(Luận văn thạc sĩ) - Nghiên cứu phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất Saponin từ hoa tam thất Panax pseudoginseng Wall

BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

Phạm Thị Châm

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ
HỢP CHẤT SAPONIN TỪ HOA TAM THẤT
Panax pseudoginseng Wall.
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Hà Nội – 2020


BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
--------------------------

Phạm Thị Châm

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ

HỢP CHẤT SAPONIN TỪ HOA TAM THẤT
Panax pseudoginseng Wall.
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 8440114
LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
Hƣớng dẫn 1: TS. Trần Thị Hồng Hạnh
Hƣớng dẫn 2: TS. Trần Hồng Quang

Hà Nội – 2020


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn này là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi,
đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Trần Thị Hồng Hạnh và TS. Trần
Hồng Quang. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa
từng đƣợc cá nhân hoặc nhóm tác giả cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào
khác. Tơi xin chịu trách nhiệm về các nghiên cứu của mình.
HỌC VIÊN CAO HỌC

Phạm Thị Châm


ii

LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô

giáo trong khoa Hóa học, Học viện Khoa học và Cơng nghệ đã tận tình giảng
dạy, truyền đạt cho tơi những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời
gian học tập.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Trần Thị Hồng Hạnh và TS. Trần Hồng
Quang đã tận tình hướng dẫn, hết lịng chỉ bảo, tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian làm luận văn.
Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể cán bộ phòng Dược liệu
biển, Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam đã
tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn tơi trong suốt q trình làm
luận văn thạc sĩ. Trong thời gian làm việc, tôi không ngừng tiếp thu thêm
nhiều kiến thức chun mơn bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc,
thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều rất cần
thiết cho tơi trong q trình học tập và công tác sau này.
Sau cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đã
động viên, đóng góp ý kiến, giúp đỡ tơi trong q trình học tâp, nghiên cứu và
hồn thành luận văn tốt nghiệp.
Luận văn được giúp đỡ về mặt kinh phí và thực hiện trong khuôn khổ
đề tài Trọng điểm cấp Viện Hàn lâm KHCNVN: “Nghiên cứu sử dụng các
chất/nhóm chất chìa khóa có nguồn gốc từ dược liệu phục vụ xác định dược
liệu kém chất lượng”. Mã số: TĐNDTP.05/19-21.
Tôi xin chân thành cảm ơn !
HỌC VIÊN CAO HỌC

Phạm Thị Châm


1

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN..................................................................................................................... i

LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................................ 1
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...................................................... 3
DANH MỤC CÁC BẢNG..................................................................................................... 4
DANH MỤC CÁC HÌNH...................................................................................................... 5
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................................. 8
1.1. TỔNG QUAN VỀ DƢỢC LIỆU TAM THẤT ................................................8
1.1.1. Vị trí phân loại lồi Panax pseudoginseng ..............................................8
1.1.2. Đặc điểm thực vật và phân bố loài Panax pseudoginseng Wall. ..........8
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC
CỦA CHI Panax ......................................................................................................9
1.2.1. Tình hình nghiên cứu về hóa học ............................................................9
1.2.2. Tình hình nghiên cứu về hoạt tính sinh học .........................................17
2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ........................................................................22
2.2. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................................22
2.2.1. Mục tiêu của luận văn ............................................................................22
2.2.2. Các nội dung nghiên cứu........................................................................22
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................22
2.3.1. Phƣơng pháp nghiên cứu hóa học .........................................................22
2.3.2. Phƣơng pháp xử lý mẫu, tạo dịch chiết, phân lập các hợp chất ........23
2.3.3. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất sử dụng phổ cộng hƣởng
từ hạt nhân ........................................................................................................25
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM ......................................................................................... 26
3.1. PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT TỪ HOA Panax pseudoginseng Wall..........26
3.1.1. Phân lập các hợp chất ............................................................................26
3.1.2. Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập đƣợc .........28
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................... 31
4.1. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT PHÂN LẬP ĐƢỢC ................31
4.1.1. Hợp chất 1: Ginsenoside F1.....................................................................31
4.1.2. Hợp chất 2: Ginsenoside Rg1 .................................................................35

4.1.3. Hợp chất 3: Notoginsenoside U .............................................................40


2

4.1.4. Hợp chất số 4: chất mới..........................................................................44
KẾT LUẬN ............................................................................................................................ 53
KIẾN NGHỊ ........................................................................................................................... 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................... 55


3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
1

H-NMR

13

1

C-NMR

H-1H COSY

Tiếng Anh

Tiếng Việt

Proton Magnetic Resonance
Spectroscopy

Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân
proton

Carbon-13 Nuclear Magnetic
Resonance Spectroscopy

Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân
cacbon 13

1

H-1H Chemical Shift Correlation Phổ tƣơng tác proton-proton
Spectroscopy

CC

Column Chromatography

Sắc ký cột

DEPT

Distortionless Enhancement by
Polarisation Transfer

Phổ DEPT

DMSO

Dimethyl sulfoxide

ESI-MS

Electron Spray Ionization Mass
Spectra

Phổ khối ion hóa phun điện
tử

Hela

Cervical adenocarcinoma cancer

Ung thƣ cổ tử cung

HMBC

Heteronuclear Multiple Bond
Connectivity

Phổ tƣơng tác dị hạt nhân
qua nhiều liên kết

HPLC

High-performance liquid
chromatography

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

HR-ESI-MS

Hight Resolution Electron Spray
Ionization Mass Spectra

Phổ khối ion hóa phun điện
tử phân giải cao

HSQC

Heteronuclear Single Quantum
Coherence

Phổ tƣơng tác dị hạt nhân
qua 1 liên kết

IC50

Inhibitory concentration of 50%

Nồng độ ức chế 50%

MPLC

Medium pressure liquid
chromatography

Sắc ký lỏng trung áp

NOESY

Rotating-frame nuclear
Overhauser effect correlation
spectroscopy

TLC

Thin Layer Chromatography

Sắc ký lớp mỏng


4

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4. 1. Số liệu phổ NMR của hợp chất 1 và chất so sánh ...................................34
Bảng 4. 2. Số liệu phổ NMR của hợp chất 2 và chất so sánh ...................................39
Bảng 4. 3. Số liệu phổ NMR của hợp chất 3 và chất so sánh ...................................43
Bảng 4. 4. Số liệu phổ NMR của hợp chất 4 và chất so sánh ...................................50


5
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3. 1. Sơ đồ chiết tách các hợp chất từ Panax pseudoginseng Wall. .................26
Hình 3. 2.Sơ đồ phân lập các hợp chất từ phân đoạn nƣớc của mẫu Hoa tam thất
Panax pseudoginseng Wall. ......................................................................................28

Hình 4. 1. Cấu trúc hóa học và một số tƣơng tác HMBC của hợp chất 1……….....31
Hình 4. 2. Phổ 1H NMR của hợp chất 1 ....................................................................31
Hình 4. 3. Phổ 13C NMR của hợp chất 1 ...................................................................32
Hình 4. 4. Phổ HSQC của hợp chất 1 .......................................................................33
Hình 4. 5. Phổ HMBC của hợp chất 1 ......................................................................34
Hình 4. 6. Cấu trúc hóa học và một số tƣơng tác HMBC của hợp chất 2.................36
Hình 4. 7. Phổ 1H NMR của hợp chất 2 ....................................................................37
Hình 4. 8. Phổ 13C NMR của hợp chất 2 ...................................................................37
Hình 4. 9. Phổ HSQC của hợp chất 2 .......................................................................38
Hình 4. 10. Phổ HMBC của hợp chất 2 ....................................................................38
Hình 4. 11. Cấu trúc hóa học và một số tƣơng tác HMBC của hợp chất 3...............40
Hình 4. 12. Phổ 1H NMR của hợp chất 3 ..................................................................41
Hình 4. 13. Phổ 13C NMR của hợp chất 3 .................................................................41
Hình 4. 14. Phổ HSQC của hợp chất 3 .....................................................................42
Hình 4. 15. Phổ HMBC của hợp chất 3 ....................................................................43
Hình 4. 16. Cấu trúc hóa học và một số tƣơng tác HMBC của hợp chất 4...............45
Hình 4. 17. Phổ khối lƣợng phân giải cao HRESI-MS của hợp chất 4 ....................45
Hình 4. 18. Phổ 1H NMR của hợp chất 4 ..................................................................46
Hình 4. 19. Phổ 13C NMR của hợp chất 4 .................................................................47
Hình 4. 20. Phổ HSQC của hợp chất 4 .....................................................................47
Hình 4. 21. Phổ COSY của hợp chất 4 .....................................................................48
Hình 4. 22. Phổ HMBC của hợp chất 4 ....................................................................49
Hình 4. 23. Phổ NOESY của hợp chất 4 ................................................................... 49


6
MỞ ĐẦU
Lịch sử hình thành lồi ngƣời gắn liền với lịch sử dùng thuốc. Từ xa
xƣa con ngƣời đã biết sử dụng các loại cây cỏ để làm thuốc để phòng và chữa
bệnh. Nhằm bảo vệ con ngƣời trƣớc những nguy cơ về bệnh tật, các nhà khoa

học đang không ngừng nghiên cứu để tìm ra các loại thuốc mới, các phƣơng
thức điều trị mới vừa hiệu quả vừa an toàn với cơ thể. Một xu hƣớng quan
trọng trong quá trình này là tìm kiếm các hoạt chất có nguồn gốc thiên nhiên
bởi chúng thƣờng phù hợp với cơ thể sống, ít độc, thân thiện với mơi trƣờng,
đa dạng về cấu trúc, có thể sử dụng trực tiếp để làm thuốc, hoặc làm các mơ
hình để nghiên cứu tổng hợp thuốc mới.
Với điều kiện thiên nhiên nhiều ƣu đãi, Việt Nam có một hệ sinh thái
phong phú và đa dạng, có tiềm năng to lớn về tài nguyên và phát triển cây
thuốc làm dƣợc liệu. Từ xa xƣa, tam thất đƣợc coi là vị thuốc y học cổ truyền
quý. Tam thất thƣờng dùng cho phụ nữ sau khi sinh, ngƣời mới ốm dậy, suy
nhƣợc cơ thể, ngƣời già yếu, có tác dụng bổ dƣỡng, cầm máu, giảm đau,
chống sƣng viêm, hỗ trợ hệ miễn dịch và điều trị một số bệnh tim mạch [1, 2].
Tuy nhiên, sau khi thu hoạch thì chúng chủ yếu đƣợc dùng dƣới dạng thơ và
theo một số bài thuốc cổ truyền. Hơn nữa, cho đến nay chƣa có nghiên cứu hệ
thống và chi tiết về thành phần hoạt chất cũng nhƣ tác dụng dƣợc lý của tam
thất trồng ở nƣớc ta. Đặc biệt là các nghiên cứu về thành phần hóa học và tác
dụng sinh học của hoa tam thất cịn rất ít. Do đó, thực tế và yêu cầu đặt ra là
cần có những nghiên cứu tập trung và hệ thống về thành phần hóa học, tác
dụng sinh học, tác dụng dƣợc lý của dƣợc liệu quý này trồng ở Việt Nam. Với
những lý do trên, học viên xin đề xuất thực hiện đề tài luận án của mình với
tiêu đề: “Nghiên cứu phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất Saponin
từ hoa tam thất Panax pseudoginseng Wall. ”
 Mục đích nghiên cứu
Để góp phần tạo cơ sở khoa học và nâng cao giá trị sử dụng của cây
tam thất.


7
 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu

Đối tƣợng nghiên cứu là hoa của cây tam thất Panax pseudoginseng
Wall. sẽ đƣợc TS. Nguyễn Thế Cƣờng (Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh
vật, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam) thu thập và giám định tên khoa học.
Phạm vi nghiên cứu:
- Phân lập đƣợc 3 - 4 hợp chất từ dịch chiết của hoa tam thất
- Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất bằng các phƣơng pháp hóa
lý.
 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
Ý nghĩ khoa học
Cung cấp những thông tin khoa học về quy trình chiết tách xác định
thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của một số hợp chất phân lập đƣợc từ
dich chiết của hoa tam thất.
Ý nghĩa thực tiễn
- Cung cấp thêm những thông tin, làm tài liệu tham khảo cho các nghiên
cứu về tam thất.
- Định hƣớng cho những nghiên cứu sâu hơn về hoa tam thất ở Việt
Nam.


8
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ DƢỢC LIỆU TAM THẤT
1.1.1. Vị trí phân loại lồi Panax pseudoginseng
Theo hệ thống phân loại Takhtajan (2009) [2], lồi Panax
pseudoginseng Wall. có vị trí phân loại nhƣ sau:
Giới: Plantae (Thực vật)
Bộ: Apiales (Hoa tán)
Họ: Araliaceae (Họ Cuồng)
Chi: Panax
Trên thế giới, chi Panax có khoảng 18 loài, 2 loài phân bố ở Bắc Mĩ, 17

lồi phân bố ở Đơng Á. Việt Nam có 6 loài và 3 thứ.
1.1.2. Đặc điểm thực vật và phân bố loài Panax pseudoginseng
Wall.
Cây thân thảo sống nhiều năm, thân cao từ 30-50cm. Lá kép chân vịt,
mọc vòng 3-4 cái một, cuống lá chung dài 3-6cm, mang 3-7 lá chét hình mác
dài, mép khía răng, có lơng cứng ở gân trên cả hai mặt, cuống lá chét dài từ
0,6-1,2 cm. Cụm hoa tán đơn ở ngọn thân, hoa màu lục vàng nhạt với 5 lá đài,
5 cánh hoa, 5 nhị và bầu hạ 2 ơ. Quả mọng hình cầu dẹt, khi chín có màu đỏ,
hạt hình cầu màu trắng. Ra hoa vào tháng 5-7, có quả vào tháng 9-10 [1].
Tam thất đƣợc tìm thấy ở Trung Quốc, Nepal, và Việt Nam. Ở Việt
Nam, cây mọc hoang và đƣợc trồng nhiều từ lâu ở các vùng núi cao lạnh
1200-1500m, cây thƣờng gặp ở các tỉnh Lào Cai, Hà Giang, Cao Bằng, Vĩnh
Phúc, Kon Tum. Tam thất đặc biệt ƣa ẩm và ƣa bóng. Hạt giống đƣợc lấy từ
cây 3 năm tuổi trở đi, gieo hạt tháng 10-11, tháng 2-3 cây mọc, nhƣng phải
chờ đến 1 năm sau, vào tháng 1-2 mới đem đi trồng chính thức. Thời gian thu
hoạch từ năm thứ 4 đến năm thứ 7 sẽ đạt giá trị đƣợc tính cao nhất. Cây ra
hoa tháng 5-7 hàng năm, mỗi năm cây sẽ rụi đi một lần và năm sau mọc lại,


9
nụ hoa của cây ba năm có thành phần saponin cao gấp nhiều lần so với cây
một và 2 năm [1].
Bộ phận dùng: củ, nụ, hoa. Sau khi thu hái đƣợc làm sạch, phơi khơ [1].
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH
HỌC CỦA CHI Panax
1.2.1. Tình hình nghiên cứu về hóa học
Trong những năm gần đây, chi Panax đã đƣợc nghiên cứu nhiều trên
thế giới về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học. Cho đến nay, có khoảng
760 hợp chất đã đƣợc phân lập từ chi Panax, bao gồm saponin, flavonoid,
polysaccharid, steroid và phenol. Trong đó, các saponin triterpenoid là những

hợp chất của chi Panax đƣợc nghiên cứu nhiều nhất. Các nghiên cứu dƣợc lý
hiện đại cho thấy rằng các hợp chất này thể hiện các hoạt tính sinh học, bao
gồm các hoạt tính chống ung thƣ, kháng viêm, bảo vệ tế bào gan, bảo vệ thần
kinh, điều hòa miễn dịch, bảo vệ tim mạch và chống đái tháo đƣờng.
1.2.1.1. Các hợp chất Saponin
Saponin cịn gọi là saponosid là một nhóm glycosid lớn, gặp rộng rãi
trong thực vật. Chúng chủ yếu phân bố ở thực vật bậc cao trên cạn, nhƣ P.
ginseng, P. quinquefolius và P.notoginseng,…và có nhiều tác dụng dƣợc lý.
Trong y học dân gian, chúng đƣợc sử dụng làm chất tan máu, chất kháng
khuẩn và chất chống viêm [3]. Tuy nhiên, các saponin thể hiện hoạt tính cao
là các aglycone thủy phân hoặc glycoside thứ cấp. Trong số 18 loài thuộc chi
Panax, P. ginseng, P. quinquefolius và P.notoginseng đều có thành phần
chính là các dammarane saponin có hoạt tính sinh học tốt. Ngoài ra, hàm
lƣợng saponin bị ảnh hƣởng bởi các loài, các bộ phận, thời kỳ sinh trƣởng và
khu vực sản xuất, có nghĩa là dƣợc lý của chúng các hoạt động không giống
nhau. Từ nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu hết các saponin trong các bộ
phận thân, lá, hoa và quả của các loài thuộc chi Panax là saponin loại
dammarane và saponin loại ocotillol [4].
a. Saponin loại protopanaxadiol (PPD)


10
Trong số tất cả các saponin triterpene tetracyclic dammarane đƣợc phát
hiện thuộc chi Panax, có 94 saponin loại protopanaxadiol và 93 saponin đƣợc
phân loại là protopanaxatriol. Trong các saponin loại protopanaxadiol, các
nguyên tố đƣờng đƣợc gắn vào C3 và / hoặc C20 trong vòng của dammarane
triterpene (nhƣ ở ginsenoside Rb1, Rb2, Rc và Rd).

Từ phần củ của P. ginseng, Zhu và cộng sự đã phân lập đƣợc sáu
ginsenoside loại PPD acyl hóa mới (Ginsenoside Ra4-Ra9) [5].

Từ nụ hoa của P.ginseng, Tung và cộng sự đã phân lập đƣợc sáu hợp
chất dammarane saponin [6].


11

b. Saponin loại protopanaxatriol (PPT)
Là một loại saponin có hoạt tính sinh học quan trọng, 93 loại PPT
saponin đã đƣợc báo cáo cho đến nay. Trong saponin loại PPT, các phần tử
đƣờng gắn vào vịng ở vị trí C6 (nhƣ ở ginsenoside Re) và C20.

Ngoài ra, một số nghiên cứu cho thấy thay thế malonyl hoặc acetyl ở vị
trí C-6 hoặc C-3 có thể làm tăng hoạt động chống tăng sinh bằng cách so sánh
ginsenoside Rh24 và ginsenoside Rh26 [7]. Từ nụ hoa của P. ginseng, Qiu và
cộng sự đã thu đƣợc 15 malonyl saponin triterpenoid mới bao gồm malonylfloralginsenosides Re1-Re3, -Rb1-Rb2, -Rc1-Rc4, -Rd1-Rd6 thông qua sắc
ký lỏng khối phổ (LC-MS) [8].


12

c. Các saponin loại oleanolic axit (OA)
Các saponin loại oleanolic đƣợc đặc trƣng bởi chuỗi C-3- và / hoặc C28-glycosyl và có axit glucuronic (GlcA) gắn với C-3. Ginsenoside Ro, thuộc
loại oleanane pentacyclic triterpene, hợp chất này đƣợc tìm thấy ở trong P.
ginseng với hàm lƣợng thấp.
Từ dịch chiết methanol của củ P. bipinnatifidus Nguyen và cộng sự đã
phân lập đƣợc ba hợp chất là bifinoside A-C [9].

d. Các saponin loại ocotillol (OT)

13
Saponin loại ocotillol là một loại saponin triterpene bốn vòng có chứa
vịng furan trong chuỗi bên, chỉ đƣợc tìm thấy trong một số loài, nhƣ P.
pseudoginseng, P. quinquefolius, P. vietnamensis và P. japonicus. Trong tự
nhiên, saponin loại ocotillol chủ yếu bao gồm pseudoginsenoside F11 (PF11),
pseudo-ginsenoside RT5, RT2, RT4, vina-ginsenoside R1 (VR1), VR2, VR5,
VR6, VR13, MR1, mR2 và yesanchinoside A-C.

e. Các saponin khác
Ngồi các loại saponin nêu trên, có khoảng 25 loại saponin chứa
sapogenin đồng phân trong chi Panax đã đƣợc tìm thấy. Những thay đổi cấu
trúc mới này trong saponin xảy ra chủ yếu trong q trình cacbonyl hóa của
C-3 hoặc C-18, sự khử nƣớc giữa C-1 và C-2, C-5 và C-6, C-12 và C-13, hoặc
hydroxyl hóa thêm C-7, C-15, C-16 và C-19-dehydroxyl hóa. Các saponin
PPT có xu hƣớng mất nƣớc ở C-6, tạo thành liên kết đôi giữa C-5 và C-6.

1.2.1.2. Phytosterol
Phytosterol là một loại hoạt chất, tồn tại rộng rãi trong củ, thân cây, lá,
quả và hạt của cây. Nó đƣợc các nhà khoa học gọi là “chìa khóa của cuộc
sống”. Phytosterol có đặc tính chống oxy hóa tốt và có thể đƣợc sử dụng nhƣ


14
chất chống oxy hóa và dinh dƣỡng chất phụ gia để ức chế sự hấp thụ
cholesterol và thúc đẩy sự phân hủy và chuyển hóa cholesterol. Hiện tại, có
khoảng mƣời sterol thực vật đã đƣợc tìm thấy ở Panax. Từ phần củ của P.
notoginseng, Wei và cộng sự đã thu đƣợc β-sitosterol và β-sitosterol-Dglucoside [10].

β-sitosterol-D-glucoside

Từ hạt của P. ginseng, Kim và cộng sự đã phân lập đƣợc một hợp chất
glucoside sterol mới là 3-O-β-D-glucopyranosyl-5, 22, 24-stigmastatrienol, và
một sterol đã biết 5,22-stigmastadienol và đánh giá khả năng ức chế của
chúng đối với các yếu tố gây hoại tử khối u [11].

3-O-β-D-glucopyranosyl-5,22,24-stigmastatrienol
1.2.1.3. Flavonoid
Flavonoid là một nhóm hợp chất tự nhiên lớn thƣờng gặp trong thực
vật. Flavonoid có khung cơ bản theo kiểu C6-C3-C6 (hai vòng benzen A và B
nối với nhau qua một mạch ba carbon), và đƣợc chia làm nhiều nhóm khác


15
nhau. Cho đến nay, có khoảng 22 flavonoid đƣợc phân lập từ chi Panax và
hầu hết tồn tại ở dạng flavonol.

Sáu flavonoid từ thân cây và lá của P. notoginseng đã đƣợc phân tách
bởi nhóm nghiên cứu của Zheng. Nhóm nghiên cứu đã đƣợc xác định là
kaempferol, quercetin kaempferol-7-O-α-L-rhaamnosioside, kaempferol-3-Oβ-D-galactoside,
kaempferol
3-O-(2″-β-D-glucopyranosyl)
-β-Dgalactopyranoside và quercetin 3-O-(2″- β-D-glucopyranosyl)-β-Dgalactopyranoside. Ngoài ra, một số flavonoid đƣợc phân lập từ nụ hoa và lá
của P. notoginseng [12].
1.2.1.4. Polysaccharide
Đến nay, đã có 30 hợp chất polysaccharide đã đƣợc phân lập từ thân củ
của P. japonicus, rễ của cây P. quinquefolius, P. notoginseng và hoa của P.
ginseng.
1.2.1.5. Axit béo
Lipid là một thành phần quan trọng của P. ginseng. Các hợp chất axit
béo khơng chỉ có nhiều tác dụng sinh học mà cũng là tiền chất tổng hợp của

nhiều hợp chất sinh học quan trọng. Thành phần axit béo của rễ P. ginseng
chủ yếu là axit béo không no và axit linoleic có hàm lƣợng cao nhất.


16

Hiện tại, 24 axit béo chính (bao gồm cả axit pentadecylic, axit
palmitic, axit stearic, axit margaric, axit oleic và axit linolenic,… đƣợc tìm
thấy trong rễ P. ginseng và P. notoginseng.

1.2.1.6. Các hợp chất khác
Ngoài các hợp chất nêu trên, skimmin, apiosylskimmin và daphnin
metyl ete cũng đƣợc phân lập từ P. notoginseng. Mƣời tám axit amin và 72
nguyên tố vi lƣợng khác cũng đƣợc phân lập từ P. notoginseng và P. trifolius.


17

1.2.2. Tình hình nghiên cứu về hoạt tính sinh học
Trong các phƣơng thuốc dân gian, tam thất thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ
một loại thuốc bổ, một chất kích thích và có tác dụng chống mệt mỏi; đƣợc
coi là một phƣơng thuốc để ngăn ngừa chảy máu và phục hồi sau chấn
thƣơng. Từ lâu, hoa của loại thảo dƣợc này cũng đã đƣợc sử dụng rộng rãi
dƣới dạng thuốc hoặc thực phẩm. Mặt khác, hoa của cây tam thất còn đƣợc sử
dụng nhƣ một loại thuốc bổ và đƣợc dùng nhƣ một loại trà tốt cho sức khỏe ở
Trung Quốc.
Các nghiên cứu dƣợc lý hiện đại cho thấy chi Panax có một vai trò
quan trọng trong chống ung thƣ, chống viêm, bảo vệ tế bào gan, bảo vệ thần
kinh, các hoạt động điều hòa miễn dịch, bảo vệ tim mạch, chống đái tháo
đƣờng và chống hạ huyết áp, cầm máu, kích hoạt huyết ứ,…

1.2.2.2. Tác dụng chống ung thư
Căn cứ theo y học cổ truyền Trung Quốc và Việt Nam, tam thất đã
đƣợc sử dụng từ rất lâu đời để chữa khối u tân sinh. Ngày nay, trong y học
hiện đại chi Panax là nguồn nghiên cứu có giá trị, thu hút các nhà khoa học
nghiên cứu phát triển thuốc chống ung thƣ. Theo báo cáo của Yun, dịch chiết
của củ P. ginseng ức chế sự tăng sinh của khối u do axit dimethylolbutanoic
gây ra và kéo dài thời gian sống sót của chuột [13]. Sau nhiều năm nghiên
cứu, các nghiên cứu chống ung thƣ của các hợp chất ginsenoside đã trở thành
một điểm nóng với nhiều nghiên cứu chuyên sâu từ chuyển hóa ginsenoside,
cơ chế chống ung thƣ và các khía cạnh khác. Một số lƣợng lớn các thí nghiệm
in vivo và in vitro đã chứng minh rằng các hợp chất ginsenoside thể hiện các
hoạt động chống ung thƣ đáng kể. Cơ chế chính của các hợp chất chống ung


18
thƣ có thể đƣợc tóm tắt nhƣ sau: (1) bắt giữ chu kỳ tế bào, cảm ứng apoptosis
và ức chế tăng sinh khối u; (2) tác dụng ức chế di căn tế bào ung thƣ; (3) kích
hoạt hệ thống miễn dịch. Một nghiên cứu cho thấy rằng sự phát triển tế bào
ung thƣ cổ tử cung ở ngƣời (HeLa) bị ức chế bởi ginsenoside Rd theo cách
phụ thuộc vào thời gian và liều lƣợng, với giá trị IC50 là 150,5 ± 0,8 µg/ml sau
48 giờ ủ [14]. Các nghiên cứu sâu hơn đã chứng minh rằng ginsenoside Rb1
tác động đối kháng canxi để đảo ngƣợc quá trình sản sinh tế bào ung thƣ [15].
Notoginsenoside Ft1 hạn chế sự tăng sinh tế bào thơng qua p38 kinase protein
kích hoạt mitogen và protein kinase điều hịa ngoại bào. Nó đã đƣợc chứng
minh là có hiệu quả điều trị tiềm năng đối với u nguyên bào thần kinh ở ngƣời
[16]. Ngoài ra, trong một nghiên cứu của Li và cộng sự, polysaccharide P.
notoginseng đã đƣợc thêm vào môi trƣờng nuôi cấy của các tế bào u gan H22
trong ống nghiệm và tiếp tục đƣợc sử dụng để thử nghiệm trên chuột mang tế
bào ung thƣ. Kết quả cho thấy polysaccharide P. notoginseng ức chế sự phát
triển của tế bào H22 và kéo dài thời gian sống của chuột mang tế bào ung thƣ.

Việc phát hiện ra polysaccharide chống ung thƣ sẽ mở rộng việc lựa chọn các
loại thuốc điều trị miễn dịch cho u gan [17]. Theo nghiên cứu của Lee và
cộng sự cho thấy polysaccharide P. ginseng là một chất chống ung thƣ khơng
độc hại, kích hoạt miễn dịch, có thể kích hoạt các đại thực bào để sản xuất
nitơ hoạt động chất trung gian, do đó làm trung gian cho tác dụng tiêu diệt
khối u [18].
1.2.2.3. Tác dụng chống viêm
P. ginseng là một trong những loại dƣợc liệu đƣợc sử dụng rộng rãi để
điều trị chống viêm. Trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều nghiên
cứu cho thấy các hợp chất ginsenoside có nhiều tác dụng dƣợc lý chống các
bệnh viêm nhiễm. Ginsenoside Rh2 làm giảm đáng kể tình trạng viêm đƣờng
ruột ở chuột do dextran natri sulfat gây ra [19]. Ginsenoside F2 đƣợc kỳ vọng
là thành phần thảo dƣợc tự nhiên thay thế với tác dụng phụ thấp để điều trị
chứng viêm da do tetradecanoyl phorbol alcolhol acetate ở chuột [20].
Ginsenoside Rg5 có tác dụng dƣợc lý chống viêm thần kinh [21]. Ginsenoside
Rh1 có thể kích thích hiệu quả hệ thống thần kinh trung ƣơng để cải thiện trí
lực và hiệu suất trí tuệ [22]. Ngồi ra, ảnh hƣởng của hợp chất ginsenoside-K


19
(G-CK) trên tế bào T ở chuột bị viêm khớp do collagen cho thấy G-CK có thể
là một loại thuốc đầy hứa hẹn để điều trị bệnh viêm khớp dạng thấp [23].
Theo báo cáo của Dong, con đƣờng trao đổi chất của các hợp chất
ginsenoside (ginsenoside Ra1, Rb1, Rb2, Rc) in vivo chủ yếu đƣợc chuyển
thành ginsenoside đã đƣợc khử oxy hóa (ginsenoside Rd) thơng qua hệ vi sinh
đƣờng ruột [24]. Sau đó, nó đƣợc hấp thụ vào tuần hồn máu để phát huy tác
dụng chống viêm [25].
1.2.2.4. Tác dụng bảo vệ gan
Theo các nghiên cứu gần đây, chi Panax có tác dụng bảo vệ gan và cơ
chế của nó bao gồm ngăn chặn xơ hóa, ức chế tạo khối u, loại bỏ vi rút và ức

chế quá trình oxy hóa gây hại [26, 27]. Nghiên cứu của Qi cho thấy
anthocyanin của quả P. ginseng có thể ngăn chặn tổn thƣơng thận do cisplatin
gây ra [28]. Các oligopeptit trong P. ginseng có thể làm giảm đáng kể mức độ
yếu tố hoại tử khối u-α, interleukin 1β và interleukin 6 trong huyết thanh. Các
nghiên cứu đã chỉ ra rằng oligopeptides trong P. ginseng có thể bảo vệ gan tế
bào bằng cách cải thiện phản ứng viêm huyết thanh do rƣợu.
1.2.2.5. Tác dụng bảo vệ thần kinh
Với sự gia tăng của già hóa dân số và áp lực cuộc sống xã hội, con
ngƣời ngày càng và tiếp xúc nhiều hơn với nguy cơ mắc các bệnh về hệ thần
kinh. Thần kinh rối loạn bao gồm bệnh Alzheimer (AD), bệnh Parkinson,
động kinh và phiền muộn. Các hợp chất ginsenoside ngày càng đóng một vai
trò quan trọng trong việc điều trị các bệnh hệ thần kinh, đặc biệt là ở hệ thần
kinh trung ƣơng. Một số các cơ chế đã đƣợc xác định để biểu hiện hoạt động
bảo vệ thần kinh bao gồm loại bỏ các gốc tự do để kích hoạt chức năng não,
ức chế stress oxy hóa và viêm thần kinh. Các nghiên cứu cho thấy rằng
ginsenoside Rb2 có tiềm năng trở thành một loại thuốc chống co giật [29].
Pseudoginsenoside F11 cũng là một lựa chọn để làm chậm q trình thối hóa
thần kinh. Zhang và cộng sự phát hiện ra rằng pseudoginsenoside F11 có tác
dụng có lợi đối với những thay đổi bệnh lý AD trong chuột [30].
1.2.2.6. Tác dụng điều hòa miễn dịch
Các nghiên cứu dƣợc lý hiện đại cho thấy một số hợp chất từ chi Panax
có khả năng điều hịa miễn dịch thơng qua nhiều cách, chẳng hạn nhƣ cơ quan


20
miễn dịch (tuyến ức, lá lách), tế bào miễn dịch (đại thực bào, tế bào đuôi
gai,…) và cytokine [31]. Các hợp chất ginsenoside và polysaccharide là
những thành phần hoạt động chính của P. ginseng với một loạt các hoạt động
trong điều hòa miễn dịch. Các saponin từ P. notoginseng sở hữu các hoạt
động bổ trợ miễn dịch và tăng cƣờng miễn dịch dịch thể và tế bào đáp ứng với

ovalbumin ở chuột khi dùng ovalbumin [32].
1.2.2.7. Tác dụng bảo vệ tim mạch
Khi bệnh tim mạch đang trở thành nguyên nhân chính gây tử vong và
sự hạn chế của các loại thuốc sử dụng trong trị liệu, sự nghiên cứu và phát
triển của hoạt chất mới từ cây thuốc là rất cần thiết trong lâm sàng và thực
nghiệm hiện nay. Các nghiên cứu về các bệnh tim mạch chủ yếu tập trung vào
các ginsenoside monome từ P. ginseng thay vì tồn bộ dịch chiết. Các
ginsenoside đƣợc nghiên cứu nhiều nhất là Rg1, Rb1, Rh1, Re và Rd.
Ginsenoside Re có tác dụng điều trị rối loạn nhịp. Tuy nhiên, nó có thể gây
ngộ độc hoặc tác dụng phụ khi lạm dụng quá nhiều [33]. P. notoginseng cũng
là một loại thuốc chống đau thắt ngực hiệu quả. Nó đã đƣợc xác nhận trong
nghiên cứu của Lei rằng dịch chiết nƣớc của P. notoginseng đã cải thiện chức
năng tim mạch [34]. Nghiên cứu cho thấy P. notoginseng làm tăng lƣu lƣợng
máu mạch vành và co bóp tim mà khơng làm thay đổi nhịp tim.
1.2.2.8. Cầm máu và hoạt huyết hóa ứ của P. notoginseng
Củ của P. notoginseng đƣợc biết đến nhƣ một loại thảo dƣợc để tăng
cƣờng lƣu thông hoạt huyết và cầm máu. Dencichine là một axit amin đặc biệt
đƣợc phân lập từ rễ của P. notoginseng. Nó có thể rút ngắn thời gian chảy
máu của chuột và giảm kích hoạt một phần thời gian thromboplastin và thời
gian thrombin, trong khi nồng độ của fibrinogen trong huyết tƣơng sẽ tăng
phụ thuộc vào liều lƣợng. Ngoài ra, các hoạt chất cầm máu chứa các ion canxi
và quercetin [35].
1.2.2.9. Các tác dụng sinh học khác
Các nghiên cứu gần đây, chỉ ra rằng ginsenosides có thể làm dịu cơn
đau do hóa chất độc hại gây ra trong thí nghiệm động vật. Ví dụ, ginsenoside
Rf ức chế Ca2+ giảm bớt các phản ứng đau do kích thích hóa học gây ra [36].
Cơ chế giảm đau của glycopeptides trong nhân sâm có thể liên quan đến việc


21

điều chỉnh tiền viêm cytokine và sự cân bằng động của các cytokine chống
viêm [37]. Ngoài ra, các bộ phận thân, lá và hoa của P. notoginseng có tác
dụng kiềm chế hệ thống thần kinh trung ƣơng, đƣợc đặc trƣng bởi an thần, ổn
định và cải thiện giấc ngủ. Ginsenoside Rb1 có tác dụng phối hợp với các loại
thuốc trầm cảm.