ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
TRẦN THỊ NGÀ
NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘCTẾ
BÀO UNG THƢ CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT STEROIDAL ALKALOID
TỪ CÂY LU LU ĐỰC (SOLANUM NIGRUM LINN)
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – Năm 2018
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
TRẦN THỊ NGÀ
NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC
TẾ BÀO UNG THƢ CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT STEROIDAL
ALKALOID TỪ CÂY LU LU ĐỰC (SOLANUM NIGRUM LINN)
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Mã số: 60440114
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. TS. BÙI HỮU TÀI
Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và các kết quả nghiên cứu trong luận văn này
là trung thực và chưa hề được sử dụng trong bất kì cơng trình nào khác.
Tơi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận văn đã được
cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc.
Tơi xin hồn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận văn này.
Hà Nội, 2018
Trần Thị Ngà
3
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... 2
LỜI CAM ĐOAN.......................................................................................................... 3
MỤC LỤC ..................................................................................................................... 4
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... 6
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................... 7
DANH MỤC TỪ VÀ CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... 8
ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................. 10
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ...................................................................................... 11
1.1. Tổng quan về chi Cà ........................................................................................ 11
1.1.1 . Đặc điểm thực vật và phân loại. ................................................................. 11
1.1.2. Các tác dụng chữa bệnh trong dân gian ...................................................... 15
1.1.3. Giới thiệu về cây lu lu đực .......................................................................... 16
1.1.4. Một số tác dụng dược lý có lu lu đực .......................................................... 19
1.1.5. Một số đơn thuốc dân gian có lu lu đực: ..................................................... 19
1.1.6. Một số nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học lồi lu lu đực ............ 21
1.2. Tổng quan về ung thƣ ...................................................................................... 28
1.2.1. Ung thư và một số phương pháp điều trị bệnh ............................................ 28
1.
Cơng trình đã cơng bố ..................................................................................... 97
5
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Danh sách một số loài thuộc chi Solanum ở Việt Nam .................................. 12
Bảng 2. Một số loài trong chi Solanum được sử dụng làm thuốc chữa bệnh. .............. 15
Bảng 3. Một số hợp chất chống ung thư có nguồn gốc thực vậtError! Bookmark not
defined.
Bảng 4. Số liệu phổ NMR của hợp chất SN1 và hợp chất tham khảo đo trong pyridined5 ................................................................................................................................... 43
Bảng 5. Số liệu phổ NMR của hợp chất SN2 và hợp chất tham khảo đo trong pyridined5 ................................................................................................................................... 49
Bảng 6. Số liệu phổ NMR của hợp chất SN3 và hợp chất tham khảo ......................... 55
Bảng 7. Số liệu phổ NMR của hợp chất SN4 và SN4a ................................................ 60
Bảng 8. Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất SN1, SN2, SN3,
SN4 ............................................................................................................................... 65
Bảng 9. Giá trị IC50 các mẫu GSN................................................................................ 66
6
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Bản đổ phân bố chi Solanum L. trên thế giới .................................................. 11
Hình 2: Hình ảnh một số lồi thuộc chi Solanum ......................................................... 14
Hình 3: Một số hình ảnh cây Lu lu đực. ....................................................................... 18
Hình 4: Hình thái tổ chức của mơ từ dạng bình thường đến khi phát triển thành khối u
...................................................................................................................................... 29
Hình 5. Sơ đồ hình thành và phát triển của bệnh ung thư ............................................ 30
Hình 36. Phổ HMBC của hợp chất SN4 ....................................................................... 64
7
Kí hiệu
13
C-NMR
1
H-NMR
A-549
CC
DEPT
DMEM
DANH MỤC TỪ VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Tiếng Anh
Diễn giải
Cacbon-13 nuclear magnetic
resonance spectroscopy
Proton
Nuclear
Magnetic
Resonance
human lung adenocarcinoma
cell
Column chromatography
HL-60 và U-937
Human
promyelocytic Tế bào ung thư máu cấp
leukemia cell
Heteronuclear mutiple Bond Tương tác di ̣ha ̣t nhân qua
Connectivity
nhiề u liên kế t
HMBC
HSQC
Tế bào ung thư cổ tử cung ở
người
hepatocellular Tế bào ung thư gan ở người
Heteronuclear single-quantum
coherence
IC50
Inhibitory concentration
50%
HT-29 và HCT- Colon cancer cell
15
K562
Humans blood cancer cell
LNCaP và PC-3
(CH3)2SO
Chất hấp phụ pha đảo C-18
Tế bào ung thư đại tràng ở
người
Sulforhodamine B
8
TMS
U-937
WHO
Tetramethylsilane
Tetramethylsilane
Human hematopoietic cell
World Health Organization
Tế bào ung thư bạch cầu người
Tổ chức Y tế Thế giới
9
ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa thuận lợi cho sự sinh sơi
nảy nở của cây cỏ. Vì vậy đã tạo nên hệ sinh thái thực vật rất đa dạng và phong phú.
Theo giáo sư tiến sĩ Phạm Hoàng Hộ, Việt Nam là đất nước có một thực vật phong
phú hàng đầu thế giới với khoảng 12.000 lồi thực vật, khơng kể rong, rêu và nấm.
dòng tế bào ung thư ở người.
10
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về chi Cà
Chi Cà (Solanum L) là một chi lớn trong họ Cà (Solanaceae). Các lồi thuộc
chi Solanum phân bố trong các mơi trường tự nhiên khác nhau, chủ yếu ở các vùng
nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới ấm.
1.1.1 . Đặc điểm thực vật và phân loại.
Trên thế giới chi Solanum bao gồm hơn 1200 loài, phân bố chủ yếu ở các vùng
nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới ấm. Sự phân bố nhiều nhất của chi Solanum là vùng
nhiệt đới Trung và Nam Mỹ, sau đó đến châu úc, châu Phi và châu á nhiệt đới, trong
đó có Việt Nam. Có rất nhiều lồi phổ biến như cà tím (S. melongena), khoai tây (S.
tuberosum)...cũng có nhiều lồi là cây cỏ mọc hoang dại, có nhiều lồi phân bố ở
những vùng núi cao, bán sa mạc, bờ biển và ven sông [31-36]. Sự phân bố các loài
thuộc chi Solanum L. được mơ tả ở Hình 1
Hình 1: Bản đổ phân bố chi Solanum L. trên thế giới
Theo GS. Phạm Hoàng Hộ chi Solanum ở Việt nam có 31 lồi [5], phân bố trải
khắp từ Bắc vào Nam, nhiều loài trong chi có giá trị sử dụng làm rau ăn cũng có giá trị
kinh tế khơng nhỏ, trong đó phải kể đến lồi khoai tây (S. tuberosum) đem lại lợi ích
rất to lớn cho con người. Ngồi ra, có một số lồi có tác dụng làm thuốc như cà dại
hoa tím, cà dại quả đỏ, cà gai leo... thì khơng ít lồi có chứa alkaloid, nên việc sử dụng
đến hoạt chất này. Bời vì alkaloid trong họ Cà nói chung và chi Solanum nói riêng là
những hợp chất vừa có tác dụng làm thuốc đồng thời lại vừa có độc tính.
11
S. diphyllum
Cà hai lá
Sài Gịn, Đồng Tháp.
4
S. dulacamara
Cà đờn
Lào Cai, Lạng Sơn, Ninh Bình.
Cịn có ở một số nước nhiệt đới
Châu Á, Châu Phi.
5
S. erianthum
La rừng
Lạng Sơn, Hà Nội, Buôn Mê
Thuột, Đồng Nai.
6
S. ferox
Đà Lạt. Cịn có ở Châu Phi,
Australia.
10
S. lasiocarpum
Cà trái lơng
Hà Nội, Đồng Nai, Sài Gịn,
Châu Đốc.
11
S. mammosum
Cà vú
Từ Lào Cai, Yên Bái, Lạng Sơn,
Lâm Đồng, Đăk Lăk, Đồng Tháp
và nhiều nơi khác.
12
S. mauritianum
Cà đảo
Vùng núi cao.
Trị, Thừa Thiên Huế, Khánh
16
S. procumbens
12
TT
Tên khoa học
Tên tiếng
Việt
Nơi sống và phân bố
Hòa, Gia Lai.Còn có ở Trung
Quốc (Hải Nam, Quảng Tây).
Trồng ở Lâm Đồng (Đà Lạt) và
nhiều nơi khác.
`17
S. pseudo-capsicum
Cà sơ ri
18
S. torvum
Cà pháo
Sơn La, Lào Cai, Bắc Giang, Hà
Nội vào Thừa Thiên Huế, Kon
Tum, Đắc Lắc, Lâm Đồng và
Nam Bộ. Còn phổ biến ở các
nước nhiệt đới.
23
S. trilobatum
Cà ba-thùy
Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Tp
Hồ Chí Minh, Tiền Giang.
24
S. tuberosum
Khoai tây
Trồng phổ biến.
25
S. undatum
1. Cà tím
(S. melongena)
2. Cà pháo
(S. undatum)
3. Cà vú dê
(S. mammosum)
4. Khoai tây
(S. tuberosum)
5. Cà dại quả đỏ
6. Cà sơ-ri, Cà ớt
(S. capsicoides Allioni)
(S. pseudo-capsicum )
Hình 2: Hình ảnh một số loài thuộc chi Solanum
14
1.1.2. Các tác dụng chữa bệnh trong dân gian
Trong số 31 lồi thuộc chi Solanum đã biết có một số loài đã được sử dụng trong
dân gian ở Việt Nam để làm thuốc chữa bệnh (Bảng 2) [5].
Bảng 2. Một số loài trong chi Solanum đƣợc sử dụng làm thuốc chữa bệnh.
TT
1
Độ, quả gây chuyển hóa, lợi tiểu,
làm tốt mồ hơi; cành cũng lợi
tiểu, gâu ngủ, kích thích xuất tiết.
S. ferox
Cà dử
(Cà trời)
Quả,
rễ
hạt,
Vị đắng, cay, tính hơi ấm, có độc;
có tác dụng hoạt huyết tán ứ, tiêu
thũng, chống đau, gây tê.
Rễ có độc; tác dụng thơng mạch,
ngăn được đau nhức, tán ứ tiêu
thũng.
4
S. incanum
Cà gai
Vị hơi the, tính ấm, hơi có độc, có
Rễ, lá và tác dụng tán phong thấp, tiêu độc,
Cà tím (Cà)
Vị ngọt,tính mát có tác dụng
thanh nhiệt lợi thấp, khư đàm chỉ
Quả
và khái, nhuyến kiên,tan kết, hoạt
toàn cây. huyết tiêu thũng. Cịn có tác dụng
rễ và hạt
nhunaja tràng, lợi tiểu, kích thích
gan tụy làm dịu, xuất huyết, sưng
tấy..
8
S. nigrum
Lu lu đực
Tồn cây
9
S. procumbens
Cà bị
Rễ và cành Vị hơi the, tính ấm, hơi có độc, có
Trị ho, sưng gan, lợi tiểu, chống
viêm.
có tác dụng chỉ thống. Thân và lá
Cà sơ-ri (Cà Rễ, thân và
vị nhạt, hơi ngọt, tính mát, có độc,
ớt)
lá
có tác dụng chỉ thống.
Rễ, lá, hoa Có vị nhạt, tính hơi mát; có ít độc.
Cà pháo (Cà và
quả Có tác dụng hoạt huyết chỉ thống,
dại hoa trắng) cũng được tán ứ tiêu thũng.
dùng
Khoai tây
Củ
Vị ngọt, tính bình, có tác dụng bổ
trung ích khí, kiện tỳ vị, tiêu
viêm.
13 S. trilobatum
Cà ba thùy
Toàn thân
Rễ và lá có vị đắng, quả có vị
đắng, tính mát, có tác dụng làm
long đờm, chống sốt, lợi tiếu.
14 S. undatum
Lu lu đực có tên khoa học là Solanum nigrum và tên đồng nghĩa
S. ameracanum, thuộc họ Cà (Solanaceae) [2]. Lồi cây này cịn có tên khác là nụ áo,
thù lù đực, cà đen. Tên nước ngoài: Black nightshade, petty morel, gaden huckleberry
(Anh), tue – chien (Pháp) [21]. Trong các sách dược thảo của Trung Hoa, có tên là
long quỳ, khổ thái, khổ quỳ, lão nha toan tương thảo, gia cầu, thiên già tử, thiên già
miêu nhi...[22].
16
Đặc điểm thực vật: Thân cỏ hàng năm, cao 30-100 cm, nhẵn hoặc có lơng tơ.
Lá đơn mọc cách, mỏng như giấy, hình trứng, cỡ 3-11 x 1,5-6,5 cm, chóp nhọn, gốc
hình nêm thót dần tới cuống, mép ngun hoặc có răng thưa, nhẵn hoặc có lơng tơ;
cuống lá dài 1-1,5 cm. Cụm hoa gần như dạng tán, mọc ở ngoài nách lá; cuống chung
dài 1-2,5 cm; cuống hoa dài 5-10 mm. Đài hình chén, dài 1,5-2 mm, xẻ tới gần nửa;
thuỳ hình trứng, có lơng tơ ở mặt ngồi. Tràng mầu trắng, hiếm khi tím, dài 3-5 mm,
xẻ thuỳ tới một nửa hoặc hơn; thuỳ tràng hình trứng thn, ở mặt ngồi có lơng tơ.
Chỉ nhị dài 0,5-0,7 mm, có lơng tơ; bao phấn dài 1-2 mm. Bầu nhẵn; vịi nhuỵ dài 1,52,2 mm, có lơng tơ ở phía gốc. Quả mọng đen, hình cầu, đường kính 5-8 mm; cuống
quả thẳng hoặc rủ. Hạt dẹt, hình thận, đường kính 1 mm [2].
Sinh học và sinh thái: Mùa hoa từ tháng 6 đến tháng 11. Mọc rải rác trên các
bãi hoang, ruộng hoang, ven đường, từ vùng thấp đến vùng cao 2500 m [2].
Phân bố: Lào Cai (Sa Pa), Sơn La (Thuận Châu, Mộc Châu), Cao Bằng, Lạng
Sơn, Quảng Ninh, Bắc Giang, Hà Tây (Ba Vì), Hà Nội, Hồ Bình (Mai Châu, Lương
Sơn), Hải Dương, Hải Phòng, Hà Nam (Kim Bảng), Ninh Bình (Cúc Phương), Nghệ
An (Con Cng: Pù Mát), Quảng Bình (Đồng Hới), Thừa Thiên Huế (đèo Hải Vân, A
Lưới, Phú Lộc), Kon Tum (Ngọc Linh, Kon Plông), Đắk Lắk (Đắk Mil: Nam Đà),
Lâm Đồng (Đà Lạt, Đức Trọng), Khánh Hồ (Nha Trang), Nam Bộ. Cịn có ở ấn Độ,
Trung Quốc (Vân Nam), Nhật Bản, Lào, Campuchia, Thái Lan, Malaixia, Inđônêxia,
Philiphin và nhiều nước vùng nhiệt đới và ôn đới khác [2].
Người ta dùng toàn cây hoặc chỉ hái lá làm thuốc, có thể dùng tươi hay sấy
6. Cành có hoa và quả (màu)
Hình 3: Một số hình ảnh cây Lu lu đực.
18
1.1.4. Một số tác dụng dƣợc lý có lu lu đực
Dược điển Pháp năm 1965 lu lu đực được xếp là loại thuốc độc bảng C với tác
dụng gây ngủ, làm dịu thân kinh. Tuy vậy, thử nghiệm độc tích với liều 1000mg dược
liêu khô (dịch chiết cồn 50%) trên 1 kg chuột, thuốc dung nạp tốt, không thấy biểu
hiện độc [2].
+ Tác dụng hạ sốt: Thử trên chuột nh�2.16±0.63
52.63±1.11
100
45.75±2.77
45.14±1.77
66.09±0.95
45.73±1.43
30
59.27±2.00
26.52±0.86
26.04±2.19
19.92±2.92
*Camptothecin: được sử dụng làm chất chuẩn
Ở nồng độ 30 và 100 µM, hợp chất SN3, SN4 thể hiện hoạt tính gây độc tế bào
thấp trên cả 4 dòng tế bào ung thư MDA-MB-321, A549, Hep3B, PC3.
Các hợp chất SN1, SN2 có biểu hiện hoạt tính (CS ≤ 50% ± σ) được chọn ra để
xác định giá trị IC50.
65
Bảng 9. Giá trị IC50 các mẫu SN1, SN2
Giá trị IC50 (µM)
Tên mẫu
MDA-MB321
A549
Hep3B
PC3
SN1
Hợp chất SN1 có hoạt tính gây độc tế bào mạnh nhất tương đương với chất đối
chứng dương Camptothecin với giá trị IC50 trong khoảng 0,78 † 5,13 µM.
Cịn với hợp chất SN2 có hoạt tính gây độc tế bào với giá trị IC50 trong khoảng
18,20 † 57,54 µM.
66
KẾT LUẬN
1. Kết hợp các phương pháp sắc ký và các phương pháp phổ hiện đại đã phân lập
và xác định cấu trúc của 4 hợp chất kí hiệu SN1, SN2, SN3, SN4 từ cây lu lu đực
S.nugrum L. Trong đó:
Một hợp chất mới: Solanigroside Q (SN4)
Ba hợp chất đã biết: Solamargine (SN1)
Solasonine (SN2)
Khasianine (SN3).
2. Đã tiến hành thử hoạt tính gây độc tế bào trên 4 dịng tế bào ung thư (MDAMB, A549, Hep3B, PC3) của 4 hợp chất phân lập được.
Kết quả cho thấy: Hai hợp chất SN1, SN2 thể hiện hoạt tính gây độc tế bào tốt
nhất trên các dòng tế bào ung thư. Trong đó hợp chất SN1 thể hiện hoạt tính khá mạnh
với giá trị IC50 0,78 - 5,13 µM. Hợp chất SN2 có hoạt tính gây độc tế bào với giá trị
IC50 trong khoảng 18,20 - 57,54 µM.
Hợp chất SN3 và SN4 có hoạt tính gây độc tế bào thấp.
67
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Bùi Xuân Chung, Đỗ Trung Đàm, Phạm Vắn
HIển, Vũ Ngọc Lộ, Phạm Duy Mai, Phạm Kim Mãn, Đoàn Thị Nhu, Nguyễn
29.
Potawale
S.E,
Sinha
S.D,
Shroff
K.K,
Dhalawat
H.J,
Boraste S.S, Gandhi S.P, Tondare A.D (2008), "Solanum Nigrum Linn: A
Phytopharmacological Review", Pharmacologyonline 3, 140-163.
30. Rowinsky, E. K. and Donehower, R. C., (1991). "The clinical pharmacology and
use of antimicrotubule agents in cancer chemotherapeutics". Pharmacology &
Therapeutics, 52, 35-84.
31. S.B. Mahato, N.P. Sahu, A.N. Ganguly, R. Kasai, O. Tanaka (1980), ''Steroidal
alkaloids from Solanum khasianum: Application of 13C NMR spectroscopy to
their structural elucidation''. Phytochemistry, 19, 2017-2020.
32. S. Nakamura, M. Hongo, S. Sugimoto, H. Matsuda, M. Yoshikawa (2008),
''Steroidal saponins and pseudoalkaloid oligoglycoside from Brazilian natural
medicine, “fruta do lobo” (fruit of Solanum lycocarpum)''. Phytochemistry, 69,
1565-1572.
33. Steele, V. E., (2003) Current mechanistic approaches to the chemoprevention of
cancer. Journal of Biochemistry and Molecular Biology, 36, 78-81.
34. T. Ikeda, H. Tsumagari, T. Nohara (2000), ''Steroidal oligoglycosides from
Solanum nigrum''. Chem. Pharm. Bul., 48, 1062-1064.
35. T.S. Mohamed Saleem, C. Madhusudhana Chetty, S. Ramkanth, M.
Alagusundaram, K. Gnanaprakash2, V.S. Thiruvengada Rajan, S.
Angalaparameswari (2009), "Solanum nigrum Linn", A Review. Phcog Rev Vol,
3, Issue 6, 342-345.
36. Temine Sabudak1, Mehmet Ozturk, Enes Alpay (2017). "New Bioflavonoids