Tài liệu “nghiên cứu thành phần hoá học và một số tác dụng sinh học của cây ô đầu (aconitum carmichaeli debx.) trồng ở tỉnh hà giang

ĐẶT VẤN ĐỀ Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, Việt Nam có nguồn thực vật rất phong phú và đa dạng. Trong đó, nhiều cây được dùng làm thuốc và cũng có những cây có độc tính như cà độc dược, mã tiền, ô đầu... khi dùng, phải sử dụng đúng liều lượng, nếu không dùng đúng, chúng có thể gây ngộ độc cho người bệnh [2], [3], [6], [9], [11], [27]. Phụ tử, Ô đầu chứa những thành phần có độc tính cao nhưng vẫn được cho là những vị thuốc quý, đã được dùng khá phổ biến trong Y Dược học cổ truyền phương Đông nhất là ở Trung Quốc. Vị thuốc Ô đầu là củ mẹ và Phụ tử là củ con của một số loài thuộc chi Aconitum [2], [6], [11], [29]. Hiện nay trên thế giới, đang có những nghiên cứu về chi Aconitum nhằm phát triển các sản phẩm theo hướng hiện đại, nâng cao hiệu quả sử dụng các loài thuộc chi này trong phòng và điều trị bệnh. Ở Việt Nam, cây Ô đầu đã được đưa vào trồng ở Hà Giang, Lào Cai, Lai Châu từ những năm 70 thế kỷ trước [3], [11]. Theo một số tài liệu [6], [9], [11], [22], [27] cây Ô đầu ở Việt Nam được ghi nhận bởi 2 tên là: A. fortunei Hemsl và A. carmichaeli Debx. Theo đề tài nghiên cứu của tác giả Bùi Hồng Cường (năm 2007) với mục tiêu xây dựng phương pháp chế biến Phụ tử, bào chế cao Phụ tử cho sản phẩm có tác dụng cường tim, độc tính thấp và xác định một số thành phần hóa học của Phụ tử sống và các sản phẩm, đã xác định được cây Ô đầu trồng ở Sa Pa – Lào Cai thuộc loài A. carmichaeli Debx. và tập trung nghiên cứu theo hướng chế biến cổ truyền [11]. Hiện nay, cây Ô đầu được trồng nhiều ở huyện Quản Bạ, Đồng Văn, tỉnh Hà Giang và được người dân địa phương sử dụng theo kinh nghiệm làm thuốc chữa bệnh đau nhức xương khớp hoặc nấu cháo ăn để tăng cường sức khoẻ. Tuy nhiên, hàng năm nước ta có nhiều vụ ngộ độc do chất lượng dược liệu không bảo đảm, sử dụng nhầm lẫn, đầu độc bằng dược liệu, chế phẩm có nguồn gốc từ cây Ô đầu. Do đó cần có nghiên cứu về thành phần hóa học, xác định các chất chính trong dược liệu để kiểm soát tốt chất lượng và sử dụng an toàn hiệu quả. Năm 2013, Thủ Tướng Chính phủ đã phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển dược liệu đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030, theo đó cây Ô đầu được quy hoạch trồng tại tỉnh Hà Giang [35]. Để phát triển vùng trồng cây Ô đầu một cách bền vững, cần có nghiên cứu về thành phần hóa học và tác dụng sinh học 1 của cây Ô đầu Hà Giang theo hướng ứng dụng trong Y Dược học hiện đại, góp phần phát triển sản phẩm từ cây Ô đầu nhằm tạo đầu ra cho cây Ô đầu Hà Giang. Qua tham khảo, đến nay chưa thấy có nghiên cứu nào về thành phần hóa học và tác dụng sinh học của cây Ô đầu trồng ở tỉnh Hà Giang. Để đóng góp về mặt khoa học, thực tiễn và góp phần giải quyết những vấn đề nêu trên, luận án với tên đề tài “Nghiên cứu thành phần hoá học và một số tác dụng sinh học của cây Ô đầu (Aconitum carmichaeli Debx.) trồng ở tỉnh Hà Giang” được thực hiện nhằm 3 mục tiêu sau: 1. Xác định được tên khoa học của cây Ô đầu trồng ở tỉnh Hà Giang. 2. Nghiên cứu được thành phần hóa học: định tính, định lượng nhóm chất, chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc hoá học các chất phân lập được. 3. Đánh giá được độc tính cấp và thử một số tác dụng sinh học của một số phân đoạn dịch chiết từ cây Ô đầu trồng ở tỉnh Hà Giang để gợi mở hướng sử dụng dược liệu này. Để đạt được 3 mục tiêu trên, luận án tập trung vào các nội dung nghiên cứu sau: + Xác định tên khoa học của cây Ô đầu trồng ở tỉnh Hà Giang bằng phương pháp so sánh đặc điểm hình thái và phương pháp so sánh trình tự ADN. + Định tính, định lượng, chiết xuất, phân lập nhóm chất alcaloid, polysacharid từ Ô đầu, Phụ tử sống và nhóm chất flavonoid từ lá cây Ô đầu. + Thử độc tính cấp của các phân đoạn dịch chiết alcaloid, flavonoid, polysaccharid. + Thử tác dụng tăng cường miễn dịch của phân đoạn dịch chiết chứa polysaccharid, tác dụng chống oxy hóa, bảo vệ gan của phân đoạn dịch chiết chứa flavonoid, tác dụng giảm đau của phân đoạn chứa alcaloid và có độc tính thấp. 2 Chƣơng 1. TỔNG QUAN 1.1. Về thực vật 1.1.1.Vị trí phân loại chi Aconitum L. Theo các tài liệu [2], [3], [6], [22], [27], [89] cây Ô đầu thuộc chi Aconitum L., vị trí của chi Aconitum L. trong hệ thống phân loại thực vật được tóm tắt như sau: Ngành Mộc lan (Magnoliophyta) Lớp Mộc lan (Magnoliopsida) Phân lớp Hoàng liên (Ranunculidae) Bộ Hoàng liên (Ranunculales) Họ Hoàng liên (Ranunculaceae) Chi Aconitum L. 1.1.2. Đặc điểm thực vật của chi Aconitum L. Theo tài liệu [40], [89], [105], [115], [135], các loài thuộc chi Aconitum có những đặc điểm chính như sau: Thân thảo, sống một năm hoặc nhiều năm. Lá của các loài thuộc chi Aconitum có màu xanh đậm và không có lá kèm. Lá hình bàn tay chia thùy hoặc thùy sâu với 5-7 phần. Mỗi phần lại chia thành 3 thùy với hình răng cưa. Lá sắp xếp xoắn ốc, lá ở dưới có cuống dài. Hoa mọc thẳng đứng, có thể có các màu: xanh đậm, tím, trắng, vàng, hồng với nhiều nhị hoa. Hoa được phân biệt bởi có một trong năm đài hoa, hoa có hình mũ. Hoa có 2-10 cánh hoa. Hai cánh hoa trên to và đặt dưới các đài thân dài. Hoa có túi rỗng ở đỉnh chứa mật hoa. Những cánh hoa khác nhỏ hoặc không hình thành, có 3-5 lá noãn được hợp nhất một phần. Quả là một tổ hợp các nang, mỗi nang chứa nhiều hạt. Hiện nay, chi Aconitum L. được thành 3 phân chi (subgenera) [89] với các đặc điểm chính như sau: - Phân chi Aconitum L: Cây thảo, sống 2 năm, giả 1 năm, có rễ củ. Đài hoa không hoặc gần như không có móc, lá đài trên hình mũ, hình thuyền hoặc cong hình lưỡi liềm, hiếm khi hình trụ. Phiến cánh hoa có mô tiết ở đỉnh hoặc rìa, môi rõ hoặc không, cựa ngắn hoặc dài, hiếm khi vắng mặt, lá noãn 3-5. - Phân chi Lycotonum petermann: Cây thảo, sống lâu năm, có thân rễ. đài hoa không có móc, lá đài trên hình trụ hoặc hình mũ cao hiếm khi hình thuyền. 3 Phiến cánh hoa có mô tiết ở đỉnh có cựa hình túi hoặc uốn cong, môi thường thẳng hoặc rất ngắn. Lá noãn 3- (8). - Phân chi Gymnaconitum Rapaics: Cây thảo, sống một năm. Lá chia 3 phần hình chân vịt. Đài hoa có móc, lá đài trên hình thuyền. Cánh hoa không có cựa, môi rộng, hình quạt, rìa có răng. Lá noãn 6-13. 1.1.3. Số lƣợng và sự phân bố các loài thuộc chi Aconitum L. Trên thế giới: Theo Neelofar Jabeen, Mohammad I Kozgar, trên thế giới có khoảng trên 300 loài thuộc chi Aconitum, phân bố ở khu vực phía bắc ôn đới, khu vực lạnh ở bán cầu bắc [104], [105]. Phân bố chủ yếu ở vùng núi Đông Á, Đông Nam Á, Trung Âu, một số cũng thấy ở phía tây bắc Mỹ và phía tây nước Mỹ. Khu vực dãy núi Himalaya có các loài thuộc chi Aconitum như ở: Pakistan, Ấn Độ, Nepal, Bhutan, bắc Tây Tạng. Đến nay 33 loài đã được tìm thấy ở khu vực Himalaya. Theo Eti Sharma và A. K. Gaur [55]: Ở Ấn Độ có khoảng 24 loài được phân bố chủ yếu trên núi cao thuộc dãy Himalaya ở độ cao khoảng 3000-4200 m. Các loài ở Ấn Độ được phân thành hai loại chính là loài có độc và loài không độc. Loài không độc như: A. heterophyllum Wall., A. laeve Royle và A. routndifolium Kar. et Kir. Loài có độc như: A. chasmanthum Stapf ex Holmes, A. ferox Hardy Perennial , A. deinorrhizum, A. falconeri Stapf., A. balfourii (Bruhl) Muk., A. moschatum (Bruhl) Stapf , A. violaceum Jacquem. ex Stapf, A. spicatum Stapf., A. bisma (Buch. Ham.) Rapaics và A. laciniatum (Bruhl) Stapf. Ở Nepal có 38 loài, trong đó 16 loài được sử dụng làm thuốc, phân bố chủ yếu ở phía đông Nepal, khu vực ẩm, có độ cao 1800-4200 m [116]. Ở Buthan có 19 loài thuộc chi Aconitum [105]. Ở Rumani có 10 loài. Ở Uckraina phát hiện có 12 loài thuộc chi Aconitum, phân thành 3 phân chi là: Aconitum, Lycoctonum và Anthora đã được mô tả về củ và hoa. Trong đó phân chi Aconitum nhiều nhất với 2 phân nhánh là: Aconitum, Cammarum DC. với 10 loài. Hai phân chi còn lại chỉ mới tìm thấy 1 loài [40]. Theo Wei Wang, Yang Liu, Sheng-Xiang Yu, Tian-Gang Gao & Zhi-Duan Chen, họ Ranunculaceae với 59 chi và khoảng 2500 loài, chi Aconitum với hơn 300 loài được phân thành 3 phân chi là: A. subg. Lycoctonum (DC.) Peterm., A. subg. 4 Aconitum (Stapf.) Rapaics, và A.subg. Gymnaconitum (Stapf.) Rapaics. Phân chi A.subg. Gymnaconitum (Stapf.) Rapaics chỉ có 1 loài là: A. gymnarum Maxim. Phân chi A. subg. Gymnaconitum đã được phát hiện vào năm 2013 tại cao nguyên Thanh Hải - Tây Tạng, Trung Quốc [135]. Số loài thuộc chi Aconitum đã được ghi nhận đến nay trên thế giới là 948 loài tuy nhiên do có sự trùng lặp về cách đặt tên các loài tại các quốc gia, các vùng khác nhau nên thực chất chỉ có 331 loài được chấp nhận [105], [153]. Tại Việt Nam: Cây Ô đầu trồng ở Việt Nam hiện nay có nguồn gốc nhập nội từ 2 nguồn: Nguồn thứ nhất do ngành Y tế chính thức nhập giống từ Trung Quốc, được trồng đầu tiên ở Sa Pa- Lào Cai từ đầu những năm 70 của thế kỷ trước, sau đó được trồng ở Bắc Hà - Lào Cai và Sìn Hồ - Lai Châu. Nguồn thứ 2 do cộng đồng người Hoa ở huyện Quản Bạ và Đồng Văn - Hà Giang tự động nhập giống cây Ô đầu từ bên kia biên giới về trồng ở vườn nhà và nương rẫy. Có tài liệu cho rằng, cây Ô đầu Việt Nam mọc hoang ở các tỉnh Hà Giang, Lào Cai, Lai Châu, Cao Bằng [3], [6], [11], [22], [27], [29]. Cây Ô đầu trồng ở Việt Nam, được ghi nhận bởi 2 tên là: A. fortunei Hemsl và A. carmichaeli Debx. [3], [6], [27], [29]. Theo đề tài nghiên cứu của tác giả Bùi Hồng Cường thì tên khoa học cây Ô đầu trồng ở Sa Pa - Lào Cai là A. carmichaeli Debx. [11]. Đến nay chưa có công bố nào về tên khoa học của cây Ô đầu trồng ở tỉnh Hà Giang. Do đó, cần có nghiên cứu xác định tên khoa học của cây Ô đầu trồng ở tỉnh Hà Giang. 1.1.4. Xác định tên khoa học của loài thuộc chi Aconitum L. bằng giải trình tự ADN Thông tin di truyền của mọi cơ thể sinh vật được chứa đựng trong phân tử có tên là ADN, đó là chuỗi xoắn kép gồm 2 mạch đơn được tạo thành từ 4 loại nucleotid gồm A (adenin), C (cytosin), G (guanin), T (thymin). Các nucleotid này nối tiếp nhau theo một trình tự xác định và khác nhau ở từng loài, thậm chí từng cá thể. Giải trình tự ADN là kỹ thuật giúp xác định sự sắp xếp của 4 loại nucleotid A, C, G, T trên phân tử ADN, nhờ đó nghiên cứu được đặc điểm di truyền ở mức độ sinh học phân tử. Phương pháp giải trình tự ADN: 5 + Phương pháp Sanger: Phương pháp enzym được Sanger và cộng sự phát minh vào năm 1977 và ngày nay ngày càng được hoàn thiện, dễ dàng thực hiện tại các phòng thí nghiệm. Các đoạn ADN cần xác định trình tự phải được tạo dòng vào vector để nhân thành nhiều bản sao trong tế bào vi khuẩn, sau đó tách chiết và tinh khiết các vector từ vi khuẩn để thành các vector tự do. Lượng ADN sau khi được tách chiết sẽ được phân vào 4 ống nghiệm khác nhau để thực hiện phản ứng giải trình tự. Mỗi phản ứng bao gồm: vector có gắn chèn đoạn ADN cần xác định trình tự, đoạn mồi bổ sung một cách đặc hiệu với trình tự của vector tại vị trí đoạn chèn ADN, enzym ADN polymerase, bốn loại dNTP và 1% mỗi loại ddNTP. (ddNTP là dideoxynucleotid triphosphat có cấu trúc hóa học mất gốc OH tại vị trí carbon thứ 3 của đường deoxyribose làm cho dNTP kế tiếp không thể gắn vào. Do đó sẽ kết thúc phản ứng kéo dài chuỗi. Kết quả sẽ tạo những mạch ADN có chiều dài khác nhau tương ứng với các vị trí trình tự các nucleotid trên đoạn ADN gốc. Các ddNTP sẽ được đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ 32P hay 35S. Sau khi điện di trên gel polyacrylamid, các vạch điện di này được hiển thị bằng kỹ thuật phóng xạ tự ghi. Từ các vạch này có thể xác định được trình tự ADN. Hình 1.1. Trình tự ADN xác định bằng phương pháp Sanger + Phương pháp giải trình tự bằng máy tự động: Ngày nay, việc giải trình tự được thực hiện dễ dàng nhờ có sự hỗ trợ của máy giải trình tự tự động. Máy giải trình tự hoạt động dựa theo nguyên lý của phương pháp Sanger có cải biến. Trong đó các ddNTP không được đánh dấu phóng xạ mà được đánh dấu bằng chất huỳnh quang khác nhau cho mỗi loại ddNTP. Máy giải trình tự tự động bao gồm các thành phần chính như: hệ mao quản, hệ chiếu sáng laser, hệ nhận và 6 xử lý tín hiệu. Các vạch điện di trong mao quản sẽ được phát sáng khi đi qua một chùm tia sáng laser. Hệ thống nhận diện tín hiệu màu sẽ ghi lại và mã hóa thành các nucleotid A, T, C, G. Hình 1.2. Hệ thống giải trình tự ADN bằng máy tự động - Ứng dụng của phương pháp giải trình tự gen ADN là: định danh, xác định kiểu gen, nghiên cứu đột biến. + Ứng dụng định danh các loài thuộc chi Aconitum: Theo nghiên cứu của tác giả Jun He và cộng sự năm 2010, cho thấy bằng phương pháp giải trình tự gen ADN và so sánh với bộ gen chuẩn trong ngân hàng gen, tác giả đã xác định được trình tự gen cũng như tên khoa học của các loài thuộc chi Aconitum tại Trung Quốc là: A. carmichaeli, A. alboviolaceum, A. brachypodum, A. contortum, A. coreanum, A. gymnandrum, A. hemsleyanum, A. kusnezoffii, A. nagarum, A. scaposum, A. tanguticum, A. vilmorinianum, A. racemulosum, A. chrysotrichum, A. crassiflorum, A. finetianum, A. gigas, A. scaposum [83]. 1.2. Thành phần hóa học một số loài thuộc chi Aconitum L. Thành phần hóa học các loài thuộc chi Aconitum thường có 3 nhóm chất đó là alcaloid, polysaccharid, flavonoid, trong đó alcaloid là thành phần chính. Ngoài ra còn có acid hữu cơ, đường tự do, acid amin, sterol, carotenoid. Sự phân bố các nhóm chất này, khác nhau trong các bộ phận: củ, lá, hoa, quả, hạt, thân cây [6], [11], [27]. 7 1.2.1. Thành phần hóa học của một số loài thuộc chi Aconitum trên thế giới 1.2.1.1. Alcaloid Căn cứ vào cấu trúc của khung diterpenoid, số lượng nguyên tử C chia các alcaloid này thành các nhóm chính [64], [72], [81], [82], [84], [94], [109]: - Khung C18- diterpenoid alcaloid - Khung C19- diterpenoid alcaloid - Khung C20- diterpenoid alcaloid - Nhóm Bisditerpenoid - Nhóm alcaloid khác Dựa vào số liên kết ester với khung diterpenoid, các nhóm chính này được chia thành 3 nhóm: alcaloid diester (aconitin, mesaconitin...), alcaloid monoester (benzoylaconin, benzoylmesaconin), alcaloid alkamin [11], [117]. * Alcaloid C18-diterpenoid Các C18-diterpen alcaloid có nguồn gốc từ các C19- diterpen alcaloid, khung carbon có chứa 18C do mất đi C18. Trong các hợp chất này, C4 được thay thế bởi 1 nguyên tử hydrogen, hoặc một nhóm ester hoặc nhóm 3,4-epoxid. Đến nay có hàng trăm alcaloid đã được phân lập từ các loài thuộc chi Aconitum như: lappaconitin, ranaconitin, sepaconitin, aconosin, acoseptrin, dolaconin, finaconitin, puberanin, kirimin…[50], [52], [68], [80], [81], [116], [118], [142]. Các alcaloid này được chia thành 2 nhóm là: lappaconitin và ranaconitin [125], [139]. Nhóm lappaconitin có cấu trúc đặc trưng bởi sự hiện diện của 1 nguyên tử carbon ở vị trí C-4. Nhóm ranaconitin cấu trúc đặc trưng bởi một nguyên tử oxy ở vị trí C-7. Khung cấu trúc của nhóm alcaloid C18-diterpenoid và của lappaconitin, ranaconitin được trình bày ở hình 1.3. 8 16 13 12 14 17 10 1 R 2 N 8 3 4 15 9 11 5 6 7 18 Khung C18- diterpenoid Lappaconitin Ranaconitin Hình 1.3. Cấu trúc alcaloid C18-diterpenoid * Alcaloid C19-diterpenoid Khung cấu trúc của nhóm alcaloid C19-diterpenoid được trình bày ở hình 1.4. 12 17 10 1 2 16 13 14 9 15 11 R 8 N 3 4 5 6 7 19 18 Hình 1.4. Cấu trúc khung C19-diterpenoid alcaloid C19-diterpenoid alcaloid hình thành dựa trên khung hexacyclic carbon. Những hợp chất này thường chứa nhiều nguyên tử oxy, có ít nhất 5 nguyên tử oxy hoạt động, 1 hoặc 2 trong số đó có thể bị ester hóa bởi acid thơm hoặc acid acetic. Những alcaloid này được coi như dẫn xuất của aconitin. Các alcaloid C19-diterpenoid được tìm thấy trong nhiều loài Aconitum spp., đã có trên 250 hợp chất được công bố như: aconitin, mesaconitin, hypaconitin, delcosin, karacolin, hokbusin A, fuzilin, neolin…[81], [116], [124], [141]. Những hợp chất này chia làm 6 nhóm chính [52] là: + Nhóm aconitin: Hợp chất aconitin lần đầu tiên phân lập được từ loài A. napellus vào năm 1821 bởi Peschier, tuy nhiên đến 1959 mới xác định được cấu trúc của nó. Cấu trúc của nhóm này không có nguyên tử oxy ở vị trí C-7, có 1 nhóm α-OH ở vị trí C-6. Dựa vào nguyên tử nitơ có thể phân thành 4 nhóm nhỏ là: amin, imin, hỗn hợp acetal 9 N-O, amid. Chất đại diện cho nhóm như: aconitin, mesaconitin, hypaconitin… phân lập từ một số loài như: A. carmichaeli, A. napellus, A. jaluense, A. kusnezoffii… + Nhóm lycoctonin: Cấu trúc đặc trưng bởi sự có mặt nguyên tử oxy ở vị trí C-7. Chất đại diện như lycaconitin, lycoctonin phân lập từ A. lycoctonum. + Nhóm pyrodelphinin: cấu trúc so sánh với nhóm aconitin thì không có nhóm thế ợ vị trí C-8 chất đại diện như: pyrodelphynin, flaconitin phân lập từ A. tuberosum, Aconitum falconeri Stapf + Nhóm lacton: trong cấu trúc có 1 vòng δ-lacton, chất đại diện như heterophyllidin, heterophyllisin, heterophyllin phân lập từ A. heterophyllum. + Nhóm có nguồn gốc sinh tổng hợp từ nhóm aconitin và thường có nguyên tử nitơ nối với C-17. Chất đại diện secokaraconitin phân lập từ A. karacolincum. + Nhóm cấu trúc đặc trưng bởi cầu nối bất thường giữa C-8 với C-17, C-8 với C-10, C-7 với C-17. Chất đại diện vilmoraconitin phân lập từ A. vilmorinianum. Cấu trúc một số alcaloid thuộc nhóm C19-diterpenoid được trình bày ở hình 1.5. Aconitin Lycoctonin Pyrodelphynin Heterophyllin Secokaraconitin Vilmoraconitin Hình 1.5. Một số alcaloid thuộc nhóm C19-diterpenoid alcaloid 10 * Alcaloid C20-diterpenoid Khung cấu trúc của nhóm alcaloid C20-diterpenoid được trình bày ở hình 1.6. 17 12 13 14 20 10 1 2 R 9 16 15 11 8 N 3 4 5 6 7 19 18 Hình 1.6. Khung C20-diterpenoid alcaloid C20-diterpen alcaloid không chứa nhiều nguyên tử oxy, thường có 2–5 nguyên tử oxy hoạt động như monoester của acid benzoic hoặc acid acetic. Trong hầu hết các trường hợp không chứa nhóm methoxy, có 1 nhóm methylen ngoài vòng, nhiều trường hợp chứa nhóm chức hydroxy vị trí allylic. Hàng trăm chất thuộc nhóm này đã phân lập từ ác loài thuộc chi Aconitum với các chất điển hình như: napellin, acetylnapellin, atisin, kobusin, aconicarmin, acorin...[50], [51], [60], [71], [74], [78], [81], [82]. Khi so sánh với C19-diterpen alcaloid, C20- diterpen alcaloid đa dạng về cấu trúc hơn. Hiện nay các C20-diterpen alcaloid được chia thành 9 nhóm [52], [81], [116], [140], [146], [147] là: + Nhóm atisin: cấu trúc nhóm hình thành dựa trên khung pentacyclic, trong cấu trúc có vòng γ-lacton. + Nhóm denudatin: cấu trúc hình thành dựa trên khung hexacyclic và khác với nhóm atisin là có thêm liên kết giữa C-7 với C-20. + Nhóm hetidin: cấu trúc hình thành dựa trên khung hexacyclic, khác với nhóm denudatin là có thêm liên kết giữa C-14 với C-17. + Nhóm hetisin: cấu trúc hình thành dựa trên khung hexacyclic và có nguyên tử nitơ liên kết với C-6. + Nhóm vakognavin: Khung cấu trúc có 1 nhóm aldehyd ở C-4 và có 1 nguyên tử nitơ. + Nhóm napellin: so sánh với nhóm veatchin, có khung hexacyclic và cầu nối C-7 với C-20. 11 + Nhóm kuneszolin: khung cấu trúc lúc đầu được chuyển hóa từ nhóm hetisin, sau được tìm thấy trong tự nhiên, chất đại diện là guan-fu-base K. + Nhóm racemulosin: cấu trúc đặc trưng của alcaloid C-20 và có nguồn gốc từ nhóm denudatin, chất đại diện là racemulosin phân lập từ A. racemulosum. + Nhóm arcutin: cấu trúc có cầu nối bất thường ở C-5 với C-20 và C-10 với C-20. Cấu trúc một số chất thuộc nhóm C20- diterpen alcaloid được trình bày ở hình 1.7. Delphatisine Denudatin Hetidin Guan-fu-base S vakognavin Napellin Guan-fu-base K Racemulosin Arcutin Hình 1.7. Cấu trúc một số alcaloid thuộc nhóm C20-diterpen alcaloid * Alcaloid bisditerpenoid Khung cấu trúc của nhóm alcaloid bisditerpenoid được trình bày ở hình 1.8. 12 R N O R N Hình 1.8. Khung cấu trúc của nhóm Alcaloid bisditerpenoid Một số alcaloid thuộc nhóm bisditerpenoid được phân lập như: trichocarpin A, trichocarpin B (A. tanguticum), piepunin (phân lập từ A. piepunense), pukeensin (phân lập từ A. pukeense) [80], [81]. * Alcaloid thuộc nhóm khác Nhiều nghiên cứu còn tìm thấy các chất không có cấu trúc diterpenoid đặc trưng của các loài Ô đầu, như các isoquinolin và các amin được trình bày ở bảng 1.1. Bảng 1.1. Một số alcaloid thuộc nhóm khác phân lập từ chi Aconitum TT TÊN CHẤT TÊN LOÀI Công thức TLTK [52] [116] 1 Aconicaramid A. carmichaeli Debeaux. C11H14N2O3 2 Acosmin A. panamense Benth C21H33N3O2 3 Acozerin A. zeravshanicum C31H42N2O3 4 Corydin A. barbatum Patrin ex Pers. C20H23 NO4 5 Dopamin A. napellus L. C8H11NO2 [81] 6 Higenamin A. japonicum Kom. C16H17NO3 [116] 7 Isoatisin A. coreanum Blocki. C22H33NO2 [80] 8 Magnoflorin A. vulparia L. C20H24NO4 [52] [116] 9 Tyramin A. paniculatum Lam. C8H11NO [50] [80] 13 1.2.1.2. Flavonoid Những năm gần đây các nhà khoa học trên thế giới còn quan tâm tới nhóm chất flavonoid trong chi Aconitum. Nhiều flavonoid đã được phân lập và thử tác dụng sinh học [76], [91], [100], [122]. Các flavonoid này được chia thành 2 nhóm chính là: dẫn chất quercetin và dẫn chất kaempferol. Trong các flavonoid đã phân lập được từ chi Aconitum, có đặc điểm chung là phần nhóm thế, thường thế vào vị trí số 3 hoặc số 7 hoặc thế vào cả vị trí số 3 và số 7 trong nhân quercetin hoặc kaempferol. Trong các phân tử đường thế vào nhân quercetin hoặc kaempferol thường gặp đó là: rhamnose, glucose, galactose. Cấu trúc chung của 2 nhóm dẫn chất quercetin và kaempferol được trình bày ở hình 1.9. Khung nhóm dẫn chất quercetin Khung nhóm dẫn chất kaempferol Hình 1.9.Khung cấu trúc chung của 2 nhóm dẫn chất quercetin và kaempferol Ghi chú: R1, R2 là nhóm thế hoặc phân tử đường thế vào khung quercetin, kaempferol Một số flavonoid phân lập từ chi Aconitum được trình bày ở bảng 1.2 và bảng 1.3. * Nhóm dẫn chất quercetin Bảng 1.2. Flavonoid thuộc nhóm dẫn chất quercetin phân lập từ chi Aconitum TT 1 TÊN CHẤT 3-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→3)-(4-O-trans-pcoumaroyl)-α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)-β-Dglucopyranosyl]-7-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→3)-αL-rhamnopyranosyl]- quercetin TÊN LOÀI TLTK A. naviculare (Brühl) Stapf [43] 2 Quercetin -7-O-(6-E-caffeoyl)-β-D-glucopyranosyl(1→3)-α-L-rhamnopyranosid-3-O-β-D14 A.angustifolium Bernh. ex Rchb. [122] glucopyranosid A.angustifolium Bernh. ex Rchb. [122] 3 Quercetin - 7-O-α-L-arabinopyranosid-3-O-(2’’acetyl)-β-D-galactopyranosid A.angustifolium Bernh. ex Rchb. [122] 4 Quercetin - 7-O-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-α-Lrhamnopyranosid-3-O-β-D-glucopyranosid 5 Quercetin - 3,7-di-O-α-rhamnopyranosid A. vulparia L. [61] A. anthora L. 6 Quercetin - 3-O-((β-D-glucopyranosyl-(1→3)-(4-O(E-p-coumaroyl))-α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)-β-Dgalac-topyranosid))-7-O-α-L-rhamnopyranosid 7 Quercetin - 3-O-(6-trans-caffeoyl)-β-glucopyranosyl(1→2)-β-glucopyranosid-7-O-α-rhamnopyranosid A. napellus L. 8 Quercetin -3-O-(6-trans-caffeoyl)-β-glucopyranosyl(1→2)-β-glucopyranosyl-7-O-α-rhamnopyranosid A. napellus L. [49], [100] [77], [98] [98] 9 Quercetin - 3-O-(6-trans-caffeoyl)-β-glucopyranosyl(1→2)-β-glucopyr-anosyl-7-O-α-rhamnopyranosid A. napellus L. A. napellus L. 10 Quercetin - 3-O-(6-trans-p-coumaroyl)-βglucopyranosyl-(1→2)-β-glucopyranoside-7-O-αrhamnopyranosid [76], [77] [98] 11 Quercetin - 3-O-(6-trans-p-coumaroyl)-βglucopyranosyl-(1→2)-β-glucopyranosyl-7-O-αrhamnopyranosid A. napellus L. [76] 12 Quercetin - 3-O-α-L-rhamnopyranosyl -(1→6)-β-Dgalactopyranosid-7-O- α-L-rhamnopyranosid A. anthora L. [100] 13 Quercetin - 3-O-α-L-rhamno pyranosyl -(1→6)-β-Dgalactopyranosid-7-O- α-L-rhamnopyranosid A. anthora L. [49] 14 Quercetin -3-O-ß-(2”-trans–caffeoyl)-ßglucopyranosyl (1→2)-ß-glucopyranosid-7-O-ß-Dglucopyranosid A. hetrophyllum Wall [110] 15 15 Quercetin -3-O-α-l-rhamnopyranosyl-(1 → 2)-[β-Dglucopyranosyl-(1 → 3)-α-l-(4-O-trans-pcoumaroylrhamnopyranosyl)-(1 → 6)]-β-Dgalactopyranoside-7-O-α-L-rhamnopyranosid A. tanguticum (Maxim.) Stapf [95] 16 Quercetin -3-O-β-(2"-acetyl) galactopyranosid-7-O-αarabinopyranosid A. paniculatum Lam. [64] 17 A. variegatum L. Quercetin- 3-O-β-D-glucopyranosid [76] 18 Quercetin - 3-O-β-D-glucopyranosid-7-O-(6-Ecaffeoyl)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-α-Lrhamnopyranosid A. burnatii Gáyer [121] 19 Quercetin -3-O-β-D-glucopyranosid-7-O-(6-E-pcoumaroyl)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-α-Lrhamnopyranosid A. burnatii Gáyer [121] 20 Quercetin -3-O-β-D-glucopyranosid-7-O-β-Dglucopyranosyl-(1→3)-α-L-rhamnopyranosid A. burnatii Gáyer [121] 21 Quercetin- 3-O-β-glucopyranosid-7-O-αrhamnopyranosid A. vulparia L. [61] 22 Quercetin -3-O-β-glucopyranoside-7-O-αrhamnopyranosid 23 Quercetin -7-O-(6-trans-caffeoyl)-β-glucopyranosyl(1→3)-α-rhamnopyranoside-3-O-β-glucopyranosid A. napellus L. [77], [98] A. napellus L. [76] 24 Quercetin -3 -O-ß-glucosyl (1→2)-ß-glucopyranoside -7-O-α-L-rhamnopyranosid A. hetrophyllum Wall [110] 25 Quercetin – 3 -O-β-D-glucosyl(1→2)(6″-Otranscaffeoyl)-β–D-glucopyranoside-7-O-α-Lrhamnopyranosid A.violaceum Stapf [76] * Nhóm dẫn chất kaempferol 16 Bảng 1.3. Flavonoid thuộc nhóm dẫn chất kaempferol phân lập từ chi Aconitum 1 TÊN CHẤT Kaempferol -3- O-[3- O-(3,4- di- O-acetyl-ßxylopyranosyl)- ß -rhamno-pyranosyl]-7-O-(αrhamnopyranosyl) 2 Kaempferol -3-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→3)-(4-Otrans-p-coumaroyl)-α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)-βD-glucopyranosyl]-7-O-[β-D-glucopyranosyl-(1→3)α-L-rhamnopyranosyl] 3 Kaempferol- 3-O- α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)- β-Dgalactopyranosyl-7-O- α-L- rhamnopyranosid TT TÊN LOÀI TLTK A.barbatum Patrin ex Pers. [70], [92] A. naviculare (Brühl) Stapf [43] [49] A. anthora L. 4 Kaempferol -7-O-(6-E-caffeoyl)-β-D-glucopyranosyl(1→3)-α-L-rhamnopyranosyl-3-O-β-Dglucopyranosid 5 Kaempferol -7-O-(6-E-p-coumaroyl)-β-Dglucopyranosyl-(1→3)-α-L-rhamnopyranosid 3-O-βD-galactopyranosid 6 Kaempferol -3,7-di-O-α-rhamnopyranosid 7 8 9 10 Kaempferol -3-O-((β-D-glucopyranosyl(1→3) -(4-O(E-p-coumaroyl))- α -L-rhamnopyranosyl-(1→6)- βD-galactopyranosyl))-7-O- α -L-rhamnopyranosid A. angustifolium Bernh. ex Rchb. [122] A. angustifolium Bernh. ex Rchb. [122] A. vulparia L. [61] A.barbatum Patrin ex Pers. [70] A. anthora L. [76], [100] A. napellus L. [98] A. tanguticum (Maxim.) Stapf [95] Kaempferol -3-O-((β-D-glucopyranosyl-(1→3)-(4-O(E-p-coumaroyl))-α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)-β-Dgalactopyranosyl))-7-O-α-L-rhamnopyranosid Kaempferol - 3-O-(6-trans-caffeoyl)-βglucopyranosyl-(1→2)-β-glucopyranosyl-7-O-αrhamnopyranosid Kaempferol - 3-O-α-l-rhamnopyranosyl-(1 → 2)-[βD-glucopyranosyl-(1 → 3)-α-l-(4-O-trans-pcoumaroyl rhamnopyranosyl)-(1 → 6)]-β-Dgalactopyranosyl-7-O-α-l-rhamnopyranosid 17 11 Kaempferol - 3-O-β-(2"-acetyl) galactopyranosid 12 Kaempferol -3-O-β-D-galactopyranosyl-7-O-α-Larabinopyranosid 13 Kaempferol -3-O-β-D-glucopyranosid 14 Kaempferol -7-O-(6-trans-caffeoyl)-βglucopyranosyl-(1→3)-α-rhamnopyranosyl-3-O-βglucopyranosid A. paniculatum Lam. [64] [70], A. variegatum L. [76] A. variegatum L. [70] 15 Kaempferol- 7-O-(6-trans-p-coumaroyl)-βglucopyranosyl-(1→3)-α-rhamnopyranosyl-3-O-βglucopyranosid A. napellus L. [98] A. napellus L. [77] 1.2.1.3. Polysaccharid Năm 1986, Tomoda và cộng sự đã phân lập được polysaccharid là aconitan A từ Phụ tử sống thuộc loài A. carmichaeli, thử thấy có tác dụng hạ đường huyết [101]. Tuy nhiên từ năm 2006 khi Zhao và cộng sự phân lập được một polysaccharid đặt tên là FPS-1 có tác dụng tăng cường miễn dịch [46], nhiều nhà khoa học bắt đầu quan tâm đến nhóm chất này trong các loài thuộc chi Aconitum. Đến nay có ít nhất 8 công bố về thành phần polysaccharid từ chi Aconitum được trình bày ở bảng 1.4. Bảng 1.4. Một số chất và phân đoạn polysaccharid chiết xuất từ chi Aconitum TÊN CHẤT, PHÂN ĐOẠN TT 1 FPS-1: α-(1→6)-D-glucan, (14000 DA) TÊN LOÀI TLTK A. carmichaeli Debx [46] Aconitan A, α-(1→6)-D-glucopyranosid, (8700 2 DA) A. carmichaeli Debx [101] 3 AKP: α-(1→3),(1→4)-D-glucan, (14000 DA) A. kusnezoffii Rchb. [130] A.zaravschanicum 4 WSPSs: α-(1→6) glucan Steinb [114] 5 Phân đoạn polysaccharid (dịch chiết nước) A. kusnezoffii Rchb. [38] A. coreanum 6 Phân đoạn polysaccharid (dịch chiết nước) 18 (H.Lév.) Rapaics [143] 7 Dịch chiết polysaccharid toàn phần (dịch chiết A. coreanum nước) (H.Lév.) Rapaics [44] A. coreanum 8 Phân đoạn polysaccharid (dịch chiết nước) (H.Lév.) Rapaics [74] 1.2.1.4. Các nhóm chất khác Ngoài 3 nhóm chất chính nêu trên, trong chi Aconitum các nhà khoa học còn phân lập được một số chất thuộc các nhóm: acid béo, sterol, đường… được trình bảy ở bảng 1.5. Bảng 1.5. Một số chất thuộc nhóm chất khác phân lập từ chi Aconitum TT TÊN CHẤT 1 11-anisoat 2 11-p-nitrobenzoat TÊN LOÀI A. coreanum (H.Lév.) Rapaics TLTK [102] [111] 5 3,5-dicaffeoylquinic methyl ester A. szechenyianum A. coreanum (H.Lév.) Rapaics A. coreanum (H.Lév.) Rapaics A. coreanum (H.Lév.) Rapaics 6 acid palmitic A. szechenyianum Gay [76] 7 acid oleic A. szechenyianum Gay [81] 8 acid stearic A. szechenyianum Gay [76] 9 24S-ergost-4-en-3,6-dion [68] [44] 10 Daucosterol A. septentrionale Koelee A. coreanum (H.Lév.) Rapaics 11 ß-sitost-4-en-3-on A. pseudolaeve Nakai [76] 12 22-dihydro-stigmast-4-en-3,6-dion A. pseudolaeve Nakai [76] 13 Coumarin A. septentrionale Koelle [84] 14 Tinh dầu A. septentrionale Koelle A. coreanum (H.Lév.) Rapaics [68] 3 acid caffeic 4 acid 3,5-dicaffeoylquinic 15 D-mannitol 19 [88] [74] [143] [58] 1.2.2. Thành phần hóa học của cây Ô đầu trồng ở Việt Nam Theo một số tài liệu [11], [22], [23], [27] về cây Ô đầu trồng ở Việt Nam: cây trồng ở Sa Pa có hàm lượng alcaloid toàn phần ở củ mẹ 0.36-0.8 %, củ con 0.78-1.17 %. Trong thành phần alcaloid có aconitin và hypaconitin, ngoài ra còn 8 vết hiện màu với thuốc thử Dragendorff trên sắc ký lớp mỏng. Aconitin dễ bị thủy phân thành acid acetic và benzoylaconin. Độ độc benzoylaconin chỉ bằng 1/400-1/500 aconitin. Thủy phân tiếp benzoylaconin cho một phân tử acid acetic và aconin, độ độc của aconin bằng 1/10 benzoylaconin. Với cây Ô đầu trồng ở Sa pa - Lào Cai [11]: Trong các bộ phận của cây như: thân cây, củ, lá, hoa, quả và hạt đều có các hợp chất alcaloid, acid hữu cơ, đường tự do, acid amin. Từ Phụ tử phân lập các chất là: karacolin, neolin, benzoylmesaconitin (nhóm alcaloid), acid benzoic, ß-sitosterol. Hàm lượng alcaloid toàn phần trong Phụ tử là: 0.91-1.1 % . Nhận xét: Thành phần hóa học của chi Aconitum phong phú, đa dạng với nhiều nhóm chất khác nhau. Giữa các loài khác nhau cũng có những chất giống nhau. Tuy nhiên trong cùng một loài nhưng tại các nước, các vùng khác nhau lại có những hợp chất khác nhau. Đặc biệt tại Ấn Độ theo Eti Sharma và A. K. Gaur cho thấy có loài không có độc như: A. heterophyllum, A. laeve và A. routndifolium. Những nghiên cứu này rất quan trọng trong việc sử dụng các loài thuộc chi Aconitum để phòng chữa bệnh sao cho an toàn hiệu quả. Vì vậy đến nay có nhiều công trình công bố về nghiên cứu thành phần hóa học chi Aconitum, nhưng những năm gần đây, các nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu hóa thực vật đối với chi này và cũng đã tìm thêm được nhiều hợp chất mới. Với loài Ô đầu trồng ở Việt Nam cho đến nay mới phân lập được 5 alcaloid là: aconitin, hypaconitin, karacolin, neolin, benzoylmesaconin và hai thành phần khác là: acid benzoic, ß-sitosterol. Như vậy vẫn còn rất nhiều hợp chất chưa được biết đến trong cây Ô đầu Việt Nam, cần được nghiên cứu tiếp. Nghiên cứu thành phần hóa học sẽ giúp tìm ra chất đối chiếu, dấu vân tay trong việc tiêu chuẩn hóa dược liệu, minh chứng cho cách sử dụng Ô đầu, Phụ tử, đồng thời góp phần phát triển các dạng thuốc hiện đại, sử dụng trong chăm sóc sức khỏe. Tại Trung Quốc, khi các nhà khoa học tìm 20