Khảo sát thành phần hóa học cao eter dầu hỏa vỏ trái sấu đỏ (sandoricum koeijape)

Trong y học dân gian, cây sấu đỏ Sandoricum koetjape được dùng trị tiêu chảy, kiết lỵ, ghẻ ngứa.. Để góp phần vào việc khảo sát thành phần hoá học cây cỏ Việt Nam, trong luận văn này ch

1 MỞ ĐẦU

Từ xưa con người đã biết sử dụng cây cỏ trong thiên nhiên để làm thuốc chữa bệnh Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, việc nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học nhằm tìm ra những hợp chất có khả năng chữa bệnh đang thu hút mối quan tâm lớn của các nhà hoá và y-sinh-dược học

Việt Nam nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa là nơi có thảm thực vật đa dạng

và phong phú, cung cấp nguồn nguyên liệu dồi dào cho ngành dược phẩm cũng như các công trình nghiên cứu khoa học

Trong y học dân gian, cây sấu đỏ (Sandoricum koetjape) được dùng trị tiêu chảy,

kiết lỵ, ghẻ ngứa Để góp phần vào việc khảo sát thành phần hoá học cây cỏ Việt Nam, trong luận văn này chúng tôi tiến hành khảo sát thành phần hoá học của vỏ trái cây sấu đỏ, thuộc họ Xoan (Meliaceae)

họ này là nguồn cung cấp dồi dào các limonoid

Các dammaran hiện diện khá phổ biến trong chi Dysoxylum Năm 1991 Aalbersberg và cộng sự cô lập từ cao eter dầu hỏa của trái cây Dysoxylum richii các

dammaran là ocotillon (1), cabraleon (2), acid shoreic (3), acid eichlerianic (4), metyl richenoat (5), acid richenoic (6), richenon (7) và richenol (8) Các thử nghiệm hoạt tính sinh học cho thấy 1–8 có khả năng ngăn cản sự phát triển của một số loài

20S,24-epoxy-trên lá cây họ cũng thu được các triterpen 1-3, 4, 8 và cô lập thêm được một

dammaran mới là acid

(20S,24S)-epoxy-4-hydroxy-3,4-seco-dammar-25(26)-en-3-oic (10) [4]

HOOC

O O

O (11)

O H

OH

HO

Vào năm 1994 từ vỏ cây ngâu Aglaia leucophylla, Benosman và cộng sự cũng cô lập được các dammaran 1, 2, 10, 11, 12 cùng với các seco-tirucallan là acid (24Z)- 3,4-secotirucalla-4(28),7,24-trien-3,6-dioic (13) và acid (24Z)-3,4-secotirucalla-

4(28),7,24-3-metyloat-6-oic (14) [6] Qua năm sau nhóm này cô lập thêm được một tirucallan mới là leucophylon (15) [7]

với hai hợp chất mới là acid dysoxylic A (19) và B (20) [8]

Năm 1999, Mohamad và cộng sự cô lập được từ vỏ cây D macranthum 12

tirucallan có cấu trúc (21-32) Trong các hợp chất trên, 23- 24 và 29-30 có độc tính đối với dòng tế bào ung thư KB [9]

Cùng chi Dysoxylum, năm 2000 Luo và cộng sự cô lập từ cao etanol của vỏ cây

D hainanense được sáu triterpen là 3,22S-dihydroxytirucalla-7,24-dien-23-on

(33), 22,23-epoxytirucalla-7-en-3,24,25-triol (34), dien (35), 23,26-dihydroxytirucalla-7,23-dien-3-on (36), 24,25–epoxy-3β,23-dihydroxy-7-tirucallen (37) và tirucalla-7,24-dien-3,23-diol (38) [10]

3,25-dihydroxytirucalla-7,23-HO

O OH

O

CH2OH H

Năm 2000, Hisham cùng cộng sự cô lập được hai triterpen mới là epoxy-21-etoxy-24S,25-dihydroxyapotirucall-7-en-3-on (39) và 24R-acetoxy- 3,25-dihydroxycycloartan (40) từ cao AcOEt của lá cây D malabaricum [11]

21R,23R-O

O

OH HO

Sandoricum là chi nhỏ nhất của họ Xoan (Meliaceae), chỉ gồm một loài duy nhất

là Sandoricum koetjape Merr (còn gọi là Sandoricum indicum Cav.), loài này ở

Việt Nam còn có tên là sấu đỏ, sấu chua hay sấu tía

Cây thân gỗ cao 20-30 m, có nhánh phủ lông mềm và ngắn, lá kép có lông nhung, dài 30 -60 cm Hoa nhỏ có màu vàng, xếp từng đôi thành chùm nhiều xim nhỏ Quả hạch có lông mềm, hình cầu, hơi gồ lên, có mũi nhọn, cứng ở đầu, đường kính 5 -6 cm, có vỏ quả trong nạc, có hạch cứng với 4 -5 ô Hạt dạng quả hạnh nhân, ra hoa tháng 1 và cho quả chín vào tháng 6

Hình 1 Hình lá và hoa của cây sấu đỏ (Sandoricum koetjape Merr.)

Cây phân bố từ Ấn Độ, Xri Lanca, Myanmar, Lào, Campuchia, Việt Nam đến quần đảo Malaysia, Philipin, Indonesia, Môluyc Ở nước ta cây mọc ở rừng, thường phân bố ở một số tỉnh phía nam

2.2.2 Công dụng

Ở Malaysia và Thái Lan, nước sắc của vỏ cây được dùng làm thuốc bổ cho phụ

nữ sau khi sinh và trị tiêu chảy Ở Indonesia, cây được dùng để chữa đau bụng Ở

Ấn Độ, rễ cây dùng trị tiêu chảy và kiết lỵ, lá sắc uống trị tiêu chảy, giã đắp ghẻ ngứa Ngoài ra, rễ cây giúp lợi trung tiện, giúp tiêu hóa và kháng sinh [12,13] 2.2.3 Các nghiên cứu hóa học trước đây

Các nghiên cứu hóa học trước đây cho thấy cây sấu đỏ chứa triterpen (trong thân cây và vỏ trái), limonoid (trong trái) và acid béo (trong dầu trái) Năm 1972, Sim và Lee cô lập được acid katonic hay acid 3-hydroxyolean-12-en-29-oic (41) từ lõi cây, khi khảo sát vỏ trái thu được một hydroxyacid triterpen là acid bryonolic (42)

và một cetoacid triterpen là acid bryononic (43) [14]

HOOC H

HO

HOOC

R1R

41 42 R= OH, R1 = H

43 R, R1 = O

Hình 2 Hình trái cây sấu đỏ (Sandoricum koetjape Merr.)

Đồng thời từ cao metanol của vỏ trái họ còn cô lập được một polyalcol là mesoinositol (44) và mucat dimetyl (45) [14]

OMe OH

OH

OH

OH

O MeO

O

OH OH

OH OH HO

O

OH

46 47

Năm 1992, Kaneda và cộng sự tìm thấy trong thân cây một số triterpen, trong đó

có acid koetjape (48) và acid 3-oxoolean-12-en-29-oic (49), hai acid này có độc tính

đối với dòng tế bào P-388 và có khả năng ngăn chặn hoạt động của virus Barr, là loài virus thúc đẩy sự phát triển của các khối u [17]

H

O HOOC

Các nghiên cứu của Sun và cộng sự vào năm 1999 còn cho thấy các hợp chất 41,

48, 49 và các dẫn xuất được bán tổng hợp từ ba chất trên có khả năng ức chế enzym DNA -polymeraz [19]

Năm 2001, Tanaka và cộng sự cô lập từ vỏ cây các hợp chất 41, 48-50 và bốn triterpen mới là acid sadorinic A (52), B (53), C (54) và acid 3-epikatonic (55) [20]

O

H

HOOC

R OH

O

H

HOOC

OH H

OH

52 R = OH 54

53 R = H

(55) H

H HOOC

Năm 2004 cũng nhóm nghiên cứu của Ismail đã khảo sát lá cây và cô lập thêm hai limonoid mới nữa là sandrapin D (59) và E (60) [22]

3 NGHIÊN CỨU

3.1 Giới thiệu chung

Trong đề tài này chúng tôi khảo sát thành phần hoá học của cao eter dầu hoả của

vỏ trái sấu đỏ (Sandoricum koetjape) thu hái ở tỉnh Bình Dương Trái sau khi hái về

bóc vỏ, bỏ hạt, phơi khô rồi xay nhỏ, trích kiệt mẫu (2.4 kg) bằng Soxhlet với eter dầu hoả rồi thu hồi dung môi được 150 g cao eter dầu hỏa Sắc ký cột cao này trên silica gel sử dụng hệ dung ly eter dầu hoả–acetat etyl với độ phân cực tăng dần thu được 13 phân đoạn (SIHF 1–13)

Trong luận văn này chúng tôi khảo sát phân đoạn 6, 8 và 10

3.2 Kết quả và biện luận

Thực hiện sắc kí cột các phân đoạn 6, 8 và 10 trên silica gel, RP-18 kết hợp với sắc kí cột lọc trên Sephadex LH-20, chúng tôi cô lập được 5 hợp chất Dựa vào sự phân tích phổ NMR, chúng tôi đã định danh được các hợp chất này là acid 3-oxo-olean-9(11),12-dien-30-oic (61, SIHF 6312), acid 3-oxo-olean-12-en-29-oic (49, SIHF 8443), acid 20-epibryonolic (62, SIHF10.21), piscidinol A (63, SIHF 10.3) và piscidinol B (64, SIHF 10.523)

COOH

H

OH OH

OH

HO

64

3.2.1 Acid 3-oxo-olean-9(11),12-dien-30-oic (61, SIHF 6312)

Acid 3-oxo-olean-9(11),12dien-30-oic (61, SIHF 6312) thu được dưới dạng bột

vô định hình không màu, đnc 258-259C Phổ UV (Phụ lục 1) cho một mũi hấp thu cực đại ở 282 nm cho thấy 61 có hệ nối đôi tiếp cách Phổ 1H NMR (Phụ lục 2) cho các tín hiệu cộng hưởng ứng với sự hiện diện của hai proton olefin [H 5.29 (2H,brs,

H-12 và H-13)], bảy nhóm metyl gắn vào carbon sp 3 tứ cấp [H 1.27 (3H, s, H3-27), 1.21 (3H, s, H3-29), 1.17 (3H, s, H3-26), 1.12 (3H, s, H3-23), 1.08 (3H, s, H3-24), 1.02 (3H, s, H3-25) và 0.88 (3H, s, H3-28)]

Phổ 13C NMR (Phụ lục 3) cho các mũi cộng hưởng ứng với 30 carbon trong đó

có một carbon carbonyl của ceton cô lập [C 217.1 (s, C-3)], một carbon carbonyl của acid carboxylic [C 180.6 (s, C-30)], bốn carbon olefin với hai carbon mang proton [C 152.6 (s, C-9), 146.5 (s, C-13), 121.4 (d, C-12) và 117.5 (d, C-11)] Phổ DETP90 và DEPT135 (Phụ lục 3) cho thấy sự hiện diện của bảy nhóm metyl, chín

nhóm metylen và bốn nhóm metin, vậy trong phân tử có sáu carbon sp 3 tứ cấp

Từ các số liệu phổ trên có thể dự đoán 61 có CTPT là C30H44O3 với độ bất bão hoà là 9 trong đó có một nhóm ceton, một nhóm carboxyl, hai nối đôi C=C vậy 61

là một triterpen năm vòng có khung oleanan

Phổ HSQC (Phụ lục 4) kết hợp với phổ HMBC (Phụ lục 5 và Bảng 1) cho thấy hai nhóm metyl tam cấp ở H 1.12 và 1.08 tương quan với nhau và cùng tương quan với carbon carbonyl ở C 217.7, một carbon tứ cấp (C 47.4) và carbon một tam cấp

61 O

22 13

15 17

(C 51.8), vậy hai nhóm metyl này gắn vào C-23 và C-24, nhóm ceton gắn vào C-3, carbon tứ cấp là C-4 và carbon tam cấp là C-5, từ các tương quan HMBC của H-5 (H 1.51) ta xác định được các vị trí C-6 (C 19.6), C-10 (C 38.2) và C-25 (C 25.2) Proton của nhóm metyl tam cấp H3-25 (H 1.27) cho tương quan với C-5, C-10, một nhóm metylen (C 42.7, t) và một carbon olefin hoàn toàn trí hoán (C 152.0), vậy hai carbon này lần lượt là C-1 và C-9 Proton olefin ở H 5.65 (C 117.5) cho tương quan với C-9 và C-10, vậy proton này gắn vào C-11; nghĩa là nối đôi carbon-carbon thứ nhất nằm ở C-9/C-11

Nhóm metyl tam cấp ở H 1.17 cho tương quan với C-9, hai carbon tứ cấp (C

43.0 và 40.5) và một nhóm metylen (C 31.3) nên nhóm metyl này là C-26 liên kết với C-8 và ba carbon trên là C-8, C-14 và C-7 Nhóm metyl tam cấp ở H 1.02 cho tương quan với C-8, C-14, một carbon olefin hoàn toàn trí hoán (C 146.5) và một nhóm metylen (C 25.7), vậy nhóm metyl tam cấp là C-27 nối với C-14 và hai carbon trên là C-13 và C-15, nối đôi thứ hai là một nối đôi tam hoán chứng tỏ nối đôi này nằm ở vị trí C-12/C-13

H-12 cho tương quan với C-11, C-13, C-14 và một carbon tam cấp (C 46.4) hẳn phải là C-18 Nhóm metyl tam cấp ở H 0.88 cho tương quan với C-18, một carbon

tứ cấp (C 31.7) và hai nhóm metylen (C 37.8 và 27.2), vậy đây là nhóm metyl ở

C-28 nối với C-17 (carbon tứ cấp) và hai carbon kia là C-16 và C-22

Nhóm metyl tam cấp cuối cùng (H 1.21, H3-29) cho tương quan với carbon carboxyl (C 180.6), một carbon tứ cấp (C 43.9) và hai nhóm metylen (C 38.3 và 31.1) Qua các tương quan trên ta xác định được carbon carboxyl là C-30, carbon tứ cấp là C-20 và hai carbon nhị cấp là C-19 và C-21 C-29 xuất hiện ở vùng từ trường thấp (C 28.47) chứng tỏ nhóm này ít bị che chắn và nằm ở vị trí , nghĩa là nhóm carboxyl nằm ở vị trí  Vậy hợp chất trên là acid 3-oxo-olean-9(11),12-dien-30-oic (61), chưa được tìm thấy trong cây sấu đỏ nhưng đã được cô lập trước đây từ cây

lõa châu (Maytenus undata, thuộc họ Chân danh Celastraceae) [23]

Các tương quan HMBC chính trong acid 3-oxo-olean-9(11),12-dien-30-oic (61) được trình bày trong Hình 1 Số liệu phổ 1H và 13C NMR và tương quan HMBC của

5 10

27 9

11 12

15

17 28

Bảng 1 Số liệu phổ 1H NMR, 13C NMR và tương quan HMBC của acid oxo-olean-9(11),12-dien-30-oic (61, SIHF 6312) trong CDCl3

3.2.2 Acid 3-oxo-olean-12-en-29-oic (49, SIHF 8b443)

49 O

H 26 HOOC

22 13

15 17

Acid 3-oxo-olean-12-en-29-oic (49, SIHF 8b443) thu được dưới dạng tinh thể hình kim màu trắng, điểm nóng chảy 253-255C, tan trong hệ dung môi cloroform-metanol, tan ít trong aceton

Phổ 1H-NMR (Phụ lục 6) cho các mũi cộng hưởng với sự hiện diện của một proton olefin [H 5.25 (1H, t, J= 3.5 Hz, H -12 )], bảy nhóm metyl tam cấp [H 1.24 (3H, s, H3-30), 1.15 ( 3H, s, H3-27), 1.10 ( 3H, s, H3-23), 1.07 (3H, s, H3-25), 1.06 (3H, s, H3-24), 1.02 (3H, s, H3-26) và 0.87 (3H, s, H3-28 )]

Phổ DEPT 90 và DEPT 135 (Phụ lục 7) cho thấy 49 có bốn nhóm metin, mười nhóm metylen và bảy nhóm metyl Phổ 13C NMR (Phụ lục 7) cho các mũi cộng hưởng ứng với 30 carbon trong đó có một carbon của nhóm ceton cô lập [C 217.9 (s, C-3)], một carbon của nhóm carboxyl [C 185.0 (s, C-29)], hai carbon của một nối đôi carbon-carbon tam hoán [C 144.0 (s, C-13) và 122.7 (d, C-12)]

Từ các số liệu trên có thể dự đoán 49 là một triterpen có CTPT C30H46O3 với độ bất bão hoà là 8 gồm một nối đôi C=C, một nhóm C=O, một nhóm -COOH và 5 vòng Các số liệu này cũng cho thấy 49 có cấu trúc tương tự 61 nhưng có ít hơn một nối đôi

Tương tự như trường hợp 61, các phân tích phổ HSQC (Phụ lục 8) và HMBC (Phụ lục 9 và Bảng 2) cho thấy 49 mang một nhóm ceton ở C-3 Các proton của nhóm metyl gắn vào C-10 (H 1.07, H3-25) cho tương quan với C-1, C-5, C-10 và một nhóm metin (C 46.8) hẳn phải là C-9 Vậy ở C-9/C-11 không có nối đôi

Tương quan giữa C-9 với proton olefin của nối đôi tam hoán (H 5.25) chứng tỏ nối đôi nằm ở vị trí C-12/C-13

Nhóm metyl gắn vào C-20 (C-30) xuất hiện ở vùng từ trường cao (C 19.1) chứng tỏ nhóm này bị che chắn và nằm ở vị trí , nghĩa là nhóm carboxyl nằm ở vị trí  Vậy hợp chất trên là acid 3-oxo-olean-12 en-29-oic (49), đã được tìm thấy trước đây từ thân cây sấu đỏ [17]

Các tương quan HMBC chính trong acid 3-oxo-olean-12 en-29-oic (49) được trình bày trong Hình 2 Số liệu phổ 1H và 13C NMR và tương quan HMBC của 49 được tóm tắt trong Bảng 2

5 10

27 9

12

13

17 28

Bảng 2 Số liệu phổ 1H, 13C NMR và tương quan HMBC của acid olean-12-en-29-oic (49, SIHF 8443) trong hỗn hợp CDCl3 và CD3OD (trị số

3.2.3 Acid 20-epibryonolic (62, SIHF10.21)

HO

COOH

H 1

3

24 23

25

9 11

22 13

15 17

Phổ DEPT90 và DEPT135 (Phụ lục 11) cho thấy hợp chất này có hai nhóm metin, mười một nhóm metylen và bảy nhóm metyl Phổ 13C-NMR (Phụ lục 11) cho các mũi cộng hưởng ứng với 30 carbon trong đó có một carbon carbonyl của acid carboxylic [C 182.3 (s, C-29)], hai carbon olefin của một nối đôi hoàn toàn trí hoán [C 134.25 (s, C-8) và 134.31 (d, C-9)] và một nhóm metin mang oxygen [C 79.0

(d, C-2)] Vậy trong phân tử có sáu carbon sp 3 tứ cấp

Từ các số liệu phổ trên có thể dự đoán 62 là một triterpen có CTPT C30H48O3 với

độ bất bão hoà là 7, trong đó có một nối đôi C=C, một nhóm –COOH, một alcol nhị cấp và năm vòng

Lý luận tương tự trường hợp 61 và 49, các phân tích phổ HSQC (Phụ lục 12) và HMBC (Phụ lục 13 và Bảng 3) cho thấy nhóm hydroxyl gắn vào C-3 Proton carbinol [H 3.19 (1H, dd, J= 10.5 & 5.5 Hz, H-3) có dạng cặp mũi đôi với hằng số ghép cặp J aa = 10.5 Hz và J ae = 5.5 Hz chứng tỏ nhóm hydroxyl nằm ở vị trí β

H3-25 cho tương quan với C-1, C-5, C-10 và một carbon olefin (C 134.3, s) của nối đôi hoàn toàn trí hoán chứng tỏ nối đôi nằm ở vị trí C-8/C-9 Nhóm metyl gắn vào C-20 xuất hiện ở vùng từ trường thấp (C 33.0, C-29) chứng tỏ nhóm này nằm ở

vị trí  Các số liệu trên phù hợp với cấu trúc của acid 20-epibryonolic (62), chưa

được tìm thấy trong cây sấu đỏ nhưng đã được cô lập từ cây Coriaria intermedia

(họ Coriariaceae) [24]

Các tương quan HMBC chính trong acid 20-epibryonolic (62) được trình bày trong Hình 3 Số liệu phổ 1H và 13C NMR và tương quan HMBC của 62 được tóm tắt trong Bảng 3

5 10

25

22

26 9

27 11

15 16

28

29 3020 19

13 18

Hình 3 Các tương quan HMBC chính trong 62

Bảng 3 Số liệu phổ 1H NMR, 13C NMR và tương quan HMBC của acid epibryonolic (62) trong CDCl3 và CD3OD (trị số trong ngoặc là hằng số ghép

18

19

20 21

23) và 3.14 (1H, d, J= 8.0 Hz, H -24)], bảy nhóm metyl tam cấp [H 1.30 (3H, s, H326), 1.29 (3H, s, H3-27), 1.10 (3H, s, H3-29), 1.03 (3H, s, H3-28), 1,00 (3H, s, H3-18), 0.99 (3H, s, H3-19) và 0.81(3H, s, H3-30)], một nhóm metyl nhị cấp [H

-0.91(3H, d, J= 6.0 Hz, H3-21)]

Phổ DETP90 và DEPT135 (Phụ lục 15) cho thấy sự hiện diện của bảy nhóm metin, tám nhóm metylen và tám nhóm metyl Phổ 13C NMR (Phụ lục 15) cho các mũi cộng hưởng tương ứng với sự hiện diện của 30 carbon trong đó có một carbon carbonyl cô lập [C 217.1 (s, C-3)], hai carbon olefin của một nối đôi C=C tam hoán [C 145.8 (s, C -8) và 118.0 (d, C -7)], ba carbon sp 3 mang oxygen [C 69.7 (d, C-

23), 74.3 (s, C-25) và 75.0 (d, C-24)] Vậy hợp chất có năm carbon sp 3 tứ cấp

Từ các số liệu phổ trên có thể dự đoán 63 là một triterpen có CTPT là C30H50O4

với độ bất bão hoà là 6 Trừ đi một nhóm carbonyl và một nối đôi C=C thì 63 là một triterpen có bốn vòng có khung tirucallan

Tương tự các trường hợp trên, sự phân tích phổ HSQC (Phụ lục 16) và HMBC (Phụ lục 17 và Bảng 4) cho thấy C-3 mang nhóm ceton và ta cũng xác định được C-

4 và C-5 Trong phổ HMBC, H-5 [H 1.71 (t, J= 8.5 Hz)] cho tương quan với C-6

(C 24.4, t), C-10 (C 35.0, s) và C-19 (C 12.8, q) Proton olefin ở H 5.29 cho tương quan với C-5, C-6, C-9 chứng tỏ nối đôi nằm ở vị trí C-7/C-8