TÓM tắt NGHIÊN cứu THÀNH PHẦN hóa học của 1 số cây THUỘC họ NA và KHẢO sát TÍNH độc tế bào ,HOẠT TÍNH CHỐNG sốt rét của 1 số TÍNH CHẤT PHÂN lập dược

Vì vậy chúng tôi chọn đề tài: ''Nghiên cứu thành phần hoá học của một số cây thuộc họ Na Annonaceae và khảo sát hoạt tính gây độc tế bào, hoạt tính chống sốt rét của một số chất phân l

Trường Đại học Vinh

Người hướng dẫn khoa học: 1, PGS.TS Nguyễn Văn Hùng

2, PGS.TS Lê Văn Hạc

Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Quyết Chiến

Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Hải Nam

Phản biện 3: PGS.TS Phan Minh Giang

Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp trường họp tại Trường Đại học Vinh vào hồi giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Quốc gia

- Trung tâm thông tin Nguyễn Thúc Hào – Trường Đại học Vinh

ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay môi trường sống bị ô nhiễm nghiêm trọng, ngày càng có nhiều bệnh nguy hiểm như bệnh ung thư, HIV Nhiều bệnh có thể gây nên đại dịch cho nhân loại như dịch cúm H5N1, H1N1 Ngoài ra, vấn đề kháng thuốc của các loại virus cũng đang là một thách thức lớn với con người Để phòng ngừa và chữa trị các loại bệnh nguy hiểm này, loài người luôn cần những biệt dược mới có khản năng điều trị hiệu quả và tránh được sự kháng thuốc Hiện nay có khoảng 60% các loại thuốc có nguồn gốc từ các hợp chất thiên nhiên Vì vậy, hóa học các hợp chất thiên nhiên nói chung và đặc biệt

là hóa học các hợp chất có hoạt tính sinh học nói riêng được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học Tiếp tục theo đuổi hướng nghiên cứu trên, trong khuôn khổ dự án hợp tác quốc tế Pháp-Việt: "Nghiên cứu hoá thực vật của thảm thực vật Việt Nam", chúng tôi đã thử hoạt tính sinh học dịch chiết của một số loài họ Na Kết quả cho thấy, dịch chiết EtOAc của lá cây Giác đế

miên (Goniothalamus tamirensis Pierre), ức chế 67,5 % dòng tế bào ung thư

KB ở nồng độ 1 g/ml Dịch chiết EtOAc của quả cây Lãnh công lông mượt

(Fissistigma villosissimum Merr) thể hiện hoạt tính chống sốt rét trên ký sinh trùng Plasmodium facilparum (ức chế 58,3 % ở nồng độ 5 g/ml)

Vì vậy chúng tôi chọn đề tài: ''Nghiên cứu thành phần hoá học của

một số cây thuộc họ Na (Annonaceae) và khảo sát hoạt tính gây độc tế

bào, hoạt tính chống sốt rét của một số chất phân lập được''

2 Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu lá cây Giác đế miên (Goniothalamus tamirensis Pierre) và quả cây Lãnh công lông mượt (Fissistigma villossimum Merr)

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Thu mẫu cây, xử lý, bảo quản và định danh đối tượng nghiên cứu

- Ngâm, chiết các mẫu thực vật để thu được các cao tương ứng

- Phân lập được các chất sạch từ các cao thu được

- Xác định công thức hoá học các hợp chất tách được

- Thử hoạt tính sinh học của dịch chiết, một số chất phân lập được

4 Phương pháp nghiên cứu

- Các phương pháp chiết với các dung môi hữu cơ để thu được các cao

- Các phương pháp sắc ký, kết tinh, để tách được các chất sạch

- Các phương pháp phổ chứng minh công thức cấu tạo của các hợp chất sạch tách được từ các đối tượng nghiên cứu

- Các phương pháp thử hoạt tính gây độc tế bào, chống sốt rét

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn, đóng góp mới của luận án

Luận án đã phân lập và xác định được 44 hợp chất có trong hai đối tượng nghiên cứu, trong đó có 5 chất mới và một chất lần đầu tiên phân lập được trong tự nhiên

- Đây là lần đầu tiên lá cây Giác đế miên (Goniothalamus tamirensis

Pierre) ở Quỳ châu - Nghệ An được nghiên cứu thành phần hoá học và phân lập được 29 hợp chất, bao gồm 12 ancaloit, 1 amino axit, 6 hợp chất styryllacton và 10 hợp chất khác

- Trong số 29 hợp chất đã phân lập được từ lá cây Giác đế miên có một

ancaloit là hợp chất mới có tên là

7β,11-dihydroxy-1,2,10-trimetoxy-noraporphin, một amino axit mới là: axit phenyl-6-heptenoic và một chất lần đầu phân lập được trong tự nhiên 3,5- demetoxypiperolide

3-amino-4,5-dihydroxy-7 Đây là lần đầu tiên quả cây Lãnh công lông mượt (Fissistigma villossimum Merr) ở Quỳ châu -Nghệ An được nghiên cứu thành phần hoá

học và phân lập được 15 hợp chất

- Trong số 15 hợp chất đã phân lập được từ quả cây Lãnh công lông

mượt có 3 hợp chất mới có tên là: 1-oxo-4α,7α,11-eudesmanetriol;

1β,4α,7α,11-eudesmanetetraol và 4-O-(1,3-dihydroxyprop

2-yl)-2-metyl-1,2,3,4- tetrahydroxybutan

- Đã thử hoạt tính sinh học dịch chiết và một số chất được cho thấy hợp chất N-nornuciferine và chất goniothalamin có hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào KB

6 Bố cục luận án

Luận án gồm 138 trang trong đó có 8 bảng, 77 hình, 7 sơ đồ

Luận án bao gồm các phần sau:

Đặt vấn đề (4 trang)

Chương 1: Tổng quan (24 trang)

Chương 2: Phương pháp nghiên cứu (4 trang)

Chương 3: Thực nghiệm (31 trang)

Chương 4: Kết quả và thảo luận (57 trang)

Kết luận: (2 trang)

Danh mục các công trình liên quan luận án (1trang)

Tài liệu tham khảo, đã sử dụng 108 tài liệu liên quan (14 trang)

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Phần thứ nhất

Trình bày về thực vật họ Na, chi Giác đế và chi Lãnh công, cây Giác đế miên (Goniothalamus tamirensis Pierre), cây Lãnh công lông mượt (Fissistigma villosissimum Merr) và ứng dụng của chúng trong Y học

Cây Giác đế miên Cây Lãnh công lông mượt

1.2 Phần thứ hai

Trình bày các nghiên cứu về hoá thực vật chi Giác đế và chi Lãnh công

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Phần thứ nhất: Trình bày các phương pháp phân lập các hợp chất từ các

đối tượng nghiên cứu

2.2 Phần thứ hai: Trình bày các phương pháp xách định công thức phân tử

của các chất như phương pháp phổ khác nhau như: Phương pháp phổ hồng ngoại (FT-IR), Khối phổ va chạm (EI-MS), các phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều, hai chiều, Khối phổ phân giải cao (HRMS) và các phương pháp thử hoạt tính sinh học các chất phân lập được Phép thử gây độc tế bào được tiến hành trên dòng ung thư biểu mô KB Hoạt tính chống sốt rét được thử

với dòng ký sinh trùng sốt rét Plasmodium falciparum

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 3.1 Phần thứ nhất: Quy trình tách các cao và tách các chất sạch

Mẫu lá cây Giác đế miên được xử lý theo sơ đồ sau:

Mau (10 kg) Etylaxetat/4% dd NH3 (3x50l)

KH: GDM3

(GDM1; 54 g)

2 Etylaxetat (3x5l)

Cao EtOAc KH: GDM2

(GDM2; 43 g) (GDM3; 4,3 g)

Sơ đồ 3.2: Phân lập cặn GDM3 của lá cây Giác đế miên

Sơ đồ 3.3: Phân lập cặn GDM2 của lá cây Giác đế miên

Sơ đồ 3.4: phân lập cặn GDM1 của lá cây Giác đế miên

Mẫu quả cây Lãnh công lông mượt được xử lý theo sơ đồ sau:

MAU (150g)

4 (l) MeOH Mau1

FV (10,5 g)

5 (l) CH2Cl2

MFV (4,6 g)

Cao

CH2Cl2

Cao MeOH

Sơ đồ 3.5 Chiết quả Lãnh công lông mượt trong các dung môi

Sơ đồ 3.7 Phân lập cặn MeOH quả cây Lãnh công lông mượt

3.2 Phần thứ hai: Nêu các số liệu về phổ của các chất tách được

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Các hợp chất phân lập được từ lá cây Giác đế miên

Từ lá cây Giác đế miên đã phân lập được 29 hợp chất Cấu trúc của các hợp chất được xác định bằng các phương pháp phổ như sau:

Hợp chất GT1: có phổ hồng ngoại có đỉnh hấp thụ đặc trưng của

nhóm chức hydroxyl, max 3458 cm-1 Phổ khối HR-ESI-MS cho pic ion

phân tử proton hoá ở m/z 344,14979 [M+H]+tương ứng với công thức phân

tử của GT1 là C19H21NO5 Trên phổ 1H-NMR ở vùng trường thấp, có tín hiệu của 3 proton vòng thơm, trong đó có tín hiệu của 1 singlet ở H 6,95 (1H, s, H-3), 2 tín hiệu doublet ở H 7,08 (1H, d, J = 8,5 Hz, H-9) và 7,24 (1H, d, J = 8,5 Hz, H-8), đồng thời có 3 nhóm metoxy ở H 3,70 (3H, s, OCH3), 3,90 (3H, s, OCH3) và 3,92 (3H, s, OCH3) Phổ 13C-NMR và DEPT cho tín hiệu của 19 nguyên tử cacbon tương ứng với 3 nhóm metoxy, 2 nhóm metylen, 3 nhóm metin sp2, 1 nhóm metin sp3, 1 nhómhydroxymetin

và 9 cacbon bậc 4 Phổ tương tác 2 chiều đồng hạt nhân 1H-1H COSY cho thấy tương tác giữa các proton thuộc nhóm CH2-4 (H 2,90 và 3,19) với

CH2-5 (H 3,06 và 3,49), tương tác giữa H-7 (H 4,42) với H-6a (H 3,67) và tương tác của proton H-8 (H 7,24) với H-9 (H 7,08) Từ các dữ liệu thu

được từ phổ NMR cho phép giả thiết hợp chất GT1 có chứa 2 vòng benzen

thế (vòng A và D) Trên phổ HMBC, cho thấy tương tác giữa H-3 (H 6,95) với cacbon C-4 (C 28,2) và CH2-4 (H 2,90 và 3,19) với C-3a (C 131,1), chứng tỏ CH2-4 liên kết với vòng A Độ chuyển dịch hóa học của CH2-5 và CH-6a cho phép kết luận các nhóm này liên kết với nguyên tử nitơ Ngoài

ra, tương tác HMBC của H-6a (H 3,67) với C-5 (C 42,4) và C-1b (C124,3) cho thấy liên kết giữa CH-6a với vòng A tại vị trí C-1b và với nhóm

CH2-5 thông qua nguyên tử nitơ tạo thành vòng B Tương tự, nhóm CH-7 có

độ chuyển dịch hóa học đặc trưng của nhóm metin gắn kết với nguyên tử oxy được xác định liên kết với vòng D nhờ sự xuất hiện tương tác giữa H-7 (H 4,42) và C-7a (C 133,7) trên phổ HMBC Mặt khác, hai nhóm metoxy cộng hưởng ở H (3,70 và 3,93) được xác định liên kết tương ứng với C-1 và C-2 của vòng A thông qua tương tác giữa chúng trên phổ HMBC và tương tác giữa nhóm metoxy ở H 3,93 với H-3 (H 6,95) trên phổ NOESY Đồng thời, tương tác HMBC giữa C-10 (C 150,9) với nhóm metoxy ở H 3,91 cho thấy nhóm metoxy này liên kết với vòng D tại vị trí C-10 Điều này cũng được khẳng định nhờ sự xuất hiện tương tác không gian giữa H-9 (H 7,08)

và nhóm metoxy ở H 3,91 Phân tích chi tiết phổ 2D-NMR và đối chiếu với

công thức phân tử cho phép xác định công thức phẳng của hợp chất GT1 Cấu hình tương đối của hợp chất GT1 được xác định nhờ phân tích hằng số

tương tác proton và phổ NOESY Trên phổ 1H-NMR, proton H-7 xuất hiện

dưới dạng doublet với hằng số tương tác anti J = 11,5 Hz, cho thấy mối tương quan trans-diaxial giữa H-7 và H-6a Một số tài liệu đã công bố về

các hợp chất aporphines có nhóm hydroxyl ở vị trí C-7, phù hợp với chất

GT1 Ngoài ra, trên phổ NOESY cũng thấy sự tương tác của H-6a với Hax

-5, điều này cho thấy H-6a chiếm vị trí axial trên cả hai vòng B và C Cấu

hình tuyệt đối của hợp chất GT1 được xác định bằng phương pháp Mosher

Áp dụng theo mô hình đã được công bố cho phép xác định cấu hình R cho

cacbon bất đối C-6a Dựa vào cấu hình tương đối đã xác định trên đây, cấu

hình S được gắn cho C-7 Như vậy hợp chất GT1 là 7

β,11-dihydroxy-1,2,10-trimetoxy-noraporphin Đây là hợp chất ancaloit mới và được đặt

tên là gonitamine

1a 1b1

C

NH MeO

MeO HO MeO

cm-1 Phổ khối negative HR-ESI-MS cho pic ion phân tử proton hoá ở m/z

250,10789 [M-H]-, cho phép xác định công thức phân tử C13H17NO4 cho

hợp chất GT2 Trên phổ 1H-NMR tại vùng trường thấp, có sự xuất hiện các tín hiệu của năm proton vòng thơm ở H 7,26 (H-4), 7,34 (H-3 + H-5) và 7,46 (H2 + H-6) Ngoài ra, tín hiệu của hai proton olefin ở H 6,42 (H-6’) và 6,74 (H-7’) dưới dạng doublet cũng được ghi nhận Mặt khác ở vùng aliphatic, tín hiệu của năm proton được quan sát thấy Phổ 13C-NMR và

DEPT của chất GT2 cho tín hiệu của 13 nguyên tử cacbon, trong đó có 1

cacbonyl ở (C 177,6, C-1’), 1 nhóm metylen ở (C 37,2, C-2’), 1 cacbon sp2bậc 4 ở (C 138,0, C-1), 5 nhóm metin vòng thơm, 2 nguyên tử cacbon olefin và 3 nhóm metin sp3 Phân tích phổ COSY của hợp chất GT2 cho

thấy sự có mặt của nhóm phenyl được xác định nhờ chuỗi tương tác lần lượt của các proton H-2 + H-6 (H 7,46), H-3 + H-5 (H 7,34) và H-4 (H 7,26) Đồng thời chuỗi tương tác xuất phát từ CH2-2’ (H 2,56 và 2,63) đến H-7’ (H 6,74), thông qua các proton H-3’ (H 3,66), H-4’ (H 3,73), H-5’ (H4,44) và H-6’ (H 6,42) cũng được ghi nhận Phổ HMBC cho thấy tương tác của H-7’ với C-2 (C 127,6) và C-6 (C 127,6), H-6’ với C-1 (C 138,0) Điều này cho thấy nhóm phenyl liên kết với C-7’ Hơn nữa, tương tác

HMBC của nhóm cacbonyl C-1’ (C 177,6) với proton H-3’ (H 7,46) cho phép xác định nhóm cacboxylic ở vị trí cuối mạch Độ chuyển dịch hóa học của CH-4’ và CH-5’ cho thấy chúng liên kết với nguyên tử oxy trong khi độ chuyển dịch hóa của nhóm CH-3’ đặc trưng cho nhóm liên kết với nguyên

tử Nitơ Ngoài ra, hằng số tương tác giữa H-6’ và H-7’ (J = 16,0 Hz) xác định cấu hình trans giữa C-6’ và C-7’ Kết hợp với công thức phân tử thu

được từ phổ HR-ESI-MS, hợp chất GT2 được xác định là axit

3-amino-4,5-dihydroxy-7-phenyl-6-heptenoic Hợp chất này được phân lập lần đầu tiên

và được đặt tên là axit gonitamic

6' 5' 4'

3' 2'

6 5

có đỉnh hấp thụ đặc trưng của nhóm chức cacbonyl νmax 1746, 1630 cm-1 Phổ

khối HR-ESI-MS cho pic ion phân tử proton hoá ở m/z 197,06021 [M+H]+, tương ứng với công thức phân tử C13H10O2 Từ công thức phân tử này, bảy

nối đôi tương đương đã được xác định cho hợp chất GT3 Tại vùng trường

thấp trên phổ 1H-NMR, tín hiệu của mười proton được quan sát thấy, trong

đó có 5 proton vòng thơm ở H 7,32 (t, J = 7,5 Hz, H-4’), 7,49 (d, J = 7,5 Hz, H-2’ + H-6’), 7,36 (t, J = 7,5 Hz, H-3’ + H-5’) và 5 proton olefinic ở H 6,00

(d, J = 11,5 Hz, H-6), 6,19 (d, J = 5,5 Hz, H-3), 6,82 (d, J = 16,0 Hz, H-8), 7,30 dd (J = 11,5 và 16,0 Hz, H-7), và 7,41 (d, J = 5,5 Hz, H-4) Phổ 13C-

NMR và DEPT của chất GT3 cho tín hiệu của 13 nguyên tử cacbon, trong đó

có 1 cacbonyl ở (C 169,5, C-2), 2 cacbon sp2 bậc 4 và 10 nhóm metin sp2 Trên phổ COSY, sự có mặt của 3 chuỗi tương tác được xác định bao gồm: H-

3-H-4, H-6-H-7-H-8 và H2’ + H-6’-H-3’ + H-5’-H4’ Các dữ kiện phân tích này cho thấy sự có mặt của một nhóm phenyl, ba nối đôi và một nhóm cacboxylic Phổ HMBC cho thấy tương tác xa giữa H-8 (H 6,82) với C-2’ và C-6’ (C 127,2), chứng tỏ nhóm phenyl được liên kết với C-8 tại vị trí C-1’ Đồng thời, cacbon bậc 4 C-5 (C 149,0) cho tương tác với H-7 (H 7,30) Điều này cho phép khẳng định liên kết giữa C-5 và C-6 Độ chuyển dịch hóa học 13C của C-5 cho thấy cacbon này được liên kết với nguyên tử oxy Mặt khác, H-4 (H 7,41) cho tương tác HMBC với C-6 (C 115,1) và cacbon cacboxylic C-2 (C 169,5) Dữ liệu này cho thấy C-5 liên kết với C-4 và nhóm cacboxylic liên kết với C-3 Đối chiếu với bảy nối đôi tương đương thu

được trên đây cho phép xác định sự có mặt của vòng lacton Cấu hình trans giữa C-7 và C-8 được xác định từ hằng số tương tác mạnh giữa chúng (J =

16,0 Hz) Phân tích chi tiết phổ 2D-NMR cho phép xác định hợp chất GT3 là

3,5-demetoxypiperolide Hợp chất này đã được tổng hợp trước đây và đây là

lần đầu tiên hợp chất này được phân lập từ tự nhiên

6'

6 5

4 34' 2'

3'

Hình 4.3 Cấu trúc của hợp chất GT3

4.2 Các hợp chất phân lập được từ quả cây Lãnh công lông mượt

Từ quả cây Lãnh công lông mượt đã phân lập được 15 hợp chất Cấu trúc của các hợp chất phân lập được xác định bằng các phương pháp phổ như trình bày sau:

Hợp chất FV1: được phân lập dưới dạng chất vô định hình, tan tốt

trong dung môi CHCl3 và có độ quay cực [α]28D -53,2 (c, 1,0, CHCl3) Trên phổ 1H-NMR cho thấy sự có mặt của 4 nhóm metyl singlet ở H 1,27 (H-13), 1,25 (CH3-12), 1,31 (CH3-15) và 1,08 (CH3-14) Phổ 13C-NMR và DEPT cho

tín hiệu của 15 nguyên tử cacbon trong đó có 1 cacbon lai hoá sp2 và 14 cacbon lai hoá sp3 tương ứng với 4 nhóm metyl, 5 nhóm metylen, 1 nhóm metin và 5 cacbon bậc bốn trong đó có 1 cacbon của nhóm cacbonyl Độ chuyển dịch hóa học của cacbon C-4 (C 70,8), C-7 (C 75,4) và C-11 (C 75,6), đặc trưng cho nguyên tử cacbon liên kết với oxy Từ các quan sát này

cho phép giả thiết FV1 là một sesquiterpen Trên phổ 1H-1H COSY cho thấy

sự có mặt của 3 chuỗi tương tác: CH2-2 (H 2,42, 2,60) và CH2-3 (H 1,89, 2,05), giữa H-5 (H 2,19) và CH2-6 (H 1,69, 1,89) và tương tác của CH2-8 (H 1,59 và 1,89) với CH2-9 (H 1,68 và 1,74) Phân tích phổ HMBC cho

phép gắn kết các mảnh phân tử của FV1 Theo đó, cacbon bậc bốn C-7 (C

75,4) cho tương tác HMBC với CH2-6 và CH2-8 cho thấy liên kết giữa C-7 với cả 2 cacbon C-6 và C-8 Mặt khác C-10 (C 45,9) tương tác với H-5, CH2-

6 và CH2-8 Ngoài ra, proton của CH3-14 (H 1,08) cho tương tác với C-5 (C

46,9), C-9 (C 30,9) và C-10 Phân tích này cho thấy C-10 liên kết trực tiếp với C-5 và C-9 hình thành vòng A, đồng thời nhóm metyl CH3-14 liên kết với C-10 Trên phổ HMBC, tương tác của C-4 (C 70,8) với H-5, CH2-3 và

CH3-15 cũng được ghi nhận, cho thấy liên kết trực tiếp giữa C-4 với C-3 và C-15 Tương tác HMBC của nhóm keton C-1 (C 215,2) với proton của CH2-

2, CH2-3 và CH3-14 cho phép xác định C-1 được kết nối với C-2 và với C-10 của vòng A Các phân tích trên đây cho thấy sự có mặt của hệ vòng bicyclic

trong phân tử FV1 Cuối cùng, tương tác HMBC của các proton của 2 nhóm

metyl CH3-12 (H 1,25) và CH3-13 (H 1,27) với 2 cacbon bậc 4 C-7 và C-11 cho phép xác định liên kết của C-11 với C-7 của vòng A Kết hợp với số khối

phân tử, công thức phẳng của FV1 được xác định Cấu hình tương đối của

FV1 được xác định nhờ phân tích hằng số tương tác proton và phổ NOESY

Proton H-5 xuất hiện dưới dạng 2 doublet trên phổ 1H-NMR với 2 hằng số

tương tác, một hằng số tương tác gauche (J = 2,5 Hz) và một hằng số tương