Nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính gây độc tế bào phân đoạn n hexane và xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cao chiết ethanol của hoa đu đủ đực thu hái tại quảng nam đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN ĐÌNH TÙNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO PHÂN ĐOẠN N-HEXANE VÀ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ CỞ CAO CHIẾT ETHANOL CỦA HOA

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN ĐÌNH TÙNG

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO PHÂN ĐOẠN N-HEXANE VÀ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ CỞ CAO CHIẾT ETHANOL CỦA HOA ĐU ĐỦ ĐỰC THU HÁI TẠI QUẢNG

NAM-ĐÀ NẴNG

LUẬN VĂN CỬ NHÂN HOÁ HỌC

Đà Nẵng- Năm 2019

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN ĐÌNH TÙNG

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO PHÂN ĐOẠN N-HEXANE VÀ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ CỞ CAO CHIẾT ETHANOL CỦA HOA ĐU ĐỦ ĐỰC THU HÁI TẠI QUẢNG

NAM-ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành : Hóa hữu cơ

LUẬN VĂN CỬ NHÂN HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC ThS ĐỖ THỊ THÚY VÂN

Đà Nẵng-Năm 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác

Nguyễn Đình Tùng

LỜI CẢM ƠN

Để có đươc các kiến thức và các kĩ năng như bây giờ em xin chân thành cảm ơn

đến tất cả các thầy cô trong khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng

đã truyền đạt và dạy dỗ em Đặc biết em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu xắc nhất đến cô ThS Đỗ Thị Thúy Vân người đã hướng dẫn tận tâm và tạo điều kiện thuận lợi

để em hoàn thành bài khóa luận này

Em xin chân thành cảm ơn các thành cô trong phòng thí nghiệm đã giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành khóa luận Những kiến thức tích lũy lúc thực nghiệm là hành trang để em tiếp tục con đường sau này

Cuối cùng em xin cảm ơn các thầy cô trong hội đồng đã dành thời gian quý báu

để nhận xét, đánh giá và tham gia chấm khóa luận này

Đà Nẵng, ngày 19 tháng 04 năm 2019

Sinh viên

Nguyễn Đình Tùng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY ĐU ĐỦ 5

1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY ĐU ĐỦ TRONG NƯỚC 6

1.3 NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY ĐU ĐỦ NGOÀI NƯỚC 7

1.4 NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY ĐU ĐỦ12 1.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO 23 1.5.1 Phương pháp MTT 23

1.5.2 Phương pháp SRB 24

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 25

2.1.1 Nguyên liệu 25

2.1.2 Hóa chất và thiết bị nghiên cứu 25

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.2.1 Phương pháp chiết mẫu thực vật 25

2.2.3 Phương pháp xác định thành phần hóa học của dịch chiết 26

2.3 ĐỊNH TÍNH MỘT SỐ LỚP CHẤT TRONG HOA ĐU ĐỦ ĐỰC 26

2.3.1 Alkaloid 26

2.3.2 Flavonoid 27

2.3.3 Coumarin 27

2.3.4 Saponin 27

2.3.5 Đường khử 28

2.3.6 Polyphenol 28

2.3.7 Steroid 28

2.3.8 Axit hữu cơ 28

2.3.9 Chất béo 28

2.3.10 Carotene 28

2.3.11 Polysaccarid 28

2.3.12 Iridoid 29

2.4 SƠ ĐỒ ĐIỀU CHẾ CÁC CAO CHIẾT 29

2.5 THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA DỊCH CHIẾT N-HEXANE 30

2.5.1 Quy trình chiết xuất dịch chiết hoa Đu đủ đực để nghiên cứu tác dụng ức chế tế bào ung thư 30

2.5.2 Các dòng tế bào 31

2.5.3 Phương pháp 31

2.5.4 Thử độc tế bào 31

2.6 ĐỊNH DANH SƠ BỘ MỘT SỐ HỢP CHẤT HÓA HỌC TRONG CAO CHIẾT N-HEXANE 32

2.7 XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ SỞ CAO CHIẾT ETHANOL 32

2.7.1 Chiết xuất cao chế phẩm 32

2.7.2 Mô tả 32

2.7.3 Cắn không tan trong nước 33

2.7.4 Mất khối lượng do làm khô Phụ lục 9.6-DĐVN IV) 33

2.7.5 Tro toàn phần Phụ lục 9.8-DĐVN IV) 33

2.7.6 Kim loại nặng 34

2.7.7 Độ pH Phụ lục 6.2-DĐVN IV) 34

2.7.8 Định tính lớp chất hóa học 34

2.7.9 Hoạt tính kháng vi sinh vật 34

2.7.10 Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của cao chiết ethanol hoa đu đủ đực35 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 KẾT QUẢ ĐỊNH TÍNH CÁC LỚP CHẤT TRONG HOA ĐU ĐỦ ĐỰC 35

3.2 THỬ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO UNG THƯ CỦA CAO CHIẾT N-HEXANE TỪ HOA ĐU ĐỦ ĐỰC 36

3.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT SƠ BỘ THÀNH PHẦN HÓA HỌC DỊCH CHIẾT N-HEXANE BẰNG PHƯƠNG PHÁP GC-MS 37

3.4 KẾT QUẢ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CƠ SỞ CAO CHIẾT ETHANOL 40 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55

1 KẾT LUẬN 55

2 KIẾN NGHỊ 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

Tác dụng của chất chiết từ Đu đủ lên các dòng tế bào ung

thƣ khác nhau trong điều kiện in vitro 18

1.3 Hoạt tính chống ung thƣ của glucosinolate, phenolic,

flavonoid, carotenoid và alcaloid trong Đu đủ 21 3.1 Định tính các lớp chất trong hoa Đu đủ đực 42 3.2 Hoạt tính độc tế bào của phân đoạn dịch chiết n-hexane 43 3.3 Thành phần hóa học trong dịch chiết n-hexane trong hoa

3.8 Kết quả khảo sát độ pH của dung dịch cao đặc hoa đu đủ

3.9 Kết quả định tính các nhóm chất trong cao đặc hoa đu đủ

3.10 Kết quả khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định

của cao đặc hoa đu đủ đực 52 3.11 Kết quả khảo sát hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ của cao

3.1 Sắc ký đồ GC-MS của dịch chiết n-hexane hoa Đu đủ đực 44

3.2 Phổ MS của Error! Reference source not found –

3.3 Phổ MS của 9,12-Octadecadienoic acid(Z,Z) 47

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển không ngừng về mọi mặt của xã hội, con người đang phải đối mặt với nguy cơ xuất hiện bệnh tật ngày càng nhiều hơn Một trong những giải pháp hiện nay là xu hướng quay về với thiên nhiên, dùng những sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên hơn là tổng hợp bằng con đường nhân tạo, nhất là hợp chất thiên nhiên từ các thực vật xung quanh chúng ta

Cây Đu đủ (Carica papaya Linn) là một loại cây ăn quả có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới châu Mỹ Hiện nay, Đu đủ được trồng ở các nước vùng nhiệt đới, những nơi

có nhiệt độ bình quân trong năm không thấp hơn 150C Sản lượng Đu đủ trên thế giới khoảng trên 5 triệu tấn quả/năm [14]

Ở Việt Nam, cây Đu đủ được trồng hầu hết ở các tỉnh miền Bắc và miền Nam Tuy nhiên, chúng được trồng nhiều ở các tỉnh đồng bằng, dọc theo các con sông, trên các loại đất phù sa Diện tích trồng Đu đủ của cả nước ước khoảng 10000-17000 hecta với sản lượng khoảng 200-350 nghìn tấn quả [14] Cây Đu đủ có lợi thế là loại cây dễ trồng, ra quả sớm, năng suất cao đồng thời toàn bộ thân, lá, quả đều được sử dụng với nhiều mục đích chữa bệnh khác nhau

Quả Đu đủ là nguồn cung cấp nhiều loại enzyme khác nhau Papain, pepsin có trong quả xanh là một trợ giúp tuyệt vời cho quá trình tiêu hóa, giúp tiêu hóa protein trong thức ăn ở môi trường acid, kiềm và trung tính Lipase, một enzyme hydrolase liên kết chặt chẽ với phần không tan trong nước của quả xanh, là một chất xúc tác sinh học cố định Quả Đu đủ lên men là một chất chống oxy hoá tốt, giúp cải thiện khả năng phòng chống oxy hoá ở bệnh nhân cao tuổi ngay cả khi không có bất kỳ tình trạng thiếu oxy Ngoài ra, acid folic tìm thấy trong quả Đu đủ là chất chuyển đổi homocysteine thành các acid amin như cysteine hoặc methionine Nếu không chuyển đổi, homocysteine có thể trực tiếp làm hỏng các thành mạch máu, được coi là một yếu

tố dẫn đến nguy cơ đau tim hoặc đột quỵ Quả Đu đủ chín là thuốc nhuận tràng đảm bảo cho ruột hoạt động bình thường [49]

Trong dân gian lá cây Đu đủ được sử dụng để sát khuẩn, kháng nấm, kháng viêm, chữa sốt rét, trừ giun sán, Đã có nhiều công trình nghiên cứu về hoạt tính sinh học của lá Đu đủ Lá Đu đủ được chứng minh là có khả năng chống oxy hóa rất mạnh

[29, 30] Hoạt tính chống oxy hóa này do các hợp chất phenol gây ra [36] Lá Đu đủ có hoạt tính kháng khuẩn tốt, có khả năng kháng nhiều loại vi khuẩn gram âm, gram dương, các loại nấm [1, 16] Ngoài ra, lá Đu đủ còn có khả năng kháng viêm, giảm đau [21, 47]

Đặc biệt, người dân Việt Nam đã dùng lá Đu đủ chữa bệnh ưng thư Ở nước ta, cao chiết với cồn từ lá Đu đủ được nghiên cứu trong một số mô hình ung thư thực nghiệm và được chứng minh có tác dụng ức chế sự phát triển của khối u gây ra bởi tế bào ung thư Sarcoma TG-180 ở chuột nhắt trắng [9] Người dân nước Úc đã dùng lá

Đu đủ chữa trị bệnh ung thư [33] Đầu năm 2010, một nhóm nghiên cứu Nhật Bản và

Mỹ đã thông báo dịch chiết nước lá cây Đu đủ có tác dụng ức chế một số dòng tế bào ung thư người như ung thư dạ dày, ung thư phổi, ung thư máu, Ngoài ra, dịch chiết

từ lá Đu đủ còn có tác dụng hỗ trợ hệ miễn dịch để tấn công vào các tế bào ung thư Bằng cách thúc đẩy sự gia tăng các sản phẩm cytokine dạng Th1 như là IL-12p40, IL-12p70, INF-γ và TNF-α, các cytokine này có khả năng chống lại khối u [35]

Gần đây, người dân địa phương ở Quảng Nam-Đà Nẵng sử dụng hoa cây Đu đủ đực để điều trị các bệnh về đường hô hấp như viêm họng, ho, mất tiếng, khản tiếng,…; các bệnh về hệ bài tiết như đái rắt, đái buốt, đau niệu đạo,…; chữa sỏi thận; tác dụng kích thích tiêu hóa Ngoài ra, hoa Đu đủ đực còn được coi như thần dược để hỗ trợ điều trị bệnh ung thư như: ung thư phổi, ưng thư vú và ung thư gan,…[11, 32]

Chính bởi công dụng chữa bệnh của cây Đu đủ như trên, có nhiều đề tài nghiên cứu đã tập trung xác định thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài cây này, chủ yếu là bộ phận lá và quả cây Đu đủ Thế nhưng vẫn còn rất ít nghiên cứu về các bộ phận khác như rễ, thân và hoa của chúng

Việc sử dụng cây Đu đủ hiện nay để chữa bệnh vẫn chỉ theo kinh nghiệm dân gian, nhiều người còn e ngại vì chưa có các cơ sở khoa học để chứng minh Vì vậy, việc tìm hiểu thành phần hóa học và cao hơn nữa là chứng minh được thành phần hoạt chất cụ thể của cây Đu đủ là một việc làm hết sức cần thiết, tạo cơ sở khoa học cho việc ứng dụng nguồn nguyên liệu sẵn có ở Việt Nam làm thuốc điều trị các căn bệnh hiểm nghèo, trong đó có bệnh ung thư Do đó, tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính gây độc tế bào phân đoạn n-hexane và xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cao chiết ethanol của hoa Đu đủ đực thu hái tại Quảng Nam – Đà Nẵng”

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xác định thành phần hóa học, hoạt tính gây độc tế bào phân đoạn n-hexane và xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cao chiết ethanol của hoa đu đủ đực, góp phần cung cấp các thông tin có ý nghĩa khoa học về thành phần hóa học của chúng, nâng cao giá trị sử dụng của loài thực vật này trong thực tiễn

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Hoa Đu đủ đực được thu hái tại Quảng Nam-Đà Nẵng

- Chiết xuất dịch chiết hoa Đu đủ đực bằng các dung môi khác nhau Từ các dịch chiết này, tiến hành định danh các hợp chất hoá học ở quy mô phòng thí nghiệm

- Thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào của dịch chiết n-hexane

- Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cao chiết ethanol

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp nghiên cứu thu ết

- Phương pháp nghiên cứu các hợp chất tự nhiên

- Nghiên cứu trên mạng Internet, tham khảo các công trình nghiên cứu trên thế giới về loài cây này

- Tổng quan các tài liệu về đặc điểm hình thái thực vật, thành phần hoá học, ứng

dụng của các bộ phận của cây Đu đủ

4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Các phương pháp lựa chọn và xử lý mẫu thực nghiệm;

- Các phương pháp chiết mẫu gồm ngâm dầm cổ điển, chiết soxhlet và chiết siêu âm;

- Các phương pháp định danh thành phần hóa học;

- Các phương pháp thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào;

- Các phương pháp xử lý số liệu bằng toán học

5 Bố cục của luận văn

Luận văn gồm 51 trang, 14 bảng, 8 hình ảnh và 50 tài liệu tham khảo Với:

Phần mở đầu (4 trang)

Chương 1- Tổng quan (24 trang)

Chương 2 – Những nghiên cứu thực nghiệm (13 trang)

Chương 3 – Kết quả và thảo luận (13 trang)

Kết luận ( 1 trang)

Tài liệu tham khảo (6 trang)

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÂY ĐU ĐỦ

Đu đủ (Carica Papaya L.), thuộc họ Đu đủ (Caricaceae) Nguồn gốc Châu Mỹ

được trồng khắp nơi ở nước ta Họ Đu đủ (Caricaceae) trên thế giới gồm có 4 chi và 45 loài [38] Phân bố ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Ở nước ta có một chi và một loài [1]

Cây Đu đủ có tên khoa học là Carica papaya Linn Cây nhỏ hoặc nhỡ, cao từ 2-4

mét, thân thẳng, không phân nhánh Lá to, mọc so le, tập trung ở ngọn Cuống lá rất dài, xẻ 5-7 thùy sâu, gốc hình tim, đầu nhọn, mỗi thùy lại chia tiếp thành nhiều thùy nhỏ không đều, gân lá hình chân vịt, hai mặt nhẵn [1] Cây Đu đủ còn được gọi Thù

đủ, Phiên mộc, Cà lào, Phiên qua, Phan qua thụ, Lô hong phlê (Campuchia), Mắc hung (Lào), Má hống Thái) Đu đủ thường là cây đồng chu, nhưng Đu đủ có thể xếp thành

3 loại trên phương diện giới tính: cây đực, cây lưỡng tính và cây cái Vài cây Đu đủ cũng có thể thuộc cả ba loại nói trên Ngoài ra cũng có cây ra hoa không hẳn hoàn toàn đực, cái hay lưỡng tính mà lại pha lẫn nhiều ít đặc tính của ba loại hoa (Hình 1.1) Khuynh hướng thay đổi giới tính phần lớn do thời tiết gây ra như khô hạn và thay đổi nhiệt độ [8] Ở Việt Nam, một số giống Đu đủ hiện nay đang được trồng bao gồm:

- Giống Đu đủ ta: bao gồm các giống Đu đủ có từ lâu đời ở nước ta Đặc tính chung của nhóm cây này là sinh trưởng khỏe, lá xanh đậm, song phiến lá mỏng, cuống lá dài, mảnh nhỏ và thường có màu xanh Thịt quả màu vàng, mỏng, năng suất thấp

- Giống Đu đủ Mehico: là giống nhập nội trong những năm 70 của thế kỷ XX Quả dài, tương đối đặc ruột, thịt quả màu vàng, năng suất cao Lá xanh đậm, phiến lá dày, cuống lá to, màu xanh

- Giống Đu đủ So Lo: còn có tên gọi khác là Đu đủ Mỹ, thân cây cao trung bình, sinh trưởng khỏe Quả hình quả lê, to, thịt quả màu vàng, chất lượng tốt, năng suất cao Là giống yêu cầu nhiệt cao nên được trồng chủ yếu ở các tỉnh phía Nam

- Giống Đu đủ Trung Quốc: là giống nhập từ Quảng Đông, Quảng Tây Trung Quốc Cây thấp, sinh trưởng trung bình, năng suất khá cao Quả dài, thuôn dài, thịt quả dày trung bình, thịt quả có màu vàng đến đỏ Lá có màu xanh đậm, chia thùy sâu, phiến lá dày

- Giống Đu đủ Thái Lan: là giống được nhập trồng trong thời gian gần đây Cây thấp, năng suất cao, quả to, ruột quả màu vàng, chất lượng tốt Tuy nhiên giống này dễ bị nhiễm bệnh khảm lá

- Giống Đu đủ Đài Loan: là giống mới được nhập trồng trong thời gian gần đây Cây thấp, sinh trưởng khỏe, ít nhiễm bệnh, cho năng suất cao, khoảng 60-70 kg quả/ cây Thịt quả màu đỏ, ngọt, thơm, mềm mà không nát, vỏ quả cứng dễ bảo quản và vận chuyển Lá có màu xanh đậm, chia thùy sâu, phiến lá dày [14]

A: hoa cái B: hoa lưỡng tính C: hoa đực

D: trái của cây cái E: trái lưỡng tính F: cây đực

Hình 1.1 Hình ảnh Đu đủ 1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY ĐU ĐỦ TRONG NƯỚC

Năm 1983, Nguyễn Tường Vân và cộng sự đã chiết xuất và xác định được alcaloid carpaine trong lá Đu đủ [15]

Năm 2007, Hà Thị Bích Ngọc và cộng sự đã sử dụng kỹ thuật HPLC phân tích các chất carotenoid trong lá Đu đủ Kết quả cho thấy β-carotene, luteine chiếm tỷ lệ tương ứng là 57,050% và 11,864% so với tổng các chất carotenoid, tuy nhiên không xác định được lycopene [10]

Năm 2012, Trần Thanh Hà và Trịnh Thị Điệp đã phân lập được 4 chất từ phân

đoạn chiết n-hexanee của lá Đu đủ Bao gồm, β-sitosterol, daucosterol,

cycloart-23-ene-3β,25-diol (sterculin A) và cycloart-25-ene-3β,24 R/S)-diol Trong đó, sterculin A

và cycloart-25-ene-3β,24 R/S)-diol là 2 triterpene lần đầu tiên phân lập từ lá Đu đủ [5]

Theo nghiên cứu Nguyễn Văn Rư, Vũ Quang Thái đã tách chiết chymopapain từ nhựa quả Đu đủ xanh và chế thử thành dạng bột pha tiêm [12]

Năm 2014, Hồ Thị Hà đã tiến hành chiết phân đoạn dịch chiết MeOH từ lá Đu đủ

bằng các dung môi có độ phân cực tăng dần (n-hexanee, CH2Cl2, EtOAc, buthanol)

Từ cặn chiết CH2Cl2 phân lập được 6 hợp chất: danielone, carpainone, acid pluchoic, apocynol A, carpaine, pseudocarpaine Trong đó carpainone là hợp chất mới và 2 chất danielone và apocynol A lần đầu tiên được phân lập từ lá Đu đủ [6]

Năm 2015, Giang Thị Kim Liên và Đỗ Thị Lệ Uyên khảo sát thành phần hóa học của hoa Đu đủ đực Kết quả cho thấy sự có mặt của alcaloid, este, acid béo, một số sterol trong hoa Đu đủ đực thu hái tại Đà Nẵng [7]

Năm 2016, Trần Thanh Hải đã phân lập được 2 hợp chất Kaempferol và Kaempferol-3-O-β-glucopyranosid từ phân đoạn etylacetate trong hoa Đu đủ đực thu hái trên địa bàn tỉnh Quảng Nam [4]

Năm 2017, Lê Thị Thanh Phương đã phân lập được 2 hợp chất Kaempferol và sitosterol glucoside từ phân đoạn chloroform trong hoa Đu đủ đực thu hái trên địa bàn Quảng Nam - Đà Nẵng [11]

β-1.3 NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY ĐU ĐỦ NGOÀI NƯỚC

Trên thế giới, năm 1965, Govindachari T.R., Nagarajan K và Viswanathan N đã xác định được cấu trúc của carpaine và pseudocarpaine là alcaloid được phân lập từ lá

Năm 2007, Antonella Canini và cộng sự nghiên cứu các hợp chất phenol trong

lá Đu đủ cho kết quả các hợp chất như sau: acid caffeic, acid p-coumaric, acid protocatechuic, kaempferol, quercetin và 5,7-dimethoxycoumair [23]

Năm 2008, Krishna K.L và cộng sự đã tổng hợp các công trình nghiên cứu về thành phần hóa học các bộ phận cây Đu đủ [31]:

- Quả: Protein, chất béo, xenluloza, carbohydrate, chất khoáng, Ca, P, Fe, vitamin C,

B, B2, niacin và carotene, amino acid, acid citric, acid malic quả xanh), linalool,

benzylisothiocyanate, cis- và trans-2,6-dimethyl-3,6-epoxy-7-octen-2-ol, alkaloid

carpaine, benzy-β-D-glucoside, 2-phenylethyl-β-D-glucoside, ethyl-β-D-glucoside và 4 đồng phân benzyl-β-D-glucoside

4-hydroxyphenyl-2 Nước ép quả: n4-hydroxyphenyl-2 butyric, n4-hydroxyphenyl-2 haxanoic và n4-hydroxyphenyl-2 octanoic acid, lipid, các acid myristic, palmatic, stearic, lioleic, linolenic, cis-vaccenic và oleic

- Hạt: Acid fatty, protein, chất xơ, dầu, carpaine, benzylisothiocyanate, benzylglucosinolate, glucotropacolin, benzylthiourea, hentriacontane, β-sitosterol, caricin và enzym myrosin

- Rễ: Carposide và enzym myrosin

- Lá: Alcaloid carpaine, pseudocarpain và dehydrocarpaine I và II, choline, carposide, vitamin C, E

- Vỏ cây: β-sitosterol, glucose, fructose, sucrose, galactose và xylitol

- Nhựa mủ: Enzym proteolytic, papain và chemopapain, glutamine cyclotransferase, chymopapain A, B và C, peptid A và B và lysozyme

Năm 2012, Adlin Afzan và cộng sự đã xác định được 12 hợp chất có trong lá Đu

đủ [20] bao gồm alcaloid piperideine là carpaine; acid hữu cơ: acid malic, acid quinic; dẫn xuất của acid malic: caffeoyl malate, ρ-coumaroyl malate isomer 1), ρ-coumaroyl malate (isomer 2), feruloyl malate (isomer 1), feruloyl malate (isomer 2); flavonol glycoside: quercetin-3-O- 2’’,6’’-di-O-rhamnopyranosyl)glucopyranoside (manghaslin),kaempferol-3-O- 2’’,6’’-di-O-rhamnopyranosyl)glucopyranoside

(clitorin), quercetin-3-O-rutinoside (rutin), kaempferol-3-O-rutinoside (nicotiflorin) Cũng trong năm 2012, T Oduola và cộng sự đã phân lập được một hợp chất chống ăn mòn mới Caricapinoside từ phân đoạn etylacetate của chiết xuất methanol quả Đu đủ xanh [35]

Năm 2013, Ikeyi Adachukwu và cộng sự đã phân tích thành phần hóa học trong

lá Đu đủ Kết quả cho thấy có sự xuất hiện của các hợp chất alcaloid, flavonoid, saponin, tannin và glycoside bằng các thuốc thử đặc trưng [18]

Năm 2015, K Kayalvizhi, Dr L Cathrine và K Sahira Banu đã khảo sát thành phần hóa học của lá Đu đủ cái ở Ấn Độ với 7 dung môi ethanol, methanol, aceton, chloroform, petroleum ether, hexane và etylacetate Kết quả cho thấy sự có mặt của

các hợp chất phenol, protein, amino acid, carbohydrate, glycoside, flavonoid, saponin, alcaloid, phytosterol và terpenoid [32]

Năm 2015, Stephen Chinwendu và cộng sự công bố thành phần hóa học của hoa

Đu đủ ở Nigeria Cho kết quả trong hoa chứa saponin (0.07%), alkaloid (0.05%), tannin (0.002%) và flavonoid (2.8%) Ngoài ra còn chứa các nguyên tố vô cơ Na, Ca,

Mg, P và các vitamin như B1, B2, B3, C [24]

Cũng trong năm 2015, Marline Nainggolan và Kasmirul công bố kết quả trong

hoa Đu đủ đực có chứa các thành phần gồm triterpenoid, steroid, flavonoid, tannin, glycoside và saponin [33]

Năm 2017, Sunday Ahamefula Ezekwe và cộng sự đã xác định các hợp chất hóa học trong quả Đu đủ xanh bằng phương pháp sắc ký khí ghép nối khối phổ GC-MS bao gồm: octadecanoic acid (23,84%), hexadecenoic acid (19,17%) và hexadecanoic acid, methyl ester (18,25%) [25]

Dưới đây là công thức cấu tạo các hợp chất hóa học trong cây Đu đủ:

β-sitosterol Daucosterol

Sterculin A Cycloart-25-ene-3β,24(R/S)-diol

Clitorin Manghaslin

Hình 1.2 C ng thức cấu tạo các hợp chất trong câ Đu đủ

Bảng 1.1 Thành phần hóa học câ Đu đủ

Nhóm chất: Glucosinolate

isothiocysianate, Benzy-β-D-glucoside, 2-phenylethyl-β-D-glucoside, 4-hydroxyphenyl-2-ethyl-β-D-glucoside và

4 đồng phân benzyl-β-D-glucoside

Nhóm chất: Phenolic, Flavonoid

Myricetin, Isorhamnetin, Gallic, Protocatechuic, p-coumaric, Kaempferol, Quercetin

Protocatechui, Axit ρ-coumaric, Axit Caffeic, Kaempferol, Quercetin

Nhóm chất: Acid hữu cơ

Acid malic: caffeoyl malate, coumaroyl malate isomer 1), ρ-coumaroyl malate (isomer 2), feruloyl malate (isomer 1), feruloyl malate (isomer 2)

ρ-Quả Acid citric, Acid malic, Acid n-butyric,

n-haxanoic và n-octanoic acid, các acid myristic, palmatic, stearic, lioleic,

linolenic, cis-vaccenic và oleic

Như vậy, thành phần hóa học các bộ phận của cây Đu đủ cái đã được nghiên cứu Tuy nhiên các công trình nghiên cứu chủ yếu là lá và quả, các công trình nghiên cứu về các bộ phận khác như rễ, thân, hạt,… cây Đu đủ cái và các bộ phận như hoa và

lá cây Đu đủ đực hầu như rất ít

1.4 NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY ĐU ĐỦ

Các phương pháp nghiên cứu về hoạt tính sinh học, dược lý của thực vật được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm [3, 39, 49] Hoạt tính sinh học các bộ phận của cây

Đu đủ như lá, quả, nhựa được các nhà khoa học trong nước và trên thế giới công bố

khá phong phú

 Tác dụng trị giun sán

Năm 1994, Satrija F và cộng sự nghiên cứu tác dụng trị giun sán của nhựa Đu đủ

đã được thử nghiệm để diệt giun sán ở súc vật: Tác dụng trên Asaris sum (sán lợn) ghi nhận liều 4g và 8g nhựa/kg có khả năng diệt được 80% và 100% sán sau 7 ngày trị liệu [26]

Năm 2001, Kermanshai R và cộng sự nghiên cứu dịch chiết từ hạt Đu đủ được

thử nghiệm để trị sán Caenorhabdi tiselegans Kết quả cho thấy trong hạt có benzyl

isothiocynat (BITC) là hoạt chất chính có tác dụng diệt giun sán Các phần khác nhau của cây cũng đã được thử nghiệm về hoạt tính diệt giun Ascaridia galli nhiễm ở gia cầm [40]

 Tác dụng hạ huyết áp

Năm 2000, Eno AE và cộng sự nghiên cứu dịch chiết ethanol từ trái Đu đủ xanh được thử nghiệm trên chuột cống trắng đực Chia chuột thành 3 nhóm (mỗi nhóm 15 con), nhóm cao huyết áp do thận, cao huyết áp do muối-DOCA và nhóm bình thường Mỗi nhóm lại chia thành nhóm phụ: không chữa trị, trị bằng hydralazin và nhóm trị bằng dịch chiết từ quả Đu đủ Kết quả ghi nhận dịch chiết (20 mg/kg, dùng IV) có hoạt tính làm hạ huyết áp tương đương với hydralazin (200 microg/100g, dùng IV), và dịch chiết còn làm hạ huyết áp mạnh hơn hydralazin 28%) ở nhóm chuột có huyết áp cao Các kết quả này cho rằng nước ép từ quả Đu đủ gây hạ huyết áp do hoạt tính trên các thụ thể α-adrenoceptive [19]

 Tác dụng kháng sinh, kháng nấm

Năm 1997, Giordani R và cộng sự nghiên cứu tác dụng của nhựa Đu đủ ức chế

sự tăng trưởng của nấm Candida albicans khi thêm vào môi trường cấy nấm Sự ức

chế xảy ra ở giai đoạn tăng trưởng lũy tiến và do tác động gây phân hủy vách tế bào nấm bằng cách gây rối loạn thành phần polysaccharid của vách tế bào [38]

Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung 2006) công bố nghiên cứu cao lá Đu đủ có

tác dụng kháng khuẩn đối với Typhimurium mentagrophytes, T.rubrum và Staphylococcus aureus Cao chiết từ vỏ và hạt có tác dụng kháng khuẩn đối với Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa và Shigella flexneri Benzyl isothiocyanate phân lập từ Đu đủ, ức chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn gram dương, gram âm như Escherichia coli, Penicillium notatum

và Shigella Rễ Đu đủ có tác dụng kháng khuẩn yếu [1]

Năm 2011, Rahman S và cộng sự nghiên cứu dịch chiết ethanol 95% của lá và thân Đu đủ được thử nghiệm hoạt tính kháng vi khuẩn gram âm và gram dương tại nồng độ 5 và 10 mg/mL Kết quả chất chiết từ lá có khả năng kháng khuẩn tốt hơn chất chiết từ thân Nồng độ ức chế tối thiểu của lá 1250-5000 μg/L, của thân 1250-

10000 μg/L [44]

Năm 2012, Moses Alo và cộng sự đã chứng minh dịch chiết lá đu đủ bằng nước

lạnh và ethanol đều có hoạt tính ức chế vi khuẩn Salmonella typhi [22]

Năm 2014, Hồ Thị Hà đã chứng minh hợp chất pseudocarpaine có khả năng

kháng vi khuẩn gram dương Staphylococcus aureus với IC50 = 80 µg/mL, không thể hiện hoạt tính kháng các chủng vi khuẩn gram dương, gram âm và nấm khác ở nồng

độ chất thử cao nhất là 128 µg/mL (với IC50 > 128 µg/ml) [6]

Năm 2015, K Kayalvizhi và cộng sự đã công bố hoạt tính kháng khuẩn của lá

Đu đủ cái thu hái ở Ấn Độ đối với các vi khuẩn gram dương và gram âm Kết quả cho

thấy dịch chiết ethanol lá Đu đủ cái ức chế các vi khuẩn gram dương: Staphylococcus aureus và Staphylococcus faecalis và các vi khuẩn gram âm: Escherichia coli, Klebsiella pneumonis, Enterobacter aerogenes, Salmonella paratyphi, Vibro chloreae

[32]

Như vậy, kết quả các nghiên cứu khẳng định hầu hết các bộ phận cây Đu đủ cái

có tác dụng ức chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm Chưa có công bố về hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của cây Đu đủ đực Tuy nhiên, các nghiên cứu này mới chỉ tập trung khảo sát về dịch chiết thô, chưa có nhiều nghiên cứu về hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của các hợp chất tinh khiết phân lập từ cây Đu đủ cái

 Tác dụng trị u bướu, ung thư

Năm 2001, tác giả Phạm Kim Mãn và cộng sự đã chứng minh cao chiết với cồn

từ lá Đu đủ có tác dụng ức chế sự phát triển u báng gây bởi tế bào ung thư Sarcoma

TG -180 ở chuột nhắt trắng Làm giảm thể tích u, giảm mật độ tế bào ung thư, giảm sự tăng sinh khối u [9]

Năm 2002, Asmah Rahmat và cộng sự đã kiểm tra khả năng ức chế sự tăng sinh của tế bào ung thư vú, ung thư gan bằng lycopene tinh khiết, lycopene tách chiết từ quả Đu đủ và dưa hấu, và nước ép quả Đu đủ Kết quả, nước ép quả Đu đủ và lycopene tinh khiết đã ức chế tế bào ung thư gan Hep G2 với IC50 tương ứng là 20 mg/mL và 22,8 µg/mL Tuy nhiên, nước ép quả Đu đủ và lycopene tinh khiết đều

không ức chế sự phát triển của tế bào ung thư vú MDA-MB-21 Lycopene chiết từ quả

Đu đủ không ức chế sự tăng sinh của các dòng tế bào khác [41]

Theo Đỗ Thị Thảo năm 2006), cặn chiết methanol của lá Đu đủ chỉ có tác dụng gây độc tế bào ung thư phổi LU với IC50 = 19,2 μg/mL, và không có tác dụng gây độc các dòng tế bào ung thư khác như ung thư biểu mô KB, ung thư vú MCF-7, ung thư máu cấp tính HL-60, ung thư tiền liệt tuyến LNCaP, ung thư gan Hepa1c1c7 Đồng thời cặn chiết methanol cũng không gây độc với tế bào gốc tách từ phôi chuột [13] Năm 2006, Rumiyati và Sismindari dan Ariyani đã chứng minh trong lá Đu đủ có chứa protein bất hoạt ribosome (RIPs) RIPs có khả năng gây độc tế bào in vitro trên các dòng tế bào ung thư vú T47D với IC50 = 2,8 μg/mL Đồng thời nghiên cứu này đã chứng minh ảnh hưởng của protein có chứa RIPs lên gen p53 và Bcl-2, ảnh hưởng của các protein đến quá trình phân bào của dòng tế bào ung thư vú T47D Mức độ biểu hiện của p53 tăng lên đến 59,4% còn protein Bcl-2 giảm xuống còn 63% Các kết quả này cho thấy RIPs có khả năng dẫn đến quá trình tự chết của tế bào ung thư [42] Năm 2014, Hồ Thị Hà đã xác định được phân đoạn dịch chiết CH2Cl2 của lá Đu

đủ có khả năng gây độc tế bào ung thư biểu mô KB (IC50 = 18,44 µg/mL), ung thư phổi LU-1 (IC50 = 18,21 µg/mL) và ung thư vú MCF-7 (IC50 = 19,16 µg/mL) Đồng thời hai hợp chất carpaine và pseudocarpaine phân lập từ phân đoạn CH2Cl2 của lá Đu

đủ lần đầu tiên được chứng minh có hoạt tính gây độc mạnh trên cả bốn dòng tế bào ung thư người: ung thư biểu mô KB, ung thư máu HL-60, ung thư phổi LU-1, ung thư

vú MCF-7 ở hai nồng độ thử nghiệm 30 µg/mL và 100 µg/mL

Các nghiên cứu ở điều kiện in vitro về việc dùng Đu đủ để ức chế, tiêu diệt tế bào ung thư được tóm tắt trong Bảng 1.2:

Bảng 1.2 Tác dụng của chất chiết từ Đu đủ lên các dòng tế bào ung thư khác

nhau trong điều kiện in vitro Dòng tế bào ung thư Phương pháp xử lý Kết quả

- Tế bào ung thư vú

- Lycopene chiết từ quả

20 mg/mL) nhưng không ức chế tế bào ung thư vú và tế bào thường

- Lycopene chiết từ quả Đu đủ không ức chế các dòng tế bào này

Tế bào ung thư vú MCF-7 Dịch chiết thịt quả Đu đủ

(0,01-4% v/v)

Ức chế đáng kể sự phát triển của tế bào ung thư vú

Tế bào ung thư vú T47D Phân mảnh protein RIPS

phân lập từ lá

- Các phân mảnh protein gây độc tế bào (IC50 = 2,8 µg/mL)

- Kích thích quá trình

tự chết với biểu hiện của p53 tăng 59,4%)

và BCl-2 (giảm 63%)

- Tế bào ung thư dạ dày

- Ung thư tuyến tụy

Dịch chiết nước của lá

Đu đủ (1,25-27 mg/mL)

Tác dụng chống ung thư, nồng độ tác dụng

- Ung thư tuyến tụy

- Ung thư biểu mô H2452

- Ung thư vú MCF-7

Dịch chiết nước của lá

Đu đủ (0,625-20 mg/mL)

Ức chế sự tăng sinh của các dòng tế bào khối u rắn và tế bào tạo máu

Dịch chiết nước lá Đu

đủ làm giảm cytokine IL-2 và IL-4, trong khi

đó lại làm tăng cytokine Th1 như là IL-12p40, IL-12p70, INF-γ và TNF-α

- Ung thư phổi LU-1

- Ung thư vú MCF-7

- Ung thư biểu mô KB

dichloromethan từ dịch chiết methanol lá Đu đủ

Ức chế đáng kể sự phát triển của tế bào ung thư phổi (IC50tương ứng 18,21 µg/mL), tế bào ung thư vú IC50 tương ứng 19,16 µg/mL) và tế bào ung thư biểu mô (IC50 tương ứng 18,44 µg/mL)

- Ung thư biểu mô KB

Carpaine và Pseudocarpaine ức chế đáng kể sự phát triển của tế bào ung thư biểu mô (IC50 lần lượt tương ứng 1,13 và 1,66 µg/mL), tế bào

ung thư máu IC50 lần lượt tương ứng 2,94 và 3,49 µg/mL), tế bào ung thư phổi (IC50 lần lượt tương ứng 1,29 và 2,17 µg/mL) và tế bào ung thư vú IC50 lần lượt tương ứng 1,34 và 2,43 µg/mL)

- Ung thư vú MCF-7

- Ung thư phổi A549

- Ung thư gan Hep3B

Phân đoạn chloroform từ dịch chiết ethanol 80%

Hoa Đu đủ đực

Ức chế đáng kể sự phát triển của ba dòng

tế bào ung thư ở hai nồng độ khảo sát 30

và 100 µg/mL

Tóm tắt các kết quả nghiên cứu về hoạt tính gây độc tế bào ung thư, cơ chế tác dụng của các nhóm chất glucosinolate, phenolic, flavonoid, carotenoid và alcaloid đã được tìm thấy trong các phần khác nhau của cây Đu đủ được thể hiện ở Bảng 1.3

Bảng 1.3 Hoạt tính chống ung thư của glucosinolate, phenolic, flavonoid,

carotenoid và a ca oid trong Đu đủ

Các hợp chất đã được chiết tách Hoạt tính chống ung thư của các hợp

chất tinh khiết Nhóm chất: Glucosinolate

- Benzyl glucosinolate: 12,7 µmol/g

- Benzyl glucosinolate: 4 µmol/g hạt,

0,04 µmol/g thịt quả, 2 µmol/g vỏ

- Benzyl isothiocyanate: (giảm trong vỏ

và tăng trong thịt quả suốt thời gian

phát triển)

Ung thư bàng quang, ung thư vú

Nghiên cứu in vitro trên: ung thư vú

MDA-MB-231, ung thư vú MCF-7, ung thư ruột kết HCT-116, ung thư tiền liệt tuyến

Glucosinolate tổng số: 18 ± 0,8 µmol/g

hạt

Benzyl glucosinolate: 6-8 µmol/g hạt,

0,4-0,6 µmol/g thịt quả (quả non)

- Ung thư máu HL-60

- Ung thư tuyến tụy

- Ung thư xương sarcoma U-2

- Ung thư dạ dày AGS

- Ung thư ruột kết HT29 Benzyl isothiocyanate:

- Kiểm soát chu kỳ phân bào

Nghiên cứu in vivo trên chuột có tác

dụng ức chế: ung thư gan, ung thư biểu

mô, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư đại trực tràng, ung thư vú, ung thư phổi

Nghiên cứu in vivo có tác dụng ức chế:

Ung thư phổi, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư dòng tế bào monocytic U937, ung thư tuyến tụy T98G

Trong lá: - Ức chế sự tăng sinh tế bào

- Cảm ứng biểu hiện gen ức chế khối u

- Tăng cường chức năng miễn dịch

- Ức chế enzyme ở pha I và II trong chu

Nghiên cứu in vivo trên cơ thể người có

tác dụng phòng ung thư phổi, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư tuyến tụy

Nghiên cứu in vivo trên chuột có tác

dụng ức chế: ung thư da, ung thu phổi, ung thư vú, ung thư ruột kết, ung thư tiền liệt tuyến, ung thư dạ dày, ung thư gan

Quả:

β-carotene: 10,6 mcg/g

Nghiên cứu in vivo có tác dụng ức chế:

ung thư ruột kết HuCC, ung thư bạch

- Điều hòa miễn dịch

- Ức chế enzyme ở pha I và II trong chu

kỳ phân bào

- Cảm ứng quá trình phân chia tế bào

- Phát hiện các yếu tố báo hiệu

- Ức chế sự hình thành mạch máu trong khối u