Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được từ cây Macaranga balansae ..... Kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học cho thấy một sô
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
PHẠM TOÀN THẮNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH
GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA LOÀI MACARANGA BALANSAE GAGNEP., THUỘC CHI MÃ RẠNG (MACARANGA)
HỌ THẦU DẦU (EUPHORBIACEAE)
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
HÀ NỘI – 2019
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-*** -
PHẠM TOÀN THẮNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH
GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA LOÀI MACARANGA BALANSAE GAGNEP., THUỘC CHI MÃ RẠNG (MACARANGA)
HỌ THẦU DẦU (EUPHORBIACEAE)
Ngành: Hoá học
Mã số: 9440112
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1 PGS.TS Trần Thu Hương
2 PGS TS Đoàn Thị Mai Hương
HÀ NỘI - 2019
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Thu Hương và PGS.TS Đoàn Thị Mai Hương Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác
Hà Nội, ngày tháng năm 2019
TM.Tập thể hướng dẫn Nghiên cứu sinh
PGS.TS Trần Thu Hương Phạm Toàn Thắng
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Luận án này được hoàn thành tại Bộ môn Hóa Hữu cơ, Viện Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu của các thầy
cô, các nhà khoa học, các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình
Tôi xin trân trọng bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới Ban lãnh đạo Viện Kỹ Thuật Hóa học và Viện Hóa sinh biển cùng tập thể cán bộ của hai Viện, về sự quan tâm và ủng hộ to lớn tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu
Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn Hóa Hữu cơ, Viện Kỹ thuật Hóa học, Trường ĐH Bách Khoa Hà Nội và Phòng Nghiên cứu cấu trúc, Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã quan tâm giúp đỡ, với những lời khuyên bổ ích và những góp ý quý báu trong việc thực hiện và hoàn thiện luận án
Tôi xin cảm ơn và kính trọng nhất tới PGS.TS Trần Thu Hương và PGS.TS Đoàn Thị Mai Hương, TS Lê Nguyễn Thành - những người Thầy
đã tận tâm hướng dẫn khoa học, động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án
Tôi xin trân trọng cảm ơn các đơn vị đã giúp đỡ tôi trong việc thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư
Tôi xin chân thành cảm ơn tới lãnh đạo Phòng Giám định Hóa học
và lãnh đạo Viện Khoa học hình sự, các đồng nghiệp đã ủng hộ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn luôn quan tâm, khích lệ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu
Xin trân trọng cảm ơn!
Trang 5MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC BẢNG vi
DANH MỤC HÌNH viii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3
1.1 Vài nét về họ Thầu dầu 3
1.1.1 Hình thái của họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) 3
1.1.2 Sự đa dạng của họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) ở Việt Nam 4
1.2 Vài nét về chi Macaranga 5
1.3 Đặc điểm sinh thái, phân bố và giá trị sử dụng của một số loài Macaranga 7
1.4 Nghiên cứu hoá học chi Macaranga 12
1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 12
1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 24
CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28
2.1 Thu mẫu cây và xác định tên khoa học 28
2.2 Phương pháp xử lý và chiết mẫu 28
2.3 Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất từ mẫu cây 29
2.4 Các phương pháp xác định cấu trúc hóa học của các chất phân lập được từ các mẫu cây nghiên cứu 30
2.5 Phương pháp thử hoạt tính gây độc tế bào 30
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM 34
3.1 Tách chiết, phân lập các chất từ quả cây Macaranga balansae 34
3.1.1 Xử lý mẫu thực vật và chiết tách quả cây M balansae 34
3.1.2 Quy trình phân lập các chất sạch từ quả cây M balansae 35
3.1.3 Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các chất phân lập được từ quả cây M.balansae 38
3.2 Tách chiết phân lập các chất từ thân cây Macaranga balansae 42
3.2.1 Xử lý mẫu thực vật và chiết tách 42
3.2.2 Quy trình phân lập các chất sạch 43
3.2.3 Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các chất phân lập được 48
3.3 Chiết tách phân lập các chất từ lá cây Macaranga balansae 51
3.3.1 Xử lý mẫu thực vật và chiết tách 51
3.3.2 Quy trình phân lập các chất sạch từ cặn chiết MeOH 52
3.3.3 Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các chất phân lập được 55
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 57
4.1 Các hợp chất được phân lập từ quả cây Macaranga balansae 57
4.1.1 Hợp chất 4’-O-methyl-8-prenyltaxifolin (QM1) (hợp chất mới) 57
4.1.2 Hợp chất 5,7-dihydroxy-4’-methoxy-8-prenylflavanone (QM2) 62
4.1.3 Hợp 6,8-diprenyl-4’-O-methylnaringenin (QM3) (hợp chất mới) 64
4.1.4 Hợp chất exiguaflavanone K (QM4) 69
4.1.5 Hợp chất 8-prenylnarigenin (QM5) 71
4.1.8 Hợp chất 6,8-diprenylaromadendrin (QM8) 75
4.1.9 Hợp chất propolin I (QM9) 76
Trang 64.1.10 Hợp chất macarecurvatin A (QM10) 78
4.1.11 Hợp chất 4’-deprenyl-4-O-methylmappain (QM11) (hợp chất mới) 80
4.1.12 Hợp chất 5,7,4’-trihydroxy-8-(2,3-dihydroxy-3-methylbutyl) flavanone (QM12) 85
4.1.13 Hợp chất isoscopoletin (QM13) 87
4.1.14 Hợp chất 4’-deprenyl mappain (QM14) 87
4.1.15 Hợp chất acid 3,3’,4’-tri-O-methyl ellagic (QM15) 89
4.1.16 Hợp chất acid protocatechuic (QM16) 89
4.1.17 Hợp chất acid gallic (QM17) 90
4.1.18 Hợp chất acid ellagic (QM18) 90
4.2 Xác định cấu trúc các hợp chất được phân lập từ thân cây Macaranga balansae. 92
4.2.1 Hợp chất acid acetylaleuritolic (TM1) 93
4.2.2 Hợp chất vanillin (TM2) 94
4.2.3 Hợp chất 6-hydroxystigmast-4-en-3-one (TM3) 95
4.2.4 Hợp chất β-sistosterol (TM4) 96
4.2.5 Hợp chất stigmast-4-en-3-one (TM5) 96
4.2.6 Hợp chất stigmastane-3,6-dione (TM7) 98
4.2.7 Hợp chất stigmast-4-en-3,6-dione (TM8) 100
4.2.8 Hợp chất coniferyl aldehyde (TM9) 102
4.2.9 Hợp chất acid vanillic (TM10) 102
4.2.10 Hợp chất 2,3-dihydroxy-1-(4’-hydroxy-3’-methoxyphenyl) propan-1-one (TM12) 103
4.2.11 Hợp chất stigmastane 3β,5α,6β-triol (TM13) 104
4.2.12 Hợp chất dehydroxycubebin (TM14) 106
4.2.13 Hợp chất (-)-dehydroxycubebinone (TM15 - hợp chất mới) 107
4.2.14 Hợp chất 6,7,8-trimethoxycoumarin (TM16) 113
4.2.15 Hợp chất acid 3,4’-dimethylellagic (TM17) 114
4.3 Các hợp chất được phân lập từ lá cây Macaranga balansae 116
4.3.1 Hợp chất 7-carboxyl-6’-methoxycarbonyl-dehydroxycubebin (LM3 - hợp chất mới) 117
4.3.2 Hợp chất methyl gallate (LM7) 123
4.3.3 Hợp chất isophytol (LM9) 123
4.3.4 Hợp chất lupeol (LM10) 124
4.4 Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được từ cây Macaranga balansae 127
KẾT LUẬN 131
KIẾN NGHỊ 133
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 134
TÀI LIỆU THAM KHẢO 135
Trang 7DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Sắc kí lớp mỏng điều chế
• Các phương pháp phổ:
ESI-MS Electrospray Ionization Mass
Spectroscopy
Phổ khối phun mù điện
ESI-HRMS High resolution electrospray
ionization mass spectroscopy
Phổ khối phân giải cao phun mù điện
1H NMR Proton Nuclear Magnetic
Trang 8δH
δC
Overhauser Effect Spectroscopy Chemical displacement of proton
Chemical displacement of carbon
Độ dịch chuyển hóa học của proton
Độ dịch chuyển hóa học của carbon
CD Circular dichroism spectrum Phổ lưỡng sắc tròn
DBE Double bond equivalent Số tương đương nối đôi
Nồng độ ức chế tối thiểu
IC50 Inhibitory concentration 50 Nồng độ ức chế 50% đối tượng
thử
nghiệm
Hep-G2 Human hepatocellular carcinoma Ung thư gan người
KB Human epidermic carcinoma Ung thư biểu mô người
MCF-7
A549
Human breast adenocarcinoma cell line Human lung cancer cell line
Dòng tế bào ung thư vú người
Dòng tế bào ung thư phổi người
Trang 9Pan C1
Hela
Human pancreatic cancer cell line
Human Cervical cancer cell line
Dòng tế bào ung thư tuyến tụy người
Dòng tế bào ung thư cổ tử cung người
Roswell park memorial institute
Huyết thanh phôi bò Trung tâm lưu trữ giống nuôi cấy Hoa Kỳ
Môi trường nuôi cấy tế bào DMEM
Môi trường nuôi cấy tế bào mật độ cao
• Các hóa chất, dung môi (tên của các hợp chất được viết theo nguyên bản Tiếng Anh):
ABTS 2,2'-azino-bis(3- ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)
DMSO Dimethyl sulfoxide
VAST Vietnam Academy of Science
and Technology
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Trang 10DANH MỤC BẢNG
Bảng 4.1 Số liệu phổ NMR của hợp chất QM1 và hợp chất tham khảo 57
Bảng 4.2 Số liệu phổ NMR của hợp chất QM2 và hợp chất tham khảo 63
Bảng 4.3 Số liệu phổ NMR của hợp chất QM3 và hợp chất tham khảo 64
Bảng 4.4 Dữ liệu NMR của hợp chất QM4 và hợp chất tham khảo 70
Bảng 4.5 Dữ liệu NMR của hợp chất QM5 và hợp chất tham khảo 71
Bảng 4.6 Dữ liệu NMR của hợp chất QM6 và hợp chất tham khảo 73
Bảng 4.7 Dữ liệu NMR của hợp chất QM7 và hợp chất tham khảo 74
Bảng 4.8 Dữ liệu NMR của QM8 và hợp chất tham khảo 75
Bảng 4.9 Dữ liệu NMR của hợp chất QM9 và hợp chất tham khảo 77
Bảng 4.10 Dữ liệu NMR của hợp chất QM10 và hợp chất tham khảo 79
Bảng 4.11 Dữ liệu NMR của hợp chất QM11 và hợp chất tham khảo mappain 82 Bảng 4.12 Dữ liệu NMR của hợp chất QM12 và hợp chất tham khảo 86
Bảng 4.13 Dữ liệu NMR của hợp chất QM13 và hợp chất tham khảo 87
Bảng 4.14 Dữ liệu NMR của hợp chất QM14 và hợp chất tham khảo 88
Bảng 4.15 Dữ liệu NMR của hợp chất QM16 và hợp chất tham khảo 89
Bảng 4.16 Dữ liệu NMR vủa QM17 và hợp chất tham khảo 90
Bảng 4.17 Dữ liệu NMR của hợp chất QM18 và hợp chất tham khảo 91
Bảng 4.18 Dữ liệu NMR của hợp chất TM1 và hợp chất tham khảo 93
Bảng 4.19 Dữ liệu NMR của hợp chất TM3 và hợp chất tham khảo 95
Bảng 4.20 Dữ liệu NMR của hợp chất TM5 và hợp chất tham khảo 97
Bảng 4.21 Dữ liệu NMR của hợp chất TM7 và hợp chất tham khảo 99
Bảng 4.22 Dữ liệu NMR của hợp chất TM8 và hợp chất tham khảo 101
Bảng 4.23 Dữ liệu NMR của hợp chất TM12 và hợp chất tham khảo 103
Bảng 4.24 Dữ liệu NMR của hợp chất TM13 và hợp chất tham khảo 105
Bảng 4.25 Dữ liệu NMR của hợp chất TM14 và hợp chất tham khảo 106
Bảng 4.26 Dữ liệu phổ và tương tác HMBC của hợp chất TM15 113
Bảng 4.27 Dữ liệu NMR của hợp chất TM16 và hợp chất tham khảo 114
Bảng 4.28 Dữ liệu NMR của hợp chất TM17 và hợp chất tham khảo 115
Bảng 4.29 Dữ liệu phổ và tương tác HMBC của hợp chất LM3 122
Bảng 4.30 Dữ liệu NMR của hợp chất LM9 và hợp chất tham khảo 124
Trang 11Bảng 4.31 Dữ liệu NMR của hợp chất LM10 và hợp chất tham khảo 125
Bảng 4.32 Giá trị IC50 của các chất có hoạt tính 128
Bảng 4.33 Giá trị IC50 của các chất có hoạt tính 130
Trang 12
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1 Hình A: lá cây M balansae, B: cây M balansae, C: quả cây M
balansae 28
Hình 3.1 Sơ đồ ngâm chiết quả cây M balansae 34
Hình 3.2 Sơ đồ phân lập cặn chiết ethyl acetate của quả cây M balansae 37
Hình 3.3 Sơ đồ phân lập cặn chiết methanol của quả cây M balansae 38
Hình 3.4 Sơ đồ ngâm chiết mẫu khô thân cây M balansae 43
Hình 3.5 Sơ đồ phân lập cặn chiết EtOAc 46
Hình 3.6 Sơ đồ phân lập cặn chiết MeOH 48
Hình 3.7 Sơ đồ ngâm chiết mẫu lá cây M balansae 52
Hình 3.8 Sơ đồ phân lập cặn chiết MeOH 54
Hình 4.1 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM1 và 8-prenyltaxifolin 57
Hình 4.2 Phổ 1H-NMR của hợp chất QM1 59
Hình 4.3 Phổ DEPT của hợp chất QM1 60
Hình 4.4 Phổ HSQC của hợp chất QM1 60
Hình 4.5 Một số tương tác chính trên phổ HMBC của hợp chất QM1 61
Hình 4.6 Phổ HMBC của hợp chất QM1 61
Hình 4.7 Phổ CD của hợp chất QM1 62
Hình 4.8 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM2 62
Hình 4.9 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM3 và hợp chất ionchocarpol A 64
Hình 4.10 Phổ 1H-NMR của hợp chất QM3 66
Hình 4.11 Phổ 13C-NMR của hợp chất QM3 66
Hình 4.12 Phổ COSY của hợp chất QM3 67
Hình 4.13 Phổ HSQC của hợp chất QM3 68
Hình 4.14 Phổ HMBC của hợp chất QM3 68
Hình 4.15 Một số tương tác COSY và HMBC của hợp chất QM3 69
Hình 4.16 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM4 69
Hình 4.17 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM5 71
Hình 4.18 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM6 72
Hình 4.19 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM7 74
Hình 4.20 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM8 75
Trang 13Hình 4.21 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM9 76
Hình 4.22 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM10 78
Hình 4.23 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM11 và 4’-deprenyl-mappain 80
Hình 4.24 Phổ 1H-NMR của hợp chất QM11 81
Hình 4.25 Phổ 13C-NMR của hợp chất QM11 83
Hình 4.26 Phổ COSY của hợp chất QM11 83
Hình 4.27 Phổ HMBC của hợp chất QM11 84
Hình 4.28 Phổ HMBC giãn rộng của hợp chất QM11 84
Hình 4.29 Tương tác HMBC và COSY của hợp chất QM11 85
Hình 4.30 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM12 85
Hình 4.31 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM13 87
Hình 4.32 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM14 87
Hình 4.33 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM15 89
Hình 4.34 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM16 89
Hình 4.35 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM17 90
Hình 4.36 Cấu trúc hóa học của hợp chất QM18 90
Hình 4.37 Cấu trúc các hợp chất được phân lập từ quả cây Macaranga balansae 92
Hình 4.38 Cấu trúc của hợp chất TM6 và TM11 92
Hình 4.39 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM1 93
Hình 4.40 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM2 94
Hình 4.41 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM3 95
Hình 4.42 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM5 96
Hình 4.43 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM7 98
Hình 4.44 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM8 100
Hình 4.45 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM9 102
Hình 4.46 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM10 102
Hình 4.47 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM12 103
Hình 4.48 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM13 104
Hình 4.49 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM14 106
Hình 4.50 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM15 107
Trang 14Hình 4.51 Phổ 1H-NMR của hợp chất TM15 108
Hình 4.52 Phổ DEPT của hợp chất TM15 109
Hình 4.53 Phổ HSQC của hợp chất TM15 109
Hình 4.54 Phổ HSQC giãn rộng của hợp chất TM15 (tiếp) 110
Hình 4.55 Phổ HSQC giãn rộng của hợp chất TM15 (tiếp) 110
Hình 4.56 Phổ COSY của hợp chất TM15 111
Hình 4.57 Phổ HMBC giãn rộng của hợp chất TM15 111
Hình 4.58 Phổ NOESY giãn rộng của hợp chất TM15 112
Hình 4.59 Một số tương tác chính trên phổ HMBC và COSY của hợp chất TM15 112
Hình 4.60 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM16 113
Hình 4.61 Cấu trúc hóa học của hợp chất TM17 114
Hình 4.62 Cấu trúc các hợp chất được phân lập từ thân cây Macaranga balansae 116
Hình 4.63 Cấu trúc của các hợp chất trùng 117
Hình 4.64 Cấu trúc của hợp chất LM3 và hợp chất tham khảo 117
Hình 4.65 Phổ 1H-NMR của hợp chất LM3 118
Hình 4.66 PhổDEPT của hợp chất LM3 119
Hình 4.67 Phổ COSY của hợp chất LM3 120
Hình 4.68 Phổ HMBC của hợp chất LM3 121
Hình 4.69 Phổ NOESY giãn rộng của hợp chất LM3 121
Hình 4.70 Một số tương tác chính trên phổ HMBC và COSY của hợp chất LM3 123
Hình 4.71 Cấu trúc hóa học của hợp chất LM7 123
Hình 4.72 Cấu trúc hóa học của hợp chất LM9 123
Hình 4.73 Cấu trúc hóa học của hợp chất LM10 124
Hình 4.74 Cấu trúc các hợp chất được phân lập từ lá cây cây Macaranga balansae 127
Trang 15MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với công cuộc phát triển kinh tế thì việc chăm sóc sức khoẻ ban đầu và bảo vệ sức khoẻ cộng đồng trở nên cấp thiết đối với mọi quốc gia trên thế giới Do đó, nhu cầu về sử dụng thuốc để phòng ngừa và chữa trị những căn bệnh nan y đặc biệt là ung thư ngày càng cao, trong đó một trong những hướng chính để phòng ngừa và chữa trị bệnh ung thư là nghiên cứu tìm kiếm các hợp chất
có nguồn gốc từ thiên nhiên Chính vì vậy việc nghiên cứu hoá học cũng như hoạt tính sinh học của các loài cây thuốc có ý nghĩa quan trọng cho việc sử dụng một cách hợp lý và có hiệu quả nhất nguồn tài nguyên thiên nhiên này
Việt Nam là một nước nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm với 3/4 diện tích là rừng Với những đặc thù về khí hậu thiên nhiên như vậy, Việt Nam có một hệ thực vật phong phú và đa dạng với trên 12.000 loài, trong đó có trên 3.200 loài thực vật được sử dụng làm thuốc trong Y học dân gian, mở ra tiềm năng nghiên cứu về các hợp chất tự nhiên từ các loài thực vật của Việt Nam
Qua đó cho thấy nguồn tài nguyên thực vật vô cùng phong phú mà trong chúng còn chứa biết bao nhiêu điều lý thú, biết bao nhiêu tác dụng tiềm ẩn cho đến nay chúng ta còn chưa biết hết Vì vậy việc nghiên cứu các vấn đề về cây cỏ, về các hợp chất thiên nhiên luôn là đề tài hấp dẫn, mới mẻ và phong phú
Chi Mã rạng (Macaranga) thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) có khoảng
hơn 300 loài, chủ yếu phân bố ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, đặc biệt là ở Châu Á, tập trung nhiều ở Đông Nam Á Kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học
và hoạt tính sinh học cho thấy một số loài Macaranga chứa các hợp chất có cấu trúc
và hoạt tính đặc biệt lý thú trong đó có hoạt tính chống ung thư
Kết quả sàng lọc hoạt tính sinh học trong khuôn khổ hợp tác Pháp - Việt cho
thấy dịch chiết EtOAc của cây Macaranga balansae ức chế sự phát triển dòng tế
bào ung thư KB ở nồng độ 1 µg/ml là 20 % Chính vì vậy, chúng tôi lựa chọn đề tài:
“Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của loài
Macaranga balansae Gagnep., thuộc chi Mã Rạng (Macaranga) họ Thầu dầu
(Euphorbiaceae)”
Trang 16Mục tiêu của luận án:
Nghiên cứu để làm rõ thành phần hóa học của của loài Macaranga balansae
tìm kiếm các hoạt tính gây độc tế bào, làm cơ sở khoa học cho việc sử dụng và định hướng nghiên cứu ứng dụng loài thực vật trên một cách hiệu quả
Nội dung của luận án:
1 Phân lập các hợp chất từ thân, lá, quả loài Macaranga balansae bằng các
phương pháp sắc ký
2 Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được
3 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất phân lập được trên một số dòng tế bào ung thư người
Trang 17CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 Vài nét về họ Thầu dầu
Họ Thầu dầu là một trong những họ lớn và phức tạp nhất trong hệ thực vật Việt Nam cũng như trên thế giới Trong hệ thực vật Việt Nam, Thầu dầu (Euphorbiaceae) được coi là họ lớn, có nhiều loài (sau các họ Lan - Orchidaceae, Đậu - Leguminosae, Lúa - Graminae) trong số 305 họ Thực vật bậc cao có mạch Họ Thầu dầu trước đây bao gồm 5 phân họ: Acalyphoideae, Crotonoideae, Euphorbioideae, Oldfieldioideae và Phyllanthoideae Ba phân họ đầu tiên là các phân họ đơn noãn (một noãn) trong khi hai phân họ sau là đôi noãn (hai noãn) [1]
1.1.1 Hình thái của họ Thầu dầu (Euphorbiaceae)
Họ Thầu dầu (danh pháp khoa học là Euphorbiaceae) và được gọi là họ Đại kích, Ba Mảnh Vỏ là một trong những họ lớn của thực vật có hoa có số loài đa dạng
và phong phú nhất với 240 chi và khoảng 6700 - 7500 loài Đây cũng là họ có những loài cây kinh tế, cây thuốc có giá trị ở Việt Nam Phần lớn là cây thân thảo, nhưng ở khu vực nhiệt đới cũng tồn tại các loài cây bụi hoặc cây thân gỗ Một số loài cây chứa nhiều nước và tương tự như các loại xương rồng [1]
Họ này phân bố chủ yếu ở khu vực nhiệt đới, với phần lớn các loài tập trung trong khu vực sinh thái Indomalaya và sau đó là khu vực nhiệt đới châu Mỹ Tại khu vực nhiệt đới châu Phi cũng có nhiều loài, giống, thứ, nhưng không đa dạng như hai khu vực kể trên Tuy nhiên, chi Euphobia cũng có nhiều loài trong các khu vực không nhiệt đới như Địa Trung Hải, Trung Đông, miền nam châu Phi hay miền nam Hoa Kỳ Lá mọc so le, hiếm khi mọc đối với các lá kèm Hình dạng lá chủ yếu là các lá đơn, nhưng cũng có loài lá phức, chủ yếu là loại dạng chân vịt, không thấy dạng lông chim Các lá kèm có thể bị suy thoái thành gai, lông tơ hay các tuyến nhỏ Hoa đối xứng xuyên tâm thường là đơn tính, với hoa đực và hoa cái thường trên một cây Ở đây có một sự đa dạng lớn về cấu trúc hoa Chúng có thể là cùng gốc hay khác gốc Các nhị hoa có thể từ 1 đến 10 (có thể nhiều hơn) Hoa cái là loài dưới bầu, nghĩa là với bầu nhụy lớn Quả thường là loại quả nứt, đôi khi là quả hạch Loại quả nứt điển hình là regma, một loại quả nang với 3 hoặc nhiều hơn các
ô, mỗi ô tách ra khi chín thành các phần riêng biệt và sau đó nổ để phân tán các hạt nhỏ Các loài cây trong họ này chứa một lượng khá lớn các độc tố thực vật chủ yếu
Trang 18là các ester diterpene, alkaloid, glycoside và các chất độc dạng ricin Nhựa (mủ) dạng sữa hay latex là tính chất đặc trưng của các phân họ Euphorbioideae và Crotonoideae, nhựa mủ này là độc hại ở phân họ Euphorbioideae nhưng lại không độc hại ở phân họ Crotonoideae Nhiều cây trong họ Thầu dầu có tầm quan trọng về
kinh tế, cây thuốc có giá trị ở Việt Nam Đáng chú ý trong số đó là: Cao su (Hevea
braziliensis) - một cây công nghiệp quan trọng, tiếp theo là Sắn (Manihot esculenta)
- nguồn nguyên liệu cho tinh bột có giá trị ở các tỉnh trung du, miền núi và Tây Nguyên Một số loài cây khác được trồng làm cây cảnh như hoa trạng nguyên
(Euphorbia pulcherrima) [2]
Đến nay, đã thống kê được khoảng 75 loài thuộc 30 chi trong họ Thầu dầu được sử dụng làm thuốc trong y học dân tộc ở nhiều địa phương trong cả nước Một số sản phẩm thuốc như “HEPAMARIN”, “XUVIR”, “TRIVIGA” dùng chữa trị các bệnh về gan; “ABANA” có tác dụng hạ lipid, ức chế tổng hợp cholesterol ở gan…
đã được chế biến từ các loài Diệp hạ châu đắng (Phyllanthum amarus), Chó đẻ răng cưa (Phyllanthus urinaria), Me rừng (Phyllanthus emblica)…“Trà hoà tan
MALLOTUS” Thực phẩm chức năng dùng hỗ trợ điều trị các bệnh ung thư, đã
được chế biến từ loài Ba bét trắng (Mallotus apelta) Những thông tin đã có cho
thấy, hầu như tất cả các chi và loài trong họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) đều có khả năng sinh tổng hợp và tích luỹ các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cao Trong đó có nhiều hợp chất thuộc các nhóm triterpenoid, flavonoid, alkaloid, diterpenoid, phorbol diterpene, phorbol ester, benzopyran…có hoạt tính kháng oxy hoá, gây độc tế bào, kháng virus, kháng khuẩn, kháng nấm…được chiết xuất từ
những loài thuộc các chi Ba bét (Mallotus), Ba đậu (Croton), Me (Phyllanthus),
Dầu mè (Jatropha), Đơn tía (Excoecaria)
1.1.2 Sự đa dạng của họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) ở Việt Nam
Ở Việt Nam, họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) hiện đã biết có 75 chi cùng
khoảng trên 450 loài và 16 thứ; trong số đó có 1 chi (Noi – Oligoceras), cùng 131
loài (chiếm 31,58% số loài của cả họ) và 9 thứ (khoảng 56,25%) được coi là đặc hữu Phần lớn các loài và thứ đặc hữu đều chỉ gặp phân bố rất hạn chế ở một vài địa phương trong cả nước Sách Đỏ Việt Nam (1996, 2007) đã ghi nhận có 5 loài của họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) thuộc loại quý hiếm và bị đe doạ tuyệt chủng [1, 2, 3,
Trang 194] Các chi có số loài phong phú và đa dạng nhất trong họ Thầu dầu
(Euphorbiaceae) lần lượt là: Me (Phyllanthus) - 48 loài, Ba đậu (Croton) - 45 loài,
Ba bét (Mallotus) - 37 loài, Chòi mòi (Antidesma) - 29 loài; các chi Cỏ sữa (Euphorbia), Bọt ếch (Glochidion) và Mòng lông (Trigonostemon) đều có 26 loài, Rau ngót (Sauropus) - 23 loài Các chi có trên 10 loài gồm: Bồ cu vẽ (Breynia), Ba soi (Macaranga), Cách hoa (Cleistanthus), Thàu táu (Aporosa), Thổ mật (Bridelia),
Da gà (Actephila) Tai tượng (Acalypha) - 8 loài Tới 30 chi chỉ có 1 loài duy nhất
Những chi còn lại thường gồm 2 - 4 loài Các chi có số loài được coi là đặc hữu
phong phú lần lượt là: Me rừng (Phyllanthus) - 26 loài, Ba đậu (Croton) - 19 loài, Mòng lông (Trigonostemon) - 10 loài, Rau ngót (Sauropus) - 9 loài, Bồ cu vẽ (Breynia) - 8 loài, Cách hoa (Cleistanthus) - 7 loài, Ba bét (Mallotus) - 6 loài, Da gà (Actephila) - 6 loài, Bọt ếch (Glochidion) - 5 loài và Vông đỏ (Alchornea) - 4 loài
Các dạng sống gặp ở họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) có thể là cỏ hàng năm, cỏ nhiều năm, bụi, bụi trườn, dây leo, gỗ nhỏ hoặc gỗ lớn Chúng phân bố khá rộng rãi ở các hệ sinh thái khác nhau từ các vùng ven biển, ruộng vườn, đồng cỏ đến các thảm cây bụi và các loại hình rừng thứ sinh hoặc nguyên sinh trên núi cao
1.2 Vài nét về chi Macaranga
Chi Mã rạng hay chi Ba soi (danh pháp khoa học là Macaranga) là một chi lớn
phân bố ở khu vực nhiệt đới và là chi duy nhất của phân tông Macaranginae Có nguồn
gốc từ châu Phi, châu Á, châu Đại dương, chi Macaranga gồm khoảng hơn 300 loài khác nhau Các loài Macaranga có lá mọc so le, thường chia thùy, có lá kèm Hoa khác
gốc xếp thành chùm hay bông đơn hoặc kép Hoa đực có đài xếp van và một số lượng nhiều nhị có bao phấn mở nắp ngang Hoa cái có bầu rời, không có đĩa mật Trong y học cổ truyền cây được dùng để trị bệnh viêm gan thể hoàng đản, trị bụng trướng nước và bí tiểu tiện, lá cây được dùng sắc nước làm thuốc lọc máu và phòng bệnh cho phụ
nữ sau khi sinh đẻ [1, 2, 3, 4]
• Vị trí
Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta)
Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida)
Phân lớp Sổ (Dilleniidae)
Bộ Thầu dầu (Euphorbiales)
Trang 20Họ Thầu dầu (Euphorbiaceae)
Chi Mã rạng (Macaranga)
Tác giả Phạm Hoàng Hộ đã liệt kê trong quyển “Cây cỏ Việt Nam” ở Việt
Nam có 13 loài Macaranga [1]:
- M triloba (Bl.) Muell.-Arg - Mã rạng ba thùy, long màng, Ba Soi ba thùy
- M tanarius (L.) Muell-Arg - Ba soi lông mềm, Ba soi quả một ô, Bạch đàn
nam
- M indica Wight - Mã rạng Ấn Độ, Ba soi Ấn Độ, Ba soi hoa tuyến
- M kurzii (O Ktze) Pax & Hoffm - Mã rạng Kuzr, Săn bù, Ba soi lá nhỏ
- M denculata (Blume) Muell.-Arg - Mã rạng răng, Ba soi, lá nến
- M henryi (Pax & Hoffm) - Mã rạng Henry, Ba soi lá thuôn
- M sampsonii Hance - Mã rạng Sampson, Ba soi khe núi
- M microcarpa (Pax & Hoffm) - Mã rạng trái nhỏ, Ba soi trái nhỏ
- M trichocarpa (Reichb & Zoll.) Muell-Arg - Mã rạng trái có lông, Ba soi
lông sao
- M andamanica Kurz - Mã rạng Andaman, Ba soi Andaman
- M auriculata (Merr.) A.-Shaiv - Mã rạng tai, Ba soi lá tai
- M balansae Gagn - Mã rạng Balansa, Ba soi lông tơ, Ba soi Ba vì
- M trigonostemoides Croiz - Mã rạng nhị ba cạnh, Ba soi nhị ba cạnh
Trong số các loài trên thì có nhiều cây đã được dùng làm thuốc chữa bệnh trong y học cổ truyền cụ thể như các loài sau [1, 2, 3, 4]:
- M denticulata (Ba soi): nhiều bộ phận của cây được sử dụng làm thuốc
ở một số nước châu Á như ở Vân Nam, Trung Quốc rễ cây được dùng trị viêm gan thể hoàng đàn, vỏ thân dùng trị bụng trướng nước và bí tiểu tiện Ở Hải Nam, người ta dùng nước sắc lá cây làm thuốc lọc máu và phòng bệnh cho phụ nữ lúc sinh đẻ để tránh các rối loạn Ở các nước Đông Dương, nước sắc của cây được dùng cho phụ nữ sinh đẻ uống liên tục trong 15 ngày đầu sau khi sinh, vỏ cây dùng ăn nhai với trầu như vỏ chay Ở Malaysia, người ta cũng dùng nước sắc lá cây uống sau khi sinh đẻ và để rửa các vết thương
Trang 21- M indica (Ba soi Ấn Độ): trong y học dân gian Trung Quốc, lá cây được
dùng làm thuốc trị đòn ngã tổn thương, còn ở Ấn Độ người ta lấy chất gôm từ cây đắp lên vết thương
- M triloba (Ba soi ba thùy): Ở Malaysia, lá cây được dùng làm thuốc giã đắp
mụn nhọt ở đầu, trong khi người dân Java sử dụng nước sắc lá và quả trị đau dạ dày
- M henryi (Ba soi lá thuôn): Trong thành phần rễ cây có chứa độc tố, được
dùng ngoài trị một số bệnh như phong thấp, đau xương và đòn ngã tổn thương
- M tanarius (Ba soi lông mềm): nước sắc của lá dùng để chữa lỵ Ở
Malaysia, lá cây được sử dụng làm thuốc đắp vết thương và rễ cây dùng để nấu nước trị sốt Ở Indonesia, nước nấu từ vỏ cây dùng để chữa lỵ và dùng cho phụ nữ sau sinh để uống Ở Philippines, nhựa vỏ cây được dùng để điều trị vết thương,
nước sắc của rễ cây được dùng để trị ho ra máu, sốt
- M Kurzii (Ba soi lá có đuôi): Ở Vân Nam, Trung Quốc, cành và lá được
dùng làm thuốc trị lở loét
1.3 Đặc điểm sinh thái, phân bố và giá trị sử dụng của một số loài
Macaranga [1, 2, 3, 4]
Ba soi andaman - Macaranga andamania Kurzu
- Sinh thái và phân bố
Phân bố ở Việt Nam, Trung Quốc, Malaysia, Indonesia và Ấn Độ Ở nước ta,
có gặp từ Quảng Ninh, Hà Nội, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế, Quảng
Nam, Đà Nẵng, Nha Trang
- Giá trị sử dụng
Gỗ cứng, thớ mịn, có thể dùng trong xây dựng tạm thời
Ba soi - Macaranga denticulata (Blume) Muell.-Arg
- Sinh thái và phân bố
Phân bố ở Việt Nam, Myanmar, Trung Quốc, Việt Nam, Campuchia, Thái Lan, Malaysia và Indonesia Ở nước ta, cây mọc từ Lạng Sơn, Tuyên Quang, Phú Thọ, Quảng Ninh, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế đến Ninh Thuận
Trang 22Cây mọc ở ven rừng, trên nương rẫy bỏ hoang, ven đường đi ở độ cao lên tới
600 - 1100 m; đôi khi mọc thành từng đám gần như thuần loại Cây ưa sáng, mọc nhanh, ưa đất ấm, tầng đất dày, tái sinh bằng hạt rất mạnh Ra hoa tháng 3 - 6, có quả tháng 11 - 12
- Giá trị sử dụng
Nhiều bộ phận của cây được sử dụng làm thuốc ở một số nước châu Á như ở Vân Nam, Trung Quốc rễ cây được dùng trị viêm gan thể hoàng đàn, vỏ thân dùng trị bụng trướng nước và bó tiểu tiện Ở Hải Nam, người ta dùng nước sắc lá cây làm thuốc lọc máu và phòng bệnh cho phụ nữ sinh đẻ để tránh các rối loạn tiêu hóa Ở các nước Đông Dương, nước sắc của cây được dùng cho phụ nữ sinh đẻ uống liên tục trong 15 ngày đầu sau khi sinh, vỏ cây dùng ăn nhai với trầu như vỏ chay Ở Malaysia người ta cũng dùng nước sắc lá cây uống sau khi sinh đẻ và để rửa các vết thương
Ba soi lá tai - Macaranga auriculata (Merr.) Airy Shaw (Malotus auriculata
Merr.)
- Sinh thái và phân bố
Phân bố ở Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan, Trung Quốc (đảo Hải Nam), Malaysia, Indonesia và Philippines Ở nước ta có gặp từ Lạng Sơn, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Quảng Ninh, Hòa Bình, Vĩnh Phúc, Hà Tây (cũ) đến Thanh Hóa, Nghệ An
Cây mọc trong rừng lá rộng thường xanh nhiệt đới, trạng thái nguyên sinh và nhất là rừng thứ sinh sau nương rẫy lên đến độ cao 650 - 900 m Cây ưa sáng, ưa đất ẩm, màu mỡ, thoát nước, mọc thích hợp trên đất phù sa, dốc tụ, tầng đáy Mùa hoa tháng 1 - 5; mùa quả chín tháng 6 - 8
- Giá trị sử dụng
Gỗ cứng, thớ mịn, có thể dùng trong xây dựng tạm thời, làm trụ mỏ, đồ gỗ thông thường, làm giá thể cấy nấm, mộc nhĩ, làm củi đun Vỏ cây có sợi và tanin
Ba soi lông tơ - Macaranga balansae Gagnep
- Sinh thái và phân bố
Loài đặc hữu của Việt Nam, có gặp từ Lạng Sơn, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Vĩnh Phúc, Hòa Bình, Hà Tây (cũ), Nghệ An vào tới Quảng Trị, Thừa Thiên - Huế
Trang 23Cây mọc trong rừng thứ sinh, địa hình vùng đồi, lên tới độ cao 500 - 600 m Cây ưa sáng đòi hỏi độ ẩm và độ phì tương đối khắt khe Thường mọc rải rác ven khe, ven nương rẫy, dọc đường rừng, chân núi, tái sinh bằng hạt Mùa hoa tháng 3 -
5, mùa quả tháng 7 - 9
- Giá trị sử dụng
Gỗ trắng, mềm, chống mối mọt; có thể dùng trong xây dựng tạm thời, làm cọc cột, trụ mỏ, nguyên liệu bột giấy Giá thể cấy nấm và mộc nhĩ, làm củi đun Vỏ
có sợi, tanin, hạt chứa dầu
Ba soi ba thùy - Macaranga triloba (Bl.) Muell.-Arg
- Sinh thái và phân bố
Phân bố ở Myanmar, Thái Lan, Việt Nam, Campuchia, Singapore, Indonesia, Malaysia và Philippines Ở nước ta gặp tại Đồng Nai, Bình Dương và đảo Phú Quốc
Cây ưa sáng và ẩm, mọc dọc theo sông hoặc suối, bìa rừng thường xanh hoặc rừng rụng lá, từ vùng thấp lên đến độ cao 400m
- Giá trị sử dụng:
Lá chứa nhiều tannin, đến 14% trọng lượng khô Vỏ chứa chất gôm Quả cây
có độc Lá cũng chứa alkaloid Ở Malaysia, lá được dùng làm thuốc giã đắp mụn nhọt ở đầu Còn ở Giava, nước sắc lá và quả được dùng trị đau dạ dày
Ba soi lá thuôn - Macaranga henryi (Pax et Hoffm.) Rehd
- Sinh thái và phân bố
Phân bố ở Việt Nam và Trung Quốc Ở nước ta, có gặp tại Sa Pa, tỉnh Lào Cai và Hòa Bình Cây mọc trong rừng thưa tới độ cao 1500m Ra hoa vào tháng 3 -
4
- Giá trị sử dụng
Ở Vân Nam (Trung Quốc), rễ cây có độc, được dùng ngoài trị phong thấp đau xương và đòn ngã
Ba soi Ấn độ - Macaranga indica Wight (M adenanthera Gagnep.)
- Sinh thái và phân bố
Phân bố ở Ấn Độ, Myanmar, nam Trung Quốc, đông Himalaya, Sri Lanca và
Trang 24Cây mọc ở rừng thường xanh, nơi ẩm và trên các trảng cây bụi vùng đồi núi thấp tới độ cao 700 - 800 m Ưa sáng, mọc nhanh, có khi tạo thành từng đám gần như thuần loại Cây đòi hỏi đất tốt nên không mọc trên các loại đất có tầng mỏng Mùa quả tháng 8 - 12
- Giá trị sử dụng
Gỗ mềm, chỉ sử dụng làm củi, có thể làm nguyên liệu bột giấy, chế xơ sợi nhân tạo, làm bao bì kiện hàng, giá thể cấy nấm, mộc nhĩ Vỏ có sợi dùng làm giấy, bện thừng, dệt bao tải bông nhân tạo Hạt chứa dầu dùng trong công nghiệp nhẹ
Ở Vân Nam (Trung Quốc), lá dùng trị đòn ngã tổn thương, còn ở Ấn Độ, chất gôm từ cây dùng đắp vết thương
Ba soi khe núi - Macaranga sampsonii Hance
- Sinh thái và phân bố
Phân bố ở Ấn Độ, Trung Quốc, Philippines, Australia, Nhật Bản, Việt Nam, Campuchia, Thái Lan và Indonesia
Ở nước ta cây mọc ở Lào Cai, Lai Châu, Sơn La, Lạng Sơn, Hà Giang, Hòa Bình, Hà Nội và một vài khu vực ở Trung và Nam Bộ
- Giá trị sử dụng
Trong y học cổ truyền cây được dùng để trị bệnh viêm gan thể hoàng đản, trị bụng trướng nước và bí tiểu tiện, lá cây được dùng sắc nước làm thuốc lọc máu và phòng bệnh cho phụ nữ sau sinh đẻ
Ba soi lông mềm - Macaranga tanarius (L.) Muell.-Arg
- Sinh thái và phân bố
Phân bố ở Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam, Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Philippines, Australia Ở nước ta, có gặp từ Lào Cai, Lai Châu, Lạng Sơn, Hòa Bình và các tỉnh phía Nam Cây mọc trong các lùm bụi, rừng đồng bằng
Ưa sáng và ưa ẩm Có quả tháng 8
- Giá trị sử dụng
Nhân dân ta thường sắc nước lá để chữa lỵ, nước sắc của rễ để chữa sốt và cầm máu Nhựa của thân cây dùng làm keo dán Y học dân gian Malaysia dùng lá giã nhuyễn để đắp lên vết thương và cũng dùng nước sắc của rễ để trị sốt Ở Indonesia, nước sắc của vỏ cây dùng uống trị lỵ, vỏ cũng là vị thuốc dùng cho phụ
Trang 25nữ sinh đẻ uống, nước chiết của lá có tác dụng kháng sinh đối với vi khuẩn
Staphylococcus Còn ở Philippines, nhựa lấy từ lát cắt vỏ cây tươi cũng dùng để
điều trị vết thương, nước sắc rễ dùng để trị ho ra máu Ở một số nơi của nước này người ta còn lấy vỏ và cả lá rụng dùng để chế rượu uống Vỏ cũng là một vị thuốc dùng cho phụ nữ sinh đẻ uống Ở Thái Lan thuốc sắc từ rễ cây này dùng để hạ sốt, giảm ho Rễ cây phơi khô được sử dụng như một vị thuốc gây nôn Tại một số địa phương người ta dùng lá cây tươi để đắp lên vết thương với mục đích chống viêm Người ta còn dùng bột của vỏ cây và lá để kết tủa các albumin khi nấu mật mía Ở nam Xumatra, người ta cho quả vào dầu cọ khi đang nấu để làm cho dầu cọ được trắng hơn
Ba soi lá có đuôi - Macaranga kurzii (kuntze) Pax et Hofm (M Andersonii
Craib)
- Sinh thái và phân bố
Phân bố ở Myanmar, Tây Nam Trung Quốc, Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan Ở nước ta, có gặp từ Bắc Kạn qua Nghệ An, Hà Tĩnh vào tới Khánh Hòa, Kon Tum, Gia Lai và Lâm Đồng
Cây mọc trong rừng lá rộng thường xanh nhiệt đới; địa hình đồi và núi thấp đến núi trung bình, ở độ cao lên đến 1500 - 1600 m Cây ưa sáng, thường xuất hiện
ở rừng phục hồi sau khai thác, trên các nương rẫy bỏ hóa Ưa đất ẩm, tầng dày màu
mỡ và thoát nước Ra hoa tháng 3 - 5, có quả chín tháng 7 - 9
- Giá trị sử dụng
Gỗ xấu, chóng bị mối mọt, dễ mục, có thể dùng đóng đồ gia đình thông thường, làm guốc, diêm, nguyên liệu bột giấy, giá thể cấy nấm và mộc nhĩ hoặc làm củi đun Vỏ cây cho sợi tanin Hạt cây chứa dầu
Ở Vân Nam (Trung Quốc), cành và lá được dùng ngoài làm thuốc trị lở loét
Ba soi lông sao - Macaranga trichocarpa (Reichb.&Zoll.) Muell-Arg
- Sinh thái và phân bố
Phân bố ở Myanmar, Thái Lan, Lào, Việt Nam, Campuchia, Malaysia, Indonesia Ở nước ta, có gặp từ Nghệ An đến Quảng Nam, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Lâm Đồng, Đồng Nai, vùng ngoại ô thành phố Hồ Chí Minh và An Giang
Trang 26các thung lũng và bìa rừng Cây ưa sáng, lúc nhỏ cần bóng che, mọc tốt trên đất màu mỡ, ẩm cho tới đất tương đối xấu, nghèo dinh dưỡng Chịu hạn tốt Tái sinh chủ yếu bằng hạt
Mùa hoa tháng 3 - 6, mùa quả chín tháng 7 - 9
- Giá trị sử dụng
Gỗ loại thường, ít được sử dụng, chỉ làm củi; có thể dùng cho xây dựng tạm thời, làm nguyên liệu bột giấy, làm giá để cấy nấm hương và mộc nhĩ Vỏ cây chứa sợi có thể làm nguyên liệu giấy Hạt chứa dầu
1.4 Nghiên cứu hoá học chi Macaranga
Hiện nay ở Việt Nam và các nước trên thế giới đã có một số nghiên cứu về
chi Macaranga Cho đến nay đã có khoảng 26 trên 300 loài Macaranga được
nghiên cứu về thành phần hóa học [5] Trong đó đã có một số loài được nghiên cứu
kỹ về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học như các loài: M tanarius, M
alnifolia, M sampsonii, M conifera, M triloba, M vedeliana Hai loài gần đây nhất
được nghiên cứu là loài M gigantea, M pruinosa Các nghiên cứu chỉ ra rằng
flavonoid, terpenoid và stilbene prenylate là một số lớp chất chính đã được phân lập
từ chi Macaranga Nhiều hoạt chất thể hiện hoạt tính rất tốt như hoạt tính chống
ung thư, chống oxy hóa
1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
1.4.1.1 Các hợp chất flavonoid
Các nghiên cứu hóa thực vật về chi Macaranga cho thấy các hợp chất
flavonoid xuất hiện chủ yếu ở dạng flavonoid prenyl
Năm 2002, Jang DS và cộng sự đã phân lập được từ dịch chiết ethyl acetate
của lá loài Macaranga conifera, ở phân đoạn có hoạt tính ức chế enzyme cyclooxygenase-2 in vitro, 2 dẫn xuất prenylate flavonoid mới là 5-hydroxy-4’-
methoxy-2”,2”-dimethylpyrano-(7,8: 6”,5”) flavanone (1) và hydroxy-1-metylethyl)-dihydro furano]-(7,8:5”,4”)-flavanone (2) cùng 8 hợp chất
5,4’-dihydroxy-[2”-(1-đã biết (3-9) Các hợp chất này 5,4’-dihydroxy-[2”-(1-đã được thử nghiệm và thể hiện tác dụng ức chế
enzyme cyclooxygenase-1 và enzyme cyclooxygenase-2 [6]
Các nhà khoa học thuộc Đại học quốc gia Đài Loan đã nghiên cứu 2
prenylflavanone mới là tanariflavanone A (10) và tanariflavanone B (11) và 1 hợp
Trang 27chất đã biết là nymphaeol C (12) được phân lập từ lá của loài cây M tanarius Hai
hợp chất mới có khả năng ức chế sự trưởng thành của loài Lactuca sativa L (cây rau
diếp) [7] Tiếp tục quá trình nghiên cứu của các nhà khoa học Đài Loan, 3 hợp chất
flavonoid là nymphaeol A (13), nymphaeol B (14) và quercetin đã được tìm thấy
[8] Đến năm 2005, từ dịch chiết n-hexane và chloroform của lá cây M tanarius thể
hiện hoạt tính chống oxy hóa, các nhà khoa học Thái Lan đã phân lập được 2 hợp
chất prenyl flavonoid mới là tanariflavanone C (15) và tanariflavanone D (16) và 4 hợp chất đã biết là nymphaeol A (13), nymphaeol B (14), nymphaeol C (12),
tanariflavanone B Kết quả thử hoạt tính sinh học cho thấy các hợp chất này thể hiện hoạt tính ức chế enzyme cyclooxygenase-2 [9]
Ngoài ra, từ lá loài M triloba vào năm 2004, hợp chất geranyl flavanone mới
là 2’-hydroxy-macarangaflavanone A (17) và 1 hợp chất đã biết là 8-methylflavane (18) đã được phân lập và xác định cấu trúc [10]
4’,7-dihydroxy-Năm 2007, từ dịch chiết ethanol của quả cây Macaranga alnifolia ở
Madagasca có hoạt tính đối với dòng tế bào ung thư buồng trứng A2780 với giá trị
IC50 là 3,5 µg/ml Năm 2007, Yoder BJ và cộng sự cũng đã phân lập được 1 hợp
chất geranyl dihydroflavonol mới là alnifoliol (19) cùng với 5 geranyl flavonoid đã biết là bonanniol A (20), diplacol (21), bonannione A (22) và diplacone (23) [11]
Trang 28Trong một số các công trình công bố về loài M trichocarpa, M sampsonii,
M gigantea và M pruinosa năm 2009 và 2010 thì các hợp chất prenylflavonoid
được phân lập là khá điển hình Từ dịch chiết acetone lá của loài M trichocarpa, 2
hợp chất isoprenyl flavanone mới là macatrichocarpin A (24) và B (25) cùng 2 isoprenyl dihydrochalcone là macatrichocarpin C (26) và D (27) đã được phân lập
Đây là bài báo đầu tiên cho thấy sự có mặt của các dẫn xuất dihydrochalcone trong
các loài thuộc chi Marcaranga [12]
Từ lá loài M sampsonii, Li X và các cộng sự cũng phân lập được 4 hợp chất
prenylflavonol mới là macaranone A-D (28-31) cũng được tìm thấy vào năm 2009
Trang 29Các hợp chất này đã được đánh giá hoạt tính kháng lại một số dòng tế bào ung thư ở người [13]
Hợp chất flavonol macaranone C (30) và D (31) có khung peltogynoid đặc
biệt, được hình thành từ 2’-geranylflavonol bằng sự vòng hóa thông qua cầu ether giữa C-3 và C-1” của nhóm thế 2’-geranyl của flavonol [13]
Năm 2009, các nhà khoa học Indonesia cũng đã phân lập một dẫn xuất mới
của farmesylat flavonol là macagigantin (32) cùng 2 hợp chất đã biết glyasperin A
(33) và apigenin (34) từ dịch chiết acetone của lá cây M gigantea Các hợp chất này
đều có hoạt tính gây độc tế bào đối với dòng tế bào ung thư máu P-388 với giá trị
IC50 của chúng tương ứng là 6,0 và 5,1 µM [14]
Trang 30Từ loài M pruinosa, 2 hợp chất dẫn xuất flavonoid mới là macapruinosin B
(35) và C (36) cùng papyriflavonol A (37) và nymphaeol C cũng được tách ra từ dịch chiết acetone Hợp chất macapruinosin B (35) là ví dụ đầu tiên của các hợp
chất tự nhiên có chứa mạch sesquiterpenyl với khung cyclobuthane không theo quy luật [15]
Từ lá cây Macaranga trichocarpa các nhà khoa học Indonesia đã phân lập
được hợp chất flavonol farnesyl, 4′-O-methylmacagigantin (38) là hợp chất mới và
một số hợp chất đã biết trong đó có 4 hợp chất flavonoid: macatrichocarpin A (24), macatrichocarpin B (25), macatrichocarpin E (39), licoflavanon (40) và 2 hợp chất chalcone: flavokawain C (41), helichrysetin (42) Các hợp chất này được thử hoạt
tính gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư bạch cầu P-388, kết quả cho thấy các
hợp chất 24, 38, 41 và 42thể hiện hoạt tính với giá trị IC50 trong khoảng 8-19 μM [16]
Apigenin-8-C-glucoside (43), một hợp chất glucoside flavonoid đã được
phân lập từ lá loài Macaranga gigantifolia Merr Hoạt tính gây độc tế bào của hợp
chất apigenin-8-C-glucoside (43) được thử nghiệm trên dòng tế bào ung thư bạch
cầu P-388, hợp chất này thể hiện hoạt tính với giá trị IC50 55,4 μg/mL [17] Hợp
chất glucoside flavonoid cũng được phân lập từ loài Macaranga hispida (Blume)
Trang 31Mull Arg, hợp chất được tìm thấy là kaempferol 7-O-β glucose (44) thể hiện hoạt
tính chống oxy hóa [18]
Nghiên cứu thành phần hóa học loài Macaranga hosei, các nhà khoa học
Malaysia đã phân lập được 2 hợp chất flavonoid: 5-hydroxy-7,4’-dimethoxyflavone
(45) và 5-hydroxy-6,7,4’-trimethoxyflavone (46) [19]
1.4.1.2 Các hợp chất stilbene
Hợp chất vedelianin (50) được phân lập lần đầu vào năm 1992 bởi Odile
Thoi Son và cộng sự từ loài Macaranga vedelinana trong quá trình nghiên cứu các
loài cây thuốc được người bản địa tại New Caledonia sử dụng [20] Tuy nhiên vào thời điểm đó các tác giả chưa phát hiện ra hoạt tính ức chế tế bào ung thư của chất này Hoạt tính chống ung thư của hợp chất vedelianin chỉ được biết đến sau khi các
Trang 32chất dãy schweinfurthin E-H (48-51) cùng khung cấu trúc được phân lập từ một số
loài khác thuộc chi Macaranga theo định hướng hoạt tính ức chế tế bào ung thư vào năm 1998 và 2007 [21,22] Năm 2007, trong quá trình nghiên cứu về loài M
alnifolia, 6 hợp chất vedelianin (47) và schweinfurthin E-H (48-51) được phân lập
từ dịch chiết quả của loài cây này Tất cả các hợp chất trên đã được khảo sát khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư buồng trứng ở người A2780 Kết quả
cho thấy hợp chất vedelianin (47) hoạt động mạnh nhất với giá trị IC50 là 0,13 μM
Ngoài ra hợp chất schweinfurthin E (48) cũng thể hiện hoạt tính gây độc tế bào rất
đáng quan tâm với giá trị IC50 là 0,26 μM [23]
Năm 1998, các nhà nghiên cứu Mỹ đã phân lập 3 hợp chất geranyl
stylbene mới là schweinfurthin A, B và C (52-54) từ loài M schweinfurthii
Các hợp chất trên đã được tiến hành nghiên cứu khả năng gây độc tế bào trên dãy 60 dòng tế bào ung thư Các kết quả thử nghiệm cho thấy hai hợp chất schweinfurthin A và B thể hiện hoạt tính gây độc tế bào rất đáng quan tâm Khi nghiên cứu cơ chế tác dụng của chúng, các nhà khoa học Mỹ nhận thấy hai hợp chất này không tác dụng nhanh theo kiểu phá vỡ màng tế bào, tác dụng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư chỉ nhận thấy rõ sau 24 giờ
[24] Trong một nghiên cứu khác vào năm 2001 về loài M mappa, một hợp
chất stilbene là mappain (55) đã được phân lập từ lá của loài cây này bằng
phương pháp phân lập định hướng theo phép thử sinh học dẫn đường Hợp chất này cho thấy khả năng ức chế tế bào ung thư buồng trứng với giá trị
IC50 là 1,3 μM [25]
Trang 33Từ lá loài M trichocarpa năm 2017 các nhà khoa học Indonesia đã phân lập
được ba hợp chất stilbene bao gồm: macatrichocarpin F (56), macatrichocarpin G (57) và macatrichocarpin H (58) trong đó hợp chất macatrichocarpin G (57) thể hiện
hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư bạch cầu P-388 mạnh nhất với
IC50 bằng 3,5 μM [16]
Năm 2017, các nhà khoa học Pháp đã tiến hành nghiên cứu quả của loài
Macaranga tanarius Từ dịch chiết ethanol của quả cây, 7 stilbene prenylate mới
được phân lập và gọi tên là: schweinfurthin K - Q (59−65) Các hợp chất này thể
hiện hoạt tính gây độc tế bào trên tế bào ung thư thần kinh U87 và ung thư phổi
A549 Trong đó hợp chất schweinfurthin O (63) thể hiện hoạt tính rất mạnh trên tế
bào ung thư thần kinh U87 với EC50 bằng 0,025 μM [21]
Trang 341.4.1.3 Các hợp chất terpenoid
Năm 2003, từ vỏ thân cây M monandra, các nhà khoa học của Mỹ đã
phân lập ra hai hợp chất clerodane diterpene có hoạt tính kháng nấm là acid
kolavenic (66) và acid 2-oxo-kolavenic (67), trong đó hợp chất (66) thể hiện
hoạt tính ức chế đối với chủng vi sinh vật kiểm định Colletotrichum
fragariae và chủng Colletotrichum gloeosporioide và có ngưỡng kháng nấm
in vitro trong khoảng 25-50 μg/mL [22]
Từ dịch chiết dichloromethane của thân cây M tanarinus, 3 hợp chất
diterpenoid là epoxylathyrol-5,10-diacetyl-3-phenyl acetate (68),
20-epoxylathyrol (69), macarangonol (70) và 5 hợp chất triterpene là amyrenone (71); β-amyrin (72); friedel-3-ene (73); friedelin (74) và friedelan-3β-ol (75) đã được phân lập [26]
β-Nghiên cứu thành phần hóa học 2 loài M hosei và M constricta các
nhà khoa học Malaysia đã phân lập được 5 hợp chất triterpenoid Hợp chất
lupenone (76) và β-sitostenone (77) được phân lập từ lá cây M hosei, ba hợp chất taraxerone (78), taraxerol (79), β-amyrin (72) được phân lập từ
cây M constricta [19].
Trang 35Ba hợp chất diterpenoid khung cembrane: deheiculatin M - O (80 - 82) phân
lập từ cành cây M pustulata King ex Hook được xác định là những hợp chất mới,
ngoài ra năm hợp chất tương tự đã biết: deheiculatin I (83), deheiculatin C (84), deheiculatin B (85), acid poilaneic (86) và 20-hydroxy ent-cembrene (87) cũng
được phân lập từ loài này Tất cả các hợp chất này được đánh giá hoạt tính gây độc tế bào trên ba dòng tế bào ung thư ở người (CNE1, CNE2 và HCT 116) và tất cả chúng đều cho thấy hoạt tính gây độc tính tế bào yếu (IC50> 20 μM) [27]
Năm 2003, một nhóm nghiên cứu khoa học của trường Cao đẳng Sư phạm
Đài Bắc, Đài Loan, Trung Quốc đã phân lập và xác định từ lá cây M tanarius hợp
chất blumenol A (vomifoliol) (88), blumenol B (7,8 dihydro vomifoliol) (89) và roseoside II (90) [10]
Trang 36Năm 2006, Matsunami và các cộng sự tại trường Đại học Y sinh học và trường Đại học Hiroshima, Nhật Bản đã phát hiện 4 hợp chất mới megastigmane
glucoside, được đặt tên macarangioside A-D (91-94) [28]
1.4.1.4 Các hợp chất khác
Từ dịch chiết lá cây M denticulate, các nhà khoa học Thái Lan đã tìm ra hợp
chất coumarin là scopoletin (95), kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa (sử dụng gốc
tự do 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH)) cho thấy scopoletin có hoạt tính chống oxy hóa với giá trị IC50 là 0,342±0,026 μM [29]
Trang 37Gần đây, một hợp chất ellagitannin với nhóm 2,4-acyl được đặt tên là
macabarterin (96) và một acid ellagic glycoside mới là 4-O-β-D-xylopyranoside của acid 3-O-methylellagic (97) cùng với 5 hợp chất phenolic đã biết là acid ellagic (98), acid 3-O-methylellagic (99), acid gallic (100), methyl gallate (101) được phân lập từ cành của loài M barteri Trong đó hợp chất 97 thể hiện tác dụng ức chế sự
sản sinh peroxide trên các tế bào thử nghiệm [29]
Khi tiến hành kiểm tra về mặt hóa học của các tannin có trong lá của M
tanarius các nhà khoa học Nhật Bản đã phân lập được 7 hợp chất tannin hydro hóa
trong đó có 2 chất mới là 1,4-di-O-galloyl-α-D-glucopyranose,
3,4-di-O-galloyl-D-glucopyranose, galloylpunicafolin, galloylgeraniin,
1-O-galloyl-3-O-brevifolincarboxyl-β-D-glucopyranose, macaranganin (102) và tanarinin (103) [30]
Trang 381.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
Từ quả của loài Macaranga tanarius, các nhà khoa học thuộc Viện Hóa sinh
biển đã phân lập và xác định cấu trúc của 3 hợp chất stilbene prenylate (104-106)
thể hiện hoạt tính gây độc tế bào đối với 4 dòng tế bào ung thư KB, MCF-7,
HCT116, HL60 Đặc biệt, hợp chất vedelianin (104) thể hiện độ chọn lọc cao giữa
các dòng tế bào ung thư với giá trị IC50 đối với dòng tế bào KB, MCF-7, HCT116, HL60 lần lượt là 5, 30, 8500 µM Ngoài ra, một số hợp chất flavonoid cũng được
phân lập từ quả của cây này (107-111) [31]
Trong một nghiên cứu khác, từ các phân đoạn có hoạt tính của lá loài M
kurzii thu hái tại Trạm Tấu, Yên Bái, các nhà khoa học thuộc Viện Hóa sinh biển đã
phân lập và xác định cấu trúc của 19 hợp chất trong đó có 5 hợp chất mới
(112-117) Kết quả thử sơ bộ hoạt tính sinh học các hợp chất phân lập được từ lá cây này
rất thú vị, hợp chất 114 và 117 thể hiện hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase tốt Hợp chất 114-116 có hoạt tính ức chế sự phát triển của tế bào ung thư KB, đặc biệt là hợp chất 115 với giá trị % ức chế ≥ 98% trong cả 3 lần
thử ở nồng độ 10-5 M [32]
Trong khuôn khổ các công trình nghiên cứu về thành phần hóa học của cây
Long màng (M triloba), các nhà khoa học thuộc trường Đại học Y Dược Thành phố
Hồ Chí Minh đã phân lập và xác định cấu trúc của một diterpene có khung 4 vòng
là grayanotoxin IV (118) và 2 hợp chất 119-120 [33]
Trang 39Trong một nghiên cứu khác, từ các phân đoạn có hoạt tính của lá loài M
sampsonii thu hái tại huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang, các nhà khoa học thuộc
Viện Hóa sinh biển đã phân lập và xác định cấu trúc của 8 hợp chất Trong đó hợp
chất macarecurvatin A (121) thể hiện hoạt tính chống oxy hóa với giá trị IC50 là 130
µM Hợp chất scopoletin (122) cũng thể hiện hoạt tính chống oxy hóa quét gốc tự
do DPPH với giá trị IC50 3,8±0,23 µM Hợp chất methyl brevifolin carboxylate
(123) thể hiện hoạt tính chống oxy hóa với giá trị IC50 = 5,84±0,03 µM [34]
Đến năm 2019, các nhà khoa học thuộc Viện Hóa sinh biển đã phân lập và
xác định cấu trúc của 4 hợp chất mới prenylated flavonoid từ loài Macaranga
indica là macarindicin I (124), macarindicin II (125), macarindicin III (126),
macarindicin IV (127) Trong đó hợp chất macarindicin II (125) thể hiện hoạt tính
gây độc tế bào đối với các dòng tế bào KB, MCF-7, HepG2, Lu-1 với các giá trị
IC lần lượt là 10,6±1,1; 15,7±1,2; 11,2±1,0; 19,0±1,3 µM [35]
Trang 40Ngoài ra cũng từ lá của loài Macaranga indica này, các nhà khoa học thuộc
Viện Hóa sinh biển cũng đã phân lập và xác định cấu trúc của 3 hợp chất prenylated
flavonoid mới là macarindicin D (128), macarindicin E (129), macarindicin F (130) Trong đó hợp chất macarindicin E (129) thể hiện hoạt tính gây độc tế bào đối với
các dòng tế bào KB, MCF-7, HepG2, Lu-1 với các giá trị IC50 lần lượt là 11,0±1,0;
15,5±1,2; 11,9±1,3; 17,0±1,3 µM và hợp chất macarindicin F (130) cũng thể hiện
hoạt tính gây độc tế bào đối với các dòng tế bào KB, MCF-7, HepG2, Lu-1 với các giá trị IC50 lần lượt là 15,0±1,7; 18,1±1,9; 17,9±1,5; 20,3±2,0 µM [36]
Trong năm 2019, các nhà khoa học thuộc Viện Hóa sinh biển đã phân lập và xác định cấu trúc của 1 hợp chất mới geranylated flavonoid từ loài
Macaranga denticulate là 3’-dehydroxy-solophenol C (131), hợp chất này
thể hiện hoạt tính gây độc tế bào đối với các dòng tế bào A549 và Hela với các giá trị IC50 lần lượt là 16,0±2,2; 36,9±1,9 µM [37]