Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học ba loài: Mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri), Giổi đá (Magnolia insignis) và Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba) thuộc họ Ngọc lan (Magnoliacae) ở Việt Nam.

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ---LÝ THỊ THU HOÀI NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC BA LOÀI: MỠ PHÚ THỌ MAGNOLIA CHEVALIERI, GIỔI ĐÁ MAGNOLIA INSIGNIS VÀ NGỌC LAN H

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

-LÝ THỊ THU HOÀI

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC

BA LOÀI: MỠ PHÚ THỌ (MAGNOLIA CHEVALIERI), GIỔI ĐÁ (MAGNOLIA INSIGNIS) VÀ NGỌC LAN HOA TRẮNG (MICHELIA ALBA) THUỘC HỌ NGỌC LAN

(MAGNOLIACEAE)

Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

HÀ NỘI - 2021

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

-LÝ THỊ THU HOÀI

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC

BA LOÀI: MỠ PHÚ THỌ (MAGNOLIA CHEVALIERI), GIỔI ĐÁ (MAGNOLIA INSIGNIS) VÀ NGỌC LAN HOA TRẮNG (MICHELIA ALBA) THUỘC HỌ NGỌC LAN

(MAGNOLIACEAE)

Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

Mã số: 9 44 01 14

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

1 TS Trần Thị Phương Thảo

2 GS.TSKH Trần Văn Sung

HÀ NỘI - 2021

Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sựhướng dẫn khoa học của TS Trần Thị Phương Thảo và GS TSKH Trần Văn Sung.Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳcông trình nào khác.

Tác giả luận án

Lý Thị Thu Hoài

Luận án này được hoàn thành tại Phòng Tổng hợp hữu cơ, Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Trong quá trình nghiên cứu, tôi

đã nhận được nhiều sự giúp đỡ chân tình của các thầy cô, các nhà khoa học cũng như đồng nghiệp, bạn bè và người thân.

Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc, tôi xin trân trọng cảm ơn TS Trần Thị Phương Thảo và GS TSKH Trần Văn Sung, những người đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, tận tình hướng dẫn và có nhiều góp ý quý báu cho tôi trong thời gian thực hiện luận án.

Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn các cán bộ nghiên cứu, phòng Tổng hợp hữu cơ, Viện Hóa học đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình tiến hành thực nghiệm và hoàn thành luận án.

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô, các nhà khoa học Viện Hóa học đã giảng dạy, hướng dẫn tôi hoàn thành các học phần và các chuyên đề trong chương trình đào tạo.

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học Quảng Bình, Ban lãnh đạo Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian học tập và hoàn thành luận án.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến toàn thể gia đình, đồng nghiệp và bạn bè đã ủng hộ và động viên tôi trong suốt chặng đường dài học tập

và làm luận án.

Xin trân trọng cảm ơn!

MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT IV DANH MỤC HÌNH VI

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Giới thiệu chung về họ Ngọc lan (Magnoliaceae) 2

1.2 Lịch sử phân loại họ Ngọc lan (Magnoliaceae) 2

1.3 Tổng quan về chi Mộc lan (Magnolia) 4

1.3.1 Đặc điểm thực vật của các loài thuộc chi Mộc lan (Magnolia)

4 1.3.2 Ứng dụng trong dân gian của các loài thuộc chi Mộc lan (Magnolia)

4 1.3.3 Thành phần tinh dầu của các loài thuộc chi Mộc lan (Magnolia)

5 1.3.4 Thành phần hóa học của các loài thuộc chi Mộc lan

6 1.3.5 Hoạt tính và ứng dụng của các loài thuộc chi Mộc lan

20 1.4 Tổng quan về loài Mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri) 22

1.5 Tổng quan về loài Giổi đá (Magnolia insignis) 23

1.6 Tổng quan về loài Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba) 26

1.6.1 Đặc điểm thực vật của loài Ngọc lan hoa trắng

26 1.6.2 Ứng dụng trong dân gian của loài Ngọc lan hoa trắng

26 1.6.3 Thành phần hóa học tinh dầu của loài Ngọc lan hoa trắng

27

1.6.4 Thành phần hóa học của loài Ngọc lan hoa trắng

32

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 34

2.1 Đối tượng nghiên cứu 34

2.1.1 Loài Mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri Dandy V.S.Kumar)

2.3 Phương pháp nghiên cứu 36

2.3.1 Phương pháp chiết mẫu thực vật

2.4 Chiết xuất và phân lập các chất từ loài Mỡ Phú Thọ 41

2.4.1 Chiết xuất các cặn chiết từ lá

2.6 Chiết xuất và phân lập các chất từ loài Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba).49

2.6.1 Chiết xuất các cặn chiết từ vỏ thân và rễ

2.6.4 Phân lập các chất từ cặn chiết BuOH của vỏ thân và rễ

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 55

3.1 Cấu trúc của các chất phân lập được từ loài Mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri) 55 3.2 Cấu trúc của các chất phân lập được từ loài Giổi đá (Magnolia insignis) 72

3.3 Cấu trúc của các chất phân lập được từ loài Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba)

thu tại Xuân Mai, Hòa Bình 813.4 Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học tinh dầu loài Ngọc lan hoa trắng thu tạitỉnh Quảng Bình 1053.5 Hoạt tính sinh học của các cặn chiết thu được từ vỏ thân và rễ của loài Ngọc lanhoa trắng 106

3.6 Hoạt tính sinh học của các chất phân lập được 107

3.6.1 Hoạt tính kháng viêm của các chất phân lập được từ loài Mỡ Phú Thọ

107 3.6.2 Hoạt tính gây độc tế bào của các chất phân lập được từ loài Ngọc lan hoa trắng

108 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 114

NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 116

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 117

TÀI LIỆU THAM KHẢO 118

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

s, d, t, dd,

td, m, br s

Singlet, douplet, triplet, douplet

of douplet, triplet of douplet,multiplet, broad singlet

dịch chuyển hóa học (ppm)DMSO Dimethyl sulfoxide

HR- ESI-MS Hight Resolution Electron Spray Phổ khối lượng phun mù điện

Ionization Mass Spectroscopy tử phân giải cao1

H-NMR Proton Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

Resonance Spectroscopy 1H13

C-NMR Carbon Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

Resonance Spectroscopy 13CDEPT Distortionless Enhancement by

Polarization TransferHSQC Heternuclear Single Quantum Tương tác dị hạt nhân qua một

HMBC Heternuclear Multipe Bond Tương tác dị hạt nhân qua

COSY Correlated Spectroscopy Phổ tương quan

SpectroscopySKBM Thin layer chromatography (LC) Sắc ký bản mỏng

SKC Column chromatography (CC) Sắc ký cột

IC50 Compound concentrations that Nồng độ ức chế 50% tế bào

produce 50% of cell growth tăng trưởnginhibition

Concentration

HepG2 Human hepatocellular Ung thư gan

carcinomaLu-1 Human lung carcinoma Ung thư phổi ở ngườiMCF-7 Human wreast carcinoma Ung thư vú ở ngườiL-NMMA N-Methyl-L-arginine acetate

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Một số monoterpene đã phân lập được từ chi Magnolia 7

Hình 1.2 Cấu trúc một số sesquiterpene đã phân lập được từ chi Magnolia 10

Hình 1.3.Cấu trúc một số alkaloid đã phân lập được từ chi Magnolia 13

Hình 1.4 Một số lignan và neolignan đã được phân lập từ chi Magnolia 17

Hình 1.5 Một số hợp chất flavonoid đã được phân lập từ chi Magnolia 18

Hình 1.6 Các hợp chất phenylpropanoid phân lập từ chi Magnolia 19

Hình 1.7 Các hợp chất phenyl ethanoid phân lập từ chi Magnolia 20

Hình 1.8 Loài mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri) [73] 23

Hình 1.9 Cấu trúc các hợp chất phân lập được từ lá loài mỡ Phú Thọ 23

Hình 1.10 Các hợp chất phân lập được từ loài Magnolia insignis 25

Hình 1.11 Một số hợp chất đã phân lập được từ loài Ngọc lan hoa trắng 31

Hình 2.1 Mẫu hoa và lá loài Mỡ Phú Thọ thu tại Tuyên Quang, Việt Nam 34

Hình 2.2 Mẫu lá loài Giổi đá thu tại Tuyên Quang, Việt Nam 34

Hình 2.3 Mẫu loài Ngọc lan hoa trắng thu tại Xuân Mai, Hòa Bình 35

Hình 2.5 Sơ đồ tổng thể phân lập các chất từ cặn chiết EtOAc lá loài Mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri) 42

Hình 2.6 Sơ đồ phân lập các chất từ phân đoạn MC2.4 của cặn chiết EtOAc từ lá loài Mỡ Phú Thọ 43

Hình 2.7 Sơ đồ phân lập các chất từ phân đoạn MC2.8 và MC2.9 của cặn chiết EtOAc từ lá loài Mỡ Phú Thọ 44

Hình 2.8 Sơ đồ phân lập các chất từ phân đoạn MC2.12 và MC2.18 của cặn chiết EtOAc từ lá loài Mỡ Phú Thọ 45

Hình 2.9 Sơ đồ phân lập các chất từ cặn chiết MeOH của lá loài Giổi đá 48

Hình 2.10 Sơ đồ phân lập các chất từ cặn chiết n-hexane của vỏ thân và rễ loài Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba) 50

Hình 2.11 Sơ đồ phân lập các chất sạch từ cặn chiết EtOAc của vỏ thân và rễ loài Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba) 52

Hình 2.12 Sơ đồ phân lập các chất sạch từ cặn chiết BuOH của vỏ thân và rễ loài Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba) 53

Hình 3.1 Cấu trúc của hợp chất MPT1 và MPT2 55

Hình 3.2 Các tương tác HMBC (→) chính của hợp chất MPT1 và MPT2 56

Hình 3.3 Cấu trúc của hợp chất MPT3 57

Hình 3.4 Cấu trúc của hợp chất MPT4 59

Hình 3.5 Cấu trúc của hợp chất MPT5 60

Hình 3.6 Cấu trúc của hợp chất MPT6 61

Hình 3.7 Cấu trúc của hợp chất MPT7 62

Hình 3.9a Phổ 1 H NMR giãn của hợp chất MPT8 vùng từ trường thấp 65

Hình 3.9b Phổ 1 H NMR giãn của hợp chất MPT8 vùng từ trường cao 65

Hình 3.10 Phổ 13 C NMR và DEPT của hợp chất MPT8 (đo trong CDCl ) 3 66

Hình 3.11 Tương tác HMBC (→) và 1 H- H COSY (▬) của hợp chất 1 MPT8 67

Hình 3.12 Phổ 1 H 1 H COSY của hợp chất MPT8 vùng trường thấp 67

Hình 3.13 Phổ HMBC của hợp chất MPT8 (đo trong CDCl 3 ) 68

Hình 3.14 Phổ giãn NOESY của hợp chất MPT8 (đo trong CDCl 3 ) 68

Hình 3.15 Tương tác NOESY của hợp chất MPT8 69

Hình 3.16 Cấu trúc và tương tác HMBC (→) và 1 H- 1 H COSY (▬) của hợp chất MPT9 70

Hình 3.17 Tương tác NOESY của hợp chất MPT9 71

Hình 3.18 Phổ HMBC của hợp chất MPT9 (đo trong CDCl3) 71

Hình 3.19 Phổ NOESY của hợp chất MPT9 (đo trong CDCl 3 ) 72

Hình 3.20 Cấu trúc của hợp chất GĐ1 72

Hình 3.21 Các tương tác HMBC (→) chính của hợp chất GĐ1 73

Hình 3.22 Cấu trúc của hợp chất GĐ2 74

Hình 3.23 Cấu trúc của hợp chất GĐ3 75

Hình 3.24 Cấu trúc của hợp chất GĐ4 77

Hình 3.25 Cấu trúc của hợp chất GĐ5 78

Hình 3.26 Cấu trúc của hợp chất GĐ6 79

Hình 3.27 Cấu trúc của hợp chất NLT1 81

Hình 3.28 Cấu trúc của hợp chất NLT2 82

Hình 3.29 Cấu dạng của hợp chất NLT2 83

Hình 3.30 Các tương tác COSY (─) và HMBC (→) chính của hợp chất NLT2 84

Hình 3.31 Cấu trúc của hợp chất NLT3 84

Hình 3.32 Các tương tác COSY (─) và HMBC (→) chính của hợp chất NLT3 86

Hình 3.33 Cấu trúc của hợp chất NLT4 86

Hình 3.34 Cấu trúc của hợp chất NLT5 87

Hình 3.35 Các tương tác COSY (─) và HMBC (→) chính của hợp chất NLT5 88

Hình 3.36 Cấu trúc của hợp chất NLT6 89

Hình 3.37 Các tương tác COSY (─) HMBC (→) chính của hợp chất NLT6 90

Hình 3.38 Cấu trúc của hợp chất NLT7 91

Hình 3.39 Cấu trúc của hợp chất NLT8 93

Hình 3.40 Cấu trúc của hợp chất NLT9 95

Hình 3.41 Cấu trúc của hợp chất NLT10 97

Hình 3.42 Các tương tác COSY ( ─ ) và HMBC ( → ) chính của hợp chất NLT10 98

Hình 3.43a Phổ 1 H NMR (giãn rộng) của hợp chất NLT10 99

Hình 3.43b Phổ 1 H NMR (giãn rộng) của hợp chất NLT10 99

Hình 3.44 Phổ 13 C NMR của hợp chất NLT10 100

Hình 3.45 Phổ DEPT của hợp chất NLT10 100

Hình 3.46 Phổ COSY (giãn rộng) của hợp chất NLT10 101

Hình 3.47 Phổ HMBC của hợp chất NLT10 102

Hình 3.48 Phổ NOESY của hợp chất NLT10 102

Hình 3.49 Cấu trúc của hợp chất NLT11 103

Hình 3.50 Các tương tác COSY ( ─ ) và HMBC ( → ) chính của hợp chất NLT11 104

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các hợp chất terpenoid phân lập từ chi Magnolia 8

Bảng 1.2 Các akaloid phân lập được từ chi Magnolia 11

Bảng 1.3 Các hợp chất lignan và neolignan phân lập từ chi Magnolia 14

Bảng 1.4 Tổng hợp các hợp chất phân lập từ loài Michelia alba 29

Bảng 3.1 Dữ liệu phổ 13 C NMR của hợp chất MPT1 và MPT2 56

Bảng 3.2 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của hợp chất Caryolane-1,9β-diol và MPT3 58

Bảng 3.3 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất caryophyllenol-II và MPT4 60

Bảng 3.4 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của hợp chất Obovatol và MPT7 63

Bảng 3.5 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất MPT8 và MPT9 69

Bảng 3.6 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của budlein B và hợp chất GĐ1 73

Bảng 3.7 Dữ liệu phổ 13 C NMR của hợp chất pinoresinol monomethyl ether-β-D-glucoside và GĐ2 75

Bảng 3.8 Dữ liệu phổ NMR của (+)-Afzelechin và GĐ3 76

Bảng 3.9 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của các chất GĐ4 , GĐ5 , GĐ6 79

Bảng 3.10 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của chất costunolide và NLT1 82

Bảng 3.11 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của chất (-)-α-cadinol và NLT2 84

Bảng 3.12 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của chất 11α,13-Dihydro-β-cyclocostunolide và NLT3 86

Bảng 3.13 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của chất parthenolide và NLT5 89

Bảng 3.14 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của chất (-)-bisparthenolidine và NLT6 91 Bảng 3.15 Dữ liệu phổ 1 H và C NMR của chất 9-hydroxy-dihydroparthenolide, 11α,13- 13 Dihydroparthenolide trong tài liệu tham khảo so với chất NLT7 và NLT4 92

Bảng 3.16 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của chất Magnograndiolide và NLT8 94

Bảng 3.17 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của chất liriodenine và NLT9 96

Bảng 3.18 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của chất NLT4 và NLT10 98

Bảng 3.19 Dữ liệu phổ 1 H và 13 C NMR của chất lawsoniaside B và NLT11 104

Bảng 3.20 Hàm lượng linalool trong tinh dầu từ các bộ phận của loài Michelia alba thu tại tỉnh Quảng Bình so với các công trình đã công bố 106

Bảng 3.21 Thành phần hóa học tinh dầu lá và cành loài Ngọc lan hoa trắng thu hái tại thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình 105

Bảng 3.22 Hoạt tính gây độc tế bào của các cặn chiết từ vỏ thân và rễ của loài Ngọc lan hoa trắng 107

Bảng 3.23 Hoạt tính ức chế sản sinh NO của các hợp chất phân lập được từ loài Mỡ Phú Thọ107 Bảng 3.24 Hoạt tính gây độc tế bào của các chất phân lập từ vỏ thân và rễ loài Ngọc lan hoa trắng 108

MỞ ĐẦU

Họ Ngọc lan (Magnoliaceae) cùng với họ Na là 2 họ cổ xưa nhất của các loàicây có hoa hạt kín Trải qua lịch sử tiến hóa cùng với quá trình định danh bằng côngnghệ giải trình tự gen DNA, họ Ngọc lan đến nay đã được chính thức được công

nhận bao gồm bốn chi là chi Mộc lan (Magnolia), chi Giổi (Michelia), chi Talauma

và chi Dugandiodendron Các loài trong chi Mộc Lan (Magnolia) và chi Giổi (Michelia) đều có giá trị về nghiên cứu tiến hóa thực vật, nhiều loài cho gỗ tốt, được

sử dụng làm thuốc và cho tinh dầu, hương liệu, nhiều loài là nguồn gen quí hiếmcần được nghiên cứu bảo vệ Trong y học dân gian, nhiều loài trong họ Ngọc lancũng được sử dụng để chữa bệnh hiệu quả Bên cạnh đó, tiềm năng về hoạt tính sinhhọc của các loài trong họ Ngọc lan rất phong phú và đa dạng Việt Nam là quốc gia

có khí hậu nóng ẩm, rừng mưa nhiệt đới, mưa thường xanh, địa hình rừng núi hiểmtrở, núi đá cao, diện tích núi đá vôi khá lớn tạo điều kiện thuận lợi cho các loàithuộc họ Ngọc lan phát triển Theo thống kê, ở Việt Nam hiện nay có khoảng 60

loài thuộc họ Ngọc lan, trong đó có 59 loài thuộc chi Mộc lan (Magnolia), và một loài duy nhất thuộc chi Giổi (Michelia) Tuy nhiên, những nghiên cứu trong nước về

thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài trong hai chi này còn rất hạn

chế, hầu như chỉ có một số nghiên cứu về tinh dầu Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu

thành phần hóa học và hoạt tính sinh học ba loài: Mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri), Giổi đá (Magnolia insignis) và Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba) thuộc họ Ngọc lan (Magnoliacae) ở Việt Nam” nhằm thực hiện mục tiêu:

1 Chiết xuất, phân lập các chất từ loài Mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri (Dandy) V.S.Kumar), loài Giổi đá (Magnolia insignis Wall.) và loài Ngọc lan hoa trắng (Michelia alba DC.) trong hai chi Mộc lan và chi Giổi.

2 Xác định cấu trúc hóa học của các chất sạch phân lập được

3 Nghiên cứu thành phần tinh dầu lá và cành của loài Ngọc lan hoa trắng

(Michela alba).

4 Đánh giá hoạt tính sinh học của các cặn chiết và các chất sạch phân lậpđược

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về họ Ngọc lan (Magnoliaceae)

Họ Ngọc lan (Magnoliaceae) là một trong những nhóm thực vật có hoa sớmnhất và đóng vai trò then chốt trong việc hình thành các khái niệm về hoa trongngành thực vật Hạt kín (Angiospermae) Không giống như phần lớn thực vật hạtkín, các bộ phận của hoa sắp xếp thành vòng, các loài trong họ Magnoliaceae có nhị

và nhụy hoa sắp xếp thành hình xoắn ốc trên đế hoa hình nón Cấu trúc hoa như vậycũng được tìm thấy trong các thực vật cổ hóa thạch và người ta tin rằng nó là cơ sởnguyên thủy cho các loài thực vật hạt kín Hiện nay, họ Ngọc lan có khoảng 314loài, phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới và ôn đới của Đông Nam Châu Á (4/5),phần còn lại thuộc về Châu Mỹ La tinh (1/5) [1] Họ Ngọc lan (Magnoliaceae) là

một trong những họ thực vật đang được quan tâm bảo tồn trên thế giới Theo The Red list of Magnoliaceae (2016), trên thế giới hiện có 37 loài ở mức Rất nguy cấp

(CR), 84 loài ở mức Nguy cấp (EN), và 26 loài ở mức Sẽ nguy cấp (VU), chiếm46.82% trên tổng số 314 loài thuộc họ Ngọc lan [2] Các loài trong họ Ngọc lan cótán lá đẹp, hoa có kích thước lớn, đa dạng về màu sắc, gỗ thơm và mịn, hạt củanhiều loài được sử dụng làm gia vị và làm thuốc, có giá trị cao để lấy gỗ, trồng làmcây cảnh và cho tinh dầu [3] Với các tính chất quan trọng trên, họ Ngọc lan đã vàđang được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu trong cáclĩnh vực như hình thái, tế bào, cổ sinh học phân tử, cảnh quan, hàng mỹ nghệ, làmthuốc, gia vị, ngành công nghiệp nước hoa và y dược

1.2 Lịch sử phân loại họ Ngọc lan (Magnoliaceae)

❖ Trên thế giới

Các nhà phân loại học từ lâu đã tranh luận về việc phân loại các loài thuộc họNgọc lan (Magnoliaceae), còn được gọi là phân họ Magnolioideae Đến năm 1927,James E Dandy ở Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Anh đã mã hóa hệ thống

Magnolioideae thành 4 chi chính là Magnolia, Manglietia, Michelia và Talauma, cùng với 5 chi nhỏ: Aromadendron, Kmeria, Pachylarnax, Alcimandra và Elmerrillia [4] Năm 1974, hệ thống Magnolioideae của Dandy đã dần dần được phát triển thành 11 chi, trong đó Magnolia là chi lớn nhất Năm 1984, nhà phân loại

thực vật học, Law Yu-Wu đã thực hiện các sửa đổi nhỏ vào hệ thống của Dandynhằm hoàn thiện hơn hệ thống phân loại học họ Magnoliaceae [4, 5] Năm 1985,

sau một nghiên cứu sâu rộng, Hans P Nooteboom đã gộp chi Talauma và 4 chi nhỏ vào chi Magnolia và gộp 2 chi phụ khác vào chi Michelia Do đó, trong khoảng thời

gian còn lại của thế kỷ XX, hệ thống mới của Nooteboom dành cho Magnoliaceae

chỉ bao gồm 6 chi: Magnolia, Manglietia, Michelia, Elmerrillia, Kmeria và Pachylarnax [6].

Sự xuất hiện của trình tự DNA vào đầu những năm 1990 đã nhanh chóngcung cấp một công cụ mới và chính xác hơn trong đánh giá phân loại hệ thống thựcvật Theo trang The plant list - là trang website về thực vật được thế giới công nhận

và tra cứu tham khảo thì họ Ngọc lan (Magnoliaceae) vẫn bao gồm 4 chi: Magnolia, Michelia, Talauma và Dugandiodendron Trong đó, chi Magnolia là chi lớn nhất,

ba chi còn lại là Michelia, Talauma và Dugandiodendron mỗi chi chỉ có một loài

duy nhất [7]

❖ Ở Việt Nam

Những nghiên cứu đầu tiên về họ Ngọc lan (Magnoliaceae) ở Việt Nam đượccông bố trong tập 1 của bộ thực vật chí đại cương Đông Dương do M H Lecomtelàm chủ biên xuất bản năm 1907 Finet A E và F Gagnepain đã mô tả 15 loài thuộc

7 chi trong họ Ngọc lan có mặt ở Đông Dương, trong đó có một số loài thu mẫu tạiViệt Nam Năm 1918, Chevalier bổ sung vào họ Ngọc lan ở Việt Nam 2 loài mới là

Talauma gioi và Michelia tonkinensis, đồng thời tái khẳng định sự phân bố của bốn loài đã được mô tả là Michelia figo, Michelia baviensis, Michelia champaca, Michelia baillonii ở Việt Nam [8, 9] Năm 1999, theo Phạm Hoàng Hộ trong Cây cỏ

Việt Nam, họ Magnoliaceae hay còn gọi là họ Dạ hợp gồm 8 chi và 50 loài [2] Đếnnăm 2003, trong danh mục các loài thực vật Việt Nam (Nguyễn Tiến Bân chủ biên),

họ Ngọc lan được bổ sung thêm 1 chi Alcimandra và một loài mới là Manglietia hainanensis Dandy, đồng thời chuyển đổi danh pháp của một số loài [1].

Do đó, thời điểm năm 2003 họ Ngọc lan ở Việt Nam có 9 chi, 46 loài, trong đó có 8 loài được đưa vào sách đỏ Việt Nam vào năm 2007 [10]

Năm 2011, Vũ Quang Nam xác nhận thêm 17 loài thuộc họ Ngọc lan phân

bố ở Việt Nam, trong đó có 5 loài mới lần đầu tiên được mô tả và bổ sung vào danhmục của họ này, 12 loài lần đầu tiên được xác nhận có mặt trong hệ thực vật ViệtNam Như vậy, ở Việt Nam họ Magnoliaceae có tổng số 55 loài thuộc 11 chi [11,12] Năm 2015, Từ Bảo Ngân và cộng sự ghi nhận thêm 5 loài mới bổ sung cho hệ

thực vật Việt Nam, bao gồm: Magnolia grandis, Magnolia hongheensis, Magnolia hookeri var longirostrara, Michelia coriacea và Woonyoungia septentrionalis,

nâng số loài trong họ Ngọc lan (Magnoliaceae) của Việt Nam lên 60 loài [13, 14]

Hiện nay, theo website The plant list, ở Việt Nam họ Magnoliaecea bao gồm 2 chi, trong đó chi Michelia chỉ có một loài duy nhất là Michelia alba và 59 loài còn lại thuộc chi Magnolia.

1.3 Tổng quan về chi Mộc lan (Magnolia)

1.3.1 Đặc điểm thực vật của các loài thuộc chi Mộc lan (Magnolia)

Chi Mộc lan có tên khoa học là Magnolia (đặt theo tên của nhà thực vật học

người Pháp Pierre Magnol), thuộc họ Ngọc lan (Magnoliaceae) là một chi thực vật

cổ đã tiến hóa Các mẫu hóa thạch của Magnolia acuminata được xác định có niên

đại khoảng 20 triệu năm và một số hóa thạch của các loài thực vật thuộc chi Mộclan được xác định niên đại 95 triệu năm [1, 15]

Về đặc điểm thực vật, chi Mộc lan được đặc trưng bởi các đặc điểm nguyênthủy như bao hoa chưa phân hóa hay phân hóa chưa rõ ràng, nhị và nhụy hoa nhiều,cánh hoa sắp xếp thành hình xoắn ốc tạo nên hoa có hình nón thuôn dài Chúng códạng thân gỗ hoặc bụi, thường xanh, có tán lá đẹp, hoa có kích cỡ lớn, đa dạng vềmàu sắc, hương rất thơm, gỗ thơm và mịn, hạt nhiều loài có thể dùng làm gia vị vàlàm thuốc Các loài thuộc chi Mộc lan phân bố rời rạc, với trung tâm chính là Đông

Á, Đông Nam Á và các vùng tập trung nhỏ hơn là Đông Bắc Mỹ, Trung Mỹ, vùngCaribe và một số loài ở Nam Mỹ [3, 16]

1.3.2 Ứng dụng trong dân gian của các loài thuộc chi Mộc lan (Magnolia)

Các loài trong chi Mộc lan (Magnolia) thường có hoa đẹp, được dùng trồng

làm cảnh trong sân vườn, công viên và các công trình cảnh quan khác Một số loàiđôi khi còn được coi là đối tượng để trồng lại rừng trên các vùng đồi núi trọc như

M champaca ở Java - Indonesia hoặc trồng ven đường giao thông Đặc biệt, nhiều loài Magnolia ở châu Á được sử dụng trong y học cổ truyền như Magnolia obovata

ở Nhật Bản (còn được gọi là Wakoboku) được sử dụng để điều trị bệnh tiêu chảy, đầy hơi, vô kinh, viêm mủ, dạ dày Magnolia grandiflora là một loại cây phổ biến được sử dụng trong y học cổ truyền Mexico hay Magnolia rostrata ở Trung Quốc…

Vỏ của các loài này là thành phần chính trong nhiều công thức thuốc cổ truyển điều

trị tức ngực, làm thuốc lợi tiểu và chống ho như “Saiboku-to”, “Xiao Zhengqi Tang,

“Maziren Wan” [15] Vỏ cây Mộc lan (Magnolia officinalis) là một loại thuốc truyền thống của Trung Quốc, tên là houpu đã được sử dụng hàng ngàn năm để điều

trị “ứ đọng khí”, hen suyễn, các bệnh về tiêu hóa và rối loạn cảm xúc như căngthẳng, lo âu Hoa loài này cũng được dùng để điều trị ung thư vú Nụ hoa loài

Magnolia salicifolia Maxim được sử dụng trong nhiều loại thuốc truyền thống của người Campuchia và Trung Quốc để điều trị dị ứng Vỏ rễ của loài Magnolia acuminata L., một cây rừng bản địa cao ở phía Đông và Nam Hoa Kỳ được dùng

trong điều trị bệnh sốt rét và thấp khớp [16, 17,18]

Ở Việt Nam, nhiều loài trong chi Mộc lan đã được dùng để ướp trà hoặc làm

thuốc chữa bệnh Hoa của loài Ngọc lan hoa vàng (Magnolia champaca) được dùng

để điều trị ung thư ruột Tử tiêu (Magnolia figo) được dùng để chữa cảm sốt hay ướp trà Hạt Giổi tanh (Magnolia mediocris) được dân gian dùng để hạ sốt và chữa đau bụng Hoa loài Dạ hợp hoa to (Magnolia grandifolia) cho tinh dầu dùng trong hương liệu, lá chữa cao huyết áp [8] Loài hoa trứng gà (Magnolia coco) được trồng

nhiều nơi ở nước ta Hoa thơm, dùng để ướp chè, thân gỗ dùng làm thuốc chữa sốt,thấp khớp, làm nước uống cho phụ nữ sau khi sinh nở [3]

1.3.3 Thành phần tinh dầu của các loài thuộc chi Mộc lan (Magnolia)

Là chi chứa tinh dầu có giá trị nên đã từ rất lâu cho đến ngày nay, các loài

thuộc chi Magnolia vẫn rất được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên

cứu Thành phần chính trong tinh dầu của các loài đã được nghiên cứu chủ yếu làcác monoterpenoid và một số ít loài có thêm thành phần sesquiterpenoid [19-35]

Năm 2020, nhóm tác giả Hyun Kyung Kim, Jin-Won Seo và Gil-Hah Kim

đã khảo sát các thành phần chính trong tinh dầu hoa loài Magnolia kobus có hoạt tính chống muỗi châu Á (Aedes albopictus) ở giai đoạn hoa chớm nở và hoa nở hết.

Kết quả cho thấy các thành phần chính ở các giai đoạn giống nhau đều bao gồmlinalool, cinnamyl alcohol và farnesene nhưng hàm lượng khác nhau đáng kể.Cinanamyl alcohol chiếm hàm lượng cao nhất trong mẫu hoa chớm nở (44.2%),trong khi farnesene lại là thành phần vượt trội, chiếm hàm lượng cao nhất trong mẫuhoa nở hết (52%) Hàm lượng cinnamyl alcohol và linlool giảm (7.0% và 22.1%)khi chuyển từ trạng thái hoa chớm nở sang hoa nở hết, còn hàm lượng farnesene lạităng 29.1% [36] Nhóm tác giả Ji-Yu Nie và cộng sự đã nghiên cứu và đánh giá

TPHH tinh dầu búp của loài Magnolia biondii bằng phương pháp phát hiện mũi điện tử (E-nose) Kết quả cho thấy thành phần chính của tinh dầu M biondii bao gồm β-pinene (28.6%), eucalyptol (19.3%), α-pinene (14.9%), γ-terpinene

(11.0%), Mẫu phân tích bằng GC/MS cũng cho kết quả tương tự [37]

Tại Việt Nam, năm 2016, Đỗ Ngọc Đại và cộng sự cũng đã công bố tinh dầu

lá của loài Giổi lá láng (Magnolia foveolata) thu hái tại Hà Tĩnh chứa

β-caryophyllene (37.1%) và bicyclogermacrene (23.3%) Tinh dầu vỏ cành cũng chứa

β-caryophyllene (26.4%), ngoài ra còn có germacrene D (5.9%), bergamotene (5.6%), δ-cadinene(5.5%), bicyclogermacrene (5.4%), bicycloelemene

trans-α-(5.3%), spathulenol (5.3%) và 3,7-guaiadiene (5.1%) [38] Cũng trong năm 2016,trong một công trình khác của Đỗ Ngọc Đại và cộng sự đã công bố TPHH tinh dầu

lá của bốn loài Magnolia khác thu hái ở Hà Tĩnh và Nghệ An Trong đó, các hợp chất chính trong tinh dầu loài Manglietia fordiana (Hà Tĩnh) là δ-cadinene (18.0%), (E)-nerolidol (16.7%), α-copaene (12.8%), α-selinene (9.1%) và limonene (8.3%); trong tinh dầu loài Manglietia conifera (Hà Tĩnh) là β-caryophyllene (29.9%), α-

humulene (7.4%), (E)-nerolidol (6.3%) và oxit caryophyllene (5.5%) Thành phần chính của tinh dầu loài Michelia mediocris (Nghệ An) là (E)-nerolidol (36.4%), δ- cadinene (10.9%) và β-selinene (7.2%), trong khi ở loài Michelia tonkinensis (Nghệ An) thì α-pinene (40.3%), β-phellandrene (7.6%), β-pinene (7.4%) và

bicyclogermacrene (7.3%) là thành phần chính [39] Năm 2019, nhóm tác giả ChuThị Thu Hà, Trần Huy Thái đã công bố kết quả nghiên cứu về tinh dầu lá và cành

loài Magnolia hypolampra mọc hoang ở Khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang, tỉnh

Tuyên Quang Hàm lượng tinh dầu lá và cành tính trên trọng lượng khô lần lượt là

1.62% và 0.07% với các thành phần chính là β-pinene (36.5% và 41.3%), α-pinene

(23.7% và 24.4%), và germacrene D (14.6% và 5.8%) [40]

1.3.4 Thành phần hóa học của các loài thuộc chi Mộc lan

Các loài thuộc chi Mộc lan (Magnolia) rất đa dạng về thành phần hóa học,

bao gồm các lớp chất steroid, terpenoid, alkaloid, phenolic, flavonoid và một số lớpchất khác

1.3.4.1 Steroid

Các steroid như stigmasterol, β-sitosterol được tìm thấy trong nhiều loài Mộc

lan Chẳng hạn như β-sitosterol (1) được phân lập từ M sphaerantha, stigmasterol (2) và 3β-16α-dihydroxy-5-cholestene-21-al (3) được phân lập từ M champaca

Linn [18] β-sitosterol, stigmasterol đều được phân lập từ cành loài Michelia

compressa var formosana [41]; hydroxystigmast-4-en-3-one (4) và hydroxystigmast-4,22-dien-3-one (5) được phân lập từ cành loài Michelia figo [42]; β-sitosterone (6) và stigmasterone (7) được phân lập từ cành loài Michelia fuscata

6β-[43] 1.3.4.2 Terpenoid

Từ chi Magnolia đã có hơn 70 terpenoid được phân lập từ nhiều loài khác

nhau, bao gồm monoterpene, sesquiterpene và tetraterpene, trong đó sesquiterpenelactone là terpenoid chính được tìm thấy nhiều nhất trong chi này (Bảng 1.1)

Các monoterpen được phân lập từ các loài như M biondii, M fargesii, M.

obovata, M salicifolia α- (11) và β-pinene (12), camphene (13), citral A (20) và B

(21), cineol (22) và camphor (23) là các monoterpen chính được tìm thấy từ chi

Magnolia [17] Biondinin C (8) và D (9) được phân lập từ M biondii là hai đồng

phân E và Z của nhóm cinnamoyl liên kết với đơn vị monoterpene (borneol) [44].Trong những năm gần đây, một số monoterpene glucoside cũng được phân lập từ

chi Magnolia Chẳng hạn, (3S,6R)-6,7-dihydroxy-6,7-dihydrolinaloyl

glucopyranoside (27) và (3S,6S)-6,7-dihydroxy-6,7-dihydrolinaloyl glucopyranoside (28) được phân lập từ loài Magnolia thailadica [45],

6-O-β-D-monthaphuoside B (29) và (3R,6S)-6,7-dihydroxy-6,7-dihydrolinaloyl glucopyranoside (30) được phân lập từ loài Magnolia henryi [46].

3-O-β-D-Biondinin C (8) R = Cinnamoyl (E-) Biondinin D (9) R = Cinnamoyl (Z-)

Bornyl acetate (10) R = Acetyl

(3S,6R)-6,7-dihydroxy-6,7-dihydrolinaloyl Monthaphuoside B (29)

6-O-β-D-glucopyranoside (27)

Hình 1.1 Một số monoterpene đã phân lập được từ chi Magnolia

Có trên 42 sesquiterpen đã được phân lập từ chi Magnolia Ngoại trừ

kobusimin A (50), kobusimin B (51), 9-oxonerolidol (52), phytatrien-9-one (53) là bốn sesquiterpenes khung farnesane mạch hở, hầu hết các

3-hydroxy-1,6,10-sesquiterpen khác được tìm thấy trong chi Magnolia đều là hợp chất chứa vòng

(Hình 1.2) Phần lớn các sesquiterpen có khung 12,6-germacranolides như

michelenolide (65), micheliolide (66), compressanolide (67) được phân lập từ M compressa Maxim; sphaelactone A (69) phân lập từ M sphaerantha Trong đó,

costunolide (32) và parthenolide (33) là hai sesquiterpen phổ biến nhất, đã được

phân lập từ hơn 10 loài khác nhau Có 8 sesquiterpenes khung eudesmane đã được

công bố phân lập từ chi Magnolia Điển hình là β-eudesmol (54) đã được tìm thấy ở

ba loài M obovata, M officinalis và M rostrata Homalomenol A (33), một hợp

chất khung oppositane và oplopanone (35), một hợp chất khung oplopane cũng đã

được phân lập từ nụ hoa của loài M fargesii Một số sesquiterpene khung guaiane

cũng được phân lập từ chi Magolia như: watsonol A (61) và watsonol B (62) phân lập từ loài M watsonii, 8β-acetoxy-10α-ethyloxy-guaia-4α, 11-diol (72) cũng được

phân lập từ lá của loài Magnolia delavayi Ngoài ra, một sesquiterpene glycoside

khung guainolide [trifloculoside (60)] và một sesquiterpene dạng dimer của

costunolide [constunolact-12β-ol acetal dimer (59)] cũng được phân lập từ lá của

loài M virginiana (Bảng 1.1).

Magnolia grandiflora là loài điển hình nhất với nhiều hợp chất sesquiterpene

được phân lập từ các bộ phận khác nhau Chẳng hạn, peroxycostunolide (38) và

peroxyparthenolide (39), 4α, 6α, 10α-trihydroxy-13-acetoxyguaia-11-ene (63) và

12,13-diacetoxyguaia-4, 610α, 11-tetraol (64) [47] là các sesquiterpene được phân

lập từ lá Các hợp chất manolialide (41), reynosin (42) và santamarine (43) được phân lập từ vỏ Sesquiterpene khung aromadendrane [cycloclorenone (44)] và sesquiterpene khung 12,6-guainolide [magnograndiolide (45)] cũng được phân lập

lần lượt từ vỏ và lá của loài Magnolia grandiflora [17].

Bảng 1.1 Các hợp chất terpenoid phân lập từ chi Magnolia

Magnolia fargesii Cheng Magnolia obovata Thunb

Magnolia obovata Thunb.

Magnolia fargesii Cheng

Magnolia salicifolia Maxim.

Magnolia sieboldii K Koch Magnolia virginiana L.

TT Tên hợp chất Loài Magnolia TLTK

Magnolia obovata Thunb.

47 Kobusimin B (51)

Magnolia liliiflora Desr.

49 3-hydroxy-1,6,10-phytatrien-9-one (53) Magnolia officinalis Rehder [17]

Magnolia rostrata W.W Sm

53 Soulangianolide B (57)

55 Constunolact-12β-ol acetal dimer (59)

64 12,13-diacetoxyl-1,4,6,11-eudesmanetertrol (70) Magnolia yunnanensis [47]

65 8β-acetoxy-10α-ethyloxy-guaia-4α,11-diol (72) Magnolia delavayi [47]

Hình 1.2 Cấu trúc một số sesquiterpene đã phân lập được từ chi Magnolia

1.3.4.3 Alkaloid

Có hơn 54 alkaloid với phần lớn là các alkaloid isoquinoline được phân lập

từ chi Magnolia đã được công bố, trong số đó là các dẫn xuất aporphin hoặc

noraporphine Anonaine (85), liriodenine (94), roemerine (99), asimilobine (100) và nornuciferine (105) là năm alkaloid phân bố rộng rãi nhất trong chi này Đặc biệt là liriodenine (94) được tìm thấy ở ít nhất 14 loài khác nhau Bên cạnh đó, còn có 9 alkaloid thuộc khung benzylisoquinoline (118-126) và 3 alkaloid khung bisbenzyl-

isoquinoline (127-129) cũng được phân lập từ các loài trong chi Magnolia Trong

đó, magnocurarine (125) và magnoflorine (126) là phổ biến nhất, đã phân lập được

từ 9 loài khác nhau Magnolamine (127) và magnoline [(-)-berbamunine] (128) có

nguồn gốc từ hai đơn vị alkaloid benzylisoquinoline thông qua sự hình thành liên

kết biphenyl ether, được phân lập từ loài M fuscata Hai liên kết biphenyl ether có

trong oxycanthine (129) chỉ được tìm thấy ở loài M compressiona Ngoài ra, còn có

6 alkaloid loại amino (79-84) cũng được phân lập từ một số loài trong chi

Magnolia Magnolia obovata có lẽ là loài điển hình nhất, các tác giả đã phân lập từ

lá, rễ, vỏ thân, gỗ của loài này 15 loại alkaloid khác nhau (Bảng 1.2) [17]

Trong những năm gần đây, vẫn liên tục có các công trình công bố về các hợp

chất alkaloid từ các loài thuộc chi Magnolia và tiếp tục có một số akaloid mới được

phân lập như fuscatine A (114) và fuscatine B (115) từ Michelia fuscata [43], đặc

biệt là một alkaloid mới khung aristolactam, compressine A (132) được phân lập từ

lá và cành loài Michelia compressa var compressa [49].

Bảng 1.2 Các akaloid phân lập được từ chi Magnolia

Amino alkaloid

3 Salicifoline (81) M coco (Lour.) DC; M denudata Desr.; M kobus DC.; [17]

M Salicifolia; M grandiflora L., M lilifolia L; M.

stellata (Siebold & Zucc.)

4 Tyramine (82) M denudata Desr.; M kobus DC., M grandiflora L., [17]

M obovata Thunb.

Aporphine và noraporphine alkaloid

7 Anonaine (85) M grandiflora L., M kobus DC., M obovata Thunb., [17]

M soulangeana Soul., M compressa var formosana [41]

TT Tên hợp chất Loài M. TLTK

17 Stephanine (101)

18 Magnococline (123)

19 Lanuginosine (91) M campbellii Hook.; M mutabilis Regel, M kobus DC. [17]

21 Liriodenine (94) M acuminata L; M denudata Desr.; M tripetala L.;M. [17]

watsonii Hook.; M salicifolia Maxim., M campbellii [41]

Hook.; M coco (Lour.) DC; M kachirachirai Dandy.; [42]

M mutabilis Regel., M grandiflora L., M kobus DC., [43]

M obovata Thunb, M soulangeana Soul.-Bod, M.

compressa var Formosana, M Figo, M fuscata

7H-dibenzo[de,g]quinolin-7-one (95)

24 Roemerine (99) M acuminata L; M denudata Desr.; M grandiflora L.; [17]

M kobus DC.; M obovata Thunb.; M salicifolia

Maxim.; M tripetala L., M soulangeana Soul.-Bod

25 Asimilobine (100) M acuminata L; M denudata Desr.; M kobus DC.; M. [17]

26 Nornuciferine (105) obovata Thunb.; M salicifolia Maxim.; M tripetala L.;

M watsonii Hook., M grandiflora L.

41 Armepavine (118) M acuminata L; M denudata Desr.; M kobus DC.; M. [17]

42 N-Norarmepavine (120) obovata Thunb; M salicifolia Maxim; M tripetala L.,

M kachirachirai Dandy

46 10-O-Demethylcryptaustoline (124) M officinalis Rehder & E.H Wilson [17]

47 Magnocurarine (125) M acuminata L; M kobus DC.; M salicifolia Maxim.; [17]

M tripetala L., M grandiflora L.; M lilifolia L; M.

parviflora Siebold & Zucc., M obovata Thunb.; M.

denudata Desr

48 Magnoflorine (126) M acuminata L; M salicifolia Maxim.;M tripetala L.; [17]

M kobus DC; M obovata Thunb., M coco (Lour.) DC;

M parviflora Siebold & Zucc., M denudata Desr, M.

grandiflora L., M kachirachirai Dandy.

Hình 1.3.Cấu trúc một số alkaloid đã phân lập được từ chi Magnolia

1.3.4.4 Lignan và neolignan

Cho đến nay, có hơn 100 hợp chất lignan và neolignan đã được phân lập từ

hơn 20 loài thuộc chi Magnolia (Bảng 1.3) Điển hình là các chất magnolol (182),

honokiol (184) và obovatol (197) xuất hiện trong thành phần của nhiều loài với

nhiều hoạt tính đáng quý [16]

Gần đây nhất, epimagnolin A, tetrahydrofuranoid phân lập từ loài Magnolia

fargesii [50], bốn dẫn xuất honokiol mới: 8’,9’-dihydroxymagnaldehyde E (201), 8’,9’-dihydroxyhonokiol (202), erythro-7-O-methylhonokitriol (203) và threo-7-O- methylhonokitriol (204) được phân lập từ vỏ thân loài Magnolia officinalis [51].

Tháng 01 năm 2020, Vũ Văn Tuấn, cùng cộng sự đã công bố sáu trimeric obovatol

mới là houpulignan A (205), B (206), C (207), D (208), E (209), F (210) được phân

lập từ lá loài Magnolia officinalis var Biloba [52] Một số lignan và neolignan

glycoside như isosyringinoside (239), icariside E5 (240),

(+)-pinoresinol-β-D-glucopyranoside (241), (+)-pinoresinol-4,4'-di-O-β-D-(+)-pinoresinol-β-D-glucopyranoside (242), isoeucommin A (243), monthaphuoside A (244) và (+)-syringaresinol O-β-D- glucopyranoside (245) cũng đã được tìm thấy từ các loài thuộc chi Magnolia như

Magnolia thailandica [45], Magnolia henryi [46], Magnolia sirindhorniae [53].

Bảng 1.3 Các hợp chất lignan và neolignan phân lập từ chi Magnolia

Cấu trúc A: Diaryl-dimethylcyclobutane

Cấu trúc B: Substituted Tetrahydrofurans

Cấu trúc C: 2,6-bisaryl-3,7-dioxabicyclo[3,3,0]octane

M officinalis Rehd et Wils. [16]

18 (+)-Pinoresinol (150)

19 (-)-Eudesmin (= Pinoresinol dimethyl ether (151) M fargesii; M soulangeana; M biondii [17]

M officinalis, M pterocarpa [16]

M kobus, M stellata

TT Tên hợp chất Loài Magnolia TLTK

M Pterocarpa; M mutabilis Regel

Cấu trúc G: Biphenyl lignanoide

M obovata Thunb., M hypoleuca Sieb. [17]

et Zucc.; M Rostrata; M Tripetala, M. [51]

Biloba, M Grandiflora, M officinalis

TT Tên hợp chất Loài Magnolia TLTK

M obovata Thunb., M watsonii [17]

72 Obovatol methylether (198) M henryi, M obovata, M watsonii [16]

Hình 1.4 Một số lignan và neolignan đã được phân lập từ chi Magnolia

1.3.4.5 Flavonoid

Đã có hơn 20 flavonoid được phân lập ít nhất từ 21 loài Magnolia khác nhau.

Về mặt cấu trúc, chúng là các dẫn xuất của cyanidin (246), peonidin (248), kaempherol và quercetin (256) Peonidin-3-rutinoside (249) và rutin (258) là hai

flavonoid phổ biến nhất, đã được phân lập từ hơn 10 loài Magnolia khác nhau [17,

45, 46, 53] Isoflavonoid duy nhất, isoquercetin (255) đã được tìm thấy ở hai loài M.

tripetala và M fraseri [17] Đáng chú ý, năm 2019 Chutima Srinroch và cộng sự đã phân lập được thêm năm flavonol triglycoside từ loài Magnolia utilis, trong đó có

ba hợp chất mới là champaluangoside A (259), champaluangoside B (260) và champaluangoside C (261) (Hình 1.5) [54].

Hình 1.5 Một số hợp chất flavonoid đã được phân lập từ chi Magnolia.

1.3.4.6 Phenylpropanoid và phenylethanoid

Các nhà nghiên cứu cũng đã phân lập được khoảng 25 phenylpropanoid vàphenylethanoid, trong đó có nhiều hợp chất ở dạng glycoside Glucose, rhamnose vàgalactose là các loại đường thường được tìm thấy trong glycoside phenylpropanoid

và phenylethanoid phân lập từ chi Magnolia M salicifolia là loài Magnolia điển

hình nhất chứa các phenylpropanoid Cis- and trans-anethole (262, 263), 3-methoxycinamic acid (264), isoeugenol (265), trans-isomyristicine (266), eugenol

4-hydroxy-(267), eugenol methyl ether (268), safrol (269), diasyllaserine (270) và trimethoxyphenyl)-1,2-propanedione (271) là những hợp chất đã được phân lập từ

1-(2,4,5-loài này

Hình 1.6 Các hợp chất phenylpropanoid phân lập từ chi Magnolia

Trong những năm gần đây, các nhà nghiên cứu tiếp tục phân lập được nhiều

hợp chất phenylethanoid và phenylpropanoid glycoside như icariside D2 (276),

decaffeoylverbascoside (278), 3,4-Dihydroxyphenethyl O-α-L-rhamnopyranosyl-(1

→ 2)-[α-Lrhamnopyranosyl -(1 → 3)]-β-D-glucopyranoside (277), verbascoside (279), isoverbascoside (280), crassifolioside (281), isocrassifolioside (282),

echinacoside (283), 2′-rhamnoechinacoside (284), phân lập từ loài Magnolia

thailandica [45]; decaffeoylverbascoside (285), isosyringalide rhamnopyranoside (286), crassifolioside (287), echinacoside (288) phân lập từ

3′-α-L-Magnolia sirindhorniae [53], magnoloside A (289), magnoloside M (294), magnoloside D (295), manglieside A (296) phân lập từ loài Magnolia utilis [54].

3,4-Dihydroxyphenethyl O-α-L-rhamnopyranosyl-

(1→2)-[α- L-rhamnopyranosyl-(1→3)]-β-D-glucopyranoside (277)

Hình 1.7 Các hợp chất phenyl ethanoid phân lập từ chi

Magnolia 1.3.5 Hoạt tính và ứng dụng của các loài thuộc chi Mộc lan

Qua tra cứu tài liệu cho thấy các loài thuộc chi Magnolia (họ Magnoliaceae)

ngoài ứng dụng trong công nghiệp nước hoa, hương liệu, còn có tiềm năng quantrọng trong ngành dược phẩm, y học hoặc nông nghiệp

1.3.5.1 Hoạt tính chống ung thư

Linalool (25), một monoterpene được phân lập từ nhiều loài Magnolia có

hoạt tính chống ung thư Linalool (25) ở nồng độ 20, 40 và 80 µM gây ra sự ngắt

quãng chu kỳ tế bào phụ G1 và do đó, ức chế quá trình tổng hợp DNA của tế bàoung thư tiền liệt tuyến (DU145), dòng tế bào ung thư bạch cầu tủy (U937) [55]

Liriodenine (94) có tác dụng ngăn chặn chu kỳ phát triển của tế bào G1 và ức chế

quá trình tổng hợp DNA ở các dòng tế bào HepG2 và SK-Hep-1, ức chế sự phát

triển của các tế bào A375.S2 trong khối u ác tính ở người [15] Liriodenine (94) có

hoạt tính gây độc tế bào đối với các các dòng tế bào KB, A-549, HCT-8, P-388 vàL-1210 với IC50 lần lượt là 3.6, 2.6, 2.5, 2.1 và 8.5 µM [56] Thử nghiệm in vitro

cũng cho thấy liriodenine (94) có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào CAOV-3

với giá trị IC50 = 37.3 ± 1.06 µM sau 24 giờ tiếp xúc, do đó liriodenine (94) sẽ là

hợp chất tiềm năng cho việc nghiên cứu phát triển thuốc chống ung thư buồng trứng

[57] Thử nghiệm cả in vitro và in vivo đều cho thấy các neolignan magnolol (182),

honokiol (184) có khả năng ức chế sự phát triển của một số dòng tế bào ung thư như COLO-205, Hep-G2 [18, 58] Magnolol (182) và honokiol (184) còn có khả năng

tăng cường sự biệt hóa tế bào HL-60 với liều lượng 10 - 30 µM [59]

1.3.5.2 Hoạt tính kháng khuẩn

Sabinene (331) và terpinen-4-ol (332) là thành phần chính trong tinh dầu loài

M foveolata Mer ex Hai hợp chất này đều có hoạt tính kháng khuẩn mạnh đối với chủng vi khuẩn Salmonella enteria, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aures và Bacillus cereus Tinh dầu hoa M figo chứa 14 chất béo và 16 terpenoid cũng có hoạt tính kháng khuẩn tốt đối với Bacillus sabtills, Escherichia coli và Mucor racemosus với tốc độ ức chế tương ứng là 70,36% ; 60,24% và 65,52% [18].

Magnolol (182), honokiol (184) và 3.5'-diallyl-2'-hydroxy-4-methoxybiphenyl (333)

được phân lập từ Magnolia grandiflora L thể hiện hoạt tính chống lại nhóm vi

khuẩn Gram dương, khuẩn axit nhanh (acid-fast bacteria) và chống nấm [60] Mặc

dù ít mạnh hơn chlorhexidine nhưng magnolol (182) và honokiol (184) đều có khả

năng chống lại nhiều loại vi sinh vật như Porphyromonas gingivalis, Prevotella continia, Actinobacillus Actinomycetemcomitans, Capnocytophaga gingivalis, Veillonella disper, Micrococcus luteus và Bacillus subtilis [61].

Theo Trần Minh Hợi, Trần Huy Thái và Casanova, tinh dầu loài Giổi lá láng

(Michelia foveolata) ở Việt Nam có hoạt tính kháng lại các dòng vi khuẩn Salmonella entenrica (MIC< 2µg/ml), Staphylococus aureus (MIC= 3µg/ml) và Bacillus cereus (MIC= 4µg/ml) [35].

1.3.5.3 Hoạt tính chống viêm và chống oxy hóa

Magnolol (182) và honokiol (184) là hai thành phần phenol chính của loài

Magnolia được sử dụng làm thuốc trong y học dân gian [62] Hàm lượng magnolol

(182) (I) của vỏ cây khô các loài Magnolia thường nằm trong khoảng 2 - 10%, trong

khi honokiol (184) ở chỉ ở mức 1 - 5% Honokiol (184) hoạt động như một chất ức

chế có hiệu quả bảo vệ tổn thương do thiếu máu cục bộ bằng cách điều chỉnh các hệthống enzyme liên quan đến quá trình sản xuất hoặc chuyển hóa các loại phản ứngoxy hóa như NADPH oxydase, myeloperoxidase, cyclooxygenase và GSH

peroxidase trong bạch cầu trung tính [63, 64] Magnolol (182) có khả năng ức chế

peroxid hóa lipid ở ty thể chuột mạnh gấp 1.000 lần so với α-tocopherol [65] Các

hợp chất aschantin (143), demethoxyaschantin (144), fargesin (146), magnolin (148), pinoresinol dimethyl ether (151) và liroresinol-B (152) phân lập từ nụ hoa

của loài M biondii và một số loài khác như M stellata Maxim., M fargesii, M kobus, M pterocarpa, M officinalis Rehd.et Wils., M saulangiana có hoạt tính

chống lại hoạt động của tiểu cầu trong các yếu tố sinh học liên kết với thụ thể PAF[3H], do đó có tiềm năng sử dụng trong điều trị viêm, bệnh diovasular và phổi [66-72]

Năm 2020, Van-Tuan Vu và cộng sự cũng đã phân lập được 3 neolignan mới

là các trimetric obovatol từ loài Magnolia officinalis var biloba có hoạt tính ức chế

quá trình tạo NO trong tế bào RAW264.7 với IC50 8.01µM (houpulignan A (205)), 20.21 µM (houpulignan B (206)) và 4.05 µM (houpulignan C (207)) [52].

1.4 Tổng quan về loài Mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri)

Mỡ Phú Thọ có tên khoa học là Magnolia chevalieri (Dandy) V S Kumar [tên đồng nghĩa: Magnolia phuthoensis (Dandy ex Gagnep.) V.S Kumar, Manglietia chevalieri Dandy, Manglietia phuthoensis Dandy ex Gagnep] Mỡ Phú

Thọ là loài thân gỗ lớn, chiều cao lên tới 25 - 30 m, đường kính có thể đạt 50 - 60

cm Thân cây đơn trục, một ngọn chính, lúc non có hình tháp Cành nhỏ mọc quanhthân Lá đơn mọc cách, phiến lá hình trái xoan dài, to 17 x 6 cm, đầu tà, đáy nhọn,không lông, gân nổi rõ ở cả hai mặt, cuống lá mảnh, dài 2 cm Hoa lưỡng tính, to,màu trắng phớt vàng mọc đơn độc ở đầu cành, cánh hoa cao 4.5 cm; tiểu nhụynhiều, ra hoa vào tháng 4 - 5 Quả kép hình trụ, chín vào tháng 7 - 9 Hạt có lớp vỏgiả màu đỏ, lớp trong màu đen nhẵn bóng, có mùi thơm [73]

Mỡ Phú Thọ cũng như một số loài khác thuộc chi Magnolia, là một trong

những loài có hoa lâu đời nhất trên thế giới Phân bố ở nhiều nơi như châu Á, châu

Âu, Bắc Mỹ Khu vực Nam Á loài này phân bố ở Việt Nam, Lào và Nam Trung

Quốc [1] Ở Việt Nam, Magnolia chevalieri phân bố ở các tỉnh Phú Thọ, Lào Cai,

Vĩnh Phúc, Hà Nội, Quảng Ninh, Tuyên Quang và Thanh Hóa, Hà Tĩnh, QuảngBình [74].

Hình 1.8 Loài mỡ Phú Thọ (Magnolia chevalieri) [73].

Alo: β-D-allopyranose, Api: β-D-apiofuranose, Glc: β-D-glucopyranose

Hình 1.9 Cấu trúc các hợp chất phân lập được từ lá loài mỡ Phú Thọ.

Gỗ của Magnolia chevalieri được sử dụng làm vật liệu xây dựng, các sản

phẩm gia dụng, trang trí nội thất và các sản phẩm thủ công Trong y học cổ truyền

Việt Nam, Magnolia chevalieri được sử dụng làm thuốc chống viêm [3] Trong danh mục sách đỏ của các loài thuộc họ Magnoliaceae năm 2016 thì Magnolia chevalieri (Dandy) V.S Kumar được xếp vào loài thiếu dữ liệu để đánh giá [2] Tuy

nhiên, cho đến nay mới chỉ có một công trình duy nhất của Phan Văn Kiệm và cộng

sự công bố về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài này Trong đó, hai

phenyl glycoside: manglieside A (335) và B (336), bốn lignan: manglieside D (337), manglieside E (338), 3-methoxy magnolol (339), obovatol (197) và một megastiman: manglieside C (340) đã được phân lập (Hình 1.9) Kết quả thử hoạt tính sinh học cho thấy hợp chất manglieside B (336) và manglieside E (338) có khả

năng làm tăng sự phát triển của tế bào xương MC3T3-E1 một cách đáng kể [75]

1.5 Tổng quan về loài Giổi đá (Magnolia insignis)

Giổi đá có tên khoa học là Magnolia insignis (Tên đồng nghĩa : Manglietia insignis, Manglietia yunnanensis) là một loài thuộc chi Magnolia, họ Magnoliaceae.

Mọc trong rừng cây lá rộng, ở độ cao 900 - 2000 m Ra hoa vào tháng 5 - 6, quảchín tháng 9 - 10 Gỗ tốt, dùng trong xây dựng và đóng đồ mộc Trên thế giới, loàigiổi đá được tìm thấy ở Ấn Độ, Nepal, Myanmar, Trung Quốc và Thái Lan Ở ViệtNam, loài này phân bố ở các tỉnh Hà Giang, Tuyên Quang, Phú Thọ, Thanh Hóa,Nghệ An, Lâm Đồng [1] [76] Ở phạm vi toàn cầu, loài này được xếp ở thứ hạng ít

lo ngại (LC) [2] Tuy nhiên, đây là một trong mười hai loài Magnolia được liệt kê

có nguy cơ tuyệt chủng (EN) tại Việt Nam [76]

Về thành phần hóa học, đã có hơn 20 hợp chất được phân lập từ loài

Magnolia insignis, bao gồm: hai sesquitepenoid, maninsigins C (341) và D (342);

một alkaloid, magnocurarine (125); năm neolignan, magnolol (182), manneoinsigins A (343), manneoinsigins B (344), maninsigins A (345) và

maninsigins B (346); mười bốn lignan, scaphopetalone (347), mesosecoisolariciresinol (348), lariciresinol (349) và evafolin B (350), mognolol (351), randaiol (232), (+)-balanophonin (352), ficusal (353), syringaresinol (156),

isopterocarpolone (354), (+)-5,5′-dimethoxyl ariciresinol (355),

(1R,2R,5R,6S)-6-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo [3,3,0] octan-2-ol (356),

(1R,2R,5R,6S)-6-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo [3,3,0]

octan-2-ol (357) và one (358) (Hình 1.10) [77, 78, 79].

2-(3′,5′-dimethoxy-4′-hydroxyphenyl)-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octan-6-Trong đó, hợp chất maninsigins A (345) thể hiện khả năng chống lại FXR do

CDCA gây ra với IC50 bằng 55.6 µM Caphopetalone (347) có hoạt tính gây độc tế

bào trên dòng tế bào HL-60 ở người với IC50 là 23.5 µM [81] (+)-balanophonin

(353) thể hiện hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào HL-60, SMMC-7721,

MCF-7 và SW-480 với IC50 lần lượt là 13.4, 39.4, 19.2 và 19.4 µM Maninsigins B

(346) gây độc tế bào trên dòng HL-60 và MCF-7 với IC50 tương ứng 24.3 và 25.4

µM Mognolol (351) có tác dụng kích thích phát triển tế bào PC12 với sự có mặt

của các yếu tố phát triển thần kinh (NGF 5 ng/mL) ở nồng độ 10 µM Ở Việt Nam,chưa có công bố nào về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của loài

Giổi đá Vì vậy, việc nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài

Giổi đá (Magnolia insignis) ở Việt Nam là cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn, nhằm

tìm ra các hợp chất có hoạt tính cao, định hướng ứng dụng trong y học và dượcphẩm [79]

Hình 1.10 Các hợp chất phân lập được từ loài Magnolia insignis.