Phân tích cấu trúc một số hợp chất trong cây xến mủ (garcinia mackeaniana) bằng các phương pháp hóa lý hiện đại

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊNTRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC BÙI KIM DU PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TRONG CÂY XẾN MỦ Garcinia mackeaniana BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA H

Trang 1

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

BÙI KIM DU

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT

TRONG CÂY XẾN MỦ (Garcinia mackeaniana) BẰNG

CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2018

Trang 2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

BÙI KIM DU

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT

TRONG CÂY XẾN MỦ (Garcinia mackeaniana) BẰNG

CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI

Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH

Mã số: 8.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN THỊ THU HÀ

THÁI NGUYÊN - 2018

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lờicảm ơn tới TS Nguyễn Thị Thu Hà - người đã truyền cho tôi tri thức cũngnhư tâm huyết nghiên cứu khoa học, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ vàtạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành bản luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng Hóa sinh ứng dụng Viện Hóa học đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực nghiệm và hoànthành luận văn

-Tôi cũng xin chân thành các thầy cô trong Ban giám hiệu; bạn bè đồngnghiệp tại Khoa Hóa học - Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên

đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tôi tham gia nghiên cứusinh

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân vàbạn bè, đồng nghiệp đã luôn tin tưởng động viên, chia sẻ và tiếp sức cho tôi cóthêm nghị lực để tôi vững bước và vượt qua khó khăn, hoàn thành bản luậnvăn này

Thái Nguyên, ngày tháng năm2018

Học viên

Bùi Kim Du

Trang 4

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU

iv DANH MỤC CÁC BẢNG

vi DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ

vii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ix MỞ ĐẦU 1

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Một số phương pháp hóa lí dùng để phân tích cấu trúc hóa học các hợp chất tự nhiên 3

1.1.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhânNMR (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy) 3

1.1.2 Phổ khối lượngMS (Mass spectrometry)

5 1.1.3 Phổ hồng ngoại IR (Infrared Spectroscopy)

6 1.2 Sơ lược về họ bứa (clusiaceae), chi bứa (garcinia) và loài xến mủ (Garcinia mackeaniana) 6

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi bứa 7

1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 7

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 14

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Vật liệu nghiên cứu 16

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 16

2.1.2 Hóa chất 17

2.1.3 Thiết bị nghiên cứu 17

Trang 5

ii

Trang 6

2.2 Phương pháp nghiên cứu 17

2.2.1 Quy trìnhxử lý và ngâm chiết mẫu thực vật 17

2.2.2 Quy trình phân lập các hợp chất tự nhiên 18

2.2.3 Các phương pháp phân tích cấu trúc hoá học các hợp chất phân lập được 20

2.3 Kết quả phân tích các dữ kiện phổ của các chất phân lập được 21

2.3.1 Hợp chất GM1 21

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

3.1 Hợp chất GM1: Bannaxanthone D 23

3.2 Hợp chất GM3: Calophinone 29

3.3 Hợp chất GM5: Garcinone E 35

3.4 Hợp chất GM10: Allanxanthone C 41

KẾT LUẬN 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 PHỤ LỤC

Trang 7

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU

Kí hiệu

NMR Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

Phổ khối phun sương mù điện tử

NOESY Nuclear Overhauser Effect

Spectroscopy

Phổ hiệu ứ ng hạt nhân Overhauser

MS Mass Spectroscopy Phổ khối lượng

ESI-MS Electrosp r a y Ionisat i on Mass

Spectr o m et r y

Phổ khối ion hoá bụi điện tử

HR-MS High Resolution Mass

Spectrometry

Phổ khối phân giải cao

IR Infrared spectroscopy Phổ hồng ngoại

Trang 8

FT-IR Fourie r -tra n s f orm i n f rared

spectrosco p y

Quang phổ chuyển đổi hồng ngoại

BHT butylated hydroxytoluene butylat hydroxytoluen

DPPH

di(phenyl)-(2,4,6-trinitrophenyl)iminoazanium

1,1-điphenyl-2-picrylhydrazyl

TMS Tetramethylsilane Tetramethylsilan

AChE Acetylcholinesterase Acetylcholinesterat

EtOAc Ethyl acetate Etyl axetat

CD 3 OD Deuterated methanol Đơtơri metanol

CDCl 3 Deuterated chloroform Đơtơri clorofom

DMSO Dimethyl sulfoxide Đimetyl sulfoxit

µM Micromoles per liter phần tỷ mol/l

ppm Part per million Phần triệu

và cacbon s: singlet

d: doublet t: triplet q: quartet

dd: doublet of doublets dt: doublet of triplets dq: doublet of quartets

v

Trang 9

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp

chất GM1 27Bảng 3.2 Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp

chất GM3 31Bảng 3.3 Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất

GM5 38

GM10 43

Trang 10

DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có hoạt tính gây

độc tế bào 9

Hình 1.2 Một số hợp chất có hoạt tính kháng vi sinh vật phân lập từ chi Garcinia 11

Hình 1.3 Một số hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa phân lập từ chi Garcinia 12

Hình 1.4 Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có các hoạt tính khác 13

Hình 1.5 Một số hợp chất phân lập được các loài chi Bứa thu hái tại Việt Nam có hoạt tính gây độc tế bào 15

Hình 2.1 Cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) 16

Hình 2.2 Quả của Cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) 16

Hình 3.1 Phổ khối của hợp chất GM1 24

Hình 3.2 Phổ IR của hợp chất GM1 24

Hình 3.3 Phổ 1H-NMR của hợp chất GM1 25

Hình 3.4 Phổ 13C-NMR của hợp chất GM1 26

Hình 3.5 Phổ HSQC của hợp chất GM1 26

Hình 3.6 Phổ HMBC của hợp chất GM1 28

Hình 3.7 Một số tương tác chính trên phổ HMBC của chất GM1 29

Trang 11

Hình 3.14 Một số tương tác chính trên phổ HMBC của chất

GM3 35

Hình 3.21 Một số tương tác chính trên phổ HMBC của chất GM5 41

Hình 3.27 Phổ COSY giãn rộng của hợp chất GM10 46

Hình 3.29 Một số tương tác chính trên phổ COSY và HMBC của chất GM10 47

Hình 3.30 Các hợp chất xanthon phân lập được từ dịch chiết EtOAc của lá cây Xến mủ (Garcinia mackeaniana) 47

Trang 13

MỞ ĐẦU

Thực vật đa dạng và phong phú không những là nguồn thức ăn hàngngày mà còn cung cấp nhiều sản phẩm hữu ích cho con người như hương liệu,phẩm màu, thuốc phòng trừ sâu bệnh và quan trọng hơn cả là thuốc chữabệnh.Bằng kinh nghiệm của mình,từ xa xưa con người đã biết sử dụng và bàochế ra những phương thuốc từ cây cỏ để điều trị hiệu quả nhiều chứng bệnh vàcác kinh nghiệm này luôn được kế thừa, phát triển từ thế hệ này sang thế hệkhác Ngày nay cùng với sự phát triển của kỹ thuật tiên tiến và hiện đại, nhiềuloại thuốc đã được ra đời Tuy nhiên, đối với thuốc có nguồn gốc hóa dược,bên cạnh những ưu điểm nổi bật như hiệu quả điều trị cao, dễ sử dụng, thì vấn

đề hạn chế lớn nhất cần phải quan tâm chính là những tác dụng phụ và độctính kèm theo, đặc biệt trong trường hợp điều trị lâu dài đối với các bệnh mãntính Vì vậy ngày nay người ta có xu hướng trở về với tự nhiên

Do Việt Nam nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và

ẩm, được thiên nhiên ưu đãi có thảm thực vật phong phú và đa dạng, vớikhoảng hơn 14.000 loài thực vật bậc cao, trong đó có gần 4.000 loài được sửdụng làm thuốc trong Y học cổ truyền Việc nghiên cứu để khai thác và pháttriển nguồn thực vật làm thuốc đã, đang và sẽ là vấn đề có ý nghĩa khoa học,

kinh tế và xã hội rất lớn ở nước ta.Chi Bứa (Garcina) thuộc họ Bứa

(Clusiaceae) có khoảng

400 loài, nhiều loài được sử dụng làm thuốc chữa bệnh ở nhiều nước trên thếgiới Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học của chi này cho thấy chủ yếu làcác hợp chất xanthones, flavonoid, benzophenon, lactones và axit phenolic vớinhiều hoạt tính sinh học lý thú như khả năng chống ung thư, chống oxy hóa,kháng nấm, kháng khuẩn, kháng viêm và kháng virus Với thành phần hóahọc phong phú, hoạt tính sinh học đa dạng và được sử dụng nhiều trong dân

gian để trị bệnh, việc nghiên cứu chi Garcinia ở Việt Nam là điều cần thiết.

Cho đến nay, chưacó nghiên cứu nào về thành phần hóa học cũng như hoạt

Trang 14

tính sinh học

Trang 15

của loài Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) mọc ở Việt Nam cũng như trên thế

giới Do vậy, sự lựa chọn loài thực vật nàylàm đối tượng nghiên cứu của đề tài

“Phân tích cấu trúc một số hợp chất trong cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) bằng các phương pháp hóa lý hiện đại” được đặt ra với mục

tiêu và nội dung nghiên cứu như sau:

Mục tiêu nghiên cứu

1 Phân lập được một số hợp chất trong cây Xến Mủ (Garcinia

mackeaniana)

thuộc chi Bứa (Garcinia).

2 Phân tích cấu trúc các hợp chất phân lập được bằng các phương pháphóa lí hiện đại như: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D; phổ hồng ngoạiIR; phổ khối lượng MS và đo điểm nóng chảy Mp

Nội dung nghiên cứu

- Thu thập mẫu lớn cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) thuộc chi Bứa (Garcinia), thu hái ở Thuận Châu - Sơn La để tiến hành nghiên cứu.

- Phân lập được một số hợp chất trong cây Xến Mủ (Garcinia

mackeaniana).

- Phân tích cấu trúc các hợp chất phân lập được bằng các phương pháphóa lí hiện đại như: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D; phổ hồng ngoạiIR; phổ khối lượng MS và đo điểm nóng chảy Mp

Trang 16

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Một số phương pháp hóa lí dùng để phân tích cấu trúc hóa học các hợp chất tự nhiên [45]

Phương pháp chung để xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất là sựkết hợp giữa các phương pháp phổ như phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng

từ hạt nhân (NMR), phổ khối lượng (MS) hoặc phổ khối lượng phân giải cao(HR-MS) với các thông số vật lí như độ quay cực, điểm nóng chảy

Các hợp chất sau khi được tinh chế bằng các phương pháp sắc kí sẽđược tiến hành đo phổ NMR Trước tiên, các hợp chất sẽ được đo phổ proton

có thể xác định được cấu trúc chỉ với số liệu cộng hưởng từ hạt nhân một

hành đo thêm các phổ NMR hai chiều (HSQC, HMBC, COSY, NOESY), phổ

IR, phổ X-ray để cung cấp thêm thông tin cho việc xác định cấu trúc Hợp chấtsau khi đã được xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ đã nêu sẽ đượckhẳng định công thức phân tử dựa trên kết quả phổ MS hoặc phổ HR-MS

1.1.1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhânNMR (Nuclear Magnetic

Resonance spectroscopy)

Phổ NMR là phương pháp phân tích cấu trúc các hợp chất hiện đại vàhữu hiệu nhất hiện nay Với việc sử dụng kết hợp các kỹ thuật phổ NMR mộtchiều và hai chiều, các nhà nghiên cứu có thể xác định chính xác cấu trúc củacác hợp chất, dựa trên nguyên tắc cộng hưởng hạt nhân của các nguyên tử khiđược đặt trong một từ trường Trong phổ NMR có hai thông số có đặc trưngliên quan đến cấu trúc hóa học của 1 phân tử là độ dịch chuyển hóa học () vàhằng số tương tác spin

- spin (J).

Trang 17

Phổ proton 1 H-NMR

định tùy thuộc vào mức độ lai hóa của các nguyên tử cũng như các đặc trưngriêng của từng phân tử Mỗi loại proton cộng hưởng ở một trường khác nhau,

vì vậy chúng được biểu diễn bằng một độ dịch chuyển hóa học khác nhau Dựa

vào những đặc trưng của  và tương tác J để có thể cung cấp các thông tin

giúp xác định cấu trúc hóa học của hợp chất

Phổ này cho tín hiệu vạch cacbon Mỗi nguyên tử cacbon sẽ cộng hưởng

ở một trường khác nhau và cho một tính hiệu phổ khác nhau Thang đo cho

proton, từ

(Distortionless Enhancement by Polarization Transfer) Phổ này cho ta tín

hiệu phân loại cacbon khác nhau Trên phổ DEPT, tín hiệu của cacbon bậc 4

phía ngược lại đối với phổ DEPT 135 Trên phổ DEPT 90 chỉ xuất hiện tínhiệu phổ của các nhóm CH

Phổ HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence )

HSQC cho biết thông tin về liên kết trực tiếp giữa proton và cacbon

Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation)

Đây là phổ thể hiện tương tác xa (2 liên kết và 3 liên kết) giữa cacbon

và proton trong phân tử và nhờ đó mà từng phần của phân tử cũng như toàn

bộ phân tử được xác định Phổ này đặc biệt thích hợp trong trường hợp phân

Trang 18

trong một số trường hợp là bốn liên kết

Trang 19

Phổ COSY (Correlation spectroscopy)

Phổ COSY biểu diễn các tương tác giữa proton - proton Các protontương tác với nhau trong phổ COSY là các proton liên kết với cùng mộtcacbon hoặc với cacbon liền kề Nhờ phổ này mà các phần của phân tử đượcxác định

Phổ NOESY (Nuclear Overhauser Enhancement Spectroscopy)

Phổ NOESY biểu diễn các tương tác không gian của các proton không

kể đến độ dài các liên kết mà chỉ tính đến khoảng cách không gian của chúng

định cấu trúc không gian của phân tử

Phổ NMR được ghi trên máy Bruker Avance 500 với TMS làm chất nộichuẩn tại Viện Hóa học

1.1.2 Phổ khối lượngMS (Mass spectrometry)

Khối phổ là một trong các phương pháp thường được sử dụng để xácđịnh khối lượng phân tử của chất nghiên cứu Cơ sở của phương pháp này là

sự bắn phá các phân tử hợp chất hữu cơ thành ion phân tử hoặc các mảnh ionmang điện tích Phương pháp MS khác với các phương pháp phân tích phổkhác là nó không phụ thuộc vào độ hấp thụ của bức xạ điện từ mà dựa trên quátrình phân tử bị bắn phá bởi chùm electron mang năng lượng cao Dựa trên số

chất

Phổ khối EI-MSdựa vào sự phân mảnh ion dưới tác dụng của chùm ionbắn phá với năng lượng khác nhau, phổ biến là 70eV được đo trên máy MS-Engine-5989-HP tại Viện Hóa học - Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệViệt nam Phổ khối phân giải cao HR-MS được đo trên máy FT-ICR 910-MS

Trang 20

tại Viện Hóa học các hợp chất tự nhiên - Cộng hòa Pháp

Trang 21

sẽ dao động với nhiều vận tốc dao động và xuất hiện dải phổ hấp thụ gọi

là phổ hấp thụ bức xạ hồng ngoại Các đám phổ khác nhau có mặt trong phổhồng ngoại tương ứng với các nhóm chức đặc trưng và các liên kết có trongphân tử

Phổ hồng ngoại được đo trên máy FTIR-Impact-410 bằng phương phápviên nén KBr hoặc bao film - Viện Hóa học

1.2 Sơ lược về họ bứa (clusiaceae), chi bứa (garcinia) và loài xến mủ (Garcinia mackeaniana)

Họ Bứa có d a n h p h á p kh o a họcl à Clusiaceaeđược A n to i n e L a u re n t d e

J u s s i e u đ ưa ra năm 17 8 9 , là một họ th ự c v ật c ó h o a b ao gồm khoảng 27-28 chi

và 1.050 l o à i Các c â y t r o n g h ọ n ày có t h ân g ỗ h ay bụcây i , thông thường có

Chi Bứa Garcinia là một chi lớn thuộc họ Bứa với hơn 400 loài, các

loài thuộc chi này thường có tán lá màu xanh đậm, lá có đường gân rõ ràng.Hoa vàng nhạt hoặc hơi trắng xanh có bốn hoặc năm cánh Bao phấn khôngcuống hoặc đầu nhụy gồm nhiều thì Trái có nhiều cơm hoặc nước cốt Hạt cólớp mỏng bao bọc Chúng thường là đại mộc có chiều cao trung bìnhkhoảng 8-

30m như bứa nhà (G cochinchinensis), sơn vé (G merguensis), bứa Bentham (G benthami) Một số ít là đại mộc nhỏ như bứa lửa (G fusca), bứa đồng (G.

schomburgkiana) và cũng có thể là thân bụi như bứa ít hoa (G oligantha) [1].

Trang 22

Cây Xến Mủ có tên khoa học là Garcinia mackeaniana, là loại cây đại mộc cao cỡ 12m; nhánh ngang, lúc non vuông vuông, vàng, rồi tròn, đen Lá

có phiến ngang, ngược, to, dài đến 20cm, đáy chít buồm, mặt trên nâu đen,

mặt dưới nâu đỏ lúc khô, gân-phụ 12 cặp; cuống 1,5cm Chùm-tụ tán đực cao4-7cm; lá đài 4; cánh hoa 4, vàng, cao 7,5mm; tiểu nhụy thành 4 lóng, mỗilóng mang 10 bao phấn, nhị cái lép cao 1,8mm[1].Cây Xến Mủ là loại cây củavùng nhiệt đới, phân bố chủ yếu ở Châu Á, Châu Phi, New Caledonia vàPolynesia Ở Việt Nam, cây Xến Mủ mọc hoang trong rừng thứ sinh, đượctìm thấy ở vùng núi cao Sapa, Thuận Châu - Sơn La.Vỏ cây được thu háiquanh năm

1.3 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi bứa

1.3.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Chi Garcinia bao gồm nhiều cây thuốc đã được sử dụng trong Y học cổ

truyền ở nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là châu Á và châu Phi Vỏ quả

măng cụt G mangostana được sử dụng trong một số nước ở khu vực Đông

Nam Á để điều trị nhiễm trùng da, vết thương, kiết lỵ, tiêu chảy, sốt, viêm

khớp [2] Bộ phận lá và hạt của loài G dulcis được sử dụng trong y học dân

gian của Indonesia để chữa trị viêm hệ bạch huyết, viêm tuyến mang tai vàbệnh cường giáp, trong khi vỏ thân cây này được sử dụng ở Thái Lan như mộtchất khử trùng và nước ép trái cây như là một nguồn thực phẩm bổ xungvitamin và long đờm; ngoài ra, dịch chiết từ rễ của nó cũng được sử dụng nhưmột thuốc hạ sốt và có tác dụng chống độc [3,4]

Vỏ của cây G cowa cũng được sử dụng trong y học dân gian Thái Lan như một loại thuốc hạ sốt và kháng khuẩn [5] Tại Ấn Độ, quả của G indica

được sử dụng làm thuốc trừ giun sán, kiết lỵ, giảm đau và bệnh tim [6] Loài

G cambogia đã được sử dụng trong y học cổ truyền Ấn Độ để điều trị khối u,

vết loét, trĩ, tiêu chảy, kiết lỵ, sốt, lở loét và bệnh ký sinh trùng [7] Thànhphần

Trang 23

nhựa của G hanburyii được sử dụng ở Thái Lan như loại thuốc giun và điều

trị các nhiễm khuẩn vết thương Nó cũng được dùng để điều trị viêm da mãn

tính, trĩ và các vết lở do nằm liệt lâu ngày Ở Trung Quốc, G hanburyii đã

được phát triển như là một thuốc kháng u [8,9]

Loài G xanthochymus được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền Trung Quốc tẩy giun sán và loại bỏ độc tố thực phẩm [10] Loài G.

hombroniana, được sử dụng ở Malaysia như thuốc chăm sóc trẻ sơ sinh và

chữa bệnh dị ứng da [11] Ở Châu Phi, G preussii được sử dụng lâu đời để

điều trị bệnh đau dạ dày và nước sắc lá của nó được dùng để trị đau răng [12]

Các cao chiết từ G kola được sử dụng trong y học dân tộc Nigeria

chống viêm thanh quản, ho và các bệnh về gan Hạt của nó được sử dụng ở

châu Phi như một thuốc giải độc [13] Bộ phận lá và hoa của G afzelii được

sử dụng ở Cameroon và Ghana như một tác nhân kháng khuẩn [14] Ở Fiji,

chiết xuất lá của loài G pseudoguttifera được trộn với dầu dừa để làm giảm

đau [15]

Do có nhiều tác dụng dược lý quý báu mà chi Garcinia đã thu hút được

sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới Cho đến nay, có khoảnghơn

100 loài trong chi này đã được nghiên cứu về thành phần hóa học ở các bộphận khác nhau như lá, vỏ cây, rễ, thân, cành, tâm gỗ, trái cây, hạt, hoa….Kết

quả nghiên cứu cho thấy chi Garcinia là một nguồn phong phú các hoạt chất

bao gồm xanthones, flavonoid, benzophenon, lactones và axit phenolic vớinhiều hoạt tính sinh học lý thú như khả năng chống ung thư, chống oxy hóa,kháng nấm, kháng khuẩn, kháng viêm và kháng virus [16]

1.3.1.1 Hoạt tính chống ung thư

Hầu hết các loài thuộc chi Garcinia đều sinh tổng hợp xanthon Các hợp chất này là chất chỉ điểm đặc trưng của họ Bứa cũng như của chi Garcinia với

hơn 40 kiểu mẫu oxygenhóa đã được tìm thấy Các polyhydroxyxanthon đơngiản có thể mang hai, ba, bốn hay năm nhóm thế hydroxyl hay metoxyl với

Trang 24

1 0

các vị trí mang oxygen thường gặp là 1,5-; 1,7-; 1,3,5-; 1,3,7-; 1,3,5,6-;1,3,6,7- và

1,3,5,8-

Trang 25

Từ loài G hanburyi hai hợp chất xanthon là axit gambogic (1) và axit

epigambogic (2) đã được phân lập và thử nghiệm khả năng gây độc trên dòng

tế bào ung thư bạch cầu K562/S và dòng kháng doxorubicin K562/R Kết quả

khoảng 1,32 - 0,89 µM [17] Trong một nghiên cứu của tác giả Shadid và cộng

sự năm 2007, hợp chất 7-hydroxyforbesione (3) từ lá loài G cantleyana thể

hiện hoạt tính gây độc với các dòng tế bào MDA-MB-231, CaOV-3, MCF-7và

Hình 1.1: Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có hoạt tính gây độc tế

Trang 26

bào

Trang 27

Từ nhựa của loài G hanburyi, một triterpene 3-O-(4'- O-acetyl)

-α-L-arabinopyranosyloleanolic acid (4) đã được phân lập, hợp chất này thể hiện

tác dụng chống tăng sinh và khả năng cảm ứng apoptosis với bốn dòng tế bào

2,69;

2,42 và 4,15 µM [19]

Từ một số loài khác của chi Garcinia, một số hợp chất benzophenone

và biflavone đã được phân lập như guttiferone A (5) có tác dụng chống oxy

hóa và thể hiện hoạt tính mạnh kháng lại dòng tế bào ung thư HTC-116 và

và 11,3 µM Hợp chất này cũng đã được báo cáo là có khả năng phòng chống

bệnh ung thư vú và bệnh đái tháo đường type II Morelloflavone (7), một

[21-22]

Hai hợp chất xanthon là α-mangostin (8) và γ-mangostin (9) được phân

lập từ loài G mangostana và hợp chất rubraxanthon (10) được phân lập từ

nhựa cây G parvifolia [17-18] Kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy

γ-mangostin (9) và rubraxanthon (10) có hoạt tính mạnh đối với dòng tế bào ung

thư bạch cầu (CEM-SS) với IC50 lần lượt là 4,7 và 5,0 g/ml Một hợp chất

xanthon khác là subelliptenon F (11) đã được phân lập và xác định cấu trúc

hóa học từ loài G subelliptica có hoạt tính mạnh nhất kháng DNA

topoisomeraz I và II Kết quả nghiên cứu cũng chỉ rằng các hợp chất này làcấu trúc dẫn đường tiềm năng trong thiết kế các loại thuốc chống lại bệnh ungthư

1.3.1.2 Hoạt tính kháng vi sinh vật

Hợp chất rubraxanthone (10) cũng được phân lập từ loài G dioica thể

hiện hoạt tính trên các chủng vi khuẩn tụ cầu Staphylococal với giá trị MIC

Trang 28

trong khoảng 0,31-1,25 µg/ml, mạnh hơn so với chất kháng sinh tham chiếu làvancomycin với giá trị MIC là 3,13-6,25 µg/ml [23]

Trang 29

Garcilivin A (12), một bisxanthone từ loài G livingstonei có hoạt tính

trên 2 chủng ký sinh trùng T brucei và T cruzi gây bệnh ngủ ở người với giá

là 6,7

µM [24] Xanthochymol (13), một benzophenone polyprenylated phân lập từ

loài G subelliptica, có tác dụng rất tốt đối với chủng vi khuẩn Staphylococcus

aureus kháng methicillin với giá trị MIC từ 3,1-12,5 µg/ml, gần tương đương

với vancomycin [25]

Guttiferone A (14), một polyisoprenylated benzophenone từ quả loài G.

aristata, cho thấy khả năng chống lại ký sinh trùng Plasmodium falciparum

loại thuốc sử dụng trong điều trị hoặc phòng ngừa bệnh sốt rét [26]

Amentoflavone (15), một biflavone từ một số loài Garcinia, được báo

cáo là có hoạt tính đối với vi khuẩn lao Mycobacterium smegmatis với giá trị

MIC là 0,6 µg/ml, cao hơn hoạt chất isoniazid là một loại thuốc sử dụng trongđiều trị bệnh lao [27]

Kolaviron là một biflavonoid từ hạt G kola chứa các hoạt chất GB-1(6),

GB-2 (16) và kolaflavanone (17), thể hiện hoạt tính với chủng ký sinh trùng

sốt

rét Plasmodium berghei ở chuột bạch tạng [28].

Trang 30

Hình 1.2: Một số hợp chất có hoạt tính kháng vi sinh vật phân lập

từ chi Garcinia

Trang 31

1.3.1.3 Hoạt tính chống oxy hóa

Theo tác giả Minami và cộng sự, hợp chất

1,8-dihydroxy-6-methoxyxanthone (18) từ phần gỗ của loài G subelliptica thể hiện khả năng

chống oxy hóa màng tế bào não chuột, khả năng bẫy gốc DPPH và gốc anionsuperoxide tại 5 µg/ml [29]

Hợp chất α-mangostin (8) từ vỏ quả măng cụt G mangostana có khả

năng ức chế tác nhân 7,12-dimethylbenz [α] anthracene gây tổn thương da

bigarcinenone A (19), một bisxanthone từ vỏ loài G xanthochymus, với giá trị

mạnh hơn chất tham chiếu butylated hydroxytoluene (BHT) trong thử nghiệmDPPH [31]

Hình 1.3: Một số hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa phân lập

từ chi Garcinia 1.3.1.4 Một số hoạt tính khác

Axit (-)-hydroxycitric (20) được tìm thấy trong quả của ba loài G.

cambogia, G indica và G atroviridis, thể hiện tác dụng ức chế in vitro về

chuyển đổi lactate, acetate và glucose thành axit béo trên mô mỡ của bò và

chuột [32] Trên mô hình in vivo, axit này còn thể hiện tác dụng làm giảm

trọng lượng cơ thể cũng như giảm sự viêm nhiễm, oxy hóa và kháng

Trang 32

insulin trên

Trang 33

chuột thí nghiệm [33] Các hợp chất xanthones là axit morellic (21), axit

gambogic (1) và dihydroisomorellin (22) phân lập từ loài G hanburyi cho

chất triterpen khung pronostane là garciosaterpenes A (23) và

garciosaterpenes C (24) từ loài G speciosa cũng được xác định có hoạt tính

Hợp chất α-mangostin (8) và γ-mangostin (9) từ vỏ quả măng cụt G.

mangostana và hợp chất garcimultiflorone D (25) từ loài G multiflora còn thể

hiện hoạt tính kháng viêm ở nồng độ đáng quan tâm [36-37]

Hợp chất 1,5-dihydroxy-3-methoxyxanthon (26) phân lập từ loài G.

xanthochymus là chất ức chế enzym MAO, đây là enzym đóng vai trò quan

trọng trong việc điều hòa các amin hoạt động sinh lý thần kinh như serotonin,dopamin và adrenalin Sự ức chế hoạt động của enzym này sẽ hữu dụng trongviệc điều trị các bệnh rối loạn tâm thần, trầm cảm và bệnh tâm thần phân liệt[38]

Trang 34

Hình 1.4: Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có các hoạt tính khác

Trang 35

Hoạt tính ức chế hoạt động của enzym acetylcholinesterase (AChE)cũng được tìm thấy ở các hợp chất xanthon Sự hoạt động quá mức củaenzym này cũng là một trong những nguyên nhân gây ra bệnh Alzheimer

và hiện các chất ức chế AChE đã được sử dụng trong điều trị bệnh này Mộtnghiên cứu sàng lọc hoạt tính ức chế hoạt động AChE trên 45 hợp chất phânlập được từ tự nhiên cho thấy 1,5-dihydroxy-6'-metyl-5'[(4"-metyl)-3"-

pentenyl] pyrano-xanthon (27) từ chi Garcinia có hoạt tính mạnh hơn

galanthamin, một alkaloid phân lập từ thực vật họ Loa kèn(Amaryllidaceae) dùng sản xuất thuốc điều trị Alzheimer hiện đã được cấpphép lưu hành ở Mỹ và Châu Âu [39]

1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Theo tác giả Võ Văn Chi, ở Việt Nam, Garcinia là chi lớn nhất của họ

Bứa với 29 loài phân bố từ Bắc tới Nam Một số loài được sử dụng trong Y

học cổ truyền để điều trị các bệnh khác nhau Vỏ của loài G cochincinensis

được sử dụng để chữa bệnh dị ứng và các bệnh ngoài da Bột từ vỏ thân cây

G oliveri và G vilersiana dùng để làm thuốc chống bong gân Loài G pendunculata được sử dụng để điều trị táo bón và các bệnh về tiêu hóa Loài

G schomburgkiana được sử dụng để điều trị ho và rối loạn kinh nguyệt Vỏ

của G mangostana được sử dụng như là chất kháng sinh để điều trị bệnh lỵ,

sốt và viêm nhiễm [1,40]

Cho đến nay, ở Việt Nam có một số loài của chi Garcinia đã được

nghiên cứu về thành phần hóa học Các nghiên cứu chỉ ra rằng lớp chất chủyếu bao gồm xanthone, benzophenon prenylated, dẫn xuất của phloroglucinol,

triterpenoids và depsidones Trên mô hình thử nghiệm in vitro, một số chất thể

hiện hoạt tính gây độc tế bào, kháng u, chống oxy hóa…

Trang 36

Hình 1.5: Một số hợp chất phân lập được các loài chi Bứa thu hái tại

Việt Nam có hoạt tính gây độc tế bào.

Neoisobractatins A (41) và neoisobractatins B (42) là hai xanthone phân

lập từ lá của loài G bracteata, thể hiện hoạt tính gây độc với dòng tế bào biểu

Guttiferone Q (43), một polyisoprenylated benzophenone được phân lập từ vỏ

quả của G cochinchinensis, cho thấy khả năng gây độc mạnh chống lại các

2,74-4,04 µg/ml [42]

Các hợp chất Oliveridepsidones A-D (44-47), phân lập từ vỏ của loài G.

oliveri, thể hiện hoạt tính chống oxy hóa bắt giữ gốc tự do trên hệ DPPH [43].

Từ ba loài thực vật là bứa cọng (G pedunculata), sơn vé (G merguensis) và bứa đồng (G schomburgkiana), tác giả Võ Tấn Hậu đã phân lập được 25 hợp

chất trong đó có 7 hợp chất mới Các kết quả thử nghiệm hoạt tính gây độctrên hai dòng tế bào ung thư người là ung thu cổ tử cung HeLa và ung thư

phổi NCI- H460 cho thấy hoạt chất globuxanthon (48) có hoạt tính mạnh nhất, kế đến là dulxanthon A (49), pedunxanthon D (50) và griffipavixanthon

Trang 37

(51) với giá trị IC50 trong khoảng từ 19.7-28.2 µg/ml [44].

Trang 38

Chương 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Lá cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) thuộc chi Bứa (Garcinia), thu

hái ở Thuận Châu - Sơn Lavào tháng 11 năm 2017 Mẫu tiêu bản được lưugiữ tại phòng Hóa sinh ứng dụng, viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học

và Công nghệ Việt Nam Giám định thực vật bởi TS Nguyễn Quốc BìnhViện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Côngnghệ Việt Nam

Hình 2.1: Cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana)

Hình 2.2: Quả của Cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana)

Trang 39

2.1.2 Hóa chất

- Các dung môi: n-hexane,dichloromethane, ethylacetate, acetone,

methanol

- Sắc ký lớp mỏng (TCL) được tiến hành trên bản mỏng tráng sẵn

tử ngoạiở 2 bước sóng λ= 254 nm và 365 nm

- Sắc ký cột (CC) sử dụng Silica gel Merck cỡ hạt 40-60 µm

- Sắc ký cột (CC) với pha tĩnh là Sephadex LH-20

2.1.3 Thiết bị nghiên cứu

- Điểm nóng chảy được đo trên máy HMK 70/3159

- Phổ hồng ngoại được ghi trên máy FTIR Impact-410

- Phổ khối khối phun mù điện tửESI-MS đo trên máy LTQ ORBITRAP

XL của hãng Thermo-Scientific

- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) được ghi trên máy Bruker Avance

500 MHz với TMS là chất chuẩn nội

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Quy trìnhxử lý và ngâm chiết mẫu thực vật

Lá cây Xến Mủ sau khi thu hái, được phơi trong bóng mát cho khô tựnhiên và xay nhỏ (1.2 kg) Mẫu được ngâm chiết với ethylaxetat (EtOAc)

môi dưới áp suất giảm thu được cặn EtOAc(200 gram) Phần bã còn lại được

lấy phần dịch và cất loại dung môi dưới áp suất giảm thu được cặn

MeOH(200 gram) Quy trình ngâm chiết mẫu được trình bày ở Sơ đồ 2.1.

Trang 40

Cặn MeOH(200 g)

Sơ đồ 2.1 Quy trình ngâm chiết lá cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana)

2.2.2 Quy trình phân lập các hợp chất tự nhiên

Cặn chiết ethylacetat của lá cây Xến Mủ (100 g) được phân tách sơ bộ

trên cột silica gel (400 g) với hệ dung môi rửa giải là n-hexan/aceton gradient

rồi đến hệ aceton/MeOH gradient, thu được 17phân đoạn ký hiệu từ F1 đếnF17

Từ phân đoạn F2 (3.3 g) được phân tách trên cột silica gel (50 g) với hệ

đoạn nhỏ kí hiệu từ F2.1-F2.10 Từ F2.6 (130 mg) rửa giải trên cột Sephadex

F2.6.1 - F2.6.4 Từ phân đoạn F2.6.3 thu được chất GM3 (12 mg) dưới dạng

tinh thể màu vàng nhạt

Phân đoạn F4 (5.4 g) được phân tách trên cột silicagel (80 g) với hệ

dung môi n-hexan/aceton gradient, thu được 10 phân đoạn nhỏ kí hiệu từ

F4.1-F4.10 Từ phân đoạn F4.5 (180 mg), phân tách trên cột Sephadex LH-20

Định dạng
Số trang	114
Dung lượng	6,24 MB