Định lượng acid chlorogenic trong dược liệu ké đầu ngựa (fructus xanthii strumarii) thu hái tại việt nam bằng phương pháp HPLC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA Y DƯỢC

NGUYỄN THỊ HƯƠNG TRANG

ĐỊNH LƯỢNG ACID CHLOROGENIC
TRONG DƯỢC LIỆU KÉ ĐẦU NGỰA
(Fructus Xanthii strumarii) THU HÁI TẠI
VIỆT NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HPLC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC

Hà Nội - 2020


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA Y DƯỢC

Người thực hiện: NGUYỄN THỊ HƯƠNG TRANG

ĐỊNH LƯỢNG ACID CHLOROGENIC
TRONG DƯỢC LIỆU KÉ ĐẦU NGỰA
(Fructus Xanthii strumarii) THU HÁI TẠI
VIỆT NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP HPLC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
(NGÀNH DƯỢC HỌC)

Khóa: QH.2015.Y
Người hướng dẫn:

TS. NGUYỄN THỊ PHƯƠNG
TS. NGUYỄN THỊ THANH BÌNH

Hà Nội - 2020


LỜI CẢM ƠN
Khoá luận này được thực hiện và hoàn thành tại Khoa Hóa phân tích - Tiêu
chuẩn, Viện Dược Liệu với sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Phương và TS.
Nguyễn Thị Thanh Bình.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thị Phương (Khoa Hóa
phân tích - Tiêu chuẩn, Viện Dược liệu) và TS. Nguyễn Thị Thanh Bình (Bộ môn
Hóa dược và kiểm nghiệm, Khoa Y Dược – Đại học Quốc gia Hà Nội) là những
người thầy đã trực tiếp hướng dẫn tận tình, chu đáo, luôn chỉ bảo, góp ý, đưa ra
những ý kiến quý báu và động viên em hoàn thiện khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Viện Dược liệu, PGS.TS. Phương
Thiện Thương (Trưởng khoa Hóa phân tích – Tiêu chuẩn, Viện Dược liệu) cùng các
anh chị, cán bộ nhân viên khoa Hóa phân tích – Tiêu chuẩn, Viện Dược liệu đã
nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi nhất để em hoàn thành khóa luận.
Em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể thầy cô trong Khoa Y – Dược, những
người thầy đã luôn tận tâm dạy dỗ, trang bị cho em những kiến thức quý giá trong
những năm tháng theo học tại trường.
Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn ở bên cạnh động
viên, ủng hộ và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành
khóa luận.
Sau cùng, em xin kính chúc các thầy cô luôn mạnh khỏe, hạnh phúc và thành
công trong công việc cũng như trong cuộc sống.
Hà Nội, ngày 09 tháng 06 năm 2020
Sinh viên

Nguyễn Thị Hương Trang


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU
Ký hiệu

Tên tiếng Anh hoặc tên khoa học

Tiếng Việt

ACN

Acetonitrile

Acetonitril

AOAC

Association of Official Analytical
Chemists

Hiệp hội các nhà Hóa phân
tích

CGA

Acid chlorogenic

Axit clorogenic

HPLC
HPLCDAD

High Performance Liquid
Chromatography
High performance Liquid
Chromatography-Diod array
detector

Sắc ký lỏng hiệu năng cao
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
ghép nối đầu dò mảng diod

HPLC-UV

High Performance Liquid
Chromatography-Ultraviolet

Sắc ký lỏng hiệu năng cao
ghép nối đầu dò tử ngoại

MeOH

Methanol

Methanol

Methanol extracts of fruits

Chiết xuất methanol quả của

of Xanthium strumarium

Xanthium strumarium

MEXL

Methanol extracts of leaves
of Xanthium strumarium

Chiết xuất methanol của lá cây

MEXS

Methanol extracts of stems
of Xanthium strumarium

Chiết xuất methanol phần thân
cây Xanthium strumarium

RSD

Relative Standard Deviation

Độ lệch chuẩn tương đối

RP-HPLCDAD

Reversed phase High performance
Liquid Chromatography-Diod array

detector

Sắc ký lỏng hiệu năng cao pha
đảo ghép nối đầu dò mảng
diod

MEX

Xanthium strumarium

TLTK

Tài liệu tham khảo

tt/tt

Thể tích/Thể tích


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Hình ảnh cây Ké đầu ngựa Xanthium strumarium L..................................3
Hình 1.2. Hợp chất axit caffeic (22) và xanthiumnolic A (23) .................................6
Hình 1.3. Các hợp chất coumarin được phân lập từ Xanthium strumarium L. ..........8
Hình 1.4. Các hợp chất liganolid được phân lập từ Xanthium strumarium L. ...........8
Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của acid chlorogenic .....................................................15
Hình 2.1. Hình ảnh dược liệu Ké đầu ngựa lưu trữ tại Viện Dược liệu ...................20
Hình 3.1. Sắc ký đồ HPLC phân tích acid chlorogenic trong dược liệu Ké đầu ngựa..27
Hình 3.2. Sắc ký đồ đánh giá tính chọn lọc của phương pháp........................................28
Hình 3.3. Đường chuẩn biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ CGA và diện tích pic....30

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Cấu trúc của các hợp chất sesquiterpenoid phân lập từ Xanthium
strumarium L ...............................................................................................................4
Bảng 1.2. Cấu trúc các dẫn xuất của axit caffeoylquinic được phân lập từ Xanthium
strumarium L. ..............................................................................................................7
Bảng 1.3. Cấu trúc của các hợp chất steroid và glycosid đã được phân lập từ
Xanthium strumarium L. .............................................................................................9
Bảng 1.4. Một số phương pháp xác định acid chlorogenic ......................................17
Bảng 2.1. Danh sách các mẫu dược liệu Ké đầu ngựa thu thập ...............................20
Bảng 3.1. Các thông số đánh giá đối với acid chlorogenic ......................................27
Bảng 3.2. Kết quả đánh giá tính thích hợp hệ thống ................................................29
Bảng 3.3. Quan hệ tuyến tính giữa nồng độ và diện tích của pic CGA ...................29
Bảng 3.4. Kết quả đánh giá độ lặp lại .......................................................................31
Bảng 3.5. Kết quả đánh giá độ đúng của phương pháp ............................................32
Bảng 3.6. Hàm lượng acid chlorogenic trong mẫu dược liệu Ké đầu ngựa thu hái tại
Việt Nam ...................................................................................................................32


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.....................................................................................2
1.1. Tổng quan về cây Ké đầu ngựa (Xanthium strumarium L.) ..............................2
1.1.1. Vị trí phân loại ............................................................................................2
1.1.2. Đặc điểm thực vật và phân bố .....................................................................2
1.1.3. Bộ phận dùng ..............................................................................................3
1.1.4. Thành phần hóa học ....................................................................................3
1.1.5. Một số tác dụng dược lý của cây Ké đầu ngựa .........................................11
1.2. Tổng quan về acid chlorogenic ........................................................................15
1.2.1. Công thức hóa học ....................................................................................15

1.2.2. Tính chất vật lý..........................................................................................15
1.2.3. Tác dụng dược lý.......................................................................................15
1.2.4. Một số phương pháp xác định acid chlorogenic .......................................16
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................20
2.1. Đối tượng nghiên cứu.......................................................................................20
2.2. Chất chuẩn, hóa chất và thiết bị .......................................................................21
2.2.1. Chất chuẩn ..................................................................................................21
2.2.2. Hóa chất .....................................................................................................21
2.2.3. Thiết bị .......................................................................................................21
2.3. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................21
2.3.1. Chuẩn bị dung dịch thử ..............................................................................21
2.3.2. Chuẩn bị dung dịch chuẩn ..........................................................................22
2.3.3. Xây dựng phương pháp định lượng acid cholorogenic trong Ké đầu ngựa
...................................................................................................................................22
2.3.4. Áp dụng trên một số mẫu dược liệu Ké đầu ngựa .....................................25
2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu..........................................................................25


CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ .........................................................................................26
3.1. Khảo sát điều kiện phân tích và quy trình xử lý mẫu ......................................26
3.2. Thẩm định phương pháp phân tích ..................................................................28
3.2.1. Tính chọn lọc của phương pháp .................................................................28
3.2.2. Tính thích hợp của hệ thống.......................................................................28
3.2.3. Xác định khoảng tuyến tính và xây dựng đường chuẩn.............................29
3.2.4. Giới hạn phát hiện (LOD) và giới hạn định lượng (LOQ) .........................30
3.2.5. Độ lặp lại ....................................................................................................30
3.2.6. Độ đúng ......................................................................................................31
3.3. Áp dụng phương pháp đánh giá hàm lượng acid chlorogenic trong các mẫu
dược liệu Ké đầu ngựa ..............................................................................................32
CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN ......................................................................................34

4.1. Về thu thập mẫu dược liệu ...............................................................................34
4.2. Về xây dựng phương pháp định lượng ............................................................34
4.3. Về thẩm định phương pháp định lượng ...........................................................35
4.4. Về kết quả áp dụng phương pháp HPLC định lượng acid chlorogenic trong
dược liệu Ké đầu ngựa thu hái tại Việt Nam.............................................................35
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ....................................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO


ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với sự tiến bộ của nền cách mạng khoa học – kỹ thuật, con người dần
có xu hướng “trở về với thiên nhiên”, nền Y học cổ truyền ngày càng được quan
tâm, nghiên cứu và phát triển. Trong đó, việc tập trung tìm kiếm, phân lập các hoạt
chất chữa bệnh từ các loài dược liệu tự nhiên đã mang lại giá trị to lớn và có ý nghĩa
vô cùng thiết thực cho công cuộc chăm sóc sức khỏe con người.
Ké đầu ngựa có tên khoa học Xanthium strumarium L., thuộc họ Cúc
Asteraceae, là một trong những vị thuốc quý được sử dụng rộng rãi trong nền Y học
truyền thống Việt Nam và Trung Quốc với nhiều công dụng như tiêu độc, sát trùng,
tán phong, trừ thấp. Ké đầu ngựa thường được dùng để chữa phong hàn đau đầu, tay
chân đau co rút, phong tê thấp, đau khớp, bướu cổ, mày đay, lở ngứa, mụn nhọt [3].
Bên cạnh đó, đây còn là loại dược liệu có nhiều tác dụng dược lý quan trọng như ức
chế khối u, kháng viêm, kháng khuẩn, chống oxy hóa và chống đái tháo đường.
Trong Ké đầu ngựa có chứa các nhóm chất mang hoạt tính sinh học, trong đó
phải kể đến acid chlorogenic – một hợp chất hóa học thuộc nhóm axit phenolic, có
công dụng chống oxy hóa, chống đột biến gen, ngăn chặn sự phát triển tế bào ung
thư, chống vi rút và kháng khuẩn. Acid chlorogenic là hoạt chất được yêu cầu định
lượng trong nhiều loài dược liệu như Kim ngân hoa theo Dược điển Trung Quốc
2015 [51]; các chuyên luận trong Dược điển Mỹ 38 [54]. Tuy nhiên, Dược điển Việt
Nam V chưa đề cập tới định lượng acid chlorogenic trong dược liệu Ké đầu ngựa,
mới chỉ có các công trình nghiên cứu định lượng acid chlorogenic trong dược liệu

bằng các phương pháp HPLC tại Việt Nam [2].
Từ thực tiễn trên, để góp phần xây dựng một phương pháp kiểm nghiệm
dược liệu chính xác, đơn giản và có thể ứng dụng rộng rãi, tôi đã tiến hành đề tài
“Định lượng acid chlorogenic trong dược liệu Ké đầu ngựa (Fructus Xanthii
strumarii) thu hái tại Việt Nam bằng phương pháp HPLC” với 2 mục tiêu:
-

-

Xây dựng và thẩm định phương pháp định lượng acid chlorogenic trong
dược liệu Ké đầu ngựa bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao
(HPLC).
Ứng dụng phương pháp HPLC đã xây dựng để định lượng acid chlorogenic
trong một số mẫu dược liệu Ké đầu ngựa thu hái tại các vùng khác nhau của
Việt Nam.

1


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

Tổng quan về cây Ké đầu ngựa (Xanthium strumarium L.)

1.1.1. Vị trí phân loại
Ké đầu ngựa có tên khoa học là Xanthium strumarium L., thuộc họ Cúc
Asteraceae, hay còn gọi là Thương nhĩ (tên Trung Quốc), Phát ma (tên Thổ). Ở
Trung Quốc, gọi quả ké là Thương nhĩ tử (Fructus Xanthii strumarii) [4].
Vị trí phân loại của Xanthium strumarium L.:
Giới: Thực vật (Plants)

Ngành: Ngọc lan (Magnoliaphyta)
Lớp: Ngọc lan (Magnoliopsida)
Bộ: Cúc (Asterales)
Họ: Cúc (Asteraceae)
Chi: Xanthium L.
Loài: Xanthium strumarium L. [65]
1.1.2. Đặc điểm thực vật và phân bố
Cây thảo, sống hàng năm, cao khoảng 50 - 80 cm, ít phân cành. Thân hình
trụ, cứng, có khía, màu lục, đôi khi có điểm những chấm màu nâu tím, có lông
cứng. Lá mọc so le, dài 4 - 10 cm, rộng 4 - 12 cm, chia làm 3 - 5 thùy, mép khía
răng không đều, có lông ngắn và cứng ở cả hai mặt, gân chính 3, cuống lá dài 10
cm, có lông cứng [3].
Cụm hoa mọc ở đầu cành hoặc kẽ lá, màu lục nhạt, gồm hai loại đầu, cùng
gốc, nhưng đầu trên nhỏ mang hoa lưỡng tính, đầu khác mang hoa cái. Lá bắc xếp
thành hai hàng, có lông. Hoa lưỡng tính hình ống, không có mào lông, tràng có 5
thùy, nhị 5, hoa cái không có tràng và mào lông. Quả bế đôi, hình trứng, có hai sừng
nhọn ở đầu và phủ dày gai móc, dài 12 - 15 mm, rộng 7 mm [3].
Chi Xanthium L. chỉ có một loài Ké đầu ngựa ở Việt Nam. Cây có nguồn gốc
ở châu Mỹ, sau lan ra khắp các vùng cận nhiệt đới và nhiệt đới châu Á, châu Phi và
cả ở châu Âu. Ở Việt Nam, Ké đầu ngựa có ở hầu hết các tỉnh miền núi, trung du và
đồng bằng, nhất là các tỉnh phía Bắc, từ Nghệ An trở ra [3].

2


Ké đầu ngựa ưa sáng và ưa ẩm, thường mọc tương đối tập trung thành đám
lớn ở các bãi trống, ven đường đi hoặc trên các ruộng trồng hoa màu mới, bỏ hoang.
Cây mọc từ hạt vào khoảng tháng 4 - 5, sinh trưởng nhanh trong mùa hè, mùa hoa
quả tháng 5 - 8, sau khi có quả sẽ tàn lụi vào khoảng giữa mùa thu [3].

Hình 1.1. Hình ảnh cây Ké đầu ngựa Xanthium strumarium L. [64]
1.1.3. Bộ phận dùng
Quả và toàn bộ phần trên mặt đất cây Ké đầu ngựa, quả thu hái khi chưa ngả
màu vàng, phơi hoặc sấy khô [3].
1.1.4. Thành phần hóa học
1.1.4.1. Các Sesquiterpenoid
Sesquiterpenoid là thành phần đặc trưng trong nhóm thực vật họ Cúc
Asteraceae, có nhiều chức năng sinh học và tác dụng dược lý quan trọng như chống
vi khuẩn, chống vi rút, chống khối u và chống viêm [45, 55].
Năm 2015, 8 sesquiterpene đã được phân lập từ quả của X. strumarium, bao
gồm sibirolid A (1), sibirolid B (2) và norxanthantolid A – F (3 - 8) [46]. Năm
2008, Han Ting và các cộng sự cũng phân lập được 1β-hydroxyl-5α-chloro-8-peixanthatin (9) và 11α,13-dihydro-8-epi-xanthatin (10) từ phần trên mặt đất của X.
strumarium [13]. Hai xanthanolid mới là 6β,9β-dihydroxy-8-epi-xanthatin (11) và
2-hydroxytomentosin-1β,5β-epoxid (12) sau đó cũng được tìm thấy trong chiết xuất
từ lá cây Xanthium strumarium L. [35].
Bên cạnh đó, dịch chiết lá X. strumarium cũng cho thấy sự có mặt của các
hợp chất xanthinin (13), xanthumin (14), xanthanol (15), xanthatin (16), xanthinosin
(17) [36, 59]. Ngoài ra, vào năm 1998, Ahmed A. Mahmoud đã phân lập được 3
loại xanthanolid mới từ phần trên mặt đất của X. strumarium bằng phương pháp phổ
1D, 2D NMR độ phân giải cao là 11α,13-dihydroxanthatin (18), 4β,5β3


epoxyxanthatin-1α,4α-endoperoxid (19) và axit 1β,4β,4α,5α-diepoxyxanth-11(13)en-12-oic (20) [34].
Bảng 1.1. Cấu trúc của các hợp chất sesquiterpenoid phân lập từ
Xanthium strumarium L.
STT

Tên chất

1

Sibirolid A

2

Sibirolid B

3

4

Cấu trúc hóa học

TLTK

Norxanthantolid A

Norxanthantolid B
[46]

5

Norxanthantolid C

6

Norxanthantolid D

7

Norxanthantolid E

8

Norxanthantolid F

9

1β-hydroxyl-5α-

[13]

chloro-8-pei-xanthatin

4


10

11

11α,13-dihydro-8-epixanthatin
6β,9β-dihydroxy-8-epixanthatin
[35]

12

2-hydroxytomentosin1β,5β-epoxid

13

Xanthinin

14

Xanthumin

15

Xanthanol

16

Xanthatin

17

Xanthinosin

18

19

[36, 59]

11α, 13dihydroxanthatin

4β,5β-epoxyxanthatin-

[34]

1α,4α-endoperoxid
1β,4β,4α,5α-

20

diepoxyxanth-11(13)en-12-oic axit

5


1.1.4.2.

Các Phenylpropenoid

Phenylpropenoid là một trong những nhóm chất quan trọng được tìm thấy
trong X. strumarium, tính đến hiện nay, có khoảng 45 loại phenylpropenoid đã được
tìm thấy trong loại cây này. Trong đó, các phenolic axit, đặc biệt là axit clorogenic
(21) phân lập được từ quả X. strumarium được xem là chất mang tác dụng chống
viêm, giảm đau chính của cây [15].
Năm 2012, D. P. Pandey và M. A. Rather đã phân lập được trong dịch chiết
methanol cây X. strumarium hợp chất axit caffeic (22) bằng các phương pháp phổ
[39]. Năm 2017, từ chiết xuất quả X. strumarium đã xác định được năm hợp chất
phenylpropanoid mới là xanthiumnolic A (23) và xanthiumnolic B-E [23].

(22)

(23)

Hình 1.2. Hợp chất axit caffeic (22) và xanthiumnolic A (23)

Trong khoảng thời gian từ năm 1993 - 2016, 10 dẫn xuất của axit
caffeoylquinic (CQA) cũng được tìm thấy trong các bộ phận của X. strumarium,
bao gồm: Axit 1,3,5-tri-O-CQA (24), axit 3,5-di-O-CQA (25) [7], axit 3,5dimethyl-CQA (26), axit 1,5-di-O-CQA (27), axit 1,3-di-O-CQA (28) [20], axit 5O-CQA (29), axit 1,4-di-O-CQA (30), axit 4,5-di-O-CQA (31) [14], axit 4-O-CQA
methyl este (32), axit chlorogenic (21) [9].

6


Bảng 1.2. Cấu trúc các dẫn xuất của axit caffeoylquinic được phân lập từ
Xanthium strumarium L.

S
T
T

21
24

25

Hợp chất
Caffeoyl

Axit clogenic
Axit 1,3,5-triO-CQA
Axit 3,5-di-OCQA

R1

R2

R3

R4

R5

H

H

H

Caffeoyl

H

Caffeoyl

Caffeoyl

H

Caffeoyl

H

H

Caffeoyl

H

Caffeoyl

H

H

Caffeoyl

H

Caffeoyl

CH3

Axit 3,526

dimethylCQA

27

Axit 1,5-di-OCQA

Caffeoyl

H

H

Caffeoyl

H

28

Axit 1,3-di-OCQA

Caffeoyl

Caffeoyl

H

H

H

29

Axit 5-OCQA

H

H

H

Caffeoyl

H

Caffeoyl

H

H

Caffeoyl

H

30

Axit 1,4-di-OCQA

31

Axit 4,5-di-OCQA

H

H

Caffeoyl

Caffeoyl

H

32

Axit 4-OCQA methyl
este

H

H

Caffeoyl

H

CH3

7


1.1.4.3.

Các Coumarin và Lignanoid

Trong những năm gần đây, một số nghiên cứu đã phân lập được các hợp chất
lignanoid và coumarin trong X. strumarium. Cụ thể, năm 2011, Suqin Kan và những
cộng sự đã tách chiết được từ rễ cây X. strumarium 4 loại coumarin là scopoletin
(33), jatrocin B (34), cleomiscosin A (35) và cleomiscosin C (36) bằng phương
pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR và phương pháp khối phổ MS [26].

(33)

(34)

(35)

(36)

Hình 1.3. Các hợp chất coumarin được phân lập từ Xanthium strumarium L.
Năm 2018, trong một nghiên cứu về nhóm chất lignan trong quả khô Ké đầu
ngựa (Fructus Xanthii strumarii) của H. Jiang và cộng sự đã phân lập được nhiều
hợp chất lignanoid khác, ví dụ như: (-)-1-O-β-D-glucopyranosyl-2-{2-methoxy-4[1-(E)-propen-3-ol]phenoxyl}-propane-3-ol
(37),
leptolepisol
D
(38),
dihydrodehydrodiconiferyl alcohol (39), chushizisin E (40) [24].

(37)

(39)

(38)
(40)
Hình 1.4. Các hợp chất liganolid được phân lập từ Xanthium strumarium L.
8


1.1.4.4.

Các hợp chất khác

Ngoài những nhóm chất chính nêu trên, trong cây X. strumarium còn chứa
rất nhiều nhóm chất hóa học khác. Trong nghiên cứu về các thành phần hóa học từ
rễ cây Xanthium sibiricum của Suqin Kan và cộng sự năm 2011 không chỉ phân lập
được 4 coumarin nêu trên mà còn phân lập được năm hợp chất steroid, bao gồm: βsitostenon (41), β-sitosterol (42), daucosterol (43), stigmast-4-en-β-ol-3-on (44) và
5α,8α-epidioxy-22E-ergosta-6,22-dien-3β-ol (45) [26].
Các nhóm chất glycosid cũng được chứng minh sự có mặt của chúng trong
X. strumarium, năm 1975, JC. Craig và các cộng sự đã xác định được tác nhân hạ
đường huyết – carboxyatractylosid (46) từ X. strumarium [10].
Năm 2013, 4 hợp chất glycosid mới đã được phân lập từ chiết xuất ethanol
của Fructus Xanthii là 3β-norpinan-2-on-3-O-β-D-apiofuranosyl-(1→6)-β-Dglucopyranosid (47), (6Z)-3-hydroxymethyl-7-methylocta-1,6-dien-3-ol-8-O-β-Dglucopyranosid (48), (6E)-3-hydroxymethyl-7-methylocta-1,6-dien-3-ol-8-O-β-Dglucopyranosid (49) và 7-[(β-D-apiofuranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl)
oxymethy]-8,8-dimethyl-4,8-dihydrobenzo [1,4] thiazin-3,5-dion (50) [21].
Bảng 1.3. Cấu trúc của các hợp chất steroid và glycosid đã được phân lập từ
Xanthium strumarium L.
STT

Tên chất

41

β-sitostenon

42

β-sitosterol

Cấu trúc hóa học

TLTK

[26]
43

Daucosterol

44

Stigmast-4-en-β-ol-3-on

9


45

5α,8α-epidioxy-22Eergosta-6,22-dien-3β-ol

46

Carboxyatractylosid

[10]

3β-norpinan-2-on-3-O47

β-D-apiofuranosyl(1→6)-β-Dglucopyranosid

48

(6Z)-3-hydroxymethyl7-methylocta-1,6-dien3-ol-8-O-β-Dglucopyranosid
(6E)-3-hydroxymethyl-

49

50

[22]

7-methylocta-1,6-dien3-ol-8-O-β-Dglucopyranosid
7-[(β-D-apiofuranosyl(1→6)-β-Dglucopyranosyl)
oxymethy]-8,8dimethyl-4,8dihydrobenzo[1,4]
thiazin-3,5-dion

Ngoài ra, tại Việt Nam, trong hai năm 1969 và 1970, Đỗ Tất Lợi, Phạm Kim
Loan và Nguyễn Văn Cát (Trường Đại học Dược Hà Nội) cũng đã định tính và định
lượng iod trong cây Ké đầu ngựa Việt Nam. Kết quả cho thấy rằng, dù cây ké mọc
ở miền núi hay đồng bằng, gần biển hay xa biển đều có chứa iod với hàm lượng khá
cao, 1 gam lá hoặc thân chứa trung bình 200 μg, 1g quả chứa 220 - 230 μg, nước
sắc 15 phút cô thành cao chứa 300 μg trong 1g cao [4].

10


1.1.5. Một số tác dụng dược lý của cây Ké đầu ngựa
1.1.5.1.

Tác dụng chống khối u

Tác dụng chống khối u được xem là tác dụng dược lý chính của X.
strumarium và đã được nghiên cứu rộng rãi qua nhiều công trình khoa học, bao gồm
ung thư phổi, ung thư vú, ung thư gan, ung thư ruột kết và một số dòng tế bào ung

thư khác.
Năm 1995, Ahn và cộng sự báo cáo rằng xanthatin và 8-epi-xanthatin phân
lập được từ lá của X. strumarium có hoạt tính gây độc tế bào đáng kể đối với dòng
tế bào HCT-15 gây ung thư ruột kết với giá trị ED50 (Effective Dose) lần lượt là 1,1
và 0,1 μg/mL [60].
Năm 2013, một nghiên cứu về tác dụng ức chế glycogen synthase kinase 3β
(GSK3β) của xanthatin - một sesquiterpen lacton được phân lập từ X. strumarium
đã được tiến hành bởi Tao và những người cộng sự. Nghiên cứu cho thấy, xanthatin
ức chế sự tăng sinh của các tế bào ung thư phổi NSCLC (non-small cell lung cacer)
dòng tế bào A549, H1975, H1299, H1650 và HCC827 của con người. Các nghiên
cứu khác của Tao và cộng sự sau đó cũng phát hiện ra rằng xanthatin có khả năng
ức chế STAT3, GSK3β và β-catenin. Ngoài ra, xanthatin còn có thể kích hoạt phản
ứng phá hủy ADN qua trung gian Chk1 và làm mất ổn định gen Cdc25C thông qua
sự thoái hóa lysosomal trong các tế bào ung thư phổi [48, 49, 50].
Năm 2007, bằng phương pháp xét nghiệm CellTiter 96 in vitro, Ramı'rezErosa và các cộng sự phát hiện ra rằng xanthatin và xanthinosin, hai loại
sesquiterpen lacton có trong X. strumarium cho thấy hoạt động gây độc tế bào in
vitro với các dòng tế bào ung thư ở người, bao gồm tế bào ung thư đại tràng WiDr
ATCC, tế bào ung thư vú MDA-MB-231 và tế bào ung thư phổi NCl-417. Các chiết
xuất chloroform phần trên mặt đất của X. strumarium cho thấy độc tính cao nhất với
tất cả các dòng tế bào thử nghiệm, giá trị nồng độ ức chế 50% đối tượng thử IC50
thu được từ những thử nghiệm đa liều nằm trong khoảng 0,1 – 6,2 μg/mL [43].
Năm 2016, trong một nghiên cứu về các hợp chất gây độc tế bào từ phần trên
mặt đất của X. strumarium của Janet và cộng sự đã cho thấy hợp chất (-)
spathulenol có trong X. strumarium mang hoạt tính chống khối u với một số dòng tế
bào ung thư như CACO-2 (ung thư đại trực tràng), Hep-G2 (ung thư gan tế bào gan
nguyên phát), HeLa và A2780 (ung thư biểu mô buồng trứng) [12].

11

Tác dụng chống khối u của X. strumarium đối với bệnh ung thư gan cũng đã
được báo cáo trong những năm gần đây. Liu và cộng sự đã chứng minh rằng
xanthatin (5 – 40 μM) có thể gây ra sự chết tế bào Hep-G2 và HeLa bằng cách ức
chế thioredoxin reductase và gây căng thẳng oxy hóa [33].
1.1.5.2.

Tác dụng chống viêm mũi dị ứng

X. strumarium là một loại thuốc truyền thống được sử dụng rộng rãi trong
điều trị các bệnh về mũi, đặc biệt là viêm mũi dị ứng (AR). Trong nghiên cứu
dược lý hiện đại, cơ chế của X. strumarium trong điều trị AR đã được nghiên cứu
rộng rãi.
Năm 2008, Zhao và cộng sự phát hiện ra rằng chiết xuất methanol từ quả của
X. strumarium (MEX) (0,251 mg/mL) có thể điều chỉnh các tế bào mast trung gian
(HMC-mediated), tế bào đơn nhân máu ngoại vi trung gian (PBMNC-mediated) dễ
bị viêm và các phản ứng miễn dịch được gây ra bởi các cytokin tiền viêm, bao gồm:
Interleukin (IL)-4, IL-6, IL-8, GM-CSF và TNF-α [63].
Năm 2010, một nghiên cứu của G.H. Yang và cộng sự đã cho thấy tác dụng
ức chế đáng kể của MEX trên hợp chất 40/80 gây ra sự hoạt hóa tế bào mast và sự
giảm 2+ cAMP (cyclic adenosine monophosphate) trong tế bào mast ở màng bụng
chuột RPMCs (rat peritoneal mast cell). Cơ chế chống dị ứng của MEX có thể liên
quan tới sự ức chế hấp thu Ca2+, sự giải phóng histamin và sự tăng cAMP trong
RPMCs [61].
Ngoài ra, vào năm 2014, W. Peng và cộng sự đã chứng minh rằng
caffeoylxanthiazonosid được phân lập từ quả của X. strumarium có tác dụng cải
thiện các triệu chứng của AR trên chuột thí nghiệm thông qua các đặc tính chống dị
ứng, chống viêm và giảm đau hiệu quả [42].
1.1.5.3.

Tác dụng chống viêm và giảm đau

Vào năm 2005, Kim và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu đánh giá tác
dụng chống viêm từ chiết xuất methanol phần thân cây X. strumarium (MEXS)
trong cả in vitro và in vivo. Kết quả nghiên cứu cho thấy MEXS nồng độ 30, 60 và
90 mg/mL có khả năng ức chế sản xuất nitric oxit (NO), prostaglandin E2 (PGE2) và
yếu tố hoại tử u TNF-α. Ngoài ra, MEXS còn ức chế hoạt động gắn kết ADN của
yếu tố nhân kappa B (NF-kB), ngăn cản quá trình sao mã sớm bằng cách ngăn chặn
sự giảm dần các chất ức chế kappa B-α (IkB- α) [30].

12


Năm 2016, Hossen và cộng sự đã thực hiện các phương pháp phân tích miễn
dịch toàn diện, phân tích mARN để nghiên cứu hoạt động chống viêm của MEXS
và cho ra kết luận: Vai trò chống viêm mạnh mẽ của MEXS trong bệnh viêm gan và
một số bệnh lý viêm khác có thể là do cơ chế ức chế tín hiệu viêm của MAPK
(mitogen-activated protein kinase) và AP-1 (activator protein-1) [17].
Trong một nghiên cứu khác, Hossen và cộng sự cũng nhận thấy hoạt tính
chống viêm tiềm tàng của MEXS trên các đại thực bào được điều trị bằng LPS
(lipopolysaccharide) và mô hình chuột viêm dạ dày do HCl/Etanol gây ra bằng cách
ức chế sản xuất NO, PGE2 và ngăn chặn hoạt động của enzym PDK1
(phosphoinositide dependent kinase 1) [16].
1.1.5.4.

Tác dụng chống oxy hóa

Năm 2011, Huang và các cộng sự đánh giá hoạt tính chống oxy hóa từ chiết
xuất quả X. strumarium cho thấy khả năng loại gốc 2,2′-azino-bis (3ethylbenzothiazoline-6-sulphonic axit (ABTS) và 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl
(DPPH) ở nồng độ 0,05 mg/mL một cách đáng kể [19].
Năm 2015, ba hợp chất là axit hexadecanoic, α-amyrin và 14-methyl-12,13dehydro-sitosterol-heptadeconat đã được phân lập từ lá của X. strumarium và tiềm

năng chống oxy hóa của chúng cũng được đánh giá. Ba thành phần hóa học cho
thấy hoạt động chống oxy hóa một cách đáng kể phụ thuộc vào liều [28].
Ngoài ra, Kamboj và cộng sự đã báo cáo rằng, trong số tất cả các bộ phận
của X. strumarium thì chiết xuất từ lá có hàm lượng phenolic và flavonoid cao nhất,
cho thấy hoạt động chống oxy hóa mạnh nhất, đó là một công dụng tiềm năng trong
phòng ngừa và điều trị các bệnh liên quan đến stress oxy hóa [25].
1.1.5.5.

Tác dụng kháng khuẩn và kháng nấm

Một nghiên cứu của Sato và cộng sự năm 1997 đã chỉ ra rằng hợp chất
xanthatin được phân lập từ lá của X.strumarium cho thấy tiềm năng chống lại mạnh mẽ
các loài Staphylococcus aureus, bao gồm cả S. aureus kháng methicillin (MRSA) và
một số vi khuẩn khác như Staphyloc Focus cholermidis, Bacillus cereus , Klebsiella
pneumoniae , Pseudomonas aeruginosa và Salmonella fyphi [44].
Sau đó, A Devkota và RK Das đã tiến hành một nghiên cứu về hoạt tính
kháng khuẩn của X. strumarium trong phòng thí nghiệm. Kết quả nghiên cứu chỉ ra
rằng chiết xuất methanol của lá cây X. strumarium (MEXL) có khả năng kháng sáu
loại vi khuẩn gây bệnh, ba gram âm: Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis,
13


Escherichia coli và ba gram dương: Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis,
Staphylococcus aureus ở các nồng độ khác nhau (50 mg/ml, 100 mg/ml, 150
mg/ml, 200 mg/ml, 250 mg/ml). Những phát hiện này cho thấy MEXL có tiềm năng
phát triển thành thuốc kháng khuẩn [11].
Tương tự như tiềm năng kháng khuẩn, tác dụng chống nấm của X.
strumarium cũng đã được các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu chuyên sâu. Năm
2002, Kim và cộng sự đã tìm thấy một thành phần chống nấm từ X.
strumarium, được đặt tên là deacetylxanthumin. Đây là hoạt chất có thể ức chế sự

phát triển của sợi nấm và sự nảy mầm của loài Phytophthora drechsleri với giá trị
MIC là 12,5 μg/mL [29].
Ngoài ra, vào năm 2016, Parveen và các cộng sự đã thực hiện phân tách các
thành phần từ lá X. strumarium bằng phương pháp sắc ký khí khối phổ và thu được
các hợp chất có khả năng chống nấm như: β-caryophyllen (17.53%), α-cadinol
(6.66%), spathulenol (6.09%), limonen (5.66%) và 1,3,5-trimethyl-2[2-nitroallyl]
benzen (3.29%). Các chất này cho thấy tác dụng ức chế tăng trưởng đáng chú ý với
một số chủng nấm như: A. Niger, Aspergillus flavus, F. oxysporum, Fusarium
solani, Alternaria alternata và Penicillium digitatum với giá trị nồng độ kiềm khuẩn
tối thiểu MIC và nồng độ diệt khuẩn tối thiểu MBC là 8 μg/mL [41].
1.1.5.6.

Tác dụng dược lý khác

Ngoài những tác dụng dược lý nêu trên, X. strumarium còn có nhiều tác dụng
dược lý khác cũng đã được nghiên cứu rộng rãi. Năm 2000, Hsu và cộng sự đã tiến
hành đánh giá tác dụng hạ đường huyết của axit caffeic – một hợp chất phenolic có
trong quả X. strumarium. Kết quả cho thấy, sau khi tiêm tĩnh mạch axit caffeic liều
0,5 – 3,0 mg/kg vào hai mô hình chuột bị tiểu đường kháng streptozotocin và kháng
insulin thì xuất hiện sự giảm glucose huyết tương phụ thuộc vào liều do tăng sử
dụng glucose [18].
Năm 2015, một nghiên cứu khác cũng chứng minh được rằng thành phần hóa
học caffeoylxanthiazonosid (CYXD) được phân lập từ quả của X. strumarium cho
tác dụng bảo vệ chống nhiễm trùng trên mô hình chuột nhiễm trùng huyết in vitro
và in vivo bằng cách tiêm CYXD vào trong màng bụng chuột với các nồng độ lần
lượt là 10, 20 và 40 mg/kg/ngày [57].
Ngoài ra, X. strumarium còn có khả năng chống huyết khối trong sỏi tiết niệu
gây ra bởi ethylen glycol thông qua việc ức chế sự hình thành các tinh thể canxi
14

oxalat ở thận [40], tiềm năng chống loét, bảo vệ dạ dày nhờ sự sửa chữa ADN,
chống gốc tự do, giảm stress [27], chống co giật, giảm thời gian trung bình của giai
đoạn co thắt và khởi phát cơn co thắt tim [31].
1.2.

Tổng quan về acid chlorogenic

1.2.1. Công thức hóa học

Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của acid chlorogenic [66]
Công thức phân tử: C16H18O9
Trọng lượng phân tử: 354, 31 g/mol
Tên khoa học theo hệ thống IUPAC: (1S,3R,4R,5R)-3-[(E)-3-(3,4dihydroxyphenyl)prop-2-enoyl]oxy-1,4,5-trihydroxycyclohexane-1-carboxylic acid
Tên khác:

3-O-Caffeoylquinic acid
3-(3,4-Dihydroxycinnamoyl) quinic acid
3-Caffeoylquinic acid
(E)-chlorogenic acid [66].

1.2.2. Tính chất vật lý
Acid chlorogenic (CGA) là chất rắn, dạng bột màu trắng hoặc hơi ngả vàng,
tan được trong nước và trong dung môi hữu cơ như ethanol, methanol, dimethyl
sulfoxyd, dimethylformamid. Đây là một chất khá bền vững, điều kiện bảo quản tốt
nhất là 4°C [6].
Nhiệt độ nóng chảy: 205 – 209°C; Độ hòa tan: 40 mg/mL ở 25°C [66].
1.2.3. Tác dụng dược lý
CGA là một trong những hợp chất axit phenolic có thể tìm thấy nhiều trong
tự nhiên, đặc biệt là chiết xuất cà phê và trà xanh. Đây là một hợp chất hoá học

mang hoạt tính sinh học quan trọng, đóng vai trò như chất chống oxy hóa, kháng
khuẩn, chống viêm, quét gốc tự do cũng như bảo vệ một số cơ quan của cơ thể.
15


CGA có khả năng bảo vệ gan bằng cách bảo vệ cơ thể khỏi các tổn thương do hóa
chất hoặc lipopolysacarid gây ra [37].
Năm 2017, Tajik và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tổng quan về tác
dụng tiềm năng của CGA đối với các dấu ấn sinh học của bệnh lý mãn tính trên
động vật và người in vivo. Nghiên cứu cho thấy CGA đóng vai trò quan trọng trong
việc điều hòa chuyển hóa chuyển hóa glucose và lipid cũng như các rối loạn liên
quan khác. CGA còn cho thấy tiềm năng trong việc chống tiểu đường, chống béo
phì và chống ung thư [47].
Tác dụng chống oxy hóa của CGA đã được nghiên cứu bởi Zhang và cộng sự
năm 2003, kết quả chứng minh rằng CGA có khả năng dọn gốc hydroxyl (·OH) phụ
thuộc vào liều với hằng số tốc độ dọn gốc tự do là 7,73 x 109 M−1 sec−1 [62]. Ngoài
ra, tác dụng bảo vệ của CGA trong tình trạng oxy hóa bệnh lý gây ra bởi paraquat
đã được kiểm chứng trên chuột. Hoạt động của hồng cầu, glutathion peroxidase và
catalase ở gan tăng lên khi sử dụng paraquat, trong khi đó CGA có tác dụng làm
giảm những phản ứng này [53].
Năm 2013, Ong và cộng sự đã thực hiện đánh giá sự ảnh hưởng của CGA
đến sự dung nạp glucose, độ nhạy insulin, quá trình chuyển hóa lipid và hấp thụ
glucse cơ xương trong mô hình chuột Leprdb/db . Nghiên cứu chỉ ra rằng CGA hoạt
hóa sự phosphoryl hóa AMPK gây tăng tổng hợp GLUT4, giảm sự hình thành
G6Pase, dẫn tới sự ức chế tổng hợp axit béo và tân tạo đường, đồng thời tăng vận
chuyển glucose ở cơ [38].
Một nghiên cứu khác cũng nhận định rằng CGA có khả năng kích thích bài
tiết insulin từ dòng tế bào tiết insulin INS-1E và tăng hấp thu glucose trong tế bào
cơ L6 [52]. CGA trong chiết xuất hạt cà phê còn được chứng minh mang lại tác
dụng giảm huyết áp ở chuột và người bị tăng huyết áp một cách tự nhiên thông qua

các thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên, có đối chứng [56].
1.2.4. Một số phương pháp xác định acid chlorogenic
CGA là thành phần hợp chất hóa học quan trọng được tiến hành định tính,
định lượng trong nhiều mẫu dược liệu khác nhau, tại những đất nước khác nhau.
Hầu hết các nghiên cứu trên thế giới đều sử dụng phương pháp sắc ký lỏng hiệu
năng cao (HPLC) để đánh giá hàm lượng CGA với những điều kiện sắc ký riêng,
một số nghiên cứu được tổng kết theo bảng 1.4 dưới đây.

16


Bảng 1.4. Một số phương pháp xác định acid chlorogenic
STT

1

Mục tiêu nghiên cứu

Xác định protocatechuic,
syringin, axit chlorogenic,
axit caffeic, liriodendrin
và isofraxidin trong bột
dược liệu Acanthopanax

Phương pháp

HPLC-DAD

Điều kiện sắc ký
+ Cột: Agilent SB-C18 (250 mm x 4,6 mm; 5 μm)

+ Cột bảo vệ: C18 (5 μm)
+ Pha động: Axit phosphoric 0,05% : ACN
(0,01 phút – tỷ lệ 94 : 6 tt/tt, 50 phút – tỷ lệ 65 : 35 tt/tt)
+ Nhiệt độ cột: 35°C
+ Tốc độ dòng: 0,9 ml/phút

TLTK

[32]

+ Detector DAD: 200 – 370 nm
+ Kết quả: Thời gian lưu pic CGA khoảng 15,5 phút

senticosus

+ Cột sắc ký: Inertsil ODS-3 C18 (4,6 mm x 250 mm, 5 μm)
+ Cột bảo vệ: ReproSil-Pur ODS-3 C18 (4 mm x 10 mm)
+ Pha động: Nước chứa 0,2% axit phosphoric, pH 1,46 (dung

2

Định lượng CGA trong
một số dược liệu Thái

RP-HPLCDAD

môi A) và methanol (dung môi B)
+ Tốc độ dòng: 1,2 ml/phút
+ Thể tích tiêm: 5 μl
+ Nhiệt độ cột: 30°C

+ Bước sóng phát hiện: 325 nm
+ Kết quả: Hàm lượng CGA cao nhất được tìm thấy trong nụ
hoa Lonicera japonica, lá Melissa officinalisa và hạt Coffea
canephora ở nồng độ tương ứng là 9,900 ± 0,004; 19,88 ±

17

[8]