BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRẦN THỊ DIỆU LINH GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM
THỰC VẬT VÀ THÀNH PHẦN HÓA
HỌC CỦA THÂN RỄ MÍA DÒ
(Costus speciosus Smith)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ
Hà Nội - 2013
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRẦN THỊ DIỆU LINH
diosgenin.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô, các anh chị kỹ thuật viên trong bộ
môn Dược học cổ truyền, Bộ môn Dược liệu và các phòng ban trong nhà trường
đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện khóa luận này.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn thân thương tới gia đình, bạn bè, những người
đã luôn ở bên, động viên, khích lệ rất nhiều để tôi có thêm sự nhiệt tình và say
mê trong nghiên cứu khoa học.
Hà Nội, ngày 21 tháng 05 năm 2013
Sinh viên Trần Thị Diệu Linh
MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ 8
Chương 1. TỔNG QUAN 2
1.1. ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT 2
1.1.1. Vị trí phân loại: 2
2.1. NGUYÊN LIỆU, PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU: 12
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 13
2.2.1. Nghiên cứu về đặc điểm thực vật: 13
2.2.2. Nghiên cứu về hóa học: 14 Chương 3. THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 15
3.1. ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT: 15
3.1.1. Đặc điểm thân rễ mía dò: 15
3.1.2. Đặc điểm vi phẫu: 15
3.1.3. Đặc điểm bột dược liệu: 17
3.2. NGHIÊN CỨU VỀ HÓA HỌC: 19
3.2.1. Định tính bằng phản ứng hóa học: 19
3.2.2.Định tính Flavonoid toàn phần bằng SKLM: 28
3.2.3.Nghiên cứu về Diosgenin 30
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
Bảng Tên bảng Trang
1 3.1 Kết quả định tính các nhóm chất hữu cơ trong thân rễ mía dò
26, 27
2 3.2 Kết quả định lượng 4 phương pháp chiết Diosgenin 34
14 3.9
Sắc ký đồ dịch chiết mẫu M1, M2 với diosgenin chuẩn. 37 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Mía dò là một cây rất sẵn có ở nước ta, có ở khắp mọi nơi trong cả nước. Cây
sinh trưởng phát triển nhanh, khả năng tái tinh vô cùng khỏe vì vậy nguồn trữ
lượng Mía dò ở nước ta rất lớn, dồi dào, ước tính đến hàng tấn. Trong YHCT,
cây có nhiều tác dụng như: thanh nhiệt giải độc, lợi tiểu, tiêu thũng, chống viêm,
để chữa thấp khớp, viêm gan, thận, xơ gan cổ trướng, viêm bàng quang, niệu đạo
tiểu buốt, tiểu rắt, sốt. Ngoài ra trong nhiều công trình nghiên cứu và các tài liệu
chuyên môn [6], [16], [17], hàm lượng Diosgenin trong thân rễ mía dò khá cao
khoảng 1,3-5,0%, có thể là một nguồn khai thác Diosgenin, nguyên liệu bán tổng
hợp các thuốc có nguồn gốc steroid và một số hormon tuyến thượng thận. Tuy
nhiên hiện nay ở Việt Nam, việc nghiên cứu về vị thuốc này vẫn còn ít, chưa có
hệ thống đầy đủ. Để khai thác, bảo tồn nguồn tài nguyên cây thuốc này một cách
bền vững, hướng dẫn sử dụng an toàn, hợp lí và hiệu quả, chúng tôi đã tiến hành
nghiên cứu đề tài: “Góp phần nghiên cứu đặc điểm thực vật và thành phần
hóa học của thân rễ mía dò (Costus speciosus Smith)” với mục tiêu sau:
- Nhận dạng đặc điểm hình thái, vi phẫu và bột thân rễ mía dò.
- Định tính thành phần hóa học thân rễ mía dò.
- Khảo sát một số phương pháp chiết Diosgenin và phân tích cặn bằng SKLM.
Costus speciosus (Koenig) Smith được mô tả chung như sau:
Cây thảo, sống lâu năm, cao 1-2m, có khi đến 3m. Thân rễ to, nạc, phân
nhánh, mọc bò ngang, phần non có vảy bao bọc, vảy có lông ngắn. Thân khí
sinh, chia đốt, xốp, ít phân nhánh. Lá mọc so le, hình trứng thuôn, gốc tròn có
3
bẹ, đầu nhọn, mép nguyên, mặt trên nhẵn, mặt dưới có lông mịn, dài 15–20cm,
rộng 6–7cm, gân chính nổi rõ. Lá non mọc thành một đường xoắn ốc rất đặc biệt.
Bẹ lá nhẵn hoặc có lông, lúc non màu lục nhạt, sau chuyển trắng ngà hoặc đỏ
sẫm; lưỡi bẹ phẳng hoặc hơi vát.
Cụm hoa mọc ở ngọn thân thành bông chùy, dài 8–15cm, rộng 5–9cm; hoa to,
đẹp, màu trắng; lá bắc dày, xếp lợp, màu đỏ, có mũi nhọn, lá bắc con kề bên,
cùng màu; đài hình ống loe ở đầu, có 3 răng cứng màu đỏ sẫm; tràng hình phễu,
có ống ngắn và cong màu trắng, họng vàng, nhẵn hoặc có lông; nhị dạng cánh
mang 1 bao phấn, chỉ nhị kết hợp với trung đới kéo dài thành một phần phụ hình
trứng đảo hẹp, đầu tròn cong lòng máng ôm lấy vòi nhụy; cánh môi to, màu
hồng, trắng hoặc vàng, khía răng ở đầu; bầu nhẵn hoặc có lông. Quả nang hình
trứng hoặc hình bầu dục có 3 cạnh, màu đỏ sẫm, có đài tồn tại; hạt nhiều, có
cạnh không đều, màu đen. Mùa hoa quả: tháng 7–11.
Loài này còn có 1 thứ là Costus speciosus (Koenig) Smith var. argyrophyllus
Wall. với đặc điểm là mặt dưới lá màu lục nhạt phủ lông dài và dày hơn. Lá bắc,
đài hoa, bầu và quả có lông cứng, nhỏ màu hung xám [17].
Ngoài ra còn có cây khác cũng mang tên mía dò, còn gọi là Mía dò hoa gốc
(Costus tonkinensis Gagnep.) hay Mía dò lá nhẵn, Chóc Bắc bộ, Cát lồi Bắc bộ,
cùng chi với Costus speciosus (Koenig) Smith. Cây này có đặc điểm gần giống
cây mía dò Costus speciosus (Koenig) Smith, điểm khác cơ bản là hoa mọc ở
gốc, kích thước nhỏ hơn, hoa màu vàng, lá 2 mặt đều nhẵn, có nhiều chấm trắng
rải rác. Công dụng dùng tương tự như cây Costus speciosus (Koenig) Smith [7],
các đoạn thân rễ đều có thể tạo thành cây mới [17], [18].
Nguồn trữ lượng Mía dò ở Việt Nam rất dồi dào, ước tính đến hàng tấn [17].
5
c. Bộ phận dùng, thu hái và chế biến:
Bộ phận dùng: thân rễ, búp non, cành non [9], [17].
Thân rễ, thu hoạch vào mùa thu, rửa sạch, cắt bỏ rễ con, thái phiến phơi hay
sấy nhẹ cho khô [9], [17], [18]. Nếu thân rễ khô phải ủ cho mềm rồi thái phiến.
Dùng lửa nhỏ sao đến khi bề mặt phiến có màu vàng. Búp và cành dùng tươi
[17] hay thái lát phơi khô [18].
1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC:
Theo 1 số tài liệu, thân rễ Mía dò có chứa:
+Diosgenin và 1 số Saponin khác:
Năm 1970, Phandey V.B và Dasgupta đã chiết từ rễ khô Mía dò được 2,12%
diosgenin tinh khiết, tigogenin và 1 số saponin khác [9], [15], [17]. Năm 2002,
diosgenin, prosapogenin B của dioscin cũng đã được phân lập từ thân rễ của
Costus speciosus tỉnh Vân Nam, Trung Quốc [25].
Hình 1.1. Diosgenin
Hàm lượng Diosgenin trong Mía dò khác nhau ở các vùng phân bố địa lý khác
nhau [18]. Ở Việt Nam, năm 1985, Phạm Kim Mãn và cộng sự (Viện Dược
Liệu) đã chứng minh các saponin steroid trong mía dò (di thực từ Ấn Độ sang
Việt Nam dưới dạng furostan (vòng F mở) lên men trong môi trường nước sẽ
biến thành dạng spirostan (vòng F đóng). Khi thủy phân, dạng spirostan sẽ nâng
6
Năm 1988, một chất có hoạt tính sinh học là este của acid phtalic là bis (2
ethyl hexyl) phtalat đã được Farooqui A.H; Shukla Y.N phân lập từ thân rễ mía
dò. Chất này ức chế sự phát triển của lúa mỳ ở nồng độ 200-400 μg/l [17].
Hình 1.5. Bis (2 ethyl hexyl) phtalat
Ngoài ra còn một số thành phần khác như: Thân rễ Mía dò tươi chứa 77-87%
nước, khi khô là 5,5% nước, 0,75% chất tan trong ether, 6,75% chất albuminoid ,
66,65% carbohydrate, 10,65% xơ và 9,70% tro ,… [9], [15], [18], [17].
1.3. TÁC DỤNG DƯỢC LÝ:
1.3.1. Tác dụng chống viêm:
Ở cả hai giai đoạn viêm cấp tính và mạn tính, cao Mía dò đều có tác dụng
chống viêm rõ rệt [18]. Trên các mô hình viêm cấp như gây phù bàn chân chuột
cống trắng bằng carragenin (0,8%), cao mía dò với các liều 0,15g/kg và 0,25g/kg
8
ức chế phù đạt 32% và 58,5%. Trên mô hình gây phù bằng kaolin với những liều
dùng trên mức độ ức chế phù đạt 49,7% và 52%; còn trên mô hình gây viêm
khớp thực nghiệm trên chuột cống trắng, cao mía dò với liều 0,25g/kg ức chế
hiện tượng sưng khớp đạt 55,6%. Ở giai đoạn viêm mạn tính với mô hình gây u
hạt thực nghiệm trên chuột trắng; cao mía dò với các liều 0,75g/kg và 1,25g/kg
làm giảm trọng lượng u hạt 29,5% và 47,2% [17]. Trong 1 thí nghiệm khác thực
nghiệm trên chuột cống trắng cũng cho thấy, cao Methanol của cây Mía dò ở liều
400 và 800 mg/kg có tác dụng ức chế phù nề chân đạt 75,50% và 68,33% [27].
1.3.2. Tác dụng gây thu teo tuyến ức:
Thí nghiệm trên chuột cống trắng đực còn non, cao mía dò tiêm dưới da với
liều 0,3g/kg và 0,5g/kg làm giảm trọng lượng tuyến ức 34,5% và 49,7% so với lô
đối chứng [17], [18].
1.3.3. Tác dụng giảm đau:
phúc mạc chuột 1 liều duy nhất N–methyl–N–nitrosourea (NMU – 1 chất gây
ung thư vú giống hệt như bệnh ung thư vú ở người) với nồng độ 50mg/kg trọng
lượng cơ thể, pha loãng trong nước muối 0,9%. Sau đó những con chuột được
cho uống Diosgenin liều 20mg/kg trong 45 ngày. Kết quả thật thú vị, điều trị
bằng Diosgenin đã làm giảm đáng kể các phản ứng peroxy và hệ thống phòng
thủ chống oxy hóa trong cơ thể đột xuất được tăng cường. Nghiên cứu mô bệnh
học của vú và các mô gan đã xác nhận sự thay đổi sinh hóa [23].
b. Tác dụng kích thích tăng trưởng tuyến vú:
Tác dụng của Diosgenin trên biểu mô vú của chuột đã được báo cáo.
Diosgenin được theo dõi ở mức liều 20 và 40mg/kg trong thời gian 15 ngày, kích
thích sự phát triển của biểu mô vú. Điều này đã được chỉ ra bởi sự gia tăng đáng
kể trong những điểm phát triển vú, tăng số lượng các ống dẫn khi sử dụng
10
Diosgenin. Dùng đồng thời estrogen và Diosgenin cho thấy làm tăng tác dụng
của estrogen, đặc biệt là ở liều cao (40mg/kg) [21].
c. Tác dụng trên chuyển hóa cholesterol, muối mật:
Diosgenin có tác dụng trong việc làm giảm hấp thu cholesterol, đồng thời làm
tăng quá trình bài tiết cholesterol mật [20], ức chế enzyme HMG–CoA reductase
[24], [26], [28] làm cho nồng độ cholesterol trong huyết thanh giảm xuống và
quá trình bài tiết muối mật cũng giảm theo [20]. Người ta đã chỉ ra rằng: có mối
liên quan mật thiết giữa số lượng muối mật và số lượng cholesterol được bài tiết
ở gan khi sử dụng diosgenin, quá trình bài tiết cholesterol mật tăng thì lượng
muối giảm [20].
1.4. CÔNG DỤNG, TÍNH VỊ VÀ CÔNG NĂNG:
1.4.1. Tính vị, công năng :
Mía dò có vị chua [17], [10], đắng, cay [9], tính hàn, có tác dụng thanh nhiệt,
giải độc, lợi tiểu, tiêu thũng, chống viêm [9], [17], [19], [10].
- Chữa cảm sốt, ra mồ hôi: Thân rễ cây mía dò 10-20g, sắc uống ngày 1 thang
[15], [19]. Dịch hãm hoặc nước sắc của lá mía dò làm thuốc ra mồ hôi hoặc dùng
làm nước tắm cho bệnh nhân sốt cao (Lào, Malaysia) [17]. 12
Chương 2. NGUYÊN LIỆU, PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. NGUYÊN LIỆU, PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU:
a. Nguyên liệu: Nguyên liệu là thân rễ cây Mía dò được thu hái tại Xã Đại
Phạm, Huyện Đoan Hùng, Tỉnh Phú Thọ tháng 02/2013. Thân rễ rửa sạch, thái
lát mỏng, sấy ở nhiệt độ 60°C trong tủ sấy có quạt thông gió đến khô và bảo
quản trong túi polyme kín, nơi khô mát tránh ẩm; mẫu tiêu bản cây được PGS.TS
Vũ Xuân Phương, Viện tài nguyên sinh thái, viện hàn lâm khoa học Việt Nam
xác định tên khoa học là Costus speciosus (Koenig) Smith, họ Mía dò
(Costaceae).
b. Hóa chất, thiết bị:
+ Hóa chất:
Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu đạt tiêu chuẩn phân tích đã ghi trong DĐVN
IV, bao gồm:
˗ Ethanol, Javen, xanh methylen, đỏ son phèn, glycerin,…
˗ Các dung môi: Methanol, ethanol, chloroform, n-hexan, cyclohexan, nước cất,
ethylacetat, toluene, aceton, acid formic,…
˗ Thuốc thử: FeCl
3
5%, Diazoni, Lugol, H
2
môn thực vật, dược liệu của bộ môn dược liệu [3], [4].
a. Mô tả đặc điểm thân rễ mía dò:
Quan sát cây trực tiếp bằng mắt thường và kính lúp dưới ánh sáng thường để
mô tả đặc điểm bên ngoài, thể chất và mặt cắt ngang của dược liệu.
b. Nghiên cứu đặc điểm vi học:
˗ Vi phẫu thân rễ Mía dò: sử dụng mẫu thân rễ tươi, cắt vi phẫu bằng lưỡi dao
lam. Tẩy và nhuộm theo phương pháp nhuộm kép. Lên tiêu bản bằng phương
pháp giọt ép, quan sát trên kính hiển vi, chụp ảnh và mô tả theo phương pháp mô
tả phân tích [3], [4].
14
˗ Soi bột dược liệu: Dược liệu được nghiền mịn, rây. Nhận xét cảm quan về màu
sắc, mùi, vị, tính chất của bột. Lên tiêu bản bằng nước, quan sát và mô tả dưới
kính hiển vi, chụp ảnh đặc điểm bột [3].
2.2.2. Nghiên cứu về hóa học:
+ Định tính các nhóm chất hữu cơ trong thân rễ mía dò theo các phương pháp
hóa thực vật thường quy được ghi trong các tài liệu hóa thực vật [2], [6].
+ Định tính Flavonoid bằng SKLM [6].
+ Nghiên cứu về Diosgenin:
˗ Chiết xuất Diosgenin theo 4 phương pháp tham khảo trong các tài liệu [6], [16],
[11], [14].
˗ Định tính Diosgenin của các phương pháp chiết bằng SKLM.
˗ Định lượng Diosgenin của các phương pháp chiết bằng phương pháp cân [11]
˗ Kiểm tra Diosgenin sau khi chạy qua cột nhôm oxyd trung tính [5], [22]. ruột cấu tạo từ những tế bào hình đa giác gần tròn, xếp sít nhau. Các bó libe-gỗ
tạo thành vòng sát trụ bì và xếp lộn xộn trong mô mềm vỏ và mô mềm ruột. Mỗi
bó libe-gỗ hình tròn hay hình trứng có các mạch gỗ xếp kế nhau tạo thành vòng
bao bên ngoài và libe ở phía trong, ở giữa có 1-4 mạch gỗ (Hình 3.3; 3.4).
Ngoại bì
Mô mềm vỏ
Bó libe-gỗ
Nội bì
Trụ bì
Mô mềm ruột
Hình 3.3. Vi phẫu thân rễ mía dò
17
Hình 3.4. Bó libe-gỗ
3.1.3. Đặc điểm bột dược liệu:
Bột màu vàng, mùi thơm mát, vị chua. Soi dưới kính hiển vi thấy: Mảnh bần
là những tế bào hình đa giác, thành dày, có màu vàng nâu (1); mảnh mô mềm là
những tế bào hình gần tròn, thành mỏng, chứa nhiều tinh bột (2); hạt tinh bột rất
nhiều, chủ yếu có hình thuôn dài rất đặc trưng, số ít có hình tròn, có rốn hoặc
không, vân không rõ, thường đứng đơn lẻ (3); tinh thể calci oxalate hình đa giác
(4); sợi kết thành từng bó (5); mảnh mạch xoắn và mảnh mạch vạch (6); mảnh
mang màu có màu vàng đỏ và màu đỏ nâu (7); lông che chở đa bào (8) (Hình
3.5; 3.6).