Luận án tiến sĩ dược học nghiên cứu thành phần hóa học và một số tác dụng sinh học của ba loài thuộc chi gynostemma blume ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI PHẠM TUẤN ANH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ MỘT SỐ TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA BA LOÀI THUỘC CHI GYNOSTEMMA BLUME Ở VIỆT NAM

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

PHẠM TUẤN ANH

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC

VÀ MỘT SỐ TÁC DỤNG SINH HỌC

CỦA BA LOÀI THUỘC CHI

GYNOSTEMMA BLUME Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI, NĂM 2019

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

PHẠM TUẤN ANH

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC

VÀ MỘT SỐ TÁC DỤNG SINH HỌC

CỦA BA LOÀI THUỘC CHI

GYNOSTEMMA BLUME Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

CHUYÊN NGÀNH: DƯỢC LIỆU - DƯỢC HỌC CỔ TRUYỀN

MÃ SỐ: 62731001

Người hướng dẫn khoa học: GS TS Phạm Thanh Kỳ

HÀ NỘI, NĂM 2019

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của GS TS Phạm Thanh Kỳ Các số liệu, kết quả nêu trong luận án này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành bản luận án này tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ quý báu của Trường Đại học Dược Hà Nội, các Thầy cô giáo, các nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực cùng đồng nghiệp, bạn bè và gia đình Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới GS TS Phạm Thanh Kỳ - người Thầy đã trực tiếp hướng dẫn, hết lòng chỉ bảo tận tình và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu khoa học

Tôi xin chân thành cảm ơn:

Thầy cô giáo và các cán bộ đồng nghiệp Bộ môn Dược liệu, trường Đại học Dược

Hà Nội

Các thầy cô giáo, các cán bộ và nhóm nghiên cứu tại Bộ môn Thực vật, Bộ môn Dược học cổ truyền, trường Đại học Dược Hà Nội

Các cán bộ Phòng Đào tạo sau đại học, trường Đại học Dược Hà Nội

Các cán bộ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Các cán bộ tại Bộ môn Dược lý – Đại học Y Hà Nội, Bộ môn Dược lý – Học viện Quân Y

Đã giúp đỡ về chuyên môn và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi khi thực hiện luận án này

Nhân dịp này tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Đảng ủy, Ban Giám hiệu, các cán bộ phòng ban, các bộ môn chuyên ngành trong trường Đại học Dược Hà Nội

đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận án

Tôi cũng rất biết ơn tới những đồng nghiệp, bạn bè và người thân trong gia đình là bố mẹ, vợ, các anh chị em và các con đã luôn kịp thời động viên và hỗ trợ

về tinh thần cho tôi

Xin trân trọng cảm ơn

Trang 5

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Vị trí phân loại, phân bố và đặc điểm thực vật của chi Gynostemma Blume 3 1.1.1 Vị trí phân loại của chi Gynostemma Blume 3

1.1.2 Phân bố của chi Gynostemma Blume 3

1.1.3 Đặc điểm thực vật chi Gynostemma Blume 6

1.2 Thành phần hóa học của chi Gynostemma Blume 13

1.2.1 Nhóm saponin trong chi Gynostemma Blume 13

1.2.2 Các flavonoid phân lập từ chi Gynostemma Blume 36

1.2.3 Các nhóm chất khác 37

1.3 Tác dụng sinh học và độc tính của chi Gynostemma Blume 38

1.3.1 Tác dụng chống ung thư 39

1.3.2 Tác dụng điều hòa miễn dịch 42

1.3.3 Tác dụng trên chuyển hóa lipid 43

1.3.4 Tác dụng hạ đường huyết 44

1.3.5 Tác dụng trên tim mạch 45

1.3.6 Tác dụng trên hệ thần kinh trung ương 46

1.3.7 Tác dụng ức chế kết tập tiểu cầu và chuyển hóa acid arachidonic 46

1.3.8 Tác dụng bảo vệ gan, giải độc và chống oxy hóa 47

1.3.9 Các tác dụng khác 48

1.3.10 Độc tính 48

1.4 Một số nghiên cứu về chi Gynostemma Blume ở Việt Nam 49

1.4.1 Nghiên cứu về thực vật 49

1.4.2 Nghiên cứu về thành phần hóa học 50

Trang 6

1.4.3 Nghiên cứu về độc tính và tác dụng sinh học 50

1.4.4 Nghiên cứu về trồng GCL 51

1.5 Công dụng và sử dụng của các loài trong chi Gynostemma Blume 52

Chương 2 NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 53

2.1 Nguyên liệu, trang thiết bị nghiên cứu 53

2.1.1 Mẫu nghiên cứu 53

2.1.2 Hóa chất, dung môi 54

2.1.3 Thiết bị và dụng cụ nghiên cứu 55

2.2 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 55

2.2.1 Giám định tên khoa học của mẫu nghiên cứu 55

2.2.2 Nghiên cứu thành phần hóa học 56

2.2.3 Đánh giá độc tính cấp 62

2.2.4 Nghiên cứu tác dụng gây độc tế bào 63

2.2.5 Nghiên cứu tác dụng ức chế NF-κB và chống viêm 65

2.2.6 Xử lý số liệu 66

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 67

3.1 Kết quả thẩm định tên khoa học của mẫu nghiên cứu 67

3.1.1 Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino – GCL năm lá 67

3.1.2 Gynostemma longipes C Y Wu – GCL cuống quả dài 68

3.1.3 Gynostemma laxum (Wall.) Cogn – thư tràng thưa, Cổ yếm lá bóng69 3.2 Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học của ba loài GCL 70

3.2.1 Định tính các nhóm chất hữu cơ bằng phản ứng hóa học 70

3.2.2 Nhận dạng các hợp chất hữu cơ đã phân lập được 73

3.3 Kết quả nghiên cứu độc tính cấp 126

3.3.1 Đánh giá độc tính cấp của G longipes (GCL cuống quả dài) 126

3.3.2 Đánh giá độc tính cấp của G laxum (Cổ yếm lá bóng) 127

Trang 7

3.4 Kết quả nghiên cứu độc tính tế bào trên một số dòng tế bào ung thư 128

3.4.1 Khảo sát độc tính tế bào của các phân đoạn 128

3.4.2 Đánh giá độc tính tế bào của các chất phân lập được 129

3.5 Kết quả nghiên cứu tác dụng ức chế NF-κB và chống viêm 131

3.5.1 Tác dụng ức chế NF-κB 131

3.5.2 Tác dụng chống viêm 131

Chương 4 BÀN LUẬN 133

4.1 Về phân loại các loài trong chi Gynostemma Blume 133

4.2 Về thành phần hóa học 135

4.2.1 Về kết quả định tính các nhóm chất hữu cơ 135

4.2.2 Về kết quả phân lập các hợp chất 136

4.3 Về độc tính cấp và tác dụng sinh học 140

4.3.1 Về độc tính cấp 140

4.3.2 Về tác dụng gây độc tế bào của phân đoạn chiết và các saponin tinh khiết 141

4.3.3 Về tác dụng ức chế NF-κB và chống viêm 143

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 145

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 147

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 148

PHỤ LỤC PL00

Trang 8

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

HPLC High performance liquid chromatography

– Sắc ký lỏng hiệu năng cao

G card Gynostemma cardiospemum

G long Gynostemma longipes

G pent Gynostemma pentaphyllum

G pub Gynostemma pubescens

G yixi Gynostemma yixingense

Trang 9

Rha α-L-rhamnopyranosyl

Trang 10

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Danh sách các loài thuộc chi Gynostemma Blume [145] 4

Bảng 1.2 Các gypenosid 3β,19,20β-trihydroxydammar-24-en 15

Bảng 1.3 Các dẫn chất 3β,20β-dihydroxydammar-24-en-19-al 15

Bảng 1.4 Các dẫn chất 2α,3β,20β-trihydroxydammar-24-en 15

Bảng 1.5 Các dẫn chất protopanaxadiol 16

Bảng 1.6 Các dẫn chất 3β,12β,19,20β-tetrahydroxydammar-24-en 18

Bảng 1.7 Các dẫn chất 20R của 3β,12β,19,20β-tetrahydroxydammar-24-en 19

Bảng 1.8 Các hợp chất có cấu trúc 2α,3β,12β,20β-tetrahydroxydammar-24-en19 Bảng 1.9 Các dẫn chất có cấu trúc 3β,20β-dihydroxydammar-24-en-12-on 20

Bảng 1.10 Các hợp chất 3β,20β,21-trihydroxydammar-24-en 20

Bảng 1.11 Các hợp chất có cấu trúc 3,20-dihydroxydammar-24-en-21-oic 22

Bảng 1.12 Các gypenosid khung 3β,12β,20β,26-tetrahydroxydammar-24-en 23

Bảng 1.13 Hợp chất có cấu trúc 20β-hydroxydammar-24-en 12,23-dion 24

Bảng 1.14 Các hợp chất 3β,12β,20β-trihydroxydammar-23-en 25

Bảng 1.15 Các dẫn chất có cấu trúc 3β,20β-dihydroxydammar-23-en-12-on 25

Bảng 1.16 Hợp chất có cấu trúc 3β,21,26-trihydroxydammar-23-en 26

Bảng 1.17 Các gypenosid 3β,12β,20β,21-tetrahydroxydammar-23-en 26

Bảng 1.18 Các hợp chất 3β,20β-dihydroxydammar-23-en-21,29-dioic 27

Bảng 1.19 Các hợp chất 3β,12β,20β-trihydroxydammar-25-en 27

Bảng 1.20 Hợp chất có cấu trúc 3β,20β,21-trihydroxydammar-25-en 28

Bảng 1.21 Hợp chất 3β,20β-dihydroxydammar-25-en-21,29-dioic 29

Bảng 1.22 Các hợp chất 3β,20β,21-trihydroxydammar-23,25-dien 29

Bảng 1.23 Các hợp chất 3β,12β-dihydroxydammar-20,24-dien 29

Bảng 1.24 Các hợp chất 3β,20β,21-trihydroxydammaran 30

Trang 11

Bảng 1.25 Các gypenosid 21-23 epoxydammaran 31

Bảng 1.26 Các hợp chất 3β-hydroxydammar-24-en-21,23-lacton 32

Bảng 1.27 Các hợp chất 3β-hydroxy-20,25-epoxydammaran 33

Bảng 1.28 Các hợp chất 3β,25-dihydroxy-20,24-epoxydammaran 34

Bảng 1.29 Các hợp chất 3β-hydroxy-21,24-cyclodammaran 34

Bảng 1.30 Hợp chất 3β-hydroxy-20,24;20,12-diepoxydammaran 35

Bảng 1.31 Hợp chất có cấu trúc 3β-hydroxy-hexanordammaran-20-on 36

Bảng 1.32 Các flavonoid phân lập được từ chi Gynostemma 36

Bảng 1.33 Tác dụng chống ung thư thực nghiệm của G pentaphyllum 41

Bảng 3.1 Kết quả định tính các nhóm chất chính trong Gynostemma longipes 71 Bảng 3.2 Kết quả định tính các nhóm chất chính trong Gynostemma laxum 72

Bảng 3.3 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất SAP2 74

Bảng 3.11 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất CGP1 104

Bảng 3.12 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất CGP5 108

Bảng 3.13 Dữ liệu NMR của hợp chất CGP7 110

Bảng 3.14 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất GL-2 114

Bảng 3.16 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất GL-7B 116

Trang 12

Bảng 3.19 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất E5 120

Bảng 3.20 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất E1 121

Bảng 3.22 Dữ liệu phổ NMR của GL-1 125

Bảng 3.23 Kết quả đánh giá độc tính cấp của cao đặc G longipes 126

Bảng 3.24 Kết quả đánh giá độc tính cấp của cao đặc G laxum 127

Bảng 3.25 Tỉ lệ % ức chế các dòng tế bào ung thư của các mẫu thử 129

Bảng 3.26 IC50 của các mẫu nghiên cứu trên ba dòng tế bào ung thư 129

Bảng 3.27 IC50 của các hợp chất gypenosid VN1-7 trên một số dòng tế bào ung thư 130

Bảng 3.28 IC50 của gylongiposid II, III và CGP7 trên một số dòng tế bào ung thư 130

Bảng 4.1 Bảng so sánh hệ thống phân loại chi Gynostemma Blume 133

Bảng 4.2 So sánh nhóm saponin, flavonoid trong ba loài nghiên cứu 135

Bảng 4.3 Các hợp chất có cấu trúc 3β,20β,21-trihydroxydammar-24-en 136

Trang 13

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Hình vẽ loài G pentaphyllum (Thunb.) Makino [124] 10

Hình 1.2 Hình vẽ loài G laxum (Wall.) Cogn.[124] 11

Hình 1.3 Hình vẽ loài G longipes C Y Wu [124] 12

Hình 1.4 Khung cấu trúc dammaran 13

Hình 1.5 Cấu trúc chung của các gypenosid 14

Hình 1.6 Khung cấu trúc 3β,20β-dihydroxydammar-24-en 14

Hình 1.7 Khung 3β,12β,20β-trihydroxydammar-24-en 16

Hình 1.8 Đồng phân 20R của dẫn chất 3β,12β,19,20β-tetrahydroxydammar-24-en 18

Hình 1.9 Khung cấu trúc 3β,20β-dihydroxydammar-24-en-12-on 20

Hình 1.10 Cấu trúc 3β,20β,21-trihydroxydammar-24-en 20

Hình 1.11 Cấu trúc 3,20-dihydroxydammar-24-en-21-oic 22

Hình 1.12 Cấu trúc 3β,12β,20β,26-tetrahydroxydammar-24-en 23

Hình 1.13 Cấu trúc 20β-hydroxydammar-24-en 12,23-dion 24

Hình 1.14 Cấu trúc 3β,12β,20β-trihydroxydammar-23-en 24

Hình 1.15 Khung cấu trúc 3β,20β-dihydroxydammar-23-en-12-on 25

Hình 1.17 Cấu trúc 3β,12β,20β,21-tetrahydroxydammar-23-en 26

Hình 1.18 Cấu trúc 3β,20β-dihydroxydammar-23-en-21,29-dioic 27

Hình 1.19 Cấu trúc 3β,12β,20β-trihydroxydammar-25-en 27

Hình 1.21 Cấu trúc 3β,20β-dihydroxydammar-25-en-21,29-dioic 28

Hình 1.22 Cấu trúc 3β,20β,21-trihydroxydammar-23,25-dien 29

Hình 1.23 Cấu trúc 3β,12β-dihydroxydammar-20,24-dien 29

Hình 1.24 Cấu trúc 3β,20β,21-trihydroxydammaran 30

Hình 1.25 Cấu trúc 3β-hydroxy-21,23-epoxydammar-24-en 31

Trang 14

Hình 1.26 Cấu trúc 3β-hydroxydammar-24-en-21,23-lacton 32

Hình 1.27 Cấu trúc 3β-hydroxy-20,25-epoxydammaran 33

Hình 1.28 Cấu trúc 3β,25-dihydroxy-20,24-epoxydammaran 33

Hình 1.29 Khung cấu trúc chung của các 3β-hydroxy-21,24-cyclodammaran 35 Hình 1.30 Cấu trúc 3β-hydroxy-20,24;20,12-diepoxydammaran 35

Hình 1.31 Cấu trúc 3β-hydroxy-hexanordammaran-20-on 36

Hình 1.32 Vinagynostesid A phân lập từ Gynostemma longipes C Y Wu 50

Hình 2.1 Sơ đồ chiết xuất cao đặc dược liệu 5:1 54

Hình 2.2 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ G pentaphyllum 58

Hình 2.3 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ G longipes 59

Hình 2.4 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ G laxum 61

Hình 3.1 Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino - GCL năm lá 67

Hình 3.2 Gynostemma longipes C Y Wu – GCL cuống quả dài 68

Hình 3.3 Gynostemma laxum (Wall.) Cogn – Cổ yếm lá bóng 70

Hình 3.4 Cấu trúc của hợp chất SAP2 76

Hình 3.5 Tương tác HMBC của hợp chất SAP8 78

Hình 3.6 Cấu trúc của hợp chất SAP8 (gypenosid VN1) 80

Hình 3.7 Tương tác HMBC và ROESY của hợp chất SAP4 82

Hình 3.9 Tương tác HMBC của SAP7 85

Hình 3.11 Tương tác HMBC và 1H-1H COSY của SAP1 88

Hình 3.13 Tương tác HMBC và ROESY của hợp chất SAP5 92

Hình 3.15 Tương tác HMBC của SAP3 95

Trang 15

Hình 3.17 Tương tác HMBC và NOESY của SAP6 99

Hình 3.19 Các saponin phân lập được từ mẫu GCL năm lá 102

Hình 3.20 Tương tác HMBC và COSY của CGP1 103

Hình 3.21 Tương tác ROESY của CGP1 106

Hình 3.22 Cấu trúc của hợp chất CGP1 (gylongiposid II) 106

Hình 3.23 Tương tác HMBC và COSY của CGP5 107

Hình 3.24 Cấu trúc của hợp chất CGP5 (gylongiposid III) 109

Hình 3.25 Cấu trúc hoa học của hợp chất CGP7 112

Hình 3.26 Các saponin phân lập từ mẫu GCL cuống quả dài 113

Hình 3.27 Tương tác HMBC và cấu trúc của hợp chất GL-2 114

Hình 3.28 Hợp chất acid 4 hydroxy-3-methoxy benzoic 115

Hình 3.29 Hợp chất ethyl-3,4-dihydroxybenzoat 116

Hình 3.30 Hợp chất benzyl-O-β-D-glucopyranosid 117

Hình 3.31 Hợp chất GL-9 (benzyl-O-β-D-xylopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosid) 119

Hình 3.32 Cấu trúc của hợp chất E5 (quercetin) 120

Hình 3.33 Cấu trúc hợp chất E1 (ombuin) 122

Hình 3.34 Cấu trúc hóa học của hợp chất GL-8 (rhamnetin-3-rutinosid) 124

Hình 3.35 Cấu trúc hợp chất GL1 (ethyl-β-rutinosid) 126

Hình 3.36 Các chất phân lập được từ Cổ yếm lá bóng 126

Hình 3.37 Hoạt tính luciferase của các chất phân lập từ G laxum 131

Hình 3.38 Tác dụng ức chế gen biểu hiện iNOS và COX-2 132

Hình 4.1 Aglycon mới của hợp chất gypenosid VN2, VN3 và VN4 137

Hình 4.2 Aglycon mới của các chất gypenosid VN5, VN6 137

Hình 4.3 (23S)-3β,20β,21β,26-tetrahydroxy-21,23-epoxydammar-24-en 138

Hình 4.4 3β,25-dihydroxy-20,24;21,24-diepoxydammaran 139

Trang 16

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Chi Gynostemma Blume có khoảng 19 loài phân bố từ vùng nhiệt đới châu

Á tới Đông Á: từ Himalaya tới Nhật Bản, Malaysia, và New Guinea Nơi đa dạng nhất là ở Trung Quốc, hiện nay đã biết tới 14 loài [124] Ở Việt Nam mới

công bố có 2 loài là Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Markino và

Gynostemma laxum (Wall.) Cogn [13], [80]

Loài G pentaphyllum (Thunb.) Makino (Cổ yếm, Thất diệp đởm, Giảo cổ

lam) đã được sử dụng theo kinh nghiệm dân gian với các tác dụng chữa ho, chữa viêm phế quản, chống viêm và giải độc Thành phần chính của dược liệu Giảo cổ lam là các saponin dammaran (gọi là gypenosid) có nhiều tác dụng đáng chú ý như hạ lipid, hạ đường huyết, điều tiết chức năng miễn dịch, gây độc tế bào… [107] Các saponin này có cấu trúc đa dạng, khác nhau vị trí nhóm thế và các gốc đường

Tại Việt Nam, qua các khảo sát ban đầu thấy chi Gynostemma Blume rất

đa dạng về loài, dưới loài Về cảm quan và định tính sơ bộ thấy các mẫu dược liệu này có vị khác nhau, thành phần hóa học cũng không giống nhau Thực tế

trong sản xuất vẫn dùng lẫn các dược liệu này với cùng công dụng của loài G

pentaphyllum (Thunb.) Makino, ảnh hưởng tới chất lượng và độ an toàn trong

các sản phẩm chăm sóc sức khỏe từ dược liệu Giảo cổ lam

Nhằm tạo cơ sở khoa học cho khai thác và sử dụng có hiệu quả hơn các

loài trong chi Gynostemma Blume ở Việt Nam đề tài “Nghiên cứu thành phần

hóa học và một số tác dụng sinh học của ba loài thuộc chi Gynostemma

Blume ở Việt Nam” được thực hiện với ba mục tiêu:

- Giám định tên khoa học của ba mẫu nghiên cứu

- Nghiên cứu thành phần hóa học ba loài thuộc chi Gynostemma Blume

- Đánh giá độc tính cấp và nghiên cứu một số tác dụng sinh học của dược liệu

Để thực hiện ba mục tiêu trên, các nội dung nghiên cứu gồm:

1 Giám định tên khoa học các mẫu nghiên cứu

Trang 17

4 Nghiên cứu tác dụng gây độc tế bào trên một số dòng tế bào ung thư

của hai loài G pentaphyllum (Thunb.) Makino, G longipes C Y Wu

5 Nghiên cứu tác dụng ức chế NF-κB và chống viêm của loài G laxum

(Wall.) Cogn

Trang 18

3

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Vị trí phân loại, phân bố và đặc điểm thực vật của chi Gynostemma

Blume

1.1.1 Vị trí phân loại của chi Gynostemma Blume

Gynostemma Blume là một chi mang đặc điểm là dạng dây leo nhiều năm

thuộc họ Bí Cucurbitaceae; phân bố từ dải nhiệt đới châu Á đến đông Á, từ dải

địa lý Himalaya đến Nhật Bản, Malaysia và New Guinea Chi Gynostemma

được đặt tên bởi Carl Ludwig Blume (1796-1862) vào năm 1825, khi nhà thực

vật này công bố hai loài Gynostemma pedata (sau đổi tên thành G pedatum)

và Gynostemma simplicifolia (sau này đổi tên thành G simplicifolium) Từ đó

tới nay các nhà phân loại thực vật học tiếp tục phát hiện và bổ sung nâng tổng

số lên đến khoảng 19 loài

Theo hệ thống phân loại thực vật của A Takhtajan 2009, chi Gynostemma

Blume nằm trong tông Zanonieae, thuộc phân họ Nhandiroboideae, họ Bí (Cucurbitaceae), bộ Bí (Cucurbitales), liên bộ Hoa tím (Violanae), phân lớp Sổ (Dilleniidae), lớp Ngọc lan (Magnoliopsida), ngành Ngọc lan (Magnoliophyta)

[142] Dựa vào đặc điểm của quả, chi Gynostemma Blume được chia thành hai

phân chi (Subgenus), bao gồm: (i) Subgenus Trirostellum, có dạng quả nang,

tự mở bằng 3 van, và (ii) Subgenus Gynostemma, có dạng quả mọng, không

tự mở Ở Subgenus Trirostellum lại được chia thành 2 loạt (Section) là (i)

Section Pentagyne và Section Trirostellae Các nhà thực vật Việt Nam như

Phạm Hoàng Hộ, Võ Văn Chi cũng tán đồng hệ thống phân loại này [13], [5]

Đặc điểm chung nhất của các loài thuộc chi Gynostemma Blume đều có

tua cuốn (thường phân nhánh); hầu hết là đơn tính khác gốc Các lá thường dạng kép chân chim nhiều lá chét (có từ 3-9 lá chét, hình trứng-răng cưa) mọc

so le (rất ít loài lá đơn) Hoa mọc thành chùm hoặc chùy, quả nang hoặc quả mọng chứa 2-3 hạt [124]

1.1.2 Phân bố của chi Gynostemma Blume

Theo các công bố mới nhất tham khảo trên trang web www.theplanist.org

[145], chi Gynostemma Blume hiện có 19 loài chính thức (bảng 1.1) Các loài

Gynostemma phân bố chủ yếu ở từ dải nhiệt đới châu Á đến Đông Á, từ dải

Hymalaya (kéo dài từ Pakistan qua bắc Ấn độ, Bhutan, Nepal và nam Trung

Trang 19

4

Quốc) tới Nhật Bản, Malaysia và New Guinea Trung Quốc là quốc gia có các

loài thuộc chi Gynostemma nhiều nhất, gồm 14/19 loài (trong đó có 9 loài đặc

hữu), phân bố chủ yếu ở phía tây nam Trung Quốc (phía nam tỉnh Thiểm Tây

và phía nam lưu vực sông Trường Giang) Loài Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino phổ biến nhất và xuất hiện cả ở Trung Quốc, BanG

laxumdesh, Bhutan, Ấn Độ, Indonesia, phía nam Nhật Bản, phía nam Hàn

Quốc, Lào, Malaysia, Myanmar, Nepal, New Guinea, Sri Lanka, Thailand và Việt Nam [124]

Bảng 1.1 Danh sách các loài thuộc chi Gynostemma Blume [145]

1 Gynostemma aggregatum C Y Wu & S K Chen Acta Phytotax Sin

21(4): 365–366, pl 5, 1983

16: 86, 1949

23(1), pl 2225, 1892

Trirostellum cardiospermum (Cogn ex Oliv.) Z P

Wang & Q Z Xie

Acta Phytotax Sin 19(4): 483-484, 1981

7 Gynostemma intermedium W J de Wilde & Duyfjes Blumea 52: 265, 2007

8 Gynostemma laxiflorum C Y Wu & S K Chen Acta Phytotax Sin

Trang 20

18 Gynostemma yixingense (Z P Wang & Q Z Xie) C

Trang 21

6

Tại Việt Nam, theo các tác giả Võ Văn Chi [5] và Phạm Hoàng Hộ [13],

chi Gynostemma Blume chỉ có 3 loài tại Việt Nam:

- Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino (cổ yếm, thư tràng năm lá)

phân bố nhiều ở các vùng rừng núi, lùm bụi có độ cao 1-2000m tại nhiều tỉnh Bắc, Trung, Nam [6], [13]

- Gynostemma laxum (Wall.) Cogn (thư tràng thưa, Cổ yếm lá bóng)

thường xuất hiện ở các rừng thưa tại Lào Cai, Hòa Bình, Ninh Bình, Quảng Trị [6], [5], [13]

- Gynostemma pedatum Blume (phân bố ở Ba vì, Lạng Sơn, Sapa, Ninh

Bình, Hòa Bình [5]

1.1.3 Đặc điểm thực vật chi Gynostemma Blume

1.1.3.1 Đặc điểm chung

Theo một số tài liệu về phân loại thực vật đặc điểm chung của các loài

trong chi Gynostemma Blume là cây thảo nhiều năm, có dạng dây leo nhẵn hoặc

có lông [124] Các loài thường mọc lan ở dưới tán; rễ có củ hoặc không; cành mảnh, có lông thưa hoặc lông mịn [154]

Lá mọc so le, kép chân vịt, 3-9 lá chét, hiếm khi đơn; phiến lá chét hình trứng – mác, khi khô thường màu xanh Tua cuốn thường chẻ đôi, ít khi đơn Cây đơn tính khác gốc, hiếm khi đơn tính cùng gốc [124], [154]

Hoa đơn tính, cụm hoa chùm hoặc chùy, nách lá hoặc đầu cành; cuống của hoa có khớp; lá bắc con ở gốc Hoa đực: ống đài ngắn, 5 thùy; các mảnh hình mác hẹp; tràng màu xanh hoặc trắng, hình bánh xe (rotate), 5 thùy xẻ sâu; các thùy hình mác hoặc trứng – mác, mép cuộn vào trong khi là nụ; nhị 5, đính vào gốc của ống bao hoa; chỉ nhị ngắn, hàn liền; bao phấn đứng, hình trứng, 2 ô, nứt dọc, trung đới hẹp, nhưng không kéo dài; hạt phấn hình cầu hoặc elip, có sọc/vạch theo chiều dọc hoặc nhẵn/trơn, tự mở bằng lỗ; nhụy hoa tiêu giảm không có (tiêu giảm hoàn toàn) Hoa cái có đài và tràng giống hoa đực; có dấu vết nhị lép; bầu hình cầu, 2 – 5 ô; vòi nhụy 3, hiếm khi 2, 4 hoặc 5, rời nhau; núm nhụy 2 hoặc 1, hình lưỡi liềm hoặc xẻ răng cưa không đều; noãn 2, treo/rủ trong mỗi ô

Trang 22

7

Quả mọng hình cầu, hoặc hình dáng và kích thước giống hạt đậu hoặc quả nang, có 3 thùy từ đỉnh, đỉnh có u hoặc vết tích của 3 vòi nhụy dài Có 2 đến 3 hạt hình trứng rộng, dẹp, có nhú hoặc gai nhú [124], [154]

Các nghiên cứu về nhiễm sắc thể cho thấy số nhiễm sắc cơ bản của các

loài trong chi Gynostemma Blume là 2n = 22; có thể xuất hiện dạng đa bội,

thường là 2n = 22, 44, 66 hoặc 88 Hiện tượng đa bội nhiễm sắc thể xuất hiện

thường xuyên ở một số loài như G cardiospermum (2n = 22, 66), G longipes (2n = 22, 44), G yixingerse (2n = 22, 88) và G pentaphyllum (2n = 22, 44, 66,

88) [51]

1.1.3.2 Một số khóa phân loại của chi Gynostemma Blume

Theo thực vật chí Trung Quốc [124], các tác giả đã phân loại 14 loài có ở Trung Quốc (9 loài đặc hữu) dựa trên các đặc điểm theo thứ tự ưu tiên: loại quả nang hay mọng; nếu quả nang thì ưu tiên đặc điểm hoa cái, núm nhụy, vòi nhụy, đường kính… (ưu tiên cơ quan sinh sản); nếu quả mọng thì ưu tiên đặc điểm dạng lá đơn hay kép, số lá chét, lá có lông hay nhẵn, sau đó mới đến đặc điểm

về quả và hạt (ưu tiên cơ quan dinh dưỡng) (khung 1):

Khung 1 Khóa phân loại chi Gynostemma Blume ở Trung Quốc [124]

1a Quả nang hình chuông, tự mở ở mặt bụng khi trưởng thành, 3 thùy; vết vòi nhụy 3(-5), dạng mỏ dài

2a Hoa cái đơn độc hoặc từng cặp, ở nách lá, cuống của hoa 3 – 4 cm; bầu 5

ô, vòi nhụy 5 1 Gynostemma pentagynum

2b Hoa cái nhiều, trong chùm hoặc chùy, mọc nách lá hoặc đầu cành, cuống của hoa ngắn hơn 5mm; bầu 3 ô, vòi nhụy 3

3a Hoa cái trong chùy hoa thưa; cuống quả 8 – 10 mm

6 Gynostemma laxiflorum

3b Hoa cái trong chùm dạng bông; cuống quả ngắn hơn 5 mm

4a Núm nhụy hình lưỡi liềm và khía răng không đều, vòi nhụy 2.5 – 3 mm, hoặc dày và ngắn, khoảng 0.5 mm

5a Vòi nhụy mỏng và dài, 2.5 – 3 mm; vòi nhụy tồn tại dài tới 5 mm; bề mặt hạt không có cánh và không có rãnh

Trang 23

1b Quả mọng hình cầu hoặc hình cầu – dẹt, không tự mở; vết vòi nhụy ngắn, có một u/bướu – núm, không bao giờ dạng mỏ

7a Lá đơn 7 Gynostemma simplicifolium

7b Lá kép, chân vịt

8a Thân 3 góc, có cánh hẹp 14 Gynostemma caulopterum

8b Thân hình trụ, có khía theo chiều dọc, không có cánh

9a Lá có 3 -năm lá chét 10a Lá trơn-nhẵn, không lông ở cả 2 mặt, hoặc có lông dọc theo gân chính; thân có lông thưa thớt tại các nốt/đốt; các mảnh tràng hoa hình mác hẹp, 2 – 3 mm

10 Gynostemma pentaphyllum

11b Quả nhẵn, thân mảnh 12a Cuống quả ngắn hơn 5 mm; lá có lông tơ dày hoặc thưa 10 Gynostemma pentaphyllum

12b Cuống quả 7 – 25 mm 13a Cây đơn tính cùng gốc; quả 3 cạnh hình trứng ngược hoặc 3 cạnh hình cầu

11 Gynostemma guangxiense

13b Cây đơn tính khác gốc; quả hình cầu hoặc tam giác ngược

14a Quả hình tam giác ngược, dẹt; lá chét

5 – 7, hình elip hoặc elip-trứng

12 Gynostemma compressum

14b Quả hình cầu; lá chét 7 – 9, hình elip hoặc trứng ngược – mác

thoi-13 Gynostemma longipes Theo Flora of Thailand, khóa phân loại các loài trong chi Gynostemma

Blume tại vùng địa lý sinh học Thailand và Malesia cũng tương đồng như Flore

Trang 24

9

of China Do đặc thù sinh thái nên điểm khác là bổ sung hai loài G intermedium

và G papuanum chỉ thấy xuất hiện tại đây (khu vực địa lý sinh học Malesia)

Tuy nhiên do quan điểm phân loại, W.J.J.O De Wilde đã gộp một số loài vào

thành dạng (forma) của G pentaphyllum (có 7 dạng khác nhau) (khung 2)

Khung 2 Khóa phân loại chi Gynostemma Blume tại vùng Thailand và Malesia [154]

1a Quả nang, đường kính 3-4 mm, mở ở đỉnh bằng 3 rãnh Hạt có đường kính 2

mm Cụm hoa ngắn, rủ xuống (phân chi Trirostellum), xuất hiện ở phía bắc Thailand và Trung Quốc 4 Gynostemma microspermum

1b Quả mọng khô, đường kính 5-10(-12) mm, không tự mở Hạt có đường kính

2,5-4 mm Cụm hoa ngắn hoặc dài, thường ít (phân chi Gynostemma)

2a Hoa đơn tính cùng gốc, cụm hoa ít Thân mảnh – Phân bố ở Papua New Guinea, vùng núi độ cao 2500-3200 m 2 Gynostemma papuanum

2b Hoa đơn tính khác gốc Cụm hoa nhiều Thân mập

3a Mẫu 5 - Phân bố ở vùng núi phía đông Papua New Guinea, độ cao 1000-2500 m 1 Gynostemma intermedium

3b Mẫu (2 hoặc) 3 – Phân bố rộng, các vùng núi thấp; tại New Guinea

G dasycarpum (C.Y Wu in C.Y Wu & S.K Chen) S.K Chen (1995b)

G winkleri Cogn in H Winkl (1912) 118

b forma fasciculare (chỉ xuất hiện ở Thái Lan)

c forma grandiflorum (chỉ xuất hiện ở Thái Lan)

d forma knemandrum (chỉ xuất hiện ở Thái Lan)

e forma pentaphyllum (G pentaphyllum var pentaphyllum)

f forma pubescens

G pedatum Blume var pubescens Gagnep (1921) 1082

G pubescens (Gagnep.) C.Y Wu in C.Y Wu & S.K Chen (1983) 362

Trang 25

Hình 1.1 Hình vẽ loài G pentaphyllum (Thunb.) Makino [124]

Cây thảo, mọc leo; gốc và cành mảnh, có rãnh góc, nhẵn hoặc lông thưa thớt Lá kép dạng xẻ chân vịt có từ 3-9 lá chét (thường từ 5-7 lá chét), mỏng mảnh, có lông hoặc nhẵn; lá chét lá chét giữa hình trứng thuôn dài hoặc hình mũi mác, lá chét thường có kích thước 3-12 × 1,5-4 cm, lá bên nhỏ hơn, cả hai mặt đôi khi có lông nhọn, có từ 6-8 cặp gân lá, hẹp dần, mép răng cưa tròn, đỉnh sắc hoặc nhọn; cuống lá dài 1-5 mm Tua cuốn dài mảnh, đầu chẻ đôi Hoa đực mọc thành cụm; cuống dài hẹp, 10-15 (-30) cm, nhiều nhánh; cuống lá dài hẹp, 1-4 mm; lá bắc con dạng lá lúa; ống đài rất ngắn; đốt hình tam giác, ca 0,7 mm, đỉnh nhọn; tràng hoa màu xanh lá cây hoặc màu trắng; đốt hình trứng- mác, 2,5-3 × 1 cm, 1- gân, đỉnh nhọn dài Hoa cái: cụm ngắn hơn so với hoa đực; đài và tràng hoa như hoa đực; noãn hình cầu, 2 - hoặc 3 ô; mẫu 3; núm nhụy 2 thùy; 5 nhị lép, ngắn Quả không mở, màu đen khi trưởng thành, hình cầu, đường kính 5-6 mm., chứa 2 hạt, nhẵn hoặc nhiều lông cứng và mịn Hạt màu nâu, hình trứng- giống hình trái tim, đường kính khoảng 4 mm., phẳng,

Trang 26

Hình 1.2 Hình vẽ loài G laxum (Wall.) Cogn [124]

Dây leo mảnh, nhiều nhánh, thân nhẵn hoặc có lông tơ thưa thớt Lá xẻ thùy có 3 lá chét; cuống 1,5-4 cm, nhẵn; lá chét giữa thuôn dài hình mũi mác, đôi khi quả trám, kích thước 5- 10 × 2-3 cm, mỏng, giống dạng nêm rộng, đỉnh sắc hoặc nhọn; lá chét bên hình trứng, 4-7 × 2-3,5 cm, nhẵn, mép có khía dạng lượn sóng; cuống lá dài (2 -) 5-7 mm Hoa đực: cụm hoa dạng hình chùy, mọc

ở ngọn hoặc nách lá, dài (5 -) 10-30 cm, có lông; lá bắc hình mác dạng lá lúa, khoảng 1 mm; cuống lá hẹp, dài 3-7 mm; lá bắc con dạng lá lúa, nhỏ, đài hoa hẹp hình trứng tam giác, khoảng 0,5 mm; tràng hoa màu vàng-xanh, đốt hẹp hình trứng-mác, khoảng 1,5 × 0,5 mm, nhẵn, 1- gân, có bờ trơn, nhọn ở đỉnh Cụm hoa cái như hoa đực; tràng có đốt hình tam giác hẹp; noãn hình cầu, đường kính khoảng 1mm; mẫu 3, rời, đỉnh chẻ đôi Quả màu vàng-xanh, hình cầu, 8-

10 mm, nhẵn, không mở Hạt màu xám nhạt, hình trứng rộng, đường kính

Trang 27

Dây leo, có lông Lá mỏng, chia thùy có 7-9 lá chét; cuống lá dài 4-8 cm;

lá chét hình trám elip hoặc hình mác-trứng ngược, lá giữa kích thước 5-12 × 4,5 cm, hẹp dần, mép răng cưa tròn không đều, đỉnh sắc nhọn; lá chét bên nhỏ hơn lá giữa, đỉnh tù, ở phiến dưới có nhiều lông tơ cứng trên gân lá, lông phía trên thưa; cuống dài khoảng 1 cm Tua mảnh, chia 2 đỉnh Hoa đực: dạng chùy dài 10-20 cm, cuống và cành có lông; lá bắc thẳng, dài khoảng 2 mm; cuống lá hẹp, dài khoảng 4 mm; lá bắc con dài khoảng 0,7 mm; đài có đốt hình trứng, kích thước khoảng 1 × 0,5 mm, nhọn; tràng hoa màu trắng; đốt hẹp hình trứng-mác, khoảng 2,5 × 1 mm, có lông tơ, 1-gân, đỉnh nhọn dài Hoa cái không rõ Quả màu vàng-xanh, hình cầu, đường kính 6-7 mm, nhẵn; Cuống quả hẹp, (8-) 15-20 mm, nhẵn Hạt màu xám nhạt hoặc nâu, có hình tim phẳng, kích thước khoảng 3 × 3 mm, dày khoảng 1 mm (hình 1.3) [79], [124]

Trang 28

2-13

1.2 Thành phần hóa học của chi Gynostemma Blume

Thành phần hóa học của các loài thuộc chi Gynostemma Blume trên thế giới đã được nghiên cứu, đa số các báo cáo về loài Gynostemma pentaphyllum

(Thunb.) Makino Thành phần chủ yếu là saponin, flavonoid, polysacharid, chlorophyll và sterol Dựa vào các tài liệu đã thu thập được, thành phần hóa

học của chi Gynostemma Blume được trình bày theo các nhóm chất

1.2.1 Nhóm saponin trong chi Gynostemma Blume

Các nghiên cứu đầu tiên đã phát hiện saponin trong G pentaphyllum

(Thunb.) Makino có khung cấu trúc dammaran [103] Hơn 200 saponin trong GCL (các gypenosid) đã được phát hiện và công bố; tất cả đều thuộc khung dammaran hoặc dạng biến đổi của khung dammaran (hình 1.4)

1 2 3

8 9 10

11 12 13 14 15 16

17 18 19

Hình 1.4 Khung cấu trúc dammaran

Cấu trúc của các gypenosid khá đa dạng (hình 1.5), trong đó R1, R5 thường gắn với các mạch đường; R2, R6 có thể chứa nhóm OH; R3, R4 có thể là keto hoặc có chứa nhóm OH Chuỗi carbon tại C17 là căn cứ được dùng để phân

loại các gypenosid trong các loài thuộc chi Gynostemma Blume:

- Nhóm 1 Cấu trúc dammar-24-en và các dẫn chất, chiếm đa số (142 gypenosid): nhóm thế R7(a); R7(b)

- Nhóm 2 Cấu trúc thay đổi liên kết đôi trên mạch carbon C17 (46 gypenosid): nhóm thế R7(c-i)

- Nhóm 3 Cấu trúc vòng tại mạch carbon C17 (38 gypenosid)

- Nhóm 4 Nhóm hexanordammaran (2 gypenosid)

Trang 29

R 1O

Hình 1.6 Khung cấu trúc 3β,20β-dihydroxydammar-24-en

Phần genin của các gypenosid thuộc nhóm này có thể bắt đầu từ khung dammarenediol-II có hai nhóm hydroxyl ở vị trí beta tại C3 và C20 Nhóm CH3

vị trí 19 có thể bị oxy hóa thành nhóm CH2OH hoặc CHO Một số gypenosid

có nhóm hydroxyl ở vị trí C2 hướng α (hình 1.6)

- Dẫn chất 3β,19,20β-trihydroxydammar-24-en (bảng 1.2)

Các saponin thuộc nhóm này có khối lượng và kích thước phân tử tương đương với các protopanaxadiol (chuyển nhóm OH từ vị trí 12β sang 19) (hình 1.6 và bảng 1.2)

Trang 30

9 XXVIII-Em C35 H 58 O 7 ara H CHO H G pent [106]

13 Gymnemasid

48 H 80 O 18 glc(2-1)glc H CHO glc G pent [171]

Trang 31

16

b Khung 3β,12β,20β-trihydroxydammar-24-en

Các saponin nhóm này có thêm nhóm hydroxyl C12 trên khung cấu trúc

dammarenediol-II và thường thấy xuất hiện ở các saponin phân lập từ chi Panax

L (gọi là protopanaxadiol) Một số saponin thuộc nhóm này cũng có các nhóm thế ở vị trí C2α và C19 (hình 1.7)

Các saponin có cấu trúc protopanaxadiol (hình 1.6) là các saponin đặc

trưng của các loài trong chi Panax L., phổ biến trong các loài sâm Triều Tiên (P ginseng C A Mey.), sâm Mỹ (P quinquefolius L.), sâm Nhật Bản (P

japonicas (T Nees) C A Mey.) và sâm Việt Nam (P vietnamensis Ha &

Grushv.) Có nhiều saponin cấu trúc protopanaxadiol được phát hiện từ loài

Gynostemma pentaphyllum; trong đó có 6 saponin cũng có mặt trong thành

phần hóa học của P ginseng là Rb1, Rb1-6’’-malonyl, Rb3, Rd, Rd-6’’-malonyl,

Trang 32

1)glc(6-H CH 3 glc(6-1)glc G pent [78]

Trang 33

18

47 Gynos B C 60 H 102 O 26

glc(6- 1)glc

Phần genin của nhóm này có thể coi là dẫn chất của protopanaxadiol khi

có thêm một nhóm hydroxyl tại vị trí C19 (hình 1.6, bảng 1.6) Ở vị trí C20 có thể xuất hiện đồng phân 20R (hình 1.8, bảng 1.7)

Bảng 1.6 Các dẫn chất 3β,12β,19,20β-tetrahydroxydammar-24-en

Trang 35

R 1O

R 2

Hình 1.10 Cấu trúc 3β,20β,21-trihydroxydammar-24-en Bảng 1.10 Các hợp chất 3β,20β,21-trihydroxydammar-24-en

Trang 36

(3-1)xyl

G pent [167]

Trang 37

R 3

R 1O

Hình 1.11 Cấu trúc 3,20-dihydroxydammar-24-en-21-oic Bảng 1.11 Các hợp chất có cấu trúc 3,20-dihydroxydammar-24-en-21-oic

CH 3 G pent [61]

(3-1)rha

glc(2-1)glc (6-1)rha

CH 2OH G pent [61]

(3-1)xyl

CH 3 G pent [61]

(3-1)xyl

CH 3 G pent [61]

Trang 38

(3-1)glc(6-1)rha (2-1)glc

Trang 39

R 1

O

Hình 1.13 Cấu trúc 20β-hydroxydammar-24-en 12,23-dion

Bảng 1.13 Hợp chất có cấu trúc 20β-hydroxydammar-24-en 12,23-dion

R 1O

R 2 R 3

HO

Hình 1.14 Cấu trúc 3β,12β,20β-trihydroxydammar-23-en

Trang 40

[81]

Định dạng
Số trang	266
Dung lượng	8,04 MB