Nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất cacbonyl αβ không no phân lập từ các cây thuốc dân tộc việt nam

29 3.2.Phân lập các hợp chất cacbonyl αβ không no trong các cây thuốc dân tộc đã chọn .... Nghiên cứu các hoạt chất trong cây thuốc dân tộc để chữa bệnh cho con người không chỉ là một nh

MỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG I 2

1.1 Nhóm chức cacbonyl αβ không no 2

1.1.1 Đặc điểm cấu tạo của nhóm chức cacbonyl α β không no 2

1.1.2 Hoạt tính sinh học của nhóm cacbonyl αβ không no 3

1.1.3 Các hợp chất cacbonyl αβ không no trong một số cây thuốc Việt Nam 6

1.3Vài nét về bệnh ung thư nguyên nhân gây bệnh 15

1.3.1 Khái niệm về ung thư 15

1.3.2 Nguyên nhân gây bệnh 15

1.3.3 Phát hiện và chuẩn đoán ung thư 16

1.4 Bệnh dạ dày và vi khuẩn Helicobacter pylori 17

CHƯƠNG 2 TÊN ĐỀ TÀI, MỤC TIÊU, NỘI DUNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 20

2.1 Tên đề tài 20

2.2 Mục tiêu đề tài 20

2.3 Nội dung nghiên cứu 20

2.4 Phương pháp nghiên cứu 21

2.5 Các phương tiện nghiên cứu 21

2.5.1 Các thiết bị nghiên cứu 21

2.5.2 Các hóa chất và dung môi 21

2.5.3 Dòng ung thư 21

2.5.4 Helicobacter pylori 21

2.6 Thực nghiệm 21

2.6.1.Phân lập Tonkinin từ cây khổ sâm Bắc Bộ 21

2.6.2 Phân lập Zerumbone từ cây gừng gió 22

2.6.3 Phân lập Curcumin I (Bis feruloylmetan) 23

2.6.4 Phân lập Rutin từ hoa hòe (Sophora Japonica L) 24

2.7 Thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào ung thư gan và ung thư vú 25

2.7.1.Phương pháp phân tích 25

2.7.2.Dòng tế bào 25

2.7.3.Môi trường nuôi cấy 25

2.7.4.Các dụng cụ dùng 1 lần 25

2.7.5.Chất chuẩn chứng dương tính 25

2.7.6.Tính kết quả 25

2.8.Thử nghiệm hoạt tính chống HP của các hợp chất phân lập được 26

2.8.1.Phương pháp 26

2.8.2.Hóa chất và môi trường 26

2.8.3.Chuẩn bị môi trường nuôi cấy có mẫu cần thử tính diệt khuẩn 26

2.8.4.Chuẩn bị canh khuẩn thử nghiệm 27

2.8.5.Pha loãng mẫu để thử nghiệm: đạt nồng độ 10mg/1ml 27

2.8.6.Nuôi cấy chủng vi khuẩn 27

2.8.7.Kiểm tra tính diệt khuẩn 27

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

3.1.Đề tài và mục tiêu 29

3.2.Phân lập các hợp chất cacbonyl αβ không no trong các cây thuốc dân tộc đã chọn 33

3.2.1.Phân lập Tonkinin từ cây khổ sâm Bắc Bộ 33

3.2.2.Phân lập Zerumbone từ củ gừng gió 35

3.2.3.Phân lập Curcumin từ củ nghệ vàng 37

3.2.4.Phân lập Rutin từ hoa hòe 39

3.3.Khảo sát hoạt tính sinh học của các chất phân lập đƣợc 40

3.3.1.Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các chất phân lập được 41

3.3.2.Khảo sát hoạt tính diệt vi khuẩn Helicobacter Pylori (HP) của các chất phân lập được 44

KẾT LUẬN 46

Danh mục bảng biểu

Bảng 1.1: Hằng số vật lý của 13 dẫn suất ent kauran 10

Bảng 3.1: Số liệu phổ 1H & 13C-NMR của Tonkinin 34

Bảng 3.2: Số liệu phổ 1H & 13C -NMR của Zerumbone 36

Bảng 3.3: Số liệu phổ 1H & 13C -NRM của hợp chất Của Curcumin I 38

Bảng 3.4: Hàm lượng % tế bào ung thư sống sót sau phép thử 41

Bảng 3.5: Nồng độ ức chế tối thiểu của các chất thử đối với tế bào ung thư 42

Bảng 3.6: Kết quả thử tiêu diệt HP của các chất phân lập được 45

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các cơ quan, các tổ chức và các cá nhân Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc nhất tới tất cả các tập thể, cá nhân đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu luận văn này

Trước hết tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên và Khoa Hóa, Phòng Đào tạo và Khoa Sau đại học của nhà trường cùng các thầy cô giáo, những người đã trang bị kiến thức cho tôi trong suốt quá trình học tập

Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, tôi xin trân trọng cảm ơn thầy giáo- PGS.TS Văn Ngọc Hướng, người thầy đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn khoa học và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, hoàn thành luận văn này

Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến các đồng chí, đồng nghiệp trong Trung tâm Nghiên cứu Sản xuất Vắc xin và Sinh phẩm Y tế đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi đi học tập và nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn tất các bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ nhiệt tình và đóng góp nhiều ý kiến quý báu để tôi hoàn thành luận văn này

Do thời gian nghiên cứu có hạn, luận văn của tôi chắc hẳn không thể tránh khỏi những sơ suất, thiếu sót, tôi rất mong nhận đuợc sự đóng góp của các thầy cô giáo cùng toàn thể bạn đọc

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 25 tháng 12 năm 2014 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Nghĩa Vũ

Đặt vấn đề

Với diện tích trên 33 vạn km2và 1/3 là rừng núi lại nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa độ ẩm cao, mưa nắng nhiều, do đó thảm thực vật nước ta vô cùng phong phú và đa dạng Theo thống kê mới nhất,hiện nước ta có trên 12 nghìn loài thực vật khác nhau, đặc biệt có trên 320 loài thực vật được dùng trong y học dân tộc để chữa bệnh[1] Đây là một nguồn tài nguyên phong phú của đất nước Nghiên cứu các hoạt chất trong cây thuốc dân tộc để chữa bệnh cho con người không chỉ là một nhiệm vụ chiến lược lâu dài mà còn là nguồn cảm hứng thú vị Nghiên cứu không chỉ có ý nghĩa khoa học với việc tìm kiếm các chất mới, các chất có tác dụng sinh học quí giá chữa các bệnh hiểm nghèo, các mô hình chất chữa bệnh cho tổng hợp hóa học mà còn góp phần làm hiện đại hóa nền y học dân tộc của đất nước

Trong những năm gần đây, các hợp chất có nhóm cacbonyl αβ không no được các nhà khoa học thế giới đặc biệt quan tâm Hàng năm có hàng chục công trình công bố về hoạt tính chống ung thư, chống viêm…của loại hợp chất này Theo hướng này, chúng tôi quan tâm đặc biệt những loại hợp chất

cacbonyl αβ không no trong một số cây thuốc y học cổ truyền của dân tộc với đề tài: “Nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất cacbonyl α β không no phân lập từ các cây thuốc dân tộc Việt Nam”

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nhóm chức cacbonyl αβ không no

1.1.1 Đặc điểm cấu tạo của nhóm chức cacbonyl αβ không no

Khung cơ sở của nhóm chức này có một nguyên tử oxy và 3 nguyên tử cacbon

Hình 1.1

Đáng chú ý, cả 3 nguyên tử cacbon này đều có lai hóa sp2

Ở nhóm cacbonyl, liên kết σ được tạo thành do sự xen phủ orbital py của oxi và orbital lai hóa sp2 của nguyên tử cacbon1; còn liên kết π được

C

C C

R3

R4 R1

O

R2

1

2 3





tạo hành do sự xen phủ orbital pz của oxi với orbital không lai hóa của nguyên tử cacbon 1 Ở liên kết đôi α β, liên kết 𝜎 hình thành là do sự xen phủ của 2 orbital lai hóa sp2

của 2 nguyên tử cabon 1 và cacbon 2; Còn liên kết 𝜋 hình thành là do sự xen phủ của 2 orbital pz không lai hóa của 2 nguyên tử cacbon này Mô tả các spin của các điện tử π, được chỉ trên hình 1.2

Hình 1.2

Nếu các nhóm thế ở các nguyên tử cacbon không có hiệu ứng không gian thì các mặt phẳng điện

tử π này song song với nhau một cách tuyệt đối và các liên kết π liên hợp với nhau thành orbital π phân

tử Như chỉ ra trên hình 1.3

O

Hình 1.3

Nhưng ở đây, oxi có độ âm điện lớn nên nó hút đôi điện tử π giữa nó với cabon lệch về phía nó

và kèm theo đó là đôi điện tử π giữa Cα và Cβ cũng lệch về phía Cα Kết quả sự lôi kéo này làm xuất hiện điện tích dương phần trên nguyên tử Cβ (Hình 1.4) Chính sự phân cực liên kết đôi αβ do nhóm cacbonyl gây ra làm nên sự khác biệt của liên kết đôi này với các liên kết đôi của các hợp chất không

có nhóm cacbonyl liên hợp

O





Hình 1.4

1.1.2 Hoạt tính sinh học của nhóm cacbonyl αβ không no

Chính cấu trúc đặc biệt trên mà ngoài các tính chất hóa học thông thường của liên kết đôi như cộng hợp ái điện tử, oxy hóa, khử hóa, ở nhóm cacbonyl 𝛼𝛽 không no còn xuất hiện một phản ứng đặc biệt gọi là phản ứng Michael; Đó là phản ứng cộng hợp ái nhân vào liên kết đôi αβ ở cacbon β của hợp chất cacbonyl αβ không no[2] và chính sự xuất hiện phản ứng này mà các hợp chất có nhóm cacbonyl

αβ không no có các hoạt tính sinh học quí giá mà các hợp chất có liên kết đôi khác không có, đáng chú

ý nhất là hoạt tính chống ung thư và chống viêm.

Minh chứng cho vấn đề này, chúng tôi lấy Zerumbone và Humulene làm ví dụ Zerumbone là một Sesquiterpenxeton vòng lớn αβ không no, có công thức cấu tạo như hình 1.5a và tên hóa học là 2,6,9,9- Tetramethyl-E,E,E-cycloundecatri-2,6,9-ene-1-one

Tài liệu tham khảo

1 Võ Văn Chi;

1997 Từ điền các công thức thuốc Việt Nam, NXB Y học, trang 335-338

2 Michael Reaction Wikipedia org/Wiki/Michael Reaction

3 Dev

1960,Serquiterpene in the oil of Zingber zerumbet Sm in India,

Tetrahedron 8,171-180,

4 Heshu Sulaiman Rahman et al;

2014,Biomeidicinal properties of a Natural dietary plant metabolite,

Zerumbone in cancers therapy and chemoprevention trials

Biomed Research international 10,20711-20722,

5 Sharifath Sakynah SA et al;

2007,Zerumbone induced apoptosis in liver cancer cells via modulation of

Bax/Bel-2 ratio

Cancer cell Intermational 7:4, 1186-1200

6 Siddig Ibrahim Abdelwahab et al;

2010, Zerumbone induce apoptosis in T-acute lympro- blastie leukemia

cells

Leukemia Research 35, 268-271

7 Bolyung Sung et al

2009, Zerumbone abolishes RANKL-Inducel NF-kB actiration Inhibits

Osteoclastogenesis and Suppresses Human Breast cancer Inducel Bone loss

in Athymic Nude Mice

Cancer Res 69, 1477-1484,

8 Abdul et al

2009,United States Patent Application Publication

Pub N0 US 2009/ 0239953A1, Sep 24

9 Yasunori Takada et al

2005, Zerumbone abolishes NF-kB and I-kB kinase activation leading to

suppression of antiapoptotic and metastatic gene expression, upregulation

of apoptosis, and downregulation of invasion

Oncegene 24, 6957-6969-

10 Akira Murakami et al

2002, Zerumbone, a Southeast Asian ginger sesquiterpene, markedly

suppresses free radical generation, proinflammatory protein production, and cancer cell proliferation accompanied by apoptosis: the alpha,beta-unsaturated carbonyl group is a prerequisite

Carcinogenesis 23;795-802;

11 Văn Ngọc Hướng và cộng sự

2004, Gừng gió (Zingiber Zerumbet Sm) vùng Tam Đảo một nguyên liệu

quí cho tiền chế Zerumbone

Tạp chí khoa học và Công nghệ 44-65-69;

12 Murakami A et al

1999, Identification of zerumbone in Zingiber zerumbet Smith as a potent

inhibitor of 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate-induced Epstein-Barr virus activation

Biosci.Biotechnol Biochem 63,1811-1822

13 Đỗ Tất Lợi

1991, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam

NXB KH-KT

14 Phan Tống Sơn, Văn Ngọc Hướng, Phạm Minh Giang, Taylor W.C

1999, Đóng góp vào việc nghiên cứu hoạt chất sinh học từ cây khổ sâm cho

lá ( Croton Tonkinensis Gagnep

Tạp chí Hóa học 27, 1-3

15 Geofrey N.Roth et al

1998, Novel Bioactivities of Curcuma longa constituents

J.Nac.Prod 61; 542-545

16 Trần Công Khanh

1998, Tìm hiểu và phân loại cây hòe ở Việt Nam

Tạp chí Dược học 6; 127-130

17-VI Wikipedia org/wiki/ung thư Wikipedia tiếng việt

18- VI Wikipedia org/viêm loét Wikipedia tiếng việt