Luận văn Nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá hoạt tính kháng tế bào ung thư của loài Ngũ vị vảy chồi (Schisandra Perulata Gagnep.)

BỘ GIÁO DỤC
VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

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

Trần Tuấn Anh

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ
HOẠT TÍNH KHÁNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA LOÀI NGŨ VỊ
VẢY CHỒI (Schisandra perulata Gagnep.)

LUẬN VĂN THẠC SĨ: HÓA HỌC

Hà Nội – 2020

1


2
LỜI CAM DOAN
Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và các kết quả nghiên cứu trong luận
văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng trong bất kì cơng trình nào
khác.
Tơi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận văn đã
được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đã được ghi rõ
nguồn gốc.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận văn này.

Hà Nội, ngày 6 tháng 10 năm 2020
Học viên

Trần Tuấn Anh

2


3
LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành tại Trường Đại học Giao thơng vận tải và
Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Cơng nghệ Việt Nam. Để
hồn thành luận văn tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân,
tôi đã nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Nguyễn Thị MaiTrường Đại học Giao thơng vận tải, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi
trong suốt q trình nghiên cứu và hồn thành luận văn. Tôi cũng xin gửi lời
cảm ơn tới các đồng nghiệp thuộc phòng Nghiên cứu cấu trúc, Viện Hoá sinh
biển đã tạo điều kiện, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm luận
văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo và các thầy cô giáo tại Học
viện Khoa học và Công nghệ đã giúp đỡ, tạo điều kiện và truyền đạt vốn kiến
thức quý báu cho chúng tôi trong suốt thời gian tôi học tập và hồn thành luận
văn.
Tơi trân trọng và biết ơn sâu sắc tới gia đình và bạn bè đã động viên và
giúp đỡ tơi vượt qua mọi khó khăn để hoàn thành luận văn này.
Hà Nội, 6 tháng 10 năm 2020
Học viên

Trần Tuấn Anh

3


4
DANH MỤC CAC KÝ HIỆU VA CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu
13

Tiếng Anh

Diễn giải

C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic
Resonance

Cộng hưởng từ hạt nhân
cacbon 13

1

H-NMR

Proton Nuclear Magnetic
Resonance

Cộng hưởng từ hạt nhân
proton

CC

Column chromatography

Sắc kí cột

DEPT

Distortionless Enhancement by
Polarisation Transfer

Phổ DEPT

DMSO

Dimethylsulfoxide

(CH3)2SO

HMBC

Heteronuclear mutiple Bond
Connectivity

Tương tác dị hạt nhân qua
nhiều liên kết

HSQC

Heteronuclear Single-Quantum
Coherence

Tương tác dị hạt nhân qua 1
liên kết

IC50

Inhibitory concentration at 50%

Nồng độ ức chế 50% đối
tượng thử nghiệm

RP-18

Reserve phase C-18

Chất hấp phụ pha đảo C-18

TLC

Thin layer chromatography

Sắc ký lớp mỏng

TMS

Tetramethylsilane

(CH3)4Si

4

5
DANH MỤC CÁC BẢNG

5


6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

6


7
MỤC LỤC

7


8
MỞ ĐẦU
Ung thư là một nhóm các bệnh liên quan đến việc phân chia tế bào một
cách vô tổ chức, và những tế bào đó có khả năng xâm lấn những mô khác
bằng cách phát triển trực tiếp vào mô lân cận hoặc di chuyển đến nơi xa (di
căn). Nghiên cứu, tìm kiếm các hợp chất có nguồn gốc từ thiên nhiên có hoạt
tính gây độc tế bào, ức chế sự phát triển của tế bào ung thư để ứng dụng trong
phòng ngừa, chữa trị các bệnh ung thư là một trong những nhiệm vụ đặc biệt
quan trọng đã và đang được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm.
Các hợp chất thiên nhiên ln có vai trị chính trong việc phát hiện và phát
triển các dược phẩm mới. Chúng thể hiện ưu điểm so với các chất tổng hợp

do có độc tính thấp và khả năng dung nạp cao trên cơ thể sinh vật. Trong điều
trị ung thư chúng ít độc nhưng có khả năng diệt các tế bào u, bảo vệ được tế
bào lành khỏi nguy cơ nhiễm độc và nếu được dùng ở giai đoạn sớm thì hiệu
quả của nó tăng lên rất cao. Điều đó giải thích vì sao ngày nay các nhà khoa
học đang tích cực tìm kiếm các hoạt chất chống khối u lại quan tâm đến các
hợp chất thiên nhiên.
Đến nay, nhiều hợp chất có nguồn gốc thực vật đã được sử dụng để
điều trị cho bệnh nhân ung thư như: từ lá của một số loại thông đỏ cũng tách
được một lượng đáng kể 10-DAB III và chuyển hoá thành paclitaxel và
docetaxel (taxotere), một loại thuốc điều trị ung thư vú và ung thư phổi; hoạt
chất vinblastine và vincristine từ loài Catharanthus roseus L. là những tác nhân
chống phân bào được sử dụng kết hợp với một số loại thuốc khác để điều trị
nhiều loại ung thư như bạch cầu, bàng quang, tinh hoàn, các u bạch huyết và
một số carcinoma; paclitaxel từ cây Thơng đỏ (Taxus brevifolia) có tác dụng
trong điều trị ung thư vú,…. Tuy nhiên, cịn có rất nhiều cây thuốc được sử
dụng để chữa trị ung thư trong đông y, trong dân gian nhưng chưa được
nghiên cứu một cách khoa học, chưa xác định được hoạt chất cũng như cơ chế
tác dụng của hoạt chất.
Chi Schisandra hay còn gọi là ngũ vị tử được nhân dân sử dụng trong
nhiều bài thuốc điều trị bệnh ung thư, mặt khác các nghiên cứu trong và ngoài

8


9
nước bước đầu cho thấy các hợp chất được phân lập từ chi này có khả năng
ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Xuất phát từ các các vấn đề nêu trên,
nhóm nghiên cứu đề xuất thực hiện đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học và
đánh giá hoạt tính kháng tế bào ung thư của lồi Ngũ vị vảy chồi
(Schisandraperulata) ở Việt Nam”. Đề tài bao gồm các mục tiêu sau:

1. Phân lập một số hợp chất từ loài Ngũ vị vảy chồi.
2. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được.
3. Đánh giá hoạt tính kháng tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được.

9


10
CHƯƠNG 1: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CHI Schisandra
1.1.1. Đặc điểm thực vật
Giới
Bộ
Họ

: Plantae
: Austrobaileyales
: Schisandraceae

Chi

: Schisandra

Schisandra là một chi thực vật có hoa trong họ Schisandraceae, thường
là những cây dây leo lá sớm rụng có thể phát triển tốt trên nhiều loại đất và ưa
thích các bờ tường nơi có nhiều bóng râm. Các lồi cây này có nguồn gốc ở
khu vực Châu Á, quả khô của chúng được dùng nhiều trong y học.
Ngũ vị vảy chồi (Schisandraperulata) là cây dây leo cao, chồi có 3-4
vảy cao bao lấy. Lá ở nhánh ngắn, có phiến bánh bị hay xoan, hai đầu nhọn,
to 10-15 × 5-9 cm, không lông, gân phụ 6-8 cặp, cuống đến 5 cm. Hoa 1-2 ở

nách các vảy của chồi, cọng 2-6 cm, đế hoa lồi, lá đài và cành hoa 8, xa nhau.
Trái mập, trên thư đài dài ra đến 13 cm, gắn như gié, hột 2, dài 4 mm[1].
1.1.2. Tình hình nghiên cứu chi Schisandra trên thế giới
Chi Schisandra được các nhà khoa học trên thế giới rất quan tâm, có
đến 25 lồi của chi đã được cơng bố về thành phần hóa học và hoạt tính sinh
học. Thành phần hóa học chính của chi này là các hợp chất lignan và
triterpenoid, ngồi ra, cịn chứa các thành phần khác như diterpenoid,
flavonoid, …Các hợp chất dibenzocyclooctadien là thành phần chính của
lignan trong chi này. Sự có mặt của các hợp chất lignan và các tác dụng sinh
học của chúng đã góp phần làm sáng tỏ cơng dụng trong dân gian của một số
loài Schisandra được sử dụng bảo vệ gan, chống oxi hóa. Bên cạnh đó với
cấu trúc hóa học tương đối đặc biệt, các hợp chất dibenzocyclooctadien còn
thể hiện hoạt tính chống ung thư và kháng HIV rất tiềm năng [2]. Cho đến
nay, các nhà khoa học trên thế giới đã phát hiện được khoảng 300 hợp chất
dibenzocyclooctadien trong chi Schisandra. Phần lớn cấu trúc của các hợp
chất phân lập được đều có số lượng khá lớn các nhóm thế hydroxy, methoxy,
hay dioxymethylen…, trên hai nhân benzene của các hợp chất
10


11
dibenzocyclooctadien thường chỉ cịn lại hai proton thơm khơng bị thay thế
(dạng hợp chất 1-4).

Các nhóm thế dioxymethylene thường được hình thành tại các vị trí
nhóm thế R1+R2 và R5+R6. Bên cạnh đó, tại các vị trí C-6 và C-9 ở các hợp
chất này thường xuất hiện các nhóm thế hydroxy (R 7 và R8). Điều đặc biệt khi
có mặt các nhóm hydroxy ở C-6 hoặc C-9 thì lại nhận thấy về mặt hóa lập thể,
nhóm hydroxy tại C-9 chủ yếu định hướng alpha trong khi nhóm hydroxy tại
C-6 lại định hướng beta. Khác với các hợp chất lignan thông thường, các hợp

chất dibenzocyclooctadien có chứa một vịng cyclootadien, do đó hình thành
các dạng đồng phân hình học giữa hai nhóm methyl ở C-7 và C-8. Các nghiên
cứu trước đây cũng đã phân lập được các hợp chất dibenzocyclooctadien từ
chi Schisandra trong đó hai nhóm methyl tại C-7 và C-8 tồn tại ở cả hai dạng
đồng phân cis (dạng hợp chất 1, 2, 4) và dạng đồng phân trans (dạng 3)[3, 4].

8
5
6
7
Bên cạnh các hợp chất dibenzocyclooctadien, ở chi Schisandra, các nhà
khoa học cịn phát hiện được sự có mặt của các hợp chất spirobenzofuran
lignan (dạng hợp chất 5-8).Theo thống kê, có khoảng gần 80 hợp chất có cấu
trúc spirobenzofuran lignan đã được phân lập từ chi Schisandra.Các hợp chất
này hình thành trên cơ sở các hợp chất dibenzocyclooctadien lignan. Cấu trúc
spiro được tạo thành từ đóng vịng ether giữa C-14 và nhóm hydroxymethylen
tại C-16 (dạng hợp chất 5-7) hay đóng vịng ether giữa C-9 và C-16 (dạng hợp
11


12
chất 8). Ở các hợp chất spirobenzofuran lignan, nhóm thế ở C-9 (R 2) thường
chiếm vị trí alpha trong khi đó nhóm thế ở C-6 (R 1) có thể định hướng ở cả
hai cấu hình alpha và beta (dạng hợp chất 5 và 6). Ở các hợp chất
prirobenzofuran, do có chứa các đơn vị cấu trúc quinon kém bền dễ xảy ra
q trình oxy hóa phá vỡ vịng hình thành các hợp chất seco-spirobenzofuran
lignan (dạng hợp chất 9 và 10).

9

10

Ngoài các đặc điểm về khung carbon, các hợp chất spirobenzofuran
lignan thuộc chi Schisandra cịn có sự đa dạng về nhóm thế ở C-6 và C-9.
Các nhóm hydroxy ở hai vị trí này thường bị ester hóa bởi nhiều các acid hữu
cơ khác nhau như acetic (Ac), propylic (Prop), butanoic, Caproic (Cap),
angelic (Ang), isovaleroic, benzoic (Bz) và cinamic (Cin) acid[5].

Một số hợp chất lignan với khung aryltetralin lignan cũng được phân
lập từ quả của một số loài thuộc chi Schisandra như S. sphenanthera, S.
henryi, và S. nigra. Ở các phenyltetralin lignan phân lập từ chi Schisandra lại
nhận thấy có nhiều hợp chất có chứa nhóm ketone ở C-1, một số hợp chất lại
tồn tại dưới dạng lignan glicoside với hợp phần đường là đường với cấu trúc
hexose như glucopyranose hay pentose như xylopyranose và
arabinopyranose. Có thể kể đến một số hợp chất đại diện cho nhóm
phenyltetralin lignan như các hợp chất 11-18[3, 4].

12


13

KH
11

Hợp chất
Schisandron

Cấu trúc
R1=R2=CH3

12
13
14

Wulignan A1
Epienshicin
Epienshicin
metyl ete
Epischisandron
Epiwulignan A1
Wulignan A2
Schizandrizit

R1=CH3, R2=H
R1+R3=CH2, R3=H, R4=CH3
R1+R3=CH2, R3=R4=CH3

15
16
17
18

R1=H, R2=R3=R4=CH3
R1=R3=H, R2=R4=CH3
R1=R4= CH3, R2=R3=H

Nguồn cây (bộ phận)
S. sphenanthera (q)
S. henryi (q)

S. henryi (q)
S. henryi (q)
S. henryi (q)
S. henryi (q)
S. henryi (q)
S. henryi (q)
S. nigra (q)

Ngoài ra, các hợp chất lignan với dạng khung diarylbutan lignan và
diaryl tetrahydrofuran lignan cũng được phân lập từ các loài trong chi
Schisandra. Cho đến nay, có khoảng 30 hợp chất diarylbutan lignan và 10 hợp
chất diaryl tetrahydrofuran được phân lập từ chi Schisandra[3, 4].

Các diarylbutan lignan và tetrahydrofuran lignan
Các hợp chất lignan phân lập được từ chi Schisandra có thể phân làm 5
dạng hợp chất lignan chính là các dibenzocyclooctadien lignan,
spirobenzofuran lignan, aryltetralin lignan, diaryl butan ligna và các hợp chất
tetrahydrofuran lignan. Trong số đó, phổ biến nhất là các hợp chất

13


14
dibenzocyclooctadien lignan. Các hợp chất này có cấu trúc hóa học khá đặc
biệt, hiếm gặp trong tự nhiên và hứa hẹn có giá trị cao về hoạt tính sinh học.
Lớp hợp chất thứ cấp khác được công bố trong các loài thuộc chi
Schisandra phải kể đến là các triterpenoid[6, 7]. Dạng khung carbon của các
triterpene đã công bố từ chi Schisandra tập trung vào các khung carbon như
lanostan, norlanostan, cycolartan và một dạng hợp chất triterpene đặc trưng
riêng cho chi Schisandra được gọi với tên chung là schinortriterpenoid[8, 9].

Chúng là các nhóm chất nortriterpen có chứa từ 26 đến 29 carbon chỉ phân
lập được từ các loài trong họ Schisandraceae. Điều đặc biệt trong cấu trúc hóa
học các triterpenoid phân lập từ chi Schisandra là chúng có thể là các
tritrepenene cơ bản, hay mất một số nhóm methyl hình thành các hợp chất
nortriterpene, hay có sự phá vỡ vịng để hình thành các hợp chất
secotriterpene.

Cấu trúc hợp chất lanostane và secolanostane phân lập từ chi Schisandra

Cấu trúc hợp chất secocycloartan phân lập từ chi Schisandra

Cấu trúc hợp chất schinortriterpenoid phân lập từ chi Schisandra

14


15
Các hợp chất tritecpenoit được phân lập từ chi Schisandra hầu hết đều
thể hiện hoạt tính kháng HIV-1 và hoạt tính gây độc tế bào trên một số dịng
tế bào như: ung thư bạch cầu HL-60, ung thư phổi A-549, ung thư máu K562[2, 7,10].
Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi Schirsandra trên thế
giới cho thấy các lồi Schisandra có chứa nhiều hợp chất thứ cấp, đáng chú ý
nhất là các hợp chất lignan và triterpenoid. Cấu trúc hóa học của các hợp chất
lignan và triterpenoid có trong chi Schisandra cũng rất đặc thù như dạng
dibenzocyclooctadien lignan hay các schinortriterpenoid là những hợp chất
chỉ phân lập được ở các loài thực vật họ Schisandraceae. Các hợp chất phân
lập được từ chi Schisandra cũng đã được thông báo là các hợp chất thể hiện
hoạt tính như bảo vệ gan, chống oxi hóa, gây độc tế bào ung thư. Do đó,
nghiên cứu về thành phần hóa học và tác dụng gây độc tế bào ung thư của loài
ngũ vị vảy chồi hồn tồn có tính khả thi, có tiềm năng phát hiện các hợp chất

có cấu trúc hóa học mới, đặc thù, tiềm năng về tác dụng gây độc tế bào ung
thư.
1.1.3. Tình hình nghiên cứu chi Schisandra trong nước
Năm 2010, Trần Văn Sung và cộng sự đã phân lập được hai hợp chất
lignan, schizandrin (19), angeloylgomisin P (20) và một hợp chất nortriterpen,
henridilacton A (21) từ quả lồi S. Sphenanthera, ba hợp chất này thể hiện
hoạt tính gây độc tế bào trên bốn dòng tế bào ung thư người là KB (ung thư
biểu mô), Hep-G2 (ung thư gan), Lu (ung thư phổi) và MCF-7 (ung thư vú)
với giá trị IC50 18,6-66,8 µg/mL[11].

15


16
Nguyễn Quyết Tiến và cộng sự đã nghiên cứu về thành phần hóa học
của lồi ngũ vị vảy chồi cũng như loài ngũ vị tử nam đã xác định thành phần
hóa học trong cặn chiết của 2 lồi này chứa sterol, saponin và tanin, đã phân
lập được một số chất sạch là các hợp chất steroit, glycerit, lignan khung
cyclolignan. Kết quả thử hoạt tính gây độc trên một số dịng tế bào ung thư:
buồng trứng (OVCAR), đại tràng (HT-29) và phổi (A-549) của một số chất
sạch phân lập được, cho thấy hầu hết các chất đều thể hiện hoạt tính ở mức
khá và trung bình[12, 13].
1.2. TỔNG QUAN VỀ UNG THƯ
Ung thư là tên dùng chung để mô tả một nhóm các bệnh phản ánh
những sự thay đổi quá mức về sinh sản, tăng trưởng và chức năng của tế bào.
Các tế bào bình thường trở nên bất thường (đột biến) và tăng sinh một cách
khơng kiểm sốt, xâm lấn các mô ở gần (xâm lấn cục bộ) hay ở xa (di căn)
qua hệ thống bạch huyết hay mạch máu. Di căn là nguyên nhân gây tử vong
chính của ung thư.Những thuật ngữ khác của ung thư là khối u ác tính hoặc
tân sinh ác tính.

1.2.1. Ung thư và một số phương pháp điều trị bệnh
Ung thư có khả năng xâm lấn những mô khác bằng cách phát triển trực
tiếp vào mô lân cận hoặc di chuyển đến nơi xa (di căn). Do đó, bất cứ cơ quan
nào trên cơ thể và cơ thể sinh vật nào cũng có thể bị ung thư. Theo thống kê
của Tổ chức y tế thế giới, năm 2012, có 14.1 triệu người mắc bệnh ung thư,
hơn một nửa trong đó là ở các nước kinh tế đang phát triển trong đó có Việt
Nam và có 8.2 triệu người chết vì ung thư [14, 15]. Có thể nói ung thư đang là
nguyên nhân hàng đầu gây ra cái chết trên toàn thế giới.

16


17

Hình 1.1. Hình thái tổ chức của mơ từ dạng bình thường đến khi phát triển thành
khối u

Nguyên nhân gây ung thư thường là sự sai hỏng của ADN và rối loạn
ARN thông tin di truyền, tạo nên các đột biến ở các gen thiết yếu điều khiển
quá trình phân bào cũng như các cơ chế quan trọng khác. Quá trình phát triển
từ một tế bào ung thư ban đầu thành một khối u ung thư và đe dọa tính mạng
người bệnh trải qua nhiều giai đoạn[16]. Nhiều nghiên cứu cho thấy khoảng
50-80% ung thư ở người có thể ngăn ngừa được dựa trên nguyên nhân gây ra
là các yếu tố ngoại sinh gây ơ nhiễm mơi trường như khói thuốc, hoá chất,
bức xạ, cách ăn uống, các virut, vi khuẩn, ký sinh trùng… Sự phức tạp của
quá trình tạo ung thư như trên cho thấy thời gian ủ bệnh từ lúc chịu tác động
của yếu tố gây ung thư đến lúc phát triển khối u ác tính thường kéo dài khá
lâu, đây cũng là cơ hội để có thể can thiệp bằng nhiều liệu pháp khác nhau
trước khi khối u phát triển nếu phát hiện sớm. Người bị ung thư có thể được
chữa trị bằng phẫu thuật, hóa trị liệu hoặc xạ trị liệu.

Quá trình hình thành và phát triển của căn bệnh ung thư có thể được
tóm tắt theo sơ đồ sau:

Hình 1.2.Sơ đồ hình thành và phát triển của bệnh ung thư

17


18
Do ung thư là một căn bệnh tiến triển trong một thời gian tương đối dài
kể từ khi khởi phát từ một tế bào ban đầu nên việc phòng và chữa trị bệnh là
hồn tồn có thể. Tuy nhiên, khi căn bệnh đã ở giai đoạn di căn thì việc chữa
trị trở nên rất khó khăn và tỉ lệ tử vong của người bệnh là rất cao. Vì thế, việc
phịng bệnh hay chữa trị bệnh nên được thực hiện càng sớm càng tốt. Bên
cạnh phương pháp cổ xưa nhất là dùng thuốc đông y và nhiều liệu pháp mới
được phát triển như phương pháp điều trị bằng hormon, liệu pháp miễn
dịch…, đến nay các phương pháp thông thường như phẫu thuật, bức xạ liệu
pháp (xạ trị) và hoá liệu pháp được dùng riêng biệt hoặc điều trị phối hợp vẫn
là các phương pháp điều trị ung thư hiệu quả [17].
Phương pháp phẫu thuật
Đây là phương pháp thường được sử dụng để cắt bỏ một phần hoặc tồn
bộ cơ quan có chứa các tế bào ung thư. Phương pháp này thường được sử
dụng ở giai đoạn đầu và đem lại hiệu quả khá khả quan bởi lúc này các tế bào
mới phát triển và chưa lan sang cơ quan khác. Nó sẽ khơng cịn hiệu lực hoặc
chỉ có hiệu lực tạm thời khi ung thư đã di căn tới các khu vực khác nhau trong
cơ thể, lúc này cần kết hợp các liệu pháp toàn thân như dùng thuốc chống ung
thư, các hormon, miễn dịch liệu pháp hoặc xạ trị. Dù sao phẫu thuật cũng là
một phương pháp hoại cơ thể rất lớn, nhiều lúc để lại cho bệnh nhân những di
chứng suốt đời [18].
Phương pháp dùng tia phóng xạ (xạ trị)

Là liệu pháp sử dụng nguồn năng lượng cao từ tia X, tia gamma, nơtron
và các nguồn phóng xạ khác để chiếu trực tiếp vào vị trí của các khối u ác tính
để phá hủy hoặc teo nhỏ khối u hạn chế sự phát triển của nó. Liệu pháp này
sử dụng máy chiếu phóng xạ từ ngồi cơ thể hoặc thơng qua một số nguồn vật
liệu phóng xạ được chuyển vào cơ thể ở vị trí gần khối u ung thư [18].
Theo các nhà ung thư học thì hiện nay xạ trị có thể chữa tốt hơn một
nửa số ung thư bằng cách dùng riêng lẻ hoặc phối hợp các phương pháp khác.
Xạ trị cũng có mặt hạn chế như không dùng được xạ trị khi ung thư đã lan ra
toàn thân. Một số ung thư chống chỉ định của xạ trị như ung thư dạ dày, đại

18


19
tràng, tụy v.v… Để đạt hiệu quả tốt, xạ trị cần kết hợp với các phương pháp
phẫu trị và hoá trị.Ngoài ra, biến chứng của xạ trị nhiều khi khá trầm trọng.
Trong đó các biến chứng cấp tính: các phản ứng sớm của tia xạ xuất hiện sau
vài ngày hay vài tuần của xạ trị như: bỏng da, viêm loét niêm mạc, rụng tóc,
viêm bàng quang, suy tủy...[18].
Các biến chứng muộn: thường ít hồi phục, xuất hiện vài tháng cho tới
nhiều năm sau xạ trị. Đây là hạn chế lớn nhất của phương pháp xạ trị. Một số
biến chứng muộn thường gặp: khô da, khô niêm mạc, viêm gan mạn tính, xơ
phổi, viêm màng tim, xơ teo niệu quản, rối loạn cảm giác, viêm bàng quang,
viêm trực tràng...và có thể gây ung thư khác cho người bệnh. Ngày nay nhờ
có nhiều tiến bộ về kỹ thuật chiếu tia mà sự nguy hiểm của xạ trị được giảm
bớt đi rất nhiều. Hiện nay người ta đã sử dụng các chất đồng vị phóng xạ gắn
với kháng thể đơn dịng để tăng cường tính hiệu quả và đặc hiệu, tránh tổn
thương các tế bào lành khác trong quá trình điều trị bệnh ung thư [18].
Phương pháp hoá trị và các tác nhân hố học
Liệu pháp hố trị có thể sử dụng ở một số mức độ khác nhau. Nhóm thứ

nhất là nhóm các tác nhân có tác dụng khố chất gây ung thư như sử dụng các
chất làm giảm việc tổng hợp các chất gây ung thư trong cơ thể, các chất ức
chế sự kích hoạt chuyển hố chất gây ung thư bởi các enzym giai đoạn I hoặc
tăng cường khả năng giải độc bởi các enzym giai đoạn I hoặc giai đoạn II, các
chất chống oxy hoá loại bỏ các gốc tự do, các chất giữ chất gây ung thư
không cho tương tác với DNA. Nhóm thứ hai là nhóm chặn, tiêu diệt chất gây
ung thư cũng như các chất ức chế cyclooxygenase (COX, COX-2),
lipoxygenase (LOX). Ngoài ra nhiều chất ức chế proteaza cũng có thể được
sử dụng để ngăn ngừa tạo khối u [19].
Điều trị hệ thống bằng các thuốc gây độc tế bào sau khi cá thể được dự
đoán mắc bệnh ung thư là cơ sở của phần lớn các điều trị hiệu quả bệnh ung
thư [18]. Các nghiên cứu theo hướng này vẫn được các hãng dược phẩm, các
nhóm nghiên cứu ở các Viện và trường Đại học tiếp tục thực hiện qua các

19


20
chương trình sàng lọc độc tế bào để phát triển các tác nhân hoá trị liệu ung
thư mới.
Một chiến lược mới đầy triển vọng trong ngăn chặn bệnh ung thư là
chiến lược dự phòng ung thư (cancer chemoprevention) đã được đưa ra dựa
trên sự hiểu biết về cơ chế gây ung thư nghĩa là quá trình chuyển một tế bào
bình thường thành một tế bào ung thư [18]. Theo chiến lược này các tác nhân
dự phòng ung thư (cancer chemoprevetive agents) sẽ làm giảm nguy cơ phát
triển ung thư hoặc giảm khả năng xuất hiện bệnh trở lại [19].
Như vậy, trong khi các tác nhân điều trị hoá học (chemotherapeutic
agents) có mục đích tiêu diệt các tế bào ung thư để ngăn chặn sự tiến triển
tiếp của bệnh ung thư thì các tác nhân dự phịng ung thư được định hướng can
thiệp vào các giai đoạn sớm của sự gây ung thư trước khi các u ác tính bắt đầu

phát triển xâm nhập cơ thể. Các nghiên cứu dự phòng ung thư đã được Viện
nghiên cứu ung thư quốc gia Mỹ thực hiện từ những năm 1980 và đến nay
vẫn đang phát triển mạnh mẽ với trên 400 tác nhân dự phòng ung thư triển
vọng là các hợp chất nguồn gốc thiên nhiên hoạt động theo những cơ chế
khác nhau [17, 20]. Protein NF-κB cũng là một đích đầy triển vọng cho các
liệu pháp chống ung thư mới [21]. Ung thư là một sự rối loạn tăng sinh cao
(hyperproliferative disorder), trong đó sự xâm nhập (invasion) và sự tạo mạch
(angiogenesis) dẫn đến sự di căn khối u (tumor metastasis). Nhiều gen khác
nhau tham gia vào sự xâm nhập và sự tạo mạch lại được điều chỉnh bởi yếu tố
nhân NF-κB. Vì vậy ngăn chặn hoạt hố NF-κB sẽ có thể triệt tiêu sự biểu
hiện của các gen này làm ngăn cản sự di căn khối u [20].
Nhiều loại tế bào ung thư khác nhau, bao gồm các dòng tế bào bệnh
bạch cầu, u lympho, u tủy, u hắc sắc tố, các loại ung thư tuyến tiền liệt, ruột
kết, vú, tuyến tụy, carcinoma có vảy ở đầu và cổ, đã biểu hiện dạng hoạt động
của NF-κB một cách cơ định. Người ta cũng đã chứng minh được rằng sự
biểu hiện cơ định của TNF và IL-1 là nguyên nhân dẫn đến sự biểu hiện của
dạng hoạt động của NF-κB ở u lympho đa tế bào T (do TNF) và bệnh bạch
huyết cấp tính ở tủy xương (do IL-1). Sự kìm hãm việc sản xuất TNF và IL-1

20


21
đã được chứng minh là có tác dụng điều chỉnh xuống sự biểu hiện của NF-κB
hoạt động, và việc có tương quan với sự ức chế tăng sinh các tế bào ung thư.
Như vậy sự ức chế NF-κB trong các tế bào ung thư có thể cung cấp thêm một
đích cho việc ngăn ngừa, dự phòng ung thư [20].
Hầu hết các tác nhân điều trị hoá học (chemotherapeutic agents) như
taxol, doxorubicin, daunorubicin, etoposide, vincristine, vinblastine, ara-C,
cisplatin, phenobarbital, tamoxifen, camptothecin… và sự bức xạ ion hố gây

ra q trình chết có lập trình (apoptosis) thơng qua nhiều con đường khác
nhau. Đồng thời chúng cũng kích hoạt các yếu tố ức chế có lập trình
(antiapoptosis) như Bc1-2, Bc1-XL thơng qua sự hoạt hoá NF-κB, điều này
rút cục dẫn đến sự đề kháng của các tế bào khối u đối với sự điều trị. Trong
khi đó hầu hết các tác nhân dự phịng hoá học (chemopreventive agents) như
curcumin (từ củ nghệ, Curcuma longa), resveratrol (từ quả nho, có trong rượu
vang đỏ), emodin (có trong lồi lơ hội Aloe barbadensis; và trong cốt khí củ
Polygonum cuspidatum), các polyphenol của chè xanh (từ lá chè, Camellia
sinensis), silymarin (từ quả cây cúc gai, Silybum marianum), β-lapachone (từ
gỗ lõi của cây tếch, Tectona gradis) ức chế sự hoạt hố NF-κB và kích thích
các yếu tố gây chết có lập trình như Bax, Bc1-Xs. Bởi vậy các tác nhân điều
trị hoá học và sự bức xạ gamma nên được sử dụng phối hợp với các tác nhân
dự phòng hố học trong việc điều trị ung thư. Ngồi việc ngăn cản sự hoạt
hố NF-κB, các tác nhân dự phịng hố học như curcumin và resveratrol cũng
được biết là có tác dụng gây ra apoptosis.Như vậy không giống như các tác
nhân điều trị hố học, các tác nhân dự phịng hố học gây ra apoptosis mà
khơng hoạt hố con đường antiapoptosis.Hầu hết các tác nhân dự phịng hố
học là các sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên từ thực vật nên độc tính của
chúng thường rất thấp. Điều này cung cấp thêm một lý do căn bản cho việc
điều trị phối hợp giữa các tác nhân dự phòng với các tác nhân điều trị hoá học
hay sự bức xạ gamma [20].
Các hợp chất thiên nhiên thường có các hoạt tính sinh học rất chọn lọc và
có đích tấn cơng rất cụ thể, mỗi chất lại tấn cơng vào một đích khác nhau và có

21


22
một cơ chế tác động riêng. Trong các cơ chế hoạt động khác nhau của hợp chất
thiên nhiên trong điều trị ung thư, tương tác với protein tubulin tế bào là cơ chế

hay gặp nhất, trên 25% các chất chống ung thư đã được thơng báo là có cơ chế
liên quan đến protein này.
Khả năng kháng của tế bào khối u đối với các chất chống ung thư là vấn
đề quan trọng nhất trong điều trị ung thư (hội chứng kháng đa thuốc - MDR).
Các khối u có thể phát triển sự đề kháng đối với các loại thuốc sau khi được
sử dụng do các thay đổi trong bộ gen cũng như việc kích hoạt các protein đặc
trưng (protein hấp phụ, các enzym giải độc, hay các protein đích). Hội chứng
MDR đã được quan sát lâm sàng đối với một số loại thuốc như alkaloid của
dừa cạn, anthracyclin, kháng sinh, epipodophyllotoxin, etoposide… Những cơ
chế kháng thuốc của tế bào khối u chủ yếu liên quan đến mục tiêu tấn công
của các thuốc sử dụng như quá trình sao chép, tổng hợp DNA và phân bào có
tơ, cản trở hoặc gây rối loạn quá trình trùng hợp và giải trùng hợp của những
vi cấu trúc hình ống, bẻ gãy mạch DNA và liên kết với màng chất nguyên
sinh [20].
1.2.2. Một số loại thuốc điển hình dùng để điều trị ung thư có nguồn gốc
từ thực vật
Ung thư hiện nay đang là căn bệnh có mức độ tử vong cao cùng với tốc
độ phát triển nhanh tại Việt Nam. Tìm kiếm các loại thuốc mới có độc tính
trên nhiều dịng ung thư khác nhau, ít tác dụng phụ đang là ưu tiên hàng đầu.
Hiện nay, các nhà khoa học trên thế giới và Việt Nam đặt nhiều quan tâm vào
các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính chống ung thư. Từ các bài thuốc dân
gian đến việc sàng lọc các hợp chất có hoạt tính sinh học trên quy mơ lớn, đến
nay chúng ta đã có nhiều loại thuốc ung thư được thương mại hố có nguồn
gốc thiên nhiên [22].
Hơn 50 năm trước, hợp chất thiên nhiên bắt đầu đóng vai trị quan trọng
trong tìm kiếm thuốc điều trị ung thư. Hai loại thực vật đầu tiên được nghiên
cứu là Podophyllum peltatum (Táo ma) và Catharanthus roseus (Dừa cạn)
[22].

22

23
Nghiên cứu này khởi nguồn từ bài thuốc dân gian của người Ấn Độ tại
Mỹ sử dụng dịch chiết từ rễ cây Táo ma để điều trị ung thư da và bệnh sùi
mào gà. Các nghiên cứu chỉ ra rằng thành phần chính của cây Táo ma là
Podophyllotoxin. Đây là tiền thân của nhóm hợp chất điều trị ung thư
Podophyllins. Một số thuốc điều trị ung thư thường được sử dụng hiện nay
nằm trong nhóm Podophyllins là Etoposide và Teniposide. Một ví dụ tương tự
là cây Dừa cạn. Đây là một loại cây thân thảo, sống lâu năm, mọc và phân bố
ở các nước nhiệt đới như Việt Nam, Ấn Độ, Philippines. Cây dừa cạn được
dùng trong y học cổ truyền tại nhiều nước để chữa bệnh đái tháo đường [23].
Tuy nhiên đến tận năm 1958, hai thành phần chính của cây Dừa cạn là
Vinblastine và Vincristine mới được chứng minh có khả năng tiêu diệt tế bào
ung thư [24]. Những thành công trong nghiên cứu hợp chất thiên nhiên đã
thúc đẩy Viện Nghiên Cứu Ung thư Quốc gia (National Cancer Institute, NCI)
của Hoa Kì khởi động dự án khảo sát hợp chất thiên nhiên trong điều trị ung
thư vào những năm 1960. Từ năm 1960 đến năm 1982, 35.000 loài thực vật
đã được lấy mẫu và kiểm tra khả năng tiêu diệt dòng tế bào ung thư máu của
chuột L1210 và P388. Một trong những hợp chất quan trọng được tìm thấy
trong dự án này là Paclitaxel (Taxol). Taxol là một hợp chất được tìm thấy từ
quá trình phân lập từ vỏ cây Taxus brevifolia (cây Thông đỏ). Taxol được sử
dụng trong điều trị ung thư buồng trứng, ung thư vú, ung thư phổi, ung thư
tuyến tụy và một vài loại ung thư khác [24].
Từ xa xưa, người Châu Á đã biết sử dụng thực vật trong việc điều trị
ung thư. Bài thuốc “Danggui Longhui Wan”, một bài thuốc cổ truyền người
Trung Quốc kết hợp 11 loại dược liệu khác nhau, được sử dụng để điều trị cho
bệnh nhân ung thư máu mãn tính [25]. Hartwell một người tiên phong trong
lĩnh vực đã công bố một danh sách hơn 3000 lồi thực vật có khả năng sử
dụng trong điều trị ung thư trong quyển “Plants Used Against Cancer”[24].

Những thành công bước đầu trong nghiên cứu hợp chất thiên nhiên đã
tạo động lực cho cuộc tìm kiếm các thuốc điều trị ung thư từ thực vật. Khám
phá và phát triển thuốc điều trị ung thư Vinblastine, Vincristine, và
Podophyllotoxins là nền tảng cho hàng loạt những nghiên cứu về hợp chất

23


24
thiên nhiên trong điều trị ung thư sau này. Nối tiếp thành cơng là một loạt
thuốc mới có nguồn gốc thực vật được tìm thấy, tiêu biểu là Taxol, Etoposide,
Camptothecin. Tại Mỹ, từ năm 1961 tính đến 2014 có 13 hợp chất từ thực vật
được cấp phép sử dụng như thuốc điều trị ung thư. Số lượng chủng loại và
doanh số bán ra của các thuốc ung thư có nguồn gốc thực vật là minh chứng
rõ ràng về vai trò của thực vật như một nguồn lợi to lớn. Một số hợp chất
được liệt kê dưới đây.
Hợp chất chống ung
thư nguồn gốc thực
vật được công nhận
Cabazitaxel
Camptothecin
Etoposide

Homoharringtonine;
Omaxetaxine
mepesuccinate
Ingenol mebutate
Taxol
Taxotere

Vinblastine
Vincristine
Vinorelbine

24

Nguồn gốc thực vật
Camptotheca
accuminata
Camptotheca
accuminata

Loại ung thư

Ung thư tụy giai đoạn di
căn
Ung thư dạ dày, ung thư
trực tràng, ung thư ruột kết,
ung thư bàng quang
Dẫn xuất bán tổng hợp Ung thư phổi tế bào nhỏ,
của Podophylloto rễ ung thư tinh hoàn
của cây Táo ma
(Taxus brevifolia)
Từ 4 loại thơng
Bệnh bạch cầu cấp tính
(Taxus, T. Brevifolia, T. (AML, APL)
Baccata,
T.
Canadensis,
T.

cuspidata)
Euphorbia peplus
Ung thư da
Vỏ cây thông đỏ
Ung thư cổ tử cung, vú và
(T.brevifolia)
phổi, bướu thịt Kaposi
Từ 4 loại thông
Ung thư phổi, u não, ung
(Taxus, T. Brevifolia, T. thư tuyến tiền liệt
Baccata,
T.
Canadensis,
T.
cuspidata)
Cây dừa cạn
Ung thư hệ bạch huyết
(Catharanthus roseus) Hodgkin
Cây dừa cạn
Ung thư máu, hệ bạch
(Catharanthus roseus) huyết
Cây dừa cạn
Khối u cứng, ung thư hệ
(Catharanthus roseus) bạch huyết, ung thư phổi


25

25