Tài liệu Phân tích cấu trúc hóa học và hàm lượng của một số steroidal saponin từ loài lu lu đực (solanum nigrum l.)​

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN THỊ LY PHÂN TÍCH CẤU TRÚC HÓA HỌC VÀ HÀM LƯỢNG CỦA MỘT SỐ STEROIDAL SAPONIN TỪ LOÀI LU LU ĐỰC (Solanum nigrum L.) LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN THỊ LY PHÂN TÍCH CẤU TRÚC HÓA HỌC VÀ HÀM LƯỢNG CỦA MỘT SỐ STEROIDAL SAPONIN TỪ LOÀI LU LU ĐỰC (Solanum nigrum L.) Ngành: Hóa phân tích Mã số: 8440118 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Bùi Hữu Tài THÁI NGUYÊN - 2018 i LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn TS. Bùi Hữu Tài - Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tin tưởng giao đề tài, định hướng nghiên cứu, tận tình hướng dẫn và tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành luận văn thạc sĩ này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện, giúp đỡ em trong quá trình triển khai nghiên cứu thực hiện đề tài. Em xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo cũng các thầy, cô, cán bộ kĩ thuật viên Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình chỉ dạy và hướng dẫn em trong quá trình học tập, thực nghiệm và thực hiện đề tài. Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè lớp Cao học Khóa 2016-2018 đã giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Tác giả luận văn Nguyễn Thị Ly ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i MỤC LỤC ......................................................................................................... ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................... iv DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... vi DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... vii ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN ............................................................................... 3 1.1. Đặc điểm thực vật chi Solanum và loài S. nigrum ..................................... 3 1.1.1. Đặc điểm thực vật chi Solanum .............................................................. 3 1.1.2. Đặc điểm thực vật loài S. nigrum ............................................................ 5 1.2. Công dụng của lu lu đực trong các bài thuốc dân gian .............................. 6 1.3. Một số nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học loài S. nigrum ......... 7 1.3.1. Nghiên cứu về tác dụng sinh học loài S. nigrum .................................... 7 1.3.2. Nghiên cứu về thành phần hóa học loài S. nigrum ................................. 9 1.4. Phương pháp sắc ký trong phân tích, phân lập các hợp chất hữu cơ ....... 13 1.4.1. Sắc ký lớp mỏng.................................................................................... 13 1.4.2. Sắc ký cột .............................................................................................. 15 1.5. Phân tích cấu trúc hóa học của các hợp chất hữu cơ ............................... 16 1.5.1. Phương pháp phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều .......... 16 1.5.2. Phương pháp phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều ............ 18 Chương 2. THỰC NGHIỆM ........................................................................ 19 2.1. Nguyên liệu, hóa chất............................................................................... 19 2.2. Các phương pháp và thiết bị nghiên cứu ................................................. 19 2.2.1. Phương pháp và thiết bị nghiên cứu chiết xuất và phân lập các hợp chất ....... 19 2.2.2. Thiết bị nghiên cứu xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập........ 20 2.3. Thu thập và xử lý mẫu loài S. nigrum ...................................................... 20 2.4. Chiết xuất, tạo phân đoạn giàu hợp chất saponin và phân lập một số hợp chất steroidal saponin từ loài S. nigrum .................................................. 21 iii Chương 3. KẾT QUẢ THẢO LUẬN .......................................................... 23 3.1. Mẫu thực vật............................................................................................. 23 3.2. Thông số vật lí của một số hợp chất phân lập được từ loài S. nigrum..... 24 3.2.1. Hợp chất SN1: Dioscin ......................................................................... 24 3.2.2. Hợp chất SN2: Asperin ......................................................................... 24 3.2.3. Hợp chất SN3: Degalactotigonin .......................................................... 24 3.2.4. Hợp chất SN4: Soladulcoside A ........................................................... 24 3.3. Phân tích cấu trúc hóa học, đánh giá hàm lượng của steroidal saponin từ loài S. nigrum ................................................................................ 25 3.3.1. Phân tích cấu trúc hóa học hợp chất SN1 ............................................. 25 3.3.2. Phân tích cấu trúc hóa học hợp chất SN2 ............................................. 32 3.3.3. Phân tích cấu trúc hóa học hợp chất SN3 ............................................. 39 3.3.4. Phân tích cấu trúc hóa học hợp chất SN4 ............................................. 46 3.3.5. Tổng hợp cấu trúc hóa học của một số hợp chất steroidal saponin phân lập được từ loài S. nigrum và đánh giá sơ bộ hàm lượng ...................... 52 KẾT LUẬN .................................................................................................... 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 56 PHỤ LỤC iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ (Tiếng Anh) Viết đầy đủ (Tiếng Việt) 13 Carbon-13 Nuclear Magnetic Cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 C-NMR Resonance 1 H-NMR Proton Nuclear Magnetic Cộng hưởng từ hạt nhân proton Resonance CC Column chromatography Sắc kí cột COSY Correlation Spectroscopy Phổ tương tác đồng hạt nhân H-H theo mạch liên kết DEPT Distortionless Enhancement by Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer Polarisation Transfer DMSO Dimethyl sulfoxide Dimethyl sulfoxide DPPH 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl ESI-MS Electrospray Ionization Mass Phổ khối lượng ion hóa phun Spectrometry mù điện EtOAc Ethyl acetate Etyl axetat HCT-15 Human colorectal Tế bào ung thư ruột kết ở người adenocarcinoma cell HCT-15 HCT-15 HepG2 Human liver hepatocellular cell Tế bào ung thư phổ ở người HMBC Heteronuclear mutiple Bond Tương tác dị hạt nhân qua nhiều Connectivity liên kết High-performance liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao HPLC chromatography HR-ESI- High Resolution Electrospray Phổ khối lượng phân giải cao ion MS Ionization Mass Spectrometry hóa phun mù điện HSQC Heteronuclear Single-Quantum Tương tác dị hạt nhân qua 1 liên kết Coherence HT-29 Human colorectal Tế bào ung thư ruột kết ở người adenocarcinoma cell HT-29 HT-29 v IC50 LNCaP Half maximal inhibitory Nồng độ gây ức chế 50% đối concentration tượng thí nghiệm Human prostate adenocarcinoma Tế bào ung thư tuyến tiền liệt ở cell LNCaP người LNCaP MDA-MB- Human breast cancer cell MDA- Tế bào ung thư vú ở người 231 MB-231 MDA-MB-231 MCF-7 Human breast cancer cell MCF-7 Tế bào ung thư vú ở người MCF-7 NCI-H460 National Cancer Institute-Human Tế bào ung thư phổi ở người theo lung cancer cell chuẩn của viện ung thư quốc gia Hoa Kỳ Human prostate adenocarcinoma Tế bào ung thư tuyến tiền liệt ở cell PC-3 người PC-3 RP-18 Reserve phase C-18 Chất hấp phụ pha đảo C-18 SF-268 Human glioma and astrocytoma cell Tế bào ung thư não ở người T47D Human breast cancer cell T47D Tế bào ung thư vú ở người T47D TLC Thin layer chromatography Sắc ký lớp mỏng TMS Tetramethylsilane Tetramethylsilane PC-3 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Số liệu phổ NMR của phần aglycone của hợp chất SN1 và hợp chất tham khảo .................................................................... 27 Bảng 3.2. Số liệu phổ NMR của phần đường của hợp chất SN1 và hợp chất tham khảo .................................................................... 28 Bảng 3.3. Số liệu phổ NMR của phần aglycone của hợp chất SN2 và hợp chất tham khảo .................................................................... 34 Bảng 3.4. Số liệu phổ NMR của phần đường của hợp chất SN1 và hợp chất tham khảo .................................................................... 35 Bảng 3.5. Số liệu phổ NMR của phần aglycone của hợp chất SN3 và hợp chất tham khảo .................................................................... 41 Bảng 3.6. Số liệu phổ NMR của phần đường của hợp chất SN3 và hợp chất tham khảo .................................................................... 42 Bảng 3.7. Số liệu phổ NMR của phần aglycone của hợp chất SN4 và hợp chất tham khảo .................................................................... 48 Bảng 3.8. Số liệu phổ NMR của phần đường của hợp chất SN4 và hợp chất tham khảo .................................................................... 49 Bảng 3.9. Đánh giá sơ bộ về hàm lượng của các hợp chất saponin trong mẫu lu lu đực .................................................................... 54 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Hình ảnh một số loài thuộc chi Solanum .................................. 3 Hình 1.2. Cây lu lu đực [3]: 1)Cành (ảnh đen trắng và ảnh màu), 2) Hoa, 3)Đài hoa, 4)Tràng hoa, 5)Nhị hoa, 6)Nhụy hoa. ............... 6 Hình 2.1. Sơ đồ phân lập các hợp chất SN1-SN4 từ loài S. nigrum ....... 22 Hình 3.1. Hình ảnh mẫu thu thập về loài S. nigrum ................................ 23 Hình 3.2. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất SN1 .................................................................................. 25 Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của hợp chất SN1 .............................................. 29 Hình 3.4. Phổ 13C-NMR của hợp chất SN1............................................. 29 Hình 3.5. Phổ DEPT-135 của hợp chất SN1 ........................................... 30 Hình 3.6. Phổ HSQC của hợp chất SN1 .................................................. 30 Hình 3.7. Phổ HMBC của hợp chất SN1................................................. 31 Hình 3.8. Phổ COSY của hợp chất SN1 .................................................. 31 Hình 3.9. Cấu trúc hóa học của hợp chất SN2 ........................................ 32 Hình 3.10. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SN2 ...................... 33 Hình 3.11. Phổ 1H-NMR của hợp chất SN2 .............................................. 36 Hình 3.12. Phổ 13C-NMR của hợp chất SN2............................................. 36 Hình 3.13. Phổ DEPT của hợp chất SN2 .................................................. 37 Hình 3.14. Phổ HMQC của hợp chất SN2 ................................................ 37 Hình 3.15. Phổ HMBC của hợp chất SN2................................................. 38 Hình 3.16. Phổ COSY của hợp chất SN2 .................................................. 38 Hình 3.17. Cấu trúc hóa học của hợp chất SN3 ........................................ 39 Hình 3.18. Tương tác HMBC chính của hợp chất SN3 ............................ 40 Hình 3.19. Phổ 1H-NMR của hợp chất SN3 .............................................. 43 Hình 3.20. Phổ 13C-NMR của hợp chất SN3............................................. 43 Hình 3.21. Phổ DEPT của hợp chất SN3 .................................................. 44 viii Hình 3.22. Phổ HSQC của hợp chất SN3.................................................. 44 Hình 3.23. Phổ HMBC của hợp chất SN3................................................. 45 Hình 3.24. Phổ COSY của hợp chất SN3 .................................................. 45 Hình 3.25. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất SN4 .................................................................................. 46 Hình 3.26. Phổ 1H-NMR của hợp chất SN4 .............................................. 50 Hình 3.27. Phổ 13C-NMR của hợp chất SN4............................................. 50 Hình 3.28. Phổ DEPT của hợp chất SN4 .................................................. 51 Hình 3.29. Phổ HSQC của hợp chất SN4 .................................................. 51 Hình 3.30. Phổ HMBC của hợp chất SN4................................................. 52 Hình 3.31. Cấu trúc hóa học của một số hợp chất steroidal saponin (SN1-SN4) từ loài S. Nigrum .................................................. 53 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là quốc gia nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, địa hình đa dạng đã tạo nên nguồn tài nguyên sinh vật dồi dào, đặc biệt là hệ thực vật Việt Nam rất phong phú. Theo ước tính số loài thực vật bậc cao ở nước ta có thể lên tới 12000 loài, trong đó có 4000 loài được người dân sử dụng trong các bài thuốc dân tộc và là nguồn nguyên liệu kiến thức quý phục vụ cho quá trình nghiên cứu và phát triển thuốc mới. Một vài thập kỷ gần đây, xu hướng quay lại sử dụng các sản phẩm thuốc đông y và thực phẩm chức năng có nguồn gốc từ thực vật để phòng và trị bệnh trở nên thịnh hành trên thế giới. Tân dược hóa thuốc đông y đã và đang được phát triển mạnh ở nhiều nước có nền công nghiệp dược phẩm phát triển như Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, và đặc biệt là Trung Quốc. Sự phát hiện ra nhiều chất có cấu trúc hóa học mới, chất có hoạt tính sinh học cao từ thiên nhiên đã đóng góp rất lớn trong việc tạo ra các loại thuốc điều trị những bệnh nhiệt đới và bệnh hiểm nghèo. Bên cạnh đó, các cây thuốc cũng là nguồn nguyên liệu phong phú cung cấp các hoạt chất quý hiếm để tạo ra các biệt dược và các chất dẫn đường để tổng hợp ra các loại thuốc mới. Từ những chất phân lập từ thiên nhiên, các nhà khoa học đã chuyển hóa chúng thành những hoạt chất có khả năng trị bệnh rất cao và ít tác dụng phụ. Lu lu đực (còn có các tên gọi khác như nụ áo, thù lù đực, long quỳ...) có tên khoa học Solanum nigrum Linn. thuộc họ cà (Solanaceae). Theo kinh nghiệm dân gian, lu lu đực có vị đắng, hơi ngọt, tính hàn, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, lợi niệu, tán ứ huyết, tiêu viêm, tiêu thũng. Ngoài ra, lu lu đực còn được dùng để chữa cảm sốt, viêm phế quản, nhiễm khuẩn hô hấp, viêm họng, bệnh đường tiết niệu, viêm thận cấp, viêm tuyến tiền liệt, tiểu tiện khó khăn, lở loét ngoài da, mẩn ngứa, bỏng, vảy nến,... Ở một số nước Châu Âu, lu lu đực được dùng làm thuốc giảm đau nhức, làm dịu, chống co thắt, an thần... 2 Với mục đích phân tích, làm rõ cơ sở khoa học, và nâng cao giá trị sử dụng của dược liệu lu lu đực, tôi đã lựa chọn đề tài: “Phân tích cấu trúc hóa học và hàm lượng của một số steroidal saponin từ loài lu lu đực (Solanum nigrum L.)”. Nhiệm vụ của đề tài là: Xử lí mẫu tạo dịch chiết, các phân đoạn chiết của loài lu lu đực Nghiên cứu chiết xuất một số hợp chất steroidal saponin từ loài lu lu đực và đánh giá sơ bộ hàm lượng của chúng. Phân tích cấu trúc hóa học của một số hợp chất steroidal saponin đã phân lập được. 3 Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Đặc điểm thực vật chi Solanum và loài S. nigrum 1.1.1. Đặc điểm thực vật chi Solanum Chi Solanum L. (chi cà) là một chi lớn nhất trong họ Cà (Solanaceae). Các loài thuộc chi Solanum phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới ấm. Vùng nhiệt đới Trung và Nam Mỹ là nơi có số lượng loài thuộc chi Solanum nhiều nhất, đa dạng nhất, sau đó đến châu Úc, châu Phi và châu Á nhiệt đới. S. tuberosum (Khoai tây) S. melongena (Cà tím) S. lycopersicum (Cà chua) S. macrocarpon (Cà pháo) Hình 1.1. Hình ảnh một số loài thuộc chi Solanum 4 Ở Việt Nam, chi Solanum được phát hiện có khoảng 28 loài, phân bố từ Bắc vào Nam, các loài thuộc chi Solanum có giá trị thực tiễn như: làm thuốc, làm rau ăn và làm cảnh. Bên cạnh các loài có tác dụng làm thuốc, một số loài thuộc chi Solanum được sử dụng rất phổ biến làm rau ăn và đem lại giá trị kinh tế không nhỏ. Trong đó phải kể đến một số loài đem lại lợi ích rất to lớn cho con người như: Khoai tây (S. tuberosum), Cà chua (S. lycopersicum), Cà tím (S. melongena), cà pháo (S. macrocarpon). Đặc điểm hình thái của của chi Solanum do Carl Linnaeus mô tả đầu tiên vào năm 1753. Chúng là cây thảo, cây bụi, cây leo, cây gỗ nhỏ, đôi khi có gai; có lông che chở, lông phân nhánh hoặc hình sao, đôi khi có lông tiết. Lá đơn mọc cách hoặc mọc thành từng cặp không đều. Lá có mép nguyên, có răng, có thuỳ hoặc xẻ thuỳ sâu, và phần lớn có cuống lá. Cụm hoa có thể mọc ở nách lá, ngoài nách, đối diện với lá, hoặc ở đỉnh cành. Chúng thường mọc thành dạng xim bọ cạp, xim bọ cạp ghép cặp, xim hai ngả kép của xim bọ cạp, có hiện tượng lôi cuốn, dạng chùm, dạng chùm phân nhánh, dạng tán hay chỉ là hoa mọc đơn độc. Hoa thường lưỡng tính hoặc cặp hoa đơn tính cùng gốc, thường mẫu 5, rất hiếm khi mẫu 4 (S. procumbens). Đài xẻ thuỳ, có tai cao, có lông ở mặt ngoài. Tràng hình bánh xe hay hình chuông, tràng hoa dạng ống ngắn, xẻ thành 5 hoặc 10 cánh. Nhị có chỉ nhị rất ngắn, đính trên tràng, bao phấn thuôn, nhọn đầu, bao phấn chụm lại hoặc nối thành vòng tròn quanh vòi nhuỵ, mở lỗ ở đỉnh hay gần đỉnh, mở theo đường nứt dọc. Vòi nhụy ngắn và nhỏ; bầu trên, thường 2 ô (có thể hơn do vách giả), với giá noãn rộng, noãn nhiều; núm nhuỵ nhỏ. Quả mọng phần lớn mọng nước. Đài ở quả thỉnh thoảng phát triển bao quanh quả mọng. Quả chứa nhiều hạt, dẹt dạng đĩa hoặc thấu kính lồi; phôi hướng ngoài. Đặc biệt giải phẫu có vòng libe quanh tủy ở cuống và gân lá. Biểu bì mang lông che chở và lông tiết. Hạt phấn hình cầu có 3 u lồi, 3 lỗ rãnh, đường kính 7-28 µm, 12 nhiễm sắc thể. 5 1.1.2. Đặc điểm thực vật loài S. nigrum Theo khóa phân loại thực vật, loài S. nigrum có vị trí phân loại như sau: + Ngành: Mộc lan - Magnoliophyta + Lớp: Hai lá mầm - Magnoliopsida + Bộ: Cà - Solanales + Họ: Cà - Solanaceae + Chi: Cà - Solanum + Loài: Lu lu đực - S. nigrum Lu lu đực có tên khoa học là Solanum nigrum L. (tên đồng nghĩa: S. americanum Mill., S. schultesii Opiz, và S. photeinocarpum Nakamura & Odashima), thuộc họ Cà (Solanaceae) [1, 2]. Cây này còn có tên khác là Nụ áo, Nút áo, Gia cầu, Cà trái dự, Thù lù đực, Cà đen, Long quỳ. Lu lu đực thuộc loại cây thảo, sống hàng năm hoặc lâu năm, cao khoảng 30-100 cm. Thân cành có màu lục, nhẵn hoặc hơi có lông, có cạnh và nhiều cành. Lá hình bầu dục, gốc lá thuôn hay tròn, đầu nhọn, mép lượn sóng, có răng cưa to và nông, màu lục sẫm, gân lá kết mạng rõ ở dưới. Hoa mọc thành chùm dạng tán ở kẽ lá. Hoa nhỏ, màu trắng, đài hình phễu. Tràng hoa màu trắng hoặc hồng hay tim tím, rộng 1.0-1.2 cm, cuống hoa dài 1.0-2.0 mm. Quả mọng hình cầu đường kính 5.0-8.0 mm, khi chín có màu đen bóng, nhiều hạt dẹt và nhẵn. Lu lu đực phân bố rộng rãi khắp các vùng nhiệt đới, á nhiệt đới và ôn đới ẩm trên toàn thế giới, ở Việt Nam cây mọc hoang ở hầu hết các tỉnh từ vùng núi cao 1500 m đến các vùng thấp ở đồng bằng, mọc hoang ở vườn, ruộng, hai bên đường hay bãi hoang. Lu lu đực là loại cây ưa ẩm, ưa sáng hoặc hơi chịu bóng, thường mọc tập trung lẫn trọng ruộng ngô đậu, vườn và trên các bãi hoang quanh làng bản. Cây ra hoa quả nhiều. Hạt tồn tại trong đất qua mùa đông và sẽ nảy mầm vào tháng 3-4 năm sau. Do mức độ phân bố rộng, mọc hoang, lu lu đực được coi là một loài cỏ dại ảnh hưởng đến cây trồng. Cành và lá được sử dụng làm thức ăn cho gia súc và làm phân xanh trong nông nghiệp. 6 Hình 1.2. Cây lu lu đực [3]: 1)Cành (ảnh đen trắng và ảnh màu), 2) Hoa, 3)Đài hoa, 4)Tràng hoa, 5)Nhị hoa, 6)Nhụy hoa. 1.2. Công dụng của lu lu đực trong các bài thuốc dân gian Trong các bài thuốc đông y, lu lu đực có vị đắng, hơi ngọt, tính hàn, có tác dụng thanh nhiệt, lợi niệu, tan ứ huyết, tiêu viêm, tiêu thũng nhưng có độc ở liều lượng cao. Y học cổ truyền phương đông dùng lu lu đực làm thuốc chữa cảm sốt, viêm phế quản, nhiễm khuẩn hô hấp, viêm họng, viêm đường tiết niệu, viêm thận cấp, viêm tuyến tuyền liệt, tiểu tiện khó khăn, vảy nến, lở loét ngoài da, bỏng, vết sưng tấy, chín mé, áp xe. Liều dùng: 10.0-15.0 g dạng thuốc sắc. Mặc dù toàn cây có chứa chất độc nhưng ở nhiều nơi ngọn non vẫn được dùng làm rau ăn. Dược điển Pháp năm 1965 xếp lu lu đực là loại thuốc độc bảng C với tác dụng gây ngủ, làm dịu thần kinh. Tuy vậy thử nghiệm độc tính với liều 1000 mg dược liệu khô (dịch chiết cồn 50%) trên 1.0 kg chuột cho thấy thuốc dung nạp tốt và không thấy biểu hiện độc. Ở châu Âu, lu lu đực được dùng làm thuốc giảm đau nhức, làm dịu, chống co thắt, dễ ngủ, an thần, chữa chóng mặt, kiết lỵ, tiêu chảy, hay dùng ngoài da trị ngứa ở các vết thương. 7 Một số bài thuốc dân gian có sử dụng lu lu đực như sau: + Chữa viêm phế quản cấp, viêm họng: Lu lu đực 30.0 g, cát cánh 10.0 g, cam thảo 4.0 g. Sắc uống. + Chữa tiểu tiện không thông, phù thũng, gan to: Lu lu đực 40.0 g, mộc thông 20.0 g, rau mùi 20.0 g. Sắc uống. Có thể dùng toàn cây rửa sạch, giã nát, ép lấy nước uống; hoặc ngọn non 50-100 g luộc ăn trong ngày. + Chữa sốt: Bột rễ lu lu đực 100 g, bột rễ ké hoa vàng 100 g, hạt tiêu đen 2.5 g. Làm thuốc bột. Mỗi lần uống 3.0-5.0 g + Chữa bệnh ngoài da (mẩn ngứa, lở loét, bỏng, vảy nến): Ngọn non hoặc lá, rửa sạch, giã nát, ép lấy nước bôi. Hoặc dùng toàn cây, nấu lấy nước, cô thành cao mềm (cao Long quỳ) để bôi chữa vảy nến hay trĩ. + Chữa vết thương do va đập bị dập, sưng tấy, ứ máu, đau nhức: Giã nát 80-100g cây tươi, thêm ít giấm, ép lấy nước nước để uống, bã đắp chỗ đau. 1.3. Một số nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học loài S. nigrum Theo cơ sở dữ liệu Scinfinder, tính đến năm 2018 các nhà khoa học trên thế giới đã có trên 2000 công bố liên quan đến loài lu lu đực (Solanum nigrum). Từ những năm 1950, các nhà khoa học đã quan tâm nghiên cứu phân lập các hợp chất alkaloid từ loài S. nigrum. Tuy nhiên, cho đến sau năm 1980 số lượng các nghiên cứu công bố về hóa học và hoạt tính sinh học của loài S. nigrum mới bắt đầu tăng mạnh. Trong vòng 5 năm gần đây (2012-2017), trung bình mỗi năm có trên 200 công bố liên quan đến loài này [4]. Một vài các công bố điển hình về loài S. nigrum có thể được tóm lược như sau: 1.3.1. Nghiên cứu về tác dụng sinh học loài S. nigrum Nhằm làm sáng tỏ công dụng của loài S. nigrum trong các bài thuốc dân tộc ở khắp nơi trên thế giới, dịch chiết của S. nigrum đã được sàng lọc và nhận thấy thể hiện một số hoạt tính tiêu biểu như kháng tế bào ung thư, chống oxi hóa, bảo vệ gan, kháng viêm, giảm sốt, và chống co giật. Dịch chiết từ quả hay cả cây loài S. nigrum đều được thông báo thể hiện hoạt tính kháng một số dòng tế bào ung thư ở người như HepG2 (ung thư gan), HT29 và 8 HCT116 (ung thư ruột kết), MCF-7 (ung thư vú), U14 and HeLa (ung thư cổ tử cung) [5-7]. Cơ chế kháng tế bào ung thư của dịch chiết S. nigrum sau đó được nghiên cứu và cho thấy nó thể hiện qua khả năng thúc đẩy các tế bào ung thư chết theo quá trình apoptosis, hoạt hóa tế bào CD-4 nhằm tăng cường khả năng miễn dịch, hay ức chế enzyme PKCα (protein kinase C alpha), iNO (inducible nitric oxide) và ức chế nhân tố phiên mã NF-κB. Tác dụng chống oxi hóa của S. nigrum được nghiên cứu qua khả năng thu dọn gốc tự do DPPH, hydroxyl, superoxide anion, và quá trình oxi hóa 2-deoxy-ribose. Trong đó, dịch chiết methanol thể hiện khả năng thu dọn gốc tự do DPPH mạnh hơn so với dịch chiết nước [8]. Khi nghiên cứu tác dụng kháng viêm trên ở các thí nghiệm trên chuột, Zakaria và cộng sự cho thấy dịch chiết chloroform của loài S. nigrum thể hiện tốt khả năng kháng viêm trên mô hình thí nghiệm chuột bị kích thích gây viêm bằng carrageenan [9]. Bên cạnh đó, nghiên cứu của Cai và cộng sự [10] cũng cho các hợp chất phenolic phân lập từ dịch chiết ethanol loài S. nigrum có thể là các tác nhân kháng viêm tiềm năng bởi khả năng ức chế leukotrienes. Các nghiên cứu về tác dụng bảo vệ gan của dịch chiết nước loài S. nigrum được thử nghiệm trên chuột bị gây tổn thương gan bởi carbon tetrachloride (CCl4). Khi cho chuột thực nghiệm uống dịch chiết với liều lượng 0.2 g/kg trọng lượng cơ thể trong sáu tuần nhận thấy các tổn thương gan có dấu hiệu hồi phục thông qua sự tăng nồng độ các enzyme ở gan như glutamate oxaloacetate aminotransferase, glutamate pyruvate amino-transferase, alkaline phosphatase. Tiếp đó, ở thí nghiệm với liều lượng cao hơn (0.5 g và 1.0 g dịch chiết/kg trọng lượng cơ thể) đã nhận thấy có sự tăng nồng độ glutathione và enzyme superoxide dismutase, qua đó cho phép kết luận có sự hồi phục của gan bị gây tổn thương bởi CCl 4 [11-13]. Thêm vào đó, dịch chiết S. nigrum cũng làm giảm mức độ tích lỹ collagen, plasma alanine aminotransferase, và bilirubin tổng số về mức độ bình thường ở các thí nghiệm trên chuột gây xơ gan bằng thioacetamide. Qua đó khẳng định thêm về tác dụng bảo vệ gan của dịch chiết S. nigrum. 9 1.3.2. Nghiên cứu về thành phần hóa học loài S. nigrum Mặc dù có rất nhiều công bố liên quan đến loài S. nigrum, tuy nhiên mới chỉ có khoảng 10 công bố về thành phần hóa học của loài này. Các nghiên cứu về thành phần hóa học loài S. nigrum cho thấy loài này có chứa nhiều các steroidal saponin, ngoài ra còn có riboflavin, acid nicotinic, acid citric, acid ascobic; 5.9% protein, 1.0% chất béo, 2.1% chất khoáng, 8.9% các hợp chất carbohydrat, các hợp chất polyphenol. Nghiên cứu về hóa học loài S. nigrum được bắt đầu từ năm 1950 bởi hai nhà khoa học người Anh, Krayer và Briggs. Trong công trình này, các tác giả đã phát hiện được hai hợp chất steroidal alkaloid là dihydrosolasodine và tetrahydrosolasodine [14]. Năm 1984, Cooper và Johnson đã công bố phân lập được hợp chất solanine (1), một steroidal alkaloid glycoside tìm thấy trong hầu hết các bộ phận của cây. Hàm lượng solanine được phát hiện cao nhất là ở trong quả chưa chín [15]. 10 Năm 1997, Eltayeb và cộng sự đã phân lập được một steroidal alkaloid khác solasodine (2) và chứng minh chất này có hàm lượng cao nhất ở trong lá [3]. Tiếp đó, năm 1999, Hu và cộng sự đã phân lập ba steroidal glycoside gồm: solamargine (3), β2-solamargine (4), và degalactotigonin (5). Đồng thời, tác dụng kháng các dòng tế bào ung thư (ung thư ruột kết: HT-29 và HCT-15, ung thư tuyết tiền liệt: LNCaP và PC-3, ung thư vú: T47D và MDAMB-231) của các hợp chất này cũng được đánh giá [16]. Năm 2006, Zhou và cộng sự tiến hành nghiên cứu về thành phần hóa học loài S. nigrum. Thông qua phân tích các số liệu phổ tác giả đã xác định được cấu trúc của một hợp chất đã biết (degalactotigonin, 5) và sáu hợp chất steroidal saponin mới, đặt tên là solanigrosides C-F, H, G (6‒11). Các hợp chất này cũng được đánh giá hoạt tính kháng các tế bào ung thư ở người gồm HepG2, NCI-H460, MCF-7 và SF-268. Kết quả cho thấy hợp chất degalactotigonin (5) thể hiện hoạt tính tốt nhất với giá trị IC50 trong khoảng 0,25‒4.49 µM [17].