Luận văn Khảo sát thành phần hóa học rễ cây dâu tằm morus alba l. họ dâu (moraceae)

Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) 2. TỔNG QUAN: 2.1. Sơ lược về họ Dâu (Moraceae) [1] Họ Dâu, danh pháp khoa học là Moraceae, là một họ trong số các thực vật có hoa, được xếp vào bộ Gai (Urticales). Bộ này trong các hệ thống phát sinh loài khác được coi là phân bộ Hoa hồng (Rosales). Họ này là một họ lớn, chứa từ 40-60 chi và khoảng 1000-1500 loài thực vật phổ biến rộng rãi ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới nhưng ít phổ biến ở các vùng ôn đới. Trong họ này có một số loài được biết đến nhiều như cây đa, cây bồ đề, dâu tằm, dâu đỏ hay mít. Dưới đây liệt kê danh pháp khoa học của 41 chi. • Antiaris • Antiaropsis • Artocarpus • Bagassa • Batocarpus • Bosqueiopsis • Brosimum • Broussonetia • Castilla • Clarisia • Craterogyne • Cudrania • Dorstenia • Fatoua • Ficus • Helianthostylis • Helicostylis • Hullettia • Maclura • Maquira • Mesogyne • Metatrophis • Milicia • Morus – Dâu tằm • Naucleopsis • Olmedia • Olmediopsis • Parartocarpus • Perebia • Poulsenia • Prainea • Pseudolmedia • Scyphosyce • Sorocea • Sparattosyce • Streblus • Treculia • Trilepisium • Trophis • Trymatococcus • Utsetela Việt Nam hiện biết có trên 10 chi và khoảng gần 140 loài phân bố rộng rãi khắp nước, bao gồm cả cây trồng và cây mọc dại, nhiều loài có giá trị kinh tế cao. HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 2 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) 2.2. Sơ lược về chi dâu tằm (Morus). [1] Việc phân loại các loài cây trong chi dâu tằm rất phức tạp và có rất nhiều bàn cãi. Trên 150 tên loài đã được đặt ra nhưng chỉ có 10-16 tên là được chấp nhận. Dưới đây là tên một số loài thường gặp và khu vực phân bố: • Morus alba L. ( Dâu trắng – White Mulberry; vùng Đông Á) • Morus australis (Chinese Mulberry; vùng Nam Á) • Morus celtidifolia (Mexico) • Morus insignis ( Nam Mỹ) • Morus mesozygia (African Mulberry; vùng Nam và Trung Phi) • Morus microphylla (Texas Mulberry; vùng Nam và Bắc Mỹ) • Morus nigra ( Dâu đen – Black Mulberry; vùng Tây Nam Á) • Morus rubra ( Dâu đỏ – Red Mulberry; vùng Đông Bắc Mỹ) Ở Việt Nam chỉ có loài dâu trắng tên khoa học là Morus alba L. 2.3. Đặc điểm thực vật của cây dâu tằm (Morus alba L.) [1] Phân loại khoa học Giới Ngành Lớp Bộ Họ Chi Loài Plantae Magnoliophyta Magnoliopsida Urticales Moraceae Morus alba Dâu trắng tại Việt Nam gọi đơn giản là cây dâu hay dâu tằm, có tên khoa học là Morus alba L., thuộc họ Dâu (Moraceae), có nguồn gốc tại khu vực phía Đông Châu Á. Ở Việt Nam chỉ có cây dâu trắng, không có các chi dâu tằm khác như dâu đỏ, dâu đen. HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 3 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) Hình 1: Lá, hoa, quả, cành dâu tằm Morus alba L. HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 4 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) 2.3.1. Đặc điểm hình thái [2], [3] Cây cao 2 – 3 m. Thông thường cây dâu sống từ 8-12 năm, nhưng nếu đất tốt và chăm sóc tốt thì tuổi thọ tới 50 năm và có thể cao tới 15-20 m. Thân cành nhiều nhựa không gai, trên thân cành có nhiều mầm, mầm đỉnh, mầm nách. Lá mọc so le, nguyên hoặc chia ba thùy. Trên các cây già, lá dài 8-15cm có hình tim ở gốc lá, nhọn ở chóp lá và có các khía răng cưa ở mép lá từ cuốn lá tỏa ra 3 gân rõ rệt. Hoa đơn tính, hoa đực mọc thành bông, có 4 lá đài, có 4 nhị, hoa cái cũng mọc thành bông, hoặc thành hình khối cầu, có 4 lá đài. Hoa nở vào mùa xuân. Quả bé bao bọc các đài, mọng nước thành một quả phức (quả kép). Quả có màu từ trắng đến hồng đối với các cây được nuôi trồng, nhưng màu quả tự nhiên của loài này khi mọc hoang là màu tím sẫm (Hình 1). Rễ ăn sâu và rộng 2-3m. Phân bố đều ở nhiều tầng đất 10-30cm và rộng theo tán cây. 2.3.2. Phân bố[3] Nguyên sản ở Trung Quốc, được trồng rộng rãi ở các nước châu Á và đã được trồng ở nước ta từ lâu đời khi người ta biết nuôi tằm. Cây dâu ưa đất phù sa, bãi bồi, đất ẩm xốp và khí trời ấm áp. Được trồng phổ biến loại dâu gốc giống ở Thái Bình, Hà Bắc, lá dày mềm mượt. Còn loại dâu cũ trước trồng ở vườn lá thô ráp, chất lượng kém thì hầu như bị loại bỏ ít nơi trồng. 2.3.3 Trồng trọt, thu hái [4] Dâu trồng bằng cành hay bằng hạt gieo vào cuối đông đầu xuân. Trồng bằng cành thường áp dụng nhiều nhất trong trường hợp trồng ở bãi lớn liền hàng. Đất trồng dâu không cần luống cao, chỉ cày sâu độ 15-20 cm và không cần bón lót. Nếu gieo bằng hạt thì phủ thêm lớp đất mùn, tưới nước chăm cho cây mọc. Khi cây cao độ 80 cm thì thu hoạch cắt cành để lấy lá, chỉ để lại phần gốc cách mặt đất khoảng 30 cm. Quả dâu hái khi chín. Mùa hoa quả: tháng 3 – 4. 2.3.4. Tính vị và công năng[5] HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 5 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) Lá dâu (Tang diệp) có vị đắng, ngọt, tính bình, có tác dụng tán phong, thanh nhiệt, lương huyết, chữa cảm mạo, hạ huyết áp, làm sáng mắt, chữa chứng mồ hôi trộm ở trẻ nhỏ, chứng thổ huyết, làm lành vết thương. Người ta nhận thấy lá dâu có tác dụng trị tiểu đường, ức chế trực khuẩn thương hàn, tụ cầu khuẩn. Vỏ rễ dâu (Tang bạch bì) đã cạo sạch lớp vỏ ngoài, phơi hay sấy khô, có vị ngọt, hơi đắng, tính mát, có tác dụng thanh phế nhiệt, lợi thuỷ, chỉ khái, hạ suyễn, tiêu sưng, chữa chứng ho lâu ngày, sốt cao, băng huyết, cao huyết áp. Cành dâu non (Tang chi) đã phơi hay sấy khô có vị đắng nhạt, tính bình, có tác dụng trừ phong, lợi các khớp, thông kinh lạc, tiêu viêm, hạ nhiệt, giảm đau. Quả dâu (Tang thầm) có vị ngọt, chua, tính mát, có tác dụng bổ gan, thận huyết, trị tiểu đường, lao hạch. Tầm gửi cây dâu (Tang ký sinh) có vị đắng, tính bình, có tác dụng mạnh gân cốt, lợi huyết mạch, hạ hồng cầu, an thai, lợi sữa, lợi tiểu. Công dụng, chỉ định và phối hợp: 1. Lá dâu non có thể vò ra thái nhỏ nấu canh lẫn với các loại rau khác, có hương vị của rau dền giúp ăn ngon, ngủ yên. Lá dâu thường được dùng chữa sốt, cảm mạo do phong nhiệt, ho, viêm họng, đau răng, đau mắt đỏ, chảy nước mắt, đậu lào, phát ban, cao huyết áp, làm cho sáng mắt. Ngày dùng 6-18g, dạng thuốc sắc. 2. Vỏ rễ dùng trị phế nhiệt, hen suyễn, khái huyết, phù thũng, dị ứng do ăn uống, bụng trướng to, tiểu tiện không thông. Ngày dùng 6-12g dạng thuốc sắc. 3. Cành dâu dùng trị phong tê thấp, đau thắt lưng, đau nhức các đầu xương, cước khí, chân tay co quắp. Ngày dùng 6-12g hay hơn, dạng thuốc sắc. 4. Quả dùng trị viêm gan mãn tính, thiếu máu, suy nhược thần kinh. Ngày dùng 10-15g. 5. Tang ký sinh chữa đau lưng, đau mình, chân tay tê bại, động thai, sau khi sinh ít sữa. Ngày dùng 12-20g, dạng thuốc sắc. HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 6 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) 6. Sâu dâu (là ấu trùng của con xén tóc) có tác dụng đối với trẻ còi xương, suy dinh dưỡng, bồi bổ sức khỏe cho người già yếu. Cách dùng nướng 1-2 con sâu dâu cho trẻ ăn 1-2 lần/ngày. 7. Hầu hết các bộ phận của cây dâu tằm đều có vị thuốc quý, kể cả những thứ bám vào cây dâu (như tầm gửi, tổ bọ ngựa, sâu dâu...) Dược điển Trung Quốc có ghi lá dâu, vỏ dâu, cành dâu, quả dâu đều có công năng thanh phế nhiệt, trừ phong thấp, bổ gan thận. Người ta dùng vỏ trị phế nhiệt, thổ huyết, thủy thũng; cành trị phong thấp, thấp khớp viêm, đau lưng gối; lá trị phong nhiệt cảm mạo; vỏ rễ trị viêm gan mạn tính, thiếu máu, thần kinh suy nhược và dị ứng. Ở Philippin, người ta dùng dâu chữa rò, mụn mủ, bướu và bệnh ngoài da, các vết cắn, vết thương và bệnh lậu. Ở Ấn Độ, người ta dùng quả dâu làm thuốc mát trong cơn sốt và còn dùng làm thuốc chữa viêm họng, khó tiêu và bệnh u sầu; vỏ dâu được dùng làm thuốc xổ và trị giun. HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 7 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) 2.4.Thành phần hóa học Thành phần hóa học của cây dâu tằm Morus alba L. rất phong phú. 2.4.1. Rễ cây Năm 1976, Taro Nomura tìm ra morusin, cyclomorusin từ Morus alba L. [6] OO OH OH O OH OO OH OH O O Morusin Cyclomorusin Năm 1978, Taro Nomura tìm ra kuwanon A, kuwanon B, kuwanon C, albanol A (hay mulberrofuran G), albanol B từ Morus alba L. [7] O O HO OH O OH O OH O HO OH O Kuwanon A Kuwanon B OHO OHHO OH O Kuwanon C HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 8 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) O O O HO OH OH HO OH O O O HO OH OH HO OH Albanol A (hay Mulberrofuran G) Albanol B Năm 1980, Mitsuo Takasugi cô lập được chalcomoracin từ Morus alba L.[8] O OH OH OH HO HO OH HO O Chalcomoracin Năm 1989, Yoshio Hano đã cô lập được mulberrofuran I, mulberrofuran S, mulberrofuran P từ Morus alba L. [9] O O HO OH O R OH HO OH O O O HO OH HO OH OH OH R = H : Mulberrofurran I R = OH : Mulberrofuran S Mulberrofuran P HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 9 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) Năm 2003, Jiang Du đã cô lập được 8 flavonoids từ rễ Morus alba L. [10] HO OH O O OH HO OHO OH O OH Moralbanon Kuwanon S O O HO OR OH R = β-D-xylopyranosyl O OOH O OH O Mulberrosid C Cylclomorusin O O O OH OOHOH O O O OH OH OOH OH O Eudraflavone B hydroperoxid Oxydihydromorusin O O HO OH OH OH AcO Leachianon G α-Acetyl-amyrin Năm 2003, KM.Park cô lập được kuwanon G từ Morus alba [11] HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 10 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) Năm 2003, Toshio Fukai đã cô lập artonin E, licoricidin, licochalcon A, licorisoflavan A từ Morus alba L. [12] HO OH O OCH3 O O OH OH OHHO O Artonin E Licorisoflavan A OH HO O OH OHRO O OCH3 O OHHO HO OOH OHHO R=H : Licoricidin on A Kuwanon G ăm 2005, Abdel Nasser B.Singab cô lập được neocyclomorusin, kuwanon E từ Morus R=CH3 : Licochalc N alba L. [13] O O O OH O OH OH HO OH O HO OH O Neocyclomorusin Kuwanon E HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 11 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) Năm 2009, Mi Zhang, Man Chen cô lập được mulberrosid A và steppogenin-4’- O-β-D-glucosid từ rễ Morus alba L. [14] HO OH OR OH R = β-D-glucopyranosyl OHO OH O O-glcHO Mulberrosid A Steppogenin-4’-O-β-D-glucosid 2.4.2. Lá dâu Lá dâu chứa nhiều acid ascorbic, α-caroten, vitamin B1, acid folic, acid folinic, vitamin D và những thành phần dễ bay hơi trong lá gồm n-butanol, valeraldehyd, hexaldehyd, etylmetylceton, hexylmetylceton, butylamin, acid acetic, acid propionic, acid isobutyric. [15] OH OHOO HO OH O HN HO O O HO HNN N N HN H2N O Acid ascorbic Acid folic N NN+ H2NS HO Cl- O HN HO O O HO HN N HN HN N H2N O O Vitamin B Acid folinic α-Caroten HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 12 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) Lá dâu non có chứa calcium malat, acid succinic, acid tartaric, các tannins, adenin.[15] OH O O--O O Ca2+ HO OH O O Calcium malat Acid succinic O OH OH OOH HO N N N HN NH2 Acid tartaric Adenin Năm 1989, Hano Yoshio đã cô lập được mulberrofuran K từ lá Morus alba L.[16] O O O O CH3 OH OH OH HO Mulberrofuran K Năm 2003, Leena Suntornsuk và cộng sự đã cô lập được các chất rutin, acid gallic, quercetin, kaemferol, quercitrin, catechin từ lá Morus alba L. [17] OHO OH O OH OH O H2C OH OH OH O O OH OHOH O H3C COOH OH HO OH Rutin Acid gallic HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 13 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) OHO OH OH OH OH O OHO OH OH OH O Quercetin Kaemferol OHO OH O OH OH O O OH OH OH H3C O OH HO OH OH OH Quercitrin Catechin 2.4.3. Thân cây dâu Các amino acid phát hiện trong thân cây gồm phenylalanin, leucin, valin, tyrosin, prolin, alanin, acid glutamic, glycin, serin, arginin, acid aspartic, cystin, threonin, sarcosin, acid 4-aminobutanoic, acid pipecolic, và acid 5-hydroxypipecolic. [15] H2N O OH HO NH2 O HO O NH2 Phenylalanin Leucin Valin OH HO O NH2 H N OH O NH2 OH O Tyrosin Prolin Alanin HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 14 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) O HO OH O NH2 H2N O OH OH OH O H2N Acid glutamic Glycin Serin NH2 O OH HO O HO O NH2 OH OH O NH2 Acid aspartic Threonin Acid 4-aminobutanoic NH OH O HNO HO HN OH HO O Sarcosin Acid pipecolic Acid 5-hydroxypipecolic S O SHO NH2 O NH2 OH NH H2N H N OH O NH2 Cystin Arginin 2.4.4. Quả dâu Trong quả dâu chứa thiamin, riboflavin, acid nicotinic và acid ascorbic.[15] N NN+ H2NS HO Cl- N N NH N OH O O OH OH OH NO HO Thiamin Riboflavin Acid nicotinic 2.4.5. Gỗ cây dâu Gỗ có chứa morin, dihydromorin, dihydrokaempferol, 2,4,4',6-tetra- hydroxybenzophenon.[15] HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 15 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) OHO OH OH OH O HO OHO OH OH OH O HO Morin Dihydromorin OHO OH OH OH O HO OH OHHO O Dihydrokaempferol 2,4,4',6-Tetrahydroxybenzophenon 2.5. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học. Các nghiên cứu gần đây cho thấy một số hợp chất cô lập từ rễ cây dâu tằm có nhiều hoạt tính sinh học thú vị đặc biệt là các hợp chất flavonoid. Năm 1986, Hirakura đã cô lập được hợp chất mulberrosid C từ rễ cây dâu tằm và đã thử nghiệm thành công hoạt tính kháng virus Herpes simplex-1 (HSV-1: một loại virus gây viêm não) (IC50 = 75.4 μg/ml, CC50 = 250 μg/ml) [18] Năm 1993, Linuma [19] đã cô lập được leachianon G và cũng đã thử nghiệm thành công hoạt tính kháng virus HSV-1 trên tế bào in vitro, hợp chất này có khả năng kháng khuẩn mạnh hơn mulberrosid C (IC50=1,6 μg/ml) Các công trình nghiên cứu của một số tác giả Nhật Bản (1994)[20], Trung Quốc (1996)[21] đã chứng minh polyphenol chứa trong lá dâu có nhiều tác dụng quí và có thể ứng dụng trong sinh y học như: làm hạ glucos máu, chống oxy hóa, hạn chế rối loạn lipid máu. Năm 2003, K.M. Park và các cộng sự đã cô lập được hợp chất kuwanon G từ rễ cây dâu tằm và phát hiện chúng có thể kháng lại vi khuẩn Streptococcus (vi khuẩn gây ra nhiễm trùng) và các loại vi khuẩn Cariogenic như: S. mutans ( loại khuẩn này HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 16 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân Khảo sát thành phần hóa học của rễ cây dâu tằm Morus alba L.(Moraceae) chuyên bám trên bề mặt răng và tạo cao răng), S. sobrinus, S. sanguis, Periodontal bacterium (gây viêm nướu), P. gingivalis (vi khuẩn gây bệnh lợi)… [11] Hoạt tính sinh học của kuwanon G với các loại vi khuẩn Vi khuẩn IC50 (μg/ml) Streptococcus mutans 8 Streptococcus sanguis 8 Streptococcus sobrinus 8 Porphyromonas gingivalis 8 Staphylococcus aureus 125 Actinobacillus actinomycetemcomitans 1000 Candida albicans 1000 Lactobacillus acidophilus >1000 Lactobacillus casei >1000 Khi dùng cloroform để chiết suất các hợp chất hữu cơ từ rễ cây dâu, các nhà khoa học Hàn Quốc phát hiện dung dịch thu được có tác dụng bổ trợ cho trực khuẩn Bacillus subtilis phát triển mạnh, trực khuẩn này sinh nhiều loại kháng sinh, vitamin và đặc biệt là các loại men tiêu hóa như: proteaza, amylaza … có tác dụng ngừa tiêu chảy hữu hiệu. Ngoài ra, nếu dùng acid acetic để chiết suất thì có thể kháng được vi khuẩn Staphylococcus aureus (một nhóm vi khuẩn sống trên da tay chân con người; hầu hết vụ ngộ độc thực phẩm cấp tính đều do Staphylococcus aureus gây ra) và Escherichia coli (vi khuẩn này là nguyên nhân gây tiêu chảy, nhiễm trùng đường tiết niệu như viêm thận, viêm bàng quang, nhiễm trùng huyết)[21]. Mặc dù có nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy cây dâu tằm có hoạt tính kháng virus rất mạnh nhưng cho đến nay vẫn không có nhiều hợp chất được phát hiện và cô lập được. Chính vì vậy mà các nhà khoa học ngày nay vẫn không ngừng nghiên cứu về loài cây này để tìm ra các hợp chất mới có khả năng trị bệnh và ứng dụng được trong y học… HVTH: Nguyeãn Kim Khaùnh - 17 - GVHD: TS. Nguyeãn Trung Nhaân