Luận án tiến sĩ hóa học: Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học hai loài An xoa (Helicteres hirsuta) và Màng kiêng (Pterospermum truncatolobatum) - Lê Thị Khánh Linh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI LÊ THỊ KHÁNH LINH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA HAI LOÀI AN XOA (HELICTERES HIRSUTA) VÀ MÀNG KIÊNG (PTEROSPERMUM TRUNCATOLOBATUM) THUỘC HỌ TRÔM (STERCULIACEAE) TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ Mã số: 9.14 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học: 1. ĐẶNG NGỌC QUANG 2. PHẠM HỮU ĐIỂN Phản biện 1: GS. TSKH Lưu Văn Bôi – Trường Đại học KHTN – ĐHQG Hà Nội Phản biện 2: PGS.

Vũ Đình Hoàng – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Phản biện 3: PGS. Vũ Quốc Trung – Trường ĐHSP Hà Nội Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi ….giờ … ngày … tháng… năm… Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội 4 GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Lý do chọn đề tài Sự phát triển xã hội ngày nay luôn đi kèm với sự biến đổi của môi trường sống của con người và các loài sinh vật. Môi trường ô nhiễm dẫn đến các loại bệnh dịch nguy hiểm đến tính mạng con người như ung thư, AIDS, COVID­19… vẫn chưa có thuốc điều trị hiệu nghiệm.

Trong một công bố mới đây của Tổ chức Y tế thế giới, năm 2020 toàn cầu có 19,3 triệu người mắc ung thư, trong đó 9,96 triệu người chết vì ung thư. Theo dự đoán của các chuyên gia, con số này sẽ không dừng lại ở đó mà còn gia tăng trong những năm tiếp theo. Chính vì vậy, các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu nhằm tìm ra được các dược phẩm mới, có khả năng phòng và chữa bệnh cao hơn so với các loại thuốc đã sử dụng. Việt Nam là một nước nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa với đầy đủ các dạng địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng… nên có hệ thực vật vô cùng phong phú, đa dạng và độc đáo.

Dưới tác động của con người cũng như tự nhiên, hệ thực vật luôn luôn bị biến đổi. Qua quá trình thu thập, chọn lọc và thử nghiệm, nhân dân ta đã phát hiện ra các loài thực vật họ Trôm (Sterculiaceae) có nhiều tác dụng sinh học quí và đã được sử dụng trong các bài thuốc cổ truyền của dân tộc. Trong dân gian, tác dụng hỗ trợ điều trị bệnh bằng cây An xoa (Helicteres hirsuta) thuộc chi Thâu kén họ Trôm còn khá mới mẻ. Ở Bắc Kạn và Thái Nguyên, người dân đã dùng rễ, lá cây này làm thuốc chữa bệnh hen cho kết quả tốt.

Ở Vân Nam (Trung Quốc), thân và lá cây được dùng trị đau bụng. Tại Việt Nam, cây An xoa được tìm thấy tại các tỉnh miền núi như Lâm Đồng, Hà Giang… Cây Màng kiêng (Pterospermum truncatolobatum) là một trong số ít các loài thuộc chi Pterospermum họ Trôm (Sterculiaceae) được tìm thấy tại Việt Nam. Cho đến nay, trên thế giới cũng như tại Việt Nam, cây Màng kiêng dù đã được phát hiện nhưng chỉ được nhắc đến trong các công trình nghiên cứu về phân loại thực vật. Vì những lý do trên đây, trong khuôn khổ Luận án tiến sĩ hóa học này, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hai loài An xoa (Helicteres hirsuta) và Màng kiêng (Pterospermum truncatolobatum) thuộc họ Trôm (Sterculiaceae) tại Việt Nam” 2.

Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là 2 loài thuộc họ Trôm (Sterculiaceae) tại Việt Nam: cây An xoa (Helicteres hirsuta), cây Màng kiêng(Pterospermum truncatolobatum). Những đóng góp mới của luận án Luận án đã đóng góp những hiểu biết mới về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hai loài thực vật họ Trôm được tìm thấy ở Việt Nam là cây An xoa (Helicteres hirsuta), cây Màng kiêng(Pterospermum truncatolobatum). Từ các cặn chiết của thân lá và rễ cây An xoa,phân lập và xác định cấu trúc hóa học của 14 hợp chất, trong đó có 9 hợp chất từ rễ (L1÷L9), 5 hợp chất từ thân lá (L10­L14) cây An xoa. Trong đó, hợp chất 3β­benzoylbetulinic acid (L3) là chất mới.

Từ cặn chiết của thân lá cây Màng Kiêng, lần đầu tiên phân lập và xác định cấu trúc hóa học của 8 hợp chất. Trong đó, cấu trúc của M4 và M7 còn được xác định bằng X­ray đơn tinh thể. Đã tiến hành thử nghiệm đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định, hoạt tính chống oxy hóa và hoạt tính gây độc tế bào của một số cặn chiết. Qua đó phát hiện một số cặn chiết có tiềm năng sử dụng để bảo vệ và nâng cao sức khỏe con người: cặn chiết EtOAc ở thân lá và rễ cây An xoa có hoạt tính chống oxi hóa; cặn chiết EtOAc ở rễ cây An xoa và cây Màng kiêng cho hoạt tính ức chế tế bào ung thư; cặn chiết butanol ở thân lá và rễ cây An xoa cho hoạt tính kháng khuẩn.

Kết quả thử nghiệm hoạt tính gây độc các dòng tế bào ung thư SK­Lu­1, Hep­G2, Hela, SK­Mel­2, AGS của 13 chất phân lập được cho thấy 6 chất từ cây An xoa (L1, L5, L9, L10, L11, L14) và hai hợp chất từ cây Màng kiêng (M3, M4) có hoạt tính. Các hợp chất còn lại không có hoạt tính. Kết quả mô phỏng tương tác đã chỉ ra trong số các hợp chất thể hiện hoạt tính kháng tế bào ung thư, có hai hợp chất M3 và L5 thể hiện ái lực liên kết mạnh với wMUS81 kèm theo là các tương tác tạo thành với những amino axit quan trọng trong vùng hoạt động của đích protein này. Qua đó có thể nhận định bước đầu rằng hai hoạt chất này thể hiện hoạt tính gây độc tế bào ung thư thông qua cơ chế bất hoạt đích sinh học là protein wMUS81.

Bố cục của luận án Luận án bao gồm 130 trang với 22 bảng số liệu, 62 hình, 6 sơ đồ. Kết cấu của luận án gồm: Mở đầu (2 trang), Tổng quan (25 trang), Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm (19 trang), Kết quả và thảo luận (65 trang), Kết luận (2 trang), Danh mục các công trình công bố (1 trang), Tài liệu tham khảo (10 trang). Giới thiệu chung về thực vật họ Trôm Họ Trôm là họ thực vật có hoa bao gồm 68 chi, trong đó có chi Helicteres, Pterospermum, với khoảng 1000 loài phân bố ở vùng nhiệt đới tới ôn đới. Ở Việt Nam, GS.Võ Văn Chi đã ghi nhận họ Trôm có 15 chi với 34 loài có thể làm thuốc.

Thực vật chi Helicteres họ Trôm 1. Giới thiệu chung thực vật chi Helicteres họ Trôm Chi Thâu kén (Helicteres) họ Trôm có khoảng 60 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới. Theo GS Võ Văn Chi và Đặng Văn Sơn, tại Việt Nam hiện tím thấy có 7 loài thuộc chi Thâu kén. Thành phần hóa học các loài thuộc chi Helicteres họ Trôm Dựa theo các loại nhóm chất, chia các hợp chất tách được chi này thành 5 loại: các diterpenoid, các flavonoid, các neolignan, các quinine và các triterpenoid.

Ứng dụng của chi Helicteres Trong một công bố khoa học gần đây (2016) Kejuan Li và các cộng sự [48] cho thấy cao chiết nước từ rễ cây Dó hẹp Helicteres angustifolia có khả năng ức chế phát triển tế bào ung thư xương U2OS ở mức khá (IC50 = 62,13 3,94%). Trong khi đó, cao chiết chloroform từ quả Dó trĩn Helicteres isora lại có khả năng kháng tế bào ung thư vú MCF­7 khá mạnh với giá trị IC50 = 875 35. Cây An xoa (Helicteres hirsuta Lour) Cây An xoa có tên khoa học là Helicteres hirsuta Lour., còn gọi là Dó lông. Theo y học cổ truyền, chức năng chính của cây An xoa là hỗ trợ giải độc gan, giúp gan hồi phục chức năng, kèm theo kích thích tuần hoàn, tiêu hóa tốt.

Khi nghiên cứu về cây An xoa (Helicteres hirsuta)được thu hái tại miền tây Java, Indonesia, nhóm nghiên cứu của trường Đại học Ohio (Hoa Kỳ) đã phân lập được 6 lignan từ vỏ thân cây đó là (+/­)­pinoresinol, (+/­)­medioresinol, (+/­)­ syringaresinol, (­)­boehmenan, (­)­boehmenan H và alcohol (+/­)­trans­ dihydrodiconiferyl. Trong đó hoạt chất (+/­)­pinoresinol, có hoạt tính gây độc tế bào ung thư khá mạnh với các dòng tế bào ung thư phổi Lu1, tế bào ung thư tiền liệt tuyến phụ thuộc hormone LNCaP, tế bào ung thư vú MCF­7 và tế bào ung thư màng trong tĩnh mạch rốn HUVEC với giá trị ED50 lần lượt là 0,8, 0,5, 1,7 và 1,1 g/mL (đối chứng dương là Paclitaxel, 0,001­0,008 g/mL). Thực vật chi Pterospermum họ Trôm. Giới thiệu chung thực vật chi Pterospermum họ Trôm Pterospermum là một chi thực vật có hoa, họ Trôm.

Cho đến nay, chỉ có một số loài trong số 74 loài được tìm thấy thuộc chi này được đặt tên khoa học trong danh sách thực vật. Ở Việt Nam có 22 loài phân bố khắp từ Bắc vào Nam. Thành phần hóa học các loài thuộc chi Pterospermum họ Trôm Cho đến nay, không có nhiều các công trình công bố về thành phần hóa học của các loài trong chi Pterospermum. Dixit và cộng sự đã phân lập được 17 hợp chất từ hoa của cây Pterospermum acerifolium trong đó có 3 hợp chất mới gồm 2 hợp chất flavonoid và 1 lactone đó là pterospermin A, pterospermin B và pterospermin C.

Khi nghiên cứu thành phần hóa học có trong rễ của loàiPterospermum heterophyllum, Shuai Li và cộng sự đã phân lập được hai triterpenoid mới là taraxer­14­ ene­1α,3β­diol và 3β­hydroxytaraxer­14­ene­1­one. Ngoài ra còn có 5­hydroxy­2­ methoxy­1,4­naphthoquinone,5,7­dihydroxy­6,8­dimethylchromone cùng với 8 triterpene khác. Từ cành và lá của loài Pterospermum yunnanense Hsue, Haoliang Li và cộng sự đã phân lập được 1 naphthol mới là 7­hydroxy­6­methyl­1­naphthoic acid methyl ester. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn tách được 8 hợp chất đã biết khác.

Tất cả các hợp chất được phân lập lần đầu tiên từ P. Ứng dụng của chi Pterospermum Tại Ấn Độ, Pterospermum acerifoliumthường được gọi là Kanakchampa, theo truyền thống được sử dụng để cầm máu, viêm, đau tai, đau dạ dày, loét máu, thủy đậu, bệnh lậu, bệnh bạch cầu, bệnh phong, thuốc chống tăng huyết áp và trị giun. acerifolium được người dân ở vùng Chota Nagpur thuộc Jharkhand (Ấn Độ) sử dụng làm thuốc. Ở Việt Nam, rễ cây Pterospermum heterophyllum được dùng để khử phong, trừ thấp, dã cơ, hoạt huyết và thông lạc.

Cây Màng kiêng (Pterospermum truncatolobatum) Cây Màng kiêng (Pterospermum truncatolobatum) hay còn gọi là Lòng mang (lá) cụt, hay Mang cụt. Điều kiện thích hợp nhất cho sự phát triển của cây Màng kiêng là khí hậu nóng ẩm theo mùa và được tiếp xúc với ánh sáng mặt trời đầy đủ. Trên thế giới cũng như tại Việt Nam, dù đã được phát hiện và nghiên cứu về thực vật nhưng chưa có nghiên cứu nào về thành phần hóa học cây Pterospermum truncatolobatum Gagnep (Màng kiêng). Ở Việt Nam, cây này được tìm thấy tại các tỉnh miền núi như Lạng Sơn, Hòa Bình, Lâm Đồng.