Tóm tắt Luận án Nghiên cứu thành phần hoá học và tác dụng dược lý của sâm Việt Nam chế biến
Hồng sâm được chế biến từ Nhân sâm (Panax ginseng C.A. Meyer)
theo phương pháp cổ truyền bằng cách hấp củ sâm tươi ở nhiệt độ cao.
Quá trình chế biến làm thay đổi về mặt thể chất và thành phần hóa học,
đặc biệt là thành phần ginsenosid. Đồng thời tác dụng sinh học được
gia tăng như tác dụng kháng phân bào, kháng viêm, chống oxy hóa,
chống kết tập tiểu cầu. Do vậy, Hồng sâm được cho là tốt hơn, đắt
tiền hơn và sử dụng phổ biến hơn Bạch sâm. Sâm Việt Nam (Sâm VN,
Panax vietnamensis Ha et Grushv.) được phát hiện từ năm 1973, đến
nay đã được thế giới biết đến qua những nghiên cứu về thành phần hóa
học và tác dụng dược lý. Nhóm nghiên cứu cũng đã sơ bộ khảo sát sự
thay đổi thành phần Sâm VN bằng cách hấp ở khoảng 0-8 giờ. Quá
trình chế biến Sâm VN tương tự theo cách của Hồng sâm làm gia tăng
thành phần ginsenosid kém phân cực và làm giảm ginsenosid phân cực
bị thay đổi trong quá trình chế biến.
Đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học và tác dụng dược lý của
Sâm VN chế biến” được thực hiện với các mục tiêu sau:
Phân tích, phân lập và xác định thành phần hóa học saponin trong
Sâm VN.
Phân lập và xác định cấu trúc thành phần saponin trong Sâm VN chế
biến và khảo sát sự thay đổi thành phần hóa học saponin qua quá
trình chế biến Sâm VN.
Khảo sát tác dụng sinh học của Sâm VN chế biến và các thành phần
saponin phân lập.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu thành phần hoá học và tác dụng dược lý của sâm Việt Nam chế biến
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LÊ THỊ HỒNG VÂN NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ TÁC DỤNG DƯỢC LÝ CỦA SÂM VIỆT NAM CHẾ BIẾN Chuyên ngành: Dược học cổ truyền Mã số: 62720406 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC Thành phố 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: GS. TS. NGUYỄN MINH ĐỨC PGS. TS. NGUYỄN NGỌC KHÔI Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm 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 25 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN TẠP CHÍ TRONG NƯỚC 1. Isolation of Ginsenoside Isomers from Processed Vietnamese Ginseng by Preparative HPLC. Journal of Medicinal Materials (2015). 2. Ginsenoside-Rk1 and ginsenoside-Rg5 isolated from processed Vietnamese ginseng. Journal of Medicinal Materials (2015). 3. Phân lập và thiết lập chất chuẩn majonosid–R2 từ sâm Việt Nam (Panax vietnamensis Ha et Grushv.), Tạp chí Dược học, Số 53, tập 8, tr. 14-20, Tạp chí Dược học (2014). 4. Ginsenoside-Rk3 and ginsenoside-Rh4 isolated from processed Vietnamese ginseng (Panax vietnamensis Ha et Grushv.). Journal of Medicinal Materials (2013). TẠP CHÍ QUỐC TẾ 5. Ginseng Saponins in Different Parts of Panax vietnamensis. Chemical & pharmaceutical bulletin 01/2015; 63(11):950-954. 6. Anti-inflammatory effects of vina-ginsenoside R2 and majonoside R2 isolated from Panax vietnamensis and their metabolites in lipopolysaccharide-stimulated macrophages. International Immunopharmacology 09/2015; 28(1):700-706. 7. Effects of steaming on saponin compositions and antiproliferative activity of Vietnamese ginseng. Journal of ginseng research 07/2015; 39(3). 8. Processed Vietnamese ginseng: Preliminary results in Chemistry and Biological activity, Journal of Ginseng Research, 2014, 38(2). 24 thư phổi A549: Tác dụng này tăng khi thời gian chế biến tăng và đạt cực đại ở khoảng thời gian chế biến 12 giờ. Tác dụng này được cho là có liên quan đến nồng độ của các ginsenosid được hình thành do quá trình chế biến là G-Rg3, -Rg5, -Rk1 là các ginsenosid được chứng minh qua rất nhiều công trình nghiên cứu đối với tác dụng kháng ung thư. Sự thay đổi tác dụng chống oxy hóa: Quá trình chế biến làm tăng tác dụng chống oxy hóa trên thử nghiệm DPPH khi chế biến ở 120 ℃. Tác dụng kháng viêm: Ở nhiệt độ chế biến cao hơn như ở 120 ℃, hàm lượng saponin có aglycon thuộc khung OCT như M-R2 và V-R2 giảm dần trong khi hàm lượng P-RT4 tăng lên, điều này cho thấy P-RT4 chính là chất chuyển hóa của M-R2 do mất đi một phần đường glucose ở vị trí C-6 khá bền với nhiệt. M-R2 và V-R2 cũng cho thấy được chuyển hóa thành P-RT4 và OCT qua đường uống. P-RT4 và OCT có thể ngăn chặn biểu hiện các cytokin tiền viêm gây bởi LPS và kích hoạt yếu tố transcription NF-κB bằng cách ức chế gắn kết LPS với thụ thể TLR4 trên tế bào miễn dịch cũng như tế bào đại thực bào. KIẾN NGHỊ Các kết quả đạt đươc nêu trên là cơ sở khoa học để thực hiện các hướng nghiên cứu tiếp theo cho Sâm VN: 1. Kết quả phân tích thành phần và hàm lượng saponin cho tháy saponin có aglycon thuộc khung OCT chiếm đến hơn từ 36 ~ 75% saponin toàn phần. Kết quả này làm tiền đề cho các nghiên cứu về xây dựng tiêu chuẩn cho Sâm VN, đồng thời để thử nghiệm tác dụng sinh học của Sâm VN. 2. Có sự thay đổi đáng kể về thành phần hóa học sau chế biến. Do vậy, cần thêm các thử nghiệm in vitro trên các dòng tế bào ung thư khác và khảo sát thêm một số tác dụng sinh học của Sâm VN chế biến. Khảo sát điều kiện chế biến tối ưu cho một số tác dụng sinh học. 3. Nghiên cứu quy trình phân tích định tính và định lượng saponin trong Sâm VN với đầu dò MS nhằm xác định không chỉ các ginsenosid có aglycon thuộc khung PPD, PPT mà còn có các saponin có aglycon thuộc khung OCT. 1 GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Đặt vấn đề Hồng sâm được chế biến từ Nhân sâm (Panax ginseng C.A. Meyer) theo phương pháp cổ truyền bằng cách hấp củ sâm tươi ở nhiệt độ cao. Quá trình chế biến làm thay đổi về mặt thể chất và thành phần hóa học, đặc biệt là thành phần ginsenosid. Đồng thời tác dụng sinh học được gia tăng như tác dụng kháng phân bào, kháng viêm, chống oxy hóa, chống kết tập tiểu cầu... Do vậy, Hồng sâm được cho là tốt hơn, đắt tiền hơn và sử dụng phổ biến hơn Bạch sâm. Sâm Việt Nam (Sâm VN, Panax vietnamensis Ha et Grushv.) được phát hiện từ năm 1973, đến nay đã được thế giới biết đến qua những nghiên cứu về thành phần hóa học và tác dụng dược lý. Nhóm nghiên cứu cũng đã sơ bộ khảo sát sự thay đổi thành phần Sâm VN bằng cách hấp ở khoảng 0-8 giờ. Quá trình chế biến Sâm VN tương tự theo cách của Hồng sâm làm gia tăng thành phần ginsenosid kém phân cực và làm giảm ginsenosid phân cực bị thay đổi trong quá trình chế biến. Đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học và tác dụng dược lý của Sâm VN chế biến” được thực hiện với các mục tiêu sau: Phân tích, phân lập và xác định thành phần hóa học saponin trong Sâm VN. Phân lập và xác định cấu trúc thành phần saponin trong Sâm VN chế biến và khảo sát sự thay đổi thành phần hóa học saponin qua quá trình chế biến Sâm VN. Khảo sát tác dụng sinh học của Sâm VN chế biến và các thành phần saponin phân lập. 2. Tính cấp thiết của đề tài Thành phần hóa học chủ yếu và quan trọng nhất của các loài thuộc chi Panax là saponin hay còn gọi là ginsenosid. Đã có 52 saponin được phân lập từ thân rễ và rễ củ và 8 ginsenosid mới từ lá Sâm VN với hiệu suất cao. Các saponin này có aglycon thuộc khung PPD, PPT và OCT, đặc biệt saponin OCT hiện diện trong Sâm VN hàm lượng rất cao mà không có hoặc với hàm lượng thấp trong các loài thuộc chi Panax khác. Sự khác biệt này tạo nên sự khác biệt về tác dụng sinh học cho Sâm 2 VN và hứa hẹn rất nhiều tác dụng mới cần được nghiên cứu. Do đó, việc phân tích thành phần hóa học saponin rất cần thiết nhằm bổ sung dữ liệu về thành phần và hàm lượng các saponin có trong Sâm VN. Sâm VN đa số được sử dụng dưới dạng chưa chế biến ở dạng tươi hoặc phơi sấy khô thông thường. Do vậy việc nghiên cứu một dạng bào chế mới cũng như nghiên cứu sự thay đổi thành phần hóa học và tác dụng sinh học qua quá trình chế biến là cần thiết nhằm tạo ra một sản phẩm có chất lượng điều trị tốt và gia tăng giá trị sử dụng cho Sâm VN. 3. Những đóng góp mới của luận án 3.1. Quy trình phân tích Đề tài đã xây dựng được quy trình phân tích định tính và định lượng các thành phần saponin PPD, PPT và OCT trong Sâm VN với phương pháp HPLC/UV ELSD. 3.2. Thành phần hóa học saponin Đề tài đã phân lập được 28 hợp chất, trong đó: - 6 ginsenosid lần đầu được phân lập trong Sâm VN chế biến: 20(S) G- Rg3, 20(R) G-Rg3, G-Rk3, G-Rh4, G-Rk1 và G-Rg5. - 4 ginsenosid lần đầu được phân lập từ Sâm VN là: Notoginsenosid R2, notoginsenosid R4, ginsenosid Ra1 và notoginsenosid D. - 1 ginsenosid mới cấu trúc được xác định là 3-O-α-D-xylopyranosyl -(1→2)-α-D-glucopyranosyl(1→2)-α-D-glucopyranosyl-20(S)- protopanaxadiol 20-O-α-D-xylopyranosyl (1→3)-α-D-xylopyranosyl (1→6)-α-D-glucopyranosid. 3.3. Sự thay đổi thành phần saponin của Sâm VN chế biến Bằng phương pháp HPLC/ELSD, đề tài đã khảo sát sự thay đổi thành phần hóa học saponin của Sâm VN qua quá trình chế biến. Ginsenosid có aglycon thuộc khung PPD và PPT phân cực như G-Rg1, -Re, -Rb, - Rdbị chuyển hóa thành các ginsenosid PPD, PPT kém phân cực hơn như 20(S) G-Rh1, 20(R)-Rh1, 20(S)-Rg3, 20(R)-Rg3, -Rk3, -Rh4, -Rk1 và -Rg5. Ginsenosid có aglycon thuộc khung PPT kém bền hơn so với khung PPD. Saponin cấu trúc OCT do không có đường gắn vào vị trí C-20 nên tương đối bền ngay cả chế biến ở 120 oC trong 20 giờ. 3.4. Tác dụng sinh học 23 Sử dụng kỹ thuật Q-TOF-MS kết hợp 1H-NMR đã xác định được 5 ginsenosid mới thuộc khung PPD có 4-6 phân tử đường trong cấu trúc. Hàm lượng của saponin tổng trong thân rễ, rễ củ và rễ con lần lượt là 195, 156 và 139 mg/g, cao hơn rất nhiều trong các loài Panax khác. Tỉ lệ của PPT:PPD:OCT lần lượt ở bộ phận thân rễ là 1:1,7:7,8; ở rễ củ là 1:1,6:5 và ở rễ con là 1:4,8:3,3. 2. Phân lập và xác định cấu trúc saponin có trong Sâm VN chế biến và khảo sát sự thay đổi thành phần saponin trong quá trình chế biến Sâm VN Tổng cộng 28 thành phần đã được phân lập và xác định cấu trúc từ Sâm VN chế biến. Các saponin đã được công bố là: G-Rb1, -Rc, -Rd, -Re, -Rg1, N-R1, M-R1, M-R2, V-R2, P-RT4, V-R11, V-R10 và các saponin mới lần đầu tiên được phân lập như N-R2 và các cặp đồng phân của saponin được hình thành do quá trình chế biến như: 20(S) và 20(R) G-Rh1, 20(S) và 20(R) G-Rg3, -Rk3, -Rh4, -Rg1 và -Rg5 bằng các kỹ thuật sắc ký thông thường, sắc ký pha đảo và prep-HPLC. Ngoài ra, có 4 ginsenosid mới gồm G-Ra1, notoginsenosid R4, notoginsenosid D và một hợp chất chưa công bố trước đây là 3-O-β-D-xylopyranosyl- (1→2)-β-D-glucopyranosyl(1→2)-β-D-glucopyranosyl-20(S)- protopanaxadiol 20-O-β-D-xylopyranosyl (1→3)-β-D-xylopyranosyl (1→6)-β-D-glucopyranosid (SciFinder, tham khảo ngày 08-10-2017). Luận án thiết lập phương pháp phân lập các thành phần saponin có aglycon thuộc khung OCT đơn giản, hiệu quả và hiệu suất cao. Luận án cũng góp phần xây dựng dữ liệu phổ NMR của các saponin có aglycon thuộc khung PPD, PPT và OCT trong Sâm VN. Quá trình chế biến Sâm VN ở 105 ℃ và 120 ℃ cho khuynh hướng thay đổi thành phần hóa học saponin tương tự nhau, tuy nhiên tốc độ thay đổi ở 105 ℃ chậm hơn so với 120 ℃ khoảng 1/3 lần. So với saponin có aglycon thuộc khung PPD và PPT, saponin khung OCT bền hơn, hầu như không thay đổi nhiều sau quá trình chế biến, có thể giải thích do OCT saponin không có liên kết kém bền tại vị trí C-20. 3. Tác dụng sinh học của Sâm VN Sự thay đổi tác dụng ức chế tăng trưởng tế bào trên dòng tế bào ung 22 ginsenosid kém phân cực, đặc biệt là G-Rg3, -Rg5 và -Rk1. Tác dụng chống oxy hóa: tăng dần theo thời gian chế biến Sâm VN. Tuy nhiên khác với tác dụng ức chế tăng trưởng tế bào do các thành phần chính là các ginsenosid, tác dụng chống oxy hóa được cho là xuất phát từ các hợp chất phenolic và sản phẩm của phản ửng Maillard. Tác dụng kháng viêm: P-RT4 và OCT ức chế quá trình phosphoryl hóa của IRAK1, TAK1 và IκBα, cũng như hoạt hóa NF- κB trong gắn kết LPS với đại thực bào phúc mạc. Những hoạt chất này cũng ức chế mạnh biểu hiện của các yếu tố TNF-α, IL-1β, COX-2 và iNOS trong gắn kết LPS với đại thực bào phúc mạc. Hơn nữa P-RT4 và OCT ức chế gắn kết LPS với thụ thể TLR4, là thụ thể nhận diện kiểu mẫu đáp ứng của LPS ở đại thực bào phúc mô thông qua có/ không có transfected MyD88 siRNA, giống như ginsenosid-Re có aglycon thuộc khung PPT đã được công bố trước đó. Tuy nhiên, những chất chuyển hóa này không ảnh hưởng đến biểu hiện của thụ thể TLR4 trên đại thực bào phúc mạc gây bởi LPS. P-RT4 và OCT có thể ngăn chặn biểu hiện các cytokin tiền viêm gây bởi LPS và kích hoạt yếu tố transcription NF-κB bằng cách ức chế gắn kết LPS với thụ thể TLR4 trên tế bào miễn dịch cũng như tế bào đại thực bào. Các cytokin được thể hiện thông qua sự kích hoạt của NF-κB. Nhiều yếu tố, bao gồm cả LPS, kích hoạt NF-κB. LPS gây ra biểu hiện IL-1β và TNF-α in vitro và in vivo trong các tế bào miễn dịch qua TLR4 liên kết con đường truyền tín hiệu NF-κB, qua đó thúc đẩy sự viêm sưng. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng sử dụng đường uống hợp chất V-R2, M-R2 từ Sâm VN có thể được chuyển hóa thành P-RT4, giúp cải thiện tình trạng viêm bằng cách ức chế gắn kết LPS vào thục thể TLR4 trên đại thực bào. KẾT LUẬN Theo nội dung đề ra, đề tài đã thu được kết quả như sau: 1. Phân tích thành phần saponin trong Sâm VN Xây dựng quy trình định tính và định lượng 17 saponin trong các bộ phận thân rễ, rễ củ và rễ con của Sâm VN bằng kỹ thuật HPLC/ELSD. 3 Nghiên cứu tác dụng chống phân bào trên dòng tế bào ung thư phổi A549 cho thấy tác dụng của Sâm VN tăng sau khi chế biến. Tác dụng chống phân bào tăng và đạt cực đại ở khoảng 12 giờ sau chế biến. Tác dụng chống oxy hóa gốc tự do DPPH cũng tăng khi thời gian chế biến tăng ngay cả đến 20 giờ sau chế biến ở 120 oC. Saponin khung OCT (P-RT4 và OCT) có tác dụng kháng viêm bằng cách ức chế gắn kết LPS vào thụ thể TLR4 trên đại thực bào. 4. Bố cục luận án Luận án gồm 143 trang: Mở đầu 2 trang, Tổng quan tài liệu 40 trang, Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu 22 trang, Kết quả nghiên cứu 57 trang, Bàn luận 16 trang, Kết luận và đề nghị 3 trang. Luận án có 37 bảng, 29 hình, 9 sơ đồ, 153 tài liệu tham khảo gồm 9 tài liệu tiếng Việt và 144 tài liệu tiếng Anh, 8 phụ lục (10 tiểu mục) thể hiện các kết quả thực nghiệm. Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Thực vật học các loài thuộc chi Panax: Ở Việt Nam có 4 loài thuộc chi Panax đã được công bố: P. bipinnatifidus Seem (Sâm vũ diệp); P. notoginseng (Tam thất): loài di thực trồng ở phía Bắc VN; P. stipuleanatus (Tam thất hoang) và P. vietnamensis (Sâm VN). Hai thứ của Sâm VN là P. vietnamensis var. fuscidiscus và P. vietnamensis var. langbianensis 1.2. Thành phần hóa học của các loài thuộc chi Panax: Có 4 nhóm chính: Saponin, polyacetylen, polysaccharid và flavonoid. Đến nay, có khoảng hơn 300 saponin đã được phân lập từ các loài thuộc chi Panax. Thành phần saponin triterpenoid trong đó chủ yếu các ginsenosid đóng vai trò quan trọng đối với các tác dụng liên quan đã được công bố. 1.3. Thành phần hóa học và tác dụng sinh học từ các dạng chế biến khác nhau của các loài thuộc chi Panax: Phương pháp chế biến Hồng sâm: Nhân sâm ở dạng khô hay tươi được hấp ở nhiệt độ cao 98- 105 oC ở thời gian khác nhau. Thay đổi thành phần học: Quá trình chế biến bẳng nhiệt làm thay đổi thành phần saponin (ginsenosid) tạo các ginsenosid mới thông qua quá trình cắt đường ở vị trí C-20, C-3 hay C-6 (khó hơn) và khử nước tại vị trí C-20 của -OH tự do để hình thành 4 các ginsenosid kém phân cực. Sự thay đổi tác dụng sinh học:Đa số các tác dụng sinh học như tác dụng chống oxy hóa, tác dụng kháng tế bào ung thư, tác dụng bảo vệ gan, đều tăng lên so với dạng chưa chế biến là Bạch sâm. 1.4. Sâm Việt Nam: Tên khoa học: Panax vietnamensis Ha et Grushv., họ Ngũ gia bì (Araliaceae). Tên Việt Nam: Sâm Việt Nam, Sâm Ngọc Linh, Sâm Khu Năm, Sâm K5, Sâm đốt trúc. 1.4.1. Thành phần hóa học của Sâm VN: Thành phần chủ yếu là saponin thuộc nhóm dammaran. Sâm VN chứa một hàm lượng saponin có aglycon thuộc khung OCT rất cao, đặc biệt là majonosid-R2. Cho đến nay có khoảng 73 hợp chất saponin được phân lập từ Sâm VN. 1.4.2. Tác dụng dược lý của sâm VN: Tác dụng bồi bổ cơ thể, tăng lực, chống nhược sức; Tác dụng điều hòa các rối loạn chuyển h ... Rb1 (10), G-Rb2 (11), G-Rd (12) và 5 pic chưa xác định (u1-u5). Kết quả cho thấy SKĐ của mẫu trên mặt đất (lá và thân) khác với mẫu dưới mặt đất. Quy trình định lượng bằng phương pháp HPLC/ELSD Bảng 3.13. Đường tuyến tính của 9 saponin chính với đầu dò ELSD Saponin Phương trình hồi quy R2 Khoảng tuyến tính (mg/ml) LOQ (mg/ml) LOD (mg/ml) N-R1 y = 16.095.158x1,6081 0,9985 0,013-1,040 0,0220 0,0060 G-Rg1 y = 14.505.168x1,5687 0,9983 0,007-0,955 0,0220 0,0070 G-Re y = 15.540.853x1,6196 0,9977 0,013-1,075 0,0220 0,0070 M-R2 y = 20.958.157x1,6685 0,9984 0,019-0,61 0,0190 0,0040 P-RT4 y = 20.123.608x1,6351 0,9990 0,009-0,56 0,0160 0,0065 V-R11 y = 4.707.057x1,6007 0,9994 0,055-1,69 0,0550 0,0260 V-R2 y = 22.774.081x1,6510 0,9994 0,007-0,56 0,0130 0,0035 G-Rb1 y = 30.016.270x1,6916 0,9991 0,007-0,495 0,0130 0,0038 8 Saponin Phương trình hồi quy R2 Khoảng tuyến tính (mg/ml) LOQ (mg/ml) LOD (mg/ml) G-Rd y = 28.974.603x1,7116 0,9993 0,007-0,495 0,0120 0,0039 Bảng 3.12. Kết quả độ đúng của 9 saponin chính trong Sâm VN Saponin ELSD UV Original (mg/g) Thêm vào (mg/g) Tìm thấy (mg/g) Tỉ lệ hồi phục (%) R.S.D (%) Original (mg/g) Thêm vào (mg/g) Tìm thấy (mg/g) Tỉ lệ hồi phục (%) R.S.D (%) N-R1 0,15 0,09 0,24 98 6,9 0,11 0,26 97,8 5,7 G-Rg1 3,66 2,4 5,95 94,8 3,27 3,72 2,4 6,11 99,5 1,66 3,02 6,69 100,2 1,18 3,02 6,83 100,2 1,14 G-Re 0,09 0,1 0,17 81,6 0,3 0,12 0,19 84,5 0,4 M-R2 6,41 3,98 10,17 94,3 4,15 N.D1) 4,98 11,21 96,5 0,4 P-RT4 1,71 1,02 2,72 98,5 4,49 N.D 1,23 2,81 89,4 0,9 V-R11 0,67 0,52 1,17 111,5 4,06 N.D 0,62 1,31 102,3 0,42 V-R2 0,17 0,08 0,25 103,7 5,4 N.D 0,1 0,28 101 6,36 G-Rb1 1,01 1,0 1,98 97 2,3 1,01 1,0 2,01 101 1,62 1,2 2,12 92 7,63 1,2 2,15 96 5,75 G-Rd 0,56 0,52 1,05 95 0,96 0,56 0,52 1,1 106,3 2,86 0,63 1,13 90 3,07 0,63 1,19 98 6,45 Bảng 3.14. Độ lặp lại trong ngày và liên ngày của phương pháp HPLC-ELSD ELSD Saponin Trong ngày Liên ngày Hàm lượng (mg/g) %R.S.D Hàm lượng (mg/g) %R.S.D N-R1 G-Rg1 35,8 ± 0,2 0,75 36,6 ± 1,1 3,03 G-Re M-R2 62,8 ± 0,3 0,51 64,1 ± 1,5 2,43 P-RT4 16,8 ± 0,2 1,4 17,6 ± 0,6 3,78 VR11 6,7 ± 0,2 3,03 7,7 ± 0,18 2,37 VR2 1,5 ± 0,05 3,77 1,7 ± 0,06 3,87 G-Rb1 10,1 ± 0,00 0,09 10,5 ± 0,3 2,96 G-Rd 5,6 ± 0,06 1,14 5,6 ± 0,12 2,26 Kết quả định lượng saponin trong thân rễ, rễ củ và rễ con Sâm VN Bảng 3.16. Hàm lượng1) saponin trong các bộ phận thân rễ, rễ củ và rễ con Loại Saponin CTPT Thân rễ Rễ củ Rễ con PPD G-Rb1 C54H92O23 8,1± 2,8 10,1 ± 4,3 11,5 ± 3,7 G-Rb2 C53H90O22 3,6 ±2,1 2,2 ± 1,1 1,9 ± 0,5 G-Rd C48H82O18 2,3 ± 0,4 1,5 ± 0,5 1,7 ± 0,3 u12) C64H108O31 N.D7) N.D 24,2 ± 4,9 u22) C59H100O27 9,2 ± 2,3 12,1 ± 4,1 14,2 ± 4,6 u32) C59H100O27 N.D N.D 7,0 ± 1,3 u42) C63H106O30 N.D N.D 5,2 ± 0,9 u52) C58H98O26 8,0 ± 3,2 5,3 ± 1,3 7,8 ±3,6 17 Hình 3.27. Tác dụng của M-R2, P-RT4 và OCT lên sự chuyển vị NF-κB vào nhân tế bào Chương 4. BÀN LUẬN Phân tích thành phần saponin trong sâm VN ELSD là một lựa chọn tối ưu cho việc định lượng các saponin trong các loài thuộc chi Panax, saponin có aglycon thuộc khung OCT. Saponin khung OCT là thành phần saponin chính của Sâm VN, chiếm hơn 50% hàm lượng saponin toàn phần gồm M-R2 (thành phần chính), M-R1, V-R2 chưa được phát hiện cũng như định lượng trong các nghiên cứu trước đây. Trong nghiên cứu này sử dụng đầu dò ELSD, các thành phần saponin có aglycon thuộc khung OCT đã được phát hiện và định lượng. Việc đánh giá thành phần, hàm lượng các saponin thuộc các nhóm này rất quan trọng để đánh giá tiêu chuẩn chất lượng cho Sâm VN cũng như định hướng cho các nghiên cứu về tác dụng sinh học và dược lý. Kết quả phân tích cho thấy Sâm VN khác các loài Sâm khác ở thành phần saponin cũng như hàm lượng saponin cao hơn gấp nhiều lần. Sử dụng phương pháp TLC điều chế, prep-HPLC kết hợp kỹ thuật xác định phổ khối Q-TOF-MS hiện đại, các ginsenosid mới trong Sâm VN đã được xác định. Phương pháp này rất hiệu quả, đơn giản và nhanh chóng, giúp định hướng cho việc phân lập các ginsenosid mới chưa được xác định cấu trúc trong Sâm VN. Kết quả PI p65 Merge LPS Saponin (10 µM) + OCT + P-RT4 + M-R2 + - - - 16 Biểu đồ 3.7. Sự thay đổi tác dụng kháng phân bào của Sâm VN chế biến ở 120 ℃ trên dòng tế bào ung thư phổi A549. 3.4.3. Tác dụng kháng viêm: P-RT4 và OCT ở nồng độ 10 và 20 µM ức chế quá trình phosphoryl hóa của IRAK1, TAK1 và IκBα, cũng như hoạt hóa NF-κB trong gắn kết LPS với đại thực bào phúc mạc. Những hoạt chất này cũng ức chế mạnh biểu hiện của các yếu tố TNF-α, IL- 1β, COX-2 và iNOS trong gắn kết LPS với đại thực bào phúc mạc. P- RT4 và OCT có thể ngăn chặn biểu hiện các cytokine tiền viêm gây bởi LPS và kích hoạt yếu tố transcription NF-κB bằng cách ức chế gắn kết LPS với thụ thể TLR4 trên tế bào miễn dịch cũng như tế bào đại thực bào. Hình 3.26. Tác dụng của M-R2, P-RT4 và OCT trên biểu hiện của các yếu tố tham gia đường truyền tín hiệu viêm thông qua NF-κB khi xử lý với LPS 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 % in hi bi tio n on c el l v ia bi lit y 0 20 40 60 80 100 ** * * ** *** ** ** ** ** *** 1 mg/mL 3 mg/mL 0.5 mg/mL Thời gian % ứ c c h ế LPS Saponin (10 µM) 9 Loại Saponin CTPT Thân rễ Rễ củ Rễ con Tổng PPD3) 31,2 ± 9,9 31,3 ± 10,3 73,4 ± 11,7 PPT G-Re C48H82O18 1,1 ± 0,4 0,7 ± 0,5 6,1 ± 1,4 G-Rg1 C42H72O14 10,9 ± 1,9 11,3 ± 2,2 4,9 ± 2,3 N-R1 C47H80O18 3,5 ± 1,0 3,8 ± 1,3 2,6 ± 1,1 N-R2 C41H70O13 3,0 ± 1,6 3,5 ± 1,4 1,7 ± 0,4 Tổng PPT4) 18,5 ± 3,0 19,2 ± 4,5 15,2 ± 3,5 OCT M-R1 C42H72O15 7,2 ± 1,4 4,9 ± 1,5 1,8 ± 1,0 M-R2 C41H70O14 93,5 ± 16,2 70,6 ± 15,1 26,5 ± 13,1 P-RT4 C36H62O10 2,4 ± 0,5 1,2 ±0,1 N.D V-R11 C41H70O14 8,7 ± 1,3 5,0 ± 1,4 6,3 ± 2,6 V-R1 + V-R25) C44H74O15 (V-R1) C43H72O15 (V-R2) 33,7 ± 8,9 23,7 ± 4,9 16,2 ± 4,3 Tổng OCT6) 145,5 ± 23,5 105,4 ± 22,2 50,7 ± 20,7 Hàm lượng tổng 195,2 ± 35,3 155,9 ± 34,4 139,3 ± 29,9 1) Kết quả được thể hiện ở giá trị trung bình ± SD (n=6), mg/g (tính trên dược liệu Sâm VN khô). 2) Các pic chưa biết, được xác đinh thuộc nhóm PPD dựa vào kết quả Q-TOF-MS và 1H-NMR. Hàm lượng của u1-u5 được tính toán dựa vào đáp ứng với đầu dò ELSD so với G-Rb1. 3) PPD: G-Rb1, -Rb2, -Rd và u1-u5. 4) PPT: G-Re, -Rg1, N-R1 và N-R2. 5) Được tính cho V-R2 6) OCT: M-R1, M-R2, P-RT4, V-R1, V-R2 và V-R11. 7) N.D: không phát hiện. Hàm lượng saponin toàn phần của Sâm VN ở các bộ phận thân rễ, rễ củ và rễ con lần lượt là 195,2; 155,9; 139,3 mg/g dược liệu khô. Tỉ lệ hàm lượng saponin có aglycon thuộc khung PPT:PPD:OCT thể hiện trong Biểu đồ 3.1. Biểu đồ 3.1. Biểu đồ so sánh hàm lượng các saponin chính nhóm PPT, PPD và OCT trong các bộ phận dưới mặt đất của Sâm VN. 0 50 100 150 200 H à m lư ợ n g ( m g /g ) PPT PPD OCT Tỉ lệ PPT:PPD:OCT Thân rễ 1 : 1,7 : 7,8 Rể củ 1 : 1,6 : 5,5 Rễ con 1 : 4,8 : 3,3 Thân rễ Rễ củ Rễ con 10 3.2. Thành phần saponin của sâm VN chế biến 3.2.1. Chiết xuất và phân lập saponin từ Sâm VN chế biến Hình 3.15. Sơ đồ quy trình chiết các cao từ dược liệu Sâm VN chế biến Kết quả phân lập thành phần từ cao EA được tóm tắt trong 0. Hình 3.16. Sơ đồ phân lập các thành phần từ cao EA Kết quả phân lập thành phần từ cao Bu1 được trình bày trong Hình 3.18. 15 Chú thích: 105, 120: tương ứng với nhiệt độ chế biến ở 105 ℃ và 120 ℃. 0-2-4,-20: tương ứng với thời gian chế biến 0 giờ (Sâm VN chưa chế biến), 2, 4,, 20 giờ. 3.4. Sự thay đổi tác dụng sinh học của sâm VN sau chế biến 3.4.1. Tác dụng chống oxy hóa: Tác dụng chống oxy hóa của Sâm VN chưa chế biến (0 giờ) và Sâm VN chế biến từ 2- 20 giờ được thể hiện trong Biểu đồ 3.5. Biểu đồ 3.5. Hoạt tính chống gốc tự do DPPH của Sâm VN ở thời điểm chế biến khác nhau tại 120 ℃. 3.4.2. Tác dụng ức chế tăng trưởng tế bào: Kết quả chế biến ở điều kiện 105 ℃ và 120 oC trong khoảng thời gian từ 2-20 giờ trên dòng tế bào ung thư phổi A549 được thể hiện trong Biểu đồ 3.6 và 3.7 Biểu đồ 3.6. Tác dụng kháng phân bào của Sâm VN chế biến ở điều kiện 105 ℃ trong khoảng thời gian từ 2-20 giờ trên dòng tế bào ung thư phổi A549. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 10 20 30 40 50 60 70 * * * ** ** **** * Thời gian H o ạ t tí n h c h ố n g g ố c tự d o % ứ c c h ế Time (hr) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 20 40 60 80 100 * ** ** ** ** ** ** * * ** ** ** ** ** ** * Thời gian (giờ) 3 mg/ml 1,5 mg/ml 0,75 mg/ml 14 Biểu đồ 3.2. Sự thay đổi hàm lượng saponin có aglycon thuộc khung PPD, PPT và OCT trong quá trình chế biến Sâm VN ở 105 ℃. PPD (1): G-Rb1, G-Rb2, và G-Rd PPT (1): G-Re và G-Rg1 OCT: M-R1, M-R2, V-R1 và V-R2. PPD (2): 20(S) G-Rg3, 20(R)-Rg3, G-Rk1 và -Rg5. PPT (2): 20(S) G-Rh1, 20(R) -Rh1, G-Rk3 và -Rh4. Biểu đồ 3.4. Sự thay đổi hàm lượng saponin kém phân cực khi chế biến Sâm VN ở 120 ℃ So sánh sự thay đổi hàm lượng và thành phần saponin ở điều kiện 105 ℃ và 120 ℃ bằng hệ số tương quan SI (similarity index) được thể hiện trong Bảng 3.26. Bảng 3.26. Chỉ số tương quan giữa thành phần hóa học saponin của các mẫu Sâm VN chế biến ở 105 ℃ và 120 ℃. Nhiệt độ - Thời gian 120-0 120-2 120-4 120-6 120-8 120-10 105-0 0,903 0,693 0,530 0,468 0,420 0,421 105-2 0,902 0,753 0,585 0,525 0,480 0,478 105-4 0,837 0,861 0,687 0,632 0,592 0,585 105-6 0,789 0,903 0,743 0,691 0,652 0,635 105-8 0,774 0,918 0,774 0,722 0,683 0,664 105-10 0,663 0,819 0,883 0,835 0,796 0,772 105-12 0,628 0,785 0,903 0,877 0,836 0,815 105-14 0,602 0,780 0,900 0,905 0,872 0,851 105-16 0,601 0,774 0,902 0,906 0,868 0,852 105-18 0,594 0,762 0,901 0,906 0,863 0,857 105-20 0,596 0,770 0,901 0,909 0,881 0,869 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Content (mg/g) 0 20 40 100 120 140 Hàm lượng (mg/ g) Thời gian (giờ) PPD (1) PPT (1) PPD (2) OCT PPT (2) Time (hr) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Content (mg/g) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Hàm lượng (mg/ g) Thời gian (giờ) Rk3 20(S)-Rh1 Rk1 Rg5 20(R)-Rg320(S)-Rg3 Rh4 20(R)-Rh1 11 Cao Bu1 [70 g] Pđ Bu1.13 1 [300 mg] Pđ Bu1.17.7 MPLC (RP-18) 17 [300 mg] SKC Pđ Bu1.16Pđ Bu1.14 Pđ Bu1.17 Pđ Bu1.25 Prep -HPLC 12 [10,5 g] 14 [500 mg] 11 [4,6 g] Pđ Bu1.17.6 Pđ Bu1.17.3 15 [700 mg] SKC 16 [350 mg] SKC Pđ Bu1.25.1 SKC 18 [10 mg] HPLC Pđ Bu1.25.2 19 [16 mg] HPLC Pđ Bu1.25.3 19 [10 mg] 20 [18 mg] 21 [36 mg] 22 [22 mg] Pđ Bu1.25.4 Pđ Bu1.25.5 23 [50 mg] HPLC HPLC Rp-18 Hình 3.18. Sơ đồ phân lập các thành phần từ cao Bu1 Cao chiết WE tiếp tục được hấp ở 105 ℃ trong 8 giờ và được chiết phân bố lỏng lỏng với n-BuOH, phân đoạn n-BuOH được cô thu hồi dung môi thu được 10 g cao Bu2. Hình 3.19. Quy trình phân lập các hợp chất từ cao chiết Bu2. R R1O 3 12 OH R2 HO OH OR1 O 21 R2 C B A b a c 12 Bảng 3.22. Kết quả phân lập các thành phần từ Sâm VN và cảm quan, đặc điểm hóa học và khối phổ STT Hợp chất Ký hiệu Khung R1 R2 R3 KL (mg) Cảm quan Độ tan UV (nm) ESI-MS/ Q- TOF-MS CTPT 1 20(R) G-Rg3 1a A-(a) -Glc2- Glc -H -H 664 Bột vô định hình, không màu Kém tan/ MeOH 203 [M-H] = 783,4909 C42H72O13 2 20(S) G-Rg3 1b A-(a) -Glc2- Glc -H -H 30 -nt- Tan tốt/ MeOH 203 [M-H] = 783,8754 C42H72O13 3 V-R2 2 B [6-Ac]- Glc2-Xyl -H 2115 Tinh thể hình kim, không màu -nt- <198 [M-H] = 827,4823 C43H72O15 4 20(S) G-Rh1 3a A-(a) -H -Glc -H 132 -nt- -nt- 203 [M+COOH] = 683,4396 C36H62O9 5 20(R) G-Rh1 3b A-(a) -H -Glc -H 290 -nt- -nt- 203 [M+COOH] = 683,4398 C36H62O9 6 Daucost erol 4 25 -nt- -nt- 203 C35H65O6 7 20(S) G-Rk3 5 A-(b) -H -Glc 36 -nt- -nt- 203 [M+COOH] = 665,4285 C36H60O8 8 20(S) G-Rh4 6 A-(c) -H -Glc 18 -nt- -nt- 203 [M+COOH] = 666,0593 C36H60O8 9 P-RT4 7 B -Glc -H 418,8 -nt- -nt- <198 [M+COOH] = 699,4338 C36H62O10 10 N-R2 8 A-(a) -H -Glc2- Xyl -H 18 -nt- -nt- 203 [M-H] = 769,23 C41H70O13 11 G-Rk1 9 A-(b) -Glc2- Glc -H 40,5 Bột vô định hình, không màu -nt- 203 [M-H] = 765,4812 C42H70O12 12 G-Rg5 10 A-(c) -Glc2- Glc -H 42,1 -nt- -nt- 203 [M-H] = 765,4823 C42H70O12 13 M-R1 11 B -Glc2- Glc -H 4.870 -nt- -nt- <198 [M-H] = 815,7859 C42H72O15 14 M-R2 12 B -Glc2- Xyl -H 10.80 0 -nt- -nt- <198 [M-H] =785,7787 C41H70O14 15 V-R11 13 C -Glc2- Xyl -OH 50 -nt- -nt- <198 M-H= 785,4673 C36H64O11 16 G-Rg1 14 A-(a) -H -Glc -Glc 500 -nt- -nt- 203 M-H= 799,4281 C50H84O19 17 N-R1 15 A-(a) -H -Glc2- Xyl -Glc 700 -nt- -nt- 203 [M+Na]+= 965,5211 C42H72O14 18 G-Re 16 A-(a) -H -Glc2- Rha -Glc 350 -nt- -nt- 203 [M+Na]+= 969,5288 C48H82O18 19 G-Rd 17 A-(a) -Glc2- Glc -H -Glc 300 -nt- -nt- 203 [M+Na]+= 968,5296 C48H82O18 20 G-Rb2 18 A-(a) -Glc2- Glc -H -Glc6- Ara(p) 10 -nt- -nt- 203 [M-H]-= 1077,5882 C53H90O22 21 G-Rb1 19 A-(a) -Glc2- Glc -H -Glc6- Glc 16 -nt- -nt- 203 [M-H]-= 1107,5979 C54H92O23 22 G-Ra1 20 A-(a) -Glc2- Glc -H -Glc6- Ara4-Xyl 18 -nt- -nt- 203 [M-H]-= 1239,6357 C59H100O27 23 N-R4 21 A-(a) -Glc2- Glc -H -Glc6- Glc6-Xyl 36 -nt- -nt- 203 [M-H]-= 1209,6313 C58H98O26 24 Hợp chất 22 22 A-(a) -Glc2- Glc2-Xyl -H -Glc6- Xyl3-Xyl 22 -nt- -nt- 203 [M-H]-= 1341,6739 C63H106O30 25 N-D 23 A-(a) -Glc2- Ara(p)-Xyl -H -Glc6- Glc 50 -nt- -nt- 203 [M-H]-= 1371,6835 C64H108O31 26 Panaxy 24 2.000 Thể chất Tan/ 203 C17H24O 13 STT Hợp chất Ký hiệu Khung R1 R2 R3 KL (mg) Cảm quan Độ tan UV (nm) ESI-MS/ Q- TOF-MS CTPT nol lỏng, màu vàng CHCl3 27 Stigmaster ol & sitosterol 25 200 Tinh thể hình kim, không màu -nt- 203 C29H48O 28 OCT 26 B -H -H 1.352 -nt- -nt- <1 98 [M+Na]+= 515,3713 C30H52O5 3.3. Nghiên cứu sự thay đổi thành phần hóa học saponin trong quá trình chế biến Sâm VN SKĐ HPLC/ELSD đại diện của điều kiện 120 ℃ được thể hiện trong Hình 3.24. Sau khi chế biến, các thành phần phân cực có aglycon thuộc khung PPD, PPT như G-Rb1, -Rd, -Re và -Rg1 có thời gian lưu ở trước 40 phút bị giảm và chuyển hóa thành các ginsenosid cấu trúc kém phân cực hơn và thời gian lưu trên SKĐ HPLC ở sau 40 phút như G-Rh1, - Rk3, -Rh4, -Rk1, -Rg3, -Rg5. Hình 3.24. SKĐ HPLC/ELSD đại diện Sâm VN chế biến ở 120 ℃ Sâm VN chưa chế biến (A), 2 giờ (B), 4 giờ (C), 8 giờ (D), 12 giờ (E), 16 giờ (F) và 20 giờ (G). Chú thích các pic: 1. M-R1; 2. G-Rg1+-Re; 3. M-R2; 4. pic 1; 5. V-R1+V-R2; 6. pic 2; 7. G-Rb1; 8. G-Rc; 9. G-Rb2; 10. 20(S)-Rh1; 11. 20(R)-Rh1; 12. G-Rd; 13. G-Rk3; 14. G-Rh4; 15. 20(S)-Rg3; 16. 20(R)-Rg3; 17. G-Rk1; 18. G-Rg5.
File đính kèm:
- tom_tat_luan_an_nghien_cuu_thanh_phan_hoa_hoc_va_tac_dung_du.pdf