PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT SAPONIN TRONG CAO SÂM NGỌC LINH (Panax vietnamensis) ĐÃ BẢO QUẢN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT SAPONIN TRONG
CAO SÂM NGỌC LINH (Panax vietnamensis)
ĐÃ BẢO QUẢN

Sinh viên thực hiện: PHẠM DUY LINH
Ngành: Công nghệ Hóa học
Niên khóa: 2008 - 2012

Tháng 8/2012


PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT SAPONIN TRONG
CAO SÂM NGỌC LINH (Panax vietnamensis)
ĐÃ BẢO QUẢN

Tác giả

PHẠM DUY LINH

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành Công nghệ hóa học

Giảng viên hướng dẫn:
ThS. BÙI THẾ VINH

Tháng 8/2012

LỜI CẢM ƠN
Lời cảm ơn đầu tiên em xin gửi đến Ban Giám Hiệu cùng các thầy cô Bộ môn
Công nghệ Hóa học trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM đã tạo điều kiện cho em học
tập và thực hành tốt, tạo nền tảng kiến thức vững chắc cho tương lai sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Trần Công Luận, giám đốc Trung tâm
Sâm và Dược liệu Tp.HCM đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em được thực hành và
nghiên cứu để hoàn thành đề tài luận văn này.
Em vô cùng cảm ơn thầy ThS. Bùi Thế Vinh đã tận tình hướng dẫn em từ lúc
em bắt đầu đến khi hoàn thành đề tài, thầy luôn theo dõi, quan tâm chỉ dạy em giúp em
giải đáp những thắc mắc, khó khăn trong quá trình thực hiện để hiểu rõ hơn về nhiệm
vụ luận văn của mình và thực hiện nhiệm vụ đó cách tốt nhất có thể.
Em xin cảm ơn các thầy cô khác của Trung tâm Sâm và Dược liệu Tp.HCM,
cùng các anh chị đã giúp đỡ, động viên em hoàn thành tốt đề tài luận văn của mình.
Con xin chân thành gửi đến gia đình lòng biết ơn sâu sắc, gia đình đã tạo cho
con mọi điều kiện tốt nhất về tinh thần và vật chất, làm chỗ dựa vững chắc để con yên
tâm học tập và hoàn thành tốt bài luận văn của mình.
Sau cùng, tôi xin cảm ơn tất cả các bạn lớp DH08HH và tại Trung tâm Sâm và
Dược liệu Tp.HCM đã chia sẻ, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện
đề tài.

i


TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT SAPONIN TRONG CAO
SÂM NGỌC LINH (Panax vietnamensis) ĐÃ BẢO QUẢN” được tiến hành tại Trung
tâm Sâm và Dược liệu Tp.HCM, thời gian từ tháng 01/2012 đến tháng 8/2012.
Saponin là một hợp chất chính có hoạt tính sinh học, có nhiều trong các cây

thuộc chi Sâm (Panax), họ Nhâm Sâm (Araliaceae). Panax vietnamensis (sâm Ngọc
Linh hay sâm Việt Nam, sâm K5,…) là một loài sâm đặc hữu của Việt Nam, ngoài các
thành phần giống như các loài sâm nổi tiếng như sâm Triều Tiên (Panax ginseng) hay
sâm Mỹ (Panax quinquefolium L) với cấu trúc protopanaxadiol, protopanaxatriol. Sâm
Việt Nam còn có hợp chất saponin dammaran kiểu ocotillol là majonosid R2 (MR2)
chiếm hơn 50% hàm lượng saponin có trong sâm. Thành phần này quyết định những
khác biệt của sâm Việt Nam so với sâm Triều Tiên và sâm Trung Quốc trong trị
liệu.[27]
Dựa trên kĩ thuật sắc kí: sắc kí cột cổ điển, sắc kí bản mỏng, đề tài đã phân lập
và định danh được hai hợp chất saponin là majonoside R2 (MR2) và Ginsenoside
Rb1. Ngoài ra, còn xác định được cấu trúc một phân tử đường là
bằng kĩ thuật phổ học NMR.

ii

-D-Fructo pyranose


ABSTRACT

The thesis "Isolation of the saponin compounds from Panax vietnamensis
extract preserved" was conducted at HCMC Research Center of Ginseng and
Medicinal Materials from 01/2012 to 8/2012.
Saponin were the major compounds which have biological activity, can be
found in the genus Ginseng (Panax), araliaceae. Panax vietnamensis (ginseng or
ginseng Vietnam Ngoc Linh, K5 ginseng, ...) is an endemic species of ginseng in
Vietnam, in addition to the ingredients like ginseng species known as Korean ginseng
(Panax ginseng) or American ginseng (Panax quinquefolium L) with the structure of
protopanaxadiol, protopanaxatriol, the Vietnam ginseng has the saponin compounds
with majonosid dammaran ocotillol type (majonosid R2, MR2) over 50%

concentration of saponin in ginseng. This component was the remarkable differences
compared with Korean ginseng and Chinese ginseng[27].
Basing on the chromatographic techniques: column chromatography, thin layer
chromatography. This study has isolated and identified two compounds are saponins
majonoside R2 (MR2) and ginsenoside Rb1. In addition, a sugar was also isolated and
elucidared,it’s structure was determited that α-D-fructo-pyranose by NMR
spectroscopy techniques.

iii


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................i
TÓM TẮT ..................................................................................................................... ii
ABSTRACT ................................................................................................................. iii
MỤC LỤC .....................................................................................................................iv
Chương 1 ........................................................................................................................1
GIỚI THIỆU ..................................................................................................................1
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ.......................................................................................................1
1.2 MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI ...........................................................2
1.3 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI.......................................................................................2
Chương 2 ........................................................................................................................3
TỔNG QUAN.................................................................................................................3
2.1 HỌ NHÂN SÂM (ARALIACEAE)......................................................................3
2.2 CHI SÂM (PANAX) .............................................................................................3
2.3 PHÂN BỐ .............................................................................................................4
2.4 GIỚI THIỆU VỀ SÂM NGỌC LINH ..................................................................4
2.4.1 Nguồn gốc và lịch sử phát hiện .....................................................................4
2.4.2 Danh pháp khoa học ......................................................................................5

2.4.3 Hình thái thực vật...........................................................................................5
2.4.4 Dược tính .......................................................................................................8
2.4.5 Quá trình nghiên cứu TPHH của sâm Ngọc Linh ........................................10
2.5 TỔNG QUAN VỀ HỢP CHẤT SAPONIN .......................................................11
2.5.1 Định nghĩa....................................................................................................11
2.5.2 Tính chất của saponin ..................................................................................12
2.5.3 Phân loại saponin (theo thành phần hóa học) ..............................................13
2.5.4 Sự phân bố trong thực vật ............................................................................15
2.6 KỸ THUẬT SẮC KÍ ..........................................................................................16
2.6.1 Sắc kí nhanh .................................................................................................17
2.6.2 Sắc kí cột cổ điển .........................................................................................17
2.6.3 Sắc kí lớp mỏng ...........................................................................................18
Chương 3 ......................................................................................................................20
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................20

iv


3.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ....................................................20
3.1.1 Thời gian ......................................................................................................20
3.1.2 Địa điểm .......................................................................................................20
3.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ...............................................................................20
3.3 VẬT LIỆU...........................................................................................................20
3.3.1 Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................20
3.3.2 Dụng cụ ........................................................................................................20
3.3.3 Hoá chất .......................................................................................................21
3.4.1 Sắc kí cột nhanh ...........................................................................................23
3.4.2 Sắc ký cột cổ điển ........................................................................................24
3.4.2.1 Sắc ký cột T2 ........................................................................................24
3.4.2.2 Sắc kí cột T4 .........................................................................................25

Chương 4 ......................................................................................................................26
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .....................................................................................26
4.1 KẾT QUẢ SẮC KÝ CỘT NHANH ...................................................................26
4.2 KẾT QUẢ SẮC KÝ CỘT CỔ ĐIỂN..................................................................27
4.2.1 Kết quả cột T2 ..............................................................................................27
4.2.2 Kết quả sắc kí cột tổng kết các phân đoạn cột T4 .......................................31
4.2.3 Tổng kết toàn bộ kết quả..............................................................................34
4.3 THẢO LUẬN......................................................................................................34
Chương 5 ......................................................................................................................35
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................35
5.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................35
5.2 KIẾN NGHỊ ........................................................................................................35
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................36
PHỤ LỤC .....................................................................................................................39

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CTPT

công thức phân tử

H2O

nước

H2SO4

acid sulfuric

MeOH

methanol

CHCl3

chloroform

EtOH

ethanol

TPHH

thành phần hóa học

SKLM

sắc kí lớp mỏng

SNL

sâm Ngọc Linh

SVN

sâm Việt Nam

Tp.HCM

thành phố Hồ Chí Minh

NXB

nhà xuất bản

vi


DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1 Kết quả khảo sát hạt thu hái trong tự nhiên ..................................................... 7
Bảng 3.1 Thông số cột sắc kí cao áp (sắc kí cột nhanh) ............................................... 24
Bảng 3.2 Thông số cột sắc kí của các phân đoạn cột thường ...................................... 24
Bảng 3.3 Các phân đoạn của cột T2.............................................................................. 24
Bảng 3.4 Các phân đoạn của cột T2-3 .......................................................................... 25
Bảng 3.5 Các phân đoạn của cột T4.............................................................................. 25
Bảng 4.1 Kết quả sắc ký cột nhanh ............................................................................... 26
Bảng 4.2 Kết quả sắc ký cột T2 .................................................................................... 27
Bảng 4.3 Kết quả các phân đoạn tách được từ phân đoạn cột T2-3 ........................... 28
Bảng 4.4 Kết quả các phân đoạn tách được từ phân đoạn cột T4 ................................ 31

vii


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Trang
Hình 2.1 Cây sâm Ngọc Linh ......................................................................................... 5
Hình 2.2 Rễ sâm Ngọc Linh trong tự nhiên .................................................................... 8

Hình 2.3 Rễ sâm Ngọc Linh trồng .................................................................................. 8
Hình 2.4 Cấu trúc hóa học của saponin MR2 ............................................................... 11
Hình 2.5 Cấu trúc hóa học của saponin Rb1 ................................................................ 11
Hình 2.6 Cấu trúc hóa học của saponin Rd .................................................................. 11
Hình 2.7 Cấu trúc hóa học của saponin Rg1 ................................................................ 11
Hình 2.8 Phân loại saponin theo cấu trúc hóa học ........................................................ 13
Hình 2.9 Một số khung triterpen (tt) ............................................................................. 15
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình tách, tinh sạch và xác định cấu trúc một chất ...................... 22
Hình 3.2 Sơ đồ tóm tắt các kết quả thu được................................................................ 23
Hình 4.1 Bản SKLM các phân đoạn cột nhanh ............................................................ 26
Hình 4.2 Kết quả các phân đoạn tách được từ phân đoạn T2 ....................................... 27
Hình 4.3 Bản SKLM tất cả các phân đoạn cột T2-3 ..................................................... 30
Hình 4.4 Kết quả SKLM của phân đoạn T2-3-6 so với chuẩn MR2 ............................ 30
Hình 4.5 Cấu trúc hóa học của Saponin MR2 .............................................................. 31
Hình 4.6 Bản SKLM tất cả các phân đoạn cột T4 ........................................................ 32
Hình 4.7 T4-6 chấm so với các chuẩn .......................................................................... 33
Hình 4.8 Cấu trúc Ginsenoside Rb1 ............................................................................. 33

viii


Chương 1
GIỚI THIỆU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Sâm Ngọc Linh là loài sâm đặc hữu ở Việt Nam đã được chứng minh có nhiều
tác dụng dược lý như tăng cường miễn dịch, tăng sức đề kháng cho cơ thể, bảo vệ tế
bào gan, cải thiện trí nhớ, giúp chống viêm, phục hồi sự suy giảm chức năng giúp cho
tình trạng của cơ thể trở lại bình thường, kháng các độc tố gây hại tế bào, ngăn ngừa sự
lão hóa, giúp kéo dài sự sống của tế bào và tăng các tế bào mới. Đặc biệt, sâm Ngọc
Linh còn có những tính năng mà sâm Triều Tiên và sâm Trung Quốc không có là tính

kháng khuẩn, chống trầm cảm, giảm lo âu, chống oxy hóa, và hiệp lực tốt với thuốc
kháng sinh, thuốc trị bệnh tiểu đường.[12,24,30]
Sâm Ngọc Linh ngoài thành phần ginsenoside như các sâm khác, còn chứa hợp
chất majonoside R2 (MR2), đây là điểm khác biệt mà các loài sâm khác không có.[15]
Do vậy, việc đánh giá định tính, định lượng ginsenoside, đặc biệt là majornoside R2
(MR2) góp phần tiêu chuẩn hóa nguyên liệu, đánh giá chất lượng sâm Việt Nam, cũng
như để so sánh, phân biệt với các loài sâm khác hay các mẫu dược liệu có hình dạng
giống sâm là rất quan trọng.
Hiện nay, nguồn dược liệu sâm rất phong phú và đa dạng, tuy nhiên nguồn sâm
Ngọc Linh là loại sâm quý hiếm được xếp đầu bảng trong sách đỏ thực vật Việt Nam
năm 1994 và có giá trị kinh tế rất cao,[11,16] chính vì giá trị này mà không ít các nhà
kinh doanh vô tình hay cố ý khẳng định nguồn sâm của mình là sâm Ngọc Linh mặc
dù chưa có đánh giá một cách chính xác về mặt khoa học: đặc điểm hình thái, thành
phần hoá học,... Đứng trước thực trạng này, về mặt hoá phân loại, cần có các chất
chuẩn được tinh sạch từ nguyên liệu sâm Ngọc Linh rõ nguồn gốc như các ginsenoside
, đặc biệt là hợp chất majonoside R2 (MR2), dùng làm chuẩn đánh giá tiêu chuẩn
nguyên liệu sâm Việt Nam. Với mong muốn tiếp tục tìm kiếm các thành phần hoá học
tồn tại trong sâm Ngọc Linh có nguồn gốc rõ ràng để làm các chuẩn đánh giá, kiểm

1


định sâm mà tôi thực hiện đề tài: “Phân lập các hợp chất saponin trong cao sâm Ngọc
Linh (Panax vietnamensis) đã bảo quản”.
1.2 MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI CỦA ĐỀ TÀI
Phân lập các hợp chất saponin từ cao chiết methanol của cây sâm Ngọc Linh
(Panax Vietnamensis).
1.3 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
Cung cấp chất chuẩn đánh dấu (marker compound) phục vụ công tác đánh giá,
kiểm tra chất lượng nguyên liệu cây sâm Ngọc Linh.

Làm tiền đề cho những nghiên cứu sâu hơn về thành phần, hoạt tính sinh học
của những hợp chất saponin đã tách được.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 HỌ NHÂN SÂM (ARALIACEAE)
Theo thống kê năm 1985 (Grushvitsky, Hà Thị Dung), họ Araliaceae ở Việt
Nam có 110 loài, thuộc 18 chi. Trong đó, có 46 loài và 11 thứ là đặc hữu trong hệ thực
vật Việt Nam, đã có 40 loài được sử dụng làm thuốc. Đến nay, số loài chưa được cập
nhật và thống kê đầy đủ nhưng trên thực tế số loài trong họ đã tăng lên trên 130 loài
(Shang, 1983, 1997) với trên 60 loài đặc hữu.[15]
2.2 CHI SÂM (PANAX)
Chi Panax thuộc giới Thực vật (Plantae), ngành Thực vật có hoa
(Magnoliophyta), lớp Hai lá mầm (Magnoliopsida), bộ Hoa tán (Apiales), họ Cam
Tùng (Araliaceae) theo hệ thống phân loại mới nhất của Jun Wen thống kê lại 11 loài
và 1 thứ loài của chi Panax.[22]
Ở Việt Nam, ghi nhận có sự hiện diện của 4 loài thuộc chi sâm: Panax
pseudoginseng Wall, Panax bipinnatifidus Seem, Panax stipuleanatus H. T. Tsaiet K.
M. Feng và Panax vietnamensis Ha et Grushv. Đây là loài thứ 11 được phát hiện trong
vòng 30 năm gần đây, là loài mới đối với khoa học và là loài đặc hữu trong hệ thực vật
Việt Nam.[22]
Panax là cây thảo mộc, sống nhiều năm, cao 0,4-0,8 m. Thân rễ (củ) nạc gồm
nhiều đốt, phân nhánh, nằm ngang, đường kính 1,5-2,5 cm, phần đầu có nhiều vết sẹo
do thân khi sinh tàn lụi, người ta dựa vào sẹo trên thân rễ để tính tuổi của sâm, chiều
dài rễ tùy theo số năm sinh trưởng. Lá kép chân vịt, gồm 2-3 cái, mọc vòng, lá chét
thuôn, dài 10-14 cm, rộng 3-5 cm, gốc nhọn, đầu vuốt nhọn, mép khía răng cưa, cuống
lá chét ngắn dưới 1 cm.[22]

Cụm hoa tán, mọc ở ngọn, thường gồm 1 tán, cá biệt có tán phụ, cuống cụm hoa
dài 15-30 cm. Hoa nhỏ, màu trắng ngà, cuống hoa 1-1,5 cm, đài 5, hợp ở gốc, hình tam

3


giác, 5 cánh hoa hình tam giác rộng, nhị 5, chỉ nhị mảnh, bầu 2 ô, cá biệt 1 ô, bầu nhụy
có 2-3 lá noãn, đầu nhụy chẻ đôi.[22]
Quả hình cầu hoặc hình cầu hơi dẹt, đường kính 0,6-1,0 cm, khi chín màu đỏ
hoặc cam, có chấm đen. Hạt 1-2, gần tròn, đường kính 2-3 mm, dài 3-4 mm, màu trắng
xám.[22]
2.3 PHÂN BỐ
Vùng phân bố của chi này ở Bắc Bán Cầu, từ Himalaya đến Đông Bắc Trung
Quốc, vùng Viễn Đông nước Nga, Hàn Quốc, Nhật Bản và Việt Nam. Sâm có tác dụng
tốt và được nhiều người ưa dùng, cho nên một số loài như Nhân sâm đã được trồng
hàng nghìn hecta tại Hàn Quốc, Trung Quốc và Bắc Mỹ.[22]
2.4 GIỚI THIỆU VỀ SÂM NGỌC LINH
2.4.1 Nguồn gốc và lịch sử phát hiện
Sâm Ngọc Linh cũng là một loại nhân sâm thứ 20 được phát hiện trên thế
giới.[5]
Tên khác: Sâm Việt Nam, sâm khu Năm (K5), sâm Đốt Trúc (Trúc Tiết Nhân
Sâm), củ Ngải Rọm Con (Xê Đăng), hay cây Thuốc Giấu, Vietnam ginseng (Anh).[3]
Năm 1973, lúc 16 giờ ngày 19 tháng 3, đoàn điều tra Dược Liệu ban Dân Y khu
5 do dược sĩ Đào Kim Long và Nguyễn Châu Giang hướng dẫn, đã phát hiện được một
loài Panax mọc thành quần thể ở độ cao 1800 m tại vùng Ngọc Lây, huyện Đắc Tô,
tỉnh Kon Tum, và đặt tên là “sâm Đốt Trúc” với tên khoa học sơ bộ xác định là Panax
articulates L., họ Araliaceae.[3] Theo đánh giá của Tiến sĩ Trần Chí Liêm, Thứ trưởng
Bộ Y tế Việt Nam: đây là cống hiến quan trọng cho khoa học, bổ sung tri thức mới về
vùng phân bố chi Panax xuống tới vĩ tuyến 15 và bổ sung cho chi Panax họ
Araliaceae một loài mới. Sau khi sâm được phát hiện, khu uỷ Khu 5 đã bí mật bảo vệ

và khai thác, giao cho xưởng Dược Trung Trung Bộ chế biến làm thuốc phục vụ cán
bộ, chiến sĩ và nhân dân, đồng thời gửi mẫu ra Bộ Y tế, Viện Dược Liệu Hà Nội
nghiên cứu.[6]
Trải qua hơn 30 năm, sâm Ngọc Linh, một loài sâm đặc hữu của nước ta đã
được thế giới biết đến với tên khoa học là Panax vietnamensis Ha et Grushv. [5]

4


2.4.2 Danh pháp khoa học
Dược sĩ Đào Kim Long đã đặt tên khoa học của cây sâm Ngọc Linh này là
Panax articulatus KL Dao, hay Panax articulatus Kim Long Đào theo tên người phát
hiện.[3] 12 năm sau, tên Nhân Sâm Việt Nam và tên khoa học là Panax vietnamesis Ha
et Grushy, họ Cam Tùng Araliaceae, được công bố tại Viện Thực Vật Kamarov (Liên
Xô cũ) năm 1985, do Hà Thị Dung và I. V. Grushvistky đặt tên.

[5]

Áp dụng quy tắc

quốc tế về danh pháp thực vật công bố năm 1994 (ICBN - Tokyo code), điều 1, mục 3,
phần C, danh pháp khoa học của sâm Ngọc Linh có
thể được nối tên của người thứ hai công bố với tên người thứ nhất qua chữ ex,
và khi đó tên
khoa học của cây nhân sâm Ngọc Linh được viết hợp pháp theo luật quốc tế
hiện nay sẽ phải là
Panax articulatus KL Dao (1973) ex Ha et Gruskv (1985).[5]
Giới (regnum):

Plantae

(không phân hạng):

Angiospermae

(không phân hạng):

Eudicots

(không phân hạng):

Asterids

Bộ (ordo):

Apiales

Họ (familia):

Araliaceae

Phân họ (subfamilia):

Aralioideae

Chi (genus):

Panax

Phân chi (subgenus):

Panax

Đoạn (section):

Panax

Loài (species):

P. vietnamensis

Hình 2.1: Cây sâm Ngọc Linh

2.4.3 Hình thái thực vật
Sâm Ngọc Linh thuộc dạng cây thân thảo, sống nhiều năm nhờ thân rễ, cao
khoảng 40-60 cm, đôi khi trên 1 m. Thân rễ nạc, đường kính 1-3,5 cm, chiều dài tùy

5


theo số năm sinh trưởng, màu vàng nhạt hay màu vàng đất, có nhiều đốt, mang nhiều
vết sẹo, mỗi vết sẹo tương đương với 1 năm tuổi. Thân rễ mang nhiều rễ con và những
vết nhăn dọc, dễ bẻ gãy, mùi thơm nhẹ, vị đắng hơi ngọt. Ở cuối thân rễ có rễ củ
thường ít phát triển, có dạng con quay, hình trụ, đôi khi có dạng hình người, màu vàng
nhạt, mang nhiều rễ con và có vân ngang. Thân rễ to nhất được phát hiện năm 1978 dài
90 cm, có 62 vết sẹo và nặng 710 g.[8]
Thân mọc thẳng đứng, màu xanh hoặc hơi tím, đường kính 5-8 mm, thường
rụng hằng năm sau mùa sinh trưởng. Tuy vậy, đôi khi có 2-3 thân vẫn tồn tại vài năm.
Thân rễ có thể phân nhánh nhiều lần và hình thành một bụi sâm, nhưng rất hiếm. Cây
sâm thường héo chết vào mỗi mùa đông, để rồi mọc trở lại từ củ sâm vào đầu mùa

xuân.[8]
Lá kép hình chân vịt, mọc ở đỉnh thân. Cuống lá kép dài 2-12 cm, mỗi lá kép
thường có 5 lá chét hình trứng ngược, hình mác hoặc bầu dục, mép khía răng cưa, đầu
lá nhọn, đôi khi có mũi nhọn, gốc lá hình nêm. Lá chét ở giữa lớn nhất, dài 15 cm,
rộng 3-5 cm. Gân lá hình lông chim, thường có 10 cặp, gân phụ hình mạng. Phiến lá
màu xanh lục, mảnh, dễ rách, có nhiều lông cứng dài 1-2 mm, mặt dưới ít hơn.[18]
Cây nảy mầm từ hạt chỉ có 1 lá kép với 5 lá chét, năm thứ 3 đa số 2 lá kép, năm
thứ 4 đa số 3 lá kép, năm thứ 5 và 6 đa số 4-5 lá kép, rất hiếm gặp cây 6 lá kép.[18]
Cụm hoa thường xuất hiện ở cây có 3 lá kép trở lên. Cuống cụm hoa dài 10-12
cm mang 1 tán đơn ở tận cùng, đôi khi có thêm 1-4 tán phụ hay 1 hoa đơn ở phía dưới
tán chính. Mỗi cụm hoa có 50-120 hoa, cuống dài 1-1,5 cm.[19]
Hoa màu vàng lục nhạt, đường kính 3-4 mm, gồm 5 lá dài hợp thành hình
chuông, trên chia thành 5 răng nhỏ, hình tam giác, dài 1-1,5 mm, 5 cánh hoa, 5 nhị
màu trắng, dài 1,5-2 mm. Bao phấn hình xoan, đính lưng, đĩa hoa hơi lồi. Bầu cao 11,5 mm, có 2 lá noãn, nhưng thường chỉ có 1 lá noãn phát triển. Hoa thường nở vào
buổi sáng từ 9 giờ đến 11 giờ, lúc này nhiệt độ không khí khoảng 18-20°C và độ ẩm
85-90%. Hoa nở dần từ ngoài vào và từ dưới lên. Đài hoa rụng 1-2 ngày sau khi nở và
tán bắt đầu kết quả. Mùa hoa thay đổi tùy theo vùng nhưng thường bắt đầu từ tháng 4
đến tháng 6.[19]

6


Quả mọng, khi chín màu đỏ tươi, có chấm đen không đều ở đỉnh. Quả chủ yếu
có 1 hạt hình thận, một số ít quả hình cầu dẹt chứa 2 hạt và số quả trên cây bình quân
khoảng 10 đến 30 quả. Quả có chứa 3 hạt hay hơn đến nay chưa tìm thấy.[19]
Trọng lượng trung bình 1 quả là 275mg (ghi nhận trên quả). Thỉnh thoảng gặp
quả khi chín không có chấm đen giống như quả của nhân sâm. Hạt màu trắng hay vàng
nhạt, dài 6-8 mm, rộng 5-6 mm, dày 2 mm, bề mặt có nhiều chỗ lồi lõm. Trọng lượng
trung bình của 1 quả là 275 mg và 1 hạt là 75 mg. Số quả chín tối đa trên 1 tán có thể
đến 40 nhưng thường số hạt thu được đáp ứng yêu cầu gieo trồng chỉ từ 10- 15 hạt.

Quả chín rải rác trong tháng 5-tháng 6, chín rộ vào tháng 8 và giảm dần vào các tháng
cuối năm. Ở triền phía đông Ngọc Linh thuộc tỉnh Quảng Nam, mùa ra hoa kết trái có
thể chậm hơn 1 tháng so với vùng sâm thuộc triền phía tây thuộc tỉnh Kon Tum.[17]
Cây sâm Ngọc Linh đặc biệt ưa ẩm và ưa bóng, thường mọc rải rác hoặc thành
đám nhỏ dưới tán rừng kín xanh ẩm, độ cao 1900-2300 m. Nhiệt độ trung bình ở vùng
o

có sâm mọc tự nhiên từ 15-18 C, độ ẩm 90%, lượng mưa khoảng 3000 mm/năm, đất
nhiều mùn, giàu chất dinh dưỡng.
Bảng 2.1: Kết quả khảo sát hạt thu hái trong tự nhiên.[14]
Khảo sát trên 4910 quả thu hái tự nhiên

%

Tỷ lệ quả 1 hạt

85,3

Tỷ lệ quả 2 hạt

14,7

Tỷ lệ quả có chấm đen

98,8

Tỷ lệ quả không chấm đen

1,2

7


Hình 2.2: Rễ sâm Ngọc Linh trong tự nhiên

Hình 2.3: Rễ sâm Ngọc Linh trồng
2.4.4 Dược tính
Trong hai năm 1974 và 1975, Viện Dược Liệu thuộc Bộ Y tế nghiên cứu thấy
thành phần saponin triterpen của Tam Thất, Nhân Sâm và sâm Ngọc Linh có 9 hoặc 11
chất có Rf ngang nhau, màu giống nhau ở hai hệ dung môi khác nhau. Theo đánh giá
của Nguyễn Minh Đức, Võ Duy Huấn trong nǎm 1994 thì từ sâm Ngọc Linh đã chiết
được 50 hợp chất, xác định cấu trúc hóa học cho thấy 26 hợp chất có cấu trúc đã biết
(thường thấy ở sâm Triều Tiên, sâm Mỹ, sâm Nhật) và 24 saponin dammaran có cấu
trúc mới không bắt gặp tại các loại sâm khác trên thế giới. Sâm Ngọc Linh chứa chủ
yếu các saponin triterpen, nhưng cũng là một trong những cây sâm có hàm lượng
saponin khung dammaran cao nhất (khoảng 12-15%) và số lượng saponin nhiều nhất
so với các loài khác của chi Panax. Ngoài ra trong sâm Ngọc Linh còn có 14 acid béo,

8


16 acid amin (trong đó có 8 acid amin không thay thế được) và 18 nguyên tố đa lượng,
vi lượng.[27]
Những kết quả nghiên cứu, phân lập thành phần hóa học mới nhất được công bố
còn kéo dài danh sách saponin của sâm Ngọc Linh hơn nữa, lên tổng cộng 52 loại.[22]
Những kết quả nghiên cứu mới nhất bổ sung thêm danh sách saponin và acid amin dài
hơn nữa. Theo tiến sĩ Nguyễn Bá Hoạt, cán bộ Viện Dược liệu thì về mặt hoá học, thân
rễ và rễ củ sâm Ngọc Linh hiện nay (2007) đã phân lập được 52 saponin. Trong lá và
cọng đã phân lập được 19 saponin dammaran, trong đó có 8 saponin có cấu trúc mới.
Đã xác định được trong sâm Ngọc Linh 17 acid amin, 20 chất khoáng vi lượng và hàm

lượng tinh dầu là 0,1%.[8]
Sâm Triều Tiên và sâm Trung Quốc mọc ở vùng ôn đới và hàn đới. Chỉ riêng
sâm Việt Nam mọc ở vùng khí hậu nhiệt đới. Khác biệt chính ở các loài sâm này là
đều có hoạt chất chính là saponin nhưng thành phần các nhóm chất khác nhau. Sâm
Việt Nam được xếp cùng nhóm với sâm Triều Tiên là nhóm có hầu hết hoạt chất
saponin thuộc khung dammaran với số lượng và hàm lượng ginsenosid cao, chỉ có 1-2
saponin olean có hàm lượng không đáng kể. Riêng sâm Trung Quốc chỉ có nhóm
saponin dammaran, không có saponin olean. Cả ba được xem là những loài sâm quý
hiện nay. Tuy nhiên chỉ có sâm Việt Nam mới có hợp chất saponin dammaran kiểu
ocotillol với majonosid R2 (MR2) chiếm hơn 50% hàm lượng saponin có trong sâm
Việt Nam. Thành phần này quyết định những khác biệt của sâm Việt Nam so với sâm
Triều Tiên và sâm Trung Quốc trong trị liệu.[25] Đặc biệt MR2 chiếm gần 50% hàm
lượng saponin toàn phần từ phần dưới mặt đất của SVN và trở thành 1 hợp chất chủ
yếu của SVN so với thành phần saponin trong các loài sâm khác trên thế giới và gấp
48 lần hiệu suất chiết được từ Đại Diệp Tam Thất (Panax japonicum C.A. Mey. Var.
major (Burk.) C.Y.Wu et K.M.Feng).[31]Hoạt chất majonoside R2 (MR2) có tác động
ức chế cả giai đoạn bắt đầu và giai đoạn tiến triển của tế bào ung thư biểu mô da chuột
được gây bằng nitric oxide phối hợp với 12-O-tetradecanoylphorbol-13 acetate (TPA)
hay bằng peroxynitrite phối hợp với TPA.[25]
Như vậy, sâm Việt Nam là một trong những loại sâm có hàm lượng saponin
nhiều nhất, tương tự một số cây sâm quý đã từng được nghiên cứu sử dụng từ lâu trên
thế giới. Hợp chất hóa học đa dạng và tác dụng thực tiễn đối với sức khỏe của con

9


người khiến sâm Ngọc Linh hiện nay được bán trên thị trường với giá càng ngày càng
cao, thậm chí còn cao hơn sâm Triều Tiên nhiều lần.[13]
2.4.5 Quá trình nghiên cứu TPHH của sâm Ngọc Linh
1973: Nguyễn Thới Nhâm, Nguyễn Văn Bàn (Viện Dược Liệu). Sơ bộ phân

tích trên SKLM so sánh sâm Việt Nam với Hồng Sâm Triều Tiên và Sâm Tam Thất.
1976: Nguyễn Thới Nhâm, Lutomski, J ( Viện cây thuốc Poznan-Balan). Phân
lập 13 hợp chất saponin đặt tên K5VN Panax osid 1-13 tương tự như saponosid có
trong Sâm Triều Tiên.
1978- 1981: Nguyễn Thới Nhâm và các cộng sự (Đơn vị nghiên cứu chuyên đề
SK5). Nghiên cứu thành phần hóa học cơ bản và hợp chất saponin SVN: Xác định các
acid béo, acid amin, các yếu tố vi đa lượng v.v... Phân lập được các saponin G.Rb1,
G.Rg1 và MR2.
1987: Nguyễn Thới Nhâm, Trần Công Luận, Lutomski, J (Viện cây thuốc
Poznan- Balan). Phân lập và xác định cấu trúc 5 hợp chất saponin (MR2, PG.RT4,
G.Rg1, G.Rd, G.Rb1).
1987-1990: Nguyễn Thới Nhâm và cộng sự (Trung tâm Sâm VN). Nghiên cứu
thành phần hoá học trong callus SVN nuôi cấy mô. Phân lập được 5 saponin và xác
định được cấu trúc của PG-F11 và VG-R1. Các thành phần khác như acid béo, acid
amin, b- sitosterol, daucosterin và các yếu tố vi đa lượng cũng được xác định.
1987-1990: Trần Công Luận, Lutomski, J (Viện cây thuốc Poznan-Ba lan).
Phân lập và xác định cấu trúc 7 polyacetylen trong sâm VN.
1990: Nguyễn Minh Đức, Yamasaki K (Viện nghiên cứu khoa học Dược,
Trường đại học Y Hiroshima - Nhật). Phân lập và xác định cấu trúc 49 saponin trong
SVN, phát hiện 24 saponin mới, đặt tên VG.R1-R24.
1999-2001: Võ Duy Huấn, Yamasaki, K (Viện nghiên cứu khoa học Dược,
Trường đại học Y Hiroshima – Nhật). Phân lập và xác định cấu trúc 19 saponin trong
lá SVN, phát hiện 8 saponin mới đặt tên VG.L1-L8.
1999-2001: Trung tâm Sâm và Dược liệu Tp.HCM và Sở Y tế Quảng Nam.
Tiêu chuẩn hóa nguyên liệu: phần thân rễ và rễ củ (đã đưa vào Dược điển Việt Nam
tập 3) và phần lá (dự thảo).

10

2001-2002: Trần Lê Quan, Kadota, S (Viện nghiên cứu Y học Phương Đông,
trường Đại học Y Dược Toyama, Nhật bản). Phát hiên thêm 3 saponin và 1 genin
trong SVN, 2 saponin mới là 20-O-Me-G.Rh1 và VG-R25.
Một vài cấu trúc các hợp chất saponin

Hình 2.4:

Hình 2.5:

Cấu trúc hóa học của saponin MR2

Cấu trúc hóa học của saponin Rb1

Hình 2.6:

Hình 2.7:

Cấu trúc hóa học của saponin Rd

Cấu trúc hóa học của saponin Rg1

2.5 TỔNG QUAN VỀ HỢP CHẤT SAPONIN
2.5.1 Định nghĩa

11


Saponin là một nhóm glycosid lớn mà cấu trúc hóa học gồm có hai phần: phần
đường và phần không đường thường gọi là aglycon, gặp rộng rãi trong thực vật, có
tính chất đặc trưng. Saponin còn gọi là saponosid do chữ latinh “sapo” nghĩa là “xà

phòng” (vì tạo bọt như xà phòng). Tuy vậy một vài tính chất trên không thể hiện ở một
vài saponin.Ví dụ: sarsaparillosid thì không có tính phá huyết cũng như tính tạo phức
với cholesterol.[9]
Saponin cũng có trong một số động vật như hải sâm, cá sao.[1]
Một số dược liệu chứa saponin: Atisô, Bạch Thược, Cam Thảo, Cát Cánh, Cỏ
Nhọ Nồi, Dâm Dương Hoắc, Dứa Bà, Đại, Hoa Hoè, Hoàng Kỳ, Kim Ngân, Mạch
Môn, Ngưu Tất, Nhân Sâm, Phục Linh, Rau Má, Râu Mèo, Ngũ Gia Bì Chân Chim,
Sài Đất, Sài Hồ, Sài Hồ Nam Sơn Thù, Tam Thất, Táo Nhân, Thất Diệp Đởm, Thiên
Môn, Trạch Tả, Trinh Nữ Hoàng Cung, Viễn Chí, Vối.[2]
2.5.2 Tính chất của saponin
Saponin thường kết tinh ở dạng vô định hình , vị đắng, khó tinh chế, điểm nóng
chảy từ 200°C trở lên . Bị tủa bởi acetat chì , sulfat amonium, hydroxid barium...Phần
genin tức là sapogenin và dẫn chất acetyl sapogenin thường dễ kết tinh hơn saponin. [9]
Saponin triterpenoid thì có loại trung tính và loại acid, saponin steroid thì có
loại trung tính và loại kiềm.[9]
Tan trong nước, cồn, rất ít tan trong aceton, eter, hexan.[9]
Tạo bọt nhiều và bền khi lắc với nước vì có hoạt tính bề mặt cao. Có thể giải
thích là do phân tử saponin có phần ưa nước và phần kị nước. Tính chất này làm cho
saponin giống với xà phòng: có tính nhũ hóa và tẩy sạch.[9]
Làm vỡ hồng cầu ngay ở những nồng độ rất loãng . Saponin làm vỡ tế bào hồng
cầu còn gọi là tính phá huyết

. Tính phá huyết có liên quan đến sự tạo phức giữa

saponin với cholesterol và các ester của cholesterol trong màng hồng cầu, nhưng lại
thấy có nhiều trường hợp chỉ số phá huyết và khả năng phá huyết không tỉ lệ thuận với
nhau nên phải xét đến ảnh hưởng của saponin trên các thành phần khác của màng hồng
cầu. Qua việc theo dõi tính phá huyết, người ta thấy rằng cấu trúc của phần aglycon có
tác dụng trực tiếp đến tính phá huyết còn phần đường ảnh hưởng đến mức độ phá

12


huyết. Hồng cầu của các động vật khác nhau cũng bị ảnh hưởng khác nhau đối với một
loại saponin.[1]
Ðộc với cá vì saponin làm tăng tính thấm của biểu mô đường hô hấp nên làm
mất các chất điện giải cần thiết, ngoài ra có tác dụng diệt các loài thân mềm như giun,
sán, ốc sên.[1]
Kích ứng niêm mạc gây hắt hơi, đỏ mắt, có tác dụng long đờm, lợi tiểu, liều cao
gây nôn mửa, đi lỏng.[4]
Có thể tạo phức với cholesterol hoặc với các chất 3-b-hydroxysteroid khác.[9]
Dưới tác dụng của enzym có trong thực vật hay vi khuẩn hoặc do axit loãng,
saponin bị thuỷ phân thành các phần gồm sapogenin và phần đường gồm một hoặc
nhiều phân tử đường. Các đường phổ biến là D-glucose, D-galactose, L-arabinose ...
Phần sapogenin có thể là sapogenin steroid hoặc sapogenin triterpenoid.[4]
2.5.3 Phân loại saponin (theo thành phần hóa học)
Saponin được phân loại thành hai nhóm lớn dựa vào phần aglycon là: saponin
steroid và saponin triterpen. Trong đó, saponin triterpen còn được chia thành
pentacyclic (khung oleanan, ursan, hopan, lupan…) và tetracyclic (khung dammaran,
nostan, cucurbitan…), còn saponin steroid thì có các nhóm như spirostan, furostan…[7]
Saponin

Saponin triterpenoid (30C)
Pentacyclic

(5vòng 6 cạnh)
1. Olean
2. Ursan
(4 vòng 6 cạnh,
1 vòng 5 cạnh)

3. Lupan
4. Hopan

Saponin steroid (27C)

Tetracyclic

1. Spirostan
2. Furostan
3. Aminofurostan
4. Spirosolan
5. Solanidan
6. Cấu trúc khác

5. Dammaran
6. Lanostan
7. Cucurbitan

Hình 2.8: Phân loại saponin theo cấu trúc hóa học.[7]

13


30

19
12

29

21
19

18

12

22

17

1

15

2

1

16

7

4

5

27

3

6

28

19

18

17

14

9

15

2

16

12

22

8

1

7

28
15

8

5
3

6
24 23

17

2
27

7

4
6

Hopan
24 23

14

22

14

9
10

4

18

26

25

29

21

13

11

5
3

29

20
19

30

26

25

30

20
21

13

11

10

27

Ursan

24 23

12

1

7

4
6

Oleanan

24 23

16

15
7

10

5
3

28

14

9

2

8

22

17

26

25

28

14

9
10

18
13

11

26

25

20

30

21

20

13

11

29

Lupan

27

16


Hình 2.9: Một số khung triterpen[7]
2.5.4 Sự phân bố trong thực vật
Saponin steroid thường gặp trong những cây một lá mầm. Các họ hay gặp là:
Amaryllidaceae, Dioscoreaceae, Liliaceae, Smilacaceae. Ðáng chú ý nhất là một số
loài thuộc chi Dioscorea L. Agave L.Yucca L.[22]
Saponin triterpenoid thường gặp trong những cây hai lá mầm thuộc các họ như:
Acanthaceae,

Amaranthaceae,

Araliaceae,

Campanulaceae,

Caryophyllaceae,

Fabaceae, Polygalaceae, Rubiaceae, Sapindaceae, Sapotaceae.[22]
Trong cây saponin thường tích lũy ở những bộ phận khác nhau: tích lũy ở quả như Bồ
Kết, Bồ Hòn, rễ như Cam Thảo, Viễn Chí, Cát Cánh, lá như Dứa Mỹ.[2]
2.5.5 Hoạt tính của saponin
Kháng khuẩn và kháng nấm: Do có khả năng tạo phức với sterol của màng tế

bào nấm làm màng nấm tan rã.[12,15]
Kháng viêm.[30]

15