KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA VÀ PHÂN LẬP HỢP CHẤT TỪ CAO HEXANE CỦA RỄ CÂY CỎ TRANH (BẠCH MAO – IMPERATA CYLINDRICA L.)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------ NGUYỄN THỊ KIM QUYÊN KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA VÀ PHÂN LẬP HỢP CHẤT TỪ CAO HEXANE CỦA RỄ CÂY CỎ TRANH BẠCH MAO – IMPER

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

- -

NGUYỄN THỊ KIM QUYÊN

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA VÀ PHÂN LẬP HỢP CHẤT TỪ CAO HEXANE

CỦA RỄ CÂY CỎ TRANH

(BẠCH MAO – IMPERATA CYLINDRICA L.)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH : CỬ NHÂN HÓA DƯỢC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

- -

NGUYỄN THỊ KIM QUYÊN

KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA VÀ PHÂN LẬP HỢP CHẤT TỪ CAO HEXANE

CỦA RỄ CÂY CỎ TRANH

(BẠCH MAO – IMPERATA CYLINDRICA L.)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH : CỬ NHÂN HÓA DƯỢC

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Ts NGUYỄN TRỌNG TUÂN

2017

LỜI CẢM ƠN



Trong suốt khóa học, chúng em đã tích lũy được nhiều kiến thức lý thuyết lẫn kinh nghiệm thực tế và cả những kỹ năng bổ ích, nhân đây chúng

em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

Ts Nguyễn Trọng Tuân, người Thầy luôn quan tâm dìu dắt, hết lòng

chỉ dạy chúng em sau những giờ bận rộn nơi giảng đường Ngoài ra thầy còn truyền đạt kinh nghiệm, tiếp thêm động lực cho chúng em, tạo mọi điều kiện thuận lợi cả vật chất lẫn tinh thần để chúng em hoàn thành thật tốt khóa luận của mình

Ths Lâm Phước Điền, người Thầy cố vấn vẫn luôn quan tâm, dìu dắt

và giúp đỡ mỗi khi chúng em có khó khăn trong học tập từ những ngày đầu bước vào môi trường Đại học xa lạ

Quý Thầy, Cô Khoa Khoa Học Tự Nhiên, những người Thầy, người

Cô đã hết lòng giảng dạy và truyền đạt cho chúng em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu, đồng thời cũng tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành tốt khóa luận

Cảm ơn các anh, chị và bạn bè trong phòng Hóa sinh, Khoa Khoa Học

Tự Nhiên, đã cùng chúng tôi gắn bó và sẵn sàng giúp đỡ nhau trong toàn khóa luận

Cuối cùng, chúng con xin bày tỏ lòng biết ơn và kính yêu sâu sắc đến Ba

Mẹ - những người đã luôn bên cạnh chăm sóc, động viên, chia sẻ và luôn tạo

điều kiện tốt nhất cho chúng con học tập

Xin chân thành cảm ơn!

Trường Đại Học Cần Thơ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Khoa Khoa Học Tự Nhiên Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

Bộ Môn Hóa Học - -

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Cán bộ hướng dẫn: Ts Nguyễn Trọng Tuân

2 Đề tài: Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa và phân lập hợp chất từ cao

hexane của rễ cây cỏ tranh (bạch mao – Imperata cylindrica L.)

3 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Kim Quyên MSSV: B1304092 Lớp: Hóa Dược – Khóa: 39

4 Nội dung nhận xét:

a) Nhận xét về hình thức của LVTN:

b) Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):

 Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:

 Những vấn đề còn hạn chế:

c) Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có):

d) Kết luận, đề nghị và điểm:

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2017

Cán bộ hướng dẫn

Ts Nguyễn Trọng Tuân

Trường Đại Học Cần Thơ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Khoa Khoa Học Tự Nhiên Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

1 Cán bộ phản biện: ………

2 Đề tài: Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa và phân lập hợp chất từ cao

hexane của rễ cây cỏ tranh (bạch mao – Imperata cylindrica L.)

3 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Kim Quyên MSSV: B1304092

Lớp: Hóa Dược – Khóa: 39

4 Nội dung nhận xét:

a) Nhận xét về hình thức của LVTN:

b) Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):

 Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:

 Những vấn đề còn hạn chế:

c) Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có):

d) Kết luận, đề nghị và điểm:

Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2017

Cán bộ phản biện

TÓM TẮT Nghiên cứu thành phần hóa học và khả năng kháng oxy hóa bằng

phương pháp DPPH của cây cỏ tranh (Imperata cylindrica L.) mọc ở Bến Tre

Kết quả cho thấy từ phân đoạn cao chiết hexane của cây Cỏ tranh phân lập

được hợp chất là 1-linoleoyl-2-oleoyl-3-stearoyl-rac-glycerol Cấu trúc của

chất được xác định bằng các phương pháp phổ hiện đại như 1D-NMR, NMR và so sánh với tài liệu đã công bố Hiệu quả loại bỏ gốc tự do hydro ở DPPH của cao ethanol (IC50= 130,06 µg/mL) và ethyl acetate (IC50= 52,7 µg/mL) thấp hơn so với vitamin C (IC50= 5,14 µg/mL) 25,3 và 10,25 lần

2D-Từ khóa: Imperata cylindrica L., glycerol, chất kháng oxy hóa, DPPH

1-linoleoyl-2-oleoyl-3-stearoyl-rac-ABSTRACT From chemical constituents of Imperata cylindrica L growing in Ben Tre province was investigated The result showed that one compound 1-linoleoyl-

2-oleoyl-3-stearoyl-rac-glycerol were isolated from the hexane extract Their

structures were elucidated by modern spectroscopic methods as 1D-NMR, NMR and by comparsion to published data The result also showed that the DPPH scavenging activity of ethanol (IC50= 130,06 µg/mL) and ethyl acetate extract (IC50= 52,7 µg/mL) was 25,3 and 10,25 times lower than that of vitamin C (IC50= 5,14 µg/mL)

2D-Keywords: Imperata cylindrica L., glycerol, antioxidant, DPPH

1-linoleoyl-2-oleoyl-3-stearoyl-rac-MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT iv

ABSTRACT v

DANH SÁCH BẢNG viii

DANH SÁCH HÌNH ix

DANH SÁCH PHỤ LỤC x

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xi

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 2

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 2

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 2

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

1.5 Ý NGHĨA THỰC TIỄN VÀ KHOA HỌC 2

1.5.1 Ý nghĩa thực tiễn 2

1.5.2 Ý nghĩa khoa học 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 TỔNG QUAN VỀ CỎ TRANH 3

2.1.1 Tên gọi và phân loại 3

2.1.2 Mô tả, phân bố và sinh thái 3

2.1.3 Công dụng của cỏ tranh 4

2.1.4 Tác dụng dược lý 5

2.1.5 Các nghiên cứu về cỏ tranh 5

2.2 TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ NHÓM CHỨC 11

2.2.1 Alkaloid 11

2.2.2 Flavonoid 11

2.2.3 Terpenoid 12

2.2.4 Steroid 13

2.2.5 Glycoside 13

2.2.6 Phenol 13

2.3 TỔNG QUAN VỀ GỐC TỰ DO VÀ CHẤT CHỐNG OXY HÓA 14

2.3.1 Gốc tự do 14

2.3.2 Chất chống oxy hóa 16

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 18

3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 18

3.1.1 Dụng cụ và thiết bị 18

3.1.2 Dung môi và hóa chất 18

3.2 QÚA TRÌNH THỰC NGHIỆM 19

3.2.1 Thu mẫu 19

3.2.2 Điều chế các loại cao 19

3.2.3 Khảo sát sơ bộ thành phần hóa học của cao điều chế được 20

3.2.4 Xác định hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp DPPH 22

3.3 PHÂN LẬP, TINH CHẾ CÁC HỢP CHẤT TỪ RỄ CỎ TRANH 24

3.3.1 Phương pháp nghiên cứu 24

3.3.2 Khảo sát phân đoạn cao hexane 25

3.3.3 Khảo sát phân đoạn PD2 25

3.3.4 Khảo sát phân đoạn PD3 26

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN 27

4.1 KHẢO SÁT SƠ BỘ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÁC CAO ĐIỀU CHẾ ĐƯỢC 27

4.2 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ ĐỊNH DANH HỢP CHẤT 27

4.2.1 Hợp chất RT.Hex02 27

4.2.2 Hợp chất PS4 29

4.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA CỦA CAO EtOH, CAO EA BẰNG PHƯƠNG PHÁP DPPH 29

4.3.1 Vitamin C 29

4.3.2 Cao EtOH 30

4.3.3 Cao EA 30

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32

5.1 KẾT LUẬN 32

5.1.1 Phân lập hợp chất 32

5.1.2 Khả năng kháng oxy hóa của cao EtOH và cao EA bằng phương pháp DPPH 32

5.2 KIẾN NGHỊ 32

TÀI LIỆU THAM KHẢO 33

PHỤ LỤC 34

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học đã công bố của cỏ tranh (Imperata cylindrica

L.)……… ……….… ………… 6

Bảng 2.2 Một số chất oxy hóa (gốc tự do) thường gặp………….… …… 14

Bảng 3.1 Kết quả sắc ký nhanh cột khô cao Hex……… … … 25

Bảng 4.1 Kết quả khảo sát sơ bộ thành phần hóa học của các cao…… … 27

Bảng 4.2 Số liệu phổ 1H-NMR của RT.Hex02 (δ) và 1-linoleoyl-2-oleoyl-3-stearoyl-rac-glycerol (δ*)……… … 28

Bảng 4.3 Số liệu phổ 13C-NMR của RT.Hex02 (δ) và 1-linoleoyl-2-oleoyl-3-stearoyl-rac-glycerol (δ*)……… … 28

Bảng 4.4 Hiệu suất kháng oxy hóa của vitamin C……… 29

Bảng 4.5 Hiệu suất kháng oxy hóa của cao EtOH ……….…… 30

Bảng 4.6 Hiệu suất kháng oxy hóa của cao EA……… …… 30

Bảng 4.7 Bảng so sánh giá trị IC50 (µg/mL) của vitamin C, cao EtOH và cao EA………… ……….……… 31

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Cỏ tranh Imperata cylindrica (L.) Beauv……… 4

Hình 2.2 Rễ cỏ tranh Rhizoma Imperatae……… ……… 4

Hình 3.1 Phản ứng trung hòa DPPH……… ………… 21

Hình 4.1 Cấu trúc hóa học của hợp chất RT.Hex02……… … 29

Hình 4.2 Hiệu suất kháng oxy hóa của vitamin C……… …… 29

Hình 4.3 Hiệu suất kháng oxy hóa của cao EtOH……… …… … 30

Hình 4.4 Hiệu suất kháng oxy hóa của cao EA……… …… … 31

Sơ đồ 3.1 Quy trình điều chế cao từ rễ cây Cỏ tranh (Imperata cylindrica L.) ……… 22

Sơ đồ 3.2 Quy trình thử nghiệm kháng oxy hóa bằng phương pháp DPPH 23

DANH SÁCH PHỤ LỤC

Phụ lục 1.1 Bản mỏng RT.Hex02 trong các hệ giải ly khác nhau… ….… 34

Phụ lục 1.2 Bản mỏng PS4 trong hệ giải ly Hex:Ea (95:5)…… ……… 34

Phụ lục 2.1 Dầu RT.Hex02……….………… … 35

Phụ lục 2.2 Tinh thể PS4……….…… 35

Phụ lục 3.1 Phổ 1H-NMR của RT.Hex02… ……… … 36

Phụ lục 3.2 Phổ 1H-NMR giãn rộng của RT.Hex02……….…… …… 37

Phụ lục 3.3 Phổ 1H-NMR giãn rộng của RT.Hex02……… …… … 38

Phụ lục 3.4 Phổ 13C-NMR của RT.Hex02……….…… … 39

Phụ lục 3.5 Phổ 13C-NMR giãn rộng của RT.Hex02……… … … 40

Phụ lục 3.6 Phổ 13C-NMR giãn rộng của RT.Hex02……… … 41

Phụ lục 3.7 Phổ DEPT của RT.Hex02……… …… …… 42

Phụ lục 3.8 Phổ DEPT giãn rộng của RT.Hex02……… …… …… 43

Phụ lục 3.9 Phổ 2 chiều HMBC của RT.Hex02……… … 44

Phụ lục 3.10 Phổ 2 chiều HMBC giãn rộng của RT.Hex02………….…… 45

Phụ lục 3.11 Phổ 2 chiều HMBC giãn rộng của RT.Hex02….…… … … 46

Phụ lục 3.12 Phổ 2 chiều HMBC giãn rộng của RT.Hex02……….… 47

Phụ lục 3.13 Phổ 2 chiều HSQC của RT.Hex02……… 48

Phụ lục 3.14 Phổ 2 chiều HSQC giãn rộng của RT.Hex02……… 49

Phụ lục 4.1 Phổ 1H-NMR của PS4……… …… …… 50

Phụ lục 4.2 Phổ 1H-NMR giãn rộng của PS4……… ……… 51

Phụ lục 4.3 Phổ 1H-NMR giãn rộng của PS4……… ……….……… 52

Phụ lục 4.4 Phổ 1H-NMR giãn rộng của PS4……… …… …… 53

Phụ lục 4.5 Phổ 13C-NMR của PS4……… …… … 54

Phụ lục 4.6 Phổ 13C-NMR giãn rộng của PS4……… … …… … 55

Phụ lục 4.7 Phổ DEPT của PS4……… … …… … 56

Phụ lục 4.8 Phổ DEPT giãn rộng của PS4……… ……… … 57

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

13C-NMR Carbon (13) Nuclear Magnetic Resonance

1D-NMR 1 Dirmensional Nuclear Magnetic Resonance

2D-NMR 2 Dimensional Nuclear Magnetic Resonance

1H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance

HMBC Heteronuclear Multiple Bond Correlation

Hz Hertz (đơn vị đo tần số)

MS Mass Spectroscopy

NADPH Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate

PE Petroleum ether

Rf Retention factor

ROS Reactive Oxygen Species

RNS Reactive Nitrogen Species

TLC Thin layer chromatography

T Triplet (mũi ba)

UV-Vis Ultraviolet-visible

(v/v) Thể tích trên thể tích

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Từ xa xưa , người Việt Nam đã biết sử dụng các loại thảo dược, chúng ta luôn tự hào về nền thảo dược đa dạng, phong phú và coi chúng như một nền văn hóa của dân tộc Do đó, các loại thảo dược luôn hiện diện trong các bài thuốc trị bệnh hoặc ngay cả trong bữa ăn, thức uống Những công dụng quý báo ấy có trong hầu hết các bộ phận như: hoa, lá, thân và rễ; và thảo dược xuất hiện ở những địa hình khác nhau, từ núi cao rừng sâu đến đồng bằng và cả những cây cỏ gần gũi với chúng ta thường ngày

Ngày nay với nền hóa dược phát triển và hiện đại, bên cạnh những phát minh - thành tựu mang tính chất vĩ đại là các phương pháp chữa bệnh bằng Tây y ngày càng phổ biến rộng khắp Tuy nhiên, có thể nói thuốc Tây là con dao hai lưỡi và còn nhiều bất cập trong phương thức sử dụng Vì vậy, cả thế giới đang có xu hướng quay về nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên có trong thực vật vì chúng ít hoặc hầu như không có tác dụng phụ, và cũng hạn chế việc đưa các hợp chất tổng hợp và bán tổng hợp một cách nhân tạo vào cơ thể con người để tránh ảnh hưởng không mong muốn đến sức khỏe con người Việc này đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải tập trung vào việc tìm ra hợp chất tự nhiên tốt cho con người

Với vị trí địa lí và điều kiện tự nhiên thuận lợi, Việt Nam nói riêng và Đông Nam Á nói chung là một trong những khu vực có hệ thực vật đa dạng phong phú Trong đó, có nhiều loại cây đã trở thành dược liệu quý hiếm, được

sử dụng chữa bệnh trong các bài thuốc nhân gian Chúng đã thu hút được nhiều nhà nghiên cứu trong và ngoài nước đến nghiên cứu sự vận dụng của thảo dược trong điều trị bệnh

Bên cạnh những giá trị về công dụng, thảo dược còn vừa rẻ vừa có sẵn trong tự nhiên, nên các bài thuốc nhân gian luôn truyền bá rộng rãi để chăm sóc sức khỏe con người Một trong số đó phải kể đến rể của cây cỏ tranh (bạch mao căn) có nguồn gốc phân bố ở ba miền Bắc, Trung, Nam Việt Nam

Trên Thế giới đã có nghiên cứu trên rễ cây cỏ tranh về hoạt tính sinh học

và dược học cũng như thành phần hóa học của chúng, nhưng ở Việt Nam còn nhiều hạn chế Xuất phát từ thực tiễn đó, chúng em đã chọn đề tài tốt nghiệp

“Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa và phân lập hợp chất từ cao hexane

của rễ cây cỏ tranh Imperata cylindrica (L.) Beauv”

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là khảo sát khả năng kháng oxy hóa, phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất từ cao hexane của rễ cây cỏ tranh nhằm đóng góp thêm thông tin về thành phần hóa học của cây cũng như nguồn dược liệu phong phú của nước ta

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là bộ phận rễ của cây cỏ tranh (bạch mao -

Imperata cylindrica (L.) Beauv), thuộc họ Lúa Poaceae

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu

Phân lập hợp chất từ cao hexane của rễ cây cỏ tranh (bạch mao rhizoma imperatae)

căn-1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Thu nguyên liệu, sấy khô và xay thành bột Điều chế cao tổng ethanol (EtOH) và các cao phân đoạn hexane (Hex) và ethyl acetate (Ea) của rễ cây cỏ tranh (rhizoma imperatae)

Sử dụng những phương pháp thường quy trong nghiên cứu hợp chất thiên nhiên và phương pháp kháng oxy hóa DPPH

Phân tích tìm nghiệm phổ, so sánh với tài liệu tham khảo để giải đoán cấu trúc của hợp chất phân lập được

Viết báo cáo luận văn

1.5 Ý NGHĨA THỰC TIỄN VÀ KHOA HỌC

1.5.1 Ý nghĩa thực tiễn

Tìm hiểu về công dụng của rễ cây cỏ tranh trong y học cổ truyền Việt Nam Nghiên cứu nguồn nguyên liệu tự nhiên có tiềm năng ứng dụng làm thuốc

1.5.2 Ý nghĩa khoa học

Cung cấp thêm thông tin về đặc điểm nhận dạng, khu vực phân bố, phương pháp tách chiết, thành phần hóa học và hiệu năng kháng oxy hóa của

rễ cây cỏ tranh

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 TỔNG QUAN VỀ CỎ TRANH

2.1.1 Tên gọi và phân loại [1]

Tên khoa học: Imperata cylindrica (L.) Beauv

Tên khác: Bạch mao, Cỏ tranh, nhả cà, lạc cà (Tày), gan (Dao)

Phân loại:

Giới: Thực vật

Nghành: Ngọc Lan (Mangnoliophyta)

Lớp: Hành (Liliopsida) Phân lớp: Thài lài (Commelinidae) Bộ: Lúa (Poales)

Họ: Lúa (Poaceae) Chi: Imperata Cyrrillo

Loài: Imperata cylindrica (L.) Beauv

2.1.2 Mô tả, phân bố và sinh thái [1]

Cây thân thảo, sống lâu năm, cao 0,6 - 1,2 m Thân rễ khỏe, cứng và dai, màu trắng, phủ bởi nhiều vảy Thân có lông cứng Lá hình dải hẹp, dài, thuôn nhọn ở đầu, nhẵn hoặc có lông ở mặt dưới, mặt trên và mép lá ráp, lá non màu lục nhạt, bóng, cuộn lại, bẹ lá mảnh, lưỡi bẹ mềm, ngắn, có lông dài

Cây ưa sáng, sống dai, có thể mọc được trên mọi loại đất, có khả năng chịu hạn cao, nhờ có hệ thống thân rễ đặc biệt phát triển Cỏ tranh ra hoa rải rác trong năm, song tập trung nhất vào mùa đông Cụm hoa là chùy dày đặc những bông nhỏ, màu trắng, thuôn dài 5-20 cm, bông nhỏ thường xếp đôi một, màu tím nhạt, có lông tơ mịn, mày mềm, màu lục nhạt, có lông; hoa có hai nhị, chỉ nhị rất dài, bao phấn thuôn hình dải; bầu màu nâu hay tím đen

Cỏ tranh phân bố rộng rãi khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ở châu Á, châu Phi, châu Mỹ và châu Đại Dương, còn có ở một số nơi ở châu

Âu Ở châu Á, vùng phân bố của cỏ tranh bao gồm hầu hết các nước ở Trung

Á, Nam Á, Đông Nam Á và các tỉnh phía nam Trung Quốc, kể cả đảo Hải Nam Ở Việt Nam cỏ tranh có ở khắp nơi, từ các đảo, vùng đồng bằng, trung

du, miền núi đến độ cao hơn 2.000 m

Bộ phận dùng: thân rễ cỏ tranh đào về (không lấy loại rễ trên mặt đất) rửa sạch đất cát, tuốt bỏ lá khô và các rễ con, rồi đem phơi hoặc sấy khô

Hình 2.1 Cỏ tranh Imperata cylindrical (L.) Beauv

Hình 2.2 Rễ cỏ tranh Rhizoma Imperatae

2.1.3 Công dụng của cỏ tranh [1]

Theo đông y rễ cỏ tranh có vị ngọt, tính hàn, có tác dụng thông tiểu tiện, lương huyết, chỉ huyết, thanh nhiệt Hoa cỏ tranh có vị ngọt, tính mát, có tác dụng cầm máu, giảm đau Rễ cỏ tranh được dùng để chữa bệnh nhiệt phiền khát, tiểu tiện khó khăn, đái ít, đái buốt, đái ra máu, ho ra máu, chảy máu cam, phù viêm thận cấp, hen suyễn Hoa cỏ tranh chữa chảy máu cam, ho ra máu, nôn ra máu, chảy máu vết thương

Một số bài thuốc có cỏ tranh

Thuốc lợi tiểu thanh nhiệt: rễ cỏ tranh 50 g, râu ngô 40 g, mã đề 25 g, hoa cúc 5 g Tất cả thái nhỏ, sắc với 600 mL nước còn 200 mL uống 2 – 3 lần trong ngày Trẻ em dưới 14 tuổi dùng 2/3 liều người lớn

Chữa hen suyễn (Như thần thang Thánh Huệ Phương): bạch mao căn 60

g, tang bạch bì 60 g, sắc với 400 mL nước, còn 200 mL, bỏ bã, uống lúc còn nóng sau bữa ăn

Chữa đi tiểu ra máu: bạch mao căn, xa tiền tử mỗi thứ 30 g, sắc nước, thêm đường uống

Chữa chảy máu mũi: bạch mao căn, ngẫu tiết mỗi vị 15 g, sắc nước để nguội uống

Chữa ợ hơi, nôn khi ăn: bạch mao căn, lộ căn mỗi vị 28 g, chặt nhỏ đun với 800 mL nước còn 400 mL, chia làm nhiều lần uống trong ngày

2.1.4 Tác dụng dược lý [1]

Tác dụng lợi tiểu: thí nghiệm trên thỏ dạng chiết bằng nước và nước sắc

rễ cỏ tranh cho thẳng vào dạ dày có tác dụng lợi tiểu dùng thuốc 4-5 ngày tác dụng lợi tiểu xuất hiện ở mức tối đa Về cơ chế tác dụng có tác giả cho rằng tác dụng lợi tiểu của rể cỏ tranh có liên quan đến hàm lượng phong phú của muối kali trong rễ

Tác dụng cầm máu: nước sắc hoa cỏ tranh thí nghiệm trên thỏ bằng

đường uống với liều 0,5 g/kg, trong ba ngày, thì thời gian đông máu và thời gian chảy máu của thỏ thí nghiệm đều rút ngắn Tác dụng này được duy trì trong vài ba ngày Ngoài ra, thuốc còn có tác dụng giảm sức thẩm thấu của thành mạch, tăng cường sức đề kháng của mao quản

Tác dụng kháng khuẩn: nước sắc rễ cỏ tranh thí nghiệm trên môi

trường nuôi cấy có tác dụng ức chế trực khuẩn lỵ Shigella

Tác dụng khác: chất coixol có trong thân rễ cỏ tranh, có tác dụng ức chế

sự co bóp của cơ vân Chất cylindol có ảnh hưởng đến hoạt tính của enzyme lypooxygenase, chất imperanene có tác dụng ức chế ngưng kết tiểu cầu thỏ Ngoài ra rễ cỏ tranh còn có tác dụng an thần, giải nhiệt, giảm đau

2.1.5 Các nghiên cứu về cỏ tranh

Nhìn chung, tình hình nghiên cứu về thành phần cũng như hoạt tính trên

cỏ tranh trong và ngoài nước còn khá hạn chế Một số nghiên cứu đã công bố thành phần và cấu trúc các hợp chất có trong cỏ tranh, trong khi đó nghiên cứu trong nước về cỏ tranh còn là đề tài mới

Năm 1992, bác sĩ chuyên khoa II Đoàn Dư Đạt và cộng tác viên thuộc Bệnh viện Việt Nam – Thụy Điển Uông Bí đã nghiên cứu riêng biệt và kết hợp giữa 4 loại thảo dược truyền thống của Việt Nam về tác dụng lợi tiểu (bắp ngô, cỏ tranh, mã đề và cây râu mèo) Họ đánh giá tác dụng lợi tiểu của 4 loại thảo dược trên và kết quả cho thấy tất cả đều làm tăng sự tiểu [2]

Năm 2008, một nghiên cứu thực vật học về các bộ phận phía trên mặt đất

của Imperata cylindrica, trồng ở Ai Cập cung cấp 4 loại methoxylated

flavonoid , β-sitosterol-3-0-β-D-glucopyranosyl-6’-tetradecanoate, 4-methoxybenzaldehyde, cùng với daucosterol, β-sitosterol và α-amyrin Các cấu trúc sau đó được xác định bởi dữ liệu phổ: 1D-NMR (1H và 13C), 2D-NMR (HSQC và HMBC), MS, UV và IR Cùng với đó một hoạt tính quan trọng bảo vệ gan đã được quan sát nhờ vào sự đồng phân phối dịch chiết

3-hydroxy-methanolic của Imperata cylindrica với CCl4 [3]

Năm 2009, Trần Đăng Xuân và các cộng sự tại trường Đại học Ryukyus, Nhật Bản đã tiến hành nghiên cứu sự tương tác hóa học trong sự xâm lấn của

cỏ tranh Từ phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS), nhiều chất ức chế sự tăng trưởng thực vật đã được tìm thấy trong thân rễ và dịch rễ cỏ tranh

Iso-eugenol, iso-ferulic acid, linoleic acid, ferulic acid và vanillin là những

hóa chất quan trọng trong thân rễ (88,1-392,2 µg/g rễ tươi), trong khi 2-methoxyphenol là chất gốc (872,6 µg/cây) trong dịch rễ Trong số đó, 2,4-di-tert-butylphenol là mạnh nhất (78,3-100% sự ức chế), tiếp theo là iso-eugenol và 4-acetyl-2-methoxyphenol Các hợp chất này có thể đóng vai trò trọng yếu trong việc xâm lấn của cỏ tranh và là thành phần gốc đầy triển vọng cho việc tổng hợp để phát triển thuốc diệt cỏ mới [4]

4-acetyl-Năm 2015, Alejandro Franco đã nghiên cứu sự hấp thu và phân bố Fe (sắt) của cỏ tranh dưới điều kiện kiểm soát Kết quả cho thấy sự tăng quá mức

và sự khoáng hóa Fe trong cỏ tranh dưới điều kiện được kiểm soát riêng biệt, loài này có thể là lựa chọn tốt cho công nghệ thực vật xử lý môi trường đất [5] Năm 2016, Fuente V., Rufo L., Juárez B.H., Menéndez N., Garcia-Hernández M., Salas-Colera E., Espinosa A đã báo cáo một công trình chi tiết

về thành phần và vị trí của khoáng sinh vật (biominerals) sắt được hình thành

tự nhiên trong mô tế bào thực vật được trồng trong môi trường giàu sắt như

Imperata cylindrica Loài cỏ này sinh trưởng ở bờ sông Tinto trong hệ sinh

thái vô cùng acid (pH ~ 2,3) với hàm lượng sắt, sunfat và kim loại nặng cao Các khoáng sinh vật sắt đã được tìm thấy ở cấp độ tế bào trong mô rễ, thân và

cả lá [6]

Năm 2016, nghiên cứu của Keshava chỉ ra khả năng chống ung thư miệng ở người của chiết xuất methanol từ lá cỏ tranh, bằng cách sử dụng 1 dòng tế bào ung thư hình vảy nến SCC-9 trên mô hình in vitro Kết quả cho thấy đã gây ra sự chết tế bào SCC-9, cũng làm giảm đáng kể tiềm năng sinh clonogenic và ức chế sự tăng sinh tế bào [7]

Thông qua các tài liệu nghiên cứu, các hợp chất đã được phân lập từ cỏ

tranh (Imperata cylindrica L.) được trình bày ở bảng sau:

Bảng 2.1 Thành phần hóa học đã được công bố của cỏ tranh (Imperata

cylindrica L.) [1, 3, 8]

STT Công thức cấu tạo và tên gọi CTPT và M

(amu) Flavonoid

C 29 H 50 O (414,7 amu)

10

Aborenone

C 30 H 48 O (424,37 amu)

11

Arundoin

C 31 H 52 O (440.40 amu)

12

Cylindrin

C 31 H 52 O (440,40 amu)

13

Fernenol

C 30 H 50 O (426.38 amu)

14

Simiarenol

C 30 H 50 O (426.38 amu)

C 10 H 8 O 4

(192,04 amu)

19

Cylindrene

26

Vitamin C

C 6 H 8 O 6

(176,03 amu)

Ngoài ra còn có tinh bột, protein, Ca, N và P

2.2 TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ NHÓM CHỨC [9]

2.2.1 Alkaloid

Alkaloid là nhóm hợp chất tự nhiên hiện diện khá nhiều trong các họ thực vật với cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học rất đa dạng Hầu hết alkaloid hiện diện trong cây có hoa, loại 2 lá mầm, nhưng alkaloid cũng được tìm thấy trong động vật, côn trùng, sinh vật biển, vi sinh vật…

Alkaloid được chia thành 3 loại

Alkaloid thật là những hợp chất có hoạt tính sinh học, luôn có tính base, thường chứa nguyên tử nitơ trong vòng dị hoàn, thường được sinh tổng hợp từ các amino acid Phân bố giới hạn trong thực vật và hiện diện trong cây dưới dạng muối của một acid hữu cơ, trừ colchicine, acid aristolochic, alkaloid tứ cấp

Protoalkaloid là những amin đơn giản, có hoạt tính sinh học, được tổng hợp từ các amino acid, trong đó nguyên tử nitơ không ở trong vòng dị hoàn Giả alkaloid là những hợp chất không bắt nguồn từ amino acid, gồm hai nhóm lớn là alkaloid steroid và alkaloid terpenoid

Đa số alkaloid không màu, ở trạng thái kết tinh rắn với điểm nóng chảy xác định hoặc có khoảng nhiệt độ phân hủy Một vài alkaloid ở dạng nhựa vô định hình, dạng lỏng hoặc có màu Alkaloid có tính base yếu, tính base khác nhau tùy theo sự hiện diện của các nhóm thế R gắn trên nguyên tử nitơ Các alkaloid ở dạng base tự do hầu như không tan trong nước, nhưng tan tốt trong các dung môi hữu cơ như chloroform, dietyl eter, benzene Các muối của alkaloid tan được trong nước và hầu như không tan trong các dung môi hữu

cơ Các protoalkaloid và giả alkaloid thường dễ tan trong nước

Các flavonoid thường dễ kết tinh và có màu Flavon có màu vàng nhạt hoặc màu cam; flavonol có màu vàng đến vàng nhạt; chalcol có màu vàng đến cam đỏ Các isoflavon, flavanon, flavanonol, leucoantocyanidin, catechin kết tinh không màu Antocyanidin thường hiện diện ở dạng glycoside như pelargonidin, cyaniding, delphindin… tạo màu xanh dương, tím, đỏ cho cánh hoa và quả

Dựa vào số đơn vị isoprene, người ta chia terpenoid thành các nhóm như sau:

Monoterpen (C10H16) là thành phần chủ yếu của tinh dầu, hiện diện trong khoảng 60 họ thực vật, nhưng chủ yếu trong 10 họ Hàm lượng tinh dầu trong cây thường thấp khoảng 1%, ngoại trừ cây đinh hương có hàm lượng tinh dầu chiếm 15-20%, trong đó thành phần chính là eugenol Cấu trúc hóa học của các monoterpen có thể là mạch hở, 1, 2 hoặc 3 vòng với khoảng 10 khung sườn carbon cơ bản chính và nhiều khung biến đổi do sự chuyển vị các nhánh Sesquiterpen (C15H30): tinh dầu cũng chứa những hợp chất loại sesquiterpen Thường gặp các sesquiterpen lacton trong cây họ cúc Cấu trúc hóa học của các sequiterpen có thể là mạch hở, 1, 2, 3 hoặc 4 vòng với 80 khung sườn carbon cơ bản chính

Diterpen (C20H32): trong tự nhiên, diterpen không vòng là hợp chất phytol Diterpen đơn vòng là vitamin A Diterpen bốn vòng có khung cơ bản

là gibberelan, ví dụ của khung này là gibberilin một chất tăng trưởng thực vật Cấu trúc hóa học của các diterpen có thể là mạch hở, 1, 2, 3 hoặc 4 vòng với

70 khung sườn carbon cơ bản chính

Sesterterpen (C25H40): trong tự nhiên, các sesterterpen hiện diện với số lượng nhỏ Cấu trúc hóa học của các sesterterpen có thể là mạch hở, 1, 2, 3 hoặc 4 vòng với 6 khung sườn carbon cơ bản chính

Triterpen (C30H48): các triterpen được phân bố rộng rãi trong giới động vật và thực vật, hiện diện ở dạng tự do hoặc glycoside Cấu trúc hóa học của triterpen có thể là mạch hở, 3, 4 hoặc 5 vòng với 33 khung sườn carbon cơ bản chính

Tetraterpen (C40H64): các tetraterpen còn được gọi là carotenoid Cấu trúc hóa học của tetraterpen gồm hệ thống các nối đôi liên hợp, nên các chất này có màu từ vàng, cam đến đỏ (tùy thuộc vào số nối đôi) tạo nên màu sắc cho hoa và quả Các tetraterpen có thể là mạch hở, 1 hoặc 2 vòng

Polyterpen (C5H8) có cấu trúc mạch hở, thẳng Các polyterpen tự nhiên

có độ polymer hóa cao (từ 500 đến 5000 đơn vị isoprene) là những hợp chất nhựa cây hiện diện trong khoảng 300 loài thực vật Tất cả các nối đôi của polyterpen chỉ hiện diện ở cấu hình E hoặc chỉ hiện diện ở cấu hình Z

2.2.4 Steroid

Steroid là nhóm hợp chất tự nhiên phân bố rộng rãi trong tự nhiên, các sterol nguồn gốc thực vật là phytosterol, nguồn gốc động vật là zoosterol Cấu trúc hóa học tổng quát là hệ thống vòng cyclopentanoperhydrophenantren hoặc trong trường hợp hiếm gặp là dạng biến đổi của hệ thống vòng nói trên Sterol có nguồn gốc sinh tổng hợp giống như triterpen với chất liệu cơ bản là pharnesyl pyrophosphat

Sterol có mặt trong tất cả các bộ phận của cây nhưng có nhiều nhất ở các hạt có dầu dưới dạng tự do hoặc các ester Sterol là chất không phân cực, rất ít tan trong nước, tan trong dầu béo, caroten; tan nhiều trong các dung môi không phân cực như petroleum ether, benzen, chloroform, nên thường dùng các dung môi này để chiết sterol

2.2.5 Glycoside

Các glycoside hiện diện trong rất nhiều họ thực vật và ở tất cả các bộ phận của cây: lá, vỏ, hạt… Các glycoside thường là chất kết tinh, có vị đắng Cấu trúc hóa học của glycoside gồm 2 phần: phần đường và aglycol Dưới tác dụng của enzyme thực vật, acid, hoặc base glycosid bị thủy phân thành aglycol và đường Phần đường của glycoside là D-glucose, D-galctose,

đường khác Phần aglycol rất đa dạng và gồm tất cả các loại hợp chất tự nhiên như: monoterpen, secquiterpen, diterpen, triterpen, steroid, alkaloid, flavonoid, Các glycoside có tính phân cực khá mạnh nên không tan trong các dung môi hữu cơ kém phân cực như eter dầu hỏa, hexan, benzene nhưng tan được trong chloroform, dietyl eter (các monoglycoside) tan tốt trong alcol, nước

Saponin: là một loại glycoside phân bố khá rộng trong thực vật Khi hòa saponin vào nước sẽ làm giãm sức căng bề mặt của nước tạo nhiều bọt, saponin làm vỡ hồng cầu nên có tính phá huyết Saponin thường ở dạng vô định hình, có vị đắng Saponin thường rất khó tinh chế, có điểm nóng chảy cao

từ 200 trở lên và có thể cao hơn 300 Saponin bị tủa bởi chì acetat, bari hydroxid, amonium sulfat… nên có thể lợi dụng tính chất này để cô lập saponin Dựa vào cấu trúc aglycol, người ta chia saponin thành hai nhóm lớn

là saponin steroid và saponin triterpenoid

người ta dùng alcol nóng để chiết tách các hợp chất phenol Các phenol tác dụng với FeCl3 cho màu xanh lục, tím hoặc đen

Tanin: là một loại polyphenol phân bố rộng rãi trong thực vật Các tanin

có trọng lượng phân tử khoảng 300-5.000, mang nhiều nhóm –OH nên hòa tan trong nước tạo dung dịch nhớt Trong giày da, người ta sử dụng tannin để thuộc da vì tanin có tính chất làm đông tụ các protein của lớp da trong (chân bì), tạo các liên kết hydro liên phân tử giữa nhóm –OH phenol của tanin và nhóm –OH và –NH2 của protein Các tanin tạo kết tủa với các enzyme trong nước bọt, khiến nước bọt mất đi tính chất của nó làm trơn láng phần bề mặt trong của miệng Tanin được chia thành hai nhóm là tanin thủy giải được và tanin hóa đặc Tanin thủy giải được có cấu trúc hóa học là ester của glucose với acid galic, tanin loại này được chia thành tanin galic và tanin ellagic Tanin hóa đặc là sự polymer hóa của một vài flavanol, nó không bị thủy phân dưới tác dụng của acid vô cơ loãng

2.3 TỔNG QUAN VỀ GỐC TỰ DO VÀ CHẤT CHỐNG OXY HÓA

2.3.1 Gốc tự do

2.3.1.1 Khái niệm gốc tự do [10]

Các ―gốc tự do‖ hay nói chính xác hơn là các chất hoạt động chứa oxy và nitơ (Reactive Oxygen Species-ROS và Reactive Nitrogen Species-RNS) là các dẫn xuất dạng khử của oxy và nitơ phân tử Chúng được chia thành hai nhóm lớn là các ―gốc tự do‖ và các dẫn xuất không phải gốc tự do (bảng 2.2) Các ―gốc tự do‖ là các phân tử hoặc nguyên tử có một hoặc nhiều điện tử độc thân Các dẫn xuất không phải gốc tự do như oxy đơn, hydroperoxide, nitroperoxide là tiền chất của gốc tự do Các ROS và RNS phản ứng rất nhanh với các phân tử quanh nó do đó gây tổn thương và làm thay đổi giá trị sinh học của các đại phân tử như ADN, protein và lipid

Bảng 2.2 Một số chất oxy hóa (gốc tự do) thường gặp

NO• Oxide nitrice

HOCl Acid hypochlorique

2.3.1.2 Nguồn gốc phát sinh gốc tự do [11]

a Gốc tự do có nguồn gốc nội sinh

Gốc tự do có nguồn gốc nội sinh được hình thành trong những quá trình chuyển hóa tự nhiên như hô hấp tế bào, quá trình trao đổi chất của tế bào Ti thể là nguồn tạo ra nhiều các gốc tự do nội bào

Trong chuỗi truyền điện tử của hô hấp tế bào, một số điện tử có thể bị rò

rỉ dẫn đến hậu quả là chúng tương tác với oxy và hình thành nên gốc superoxide Khoảng 2-5% oxy sử dụng cho sự trao đổi chất hiếu khí trong ti thể chuyển hóa thành gốc tự do có nhóm oxy hoạt động Bên cạnh đó, quá trình thực bào của các tế bào bạch cầu khi có các sinh vật lạ xâm nhập vào cơ thể cũng sinh ra các gốc tự do, thông qua việc hoạt hóa enzyme NADPH-oxidase ở màng bạch cầu, enzyme này xúc tác cho phản ứng giữa O2 và NADPH tạo nên gốc tự do superoxide O2-, từ đó tạo ra nhiều gốc tự do khác nhằm tiêu diệt các sinh vật lạ xâm nhập vào cơ thể

Các ion kim loại chuyển tiếp trong cơ thể còn có thể tham gia vào các phản ứng tạo gốc tự do, ion sắt hoặc đồng phân hủy lipid hydroperoxide tạo gốc tự do peroxide, sau đó gốc tự do này tham gia vào phản ứng dây chuyền peroxide hóa lipid gây hại cho cơ thể Ngoài ra, việc vận động gắng sức cũng phát sinh nhiều gốc tự do trong cơ bắp và cơ tim

b Gốc tự do có nguồn gốc ngoại sinh

Gốc tự do ngoại sinh hình thành do các yếu tố bên ngoài như ô nhiễm môi trường, tác động của tia tử ngoại trong ánh nắng mặt trời, thuốc lá, rượu bia, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong thức ăn…

Việc sử dụng nhiều loại thuốc trị bệnh cũng có thể tạo ra các gốc tự do, như các kháng sinh có nhóm quinoid, thuốc chống ung như như bleomycin và các loại thuốc cản trở sự phát triển của tế bào… Xạ trị điều trị ung thư cũng là một nguyên nhân sinh ra gốc tự do, các bực xạ được sử dụng trong xạ trị tác động và truyền năng lượng cho các thành phần của tế bào, sinh ra các gốc tự

do, các gốc tự do này tiếp tục phản ứng với oxy hòa tan trong dịch tế bào sinh

ra các gốc tự do, tiếp tục gây ra các dây chuyền phản ứng khác gây tổn thương

tế bào, bất lợi cho cơ thể Hút thuốc cũng như hít phải khói thuốc lá gây ra những tổn thương cho đường hô hấp, mà nguyên nhân một phần là do lượng lớn các gốc tự do bền trong nhựa thuốc như semiquinon có dẫn xuất từ quinon

và hydroquinon có trong khói thuốc lá gây ra những tổn thương cho phế nang…

2.3.1.3 Lợi ích của gốc tự do [11]

Cơ thể người rất dễ bị các vật lạ hoặc vi sinh vật từ môi trường bên ngoài xâm nhập Do đó, một hệ thống miễn dịch nhằm bảo vệ cơ thể khỏi các sinh vật lạ là rất cần thiết Đóng vai trò chính trong nhiệm vụ này là các tế nào lympho T và các gốc tự do, phần lớn là các ROS được tạo ra bởi sự hoạt hóa của các đại thực bào góp phần tiêu diệt các vi sinh vật có hại

Bên cạnh chức năng giúp tiêu diệt các vi sinh vật có hại, gốc tự do còn góp phần quét dọn các tế bào già, chết trong cơ thể, tạo điều kiện cho những tế bào mới sinh sôi và phát triển Đồng thời, gốc tự do còn góp phần tiêu diệt các

tế bào bất thường như tế bào ung thư Ngoài hai vai trò nói trên, gốc tự do còn tham gia vào nhiều quá trình có lợi khác cho cơ thể như chất dẫn truyền thần kinh và cần thiết cho việc hình thành một số hormone như thyroxin Tuy nhiên khi gốc tự do tồn tại với nồng độ cao ngoài sự kiểm soát của cơ thể thì gốc tự

do lại gây bất lợi đối với cơ thể

2.3.1.4 Tác hại của gốc tự do [11]

Khi con người khỏe mạnh, các gốc tự do sinh ra trong các hoạt động sống thoát ra khỏi các quá trình hoạt động bình thường của cơ thể sẽ bị tăng nhanh trong các trường hợp ảnh hưởng bởi chất độc hóa học như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ… Stress thể chất hay tâm lý như quá nóng, quá ồn, quá căng thẳng, quá lo âu dẫn đến hậu quả phát sinh một số bệnh về thần kinh, xơ vữa động mạch, bệnh đái tháo đường, bệnh phổi, bệnh ung thư, suy giảm hệ thống miễn dịch…và đặc biệt liên quan đến nhiều loại bệnh của tuổi già như Parkinson, Alzheimer

Ngoài ra các bệnh nhiễm khuẩn như bạch cầu bao quanh vi khuẩn, tăng chuyển hóa và năng lượng để làm nhiệm vụ thực bào; các cơ quan hoạt động quá tải tạo ra những gốc tự do Làm hư hỏng protein dẫn đến sự rối loạn chức năng của nhiều cơ quan trong cơ thể Các enzyme sẽ không được phục hồi vì nồng độ các gốc tự do cao dần dần làm cơ thể lão hóa nhanh hơn và có thể ảnh hưởng đến sự phá hủy ADN do các gốc tự do dễ dàng tấn công vào nhóm đường deoxyribose và base nitơ của nhóm purin và pirimidin hình thành thể đột biến Sản phẩm của đột biến gen do gốc tự do gây ra được tìm thấy nhiều trong mô ung thư

2.3.2 Chất chống oxy hóa [11]

2.3.2.1 Khái niệm chất chống oxy hóa

Chất chống oxy hóa là những chất trực tiếp hoặc gián tiếp ngăn ngừa, chống lại và loại bỏ tác dụng độc hại của các gốc tự do

2.3.2.2 Phân loại chất chống oxy hóa

Có nhiều cách phân loại chất chống oxy hóa dựa trên nguồn gốc, cấu trúc của chất chống oxy hóa Một trong những cách đó là dựa vào bản chất enzyme hoặc không enzyme của chất chống oxy hóa

a Chất chống oxy hóa có bản chất enzyme

Là hệ thống các chất oxy hóa nội sinh tồn tại chủ yếu ở tế bào và giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì sự sống Tế bào sống luôn bị tổn hại bởi các gốc tự do sinh ra trong các quá trình sinh lý như quá trình hô hấp và các quá trình bệnh lý Vì vậy, một hệ thống chống oxy hóa nội sinh để bảo vệ tế bào là đều cần thiết Hệ thống này gồm các enzyme như: superoxide dismutase, glutathion peroxidase, catalate

b Chất chống oxy hóa không bản chất enzyme

Các chất chống oxy hóa không mang bản chất enzyme là những hợp chất

do cơ thể sinh ra (nguồn gốc nội sinh) nhƣ vitamin A, glutathione, glycin, methionine,… và các chất chống oxy hóa ngoại sinh có trong thực phẩm nhƣ vitamin C, vitamin E, flavonoid, lignan, alkaloid, courmarin, terpene, carotenoid,…

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHÊN CỨU

3.1.1 Dụng cụ và thiết bị

Máy cô quay chân không Heidolph

Bản silica gel 60 F254 Merck tráng sẵn

Phổ MS ghi trên máy Agilent Technogies

Phổ 1H-NMR, 13C-NMR kết hợp với phổ DEPT-NMR 135 và 90, ghi trên máy cộng hưởng từ hạt nhân Bruker Avance ở tần số 500 MHz cho phổ 1

Máy quang phổ UV-VIS với phần mềm điều khiển UV-Winlab

Cuvet thủy tinh

3.1.2 Dung môi và hóa chất

Silica gel 230–400 mesh (37-63 µm) India

Dung môi: methanol (MeOH), ethanol (EtOH), petroleum ether (PE),

dichloromethane (DC), ethyl acetate (EA), n-Hexane (Hex), acetone (Ac)

Natri sulfate (Na2SO4) dùng để làm khan dung môi tránh có sự lẫn nước vào dung môi

Sulfuric acid (H2SO4) đậm đặc, vanilline dùng để pha thuốc thử hiện hình

DPPH, acid ascorbic (vitamin C) dùng cho thử nghiệm khả năng kháng oxy hóa

3.2 QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM

3.2.1 Thu mẫu

Mẫu nguyên liệu 2,7 kg rễ cây cỏ tranh được thu hái tại Bến Tre Sau đó rửa sạch (phần thu hái), loại bỏ phần hư, đem phơi gió đến khô Sau đó xay nhuyễn thành bột nguyên liệu với khối lượng m bằng 2,4 kg

3.2.2 Điều chế các loại cao

3.2.2.1 Điều chế cao ethanol

Mẫu bột được cho vào các túi vải nhỏ, buộc kín miệng và ngâm trong bình thủy tinh lớn có nắp đậỵ Rót ethanol vào bình cho đến xấp xỉ bề mặt của túi vải Giữ yên ở nhiệt độ phòng 24 giờ, để cho dung môi xuyên thấm vào các cấu trúc tế bào thực vật và hòa tan các hợp chất thiên nhiên Sau 24 giờ, dung dịch chiết được lọc qua giấy lọc, cô quay thu hồi dung môi Thao tác được làm nhiều lần cho tới khi chiết kiệt hết các chất trong nguyên liệu bột, thu được cao ethanol dạng sệt Cao tổng hòa tan trong lượng nước vừa phải xấp xỉ tỉ lệ 1:1 (v/v) tiến hành phương pháp chiết lỏng - lỏng với các dung môi hữu cơ có

độ phân cực tăng dần để được cao thành phần

Hiệu xuất điều chế cao EtOH:

H% =

= 11,25%

3.2.2.2 Điều chế cao hexane

Chuẩn bị bình lóng loại 500 mL, cho cao ethanol đã hòa với nước vào bình lóng cùng 200 mL dung môi hexane Lắc đều, để yên bình lóng trên giá

đỡ khoảng 5 phút, sau đó mở khóa tách lấy lớp hexane ở trên, lớp dưới tiếp tục chiết với Hex cho đến khi màu của lớp Hex phía trên nhạt dần và được kiểm tra bằng SKBM Nếu thấy không còn vết nữa thì ta tiến hành cô quay thu hồi dung môi thu được cao Hex

Hiệu xuất điều chế cao Hex:

H% =

= 4,07%

3.2.2.3 Điều chế cao ethyl acetate

Lấy lớp EOHt-H2O tiếp tục cho vào bình lóng với dung môi là ethyl acetate (200 mL/lần) Lắc đều và để yên trong vòng 5 phút, sau đó tách lấy lớp ethyl acetate ở trên, kiểm tra lớp ethyl acetate bằng SKBM cho đến khi không còn thấy vết, cô quay thu hồi dung môi được cao EA

Hiệu xuất điều chế cao EA:

H% =

= 6,67%

Phần dịch nước còn lại làm bay hơi nước thu được cao nước

(EtOH-H2O)

Phương pháp điều chế các cao phân đoạn được tóm tắt trong Sơ đồ 3.1

Sơ đồ 3.1 Quy trình điều chế cao từ rễ cây Cỏ tranh (Imperata cylindrica L.)

3.2.3 Khảo sát sơ bộ thành phần hóa học của các cao điều chế được

3.2.3.1 Alkaloid

Thuốc thử Mayer: hòa tan 1.36 g HgCl2 trong 60 mL nước cất và hòa tan

5 g KI trong 10 mL nước cất Hỗn hợp hai dung dịch, thêm nước cho vừa đủ

100 mL

Nhỏ vài giọt thuốc thử Mayer vào dịch chiết cao, nếu có alkaloid sẽ có kết tủa mùa trắng hoặc vàng nhạt

- Chiết kiệt với EA

- Cô đuổi dung môi

Cao EA

- Hòa với nước cất

- Chiết với Hexane

- Cô đuổi dung môi

Định tính bằng thuốc thủ Liebermann – Burchard

Thực nghiệm: 1 mL anhydride acetic, 1 mL chloroform, làm lạnh, thêm

1 giọt H2SO4 đậm đặc Sau đó cho cao ở dạng rắn hoặc pha trong chloroform vào

Hiện tượng: dung dịch đổi thành màu xanh dương, lục cam hoặc đỏ (màu bền không đổi) nếu cao có terpenoid hoặc steroid

3.2.3.4 Đường khử

Thuốc thử Fehling:

 Fehling A: CuSO4

 Fehling B: Kali natri tartrat

Cho vào ống nghiệm vài giọt Fehling A, vài giọt Fehling B theo tỉ lệ 1:1, lắc đều, dung dịch có màu xanh thẫm Thêm mẫu thử rồi đem đun cách thủy Nếu có glycoside thì sau một thời gian đun sẽ xuất hiện kết tủa màu đỏ gạch

3.2.3.5 Saponin

Dựa vào sự tạo bọt của saponin

Ống nghiệm 1: 5 mL HCl 0.1 N (pH = 1) và 3 giọt dung dịch alcol chứa mẫu thử

Ống nghiệm 2: 5 mL NaOH 0.1 N (pH = 13) và 3 giọt dung dịch alcol chứa mẫu thử

Bịt miệng ống nghiệm lắc mạnh cả 2 ống nghiệm trong 1 phút và để yên, quan sát cột bọt trong cả 2 ống nghiệm

Kết quả: Nếu cột bọt ở cả 2 ống bằng nhau và có độ bền như nhau thì kết luận có saponin triterpenoid Nếu ống nghiệm 1 có cột bọt cao hơn thì có thể