Phân lập flavonoid từ phân đoạn có tính chống oxy hóa của cây viễn chí lá nhỏ (polygala paniculata l.)

Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 6 PHÂN LẬP FLAVONOID TỪ PHÂN ĐOẠN CÓ TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA CÂY VIỄN CHÍ LÁ NHỎ (POLYGALA PANICULATA L.) Lê Văn Huấn*, Nguyễn Thùy Dung**, Bùi Thế Vinh**, Trần Công Luận** TÓM TẮT Mở đầu: Viễn chí lá nhỏ (VCLN) (Polygala paniculata) được xếp vào nhóm thuốc an thần trong danh mục các dược liệu được Bộ Y tế công nhận chủ yếu sử dụng tại các cơ sở khám chữa bệnh (Thông tư ban hành ngày 29/04/2010). Dân gian dùng rễ làm thuốc xoa bóp chữa tê thấp, nhức mỏi; nước sắc dùng chữa chứng đầy hơi, sổ mũi, hen suyễn.... Dịch chiết từ P. paniculata đã được chứng minh hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus, chống khối u Mục tiêu: Đề tài nhằm đánh giá sơ bộ về tác dụng chống oxy hóa của các phân đoạn từ phần trên mặt đất của VCLN và phân lập các chất tinh khiết từ phân đoạn có tác dụng chống oxy hóa mạnh để sử dụng cho những nghiên cứu tiếp theo. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Nguyên liệu là phần trên mặt đất của VCLN (Polygala paniculata L.) được thu hái ở Lâm Hà-Lâm Đồng, phơi khô, xay bột thô, bảo quản ở nhiệt độ phòng. Bột VCLN được chiết ngấm kiệt với methanol, sau đó lắc phân bố với ether dầu hỏa, ethyl acetat, n-butanol, cô thu hồi dung môi thu được các cao tương ứng. Các cao này được dùng để đánh giá hoạt tính chống oxy hóa bằng thử nghiệm quét gốc tự do DPPH. Phân đoạn có tác dụng chống oxy hóa mạnh sẽ được phân tách bằng các kỹ thuật sắc ký cột. Sau khi kiểm tra độ tinh khiết, các chất phân lập được sẽ được xác định cấu trúc bằng phổ MS và NMR. Kết quả: Đã đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của các cao phân đoạn ether dầu hỏa, ethyl acetat, n- butanol và cao nước đều cho thấy hoạt tính chống oxy hóa. Từ cao ethyl acetat thể hiện hoạt tính chống oxy hóa mạnh nhất đã phân lập và xác định cấu trúc được 1 hợp chất F (52 mg) là ombuosid (4ʹ,7-di-O- methylquercetin-3-O-rutinosid). Kết luận: Phân đoạn ethyl acetat đã được chứng minh có hoạt tính chống oxy hóa mạnh bằng thử nghiệm quét gốc tự do DPPH. Từ 90 g cao ethyl acetat đã phân lập được 1 hợp chất F. Bằng các kỹ thuật phổ học đã xác định cấu trúc hóa học là 4ʹ,7-di-O-methylquercetin-3-O-rutinosid (ombousid), đây là lần đầu tiên hợp chất F được công bố phân lập từ VCLN thu hái ở Lâm Đồng. Từ khóa: Polygala paniculata L., Viễn chí lá nhỏ, ombuosid, chống oxy hóa. ABSTRACT BIO-GUIDED ISOLATION FLAVONOID FROM ANTIOXIDANT EXTRACTS OF POLYGALA PANICULATA L. Le Van Huan, Nguyen Thuy Dung, Bui The Vinh, Tran Cong Luan * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Supplement of Vol. 23 - No 2- 2019: 06 – 11 Background: In Viet Nam, Polygala paniculata L. is a popular medicinal herb used for preparing traditional ointment for the treatment of rheumatism, aches, runny nose, cough, asthma... or for intestinal support. Extracts from this medicinal plant were demonstrated effectively on treatment of antibacteria, anti- virus, anti-tumor. *Trung tâm Khoa học Công nghệ Dược Sài Gòn, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh **Trung tâm Sâm và Dược liệu Thành phố Hồ Chí Minh - Viện Dược liệu Tác giả liên lạc: ThS. Lê Văn Huấn ĐT: 0934126086 Email: lvhuan@ump.edu.vn Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 7 Objective: The aim of this study is to preliminarily investigate the antioxidant activities of fractions from the aerial parts of P. paniculata and to isolate of the potential compounds from the active fractions for further studies. Materials and Methods: The aerial parts of of Polygala paniculata were collected in Lam Dong province (October, 2015), dried and ground to coarse powders, macerated with methanol, partitioned with increasing polar solvents (petroleum ether, ethyl acetate and n-butanol) to yield 4 fractions, respectively. Antioxidant activity survey of extracts was obtained by radical scavenging DPPH method, isolation of the compounds from the highest activity extract was carried out by VLC, conventional column chromatography. The structures of these compounds were identified by MS and NMR spectral data. Results: This study found out that all of extracts of the aerial parts of P. paniculata exhibited antioxidant activity. Among them, EtOAc fraction possessed the highest level of activity. From ethyl acetate fraction, 1 compound named F (52 mg) was isolated and determined as 4ʹ,7-di-O-methylquercetin-3-O- rutinoside (ombuoside). Conclusion: The highest antioxidant fraction was identified as ethyl acetate by radical scavenging DPPH method. From ethyl acetate fraction, 1 pure compound was isolated, then its structure was determined as 4ʹ,7-di-O-methylquercetin-3-O-rutinoside (ombuoside) according to MS and NMR spectral data. This is the first time ombouside is reported as the constituent of P. paniculata collected in Lam Dong. Key words: Polygala paniculata L., ombuoside, antioxidant. ĐẶT VẤN ĐỀ Theo kinh nghiệm dân gian, Viễn chí lá nhỏ được dùng làm thuốc xoa bóp chữa tê thấp, nhức mỏi; nước sắc dùng chữa chứng đầy hơi, sổ mũi; nước hãm của VCLN chữa ho, hen suyễn và phối hợp trong một bài thuốc chữa tiêu chảy(8). Trên thế giới, các nghiên cứu về hoá thực vật cho thấy VCLN chứa các hợp chất như lignan, flavonoid, saponin, xanthon, coumarin(1,2); nhiều công trình nghiên cứu về dược lý cũng đã xác định hoạt tính bảo vệ tế bào thần kinh, bảo vệ dạ dày, khả năng giảm đau bởi cơ chế ức chế các thụ thể cảm nhận đau(3,7). Những đặc tính trên cho thấy Viễn chí lá nhỏ là dược liệu quý, có nhiều hoạt tính sinh học và thu hút sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu. Do đó, ở nước ta, việc nghiên cứu hóa học và đặc biệt là hoạt tính sinh học của loài này là rất cần thiết, định hướng cho những nghiên cứu ứng dụng sâu hơn, nâng cao giá trị khoa học và sử dụng phổ biến hơn trong ngành dược đối với loại dược liệu này. NGUYÊN LIỆU-PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu Cây VCLN được nhóm điều tra thuộc Trung tâm Sâm và Dược liệu thu hái tại vùng rừng thuộc huyện Lâm Hà-Lâm Đồng. Mẫu được định danh và lưu tại bộ môn Dược Liệu, khoa Dược, Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh. Phần trên mặt đất của VCLN được phơi khô, xay thành bột thô, bảo quản ở nhiệt độ phòng. Phương pháp nghiên cứu Chiết xuất Bột nguyên liệu được chiết ngấm kiệt bằng methanol, thu được dịch chiết. Cô giảm áp dịch chiết đến dạng cao sệt thu được cao methanol thô. Cao methanol thô được hòa với nước rồi lắc phân bố với các dung môi ether dầu hỏa (PE), ethyl acetat (EA), n-butanol (n- Bu) và cô riêng biệt để thu được các phân đoạn cao tương ứng. Phương pháp xác định khả năng dập tắt gốc tự do (thử nghiệm DPPH) Mẫu nghiên cứu có tác dụng chống oxy hóa sẽ làm giảm màu của DPPH. 1 ml mẫu thử Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 8 ở các nồng độ khác nhau cho phản ứng với đồng lượng dung dịch DPPH 0,6 mM trong methanol. Hỗn hợp sau khi pha để trong tối, ở nhiệt độ phòng trong 30 phút. Đo quang ở bước sóng λ = 517 nm(4). Acid ascorbic (Merck, Garmany) được dùng làm chất đối chiếu. Phần trăm (%) hoạt tính chống oxi hóa (HTCO) được tính theo công thức: 100 )( (%) ODc ODtODc HTCO ODc: Mật độ quang của dung dịch DPPH và MeOH. ODt: Mật độ quang của DPPH và mẫu thử. Cách tính IC50: Từ HTCO (%) và nồng độ mẫu khảo sát, vẽ đồ thị tương quan bằng phần mềm Microsoft- Excel 2007. Từ đồ thị biểu thị hoạt tính quét gốc tự do DPPH của chất đang khảo sát, xác định phương trình hồi quy tuyến tính dạng y = ax + b, thay y = 50 suy ra giá trị nồng độ mẫu x của chất đang khảo sát. Giá trị IC50 càng thấp tương ứng với HTCO càng cao và ngược lại. Phân lập và xác định cấu trúc Phân lập các hợp chất bằng kĩ thuật sắc ký cột chân không, sắc ký cột cổ điển, và phương pháp kết tinh lại. Sắc ký lớp mỏng được thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn silica gel 60 F254 (Merck), hệ dung môi khai triển ethyl acetat - methanol- nước (100:17:13, v/v/v). Silica gel (63-200 μm) (Merck) được dùng trong sắc ký cột. Phổ 1H-NMR, 13C-NMR được đo trên máy Bruker AM500 FT-NMR và JEOL JNM GX-400, dung môi đo DMSO (Dimethyl sulfoxid). KẾT QUẢ Chiết xuất Từ 6 kg bột VCLN, đã thu được khoảng 36 lít dịch chiết. Sau khi cô giảm áp, thu được 1650 g cao MeOH. Hòa nước vào cao MeOH (1:1), lắc phân bố với các dung môi ether dầu hỏa (PE), ethyl acetat (EA), n- butanol (n-Bu), cô giảm áp riêng biệt, thu được 95,92 g cao ether dầu hỏa (5,81%); 221,58 g cao ethyl acetat (13,43%); 174,74 g cao n-butanol (10,59%) và 124,14 g cao nước (7,52%). Các phân đoạn cao này được tiến hành thử hoạt tính chống oxy hóa. Tác dụng chống oxy hóa của các phân đoạn cao từ phần trên mặt đất của VCLN 5 cao gồm cao cồn, cao ether, cao ethyl acetat, cao n-butanol và cao nước là mẫu thử để thử tác dụng chống oxy hóa với thuốc thử DPPH tại nồng độ đã được tính toán. Trong thử nghiệm DPPH, các mẫu thử tác dụng với DPPH làm giảm màu chứng tỏ trong các cao phân đoạn của Viễn chí lá nhỏ có chứa các nhóm hợp chất chống oxy hóa. Dựa vào giá trị IC50 trong thử nghiệm DPPH cho thấy cao ethyl acetat có hoạt tính chống oxy hóa mạnh nhất, tiếp đến là cao n-butanol. Hình 1: Giá trị IC50 về hoạt tính quét gốc tự do DPPH của các cao chiết Phân lập các hợp chất từ phân đoạn cao ethyl acetat Dựa trên kết quả thử nghiệm hoạt tính chống oxy hóa, cao ethyl acetat tiếp tục được nghiên cứu để phân lập chất. 90 g cao phân đoạn ethyl acetat phân tách bằng sắc ký cột trên silica gel với hệ dung môi rửa giải có độ phân cực tăng dần DCM-MeOH (9:1 4:6), thu được 8 phân đoạn (EA1 EA8). Từ 5 g cao của phân đoạn EA7 phân tách bằng sắc ký cột trên silica gel pha thuận với hệ dung môi có độ phân cực khác nhau EA-MeOH (9:1 6:4), đã phân lập được 1 hợp chất, kí hiệu: chất F (52 mg). Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 9 Sơ đồ 1: Sơ đồ phân lập các chất từ cao ethyl acetat bằng sắc ký cột. Hợp chất F Bảng 1: Thông số phổ 1H-NMR (400 MHz, DMS O) và 13C-NMR (125 MHz, DMSO) của chất F đối chiếu với ombuosid(5) Chất F Ombuosid(5) C δC δH, m, (J, Hz) δC δH, m, (J, Hz) 2 150,57 156,69 3 133,81 133,80 4 177,56 177,52 5 160,90 160,86 6 98,08 6,37 d (1H; 2,0) 97,91 6,37 d (1H; 2,0) 4’-OMe 55,63 3,86 s (3H) 55,61 7-OMe 56,10 3,86 s (3H) 56,06 7 165,17 165,13 8 92,29 6,69 s (1H) 92,23 6,69 d (1H; 2,0) 9 156,74 156,39 10 105,04 104,99 1’ 1 122,42 122,41 2’ 111,35 7,54 s (1H) 115,78 7,55 d (1H; 2,0) 3’ 145,88 145,84 4’ 156,44 150,12 5’ 115,78 7,04 d (1H; 8,4) 111,34 7,05 d (1H; 8,5) 6’ 121,55 7,73 d (2H; 8,8) 121,50 7,74 dd (2H; 8,5; 2,0) 1” 100,80 5,39 d (1H; 6,4) 101,15 5,40 d (1H; 7,5) 2” 74,06 3,25 s (1H) 74,03 3,24 s (1H) 3” 76,39 76,37 3,24 s (1H) 4” 69,85 3,16 s (1H) 69,84 3,11 s (1H) 5” 75,84 3,27 s (1H) 75,82 3,27 s (1H) 6” 66,89 3,33 s (1H) 66,85 3,34 s (1H) 1’’’ 100,80 4,39 d (1H; 1,0) 100,74 4,40 d (1H; 1,0) 2’’’ 70,38 3,39 s (1H) 70,33 3,42 s (1H) 3’’’ 70,60 3,28 s (1H) 70,57 3,30 s (1H) 4’’’ 71,80 3,08 s (1H) 71,79 3,09 s (1H) 5’’’ 68,23 3,266 s (1H) 68,20 3,28 s (1H) 6’’’ 17,74 0,97 d (3H; 6,0) 17,67 0,98 d (3H; 6,5) Silica gel Sắc ký cột VLC Cao ethyl acetat (90 g) 8 phân đoạn Phân đoạn EA1 Phân đoạn EA7 Phân đoạn EA8 F (52 mg) Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 10 Hình 2: Cấu trúc hóa học của ombuosid. F là chất rắn vô định hình màu vàng, tan trong methanol, ethyl acetat. SKLM bằng hệ dung môi EtOAc-MeOH-H2O (100:17:13) cho vết tắt quang ở UV 254 nm, phát hiện bằng thuốc thử FeCl3 10% (TT) xuất hiện vết màu xanh rêu nhạt với Rf = 0,31. Sau kiểm tra đạt độ tinh khiết bằng SKLM với 3 hệ dung môi có độ phân cực và bản chất khác nhau, F được gửi đo phổ NMR và xác định cấu trúc. Phổ 1H-NMR của chất F xuất hiện các tín hiệu của proton vòng thơm tại δH (ppm): 6,37 (1H; d; J = 2,0 Hz; H-6); 6,69 (1H; d; J = 2,0 Hz; H-8); 7,54 (1H; d; J = 2,0 Hz; H-2’); 7,04 (1H; d; J = 8,4 Hz; H-5’); 7,73 (2H; d; J = 8,8 Hz; H-6’). Sự xuất hiện tín hiệu của 2 đơn vị đường cũng được khẳng định bởi 2 tín hiệu proton anomer tại δH (ppm): 5,39 (1H; d; J = 6,4 Hz; H-1’’) và 4,39 (1H; d; J = 1,0 Hz; H-1’’’). Căn cứ giá trị hằng số ghép (J) của các proton anomer và sự xuất hiện tín hiệu của 1 nhóm oxymethylen và một nhóm methyl lần lượt tại 3,33 (1H; s; H-6”) và 0,97 (3H; d; J = 6,0 Hz; H-6’’’) cho phép dự đoán sự xuất hiện 1 phân tử đường β – D – glucopyranose và một đường α – L – rhamnose. Phổ 13C-NMR của chất F xuất hiện 29 tín hiệu, tương ứng với 29 carbon bao gồm 15 carbon methin, 1 carbon methylen, 3 carbon methyl và 10 carbon bậc 4. Kết quả đối chiếu phổ NMR chất F với chất dự đoán đã được công bố phổ NMR theo tài liệu tham khảo(5,6), chất F được nhận định là ombuosid (C29H34O16): 4ʹ,7-di-O-methylquercetin- 3-O-rutinosid. Hoạt tính chống oxy hoá của hợp chất phân lập được Hợp chất ombuosid phân lập được từ cao ethyl acetat được đánh giá hoạt tính chống oxy hóa bằng phương pháp quét gốc tự do DPPH. Hình 3: Giá trị IC50 về hoạt tính quét gốc tự do DPPH của ombuosid so với Vitamin C. Ombuosid thể hiện hoạt tính đánh bắt gốc tự do DPPH, với IC50 là 167,31 g/ml. BÀN LUẬN Đề tài đã sơ bộ đánh giá hoạt tính chống oxy hóa các cao phân đoạn và chất tinh khiết sau khi phân lập của phần trên mặt đất VCLN bằng phương pháp quét gốc tự do DPPH. Phương pháp này cho phép thăm dò tác dụng chống oxy hóa của mẫu nghiên cứu bước đầu một cách nhanh chóng. Từ cao ethyl acetat của phần trên mặt đất Viễn chí lá nhỏ, sử dụng kỹ thuật sắc ký cột trên silica gel với hệ dung môi rửa giải có độ phân cực tăng dần, kết hợp với các kỹ thuật phổ, đề tài đã phân lập và xác định được cấu trúc của 1 hợp chất ombuosid. Ombuosid là 1 dẫn xuất dimethoxyrutin của rutin, thể hiện hoạt tính Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 11 đánh bắt gốc tự do DPPH nhưng thấp hơn so với cao ethyl acetat và vitamin C, tuy hoạt tính của nó không cao nhưng điều đó cũng góp một phần trong vai trò định hướng đáp ứng chống oxy hóa của phân đoạn ethyl acetat nói riêng và phần trên mặt đất của cây VCLN nói chung. KẾT LUẬN Từ cao ethyl acetat có hoạt tính chống oxy hóa, sử dụng kỹ thuật sắc ký cột pha thuận, kết hợp các kỹ thuật phổ học, đề tài đã phân lập và xác định được cấu trúc của 1 hợp chất: 4ʹ,7-di-O- methylquercetin-3-O-rutinosid (ombuosid), đây là lần đầu tiên hợp chất ombuosid được công bố phân lập từ cây VCLN (Polygala paniculata L.) thu hái ở Lâm Đồng. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Da Rocha Lapa F, Setim Freitas C, Hatsuko Baggio C, et al. (2007). Gastroprotective activity of the hydroalcoholic extract obtained from Polygala paniculata L. in rats. Journal of Pharmacy and Pharmacology, 59: pp.1413 – 1419. 2. Da R Lapa F, Gadotti VM, et al. (2009). Antinociceptive Properties of the Hydroalcoholic Extract and the Flavonoid Rutin Obtained from Polygala paniculata L. in Mic. Nordic Pharmacological Society. Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology, 104: pp.306 – 315. 3. Farina M, Franco JL, Ribas CM, et al. (2005). Protective effects of Polygala paniculata extract against methylmercury-induced neurotoxicity in mice. J Pharm Pharmacol, 57: pp.1503-1508. 4. Nguyễn Thị Thu Hương (2010). Nghiên cứu tác dụng chống oxy hóa theo hướng bảo vệ gan của nấm Linh chi đỏ Ganoderma lucidum. Chuyên đề Dược, Y học TP. Hồ Chí Minh, phụ bản 14(2): tr.131-132. 5. Phạm Thanh Kỳ, Thân Thị Kiều My, Phan Văn Kiệm (2010). Phân lập và xác định cấu trúc rutin và ombuosid từ cây Giảo cổ lam. Tạp chí Dược liệu, 15(3): tr.168 -171. 6. Rao MS, Raman NV (2003). A novel flavonoid from Polygala chinensis. Biochemical Systematics and Ecology, 32: pp.447 – 448. 7. Tsimogiannis DI, Oreopoulou V (2006). The contribution of flavonoid C-ring on the DPPH free radical scavenging efficiency. A kinetic approach for the 3′,4′-hydroxy substituted members. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 7: pp.140 – 146. 8. Wang BS, Li BS, Zeng QX, Liu HX (2008). Antioxidant and free radical scavenging activities of pigments extracted from molasses alcohol wastewater. Food Chemistry, 107(3): pp.1198–1204. Ngày nhận bài báo: 18/10/2018 Ngày phản biện nhận xét bài báo: 01/11/2018 Ngày bài báo được đăng: 15/03/2019