Thông tin kết quả nhiệm vụ KH&CN

Nghiên cứu chiết xuất chất chống ung thư và tạo chế phẩm từ thực vật họ cúc (Asteraceae) thu thập ở Việt Nam (16/07/2025)

Ngày nay, nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả ưu việt của các chất hóa thực vật trong điều trị và ngăn chặn ung thư ởgiai đoạn sớm do thể hiện các hiệu ứng của tế bào như ngăn ngừa các chất gây ung thư di chuyển đến các địa điểm và hỗ trợ giải độc các phân tử có phản ứng cao; tăng cường giám sát miễn dịch bẩm sinh và cải thiện việc loại bỏ các tế bào bị biến đổi; có một số tác động lên cơ chế sửa chữa DNA nội tại và có thể ảnh hưởng đến các chất ức chế khối u, ức chế sự tăng sinh tế bào. Do đó các chất hóa thực vật giúp chuyển hiệu quả việc điều trị bệnh ung thư từ phương pháp hóa trị liệu ở giai đoạn cuối với các tác nhân độc tế bào sang ngăn chặn ung thư với các tác nhân có độc tính thấp ở các giai đoạn sớm của bệnh ung thư.Mặt khác, so với tỷ lệ chung trên thế giới thì Việt Nam thuộc nhóm nước có tỷ lệ mắc bệnh ung thư phổi, ung thư vú, ung thư dạ dày, ung thư cổ tử cung, ung thư gan, ung thư đại-trực tràng cao nhất. Như vậy, nghiên cứu tìm kiếm các hoạt chất có tác dụng ngăn ngừa và chống ung thư từ các cây thuốc dân gian là vấn đề cấp bách, phù hợp với trào lưu nghiên cứu khoa học hiện nay của thế giới trong lĩnh vực hóa y. Với mục đích, chiết xuất và phân lập được hợp chất có hoạt tính chống ung thư từ thực vật họ cúc (Asteraceae) là cây cúc tần (Pluchea indica L) và cây sài hồ nam Pluchea pteropoda Hemsl.  Năm 2025,Trường Đại học Giáo dục (Đại học Quốc gia Hà Nội) đã chủ trì thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chiết xuất chất chống ung thư và tạo chế phẩm từ thực vật họ Cúc (Asteraceae) thu thập ở Việt Nam”. Đề tài do TS.Vũ Minh Trang làm chủ nhiệm.

Cây cúc tần (Pluchea indica L) và cây sài hồ nam Pluchea pteropoda Hemsl

Triển khai đề tài, nhóm nghiên cứu tiến hành xác định thành phần và hoạt tính sinh học của tinh dầu lá và vỏ thân cây cúc tần. Nghiên cứu cho thấy, tinh dầu từ lá và vỏ thân cây Cúc tần thu thập tại Việt Nam được đặc trưng bởi các hydrocarbon sesquiterpene và dẫn xuất chứa oxy của chúng. Các hợp chất chính là β- selinene và silphinene. Cả hai mẫu nghiên cứu đều thể hiện khả năng gây độc tế bào tốt trên bốn dòng tế bào ung thư K562, HeLa, HepG2 và MCF-7, đặc biệt tinh dầu từ vỏ thân cho thấy khả năng ức chế mạnh. Tinh dầu cây Cúc tần cũng ức chế đáng kể quá trình sản xuất NO trong mô hình kháng viêm. Hơn nữa, các tinh dầu nghiên cứu thể hiện hoạt tính kháng khuẩn chống lại vi khuẩn Gram (+) B. subtilis và C. sporogenes, vi khuẩn Gram (-) .E coli và P. aeruginosa, cũng như nấm men C. albicans và S. cerevisiae. Kết quả mô phỏng tương tác phân tử của các hợp chất chính β - selinene, silphinene và intermedeol cho thấy sự liên kết của chúng với các axit amin quan trọng của các protein đích EGFR, HER2, ABL1 và PI3K-α. Kết quả chỉ ra khả năng hấp thu tốt qua đường ruột, khả năng thấm qua hàng rào máu-não (BBB) và hệ thần kinh trung ương (CNS), đồng thời không gây độc tính gan và không ức chế kênh hERG I và II.

Kết quả xác định cấu trúc các hợp chất phân lập từ lá cây cúc tần cho thấy: Phân tách từ dịch chiết methanol PI của lá cây cúc tần bằng phương pháp sắc ký cột với các chất hấp phụ khác nhau (Diaion HP-20, silica gel 15-40, 40-63 và 63-100 um) nghiên cứu đã phân lập được 14 hợp chất. Cấu trúc của các hợp chất được xác định là glutinol (PI3.2.2.1.1.2), ligroceric acid (tetracosanoic acid) (PI3.3.2), taraxasterol (PI3.3.3.3), stearic acid (PI3.3.4.1.2.2.1.2), stigmasterol (PI4.3), glycerol monostearate (P18.5.4.1), pluthiophenol (P18.5.4.2), ceramide (PI11.4), stigmasterol glucoside (PI11.6), quercetin (PIW20.2), taraxasteryl acetat (PIE1), palmitic acid (PIE4), tridecan-1-ol (PIE8), β-sitosterol 3-O-β -D-glucopyranosid (PIE10). Cấu trúc các hợp chất đã biết được xác định qua phân tích các dữ liệu phổ MS, ¹H -NMR và ¹³C-NMR. Các hợp chất glutinol, glycerol monostearate và quercetin lần đầu tiên được xác định có trong loài cây cúc tần của Việt Nam. Nhóm nghiên cứu tiến hành phân tách từ các mẫu PPLD, PPRW và PPRD của cây sài hồ nam bằng phương pháp sắc ký cột với các chất hấp phụ khác nhau nghiên cứu đã phân lập được 5 hợp chất. Cấu trúc của các hợp chất đươc xác định là stigmasterol 3β-stearate (PPLD1.1.2.1), taraxasteryl acetat (PPLD1.2.1), lupeol (PPLD1.2.2.1), stigmasterol glucoside (PPLD9), metyl caffeate (PPRW100.3.3). Cấu trúc các hợp chất đã biết cũng được xác định qua phân tích các dữ liệu phổ MS, ¹H -NMR và ¹³C- NMR.

Từ kết quả nghiên cứu trên, nhóm nghiên cứu thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào ung thư của chất phân lập được. Tại nồng độ thử cao nhất 100μg/mL, hợp chất pluthiophenol cho khả năng ức chế trên 82%. Kết quả giá trị IC₅₀ dao động từ 44,02 tới 54,29 μg/mL cho thấy rằng hợp chất này có khả năng gây độc tế bào ung thư ở mức độ trung bình. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy sự tương đồng cao với các nghiên cứu trên thế giới, trong đó hoạt tính chống ung thư của cao chiết cây cúc tần có thể được giải thích một phần bởi hoạt tính của hợp chất pluthiophenol. Cũng tại nồng độ thử cao nhất 100μg/mL, hợp chất stigmasterol cho khả năng ức chế dòng Hela, MCF – 7, SW626 từ 35.74% - 52.58%.  Kết quả giá trị IC₅₀ trên dòng Hela cho thấy rằng hợp chất này có khả năng gây độc tế bào ung thư ở mức độ yếu.

Nhóm nghiên cứu xây dựng quy trình chiết cao phân đoạn từlá cây cúc tần thông qua kết quả thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào ung thư của hợp chất pluthiophenol. Nghiên cứu đã tiến hành thêm các khảo sát về hợp chất pluthiophenol, bao gồm:1)Xây dựng và xác nhận giá trị sử dụng của phương pháp định lượng pluthiophenol trong lá cây cúc tần; 2) Khảo sát hàm lượng của hợp chất pluthiophenol trong đa dạng các phân đoạn dịch chiết khác nhau của lá cây cúc tần nhằm tìm ra phân đoạn có chứa hàm lượng pluthiophenol nhiều nhất.Nghiên cứu với bột lá cây cúc tần (2 kg) được chiết với dung môi ethanol 60° trong thiết bị chiết hồi lưu ở80C° 3lần, mỗi lần 2giờ, tỷ lệ dung môi/dược liệu lần lượt là 8/1, 6/1 và 6/1 (v/w). Dịch chiết 3lần được gộp lại, cô thu hồi dung môi dưới áp suất giảm đến cao lỏng 1/2, sau đó cô trên bếp cách thủy ở 70⁰C đến cao đặc ethanol (356,45 g);Cao chiết ethanol được hòa với nước rồi chiết phân đoạn lần lượt với các dung môi theo độ phân cực tăng dần: n-hexan, etyl acetat cho các dịch chiết hữu cơ tương ứng. Cất loại dung môi dịch đã chiết dưới áp suất giảm thu được các cao chiết phân đoạn tương ứng: n-hexan (PIH) 52,5 g, etyl acetat (PIE) 9,05 g. Phần nước sau khi chiết cũng được cô quay thu được cao chiết nước (PIW), 48,78 g. Sau khi lựa chọn điều kiện sắc ký; thẩm định phương pháp định lượng …Nhóm nghiên cứu định lượng pluthiophenol trong các cao chiết từ lá cây cúc tần. Quy trình được triển khai như sau: 40 kg mẫu lá cây cúc tần được thu hái tháng 1 tại Canh Diễn, Hà Nội. Lá sau đó được tách bỏ cành, phơi trong bóng râm đến gần khô rồi sấy ở nhiệt độ 45^oC đến khô và được xay thành dạng bột, thu được 2kg bột lá khô; 2kg dược liệu cúc tần được xay nhỏ, chiết hồi lưu ở 80^oC với 20 lít ethanol 60%, 3lần, mỗi lần 2giờ, tỷ lệ dung môi/dược liệu lần lượt àl 8/1, 61/ và 61/ (v/m). Dịch chiết 3 lần được gộp lại, cô thu hồi dung môi dưới áp suất giảm đến cao chiết 1/2, sau đó cô trên bếp cách thủy ở 70°C thu được cao chiết ethanol có khối lượng 356,45 g; phân tán cao chiết ethanol trong 1lít nước, chiết lỏng - lỏng với 5lít n-hexan theo tỷ lệ 1/1, 5 lần. Gộp dịch chiết phân đoạn n-hexan, cô thu hồi dung môi dưới áp suất giảm tới cao chiết n-hexan (PIH) có khối lượng không đổi 52,5 g. Phần dịch nước còn lại sau khi chiết với n-hexan được tiếp tục chiết lỏng - lỏng với 5 lít etyl acetat theo tỷ lệ 1/1, 5lần. Gộp dịch chiết phân đoạn etyl acetat, cô thu hồi dung môi dưới áp suất giảm tới cao chiết etyl acetat (PIE) có khối lượng không đổi 9,05g. Phần dịch nước sau khi chiết cũng được cô thu hồi dung môi dưới áp suất giảm tới cao chiết nước (PIW) có khối lượng không đổi 48,78g; Trên cơ sở khảo sát sự phân bố chọn lọc của pluthiophenol trong cao chiết PIH, PIE, PIW trên sắc ký lớp mỏng được triển khai trong bình sắc ký kín với hệ dung môi diclometan/etyl acetat 9/1. Kết quả định lượng pluthiophenol trong các cao chiết ethanol, PIH, PIE, PIW lần lượt là: 0.12%; 1.57%; 0.87%; 0%.

Từ kết quả định lượng pluthiophenol, cao chiết n-hexan đã được lựa chọn để nghiên cứu điều chế cao chiết phân đoạn giàu pluthiophenol và cao chế phẩm quy trình được thực hiện như sau: Với 52,5 g cao chiết n-hexan được chiết với hệ dung môi methanol-aceton-n-hexan-nước 26/8,5/15/7,5 7lần, mỗi lần 114 mL. Gộp các dịch chiết cô quay chân không dưới áp suất giảm thu được cao chiết phân đoạn giàu pluthiophenol màu nâu đen, ký hiệu PIHS (22,42 g). Phần không tan trong hệ dung môi methanol-aceton-n-hexan-nước 26/8,5/15/7,5 được làm khô thu được cao chiết rắn màu đen, ký hiệu PIHR (23,19 g); Hiệu quả của quá trình chiết được kiểm tra so sánh với chất chuẩn trên sắc ký lớp mỏng được triển khai trong bình sắc ký kín với hệ dung môi diclometan/etyl acetat 9/1. Kết quả định lượng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) cho thấy hệ dung môi methanol-aceton-n- hexan-nước 26/8,5/15/7,5 đã chiết chọn lọc được toàn bộ pluthiophenol có trong cao n-hexan; Kết quả định lượng pluthiophenol trong cao chiết phân đoạn giàu pluthiophenol bằng HPLC là 2,19%; Để loại diệp lục và tăng hàm lượng pluthiophenol cũng như hoạt tính gây độc tế bào ung thư của cao chiết phân đoạn giàu pluthiophenol, nhóm nghiên cứu triển khai sắc ký cột cho 2g cao này trên 100g chất hấp phụ polymer Amberlite XAD4 20-60mesh (Sigma-Aldrich) (tỷ lệ cao chiết/chất hấp phụ 1/50), chiều cao cột 27 cm, bán kính cột 3cm, với hệ dung môi rửa giải là 30mL MeOH/H₂0 20%, 300 mL MeOH/H₂0 40%, 200 mL MeOH/H₂0 60%, 300 mL MeOH/H₂0 80% và 2,8 lít MeOH. Đối với quá trình rửa giải bằng MeOH hứng 20 mL/phân đoạn và được gộp thành 2 nhóm phân đoạn MeOH1 và MeOH2. Khảo sát với hệ dung môi diclometan/etyl acetat 9/1 để tách riêng phân đoạn có chứa diệp lục MeOH2 và phân đoạn MeOH1 có chứa pluthiophenol. Gộp các phân đoạn MeOH/H₂0 20%, MeOH/H₂0 40%, MeOH/H₂0 60%, MeOH/H₂0 80%, MeOH1 cất quay loại dung môi dưới áp suất giảm tới khối lượng không đổi thu được cao khô chế phẩm, ký hiệu PIHS1.1 1,78 g có hàm lượng pluthiophenol 6,68% theo định lượng HPLC.

Với kết quả thu được, nhóm nghiên cứu tiến hành quy trình phân lập stigmasterol và hoạt chất pluthiophenol từ cao chiết PIHR. Cao chiết PIHR (1,112 g) được hòa tan trong lượng vừa đủ diclometan và tẩm với silica gel (40-63 μg) sau đó đưa lên cột nhồi ướt với silica gel (40-63 μg) trong dung môi n-hexan. Sắc ký cột được chạy hệ dung môi n-hexan-etyl acetat 15:1 thu được 03 phân đoạn, mỗi phân đoạn 10 mL. Các phân đoạn được gộp thành 3 nhóm phân đoạn từ PIHR1 - PIHR3. Phân đoạn PIHR2 được rửa nhiều lần bằng n-hexan, cho stigmasterol dưới tinh thể hình kim màu trắng (70,8 mg); Quy trình phân lập pluthiophenol từ cao chiết PIHS: Cao chiết PIHS (1,5 g) được hòà tan trong lượng vừa đủ diclometan và tẩm với silica gel (40-63 μg) sau đó đưa lên cột nhồi ướt với silica gel (40-63 μg) trong dung môi n-hexan. Sắc ký cột được chạy hệ dung môi diclometan-etyl acetat 9:1 thu được 36 phân đoạn, mỗi phân đoạn 10 mL. Các phân đoạn được gộp thành 3 nhóm phân đoạn từ PIHS1 - PIHS3. Phân đoạn PIHS2 được rửa nhiều lần bằng n-hexan, cho pluthiophenol dưới tinh thể hình kim màu trắng 8mg. Kết quả thu được chế phẩm có hàm lượng cao pluthiophenol, có khả năng ức chế vượt trội đối với các dòng ung thư K562, HepG2 đã được đánh giá độc tính cấp và kiểm nghiệm theo tiêu chuẩn cơ sở.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu dự án tại Trung tâm Thông tin và Truyền thông Hải Phòng./.