Luận án Nghiên cứu chiết tách chuyên hóa hóa học và thăm dò hoạt tính sinh học của các triterpenoid từ cây rau má [Contella asiatica (L.) Urban] họ hoa tán (Apiaceae)

1. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN

1. Đặt vấn đề

Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học cao đã và đang được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực y dược, nông nghiệp và đời sống. Có nhiều loại thuốc được phát triển dựa trên cơ sở chuyển hóa hóa học từ các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học lý thú đã và đang có nhiều ưu thế trong việc chữa trị các bệnh thông thường cũng như các bệnh hiểm nghèo. Do đó, các hướng nghiên cứu hiện nay được các nhà khoa học nước ta và trên thế giới rất quan tâm là: Từ các hợp chất thiên nhiên ban đầu người ta bán tổng hợp, thay đổi cấu trúc hoá học của chúng để tìm ra các hợp chất mới có hoạt tính và tính chất ưu việt hơn những hợp chất ban đầu. Cách tiếp cận này có tính kinh tế tốt hơn, phù hợp hơn với cơ thể sống và thân thiện môi trường hơn.

Trong số các hợp chất thiên nhiên, hợp chất triterpene có khung ursane như nhóm ursolic acid và các dẫn xuất của ursolic acid có nhiều hoạt tính sinh học lý thú nên ngày càng được quan tâm nghiên cứu về mặt hoá học và dược lý học. Trong đó hoạt tính gây độc với tế bào khối u phổi dòng A-549, cũng như với tế bào bạch cầu lympho P-388 và L-1210, hoạt tính gây độc với tế bào khối u KB và khả năng ức chế phát triển khối u trên da chuột đã được khẳng định.

Trong quá trình tìm hiểu về các cây thuốc cổ truyền Việt nam, chúng tôi thấy cây rau má có tên khoa học là Centella asiatica (L.) Urban thuộc họ Hoa tán (Apiaceae) có chứa nhiều hợp chất triterpene thuộc khung ursane như là asiatic acid, asiaticosid, madecassic acid, madecassoside… với hàm lượng khá cao có hoạt tính độc với tế bào ung thư. Để tận dụng nguồn nguyên liệu này và góp phần nghiên cứu, tìm kiếm các chất mới có hoạt tính cao, chúng tôi đặt mục đích sửdụng các triterpene tách được từ cây rau má để chuyển hóa chúng tạo thành các dãy dẫn xuất mới và thăm dò hoạt tính kháng ung thư của các chất thu được.

Từ những lí do trên, chúng tôi đề xuất đề tài: “Nghiên cứu chiết tách, chuyển hóa hóa học và thăm dò hoạt tính sinh học của các triterpenoid từ cây rau má [Centella asiatica (L.) Urban], họ Hoa tán (Apiaceae)”.

2. Nhiệm vụ của luận án

1. Nghiên cứu chiết tách và tinh chế các thành phần hóa học chính của cây rau má Centella asiatica (L.) Urban thu tại một số vùng của Việt Nam.

2. Nghiên cứu chuyển hóa hóa học asiatic acid và madecassic acid phân lập được từ cây rau má thành các dẫn xuất mới của chúng.

3. Thăm dò hoạt tính sinh học của các dẫn xuất tổng hợp được để tìm kiếm các chất có hoạt tính sinh học mới và tìm mối tương quan cấu trúc – hoạt tính của chúng.

3. Những đóng góp mới của luận án

Đã tiến hành định lượng hai hợp chất triterpene chính là asiatic acid và madecassic acid trong ba mẫu rau má thu tại Sơn Tây (Hà Nội), tỉnh Nam Định và thành phố Hồ Chí Minh bằng phương pháp sắc ký cột và phương pháp HPLC. Kết quả cho thấy hàm lượng của hai triterpene trên trong mẫu rau má Sơn Tây là cao nhất: asiatic acid là 0,72%, madecassic acid là 0,89% so với nguyên liệu khô. Mẫu rau má này được lựa chọn làm nguyên liệu để chiết suất asiatic và madecassic acid phục vụ cho các chuyển hóa hóa học.

Đã đánh giá hoạt tính bảo vệ gan của asiatic acid chiết tách từ cây rau má trên mô hình gây độc gan chuột bằng paracetamol. Kết quả cho thấy asiatic acid có hoạt tính bảo vệ gan có ý nghĩa thống kê so với nhóm đối chứng.

Đã tổng hợp 29 dẫn xuất của asiatic acid bằng biến đổi hóa học tạo amide ở vị trí C-28, và chuyển hóa các nhóm hydroxy ở vị trí C-2, C-3, C-23. Trong số các chất tổng hợp được có 25 hợp chất mới, chưa được công bố trong tài liệu.

Từ madecassic acid đã tổng hợp được 17 dẫn xuất mới thông qua việc tạo ra các amide ở vị trí C-28 và acetyl hóa các nhóm hydroxy ở C-2, C-3 và C-23 của madecassic acid.

Các hợp chất được tổng hợp (28 dẫn xuất của asiatic acid và 14 dẫn xuất của madecassic), được đánh giá hoạt tính gây độc tế bào trên ba dòng tế bào ung thư: KB (ung thư biểu mô), HepG2 (ung thư gan) và Lu-1 (ung thư phổi). Hầu hết dẫn xuất tổng hợp đều có hoạt tính cao hơn chất đầu. Có nhiều chất có hoạt tính cao hơn chất đầu từ 60 đến gần 100 lần trên cả ba dòng tế bào ung thư thử nghiệm. Kết quả này hứa hẹn khả năng tìm ra chất mới có hoạt tính kháng ung thư cao, góp phần phát triển ngành hóa dược.

Đã rút ra được kết luận về mối tương quan Hoạt tính-Cấu trúc của các dẫn xuất của asiatic acid và madecassic acid. Amide hoá nhóm 28-COOH làm tăng hoạt tính gây độc tế bào trên ba dòng ung thư thử nghiệm, và acetyl hóa nhóm 2-OH, 3-OH và 23-OH cũng làm tăng hoạt tính gây độc tế bào ung thư.

Bố cục của luận án

Luận án gồm 136 trang gồm: Mở đầu (1 trang), Chương 1: Tổng quan tài liệu (32 trang), Chương 2: Phương pháp nghiên cứu (3 trang), Chương 3: Thực nghiệm (38 trang), Chương 4: Kết quả và thảo luận (46 trang), Kết luận và kiến nghị (2 trang), Danh mục các công trình đã công bố (1 trang).

Phần tài liệu tham khảo có 124 tài liệu về lĩnh vực liên quan đến luận án, được cập nhật đến năm 2017.

Phần phụ lục gồm 149 trang gồm các loại phổ của các chất phân lập từ cây rau má, các dẫn xuất tổng hợp được, nghiên cứu, dự đoán hoạt tính sinh học của một số dẫn xuất tổng hợp trên mô hình tế bào (docking phân tử), kết quả thử hoạt tính độc tế bào của asiatic acid, madecassic acid và các dẫn xuất của chúng.