Bán tổng hợp một số dẫn xuất của alpha mangostin từ quả măng cụt

Sau khi xác định được cấu trúc tác chất nền Alpha Mangostin, tiếp tục thực hiện các phản ứng tổng hợp với các Flouro Benzoyl Chloride, Bromo BenzoylChloride, Chloro Benzoyl Chloride, Bro

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN ANH VỸ

BÁN TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA ALPHA

MANGOSTIN TỪ QUẢ MĂNG CỤT

Chuyên ngành: Công nghệ hóa học

Mã số: 60 52 75

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, Tháng 07 năm 2013

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

1 GS.TS NGUYỄN CÔNG HÀO

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: TRẦN ANH VỸ MSHV: 11050162 Ngày, tháng, năm sinh: 28/01/1987 Nơi sinh: Quảng Ngãi Chuyên ngành: Công Nghệ Hóa Học Mã số :

I TÊN ĐỀ TÀI: BÁN TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA ALPHA MANGOSTIN TỪ QUẢ MĂNG CỤT

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Chiết tách Al-Mangostin từ vỏ quả Măng Cụt , xác định cấu trúc

- Tổng hợp các phản ứng từ tác chất nền alpha-Mangostin

- Tách, xác định cấu trúc của sản phẩm

- Kiểm tra hoạt tính sinh học của sản phẩm

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 21/01/2013

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/06/2013

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS TỐNG THANH DANH

Tp Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 07 năm 2013

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN (Họ tên và chữ ký)

TS Tống Thanh Danh

TRƯỞNG KHOA….………

(Họ tên và chữ ký)

Ban giám hiệu Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM, Ban chủ nhiệm Khoa Kỹ thuật hóa học và Bộ môn Kỹ thuật hóa hữu cơ, cùng tất cả quý Thầy Cô đã truyền đạt , hướng dẫn cho tôi trong suốt quá trình học

Tôi xin trân trọng cảm ơn giảng viên hướng dẫn - TS.Tống Thanh Danh đã hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, các anh chị trong bộ môn Kỹ thuật Hóa hữu cơ, trường đại học Bách Khoa đã tạo điều kiện để tôi thực hiện tốt luận văn Cảm ơn anh chị, các bạn tại phòng thí nghiệm Bộ môn Kỹ thuật hữu cơ đã chia

sẻ, động viên, giúp đỡ tôi thực hiện luận văn này

Sau cùng tôi xin cảm ơn sâu sắc đến gia đình luôn bên cạnh động viên, là chỗ dựa vững chắc cả về vật chất lẫn tinh thần để tôi yên tâm hoàn thành tốt luận văn trong thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn!

Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2013

Trần Anh Vỹ

với hệ dung môi cơ bản là Ethyl Acetatet–Hexan Sau khi xác định được cấu trúc tác chất nền Alpha Mangostin, tiếp tục thực hiện các phản ứng tổng hợp với các

Flouro Benzoyl Chloride, Bromo BenzoylChloride, Chloro Benzoyl Chloride, Bromosuccinimide (NBS), meta-Chloroperoxybenzoic acid (m-CPBA)… Một số

N-sản phẩm este hóa được tạo thành với hiệu suất khá cao (từ 80% - 90 %), được kiểm tra bằng sắc ký bản mỏng - Thin Layer Chromatography (TLC),được tách bằng sắc

ký cột cổ điển, sau đó được xác định cấu trúc bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân - Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H-NMR, 13C-NMR), phổ khối lượng - Mass Spectrometry (MS) Sản phẩm phản ứng được đem đo và khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa, hoạt tính kháng ung thư

mangostana L pericarps with solvents - Ethyl Acetatet and Hexan After structural formula of Alpha Mangostinis confirmed, I do synthesis of reactions with Flouro

Benzoyl Chloride, Bromo Benzoyl Chloride, Chloro Benzoyl Chloride, Bromosuccinimide (NBS), meta-Chloroperoxybenzoic acid (m-CPBA), etc

N-Esterification of reactions have high efficiency (from 80% to 90%) These productsare examined by Thin Layer Chromatography (TLC), extracted by Column Chromatography Then products of esterification arechecked structural formula by Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H-NMR, 13C-NMR), Mass Spectrometry (MS) These products are surveyed activity of anti-oxidation and anti-cancer

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ I LỜI CẢM ƠN II TÓM TẮT III ABSTRACT IV MỤC LỤC V DANH MỤC HÌNH MINH HỌA IX DANH MỤC BẢNG BIỂU XI DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT XII

CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN 2

1.1 GIỚI THIỆU VỀ MĂNG CỤT VÀ ALPHA MANGOSTIN 2

1.1.1 Giới thiệu về Măng Cụt 2

1.1.2 Giới thiệu về Mangostin 4

1.2 HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA ALPHA MANGOSTIN VÀ CÁC HOẠT CHẤT CHIẾT XUẤT TỪ VỎ QUẢ MĂNG CỤT 4

1.2.1 Y học dân gian 4

1.2.2 Dược tính tổng quát 5

1.2.3 Một số nghiên cứu dược học 6

1.2.4 Tác dụng chống sưng viêm, giảm đau 6

1.2.5 Tác dụng chống dị ứng, chống nấm, vi khuẩn 7

1.2.6 Tác dụng kháng oxi hóa[13, 14] 7

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 10

2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 10

2.2 QUI TRÌNH THỰC HIỆN 10

2.3 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 12

2.3.1 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 12

2.3.2 Hóa chất thí nghiệm 12

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM 13

2.5 NỘI DUNG THỰC NGHIỆM 14

2.5.1 Chiết tách alpha Mangostin từ vỏ quả măng cụt 14

2.5.2 Tổng hợp dẫn xuất ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của alpha Mangostin với tác chất 2-Flouro Benzoyl Chloride (phản ứng 1) 15

2.5.3 Tổng hợp dẫn xuất ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của alpha Mangostin với tác chất 3-Floro Benzoyl Chloride (phản ứng 2) 15

2.5.4 Tổng hợp dẫn xuất ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của alpha Mangostin với tác chất 4-Floro Benzoyl Chloride (phản ứng 3) 16

2.5.4 Tổng hợp dẫn xuất ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của alpha Mangostin với tác chất 2-Bromo Benzoyl Chloride (phản ứng 4) 17

2.5.5 Tổng hợp dẫn xuất ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của alpha Mangostin với tác chất 4-Bromo Benzoyl Chloride (phản ứng 5) 18

2.5.6 Nghiên cứu phản ứng epoxy hóa alpha Mangostin tại C12 và C17 với tác chất m-CPBA (phản ứng 6) 18

2.5.8 Nghiên cứu phản ứng tại C12 và C17 của alpha Mangostin với tác chất

NBS (phản ứng 8) 21

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - BÀN LUẬN 23

3.1 KẾT QUẢ CHIẾT TÁCH ALPHA MANGOSTIN TỪ VỎ QUẢ MĂNG CỤT 23

3.2 KẾT QUẢ TỔNG HỢP CÁC PHẢN ỨNG 25

3.2.1 Kết quả tổng hợp phản ứng 1 25

3.2.2 Kết quả tổng hợp phản ứng 2 28

3.2.3 Kết quả tổng hợp phản ứng 3 31

3.2.4 Kết quả tổng hợp phản ứng 4 33

3.2.5 Kết quả tổng hợp phản ứng 5 36

3.2.6 Kết quả phản ứng 6 38

3.2.7 Kết quả tổng hợp phản ứng 7 39

3.2.9 Kết quả tổng hợp phản ứng 8 42

3.3 KẾT QUẢ ĐO HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HÓA CỦA CÁC SẢN PHẨM TỔNG HỢP 42

3.4 KẾT QUẢ ĐO HOẠT TÍNH CHỐNG UNG THƯ CỦA CÁC SẢN PHẨM TỔNG HỢP 48

3.4.1 Phương pháp thực hiện 48

3.4.2 Kết quả thực nghiệm 51

4.2 KIẾN NGHỊ 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

DANH MỤC PHỤ LỤC 68

PHỤ LỤC 69

Hình 1.2: công thức cấu tạo alpha, beta, gama Mangostin 4

Hình 2.1: sơ đồ qui trình thực nghiệm 11

Hình 2.2: sơ đồ phản ứng 1 15

Hình 2.3: sơ đồ phản ứng 2 16

Hình 2.4: sơ đồ phản ứng 3 16

Hình 2.5: sơ đồ phản ứng 4 17

Hình 2.6: sơ đồ phản ứng 5 18

Hình 2.7: sơ đồ phản ứng epoxy hóa của m-CPBA 19

Hình 2.8: sơ đồ 1 dự kiến phản ứng 6 19

Hình 2.9: sơ đồ 2 dự kiến phản ứng 6 20

Hình 2.10: sơ đồ phản ứng 7 20

Hình 2.11 sơ đồ phản ứng anken hóa bằng NBS 21

Hình 2.12: sơ đồ phản ứng 8 với 4 đồng phân sản phẩm 22

Hình 3.1: kết quả sắc ký bản mỏng cao thô alpha Mangostin 23

Hình 3.2: kết quả sắc ký bản mỏng cao tinh alpha Mangostin 24

Hình 3.3: công thức cấu tạo phân tử của alpha Mangostin 25

Hình 3.4: kết quả TLC của sản phẩm 1 sau phản ứng 26

Hình 3.5: kết quả TLC của sản phẩm 1 sau khi tách 26

Hình 3.6: công thức cấu tạo của sản phẩm 1 28

Hình 3.7: kết quả TLC của sản phẩm 2 sau phản ứng 28

Hình 3.8: kết quả TLC của sản phẩm 2 sau khi tách 29

Hình 3.9: công thức cấu tạo của sản phẩm 2 30

Hình 3.10: kết quả TLC của sản phẩm 3 sau phản ứng 31

Hình 3.11: kết quả TLC của sản phẩm 3 sau khi tách 31

Hình 3.12: công thức cấu tạo của sản phẩm 3 33

Hình 3.16: kết quả TLC của sản phẩm 6 sau phản ứng 36

Hình 3.17: kết quả TLC của sản phẩm 6 sau phản ứng 36

Hình 3.18: công thức cấu tạo của sản phẩm 5 38

Hình 3.19: kết quả TLC của sản phẩm 7 sau phản ứng 38

Hình 3.20: kết quả TLC của sản phẩm 7 sau khi tách 39

Hình 3.21: kết quả TLC của sản phẩm 8 sau phản ứng 39

Hình 3.22: kết quả TLC của sản phẩm 8 sau khi tách 40

Hình 3.23: công thức cấu tạo của sản phẩm 7 41

Hình 3.24: kết quả TLC của sản phẩm 9 sau phản ứng 42

Hình 3.25: kết quả TLC của sản phẩm 9 sau khi tách 42

Hình 3.26 : giản đồ kháng oxi hóa của các sản phẩm và alpha Mangostin 45

Hình 3.27 : giản đồ IC50 với bốn dòng ung thư của alpha Mangostin 54

Hình 3.28: hình thử nghiệm dòng tế bào MCF-7 55

Hình 3.29: hình thử nghiệm dòng tế bào NCI-H460 56

Hình 3.30: hình thử nghiệm dòng tế bào HeLa 56

Hình 3.31: hình thử nghiệm dòng tế bào Hep G2 57

Bảng 3.2: Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của sản phẩm 1 26

Bảng 3.3: Dữ liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR của sản phẩm 2 29

Bảng 3.4: Dữ liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR của sản phẩm 3 32

Bảng 3.5: Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của sản phẩm 4 34

Bảng 3.6: Dữ liệu phổ 1H-NMR của sản phẩm 6 37

Bảng 3.7: Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của sản phẩm 7 40

Bảng 3.8: Khả năng kháng oxy hóa của các sản phẩm và alpha Mangostin 45

 DPPH :1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl

 E : H: hệ dung môi Ethyl Acetat : Hexan

 HPLC: High-Performance Liquid Chromatography – sắc ký lỏng hiệu năng cao

 IC50: half maximal inhibitory concentration

 m-CPBA: meta-Chloroperoxybenzoic acid

 MS: Mass Spectrometry – phổ khối lượng

 NBS: N-Bromosuccinimide

 NMR: Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy – phổ cộng hưởng từ hạt nhân

 Phản ứng 1: Phản ứng ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của Alpha Mangostin với tác chất 2-Flouro Benzoyl Chloride

 Phản ứng 2: Phản ứng ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của Alpha Mangostin với tác chất 3-Flouro Benzoyl Chloride

 Phản ứng 3: Phản ứng ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của Alpha Mangostin với tác chất 4-Flouro Benzoyl Chloride

 Phản ứng 4: Phản ứng ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của Alpha Mangostin với tác chất 2-Bromo Benzoyl Chloride

 Phản ứng 5: Phản ứng ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của Alpha Mangostin với tác chất 4-Bromo Benzoyl Chloride

 Phản ứng 6: phản ứng epoxy hóa alpha Mangostin tại C12 và C17 với tác chất

thuật, kinh tế … ngày càng có nhiều thành tựu , đặc biệt là y học Đi đôi với sự phát triển ấy là những mặt trái như : ô nhiễm môi trường,vấn đề sức khỏe,bệnh tật ngày càng phứt tạp và nguy hiểm Do đó việc dựa vào các nguồn dược liệu tự nhiên là hướng đi mới, thân thiện để phòng ngừa và chữa bệnh cho con người.Trong tự nhiên có rất nhiều hoạt chất có tiềm năng về hoạt tính sinh học , đã được phân lập, tổng hợp và thử nghiệm thành công Các hoạt tính sinh học đã được xác định như : kháng oxi hóa, kháng khuẩn, kháng viêm, kháng ung thư …

Việc tận dụng các nguồn phế phẩm sinh học như : vỏ, hạt, quả, lá … nhằm giảm chi phí , đảm bảo nguồn cung nguyên liệu dễ dàng, biến khả năng đưa các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ra ngoài thực tế dễ dàng hơn ,và vỏ quả măng cụt là ví

dụ điển hình Trên thực tế chúng đã được sử dụng trong các phương thuốc cổ truyền dân tộc để trị các chứng bệnh như : sát trùng, lỵ, kháng viêm…

Nghiên cứu, phân lập, tổng hợp các hoạt chất có hoạt tính sinh học cao ứng dụng trong y dược luôn được quan tâm Và đó cũng là lý do cho luận văn “ bán tổng hợp một số dẫn xuất của alpha Mangostin từ quả Măng Cụt ” Với hi vọng sẽ tìm ra một

số hoạt chất có hoạt tính sinh học cao có khả năng kháng oxi hóa, kháng viêm, kháng ung thư

CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ MĂNG CỤT VÀ ALPHA MANGOSTIN

1.1.1 Giới thiệu về Măng Cụt

Đặc điểm Măng Cụt[1-4]

Măng Cụt (Garcinia mangostana L.), là một loài cây thuộc họ Bứa

(Clusiaceae) Nó cũng là loại cây nhiệt đới cho quả ăn được, rất quen thuộc tại

Đông Nam Á Cây cao từ 7 mét đến 25 mét, đường kính 0,6 đến 0,8 met Thân có

vỏ màu nâu đen sậm, dáng cây thẳng đứng, vững chắc, tán hình chóp tròn, cây tăng trưởng chậm Rễ phát triển chậm, yếu, rễ cây không có hệ thống lông hút nên khả năng hút nước hạn chế

Lá hình bầu dục hoặc hình thuẫn, có gân giữa nổi rõ Hoa đa tính, thường là hoa cái và lưỡng tính Hoa mọc đơn hay từng đôi Hoa lưỡng tính có màu trắng hay hồng nhạt có bốn lá đài và bốn cánh hoa Hoa đực có mọc thành cụm tự 3 đến 9 hoa, có lá đài dày, có bốn thùy

Măng Cụt có vỏ ngoài dày, khi non có màu xanh đọt chuối, khi chín chuyển sang màu tìm rồi tím đậm Ruột trắng ngà và chia thành nhiều múi có vị chua ngọt

có mùi thơm thu hút Quả Măng Cụt còn được mệnh danh là “nữ hoàng của của trái cây nhiệt đới” Bên cạnh giá trị dinh dưỡng cao, Măng Cụt còn là một nguồn cung cấp dược liệu để trị bệnh khá độc đáo, những nghiên cứu mới đã nhắm vào khả năng trị ung thư của cây này

Mảnh vỏ quả màu đỏ nâu, hơi cong queo, kích thước từ 3-5 cm Vỏ quả ngoài có màu nâu sậm, khá nhẵn, vỏ quả giữa có màu đỏ nâu, vết bẻ ở phần này cho thấy có những ống tiết chứa chất nhựa màu vàng hay vàng cam Vỏ quả trong màu nâu nhạt nhẵn, nhìn thấy rõ những mạch dẫn nhựa nhỏ và những vết hằn của múi, đôi khi còn sót lại những lá đài đồng trưởng có hình gần như tròn, đính trên cuống

Bột vỏ Măng Cụt màu nâu, không mùi, vị hơi chát Soi kính hiển vi: tế bào

mô cứng có kích thước thay đổi, hình dạng biến thiên, thành rất dày, lỗ trao đổi rõ Mảnh mô mềm gồm những tế bào có màng mỏng, mang chất màu (đỏ, nâu) Khối nhựa có màu (cam, đỏ cam, nâu ) Hạt tinh bột hình tròn, hình trứng kích thước 5-

10 m có khi đến 15 m, nằm riêng rẻ hay chụm lại thành đám Mảnh mạch xoắn kích thước rất nhỏ

Thành phần chính vỏ măng cụt đã được xác định là một loạt xanthon mà những chất chính là alpha-mangosteen, beta-mangosteen, gama-mangosteen, các isomangosteen, normangosteen, bên cạnh trioxyxanthon, pyranoxanthon, dihydroxy methyl butenyl xanthon, trihydroxy methyl butenyl xanthon, pyrano xanthenon Các garcinon A, B, C, D, E, mangostinon, garcimangoson A, B, C, gartanin, egonol, epicatechin, procyanidin, benzophenon glucosid cũng được tìm ra từ măng cụt nguồn gốc Việt Nam.[3, 5, 6]

Trong luận văn, chỉ khảo sát, phân lập, chiết xuất hoạt chất chính là alpha Mangostin từ vỏ quả Măng Cụt và thực hiện các phản ứng tổng hợp dựa trên hoạt chất cơ bản này

Phân bố và phát triển[1, 2]

Măng Cụt có nguồn gốc từ Malaysia và Indonesia được trồng từ hàng chục thế kỉ trước Ngày nay phân bố ở khắp Ấn Độ, Đông Nam Á cũng như Sri Lanka

…Chi Garcinia là chi lớn nhất của họ bứa với hơn 300 loài, ở Việt Nam Chi này có

29 loài và Măng Cụt là một trong số đó

Tại Việt Nam, Măng Cụt được các nhà truyền giáo du nhập vào miền nam, Vua Minh Mạng đã cho trồng ở các lăng tẩm, chùa chiền ở Huế Ngày nay, Măng Cụt được trồng nhiều ở đồng bằng sông Cửu Long và miền Đông Nam Bộ Trong

đó, đồng bằng sông Cửu Long có diện tích khoảng 4,9 nghìn hecta, Đông Nam Bộ

có khoảng 5,4 nghìn hecta Tập trung ở các tỉnh như Bến Tre, Cần Thơ, Hậu Giang, Bình Dương, Sóc Trăng, Đồng Nai… Trong đó Bến Tre là tỉnh có diện tích dẫn đầu

Cây Măng Cụt sinh trưởng và phát triển ở vùng khí hậu nóng ẩm, với khoảng nhiệt độ thích hợp từ 25-30 OC Ở nhiệt độ thấp hơn 20 OC cây phát triển chậm, từ

38OC trở lên hoặc dưới 5OC có thể làm chết cây Lượng mưa phân bố đều trong năm

và không mưa ở giai đoạn cây ra quả là tốt nhất

Măng Cụt thích hợp với đất sét pha hay đất phù sa, thoát nước và giữ ẩm tốt, không thích hợp với loại đất cát Cây bắt đầu cho trái sau 10-15 năm trồng Măng cụt bắt đầu trổ hoa và tháng 1-2 dương lịch và cho thu hoạch vào tháng 5-7 dương lịch hàng năm

Hình 1.1: cây, hoa và quả Măng Cụt

1.1.2 Giới thiệu về Mangostin

Alpha Mangostin : R1=H, R2=CH3

Beta Mangostin : R1=CH3, R2=CH3

Gama Mangostin : R1=H, R2=H

Hình 1.2: công thức cấu tạo alpha, beta, gama Mangostin

Alpha Mangostin được tìm thấy trong vỏ quả, áo hạt, rễ, thân Dạng tinh thể hình kim, màu vàng sáng

Tên gọi hóa học

1,3,6-Trihydroxy-7-methoxy-2,8-bis(3-methyl-2-butenyl)-9H-xanthen-9-one 1,3,6-Trihydroxy-7-methoxy-2,8-di(3-methyl-2-butenyl) xanthone

lị, nước sắc cũng được dùng để rửa vệ sinh phụ nữ Ngoài ra vỏ quả được nấu để súc miệng, trị lở trong miệng [3, 7]

Một số bài thuốc dân gian từ vỏ quả Măng Cụt[1, 8]

 Trị độc, chữa rối loạn tiêu hóa

Lấy vỏ quả phơi khô, thái nhỏ, tẩm rượu, tao thơm rồi tán thành bột mịn Khi

ăn phải thức ăn ôi thiu hay ngộ độc làm rối loạn tiêu hóa, nôn mửa… Dùng một muỗng bột trên hòa với nước đun sôi, cho thêm ít muối trắng, uống ngay lúc còn nóng sẽ cải thiện các hội chứng mắc phải

 Trị tiêu chảy, kiết lị

Ngâm vỏ quả Măng Cụt khô khoảng 60 gam vào 1200 ml nước, thêm 5 gam hạt thìa, 5 gam hạt mùi rồi đun sôi, sắc kĩ đến khi còn một nữa Uống mỗi ngày 2 lần, mỗi lần 100 ml

 Trị lị mãn tính, lị ra máu

Vỏ quả Măng Cụt, nhân hạt đều, rau má mỗi vị 20 gam dược liệu khô, thêm

3 gam hạt câu già Tất cả thái nhỏ, sắc đặc thêm mật ong và ngày uống một lần

1.2.2 Dược tính tổng quát

Vỏ quả Măng Cụt chứa xanthone có tính chống oxy hóa, chống vi khuẩn, chống lao và hơn thế nữa là gây chết của các tế bào khối u Những xanthone đặc biệt gồm alpha Mangostin, beta Mangostin và gama Mangostin Alpha và beta Mangosteen có tác động trong phòng thí nghiệm chống dòng tế bào ung thư bạch cầu ở người và vi trùng lao Mycobacterium tuberculosis Alpha và gamma-mangostin cũng có tính chẹn thụ thể serotonin và histamine Alpha Mangostin chống ký sinh trùng sốt rét, hoạt tính gây độc tế bào Ngoài ra hợp chất này còn có khả năng làm giảm đau, kháng nấm, kháng dị ứng, kháng ung thư, chống vi khuẩn,

vi rút [5, 9-25]

1.2.3 Một số nghiên cứu dược học

- Tác dụng đè nén hệ thần kinh trung ương:

Mangostin tạo ra những phản ứng ức chế thần kinh trung ương gây các triệu chứng như sụp mi mắt(ptosis), dịu đau, giảm hoạt động của thần kinh vận động, tăng cường hoạt tính gây ngủ và gây mê của pentobarbital

- Tác dụng trên hệ tim mạch:

Mangostin-3,6-di-O-glucoside tạo ra các hiệu ứng rõ rệt trên hệ tim mạch của ếch và chó: gây kích thích cơ tim, tăng huyết áp nơi thú vật thử nghiệm Cả hai tác dụng này đều bị ức chế một phần bởi propranolol

- Tác dụng chống ung loét bao tử:

Mangostin có hoạt tính chống ung loét khi thử trên chuột

- Hoạt tính kháng sinh

Có nhiều nghiên cứu ghi nhận khả năng kháng sinh của măng cụt Các vi khuẩn thử nghiệm thuộc nhóm gây kiết lỵ như Shigella dysenteria, Sh Flexneri, Sh Sonnei và Sh Boydii hoặc thuộc nhóm gây tiêu chảy như E coli, Streptococcus faecalis, Vibrio cholerae

1.2.4 Tác dụng chống sưng viêm, giảm đau

Alpha Mangostin có những hoạt tính chống sưng khi dùng chích qua màng phúc mô hay khi cho uống nơi chuột bị gây phù chân bằng carrageenan

Alpha Mangostin làm giảm sự sản sinh LPS của các tế bào cytokine gây viêm TNF-α, làm giảm biểu hiện gen trong sự truyền tín hiệu, làm giảm tiến trình phosphor hóa của kinase MAPK 3/MAPK 6 Alpha Mangostin làm yếu đi hoạt tính LPS của MAPK, STAT1, c-Fos,c-Jun và ElK-1, ức chế sự sản sinh TNF-α và IL-4 trong các tế bào U937.[16]

Alpha Mangostin và Gama Mangostin có tác dụng giảm đau lên thần kinh ngoại biên và thần kinh trung ương, và có thể sử dụng để sản xuất thuốc giảm đau

và thuốc kháng viêm mới.[15]

1.2.5 Tác dụng chống dị ứng, chống nấm, vi khuẩn

Alpha Mangostin và gama Mangostin có thể điều chỉnh việc tạo ra IL-6, PGD2 và LTC4 cũng như các histamine thích hợp để chống lại các dị ứng.[19]

Các dẫn xuất của Alpha Mangostin có khả năng hoạt động ức chế chống lại

ba loại nấm phytopathogenic là Fusarium oxysporumvasinfectum, Alternaria tenuis,

Các thử nghiệm trên in vitro đã chứng minh alpha Mangostin và các dẫn xuất

có khả năng chống lại vi khuẩn Gram -[12]

Alpha Mangostin và các dẫn xuất Mangostin 3-sulfate, Mangostanin sulfate, 17,18-dihydroxymangostanin 6-sulfate và isoMangostanin 3-sulfate có khả

6-năng chống lại các loại vi khuẩn lao (Mycobacterium tuberculosis).[9]

1.2.6 Tác dụng kháng oxi hóa[13, 14]

Alpha Mangostin và các hoạt chất chiết xuất từ vỏ quả Măng Cụt (Xanthone)

là chất chống oxy hóa cao cấp và được ví như dưỡng chất thực vật đa năng trong lĩnh vực dinh dưỡng Chúng đã được chứng minh chống các phần tử gây lão hóa gấp bội lần Vitamin C, cải thiện lão hóa đối với hệ thần kinh trung ương của bộ não Qua đó nhằm tránh các bệnh như rối loạn thần kinh, đãng trí, tay chân run lẩy bẩy

1.2.7 Tác dụng chống ung thư

Nhiều nghiên cứu cho thấy các hợp chất xanthone trong vỏ măng cụt có khả năng chống ung thư gan, máu, các dòng tế bào ung thư liên quan đến dạ dày và phổi [20, 21, 24-29]

Bộ môn ung thư đại học y khoa Ryukyus, Okinawa Nhật-bản cho thấy alpha Mangostin có tác dụng phòng ngừa tiền ung thư ở ruột già [30]

Bộ môn vi sinh đại học Mahidol Bangkok Thái-lan thử tính chống tăng sinh của 9 dược liệu ở dòng tế bào ung thư tuyến vú bằng dịch chiết ethanol cho thấy các hoạt chất từ vỏ Măng Cụt có tiềm năng chống ung thư mạnh nhất [31]

Bộ môn sinh học phân tử đại học Tohoku Nhật-bản nghiên cứu tác dụng làm

tế bào tự hủy (apoptosis) của 8 xanthone trên u tế bào ưa crôm (pheochromocytoma ) ở chuột lớn Trong số những xanthone này, alpha-Mangostin tác dụng trên đường gây tự hủy của ty lạp thể ( mitochondrial apoptotic pathway) và ức chế Ca (2+)-ATPase đáng kể.[32]

Bộ môn vi sinh đại học Mahidol Bangkok Thái Lan cũng chứng minh dịch chiết thô Methanol vỏ măng cụt tác dụng trên dòng tế bào ung thư vú [33]

Viện kỹ thuật sinh học quốc tế Gifu Nhật bản xem tác dụng của 6 xanthone

từ vỏ măng cụt lên sự tăng trưởng tế bào của dòng tế bào ung thư bạch cầu HL60 ở người Tất cả xanthone đều có tác dụng ức chế Alpha Mangosteen ức chế hoàn toàn

ở nồng độ 10 microM bằng cách cảm ứng tế bào tự hủy [34]

Bộ môn nghiên cứu giáo dục bệnh viện cưu chiến binh Đài Loan đã phân lập

và làm tinh khiết 6 xanthone từ vỏ Măng Cụt dùng sắc ký từng phần rồi thử tính độc hại tế bào qua 14 dòng tế bào ung thư người, kể cả 6 dòng tế bào ung thư gan Kết quả cho thấy garcinone-E có tính diệt tế bào ung thư người mạnh nhất cũng như tế bào ung thư dạ dày và phổi [35]

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Đề tài “ bán tổng hợp một số dẫn xuất của alpha Mangostin từ vỏ quả măng cụt ” với mục đích chiết tách được Alpha Mangostin và sau các phản ứng tổng hợp tìm ra được hoạt chất có hoạt tính dược học cao Mục tiêu nghiên cứu của đề tài gồm các nội dung chính sau :

 Phân lập, chiết tách alpha Mangostin từ vỏ quả măng cụt

 Tổng hợp các phản ứng như : este hóa, oxy hóa, epoxy hóa

 Thử nghiệm hoạt tính sinh học của các dẫn xuất đã tổng hợp

2.2 QUI TRÌNH THỰC HIỆN

Qui trình thực hiện luận văn được tham khảo qua một số tài liệu được công

bố [15] [36-38] và mô tả theo hình minh họa bên dưới

Tiến hành thực hiện các phản ứng của alpha Mangostin vừa chiết xuất được với các tác chất : 2-Floro Benzoyl Cloride, 3-Floro Benzoyl Cloride, 4-Floro

Benzoyl Cloride, 2-Bromo Benzoyl Cloride, 4-Bromo Benzoyl Cloride,

meta-Chloroperoxybenzoic acid (m-CPBA), 3-Cloro Benzoyl Cloride,

N-Bromosuccinimide (NBS)

Hình 2.1: sơ đồ qui trình thực nghiệm

Ngâm trong dung môi Ethyl Acetate

Vỏ quả Măng Cụt

Sản phẩm

Đo hoạt tính sinh học

Thực hiện các phản ứng với alpha Mangostin

alpha Mangostin tinh

Tách alpha Mangostin tinh bằng sắc ký cột

Đo phổ NMR, MS

Xác định cấu trúc

Xác định cấu trúc

2.3 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ

2.3.1 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

 Hệ thống triển khai cột sắc ký

 Hệ thống triển khai sắc ký bản mỏng

 Hệ thống cô quay chân không

 Hệ thống ngâm lọc chân không

 Bộ dụng cụ hoàn lưu

 Bộ dụng cụ chưng cất

 Máy xay nghiền vỏ quả măng cụt

 Bếp khuấy từ hỗ trợ gia nhiệt

 Một số dụng cụ cơ bản khác của phòng thí nghiệm …

THF Silicagel bản mỏng Acid Sulphuric loãng Iod (rắn)

Silicagel (chạy cột) Sodium Sunphate Một số chất khác …

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM

Phương pháp sắc ký bản mỏng (Thin layer chromatography - TLC)

Quá trình thực nghiệm sử dụng sắc ký bản mỏng TLC Silicagel 60 F254 của Công Ty Merck (Đức)

Phương pháp sắc ký cột cổ điển

Trong quá trình thực nghiệm, sử dụng cột thủy tinh đường kính 1,5cm, 2cm

và 5 cm, dài 30 - 40 cm, chất nhồi cột là Silicagel 230 - 400 mesh của công ty Himedia (Ấn Độ)

Phương pháp sắc ký lỏng cao áp (High-performance liquid romatography)

Quá trình đo mẫu được thực hiện trên máy HPLC 1260 Agilent tại Bộ môn Hữu Cơ - Khoa Kỹ Thuật Hóa Học, trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, với các thông số của máy là: Đầu dò DAD, Cột pha đảo C18 (150×4.6 mm, 5µm)

Dựa trên một số tài liệu tham khảo đã được công bố [39-42], phương pháp

và các điều kiện để đo mẫu được thực hiện trên máy HPLC như sau :

 Dung môi: dung dịch 0.1% Phosphoric acid trong nước (dung dịch A) và Methanol (dung dịch B)

 Tốc độ dòng 1 mL.min-1

 Chế độ gradient dung môi :

Đối với các mẫu 20 phút :

Ở thời gian 0 phút : 30% dung dịch A, 70% dung dịch B

Ở thời gian 15 phút : 100% dung dịch B

Ở thời gian 20 phút : 100% dung dịch B

Đối với các mẫu 30 phút :

Ở thời gian 0 phút : 30% dung dịch A, 70% dung dịch B

Ở thời gian 15 phút : 100% dung dịch B

Ở thời gian 30 phút : 100% dung dịch B

Phương pháp phổ khối lượng (mass spectrometry - MS)

Các mẫu trong thực nghiệm được đo trên máy khối phổ Micro OTOF-Q

10187 (Brucker- Đức) tại trung tâm phân tích – bộ môn Hóa Lý, trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên TP.Hồ Chí Minh

Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-NMR, 13 C-NMR)

Các hoạt chất trong luận văn được đo phổ 1H-NMR, 13C-NMR trên máy Ultrashield 500 (Brucker - Đức) tại trung tâm phân tích – bộ môn Hóa Lý, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP.Hồ Chí Minh

2.5 NỘI DUNG THỰC NGHIỆM

2.5.1 Chiết tách alpha Mangostin từ vỏ quả măng cụt

Tham khảo một số qui trình chiết tách alpha Mangostin từ vỏ quả Măng Cụt trên các tài liệu đã công bố [1, 6, 7, 11, 43], tiến hành thực hiện chiết tách alpha Mangostin như sau :

Vỏ quả Măng Cụt được loại bỏ cuống, phơi khô sau đó dùng máy xay thành bột Cân 500g bột vỏ quả Măng Cụt, ngâm trong 1 lit Ethyl Acetate ở điều kiện nhiệt độ thường Sau 6 ngày đêm lọc dung dịch ngâm bằng máy lọc chân không, thử dung dịch bằng sắc ký bản mỏng đối chiếu với alpha Mangostin Tiếp theo đem

cô quay đuổi dung môi, cho silicagel dùng để chạy cột (230-400 mesh) để tạo thành dạng cao khô chuẩn bị cho quá trình chạy cột Phần bã vỏ quả Măng Cụt còn lại tiếp tục đem ngâm với dung môi Ethyl Acetate 2 lần x 6 ngày Sau lần thứ 3, thử TLC thấy vết alpha Mangostin rất mờ

Từ cao khô ở bước trên, tiến hành chạy sắc ký cột với hệ dung môi phân giải

E : H (Ethyl Acetate : Hexan) là 30 : 70 Kiểm tra sản phẩm tạo thành trên TLC

2.5.2 Tổng hợp dẫn xuất ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của alpha Mangostin với tác chất 2-Flouro Benzoyl Chloride (phản ứng 1)

20 : 80

2.5.3 Tổng hợp dẫn xuất ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của alpha Mangostin với tác chất 3-Floro Benzoyl Chloride (phản ứng 2)

độ phòng Kiểm tra sắc ký bản mỏng đến khi vệt alpha Mangostin rất mờ (60 giờ) Tách sản phẩm 2 bằng hệ dung môi E : H với tỉ lệ thể tích 20 : 80

2.5.4 Tổng hợp dẫn xuất ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của alpha Mangostin với tác chất 4-Floro Benzoyl Chloride (phản ứng 3)

Sơ đồ thực hiện phản ứng

Hình 2.4: sơ đồ phản ứng 3

Hòa tan 100,00 mg (0,20 mmol) alpha Mangostin vào bình phản ứng chứa 5

ml dung môi CH2Cl2, dùng micro pipet lần lượt lấy 0.10 ml (0,60 mmol) Triethyl Amin và 0,07 ml (0,60 mmol) 4-Flouro Benzoyl Chloride cho vào bình phản ứng Phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ phòng bằng cách khuấy Theo dõi phản ứng bằng TLC, sau 55 giờ vết alpha Mangostin trên sắc ký bản mỏng mờ hẳn Tách sản phẩm 3 bằng hệ dung môi E : H với tỉ lệ thể tích 20 : 80

2.5.4 Tổng hợp dẫn xuất ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của alpha Mangostin với tác chất 2-Bromo Benzoyl Chloride (phản ứng 4)

Sơ đồ thực hiện phản ứng

Hình 2.5: sơ đồ phản ứng 4

Hòa tan 100 mg (0,20 mmol) alpha Mangostin cho vào bình phản ứng chứa

5 ml dung môi CH2Cl2, Dùng micro pipet lần lượt hút 0,10 ml(0,60 mmol) Triethyl Amin và 0,08 ml (0,60 mmol) 2-Bromo Benzoyl Chloride cho vào bình phản ứng Khuấy phản ứng ở nhiệt độ phòng Theo dõi sắc ký bản mỏng đến khi vết alpha Mangostin mờ hẳn (50 giờ) Tách sản phẩm 4 bằng hệ dung môi E : H với tỉ lệ thể tích 20 : 80

2.5.5 Tổng hợp dẫn xuất ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của alpha Mangostin với tác chất 4-Bromo Benzoyl Chloride (phản ứng 5)

2.5.6 Nghiên cứu phản ứng epoxy hóa alpha Mangostin tại C12 và C17 với tác

chất m-CPBA (phản ứng 6)

Theo lý thuyết và một số tài liệu [44-47] anken phản ứng với m-CPBA tạo

thành epoxy với sơ đồ như sau:

Hình 2.7: sơ đồ phản ứng epoxy hóa của m-CPBA

Alpha Mangostin có hai nối đôi tại vị trí C12 và C17, vì vậy phản ứng với

m-CPBA có thể tạo thành như sơ đồ sau :

Sau khi kiểm tra sản phẩm của phản ứng bằng 1H-NMR, thấy xuât hiện thêm các peak proton từ 6,5 ppm đến 8,5 ppm đặc trưng của vòng Benzen Sản phẩm dự kiến không tạo thành, có thể xảy ra phản ứng este hóa tại C3 và C6

alpha Mangostin

Hình 2.9: sơ đồ 2 dự kiến phản ứng 6

Để kiểm chứng cho điều này, tiếp tục thực hiện phản ứng 7

2.5.7 Tổng hợp dẫn xuất ester hóa tại chức rượu C3 và C6 của alpha Mangostin với tác chất 3-Cloro Benzoyl Chloride (phản ứng 7)

2.5.8 Nghiên cứu phản ứng tại C12 và C17 của alpha Mangostin với tác chất NBS (phản ứng 8)

Theo lý thuyết và một số tài liệu tham khảo [48-50], anken có thể phản ứng với NBS theo sơ đồ sau

Hình 2.11 sơ đồ phản ứng anken hóa bằng NBS

Alpha Mangostin có hai vị trí nối đôi mạch nhánh tại vị trí C12 và C17, dự kiến phản ứng với NBS như sau:

Dự kiến các sản phẩm

Hình 2.12: sơ đồ phản ứng 8 với 4 đồng phân sản phẩm

Hòa tan 50,00 mg (0,10 mmol) alpha Mangostin cho vào bình cầu chứa 2,5

ml dung môi THF (Tetrahydrofuran) và 2,5 ml nước cất Sau đó cho 54,30 mg (0,30) NBS cho vào bình phản ứng Thực hiện phản ứng với hệ thống hồi lưu ở nhiệt độ sôi của dung môi Kiểm tra phản ứng bằng TLC cho đến khi vết tác chất

mờ hẳn.Tách sản phẩm bằng hệ dung môi E : H với tỉ lệ thể tích 20 : 80

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - BÀN LUẬN 3.1 KẾT QUẢ CHIẾT TÁCH ALPHA MANGOSTIN TỪ VỎ QUẢ MĂNG CỤT

500 gam vỏ quả Măng Cụt đã được xay nghiền, độ ẩm của bột được đo 3 lần trên máy đo độ ẩm Sartorius, với nhiệt độ của buồng đo 105oC, tại trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh và cho kết quả như sau:

 Lần 1: khối lượng mẫu : 1,347 gam , độ ẩm là 19,52 % , với thời gian đo 4,7 phút

 Lần 2 : khối lượng mẫu : 1,352 gam , độ ẩm là 19,41 % , với thời gian đo 4,6 phút

 Lần 3 : khối lượng mẫu : 1,384 gam , độ ẩm là 19,40 % , với thời gian đo 4,8 phút

Vậy độ ẩm trung bình của vỏ quả măng cụt khoảng 19,44 %

Sau khi phân lập, tinh chế alpha Mangostin bằng sắc ký cột với hệ dung môi Ethyl Acete : Hexane Kết quả thu được 2,8 g alpha Mangostin Hiệu suất chiết tách được là :

500 − 500 × 19,44 %× 100% ≈ 0,7 %

Hình 3.1: kết quả sắc ký bản mỏng cao thô alpha Mangostin

Giá trị Rf ≈ 0,55(Silicagel, Ethyl Acetate: Hexan ≈ 3: 7)

Hình 3.2: kết quả sắc ký bản mỏng cao tinh alpha Mangostin

Từ phổ 1H-NMR ở phụ lục 1, được tóm tắt ở bảng 3.1, kiểm tra và so sánh kết quả với các tài liệu đã công bố [1, 6, 11, 51]

Bảng 3.1: Dữ liệu phổ 1H-NMR của alpha Mangostin

3,46 (2H,d, J = 11,5 Hz)

5,27 (1H,m)

1,70(3H,s) 1,84 (3H,s)

4,10(2H,d, J = 10,5 Hz)

5,30 (1H,m) 1,85(3H,s)

20

1’

1,78(3H,s) 3,81(3H,s)

Kết quả đo HPLC ở phụ lục 23, phần trăm diện tích peak của alpha Mangostin là 96,81 %, thời gian lưu là 11,90 phút, so sánh với một số tài liệu đã

công bố [39-42] phù hợp

Từ các kết quả trên, xác định công thức cấu tạo của alpha Mangostin là :

Hình 3.3: công thức cấu tạo phân tử của alpha Mangostin

3.2 KẾT QUẢ TỔNG HỢP CÁC PHẢN ỨNG

3.2.1 Kết quả tổng hợp phản ứng 1

Trước và sau khi tách chiết, sản phẩm 1 được thể hiện trên TLC như Hình 3.4 và 3.5, sử dụng hệ dung môi E : H với tỷ lệ 3 : 7 Sản phẩm hiển thị màu vàng trên hơi Iốt Kết quả thu được 133,8mg, hiệu suất 83.8%