Canhkina - Cinchona spp., Họ cà phê (Rubiaceae)

CANHKINA

Có nhiều loài canhkina như: Cinchona succirubra Pavon (canhkina đỏ), Cinchona calisaya Weddell (canhkina vàng), Cinchona officinalis L. (canhkina xám), Cinchona ledgeriana Moens (canhkina lá thon) và nhiều loài lai tạp khác như: Cinchona hybrida (sản phẩm lai giữa Cinchona ledgeriana và Cinchona succirubra).

Cinchona robusta (sản phẩm lai giữa Cinchona officinalis và Cinchona succirubra). Trong đó canhkia đỏ được dùng phổ biến hơn.

Họ cà phê (Rubiaceae)

Đặc điểm thực vật

Các loài canhkina đều có những đặc điểm chung về mặt hình thái thực vật như: Cây gỗ cao 10 – 25 m, có cây cao tới 30 m. Lá mọc đối, có cuống với 2 lá kèm thường rụng sớm. Phiến lá nguyên hình trứng hay hình mác, có gân lá hình lông chim. Trong một số loài như Cinchona officinalis ở góc gân chính và gân phụ có các túi nhỏ mang lông. Lá có màu xanh lục hoặc đỏ nhạt.

Hoa màu hồng hoặc vàng tùy theo từng loài, mọc thành chùm xim ở đầu cành, hoa đều, lưỡng tính có 5 lá đài, 5 cánh hoa hàn liền có lông, 5 nhị đính trên ống tràng, bầu dưới có 2 ngăn chứa nhiều noãn. Quả nang thuôn dài cắt vách mở từ dưới lên trên, có nhiều hạt nhỏ, dẹt, có cánh mỏng. Mùa hoa: tháng 2 – 4; mùa quả: tháng 5 – 10.

Phân bố, trồng hái và chế biến

Phân bố:

Toàn bộ các loài canhkina đều có nguồn gốc Nam Mỹ. Ở đây các cây canhkina mọc hoang dại trên sườn phía đông dãy núi chạy dọc dài 4.000km, rộng 75 đến 100km từ vĩ tuyến 10◦ bắc đến vĩ tuyến 22◦ nam thuộc các nước Colombia, Equato, Pêru, Bolivia. Vùng có canhkina mọc hoang có độ cao 1.500 đến 3.000m, nhiệt độ trung bình 15◦, ít chênh lệch, mưa nhiều, độ ẩm cao.

Cho đến năm 1895, toàn bộ vỏ canhkina dùng trên thế giới đều nguồn gốc ở Nam Mỹ.

Việc trồng canhkina được tiến hành thí nghiệm đầu tiên ở Giava vào năm 1949, sau đó ở Xrilanca. Giava thành công trong việc trồng canhkina trên quy mô công nghiệp. Vào đầu chiến tranh thế giới thứ hai, Giava cung cấp tới 9/10 lượng vỏ canhkina dùng trên thế giới. Và Hà Lan, thực dân chiếm giữ Giava trước đây, đã nắm độc quyền vỏ canhkina trong vòng 50 năm. Sau Hà Lan đến Anh trồng ở Xrilanca.

Pháp trồng canhkina ở Guynee, Camorun, Mangat.

Tại Việt Nam, canhkina được trồng ở vùng đất đỏ trên cao nguyên Lang biang (Trung Bộ).

Phải nói rằng, ngay từ khi đặt chân lên đất nước Việt Nam, thực dân Pháp đã muốn khai thác và trồng thử cây canhkina ở Nam Bộ vào năm 1871, nhưng thất bại.

Năm 1872, Vab Gorkom gửi cho nhà thực vật học Pierre ở Sài Gòn các hạt cây canhkina nhưng rồi việc trồng cũng không hoàn thành.

Năm 1886, Paul Bert cũng thí nghiệm trồng ở miền Bắc bằng những cây con đưa từ Pháp sang nhưng cũng thất bại. Paul Bert bèn cử nhà thực vật học Balansa đi Giava lấy giống về trồng sườn núi Ba Vì và Sơn Di trên vùng đồng bào miền núi ở, cao 500m, nhưng sau Balansa chết và công việc bỏ dở. Sau chiến tranh thế giới 1914-1918, A. Yersin thí nghiệm lại, trồng thử trên sườn núi Trường Sơn vùng Hòn Ba, cao nguyên Lang biang, sau đó chuyển tới Di Linh và Dran cây mọc khá lớn. Vỏ những cây trồng được 1 năm chứa từ 9-11% quinin.

Năm 1927, một trại nghiên cứu trồng canhkina được chính thức thành lập ở miền Nam Trung Bộ, với diện tích 5.000 hecta, trên cao nguyên 925-1.000m. Khoảng đất được chia thành từng lô 9 hecta. Trên đó 5 hecta để phân bố, 1 hecta để ươm cây và 3 hecta để trồng. Các loài được trồng ở đây là canhkina đỏ Cinchona succirubra, Cinchona ledgeriana là một loai lai của Giava gọi là loài Malabar.

Năm 1936, canhkina được trồng trên quy mô hơn ở khoảng giữa Di Linh và Dran. Thu hoạch được khoảng 30.000kg vỏ với tỷ lệ quinin đạt là 7,42%.

Năm 1938, lấy được 21.000kg vỏ chế được 3.330kg quinin, tức là với tỷ lệ 8,50%.

Tại miền Bắc, việc trồng thí nghiệm được tiến hành lại vào năm 1935. Chừng 40 cây được trồng thí nghiệm ở một đồn điền của Pháp trên cao nguyên 400m ở núi Ba Vì, Những cây con lúc được đi trồng đã bị ốm nên việc thí nghiệm bị thất bại.

Các cuộc thí nghiệm khác được tiếp tục vào năm 1937, chứng tỏ rằng khí hậu miền bắc Việt Nam cũng hợp với cây canhkina đỏ-Cinchona succirubra và loài canhkina Cinchona ledgeriana. Độ cao thích hợp nhất là từ 400 đến 500m.

Do các nhận định trên, năm 1938, trại trồng canhkina ở athur Pháp (Hà Tây) được thành lập. Ngoài ra còn 2.500 cây canhkina Cinchona succirubra được trồng ở vùng Suối Rút với độ cao 450m. Nhưng cây sống sót được mang cả về Thủ Pháp.

Năm 1939, 200 cây canhkina Cinchona ledgeriana (phần nhiều ốm cả rồi) được gửi từ Nam Trung Bộ ra. Đồng thời các hạt từ miền Nam ra được ươm ở Tam Đảo (cao 500m) sau đưa sang gần trại Thủ Pháp, trên sườn núi Ba Vì cao 400m.

Song song với việc ươm hạt, người ta còn thí nghiệm cả cách trồng bằng cành. Kết quả rất tốt đối với loài canhkina đỏ Cinchona succirabra, nhưng đối với loài Cinchona ledgeriana kết quả kém hơn.

Vào năm 1943, người ta thống kê ở Thủ Pháp có chừng 3 hecta đã trồng canhkina được 4 tuổi, 3 tuổi và 1 tuổi rưỡi, tất cả chừng 5 vạn cây. Những cây này mỗi năm lên cao chừng 0,75m (đối với loài Cinchona succirubra) và 1m (đối với loài Cinchona ledgeriana). Mỗi năm có hai thời kỳ mọc kém là hè và đông.

Tỷ lệ alcaloid toàn phần trong những cây 3 tuổi chừng 6,5%.

Một số lớn những cây này đã bị chết trước năm 1945. Qua kháng chiến chống Pháp vùng này không có ai chăm sóc, một số lớn cây lại bị phá hoại và chết đi. Vào năm 1958, đếm lại chỉ còn khoảng trên 25 cây.

Năm 1972, tỉnh Hà Tây đã đặt vấn đề phục hồi và phát triển lại cây canhkina trên trại Thủ Pháp. Đến nay không còn thấy cây canhkina nào ở Hà Nội.

Trồng hái:

Trồng bằng hạt, gieo hạt trong vườn ươm. Khi cây 1 năm tuổi có thể đánh trồng.

Tỉ lệ alcaloid trong vỏ cây tăng dần cho tới năm thứ năm rồi giảm dần xuống. Người ta thường chờ cho cây lớn (8 – 10 tuổi) mới thu hái vỏ vì khối lượng vỏ nhiều và vỏ dày dễ bóc. Tuy nhiên người ta cũng hái vỏ ở những cây 3 – 4 tuổi khi cần chặt tỉa bớt để chúng khỏi mọc chen vào nhau. Có hai phương pháp khai thác vỏ:

Chế biến

- Đào cả cây để hái vỏ thân, vỏ cành, vỏ rễ. Ngày nay thường sử dụng phương pháp này vì lượng vỏ khá nhiều (1/3 đến 1/2 lượng vỏ của toàn cây). Ở Giava người ta thường đào cây 10 tuổi, tại những nơi này, canhkina thường được trồng thành khu vực, rồi trồng lại, như vậy luôn luôn có cây khai thác đúng 10 tuổi.

- Chặt phần trên mặt đất để bóc thân và vỏ cành, gốc cây còn lại sẽ cho cây con không cần phải trồng. Phương pháp này ít dùng, nhưng ở Ấn Độ còn khai thác những cây 7 – 8 tuổi trồng ở sườn núi dốc cao vì đào rễ khó và gây lở đất. Trước đây người ta còn áp dụng phương pháp bóc dần vỏ cây còn sống nhưng nay không dùng nữa vì người ta theo dõi ở loài Cinchona succirubra thấy vỏ mới tạo thành hầu như không có alcaloid.

Sau khi chặt hay đào cây, người ta khía dọc và ngang vỏ rồi dùng dao nâng từng mảnh vỏ lên, có khi bóc được những mảnh vỏ dài tới 1m, rộng 8 – 15cm vỏ tươi chứa khoảng 50 – 75% nước, vỏ đó được làm khô dần dưới ánh sáng mặt trời, rồi đem sấy ở nhiệt độ không quá 70⁰C, vì sấy ở nhiệt độ cao hàm lượng alcaloid trong vỏ sẽ bị giảm.

Bộ phận dùng

Vỏ thân, vỏ cành và vỏ rễ phơi sấy khô (Cortex Cinchonae)

Tùy theo vỏ thân hoặc vỏ cành to mà ta có những mảnh vỏ dẹt hoặc thành những mảnh hình máng, dày 2 – 6 mm. Vỏ rễ nhỏ hơn, mỏng hơn. Màu sắc thay đổi tùy theo loài, mặt trong nhẵn. Bẻ ngang có xơ, mùi thơm nhẹ vị đắng và chát.

Vi phẫu

Trước đây căn cứ vào đặc điểm vi phẫu có thể phân biệt từng loại vỏ nhưng hiện nay do lai giống, vi phẫu không giúp ta phân biệt được các loài. Mặt khác, trên thị trường ngày nay tiêu chuẩn chủ yếu là hàm lượng alkaloid toàn phần và tỷ lệ quinin trong vỏ.

Nói chung, quan sát dưới kính hiển vi một vi phẫu cắt ngang miếng vỏ canhkina còn nguyên vẹn sẽ thấy:

-  Lớp bần màu nâu, gồm những tế bào dẹt.

- Mô mềm vỏ có những tế bào chứa calci oxalat dạng cát, tế bào chứa tinh bột, có thể có thể cứng, vùng gần libe có những ống chứa tanin.

- Libe chứa nhiều sợi riêng lẻ hoặc họp thành từng đám, tia tủy có 1-3 dãy tế bào.

Bột: Màu đỏ nhạt, vị đắng và chát. Soi kính hiển vi thấy: sợi dài, có khi dài tới 3mm, hai đầu nhọn, thành rất dày, có ống trao đổi rõ, mảnh bần màu nâu nhạt, mảnh mô mềm có tế bào chứa calci oxalat dạng cát; những hạt tinh bột (hạt lớn nhất 14µm).

Thành phần hóa học

Vỏ canhkina có hàm lượng alcaloid cao (4-12%). Dược điển nhiều nước yêu cầu phải có ít nhất 6,5% alcaloid toàn phần. Trong chiết xuất công nghiệp thường dùng vỏ cây trồng của loài Cinchona calisaya hoặc Cinchona ledgeriana có hàm lượng alcaloid cao hơn, có khi cây trồng đạt tới 17%. Alcaloid ở canhkina dưới dạng một phần kết hợp rất chắc với tanin catechic, một phần kết hợp với acid trong cây. Tới nay đã phân lập được khoảng 30 alcaloid khác nhau, chia làm hai nhóm:

1.         Nhóm cinchonin (alcaloid có nhân ruban): Gồm nhiều alcaloid trong đó alcaloid chính là L-quinin (5-7%), D-quinin (0,1-0,3%), D-cinchonin (0,2-0,4%), L-cinchonidin (0,2-0,4%) và những alcaloid có lượng nhỏ khác như epiquinin, cuprein...

Quinin và quinidin cũng như cinchonin và cinchonidin là những đôi đồng phân, chúng được phân biệt về cấu hình ở C-8 và C-9.

2.         Nhóm cinchonamin (alcaloid có nhân indol): Có các alcaloid phụ như: Cinchonamin, cinchophyllin, quinamin.

 

Ngoài alcaloid, trong vỏ alcaloid còn có:

- Acid quinic (5-8%).

- Acid quinotanic (2-3%). Chất này khi bị oxy hóa sẽ cho một phelobaphen gọi là chất đỏ canhkina.

- Glycosid đắng có cấu trúc triterpen (khoảng 2%). Chất này do Pelletier và Caventou chiết ra năm 1821 từ vỏ canhkina với tên là quinovin. Năm 1859, Hlavisetz đã chứng minh nó là một glycosid nên gọi là quinovosid, khi thủy phân bằng acid sẽ cho một đường là quinovose (= 6-desoxyglucose) và acid quinovic. Năm 1963, Tsheche đã chứng minh quinovin điều chế từ vỏ canhkina có 60% α – quinovin (= quinovin hay 3- quinovosid của acid quinovic), 30% là 3- glucosid của acid quinovic và khoảng 5% là 3- quinovosid của acid cincholic.

- Ngoài ra còn có ít nhựa, sitosterin, tinh bột và khoảng 4% chất vô cơ.

Chiết quinin từ vỏ canhkina: Cho bột canhkina (100g) vào bát sứ, sau rót sữa vôi (hòa 10g vôi với 200ml nước) và dung dịch NaOH 30%  (24ml) vào trộn kỹ. Đun trên nồi cách thủy cho tới khô, thỉnh thoảng làm tơi các miếng bị vón, sau khi nguội chuyển sang bình cầu rộng cổ. Ngâm trong 12 giờ với benzen (200ml), gạn dịch chiết benzen qua vải lọc. Ngâm bã tiếp tục trong 3-4 giờ với dung môi benzen mới, thỉnh thoảng lắc, gạn lấy lớp dịch chiết và gộp với dịch chiết đầu. Lọc vào một bình gạn, lắc dịch lọc với dung dịch H₂SO₄ 5%, lần đầu 50ml, lần sau 25ml rồi tiếp tục cho tới khi hết huỳnh quang xanh. Gộp dịch chiết acid lại, trung tính bằng amoniac. Cho bay hơi dịch chiết trong bát sứ tới khi thấy bắt đầu kết tinh và để ở tủ lạnh cho tủa hoàn toàn quinin sulfat, lọc chân không và kết tinh lại bằng nước.

Kiểm nghiệm:

1. Định tính:

- Đun nóng 0,20g bột canhkina trong ống nghiệm khô sẽ thấy hơi có màu tím đỏ bốc lên. Những hơi này sẽ ngưng tụ ở phần trên của ống thành những giọt màu tím.

- Lấy 0,1g bột dược liệu thêm 10ml loãng, lắc, để yên, loc, dịch lọc phải phát huỳnh quang màu xanh lơ dưới ánh sang tử ngoại. Lấy 1ml dịch lọc này thêm 0,5ml thuốc thử Mayer phải cho tủa rõ.

- Phản ứng huỳnh quang: Dung dịch muối của quinin và quinidin tác dụng với oxy acid cho huỳnh quang xanh. Huỳnh quang này sẽ mất đi khi thêm halogen acid hoặc nước clo, nước brom.

- Phản ứng Thalleoquinin: Dung dịch muối của quinin và quinidin trong nước có huỳnh quang cho thêm nước clor hay brom cho đến hết huỳnh quang, rồi thêm ammoniac thừa sẽ có màu lục hay kết tủa xanh lục.

- Phản ứng Erythroquinin: Dung dịch muối quinine sau khi tác dụng với nước clo hoặc nước brom, cho thêm amoniac và một ít kali feroxyanua sẽ xuất hiện màu đỏ. Cho thêm chloroform vào lắc, màu đỏ sẽ chuyển sang lớp chloroform.

Andre đã phát hiện phản ứng Thalleoquinin từ năm 1835 và được diễn tả với tên gọi ngày nay là do Brandes. Nhưng cơ chế của phản ứng gần đây mới được giải thích rõ. Từ nghiên cứu của Skraup đã cho biết phản ứng chỉ thế oxy ở vị trí 6 nhân quinolin của alcaloid  (quinin và quinidin). Bước thứ nhất là sự oxy hóa halogen đã sinh ra nhiều hợp chất, trong đó dẫn xuất của 6-xeto-quinolin cho phản ứng tiếp tục là cơ bản, cho thêm amoniac sẽ xuất hiện màu xanh. Trên sắc ký đồ lớp mỏng cho thấy chất màu gồm nhiều vết “Thalleoquinin”. Điều đó cũng dễ hiểu vì khi cho thêm ammoniac có xetimin tương ứng sinh ra, nó có khả năng ngưng tụ với một phân tử xetoquinolin, nhưng ở đây sự kết hợp có thể thực hiện qua nguyên tử N của imin không những với C-6 của xetoquinolin mà còn với C-5. Khi tác dụng với halogen, phản ứng cộng hợp xảy ra một phần ở nhóm vinyl, một phần thế ở C-5 và C-7, sau đó thế halogen bằng nhóm –OH, do đó tạo ra một loạt sản phẩm phản ứng màu xanh. Một trong những  quá trình phản ứng được lựa chọn có nhiều khả năng diễn tả theo sơ đồ.

Ngoài ra có thể định tính alcaloid trong vỏ canhkina bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng. Dùng chất hấp phụ là nhôm oxyd với hệ dung môi khai triển là: n-hexan-tetraclomethan-dietylamin [50:40:10] hoặc chất hấp phụ là silicagel G với hệ dung môi khai triển là: benzen- MeOH [8:2].

2. Định lượng:  

Cân chính xác khoảng 3g bột dược liệu đã qua rây có kích thước lỗ mắt rây 0,125 mm và sấy khô ở 60◦C đến khối lượng không đổi vào một bình nón 250ml có nút mài. Thêm 2ml acid hydrochloric loãng(TT) và 10ml nước, đun nóng trên cách thủy sôi trong 10 phút. Để nguội, thêm 5ml dung dịch NaOH 30%(TT) và 150ml hỗn hợp dung môi ether-chloroform [3:1]. Lắc đều trong 10 phút. Thêm vào hỗn hợp 5g bột mịn gôm tragacan, lắc đều trong 5 phút. Để yên 5 phút. Lấy chính xác 100ml dịch chiết của ether chloroform cho vào một bình nón khác rồi bốc hơi tới khô. Hòa tan cắn trong 10ml ethanol 96◦(TT) đã trung tính hóa và đun nóng nhẹ trên cách thủy. Thêm vào dịch chiết ethanol 10ml nước cất và 5 giọt dung dịch đỏ metyl. Chuẩn độ bằng dung dịch HCl 0,1N đến khi màu chuyển từ vàng sang đỏ.

Gọi n là số ml dung dịch HCl 0,1N đã dung, 1ml dung dịch HCl 0,1N tương ứng với 0,03094 g alcaloid toàn phần biểu thị bằng hỗn hợp đồng phân tử quinin và cinchonin.

Hàm lượng phần trăm alcaloid toàn phần trong dược liệu:

X%= (n×3,094): 2

Dược điển Việt Nam quy định ít nhất phải có 6% alcaloid toàn phần.

Ngoài ra có thể định lượng bằng phương pháp đo quang:

-            Bandelin đã tạo tủa màu alcaloid với thuốc thử Reinecke, lấy riêng tủa, hòa tan trong aceton rồi đo quang ở 525nm.

-            Sanchez đã định lượng quinin và quinidin bằng phương pháp làm mất nhóm của –OCH₃ bằng H₂SO₄, phenol sinh ra tạo màu đỏ với thuốc thử diazo. Đo cường độ màu, tính ra hàm lượng quinin và quinidin trong dược liệu.

-            Monnet định lượng bằng phương pháp đo quang dựa vào phản ứng erythroquinin.

Tác dụng dược lý

Quinin là alcaloid có tác dụng quan trọng nhất của vỏ cây canhkina trong điều trị bệnh sốt rét. Quinin diệt ký sinh trùng sốt rét chủ yếu diệt thể vô tính của các loài Plasmodium, diệt giao tử (gamete) của Plasmodium vivax, P. malatia và P. ovale nhưng không có tác dụng đối với giao tử của P. falciparum và thể ngoại hồng cầu của các loài Plasmodium nên không ngăn ngừa được bệnh tái phát.

- Quinin còn có tác dụng ức chế trung tâm sinh nhiệt nên có tác dụng hạ sốt, liều nhỏ quinin có tác dụng kích thích nhẹ thần kinh trung ương, liều lớn gây ức chế trung tâm hô hấp và có thể gây liệt hô hấp. Quinin gây tê cục bộ và tác nhân làm xơ cứng dung điều trị chứng giãn tĩnh mạch (trĩ...). Ngoài ra quinin còn có tác dụng ức chế hoạt động của tim và kích thích tăng cường co bóp tử cung, đặc biệt đối với phụ nữ có thai, với liều cao gây sẩy thai.

Dùng quinin với liều lớn gây phản ứng phụ như ù tai, chóng mặt, hoa mắt...

- Quinidin cũng có tác dụng diệt ký sinh trùng sốt rét và hạ nhiệt nhưng kém bền hơn quinin, có tác dụng chủ yếu là làm giảm kích thích của cơ tim nên được dung chữa loạn nhịp tim.

- Cinchonin và cinchonidin cũng có tác dụng diệt ký sinh trùng sốt rét nhưng tác dụng yếu hơn nhiều so với quinin

Công dụng và liều dùng

Vỏ canhkina được dung làm thuốc hạ sốt, chữa sốt rét, thuốc bổ.

Dùng dưới dạng bột, cao, cồn, xiro, rượu thuốc.

Liều dùng hang ngày: Dạng bột 5-10g, cồn 2-15g, xiro 20-100g.

Ngoài ra bột canhkina còn dùng rắc lên các vết thương, vết loét.

- Vỏ canhkina dùng làm nguyên liệu chiết xuất quinin và các alcaloid khác.

Quinin dùng làm thuốc điều trị sốt rét. Liều cho người lớn: 1-1,5 g/ngày dùng làm nhiều lần, mỗi lần 0,5g. Tổng liều 10-15g. Liều cho trẻ em tùy theo tuổi.

Dạng dùng: Viên 0,25g và 0,5g hoặc ống tiêm 0,1g và 0,25g quinin basic HCl.

Quinin hydroclorid hoặc sulfat: Viên nén 0,15g và 0,25g; và ống tiêm 2ml chứa 0,25g và 0,5g, ống tiêm 5ml chứa 0,05g (Quinoserum).

- Quinindin dùng chữa bệnh loạn nhịp tim và các rối loạn chức năng tim dễ kích thích như: đánh trống ngực, ngoại tâm thu, lo sợ. Dạng dùng: Viên nén 250 mg quinidin bisulfat. Mỗi ngày 2 lần × 2 viên.

 www.duoclieu.org

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bộ môn dược liệu (2011), “Bài giảng dược liệu”, tập I. Trường đại học Dược Hà Nội

Bộ môn dược liệu (1998), “Bài giảng dược liệu”, tập II. Trường đại học Dược Hà Nội.

Đỗ Tất Lợi (2004), “Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam”, Nhà xuất bản Y học.

Viện dược liệu (2004), “Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam”, tập I, Nhà xuất bản khoa hoc kỹ thuật.

Viện Dược liệu (2004), “Cây thuốc và động vật làm thuốc Việt Nam”, tập II, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật.