ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
Bx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------------------------------------

Trần Phúc Đạt

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY KINH GIỚI
Ở VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
----------------------------------------------------

Trần Phúc Đạt

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY KINH GIỚI
Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 60440114

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

6

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ

7

BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT

8

MỞ ĐẦU

1

Chương 1- TỔNG QUAN

2

1.1. Khái quát về kinh giới

2

1.1.1. Đặc điểm thực vật của cây kinh giới, loài Elscholtzia ciliata, họ
Lamiaceae
1.1.2. Vùng phân bố, thu hát và chế biến
1.2. Nghiên cứu về dược lý của kinh giới

2
6
7


15

1.4.1. Khả năng chống oxy hóa

15

1.4.2. Hoạt tính ức chế enzym -glucosidase

17

Chương 2 - THỰC NGHIỆM

18

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

18

2.1. Đối tượng nghiên cứu

18

2.2. Phương pháp nghiên cứu

18

2.3. Thực nghiệm

19

3.1.2. Cặn chiết etyl acetat

36

3.2. Khảo sát hoạt tính sinh học

43

3.2.1. Hoạt tính chống oxy hóa

43

3.2.2. Hoạt tính ức chế enzym -glucosidase.

45

KẾT LUẬN

47

TÀI LIỆU THAM KHẢO

49

PHỤ LỤC

53


DANH MỤC BẢNG BIỂU

Hình 3.14. Sắc ký đồ GC của E2 ..............................................................................41
Hình 3.15. Phổ khối của E2 so sánh với thư viện MS ..............................................42
Hình 3.16. Đường chuẩn phenolic ............................................................................43
Hình 3.17. Tổng phenolic của các dịch chiết từ kinh giới ........................................44
Hình 3.18. Tổng lượng flavonoid trong dịch chiết kinh giới ....................................45
Hình 3.19. Đồ thị khảo sát khả năng ức chế enzym 𝛼-glucosidase ..........................46
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ chiết từ mẫu khô ............................................................................20
Sơ đồ 2.2. Phân tách các phân đoạn dịch chiết n-hexan ...........................................22
Sơ đồ 2.3. Phân tách các phân đoạn dịch chiết etyl acetat ........................................23


BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ý nghĩa

Chữ viết tắt
Abs

Độ hấp thụ quang

CC

Sắc ký cột thường

EH

Cặn chiết n-hexan

EE

Cặn chiết etyl acetat


Thứ tự


MỞ ĐẦU
Nước Việt Nam chúng ta nằm trong vùng nhiệt đới cho nên những điều kiện
khí hậu như nhiệt độ, lượng mưa, ánh sáng…và hơn hết điều kiện thổ nhưỡng đặc
trưng thích hợp cho nhiều loài thực vật có giá trị tồn tại và phát triển. Đó là nguồn tài
nguyên sinh học quý giá, thuộc loại tài nguyên tái tạo được. Từ thời xa xưa cho đến
xã hội loài người hiện nay đều khai thác nguồn tài nguyên này để làm thực phẩm,
thuốc chữa bệnh, các vật liệu cũng như nhiên liệu cho cuộc sống thường ngày.
Kinh giới, được biết đến là một loại rau thơm, không chỉ dùng trong bữa ăn
hàng ngày nhờ vị bạc hà đặc trưng, mà còn sử dụng như một loài nước xông chữa
một số bệnh ngoài da ở trẻ em. Kinh giới thuộc chi Elsholtizia, họ Lamaecia rất phổ
biến ở nước ta. Do tính chất sử dụng rộng rãi, nên đã nhiều công trình khoa học nghiên
cứu về thực vật cũng như hóa học, nhằm lựa chọn nâng cao giá trị sử dụng của mỗi
loài. Tuy nhiên sự nghiên cứu các loài kinh giới về thành phần hóa học, công dụng
cũng như số lượng các loài kinh giới còn chưa đầy đủ và không đồng nhất ở một số
tài liệu. Để góp phần vào việc nghiên cứu một cách sâu hơn và rộng hơn các loài
riềng có ở trong nước, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt
tính sinh học trong cây Kinh giới (Elsholtzia ciliata) ở Việt Nam” và từ đó đưa ra
hướng khai thác và ứng dụng loài kinh giới này trong đời sống. Vì vậy, nhiệm vụ đặt
ra cho chúng tôi là:
1. Xây dựng một quy trình chiết thích hợp để điều chế các phần chiết từ cây
kinh giới, từ đó định hướng khảo sát thành phần hóa học các hợp chất có trong cây
kinh giới.
2. Nhận dạng một số hợp chất phân lập được từ các phân đoạn chiết của cây
kinh giới.
3. Khảo sát hoạt tính sinh học của các phần chiết cây kinh giới.



2


Hoa mọc thành cụm xim co tạo thành gié giả dài 5-12 cm ở ngọn cành, tạt về
một phía dày đặc hoa. Một đến hai xim co ở nách lá bắc, mỗi xim có 3-5 hoa. Lá bắc
màu xanh hay xanh tím nhiều gân nổi, hình thoi rộng mũi nhọn, nhiều lông ở mặt
ngoài, kích thước 3-5 x 6-7 mm. Cuống hoa màu xanh rất ngắn hoặc gần như không
có. Lá đài màu xanh, gần đều, dính nhau thành một ống hình chuông dài khoảng 1,5
mm, trên chia 5 phiến tam giác nhọn khoảng 1 x 0,5 mm, mặt ngoài đầy lông tơ trắng,
nhiều hơn ở rìa. Cánh hoa màu trắng hay tím nhạt đậm dần phía trên, mặt ngoài phủ
đầy lông dài màu trắng và có nhiều điểm tuyến màu vàng, dính nhau ở dưới thành
ống hơi thắt ở gần đáy, dài khoảng 2-3 mm, trên chia môi 2/3: môi trên xẻ cạn làm 2
thùy giống nhau, hình hơi tròn, kích thước nhỏ, khoảng 0,5 x 0,5 mm; môi dưới chia
3 thùy không đều, hai thùy bên giống nhau hình cung to hơn thùy môi trên, thùy giữa
to nhất hơi khum hình gần tròn, rìa hơi lượn, kích thước khoảng 1,5 x 1,5 mm. Nhị
kiểu 2 trội, chỉ nhị dạng sợi mảnh màu trắng hay tím nhạt, nhẵn, đính khoảng giữa
ống tràng xen kẽ với cánh hoa, nhị trước dài khoảng 0,6-0,7 cm, nhị sau dài 0,3-0,4
cm. Bao phần màu đỏ tím, hai buồng xếp thành hình số tám dọc, nút dọc, hướng
trong, đính giữa, chung đới dạng đòn cân ở mặt ngoài. Hạt phấn rời màu trắng sữa,
hình bầu dục có rãnh, mặt ngoài có nhiều vân, kích thước 37,5-45 x 30-32,5 μm. Lá
noãn phần bầy trên hình cầu hai ô, có vách giả chia làm bốn ô rời, mỗi ô một noãn
đính đáy. Một vòi nhụy màu trắng trong mờ, nhẵn, dạng sợi đính ở đáy bầu giữa các
ô, dài 0,7-0,8 cm, tận cùng hai nhánh đầu nhụy màu hơi tím nhật dài khoảng 1 mm
choãi ra hướng trước sau. Đĩa mật ở gốc bầu dạng bồ gờ nạc. Quả bế hình bầu dục có
cạnh, màu nâu, dài khoảng 0,5 mm, rốn hẹp ở đáy, mang trong đài tồn tại khô xác
màu nâu.

3


Lá: Cuống lá: mặt trên hơi lõm, mặt dưới lồi, hai bên có tai. Tế bào biểu bì
hình tròn hay đa giác, kích thước nhỏ, không đều. lớp cutin mỏng hơi răng cưa. Trên
biểu bì rải rác có lỗ khí, lông che chở nhiều hơn ở mặt trên và lông tiết đa bào giống
ở thân. Mô dày góc 3-5 lớp dưới biểu bì trên, 1-3 lớp trên biểu bì dưới, thường bị gián
đoạn bởi mô mềm khuyết có lục lạp ở hai bên eo phía dưới tai, tế bào đa giác hoặc
gần tròn, kích thước lớn không đều, đôi khi bị tách lớp. Mô mềm đạo tế bào tròn hay
đa giác gần tròn, kích thước lớn, không đều. Mô dẫn với gỗ ở trên, libe ở dưới, xếp
thành hình cung ở giữa và 2-4 bó nhỏ hơn ở hai bên phia trên và hai tai. Ở bó chính,
mạch gỗ hình tròn hoặc đa giác xếp thành 15-22 dãy, mỗi dạy có 1-6 mạch không
đều, xen kẽ với mô mềm gồm 1-4 dãy tế bào hình chữ nhật hay đa giác vách cellulose.
Libe tế bào hình đa giác nhỏ, không đều, sắp xếp lộn xộn thành nhiều đám không liên
tục xen kẽ với mô mềm vách dày cellulose. Mô mềm vách dày cellulose 2-4 lớp tế
bào đa giác nhỏ, không đều, bao bên ngoài cung libe gỗ. Tinh bột nằm rải rác trong
một vài tế bào mô mềm đạo dưới vùng libe. Hạt tinh bột nhỏ, hình tròn dẹp.
Gân giữa: Mặt trên hơi lồi, mặt dưới lồi nhiều và uốn lượn không đều. Biểu bì
có thể bong tróc khỏi mô dày, tế bào hình tròn hay đa giác, kích thước nhỏ, không
đều, gần giống nhau ở hai mặt, lớp cutin mỏng hơi có răng cưa cạn tách khỏi lớp biểu
bì dưới. Cả hai lớp biểu bì có lỗ khí, lông che chở đa bào và lông tiết đa bào giống ở
thân. Lông che chở đa bào nhiều ở mặt trên, rải rác ở mặt dưới. Mô dày góc 1-5 lớp
biểu bì trên, 1-2 lớp trên biểu bì dưới, tế bào hình tròn hay đa giác, kích thước lớn
hơn tế bào biểu bì, không đều, thường bị tách tạo khuyết. Mô mềm đạo tế bào tròn
hay đa giác gần tròn, to, không đều. Mô dẫn với gỗ ở trên libe ở dưới xếp hình cung
ở giữa và 1-3 bó nhỏ hơn ở hai bên phía trên bó chính. Ở bó chính, mạch chỗ hình
tròn hoặc đa giác gần tròn xếp thành 15-20 dãy, mỗi dãy có 1-6 mạch không đều, xen
kẽ với 1-3 dãy mô mềm tế bào đa giác vách cellulose. Libe ít, tế bào nhỏ, hình đa

5


giác, sắp xếp lộn xộn thành nhiều đám không liên tục xen kẽ với mô mềm. Bao bên


Elsholtzia communis (E. communis), Kinh giới hoa bông và Elsholtzia
penduliflora, Kinh giới rủ có nhiều ở tỉnh Vân Nam (Trung Quốc) và một số vùng
núi phía Bắc Việt Nam như Sa Pa (Lào Cai), Yên Minh (Hà Giang) [1].
Elsholtzia penduliflora (E. penduliflora) phân bố ở nơi có độ cao 800-1100 m
tại một số vùng như Chiang Mai, Phitsanulok (Thái Lan), Trung Quốc, Việt Nam
[10].
Elsholzia pilosa (E. pilosa), Kinh giới lông xuất hiện nhiều nơi có bãi cỏ
hoang, ven rừng, ven đường ở Lào Cai (Việt Nam), Ấn Độ, Nêpal, Trung Quốc.
Elsholzia rugulosa (E. rugulosa), Kinh giới sần tìm thấy ở độ cao trên 800 m
vùng Phó Bảng (Hà Giang) và Trung Quốc.
Elsholtzia winitiana (E. winitiana), Kinh giới đất, mọc ở độ cao trên 600 m,
phân bố ở cá tỉnh Kon Tum (Đác Glaay, Kon Plông), Gia Lai (Plêiku, An Khê), Lâm
Đồng (Đà Lạt), Thái Lan và Trung Quốc [1].
Ít nhất 33 loài Elsholtzia được tìm thấy ở Việt Nam và Trung Quốc được dùng
nhiều để chữa các bệnh như cảm cúm, nhức đầu [33].

1.1.2.2. Thu hái và chế biến
Ở Việt Nam, kinh giới Elsholtzia ciliata được dùng khả phổ biến để ăn và làm
thuốc. Vào mùa thu nhổ cả cây phơi sấy khô gọi là toàn kinh giới, nhưng có nơi chỉ
cắt hoa và cành, nếu xát hoa phơi khô gọi là kinh giới tuệ, nếu hái toàn cây trừ bỏ
phần rễ thì gọi là kinh giới [3].

1.2. Nghiên cứu về dược lý của kinh giới
1.2.1. Tác dụng trị liệu theo kinh nghiệm dân gian
Loài E. ciliata được dùng để chữa cảm cúm, nhức đầu, viêm dạ dày, viêm ruột
cấp tính, bại liệt, phong thấp, rong kinh, băng huyết. Dùng ngoài trị mụn nhọt, viêm
da có mủ [3].
Trong dân gian, một số đơn thuốc sử dụng kinh giới như chữa bệnh cảm nóng,
cảm ngất khi dùng một nắm kinh giới tươi, chừng 50 g giã nhỏ, thêm vài miếng gừng

[6].

8


1.2.2.1. Chống viêm, kháng sinh và khả năng khỏi ốm
Tinh dầu chiết từ E. ciliata chỉ ra khả năng chống viêm với sưng tấy bàn chân
ở chuột gây ra bởi 5-HT hoặc carrageenan, và chống viêm khớp kinh niên gây ra bởi
formaldehyde.
Nghiên cứu về E. ciliata: khả năng chống khuẩn của tinh dầu E. ciliata. Kết
quả nghiên cứu chỉ ra tác động của mỗi bộ phận của loài E. ciliata (lá, hoa và hạt) tới
6 chủng vi khuẩn đường ruột và 1 chủng men. Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) tốt
nhất là dịch chiết thành phần lá với các chủng vi khuẩn B. subtibillis, E. coli, S.
enteritidis, S. flexneri, S. typhi, S. aureus, và C. albicans. Điều này giúp kinh giới có
khả năng điều trị một số bệnh đường ruột [27].
Tinh dầu của E. ciliata được nghiên cứu có khả năng kháng sinh và gây đột
biến bằng phép phân tích ung thư Ames và có ảnh hưởng kéo dài ngoại độc tố ở khí
quản của chuột.

1.2.2.2. Khả năng giảm đau và an thần
Tinh dầu chiết từ loài E. ciliata chỉ khả năng giảm đau khi được đưa vào bởi
thành phần áp dụng phương pháp đĩa nóng. Bên cạnh đó, có khả năng tăng hiệu suất
ngủ của natri pentobarbital. Hiện tượng này đề xuất là sở hữu hiệu ứng an thần.

1.2.2.3. Độc tính
Không cho thấy sự thay đổi bệnh lý ở tế bào động vật bằng quan sát vĩ mô.
Giá trị LD50 của tinh dầu loài E. ciliata là 4.497±0.368 mL/kg [6].

1.3. Thành phần hóa học của kinh giới
Theo những công trình nghiên cứu của các nhà hóa học trên thế giới, lá và thân

thymol; carvacrol; 1,8-cineole; linalool; isopinocamphone;
camphor; prunasin; amygdalin; stigmasteol
rosefuran; dehydroelsholtzia ketone; cinol; cineole; camphor

1.3.1. Các hợp chất Flavonoid
Flavonoid là các hợp chất thuộc nhóm hợp chất phenolic đa vòng, có cấu trúc
vòng benzene, mang một hoặc nhiều nhóm thế hydroxyl gắn trực tiếp vào vòng thơm.
5-hydroxy-6, 7-dimethoxyflavone, 5-hydroxy-7, 8-dimethoxyflavone, negletein,
acacetin, acacetin 7-O-β-D-glucopyranoside, apigenin, luteolin, 5-hydroxy-7, 4'dimethoxyflavanonol, (+) –catechin.
Các flavonoid là những hợp chất có hoạt tính sinh học. Có hơn 30 hợp chất
flavonoids được phân lập từ các chi Kinh giới [27]. Trong đó những chất được phân
lập từ loài E. ciliata được trình bày trong bảng 1.2 và hình 1.2.
Bảng 1.2. Một số hợp chất được phân lập từ loài E. ciliata
TT

Tên hợp chất

Công thức phân tử

1

5-hydroxyl-6,7-dimethyl flavone

C17H14O5

2

5-hydroxyl-7,8-dimethyl flavone

C17H14O5


O
O

O

O

O

O

O

O
OH

O

OH

1

O

O

2

3

OH

O

5
OH
OCH 3

O

HO

O

HO

O

OH
OH

O

6
Hình 1.2. Cấu trúc của các flavonoid phân lập được từ loài E. ciliata

1.3.2. Terpenoids và steroids
Triterpenoids cũng là thành phần chính của chi Elsholtzia. Các loại triterpen
oleanane được phân lập chủ yếu từ thân và lá của loài E. bodinieri. Nhóm glycosyl
nằm ở vị trí C-28 (-COO-) của acid 23-hydroxyechinocystic bằng liên kết este trong

O-α-L-ara

H

R4
O--D-glc (6-1) -D-glc (4-1) α-Lrha
O--D-glc (6-1) -D-glc (4-1) α-Lrha
O--D-glc (6-1) -D-glc

R5
CH3

R6
CH2OH

CH3

CH2OH

CH3

CH3

Ba triterpene loại ursane bao gồm acid ursolic (10), acid corosolic (11) và acid
2α,3β,19α-tri-hydroxyurs-12-en-28-oic (12), thu được từ E. rugulosa, E. ciliata và E.
bodinieri.

13
14
TT


18

19

20

21
22

Năm hợp chất diterpenoid 18-22, được phân lập từ E. bodinier. Ludongnin 5
(18), là một diterpenoid kauran 4 vòng, có gắn với γ-lactonic tại vị trị C6-C19. Hợp
chất 18 này cũng có vai trò quan trọng và tăng hiệu ứng chống khuẩn. Diterpenoid
pimarane 3 vòng, sandaracopimar-15-en-8β,12β-diol (19), lần đầu tiên được phân lập
từ E. bodinier [33].
Một diterpenoid loại abietane, (+)-hinokiol (20), là một diterpenoid phụ có
trong loài này. Các hợp này đều có ảnh hưởng đến sự tiêu thụ và ngừng hoạt động
chống lại Staphylococus aureus, Streotococcus, Escherichia coli, và Pseudomonas
aeruginosa thu hút các nhà nghiên cứu.
Chuỗi không thứ tự liên kết OH…π được tìm thấy trong cấu trúc tinh thể của
hợp chất 20 trừ khi có sự tồn tại của liên kết hidro, khi cấu hình và cấu dạng phân tử
của phân tử này được xác định bởi nhiễu xạ tia X.
Hai acid hardwickiic glycopyranosides, acid 6-hydroxy-(-)-hardwickiic 2’-Oβ-D-glucopyranosylbenzyl este (21) và acid 6,7-dihydroxy-(-)-hardwickiic 2’-O-βD-glucopyranosylbenzyl este (22) lần đầu tiên được báo trong E. bodinieri. Ba
sesquiterpene

glycopyranoside

loại

eudwsmane,


HO
HO

H

H
O

Hình 1.3. Cấu trúc của daucosterol

1.3.3. Acid béo
Một số acid béo phân lập được từ chi Elsholtzia như acid palmic, acid linolic,
acid succinic và acid sorbic. Trong đó có hai acid phân lập được từ acid palmic và
acid linolic từ loài E. ciliata [6].

1.3.4. Một số hợp chất có trong tinh dầu E. ciliata
Sử dụng phương pháp phân tích GC-MS, một số hợp chất chính được tìm thấy
có trong tinh dầu loài E. cilata là β-Dehydroelsholtzia ketone, elsholtzia ketone, 2methyl-1,3,5-trimethyl-benzene, aromadendrene, d-carvone, limonene.

14


1.4. Hoạt tính sinh học
1.4.1. Khả năng chống oxy hóa
Những chất có khả năng chống oxy hóa là những chất giúp ngăn chặn hoặc
làm chậm quá trình oxy hóa chất khác. Chất chống oxy hóa ngăn quá trình phá hủy
này bằng cách khử đi các gốc tự do, kìm hãm sự oxy hóa bằng cách oxy hóa chính
chúng.
Dù phản ứng oxy hóa thuộc loại cơ bản trong đời sống nhưng có thể ngăn chặn

COOH

COOH

COOH

HO

Dẫn xuất của acid cinamic:
H3CO

H3CO
HO

HO

CH=CHCOOH

CH=CHCOOH
H3CO

Dẫn xuất của acid cinamic có hoạt tính chống oxy hóa cao hơn dẫn xuất của
acid benzoic. Người ta cho rằng do nhóm allyl làm tăng khả năng cộng hưởng của
gốc phenoxyl giống ubiquinon nên hoạt tính chống oxy hóa cũng tăng.
Hoạt tính chống oxy hóa của acid phenolic chủ yếu do hydro của phenol.

Các gốc phenoxy rất ổn định, kém hoạt động, nhờ vậy không có khả năng sinh
mạch oxy hóa tiếp theo. Sự có mặt thêm của nhóm hydroxyl làm tăng hoạt tính chống
oxy hóa của acid phenolic và khả năng vô hoạt hóa chất trợ oxy hóa là kim loại.


-hydroxy-olean-12(13)-en-28-oic acid, 2,3β,23- trihydroxy-urs-12en-28-oic acid và
hợp chất tinh sạch từ lá chè đắng là 24-methyl (3- hydroxy-lup-20(29)-en-24-oic
acid) ester [4].
Những nghiên cứu về một số loài thuộc họ bạc hà (Lamicacea) cho thấy hai
hợp chất được phân lập từ phần thân và lá của loài Salvia moorcraftiana Wall là 5,3’dihydroxy-6,7,4’-trimethoxy-flavone và oleanolic acid có khả năng ức chế tốt enzym
-glucosidase với nồng độ ức chế 50% (IC50) lần lượt là 4.38 μM ± 0.21 và 5.64 μM
± 0.25 [28]. Cặn chiết clorofom, methanol, nước của lá và hạt của loài Ocimum
tenuflorum, và cặn chiết metanol của lá của loài Origanum majorana đều có khả năng
gây ức chế tốt enzym glucosidase đường ruột thử nghiệm trên chuột [30].

17