Nhằm mục tiêu ứng dụng công nghệ kỹ thuật hiện đại để xây dựng được quy trình phân lập và tạo chế phẩm TPCN (thực phẩm chức năng) giàu murrayafoline A có tác dụng phòng ngừa và hỗ trợ điều trị ung thư từ cây cơm rượu trái hẹp của Việt Nam, nhóm nghiên cứu của TS. Lưu Văn Chính & PGS.TS. Trần Quốc Toàn cùng các cộng sự Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tiến hành đề tài: “Ứng dụng các công nghệ - kỹ thuật hiện đại để xây dựng quy trình và tạo chế phẩm TPCN giàu hợp chất murrayafoline A có tác dụng phòng ngừa và hỗ trợ điều trị ung thư từ cây cơm rượu trái hẹp” (mã số: UDPTCN. 08/19-21). Đề tài được Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm KHCNVN xếp loại Xuất sắc.

Cây cơm rượu trái hẹp (Glycosmis stenocarpa (Drake) Tan.) thuộc họ Rutaceae. Đây là loài có thân gỗ nhỏ, cao 1 m, thường mọc ở vùng rừng núi các tỉnh trung du và miền núi phía bắc như Cúc Phương – Ninh Bình; Chí Linh – Hải Dương, Bắc Giang, Quảng Ninh .... Các hợp chất đã được phân lập chủ yếu từ cây này là alkanoids như murrayafoline A, murrayanin, bisisomahanin ... trong đó hợp chất murrayafoline A chiếm 0,3-0,4% khối lượng. Với nguồn nguyên liệu có khả năng khai thác cao, việc nghiên cứu phát triên các chế phẩm giàu murrayafoline A có khả năng phòng ngừa và hỗ trợ điều trị ung thư sẽ góp phần đắc lực cho ngành y dược học trong vấn đề chăm sóc sức khỏe cộng đồng.

Hình 1. Cây cơm rượu trái hẹp (Glycosmis stenocarpa (Drake) Tan.

Trong số các hợp chất do các nhà nghiên cứu của Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã nghiên cứu, hợp chất murrayafoline A được phân lập lần đầu tại Việt Nam vào năm 2005 từ cây cơm rượu trái hẹp (Glycosmis stenocarpa) thể hiện các hoạt tính sinh học phong phú, đặc biệt là hoạt tính tiêu diệt tế bào ung thư theo cơ chế apoptosis. Hợp chất này có tác dụng đối với nhiều dòng tế bào đã được thử nghiệm, trong đó có tác dụng rất tốt đối với các dòng tế bào ung thư biểu mô (KB), ung thư phổi (LU-1), ung thư tuyến tiền liệt (LNCaP), ung thư máu (HL-60). 

Hình 2. Công thức cấu tạo murrayafoline A

Tuy nhiên, các nghiên cứu in vivo cho thấy murayafoline A hầu như không thể hiện độc tính đối với động vật thử nghiệm. Đánh giá in vivo đối với hoạt tính chống ung thư trên dòng tế bào LLU (Lewis Lung Carcinoma) cho thấy hợp chất này ở liều dùng 100mg/kgP/ngày không những có khả năng ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư, làm cho thể tích khối u giảm tới 91,4% mà còn có khả năng diệt tế bào ung thư (16,67% số động vật thử nghiệm không còn u, khỏe mạnh trở lại và hoạt động bình thường). Ngoài ra, các nghiên cứu chuyển hóa murrayafoline A thành dạng nano liposome cho thấy ở dạng cấu trúc này vẫn giữ nguyên tác dụng điều trị ung thư trên động vật thử nghiệm.

Các nghiên cứu trước đây chủ yếu sử dụng các phương pháp sắc ký để phân lập murrayafoline A. Vì vậy, hiệu suất phân lập từ nguyên liệu là rất thấp, chi phí cao và khó triển khai ở quy mô lớn. Do đó, việc nghiên cứu tạo chế phẩm chứa murayafoline A có khả năng phòng ngừa và hỗ trợ điều trị ung thư là khó khả thi. Chính vì lẽ đó, việc nghiên cứu xây dựng được một công nghệ phân lập murrayafoline A theo hướng sử dụng các công nghệ và kỹ thuật hiện đại như: enzyme, siêu âm ... để từ đó xây dựng được chế phẩm có tác dụng phòng ngừa và hỗ trợ điều trị ung thư là điều hết sức cần thiết và có ý nghĩa khoa học cũng như thực tiễn.

Hình 3. Tình thể Mu-A và Kết quả sắc ký lớp mỏng của Mu-A

Nhóm nghiên cứu thành công nghiên cứu xây dựng thành công quy trình công nghệ và mô hình hệ thống thiết bị quy mô pilot 10kg nguyên liệu/ mẻ chiết xuất và tinh chế murrayafoline A từ rễ cây cơm rượu trái hẹp. Quy trình và hệ thống thiết bị hoạt động ổn định với hiệu suất trung bình đạt > 95% và độ tinh sạch đạt > 98%. Sản phẩm murrayafoline A đảm bảo các chỉ tiêu an toàn theo quy định của Bộ y tế. Quy trình đã được Cục sở hữu trí tuệ cấp bằng bảo hộ độc quyền sáng chế số 28816 ngày 03/06/2021.

Hình 4. bằng bảo hộ độc quyền sáng chế

Nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu bào chế sản phẩm murrayafoline A dạng nanoliposome với kích thước trung bình đạt 101.18 ± 3.26 nm; PDI = 0.139 ± 0.025; Thế Zeta = -24.2 ± 1.04 (mV); Hiệu suất liposome hóa đạt 55,3%. Sản phẩm được đánh giá tác dụng trên tế bào ung thư gan HepG2 cho thấy khả năng hấp thụ hoạt chất được tăng lên rõ rệt đến khoảng 8,83  0.97 ng/105 tế bào so với 2ng/105 tế bào. Đồng thời, nhóm nghiên cứu đã tự thiết kế - chế tạo thiết bị tạo liposome tự động liên tục (50 - 100 ml/h).

Hình 5. Thiết bị tạo hạt liposom do nhóm nghiên cứu tự thiết kế - chế tạo

Nhóm đã bào chế thành công sản phẩm viên uống chứa murrayafoline A dạng nano liposome. Sản phẩm đảm bảo các chỉ tiêu an toàn theo quy định của Bộ y tế. 

Hình 6. Sản phẩm thực phẩm bảo vệ sức khỏe chứa murrayafoline A

Nhóm mong muốn tiếp tục nghiên cứu nâng cấp quy mô chiết xuất và tinh chế murrayafoline A ở các quy mô lớn hơn để hoàn thiện quy trình công nghệ theo hướng sử dụng các kỹ thuật và công nghệ hiện đại. Đồng thời, nghiên cứu các giải pháp để tạo nguồn nguyên liệu bền vững, gắn với phát triển kinh tế - xã hội tại các địa phương.

Nguồn: Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam