Tài liệu Đề tài: Dừa cạn

HỢP CHẤẤT THIÊN NHIÊN I. TỔNG QUAN : DỪA CẠN - Catharanthus roseus (L.) G. Don, họ Trúc đào (Apocynaceae) Ngoài ra dừa cạn còn có tên là trường xuân, hoa hải đằng, bông dừa, dương giác.  Đặc điểm phân bố và trồng hái - Dừa cạn có nguồn gốc từ đảo Madagascar, một quốc đảo nằm ở Ấn Độ Dương (miền Đông Châu Phi ), sau đó được truyền vào Việt Nam. Ở khắp nơi nước ta đều có thể trồng dừa cạn nhưng phân bố chủ yếu tại các tỉnh miền Trung ven biển như : Phú Yên, Bình Định, Đà Nẵng... Tại Châu Âu và Châu Mỹ ở những vùng nóng , cây được trồng quanh năm, nhưng ở những vùng lạnh cây được trồng theo mùa vì không chịu được lạnh - Ở những vùng phân bố tự nhiên ven biển, dừa cạn có khi mọc trên các bãi cát dưới rừng phi lao, trảng cỏ cây bụi thấp… Đó là loài cây chịu được điều kiện khô hạn và thiếu dinh dưỡng, ưa thích các loại đất được tưới tiêu tốt, nhiều nắng nhưng lại khá nhạy cảm với độ ẩm ướt cao (vì dễ bị bệnh nấm hay tàn lụi lá). - Cây thường mọc hoang dại hoặc được trồng bằng hạt. - Từ khi trồng cho đến 45 ngày dừa cạn sẽ ra hoa, khoảng 70 ngày sẽ cho quả. Trước đây dừa cạn chỉ được trồng làm cây cảnh, gần đây dừa cạn được trồng để 1 HỢP CHẤẤT THIÊN NHIÊN thu hoạch lấy thân , lá , rễ. Hiện nay, các nhà khoa học đã xác định hoạt chất có trong dừa cạn có tác dụng trị bệnh rất tốt.  Đặc điểm thực vật: Dừa cạn là cây thảo, sống nhiều năm  Thân: hình trụ, mọc thẳng đứng, phân nhiều cành cao 40-80 cm, có lông ngắn. Thân non màu lục nhạt sau chuyển sang màu hồng tím .  Lá : mọc đối chéo chữ thập, hình trái xoan, đầu lá hơi nhọn, dài 3-8cm, rộng 23cm, mặt trên màu sẫm, mặt dưới màu nhạt có lông. Cuống lá ngắn, dài 1-2.5 mm, không có nhựa mủ .  Hoa : trắng hoặc hồng mọc riêng lẻ ở kẽ lá gần ngọn, hoa đều lưỡng tính, cuống hoa dài 3-4mm, đài hợp thành ống ngắn, tràng hợp thành hình đinh, phiến có 5 thùy, 5 nhị đính trên tràng, 2 lá noãn hợp với nhau ở vòi  Quả: gồm 2 đại dài 2.5-5 cm, rộng 2-3cm, mọc thẳng đứng hơi ngã sang 2 bên. Bên trong có1220 hạt nhỏ màu nâu nhạt, hình trứng , trên mặt hạt có những mụn nổi thành hàng dọc, hạt nhỏ hình trứng, màu nâu nhạt hoặc nâu đen. ống tràng Nhị hoa 2 HỢP CHẤẤT THIÊN NHIÊN  Thành phần hóa học: Dừa cạn chứa khoảng 70 alkaloid có trong tất cả các bộ phận của cây, nhiều nhất trong rễ và lá. Hàm lượng alkaloid toàn phần trong : - Lá ( 0,37- 1,15%) - Thân ( 0,46%) - Rễ chính (0,7- 2,4%), rễ phụ ( 0,9 – 3,7%) - Hoa ( 0,14-0,84%) - Vỏ quả (1,14; hạt 0,18%) Căn cứ vào cấu tạo hóa học của các alkaloid người ta chia làm 3 nhóm chính: 1. Nhóm alkaloid có nhân indol : perivin, peviridin, perosin, catharantin, cavicin, ajmalicin... 2. Nhóm alkaloid có nhân indolin : vindolin, ajmalin,lochnericin, lochneridin, lochrovin… 3. Nhóm alkaloid có 2 vòng indol hoặc 1 vòng indol và 1 vòng indolin. Trong nhóm này còn những alkaloid có tác dụng chữa bệnh ung thư như vinblastine ( vincaleucoblastin) có hàm lượng rất thấp: 0,003- 0,005% trong lá, leurosin và leurosidin 3 HỢP CHẤẤT THIÊN NHIÊN - Vinblastine gồm 2 nhóm COOCH3, 1 nhóm OCH3 , 2 nhóm OH được cấu tạo bởi một nhân indol và một nhân indolin. - Vincristine rất gần với vinblastine với một nhóm N-formyl thay cho N-metyl II. PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH (vinblastin và vincristin trong rễ dừa cạn) Năm 1952, bác sĩ người Canada tên Clark Noble phát hiện ra bài thuốc từ cây dừa cạn dường như có hiệu quả trong việc thay thế insulin nên gửi mẫu cho em trai mình là tiến sĩ Robert Noble tiến hành các phân tích thực nghiệm và đến 1958 thì tìm ra vinblastine - hoạt chất trị ung thư nổi tiếng. Sau đó 4 năm Svoboda và cộng sự cũng tìm thêm một alkaloid nữa là vincristine. Đây là 2 hợp chất alkaloid nổi tiếng mà bây giờ chúng ta sẽ tìm hiểu về phương pháp chiết tách 2 hợp chất này 4 HỢP CHẤẤT THIÊN NHIÊN Quy trình thực hiện: + Rễ cây dừa cạn hoa hồng sau khi thu hoạch, rửa sạch, chặt nhỏ, sấy khô 30-50oC rồi nghiền thành bột. + Chiết với eter dầu hỏa loại các chất béo. Sau đó đem bột ra phơi khô. + Tẩm dung dịch kiềm NH4OH (10-25%) từ 1- 2h để chuyển đổi alkaloid ở dạng muối thành dạng base tự do. + Chiết Soxhlet với dung môi cloroform ở nhiệt độ khoảng 60-70 0C, thời gian chiết khoảng 10h. + Dịch chiết cloroform cô đặc còn khoảng 300 - 500ml được chiết lỏng - lỏng bởi acid H2SO4 2% trong nhiều lần. Loại dịch cloroform chứa những hơp chất hữu cơ khác có trong bột cây. + Dịch chiết nước chứa tổng alkaloid và nhựa, cholorphyl… Thêm H2SO4, pH=2-3, tận chiết với CHCl3 để chiết alkaloid có tính base yếu. + Sau đó thêm NH4Cl pH=6-7, trích CHCl3 để chiết alkaloid có tính base trung bình. + Tiếp tục thêm NH4Cl pH=10-12, trích CHCl3 thu hồi dịch, làm khan nước bằng Na2SO4 chiết được alkaloid có tính base mạnh. Tiến hành đo phổ sắc kí lỏng hiệu năng cao (HPLC) kết hợp với khối phổ liên hợp (MS) đã xác định được 2 chất (Vinblastine và Vincristine) với thời gian lưu là 10,62; 10,82 phút. Kết luận: Bằng phương pháp chiết Soxhlet ở nhiệt độ khoảng 650C, thời gian chiết khoảng 10h thì đạt hiệu suất cao nhất với hàm lượng alkaloid của vlb và vcr là 65,84 %. Bằng phương pháp sắc kí lỏng ghép khối phổ (LC – MS) đã xác định được hai alkaloid quan trọng là vinblastine và vincristine. 5 HỢP CHẤẤT THIÊN NHIÊN Rễễ cây dừa cạn Sấấy 30-500C, nghiềền Bột cây dừa cạn Chiềất với eter dấều hỏa Bột đã loại béo (phơi khô)Tẩm dd kiềềm NH OH (10-25%) 4 Alkaloid dưới dạng muôối. Bã cây, bỏ Base tự do Chiếốt trong Soxhlet với Cloroform Dịch chiếốt Cloroform Đuổi bớt dung môi Dịch cô đặc 300500ml Pp chiềất lỏng-lỏng Dịch chiếốt Cloroform Chiếốt dịch H2SO4 2% (nhiếều lâền) nx30ml Dịch chiếốt nước acid ( ∑ akaloid + nhựa, cholorphyl) Thềm H2SO4, pH=2-3,tận chiềất với CHCl3 Dịch chiếốt nước Thềm NH4Cl pH=6-7,trích CHCl3 Dịch chiếốt nước Dịch nước, bỏ Thềm NH4Cl pH=10-12,trích CHCl3 Dịch CHCl3 Làm khan nước = Na2SO4 thu hôềi CHCl Alcaloid có tnh base mạnh 3 đo phổ sắấc kí lỏng hiệu nắng cao (HPLC) kềất hợp với khôấi phổ liền hợp (MS) Vinblastine và Vincristine 6 HỢP CHẤẤT THIÊN NHIÊN III. HOẠT TÍNH SINH HỌC Dừa cạn trong cây thuốc của Việt Nam như là một cây thuốc rất quý dùng nhiều trong các bệnh về nội khoa mà đặc trưng ở ba nhóm bệnh:  Bệnh lý về nội tiết  Bệnh lý về tim mạch  Bệnh lý về máu Theo kinh nghiệm dân gian, nhân dân ta đã dùng dừa cạn để chữa các bệnh về:  Nội tiết: đái tháo đường, viêm đường tiết niệu, tiểu tiện có máu, ít nước tiểu  Bệnh phụ khoa: thuốc điều kinh  Hạ huyết áp  Tẩy giun, chữa sốt  Làm săn da, chữa bỏng nhẹ. Nhưng cây dừa cạn thực sự nổi tiếng trên toàn thế giới khi các nhà khoa học chiết xuất được 2 alkaloid có trong cây là Vinblastine và Vincristine. Hai alkaloid này có tác dụng ức chế sự sinh sản của các tế bào ung thư, ít gây ảnh hưởng đến hồng cầu và tiểu cầu Trên thị trường, hai alkaloids này được bán dưới dạng ống tiêm với các hàm lượng khác nhau: 7 HỢP CHẤẤT THIÊN NHIÊN 10mg/ml 1mg/1ml 2mg/2ml Cụ thể, công dụng trị ung thư của alkaloids dừa cạn như sau: Vinblastine - Trị bệnh Hodgkin, ung thư biểu mô da đầu và ung thư biểu mô thận. - Điều trị ung thư vú, ung thư cổ tử cung và ung thư dạng nấm da. - Ngoài ra: Dùng chữa bệnh sarcom chảy máu Kaposi… 8 HỢP CHẤẤT THIÊN NHIÊN Hodgkin Sarcom Kaposi Vincristine: có tác dụng tương tự như Vinblastine nhưng hoạt tính mạnh hơn: - Điều trị ung thư máu - Điều trị bệnh Hodgkin, u bạch huyết không - Hodgkin, ung thư biểu mô phổi - Trị ung thư biểu mô vú, ung thư cổ tử cung, u nguyên bào thần kinh Hạch bạch huyết không-Hodgkin Ung thư cổ tử cung 9 HỢP CHẤẤT THIÊN NHIÊN Tuy có công dụng tuyệt vời nhưng Vinblastine và Vincristine thư dùng vú ở trong nam điều trị duy trì vì việc sử chỉ để làm thuyên giảm Ung và không dụng kéo dài sẽ gây độc. Cả Vinblastine và Vincristine đều là thuốc độc bảng A. Khi sử dụng Vinblastine và Vincristine gây ra các tác dụng phụ sau: TRIỆU CHỨNG VINBLASTINE VINCRISTINE Táo bón, nôn, liệt ruột X X Tăng huyết áp X X Rụng tóc X X Đau xương, đau vùng xương hàm, viêm họng X X Giảm bạch cầu, thiếu máu, giảm tiểu cầu X X Mất các phản xạ sâu, dị cảm, mất tác động trên dây thần kinh sọ vận động X X Co giật X X Co thắt phế quảng, khó thở X Viêm mô tế bào, sưng nề X 10 HỢP CHẤẤT THIÊN NHIÊN Mù vỏ não tạm thời, teo thần kinh thị giác dẫn đến mù X Tuy độc tính của Vincristine và Vinblastine cao nhưng hiện nay chưa tìm ra loại thuốc trị ung thư nào tốt hơn, chính vì vậy mà nhu cầu về cây dừa cạn cũng ngày càng cao. Dừa cạn thật sự là loài cây thuốc quý cần được nhân giống rộng rãi và nghiên cứu chuyên sâu để khám phá thêm giá trị dược tính quý giá của chúng. 11