KHẢO SÁT ĐỘC TÍNH VÀ MỘT SỐ TÁC DỤNG DƯỢC LÝ CÓ THỂ HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ UNG THƯ CỦA VIÊN THỰC PHẨM CHỨC NĂNG TỔNG HỢP TỪ CAO CHIẾT CAPSAICIN, CURCUMIN, PIPERINE, GLYCYRRHIZIN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN TIẾN BẰNG

KHẢO SÁT ĐỘC TÍNH VÀ MỘT SỐ TÁC DỤNG
DƯỢC LÝ CÓ THỂ HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ UNG THƯ
CỦA VIÊN THỰC PHẨM CHỨC NĂNG TỔNG
HỢP TỪ CAO CHIẾT CAPSAICIN, CURCUMIN,
PIPERINE, GLYCYRRHIZIN
Chuyên ngành: Sinh lý động vật
Mã số: 60 42 30 3

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. ĐÀM SAO MAI

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2011


LỜI CẢM ƠN
Cuối cùng luận án tốt nghiệp cũng đến giai đoạn kết thúc, thời gian tuy
ngắn ngủi nhưng đã để lại trong tôi nhiều ý nghĩa, không chỉ là kiến thức học
tập, nghiên cứu khoa học và những kết quả bước đầu thu được mà còn là những
tình cảm, những bài học quý báu, sự trưởng thành hơn cho hành trang bước vào
đời. Bên cạnh sự nỗ lực của bản thân, khóa luận này đã hoàn thành với sự quan
tâm, chia sẻ, giúp đỡ nhiệt tình của tất cả thầy cô, anh chị, bạn bè và gia đình.
Lời đầu tiên, tôi muốn gửi lời tri ân đến gia đình mình. Mọi người đã luôn
bên cạnh tôi, giúp đỡ, ủng hộ tôi rất nhiều trong học tập và cuộc sống, là chỗ dựa
tinh thần vững chắc, giúp tôi thêm tự tin và vững bước trên đường đời.

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả Thầy Cô đã tham gia giảng dạy cao học
chuyên ngành Sinh lý dộng vật. Thầy Cô đã mang đến cho tôi những kiến thức
chuyên môn quý giá, giúp tôi có đủ khả năng để hoàn thành chương trình
học tập của mình.
Và trên hết, với tất cả lòng biết ơn và kính trọng, tôi xin chân thành cảm
ơn Thầy ThS. Phan Kim Ngọc. Thầy đã quan tâm, tạo mọi điều kiện tốt nhất, tận
tình chỉ bảo cho tôi trong quá trình thực hiện luận án. Thầy cũng là người đầu
tiên định hướng cho tôi bước vào con đường nghiên cứu khoa học, mà cụ thể là
trong lĩnh vực nuôi cấy tế bào ung thư, thử nghiệm hoạt chất, nghiên cứu trên
chuột.
Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô TS. Đàm Sao Mai, Cô
đã nhận lời đứng tên luận án, tận tình quan tâm, hướng dẫn tôi hoàn thành luận
án, viết luận án. Xin cảm ơn những ý kiến đóng góp quan trọng và sâu sắc của
Cô.
Bên cạnh đó, tôi xin cảm ơn Anh Trần Hoàng Dũng, khóa luận sẽ không
thể thực hiện tốt nếu không có sự giúp đỡ của Anh. Mặc dù bận rất nhiều công
việc nhưng Anh cũng thu xếp thời gian để hỗ trợ tôi trong công việc nghiên cứu,
góp ý xây dựng. Ngoài ra, Anh còn mang đến cho tôi nhiều kinh nghiệm quý giá
trong cuộc sống.


Cảm ơn các em Đức Thuận, Huyền Trang, Thanh An đã cùng tham gia
làm chung đề tài với tôi, chia sẽ cũng như giúp đỡ tôi rất nhiều trong công việc.
Hy vọng nhóm đề tài chúng ta sẽ tiếp tục gắn bó và đạt được những thành công
mới trong tương lai.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến anh Hưng, anh Phúc, chị Trúc, chị Thư và tất
cả các anh chị, các bạn, các em cán bộ Phòng Tế bào gốc Trường Đại học Khoa
học Tự nhiên... Những người đã quan tâm, giúp đỡ và chỉ bảo tôi trong suốt thời
gian qua. Cảm ơn tất cả mọi người.
Tôi cũng xin cảm ơn tập thể các bác sĩ, dược sĩ, công nhân viên Viện dược

liệu TPHCM, chị Hà – cán bộ Trung tâm Thú y vùng VI, các cán bộ bộ môn sinh
hóa, bộ môn hóa vô cơ trường ĐH Khoa học Tự Nhiên đã hợp tác, hỗ trợ tôi
hoàn thành luận án.
Chân thành cảm ơn tất cả mọi người!!!
TP. Hồ Chí Minh, 10-05-2011

Nguyễn Tiến Bằng


i

MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Mục lục .......................................................................................................................... i
Danh mục bảng ............................................................................................................. v
Danh mục hình ............................................................................................................. vi
ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................................. 1
Chương 1. Tổng quan tài liệu ..................................................................................... 4
1.1. Tổng quan về các hoạt chất nghiên cứu............................................................... 4
1.1.1. Capsaicin ........................................................................................................ 4
1.1.1.1. Đặc điểm chung........................................................................................ 4
1.1.1.2. Dược tính và ứng dụng ............................................................................. 5
1.1.2. Curcumin ....................................................................................................... 9
1.1.2.1. Đặc điểm chung........................................................................................ 9
1.1.2.2. Dược tính và ứng dụng ........................................................................... 10
1.1.3. Piperine ........................................................................................................ 12
1.1.3.1. Đặc điểm chung...................................................................................... 12
1.1.3.2. Dược tính và ứng dụng ........................................................................... 12
1.1.4. Glycyrrhizin ................................................................................................. 13
1.1.4.1. Đặc điểm chung...................................................................................... 13

2. Dược tính và ứng
dụng ........................................................................... 14
1.1.4.
ự phối hợp giữa1.1.5.
các hoạt
S chất ................................................................... 16


i
1.2. Thực phẩm chức năng và ung thư ..................................................................... 18
1.2.1. Giới thiệu ..................................................................................................... 18
1.2.2. Xu hướng mới trong nghiên cứu ung thư: hoạt chất tự nhiên .................. 20
1.2.3. Thực phẩm chức năng hỗ trợ phòng và điều trị ung thư........................... 23
1.3. Tổng quan về nghiên cứu tác dụng dược lý....................................................... 26
1.3.1. Mục đích ...................................................................................................... 26
1.3.2. Những yếu tố cơ bản trong nghiên cứu tác dụng dược lý [7] .................... 27
1.3.2.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến đáp ứng của động vật đối với hoạt chất
nghiên cứu .......................................................................................................... 27
1.3.2.2. Cơ chế tác dụng dược lý của thuốc hoặc hoạt chất sinh học .................... 28
1.3.2.3. Chăm sóc, sinh sản và quản lý động vật thí nghiệm ................................ 29
1.3.3. Ứng dụng kết quả nghiên cứu tác dụng dược lý trên người [5] ................ 31
Chương 2. Vật liệu – Phương pháp .......................................................................... 33
2.1. Vật liệu, thiết bị và dụng cụ................................................................................ 33
2.1.1. Vật liệu ........................................................................................................ 33
2.1.2. Đối tượng thí nghiệm................................................................................... 33
2.1.3. Dụng cụ - thiết bị - hóa chất ................................................................................
33
2.1.3.1. Dụng cụ ........................................................................................................... 33
2.1.3.2. Thiết bị ................................................................................................... 35
3. Hóa chất ..........................................................................................................

39
2.1.3.
.

g pháp nghiên cứu
42
2.2...................................................................................
Phươn
Phương pháp tạo sản2.2.
phẩm...................................................................... 42
1.


6

2.2.1.1. Phương pháp thu cao chiết ..................................................................... 42
2.2.1.2. Phương pháp tạo bột cao nghệ, cao ớt, cao tiêu, cao cam thảo ............... 44
2.2.1.3. Phương pháp thu cao chiết ớt đặc ........................................................... 44
2.2.1.4. Phương pháp đóng viên .......................................................................... 45
2.2.2. Phương pháp khảo sát độc tính sản phẩm................................................ 47
2.2.2.1. Phương pháp khảo sát độc tố cấp tính ..................................................... 47
2.2.2.2. Phương pháp khảo sát độc tính bán trường diễn...................................... 49
2.2.3. Phương pháp khảo sát tác dụng dược lý thực nghiệm............................... 50
2.2.3.1. Phương pháp khảo sát tác dụng kháng ung thư in vitro

51

a. Phương pháp giải đông, nuôi cấy, nhân dòng tế bào ung thư Hep G2 .......... 50
b. Khảo sát tác dụng kháng ung thư bằng nhuộm trypan blue ..........................
52 c. Khảo sát tác dụng kháng ung thư bằng nhuộm MTT ...................................

53 d. Phương pháp phân tích hình thái tế bào.......................................................
54
2.2.3.2. Phương pháp khảo sát tác dụng tăng cường sức khỏe ............................. 54
2.2.3.3. Phương pháp khảo sát tác dụng kháng viêm ........................................... 55
2.2.3.4. Phương pháp khảo sát tác dụng giảm đau ............................................... 56
2.2.4. Phương pháp xử lý thống kê ....................................................................... 57
Chương 3. Kết quả - Biện luận ................................................................................ 58
3.1. Kết quả tạo sản phẩm ......................................................................................... 58
3.1.1. Kết quả thu cao chiết ................................................................................... 58
1. Kết quả thu cao chiết 3.1.1.
capsaicin – ớt........................................................ 58
2. Kết quả thu bột curcumin
3.1.1.– nghệ ............................................................ 58
3. Kết quả thu bột piperine3.1.1.tiêu ................................................................. 59


3.1.1.4. Kết quả thu bột glycyrrhizin – cam thảo ................................................. 59
3.1.2. Kết quả đóng viên ........................................................................................ 60
3.2. Kết quả khảo sát độc tính................................................................................... 60
3.2.1. Kết quả khảo sát độc tố cấp tính................................................................. 60
3.2.1.1. Kết quả bước 1 – thử nghiệm ở liều đơn 2000 mg/kg ............................. 60
3.2.1.2. Kết quả bước 2 – thử nghiệm ở liều đơn 5000 mg/kg ............................. 61
3.2.2. Kết quả khảo sát độc tính bán trường diễn ................................................ 61
3.3. Kết quả khảo sát tác dụng dược lý..................................................................... 62
3.3.1. Kết quả khảo sát tác dụng kháng ung thư in vitro ..................................... 62
3.3.1.1. Kết quả khảo sát đường cong tăng trưởng của tế bào Hep G2 ................. 62
3.3.1.2. Kết quả khảo sát tác dụng kháng ung thư bằng nhuộm trypan blue ......... 66
3.3.1.3. Kết quả khảo sát tác dụng kháng ung thư bằng nhuộm MTT .................. 69
3.3.1.4. Kết quả phân tích hình thái tế bào........................................................... 72
3.3.2. Kết quả khảo sát tác dụng tăng cường sức khỏe ........................................ 73

3.3.3. Kết quả khảo sát tác dụng kháng viêm ...................................................... 75
3.3.4. Kết quả khảo sát khả năng giảm đau ......................................................... 79
Chương 4. Kết luận ................................................................................................... 84
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ............................................................. 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 88
PHỤ LỤC


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thống kê ung thư trên toàn thế giới năm 2008 (GLOBOCAN, 2008)
Bảng 1.2. Các hợp chất chức năng và vai trò của chúng trong giảm nguy cơ ung thư
(IFICF, 2001)
Bảng 1.3. Các tiêu chuẩn về môi trường phòng động vật (Bhardwaj, 1984)
Bảng 1.4. Hệ số ngoại suy liều có hiệu quả tương đương giữa người và các loài động
vật thí nghiệm [5]
Bảng

2.1.

Dụng

cụ

thí

nghiệm Bảng 2.2. Thiết bị thí
nghiệm
Bảng 2.3. Công thức pha DMEM (Sigma)
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát độc tính bán trường diễn
Bảng 3.2. Mật độ tế bào Hep G2 khi khảo sát đường cong tăng trưởng

Bảng 3.3. Tỷ lệ tế bào chết (%) khảo sát bằng phương pháp Trypan blue
Bảng 3.4. Tỷ lệ ức chế (%) khảo sát bằng phương pháp nhuộm MTT
Bảng 3.5. Bảng so sánh khả năng kháng ung thư in vitro của sản phẩm với các thành
phần nguyên liệu
Bảng 3.6. Thời gian bơi của chuột trước và sau thí nghiệm
Bảng 3.7. Kích thước vòng đùi chuột (mm) ở các lô thí nghiệm
Bảng 3.8. Tỷ lệ phù chân chuột ở các lô thí nghiệm
Bảng 3.9. Thời gian bắt đầu đau và số lần đau của chuột ở các lô thí nghiệm


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc phân tử các thành phần của capcaicinoid [19]
Hình 1.2. Vai trò của đầu cuối dây thần kinh ngoại vi nhạy cảm vanilloid trong chống
viêm [22]
Hình 1.3. Công thức cấu tạo các loại curcumin [44]
Hình 1.4. Công thức cấu tạo của piperine [51]
Hình 1.5. Công thức cấu tạo của glycyrrhizin [28]
Hình 2.1. Máy sấy phun
Hình 2.2. Tủ sấy, máy cô quay
Hình 2.3. Máy dập viên
Hình 2.4. Quy trình thí nghiệm tổng quát
Hình 2.5. Các nguyên liệu nghệ, tiêu, ớt, cam thảo
Hình 2.6. Ngâm và thu dịch chiết
Hình 2.7. Bột cao tiêu, nghệ, cam thảo
Hình 2.8. Cao chiết capsaicin – ớt
Hình 2.9. Hỗn hợp bột sau khi đã sấy khô
Hình 2.10. Quá trình dập viên
Hình 2.11. Quy trình khảo sát độc tố cấp tính (trên 1 nhóm 5 con)
Hình 3.1. Bột phối trộn và viên nang sau khi hoàn thành
Hình 3.2: Hình ảnh tế bào Hep G2 được khảo sát đường cong tăng trưởng

Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn đường cong tăng trưởng của tế bào Hep G2
Hình 3.4. Tế bào Hep G2 lô thử thuốc ở nồng độ 0.025 sau 120h – PP Trypan Blue


v
Hình 3.5. Tế bào Hep G2 lô đối chứng ở nồng độ 0.025 sau 120h – PP Trypan Blue
Hình 3.6. Đồ thị biễu diễn tỷ lệ gây chết tế bào của sản phẩm theo nồng độ và thời gian
khảo sát xác định bằng PP nhuộm trypan blue
Hình 3.7. Biểu đồ tác động của sản phẩm bằng phương pháp nhuộm MTT
Hình 3.8. Hình thái tế bào có và không có tác động của sản phẩm
Hình 3.9. Mô hình chuột bơi kiệt sức
Hình 3.10. Đồ thị biểu diễn thời gian bơi của chuột trước và sau thí nghiệm
Hình 3.11. Chân chuột trước và sau khi gây viêm
Hình 3.12. Đồ thị biểu diễn tỷ lệ giảm phù chân chuột ở các lô thí nghiệm
Hình 3.13. Mô hình chuột bị đau quặn
Hình 3.14. Thời gian bắt đầu đau kể từ khi tiêm acid acetic
Hình 3.15. Số lần đau trên mô hình chuột bị gây đau bằng acid acetic


Danh mục công trình của tác

1

STT

Phân lập v
1

cổ tử cung

Khảo sát
2

Nghiên cứ
3

Thử nghiệ
4


Đánh giá
piperine và
5

Evaluate f
pepper pip
6

7

Nghiên cứ
Pseudaxis


Đặt vấn

1

Nói đến ung thư là người ta nghĩ ngay đến cái chết. Tại sao như vậy, làm thế nào
để phòng tránh được ung thư và làm thế nào để trị khỏi một khi đã mắc phải bệnh nan

y này. Điều đó đã làm cho các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu để tìm ra phương
pháp hạn chế ung thư hiệu quả nhất.
Với tình hình đô thị hóa ngày càng nhanh, môi trường ngày càng trở nên ô nhiễm,
nguồn thực phẩm dư lượng chất bảo vệ thực vật, hormon tăng trưởng, cùng với chế độ
ăn uống không hợp lí và thói quen hút thuốc lá… đã làm tăng tỉ lệ mắc bệnh ung thư.
Qua các nghiên cứu dịch tễ học của R.Doll và Petro, trên 80% tác nhân sinh ung thư là
bắt nguồn từ môi trường sống. Trong đó hai tác nhân lớn nhất là: 35% do chế độ ăn
uống chứa nhiều chất gây ung thư đồng tiêu hóa và khoảng 30% ung thư do thuốc lá
(gây ung thư phối, ung thư đồng hô hấp trên...) [27]. Giáo sư Nguyễn Chấn Hùng, giám
đốc bệnh viện Ung bướu thành phố Hồ Chí Minh, cho biết: hằng năm trên thế giới có
10 triệu ca mới mắc và khoảng 6 triệu người chết do ung thư.
Tại Việt Nam, hàng năm có khoảng 100000 - 150000 trường hợp mới mắc ung
thư và khoảng 70000 người chết do ung thư [8].
Trước tình hình đó cần phải có một giải pháp phòng ngừa và trị liệu hiệu quả.
Việt Nam là một nước nhiệt đới, hệ thực vật rất đa dạng với khoảng hơn 12000 loại
thực vật bậc cao, thuộc hơn 2500 chi với 300 họ [4]. Nhiều loại cây đã được nhân dân
ta sử dụng với những mục đích khác nhau, đặc biệt là cây làm thuốc. Với nguồn dược
liệu vô cùng phong phú cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ sinh học
nói chung và lĩnh vực nuôi cấy tế bào động vật nói riêng, cũng như các ngành công
nghệ hỗ trợ khác, đã góp phần quan trọng trong việc tìm và thử nghiệm chất có hoạt
tính kháng phân bào có nguồn gốc thực vật.
Trong những năm gần đây, có một thay đổi đáng kể trong quan niệm về cuộc
chiến chống ung thư, đó là phòng bệnh hơn chữa bệnh và nâng cao đời sống bệnh nhân
ung thư. Một số các nghiên cứu đã hướng đến việc giảm các tác động bất lợi, các tác


dụng phụ của những phương pháp điều trị hiện hành, bao gồm cả những nghiên cứu sử
dụng thực phẩm chức năng trong các liệu pháp kết hợp. Xu hướng dùng các thực phẩm
chức năng cũng như các bài thuốc đông y hoặc chế độ ăn có tác dụng hỗ trợ điều trị
ung thư trong các liệu pháp điều trị bằng xạ trị và hóa trị ngày một gia tăng. Các thực

phẩm chức năng hỗ trợ bệnh nhân ung thư chủ yếu được tổng hợp từ các hoạt chất có
nguồn gốc thiên nhiên như rau, củ, quả, hạt... Những thực phẩm này thường có các tác
dụng tiêu diệt các tế bào ung thư, hạn chế tác dụng phụ khi điều trị ung thư, giảm đau,
kháng viêm, nâng cao sức đề kháng, tăng cường sức khỏe, bổ máu, chống oxy hóa...
[35].
Capsaicin trong ớt, piperine trong tiêu, curcumin trong nghệ, glycirrhizin trong
cam thảo được sử dụng từ lâu trong thực phẩm và thuốc, được sử dụng rộng rãi ở châu
Á và Mĩ Latinh. Tất cả các hoạt chất này đều đã được chứng minh khả năng ức chế sự
tăng sinh của nhiều dòng tế bào ung thư thông qua cảm ứng apoptosis, bao gồm ung
thư vú, gan, dạ dày, ruột kết, tuyến tiền liệt... Bên cạnh đó, các chất này cũng được
chứng minh có những tác dụng có lợi cho sức khỏe tương tự nhau như kháng viêm,
giảm đau, kháng oxy hóa..., những tác dụng có thể hỗ trợ rất hữu ích cho bệnh nhân
đang điều trị ung thư. Tuy nhiên, các chất này có khả năng hấp thụ trong cơ thể thấp,
nhanh chóng bị chuyển hóa tại gan và ruột, nên khi sử dụng như những chất chức năng
và cần hiệu quả trong một thời gian nhất định thường phải sử dụng liều lớn dẫn đến
gây độc cho cơ thể, có thể gây tử vong [20]. Do đó, cần có những nghiên cứu phối hợp
các hoạt chất để giảm liều của mỗi chất riêng lẻ nhưng vẫn giữ được những tác dụng
dược lý cơ bản của chúng. Một số nghiên cứu gần đây cho thấy khi phối hợp những
hoạt chất này lại với nhau sẽ giúp tăng sinh khả dụng của từng chất lên nhiều lần [19]
[20] [34]. Từ đó tạo ra một sản phẩm chức năng mới có ích cho cuộc chiến phòng và
hỗ trợ điều trị ung thư. Đặc biệt hoạt chất piperine đã được chứng minh làm tăng sự
tích lũy các hoạt chất khác khi phối hợp, giúp đào thải chậm và làm tăng hiệu lực [29]


D(ltwin

1

[34] [48]. Vai nhfrng li do d6, chung t6i th\l'c hin nghien c\ru m'ty nhm hi VQng tm<;>t san phm chuc nang mai co ths phong ngua va h6 trQ' ctisu tri ung thu hiu qua.

Chương 1. Tổng quan tài

1

1.1. Tổng quan về các hoạt chất nghiên cứu
1.1.1. Capsaicin
1.1.1.1. Đặc điểm chung
Capsaicin (trans-8-methyl-N-vanillyl-6-nonenamide) có công thức phân tử
(CH3)2CHCH=CH(CH2)4CONHCH2C6H3-4-(OH)-3-(OCH3),

khối

lượng

phân

tử

305.41 g/mol, nóng chảy ở 62 - 65°C . Capsaicin là hoạt chất gây cay nóng trong các
thực vật thuộc giống ớt (giống Capsicum) [19].
Capsaicin là một alkaloid tương đối ổn định, hầu như không bị ảnh hưởng bởi
nhiệt độ cao hoặc thấp của môi trường xung quanh. Mặc dù không màu, không mùi
nhưng capsaicin là hợp chất cay nhất được biết. Capsaicin không tan trong nước nhưng
tan nhiều trong alcohol, chất béo và dầu.
Capsaicin được bắt đầu nghiên cứu vào thế kỉ 19. Năm 1816, Bucholtz là người
đầu tiên khám phá ra chất cay chủ yếu trong trái ớt bằng cách dằm vỏ trong một dung
môi hữu cơ. Đến năm 1846, Thresh cho rằng chất cay có thể tách chiết dưới dạng tinh
thể và nó được ông đặt tên là capsaicin. Năm 1878, một dược sĩ người Hungary, Edre

Hogyes đã chiết được capsaicin và sau đó ông gọi tên là capsicol và khám phá ra rằng
capsaicin kích thích lên màng nhầy khoang miệng và dạ dày làm tăng sự bài tiết. Tuy
nhiên, đến năm 1898, Karl Micko mới là người đầu tiên phân lập được capsaicin ở
dạng tinh khiết. Năm 1919, thành phần hóa học của capsaicin cũng được xác định bởi
Nelson và sau đó chính nhà khoa học này đã xác định được cấu trúc hóa học cụ thể của
capsaicin. Capsaicin được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1930 bởi Spath và Darling.
Năm 1961, những hợp chất tương tự capsaicin cũng được phân lập từ họ ớt bởi hai nhà
hóa học người Nhật Bản, Kosuge và Inagaki, họ đặt tên nhóm này là capsaicinoids.
Thành

phần

capsaicinoids

có:

capsaicin

(69%),

dihydrocapsaicin

(22%),

nordihydrocapsaicin (7%), homocapsaicin (1%) và homodihydrocapsaicin (1%) với độ
cay khác nhau [19].


Cấu trúc phân tử dihydrocapsaicin
Cấu trúc phân tử capsaicin

Cấu trúc phân tử của homocapsaicin

Cấu trúc phân tử của homodihydrocapsaicin

Cấu trúc phân tử của nordihydrocapsaicin
Hình 1.1. Cấu trúc phân tử các thành phần của capcaicinoid [19]
1.1.1.2. Dược tính và ứng dụng
Capsaicin là thành phần chính của họ ớt, một trong những loại trái cây được sử
dụng thường xuyên và phổ biến nhất trên toàn thế giới (Cordell và Araujo, 1993;
Suzuki và Iwai, 1994).
Capsaicin gây ra cảm giác nóng khi tiếp xúc với các màng nhầy nên nó được sử
dụng phổ biến trong việc tăng gia vị hoặc nhiệt cho các sản phẩm thực phẩm. Nồng độ
capsaicin cao cũng gây ra cảm giác nóng trên các vùng da nhạy cảm khác. Mức độ gây
nóng trong thực phẩm thường được đo lường theo đơn vị Scoville, đơn vị nhiệt
Scoville của capsaicin là 16000000.
Hiện nay, capsaicin được sử dụng trong các dạng thuốc bôi làm giảm các chứng
đau do thần kinh ngoại biên như đau nhức cơ bắp trong bệnh zona, nồng độ thường


được sử dụng là 0.025% - 0.075% [9] [56]. Capsaicin cũng được sử dụng trong các
kem làm giảm đau tạm thời những bệnh đau cơ và khớp liên quan với viêm khớp, đau
lưng, mỏi cơ, bong gân... Ngoài ra, nó còn được sử dụng làm các thuốc tê, điều trị bệnh
vảy nến (psoriasis) như là cách hiệu quả để giảm ngứa và viêm.
Theo các nghiên cứu trên người và động vật, hấp thụ capsaicin đường miệng có
thể làm tăng sản xuất nhiệt của cơ thể trong thời gian ngắn, từ đó giúp phá vỡ các
carbohydrate sau bữa ăn hiệu quả hơn, nên nó có thể được sử dụng để điều hòa mức
đường máu. Những nghiên cứu xa hơn cũng cho thấy capsaicin có ích trong điều trị
bệnh béo phì. Năm 1997, một nhóm nghiên cứu của UCSF (đại học California ở San
Francisco) do David Julius đứng đầu đã chứng minh capsaicin gắn chọn lọc với một

protein là TRPV1(Transient Receptor Potential V1), trú ngụ trên màng của các tế bào
thần kinh cảm giác đau và nóng [22]. Thụ thể TRPV1 đóng vai trò trung tâm trong các
thụ thể thần kinh gây đau, viêm và sung huyết. Nó là một thụ thể gắn với kênh ion vận
chuyển qua màng, không chọn lọc cation, nằm chủ yếu ở các sợi nhỏ của nơron thần
kinh và thường được tìm thấy nhiều trong các mô viêm. Ở người và động vật gặm
nhấm, TRPV1 gồm 838 amino acid được xác định bởi Caterina vào năm 1997 [5]. Nó
có chứa một tiểu đơn vị nhạy với cảm giác nóng do capsaicin gây ra. Capsaicin gắn với
TRPV1 kích hoạt các thụ thể gây đau trên sợi thần kinh cảm giác hướng tâm, dẫn đến
sự đi vào của canxi trong nội bào gây ra tê đồng thời phóng thích các neuropeptid tiền
viêm. Một số chất dẫn truyền thần kinh như bradykinin có những thụ thể riêng của nó,
số khác có thể hoạt động với thụ thể vanilloid (VR - receptor vanilloid). Các VR có khả
năng cạnh tranh tốt hơn so với chất gây ra viêm nhiễm trong cơ thể. Đây là cơ chế phản
hồi tích cực quan trọng liên quan đến viêm thần kinh. Ví dụ, chất P được phóng thích
ra từ dây thần kinh nhạy cảm với capsaicin sẽ kích hoạt các đại thực bào giải phóng
histamine, tiếp tục kích thích dây thần kinh nhạy cảm với capsaicin phóng thích thêm
chất P. Đó là cơ chế capsaicin làm mất chức năng của các dây thần kinh cảm giác, ngăn
ngừa và cải thiện các triệu chứng viêm [13].


Hình 1.2. Vai trò của đầu cuối dây thần kinh ngoại vi nhạy cảm vanilloid trong chống
viêm [22].
Năm 1998, Surh và cộng sự báo cáo rằng capsaicin có đặc điểm hóa bảo vệ chống
lại các khối u và đột biến. Tiếp đó, các nhà khoa học khác chứng minh capsaicin ức chế
sự tăng sinh của các tế bào bất tử và ác tính (Morre và cộng sự, 1996; Takahata và
cộng sự, 1999), cảm ứng apoptosis các loại tế bào ung thư khác nhau (Jung và cộng sự,
2001; Kim và cộng sự, 2004; Zhang và cộng sự, 2003; Jun và cộng sự, 2007). Năm
2007, Jun cùng các cộng sự nhận thấy capsaicin có khả năng gây phân mảnh DNA và
apoptosis trong tế bào ung thư biểu bì tạo hắc tố bằng cách làm giảm sự biểu hiện của
protein ngăn chặn apoptosis như Bcl-2 [30]. Capsaicin còn gây apoptosis trong tế bào
bất thường bằng cách ức chế NADH trên hệ thống vận chuyển điện tử trên màng. Nếu

hệ thống này bị phá vỡ, các tế bào không tạo đủ năng lượng hoạt động sẽ chết.
Capsaicin cũng thể hiện hiệu quả trong việc ức chế các tế bào ác tính trong in vitro


bằng cách giảm hoạt động của NADH oxidase – một enzyme cần thiết cho việc sản
xuất ATP hoặc năng lượng của tế bào [38]. Một nghiên cứu gần đây cho thấy capsaicin
gây apoptosis trên các tế bào ung thư bạch cầu bằng cách ức chế NF-βκ, cơ chế dẫn
đến sự biểu hiện của một số gen liên quan đến viêm nhiễm và sự phát triển của ung thư
[25]. Nghiên cứu này đã chứng minh capsaicin làm chậm sự phát triển của tế bào ung
thư tiền liệt tuyến bằng cách điều tiết thụ cảm androgen trên các tế bào và giảm sản
xuất PSA trong các tế bào bất thường.
Năm 2007, Bác sĩ Bates Timothy là thành viên của Đoàn chuyên gia thuộc Hội
đồng Nghiên cứu Y Khoa và là nhà nghiên cứu nổi tiếng trên thế giới trong lĩnh vực
thuốc chống ung thư, cùng các cộng sự tại trường Đại học Nottingham, Anh quốc đã
thử nghiệm capsaicin chiết xuất từ trái ớt lên dòng tế bào H460 (tế bào ung thư phổi
người) [12]. Theo kết quả nghiên cứu của Bates và cộng sự, thụ thể TRPV1 kìm hãm
sự tiêu thụ oxy của ti thể, ligands TRPV1 làm giảm sự bền vững của màng ti thể và có
thể làm tăng hoặc giảm sự sản sinh hydrogen peroxide (H2O2) của ti thể [12]…Do đó ông
cho rằng, capsaicin có khả năng giết chết tế bào ung thư bằng cách trực tiếp tấn công vào ti
thể (vi năng tử của tế bào) – nguồn sản sinh năng lượng để nuôi tế bào. Theo nhóm nghiên
cứu đặc điểm hóa sinh của ti thể trong tế bào ung thư rất khác so với đặc điểm ti thể của tế
bào bình thường [52].

Với kết quả này mở ra một hy vọng mới trong phòng chống ung thư. Theo bác
sĩ Bates: “Việc nghiên cứu và phát triển thuốc chống ti thể để dùng trong liệu pháp
hóa trị ung thư mà chúng tôi đang thực hiện đã thu được những kết quả có ý nghĩa rất
lớn trong cuộc chiến chống ung thư ở Anh cũng như trên toàn thế giới” và “Do
capsaicin – chất có vị cay – và những chất khác thuộc nhóm vanilloids vốn an toàn đối
với sức khỏe con người, nên việc bào chế một loại thuốc có chứa capsaicin sẽ được
thực hiện nhanh chóng hơn và ít tốn kém hơn so với việc sản xuất những loại thuốc

khác”.


1.1.2. Curcumin
1.1.2.1. Đặc điểm chung
Curcumin là một hydrophobic polyphenol được chiết xuất từ củ nghệ (Curcuma
longa, thuộc họ Gừng- Zingiberacea), là thành phần có hoạt tính sinh học chính và làm
nên màu vàng đặc trưng của nghệ, curcumin chiếm từ 2 - 5% thành phần củ nghệ,
không tan trong nước nhưng tan được trong ethanol, kiềm, cetone, acid acetic và
chloroform. Curcumin là hợp chất phenol tự nhiên và tồn tại dưới 2 dạng, keto và enol.
Dạng enol ổn định hơn về mặt năng lượng ở pha rắn và pha dung dịch.
Curcumin được phân lập lần đầu tiên vào năm 1815 bởi Vogel, nhiệt độ nóng
chảy là 1830C, khối lượng phân tử 368,37 đvC, công thức hóa học là diferuloylmethane
(C12H20O6 ). Curcumin gồm có 3 hoạt chất chính là curcumin I (curcumin) chiếm chủ yếu,
curcumin II (demethoxycurcumin), curcumin III (bis – demethoxycurcumin) [44].

Tuy nhiên, đến năm 1910, curcumin tinh khiết mới được trích ly và xác định cấu
trúc hóa học bởi Lampe và mãi đến năm 1970 người ta mới bắt đầu nghiên cứu chuyên
sâu về dược tính của curcumin.


Chương 1. Tổng quan tài

2

Hình 1.3. Công thức cấu tạo các loại curcumin [44]
1.1.2.2. Dược tính và ứng dụng
Curcumin là một chất chống oxy hóa rất mạnh, theo nghiên cứu của Khopde cùng
các cộng sự vào năm 1999 khả năng chống oxy hóa của nó cao gấp 10 lần so với các
chất khác, thậm chí hơn cả vitamin E [32]. Curcumin ức chế sự phát sinh các ROS

(Reactive Oxygen Spices) như các superoxide anion, H2O2 và các gốc nitric bằng cách
kích hoạt các đại thực bào. Hoạt động chống oxy hóa của curcumin trung gian thông qua các
enzyme chống oxy hóa như superoxide dismutase, catalase, glutathione và thioredoxin [39].
Cơ chế chống oxy hóa của curcumin một phần nhờ vào cấu trúc độc đáo của nó, gồm các
nhóm phenolic và nhóm methoxy gắn vào vòng phenyl tại vị trí ortho và một enol của 1,3diketone [42].

Curcumin có khả năng thúc đẩy quá trình lành vết thương diễn ra nhanh hơn,
thông qua khả năng kích thích sự tăng sinh các tế bào biểu mô và sự tăng sinh nguyên


bào sợi, nguyên bào sợi cơ, các collagen và các đại thực bào, các yếu tố tăng trưởng
TGF - β1[50].
Curcumin còn giúp hỗ trợ điều trị các bệnh về tim mạch bởi khả năng ngăn ngừa
thiếu máu cục bộ, ức chế sự gia tăng của các tế bào máu ngoại vi và các tế bào cơ trơn
mạch máu, giảm mức nồng độ cholesterol trong huyết thanh, chống xơ vữa mạch máu
bằng cách ức chế quá trình oxy hóa của các lipoprotein mật độ thấp, hạ lipid máu…
Những nghiên cứu gần đây cho thấy curcumin ngăn chặn sự sao chép của virus HIV-1
bằng cách ức chế biểu hiện của gen LTR - gen qui định sự phiên mã của HIV- 1 [18].
Ngoài ra, curcumin còn có tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm, trị xơ gan, thông
mật nhờ tạo co thắt túi mật, điều trị tiểu đường, bệnh Alzaheimer [39].Tuy có nhiều
hoạt tính như vậy nhưng curcumin có một hạn chế là sinh khả dụng thấp dẫn đến sự
chuyển hóa nhanh chóng tại gan và thành ruột [20].
Curcumin còn hoạt động như một chất chống ung thư tích cực. Curcumin có khả
năng tiêu diệt tế bào ung thư bằng cách cảm ức apoptosis, thông qua ức chế protein
tyrosine kinase, protein kinase C, ức chế biểu hiện c-Myc và Bcl-2. Ngoài ra, curcumin
hạn chế sự phát triển của khối u bằng cách ức chế sự hình thành mạch máu mới trong
khối u, kìm hãm chu kì tế bào của các tế bào ung thư… Một nghiên cứu từ Đại học
Texas và Trung tâm ung thư Anderson, Hoa Kỳ vào năm 2008 đã cho thấy curcumin
gây cản trở các con đường tín hiệu tế bào phức tạp, bao gồm chu kỳ tế bào (chu kỳ D1
và chu kỳ E), apoptosis (sự hoạt hóa caspase và điều hòa dưới các sản phẩm gen kháng

apoptotic), sự tăng sinh (HER-2, EGFR, và AP-1), khả năng sống (con đường
PI3K/AKT), khả năng xâm nhập (MMP-9 và các phân tử bám), sự hình thành mạch
(VEGF), sự di căn (CXCR-4) và sự viêm (NF-Кb, TNF, IL-6, COX-2, và 5-LOX) [14].
Đặc biệt, theo nghiên cứu của Madhuri Kakarala cùng cộng sự vào năm 2009 thì
curcumin cùng với piperine có khả năng can thiệp vào quá trình tự làm mới của tế bào
gốc ung thư vú thông qua tín hiệu Wnt [34].


1.1.3. Piperine
1.1.3.1. Đặc điểm chung
Piperine

((E,E)-1-[5-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-1-oxo-2,4-pentadienyl]-piperidine)

là một alkaloid được chiết xuất từ các loại thảo mộc thuộc họ Piper, chiếm khoảng
5,7% thành phần hạt tiêu, không tìm thấy trong lá và cành [51]. Piperine có công thức
phân tử là C17H19NO3, nóng chảy tại nhiệt độ 1330C.

Piperine được Hans Christian

Oerstedt phát hiện đầu tiên vào năm 1819 từ quả của cây hồ tiêu Piper nigrum, nguồn gốc của
cả giống tiêu đen và tiêu trắng hiện nay. Năm 1879, Macmillan và cộng sự tìm thấy piperine
trong giống hồ tiêu Piper longum và Piper officinarum.

Hình 1.4. Công thức cấu tạo của piperine [51]
1.1.3.2. Dược tính và ứng dụng
Piperine có tác dụng chống viêm và chống thấp khớp thông qua việc ức chế sản
phẩm của hai tiền cytokinine viêm quan trọng là IL6 (interleukine - 6) và PGE2
(prostaglandin - E2) trong sự tăng sinh nguyên bào sợi. Việc ức chế sản phẩm PGE2 là
rất quan trọng do PGE2 đóng vai trò trung tâm trong quá trình gây viêm [31].

Đối với ung thư, piperine gây ra cái chết tế bào bằng nhiều cơ chế như ức chế sự
hình thạch mạch máu mới trong khối u, làm giảm sự vận chuyển năng lượng trong ti
thể tế bào thông qua giảm enzyme cyt – 450 [47]. Piperine ngăn chặn phát sinh đột
biến, ung thư bằng cách ức chế sự hình thành các sản phẩm quá trình oxy hóa lipid,


tăng cường hoạt động của các enzyme chống oxy hóa, ngăn chặn suy giảm của
glutathione – một chất có khả năng làm tăng miễm dịch của cơ thể, nó suy giảm theo
tuổi và sự suy giảm này có liên quan đến sự tấn công của bệnh tật [46]. Năm 2005,
trong nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc đại học Madrid, Ấn Độ, piperine được
nhận thấy là đã ngăn chặn benzo(α)pyrene cảm ứng ung thư phổi ở chuột bạch tạng.
Trong những con chuột sinh ra bị ung thư phổi, các mức độ biến đổi lượng protein tổng
và các thành phần carbohydrat liên kết protein (hexose, hexosamine và acid sialic)
được quan sát thấy trong huyết thanh, mô phổi và mô gan. Chế độ ăn uống có bổ sung
piperine (50mg/kg trọng lượng cơ thể) cho những con chuột đã làm giảm lượng protein
tổng và mức độ carbohydrate gắn protein của những con thú bị ung thư phổi trong suốt
các pha khởi đầu và sau khởi đầu. Các số liệu đề xuất rằng piperine có thể kéo dài tác
động phòng ngừa của nó thông qua việc điều chỉnh mức độ carbohydrate gắn protein,
vì chúng là một trong những chất chỉ thị sự tạo u [46].
Trong một nghiên cứu gần đây cho thấy piperine có khả năng chống trầm cảm
bằng cách nâng cao hiệu lực nhận thức và hoạt động trí não, do đó ở liều thấp piperine
là một chất tiềm năng để cải thiện hoạt động trí não [17]. Piperine có khả năng làm
tăng sinh khả dụng của một số chất như curcumin, beta – caroretene, coenzyme Q10…
bởi nó kích thích hoạt động của các amino acid vận chuyển trong đường ruột, ức chế pglycoprotein, các bơm protein giúp đưa các chất ra khỏi tế bào, làm giảm sản xuất acid
glucuronic trong đường ruột, từ đó giúp đưa các chất này vào cơ thể dưới dạng hoạt
động. Do đó, các chất này có thể đi đến và thâm nhập vào trong các tế bào mục tiêu
của chúng với thời gian lâu hơn so với những trường hợp khác [20] [48].
1.1.4. Glycyrrhizin
1.1.4.1. Đặc điểm chung
Glycyrrhizin (IUPAC: (3β,18α)-30–hydroxy-11,30-dioxoolean-12-en-3-yl2-O-βD-glucopyranuronosyl-β-D-glucopyranosiduronic acid), có công thức hóa học