Nghiên cứu hctn để làm gì ?

Rất nhiều người làm về hợp chất thiên nhiên, nhà nhà làm hợp chất thiên nhiên nhưng “hỏi thật” các bạn có biết chúng ta nghiên cứu cô lập để làm gì không ? Tại sao các bạn chọn nghiên cứu cây đó mà không phải cây khác ? Chúng ta làm việc gì cũng phải có mục đích , phải hiểu rõ mục đích đó mới làm việc có hiệu quả được :24h_104: Vậy các bạn có thể trả lời các câu hỏi đó không :018:

Mình không đồng tình với bạn Shadow. Tuy mình mới chỉ là học sinh nhưng cũng có thể khẳng định việc nghiên cứu hợp chất thiên nhiên là vô cùng quan trọng và thú vị. Có nhiều cách để các nhà khoa học chọn ra cây mình nghiên cứu , chẳng hạn như dựa trên kinh nghiệm dân gian: Dân gian hay dùng cây bạch cập ( 1 loại địa lan) để cầm máu , từ đó các nhà khoa học có thể nghiên cứu xem thành phần nào đã giúp cây bạch cập có tác dụng đáng quý đó…Từ việc nghiên cứu 1 số cây các nhà khoa học có thể dự đoán sự có mặt của chất X trong họ cây gì…kết hợp kiến thức về sinh học , di truyền học nữa Rất nhiều hợp chất thiên nhiên mà con người đến nay vẫn không thể tổng hợp được Vậy bạn hãy đọc thêm các tài liệu về hợp chất thiên nhiên và ứng dụng để hiểu thêm. Đừng vội nghe qua mà đánh giá như thế :24h_115:

Để rõ hơn cho câu trả lời. tôi xin đưa ra một câu chuyện. Hồi còn nhỏ, một cậu học sinh nọ thắc mắc về mạng nhện. Câu ta cứ hỏi là tại sao mạng nhện có thể giữ chắc được con mồi khi con mồi vướng vào khi đang ở bay tốc độ cao. Câu hỏi đó theo đuổi cùng với một thực tế khác khi cậu ta chứng kiến cảnh một bạn học bị bắn trong trường.

Từ đó nảy sinh ra một liên tưởng ý tưởng và một dự án nghiên cứ sau đó ra đời. Chúng ta ngày nay thụ hưởng phát minh sợi Kelva trong áo chống đạn. Một phát minh đi từ nghiên cứu mô phỏng sinh học và vật liệu học.

Câu chuyện khác, con chó khi đẻ xong thường tìm một cây cỏ để ăn. Loại cây đó người ta quan sát thấy có tác dụng cầm máu sau khi sinh ở chó tốt. Thế là câu hỏi được đặt ra là liệu nó có chất gì có thể giúp ích cho con người?

Đó là tổng hợp /nghiên cứu hợp chất thiên nhiên từ quan sát để sau đó mô phỏng theo.

Tuy nhiên, nhờ ngành tin học phát triển, các mô phỏng sinh học như tương tác protein, tương tác hóa học lượng tử ngày nay có thể giúp chúng ta dự đoán trước một vài yếu tố cấu thành phân tử để tạo dựng một mô hình cấu tạo phân tử / phỏng đoán tính chất rồi từ đó chúng ta sẽ tìm kiếm / phân lập các chất tương tự trong thiên nhiên một cách nhanh chóng và dễ dàng hơn.

Chúng ta không chỉ thấy kỹ thuật này phát triển mạnh trong bào chế thuốc mà còn trong các lĩnh vực hóa học phóng xạ, vật liệu polymer cho các ngành điện, điện tử, composite , hàng không…

Tigerchem xin tiếp lời là ngoài việc nghiên cứu hợp chất thiên nhiên để biết cấu trúc các hợp chất trong cây, xa hơn là khảo sát/ thử nghiệm hoạt tính sinh học, lấy tinh dầu … thì hợp chất thiên nhiên còn làm nhiệm vụ xây dựng thư viện cấu trúc hợp chất thiên nhiên . Như ta đã biết thì cây cỏ trong tự nhiên ngày càng cạn kiệt và quí hiếm, do đó với việc ngày nay con người càng có xu hướng quay về các bài thuốc,sử dụng các hợp chất có từ tự nhiên làm dược phẩm, thực phẩm chức năng thì cây cỏ càng có nguy cơ tuyệt chủng và sau này nếu nói cây tía tô trị ho, uống chanh giải cảm, cây kí ninh trị sốt rét thì không còn những cây đó trong tự nhiên để dùng nữa . Lúc này đã có những nghiên cứu hợp chất tự nhiên trước đây cho ta biết cấu trúc các hợp chất gây nên hoạt tính trị bệnh trong cây, ta chỉ việc tổng hợp chúng là xong (aspirin, paracetamol…) Như vậy nếu bên sinh học nghiên cứu gen để bảo tồn giống, thì hợp chất thiên nhiên bảo tồn cấu trúc hợp chất trong cây cỏ . Thân!

Phần trên đã trả lời câu hỏi cô lập hợp chất thiên nhiên để làm gì, còn câu hỏi tại sao chọn cây này mà không phải cây khác . Chúng ta chọn cây để khảo sát đến từ 2 lý do . Lý do thứ nhất là bản thân yêu thích cây đó, chẳng hạn các bạn nữ thích hoa hồng thì cũng muốn làm tinh dầu hoa hồng, khảo sát hợp chất trong hoa hồng … hay nói cách khác là muốn khảo sát toàn bộ hợp chất có trong 1 cây cụ thể nào đó, hay trong 1 họ cây cụ thể . Lý do thứ 2 đi từ sàng lọc, chẳng hạn kinh nghiệm dân gian cho bạn biết có 10 loại cây trị ung thư ở nước ta, bạn thu hái cả 10 cây đó về, điều chế cao thô, thừ nghiệm hoạt tính 10 cao đó chọn 1 cao có hoạt tính kháng tế bào ung thư mạnh nhất, khảo sát tiếp các hợp chất phân cực và không phân cực, nhận thấy cao chứa các hợp chất không phân cực kháng ung thư tốt, lại tiếp tục khảo sát với độ phân cực khác nhau bằng sắc kí, sắc kí điều chế cuối cùng ra được 1 hợp chất . Đây là công việc mà viện Ung thư quốc gia Hoa Kỳ (National Cancer Research) đã tiến hành sàng lọc tất cả thảo dược trong rừng quốc ga ở Mỹ để tìm ra thuốc trị ung thư, cuối cùng đã tìm ra hợp chất taxol nổi tiếng từ cây thông đỏ, loại thuốc trị ung thư hữu hiệu ngày nay . Trên đây là 2 lý do chính mình nghĩ các nhà hợp chất thiên nhiên chọn khi nghiên cứu . THân!

Thêm 1 lý do thật đơn giản nữa để nghiên cứu HCTN là tìm kiếm ra những chất có cấu trúc mới. Đây là 1 mấu chốt cho sự phát triển tiếp theo của lý thuyết ngành hóa học chứ không thể dừng lại ở những cấu trúc đã biết vì trong thiên nhiên còn tồn tại vô vàn các chất có cấu trúc lạ với các tính chất lạ.

Cám ơn các bạn đã giúp mình hiểu được cái mình cần làm, rất nhiều người nhiều khi làm cũng chẳng biết mình làm gì ? Lúc nào cũng nói " vấn đề này vô cùng quan trọng và thú vị nhưng sao là quan trọng, sao là thú vị thì không phải ai cũng biết " :hutthuoc(

  Đúng như bạn Teppi nói " Nghiên cứu hợp chất thiên nhiên chủ yếu là để mô phỏng theo thiên nhiên " 
   Khi cô lập được một chất tinh khiết có hoạt tính thì không phải người ta sử dụng chất đó làm thuốc ngay được đâu ( vì nhiều lý do như : chất đó không thể hấp thu được vào cơ thể, chất đó bị phân hủy nhanh và những chất cô lập cô lập được từ thiên nhiên thường là rất ít không thể cô lập lượng lớn để thương mại được) 

–> những hợp chất có hoạt tính đó sẽ có cấu trúc khung để tham khảo từ đó người ta sẽ tổng hợp chất đó, hay tạo nên dẫn xuất của nó để có thể sử dụng phù hợp ( Ví dụ: muốn tìm nên loại thuốc trị ung thư -> câu hỏi là: chất có cấu trúc thế nào có khả năng để trị ung thư :24h_125: -> những cấu trúc có hoạt tính từ thiên nhiên sẽ giúp ta trả lời câu hỏi đó :24h_057: Cũng có khi ta cô lập được chất có hoạt tính nhưng lại không hấp thu được vào cơ thể, hay là gây hiệu ứng phụ quá năng -> lúc đó người ta sẽ điều chế những dẫn xuất từ cấu trúc đó để cho phù hợp hơn, nếu may mắn có thể thu được những chất có hoạt tính mạnh hơn hẳn :24h_057:

  Vậy tại sao chọn nghiên cứu cây đó mà không là cây khác :24h_125: như tigerchem nói : "chúng ta phải thực hiện sàng lọc tùy theo mục đích của mình " 

Đầu tiên phải chọn mục tiêu, như làm thuốc thì phải chọn làm thuốc trị bệnh gì, thường những bệnh được chọn là những bệnh nan y hay " bệnh nhà giàu " ( đơn giản vì quá trình nghiên cứu tạo nên một thuốc mới tốn rất nhiều tiền, không phải mình thích cây đó là mình nghiên cứu về cây đó đâu tiger, phải có tiền, nhiều tiền mới được :nghi ( " Sau khi chọn được mục tiêu thì mới thực hiện sàn lọc, chọn những cây phù hợp với mục tiêu đó:

Có nhiều cách để sàn lọc, thông thường là: 1- Dựa vào kinh nghiệm dân gian, những bài thuốc cổ truyền. 2- Dựa vào sinh vật, như Teppi nói, người nghiên cứu quan sát sinh vật: khi nó bệnh nó ăn gì nó hết, hay tự nhiên nó ăn những cây lạ, có gai mà bình thường nó không ăn -> những cây đó thường có hoạt tính -> mang về nghiên cứu. 3- Thu gom và thử hoạt tính sinh học, thường là invitro ( nổi tiếng trong trường hợp này là taxol từ cây thông đỏ, cây này được tìm ra trong chương trình sàn lọc những cây trị bệnh ung thư của Hoa Kỳ)

Cơ bản là vậy thôi, mình nghiên cứu về hợp chất thiên nhiên cũng lâu rồi nhưng cũng còn một câu hỏi chưa trả lời được : " Những bài thuốc Đông Y thường gồm nhiều cây thuốc kết hợp lại, vậy nếu nghiên cứu phải nghiên cứu hỗn hợp đó, sao ta chỉ nghiên cứu một cây ? Rủi một mình nó không có hoạt tính nhưng kết hợp lại nó có hoạt tính thì sao :24h_093: Có ai bít không chỉ mình với :018:

Good question ! Câu hỏi này không chỉ có những ai trong nghề Dược mà cho cả những người làm nghiên cứu Hóa -các hợp chất thiên nhiên cùng suy gẩm hơn…120 năm qua.

Một thí dụ đơn giản để chúng ta cùng hình dung. Một món hàng cần được giao đến tay ngưới sử dụng. Tuy nhiên, bản thân nó không thể tự có chân đi đến tay người nhận. Món hàng cần được gói lại bằng bao bì. Dán tem nhãn để nhận diện cho biết địa chỉ gửi đến. Gói hàng được kiểm tra, phân loại tại nơi gửi. Gói hàng được xếp chất lên xe để chở đi. Trong quá trình đi, gói hàng chịu phơi nóng lạnh, xốc xe nhưng cuối cùng cũng đến nơi tập kết. Gói hàng được phân loại , kiểm tra lại và chuyển đến tay người sử dụng thông qua người phát bưu phẩm.

Như vậy, món hàng được ví như một chất có dược tính trị liệu, ngưới sử dụng được xem như là một tổ chức hay một tạng hay cơ quan trong cơ thể bị bệnh , cần điều trị.Bao bì được coi là một chất có tính bảo vệ hoạt tính của phân tử thuốc. Tem nhãn được xem như các nhóm chức đặc biệt hay phân tử khác có mang các nhóm chức có chức năng như giao thể, donnor.Xe được ví như chất có khả năng mang tải phân tử thuốc đi qua các môi trường trong cơ thể để đến nơi cần điều trị. Nơi tập kết được ví như các receptor bậc 1,thụ thể để nhận, chuyển hóa tiếp phân tử thuốc từ chất mang. Người phát bưu phẩm thì được xem như các tế bào, mô hay môi trường xuing quanh mô, tế bào bệnh.

Như vậy, cho tới nay, chúng ta còn loanh quanh việc định ra rõ trong cây thuốc thiên nhiên , các bài thuốc Đông y về chức năng vai trò của từng thành phần.

  • Chất có tính năng điều trị
  • Chất mang
  • Chát có tính bảo vệ chất thuốc trong môi trường kiềm, acid, men thủy giải…
  • Chất có tính năng trao đổi -gắn giữ chất thuốc với các protein
  • Chất có khả năng kiểm soát sự phóng giải chất thuốc vào môi trường,…

Đông và Tây đang dần dần sít lại nhau về một quan điểm chung nói trên.

Chẳng hạn, chúng ta có thể thấy vài bài thuốc dùng đất sét. Qua nghiên cứu Tây hóa dược, đất sét là một chất mang tốt trong môi trường kiềm. Còn việc dùng chitosan chữa bỏng, trong Đông dược cũng từng nói về dùng vỏ giáp xác chữa loét bỏng - nhờ tính chất đa càng hóa của chitosan trong gắn kết các tác chất khác. Một chất đa điện ly là heparin cũng tương tự như vậy. Nó có vai trò như một chiếc xe trên đó có thể chở nhiều dược chất khác nhau để xử lý một quá trình/ cơ chế chuyển đổi sinh học phức tạp…

Bạn có thời gian thì nên đọc nhiều tạp chí của TRung quốc. Ở đó học nghiên cứu rất sâu vấn đề này. Journal of chinese medincine chemistry, journal of biopharmar, journal of natural medincine chemistry,…Đa phần là hợp tác nghiên cứu của Đức, Canada, Pháp với TQ.