Hóa học đằng sau cây mao địa hoàng

Nếu vô tình ăn một lượng nhỏ cây mao địa hoàng thì bạn sẽ có cảm giác khó chịu, và trong một số trường hợp dẫn đến tử vong. Tuy nhiên, các hợp chất làm cho nó độc cũng có thể có công dụng chữa bệnh. Trong bài viết này, tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về hóa học đằng sau loài cây này nhé!

Đôi nét về cây mao địa hoàng

Cây mao địa hoàng hay còn gọi là hoa bao tay chồn (Foxglove), tên khoa học là Digitalis purpurea, là một loài thực vật có hoa trong họ Mã đề. Hoa nở thành từng chùm, có màu tím hồng rất nổi bật. Vào mùa đông, cây mao địa hoàng phát triển lớn, có lông, vẫn xanh. Đến mùa hè, cây mọc cao lên và trổ hoa, những chùm hoa hình trái chuông màu tím hồng, có những chm nhỏ bên trong mỗi cái hoa.

Sở hữu vẻ đẹp ấn tượng nhưng độc tính của loài hoa này cực cao. Theo nghiên cứu, tất cả bộ phận của cây đều độc hại (bao gồm cả hạt và rễ cây).

Trong cây mao địa hoàng, người ta tìm thấy có chứa glycosid tim trong đó đặc biệt nguy hiểm là loại glycosid tim có tên gọi là digoxin. Tên khoa học digitalis của loài cây này cũng được đặt theo tên của độc tố mạnh nhất nó sở hữu.

Trong đó, một glycoside là một phân tử có chứa một phần steroid liên kết với một phần đường. Các glycoside trong loài mao địa hoàng được tìm thấy ở nồng độ cao hơn trong lá, nhưng chúng vẫn được tìm thấy trong tất cả các bộ phận khác của cây.

Nuốt phải một lượng nhỏ các bộ phận của cây mao địa hoàng có thể gây ra các triệu chứng bao gồm buồn nôn, nôn và tiêu chảy. Mặc dù có vẻ như là tình huống này không thể xảy ra, nhưng lá của loài này có thể dễ bị nhầm lẫn với các loại cây ăn được khác – có một trường hợp một người đàn ông nhầm lá với cây khác và pha trà thảo dược từ chúng. Số lượng lớn hơn có thể dẫn đến tử vong; mặc dù các trường hợp này rất hiếm, nhưng chúng đã được ghi nhận .

Mặc dù độc tính của nó, mao địa hoàng thực sự đã được sử dụng trong y học trong một số thế kỷ. Trước đó, nó được sử dụng như một phương pháp điều trị cho ‘dropsy’, thứ mà ngày nay chúng ta nhận ra là bệnh phù nề, nguyên nhân là do dư thừa chất lỏng thu thập trong các mô của các bộ phận khác nhau của cơ thể. Bây giờ chúng ta cũng biết rằng tình trạng này thường là tác dụng phụ của các vấn đề về tim.

Việc sử dụng mao địa hoàng để điều trị chứng phù nề đã được thử nghiệm bởi một bác sĩ người Anh, William Withering. Trong quá trình ghi lại và cuối cùng công bố phát hiện của mình, ông đã phát hiện ra rằng chiết xuất từ mao địa hoàng là một phương pháp hiệu quả để điều trị chứng chảy nước mắt và suy tim – mặc dù ông cũng phát hiện ra nó có thể có tác dụng khó chịu nếu dùng liều quá cao. Một trong những điều gây tò mò hơn trong số này là màu vàng của thị lực.

Chiết xuất mao địa hoàng, thành phần chính trong đó là glycoside tim digoxin và Digitoxin. Sau công việc của Withering, nó trở thành phương pháp điều trị phổ biến cho các vấn đề về tim, bao gồm cả suy tim. Điều này bất thường đối với một loại thuốc tồn tại từ thời cổ đại cho đến ngày nay, digoxin vẫn được chiết xuất từ ​​loài mao địa hoàng, vì các nhà hóa học khó có thể tổng hợp nó một cách hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

Cấu trúc hóa học của Digoxin

Vậy làm thế nào để digoxin phát huy tác dụng có lợi của nó, và tại sao ranh giới giữa khả năng chữa lành và gây hại của nó lại mong manh như vậy? 

Để trả lời điều này, chúng ta cần có cái nhìn sâu sắc hơn về cách nó ảnh hưởng đến cơ thể. Mặc dù cơ chế hoạt động chính xác của nó vẫn chưa rõ ràng, nhưng người ta nghĩ rằng nó ảnh hưởng đến các bơm ion natri-kali trong các tế bào tim. Chúng thường loại bỏ các ion natri từ các tế bào. 

Digoxin ngăn chặn natri được loại bỏ khỏi các tế bào, điều này có tác dụng kích thích làm cho nồng độ các ion canxi trong tế bào tăng lên. Điều này, đến lượt nó, can thiệp vào các tín hiệu điện khiến tim đập mạnh, khiến cho quá trình bơm của nó trở nên mạnh mẽ hơn nhưng chậm hơn.

Khả năng can thiệp và làm chậm nhịp tim này giúp digoxin hữu ích trong điều trị rối loạn nhịp tim. Nó vẫn có thể được sử dụng để điều trị suy tim, mặc dù việc sử dụng nó đã bị từ chối với sự ra đời của các loại thuốc khác. 

Phạm vi sử dụng của nó rất gần với mức độ độc hại của nó – điểm mà tại đó các tác dụng khó chịu bắt đầu được nhìn thấy. Nếu sử dụng quá mức, nó làm chậm nhịp tim đến mức não bị thiếu oxy; Phản ứng phản xạ của cơ thể là cố gắng và tăng nhịp tim, và điều này cuối cùng dẫn đến một cơn đau tim.

Cuối cùng, tất nhiên, có rất nhiều trường hợp người sử dụng mao địa hoàng và digitalis cho các phương pháp bất chính hơn. Trích dẫn trường hợp một bác sĩ người Đức đã sát hại bạn gái của mình bằng cách tiêm thuốc độc cho bạn gái của mình ngay lập tức. Charles Cullen, kẻ giết người hàng loạt nhất ở New Jersey, cũng đã sử dụng digoxin để giết một số nạn nhân của mình.

Không cần phải nói, nhưng hãy cảnh giác với loài mao địa hoàng này, đặc biệt là nếu bạn vô tình ăn nó. Tôi khuyên bạn hãy tìm kiếm sự chăm sóc y tế ngay lập tức.

Bài viết đến đây đã hết rồi. Hi vọng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau nhé!

Tham khảo Khoa học & Phát triển, Wikipedia, Compound InterestChemistryWorld.