Tóm tắt Luận án Nghiên cứu thành phần hóa học cây nữ lang hardwicke
Hiện nay, theo thống kê, tỷ lệ người mất ngủ cấp và mãn tính trên thế giới
thay đổi từ 3,9-22%. Ở Việt Nam, tính theo tỷ lệ chung với 10% thì cả
nước có gần 9,5 triệu người mất ngủ mãn tính. Mất ngủ dẫn tới nhiều
bệnh như lo lắng, tăng huyết áp, bệnh tim mạch, tăng lipid máu. Thuốc
điều trị mất ngủ có nguồn gốc hóa dược như BDZ có nhiều tác dụng phụ
như lệ thuốc, té ngã, buồn ngủ, sa sút trí tuệ, tử vong. Vì vậy, việc tìm
kiếm dược liệu cho điều trị bệnh mất ngủ là rất cần thiết. Ở Việt nam,
Valeriana hardwckii (Nữ lang) dùng trị mất ngủ nhưng có ít tài liệu
nghiên cứu về Valeriana hardwickii. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu thành
phần hóa học cây Nữ lang Hardwicke (Valeriana hardwickii Wall.-
Valerianaceae)” được tiến hành nhằm tìm ra và chứng minh giá trị y học
của cây thuốc này và so sánh với các loài đã dùng trên thế giới nhằm tăng
cường nguồn thảo dược trong điều trị chứng mất ngủ cho người Việt Nam
và nâng cao giá trị của dược liệu nước nhà.
Đề tài bao gồm các mục tiêu như sau:
- Khảo sát hình thái, vi phẫu, bột dược liệu và phân tích ADN.
- Phân tích sơ bộ thành phần hóa học, phân tích thành phần hóa học
bằng sắc ký lớp mỏng, bằng sắc ký lỏng, bằng sắc ký khí. Các phân
tích này có so sánh với V. officinalis.
- Chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc các thành phần có trong Nữ
lang Hardwicke.
- Định luợng các thành phần có trong Nữ lang Hardwicke bằng UPLC.
- Tiến hành thử hoạt tính sinh học của cao chiết và hợp chất phân lập
được từ Nữ lang Hardwick
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu thành phần hóa học cây nữ lang hardwicke
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÂY NỮ LANG HARDWICKE (Valeriana hardwickii Wall. Valerianaceae) Chuyên ngành: Dược học cổ truyền Mã số: 62720406 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC Thành Phố Hồ Chí Minh Tp. Hồ Chí Minh, năm 2018 Công trình được hoàn thành tại: ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS Trần Hùng Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng đánh gía luận án cấp trường họp tại: ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH vào hồi ..giờ.ngày.tháng..năm . Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Thư viện Khoa học Tổng hợp Thành phố Hồ Chí Minh - Thư viện Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN 1. Huỳnh Lời, Trần Thị Bảo Châu, Trần Hùng (2011), “Nghiên cứu về cây Nữ lang Harwicke I: Khảo sát thực vật học cây Nữ lang Hardwicke (Valeriana hardwickii Wall. Valerianaceae)”, Tạp chí Y Học Thành Phố Hồ Chí Minh, 15(1), tr. 612-616. 2. Loi Huynh, Hung Tran, Thomas Pacher, Johannes Novak (2013), “Comparative analysis of the essential oils of Valeriana hardwickii Wall. from Vietnam and Valeriana officinalis from Austria”. Journal of Essential Oil Research, 25(5), pp. 409-414. 3. Huỳnh Lời, Bùi Ngọc Thảo Trang, Trần Hùng (2014), “Nghiên cứu về cây Nữ lang Hardwicke II: Phân lập terpenoid từ thân và thân rễ Nữ lang Hardwicke Valeriana hardwickii”, Tạp chí Tạp chí Y Học Thành Phố Hồ Chí Minh, 18(2), tr. 478-480. 4. Huỳnh Lời, Nguyễn Hữu Chí, Rudolf Moldzio, Trần Hùng (2015), “Nghiên cứu về cây Nữ lang Hardwicke III: Độc tính trên dòng tế bào thần kinh của isovaleroxyvaltrat hydrin và linarin phân lập từ Nữ lang Hardwicke (Valeriana hardwickii wall. Valerianaceae) và tác dụng chống oxy hóa của Valeriana hardwickii và Valeriana officinalis”. Tạp chí Y Học Thành Phố Hồ Chí Minh, 19(3), tr. 574-580. 5. Huỳnh Lời, Bùi Khương Duy, Nguyễn Thị Phú, Võ Phùng Nguyên, Trần Hùng (2015). “Acute toxicity and anxiolytic, tranquilizing-like effect of Valeriana hardwickii extract in mice”, Journal of Medicinal Materials - Hanoi (Tạp chí Dượcc Liệu), 20 (3), tr. 186-192. 6. Huỳnh Lời, Trần Hùng (2015), “Chemical constituents of Valeriana hardwickii Wall”. Proceeding of Asean PharmNET I, Bangkok, pp. 274-279. 7. Loi Huynh, Hung Tran, Markus Bacher and Thomas Pacher (2016), “Iridoids and flavonoids from Valeriana hardwickii Wall.”, Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry”, 5(3), pp. 245-248. 24 4. Thử nghiệm tác dụng sinh học Tác dụng chống oxy hóa với DPPH của rễ, thân, và lá quy theo Trolox lần lượt là 9,11; 6,53 và 13,71 mg/g ở V. hardwickii so với 15,76; 10,25 và 30,85 mg/g ở rễ, thân, lá loài V. officinalis. Tác dụng chống oxy hóa với FRAP trên rễ; thân, lá tính theo Trolox lần lượt là 1,12; 0,69; 1,87 mg/g ở V. hardwickii; so với 1,84; 0,97; 3,43 mg/g trên rễ; thân, lá loài V. officinalis. Linarin, isovaleroxy valtrat hydrin không gây độc trên dòng tế bào Neuroblastoma N18TG2 ở các nồng độ 0,01; 0,1; 1 và 10 g/ml. Hợp chất 6,10,11-trihydroxy dihydronepetalacton (THDN) không gây độc trên các dòng tế bào MDA-MB 231, HCT 116 và Leukemia ở các nồng độ 5 g/ml và 50 g/ml. Các cao chiết nước, cao chiết EtOH 45% và cao DCM của V. hardwickii không gây độc tính cấp trên chuột với liều Cao DCM, cao EtOH 45% và cao nước lần lượt là 5000; 11900 và 14640 mg/kg chuột. Kết quả thử nghiệm các cao trên mô hình môi trường mở, hai ngăn sáng tối và bơi gắng sức đã cho thấy các cao chiết có tác dụng an thần, giải lo âu trên chuột với liều 1/10 và 1/20 liều thử độc tính cấp. KIẾN NGHỊ Các kết quả đạt được nêu trong luận án là cơ sở khoa học để thực hiện các hướng nghiên cứu tiếp theo cho dược liệu Nữ lang V. hardwickii: 1. Phân lập thêm các thành phần trong Nữ lang V. hardwickii, đặc biệt là các iridoid, lignan. 2. Xác định các thành phần chưa xác định trong sắc ký khí. 3. Nghiên cứu các điều kiện trồng trọt để sản xuất các chế phẩm từ duợc liệu này, thay thế cho V. officinalis ngoại nhập. 4. Khảo sát tác dụng sinh học trên các thử nghiệm in vitro và in vivo các cao chiết về tác dụng khác của dược liệu này như kháng viêm, tiểu đường. 5. Áp dụng phương pháp định lượng bằng UPLC-PDA để định lượng các mẫu thu thập các nơi. 1 GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Đặt vấn đề Hiện nay, theo thống kê, tỷ lệ người mất ngủ cấp và mãn tính trên thế giới thay đổi từ 3,9-22%. Ở Việt Nam, tính theo tỷ lệ chung với 10% thì cả nước có gần 9,5 triệu người mất ngủ mãn tính. Mất ngủ dẫn tới nhiều bệnh như lo lắng, tăng huyết áp, bệnh tim mạch, tăng lipid máu. Thuốc điều trị mất ngủ có nguồn gốc hóa dược như BDZ có nhiều tác dụng phụ như lệ thuốc, té ngã, buồn ngủ, sa sút trí tuệ, tử vong. Vì vậy, việc tìm kiếm dược liệu cho điều trị bệnh mất ngủ là rất cần thiết. Ở Việt nam, Valeriana hardwckii (Nữ lang) dùng trị mất ngủ nhưng có ít tài liệu nghiên cứu về Valeriana hardwickii. Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học cây Nữ lang Hardwicke (Valeriana hardwickii Wall.- Valerianaceae)” được tiến hành nhằm tìm ra và chứng minh giá trị y học của cây thuốc này và so sánh với các loài đã dùng trên thế giới nhằm tăng cường nguồn thảo dược trong điều trị chứng mất ngủ cho người Việt Nam và nâng cao giá trị của dược liệu nước nhà. Đề tài bao gồm các mục tiêu như sau: - Khảo sát hình thái, vi phẫu, bột dược liệu và phân tích ADN. - Phân tích sơ bộ thành phần hóa học, phân tích thành phần hóa học bằng sắc ký lớp mỏng, bằng sắc ký lỏng, bằng sắc ký khí. Các phân tích này có so sánh với V. officinalis. - Chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc các thành phần có trong Nữ lang Hardwicke. - Định luợng các thành phần có trong Nữ lang Hardwicke bằng UPLC. - Tiến hành thử hoạt tính sinh học của cao chiết và hợp chất phân lập được từ Nữ lang Hardwicke 2. Tính cấp thiết của đề tài Việc tìm kiếm dược liệu cho điều trị bệnh mất ngủ là rất cần thiết. Nước ta có có nguồn tài nguyên thực vật phong phú. với trên 12000 loài là nguồn dược liệu quý dùng trong các bệnh trong đó có bệnh mất ngủ. Các loài thuộc chi Valeriana được dùng phổ biến để điều trị mất ngủ, lo âu, chữa chứng đau dạ dày-ruột và được dùng từ lâu ở các nước châu Âu 2 cũng như châu Á.Valerian ngày nay đã được đưa vào các chuyên luận Dược điển các nước và các tài liệu chính thống về điều trị. Việc dùng Valerian ít tác dụng phụ, tương đương với placebo. Do những lý do trên, đề tài được thực hiện trên loài Valeriana hardwickii nhằm làm sáng tỏ thành phần cũng như tác dụng dược lý của dược liệu này. 3. Những đóng góp mới của luận án 3.1. Thực vật học Việc phân tích ADN của V. hardwickii với mã số định danh KX356086.1 trên trang thư viện gen của Mỹ (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/nuccore) là lần đầu tiên được thực hiện với gen ITS. Với bản đồ gen được công bố, các nhà nghiên cưú thực vật có cơ sở dữ liệu để so sánh, xác định và phân loại các loài trong chi Valeriana. 3.2. Phân tích các thành phần - Phân tích bằng sắc ký lớp mỏng được tiến hành trên loài V. hardwickii và V. officinalis. Phân tích này giúp làm sáng tỏ các thành phần hóa học trong V. hardwickii đồng thời phân tích so sánh với dược liệu được nghiên cứu nhiều là V. officinalis nhằm giúp cho hiểu rõ hơn sự tương đồng về hóa học và có thể tương đồng về tác dụng dược lý. - Phân tích bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao cũng lần đầu tiên được tiến hành để định tính các thành phần hóa học trong V. hardwickii và có so sánh với V. officinalis. Phân tích HPLC góp phần làm sáng tỏ sự tương đồng về hóa học của hai dược liệu này. - Phân tích bằng sắc ký khí cũng là phân tích mới trên loài V. hardwickii ở Việt nam. Ngoài loài này, phương pháp này cũng đã được tiến hành trên V. officinalis. Kết quả cũng đã cho thấy các thành phần giống nhau và khác nhau của hai dược liệu này. Phân tích này đã được công bố trên tạp chí quốc tế chuyên ngành về sắc ký khí giúp cho các nhà hóa học có cơ sở dữ liệu về các kiểu hóa học (chemotype) của cả hai loài này. 3.3. Phân lập và thử tác dụng sinh học các hợp chất phân lập - Trong nghiên cứu này, có 3 chất là các flavonoid lần đầu tiên tìm thấy trong chi Valeriana, đó là neobudofficid, rhoifolin, neodiosmin. Ngoài 23 cưú thực vật có cơ sở dữ liệu để xác định loài và so sánh với các loài khác thuộc chi Valeriana. 2. Nghiên cứu hóa học Kết quả phân tích sơ bộ thành phần hóa học cho thấy V. hardwickii có tinh dầu, terpenoid, polyphenol. Kết quả phân tích bằng sắc ký lớp mỏng cho thấy trong V. hardwickii có các thành phần terpenoid (tinh dầu, triterpen, iridoid), polyphenol. So sánh với V. officinalis cho thấy 2 loài có 6 thành phần tương tự nhau và 2 thành phần khác biệt. Phân tích bằng HPLC cho thấy lá V. hardwickii chủ yếu có polyphenol, trong thân và rễ ngoài polyphenol còn có iridoid. Trong rễ V. officinalis chủ yếu chứa các dẫn chất thuộc dẫn chất acid valerenic với hàm lượng lớn trong khi đó rễ V. hardwickii với thành phần iridoid di-en là thành phần chính. Phân tích thành phần bay hơi bằng GC/MS cho kết quả ở rễ, thân, lá của loài V. hardwickii có số thành phần được xác định tương ứng là 62, 31, 31, trong khi đó trong rễ V. officinalis có 55 thành phần. Từ V. hardwickii, đã phân lập được 11 hợp chất, tất cả đều là lần đầu tiên được phân lập từ loài này (-sitosterol, daucosterol, linarin, neobudofficid, rhoifolin, neodiosmin, acid oleanolic, acid ursolic, chlorvaltrat, isovaleroxy valtrat hydrin và 6,10,11-trihydroxy dihydronepetalacton). Trong đó 6,10,11-trihydroxy dihydronepetalacton là hợp chất mới lần đầu được biết. 3. Định lượng các thành phần Phenol toàn phần trong lá, thân và rễ tính theo acid caffeic lần lượt là 24,3; 17,4; 18,4 mg/g ở V. hardwickii; so với lá, thân và rễ lần lượt là 43,1; 16,0; 23,4 mg/g ở V. officinalis. Phương pháp định lượng đồng thời linarin, rhoifolin, neobudofficid và acid clorogenic bằng UPLC-PDA đã đuợc xây dựng với khoảng tuyến tính (R2 > 0,999; 0,05-120 gml), độ lặp lại (RSD < 2%), độ đúng đạt 90 – 107%. Hàm lượng acid clorogenic, rhoifolin, neobudofficid và linarin trong mẫu lá V. hardwickii lần lượt là 1,24; 0,69; 0,05; và 1,26%. Hàm luợng acid clorogenic trong thân và rễ V. hardwickii lần lượt là 5,1% và 0,45%; so với 0,44% và 0,66% ở lá và rễ của V. officinalis. 22 được thử nghiệm tác dụng độc tế bào Leukemia, HCT 116 và MDA MB 231. Kết quả cho thấy THDN không độc trên các dòng tế bào trên. Theo báo cáo về hợp chất có cấu trúc tương tự là jatamin A, jatamin G, hexahydro-6- hydroxy-7-(hydroxymethyl)-4-methylenecyclopenta[c]pyran-1(3H)-on, villosid aglycon được phân lập từ V. wallichii. Ba chất đầu cũng đã được thử tác dụng trên dòng tế bào ung thư nguời K562 và HepG2 và cho thấy không có tác dụng ức chế trên các dòng tế bào này (IC50 > 50 M). + Về thử nghiệm độc tính cấp, an thần và giải lo âu trên cao chiết V. hardwickii Trong nghiên cứu này, tất cả chuột sống sót sau khi đã dùng cao chiết với liều lượng khác nhau sau 14 ngày quan sát. Không có sự khác nhau giữa nhóm uống cao chiết và nhóm chứng. Không có sự bất thường nào của cơ quan chuột. Điều này cho thấy các cao chiết không có độc tính cấp và an toàn trong sử dụng. Độc tính cấp ở liều 5000 mg/kg (DCM), 11900 mg/kg (cao 45% EtOH) và cao nước với liều 14640 mg/kg của V. hardwickii được xem là không phân loại độc tính khi liều 2 g/kg không gây chết hay triệu chứng độc trên chuột. Theo tài liệu, các loài khác thuộc chi Valeriana như Valeriana pavonii với liều 2000 mg/kg với cao EtOH, V. jatamansi với liều 10000 mg/kg, liều dùng của V. hardwickii trong nghiên cứu này cao hơn và có thể an toàn hơn với các loài thuộc chi Valeriana nêu trên. Các nghiên cứu khác cũng đã công bố về độc tính của V. officinalis cho thấy cao EtOH có độc tính thấp với liều 3,3 g/kg (đường tiêm phúc mạc). KẾT LUẬN Sau quá trình 6 năm thực hiện đề tài (9/2010-9/2016) với các phương pháp về thực vật học, hóa học và thử nghiệm sinh học, luận án đã hoàn thành các nội dung nghiện cứu và đạt được tất cả các mục tiêu đề ra ban đầu. 1. Thực vật học của V. hardwickii Hình thái thực vật của cây đã được mô tả chi tiết, các đặc điểm vi phẫu, bột dược liệu đã được mô tả. Việc xác định ADN của V. hardwickii với mã số KX356086.1 được đăng trên trang pubmed.com sẽ giúp cho các nhà nghiên 3 ra, có 5 chất lần đầu công bố trong loài V. hardwickii đó là chlorvaltrat, isovaleroxyvaltrat hydrin, acid oleanolic, acid ursolic, linarin. Chúng thuộc các nhóm iridoid, triterpenoid và flavonoid. Kết quả cũng đã được đăng trên tạp chí quốc tế chuyên ngành về hóa học và dược liệu, giúp cho các nhà nghiên cứu có dữ liệu về phổ học cũng như thành phần hóa học của chi Valeriana. - Công trình nghiên cứu cũng đã phân lập được chất mới lần đầu công bố là 6,10,11-trihydroxy dihydronepetalacton. Hợp chất này cũng đã được thử độc tính trên 3 dòng tế bào. Với chất mới này, cần được thử nghiệm trên các mô hình tác dụng dược lý khác như tiểu đường, chống viêm, kháng histamin nhằm tìm ra công dụng điều trị của nó. - Linarin, isovaleroxy valtrat hydrin và 6,10,11-trihydroxy dihydronepetalacton là các chất lần đầu được thử nghiệm độc tính trên các dòng tế bào và kết quả là chúng không có tác dụng độc tế bào. Kết quả này cho thấy sự an toàn trong sử dụng V. hardwickii. 3.4. Định lượng hàm lượng phenol toàn phần và thử nghiệm chống oxy hóa Định lượng phenol toàn phần và thử tác dụng chống oxy hóa trên 2 mô hình DPPH và FRAP cũng được tiến hành lần đầu tiên trên cả hai dược liệu V. hardwickii và V. officinalis. Kết quả cho thấy hàm lượng các hợp chất phenol và tác dụng chống oxy hóa của chúng. 3.5. Định lượng các flavonoid và acid clorogenic trong V. hardwickii và V. officinalis Lần đầu tiên phương pháp sắc ký lỏng siêu hiệu năng (UPLC-PDA) được tiến hành xây dư5ng và định lượng đồng thời 3 flavonoid và acid clorogenic. Phương pháp này đuợc dùng để định luợng các thành phần này trong V. hardwickii và ứng dụng chúng để định lượng acid clorogenic trong V. officinalis. 3.6. Thử nghiệm độc tính cấp, an thần và giải lo âu trên cao chiết V. hardwickii Tác dụng dược lý của V. hardwickii cũng lần đầu tiên được tiến hành trên dược liệu V. hardwickii với các cao chiết nước, EtOH 45% và cao 4 DCM. Các cao này không gây độc tính cấp trên chuột. Kết quả đã cho thấy các cao có tác dụng an thần, giải lo âu trên chuột. Tác dụng an thần, giải lo âu cũng đã được đăng trên tạp chí chuyên ngành dược liệu trong nước. 4. Bố cục luận án Luận án gồm 136 trang: Mở đầu 2 trang, tổng quan tài liệu 35 trang, nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu 20 trang, kết quả nghiên cứu 64 trang, bàn luận 12 trang, kết luận và đề nghị 3 trang. Luận án có 39 bảng, 56 hình, 15 biểu đồ, 6 sơ đồ, 151 tài liệu tham kh ... i các đường là glucose gắn với 1 hay 2 đơn vị rhamnose. Trong các flavonoid này, linarin được thử độc tính tế bào trên dòng tế bào 18 italica, V. tuberosa, V. edulis, V. faurei. Patchouli alcol, kessyl acetat, kessanyl acetat là thành phần chính trong nhiều loài thuộc chi Valeriana nhưng không hiện diện trong cả 2 loài ở nghiên cứu này. Về phân lập các hợp chất trong V. hardwickii Quá trình phân lập bằng các kỹ thuật khác nhau bao gồm sắc ký cột mở, sắc ký lỏng áp suất trung bình, sắc ký rây phân tử đã phân lập được 11 hợp chất tinh khiết. Các hợp chất phân lập bao gồm các terpenoid là sitosterol (483 mg) (1), daucosterol (463 mg) (2), acid oleanolic (11 mg) (7), và acid ursolic (1,72 g) (8); các irodoid là clorovaltrat (73 mg) (9) và isovaleroxyvaltrat hydrin (13 mg) (10), và 6,10,11-trihydroxy-dihydronepetalacton (730 mg) (11); các flavoinoid là linarin (480 mg) (3), neobudofficid (52 mg) (4), rhoifolin (86 mg) (5) và neodiosmin (8 mg) (6). Trong các hợp chất phân lập, 6,10,11-trihydroxy-dihydronepetalacton là hợp chất trong tự nhiên lần đầu được công bố. Cột silica gel được áp dụng để phân lập các hợp chất terpen như sitosterol, daucosterol, acid oleanolic, acid ursolic, clorovaltrat, isovaleroxy valtrat hydrin, 6,10,11-trihydroxy-dihydronepetalacton và cả flavonoid glycosid như linarin. Sắc ký lỏng dưới áp suất trung bình MPLC với pha đảo RP-18 cũng đã được áp dụng để phân lập các flavonoid glycosid như linarin, rhoifolin và neobudofficid. Sephadex LH-20 đã được dùng để tinh chế các phân đoạn trong cao n-BuOH. Iridoid nepetalacton ít bị phân hủy bởi nhiệt, iridomyrmecin chịu được 30 phút ở 120 oC. Tuy nhiên, valepotriat dễ bị hư bởi nhiệt, ánh sáng, acid hay kiềm. Sản phẩm phân hủy là các homobaldrinal hay baldrinal, chúng có hóa tính và có thể tạo các polymer. Trong nghiên cứu này, 2 iridoid valepotriat đã phân lập thành công, là 2 hợp chất kém bền, khó phân lập ở điều kiện nhiệt đới. Các terpenoid được nhiều báo cáo trong thành phần của chi Valeriana như sitosterol trong V. officinalis, sitosterol và acid ursolic trong V. officinalis. Ngoài ra, acid ursolic, acid oleanolic là những chất khá thường gặp trong thực vật và cũng được phân lập từ V. laxiflora. Acid oleanolic và acid ursolic đã báo cáo trong tài liệu về tính kháng lao trên M. tuberculosis với MIC 29,7 g/ml (acid oleanolic) và 41,9 g/ml (acid ursolic). 7 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Thực vật học của V. hardwickii Hình thái thực vật của cây đã được mô tả chi tiết, các đặc điểm vi phẫu, bột dược liệu đã được làm sáng tỏ. Việc định danh bằng ADN của V. hardwickii với mã số định danh KX356086.1 được đăng trên trang pubmed.com là giúp cho các nhà nghiên cưú thực vật có cơ sở dữ liệu để so sánh các loài thuộc chi Valeriana. 3.2. Nghiên cứu hóa học 3.2.1. Phân tích thành phần hóa học Kết qủa phân tích sơ bộ cho thấy trong V. hardwickii có các hợp chất terpenoid (tinh dầu, triterpen, iridoid), polyphenol. Sắc ký lớp mỏng cũng đã được dùng để so sánh với dược liệu V. officinalis, kết quả cho thấy có 6 thành phần tương tự nhau và có sự khác nhau bởi 2 thành phần. Phân tích bằng HPLC trong lá V. hardwickii chủ yếu có polyphenol, trong thân và rễ ngoài polyphenol còn có iridoid. Trong rễ V. officinalis chủ yếu chứa các dẫn chất thuộc acid valerenic là sesquiterpen với hàm lượng lớn trong khi đó rễ V. hardwickii với thành phần iridoid di- en là thành phần chính. Phân tích bằng GC cho thấy V. hardwickii, ở rễ, thân, lá có 62, 31, 31 thành phần được xác định và chiếm 90%, 90% và 92% tổng chất bay hơi được xác định, theo thứ tự. Ở V. officinalis, trong rễ có 55 thành phần được xác định chiếm 81,6% của tổng số thành phần bay hơi. Hình 3.43. Săc ký đồ GC so sánh lá V. hardwickii và V. officinalis 8 Hình 3.43. Săc ký đồ GC so sánh thân V. hardwickii và V. officinalis Hình 3.43. Săc ký đồ GC so sánh rễ V. hardwickii và V. officinalis 3.2.2. Phân lập và xác định cấu trúc Từ V. hardwickii, 11 hợp chất, tất cả lần đầu tiên được phân lập, bao gồm các hợp chất -sitosterol, daucosterol, linarin, neobudofficid, rhoifolin, neodiosmin, acid oleanolic, acid ursolic, chlorvaltrat, isovaleroxy valtrat hydrin và 6,10,11-trihydroxy dihydronepetalacton. Trong đó, 6,10,11- trihydroxy dihydronepetalacton là hợp chất mới lần đầu được công bố. 17 var. arnottiana cũng tồn tại 2 kiểu hóa học của tinh dầu. Kiểu I với thành phần chính là valeracetat, 8-epikessyl glycol diacetat, và -kessyl acetat, kiểu II với thành phần chính maaliol, kessanyl acetat. Thành phần tinh dầu của V. hardwickii trong nghiên cứu này không giống với các kiểu hóa học của V. wallichii và V. hardwickii var. arnottiana nêu trên. Tuy nhiên với maaliol chiếm tỷ lệ lớn, kiểu hóa học của V. hardwickii trong nghiên cứu này gần giống với kiểu I của V. wallichii và kiểu II của V. hardwickii var. arnottiana. Thành phần p-anethol có tỷ lệ lớn trong thân V. hardwickii trong nghiên cứu này chỉ tìm thấy trong thành phần tinh dầu ở rễ và thân rễ của V. wallichii nhưng với hàm lượng thấp (0,1-0,4%). Các thành phần dễ bay hơi trong V. officinalis Đối với V. officinalis, trong rễ có 55 thành phần được xác định chiếm 81,6% của tổng số thành phần bay hơi. Trong thân, chưa phát hiện có thành phần bay hơi nào và trong lá, vài thành phần được xác định, đó là acid isovaleric, acid hexanoic và neophytadien. Nghiên cứu này cũng cho thấy các thành phần bay hơi có hàm lượng vuợt trội là camphen, bornyl acetat với monoterpen, valerenal với sesquiterpen, điều này tương tự như những tương tự như các công bố trước đó. Theo tài liệu đã công bố, các thành phần bay hơi trong rễ V. officinalis có 3 kiểu hóa học A, B, và C. V. officinalis trong nghiên cứu này có thành phần tinh dầu không thuộc kiểu A, B, C nêu trên. Tuy nhiên do có valerenal với hàm lượng cao, tinh dầu V. officinalis trong nghiên cứu này gần giống với kiểu B hơn. Công trình nghiên cứu phân tích các thành phần bay hơi từ V. hardwickii và V. officinalis đã được đăng trên tạp chí quốc tế nhằm nâng cao giá trị của dược liệu nước nhà. So sánh các thành phần dễ bay hơi trong V. hardwickii và V. officinalis Thành phần chính trong cả 2 loài trong nghiên cứu này là acid isovaleric, α- pinen, camphen, borneol, bornyl acetat, α-gurjunen, calaren, maaliol, spathulenol, caryophyllen oxid, valeranon, valerenal, neophytadion và valerenyl acetat, các thành phần nêu trên cũng được tìm thấy trong nhiều loài thuộc chi Valeriana như V. hardwickii, V. officinalis, V. celtica, V. wallichii, V. pyrolaefolia, V. himalayana, V. pancicii, V. sisymbriifolia, V. 16 Về chương trình nhiệt, nghiên cứu này đã đưa ra chương trình nhiệt tối ưu cho phân tách các hợp chất cho cả hai loài V. hardwickii và V. officinalis. Với chương trình nhiệt này, các thành phần đã được phân tích lên tới 90% tổng lượng các hợp chất có trong tinh dầu. Các thành phần dễ bay hơi trong V. hardwickii Ở V. hardwickii, ở rễ có 64 thành phần trong đó có 60 thành phần có hàm lượng lớn hơn 0,05% và 4 thành phần ở dạng vết được xác định chiếm 89,9% tổng lượng chất bay hơi được xác định. Tương tự, ở thân có 32 thành phần và ở lá cũng có 31 thành phần chiếm tỷ lệ lần lượt là 89,8%, và 91,9% trong tổng lượng hợp chất bay hơi. Trong các tài liệu công bố, rễ V. hardwickii ở Ấn độ có 31 thành phần trong tổng 89,6% và 28 thành phần trong tổng 92,1% thành phần được khảo sát. So với 2 tài liệu trên, rễ loài V. hardwickii ở Việt nam có thành phần đa dạng hơn. Trong luận án này, lần đầu tiên công bố về các thành phần bay hơi từ thân và lá của V. hardwickii. Những thành phần tương tự trong rễ của V. hardwickii trong nghiên cứu này so với tài liệu bao gồm các monoterpen như -pinen, camphen, borneol, đặc biệt là bornyl acetat là thành phần nổi trội. Các thành phần sesquiterpen cũng có sự tương đồng trong loài V. hardwickii ở Việt nam cũng như Ấn độ đó là gurjunen, cadinen, caryophyllen, ar-curcumen, allo-aromadendren. Trong nghiên cứu này, thành phần acid isovaleric cũng đã được phát hiện và nó có nhiều trong nhiều loài thuộc chi Valeriana, tạo ra mùi đặc trưng cho chi này. Tuy nhiên, thành phần dễ bay hơi này cũng không được phát hiện trong vài nghiên cứu gần đây khi nhiệt độ buồng của GC lúc khởi điểm là 50 oC hay thậm chí cao hơn. Ngoài acid isoaleric là thành phần đáng kể, thành phần trong rễ V. hardwickii trong nghiên cứu này cũng tương đối khác biệt với rễ của 2 loài cùng chi đã công bố, đó là V. hardwickii var. hardwickii với thành phần chính là epoxysesquithujen và V. hardwickii var. arnottiana với thành phần chính là valeracetat và methyl linoleat. Trong nghiên cứu về tinh dầu của V. wallichii ở vùng Tây Bắc Hymalaya cho thấy tồn tại 2 kiểu hóa học (chemotype) của tinh dầu. Trong đó, kiểu I với thành phần chính là các oxysesquiterpen bao gồm maaliol và viridiflorol và kiểu II có thành phần chính là patchouli alcohol, viridiflorol. Tài liệu cũng cho thấy V. hardwickii 9 Sơ đồ 2.1. Sơ đô chiết phân bố Sơ đồ 2.2. Sơ đô phân lập hợp chất 1, 2, 3 10 Sơ đồ 2.3. Sơ đô phân lập hợp chất 3,4,5 Sơ đồ 2.4. Sơ đô phân lập hợp chất 6 và 11 15 Kết quả giải trình tự gen ITS lần đầu được công bố trên trang dữ liệu Mỹ (www.pubmed.com) với mã nhận diện được cấp là KX356086.1. Việc công bố bản đồ gen ITS là đóng góp mới cho cho cơ sở dữ liệu gen của loài này trong chi Valeriana. Các nhà nghiên cứu dựa trên cơ sở dữ liệu này để so sánh và định danh V. hardwickii. Về phân tích bằng HPLC Kết quả phân tích định tính so sánh dịch chiết V. hardwickii và V. officinalis bằng HPLC (Mục 3.2.1.2) cho thấy lá có chứa thành phần là các dẫn chất thuộc acid clorogenic, các flavonoid và các iridoid di-en. Từ kết qủa phân tích, việc phân lập các hợp chất cũng đã được tiến hành. Kết quả phân lập thu được bốn flavonoid chính là linarin, neobudofficid, rhoifolin và neodiosmin, ba iridoid là clorovaltrat, isovaleroxyvaltrat hydrin, 6,10,11- trihydroxy dihydronepetalacton, bốn terpenoid là -sitosterol, daucosterol, acid oleanolic, acid ursolic. Bên cạnh đó, việc phân tích cho thấy có acid clorogenic đã giúp cho việc định lượng chúng trong cả hai loài V. hardwickii và V. officinalis. Việc phân tích định bằng HPLC cho thấy các thành phần chính trong rễ ở cả hai loài trên có sự khác nhau. Thành phần trong rễ loài V. hardwickii chủ yếu là valepotriat di-en trong khi đó trong loài V. officinalis chủ yếu chứa các dẫn chất khung valeran như acid hydroxyvalerenic, acid acetoxyvalerenic và acid valerenic. Việc phân tích định, tính định lượng các iridoid valepotriat cũng đã được báo cáo với việc dùng HPLC Về phân tích bằng GC Có nhiều phương pháp chuẩn bị mẫu trong phân tích tinh dầu như chưng cất lôi cuốn theo hơi nước, phương pháp chiết bằng dung môi, phương pháp ép, phương pháp ướp, lấy mẫu trực tiếp từ cơ quan tiết, vi chưng cất hay headspace... Trong nghiên cứu này, phương pháp vi chưng cất được dùng để chiết tinh dầu từ hai loaì V. hardwickii và V. officinalis. Phương pháp này có ưu điểm là dùng lượng nhỏ nguyên liệu từ vài chục mg đến 3 g và bẫy với một lượng ít dung môi (0,3 ml hexan). 14 officinalis lần lượt là 1,84; 0,97; 3,43 mg Trolox/g mẫu. Mô hình FRAP trên trên rễ; thân, lá V. hardwickii lần lượt là 1,12; 0,69; 1,87 mg Trolox/g mẫu. 3.4.2. Tác dụng độc tế bào Linarin, isovaleroxy valtrat hydrin không độc trên dòng tế bào Neuroblastoma N18TG2 với nồng độ 0,01; 0,1; 1 và 10 g/ml. Hợp chất 6,10,11-trihydroxy dihydronepetalacton (THDN) được thử độc tính trên 3 dòng tế bào MDA-MB 231, HCT 116 và Leukemia, kết quả cho thấy THDN không độc trên các dòng tế bào nêu trên với nồng độ 5 g/ml và 50 g/ml. 3.4.3. Độc tính cấp, tác dụng an thần và giải lo âu Các cao chiết nước, cao chiết EtOH 45% và cao DCM của V. hardwickii không gây độc tính cấp trên chuột với liều Cao DCM, cao EtOH 45% và cao nước lần lượt là 5 000; 11900 và 14640 mg/kg chuột. Kết quả thử nghiệm các cao trên mô hình môi trường mở, hai ngăn sáng tối và bơi gắng sức đã cho thấy các cao chiết có tác dụng an thần, giải lo âu trên chuột với liều 1/10 và 1/20 liều thử độc tính cấp. BÀN LUẬN Chi Valeriana có nhiều loài được dùng làm thuốc phổ biến ở châu Âu như V. officinalis, ở Trung quốc, Ấn độ như V. jatamansi, hay ở Nhật như V. faurei và nhiều nước khác. Về thực vật học Đã có nhiều nghiên cứu về thực vật học, hóa học và tác dụng dược lý của các loài này trên thế giới. Ở Việt nam, loài V. hardwickii ít được biết và gần như chưa có báo cáo về cây thuốc này. Việc nghiên cứu về thực vật học, hóa học và tác dụng sinh học của duợc liệu này và các hợp chất phân lập được là điều hết sức cần thiết nhằm đóng góp các thông tin và góp phần chứng minh tác dụng của nó. Nghiên cứu này giúp nâng cao giá trị của nguồn dược liệu này trong kho tàng dược liệu nước nhà. Những công bố trong nước và quốc tế của nghiên cứu này là nguồn tham khảo cho những công trình nghiên cứu tiếp theo và các bài tổng quan các nghiên cứu về Nữ lang V. hardwickii cũng như chi Valeriana. 11 Sơ đồ 2.5. Sơ đô phân lập hợp chất 7 và 8 Sơ đồ 2.6. Sơ đô phân lập hợp chất 9 và 10 12 3.2.2.1. Hợp chất 1: Sitosterol. Hợp chất 2: Daucosterol 3.2.2.2. Hợp chất 3: Linarin, hợp chất 4: Neobudofficid, hợp chất 5: Rhoifolin, hợp chất 6: Neodiosmin 3.2.2.3. Hợp chất 7: Acid oleanolic. Hợp chất 8: Acid ursolic HO COOH1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Acid oleanolic Acid ursolic 13 3.2.2.4. Hợp chất 9: Chlorvaltrat. Hợp chất 10: Isovaleroxyvaltrat hydrin. Hợp chất 11: 6,10,11-trihydroxy dihydronepetalacton O H O OH H O O O O O H H 1 4 5 67 8 9 10 11 1' 3' 1'' 1''' H H H R R=Cl: Clorvaltrat R=Isovaleryl: Isovaleroxy valtrat hydrin 6,10,11-trihydroxy dihydronepetalacton 3.3. Định lượng các thành phần - Kết quả định lượng phenol toàn phần trong lá, thân và rễ của V. hardwickii tương ứng là 24,3; 17,4; 18,4 mg acid caffeic/g, trong lá, thân và rễ của V. officinalis tương ứng là 43,1; 16,0; 23,4 mg /g. - Định lượng đồng thời linarin, rhoifolin, neobudofficid và acid clorogenic bằng UPLC-PDA với khoảng tuyến tính (R2 > 0,999; 0,05-120 gml), độ lặp lại (RSD < 2%), độ đúng đạt 90 – 107%. Hàm lượng acid clorogenic, rhoifolin, neobudofficid và linarin trong mẫu lá V. hardwickii lần lượt là 1,24; 0,69; 0,05; và 1,26%. Hàm luợng acid clorogenic trong thân và rễ V. hardwickii lần lượt là 5,1% và 0,45%; trong lá và rễ V. officinalis lần lượt là 0,44% và 0,66%. 3.4. Thử nghiệm tác dụng sinh học 3.4.1. Tác dụng chống oxy hóa Mô hình DPPH trên rễ, thân, lá V. officinalis là 15,76; 10,25 và 30,85 mg Trolox/g mẫu. Mô hình DPPH trên rễ, thân, và lá V. hardwickii lần lượt là 9,11; 6,53 và 13,71 mg Trolox/g mẫu. Mô hình FRAP trên rễ; thân, lá V.
File đính kèm:
- tom_tat_luan_an_nghien_cuu_thanh_phan_hoa_hoc_cay_nu_lang_ha.pdf