Thông tin Đề tài

Tên đề tài Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính ức chế xanthine oxidase, kháng viêm, bảo vệ sụn của cây ngải cứu, tạo sản phẩm điều trị bệnh gout và viêm khớp dạng thấp
Mã số đề tài VAST04.02/23-24
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Công nghệ Tiên tiến
Thuộc Danh mục đề tài Hướng Đa dạng sinh học và các hợp chất có hoạt tính sinh học (VAST04)
Họ và tên Lê Tiến Dũng
Thời gian thực hiện 01/01/2023 - 31/12/2024
Tổng kinh phí 600 triệu đồng
Xếp loại Đạt loại A
Mục tiêu đề tài

Xác định thành phần hóa học và tạo sản phẩm có tác dụng kháng viêm, ức chế xanthine oxidase của cây ngải cứu.

Kết quả chính của đề tài

-    Về khoa học:
+ Đã xây dựng bộ tiêu chuẩn chất lượng cho nguyên liệu ngải cứu, nhằm chuẩn hóa nguồn nguyên liệu đầu vào phục vụ nghiên cứu và sản xuất.
+ Đã tiến hành điều chế cao chiết từ ngải cứu và đánh giá các hoạt tính sinh học liên quan đến cơ chế kháng viêm, bao gồm: ức chế sản sinh nitric oxide (NO) và yếu tố hoại tử u (TNF-α) trong mô hình viêm in vitro; hoạt tính ức chế enzym xanthine oxidase (XO); cũng như khả năng loại bỏ gốc tự do nội bào (ROS). Kết quả cho thấy phân đoạn ethyl acetat (AVEA) thể hiện hoạt tính sinh học nổi bật, với khả năng ức chế đáng kể sự sản sinh NO, TNF-α và ROS nội bào tại nồng độ 100 µg/mL.
+ Từ phân đoạn ethyl acetat (AVEA) – đã được xác định có hoạt tính sinh học nổi trội – các kỹ thuật sắc ký phân bố và sắc ký cột kết hợp theo định hướng hoạt tính ức chế enzym xanthine oxidase (XO) đã được dùng nhằm phân lập các hợp chất tinh khiết. Trong quá trình phân tách, ba phân đoạn con có hoạt tính tốt nhất (AVEA1, AVEA2 và AVEA5) đã được lựa chọn để tiến hành phân lập tiếp. Kết quả, tổng cộng 9 hợp chất tinh khiết đã được phân lập và xác định cấu trúc bằng cách sử dụng phổ cộng hưởng từ hạt nhân và khối phổ. Đáng chú ý, các hợp chất mang khung flavonoid như kaempferol, quercetin, luteolin, myricetin và apigenin thể hiện hoạt tính ức chế XO rất mạnh, với giá trị IC₅₀ lần lượt là 2.32; 2.22; 3.34; 4.13 và 3.89 µM – tương đương với đối chứng dương allopurinol. Ngoài ra, khi đánh giá khả năng ức chế sản sinh nitric oxide trên dòng tế bào RAW264.7, hai hợp chất là quercetin và 1,5-di-O-caffeoylquinic acid cho thấy hiệu quả ức chế trung bình, với giá trị IC₅₀ lần lượt là 21.87 và 21.53 µM. Điều này cho thấy sự khác biệt về cơ chế tác động sinh học của các hợp chất, đồng thời củng cố vai trò của flavonoid trong việc ức chế enzym XO – mục tiêu điều trị bệnh gout.
+ Đề tài đã xây dựng thành công phương pháp định lượng nhóm sesquiterpene lactone tổng (SLs) trong nguyên liệu ngải cứu thông qua phân tích quang phổ hồng ngoại (FT-IR). Dựa trên đó, một quy trình chiết xuất cao định chuẩn ngải cứu được thiết lập với hàm mục tiêu là tối ưu hóa hàm lượng SLs – nhóm hoạt chất chính có liên quan đến hoạt tính ức chế enzym xanthine oxidase (XO). Quy trình chiết xuất được thiết kế và tối ưu hóa bằng phần mềm Design Expert 13.2, áp dụng mô hình đáp ứng bề mặt (RSM), và triển khai ở quy mô phòng thí nghiệm (50g nguyên liệu khô/mẻ chiết). Cao chiết thu được có độ ổn định cao, với hàm lượng SLs đạt 0,851% so với khối lượng nguyên liệu khô. Sản phẩm đồng thời đạt các tiêu chuẩn cơ sở về chất lượng gồm: giới hạn vi sinh vật, hàm lượng kim loại nặng và độ ẩm. Đặc biệt, kết quả đánh giá hoạt tính sinh học cho thấy cao chiết theo quy trình tối ưu có tác dụng ức chế enzym XO, ức chế sản sinh nitric oxide và TNF-α mạnh hơn so với các mẫu cao chiết từ phương pháp thường quy. Điều này khẳng định hiệu quả của phương pháp chiết xuất định hướng hoạt tính và góp phần nâng cao tính thực tiễn của sản phẩm. Bên cạnh đó, đề tài đã bước đầu xây dựng hệ thống các chỉ tiêu chất lượng cho cao định chuẩn ngải cứu, tạo nền tảng để phát triển các sản phẩm dược liệu hoặc thực phẩm chức năng ứng dụng trong phòng và hỗ trợ điều trị bệnh gout và viêm khớp.
+ Kết quả thử nghiệm độc tính cấp theo đường uống cho thấy cao chiết ngải cứu tối ưu không gây ra bất kỳ biểu hiện bất thường nào trên chuột thí nghiệm ở liều cao đến 5000 mg/kg thể trọng. Trong suốt quá trình theo dõi, chuột không biểu hiện các dấu hiệu lâm sàng bất thường như thay đổi trạng thái lông, hành vi vận động, ăn uống, bài tiết hay dấu hiệu tổn thương ở các cơ quan đại thể sau khi giải phẫu. Đây là chỉ báo quan trọng về độ an toàn cấp tính của sản phẩm. Phân tích các chỉ số huyết học và sinh hóa (bao gồm AST, ALT, urea và creatinine) không ghi nhận sự khác biệt có ý nghĩa so với nhóm đối chứng, cho thấy cao chiết không gây ảnh hưởng đến chức năng gan, thận hoặc chức năng tạo máu trong điều kiện thử nghiệm. Tuy nhiên, kết quả mô học cho thấy một số thay đổi nhẹ về cấu trúc vi thể tại mô thận ở một số cá thể, chẳng hạn như giãn nhẹ ống lượn và thay đổi tế bào biểu mô ống thận. Mặc dù chưa biểu hiện rõ ràng thành tổn thương chức năng, phát hiện này cần được lưu ý để làm cơ sở theo dõi các chỉ tiêu an toàn ở các thử nghiệm bán trường diễn hoặc mạn tính trong tương lai. Tóm lại, cao định chuẩn ngải cứu thể hiện độ an toàn cấp tính tốt, không gây độc cấp tính qua đường uống ở liều cao. Tuy nhiên, cần đánh giá thêm về độc tính mạn và mô bệnh học chi tiết hơn để đảm bảo tính an toàn cho các ứng dụng dài hạn.
+ Trên mô hình gây viêm cấp bằng carrageenan ở chuột nhắt trắng, cao ngải cứu định chuẩn (AV-Op), khi được sử dụng ở liều 250 mg/kg và 500 mg/kg, đã cho thấy khả năng ức chế sưng do viêm đáng kể so với nhóm chứng bệnh. Mức độ ức chế phù nề ở cả hai liều đều tương đương với thuốc đối chứng diclofenac ở liều 5 mg/kg, và sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0.05). Kết quả này khẳng định hiệu quả chống viêm ngoại biên của cao chiết AV-Op, đồng thời cho thấy hoạt chất trong cao có thể tác động lên pha cấp tính của quá trình viêm – vốn liên quan đến giải phóng histamine, serotonin và các prostaglandin. Một ghi nhận đáng chú ý là mẫu cao AVE50 (cao ethanol 50%) – vốn không phải là cao tối ưu hóa hàm lượng SLs – cũng thể hiện hiệu quả ức chế viêm tương đương diclofenac. Thậm chí, tại một số thời điểm, mức độ sưng khớp ở nhóm điều trị bằng AVE50 thấp hơn so với nhóm sử dụng AV-Op. Tuy nhiên, các khác biệt này không có ý nghĩa thống kê, cho thấy hiệu quả giữa các mẫu vẫn nằm trong khoảng tương đương. Sự hiện diện của các hợp chất hoạt tính khác ngoài sesquiterpene lactone trong AVE50 – như flavonoid hoặc acid phenolic – có thể góp phần vào cơ chế kháng viêm quan sát được. Điều này cho thấy tác dụng chống viêm của cây ngải cứu có thể xuất phát từ nhiều nhóm hoạt chất có tính tương tác và hiệp lực, chứ không chỉ riêng nhóm SLs. Tóm lại, kết quả thí nghiệm cho thấy cả cao định chuẩn AV-Op và cao AVE50 đều có tiềm năng kháng viêm cấp tính, với hiệu quả tương đương thuốc chuẩn diclofenac. Điều này góp phần khẳng định hiệu lực thực tiễn và tiềm năng phát triển các dạng chế phẩm ngải cứu trong hỗ trợ điều trị các bệnh lý viêm ngoại biên.
-    Về ứng dụng: Nghiên cứu đã xác nhận tiềm năng ứng dụng của cao ngải cứu định chuẩn qua nhiều khía cạnh dược lý và độc tính. Cụ thể:
+ Về tác dụng sinh học, cao chiết từ ngải cứu (Artemisia vulgaris) thể hiện hoạt tính kháng viêm rõ rệt trên mô hình viêm cấp và mô hình in vitro, ức chế enzym xanthine oxidase – yếu tố quan trọng trong sinh bệnh học gout – và chống oxy hóa hiệu quả, bao gồm cả trên mô hình hóa học và mô hình tế bào.
+ Về độ an toàn, cao ngải cứu được chiết xuất theo quy trình tối ưu không gây độc tính cấp ở liều cao, không ảnh hưởng bất lợi đến các chức năng sinh lý quan trọng như gan, thận và hệ tạo máu. Điều này được củng cố bởi các kết quả đánh giá mô học trên động vật thử nghiệm.
+ Về khả năng triển khai, quy trình chiết xuất cao đã được thiết kế có kiểm soát, đảm bảo định lượng nhóm hoạt chất chính là sesquiterpene lactone (SLs) – thành phần liên quan mật thiết đến hiệu quả dược lý. Do đó, có thể mở rộng quy mô sản xuất, phục vụ cho mục tiêu bào chế viên nang hoặc các dạng bào chế hỗ trợ điều trị viêm khớp, gout và các bệnh lý liên quan đến stress oxy hóa và rối loạn chuyển hóa purin.
+ Tính khả thi cao của cao định chuẩn cũng gợi mở hướng phát triển sản phẩm từ dược liệu bản địa – an toàn, dễ tiếp cận và có giá trị ứng dụng bền vững trong chăm sóc sức khỏe cộng đồng.

 

Những đóng góp mới

-    Cung cấp bằng chứng khoa học rõ ràng về hiệu quả điều trị viêm khớp, gout và khả năng ức chế các loại ROS nội bào của ngải cứu (Artemisia vulgaris) thông qua các mô hình in vitro, in vivo và mô hình tế bào hiện đại.
-    Xác định được phân đoạn ethyl acetat (AVEA) là phân đoạn giàu hoạt chất tiềm năng, với tác dụng kháng viêm, chống oxy hóa và ức chế xanthine oxidase vượt trội, từ đó định hướng phát triển các sản phẩm bào chế phục vụ chăm sóc sức khỏe.
-    Lần đầu tiên xây dựng thành công phương pháp định lượng nhóm sesquiterpene lactone trong ngải cứu bằng phổ hồng ngoại (FT-IR) sử dụng chất chuẩn artemisinin, góp phần chuẩn hóa nguyên liệu và làm nền tảng kiểm soát chất lượng cao chiết.

*** Sản phẩm cụ thể giao nộp:

- Các bài báo đã công bố (liệt kê)
1/ Trinh PTN, Truc NC, Danh TT, Trang NTT, Le Hang DT, Vi LNT, Hung QT, Dung LT. A study on the antioxidant, anti-inflammatory, and xanthine oxidase inhibitory activity of the Artemisia vulgaris L. extract and its fractions. J Ethnopharmacol. 2024 Nov 15;334:118519. doi: 10.1016/j.jep.2024.118519. Epub 2024 Jul 4. PMID: 38971340.
2/ Trinh PTN, Tien LX, Danh TT, et al. Antioxidant, Anti-Inflammatory, and Anti-Bacterial Activities of Artemisia vulgaris L. Essential Oil in Vietnam. Natural Product Communications. 2024;19(8). doi:10.1177/1934578X241275782.
- Các bằng sáng chế, giải pháp hữu ích (liệt kê)
- Các sản phẩm cụ thể (mô tả sản phẩm, nơi lưu giữ)
+ 150g cao định chuẩn ngải cứu: Phòng Công nghệ hoạt chất tự nhiên, Viện Công nghệ Tiên tiến. Cao có tác dụng kháng viêm, ức chế XO và đạt TCCS.
- Các sản phẩm khác (nếu có)
+ 1 Quy trình chiết xuất cao định chuẩn
+ 01 thạc sĩ

 

Kiến nghị

Nghiên cứu độc tính bán trường diễn, nâng cấp quy mô chiết xuất và thử nghiệm cao định chuẩn trên mô hình động vật gây viêm khớp/gout.

Ảnh nổi bật đề tài
1764922886175-Letiendung.png