòa
Bình
-Trên thế giới:
Việt Nam, Trung
Quốc.

-Ở Việt Nam: Tây
Nguyên, Kiên
Giang
1.3.3. Thành phần hóa học
Cho đến nay, các nghiên cứu sâu về thành phần hóa học được tập trung vào
loài Gymnema sylvestre (Retz.) R.Br. ex Schult với các nhóm chất triterpen saponin
thuộc 2 nhóm olean và dammaran. Saponin khung Olean có các acid gymnemic và
gymnemasaponin. Trong khi đó saponin khung dammaran là các gymnemasid [67].
Trong lá còn xác định có resin, albumin, chlorophyl, carbohydrat, acid tartaric, acid
formic, acid butyric, anthraquinon, alkaloid inositol, acid hữu cơ, parabin, calci
oxalat, lignin, cellulose [62].
Thành phần tác dụng chính được xác định là acid gymnemic [49], [62]. Các
acid gymnemic là các dẫn chất thế acyl (Tiglolyl, Methyltutylroyl,…) của acid
deacylgymnemic (DAGA). DAGA tương ứng là dẫn xuất thế 3-O-beta-glucoronide
của gymemagenin [23]. Cấu trúc của Gymnemagenin và 17 loại acid gymnemic
được minh họa trong hình 1.3:


16

Acid Gymnemic XVI



Hình 1.3: Cấu trúc của các acid gymnemic và gymnemagenin phân lập đƣợc
từ Gymnema sylvestre (Retz.) R. Br. ex Schult [64]
Thành phần thứ hai được quan tâm nghiên cứu liên quan đến cơ chế hạ


R

1
R
2
R
3
R
4
1.
Gymnemagenin
H
H
H
H
2.
Acid gymnemic I
β- gla
Tga
Tga
Tga
3.
Acid gymnemic II
β- gla
Mba
Mba
Mba
4.
Acid gymnemic III
β- gla
Mba
Mba

Mba
5.
Acid gymnemic IV
β- gla
Tga
Tga
Tga
6.
Acid gymnemic V
β- gla
Tga
Tga
Tga
7.
Acid gymnemic VI
β- gla
3
-β- glc
Tga
Tga
Tga
8.
Acid gymnemic VIII
β- gla
3
-β- OG
Mba
Mba
Mba
9.

Acid gymnemic IX
β- gla
3
-β- OG
Tga
Tga
Tga
10.
Acid gymnemic X
β- gla
H
H
H
11.
Acid gymnemic XI
β- gla
Tga
Tga
Tga
12.
Acid gymnemic XII
β- gla
3
-β- glc
Tga
Tga
Tga
13.
Acid gymnemic XIII
β- gla

H
H
H
14.
Acid gymnemic XIV
β- gla
H
H
H
15.
Acid gymnemic XV
H
Mba
Tga
H
16.
Acid gymnemic XVII
H
Bz
H
H
17.
Acid gymnemic XVIII
H
H
H
Bz
β-Glucopyranosyl (β-glc )
β-gla
β-arabino-2 –Hexulopyranosyl (β-OG)

Tga = Tigloyl
Mba = 2-methylbutyroyl
Ac
Bz