ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA Y DƯỢC
------------------
LÊ PHƯƠNG THẢO
BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA CÂY CỎ RƯƠI LÁ BẮC
(Murdannia bracteata J.K.Morton ex D.Y.Hong)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC
HÀ NỘI – 2020
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
(ppm)
Tên tiếng Anh
(ppm = part per million)
ALT
Alanine transaminase
AST
Aspartate transaminase
D-GalN
dLGG
EC50
D-galactosamine N
1,2-di-O-α-linolenoyl-3-O-galactopyranosyl-sn-glycerol
Half Maximal Effective
Concentration
Nồng độ cho 50% tác dụng tối
đa
ESI-MS
Electrospray Ionization Mass Khối phổ đo bằng phương pháp
Spectrometry
ion hóa phun điện tử
EtOAc
Ethyl acetate
EtOH
Ethanol
FTIR
Fourier Transform Infrared
Tên tiếng Việt
1
H Nuclear Magnetic
Resonance Spectroscopy
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
proton
Hexane Extract of M.
bracteata
Dịch chiết hexan của M.
bracteata
HMBC
Heteronuclear Multiple Bond Phổ tương tác dị hạt nhân qua
Correlation
nhiều liên kết
HPLC
High Performance Liquid
Chromatography
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
HSQC
LPS
Lipopolysaccharide
ME
Methanol Extract of
Murdannia bracteata
IC50
MeOH
MIC
Dịch chiết methanol của M.
bracteata
Methanol
Minimun Inhibitory
Concentration
Nồng độ ức chế tối thiểu của
chất có hoạt tính kháng sinh
s
singlet
SI
8
Hình 1.4. Đặc điểm cơ quan sinh sản của Murdannia bracteata
9
Hình 3.1. Sơ đồ chiết xuất các phân đoạn từ lá cây Cỏ rươi lá bắc
26
Hình 3.2. Sơ đồ phân lập hai hợp chất từ phân đoạn ethyl acetat
27
Hình 3.3. Cấu trúc hóa học của hợp chất CT1
29
Hình 3.4. Cấu trúc hóa học của hợp chất CT2
30
DANH MỤC BẢNG BIỂU
STT
Tên bảng
Bảng 1.1. Phân bố các loài thuộc chi Murdannia ở Việt Nam
Bảng 1.2. Một số hợp chất phân lập được từ Murdannia bracteata
Bảng 3.1.
1.2.1. Đặc điểm hình thái loài Murdannia bracteata ................................. 7
1.2.2. Đặc điểm phân bố loài Murdannia bracteata ................................... 9
1.2.3. Thành phần hóa học của Murdannia bracteata ................................ 9
1.2.4. Tác dụng sinh học của Murdannia bracteata ................................. 13
1.2.5. Công dụng của Murdannia bracteata theo y học cổ truyền ........... 16
1.2.6. Sản phẩm có thành phần Murdannia bracteata trên thị trường ..... 16
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............. 17
2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................... 17
2.1.1. Nguyên liệu ..................................................................................... 17
2.1.2. Hóa chất, trang thiết bị.................................................................... 17
2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 18
2.2.1. Phương pháp định tính các nhóm chất hữu cơ có trong lá cây Cỏ
rươi lá bắc.................................................................................................. 18
2.2.2. Phương pháp chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc một số
hợp chất có trong lá cây Cỏ rươi lá bắc .................................................... 22
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ...................................................... 24
3.1. Kết quả định tính các nhóm chất bằng phương pháp hóa học .................. 24
3.2. Kết quả chiết xuất, phân lập một số hợp chất trong lá cây Cỏ rươi lá bắc 25
3.2.1. Chiết các phân đoạn từ lá cây Cỏ rươi lá bắc ................................. 25
3.2.2. Phân lập các hợp chất bằng sắc ký cột ........................................... 26
3.2.3. Xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được ........................ 27
3.3. Bàn luận .................................................................................................... 31
3.3.1. Về định tính các nhóm chất ............................................................ 31
3.3.2. Về chiết xuất và phân lập ................................................................ 32
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 36
MỞ ĐẦU
còn rất hạn chế. Để góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc ứng dụng Cỏ
1
rươi lá bắc trong điều trị bệnh, chúng tôi đã lựa chọn và thực hiện đề tài:
“Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học của cây Cỏ rươi lá bắc
(Murdannia bracteata J.K.Morton ex D.Y.Hong)” với những mục tiêu sau:
1. Định tính sơ bộ thành phần hóa học của lá cây Cỏ rươi lá bắc.
2. Chiết xuất, phân lập và xác định được cấu trúc của 02 hợp chất từ lá
cây Cỏ rươi lá bắc.
2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.
Tổng quan về chi Murdannia
1.1.1. Vị trí phân loại của chi Murdannia
Theo hệ thống phân loại thực vật có hoa APG IV (2016) [12], vị trí
phân loại của chi Murdannia như sau:
Giới Thực vật (Plantae)
Thực vật có hoa (Angiosperms)
Thực vật một lá mầm (Monocots)
Nhánh Thài lài (Commenlinids)
Bộ Thài lài (Commelinales)
Họ Thài lài (Commelinaceae)
Chi: Murdannia
1.1.2. Số lượng loài và sự phân bố các loài thuộc chi Murdannia
Các tỉnh phía Bắc (Ninh Bình,
Nam Định,…) đến Thừa Thiên –
Huế, Quảng Nam, Đà Nẵng
Murdannia divergens
(C.B.Clarke) Bruckner
Trai rẽ
Từ Lâm Đồng đến các tỉnh Nam
Bộ
Lõa trai ngọt
Lâm Đồng, Phú Yên, Ninh
Thuận, Bình Phước, TP. Hồ Chí
Minh
Murdannia edulis
(Stokes) Faden
Murdannia gigantea
(Vahl.) Bruckner
Hoang nguyên 1 – 1500m
Murdannia japonica
(Thurnb.) Faden
Trai Nhật
Trai suôn
Phan Rang
Murdannia simplex
(Vahl.) Brenan
Trai đơn giản
Khánh Hòa, Ninh Thuận, Lâm
Đồng
Murdannia spectabilis
(Kurz) Faden
Trai lông lẩy
Từ Huế đến Đà Lạt, Đồng Nai
Murdannia nudiflora
(L.) Brenan
4
Loài
Tên gọi khác
năm, một số loài hàng năm. Rễ thường phình lên ở giữa. Thân cây leo hoặc
mọc đứng. Lá mọc cách hoặc mọc vòng ở gốc. Cụm hoa kiểu chùm xim, được
bao bọc trong các lá bắc. Ở mỗi lá bắc có 2 – 5 xim hoa. Hoa lưỡng tính,
thường có vòi nhụy lệch về 1 phía so với trục hoa. Các lá đài rời, hình thuyền
từ nông đến sâu. Cánh hoa rời, màu tím, xanh dương, hồng, vàng hoặc hơi
trắng, hình tròn hoặc hình trứng. 3 nhị sinh sản đối diện các lá đài (một trong
số đó đôi khi không có khả năng sinh sản), 3 nhị lép đối diện các cánh hoa.
Quả hình trứng, hình nang hoặc hình cầu, mở thành 3 ô. Mỗi ô có 1 hoặc 2
hạt, rốn hạt tròn. [18, 41, 48]
Dưới đây là hình ảnh một số loài Murdannia tìm thấy ở Việt Nam:
Murdannia bracteata
Murdannia divergens
5
Murdannia keisak
Murdannia edulis
Murdannia simplex
Murdannia nudiflora
Murdannia medica
Murdannia triquetra
Hình 1.1. Đặc điểm thực vật một số loài thuộc chi Murdannia ở Việt Nam
6
Thân hình trụ, có khía dọc, chia đốt dài 3 – 10 cm, màu xanh đậm; lông phủ
dày đặc, màu trắng. Lá đơn, mọc so le; bẹ lá dài 0,7 – 1,3 cm; phiến thon hẹp,
7
dài 3 – 7 cm, rộng 0,6 – 1 cm, đầu nhọn; gốc lá màu trắng, ôm lấy thân; gân lá
chạy thẳng song song từ gốc, gân giữa rõ.
Hình 1.3. Đặc điểm cơ quan sinh dưỡng của Murdannia bracteata
Chú thích: 1. Toàn cây; 2. Rễ cây; 3. Thân cây;
4. Hình thái lá; 5. Bẹ lá; 6. Mép lá.
Cụm hoa mọc ở nách lá hay tận cùng của ngọn, cuống dài 3,5 – 11 cm.
Hoa tập hợp thành bông, mỗi bông có 3 – 8 hoa, mỗi hoa có một lá bắc riêng
hình bầu dục, rộng 0,6 cm, dài 0,4 cm. Hoa đều, lưỡng tính; cuống hình trụ
dài 0,3 – 0,4 cm, màu xanh, nhẵn; đài 3, rời, hình lòng thuyền, rộng 0,2 – 0,3
cm, dài 0,4 cm, màu xanh nhạt, có lông ngắn thưa ở mặt ngoài; tràng 3, rời,
hình cánh hoa, rộng 0,7 – 0,9 cm, dài bằng đài, màu tím; nhị 6 cái xếp thành 2
vòng, 3 nhị vòng ngoài bất thụ có chỉ nhị hình sợi, màu tím, dài 0,4 – 0,5 cm,
mang bao phấn bất thụ có 3 thùy, 3 nhị hữu thụ có kích thước khác nhau, chỉ
nhị mập, màu tím, dài 0,2 – 0,7 cm, các lông dài màu tím tập trung ở phần
chân của chỉ nhị, bao phấn 2 ô, hình bầu dục, màu trắng; bầu nhụy hình elip
thuôn, dài 0,3 cm, đường kính 0,15 cm, màu xanh, bầu 3 lá noãn liền nhau tạo
thành 3 ô; vòi nhụy hình sợi dài 0,6 cm, màu tím nhạt. Quả nhỏ, 3 cạnh, có vỏ
cứng. Mùa hoa tháng 5 – tháng 11. [2, 48]
8
Hình 1.4. Đặc điểm cơ quan sinh sản của Murdannia bracteata
-
phytol (5)
acid octadecanoic, butyl ester (6)
tetracosan (7)
2,2-dimethyl-3-(3,7,16,20-tetramethyl-heneicosa-3,7,11,15,19pentaenyl)-oxiran (8)
- tetrapentacontan (9)
- α-tocopherol (10)
- (3,5α)-cholest-7-en-3-ol (11)
- (3)-ergost-5-en-3-ol (12)
- stigmasterol (13)
- hexacontan (14)
- (3,5α)-ergost-7-en-3-ol (15)
- 9,19-cyclocholestan-3-ol, 14-methyl, (3,5α)- (16)
- -sitosterol (17)
- (3)-stigmasta-5,24(28)-dien-3-ol (18)
- 9,19-cyclo-25,26-epoxyergostan-3-ol, 4,4,14-trimethyl-, acetat (19)
Trong số đó, α-tocopherol (10) được xác định là thành phần chính của
dịch chiết hexan (16,89%), tiếp đến là -sitosterol (15,19%) và stigmasterol
(10,58%), các hợp chất còn lại chiếm tỷ lệ không nhiều. Các hợp chất không
bay hơi được xác định bằng UPLC, cho kết quả là sự có mặt 2 dẫn xuất của
apigenin (20) và acid caffeic (21). [39]
10
Theo nghiên cứu của Ch’ng Yung Sing và cộng sự năm 2016, phổ IR
của M. bracteata cho thấy loài này có chứa hàm lượng lớn các hợp chất
saccharid hay đường [13].
Năm 2019, Shyur Lie Fen cùng các cộng sự xác định được tất cả 7 hợp
2: R = CH3
Phân
đoạn
ethyl
acetat
của dịch chiết
methanol [46]
3
Dịch
chiết
hexan [39]
10
11
Cấu trúc hợp chất
Phân lập từ
Dịch
chiết
hexan [39]
13
17
R1 =
R2 =
12
1.2.4. Tác dụng sinh học của Murdannia bracteata
➢ Tác dụng kháng Helicobacter pylori
Năm 2005, Wang Yuan Chuen cùng cộng sự đã thử nghiệm và sàng lọc
tác dụng kháng Helicobacter pylori của dịch chiết 50 loài thảo dược Đài
Loan. Dung môi chiết được sử dụng là ethanol 95%. Thử nghiệm thực hiện
trên 10 chủng Hp: BCRC 17021, BCRC 17023, BCRC 17026, BCRC 17027,
BCRC 15415, QU 108, QU 141, QU 144, QU 150 và QU 181.
Theo đó, dịch chiết của M. bracteata cho hoạt tính kháng Hp trung bình
với khả năng ức chế 8/10 chủng thử nghiệm. [47]
➢ Tác dụng chống viêm
Khi các đại thực bào được hoạt hóa, việc sản sinh quá mức nitơ oxit
(NO) thông qua NO synthase cảm ứng (iNOS) là một trong những yếu tố gây
viêm. Để làm sáng tỏ tác dụng chống viêm của M. bracteata, năm 2006,
Wang Guei Jane cùng các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu phân lập các hoạt
chất và thử tác dụng trên iNOS ở các đại thực bào được hoạt hóa bởi
lipopolysaccharid (LPS).
Dịch chiết methanol của M. bracteata được phân đoạn bằng chiết lỏnglỏng, sử dụng các dung môi n-hexan, ethyl acetat, n-butanol và H2O. Trong
đó, phân đoạn ethyl acetat cho hoạt tính ức chế mạnh nhất trên iNOS. Phân
đoạn này sau đó được sắc ký bằng cột Sephadex LH-20 và HPLC, phân lập
được 4 hợp chất (1 – 4). Hai hydroxybutenolid và isovitexin cho thấy tác
dụng ức chế tổng hợp NO ở các đại thực bào RAW 264.7 được kích thích bởi
LPS. Trong số đó, hoạt tính của bracteanolid A (1) là mạnh nhất. Tác dụng ức
chế tổng hợp NO có liên quan đến giảm hoạt động của protein iNOS.
đó thử độc tính từng dịch chiết trên tế bào ung thư biểu mô gan HepG2 và
hoạt tính ức chế α-glucosidase. [39]
Sàng lọc sơ bộ các dịch chiết cho thấy tác dụng ức chế tế bào HepG2
chỉ có ở dịch chiết hexan (HE), với EC50 = 37,17 1,00 μg/mL. α-tocopherol,
thành phần chính của HE, đã được ghi nhận có tác dụng gây độc tế bào đối
với nhiều dòng tế bào ung thư ở chuột và người [9, 10, 23]. Chất này còn có
khả năng khuếch đại quá trình apoptosis bằng cách làm tăng biểu hiện caspase
3 ở một số dòng tế bào ung thư của người [34]. Hoạt tính khuếch đại
apoptosis có thể giải thích do nhóm methyl, đuôi hydrocarbon, cấu trúc vòng
và tính thân dầu của α-tocopherol, làm nó dễ đi vào huyết tương hoặc màng ty
thể để kích hoạt biểu hiện caspase 3 [8, 11]. Bên cạnh đó, apigenin cũng đã
14
được ghi nhận tác dụng kích hoạt apoptosis thông qua hoạt hóa caspase 3, 7,
9, 10 trong các tế bào HepG2 [26]. Do đó, α-tocopherol (10) và dẫn xuất của
apigenin (20) có thể là tác nhân chính gây độc tế bào và kích hoạt quá trình
apoptosis của các tế bào HepG2.
HE không chỉ gây độc tế bào ung thư biểu mô gan mà còn ức chế αglucosidase, với EC50 = 117,04 ± 2,34 g/mL. Việc ức chế enzym làm giảm
hấp thu carbohydrat ở ruột non, do đó làm giảm đường huyết sau ăn. Theo
nghiên cứu so sánh một số hợp chất chứa nhóm phenol của Kwon Young In
và cộng sự (2008), acid caffeic là chất có khả năng ức chế α-glucosidase
mạnh [29]. Do đó, hoạt tính ức chế α-glucosidase của dịch chiết hexan của M.
bracteata có thể do sự có mặt của dẫn xuất acid caffeic (21).
➢ Tác dụng giãn mạch
Năm 2016, Ch’ng Yung Sing và cộng sự đã sàng lọc tác dụng giãn
mạch của 6 loài thảo dược Malaysia, trong đó có M. bracteata. Dược liệu
được chiết bằng 3 loại dung môi: nước, ethanol 50% và ethanol 95%, thử tác
dụng trên động mạch chủ chuột đã tách ra và cắt thành các vòng.
Nồng độ cần thiết để làm giãn 50% các vòng động mạch chủ (EC50) của
cây làm thuốc chữa viêm hạch lympho, tiểu đục, tiểu buốt, ghẻ lở [2]. Ở
Malaysia, dịch chiết toàn cây tươi và dược liệu khô được dùng để điều trị các
bệnh về gan, ung thư và tiểu đường [39].
1.2.6. Sản phẩm có thành phần Murdannia bracteata trên thị trường
Ở Trung Quốc, M. bracteata được bào chế dưới dạng trà với công dụng
tiêu đàm tán kết, giải nhiệt, giảm chứng tiểu buốt. Có thể dùng cho người bị
viêm gan, ho, cảm sốt và ung thư.
Trà Rumput Beijing Tea – Thành phần chính: Murdannia bracteata
16
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.
Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Nguyên liệu
Cây Cỏ rươi lá bắc có hoa được thu hái tại huyện Trực Ninh, tỉnh Nam
Định tháng 11 năm 2018. Mẫu thực vật đã được ThS. Nghiêm Đức Trọng,
giảng viên Bộ môn Thực vật, Trường Đại học Dược Hà Nội giám định tên
khoa học là Murdannia bracteata (Tiêu bản số hiệu: 13/2019, số hiệu phòng
tiêu bản: HNIP/18552/19, chi tiết ở Phụ lục 1). Mẫu lá được thu hái, phơi
sấy, bảo quản trong túi nilon kín, làm nguyên liệu cho các phản ứng định tính
thành phần hóa học và chiết xuất, phân lập hợp chất.
2.1.2. Hóa chất, trang thiết bị
2.1.2.1. Hóa chất
- Các dung môi dùng để chiết xuất và phân lập: ethanol (EtOH), n-hexan,
ethyl acetat (EtOAc), chloroform (CHCl3), methanol (MeOH), nước cất