Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất ankaloids từ cây lãnh công xám (fissistigma glaucescens (hance) merr) ở việt nam

MỤC LỤC Nội dung Trang MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 3. Đối tượng nghiên cứu 2 Chương 1: Tổng quan 3 1.1. Họ Na (Annonaceae) 3 1.1.1. Đặc điểm thực vật và phân bố 3 1.1.2. Thành phần hóa học 3 1.1.2.1. Các hợp chất diterpenoit kauran 4 1.1.2.2. Các hợp chất lignan 6 1.1.2.3. Các hợp chất acetogenin 8 1.1.2.4. Các hợp chất styrylpyron 11 1.1.2.5. Các hợp chất flavonoit 11 1.1.2.6. Hợp chất benzoit 12 1.1.2.7. Các hợp chất steroit 13 1.1.2.8. Terpenoit (dạng nonkauran) 14 1.1.2.9. Các hợp chất khác 15 1.1.2.10. Các hợp chất alkaloids 15 1.1.3. Sử dụng và hoạt tính sinh học 17 1.2. Chi Fissistigma 17 1.2.1. Đặc điểm thực vật 17 1.2.2. Thành phần hóa học 18 1.3. Cây nghiên cứu 23 1.3.1. Đặc điểm thực vật 23 1.3.2. Thành phần hóa học 24 1.3.3. Sử dụng và hoạt tính sinh học 25 Chương 2 : Phương pháp và thực nghiệm 26 2.1. Phương pháp nghiên cứu 26 2.1.1. Phương pháp lấy mẫu 26 2.1.2. Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất 26 2.1.3. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất 26 2.2. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị 27 2.2.1. Hóa chất 27 2.2.2. Dụng cụ và thiết bị 27 2.3. Nghiên cứu các hợp chất 27 2.3.1. Phân lập các hợp chất 27 2.3.2. Một số dữ kiện về phổ tử ngoại, phổ khối và phổ cộng hưởng từ hạt nhân của hợp chất đã phân lập 28 Chương 3 : Kết quả và thảo luận 30 3.1. Phân lập 30 3.2. Xác định cấu trúc hợp chất A 30 Kết luận 42 Tài liệu tham khảo 43

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Việt Nam nằm ở vùng trung tâm Đông Nam Á hàng năm có lượng mưa

và nhiệt độ trung bình tương đối cao Với khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng, ẩm

đã cho rừng Việt Nam một hệ thực vật đa dạng và phong phú Theo số liệuthống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10.000 loài, trong đó cókhoảng 3.200 loài cây được sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây chotinh dầu Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý báu của đất nước có tácdụng lớn đối với đời sống và sức khỏe của con người

Từ trước đến nay trên thế giới các hợp chất thiên nhiên có hoạt tínhsinh học luôn đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống của conngười Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đựơc dùng làm nguyênliệu cho công nghiệp dược phẩm làm thuốc chữa bệnh, công nghiệp thựcphẩm, hương liệu và mỹ phẩm Thảo dược là nguồn nguyên liệu trực tiếphoặc là những chất dẫn đường để tìm kiếm các loại biệt dược mới Theo sốliệu thống kê cho thấy có khoảng trên 60% các loại thuốc đang được lưu hànhhiện nay hoặc đang trong giai đoạn thử nghiệm có nguồn gốc từ các hợp chấtthiên nhiên [20,13]

Họ Na (Annonaceae) là họ lớn nhất của bộ Mộc lan (Magnoliales) Chi điển hình của họ này là Annona Một số loài được trồng làm cây cảnh, đặc biệt

là Polythia longifoliapendula (lá bó sát thân) Các loài cây thân gỗ còn dùng

làm củi Một số loài có qủa lớn, nhiều thịt ăn được bao gồm các loài của chi

Annona (na, na Nam Mỹ, mãng cầu xiêm) hay chi Asimina (đu đủ Mỹ) hoặc

chi Rollinia.

Bên cạnh đó, một số loài như Hoàng lan (Cananga odorata) còn chứa

tinh dầu thơm và được sử dụng trong sản xuất nước hoa hay đồ gia vị Vỏcây, lá và rễ của một số loài được sử dụng trong y học dân gian chữa bệnhnhiễm trùng, bệnh ho, bệnh gan, bệnh vàng da do gan, bệnh tiêu chảy Các

nghiên cứu dược lý đã tìm thấy khả năng kháng nấm, kháng khuẩn và đặc biệt

là khả năng sử dụng trong hóa học trị liệu của một số thành phần hóa học của

lá và vỏ cây

Mặc dù các cây họ Na (Annonaceae) có giá trị kinh tế cao cũng như cócác hoạt tính sinh học quý được sử dụng rộng rãi trong dân gian, song việcnghiên cứu về thành phần hoá học của nó chưa được tiến hành nhiều ở ViệtNam

Chi Fissistigma là một trong những chi quan trọng của họ Na(Annonaceae), với khoảng 80 loài, phân bố rộng rãi ở châu Á và Australia, đặcbiệt ở Đông Nam Á như Malaysia, Indonesia, Thái Lan, Campuchia, Lào vàViệt Nam Một số loài thuộc chi này dùng để làm thuốc chữa bệnh về cơ, chấnthương, thần kinh toạ, viêm khớp, kháng viêm và khả năng chống khối u

Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài: “Phân lập và xác định cấu trúc

một số hợp chất ankaloids từ cây Lãnh công xám (Fissistigma

glaucescens (Hance) Merr) ở Việt Nam từ đó góp phần xác định thành

phần hoá học của các hợp chất và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành hoádược

2 Nhiệm vụ nghiên cứu

Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ cây Lãnh công xám

(Fissistigma glaucescens (Hance)Merr) ở Việt Nam

Trong luận văn này, chúng tôi có các nhiệm vụ:

- Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp cáchợp chất từ lá cây Lãnh công xám (Fissistigma glaucescens (Hance)

Merr.)

- Phân lập và xác định cấu trúc hợp chất từ lá cây Lãnh công xám(Fissistigma glaucescens (Hance) Merr.).

3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là dịch chiết cây Lãnh công xám (Fissistigma

glaucescens (Hance) Merr) thuộc họ Na (Annonaceae) ở Việt Nam

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Họ Na (Annonaceae)

1.1.1 Đặc điểm thực vật và phân bố

Họ Na (Annonaceae) còn được gọi là họ Mãng cầu, là một họ thực vật

có hoa bao gồm các loại cây thân gỗ, cây bụi hay dây leo Đây là họ lớn nhất

của bộ Mộc lan (Magnoliales), với khoảng 2.300 đến 2.500 loài trong

120-130 chi Chi điển hình của họ này là Annona (na, mãng cầu xiêm) Họ này

sinh trưởng chủ yếu ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và chỉ có một ít loài sinh

sống ở vùng ôn đới (Asimini) Theo Leboeuf và cộng sự có khoảng 900 loài ở

Trung và Nam Mỹ, 450 loài ở Châu Phi và Madagascar, 950 loài ở Châu Á vàAustralia [3]

Ở Việt Nam, theo Nguyễn Tiến Bân [2, 3] đã xác định họ Na có 26 chi,

201 loài

1.1.2 Thành phần hoá học [14,17]

Trong 2 thập kỉ trước đây, 18 loài của họ Na (Chi Annona (8 loài):

Annona cherimola, A glabra, A montana, A muricata, A reticulata, A squamosa, A artemoya (A cherimola x squamosa), A purpurea; chi Artabotrys (2 loài): Artabotrys hexaptalus, A uncinatus; chi Cananga (1

loài): Cananga odorata; chi Fissistigma (2 loài): Fissistigma glaucescens, F.

oldhamii; chi Goniothalamus (1 loài): Goniothalamus amuyon; chi Polyalthia (2 loài): Polyalthia longifolia, P longifolia Pendula; chi Rollinia

(1 loài): Rollinia mucosa và chi Uvaria (1 loài): Uvariarufa) đã được nghiên

cứu rất kĩ lưỡng Các nhà khoa học đã xác định cấu tạo hoá học và thử tácdụng sinh học của chúng (về tim mạch, độc tính và các hoạt tính dược lýkhác) Một số hợp chất có tiềm năng ứng dụng rất lớn để sản xuất thuốc chữabệnh

Mặc dù cây họ Na (Annonaceae) đã được khảo sát lần đầu tiên bởiStehous năm 1855, nhưng trong 2 thập kỉ trước đây vẫn ít được tiến hànhnghiên cứu, đến năm 1970, họ Na (Annonaceae) bắt đầu được nghiên cứu kỹ.Trong đó, phần lớn các đề tài nghiên cứu về alkaloid nhưng cây họ Na(Annonaceae) cũng chứa một lượng lớn non- alkaloidal (không phải alkaloit)

có nhiều hoạt tính kháng tế bào ung thư và chữa bệnh tim mạch rất quantrọng Các chất không phải alkaloid của họ Na (Annonaceae) bao gồmkauran, lignan, acetogenin, steroit và các hợp chất thơm

1.1.2.1 Các hợp chất diterpenoit kauran

Bộ khung cơ bản của các hợp chất diterpenoit kauran gồm 20 cacbon.

Một số hợp chất được tách ra gồm 19 cacbon và được gọi tên nor-kauranditerpenoit Trong nghiên cứu của Wu và cộng sự đã tách được 37 hợp chất

kauran từ 4 loài, khác nhau bao gồm: A cherimola, A glabra, A squamosa

và R mucosa và 7 chất trong số chúng là chất mới phát hiện Cấu trúc và sự

tìm thấy của các hợp chất được nêu ra ở bảng 1.1

12 annoglabasin F * COOCH 3 OAc OH A glabra

16β-hydroxy-17,19-diacetoxy-36 ent-kauran OH CH 2 OAc CH 2 OAc A cherimola

Có 9 chất lignan (38-47) của họ Na (Annonaceae) được Yang và cộng

sự; Wu và cộng sự công bố Các lignan được tìm thấy ở loài A montana , A.

cherimola và R mucosa gồm: (+)-Syringaresinol (38), (+)-epi-syringaresinol

(39), (+)-diasyringaresinol (40) và liriodendrin (41) thu được từ loài A.

cherimola, (-)-syringaresinol (42) được tách từ loài A montana và yangambin

(43), magnolin (44), eudesmin (45), membrin (46) được tách từ R mucosa.

OR OMe

O

CH3O

O H

OMe

H H

OH OMe

OMe

RO

CH3O

OMe

CH3O O H

OMe

OH OMe

OMe O

O

H H

1.1.2.3 Các hợp chất acetogenin

Một dãy các hợp chất acetogenin (47-103) đã được tách từ 2 chi của họ

Na (Annonaceae) là Annona và Rollinia, trong đó có 24 chất mới Phần lớn

các acetogenin gồm một hoặc hai vòng tetrahydrofuran, một α, γ-lacton hoặc epoxit trong mạch chính với các nhóm chức như –OH, =O,C=C và diol kề nhau trong mạch dài

β-unsaturated-O (CH2)9

OH

O OH

O OH Me

2 )10

O O

R 1

Me

erythro transthreotrans threo

49, R 1 =H

54, R 1 =OH

O OH

O OH Me

2 )10

O O

Me trans trans

50

threo threo threo

O OH

O OH Me

2 )8

O O

Me

51

erythro transthreo trans threo

O OH

O OH

Me Me

threo

threo

55

O OH

O OH

(CH2)5

OH

(CH2)10

O O

Me Me

trans erythro

threo

56 Bảng 1.2: Các hợp chất acetogenin

O (CH2)9

cis hoÆc trans*

57

57, *=cis

58, *=trans

47 10-hydroxyasimicin R mucosa 72 artemoin A* A artemoya

49 Desacetyluvaricin A artemoya R mucosa 7475 artemoin C*artemoin D* A artemoya A artemoya

50 isodesacetyluvaricin A artemoya 76 diepoxymontin* A montana

53 rolliniastatin-1 R mucosa 79 annomonicin A reticulata

54 rolliniastatin-2

(bullatacin)

A reticulata 80 annonacin A montana

A artemoya 81 annonacin-10-on A montana

R mucosa 82 annoreticuin* A reticulata

55 Rollitacin

R mucosa

83

on* A reticulata

annoreticuin-9-56 Squamocin

A cherimola 84 corossolin A muricata

A reticulata 85 corossolon A muricata

A squamosa 86 isoannonacin A montana

12,15-cis-squamostatin-D* A artemoya 92 muricatetrocin B A muricata

63 Bullatacinon A reticulata 95 Muricin C* A muricata

64 Bullatalicin

A artemoya 96 Muricin D* A muricata

R mucosa 97 Muricin E* A muricata

66 c-12,15-cis-bulatalicin A artemoya 99 Muricin G* A muricata

67 c-12,15-cis-bulatanocin A artemoya 100 murisolinon A reticulata

68

c-12,15-trans-bulatanocin A artemoya 101 rolliacocin* R mucosa

69 Squamostatin A A artemoya 102 Solamin A reticulata

70 Squamostatin D A artemoya 103 squamon A reticulata

1.1.2.4 Các hợp chất styrylpyron

Các hợp chất styrylpyron chỉ tìm thấy trong chi Goniothalamus của họ

Na (Annonaceae) Các hợp chất styrylpyron được tách ra từ loài G amuyon

gồm có: goniodiol-7-monoacetat (104), goniodiol-8-monoacetat (105),

goniotriol (106), goniothalamin (107) Trong số chúng, 104 và 105 là các

chất mới

OAc

O H

O

105

OH O H

O O

H

O H

106

O H

1.1.2.6 Hợp chất benzoit

Các hợp chất benzoit tìm thấy chủ yếu trong thực vật bậc cao Hai mươi

hợp chất benzoit (112-131) được tách ra từ thân cây loài A cherimola Trong

số đó, 131 là loại hợp chất quinon và các chất khác là dẫn xuất của benzenoit

chứa 1 vòng benzen với các nhóm chức khác nhau hoặc các mạch nhánh gồm:

p-hydroxybenzaldehyt (112), axit p-hydroxybenzoic (113), methylparaben

(114), axit 3-chlorobenzoic (115), vanillin (116), isovanillin (117), axit vanillic (118), axit isovanillic (119), methyl vanillat (120), methyl isovanillat (121), syringaldehyt (122), axit syringic (123), axit 3,4,5-trimethoxybenzoic (124),

trans-methyl-p-coumarat (125), axit ferulic (126), axit p- dihydrocoumaric

(127), 3-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)- 1,2-propanediol (128), trimethoxyphenyl-β-D-glucopyranosit (129), thalictosit (130), 2,6-dimethoxy-

127

CH3O

O H

Các hợp chất steroit thường được tách ra từ cây họ Na (Annonaceae) và

các họ khác như: β-sitosterol (132), stigmasterol (133), glucosit (134), stigmasterol-D-glucosit (135), β-sitostenon (136), stigmasta- 4,22-dien-3-on (137), 6β-hydroxy-β- sitosteron (138), 6β-

β-sitosterol-D-hydroxystigmasteron (139) được tách ra từ thân cây A cherimola Trong đó,

132, 133 là các chất thường được tách nhiều nhất và được phân bố trong hầu

hết các loài của họ Na (Annonaceae).

RO

132, R=H; *= liên kết đơn

133, R=H; *= liên kết đôi (trans)

134, R=Glu; *= liên kết đơn

133, R=H; *= liên kết đôi (trans)

O

O

OH

1.1.2.8 Terpenoit (dạng non- kauran)

Trong cây họ Na ( Anonaceae) cũng có một số dạng khác nhau của cácterpen đã được tách ra như: 16α -hidroxycleroda-3,13-dien-15,16-

olit (140), 3β ,5β,16α -trihydroxyhalima-13(14)-en-15,16-oit

(141) (p longifolia pendula), cryptomeridiol 11-α

-L-rhamnosit (143) (C odorata); trong đó 140 là chất mới.

20 17

18

H

16 15

4

O O

OH

O

H OH

11 12

Từ thân cây của F oldhamii các nhà khoa học dã tách được một furanon

là fissohamion (144) và hai cyclopentanon là stigmahamon I (145) và stigmahamon II (146) chúng là chất mới.

CH3O

OH

OMe R

CH3O

1 23

Phần lớn các hợp chất alkaloit có dạng một alkaloit isoquinolin

a Isoquinolin đơn giản.

Các tác giả đã tìm thấy một vài isoquinolin ở cây họ Na (Anonaceae)

Trong đó chỉ có 3 isoquinolin đơn giản: doryphornin (147), cherianoin (148),

thalifolin (149) được tách từ thân cây loài A cherimola.

CH3O

HO

3 8

R HO

Sáu hợp chất benzyltetrahydroisoquinolin (150-155) được tách từ họ Na

(Anonaceae) Chúng bao gồm: reticulin (150) là một chất thường thấy của

benzyltetrahydroisoquinolin, coclaurin (151) và N-methylcoclaurin (152)

được tách từ A squamosa; (+)-Orientalin A (153), annocherin A (154) và annocherin B (155) được tách từ thân cây A cherimola Trong đó 154,155 là

chất mới

1

4 5

Một số loài của họ Na (Annonaceae) được trồng làm cây cảnh, đặc biệt

là Polythia longifolia pendula (lá bó sát thân) Các loài cây thân gỗ còn dùng

làm củi Một số loài có qủa lớn, nhiều thịt ăn được bao gồm các loài của chi

Annona (na, na Nam Mỹ, mãng cầu xiêm) hay chi Asimina (đu đủ Mỹ) hoặc

chi Rollinia Bên cạnh đó, một số loài như Hoàng lan (Cananga odorata) còn

chứa tinh dầu thơm và được sử dụng trong sản xuất nước hoa hay đồ gia vị Trong kết quả nghiên cứu của Wu Y C và cộng sự [18] đã tìm đượchơn 100 hoạt tính sinh học của các chất tách ra từ cây họ Na (Annonaceae)

155, R=H

Trong đó có nhiều chất có độc tính, hoạt tính kháng vi trùng, ức chế sự tái tạo

tế bào HIV, chống đông tụ tiểu cầu

Năm 1999, Viện dược học, Học viện Khoa học y dược và Trường Đạihọc Bắc Kinh - Trung Quốc đã nghiên cứu và tách được các chất có khả năngchống u bướu từ thực vật họ Na: có khoảng 50 acetogenin, 12 styrylpyron và

25 polyoxygenat cyclohexen mới được tách ra từ 5 loài Uvaria, 4 loài

Goniothalamus và 1 loài Annona Bước đầu kiểm tra hoạt tính sinh học, phần

lớn các chất mới tách ra có các hoạt tính chống u, bướu quan trọng [8, 21]

Vỏ cây, lá và rễ của một số loài cây họ Na (Annonaceae) được sử dụngtrong y học dân gian dùng để điều trị bệnh nhiễm trùng, bệnh ho, bệnh vềgan, bệnh tiêu chảy và bệnh ung thư Các nghiên cứu dược lý đã tìm thấy khảnăng kháng nấm, kháng khuẩn và đặc biệt là khả năng sử dụng trong hóa họctrị liệu của một số thành phần hóa học của lá và vỏ cây Nghiên cứu bước đầucác cây thuốc chữa ung thư ở Việt Nam thì trong đó có lượng lớn cây họ Na

1.2.2 Thành phần hoá học [17]

Các loài trong chi Lãnh công (Fissistigma) là nguồn nguyên liệu để tách

chiết các alkaloid có hoạt tính sinh học cao có khả năng diệt khuẩn, chống ungthư Ở Việt Nam mới chỉ có một số công trình nghiên cứu về mặt hóa học ở

chi này Hầu hết các loài thuộc chi Lãnh công (Fissistigma) đều có chứa tinh

dầu hoặc hương thơm, song hàm lượng và thành phần học của tinh dầu ở mỗiloài thường khác nhau

F bracteolatum là cây dây leo mọc ở miền Bắc Việt Nam Nó được sử

dụng để chữa bệnh nhiễm trùng và tăng lưu thông máu Từ lá cây F.

bracteolatum đã phân lập được 4 fissistigmatin mới A-D (156-169) và 5

chalconoit mới (160-164), ngoài ra có 2 hợp chất đã biết (165-166).

H A

B

C

O MeO

MeO

OMe R

S

O MeO

MeO

OMe H

R H

H

O MeO

MeO

OMe

O MeO

159 158

OMe OMe

Cây F pallens mọc phổ biến ở Bắc Việt Nam Từ lá và cành cây này đã

phân lập được 1 eudesman glycosit mới có tên là fissispallin (167) và một hợp chất đã biết là afzelin (168).

O

O HO

Từ lá cây Fissistigma chloroneurum (Hand-Mazz) Tsiang đã phân

lập được các hợp chất axit octadecanoic (169), geranylfarnesol (170), và stigmast-5-ene-3-ol (171).

Từ dịch chiết n-hexan và ethyl axetat của lá và cành cây F capitatum, 4

hợp chất đã được phân lập Cấu trúc được xác định là taraxerol (172), hentriacontanon (173), α-acetylamino-phenylpropyl-α-benzoylamino-

16-phenylpropanoat (patricabratin, 174) and rhamnopyranosit (175).

kaempferol-3,7-di-α-L-C

H3

CH3O

NHAc

O

COO NH

Từ lá cây F acuminatissima, đã phân lập 1hợp chất mới proaporphin

alkaloit, pronuciferine N-oxide (176), 3 aporphin alkaloit, nornuciferin (177), roemerin N-oxit (178), liriodenin (179), cùng với catechin (180) và isorhamnetin-3-O-rutinosit (181).

NH MeO

O O

O N

181

1.3 Cây nghiên cứu

Tên khoa học: Fissistigma glaucescens (Hance) Merr

Tên thông thường: cây Lãnh công xám

Thuộc họ Na (Anonaceae)

1.3.1 Đặc điểm thực vật

Cây nhỡ leo, dài cỡ 3m Lá mọc so le, phiến lá thon, dài 3-19,5cm, rộng1,2-5,5cm, gốc nhọn, chóp tù, mặt lá khô luôn có màu vàng nhạt, mặt dướimàu xanh trắng, không lông, gân phụ 10-15 đôi Hoa xếp thành xim trongmột cụm hoa chung ở ngọn cành, có lông màu vàng, lá đài 3, nhỏ, đính nhau

O- β -D-Glc-(6"-1"")- α -L-Rham

ở gốc, có lông, cánh hoa 6, xếp 2 vòng, nhị nhiều, lá noãn nhiều Quả hìnhcầu, đường kính 8mm.

Sinh học và sinh thái: cây ra hoa vào tháng 11, có quả tháng 3-6 Mọcrải rác ở sườn núi, rãnh hoặc khe núi [19].

Phân bố: Sơn La, Yên Bái, Quảng Ninh, Ninh Bình, Thanh Hoá, Quảng Trị, Quảng Nam - Đà Nẵng, Khánh Hoà cho tới Gia Lai (An Khê).ngoài ra còn

có ở Trung Quốc và Đài Loan

Hình 1: Ảnh cây Lãnh công xám 1.3.2 Thành phần hoá học [15].

Năm 1985, khi khảo sát thành phần hóa học của loài Fissistigma

glaucescens, Sheng – Teh Lu và cộng sự đã phân lập được một số hợp chất

mới là: N methylatherosperminium (188) và 4 ancaloit đã biết là ()