Tài liệu Skkn nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính kháng oxy hóa của cây bí kỳ nam (hydnophytum formicarum jack) với mục đích hỗ trợ điều trị bệnh viêm gan c và ung thư gan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI CUỘC THI KHOA HỌC – KĨ THUẬT CẤP QUỐC GIA DÀNH CHO HỌC SINH NĂM HỌC 2015- 2016 ĐƠN VỊ DỰ THI: TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÙNG VƯƠNG SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA CỦA CÂY BÍ KỲ NAM (HYDNOPHYTUM FORMICARUM JACK) VỚI MỤC ĐÍCH HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ BỆNH VIÊM GAN C VÀ UNG THƯ GAN LĨNH VỰC: HOÁ SINH NHÓM THỰC HIỆN: ĐẶNG HUY HOÀNG PHÙNG TUYỂN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: LÊ THỊ HỮU HUYỀN NĂM 2016 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn ThS.Lê Thị Hữu Huyền, trường THPT Chuyên Hùng Vương tỉnh Gia lai, cô Hoàng Hà My và PGS-TS Nguyễn Văn Đậu, trường Đại học KHTN, ĐHQG HN đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện cho nhóm được hoàn thành đề tài này. Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Ban giám hiệu Trường THPT Chuyên Hùng Vương, các thầy cô trong tổ Nghiên cứu Khoa học, tổ Hóa học và tổ Sinh học Trường THPT Chuyên Hùng Vương, tỉnh Gia Lai đã tạo điều kiện tốt nhất có thể để nhóm chúng em hoàn thành đề tài. Đề tài được thực hiện từ tháng 6/2015 đến tháng 1/2016 tại phòng thí nghiệm Hóa trường THPT chuyên Hùng Vương và phòng thí nghiệm Hóa dược, khoa Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia, Hà Nội. Tập thể tham gia đề tài nghiên cứu chân thành cám ơn sự hỗ trợ, tư vấn khoa học của các cán bộ nghiên cứu Phòng thí nghiệm hóa Dược, khoa Hóa học, trường Đại học KHTN, ĐHQG HN. Xin cảm ơn gia đình đã động viên, hỗ trợ để chúng con hoàn thành đề tài. Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn bạn bè đã ủng hộ, động viên chúng em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Pleiku, tháng 1 năm 2016 Nhóm nghiên cứu đề tài Danh mục bảng Bảng 1:Kết quả điều chế các cặn chiết từ Bí Kỳ Nam .............................................. 30 Bảng 2: Phân tích TLC phần chiết Cloroform (HFT) Cloroform - etanol ................. 37 Bảng 3: Tỷ lệ bắt gốc tự do DPPH của các cao phân đoạn từ cây Bí Kỳ Nam ......... 40 Bảng 4: Hoạt tính chống oxy hoá ............................................................................. 46 Bảng 5: Khả năng loại gốc tự do – DPPH của cặn axeton (BKN) ............................ 46 Bảng 6: Khả năng ức chế xanthin oxydase của mẫu thử ở các nồng độ .................... 47 Bảng 7: Kết quả so sánh IC50 của cao BKN với một số chất khác về khả năng ức chế tế bào dòng Hep-2 ....................................................................................................... 48 Danh mục hình Hình 1: Xử lí mẫu cây Bí Kỳ Nam ............................................................................ 4 Hình 2: Bên trong thân cây Bí Kỳ Nam ..................................................................... 4 Hình 3: Kỳ Nam lá rộng ............................................................................................ 5 Hình 4: Kỳ Nam lá hẹp .............................................................................................. 5 Hình 5: Bí Kỳ Nam sau khi phơi khô ......................................................................... 5 Hình 6: Nơi cây phát triển (ở Việt Nam).................................................................... 6 Hình 7: β-SitoSterol ................................................................................................... 7 Hình 8: Stigmasterol .................................................................................................. 8 Hình 9: Isoliquiritigenin(2) ........................................................................................ 8 Hình 10: Protocatechualdehyde(3) ............................................................................. 8 Hình 11: Butin (4) ..................................................................................................... 9 Hình 12: Butein (5) .................................................................................................... 9 Hình 13: Tế bào gan đang bị tấn công bởi vi khuẩn viêm gan C (VKVG-C), trong khi bạch huyết cầu đang phản công ............................................................................... 15 Hình 14: Cây Bí Kỳ Nam ........................................................................................ 18 Hình 15: Xử lí mẫu cây Bí Kỳ Nam......................................................................... 21 Hình 16: Sơ đồ điều chế các phần chiết Bí Kỳ Nam ................................................ 21 Hình 17: Sắc kí đồ (TLC) phần chiết Cloroform (HFT) Cloroform – etanol ............ 37 Hình 18: Sơ đồ chiết xuất cao toàn phần và các cao phân đoạn ............................... 39 Hình 19: Sơ đồ phân lập từ cao etyl axetat cây Bí Kỳ Nam ..................................... 42 Hình 20: Phổ MS của hợp chất BKN 1 .................................................................... 43 Hình 21: Phổ 1H-NMR của hợp chất BKN 1 ........................................................... 43 Hình 22: Phổ 13C-NMR của hợp chất BKN 1 .......................................................... 44 Hình 23: Cấu trúc của hợp chất BKN 1 (methyl gallate) .......................................... 44 Hình 24: Kết quả chạy phổ của BKN2 ..................................................................... 45 Hình 25: Cấu trúc của hợp chất BKN 2 ( 5,7,3’,4’-tetrahidroxyflavonone) .............. 46 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ tương ứng 1 DĐVN Dược điển Việt Nam IV 2 DPPH 1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl 3 HFT Cặn Clorofom 4 HFE Cặn etyl axetat 5 SKLM Sắc kí lớp mỏng 6 BKN Bí Kỳ Nam MỤC LỤC MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................... 1 2. Mục tiêu ................................................................................................................ 2 3. Nội dung ................................................................................................................ 2 4. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 2 5. Điểm mới của đề tài ............................................................................................... 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ............................................................... 4 1.1. Giới thiệu về cây Bí Kỳ Nam .............................................................................. 4 1.1.1 Hình thái, mô tả và phân loại của cây Bí Kỳ Nam ......................................... 4 1.1.2. Bộ phận dùng làm thuốc ............................................................................... 5 1.1.3. Phân bố, thu hái và chế biến ......................................................................... 6 1.1.4. Công dụng trong Y học và cách sử dụng cây Bí Kỳ Nam trong dân gian [6] 6 1.1.5.Thành phần hóa học, phân tích sơ bộ và hoạt tính sinh học ............................ 7 1.2.Sơ lược về hoạt tính kháng oxy hóa [7, 27, 28, 29] ............................................ 10 1.2.1. Sự hình thành các gốc tự do ........................................................................ 10 1.2.2. Chất chống oxy hóa .................................................................................... 10 1.2.3. Một số chất chống oxy hóa trong cây Bí Kỳ Nam [1, 2, 3] ......................... 12 1.2.4. Hoạt tính kháng oxy hóa của Cây Bí Kỳ Nam (Hydnophytum formicarum Jack) đến viêm gan siêu vi C và ung thư gan [25] ................................................. 14 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................. 18 2.1. Địa điểm và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 18 2.1.1. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................... 18 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 18 2.2. Nội dung nghiên cứu......................................................................................... 18 2.3. Hóa chất và thiết bị ........................................................................................... 19 2.3.1. Hóa chất ..................................................................................................... 19 2.3.2. Thiết bị ....................................................................................................... 19 2.4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 19 2.4.1. Phương pháp thu hái, định danh và xử lý mẫu ............................................ 19 2.4.2. Phương pháp định tính và định lượng các nhóm chất có trong Bí Kỳ Nam . 20 2.4.3. Phương pháp chiết xuất............................................................................... 25 2.4.4. Phương pháp phân lập ................................................................................ 26 2.4.5. Phương pháp xác định cấu tạo hóa học ....................................................... 27 2.5. Phương pháp đánh giá khả năng kháng oxy hóa ............................................... 28 2.6. Phương pháp thử hoạt tính chống gout.............................................................. 28 2.7. Phương pháp thử hoạt tính chống ung thư......................................................... 29 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................... 30 3.1. Thu thập và xử lý mẫu ...................................................................................... 30 3.2. Kết quả định tính và định lượng ........................................................................ 30 3.2.1. Kết quả điều chế cặn chiết .......................................................................... 30 3.2.2. Kết quả định tính các chất ........................................................................... 30 3.2.3. Kết quả của chạy sắc kí lớp mỏng phần chiết Cloroform ............................ 36 3.2.4. Chiết xuất cao toàn phần và các cao phân đoạn........................................... 38 3.3. Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa của cao toàn phần và các cao phân đoạn ...... 39 3.4. Phân lập các cấu tử ........................................................................................... 40 3.5. Xác định cấu trúc của cấu tử phân lập được ...................................................... 42 3.6. Tác dụng kháng oxy hóa của BKN1 ................................................................. 46 3.7. Hoạt tính kháng oxy hoá của cặn axeton (BKN) ............................................... 46 3.8. Hoạt tính kháng ung thư của cao Bí Kì Nam..................................................... 47 3.9. Đánh giá hoạt độ chống ung thư gan (Hep-2) .................................................... 47 3.10. Nhận dạng các hợp chất trong cặn chiết axeton............................................... 48 3.11. Kết quả thử hàm lượng chì và asen trong cao .................................................. 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................... 53 Kết luận ................................................................................................................... 53 Kiến nghị ................................................................................................................. 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO. ......................................................................................... 55 Tiếng Việt ............................................................................................................... 55 Tiếng Anh ............................................................................................................... 56 Tài liệu Internet ....................................................................................................... 57 PHỤ LỤC ................................................................................................................... 58 MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU ................................ 58 TÓM TẮT CÁC NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 1.Tên đề tài NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA CỦA CÂY BÍ KỲ NAM (HYDNOPHYTUM FORMICARUM JACK) VỚI MỤC ĐÍCH HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ BỆNH VIÊM GAN C VÀ UNG THƯ GAN 2.Mục tiêu và nội dung nghiên cứu a) Mục tiêu Phân tích định tính và định lượng một số thành phần có hoạt tính sinh học tiềm năng và điều chế cao cây Bí Kỳ Nam ứng dụng cho phòng chống bệnh gan và ung thư gan. b) Các nội dung nghiên cứu (1). Thu thập mẫu thực vật đúng tên khoa học (loài Hydnophytum formicarum Jack). (2). Định tính sự có mặt của các nhóm chất chính trong Bí Kỳ Nam. (3). Định lượng các nhóm chất có hoạt tính kháng oxy hóa trong các cao dược liệu. (4). Thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa các cao chiết toàn phần và các cao phân đoạn chiết bằng dung môi có độ phân cực khác nhau. (5). Phân lập và tinh chế một số hợp chất từ các cao phân đoạn có tác dụng kháng oxy hóa tốt. (6). Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập. (7). Đánh giá khả năng kháng oxy hóa. (8). Đánh giá khả năng kháng Gout. (9). Đánh giá khả năng kháng ung thư. TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÙNG VƯƠNG (Ký và ghi rõ họ tên) CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI (Ký và ghi rõ họ tên) MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hoạt tính kháng oxy hóa là một trong những hoạt tính đầu tiên được xem xét trên khía cạnh sử dụng thực phẩm hay dược liệu để phòng bệnh và chữa bệnh. Các loại oxy hoạt động (Reactive oxygen species, ROS) bao gồm các gốc tự do và các phân tử chứa oxy có hoạt tính oxy hóa cao như OH., HOO., O2-,… Các dạng oxy hoạt động này có năng lượng cao và kém bền nên dễ dàng tấn công các đại phân tử như lipid, ADN, protein,… sinh ra nhiều loại bệnh như ung thư, tim mạch, tiểu đường, béo phì,… và tăng nhanh sự lão hoá. Vì vậy, để bảo vệ sức khỏe cần phải bổ sung các chất kháng oxy hóa để duy trì sự ổn định của các gốc tự do trong cơ thể. Các hợp chất có tác dụng kháng oxy hoá thường có khả năng bắt các gốc tự do, làm chậm quá trình lão hoá cơ thể, bảo vệ chức năng gan, ngăn ngừa một số tai biến,...[25]. Việt nam có một hệ thực vật rất đa dạng và phong phú với hơn 12.000 loài, 1200 chi thuộc hơn 300 họ thực vật, trong đó có khoảng 3.200 loài cây được sử dụng trong y học dân tộc. Do vậy, việc nghiên cứu phát hiện và khai thác tài nguyên vô giá này nhằm tìm ra các hợp chất có hoạt tính sinh học cao là một công việc có ý nghĩa khoa học và thực tiễn [25]. Trong đó, tác dụng kháng oxy hoá cho viêm gan C và ung thư gan là những vấn đề ngày càng được quan tâm ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Theo ước tính và thống kê của Tổ chức y tế thế giới (WHO) thì hàng năm trên toàn cầu có khoảng 9-10 triệu người mới mắc bệnh ung thư và nhiễm viêm gan virus C (HCV), chiếm khoảng 170 triệu người. Gan là một bộ phận quan trọng của con người, nó giúp cơ thể giải độc thanh lọc các chất gây hại. Tuy nhiên ngày nay xã hội phát triển các mối quan hệ và giao tiếp trong cuộc sống và công việc ngày càng nhiều, con người ngày càng sử dụng nhiều bia rượu và các chất có cồn khác, khiến các độc tố gây hại cho gan tích trữ càng nhiều, gan giải độc không kịp thời gây nên bệnh viêm gan lâu dần thành ung thư [5, 13]. Qua các tài liệu tham khảo,Bí Kỳ Nam được dùng trong nhân dân với nhiều công dụng như lợi tiểu, tiêu viêm kháng sinh, sát trùng; các bệnh về xương khớp như đau nhức gân xương, bong gân, thấp khớp và chữa đau bụng, đi ngoài, nhưng công dụng 1 đáng chú ý nhất của Bí Kỳ Nam là chữa các bệnh về gan như viêm gan, đau gan, vàng da [25]. Nhằm góp phần làm sáng tỏ về thành phần và hoạt tính sinh học của loài Bí Kỳ Nam, chúng em chọn đề tài: NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HÓA CỦA CÂY BÍ KỲ NAM (HYDNOPHYTUM FORMICARUM JACK)VỚI MỤC ĐÍCH HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ BỆNH VIÊM GAN C VÀ UNG THƯ GAN. 2. Mục tiêu Cung cấp thông tin khoa học về thành phần hóa học và hoạt tính kháng oxy hóa của cây Bí Kỳ Nam sử dụng làm dược liệu. 3. Nội dung (1). Thu thập mẫu thực vật đúng tên khoa học (loài Hydnophytum formicarum Jack). (2). Định tính sự có mặt của các nhóm chất chính trong Bí Kỳ Nam. (3). Định lượng các nhóm chất có hoạt tính kháng oxy hóa trong các cao dược liệu. (4). Thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa các cao chiết toàn phần và các cao phân đoạn chiết bằng dung môi có độ phân cực khác nhau. (5). Phân lập và tinh chế một số hợp chất từ các cao phân đoạn có tác dụng kháng oxy hóa tốt. (6). Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập. (7). Đánh giá khả năng kháng oxy hóa. (8). Đánh giá khả năng kháng Gout. (9). Đánh giá khả năng kháng ung thư. 4. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu hái, định danh và xử lý mẫu - Phương pháp chiết xuất và phân lập + Phương pháp chiết phân đoạn lỏng – lỏng + Phương pháp chiết pha rắn 2 + Phương pháp sắc ký trao đổi ion + Phương pháp sắc ký cột hấp thụ + Phương pháp sắc ký lọc gel + Phương pháp sắc ký lớp mỏng - Xác định hợp chất phân lập được + Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân: 1H-NMR, 13C-NMR + Phương pháp phổ khối lượng - Phương pháp xác định hoạt tính kháng oxy hóa - Phương pháp thử hoạt tính chống Guot - Phương pháp thử hoạt tính chống ung thư 5. Điểm mới của đề tài Lần đầu tiên nghiên cứu để xác định cơ sở khoa học, thành phần hóa học và tác dụng kháng oxy hóa của cây Bí Kỳ Nam nhằm góp phần tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính kháng oxy hóa cao, giúp nâng cao hiệu quả chữa bệnh, tăng tính tiện dụng trong việc sử dụng thuốc. 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1. Giới thiệu về cây Bí Kỳ Nam 1.1.1 Hình thái, mô tả và phân loại của cây Bí Kỳ Nam 1.1.1.1. Hình thái của cây Bí Kỳ Nam Trái Bí Kỳ Nam, Kỳ Nam kiến có tên khoa học là Hydnophytum formicarum Jack, thuộc họ Cà phê - Rubiaceae [25]. Hình 1: Cây Bí Kỳ Nam trưởng thành Hình 2: Bên trong thân cây Bí Kỳ Nam 1.1.1.2. Mô tả [20] Cây phụ sinh, cộng sinh với kiến. Thân phình thành củ lớn, có hình thù đa dạng, thường hình con quay, to từ 10-30cm, mặt ngoài sần sùi mầu nâu xám; bên trong có những lỗ hổng chằng chịt mang đầy kiến, thịt nạc dày màu trắng đục, chứa nhiều nước. Phía dưới củ mọc ra những rễ nhỏ và phía trên mang cành lá, cành ngắn mập, màu nâu. 4 Lá cây màu xanh sẫm mọc đối xứng, mặt dưới nhạt, gốc thuôn, đầu tù, phiến lá dày và nhẵn bóng. Lá kèm sớm rụng. Hoa Bí Kỳ Nam không có cuống, mọc tụ họp 4-5 cái ở nách lá, màu trắng. Quả hình trứng có đài tồn tại, khi chín màu đỏ da cam, chứa hai hạt. Mùa hoa tháng 5-8; quả tháng 12-1. Hình 3: Kỳ Nam lá rộng Hình 4: Kỳ Nam lá hẹp (Hydnophytum forimicarum Jack.) (Myrmecodia armata DC) 1.1.1.3. Phân loại Có hai loại cây Kỳ Nam đều được dùng làm thuốc: a) Kỳ Nam lá hẹp (Myrmecodia armata DC hay Myrmecodia tuberona Bl.) là một cây phụ sinh, nhưng củ có gai do đó có tên Kỳ Nam gai, màu vỏ xám đen, bổ ra có thịt màu xám vàng, với rất nhiều lỗ cho kiến ở. Thân đơn độc, tròn, nhẵn. Lá thon, dầy, hẹp, gân phụ mịn 8-10 đôi, lá bẹ 1cm, tiểu nhuỵ 4. Quả nhân cứng, cao 2,5cm, nhân 45 hột, cao 4 mm. b) Kỳ Nam lá rộng (Hydnophytum forimicarum Jack.) 1.1.2. Bộ phận dùng làm thuốc - Phần thân phình thành củ do kiến đục làm tổ, tạo thành hốc, lỗ - Caulis Hydnophyti được dùng làm thuốc. Hình 5:Bí Kỳ Nam sau khi phơi khô 5 1.1.3. Phân bố, thu hái và chế biến - Cây mọc hoang, bám vào các cây gỗ trong rừng thứ sinh ở miền Nam và các tỉnh Tây Nguyên nước ta, nhiều nhất ở tỉnh Gia Lai. Còn có thể tìm thấy ở các tỉnh Đắk Lắk, KonTum, Lâm Đồng. Ngoài ra, trên thế giới cây còn xuất hiện ở tại đầm lầy ngập mặn ở Luzon (Quezon) và Polillo, Quezo, hay loài cây này còn xuất hiện ở Ấn Độ, Trung Quốc, bán đảo Malaixia, Sumatra, Borneo, đến quần đảo Solomon và miền bắc Australia… Tại các khu rừng ngập mặn của Phú Quốc có thể bắt gặp khá nhiều Bí Kỳ Nam, có những cây có thân lớn nặng hơn 10 kg [25]. Hình 6: Nơi cây phát triển (ở Việt Nam) Thu hoạch gần như quanh năm nhưng nhiều nhất vào đầu mùa khô cho củ chất lượng tốt hơn. Để nguyên củ, hoặc thái mỏng phơi hay sấy khô. Khi dùng đem thuốc tẩm qua nước đang sôi, rồi sao vàng [25]. 1.1.4. Công dụng trong Y học và cách sử dụng cây Bí Kỳ Nam trong dân gian [6] a. Tác dụng: Lợi tiểu, tiêu viêm kháng sinh, sát trùng, Y học dân tộc của các nước Đông Nam Á (Việt Nam, Thái Lan,...)[21] cũng sử dụng Bí Kỳ Nam phối hợp với các thảo dược khác trong các bài thuốc dùng để chữa bệnh. Ngoài ra còn là phương thuốc để chữa các bệnh: + Bệnh về gan: Viêm gan, đau gan, vàng da… + Bệnh về xương khớp: Đau nhức gân xương, bong gân, thấp khớp. + Bệnh về tiêu hóa: Đau bụng, tiêu chảy. + Ngoài ra còn được dùng để chữa bệnh đau đầu hay điều trị ung thư. 6 + Cách dùng trong dân gian, gian, tại Việt Nam: Thu hái thân, thái mỏng, phơi đến gần khô thì phơi tiếp trong râm. Khi dùng đem thuốc tẩm qua nước đang sôi, rồi sao vàng. Tại Ấn Độ và Hà Lan, thuốc đắp của củ được dùng cho nhức đầu, Indonesia được sử dụng để điều trị sưng, đau đầu và thấp khớp. Ở Thái Lan, được sử dụng để điều trị ung thư. b.Ðơn thuốc: - Viêm gan, đau gan, vàng da: Bí Kỳ Nam 80g, Hạ Khô Thảo, Diệp Hạ Châu, Hậu Phác Nam, mỗi vị 20g sắc uống. Hoặc Bí Kỳ Nam 40g, Thảo Quyết Minh 10g, Astisô 20g, Nhân Trần 15g, cho 500ml nước vào sắc còn 100ml, chia 2 lần uống trước 2 bữa ăn khoảng 1 giờ. Uống liên tục 10-15 ngày. - Ðau nhức gân xương, bong gân, Thấp khớp: Bí Kỳ Nam 40g, phối hợp với Bổ Cốt Toái 30g, rễ Trứng Cuốc, rễ Trinh Nữ, mỗi vị 20g, hoặc Ngũ Gia Bì 30g, rễ Vú Bò, Xuyên Tiêu, mỗi vị 20g, sắc uống hoặc ngâm rượu 30-40 độ (350g thuốc trong 1 lít rượu), ngày dùng 2 lần trước bữa ăn. - Ðau bụng: Sắc 60g thuốc Bí Kỳ Nam cho thật đặc, lấy 1/2 chén nước thuốc, chia 2 lần uống cách nhau 1 giờ. - Liều dùng 6-12g, sắc uống hoặc nấu cao uống. - Ngoài ra, củ Bí Kỳ Nam còn có tác dụng đối với các bệnh về tim mạch, kháng viêm, kháng kí sinh trùng, cũng như được dùng để chữa trị ung thư. - Nghiên cứu Bí Kỳ Nam cho thấy có các hợp chất flavonoid-đây là nhóm hợp chất có nhiều tác dụng sinh học [25]. 1.1.5.Thành phần hóa học, phân tích sơ bộ và hoạt tính sinh học 1.1.5.1. Nghiên cứu hóa học Nghiên cứu hóa học cho thấy Bí Kỳ Nam kiến có các hoạt chất sinh học rất đa dạng. Củ Bí Kỳ Nam có chứa rất nhiều muối vô cơ (có lẽ do kiến tha về) bao gồm 22 nguyên tố (Be, Al, Ca, Cr, Mn, Fe, Zn, Ba, P, Li, Sr, Rb, Hg, Tl, In, Pb, Cd, As, Cs, Na, K và Mg). Trong số đó có các nguyên tố thiết yếu và đóng vai trò quan trọng cho cuộc sống như Mn, Fe, Zn và Cr . Các chất hữu cơ được tìm thấy như sitosterol (1), stigmasterol (2), các flavonoid và vết ancaloit (Phân viện Dược liệu, thành phần. Hồ Chí Minh, 1981). Đặc biệt sự có mặt của các flavonoid, các hợp chất phenolic như 7 isoliquiritigenin (3), butin (4), butein (5), protocatechualdehyde (6),… đã tạo cho Bí Kỳ Nam khả năng chống oxy hóa cao[16, 24, 25]. Công thức của các hoạt chất tìm thấy trong Bí Kỳ Nam (Hydnophytum forimicarum Jack.) a) Các phytosterol. *) β-Sitosterol Hình 7: β-Sitosterol Tác dụng của β-Sitosterol β-sitosterol được dùng để điều trị các bệnh tim và cholesterol cao. Nó cũng được sử dụng để tăng cường hệ miễn dịch và ngăn ngừa ung thư ruột kết, cũng như sỏi mật, các bệnh cảm cúm (influenza), HIV/AIDS, viêm khớp dạng thấp, bệnh lao, bệnh vẩy nến, dị ứng, ung thư cổ tử cung, đau cơ xơ, lupus ban đỏ (SLE), hen suyễn, rụng tóc, viêm phế quản, đau nửa đầu, đau đầu và hội chứng mệt mỏi mãn tính. Một số nam giới sử dụng β-sitosterol cho tiền liệt tuyến (tuyến tiền liệt lành tính hyperplasia hoặc BPH). Một số phụ nữ sử dụng để điều trị các triệu chứng của thời kì mãn kinh. β-sitosterol cũng được sử dụng để tăng cường hoạt động tình dục. Vận động viên chạy marathon đôi khi sử dụng β-sitosterol để giảm đau và sưng sau khi chạy. *)Stigmasterol 8 Hình 8: Stigmasterol Stigmasterol được dùng để ngăn ngừa một số dạng ung thư như buồng trứng, ung thư vú, tuyến tiền liệt và ung thư ruột kết. Nó cũng có khả năng chống oxy hóa cao, giảm đường huyết (hypoglycemic), cũng như ức chế tuyến giáp. b) Các Poliphenol-Flavonoid * Isoliquiritigenin Hình 9: Isoliquiritigenin(2) Hình 10: Protocatechualdehyde(3), Isoliquiritigenin là một chalconoid (một dạng flavonoid). Hiện nay chất này đang thử nghiệm dùng trong điều trị ung thư và hỗ trợ cai nghiện cocaine. * Protocatechualdehyde Protocatechualdehyde là một poliphenol tìm thấy trong nấm Phellinus linteus. Hình 11: Butin (4) * Butin: Butin thuộc nhóm flavanone Hình 12: Butein (5) 9 * Butein: Butein thuộc nhóm chalconoid như Isoliquiritigenin. 9 1.1.5.2. Nghiên cứu dược học [17, 18, 15] Các nghiên cứu dược lí Bí Kỳ Nam cho thấy nó có các hoạt tính sinh học như chống oxy hóa, kháng khuẩn, chống ung thư, tác dụng giảm rối loạn đường ruột (intestinal complaints), và ức chế sự tăng trưởng của tế bào (antiproliferative). Các hợp chất phân lập từ Bí Kỳ Nam cũng gây ra "hiện tượng tự chết theo chương trình" (apoptosis) của 7 dòng tế bào thông qua sự điều chỉnh của Bax. Do vậy, một số hợp chất trong Bí Kỳ Nam được dùng để điều trị ung thư đốt sống cổ, ung thư ruột kết, tế bàoT ung thư máu. Một nghiên cứu về Bí Kỳ Nam của Việt Nam cho thấy nó tác dụng đối với các bệnh gan, tiêu chảy, thấp khớp. Ngoài ra, nghiên cứu này cũng phát hiện khả năng ức chế enzim xanthine oxydase có liên quan đến bệnh gout. 1.2.Sơ lược về hoạt tính kháng oxy hóa [7, 27, 28, 29] 1.2.1. Sự hình thành các gốc tự do Nguồn gốc hình thành các gốc tự do (OH., O2.–, NO.,…) như tia UV, bức xạ ion hóa, ô nhiễm không khí, hút thuốc, trao đổi chất, sự cháy, căng thẳng,… Các gốc tự do là nguyên nhân gây tổn thương tế bào, protein, axit nucleic, ADN,… và dẫn tới các căn bệnh nguy hiểm như ung thư, lão hóa, tiểu đường, tim mạch,…Do đó, để tránh sự gây hại của các gốc tự do thì cần thiết phải loại bỏ chúng bằng cách sử dụng các chất chống oxy hóa bổ sung như các vitamin (A, C, E,…), polyphenols, flavonoids, anthocyanins, carotenoids,… 1.2.2. Chất chống oxy hóa Chất chống oxy hóa là một loại hóa chất giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình oxy hóa chất khác. Sự oxy hóa là loại phản ứng hóa học trong đó electron được chuyển sang chất oxy hóa, có khả năng tạo các gốc tự do sinh ra phản ứng dây chuyền phá hủy tế bào sinh vật. Chất chống oxy hóa ngăn quá trình phá hủy này bằng cách khử đi các gốc tự do, kìm hãm sự oxy hóa bằng cách oxy hóa chính chúng. Để làm vậy người ta hay dùng các chất khử (như thiol hay polyphenol) làm chất chống oxy hóa. Dù phản ứng oxy hóa thuộc loại cơ bản trong đời sống nhưng có thể ngăn chặn nó, chẳng hạn động thực vật duy trì hệ thống rất nhiều loại chất chống oxy hóa như glutathione, vitamin C, E, enzyme catalase, superoxyde dismutase, axit citric. 10 Chất chống oxy hóa bảo vệ hàng tỷ tế bào trong cơ thể khỏi các gốc tự do, giúp phòng ngừa bệnh ung thư. Trong cơ thể con người, thường xuyên diễn ra nhiều sinh hoạt hoặc xây dựng hoặc huỷ hoại. Có những chất tưởng như là thực phẩm chính của tế bào nhưng đồng thời cũng lại làm hại tế bào. Có những phân tử gây ra tổn thương thì cũng có những chất đề kháng lại. Gốc tự do, oxy hóa và chất chống oxy hóa làmột ví dụ. Những phân tử này ảnh hưởng đến cơ thể con người rất nhiều. Chất oxy hoá còn gọi là gốc tự do, đó là những phân tử hay hợp tử chất có chứa điệntử độc thân không ghép đôi. Chính do chứa điện tử độc thân mà gốc tự do có hoạt tính rất mạnh, nó luôn mang tính "huỷ hoại", sẵn sàng thực hiện tính oxy hoá, cướp điện tử của chất mà nó tiếp xúc và làm chất bị nó oxy hoá bị huỷ hoại nặng nề.Trong cơ thể, phản ứng của chất oxy hoá của gốc tự do gây huỷ hoại tế bào (đặc biệt ở màng tế bào hoặc cấu trúc di truyền trong nhân tế bào) phá huỷ các mô gây nên quá trình lão hoá. Oxy hóa là quá trình chuyển electron từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, oxyhóa rất quan trọng trong quá trình trao đổi chất. Tuy nhiên, khi electron ở trạng thái độc thân, chúng sẽ tạo ra các gốc tự do được gọi là những loại oxy hoạt động (reactiveoxygen species) như: superoxyde (O2.), peroxyl (ROO.), alkoxyl (RO.), hydroxyl(HO.) và nitric oxyde (NO.). Gốc tự do RO. và HO. nhanh chóng tấn công vào các phân tử lipid trong màng tế bào, protein trong các mô hay các enzyme, cacbohydrate và ADN gây hư hại màng tế bào, ADN, biến tính protein. Quá trình này được xem là nguyên nhân của sự lão hóa và nhiều bệnh tật khác như tim mạch, suy giảm trí nhớ, ung thư, huyết áp,…. Trong cơ thể, bên cạnh các gốc tự do luôn có hệ thống các chất chống oxy hóa “nội sinh” để cân bằng lại, vô hiệu hóa các gốc tự do. Hệ thống các chất chống oxy hoánội sinh gồm các enzym như glutathione peroxydase, superroxyd, dismutase... đặc biệt là vitamin C, vitamin E, beta-caroten (tiền vitamin A)… xúc tác các phản ứng khử để vô hiệu hoá gốc tự do (còn gọi là "bẫy" gốc tự do) giúp cơ thể khoẻ mạnh. Nhưng do các yếu tố bên ngoài tác động vào làm cho các gốc tự do sinh ra quá nhiều và hệ thốngchất oxy hoá nội sinh không đủ sức cân bằng, cơ thể sẽ sinh ra rối loạn bệnh lý, có thể gây ung thư. 11 Nguyên nhân gây ra ung thư đã được làm sáng tỏ là một quá trình nhiều bước, trong đó giai đoạn xúc tiến có liên hệ chặt chẽ đến sự hư hại mô bị viêm và mô bị oxy hóa. Bằng thực nghiệm đã chứng minh được các gốc tự do có liên quan đến sự xúc tiến khối u trong da chuột và các mô khác. Khi các chất hoạt hóa khối u được áp dụng cục bộ vào da chuột đã sinh ra H2O2 trong biểu bì, điều này tương quan với khả năng xúc tiến khối u của các chất này. Do đó các chất có hoạt tính chống oxy hóa mạnh có khả năng ngăn chặn sự gây ung thư, đặc biệt ở giai đoạn xúc tiến. Do vậy, xu hướng nghiên cứu gốc tự do và các chất chống oxy hóa ngày càng được chú trọng trong lĩnh vực Y-dược nhằm phát hiện những chất chống oxy hóa mang lại những tác dụng tốt có lợi cho sức khỏe con người, trong đó chất chống oxy hóa có nguồn gốc thiên nhiên được nhiều quốc gia, nhiều nhà khoa học quan tâm do đặc tínhít độc, dễ hấp phụ đối với cơ thể và ít gây ra các phản ứng phụ [13]. 1.2.3. Một số chất chống oxy hóa trong cây Bí Kỳ Nam [1, 2, 3] Một số chất chống oxy hóa là chất dinh dưỡng bao gồm: Vitamin A, vitamin C, vitamin D, vitamin E, beta-carotene, selen, hợp chất lycopene,... Ngoài ra còn có các chất chống oxy hóa khác như: flavonoid, ankaloid, saponin,... hỗ trợ điều trị ung thư gan và viêm gan C. 1.2.3.1. Chất flavonoid a) Flavonoid * Chất flavonoid là những chất oxy hóa chậm hay ngăn chặn quá trình oxy hóa do các gốc tự do, có thể là nguyên nhân làm cho tế bào hoạt động khác thường (là các yếu tố gây biến dị, huỷ hoại tế bào ung thư, tăng nhanh sự lão hoá,…). Các flavonoid còn có khả năng tạo phức với các ion kim loại nên có tác dụng bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, tai biến mạch, lão hoá, thoái hoá gan, tổn thương do bức xạ. Flavonoid làm giảm nguy cơ về tim mạch như huyết áp cao, có tác dụng chống độc, làm giảm thương tổn gan, bảo vệ chức năng gan. * Cơ chế chống oxy hóa của flavonoid Ngăn chặn quá trình oxy hóa do các gốc tự do. Có tác dụng bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, tai biến mạch, lão hoá, thoái hoá gan, tổn thương do bức xạ. 12