Tài liệu Khảo sát thành phần hoá học cây đại bi (blumea balsamifera) họ cúc (asteraceae)

Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) 1. TỔNG QUAN 1.1 Mô tả thực vật 1.1.1 Tên gọi Đại bi có tên khoa học là Blumea balsamifera (L.) DC, thuộc họ Cúc (Asteraceae). Ở Việt Nam, đại bi còn có nhiều tên khác tùy thuộc vào vùng miền: băng phiến, hoa mai băng phiến, mai phiến, long não hương, mai hoa não, đại ngải, ngải phiến, từ bi xanh, từ bi (miền Nam), bỏ nạt, co nát (Thái), phặc phà (Tày)... Ở nước ngoài, đại bi được biết đến với tên: Sambong (Philippin), Ngai-comphor (Anh), camphrée (Pháp)...[1-3, 28] 1.1.2 Mô tả thực vật Đại bi là một cây nhỏ, cao từ 1-2 m, thân có khía rãnh phân cành ở ngọn. Lá mọc so le, phiến lá hình bầu dục, dài 8-30 cm, rộng 3-6 cm, gân lá chằng chịt thành mạng lưới rất rõ ở hai mặt lá, mặt trên có màu lục sẫm có ít lông, mặt dưới có màu trắng nhạt và có lông nhạt. Mép lá gần như nguyên hay xẻ thành răng cưa và ở gốc lá thường có 2, 4 hay 6 thùy nhỏ do phiến lá dưới bị xẻ quá sâu (hình 1.1). Vò lá ta sẽ thấy mùi thơm dễ chịu của băng phiến.[1-3] Cụm hoa gồm nhiều đầu màu vàng, trên hoa có nhiều lông tơ, họp thành ngù ở kẽ lá và đầu cành, đầu có đường kính 8-10 mm, có cuống ngắn, lá bắc xếp thành nhiều hàng, không đều nhau, trong đầu có nhiều hoa cái ở xung quanh, phần giữa là hoa lưỡng tính, mào lông có màu gỉ sắt, tràng hoa cái hình ống có 3 răng, tràng hoa lưỡng tính gần như có hình trụ, 5 răng, 5 nhị, bầu hình trụ, hơi có lông (hình 1.2)[1-3] Quả bế, có chùm lông ở đỉnh. Toàn cây có lông trắng mềm và thơm như long não. [1-3] Mùa hoa quả vào tháng 3-5. [1-3] HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 1 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) Hình 1.1 - Cây đại bi. HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 2 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) Hình 1.2 - Hoa cây đại bi. HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 3 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) 1.1.3 Phân bố sinh thái Cây đại bi phân bố ở nhiều nước như Trung Quốc, Việt Nam và các nước nhiệt đới Nam Á, từ Ấn Độ qua Malaysia, Inđônêxia, Philippin… Ở nước ta cây mọc hoang khắp nơi ở trung du, đồng bằng, thường gặp ven đường, quanh làng, trên các đồng cỏ... Cây đại bi thường mọc ở những đồi núi đã phát quang có nhiều ánh sáng, không thấy trong rừng sâu, thường mọc thành bãi khá rộng, vì chưa có sự khai thác nên chưa thống kê được trữ lượng.[2,3] 1.1.4 Tính vị và công năng Ở Việt Nam theo kinh nghiệm dân gian, cây đại bi được dùng để chữa trị rất nhiều bệnh: cảm cúm, ho, viêm họng, long đờm, sổ mũi, đau răng, chân răng loét, đau ngực, đau bụng, đau dạ dày, trị co thắt, sản hậu, đau lưng, đau bụng sau khi sinh, đau bụng kinh, cảm mạo, đau dạ dày, đầy bụng chứng khó tiêu, tiêu chảy, dùng ngoài chữa vết thương, chấn thương, chữa đinh nhọt, viêm mủ da, ngứa da, tan máu bầm, chữa ngất hôn mê ... Lá cây đại bi có tính kháng khuẩn, chống nấm, giải nhiệt, hạ sốt và làm giảm đau. Ngoài ra thuốc đắp từ lá cây đại bi giã nhỏ còn được dùng để điều trị bệnh trĩ. Giã nhỏ lá cây, trộn chung với rượu còn được dùng để xoa bóp cho trường hợp đau cơ, đau khớp. Lá cây đại bi còn dùng để tắm cho em bé và phụ nữ sau khi sinh. Nước sắc từ lá và rễ dùng để giảm sốt và đau dạ dày.[1-3] Ở Ấn Độ, người ta dùng đại bi làm thuốc chữa trạng thái tâm thần bị kích thích, chữa chứng mất ngủ và bệnh cao huyết áp. Liều dùng 6-12 g lá, 15-30 g rễ hoặc dùng toàn thân sắc uống. Dùng ngoài lấy lá giã hoặc nấu lấy nước tắm có thể làm thuốc ngâm rượu để xoa bóp chỗ đau...[28, 34] Ở Philippin, cây đại bi (Sambong) được biết đến như là thuốc lợi tiểu, dùng để điều trị sỏi thận, dùng giảm huyết áp, điều trị tiêu chảy, bệnh lỵ và còn làm thuốc long đờm. Lá của cây đại bi cũng được dùng như trà tại Philippin.[29] Sau đây là một số bài thuốc theo đông y để chữa bệnh bằng cây đại bi: HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 4 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) Chữa viêm họng mãn tính, viêm amidan: mai hoa phiến 1g, phèn chua phi khô 2,5g, hoàng bá đốt thành than 2,0 g, đăng tâm thảo đốt thành 3,0 g, tất cả tán nhỏ, mỗi lần dùng 3-4 g thổi vào cổ họng.[38] Chữa chứng phong cấm khẩu, hôn mê: mai hoa phiến xát mạnh vào chân răng.[38] Chữa ho: lá đại bi 200 g, lá chanh 50 g, rễ cà gai leo 100 g, rễ thủy xương bồ 100 g, củ sả 100 g, trần bì 50 g, tất cả phơi khô, cắt nhỏ nấu với nước 2 lần để được 700 ml dung dịch, lọc, rồi thêm 300 ml xi rô để được 1 lít cao. Ngày uống 40 ml, chia làm 2 lần.[38] Chữa cảm ngất không tỉnh, phong thấp hoặc bị thương đau nhứt, đau bụng lạnh da, đi ngoài: dùng 20-30 g lá sắc uống hoặc dùng tinh dầu mỗi lần uống 6 giọt, uống 3-4 lần.[38] Chữa bị thương sưng đau, lở ngứa: dùng lá đại bi nấu nước ngâm rửa chỗ đau và giã nát lá đắp vào chỗ đau.[38] Chữa cảm mạo, ho, nóng sốt: dùng 5-12 g lá đại bi nấu nước uống. Có thể nấu nước xông, dùng riêng hay phối hợp với các loại lá khác có tinh dầu. Dùng lá phối hợp với một số dược liệu khác có tinh dầu lá chanh, lá bưởi, lá sả mỗi thứ một nắm. Tất cả cho vào nồi nước đun sôi rồi xông. Khi xông cần ngồi nơi kín gió. Dùng khăn trùm kín cả người và nồi nước xông, hơi nước có chất thơm bốc lên làm ra mồ hôi. Xông xong dùng khăn lau khô hết mồ hôi, bệnh nhân cảm thấy dễ chịu ngay, hoặc chữa ho theo cách sau: lá đại bi 200 g, lá chanh 50 g, rễ cà gai leo 100 g, rễ thuỷ xương bồ 100 g, củ sả 100g, trần bì 50 g, tất cả phơi khô, cắt nhỏ nấu với nước 2 lần để được 700 ml dung dịch, lọc, rồi thêm 300 ml xi rô để được 1 lít cao. Ngày uống 40 ml, chia làm 2 lần.[37] Chữa bệnh đau chân răng thối loét: mai hoa băng phiến và phèn phi mỗi lượng bằng nhau rắc vào chỗ đau.[37] Chữa long đờm: lá đại bi giã nát với lá câu đằng đắp.[37] Chữa đau bụng kinh: dùng rễ đại bi 30 g, ích mẫu 15 g sắc uống.[37] HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 5 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) Chữa ghẻ: lá đại bi tươi và lá hồng bì dại, mỗi thứ một nắm, rửa sạch, giã nát lấy nước đặc bôi.[37] Chữa cảm cúm, nhức đầu: lá quýt và những loại lá thơm khác như sả, cúc tần, đại bi, hương nhu, lá bưởi, lá chanh..., đun nước uống và xông cho ra mồ hôi.[26] Chữa cảm cúm bằng cách xông, nồi nước xông gồm: lá tre, lá bưởi, lá sả, cúc tần, hương nhu mỗi thứ 20 g, tỏi 2-3 nhánh, đập giập. Tùy theo hoàn cảnh sẵn có của từng nơi, có thể thay thế bằng nhiều loại lá thơm khác như bạc hà, chanh, tràm, bạch đàn, đại bi, long não. Tất cả nấu với nước đến sôi, rồi xông từ từ cho hơi nước tỏa khắp thân thể cho ra mồ hôi trong 5-10 phút. Nằm nghỉ, đắp chăn tránh gió lạnh.[29] Chữa thấp khớp: đại bi (thân, rễ) khô 20 g, ké đầu ngựa 10 g, bạch chỉ 20 g, thiên niên kiện 20 g: sắc uống ngày 1 thang.[30] 1.2 Một số nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học 9 Cây đại bi được thu thập ở 3 tỉnh (Hà Giang, Hà Nội, Đắc Lắc) cho thấy thành phần chính: borneol 57,82%, β-caryophyllen 8,27%, Δ-cadinol 7,95%, và caryophyllen oxit 3,10% (thu hái ở Hà Giang); borneol 50,57%, camphor 18,71%, β-caryophyllen 10,06%, Δ-cadinol 3,14%, patchoulen 2,99%, và veridiflorol 2,01% (thu hái ở Hà Nội); camphor 70,05%, β-caryophyllen 10,54%, borneol 5,70% và carvacrol 5,70% (thu hái ở Đắc Lắc).[4] 9 Năm 1985, từ lá cây đại bi các nhà khoa học Thái Lan đã cô lập được hợp chất cryptomeridiol là thành phần chính của thuốc chống co thắt. [24] Hình 1.3 - Công thức cấu tạo của cryptomeridiol. HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 6 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) 9 Năm 1988, lá cây đại bi thu thập từ Jakarta, Indonesia, cô lập được 5 sesquiterpen có hoạt tính chống lại tế bào bạch cầu (L-1210), những sesquiterpen này có nồng độ ức chế (L-1210) từ 5-10 μg/ml.[11] Hình 1.4 - Công thức cấu tạo các sesquiterpen. 9 Năm 1992, nhóm các nhà khoa học Ấn Độ cô lập 3 flavonoid mới từ cao cloroform của cây đại bi: (2R,3R)-5’-metoxy-3,5,7,2’-tetrahydroxyflavon; (2S)5,7,2’,5’- tetrahydroxyflavon và 7,5’-dimetoxy-3,5,2’-trihydroxyflavon.[7] 9 Năm 2000, từ cao hexan (9,6 g) các tác giả người Thái Lan thu được 4 hợp chất: borneol; 5-hydroxy-7-metoxychromon; 5-hydroxy-3,7,3’,4’-tetrametoxyflavon và (2R,3R)-3,5,3’-trihydroxy-7,4’-dimetoxydihydroflavonol, trong đó hợp chất 5hydroxy-7-metoxychromon được xác nhận là hợp chất đầu tiên cô lập được từ cây đại bi.[32] HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 7 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) Hình 1.5 - Công thức cấu tạo của 5-hydroxy-7-metoxychromon. Hình 1.6 - Công thức cấu tạo của 5-hydroxy-3,7,3’,4’-tetrametoxyflavon. 5' H3CO 9 O 1' 3' 2 7 10 3 5 OCH3 OH OH OH O Hình 1.7 - Công thức cấu tạo của (2R,3R)-3,5,3’-trihydroxy-7,4’dimetoxydihydroflavonol. 9 Năm 2003, các thử nghiệm về hoạt tính chống oxy hóa các cao thô của cây đại bi cho kết quả cao metanol > cao cloroform > cao eter dầu hỏa. Cao metanol chứa nhiều polyphenol nhất. Thử nghiệm cũng cho kết quả cao chứa nhiều polyphenol sẽ HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 8 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) có hoạt tính chống oxy hóa mạnh. Hoạt tính chống oxy hóa của các hợp chất cô lập được từ cây đại bi (nồng độ 5, 2 x10-5 M) cho thấy tamarixetin có hoạt tính mạnh nhất: tamarixetin > rhamnetin > BHT > luteolin > BHA > α-tocopherol > quercetin > 5,7,3’,5’-tetrahydroxylflavanon > blumeatin > dihydroquercetin-7,4’-dimetyl eter > dihydroquercetin-4’-metyl eter.[17] 9 Năm 2004, từ lá khô cây đại bi (189g), nhóm các nhà nghiên cứu thuộc trường đại học Malaysia đã cô lập được một flavonoid mới đó là 3-O-7’’-biluteolin (800 mg), cùng với 3,4’,5-trihydroxy-3’,7-dimetoxyflavanon (500 mg) và 3,4’,5trihydroxy-7-metoxyflavanon (100 mg).[6] OH OH 3' HO 9 O 1' OH 5' 2 10 5 OH O 3 OH 3''' 7 O 9'' O 1''' 5''' 2'' 7'' 3'' 10'' 5'' OH O Hình 1.8 - Công thức cấu tạo của 3-O-7’’-biluteolin. 9 Gốc tự do với hoạt tính oxi hóa cao là một trong những nguyên nhân gây nên những căn bệnh nghiêm trọng như lão hóa, tim mạch, ung thư, tiểu đường... Chất chống oxy hóa có nguồn gốc từ tự nhiên được biết hiện nay α -tocopherol lại có hoạt tính thấp hơn chất oxy hóa tổng hợp BHA, BHT. Vì thế việc tìm kiếm các chất chống oxy hóa nguồn gốc từ tự nhiên có hoạt tính cao hơn α -tocopherol, BHA và BHT là một trong những vấn đề cần thiết. Năm 2004, các nhà khoa học thuộc trường đại học dược và trường đại học hóa ở Malaysia đã tiến hành khảo sát thành HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 9 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) phần hóa học trên lá cây đại bi và đã cô lập được 11 flavonoid: velutin và dihydroquercetin-7,4’-dimetyl eter từ cao eter dầu, blumeatin và luteolin-7-metyl eter từ cao cloroform và ombuin, tamarixetin, rhamnetin, luteolin, luteolin-7-metyl eter, quercetin, 5,7,3’,5’-tetrahydroxyflavanon, blumeatin và dihydroquercetin-4’metyl eter từ cao metanol. Tiến hành thử nghiệm hoạt tính ức chế gốc tự do DPPH của 11 flavonoid trên cho kết quả khả quan như sau: quercetin > rhamnetin>luteolin > luteolin-7-metyl eter> l-ascorbic acid > blumeatin > BHA > 5,7,3’,5’tetrahydroxyflavanon > tamarixetin > BHT > α -tocopherol> dihydroquercetin-4’metyl eter > dihydroquercetin-7,4’-dimetyl eter.[18] Khung A R1 R2 Velutin H Ombuin R3 R4 OCH3 OCH3 OH OH OCH3 OH OCH3 Tamarixetin OH OH OH OCH3 Rhamnetin OH OCH3 OH OH Luteolin H OH OH OH Luteolin-7-metyl eter H OCH3 OH OH Quercetin OH OH OH OH HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 10 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) Khung B R1 R2 R3 R4 5,7,3’,5’-tetrahydroxyflavanon H OH H OH Blumeatin H OCH3 H OH Dihydroquercetin-7,4’-dimetyl eter OH OCH3 OCH3 H Dihydroquercetin-4’-metyl eter OH OH OCH3 H 9 Năm 2005, nhóm nghiên cứu chuyên ngành huyết học xã hội Mỹ, đã công bố kết quả về khả năng ngăn chặn các tế bào ung thư máu bởi dihydroflavonol chiết xuất từ cây đại bi.[13] Hình 1.9 - Công thức cấu tạo của dihydroflavonol. 9 Năm 2005, nghiên cứu về khả năng ức chế enzym XO, trong điều trị bệnh gút, trên các cao của cây đại bi cho kết quả: cao metanol > cao cloroform > cao eter dầu. HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 11 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) Những flavonoid cô lập từ cao metanol có khả năng ức chế enzym XO cao hơn acid ascorbic (vitamin C) nhưng thấp hơn allopurinol. [39] 9 Năm 2005, thử nghiệm trên cao thô từ của cây đại bi với khả năng ngăn ngừa gốc tự do superoxid cho kết quả cao metanol ức chế cao nhất (93,91 ± 1,37%), cao cloroform ức chế (84,58 ± 1,51%), còn cao eter dầu hỏa không có hoạt tính. Những flavonoid cô lập từ cây đại bi cũng được thử khả năng ngăn chặn gốc tự do superoxid, trong đó hoạt tính của quercetin > luteolin > 5,7,3’,5’- tetrahydroxyflavanon > blumeatin > rhamnetin > tamarixetin > luteolin-7-metyl eter > dihydroquercetin-4’-metyl eter > dihydroquercetin-7,4’-dimetyl eter., kết quả cho thấy quercetin có hoạt tính cao nhất. Thử nghiệm này đưa đến kết luận là những flavonoid có nhiều nhóm hydroxyl có hoạt tính ngăn ngừa gốc tự do superoxit cao hơn những flavonoid chứa nhóm metyl.[10, 14] 9 Năm 2005, nhóm tác giả Ragasa đã cô lập được các hợp chất icthyothereol acetat (a), cryptomertidiol (b), lutein và β-caroten từ lá cây đại bi. Thử nghiệm chỉ ra hợp chất (a) có hoạt tính cao hơn hợp chất (b) đối với các chủng nấm Aspergillus niger, Trichophyton mentagrophytes và Candida albicans. Cả hai hợp chất đều không có hoạt tính với các chủng nấm Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis và Escherichia coli.[23] 9 Năm 2005, các tác giả thuộc trường đại học Chiba (Nhật bản) đã cô lập được 2 ester sesquiterpenoid mới và 9 flavonoid từ cây đại bi. Thử nghiệm trên tế bào bạch cầu cho kết quả: hợp chất (VII) có hoạt tính (IC50=26,2 μM) trong khi hợp chất (VI) không có hoạt tính (IC50>70 μM). Hai sesquiterpenoid mới này đều không có hoạt tính ức chế plasmin (enzym phân giải protein, còn gọi là fibrolysin). Thử nghiệm hoạt tính ức chế plasmin trên 9 flavonoid cô lập được từ cây đại bi cho kết quả (hình 1.11). Flavonoid (XII) và (XIII) có hoạt tính ức chế plasmin cao nhất (IC50=1,5 và 2,3 μM).[22] HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 12 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) Hình 1.10 - Công thức cấu tạo của 2 ester sesquiterpenoid. R1 (VIII) (IX) (X) HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương H Me Me R2 OH OH H 13 R3 Me Me H IC50 (μM) >300 44,5 30,5 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) 5' R1O 7 O 9 2 3 10 5 1' OR3 3' OR4 R2 OH O (XI) (XII) (XIII) (XIV) (XV) (XVI) R1 R2 R3 H Me Me Me Me Me OMe Me OMe H H H OMe Me OMe H H H IC50 (μM) R4 H H H H Me Me 47,3 1,5 2,3 29,1 >300 56,4 Hình 1.11- Các flavonoid cô lập từ cây đại bi và giá trị IC50 của chúng. 9 Năm 2007, hợp chất luteolin cô lập từ lá cây đại bi có khả năng kháng một số chủng nấm: Aspergillus niger, Trichophyton mentagrophytes và Candida albicans.[5] OH OH 5' HO 9 O 2 7 1' 3' OH 3 10 5 OH O Hình 1.12 - Công thức cấu tạo của luteolin. 9 Năm 2008, các thử nghiệm trên chuột và người cho thấy cây đại bi còn có khả năng ức chế tế bào ung thư gan, một trong 3 loại ung thư phổ biến, mà không gây độc tính.[21,20] HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 14 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) 9 Năm 2009, thành phần hóa học cây đại bi được các nhà khoa học Bangladesh phân tích và cho kết quả ở bảng 1.1.[8] Bảng 1.1- Thành phần hóa học của lá cây đại bi. STT Thành phần hóa học % STT Thành phần hóa học % 1 α-Pinen 0,48 26 Aromadendren 2,91 2 Camphen 0,47 27 Patchoulen 0,11 3 β-Pinen 1,16 28 α-Selinen 0,32 4 1-Octen-3-ol 0,71 29 γ-Muurolen 0,31 5 β-Myrcen 0,06 30 δ-Cadinen 0,26 6 6-Undecanol 0,11 31 Epicedrol 0,49 7 Limonen 0,19 32 Neocloven, dihydro 0,10 8 (E) Ocimen 1,16 33 β-Elemen 1,23 9 Linalool 1,31 34 Geranyl iso-valerat 0,07 10 Camphor 0,11 35 Ledol 7,12 11 Borneol 33,22 36 Germacren -D-4-ol 0,22 12 Cuminal 0,06 37 Caryophyllen oxit 4,07 13 Perillaldehydre 0,22 38 Guaiol 3,44 14 Neryl acetat 0,4 39 Globulol 1,12 15 Perillol 0,09 40 2(1H)-Naptalen, octahydro-4-5a-metyl-7(1-metyletyl) 0,61 16 Acid acetic 2,08 41 1,1-Dimetyl adamantan 0,86 17 Thujopsen-13 4,42 42 γ-Eudesmol 3,18 18 Aromadendren, dehydro 0,12 43 Tetracyclo [6,3,2,0,(2.5).0(18) 1,80 0,75 44 19 20 21 22 Guaina-3,9-dien ρ-Selinen 3-Adamantancacboxylic acid phenylester Cyclobexen, 1-(2-metyl-2cyclopentenyl)-1- HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 0,18 45 0,28 46 0,1 47 15 4,4-Demetyladamanlaer-2-ol Cycloisolongifolen, 8,9-dehydro Carotol Aromadendren oxit 1,10 0,16 0,27 0,17 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) Dimetoxyduren 23 3,59 48 Adamantan, cyclopropyleden 0,11 24 Caryophyllen 8,24 49 Isopatchoulan 0,13 25 α-Caryophyllen 1,19 50 Phytol 4,63 1.3 Hoạt tính ức chế enzym Xanthine oxidase 1.3.1 Enzym Xanthine oxidase Xanthine oxidase (XO) là một enzym flavoprotein hoạt tính cao, thường tồn tại dưới dạng homodimer, mỗi đơn vị nhỏ có chứa một nguyên tử molybden, sắt (ΙΙ) sulfur và một phân tử FAD (flavin adenine dinucleotide). Enzym này được tìm thấy trong hầu hết cơ thể vi khuẩn và người. Nó xúc tác cho quá trình oxy hóa hypoxanthine thành xanthine và xanthine này thành acid uric (sơ đồ 1.1).[9] O HN N O N + O2 N H XO HN O Hypoxanthine O H N N + O2 + H2O HN XO N N O N N H H H H Acid uric Xanthine O enol hóa OH OH N N HO O N N N - N H HO Urat OH N N H Acid uric Sơ đồ 1.1 - Quá trình oxy hóa của hypoxanthine và xanthine bằng xúc tác XO. 1.3.2 Vai trò enzym XO trong bệnh gút và các bệnh lý khác Gút là một căn bệnh phổ biến trên thế giới, gây ra do các tinh thể natri urat đóng trong các khớp xương và những mô khác khi bão hòa urat trong máu. Chế độ dinh dưỡng trong các thức ăn giàu acid nucleic như: thịt, đậu, đồ biển, và các thức ăn lên men gây nên chứng cao acid uric trong máu và nếu không kịp bài HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 16 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) tiết acid uric sẽ dẫn đến bệnh gút. Trong giai đoạn cuối của quá trình trao đổi chất, XO xúc tác cho quá trình oxy hóa hypoxanthine thành xanthine và thành acid uric. Trong hầu hết loài động vật có vú đều chứa enzym uricase, enzym này xúc tác cho quá trình chuyển hóa acid uric thành allantoin, là hợp chất có tính phân cực cao, tan trong nước, do đó được đào thải ra ngoài một cách dễ dàng. Ở người vì thiếu enzym uricase nên quá trình trao đổi chất chỉ tạo ra acid uric. Mà acid uric này lại tan ít trong huyết tương máu và khi nồng độ trên 7 mg/dl sẽ làm nồng độ acid uric trong máu cao dẫn đến bệnh gút. [27, 35, 36] Ngoài ra các tác nhân oxi hóa trung gian (ROIs), gốc tự do anion superoxit hay hydrogen peroxit, được sinh ra bởi XO liên quan đến những tình trạng bệnh lý khác như: viêm gan, viêm nhiễm, ung thư, tiểu đường và lão hóa (sơ đồ 1.2).[9] Vì vậy sự ức chế XO cần thiết trong việc điều trị bệnh gút và những căn bệnh liên quan khác. O2 XO e- O2-. SOD e- NOS H2O2 Fe2+ Cu2+ . NO . OH ONOO- Lipit, protein, DNA Viêm gan, ung thö... Sơ đồ 1.2 - Tác nhân oxy hóa trung gian (ROIs) và sự tấn công lên các phân tử sinh học. HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 17 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) 1.3.3 Triệu chứng bệnh gút Bệnh gút là một trong những bệnh thấp khớp gây đau đớn nhất, do ứ đọng những tinh thể acid uric nhọn như kim ở tổ chức liên kết, ở ổ khớp hay cả hai. Sự ứ đọng này dẫn tới viêm khớp với các triệu chứng sưng, nóng, đỏ, đau và cứng khớp. Quá nhiều tinh thể tích tụ ở khoang khớp sẽ gây viêm. Sự ứ đọng acid uric có thể ở dạng cục dưới da quanh khớp và cả ở vành tai. Ngoài ra, tinh thể acid uric còn có thể tích tụ ở thận và gây ra sỏi thận. Gút cũng có thể phát triển ở khớp bàn chân, cổ chân, gót chân, đầu gối, cổ tay, các ngón tay và khuỷu tay. Khoảng 75% số bệnh nhân bị bệnh gút tiên phát ở khớp ngón chân cái.[36] Tình trạng này mất đi rồi lại tái phát, bệnh nhân đau rất dữ dội, đến mức không đi lại được. Các triệu chứng này có thể bị bác sĩ chẩn đoán nhầm là nhiễm trùng và cho dùng thuốc kháng sinh. Nếu không được chẩn đoán đúng và điều trị hợp lý, bệnh sẽ lan dần sang các khớp khác, gây biến dạng, lở loét và có khi làm mất chức năng vận động khớp. Lâu ngày, chất acid uric sẽ làm suy thận và có thể dẫn đến tử vong. Bệnh có thể diễn biến qua 4 giai đoạn:[33] Giai đoạn tăng acid uric trong máu, ngoài ra không có triệu chứng gì khác. Gút cấp tính hay viêm khớp do gút cấp: tăng acid uric đã tạo nên các tinh thể ở các khoang khớp, gây đau đột ngột và sưng khớp, có thể có cảm giác nóng và rất đau khi sờ mó. Cơn đau cấp thường xảy ra về ban đêm và đau do những sự cố gây stress, do rượu hay có bệnh nào đó. Đau thường giảm đi trong vòng 3-10 ngày, kể cả khi không điều trị và cơn đau tiếp theo có thể không xảy ra trong nhiều tháng hay nhiều năm. Tuy nhiên, theo thời gian, những cơn đau có thể kéo dài hơn và thường xuyên hơn. Giữa các đợt đau khớp: có thể không có triệu chứng gì và chức năng khớp vẫn bình thường. Bệnh gút mãn tính: giai đoạn khó chịu nhất của bệnh gút và thường kéo dài nhiều năm, có khi tới 10 năm. Thường xuyên đau ở khớp bị bệnh và đôi khi đau cả ở thận. Điều trị đúng thì phần lớn bệnh nhân không phát triển bệnh tới giai đoạn này. HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 18 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) Bệnh gút khi chuyển sang mãn tính thì người bệnh bị viêm ở nhiều khớp, biến dạng khớp, teo cơ và cứng khớp, nổi các cục u (tophi) ở quanh các khớp ngón chân, ngón tay, gối. Các cục u này có thể bị viêm nhiễm, phải cắt lọc. Bệnh còn có thể gây sỏi thận (biểu hiện bằng cơn đau quặn thận), hay biến chứng suy thận, đây là biến chứng nặng của bệnh gút, mà lúc đầu tiềm tàng, không có biểu hiện lâm sàng, nhưng sẽ tăng dần và không hồi phục, đây là nguyên nhân chính gây tử vong ở người bệnh gút. Ngoài ra, khoảng 1/3 số bệnh nhân gút có kèm bệnh lý về tim mạch (do tăng lipid máu, béo phì).[33] Hình 1.13 - Tinh thể urat đóng ở các khớp xương của người mắc bệnh gút. Hình 1.14 - Tổn thương ở tay của người mắc bệnh gút. 1.3.4 Điều trị bệnh gút Dùng thuốc giảm đau hay kháng viêm như colchicine, indomathacine trong điều trị những cơn đau dữ dội do gút cấp tính gây ra. Còn trong việc điều trị lâu dài bệnh gút, người ta sử dụng thuốc làm tăng sự bài tiết acid uric qua thận như thuốc probencid, sulfinpyrazon (anturan); hoặc thuốc làm giảm acid uric máu gồm nhóm thuốc ức chế XO, làm giảm việc tổng hợp acid uric như allopurinol, thiopurinol; nhóm thuốc làm tăng phân hủy acid uric là enzym uricase được chiết xuất từ nấm Aspegilus flavus có tác dụng làm chuyển hóa acid uric thành allantoin. HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 19 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai Khảo sát thành phần hóa học cây đại bi (Blumea balsamifera), họ cúc (Asteraceae) Tuy nhiên, các nhóm thuốc trên cũng gây ra các phản ứng phụ: thuốc colchicine gây đau bụng, buồn nôn, tiêu chảy, rụng tóc và buốt xương; thuốc allopurinol, thiopurinol gây dị ứng, nổi mẩn da, rối loạn tiêu hóa, viêm gan; thuốc probenecid, sulfinpyrazon (anturan) gây phản ứng dị ứng, rối loạn tiêu hóa, chán ăn, buồn nôn, đau dạ dày, tiêu chảy.[18,27,36] Vì vậy, ngày nay người ta muốn tìm những loại thuốc mới có hiệu quả chữa bệnh cao nhưng phải hạn chế được những tác dụng phụ.Sulfinpyrazone Đã có nhiều nghiên cứu quá trình ức chế XO được báo cáo. Hầu hết các dẫn xuất purin, pyrimidin, benzothiazinon, imidazol và triazol được tổng hợp nhân tạo với nitrogen dị vòng. Còn những hợp chất như flavonoid, coumarin, xanthine và các polyphenol khác thì có nguồn gốc từ thiên nhiên.[9] Ức chế enzym XO là mục tiêu điều trị bệnh gút và những căn bệnh liên quan khác như chứng viêm nhiễm, ung thư... Allopurinol, một purin nhân tạo, được biết như chất ức chế XO được dùng trong lâm sàng để điều trị chứng cao acid uric trong máu và bệnh gút, nhưng lại có nhiều tác dụng phụ khó chịu dạ dày, nhức đầu, tiêu chảy và ngứa...[36] vì thế đã không ngừng thôi thúc các nhà khoa học nghiên cứu để cô lập và tổng hợp ra những loại thuốc ức chế XO khác hiệu quả hơn. HVCH: Nguyễn Thị Mai Hương 20 GVHD: TS. Nguyễn Thị Thanh Mai