NGHIÊN CỨU CÁC XANTHANOLID VÀ CÁC THÀNH PHẦN HÓA HỌC KHÁC CỦA CÂY KÉ ĐẦU NGỰA MỌC Ở HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN... TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN... LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ này được hoàn thành tại Phòng thí nghiệm Hoá học các hợp chất thiên nhiên, Bộ môn Hoá

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ này được hoàn thành tại Phòng thí nghiệm Hoá học các hợp chất thiên nhiên, Bộ môn Hoá hữu cơ, Khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

Em xin chân thành cảm ơn PGS TS Phan Minh Giang, người đã giao đề tài, hết lòng hướng dẫn chỉ bảo, tạo các điều kiện thí nghiệm thuận lợi và giúp đỡ

em trong suốt quá trình làm Luận văn thạc sĩ

Để có được kết quả này em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS TSKH Phan Tống Sơn, người đã lu n uan tâm và tạo mọi điều kiện thí nghiệm thuận lợi, giúp đỡ em hoàn thành Luận văn thạc sĩ này

Cuối cùng em xin cảm ơn các thầy, các anh, chị em trong Phòng thí nghiệm Hoá học các hợp chất thiên nhiên đã tạo một m i trường nghiên cứu thuận lợi và giúp dỡ em trong thời gian em nghiên cứu và hoàn thành Luận văn thạc sĩ này

Hà Nội, ngày 25 tháng 03 năm 2014 Học viên cao học

Trần Thị Hiền

C C

ỜI Đ 1

CHƯ NG T NG AN 3

1.1 GI I THI CH NG CHI XANTHIUM HỌ A T RAC A 3

Đ Xanthium 3

C Xanthium ………4

C 5

C c 5

C 15

C 17

4 C glycosid 20

C 21

C K ầ Xanthium strarium L.) 22

22

23

CHƯ NG THỰC NGHI 27

ươ p p 27

Đ ều chế các ph n chiết 27

, ỗ 27

X ịnh c u trúc các h p ch t 28

H ấ ế bị 29

Đ ề ế p ầ ế K ầ 30

2.3.1 Nguyên liệu th c v t 30

Đ ề ế ế 31

p ầ ế b p T C 32

2.4.1 Ph n chiế n-hexan (XSLH) 32

4 ế (XSLD) 34

4 ế n-hexan (XSCH) 34

4 4 ế XSCD) 36

p ầ ế p p p ấ 37

ế n-hexan (XSLH) 37

ế XSLD) 38

ế n-hexan (XSCH) 39

4 ế XSCD) 40

H p p ấ ư p p 40

CHƯ NG K T TH O N 46

Đ ư 46

Đ ề ế p ầ ế K ầ 46

p ầ ế K ầ ………… ……… 49

ế n-hexan (XSLH) 49

ế XSLD) 49

p ầ ế K ầ 51

4 ế n-hexan (XSCH) 51

4 ế XSCD) 51

Cấ p ấ ư p p 53

K T N 63

DANH M C CÁC CHỮ VI T TẮT

CC (Column Chromatography): Sắc kí c ới tr ng l c dung môi

DEPT (Disstortionless Enhancement by Polarition Transfer): Phổ DEPT

ESI-MS (ElectroSpray Ionization-Mass Spectrometry): Phổ kh

ệ

FC (Flash Chromatography): Sắc kí c t nhanh

Mini-C (Mini-Column Chromatography): Sắc kí c t tinh chế

DANH M C CÁC HÌNH, CÁC B NG C C ĐỒ

H H Xanthium ế ớ ……… …4

H C Xanthium strumarium L.)… ……… ……

H ệ ề ế ế ………

H ệ ề ế ế ………

ế n-hexan (XSLH)………

4 C ế XSLD)……… 4

C ế n-hexan (XSCH)………

C ế XSCD)……… ……

Q ề ế ế ……… ……47

Q ề ế ế ………… 48

ế ……… … 0

4 ế ………

ỜI Đ

ệ N ở ệ ớ , ề ề ệ

ạ ề ề ệ

ế ổ

ế ớ IUCN ở ệ N ệ .000

, 00 trong Y ớ , ệ

ệ N , hiên ạ

t ế

ạ ớ tro ệ ệ , , ế ,

0 ệ ệ ề

nhiên ớ ạ ổ ớ , ề ở ế

ề ớ

ỏ ổ ệ ề

, ệ ế

nhiên ệ ề

ế ớ , ạ ề ệ

(Xanthium strumarium L.) Xanthium, C A

ế ế ề ớ ắ , Q , N ,

H Q , Đ ệ N ớ ề ệ

l ổ ế ở ệ N , ở ,

, , ớ ỏ Theo m ớ , cây Xanthium strumarium L ế ế ớ

, ạ C n,

ệ ạ ế Xanthium ệ

ỏ C

ề ệ

thiên nhiên ị C

về Xanthium strumarium L ệ N ,

ề ệ Nam : N p ầ

K ầ Xanthium strumarium A H Nộ H N

ị ớ ệ ề :

- X ế cây Xanthium strumarium L ở H N ; - ắ

ế ;

- X ị ổ ệ ạ C ế ớ ệ

ở ệ ệ ạ ổ ề , ệ , ổ ị ệ ề ị ị

CHƯ NG T NG AN

1.1 GI I THI CH NG CHI XANTHIUM HỌ A T RAC A

1.1.1 Đ Xanthium Chi Xanthium , , ớ -

0 , ạ ,

ề Xanthium spinosum

ề , ỗ ề ạ

C , ở

ắ ạ , ề ắ ế -

,

, ế ề H ạ ,

, ắ ề

Hạ ớ - 28 µm, ạ ỏ ở , ạ , - 4 ,

- 4 G ạ

ị ế ,

0, µm Xanthium ắ ,

ớ ệ ớ C , ề ,

ở ỏ ắ ,

, ế Xanthium, ắ H ạ xanthos [9]

 Xanthium ambrosioide Hook & Arn

 Xanthium argenteum Widder

 Xanthium cavanillesii Shouw

 Xanthium cloessplateaum D.Z.Ma

 Xanthium echinatum Murray

 Xanthium inaequilaterum DC

 Xanthium italicum Moretti

 Xanthium mongolicum Kitag

Xanthium spinosum L Xanthium sibirisum Patrin ex Widder

H

OR

OAc

6 R = H

7 R = Ac

8 R = H (2-epi)

M 00 ệ

ế ế ạ ệ ạ (5)

cây Xanthium cavanillesii [25]

ề ạ ớ ị IC50 , 0 X

Xanthium strumarium L cho ạ ế ạ ế

A CC ạ , A-MB-231 ATCC NCI-4 7

2-[17]

O O

.

H

10

.

O O

.

H

11 8H

12 8H

O O

O

RO

14 R = H

15 R = Ac

.

O O

O

AcO

.

O O

O

.

O H

17

.

O O

A-MB-231, gây chế ế ế ế - -

ề ị GA 4 ế con n , ệ I 37]

Hai sesq 8-epi-xanthatin (13 xanthatin (17 Xanthium strumarium,

ses ớ 4-O-β-D

-glucopyranosyl-11α,13-dihydro-8-epi-desacetyl xanthiuminol (25) 2-O-β-D

-glucopyranosyl-11α,13-dihydro-8-epi-desacetyl xanthiuminol (26) [36]

O O

O

O

H

H R'O

25 H

26 H

O O H

CH3O

H O H

OH

O

O

CH3O

O OH

N 9 9, quiterpen lacton Xanthium pungens

ị xanthipugolid (27), pungiolid A (28), pungiolid B (29),

2-acetoxy-4,5-epoxyxanthanolid-1,4-endoperoxid (30),

1β,5β-epoxy-11α,13-dihydrotomentosin (31) axit 4β-hydroxyseudoguai-11(13)-en-12-oic (32) [7]

O H

H

O

O O

O

O

31

.

COOH

O C

O O

37

.

O O

OH

ớ β,9βdihydroxy8epixanthatin (44) [35] hydroxytomentosin-1β,5β-epoxit (45) [28] Xanthium

O H

O

O OH

0 , ế Xanthium spinosum

ế ế ị -LOX (IC50 ≈ 0 , COX-1 (IC50 ≈ 0 -LOX (IC50 ≈ 70 ế

H O H O H

O

O O

OH OH

S

N H O

O

.

48

O

O O

O H O H

O OH

S

N H O

O

.

O H OH

O H

51

O O

H O H

O OH

S

N H O

O

OH

C p ấ p

H axit caffeic (52 ế

Xanthium strumarium Đ , 0 2) [32]

OH O

O H

OH

52

Axit 1,3,5-tri-O-caffeoylquinic (53) axit 3,5-di-O-

Xanthium strumarium ở I A 99 [22] H cây Xanthium strumarium kali-3-

O-caffeoyl quinat (54) axit 1,5-di-O-caffeoyl quinic (55) [13] H 53

ị , , ệ ị 9]

O H

O H

O O

OH HOOC

O H

neochlorogenic (60), ớ phenyl)-propan-1-on (61), axit protocatechuic (62) e (63) H 56

3-hydroxy-1-(4-hydroxy-cho ế A A ạ ớ IC50 0, 0 0, 7 ,

ệ ệ ế ệ [19]

OR3

OR4O

O H

O O

H

O H

62

O OH O

H

O H

OH

O

O O

H O H

OH

O O H

O H

O H

OH OH

64

C p ấ glycosid

N 990, kauren glycosid (65 ớ

Xanthium pungens [22]

O ROCO

O O

H O H

OH

.

OH

COOH HOOC

65 R = CH2CH(CH3)CH2)CH3

N 99 , ba kauren glycosid ớ axit β-O-β-D

-glucopyranosyl-15α-hydroxy-kaur-16-en-18,19-dicarboxylic (66), 4ʹ -desulphated-carboxyatractylosid (68) 4ʹ -desulphated-atractylosid (70), ớ ʹ ,4ʹ -didesulphated- carboxyatractylosid (67) ʹ ,4ʹ -didesulphated-atractylosid (69) ế

phân cây Xanthium spinosum [36].

O R''O

O R'O

O H

OH

.

OH

COOH R

R R' R''

66 COOH H H

67 COOH H -COCH2CH(Me)2

68 COOH SO32- -COCH2CH(Me)2

69 H H -COCH2CH(Me)2

70 H SO32- -COCH2CH(Me)2

C p ấ p ầ

N 0 , H norpinan-2-on 3-O-β-D-apiofuranosyl- → -β-D-glucopyranosid (71), (6Z)-3-

3β-hydroxymethyl-7-methylocta-1,6-dien-3-ol 8-O-β-D-glucopyranosid (72), (6E

)-3-hydroxymethyl-7-methylocta-1,6-dien-3-ol 8-O-β-D-glucopyranosid (73), 7-[(β-D

OH

O

H

O O

H O H

OH

O

O

71

O O

H O H

72

O O

H O

OH

OH

OH

O

N N

N

N

O

O H OH

O H

NH2

H

74

, , ế H

ắ , ị , ạ ề

ị ớ ổ ở ớ H ạ ạ ở

ắ , ạ ở ,

Q , d - , , -1, , ề , , , ỏ , , - , ệ

ề Q , , 12- 0 , ,

ế ớ ế ở Đ , N , , C , ệ N , Q , , I ớ , H , H N , H ế, H ế N , A , Đ ,

ạ ắ ỏ ệ

ệ ở ,

C ị ạ , ắ , , , ế , , , ,

ế , ng ho, bình suy n, th m th p, trị phong hàn c m mạ , ết áp,

n, tai ù, xây x , , ệnh lỵ, viêm ru t, viêm cổ t , phong th p tý, th p ch n, phong ch n, kinh gi n, viêm th n c p, viêm h ng, tiêu , ớu cổ, phát b i, m n nh t lở loét R trị ết áp Sách cổ có nói: khi dùng ké thì ph i kiêng thịt l n, nếu u ng ké mà dùng thịt l n thì khắ i s nổi

nh ng qu ỏ Liều dùng mỗi ngày 16-20 ớc sắc ho c tán b t viên u ng

n th , Ô c g i là cây ké, ng t, m,

c, tr phong khí, lở da, tê th p, quắp chân tay, sáng mắt, mát gan, bổ

Trị ph n bị phong nổi m ỏ ới da ng a, gãi: Hoa ké và qu , ng

b ng nhau, tán nhỏ Mỗi l n u ng 8 g vớ ớ u xanh ho

Trị t n i, tê dại, chân tay ng , u: Qu ké 12 g, bạch ch 8

g, kinh giới 8 g, xuyên khung 6 g, thiên niên kiện 6 N ớc v , sắc còn 1/3

u ng m

Trị ớc không ng ng: Tân di 20 , 10 g, bạch ch 40

g, bạ ệp 2 g T t c , ỏ Mỗi l n u ng 8 g vớ ớc chín sau mỗi b

Trị mắt t , 1 g, tán b t u ng vớ ớc chín

Trị , 100 g, sắ ớ c, ng m 10 phút nhổ ra

Ng m nhiều l n trong ngày

Trị 20 g, sao qua, nghiền nhỏ, u ng ngày 3 l n

vớ ớ u trắ Đ ng th i dùng lòng trắng tr , phết chỗ u Có

ổ

Trị s t rét lâu không khỏ 150 ền nhỏ, hòa

u, viên b ng hạt ngô, mỗi l n u ng 30 viên vớ ớc m Ho u ng

120 g, r a sạch giã nh , ớc v , sắc 15 phút bỏ bã, r ớc

thu c 2-3 qu tr ng gà, n ớ t rét u ng thu C khỏi thì làm lại u ng tiếp

Trị th , ng to, ti u tiện không l ị , ng

b ng nhau, tán nhỏ, mỗi l n u ng 8 g, ngày 2 l n vớ ớc chín

Trị Q u ng a 150 g, s y khô nghiền b t, ngày u ng 3 l n, mỗi l n 4 g, u ng liền 2 tu C ỏi, ngh 3-5 ngày lại u ng tiế t hai

Trị ạ u ng a 30-40 qu , l y hạt cho vào xoong nhôm,

ổ d u v ng v a , a ph i r i bỏ , i d u ngu i cho vào l dành, dùng d n Lúc dùng, l y bông th m d u thu ổ , -3

l n, liền 2 tu n là m t liệ ều trị

Trị nghiệ 7 qu , sao cháy, cho vào trong

r u u ng thì không nghiện n a

Ch a 2 chân bị lở sao vàng, nghiền nhỏ t 70-80 g, mỡ l n

s ng t 150-250 ớc sát trùng r a vết loét Giã nhuy n mỡ l n với b t thành cao d o, bôi lên vết lở loét

Ch a viêm tuyến u ng a 12-16 g sắ ớc u ng ngày 4 l n U ng liền 3 ngày Ch ng n u ng ắp bên ngoài

ọ ề [9]

ổ ề Q , ổ ế

ớ ổ N , , ạ ệ , , ị ớ ạ Q ạ

ỏ ỡ ệ ề , , ế ắ ệ ề ỏ

ệ ỏ, ắ ớ ớ N , , ệ ề , ệ ệ , ổ

Xanthium strumarium C ế

ạ , N , guaianolid, germacranolid, và elemanolid) , ề C ở ạ

CHƯ NG THỰC NGHI

ươ p p

Đ ề ế p ầ ế

M u th c v c r a sạch, thái nhỏ v , y ở 50 o

ắc ký c tìm hệ dung môi thích h p cho s phân tách Có th dùng sắc ký

qua c t) mà tách h n ra khỏi nhau

Đ c ng d ng phổ biến nh phân tách các ch t trong m t hỗn h p d a vào s khác nhau về phân c c c a chúng Khi dung môi

kém phân c t sắc ký, nh ng ph n kém phân c c s bị r a gi dung môi, nh ng ph n phân c

phân c

Kết tinh

yế c s d tinh chế ch t rắn Việc tinh chế

ch t rắn b ng kết tinh d a trên s khác nhau về tan c a ch t quan tâm và c a tạp

ch t trong dung môi ho c c a hệ dung môi ch n

Chiết pha r n

Chiết pha rắn là quá trình chuy n ch t tan (ch t c n phân tích) t pha lỏng sang pha rắ Đ n bị m u, làm giàu và làm sạch m u phân tích Quá trình chiết pha rắ c tiế ạn

G đ ạn 1: Hoạ C y qua c t chiế th ớt các

hạ , ạt hoá các nhóm ch , ổi b t khí, l y dung môi vào các kho ng tr ng Sau khi hoạ , c ngâm trong dung môi

G đ ạn 2 Đ u phân tích vào c t chiết Các ch t phân tích bị h p ph thành

Phổ h ng ngoạ ịnh các nhóm nguyên t trong phân t

c biệt là các nhóm ch c) và rút ra nh ng kết lu n về c u trúc c a phân t thông

ạ ng là t n s , và hình dạng phổ

Ph cộ ư ng t h t nhân (NMR)

Phổ c ởng t hạt nhân là m t lý hiệ ại nghiên c u

c u t các h p ch t h , ịnh c u t các phân t ph c tạ p ch c s d ng phổ biến

nh t là phổ c ởng t ạ proton (1H-NMR) và 13C (13C-NMR)

Ph kh ư ng (MS)

ổ kh t quan tr i với việc nghiên

c ịnh c u trúc h p ch t h D a trên s kh i và s phân tích các ion

m c trên phổ có th xây d ng c u trúc phân t ho c ch ng minh s

ắn c a công th c d kiến

H ấ ế bị

S c ký l p m ng (TLC)

Sắc ký lớp mỏ c th c hiện trên b n mỏng tráng sẵn DC-Alufolien 60

F254 (Merck) với lớp silica gel dày 0,2 mm trên nền nhôm, phát hiện vệt b ng dung dịch vanilin/H2SO4 c 1% và ngoại ở ớc sóng λ = 254 nm

CH Đ c) Các c t sắc ký th y tinh (Sigma-A ng kính khác nhau

c s d ng tùy theo kh ng m u c n phân tách ắ CC C

S c ký cột tinh chế (Mini-C)

Phân tách sắc ký c t tinh chế c s d tinh chế các h p ch t

h C 0,7 × 0 c nh i silica gel Merck (cỡ hạt 15-40 μ , , CH Đ c s d ng cho Mini-C

K thu t nh i c ớ u lên c t t m trên silica gel ho u

tr c tiế c s d ắc ký CC, FC và Mini-C

C ắ ạ ạ ắ H Q ,

Q C ề ạ ớ

Ph kh ư ng phun bụ n tử (ESI-MS)

Phổ kh ng phun b ện t (ESI-MS) được ghi trên thiết bị Agilent

6310 Ion Trap C-MS Xevo TQ-MS

Ph cộ ư ng t h t nhân (NMR)

Các phổ 1H-NMR (500 MHz) và 13C-NMR (125 H c ghi trên thiết bị

Bruker Avance 500 với tetrametyl silan (TMS) là ch t chu n n i zero (δ = 0,00 Đ chuy n dịch hoá h c δ c bi u thị b ng ppm Tính b i c a các tín hiệu 13C c

ầ ế n-hexan (XSLH)

Phân tích sắc ký lớp mỏng ph n chiết n-hexan (XSLH) cho các kết qu

phân gi i t t với hệ dung môi n-hexan-axeton với các t lệ 19:1, 9:1, 6:1, 3:1 và 1:1

Phát hiện các vệt ch t trên b n mỏng b ng thu c th vanilin/H2SO4 c 1%

Các kết qu phân tích C ế n-hexan XSLH)

c trình bày ở B ng 2.3