Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  +  VŨ ĐÌNH DOANH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CÂY DÂY THÌA CANH (GYMNEMA SYLVESTRE(RETZ.)), HỌ THIÊN LÝ Ở THÁI NGUYÊN. Chuyên ngành : Hoá học Hữu cơ Mã số : 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SỸ HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa học : TS. NGUYỄN QUYẾT TIẾN Thái Nguyên: 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU Nền Y dược học cổ truyền ở Việt Nam đã có từ bao đời nay, hiện nay vẫn đang được coi là một trong những phương pháp chữa bệnh có vai trò và tiềm năng to lớn trong sự nghiệp bảo vệ và phòng chống các loại dịch bệnh phục vụ sức khỏe cho nhân dân của Nhà nước ta. Từ nhiều thế kỷ nay, những bài thuốc Y học cổ truyền được coi như một kho tàng dược liệu quí báu. Đảng và Nhà nước đã xây dựng một chiến lược phát triển Y học cổ truyền trong đó y tế phối hợp với các ngành khoa học tự nhiên, các tổ chức xã hội nghiên cứu, kế thừa, bảo tồn và phát triển nhằm xây dựng nền y dược học Việt Nam ngày càng khoa học hiện đại nâng cao tính khoa học và phát huy tiềm năng Y học cổ truyền trong công tác chăm sóc sức khoẻ nhân dân. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, gió mùa nên được thừa hưởng nguồn động thực vật vô cùng phong phú và đa dạng sinh học với nhiều cây dược liệu quí. Các hợp chất thiên nhiên thể hiện hoạt tính sinh học rất phong phú và là một trong những định hướng làm chất dẫn đường để các nhà khoa học có thể tổng hợp ra nhiều loại hoạt chất mới chống lại các bệnh hiểm nghèo, các chất bảo quản thực phẩm cũng như các chế phẩm phục vụ nông nghiệp có hoạt tính sinh học cao ít ảnh hưởng đến môi trường. Việc sử dụng các loại thuốc thảo dược theo cách cổ truyền hay từ các hợp chất nguồn gốc tự nhiên có xu hướng ngày càng tăng đã chiếm một vị trí quan trọng trong nền Y học (Các thuốc chữa bệnh có nguồn gốc tự nhiên chiếm tới 60% [13]). Chế phẩm thảo dược dù chỉ có một hoặc nhiều loại dược liệu đều là hỗn hợp của nhiều hợp chất khác nhau và trong mọi trường hợp hầu hết còn chưa xác định được rõ hoạt chất chính của chúng. Vì vậy, những bài thuốc sử dụng thảo dược hay những cây dược liệu là đối tượng để cho các nhà khoa học nghiên cứu một cách đầy đủ về bản chất các hoạt chất có trong cây cỏ thiên nhiên. Từ đó định hướng cho việc nghiên cứu, gieo trồng, thu hoạch, chiết xuất ra các loại hoạt chất mới hay bằng con đường bán tổng hợp để tạo ra những chất Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 có hoạt tính sinh học cao, nhanh chóng đưa vào công tác chữa trị nhiều loại bệnh thông thường cũng như nan y. Chính vì vậy, việc nghiên cứu hóa thực vật những cây cỏ thiên nhiên có một ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao. Gần đây, việc nghiên cứu và chiết xuất thành công axit shikimic từ cây Hồi Lạng sơn (Illicium verum), nguyên liệu ban đầu để sản xuất tamiflu (oseltamivir photphat) làm thuốc trị dịch cúm gia cầm H5N1, hay như chè Mallotus từ cây Ngũ gia bì (Mallotus apellta) trong việc hỗ trợ và điều trị ung thư ở Việt Nam là những ví dụ cụ thể cho hướng nghiên cứu này… Những kết quả nói trên có phần đóng góp xứng đáng của các nhà khoa học thuộc nhiều chuyên ngành như sinh học, hoá học, công nghệ học v.v Theo điều tra xã hội học toàn quốc năm 2002, tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường của người từ 30 tuổi đến 64 tuổi của Việt Nam là 2,7% (gần 2 triệu người), riêng khu vực thành thị tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường là 4,4%, trong đó tỷ lệ bệnh nhân chưa chuẩn đoán bệnh và điều trị là 64,6%. Nếu không được phát hiện và điều trị kịp thời, bệnh dễ gây ra những biến chứng nguy hiểm, 44% người bệnh tiểu đường ở nước ta bị biến chứng thần kinh, 71% biến chứng về thận, 8% bị biến chứng về mắt. Ngoài ra còn các biến chứng về tim mạch, khớp… Các biến chứng này thường tạo nên các di chứng nguy hiểm có thể dẫn đến tàn phế suốt đời hoặc tử vong. Tiếp tục theo hướng nghiên cứu nói trên, cây Dây thìa canh hay còn gọi là Dây muôi, với danh pháp khoa học là Gymnema sylvestre (Retz.), thuộc họ Thiên lý (Asclepiadaceae) thuộc loại thực vật của Việt nam, lại là cây thuốc dân gian có tác dụng chống đái tháo đường tốt, chế phẩm Diabetna chiết xuất từ cây này đã được sử dụng để điều trị các bệnh nhân đái tháo đường tại Việt Nam. Đã có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần hóa học của nó được công bố kể cả trong và ngoài nước, tuy nhiên cũng còn rất nhiều khía cạnh cần được tiếp tục nghiên cứu kỹ lưỡng hơn kể cả thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của cây Dây thìa canh. Do vậy, chúng tôi đã chọn đề tài với tên: “Nghiên cứu thành phần hoá học cây Dây thìa canh (Gymnema sylvestre (Retz.)), họ Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 Thiên lý ở Thái Nguyên” là nội dung chính của luận văn. Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1. CÁC THỰC VẬT CHI LÕA TI (GYMNEMA) VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CHÚNG 1.1. Khái quát về các thực vật chi Gymnema Dây thìa canh hay còn gọi là Dây muôi, với danh pháp khoa học là Gymnema sylvestre (Retz.), chi Lõa ti (Gymnema), họ Thiên lý (Asclepiadaceae), bộ Long đờm (Gentianales), lớp Hai lá mầm (Magnoliopsida), ngành Thực vật có hoa; Mộc lan, giới Thực vật Hạt kín (Magnoliophyta). Ở Việt Nam, chi Lõa ti (Gymnema) có khoảng 8 loài [1, 2]. Cây thường mọc trong các bờ bụi, hàng rào tại một số nơi ở miền Bắc Việt Nam từ Hải Hưng, Hải Phòng, Hà Bắc, Ninh Bình, Thanh Hoá, Kon Tum, … Ngoài ra, còn phân bố ở Trung Quốc, Ấn Độ, Inđônêxia. Dây thìa canh được thu hái các bộ phận của toàn cây quanh năm, dùng tươi hay phơi khô. Bảng 1.1. Danh sách một số loài thực vật chi Lõa ti ở Việt Nam 1 Gymnema albiflorum 2 Gymnema alterniflorum 3 Gymnema foetidum 4 Gymnema griffithii 5 Gymnema inodorum 6 Gymnema latifolium 7 Gymnema reticulatum 8 Gymnema sylvestre Dây thìa canh là thực vật dây leo cao 6-10m, nhựa mủ màu vàng, thân có lông dài 8-12cm, to 3mm, có lỗ bì thưa. Lá có phiến bầu dục xoan ngược thon dài 6-7cm, rộng 2,5-5cm, đầu nhọn, có mũi, gân phụ 4-6 cặp, rõ ở mặt dưới, Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 nhăn lúc khô; cuống dài 5-8mm. Hoa nhỏ, màu vàng, xếp thành xim dạng tán ở nách lá, cao 8mm, rộng 12-15mm; đài có lông mịn và rìa lông; tràng không có lông ở mặt ngoài, tràng phụ là 5 răng. Quả đại dài 5,5cm, rộng ở nửa dưới; hạt dẹp, lông mào dài 3cm. Hoa tháng 7, quả tháng 8. Tính vị, tác dụng: Lá và axit gymnemic có trong nó không có tác dụng kháng khuẩn. Tác dụng phụ của nó biểu hiện bởi các trạng thái làm ăn kém ngon, ỉa chảy, suy nhược. Nó kích thích tim và hệ thống tuần hoàn, gây bài tiết nước tiểu. Thuốc có tác dụng gián tiếp lên sự tiết insulin của tuỵ tạng, làm giảm glucozơ niệu, làm mất vị ngọt của đường và các vị đắng của thuốc đắng trong một vài giờ. Lá cũng có tính chất nhuận tràng do có các dẫn xuất anthraquinon và gây nôn. Rễ cũng có tác dụng gây nôn và long đờm. Đến nay đã có khoảng 70 nghiên cứu cả trong và ngoài nước về Dây thìa canh, bao gồm cả nghiên cứu trên động vật và người, các nghiên cứu đã cho thấy tác dụng giảm đường huyết rất rõ rệt của Dây thìa canh. Ở Việt Nam, thường dùng trị đái đường, với liều 4g lá khô đủ để làm ngưng glucozơ niệu. Lá cũng dùng làm thuốc nhuận tràng, còn dùng tán thành bột để giải độc. Tại Việt Nam, từ năm 2006 các nhà khoa học thuộc Trường Đại học Dược Hà Nội do tiến sĩ Trần Văn Ơn, phụ trách bộ môn Thực vật chủ trì đã lần đầu tiên điều tra phát hiện Dây thìa canh tại một số tỉnh miền Trung và miền Bắc Việt Nam. Nhận thấy đây là một cây thuốc quý, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thu thập mẫu, phân loại, nghiên cứu thành phần hoá học, tổ chức nuôi trồng để tạo nguồn dược liệu sạch, ổn định để sản xuất sản phẩm dạng viên nang tiện sử dụng cho các bệnh nhân đái tháo đường. Kết quả nghiên cứu đề tài được công bố trên tạp chí Dược học - Bộ y tế số 391 tháng 11/2008 cho thấy Dây thìa canh tại Việt Nam cũng cho tác dụng hạ đường huyết như dây thìa canh ở nhiều nước khác. Tác dụng hạ đường huyết của Dây thìa canh có những điểm tương đồng như insulin nhanh: đỉnh tác dụng Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 hạ đường huyết ở 2h và duy trì đến 4h; mức độ hạ đường huyết tương đương ở thời điểm 2h và 4h. Ngoài ra trên một số nghiên cứu khác cho thấy tác dụng giảm cholesterol máu, giảm béo phì cũng rất hiệu quả. Như vậy Dây thìa canh có thể sử dụng điều trị cho cả bênh nhân tiểu đường tuýp 1 hoặc tuýp 2, phối hợp với các thuốc điều trị khác để kiểm soát và làm giảm đường huyết, ổn định kéo dài hàm lượng đường huyết, phòng ngừa biến chứng, giảm cholesterol và lipit trong máu, nâng cao đời sống tình dục của bệnh nhân tiểu đường Nam giới. Hiệu quả rất khả quan đạt được sau đợt dùng 2-3 tháng, kết hợp với chế độ ăn uống và tập thể dục đều đặn. Có thể nói việc phát hiện cây Dây thìa canh tại Viêt Nam - một dược liệu quý, phòng ngừa và hỗ trợ điều trị tiểu đường và giảm mỡ máu, mở ra triển vọng lớn sử dụng các cây thuốc quý Việt Nam phục vụ cho sức khoẻ con người - một hướng giải pháp an toàn lâu dài cho bệnh nhân tiểu đường. Ở Ấn Độ, người ta dùng Dây thìa canh đắp lên vết cắn và dùng sắc uống để trị rắn độc cắn, còn ở Trung Quốc, người ta dùng cả cây bỏ rễ và quả làm thuốc trị phong thấp tê bại, viêm mạch máu, rắn độc cắn, trĩ và các vết thương do dao súng gây ra, dùng diệt chấy rận. Dây thìa canh được biết đến và sử dụng rộng rãi tại nhiều nước như Việt Nam với tên Diabetna, Ấn độ với tên Diabeticin, Mỹ với tên Sugarest, Singapore với tên Glucose care, Nhật Bản, Trung Quốc, Úc… 1.2. Những nghiên cứu hoá thực vật về chi Gymnema Cho đến nay đã có khoảng 8 loài thực vật chi Gymnema được nghiên cứu hoá thực vật [1,2], đã phân lập và nhận dạng được nhiều chất, thuộc các nhóm chất khác nhau: Thành phần hóa học có hoạt tính sinh học chính của Dây thìa canh là các axit gymnemic, một lớp hoạt chất thuộc nhóm saponin triterpenoit. Ngoài ra, cây còn chứa các thành phần khác như flavonoit, anthraquinon, các ancol mạch dài hexatri-acontanol, pentatriacontanol, α và β-chlorophylls, phytin, resin, d-quercitol, axit tartaric, axit formic, axit butyric, các triterpen, các ancaloit… Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 1.2.1. Triterpenoit khung dammaran [4]i[4][ t Từ cây Dây thìa canh (G. sylvestre), người ta đã phân lập được một số hợp chất khung dammaran như sau: Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 1. Gymnemaside VI 20-O-[α-L-Rhamnopyranosyl-(1-6)-β-D- glucopyranoside] Điểm chảy: 188-190 0 C [4] 2. Gymnemaside VII 25-Hydroperoxide, 20-O-[β-D-xylopyranosyl-(1- 6)-β-D-glucopyranoside] Điểm chảy: 185-187 0 C [4] 3. Gypenoside XLV 3-O-β-D-Glucopyranoside, 20-O-[α-L- rhamnopyranosyl-(1-6)-β-D-glucopyranoside] Điểm chảy: 196-198 0 C [14] 4. Gynosaponin E. (Gypenoside V) 3-O-[β-D-Glucopyranosyl-(1-2)-β-D- glucopyranoside], 20-O-[α-L-rhamnopyranosyl- (1-6)-β-D-glucopyranoside] Điểm chảy: 199-201 0 C [15a,b] O O OH OH H HO H O O O OH HO H OH 20 O HO OH OH HO O 19 5. Gymnemaside IV 19-Aldehyde, 3-O-β-D-glucopyranoside, 20-O-[β- O O OH OH H HO H O OH 20 O HO OH OH HO O 19 6. Gymnemaside I 19-Aldehyde, 3,20-di-β-D-glucopyranoside Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 D-xylopyranosyl-(1-6)-β-D-glucopyranoside] Điểm chảy: 256-257 0 C [4] Điểm chảy: 159-161 0 C [21] O O OH OH H HO H O OH 20 O HO OH OH O O OH HO OH O 19 HO 7. Gymnemaside II 19-Aldehyde, 3-O-[β-D-glucopyranosyl-(1-2)-β- D-glucopyranoside], 20-O-β-D-glucopyranoside Điểm chảy: 212-214 0 C [4] O O OH OH H HO H O O O OH HO H OH 20 O HO OH OH O O OH HO OH O 19 HO 8. Gymnemaside V 19-Aldehyde, 3-O-[β-D-glucopyranosyl-(1-2)-β- D-glucopyranoside], 20-O-[β-D-xylopyranosyl-(1- 6)-β-D-glucopyranoside] Điểm chảy: 187-189 0 C [4] O O OH OH H HO H O OH 20 O HO OH OH O O OH HO OH O 19 9. Gymnemaside III 19-Aldehyde, 3-O-[α-L-arabinopyranosyl-(1-2)-β- D-glucopyranoside], 20-O-β-D-glucopyranoside Điểm chảy: 182-184 0 C [11, 19] 10. Gypenoside II 3-O-[β-D-Glucopyranosyl-(1-2)-[α-L- rhamnopyranosyl-(1-6)]-β-D-glucopyranoside], 20-O- [α-L-rhamnopyranosyl-(1-6)-β-D-glucopyranoside] Điểm chảy: 196-198 0 C [4, 14, 17] 1.2.2. Terpenoit khung sterani Từ loài Gymnema alternifolium, các nhà hóa học đã phân lập được một số hợp chất khung steran như sau: [...]... phƣơng pháp nghiên cứu Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 31 1.1 Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phƣơng pháp sử lý mẫu Nguyên liệu để nghiên cứu là cây Dây thìa canh (Gymnema sylvestre (Retz.) Mẫu tươi được thu hái vào tháng 10/2010 tại Phú Lương - Thái Nguyên Mẫu cây đem nghiên cứu hoá thực vật đã được TS Đỗ Hữu Thư, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh... GyM Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 35 Ở đó: GyH: Cặn chiết n-Hexan của cây Gymnemasylvestre (Retz.) GyE: Cặn chiết EtOAc của cây Gymnemasylvestre (Retz.) GyM: Cặn chiết MeOH của cây Gymnemasylvestre (Retz.) Kết quả thu nhận các dịch chiết từ cây Dây thìa canh ở Thái Nguyên được nêu trong bảng 2.1 Bảng 2.1 : Khối lượng các cặn chiết từ Gymnema sylvestre (Retz.)... 66 1.3 Ứng dụng của thực vật chi Gymnema trong thực tế Ở mục 1.2 đề cập đến những nghiên cứu hoá thực vật của chi Gymnema đã chỉ ra tính đa dạng về thành phần hoá học, bao gồm thành phần hóa học có hoạt tính sinh học chính của dây thìa canh là các axit gymnemic, một lớp hoạt chất thuộc nhóm saponin triterpenoit Ngoài ra, cây còn chứa các thành phần khác như terpenoit, flavon, anthraquinon, hexatriacontanol,... Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam xác định tên khoa học là Gymnema sylvestre (Retz.), thuộc họ Thiên lý (Asclepiadaceae) Hình 2.1 Cây Dây thìa canh Hình 2.2 Hoa và quả Dây thìa canh Mẫu thực vật tươi (18kg) được khử men trong tủ sấy 10 phút ở nhiệt độ 110 oC, sau đó được sấy khô đến khối lượng không đổi (độ ẩm < 10%) ở nhiệt độ 60 oC thu được (2kg) mẫu khô 1.2 Phƣơng... metanol) Việc thu nhận các dịch chiết từ cây cây Dây thìa canh (Gymnemasylvestre (Retz.), xem sơ đồ 2.1 Sơ đồ 2.1: Ngâm chiết mẫu cây Dây thìa canh (Gymnemasylvestre (Retz.)) Các phân đoạn dịch chiết nói trên được làm khan bằng Na2SO4 , lọc qua giấy lọc rồi cất kiệt dung môi dưới áp suất giảm, cặn được sấy khô và cân đến khối lượng không đổi Như vậy, từ cây Gymnemasylvestre (Retz.) sẽ có 3 loại cặn chiết... hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 16 33 Alternoside XVIII [4] 3-O-β-D-Glucuronopyranoside, 28-O-β-D-glucopyranoside Điểm chảy: 196-198 0C 34 3,16β,28-Trihydroxy-12-oleanen [4] 3-O-β-D-Glucuronopyranoside Điểm chảy: 198-202 0C 35 Gymnemasaponin V [28] 23,28-Di-O-[β-D-glucopyranosyl-(1-6)-β-D-glucopyranoside] Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên. .. TMS, dung môi CDCl3, CD3OD, DMSO-d6 Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 34 3 Thu nhận các dịch chiết từ cây Dây thìa canh 3.1 Thu nhận các dịch chiết Mẫu cây tươi mới thu hái được sấy khô đem nghiền nhỏ rồi ngâm kiệt với metanol ở nhiệt độ phòng cho đến khi nhạt màu Dịch chiết được cất loại dung môi bằng máy cất quay ở nhiệt độ thấp và áp suất giảm Cặn dịch chiết... Gymnema sylvestre [48] khi cho biết nó có tác dụng kháng các vi Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 30 khuẩn Bacillus pumilis, và cải thiện mức cholesterol và triglycerit trong máu thông qua ảnh hưởng trên một phạm vi rộng của quá trình chuyển hóa lipit [6] Gymnema sylvestre có hoạt tính giảm mỡ rất tốt khi thử nghiệm trên chuột [11] Tuy nhiên, một nghiên cứu khác... các tác dụng phụ Các nhà nghiên cứu Nhật Bản cho biết là không có tác dụng độc hại nào cho chuột được điều trị với Gymnema sylvestre lên đến 1 % khẩu phần ăn uống trong 52 tuần [4] Trong một nghiên cứu khác cũng trên chuột, sử dụng lâu dài bằng dịch chiết lá Gymnema sylvestre không cho thấy bất kỳ ảnh hưởng nào đến huyết học và các thông số sinh hóa của chuột [5] Các nhà nghiên cứu Ấn Độ đã chứng minh... chảy: 221-222 0C Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 23 53 Gymnemasin D [4] 3-O-β-D-Glucuronopyranoside Điểm chảy: 221-222 0C 54 Axit gymnemic VII [4, 14] 3-O-β-D-Glucuronopyranoside Điểm chảy: 222-223 0C 55 Gymnestrogenin [4] (3β,16β,21β,23,28-pentahydroxy-12-oleanen) Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 24 Điểm chảy: 288-289 . tính sinh học của cây Dây thìa canh. Do vậy, chúng tôi đã chọn đề tài với tên: Nghiên cứu thành phần hoá học cây Dây thìa canh (Gymnema sylvestre (Retz. )), họ Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu. NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CÂY DÂY THÌA CANH (GYMNEMA SYLVESTRE( RETZ .)), HỌ THIÊN LÝ Ở THÁI NGUYÊN. Chuyên ngành : Hoá học Hữu cơ Mã số : 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SỸ HOÁ HỌC Người. tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 Thiên lý ở Thái Nguyên là nội dung chính của luận văn. Số hóa bởi Trung tâm Học Liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn