Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hai loài sâm đại hành (Eleutherine bulbosa (Mill.) Urb) và xạ can (Belamcanda chinensis (L.) DC.) (họ La dơn (Iridaceae))

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

ĐỖ THỊ THANH HUYỀN

Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ

HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA HAI LOÀI SÂM ĐẠI HÀNH
(ELEUTHERINE BULBOSA (MILL.) URB.) VÀ XẠ CAN
(BELAMCANDA CHINENSIS (L.) DC.) (HỌ LA DƠN
(IRIDACEAE))

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HOÁ HỌC

HÀ NỘI – 2016


VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
……..….***…………

ĐỖ THỊ THANH HUYỀN

Tên đề tài: NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ
HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA HAI LOÀI SÂM ĐẠI HÀNH
(ELEUTHERINE BULBOSA (MILL.) URB.) VÀ XẠ CAN
(BELAMCANDA CHINENSIS (L.) DC.) (HỌ LA DƠN
(IRIDACEAE))

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HOÁ HỌC

Chuyên ngành: Hoá học các hợp chất thiên nhiên
Mã số: 62.44.01.17

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS Lê Minh Hà
2. PGS. TS Nguyễn Mạnh Cường

Hà Nội – 2016


LỜI CẢM ƠN
Luận án này được hoàn thành tại Viện Hoá học các Hợp chất thiên
nhiên-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới PGS. TS Lê Minh Hà
và PGS. TS Nguyễn Mạnh Cường - những người Thầy đã tận tâm hướng dẫn,
tận tình chỉ bảo, khích lệ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho em
trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Em xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hoá học các Hợp chất
Thiên nhiên, GS. TS Phạm Quốc Long, PGS. TS Hoàng Thanh Hương, PGS. TS
Lê Mai Hương đã tạo điều kiện, có những lời khuyên bổ ích và những góp ý quý
báu trong quá trình hoàn thiện luận án.
Em xin gửi lời cám ơn đến các cán bộ phòng Hoá Dược, Viện Hoá học
các Hợp chất Thiên nhiên đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt
quá trình em thực hiện luận án.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới toàn thể
gia đình và bạn bè đã luôn quan tâm, cổ vũ, động viên em hoàn thành tốt bản
luận án này.
Xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả luận án

NCS. Đỗ Thị Thanh Huyền


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự
hướng dẫn khoa học của PGS. TS Lê Minh Hà và PGS. TS Nguyễn Mạnh
Cường. Các số liệu và kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận án

NCS. Đỗ Thị Thanh Huyền


i
MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
Mở đầu ................................................................................................................... 1
Chương 1. Tổng quan ............................................................................................ 3
1.1 GIỚI THIỆU VỀ HỌ LA DƠN (IRIDACEAE) .............................................. 3
1.1.1 Giới thiệu về chi Eleutherine.................................................................... 4
1.1.1.1 Chi Eleutherine trên thế giới và ở Việt Nam .......................................... 4
1.1.1.2 Loài sâm đại hành (Eleutherine bulbosa (Miller.) Urb.) ........................ 4

1.1.2 Giới thiệu về chi Belamcanda và loài xạ can (Belamcanda chinensis (L.)
DC.) ........................................................................................................................ 9
1.1.2.1 Chi Belamcanda ................................................................................ 9
1.1.2.2 Loài xạ can (Belamcanda chinensis (L.) DC.) ................................... 9
1.2 KHÁI NIỆM VỀ VIÊM ............................................................................... 21
1.3 MỘT SỐ HỢP CHẤT PHENOLIC THỰC VẬT CÓ HOẠT TÍNH KHÁNG
VIÊM ................................................................................................................. 26
1.3.1 Đặc điểm chung của các hợp chất phenolic ............................................ 26
1.3.2 Các hợp chất flavonoid .......................................................................... 28
1.3.3 Anthraquinone ....................................................................................... 31
1.3.4 Naphthoquinone ..................................................................................... 31
Chương 2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu......................................... 33
2.1 NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT ...................................................................... 33
2.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT ......................................... 33
2.2.1 Sắc ký lớp mỏng (TLC).......................................................................... 33
2.2.2 Sắc ký lớp mỏng điều chế ...................................................................... 34


ii
2.2.3 Sắc ký cột (CC) ...................................................................................... 34
2.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT .................... 34
2.3.1 Điểm nóng chảy ..................................................................................... 34
2.3.2 Phổ khối lượng ion hoá phun mù điện tử (ESI-MS) ............................... 34
2.3.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR ......................................................... 34
2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH SINH HỌC........................ 34
2.4.1 Sàng lọc hoạt tính kháng viêm in vivo của các dịch chiết ....................... 34
2.4.1.1 Xác định khả năng kháng viêm theo đường bôi ............................... 34
2.4.1.2 Xác định khả năng kháng viêm theo đường uống ............................ 35
2.4.2 Nghiên cứu tác dụng ức chế sự sản sinh cytokine gây viêm từ tế bào tua
DC (dendritic cells) sinh ra ở tuỷ xương được kích thích bời LPS của các hợp chất

phân lập được từ cây sâm đại hành ........................................................................ 35
2.4.3 Nghiên cứu hoạt tính sinh học in vivo và độ an toàn của tectorigenin phân
lập được từ thân rễ cây xạ can ............................................................................... 35
2.4.3.1 Nghiên cứu tác dụng kháng viêm, giảm đau của tectorigenin .......... 35
2.4.3.2 Nghiên cứu độ an toàn của tectorigenin .......................................... 36
2.4.4 Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................... 37
Chương 3. Thực nghiệm...................................................................................... 38
3.1 ĐIỀU CHẾ CÁC PHẦN CHIẾT TỪ NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT ........... 38
3.1.1 Xử lý nguyên liệu thực vật ..................................................................... 38
3.1.2 Điều chế các phần chiết từ thân rễ cây xạ can và củ sâm đại hành .......... 38
3.2 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG
VIÊM CỦA CÁC HỢP CHẤT PHÂN LẬP ĐƯỢC TỪ CỦ SÂM ĐẠI HÀNH. 39
3.2.1 Nghiên cứu thành phần hoá học ............................................................. 39
3.2.1.1 Quy trình phân lập các hợp chất ...................................................... 39
3.2.1.2 Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập được ....... 41
3.2.2 Nghiên cứu hoạt tính kháng viêm từ loài sâm đại hành .......................... 47
3.2.2.1 Xác định khả năng kháng viêm của các cặn chiết theo đường bôi .... 48
3.2.2.2 Xác định khả năng kháng viêm của các cặn chiết theo đường uống . 48


iii
3.2.3 Nghiên cứu tác dụng ức chế sự sản sinh cytokine gây viêm từ tế bào tua
DC sinh ra ở tuỷ xương được kích thích bởi LPS của các hợp chất phân lập được từ
sâm đại hành.......................................................................................................... 49
3.3 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THÂN RỄ LOÀI XẠ CAN
VÀ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA TECTORIGENIN PHÂN LẬP ĐƯỢC TỪ
LOÀI NÀY ........................................................................................................ 50
3.3.1 Nghiên cứu thành phần hoá học ............................................................. 50
3.3.1.1 Quy trình phân lập........................................................................... 50
3.3.1.2 Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập được từ cây

xạ can .................................................................................................................... 53
3.3.2 Nghiên cứu hoạt tính kháng viêm các cặn chiết từ thân rễ xạ can .......... 57
3.3.3 Nghiên cứu tác dụng sinh học và độ an toàn của tectorigenin ................ 57
3.3.3.1 Nghiên cứu hoạt tính kháng viêm, giảm đau in vivo của tectorigenin
.............................................................................................................................. 57
3.3.3.2 Nghiên cứu độ an toàn của TEC ...................................................... 60
Chương 4. Kết quả và thảo luận ......................................................................... 64
4.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ LOÀI SÂM ĐẠI HÀNH ............................. 64
4.1.1 Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được từ củ sâm đại hành ........ 64
4.1.2 Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng viêm ........................................... 103
4.1.2.1 Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng viêm của các cặn chiết ......... 103
4.1.2.2 Kết quả nghiên cứu tác dụng ức chế sự sản sinh cytokine gây viêm
từ tế bào tua DC sinh ra ở tuỷ xương được kích thích bởi LPS ....................... 105
4.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ LOÀI XẠ CAN ......................................... 108
4.2.1 Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được từ thân rễ cây xạ can . 108
4.2.2 Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng viêm ........................................ 133
4.2.2.1 Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng viêm của các cặn chiết ..... 133
4.2.2.2 Kết quả nghiên cứu tác dụng sinh học và độ an toàn của
tectorigienin phân lập được từ thân rễ xạ can .......................................... 134
Kết luận .............................................................................................................. 146
Kiến nghị ............................................................................................................ 147


iv
Các công trình đã được công bố liên quan đến luận án ................................... 148
Tài liệu tham khảo
Phụ lục phổ các hợp chất phân lập được


v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

13

C NMR

Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

1

H NMR

Proton Magnetic Resonance Spectroscopy

1

H-1H COSY

1

H-1H Chemical Shift Correllation Spectroscopy

ALT

Alanin amino transferase

AST

Aspartat amino transferase

CC

Column Chromatography

CD

Circular dichroism spectrum

CHCl3

Clorofoc

COX

Cyclooxygennase

DCs

Dendritic Cells

DEPT

Distortioless Enhancement by Polarisation Transfer

DMSO

Dimethyl sulfoxide

EPP

Ethyl-phenylpropiolate

ESI-MS

Electron Spray Ionization Mass Spectra

EtOAc

Ethyl acetat

EtOH

Etanol

GC

Gas Chromatography

Glc

Glucose

HMBC

Heteronuclear Multiple Bond Connectivity

HMQC

Heteronuclear Multiple Quantum Coherence

HR-ESI-MS

High Resolution Electron Spray Ionization Mass Spectrometry

HSQC

Heteronuclear Single-Quantum Coherence

IC50

Inhibitory concentration 50%

IL

Interleukin

iNOS

Inducible NO synthase

IR

Infrared Spectroscopy

LD50

Lethal dose, 50%

LPS

Lypopolysaccharide

MeOH

Metanol


vi
MIC

Minimum inhibitory concentration

Mp

Melting point

MTT

[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)2,5-diphenyltetrazolium bromide]

NaCMC

Sodium carboxymethyl cellulose

NSAID

Non-steroidal anti-inflammatory drugs

RAW264,7

Murine macrophage cell line

SB203580

4-[4(4-fluorophenyl)-2(4-methylsulfinylphenyl)-1 H -imidazol-5yl] pyridin

TLC

Thin Layer Chromatography

TMS

Tetramethylsilane

TNFα

Tumour Necrosis Factor α

UV

Ultraviolet


vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Các nhóm hợp chất phenolic cơ bản ...................................................... 27
Bảng 3.1: Các nhóm thử uống hỗn dịch ở các liều khác nhau ................................ 61
Bảng 4.1: Dữ liệu phổ NMR của hợp chất EB-1 và aglycon EB-1a ...................... 66
Bảng 4.2: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất EB-4 có so sánh với TLTK ...... 76
Bảng 4.3: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất EB-5 có so sánh với TLTK ...... 79

Bảng 4.4: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất EB-6 có so sánh với TLTK ...... 83
Bảng 4.5: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất EB-10 có so sánh với TLTK .... 91
Bảng 4.6: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất EB-11 có so sánh với TLTK .... 93
Bảng 4.7: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất EB-12 có so sánh với TLTK .... 96
Bảng 4.8: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất EB-14 có so sánh với TLTK .. 102
Bảng 4.9: Bảng tổng hợp các hợp chất EB-1→EB-14 phân lập được từ củ sâm đại
hành .................................................................................................................... 102
Bảng 4.10: Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng viêm theo đường bôi của các cặn
chiết từ củ sâm đại hành ..................................................................................... 104
Bảng 4.11: Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng viêm theo đường uống của các cặn
chiết từ củ sâm đại hành ..................................................................................... 104
Bảng 4.12: Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất trên tế bào tua sinh ra từ tuỷ
xương được kích thích bởi LPS ........................................................................... 107
Bảng 4.13: Bảng tổng hợp các hợp chất BS-1→BS-14 phân lập được từ thân rễ xạ
can....................................................................................................................... 132
Bảng 4.14: Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng viêm theo đường bôi các cặn chiết
thân rễ xạ can ..................................................................................................... 133
Bảng 4.15: Kết quả nghiên cứu hoạt tính kháng viêm theo đường uống các cặn chiết
thân rễ xạ can ..................................................................................................... 133
Bảng 4.16: Ảnh hưởng của TEC lên số cơn đau quặn .......................................... 134
Bảng 4.17: Tỷ lệ giảm đau của các lô uống thuốc so với lô không uống thuốc qua
các giai đoạn........................................................................................................ 136
Bảng 4.18: Tác dụng chống viêm cấp của TEC ................................................... 137
Bảng 4.19: Tỷ lệ % ức chế phù chân chuột của thuốc so với lô chứng trắng ........ 138
Bảng 4.20: Tác dụng chống viêm mạn của TEC trên mô hình gây u hạt thực nghiệm
bằng viêm amida ................................................................................................. 139
Bảng 4.21: Kết quả theo dõi động vật thí nghiệm ................................................ 139
Bảng 4.22: Ảnh hưởng của TEC đến mức độ tăng cân của chuột (%) .................. 140

viii
Bảng 4.23: Ảnh hưởng của TEC trên các thông số huyết học của chuột thực nghiệm
............................................................................................................................ 141
Bảng 4.24: Ảnh hưởng của TEC đến các thông số AST, ALT, cholesterol toàn phần
và protein toàn phần ............................................................................................ 141
Bảng 4.25: Ảnh hưởng của TEC đến thông số creatinin huyết thanh của chuột thực
nghiệm ................................................................................................................ 143


ix
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Cây sâm đại hành (Eleutherine bulbosa ). ................................................ 5
Hình 1.2: Cây xạ can (Belamcanda chinensis (L.) DC). ......................................... 10
Hình 1.3: Các cytokine được sản sinh từ đại thực bào ........................................... 24
Hình 2.1: Thân rễ cây xạ can và củ sâm đại hành khô ............................................ 33
Hình 3.1: Sơ đồ điều chế các phần chiết từ thân rễ xạ can và củ sâm đại hành ....... 38
Hình 3.2: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn chiết etyl-axetat của củ sâm đại hành
.............................................................................................................................. 39
Hình 3.3: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn nước của củ sâm đại hành ............... 40
Hình 3.4: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn chiết etyl axetat cây xạ can.............. 52
Hình 3.5: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn chiết nước cây xạ can ...................... 52
Hình 3.6: Sơ đồ nghiên cứu tác dụng giảm đau của tectorigienin trên mô hình giảm
đau quặn ................................................................................................................ 58
Hình 3.7: Sơ đồ nghiên cứu tác dụng chống viêm cấp của tectorigienin trên mô hình
gây viêm bằng carrageenin .................................................................................... 59
Hình 3.8: Sơ đồ nghiên cứu tác dụng chống viêm mạn trên mô hình gây u hạt bằng
amian .................................................................................................................... 60
Hình 4.1a: Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS của hợp chất EB-1 ....................... 64
Hình 4.1b: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất EB-1 .......................... 65
Hình 4.1c: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất EB-1.......................... 65

Hình 4.1d: Cấu trúc của hợp chất EB-1a .............................................................. 66
Hình 4.1e: Phổ HMBC của hợp chất EB-1 ............................................................ 67
Hình 4.1f: Các tương tác HMBC chính của hợp chất EB-1.................................... 68
Hình 4.1g: Phổ CD của hợp chất EB-1 .................................................................. 68
Hình 4.1h: Cấu trúc của hợp chất EB-1 ................................................................ 69
Hình 4.2a: Phổ 1H-NMR của chất EB-2 ................................................................ 69
Hình 4.2b: Phổ 13C-NMR của chất EB-2 ............................................................... 70
Hình 4.2c: Cấu trúc của hợp chất EB-2 (Eleutherinol) .......................................... 70
Hình 4.3a: Phổ 1H-NMR của chất EB-3 ................................................................ 71
Hình 4.3b: Phổ 13C-NMR của chất EB-3 ............................................................... 72
Hình 4.3c: Cấu trúc của hợp chất EB-3 (Eleutherinoside A) ................................. 72
Hình 4.4a: Phổ IR của hợp chất EB-4 .................................................................... 73
Hình 4.4b: Phổ ESI-MS của chất EB-4 .................................................................. 73


x
Hình 4.4c: Phổ 1H-NMR của hợp chất EB-4.......................................................... 74
Hình 4.4d: Phổ DEPT của hợp chất EB-4 .............................................................. 75
Hình 4.4e: Phổ HSQC (a) và HMBC (b) của hợp chất EB-4 .................................. 75
Hình 4.4f: Cấu trúc của hợp chất EB-4 (hongconin) ............................................. 76
Hình 4.5a: Phổ ESI-MS của hợp chất EB-5 ........................................................... 77
Hình 4.5b: Phổ 1H-NMR của hợp chất EB-5 ......................................................... 78
Hình 4.5c: Phổ DEPT của hợp chất EB-5 .............................................................. 78
Hình 4.5d: Cấu trúc của hợp chất EB-5 (eleutherin) ............................................. 79
Hình 4.6a: Phổ IR của hợp chất EB-6 .................................................................... 80
Hình 4.6b: Phổ ESI-MS của hợp chất EB-6 ........................................................... 80
Hình 4.6c: Phổ 1H-NMR của hợp chất EB-6.......................................................... 81
Hình 4.6d: Phổ a) 13C-NMR và b) phổ DEPT của hợp chất EB-6 .......................... 82
Hình 4.6e: Cấu trúc của hợp chất EB-6 (isoeleutherin) ......................................... 82
Hình 4.7a: Phổ 1H-NMR của hợp chất EB-7.......................................................... 84

Hình 4.7b: Phổ 13C-NMR của hợp chất EB-7 ........................................................ 84
Hình 4.7c: Một số tương tác chính trên phổ HMBC của hợp chất EB-7................. 85
Hình 4.7d: Cấu trúc của hợp chất EB-7 (eleuthoside C) ........................................ 85
Hình 4.8a: Phổ 13C-NMR của hợp chất EB-8 ........................................................ 85
Hình 4.8b: Phổ 1H-NMR của hợp chất EB-8 ......................................................... 86
Hình 4.8c: Một số tương tác chính trên phổ HMBC của hợp chất EB-8................. 87
Hình 4.9: Cấu trúc của chất EB-8 (eleutherinoside C) và EB-9(eleutherinoside B)
.............................................................................................................................. 87
Hình 4.10a: Phổ ESI-MS của hợp chất EB-10 ....................................................... 88
Hình 4.10b: Phổ 1H-NMR của hợp chất EB-10 ..................................................... 88
Hình 4.10c: Phổ 13C-NMR của hợp chất EB-10..................................................... 89
Hình 4.10d: Một số tương tác chính trên phổ HMBC của hợp chất EB-10............. 89
Hình 4.10e: Phổ HMQC (a) và HMBC (b) của hợp chất EB-10 ............................ 90
Hình 4.10f: Cấu trúc của hợp chất EB-10 (7-acetyl-3,6-dihydroxy-8methyltetralone) ................................................................................................... 90
Hình 4.11a: Phổ 1H-NMR của hợp chất EB-11 ...................................................... 92
Hình 4.11b: Phổ 13C-NMR của hợp chất EB-11 .................................................... 92
Hình 4.11c: Cấu trúc của hợp chất EB-11 (eleuthoside A) .................................... 93
Hình 4.12a: Phổ 1H-NMR của hợp chất EB-12 ...................................................... 94


xi
Hình 4.12b: Phổ 13C-NMR của hợp chất EB-12 .................................................... 95
Hình 4.12c: Cấu trúc của hợp chất EB-12 (eleuthoside B) .................................... 96
Hình 4.13a: Phổ 1H-NMR của hợp chất EB-13 ...................................................... 97
Hình 4.13b: Phổ 13C-NMR của hợp chất EB-13 .................................................... 98
Hình 4.13c: Một số tương tác chính trên phổ HMBC của hợp chất EB-13 ............. 98
Hình 4.13d: Cấu trúc của hợp chất EB-13 (eleutherinoside D) ............................. 98
Hình 4.14a: Phổ ESI-MS của hợp chất EB-14 ....................................................... 99
Hình 4.14b: Phổ 1H-NMR của hợp chất EB-14 ..................................................... 99
Hình 4.14c: Phổ 13C-NMR của hợp chất EB-14................................................... 100

Hình 4.14d: Phổ HMQC (a) và HMBC (b) của hợp chất EB-14 .......................... 100
Hình 4.14e: Một số tương tác chính trên phổ HMBC của hợp chất EB-14 ........... 101
Hình 4.14f: Cấu trúc của hợp chất EB-14 (1,3,6-trihydroxy-8-methylanthraquinone) .................................................................................................... 101
Hình 4.15: Tác dụng của hợp chất EB-1-EB-15 ở nồng độ 25,0 µm đến sự sản sinh
IL-12p40 từ tế bào tua DC được kích thích bởi LPS ........................................... 105
Hình 4.16: Tác dụng của hợp chất EB-1, EB-4, EB-5 và EB-6 ở nồng độ 6,3; 12,5;
25,0 và 50,0 µm đến sự sản sinh IL-12p40 (A), IL-6 (B) và TNF (α) (C) từ tế bào
tua DC được kích thích bởi LPS ......................................................................... 106
Hình 4.17a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-1 ...................... 108
Hình 4.17b: Phổ DEPT của chất BS-1 ................................................................ 109
Hình 4.17c: Phổ HMBC của chất BS-1 ............................................................... 109
Hình 4.17d: Phổ khối lượng ESI-MS của chất BS-1 ........................................... 110
Hình 4.17e: Cấu trúc của hợp chất BS-1 (Irisflorentin) ....................................... 110
Hình 4.18a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-2 ...................... 111
Hình 4.18b: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất BS-2 ..................... 111
Hình 4.18c: Phổ khối lượng ESI-MS của chất BS-2 ........................................... 112
Hình 4.18d: Cấu trúc của hợp chất BS-2 (tectorigenin) ....................................... 112
Hình 4.19a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-3 ...................... 113
Hình 4.19b: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất BS-3 ..................... 113
Hình 4.19c: Cấu trúc của hợp chất BS-3 (iristectorigenin A) .............................. 113
Hình 4.20a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-4 ...................... 114
Hình 4.20b: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất BS-4 ..................... 114
Hình 4.20c: Cấu trúc của hợp chất BS-4 (irigenin) ............................................. 115


xii
Hình 4.21a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất BS-5 ..................... 115
Hình 4.21b: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-5 ...................... 116
Hình 4.21c: Phổ HMBC của chất BS-5 ............................................................... 116
Hình 4.21d: Phổ khối lượng ESI-MS của chất BS-5 ........................................... 117

Hình 4.21e: Cấu trúc của hợp chất BS-5 (acetovanillone) ................................... 117
Hình 4.22a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-6 ...................... 118
Hình 4.22b: Cấu trúc của hợp chất BS-6 (rhamnocitrin) ..................................... 118
Hình 4.23a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-7 ....................... 119
Hình 4.23b: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất BS-7 ...................... 119
Hình 4.23c: Phổ khối ESI-MS của chất BS-7....................................................... 120
Hình 4.23d: Cấu trúc của hợp chất BS-7 (Irilin D) ............................................... 120
Hình 4.24a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-8 ....................... 121
Hình 4.24b: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất BS-8 ...................... 121
Hình 4.24c: Cấu trúc của hợp chất BS-8 (daucosterol)......................................... 122
Hình 4.25a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-9 ....................... 123
Hình 4.25b: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR và DEPT của chất BS-9....... 124
Hình 4.25c: Phổ HSQC của chất BS-9 ................................................................. 124
Hình 4.25d: Phổ HMBC của chất BS-9 ............................................................... 125
Hình 4.25e: Cấu trúc của hợp chất BS-9 (tectoridin)............................................ 125
Hình 4.26a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-10 ..................... 126
Hình 4.26b: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất BS-10 .................... 126
Hình 4.26c: Cấu trúc của chất BS-10 (Tectorigenin 4’-O-β-D-glucopyranoside) . 127
Hình 4.27a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-11 ..................... 127
Hình 4.27b: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất BS-11 .................... 128
Hình 4.27c: Cấu trúc của chất BS-11 (Kaempferol-3-O-β-D-glucopyranoside) ... 128
Hình 4.28a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-12 ..................... 129
Hình 4.28b: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR của chất BS-12 .................... 129
Hình 4.28c: Cấu trúc của hợp chất BS-12 (issoquercetin) .................................... 130
Hình 4.29a: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR của chất BS-13 ..................... 130
Hình 4.29b: Cấu trúc của hợp chất BS-13 (24E-stigmasta-5,22-dien-3β-ol) ........ 131
Hình 4.30a: Cấu trúc của hợp chất BS-14 (axit myristic) ..................................... 131
Hình 4.30b: Phổ GC-MS của hợp chất BS-14 ..................................................... 131

xiii
Hình 4.31: Biểu đồ số cơn đau quặn qua các giai đoạn của các lô chuột nghiên cứu
............................................................................................................................ 135
Hình 4.32: Biểu đồ tỷ lệ giảm đau của các lô chuột dùng thuốc so với lô chuột
không dùng thuốc ................................................................................................ 136
Hình 4.33: Biểu đồ độ tăng thể tích chân chuột tại các thời điểm khảo sát ........... 138
Hình 4.34: Hình ảnh cấu trúc vi thể gan............................................................... 142
Hình 4.35: Hình ảnh cấu trúc vi thể thận.............................................................. 143


1

MỞ ĐẦU
Việt Nam nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và ẩm, được
thiên nhiên ưu đãi nên có thảm thực vật phong phú và đa dạng, với khoảng hơn
14.000 loài thực vật bậc cao. Trong đó, có khoảng gần 4.000 loài được sử dụng làm
thuốc trong y học cổ truyền [10]. Nước ta có nền y học cổ truyền hết sức đa dạng và
đặc sắc, với bề dày hàng nghìn năm lịch sử, nền y học dân tộc cũng không ngừng
phát triển qua các thời kỳ đó. Nhiều bài thuốc, vị thuốc có tác dụng tốt trên lâm
sàng nhưng chưa được nghiên cứu sâu về thành phần hóa học, tác dụng dược lý và
độc tính. Nghiên cứu để khai thác, kế thừa, ứng dụng và phát triển nguồn thực vật
làm thuốc đã, đang và sẽ là vấn đề có ý nghĩa khoa học, kinh tế và xã hội rất lớn ở
nước ta.
Thực vật là kho tàng vô cùng phong phú các hợp chất thiên nhiên và rất nhiều
các hợp chất thiên nhiên đã được tìm ra, được nghiên cứu để phục vụ trong y học.
Các hợp chất thiên nhiên giữ vai trò chính trong việc phát hiện và phát triển các
dược phẩm mới. Giá trị của nhiều hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học không
chỉ ở công dụng trực tiếp làm thuốc chữa bệnh, mà còn vì chúng có thể dùng làm
các nguyên mẫu hoặc các cấu trúc dẫn đường cho sự phát triển và phát hiện nhiều
dược phẩm mới. Nghiên cứu hoá học theo định hướng hoạt tính sinh học là con

đường ngắn và hiệu quả nhất để tìm kiếm các hoạt chất từ nguồn tài nguyên tái tạo
này.
Trong chương trình sàng lọc các cây thuốc có hoạt tính kháng viêm từ nguồn
dược liệu Việt Nam, chúng tôi đã phát hiện thấy các cây thuốc họ La dơn có hoạt
tính kháng viêm khá tốt. Ngoài ra, chúng còn có một số hoạt tính khác như: kháng
nấm, kháng khuẩn, độc tế bào, chống oxy hoá... Trong đó, đáng chú ý nhất là hai
loài Belamcanda chinensis (L.) DC. (xạ can) và Eleutherine bulbosa (Mill.) Urb.
(sâm đại hành). Đây là hai cây thuốc mới chỉ được sử dụng theo kinh nghiệm dân
gian, chưa có nhiều các nghiên cứu về thành phần hoá học cũng như hoạt tính sinh
học cả ở Việt Nam và trên thế giới. Trong y học dân gian, cây xạ can thường được
sử dụng để chữa viêm họng, viêm amidan, đau cổ, ho và khó thở do nhiều đờm,
chữa sốt, tắc tia sữa… Còn cây sâm đại hành thường được dùng để trị thiếu máu,
vàng da, hoa mắt, nhức đầu, mệt mỏi, ho ra máu, cầm máu, ho, ho lao [1]…


2
Vì vậy luận án đã lựa chọn cây xạ can (Belamcanda chinensis (L.) DC.) và
cây sâm đại hành (Eleutherine bulbosa (Mill.) Urb.) làm đối tượng nghiên cứu với
mục tiêu làm sáng tỏ thành phần hoá học và hoạt tính sinh học (đặc biệt là hoạt tính
kháng viêm), nhằm nâng cao giá trị sử dụng và khai thác có hiệu quả nguồn hoạt
chất quý giá từ hai cây thuốc dân gian này.
Luận án: “ Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hai loài
sâm đại hành (Eleutherine bulbosa (Mill.) Urb.) và xạ can (Belamcanda chinensis
(L.) DC.) (họ La dơn (Iridaceae))” có các nhiệm vụ sau:
1. Điều chế và đánh giá hoạt tính kháng viêm các dịch chiết của thân rễ cây
xạ can và củ sâm đại hành.
2. Chiết tách và phân lập các hợp chất từ 2 loài thực vật này.
3. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất được phân lập.
4. Đánh giá hoạt tính kháng viêm của một số hợp chất phân lập được.

3
CHƯƠNG I

TỔNG QUAN
1.1 GIỚI THIỆU VỀ HỌ LA DƠN (IRIDACEAE)
Họ Diên vĩ hay họ Lay ơn hoặc họ La dơn là một họ thực vật nằm trong bộ
Măng tây (Asparagales). Tên gọi Diên vĩ là lấy theo chi Diên vĩ (Iris), còn tên gọi
Lay ơn (lay dơn) là lấy theo chi Lay ơn (Gladiolus), bao gồm một số loài cây trồng
được nhiều người biết đến như cây diên vĩ (Iris japonica Thunb.), sâm đại hành
(Eleutherine bulbosa (Mill.) Urb.), rẻ quạt (Belamcanda chinensis (L.) DC.) [6]…
Họ La dơn là họ nhỏ, gồm những cây thân thảo, sống dai, chủ yếu mọc ở các
vùng ôn đới, có thân rễ hay gò địa sinh. Lá từ đất đâm lên, hình kiếm hay hình dải,
thường xếp hai dãy và cách quãng nhau, bẹ lá trước phủ lên bẹ lá sau. Phiến lá gập
đôi theo đường gân giữa. Cụm hoa ở ngọn, hoa đẹp, thường kèm theo hai lá bắc có
hình cánh. Cụm hoa thường xim dích dắc ở ngọn, hoa thường đều, lưỡng tính. Bao
hoa gồm 6 bộ phận phân hình cánh xếp thành hai vòng, hàn liền với nhau ở phía
gốc, nhị ba đối diện với các thùy của vòng bao hoa ngoài. Bầu dưới ba ô với giá
noãn trụ giữa. Noãn nhiều, xếp hai dãy ở góc trong của các ô. Quả nang có ba góc,
gồm ba ô, hạt nhiều, nội nhũ sừng.
Trên thế giới, họ La dơn (Iridaceae) có khoảng 80-92 chi và bao gồm hơn 2000
loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và ôn đới, chủ yếu ở Đông Phi và Châu Mỹ nhiệt đới.
Ở Việt Nam có 8 chi là: Belamcanda, Crocosmia, Eleutherine, Freesia,
Gladiolus, Iris, Trimezia, Tritonia và mỗi chi chỉ có một loài như sau:
-

Belamcanda chinensis (L.) DC.: rẻ quạt (hay lưỡi đòng, xạ can)

-

Gladiolus hybridus Hort.: lay ơn, cây nhập nội, trồng làm cảnh. Do sự lai
giống mà ngày nay ta đã có nhiều thứ hoa có màu khác nhau: đỏ, hồng, tím,
trắng, vàng rất đẹp.

-

Iris japonica Thunb.: Diên vĩ (hay huệ Nhật), hoa màu xanh tím, cây gặp ở
Sapa.

-

Eleutherine bulbosa (Mill.) Urb.: sâm đại hành

-

Tritonia crocosmaeflora (Lem.) Nich: nghệ hương

-

Crocosmia crocosmiiflora (Nich.) N. E. Br.: hùng hoàng lan, nghệ hương

-

Freesia refracta (Jacq.) Klatt.: hương tuyết lan


4
- Trimezia martinicensis Herb.
Trong đó, chi Belamcanda (họ Iridaceae) chỉ gồm duy nhất một loài là
Belamcanda chinensis (L.) DC.. Sâm đại hành nằm trong chi bảo tồn [9], tên khoa

học là Eleutherine bulbosa (Mill.) Urb. là loài duy nhất thuộc chi Sâm đại hành có ở
Việt Nam..
Các cây thuộc họ La dơn là các cây có hoạt tính sinh học phong phú như: kháng
viêm, độc tế bào… và cũng được sử dụng rất nhiều trong các bài thuốc dân gian ở
Trung Quốc, Nhật Bản… để điều trị viêm họng, ho, ung thư [1, 3]…
1.1.1 Giới thiệu về chi Eleutherine và loài sâm đại hành
1.1.1.1 Chi Eleutherine trên thế giới và ở Việt Nam
Chi Eleutherine gồm những cây thảo, có hành có áo. Lá mọc từ rễ, hình dải,
gấp nếp. Thân tròn, ở ngọn có lá bắc dạng lá. Cụm hoa gồm nhiều nhóm hoa có
cuống, mỗi hoa ở nách một lá bắc dạng lá hoặc một lá tiêu giảm hình dải, xếp nếp,
gồm một lá bắc chung bao quanh và nhiều lá bắc dạng lá, hoa 6-12 trong mỗi nhóm.
Lá đài và cánh hoa không tạo ống ở trên bầu, hình trái xoan ngược - dạng nêm, trải
ra, gần bằng nhau. Nhị 3, ở gốc các cánh hoa, chỉ nhị rời, ngắn, bao phấn hình dải.
Bầu thuôn, có 3 ô, noãn nhiều, xếp chồng lên nhau, vòi nhụy ngắn, đầu nhụy 3, hình
mũi dùi. Quả nang thuôn, mở vách, thành 3 van.
Trên thế giới, chi Eleutherine gồm một số loài như: Eleutherine bulbosa
(Mill.) Urb., Eleutherine americana Merr., Eleutherine latifolia Standl. & Will.,
Eleutherine citriodora Rav. [1] và Eleutherine palmifolia (Linn.) Merr..
Ở Việt Nam chỉ có một loài duy nhất là Eleutherine bulbosa (Mill.) Urb.,
tên đồng nghĩa là Eleutherine subaphlla (Gagnep.) (hình 1.1). Và được gọi là sâm
đại hành, hay tỏi lào, sâm cau, hành lào (Hòa Bình), tỏi mọi, kiệu đỏ, cỏ nhọt (Lào).
Người ta dùng củ tươi hay phơi hoặc sấy khô của cây sâm đại hành làm thuốc với
tên thuốc là Bulbus Eleutherinis subaphyllae [10].
1.1.1.2 Loài sâm đại hành (Eleutherine bulbosa)
Sâm đại hành là một loại cỏ sống lâu năm, cao từ 30-60 cm, dò (củ) hình
trứng dài 4-5 cm, đường kính 2-3 cm giống như củ hành nhưng dài hơn, ngoài phủ
vảy màu đỏ nâu, phía trong màu nâu hồng đến đỏ nâu. Lá hình mác, gân lá song
song, chạy dọc, trông giống như lá cau non, củ lại có tác dụng bổ cho nên gọi là

5
Sâm cau (lá như lá cau, bổ như sâm); lá có thể dài 40-50 cm, rộng 3-5 cm. Từ củ
mọc lên một cán mang hoa dài 30-40 cm, trên cán có một lá đài 15-25 cm, hoa mọc
thành chùm 3 lá đài, 3 cánh tràng màu trắng hay vàng nhạt, 3 nhị màu vàng. Bầu
hình trứng, 3 cạnh 3 ngăn dài 1 mm, vòi dài 2,5 mm trên xẻ thành 3 trông như 3 mũi
dùi.

Hình 1.1 Cây Sâm đại hành (Eleutherine bulbosa)
Ở Việt Nam, sâm đại hành mọc hoang và được trồng lấy củ làm thuốc tại
nhiều nơi như Hà Tây cũ, Hòa Bình, Nghĩa Lộ, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Nam, Đà
Nẵng, Hà Nội. Trồng sâm đại hành rất đơn giản: chỉ việc dùng củ vùi xuống đất như
trồng hành, tỏi. Khi thu hoạch, đào lấy củ về, rửa sạch, bóc lớp vỏ bên ngoài, thái
mỏng, dùng tươi hoặc phơi hay sấy khô, rồi để nguyên hay tán bột mà dùng [1].
Bên cạnh đó sâm đại hành cũng được sử dụng trong dân gian để trị thiếu máu, vàng
da, hoa mắt, choáng váng, nhức đầu, mệt mỏi, băng huyết, ho ra máu. Nấu thành
cao rồi luyện viên uống sát trùng, chữa chàm, chốc và bệnh ngoài da. Sâm đại hành
đã phơi khô, sao qua, hãm uống làm thuốc an thần gây ngủ, bột dùng để cầm máu,
dùng uống trị ho, ho lao, thường phối hợp với Rẻ quạt làm thuốc trị ho, viêm họng.
Tác dụng dược lý
Tác dụng kháng sinh: dịch chiết sâm đại hành tẩm giấy có đường kính 10
mm đặt trên thạch có cấy vi trùng có tác dụng hạn chế sinh sản của vi trùng
Diplococcus pneumoniae, Strepcoccus hemolyticus, S. taphyllococcus. Tác dụng
yếu hơn đối với Shigella flexneri, Shiga, Bacillus mycoides, B. anthracis. Không có
tác dụng đối với Escherichia coli, Bacillus pyocyaneus, B. diphteriae.


6
Tác dụng chống viêm: làm giảm phản ứng phù thực nghiệm trên chuột (thí
nghiệm so sánh với hydrococtison thấy gần như tương tự).
Trên lâm sàng thấy có tác dụng tốt đối với chốc đầu trẻ em, nhọt đầu đinh,

viêm da mủ, viêm họng cấp và mãn tính, chàm nhiễm trùng, tổ đỉa, vẩy nến…
Độc tính: chuột nhắt uống với liều 169 g/kg (1 lần), thỏ uống 26 g/kg/ngày
(uống liền 3 ngày) không biểu hiện nhiễm độc, động vật sống bình thường. Cho thỏ
uống với liều 10 g/kg/ngày, liền trong 30 ngày, con vật khỏe mạnh bình thường,
giải phẫu không thấy tổn thương gan hay thận [1].
Sâm đại hành còn được một số nước trên thế giới sử dụng làm thuốc diệt
giun sán, thuốc chữa các bệnh về kinh nguyệt, các bệnh rối loạn hay nhiễm khuẩn
đường ruột và làm thuốc chống sinh sản quá nhanh và đẻ non [136]. Ở một số nơi
tại Brazin, lá và củ của Sâm đại hành được dùng làm thuốc xổ và điều trị ung thư.
a. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của loài Eleutherine bulbosa
Năm 1951, lần đầu tiên cây Sâm đại hành được nghiên cứu bởi Schmid và
cộng sự, hai hợp chất là eleutherin và isoeleutherin đã được phân lập [131].

Năm 1975, C Bianchi và cộng sự đã phân lập từ củ của cây Sâm đại hành hai
hợp chất là eleutherin và eleutherol [23].
Năm 1982, từ củ Sâm đại hành người ta đã phân lập được một anthraquinon
mới

là

anthracene-9,10-dione-1,5-diol-4-methoxy-3-methyl-2-cacboxylic

methyl ester [149].

acid


7
Năm 1985, nghiên cứu của William & Harborne đã phân lập được xanthone
mangiferin và isomangiferin từ lá của Sâm đại hành [150].

Năm 2003, Helmut Kloos và cộng sự đã công bố kết quả phân lập được hợp
chất eleutherinone cũng từ thân rễ của cây Sâm đại hành [140].

Theo một công bố mới và đầy đủ nhất năm 2010 về thành phần hóa học của
cây Sâm đại hành, 4 hợp chất polyketit mới được phân lập gồm (R)-4-hydroxy
eleutherin,

eleuthone,

eleutherinol-8-O-D-glucoside

và

isoeleuthoside

C

(dihydroisoeleutherin-5-O-D-gentiobioside) cùng với các chất đã được phân lập
trước đó gồm eleutherin, isoeleutherin, eleutherinol, eleutherol, eleuthoside B
(eleutherol-4-O-D-gentiobioside),

eleuthoside

C

(dihydroeleutherin-5-O-D-

gentiobioside), elecanacin và hongconin (4-oxodihydroisoeleutherin) [44].

8

Ở Việt Nam, chưa có nhiều các nghiên cứu về thành phần hoá học của loài
sâm đại hành, ngoài công bố phân lập được 4 hợp chất là eleutherin, isoeleutherin,
eleutherol và một chất tại thời điểm phân lập được vẫn chưa xác định được cấu trúc
của Lê Văn Hồng và Nguyễn Văn Đàn [7].
Như vậy trên thế giới đã có các nghiên cứu về cây Sâm đại hành từ rất sớm.
Các nghiên cứu cho thấy thành phần hoá học chủ yếu của sâm đại hành là các hợp
chất quinone và dẫn xuất.
b. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học loài Eleutherine bulbosa
Năm 2003, Tânia Maria Almeida Alves và cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính
của eleutherin, eleutherinone, isoeleutherin và isoeleutherol. Eleutherin thể hiện
hoạt tính ức chế khối u thông qua cơ chế liên quan đến ức chế topoisomerase II.
Isoeleutherin và isoeleutherol thể hiện hoạt tính ức chế sự phân chia của virus HIV
trong tế bào lympho H9. Eleutherinone, eleutherin, isoeleutherin thể hiện hoạt tính
kháng lại chủng nấm hại cây C. sphaerospermum [140]. Ngoài ra, Betriz Goncalves
và cộng sự (2006) cũng đã chứng minh eleutherin thể hiện hoạt tính kháng lại các
chủng vi khuẩn Pycoccus aureus và Streptococcus haemolyticus A [17].
Nghiên cứu của Irawan Wijaya Kusuma và cộng sự (2010) về hoạt tính kháng
lại chủng nấm da T. mentagrophytes của eleutherin cho thấy eleutherin tuy thể hiện
hoạt tính kháng nấm thấp hơn so với chất chống nấm da miconazole đã được
thương mại hóa nhưng lại có ưu điểm là ít tác dụng phụ hơn. Eleutherin cũng thể
hiện hoạt tính ức chế sự hình thành sắc tố đen melanin ở 5 ppm với độc tính thấp
hơn so với arbutin, một chất làm trắng da thương mại. Như vậy, eleutherin được coi
như một chất bảo vệ da: chống nấm da và chống lại sự hình thành sắc tố đen cho da
[65].