Nghiên cứu tác dụng hạ huyết áp của geraniin chiết xuất từ vỏ chôm chôm trên thực nghiệm

TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC TCNCYH 108 (3) - 201774 NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG HẠ HUYẾT ÁP CỦA GERANIIN CHIẾT XUẤT TỪ VỎ CHÔM CHÔM TRÊN THỰC NGHIỆM Nguyễn Thị Bảo Anh1, Vũ Thị Ngọc Thanh1, Phạm Thị Vân Anh1, Nguyễn Thị Thanh Loan1, Hoàng Thân Hoài Thu2, Trần Văn Hiếu2, Vũ Thị Thu Hà2, Nguyễn Hoàng Ngân3 1Trường Đại học Y Hà Nội, 2Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc, hóa dầu 3Học viện Quân y Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá tác dụng lên huyết áp của geraniin, là hợp chất ellagitannin được chiết xuất từ vỏ chôm chôm (Nephelium lappaceum L.), trên mô hình thực nghiệm gây tăng huyết áp bằng cortison acetat. Chuột cống trắng được gây tăng huyết áp uống geraniin liều 5mg/kg/ngày và liều 15mg/kg/ ngày; uống thuốc chứng dương hydroclorothiazid liều 25mg/kg/ngày. Huyết áp và nhịp tim của chuột ở cả 2 lô được đo bằng hệ thống đo huyết áp đuôi chuột không xâm lấn. Kết quả nghiên cứu cho thấy geraniin cả 2 liều đều có tác dụng hạ huyết áp tâm thu, huyết áp tâm trương, huyết áp trung bình và không ảnh hưởng đến nhịp tim trên mô hình gây tăng huyết áp thực nghiệm. Từ khóa: Tăng huyết áp, geraniin, chôm chôm, động vật thực nghiệm I. ĐẶT VẤN ĐỀ Tăng huyết áp là một bệnh lý ngày càng phổ biến. Theo số liệu thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới, tăng huyết áp ảnh hưởng đến sức khỏe của hơn 1 tỷ người trên toàn thế giới [1 - 3]. Tăng huyết áp là yếu tố nguy cơ chính của bệnh lý động mạch vành và thiếu máu cơ tim cũng như đột quỵ. Để điều trị bệnh tăng huyết áp, cùng với điều chỉnh chế độ ăn uống, sinh hoạt, các thuốc điều trị tăng huyết áp có nguồn gốc hóa dược được dùng phổ biến. Bệnh nhân phải sử dụng thuốc hàng ngày và suốt đời để kiểm soát huyết áp [4]. Tuy nhiên, các thuốc hóa dược thường có giá thành cao cùng với nhiều tác dụng không mong muốn. Sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc dược liệu để hỗ trợ điều chỉnh huyết áp về mức an toàn trong thời gian dài, không quá tốn kém và ít gây tác dụng không mong muốn ngày càng phổ biến. Trên cơ sở các công trình nghiên cứu về các cây thuốc cổ truyền như Geranium thunbergii, Phyllanthus amarus,geraniin được phát hiện là hoạt chất có nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý, trong đó có khả năng hỗ trợ điều trị tăng huyết áp [4 - 8]. Tuy nhiên, hàm lượng geraniin trong các cây thuốc này thấp, hơn nữa, chi phí trồng trọt, thu hái và chế biến các cây thuốc dẫn đến giá thành trong quá trình phân lập geraniin khá cao. Điều đáng lưu ý là vỏ quả chôm chôm (Nephelium lappaceum L.) thuộc họ Bồ hòn (Sapindaceae), nguồn phế thải của công nghiệp chế biến hoa quả lại rất giàu geraniin [9 - 10]. Vì vậy, có thể đây là nguồn nguyên liệu sẵn có, hứa hẹn giảm giá thành sản phẩm geraniin phân lập từ dược liệu. Tuy Địa chỉ liên hệ: Nguyễn Thị Thanh Loan, Bộ môn Dược Lý, Trường Đại học Y Hà Nội Email: thanhloanfr89@gmail.com Ngày nhận: 16/03/2017 Ngày được chấp nhận : 28/06/2017 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC TCNCYH 108 (3) - 2017 75 nhiên, cho đến nay chưa có công trình nào trong nước công bố về việc phân lập cũng như nghiên cứu hoạt tính của geraniin từ vỏ chôm chôm. Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu đánh giá tác dụng lên huyết áp của geraniin chiết xuất từ vỏ chôm chôm trên động vật thực nghiệm. II. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 1. Vật liệu nghiên cứu Thuốc nghiên cứu Dung dịch geraniin 100 mg/mL được chiết xuất từ vỏ chôm chôm (Nephelium lappaceum L.), tại Phòng Thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc, hóa dầu. Geraniin, là hợp chất thuộc nhóm ellagitannin, chiếm 58,4% dịch chiết methanol của vỏ chôm chôm [8]. Dung môi pha geraniin là hỗn hợp gồm các thành phần: glycerin, nước cất, acid citric, acid benzoic và carboxymethyl cellulose. Hoá chất và máy móc phục vụ nghiên cứu Cortison acetat và hydroclorothiazid (chất chuẩn do Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương cung cấp); Dung dịch natri clorid 1%; Hệ thống đo huyết áp đuôi chuột không xâm lấn của hãng ADInstrument (New Zealand); Buồng làm ấm động vật thực nghiệm của hãng Ugo – Basile (Italy). Động vật thực nghiệm Chuột cống trắng chủng Wistar, trưởng thành, khỏe mạnh, trọng lượng 200 ± 20g, do Học viện Quân Y cung cấp. Động vật thí nghiệm được nuôi trong điều kiện phòng thí nghiệm 7 ngày trước khi tiến hành nghiên cứu, nuôi bằng thức ăn chuẩn và uống nước tự do. 2. Phương pháp Gây mô hình tăng huyết áp thực nghiệm trên chuột cống trắng Mô hình gây tăng huyết áp trên chuột cống trắng bằng cortison acetat và uống dung dịch natri clorid 1% được tiến hành theo phương pháp của Abbie I. Knowlton [11]. Chuột cống trắng cả 2 giống được chia thành 2 lô: - Lô 1 (Chứng sinh học): Uống nước cất hàng ngày. - Lô 2 (Mô hình): Tiêm dưới da cortison acetat liều 2,5 mg/kg/ngày và uống dung dịch natri clorid 1% liên tục trong 28 ngày. Trước và sau 24 giờ tiêm cortison acetat lần cuối cùng, tiến hành đo huyết áp tâm thu, huyết áp tâm trương, huyết áp trung bình và nhịp tim chuột ở cả 2 lô bằng hệ thống đo huyết áp đuôi chuột không xâm lấn. Đánh giá tác dụng hạ huyết áp của Geraniin trên mô hình gây tăng huyết áp Chuột cống trắng cả 2 giống được chia thành 5 lô, mỗi lô 8 con: - Lô 1 (Chứng sinh học): Uống nước cất. - Lô 2 (Mô hình): Chuột gây tăng huyết áp uống dung môi pha geraniin. - Lô 3 (Chứng dương): Chuột gây tăng huyết áp uống hydroclorothiazid liều 25 mg/kg/ ngày. - Lô 4 (Geraniin liều cao): Chuột gây tăng huyết áp uống geraniin liều 15 mg/kg/ngày. - Lô 5 (Geraniin liều thấp): Chuột gây tăng huyết áp uống geraniin liều 5 mg/kg/ngày. Chuột được uống nước cất, dung môi, thuốc chứng dương hoặc thuốc thử thử liên tục trong 7 ngày. Trong thời gian uống, chuột ở lô 2 đến lô 5 vẫn tiếp tục được tiêm cortison acetat liều 2,5 mg/kg/ngày và uống dung dịch natri clorid 1%. Sau 24 giờ kể từ khi nhận mũi tiêm cortison acetat cuối cùng, tiến hành đo huyết áp động mạch đuôi chuột ở tất cả các lô. Chỉ số đánh giá bao gồm huyết áp tâm thu, huyết áp tâm trương, huyết áp trung bình và nhịp tim của chuột cống trắng. TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC TCNCYH 108 (3) - 201776 Xử lý số liệu Các số liệu được đọc bằng phần mềm Lapchart 8 Reader và được xử lý bằng phương pháp thống kê y sinh học theo t- test Student và test trước sau (avant-après) và được biểu diễn dưới dạng ± SD. *,**,***: Khác biệt so với lô chứng sinh học với p < 0,05; p < 0,01; p < 0,001. ∆, ∆∆, ∆∆∆: Khác biệt so với lô mô hình với p < 0,05; p < 0,01; p < 0,001. III. KẾT QUẢ Sau 28 ngày tiêm cortison acetat và uống dung dịch natri clorid 1%, huyết áp tâm thu, huyết áp tâm trương và huyết áp trung bình của chuột gây mô hình tăng huyết áp tăng cao rõ rệt so với thời điểm trước nghiên cứu và so với lô chứng sinh học, sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,001). Bảng 1. Ảnh hưởng của geraniin đến huyết áp trung bình của chuột gây tăng huyết áp sau 7 ngày uống thuốc Lô chuột Huyết áp trung bình (mmHg) ( ± SD) p trước-sauTrước uống nước cất/ thuốc thử Sau uống nước cất/ thuốc thử Lô 1: Chứng sinh học Uống nước cất 112,58 ± 19,04 107,56 ± 12,55 > 0,05 Lô 2: Chuột tăng huyết áp Uống dung môi 138,04 ± 12,16** 139,75 ± 11,84*** > 0,05 % thay đổi so với trước uống thuốc ↑ 1,24% Lô 3: Chuột tăng huyết áp Hydroclorothiazid 25 mg/kg/ngày 144,33 ± 16,07** 115,08 ± 10,46 ∆∆∆ < 0,01 % thay đổi so với trước uống thuốc ↓ 20,27% Lô 4: Chuột tăng huyết áp Geraniin15mg/kg/ngày 139,29 ± 6,10** 110,67 ± 14,72 ∆∆∆ < 0,001 % thay đổi so với trước uống thuốc ↓ 20,55% Lô 5: Chuột tăng huyết áp Geraniin 5 mg/kg/ngày 137,67 ± 10,86** 103,13 ± 6,17∆∆∆ p5-3< 0,05 < 0,001 % thay đổi so với trước uống thuốc ↓ 25,09% X X TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC TCNCYH 108 (3) - 2017 77 Kết quả ở bảng 1 cho thấy: - Chuột gây tăng huyết áp và uống dung môi có huyết áp trung bình không thay đổi so với trước khi uống (p > 0,05). Sau 7 ngày, hydroclorothiazid liều 25 mg/kg/ngày có tác dụng làm giảm rõ rệt huyết áp trung bình so với trước uống thuốc (p < 0,01), trở về mức tương đương lô chứng sinh học (p3 - 1 > 0,05) và giảm rõ rệt so với lô mô hình (p3 - 2 < 0,001). - Sau 7 ngày uống thuốc, geraniin liều 15mg/kg/ngày và liều 5mg/kg/ngày đều có tác dụng làm hạ huyết áp trung bình rõ rệt so với trước uống thuốc (p < 0,001), trở về mức tương đương lô chứng sinh học (p4 - 1 và p5 - 1 > 0,05 ) và giảm rõ rệt so với lô mô hình (p4 - 2 và p5 - 2 < 0,001). Tác dụng hạ huyết áp trung bình của geraniin liều 15mg/kg/ngày và liều 5mg/kg/ngày tương đương nhau (p5 - 4 > 0,05). Biểu đồ 1. Ảnh hưởng của Geraniin đến huyết áp tâm thu của chuột gây tăng huyết áp sau 7 ngày uống thuốc Biểu đồ 2. Ảnh hưởng của Geraniin đến huyết áp tâm trương của chuột gây tăng huyết áp sau 7 ngày uống thuốc 50 70 90 110 130 150 170 Chứng sinh học Chuột THA + uống dung môi Chuột THA + uống hydroclorothiazid 25mg/kg/ngày Chuột THA + uống Geraniin 15mg/kg/ngày Chuột THA + uống Geraniin 5mg/kg/ngày H uy ết á p tâ m tr ư ơ ng (m m H g) Trước uống nước cất/thuốc thử Sau uống nước cất/thuốc thử 50 70 90 110 130 150 170 Chứng sinh học Chuột THA + uống dung môi Chuột THA + uống hydroclorothiazid 25mg/kg/ngày Chuột THA + uống Geraniin 15mg/kg/ngày Chuột THA + uống Geraniin 5mg/kg/ngày H uy ết á p tâ m th u (m m H g) Trước uống nước cất/thuốc thử Sau uống nước cất/thuốc thử TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC TCNCYH 108 (3) - 201778 Kết quả ở biểu đồ 1 và biểu đồ 2 cho thấy: Chuột gây tăng huyết áp và uống dung môi có huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương không thay đổi so với trước khi uống. Hydroclorothiazid liều 25mg/kg/ngày và geraniin cả 2 liều 15mg/kg/ngày và liều 5mg/kg/ngày, uống trong 7 ngày có tác dụng làm giảm rõ rệt huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương so với trước uống thuốc, trở về mức tương đương lô chứng sinh học và giảm rõ rệt so với lô mô hình. Tác dụng làm hạ huyết áp tâm thu của geraniin liều 15mg/kg/ngày và liều 5mg/kg/ngày tương đương nhau (p5 - 4 > 0,05) và tương đương với hydroclorothiazid liều 25mg/kg/ngày (p4 - 3 và p5 - 3 > 0,05). Bảng 2. Ảnh hưởng của Geraniin đến nhịp tim của chuột gây tăng huyết áp sau 7 ngày uống thuốc Lô chuột Nhịp tim (lần/phút) ( ± SD) p trước-sauTrước uống nước cất/ thuốc thử Sau uống nước cất/ thuốc thử Lô 1: Chứng sinh học Uống nước cất 304,0 ± 23,7 315,4 ± 41.0 > 0,05 Lô 2: Chuột tăng huyết áp Uống dung môi 321,9 ± 27,1 322,9 ± 41,8 Lô 3: Chuột tăng huyết áp Hydroclorothiazid 25 mg/kg/ngày 328,3 ± 32,1 311,0 ± 44,6 Lô 4: Chuột tăng huyết áp Geraniin 15 mg/kg/ngày 325,0 ± 27,9 322,3 ± 43,5 Lô 5: Chuột tăng huyết áp Geraniin 5 mg/kg/ngày 327,3 ± 30,0 344,6 ± 36,6 Kết quả ở bảng 2 cho thấy: Nhịp tim của lô chuột uống hydroclorothiazid cũng như 2 lô chuột uống geraniin liều 15mg/kg/ngày và liều 5mg/kg/ngày, liên tục trong 7 ngày, không có sự khác biệt có ý nghĩa giữa thời điểm trước và sau uống thuốc và cũng như so với lô chứng và lô mô hình (p > 0,05). IV. BÀN LUẬN Tăng huyết áp là một vấn đề sức khỏe phổ biến trong cộng đồng và là nguyên nhân chính gây bệnh tật và tử vong trên toàn thế giới [3]. Để kiểm soát huyết áp, bệnh nhân phải sử dụng thuốc hàng ngày và suốt đời, trong khi đó, thuốc hóa dược có giá thành cao cùng với nhiều tác dụng không mong muốn. Xu hướng mới hiện nay là sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc từ dược liệu để có thể điều chỉnh huyết áp về mức an toàn trong thời gian dài mà không quá tốn kém và ít gây tác dụng không mong muốn. Chôm chôm là một trong những cây ăn quả phổ biến nhất hiện nay ở vùng nhiệt đới Đông Nam Á với tên khoa học là Nephelium lappaceum L., là loài cây vùng nhiệt đới, thuộc họ Bồ hòn (Sapindaceae) [9]. Trên thế giới đã có một số nghiên cứu về tác dụng hạ huyết X TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC TCNCYH 108 (3) - 2017 79 áp tại mức liều thấp của geraniin chiết xuất từ quả chôm chôm. Tại Việt Nam, đến nay vẫn chưa có báo cáo nào về cách chiết tách cũng như tác dụng dược lý của hoạt chất này. Hợp chất geraniin được phân lập lần đầu tiên từ cây Geranium thunbergii vào năm 1977, cho đến nay cấu trúc của hợp chất này đã được nghiên cứu chi tiết và đầy đủ bằng các phương pháp hiện đại [12]. Trong một nghiên cứu khác của Lin và cộng sự, geraniin được phân lập từ Diệp hạ châu (Phyllanthus urinaria L.). Chuột bị tăng huyết áp nguyên phát được uống geraniin liều 5 mg/kg/ngày. Sự thay đổi huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương được đo sau 24 giờ và so sánh với captopril liều 2 mg/kg/ngày. Geraniin thể hiện tác dụng hạ huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương đáng kể với lô mô hình tại thời điểm sau 2, 4, 6, 8 và 24 giờ. Cũng trong nghiên cứu trên, geraniin được chứng minh có hoạt tính ức chế enzym chuyển dạng angiotensin khi đánh giá tác dụng trên invitro và do đó làm hạ huyết áp [13]. Ngoài ra, ảnh hưởng của geraniin được phân lập từ lá cây Sòi (Sapium sebiferum) đến huyết áp cũng đã được nghiên cứu trên chuột tăng huyết áp nguyên phát. Geraniin được tiêm vào tĩnh mạch chuột có tác dụng làm giảm huyết áp động mạch trung bình theo cách phụ thuộc vào liều lượng mà không ảnh hưởng đến nhịp tim. Geraniin đã được nghiên cứu tác dụng gây giãn mạch thông qua việc giảm sự giải phóng noradrenalin [14] . Khả năng hạ huyết áp của geraniin từ Sapium sebiferum cũng đã được Cheng và Hsu công bố. Kết quả cho thấy geraniin có hoạt tính tương đương với các thuốc hạ huyết áp thường gặp như prazosin, nifedipin, guanethidin ở mức liều 1mg/kg/ngày và 5 mg/kg/ngày. Liều gây chết 50% động vật thí nghiệm (Lethal dose 50%) của geraniin trên chuột được xác định là trên 100 mg/kg/ngày. Kết quả này cho thấy geraniin có thể sử dụng làm thuốc hạ huyết áp an toàn và hiệu quả [15]. Một số nghiên cứu trên thế giới đã chứng minh một trong những cơ chế tác dụng hạ huyết áp chính của geraniin là do ức chế enzym chuyển angiotensin. Nhóm thuốc ức chế enzym chuyển angiotensin có tác dụng hạ huyết áp do làm giảm sức cản ngoại biên nhưng rất ít ảnh hưởng đến nhịp tim do ức chế trương lực giao cảm và tăng trương lực phó giao cảm [4]. So sánh với kết quả nghiên cứu, geraniin liều 5mg/kg/ngày và liều 15mg/kg/ngày có tác dụng gây hạ huyết áp tâm thu, huyết áp tâm trương và huyết áp trung bình, không gây ảnh hưởng đến nhịp tim, kết quả này tương tự với các báo cáo về tác dụng hạ huyết áp của geraniin trên thế giới. Hơn nữa, geraniin liều 5mg/kg/ngày có tác dụng hạ huyết áp trung bình tương đương so với liều 15mg/kg/ngày. Vì vậy, đây có thể là định hướng chọn liều sử dụng. V. KẾT LUẬN Geraniin liều 5 mg/kg/ngày và liều 15mg/ kg/ngày có tác dụng hạ huyết áp trên mô hình gây tăng huyết áp thực nghiệm. Geraniin liều 5mg/kg/ngày và liều 15mg/kg/ngày không ảnh hưởng đến nhịp tim trên mô hình gây tăng huyết áp thực nghiệm. Lời cám ơn Các tác giả xin chân thành cảm ơn Bộ Công thương đã tài trợ kinh phí cho các nghiên cứu thông qua đề tài mã số CNHD.ĐT.053/14 - 15. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. S. V. Hoorn C. M. Lawes, A. Rodgers (2008). Global burden of blood-pressure- related disease. The Lancet, 371(9623), 1513 - 1518. 2. World Health Organization (2008). Raised Blood Pressure, Global Health TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC TCNCYH 108 (3) - 201780 Observatory (GHO) data. 3. World Health Organization (2014). Prevalence of raised blood pressure: situations and trends, WHO Global Health Observatory. 4. Đào Văn Phan (2012). Dược lý học, Nhà xuất bản Y học, 309 - 321 5. Okuda T, Yoshida T, Nayeshiro H (1977). Constituents of Geranium thunbergii SIEB. et ZUCC. IV. Ellagitannins. (2). Structure of Geraniin. Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 25 (8), 1862 - 1869 6. Patel JR, Tripathi P, Sharma V et al. (2011). Phyllanthus amarus: ethnomedicinal uses, phytochemistry and pharmacology: a review. Journal of Ethnopharmacology, 138(2), 286 - 313 7. Phạm Hoàng Hộ (2000). Cây cỏ Việt Nam. Quyển II. Nhà xuất bản Trẻ, 322 8. Teerawutgulrag A, Thitilertdecha N, Kilburn JD, et al. (2010). Identification of Major Phenolic Compounds from Nephelium lappaceum L. and Their Antioxidant Activities, Molecules, 15, 1453 - 1465. 9. Đỗ Tất Lợi (2004). Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản Y học, 441. 10. Palanisamy U, Manaharan T, Teng LL et al. (2011). Rambutan rind in the management of hyperglycemia. Food Research International, 44 (7), 2278 – 2282 11. Loeb E. N., Knowlton A. I., Stoerk H. C. et al. (1952). Induction of arterial hypertension in normal and adrenalectomized rats given cortisone acetate, The Journal of Experimental Medicine, 96(3), 187 - 205. 12. M. Weber, P. Luger, S. Kashino, et al. (1998). Structure of the Tannin Geraniin Based on Conventional X-ray Data at 295 K and on Synchrotron Data at 293 and 120 K. Acta Crystallographica, B54, 687 - 694. 13. Ching-Chiung Wang, Shyr-Yi Lin, Yeh-Lin Lu, et al (2008). Antioxidant, anti- semicarbazide-sensitive amine oxidase, and anti-hypertensive activities of geraniin isolated from Phyllanthus urinaria. Food and Chemical Toxicology, 46, 2485 - 2492. 14. Cheng Jt (1994). Antihypertensive action of Geraniin in rats. Journal of Pharmacy and Pharmacology, 46(1), 46 - 49. 15. Chang SS, Cheng JT, Hsu FL (1994). Tannin derivatives and their use for treatment of hypertension, US Patent. Summary EVALUATION OF ANTIHYPERTENSIVE ACTION OF GERANIIN PURIFIED FROM THE RAMBUTAN’S PEEL IN EXPERIMENTAL ANIMALS The present study investigated to evaluate the effect of geraniin, one of the ellagitannins purified from the rambutan’s peel, on blood pressure of cortisone acetate-salt induced hypertensive rats. Seven days of administration of two doses of geraniin (5 mg/kg per day and 15 mg/kg per day) and hydrochlorothiazide (25 mg/kg per day) in different groups of hypertensive rats was carried out. Their effects on systemic blood pressure and heart rate were evaluated using the tail cuff method. Ours findings suggest that geraniin possesses the ability to lower systolic blood pressure, diastolic blood pressure and mean blood pressure at both of doses without affecting the heart rate in experimental animals. Keywords: Antihypertension, geraniin, rambutan, animals experiment