Nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất cacbonyl αβ không no phân lập từ các cây thuốc dân tộc việt nam

MỤC LỤC
Trang
CHƢƠNG I..................................................................................................................................................... 2
1.1 Nhóm chức cacbonyl αβ không no .......................................................................................................... 2
1.1.1 Đặc điểm cấu tạo của nhóm chức cacbonyl α β không no............................................................. 2
1.1.2. Hoạt tính sinh học của nhóm cacbonyl αβ không no .................................................................... 3
1.1.3. Các hợp chất cacbonyl αβ không no trong một số cây thuốc Việt Nam .......................................... 6
1.3Vài nét về bệnh ung thƣ nguyên nhân gây bệnh ................................................................................. 15
1.3.1. Khái niệm về ung thư ..................................................................................................................... 15
1.3.2. Nguyên nhân gây bệnh .................................................................................................................. 15
1.3.3. Phát hiện và chuẩn đoán ung thư ................................................................................................. 16
1.4 Bệnh dạ dày và vi khuẩn Helicobacter pylori ..................................................................................... 17
CHƢƠNG 2 TÊN ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU, NỘI DUNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC
NGHIỆM ...................................................................................................................................................... 20
2.1 Tên đề tài ................................................................................................................................................ 20
2.2. Mục tiêu đề tài ....................................................................................................................................... 20
2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................................................. 20
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ..................................................................................................................... 21
2.5. Các phƣơng tiện nghiên cứu ................................................................................................................ 21
2.5.1. Các thiết bị nghiên cứu .................................................................................................................. 21
2.5.2. Các hóa chất và dung môi ............................................................................................................. 21
2.5.3. Dòng ung thư ................................................................................................................................. 21


2.5.4. Helicobacter pylori ........................................................................................................................ 21
2.6 Thực nghiệm ........................................................................................................................................... 21
2.6.1.Phân lập Tonkinin từ cây khổ sâm Bắc Bộ ................................................................................... 21
2.6.2. Phân lập Zerumbone từ cây gừng gió .......................................................................................... 22
2.6.3. Phân lập Curcumin I (Bis feruloylmetan). ................................................................................... 23

2.6.4. Phân lập Rutin từ hoa hòe (Sophora Japonica L)........................................................................ 24
2.7. Thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ gan và ung thƣ vú. ................................................... 25
2.7.1.Phương pháp phân tích .................................................................................................................. 25
2.7.2.Dòng tế bào...................................................................................................................................... 25
2.7.3.Môi trường nuôi cấy ....................................................................................................................... 25
2.7.4.Các dụng cụ dùng 1 lần. ................................................................................................................. 25
2.7.5.Chất chuẩn chứng dương tính. ...................................................................................................... 25
2.7.6.Tính kết quả..................................................................................................................................... 25
2.8.Thử nghiệm hoạt tính chống HP của các hợp chất phân lập đƣợc ................................................... 26
2.8.1.Phương pháp ................................................................................................................................... 26
2.8.2.Hóa chất và môi trường .................................................................................................................. 26
2.8.3.Chuẩn bị môi trường nuôi cấy có mẫu cần thử tính diệt khuẩn................................................... 26
2.8.4.Chuẩn bị canh khuẩn thử nghiệm ................................................................................................. 27
2.8.5.Pha loãng mẫu để thử nghiệm: đạt nồng độ 10mg/1ml ................................................................ 27
2.8.6.Nuôi cấy chủng vi khuẩn ................................................................................................................ 27
2.8.7.Kiểm tra tính diệt khuẩn ................................................................................................................. 27
CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................................................... 29


3.1.Đề tài và mục tiêu ................................................................................................................................... 29
3.2.Phân lập các hợp chất cacbonyl αβ không no trong các cây thuốc dân tộc
đã chọn .......................................................................................................................................................... 33
3.2.1.Phân lập Tonkinin từ cây khổ sâm Bắc Bộ ................................................................................... 33
3.2.2.Phân lập Zerumbone từ củ gừng gió ............................................................................................. 35
3.2.3.Phân lập Curcumin từ củ nghệ vàng ............................................................................................. 37
3.2.4.Phân lập Rutin từ hoa hòe ............................................................................................................. 39
3.3.Khảo sát hoạt tính sinh học của các chất phân lập đƣợc.................................................................... 40
3.3.1.Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các chất phân lập được ...................................... 41
3.3.2.Khảo sát hoạt tính diệt vi khuẩn Helicobacter Pylori (HP) của các chất
phân lập được........................................................................................................................................... 44

KẾT LUẬN ................................................................................................................................................... 46


Danh mục bảng biểu

Bảng 1.1: Hằng số vật lý của 13 dẫn suất ent kauran. ................................................................................... 10
Bảng 3.1: Số liệu phổ 1H & 13C-NMR của Tonkinin ..................................................................................... 34
Bảng 3.2: Số liệu phổ 1H & 13C -NMR của Zerumbone ................................................................................ 36
Bảng 3.3: Số liệu phổ 1H & 13C -NRM của hợp chất Của Curcumin I .......................................................... 38
Bảng 3.4: Hàm lượng % tế bào ung thư sống sót sau phép thử ..................................................................... 41
Bảng 3.5: Nồng độ ức chế tối thiểu của các chất thử đối với tế bào ung thư................................................. 42
Bảng 3.6: Kết quả thử tiêu diệt HP của các chất phân lập được .................................................................... 45


LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của
các cơ quan, các tổ chức và các cá nhân. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất tới tất cả các tập thể, cá
nhân đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu luận văn này.
Trước hết tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên và Khoa
Hóa, Phòng Đào tạo và Khoa Sau đại học của nhà trường cùng các thầy cô giáo, những người đã trang bị
kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập.
Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, tôi xin trân trọng cảm ơn thầy giáo- PGS.TS Văn Ngọc
Hướng, người thầy đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn khoa học và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu,
hoàn thành luận văn này.
Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến các đồng chí, đồng nghiệp trong Trung tâm Nghiên cứu Sản
xuất Vắc xin và Sinh phẩm Y tế đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi đi học tập và nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn tất các bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ nhiệt tình và đóng góp
nhiều ý kiến quý báu để tôi hoàn thành luận văn này.
Do thời gian nghiên cứu có hạn, luận văn của tôi chắc hẳn không thể tránh khỏi những sơ suất, thiếu

sót, tôi rất mong nhận đuợc sự đóng góp của các thầy cô giáo cùng toàn thể bạn đọc.

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 25 tháng 12 năm 2014
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Nguyễn Nghĩa Vũ


Đặt vấn đề
Với diện tích trên 33 vạn km2và 1/3 là rừng núi lại nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa độ ẩm cao,
mưa nắng nhiều, do đó thảm thực vật nước ta vô cùng phong phú và đa dạng. Theo thống kê mới
nhất,hiện nước ta có trên 12 nghìn loài thực vật khác nhau, đặc biệt có trên 320 loài thực vật được dùng
trong y học dân tộc để chữa bệnh[1]. Đây là một nguồn tài nguyên phong phú của đất nước. Nghiên
cứu các hoạt chất trong cây thuốc dân tộc để chữa bệnh cho con người không chỉ là một nhiệm vụ
chiến lược lâu dài mà còn là nguồn cảm hứng thú vị. Nghiên cứu không chỉ có ý nghĩa khoa học với
việc tìm kiếm các chất mới, các chất có tác dụng sinh học quí giá chữa các bệnh hiểm nghèo, các mô
hình chất chữa bệnh cho tổng hợp hóa học mà còn góp phần làm hiện đại hóa nền y học dân tộc của đất
nước.
Trong những năm gần đây, các hợp chất có nhóm cacbonyl αβ không no được các nhà khoa học
thế giới đặc biệt quan tâm. Hàng năm có hàng chục công trình công bố về hoạt tính chống ung thư,
chống viêm…của loại hợp chất này. Theo hướng này, chúng tôi quan tâm đặc biệt những loại hợp chất
cacbonyl αβ không no trong một số cây thuốc y học cổ truyền của dân tộc với đề tài: “Nghiên cứu
hoạt tính sinh học của các hợp chất cacbonyl α β không no phân lập từ các cây thuốc dân tộc Việt
Nam”.

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Nhóm chức cacbonyl αβ không no
1.1.1.

Đặc điểm cấu tạo của nhóm chức cacbonyl αβ không no
Khung cơ sở của nhóm chức này có một nguyên tử oxy và 3 nguyên tử cacbon
R2
R3


C


C
2
3

R4

O
C

1

R1

Hình 1.1
Đáng chú ý, cả 3 nguyên tử cacbon này đều có lai hóa sp2. Ở nhóm cacbonyl, liên kết σ được tạo
thành do sự xen phủ orbital py của oxi và orbital lai hóa sp2 của nguyên tử cacbon1; còn liên kết π được


tạo hành do sự xen phủ orbital pz của oxi với orbital không lai hóa của nguyên tử cacbon 1. Ở liên kết
đôi α β, liên kết 𝜎 hình thành là do sự xen phủ của 2 orbital lai hóa sp2 của 2 nguyên tử cabon 1 và
cacbon 2; Còn liên kết 𝜋 hình thành là do sự xen phủ của 2 orbital pz không lai hóa của 2 nguyên tử

cacbon này. Mô tả các spin của các điện tử π, được chỉ trên hình 1.2

Hình 1.2
Nếu các nhóm thế ở các nguyên tử cacbon không có hiệu ứng không gian thì các mặt phẳng điện
tử π này song song với nhau một cách tuyệt đối và các liên kết π liên hợp với nhau thành orbital π phân
tử. Như chỉ ra trên hình 1.3

R1
R2

O

R3

R4
Hình 1.3

Nhưng ở đây, oxi có độ âm điện lớn nên nó hút đôi điện tử π giữa nó với cabon lệch về phía nó
và kèm theo đó là đôi điện tử π giữa Cα và Cβ cũng lệch về phía Cα. Kết quả sự lôi kéo này làm xuất
hiện điện tích dương phần trên nguyên tử Cβ (Hình 1.4). Chính sự phân cực liên kết đôi αβ do nhóm
cacbonyl gây ra làm nên sự khác biệt của liên kết đôi này với các liên kết đôi của các hợp chất không
có nhóm cacbonyl liên hợp.







O

Hình 1.4
1.1.2. Hoạt tính sinh học của nhóm cacbonyl αβ không no
Chính cấu trúc đặc biệt trên mà ngoài các tính chất hóa học thông thường của liên kết đôi như
cộng hợp ái điện tử, oxy hóa, khử hóa, ở nhóm cacbonyl 𝛼𝛽 không no còn xuất hiện một phản ứng đặc
biệt gọi là phản ứng Michael; Đó là phản ứng cộng hợp ái nhân vào liên kết đôi αβ ở cacbon β của hợp
chất cacbonyl αβ không no[2] và chính sự xuất hiện phản ứng này mà các hợp chất có nhóm cacbonyl
αβ không no có các hoạt tính sinh học quí giá mà các hợp chất có liên kết đôi khác không có, đáng chú
ý nhất là hoạt tính chống ung thư và chống viêm.
Minh chứng cho vấn đề này, chúng tôi lấy Zerumbone và Humulene làm ví dụ. Zerumbone là
một Sesquiterpenxeton vòng lớn αβ không no, có công thức cấu tạo như hình 1.5a và tên hóa học là
2,6,9,9- Tetramethyl-E,E,E-cycloundecatri-2,6,9-ene-1-one.


Tài liệu tham khảo
1. Võ Văn Chi;
1997 Từ điền các công thức thuốc Việt Nam, NXB Y học, trang 335-338.
2. Michael Reaction Wikipedia org/Wiki/Michael Reaction.
3. Dev
1960,Serquiterpene in the oil of Zingber zerumbet Sm in India,
Tetrahedron 8,171-180,.
4. Heshu Sulaiman Rahman et al;
2014,Biomeidicinal properties of a Natural dietary plant metabolite,
Zerumbone in cancers therapy and chemoprevention trials.
Biomed. Research. international 10,20711-20722,.
5. Sharifath Sakynah SA et al;
2007,Zerumbone induced apoptosis in liver cancer cells via modulation of
Bax/Bel-2 ratio.
Cancer cell Intermational 7:4, 1186-1200.

6. Siddig Ibrahim Abdelwahab et al;
2010, Zerumbone induce apoptosis in T-acute lympro- blastie leukemia
cells.
Leukemia Research 35, 268-271.
7. Bolyung Sung et al
2009, Zerumbone abolishes RANKL-Inducel NF-kB actiration Inhibits
Osteoclastogenesis and Suppresses Human Breast cancer. Inducel Bone loss
in Athymic Nude Mice.
Cancer Res 69, 1477-1484,
8. Abdul et al
2009,United States Patent Application Publication
Pub. N0 US 2009/ 0239953A1, Sep 24.
9. Yasunori Takada et al
2005, Zerumbone abolishes NF-kB and I-kB kinase activation leading to
suppression of antiapoptotic and metastatic gene expression, upregulation
of apoptosis, and downregulation of invasion.
Oncegene 24, 6957-6969-.


10.Akira Murakami et al.
2002, Zerumbone, a Southeast Asian ginger sesquiterpene, markedly
suppresses free radical generation, proinflammatory protein production, and
cancer cell proliferation accompanied by apoptosis: the alpha,betaunsaturated carbonyl group is a prerequisite.
Carcinogenesis 23;795-802;
11.Văn Ngọc Hướng và cộng sự
2004, Gừng gió (Zingiber Zerumbet Sm) vùng Tam Đảo một nguyên liệu
quí cho tiền chế Zerumbone.
Tạp chí khoa học và Công nghệ 44-65-69;.
12.Murakami A et al.
1999, Identification of zerumbone in Zingiber zerumbet Smith as a potent

inhibitor of 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate-induced Epstein-Barr
virus activation.
Biosci.Biotechnol. Biochem. 63,1811-1822.
13.Đỗ Tất Lợi
1991, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam
NXB KH-KT.
14.Phan Tống Sơn, Văn Ngọc Hướng, Phạm Minh Giang, Taylor W.C.
1999, Đóng góp vào việc nghiên cứu hoạt chất sinh học từ cây khổ sâm cho
lá ( Croton Tonkinensis Gagnep
Tạp chí Hóa học 27, 1-3.
15.Geofrey N.Roth et al
1998, Novel Bioactivities of Curcuma longa constituents
J.Nac.Prod 61; 542-545.
16.Trần Công Khanh
1998, Tìm hiểu và phân loại cây hòe ở Việt Nam
Tạp chí Dược học 6; 127-130.
17-VI Wikipedia org/wiki/ung thư. Wikipedia tiếng việt
18- VI Wikipedia org/viêm loét. Wikipedia tiếng việt