BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ĐOÀN THỊ ÁI NGHĨA NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
VÀ TÁC DỤNG HẠ ĐƯỜNG HUYẾT CỦA
DÂY THÌA CANH LÁ TO (GYMNEMA
LATIFOLIUM WALL. EX WIGHT) LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
HÀ NỘI 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
(Khoa Dược -Trường Đại học Y Dược Huế) và ThS. Phạm Hà Thanh Tùng
(Bộ môn Thực vật - Trường Đại học Dược Hà Nội). Thầy cô ñã trực tiếp
hướng dẫn giúp em xác ñịnh ñược phương pháp nghiên cứu phù hợp, truyền
ñạt cho em nhiều kiến thức mới trong thực tiễn và luôn ñộng viên tạo mọi
ñiều kiện thuận lợi nhất ñể em học tập và nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Trần Văn Ơn (Bộ môn Thực vật -
Trường Đại học Dược Hà Nội) và TS. Phùng Thanh Hương (Bộ môn Hóa
Sinh - Trường Đại học Dược Hà Nội). Thầy cô ñã luôn theo sát, cùng với thầy
cô hướng dẫn cố vấn cho em nhiều kỹ năng cần thiết ñể khắc phục các khó
khăn xảy ra trong quá trình thực hiện nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn ThS. Hồ Việt Đức (Khoa Dược – Trường
Đại học Y Dược Huế) ñã chỉ dẫn cho em nhiều kinh nghiệm quý báu trong
nghiên cứu phân lập và giải phổ xác ñịnh cấu trúc.
Em xin chân thành cảm ơn các bạn sinh viên, các anh chị kỹ thuật viên
bộ môn Dược liệu (Khoa Dược – Trường Đại học Y Dược Huế), bộ môn
Thực vật (Trường Đại học Dược Hà Nội), bộ môn Dược lý (Trường Đại học
Dược Hà Nội) ñã nhiệt tình giúp ñỡ trong suốt quá trình em thực hiện luận
văn này.
Hà Nội, ngày 30 tháng 8 năm 2014
Học viên
Đoàn Thị Ái Nghĩa
MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 3
1.1. Chi Gymnemar R.Br 3
4.4.2. Các chất phân lập ñược 47
KẾT LUẬN 51
KIẾN NGHỊ 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
δ
Độ dịch chuyển hóa học
B n-buthanol
BMI Chỉ số khối lượng cơ thể
CDCl
3
Chloroform
13
C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13
(Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)
d Doublet
dd Double doublet
DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer
DMSO Dimethyl sulfoxide
E Ethyl acetat
GOD Enzym glucose oxidase
1
H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Dây thìa canh lá to 17
Hình 3.1. Sơ ñồ chiết xuất dược liệu và chiết phân ñoạn lỏng-lỏng 25
Hình 3.2. Sơ ñồ chiết pha rắn phân ñoạn Ethyl acetat 30
Hình 3.3. Sơ ñồ phân lập hợp chất 1 (GLHE9) và hợp chất 2 (GLHE7) từ
phân ñoạn E1 31
Hình 3.4. Sơ ñồ phân lập hợp chất 3 (GLHE2) từ phân ñoạn E2 32
Hình 3.5. Cấu trúc của GLHE9 34
Hình 3.6. Cấu trúc của GLHE7 36
Hình 3.7. Cấu trúc của GLHE2 3
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Sự bùng phát của căn bệnh Đái tháo ñường trong vài năm gần ñây ñang
là mối lo ngại chung của toàn xã hội. Theo thống kê của Hiệp hội Đái tháo
ñường Quốc tế tính ñến năm 2013 có khoảng 382 triệu người mắc bệnh Đái
tháo ñường, và con số này có xu hướng tăng lên gấp ñôi vào năm 2035 [23].
Chi phí ñiều trị dành cho bệnh Đái tháo ñường ở nhóm bệnh nhân 20-79 tuổi
trên thế giới tính ñến năm 2013 ñã ñạt mức 548 tỷ USD [23]. Hiện nay trên
thị trường các thuốc ñiều trị Đái tháo ñường có nguồn gốc tổng hợp hóa dược
và dược liệu tương ñối nhiều, tuy nhiên việc nghiên cứu các thuốc mới có
nguồn gốc từ thiên nhiên vẫn ñược tiếp tục nhằm tìm kiếm các thuốc thực sự
có tác dụng hỗ trợ cho bệnh nhân trong quá trình ñiều trị kéo dài, giảm tác
dụng không mong muốn, ñồng thời hạn chế chi phí ñiều trị.
Chi Gymnema R.Br. ñược biết ñến với loài Dây thìa canh (Gymnema
sylvestre (Retz.) R. Br. ex Schult) có tác dụng ñiển hình trong ñiều trị Đái
tháo ñường. Đã có nhiều công trình nghiên cứu cũng như các sản phẩm ñược
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Chi Gymnema R.Br.
Lịch sử phân loại chi Gymnema R.Br. gắn liền với lịch sử quan ñiểm
phân loại của hai họ Thiên lý (Asclepiadaceae) và họ Trúc ñào
(Apocynaceae). Trong ña số các tài liệu phân loại thực vật kinh ñiển, chi
Gymnema R.Br. ñược xếp trong họ Thiên lý (Asclepiadaceae) [55], [59]. Tuy
nhiên, theo hệ thống phân loại công bố năm 2009, Takhtajan ñã theo quan
ñiểm của Hallier (1905, 1912), Stebbins (1974), Thorne (2006), Endress &
Bruyns (2000) và Endress & Stevins (2001) ñể gộp Apocynaceae và
Asclepiadaceae thành một họ duy nhất, và Gymnema R.Br. trở thành một chi
trong phân họ Asclepiadoideae của một họ lớn là Apocynaceae [47].
Cho ñến nay quan ñiểm này ñược thừa nhận rộng rãi trong các hệ thống
phân loại quốc tế [60].
Bảng 1.1. Vị trí phân loại của chi Gymnema R.Br.
Bậc phân
loại
Theo thực vật chí
Trung Quốc [5], [55]
Hệ thống của
Takhtajan (2009) [47]
Ngành
Lớp
Phân lớp
Bộ
Họ
Phân họ
Chi
Magnoliophyta
Magnoliopsida
Lamiidae
Theo dự án “The plant list” thực hiện bởi Royal Botanic Gardens, Kew
và Missouri Botanical Garden khởi ñộng từ năm 2010 ñã xác ñịnh ñược 120
loài thuộc chi Gymnema R.Br. thu thập từ các cơ sở dữ liệu khác nhau trên thế
giới trong ñó có 52 tên khoa học ñược chấp nhận (43,3%), 50 tên ñược xác
ñịnh là tên ñồng nghĩa (41,67 %), và 18 tên chưa xác ñịnh ñược chính xác
thông tin (15,0 %) [60].
Dưới ñây là 52 loài thuộc chi Gymnema R.Br. ñã ñược chấp nhận theo
“The plant list” [60].
Gymnema acuminatum Wall.
Gymnema albidum Decne.
Gymnema albiflorum Costantin
Gymnema brevifolium Benth.
Gymnema calycinum Schltr.
Gymnema chalmersii Schltr.
Gymnema cumingii Schltr.
Gymnema longiretinaculatumTsiang.
Gymnema lushaiense M.A.Rahman
& Wilcock.
Gymnema macrothyrsa Warb.
Gymnema maingayi Hook.f.
Gymnema mariae Schltr.
Gymnema micradenium Benth.
5
Gymnema cuspidatum (Thunb.)
Kuntze
Gymnema decaisneanum Wight
Gymnema dissitiflorum Ridl.
Gymnema dunnii (Maiden & Betche)
Gymnema spirei Costantin.
Gymnema suborbiculare K.Schum.
Gymnema sylvestre (Retz.) R.Br. ex
Sm.
Gymnema syringaefolium (Decne.)
Costantin.
Gymnema thorelii Costantin.
Gymnema tricholepis Schltr.
Gymnema trinerve R.Br.
Gymnema uncarioides Schltr.
Gymnema yunnanense Tsiang
1.1.1.2. Các loài thuộc chi Gymnema R.Br. ở Việt Nam
Tổng hợp thông tin các tài liệu thực vật trong nước của tác giả Phạm
Hoàng Hộ (2000) [10], Võ Văn Chi (2004) [6] và Trần Thế Bách (2007) [1],
ñồng thời với ñịa ñiểm thu mẫu của các nghiên cứu liên quan ñến chi
Gymnema R.Br., một số loài thuộc chi Gymnema R.Br. phân bố ở Việt Nam
6
sẽ ñược liệt kê trong bảng 1.2 với tên chính thức ñã ñược ñối chiếu theo hệ
thống danh pháp quốc tế.
Bảng 1.2. Các loài trong chi Gymnema R.Br. ở Việt Nam
TT
Tên loài Tên thường gọi Phân bố TLTK
1 Gymnema
albiflorum Cost.
Lõa ti hoa trắng Bát Bạc
(Hà Sơn Bình)
[10]
Kom Tum,Thái
Nguyên, Tuyên
Quang, Gia Lai, Tây
Ninh.
[1],
[10],
[15],
[17]
4 Gymnema
yunnanense
Tsiang
Lõa ti Nam Vân
Kiên Giang, Kom
Tum, Gia Lai, Đăk
Lăk
[1],
[15],
[17]
5 Gymnema
reticulatum
(Moon) Alst. )
Lõa ti mạng,
Dây thìa canh
gân mạng
Núi Dinh, Tuyên
Quang
[1], [6],
[10]
6 Gymnema
sylvestre (Retz)
học hiện ñại, tác dụng hạ ñường huyết của Gymnema sylvestre R. Br. Ex
Schult ñã ñược chứng minh trên mô hình chuột bị gây Đái tháo ñường bằng
alloxan [41] và streptozotocin (STZ) [44]. Cho chuột bình thường và chuột bị
gây tăng ñường huyết bằng alloxan uống dịch chiết nước của Gymnema
sylvestre R. Br. Ex Schult với liều rất nhỏ 2 ml/kg, nồng ñộ glucose huyết sau
khi uống thuốc thay ñổi không ñáng kể ñối với chuột bình thường nhưng làm
giảm có ý nghĩa ñối với chuột bị Đái tháo ñường [41].
Khả năng làm hạ ñường huyết của phân ñoạn saponin thô và 5 triterpen
glycosid (gymnemic acid I-IV và gymnemasaponin V) phân lập từ lá
Gymnema sylvestre R. Br. Ex Sm. cũng ñã ñược chứng minh. Một trong các
cơ chế tác ñộng của acid gymnemic là kích thích ñảo tụy tiết insulin ñồng thời
ức chế sự hấp thu glucose vào máu. Sự sắp xếp các nguyên tử trong acid
gymnemic tương tự như phân tử ñường sẽ cạnh tranh gắn với các recepter của
vị giác ñể các recepter này không bị kích hoạt bởi các phân tử ñường trong
thực phẩm [50].
Ở Ấn Độ, một thử nghiệm tiến hành trực tiếp trên bệnh nhân bị Đái tháo
ñường tuýp 2 ñược cho uống dịch chiết của Gymnema sylvestre R. Br. Ex Sm
8
cũng cho thấy tác dụng của dược liệu này trong ñiều trị bệnh Đái tháo ñường
[31].
Đánh giá hai chỉ số hạ ñường huyết, giảm trọng lượng cơ thể của chuột
bị Đái tháo ñường và béo phì sau khi uống dịch chiết Gymnema yunnanense
Tsiang cho thấy cây này có khả năng giúp kiểm soát tốt ñường huyết ñối với
bệnh Đái tháo ñường tuýp 2 [56].
Dịch chiết chứa hỗn hợp saponin thô của lá Gymnema inodorum (Lour).
Deene ức chế tái hấp thu glucose ở ñoạn ruột bị cô lập và ngăn chặn sự tăng
glucose huyết trên chuột [42].
Trong một nghiên cứu thực nghiệm khác theo dõi nồng ñộ glucose
ex Schult ngăn chặn khả năng cảm nhận vị ngọt và vị ñắng, do ñó làm giảm
cảm giác thèm ngọt [20]. Một nghiên cứu khác khi cho chuột sử dụng dịch
chiết Gymnema sylvestre (Retz.) R.Br. ex Schult với hỗn hợp crom-niacin và
acid hydroxycitric; tiến hành theo dõi các chỉ số: khối lượng cơ thể, chỉ số
khối lượng cơ thể (BMI), sự chán ăn, lipid, leptin huyết thanh và bài tiết
chuyển hóa mỡ tại thận, cho thấy ñây là một sự kết hợp làm giảm cân an toàn
và hiệu quả, ñồng thời cải thiện ñược lượng mỡ trong máu [20].
Tác dụng bảo vệ gan
Tác dụng bảo vệ gan của dịch chiết ethanol Gymnema sylvestre (Retz.)
R.Br. ex Schult ñược ñánh giá bởi Srividya và cộng sự bằng các thử nghiệm
in vitro trên tế bào gan chuột. Các tế bào biểu hiện sự phục hồi ñáng kể các
chỉ số sinh hóa theo hướng bình thường so với nhóm ñiều trị D-galactosamin
(p<0,001) ở các mức liều phụ thuộc [50].
Một số diglycosid phân lập từ Gymnema inodorum (Lour). Deene ñược
chứng minh có tác dụng bảo vệ gan chống lại sự phá hủy tế bào HL-7702 gây
ra bởi D-galactosamin [48].
Khả năng gây ñộc tế bào khối u
Gymnema sylvestre (Retz.) R.Br. ex Schult có khả năng ức chế sự phát
triển của khối u trong giai ñoạn 2 của chuột bị ung thư da [57] và chống lại
10
các tế bào u ác tính A357 ở người [21]. Một số saponin chiết xuất từ
Gymnema sylvestre (Retz.) R.Br. ex Schult như ginsenosid, soyasaponin,
saikosaponin ñược chứng minh có khả năng chống ung thư. Khả năng ức chế
tế bào ung thư của gymnemagenol trên dòng HeLa trong thử nghiệm in vitro
với giá trị IC
50
là 37 µg/mL. Sau 96 giờ, dịch chiết ứng với nồng ñộ 50 µg/mL
gymnemagenol sẽ gây ñộc tế bào tốt nhất với khả năng ức chế 73% tế bào
sylvestre (Retz) R.Br. ex Schult.) trong 52 tuần với liều tỷ lệ từ 0,01; 0,1; 1%
cao chiết với tổng lượng thức ăn ñịnh mức hàng ngày trên cả chuột ñực và
chuột cái Wista, so với lô chứng âm. Trọng lượng cơ thể, lượng thức ăn tiêu
thụ ñược theo dõi hàng tuần cho tới 12 tuần. Sau ñó chu kì ñược theo dõi dài
hơn, nghiên cứu giữa kì vào tuần thứ 26 và lần cuối cùng vào tuần 52. Động
vật thí nghiệm ñược xét nghiệm về huyết học, sinh hoá và bệnh học. Kết quả
cho thấy, không có chuột chết trong khoảng thời gian 52 tuần, không có hiện
tượng thay ñổi về cân nặng, khả năng ăn uống, huyết học, sinh hóa và bệnh
học. Kết luận: không có ñộc tính trên chuột dùng dịch chiết lá Dây thìa canh
ñến mức liều 1% trong 52 tuần [35]. Độc tính cấp của Dây thìa canh
(Gymnema sylvestre (Retz) R.Br. ex Schult.) ñã ñược xác ñịnh là LD
50
=
250,00 (209,21-298,75) g/kg [16]. Độc tính cấp của Dây thìa canh lá to
(Gymnema latifolium Wall. ex Wight) ñã ñược nghiên cứu và xác ñịnh không
phát hiện thấy LD
50
[16].
1.1.3. Một số nghiên cứu về thành phần hóa học
Các nghiên cứu hóa học ñầu tiên về chi Gymnema R.Br. là ở trên loài
Gymnema sylvestre (Retz) R.Br. ex Schult. ñược thực hiện vào ñầu thế kỷ XX
tập trung chủ yếu vào quá trình chiết xuất, phân lập, xác ñịnh cấu trúc hóa học
của các chất ñã phân lập ñược.
Ngoài thành phần hóa học của loài Gymnema latifolium Wall. ex Wight
sẽ ñược trình bày riêng, bảng 1.3 sẽ tóm tắt thành phần hóa học một số loài
khác trong chi Gymnema R.Br.
12
acid 28-O-beta-D-glucopyranosyl
este
Oleanolic acid 3-O-beta-D-
xylopyranosyl(16)-beta-D-
glucopyranosyl(16)-beta-D-
glucopyranosid
3-O-beta-D-xylopyranosyl(16)-
beta-D-glucopyranosyl (16)-beta-
D-glucopyranosyl oleanolic acid 28-
O-beta-D-glucopyranosyl este
3-O-beta-D-glucopyranosyl(1 6)-
beta-D-glucopyranosyl oleanolic
acid 28-beta-D-glucopyranosyl(1
6)-beta-D-glucopyranosyl este
2α, 3β-dihydroxy-olean-12-ene-23,
28-dioic acid-3-O-β-D-glucopyrano-
side
Gymnema
inodorum
(Lour). Deene
[53]
2α, 3β, 15β-trihydroxy-olean-12-
ene-23, 28-dioic acid-3-O-β-D-
gluco-pyranosid
Dẫn xuất của (3 beta,4 alpha,16
beta)-16,23,28-trihydroxyolean-12-
Gymnema
inodorum
[42]
Saponin
triterpenoid
(nhóm
dammaran)
Gymnemasids:
Gymnemasid I: 19-Aldehyd, 3 ,20 –
di – beta – D –glucopyranosid.
Gymnema
sylvestre
(Retz) R.Br.
ex Schult.
[20]
Gymnemasid III: 19 - Aldehyd, 3 –
O - [alpha -L-arabinopyranosyl-(1-2)
– beta – D -glucopyranosid], 20 – O
– beta – D - glucopyranosid.
Gymnemasid IV: 19-Aldehyde, 3-O-
beta-D-glucopyranosid, 20-O-[beta-
D-xylopyranosyl-(1-6)-beta-D-
glucopyranosid].
Gymnemasid V: 19-Aldehyd, 3-O-
[beta-D-glucopyranosyl-(1-2)-beta-
D-glucopyranosid], 20-O-[ beta -D-
xylopyranosyl-(1-6)- beta -D-
glucopyranosid].
Gymnemasid VI: 20-O-[alpha-L-
Rhamnopyranosyl-(1-6)-beta-D-
glucopyranosid].
14
sylvestre
(Retz) R.Br.
ex Schult.
[50]
Acid hữu cơ
và dẫn xuất
Acid tartaric, acid butyric, acid
formic, acid ascorbic
[20],
[40]
Diglycosid
Gymnetinosids A-F
Gymnema
inodorum
(Lour).
Deene)
[48]
Sequinosid K
Khaephuosid B
Albibrissinosid A
Các chất
khác
Resin, albumin, chlorophyll,
carbohydrates, anthraquinon,
alkaloid, inositole, parabin, calci
oxalate, lignin, cellulose.
Gymnema
sylvestre
(Retz) R.Br.
ex Schult.
Cho ñến nay theo tổng quan tài liệu, loài Gymnema latifolium Wall. Ex
Wight chỉ mới ñược nghiên cứu rất sơ lược về thành phần hóa học. Các nhóm
chất chứa trong cây này chỉ mới ñược ñề cập ñến trong rất ít các tài liệu, bao
gồm: HCN-glucosid [33], saponin, flavonoid, tanin, sterol, chất béo acid
amin, ñường khử và coumarin trong loài Gymnema latifolium Wall. Ex Wight
thu hái tại Hòa Bình [9].
16
Sản phẩm thuỷ phân phân ñoạn ethyl acetat của Dây thìa canh lá to
(Gymnema latifolium Wall. ex Wight) có píc tương ứng với gymnemagenin
trên sắc ký ñồ [17].
1.2.3. Tác dụng sinh học
Theo Trần Văn Ơn, Phùng Thanh Hương và cộng sự [16], dịch chiết lá
Dây thìa canh lá to (Gymnema latifolium Wall. ex Wight) ở Việt Nam có tác
dụng hạ ñường huyết trên chuột bình thường (24,07 %), tác dụng cao nhất thể
hiện sau 4 giờ, kéo dài ñến 5 giờ và trên chuột gây tăng ñường huyết bởi STZ
(36,31%) sau 10 ngày cho uống dịch chiết. Liều dùng thích hợp là cắn toàn
phần ñược pha thành hỗn dịch trong nước cất với tỉ lệ 1:1, liều 0,5ml/25g,
tương ứng với 10g lá khô/kg khối lượng chuột. Kết quả thử nghiệm cho thấy
tác dụng hạ ñường huyết của dịch chiết lá Dây thìa canh lá to (Gymnema
latifolium Wall. ex Wight) mạnh hơn Dây thìa canh (Gymnema sylvestre
(Retz) R.Br. ex Schult.). Ngoài các công bố trên, cho ñến nay trên thế giới
cũng như ở Việt Nam chưa có một công bố chính thức nào về tác dụng sinh
học của Dây thìa canh lá to (Gymnema latifolium Wall. ex Wight).
17
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng và phương tiện nghiên cứu