1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH  ĐẶNG BÁ HƯNG CÁC HỢP CHẤT TRITERPENOIT TỪ LÁ DỦ DẺ BẮC (MELODORUM VIETNAMESE BAN.) Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VINH- 2011 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH  ĐẶNG BÁ HƯNG CÁC HỢP CHẤT TRITERPENOIT TỪ LÁ DỦ DẺ BẮC (MELODORUM VIETNAMESE BAN.) Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Hóa Hữu Mã số: 60,44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Đình Thắng VINH- 2011 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việt Nam nằm vùng trung tâm Đông Nam Á hàng năm có lượng mưa nhiệt độ trung bình tương đối cao Với khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng, ẩm cho rừng Việt Nam hệ thực vật đa dạng phong phú Theo số liệu thống kê gần hệ thực vật Việt Nam có 10.000 lồi [3, 7], có khoảng 3.200 lồi sử dụng y học dân tộc 600 loài cho tinh dầu [5] Đây nguồn tài nguyên thiên nhiên quý báu đất nước có tác dụng lớn đời sống sức khỏe người Từ trước đến giới hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học ln đóng vai trị quan trọng đời sống người Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đựơc dùng làm ngun liệu cho công nghiệp dược phẩm làm thuốc chữa bệnh, công nghiệp thực phẩm, hương liệu mỹ phẩm… Thảo dược nguồn nguyên liệu trực tiếp chất dẫn đường để tìm kiếm loại biệt dược Theo số liệu thống kê cho thấy có khoảng 60% loại thuốc lưu hành giai đoạn thử nghiệm có nguồn gốc từ hợp chất thiên nhiên [5] Họ Na (Annonaceae) họ lớn Mộc lan (Magnoliales) Chi điển hình họ Annona Một số loài trồng làm cảnh, đặc biệt Polythia longifoliapendula (lá bó sát thân) Các lồi thân gỗ cịn dùng làm củi Một số lồi có qủa lớn, nhiều thịt ăn bao gồm loài chi Annona (na, na Nam Mỹ, mãng cầu xiêm) hay chi Asimina (đu đủ Mỹ) chi Rollinia [2, 13] Bên cạnh đó, số lồi Hồng lan (Cananga odorata) chứa tinh dầu thơm sử dụng sản xuất nước hoa hay đồ gia vị Vỏ cây, rễ số loài sử dụng y học dân gian chữa bệnh nhiễm trùng, bệnh ho, bệnh gan, bệnh vàng da gan, bệnh tiêu chảy… Các nghiên cứu dược lý tìm thấy khả kháng nấm, kháng khuẩn đặc biệt khả sử dụng hóa học trị liệu số thành phần hóa học vỏ [2] Mặc dù họ Na (Annonaceae) có giá trị kinh tế cao có hoạt tính sinh học quý sử dụng rộng rãi dân gian, song việc nghiên cứu thành phần hoá học chưa tiến hành nhiều Việt Nam Chi Melodorum chi quan trọng họ Na (Annonaceae), với khoảng 80 loài, phân bố rộng rãi châu Á Australia, đặc biệt Đông Nam Á Malaysia, Indonesia, Thái Lan, Campuchia, Lào Việt Nam Một số loài thuộc chi dùng để làm thuốc chữa bệnh cơ, chấn thương, thần kinh toạ, viêm khớp, kháng viêm khả chống khối u Chính chúng tơi chọn đề tài: “Các hợp chất triterpenoit từ Dủ dẻ bắc (Melodorum vietnamese Ban) Việt Nam” từ góp phần xác định thành phần hoá học hợp chất tìm nguồn ngun liệu cho ngành hố dược Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này, có nhiệm vụ: - Chiết chọn lọc với dung mơi thích hợp để thu hỗn hợp hợp chất từ dủ dẻ bắc (Melodorum vietnamense Ban) - Phân lập xác định cấu trúc hợp chất từ dủ dẻ bắc Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu dịch chiết dủ dẻ bắc (Melodorum vietnamense Ban) thuộc họ Na (Annonaceae) Việt Nam Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan họ Na (Annonaceae) 1.1.1 Đặc điểm thực vật Rất nhiều dược phẩm chuyển hóa từ loại thực vật bậc cao cách trực tiếp gián tiếp Một số nghiên cứu sản phẩm thiên nhiên tìm nhiều hợp chất đưa vào thành phần nhiều loại thuốc lưu hành thị trường Ngoài loại thuốc có thành phần từ chất tinh khiết chuyển hóa từ lồi thực vật bậc cao, ngày có số lượng khổng lồ dược thảo lưu hành rộng rãi thị trường [4] Họ Na (Annonaceae) họ lớn, trước chúng nghiên cứu hoạt tính sinh học quan trọng kết nghiên cứu công bố tạp chí hóa thực vật Việc nghiên cứu dược phẩm có nguồn gốc từ họ quan tâm chúng phục vụ cho nhu cầu sử dụng thuốc người Họ Na (Annonaceae) gọi họ Mãng cầu Đây họ lớn Mộc lan (Magnoliales), có khoảng 130 chi 2.300 loài Những họ Na loại thực vật có hoa, bao gồm thân gỗ, thân bụi số dạng dây leo [6] tìm thấy chủ yếu vùng nhiệt đới [13] Chi dủ dẻ (Medolorum) chi thuộc Họ Na (Annonaceae) gần có cơng trình nghiên cứu dủ dẻ bắc (Melodorum siamensis Scheff.) cho thấy rằng, chúng có số thành phần hóa học có khả chống lại số dạng ung thư thể người [14] Các lồi thuộc họ Na (Annonaceae) có đơn, mọc so le (mọc cách), có cuống mép nhẵn Lá mọc thành hai hàng dọc theo thân Vết sẹo nơi đính thường nhìn thấy rõ mạch dẫn Cành thường dạng ziczăc Chúng khơng có bẹ Hoa đối xứng xuyên tâm (hoa đều) thường lưỡng tính phần lớn lồi đài hoa nối với gốc hoa Hoa có cánh có màu nâu hay vàng, nhiều nhị hoa mọc thành hình xoắn ốc Hoa có nhiều nhụy hoa, nhụy có bầu nhụy dạng ngăn chứa hay nhiều tiểu nỗn Có đơi hoa mọc trực tiếp cành lớn thân Qủa nang, bế qủa hay đa qủa [2, 13] Ở Việt Nam, theo Nguyễn Tiến Bân [1, 2] xác định họ Na có 26 chi, 201 lồi 1.1.2 Thành phần hoá học [25] Trong thập kỉ trước đây, 18 loài 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 chi Uvaria (1 loài): Uvariarufa) nghiên cứu kĩ lưỡng Các nhà khoa học xác định cấu tạo hoá học thử tác dụng sinh học chúng (về tim mạch, độc tính hoạt tính dược lý khác) Một số hợp chất có tiềm ứng dụng lớn để sản xuất thuốc chữa bệnh [22] Mặc dù họ Na (Annonaceae) khảo sát lần Stehous năm 1855, thập kỉ trước tiến hành nghiên cứu; đến năm 1970, họ Na (Annonaceae) bắt đầu nghiên cứu kỹ Trong đó, phần lớn đề tài nghiên cứu alkaloit họ Na (Annonaceae) chứa lượng lớn non- alkaloidal (khơng phải alkaloit) có nhiều hoạt tính kháng tế bào ung thư chữa bệnh tim mạch quan trọng Các chất alkaloit họ Na (Annonaceae) bao gồm kauran, lignan, acetogenin, steroit hợp chất thơm 1.1.2.1 Các hợp chất diterpenoit kauran Bộ khung hợp chất diterpenoit kauran gồm 20 cacbon Một số hợp chất tách gồm 19 cacbon gọi tên nor-kauran diterpenoit Trong nghiên cứu Wu cộng [25] tách 37 hợp chất kauran từ loài khác bao gồm: A cherimola, A glabra, A squamosa R mucosa chất số chúng chất phát Cấu trúc tìm thấy hợp chất nêu bảng 1.1 [25] Bảng 1.1: Các hợp chất diterpenoit kauran TT Hợp chất axit ent-kaur-16-en-19-oic ent-kaur-16-en-19-ol axit 17-acetoxy-16α-hydro-kauran19-oic axit 17-hydroxy-16α-hydro-entkauran-19-oic axit 16α,17-dihydroxy-ent-kauran19-oic 10 11 12 13 14 15 17 18 19 20 21 22 23 R1 R3 C=C C=C CH2OAc R2 COOH CH2OH Loài A squamosa A glabra A squamosa H COOH A cherimola CH2OH A cherimola A squamosa A cherimola A glabra A squamosa CH2OH OH COOH CH2OH H CHO CH3 OCH3 COOH A glabra 17-oat annoglabasin C * annoglabasin D * annoglabasin F * este 16α-hydro-ent-kauran-17,19- COOCH3 H CHO A glabra COOCH3 COOCH3 COOCH3 OAc OAc OAc COOH CHO OH A glabra A glabra A glabra dimethyl axit 16α-hydro-19-acetoxy-ent- COOCH3 H COOCH3 A glabra 16α-hydro-ent-kauran-17-ol-19-al axit 16α-hydroxy-ent-kauran-19-oic axit 16α–methoxy-ent-kauran-19oic methyl-16α-hydro-19-al-ent-kauran- kauran-17-oic A cherimola A glabra A squamosa A cherimola A glabra R mucosa COOH H CH2OAc COOH H CH3 A glabra oic annoglabasin E * axit 16α-hydro-ent-kauran-17,19- COOH H CHO A glabra COOH H CH2OH A glabra dioic axit 16α-hydro-19-nor-ent-kauran- COOH H COOH R mucosa 4α-ol-17-oic axit 17-hydroxy-16β-hydro-ent- COOH H OH A glabra axit 16α-hydro-ent-kauran-17-oic axit 16α-hydro-19-al-ent-kauran-17- A cherimola A squamosa kauran-19-oic axit 17-acetoxy-16β-hydro-kauran19-oic axit 16β-hydro-ent-kauran-17-oic H CH2OAc COOH H COOH CH3 A squamosa A glabra 24 axit 19-formyl-ent-kauran-17-oic H COOH CHO A squamosa H CH2OH CHO A cherimola 17-oic methyl-16β-acetoxy-19-al-ent- H COOH OH A squamosa kauran-17-oat axit 16β,17-diacetoxy-ent-kauran- Oac COOCH3 CHO A glabra 19-oic axit 16β–methoxy-17-hydroxy-ent- Oac CH2OAc COOH A glabra kauran-19-oic ent-kauran-16β,17,19-triol axit 16β,17-dihydroxy-ent-kauran- OCH3 CH2OH COOH R mucosa OH CH2OH CH2OH A squamosa 19-oic methyl-16β,17-dihydroxy-ent- OH CH2OH COOH A squamosa kauran-19-oat 16β,17-dihydroxy-ent-kauran-19-al OH CH2OH COOCH3 A squamosa OH CH2OH CHO A squamosa kauran-19-oic 16β-hydroxy-17-acetoxy-ent- OH CH2OAc COOH A glabra kauran-19-al * 16β-hydroxy-17,19-diacetoxy-ent- OH CH2OAc CHO A glabra kauran 19-nor-ent-kauran-4α,16β,17-triol * OH CH2OAc CH2OAc A cherimola OH CH2OH OH A squamosa 16β-hydro-ent-kauran-17-ol-19-al 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 axit 4α-hydroxy-19-nor-ent-kauran- axit 16β-hydroxy-17-acetoxy-ent- * Chất 12 20 13 11 16 10 14 R1 CH2OH R2 15 18 R3 19 CH2OH 16, ent-kaur-15-en-17,19-diol A glabra 1.1.2.2 Các hợp chất lignan Có chất lignan (38-47) họ Na (Annonaceae) Yang cộng sự; Wu cộng cơng bố [25] Các lignan tìm thấy loài A montana, A cherimola R mucosa gồm: (+)-Syringaresinol (38), (+)-epi-syringaresinol (39), (+)-diasyringaresinol (40) liriodendrin (41) thu từ loài A cherimola, (-)-syringaresinol (42) tách từ loài A montana yangambin (43), magnolin (44), eudesmin (45), membrin (46) tách từ R mucosa Trong số chúng, 38, 39, 40 42 chất đồng phân lập thể 39, 40 chất 6' O 1' H CH3O RO 2'' 3'' 5'' 2' 3' OMe OH O OMe OMe H 1'' 4'' OMe 5' OR 4' H H O CH3O O 6'' HO OMe OMe 38, R=H 39 42, R=Glc OMe OMe OH OH O O OMe H H H CH3O CH3O HO 40 OMe OMe R1 OMe O H R3 R2 H O CH3O OMe 1.1.2.3 Các hợp chất acetogenin H O O HO OMe 41 10 Một dãy hợp chất acetogenin (47-103) tách từ chi họ Na (Annonaceae) Annona Rollinia, có 24 chất Phần lớn acetogenin gồm hai vòng tetrahydrofuran, α, β-unsaturated-γlacton epoxit mạch với nhóm chức –OH, =O, C=C diol kề mạch dài [11] threo erythro trans threo trans Me (CH2)9 O OH (CH2)4 O Me OH OH OH 48 (CH2)5 O O threo erythro trans threo trans (CH2)5 O Me (CH2)10 O OH Me OH R1 O O 49, R1=H 54, R1=OH threo (CH2)5 threo threo trans trans O Me OH (CH2)10 O Me OH 50 O O erythro threo trans threo trans (CH2)5 O Me (CH2)8 O OH Me OH 51 O O 49 Hình 3.18: Phổ 1H-NMR hợp chất 178 Hình 3.19 Phổ 13C-NMR chất 178 50 Hình 3.20 Phổ 13C-NMR chất 178 Hình 3.21: Phổ DEPT chất 178 51 Hình 3.22 Phổ DEPT chất 178 52 Hình 3.23: Phổ HMBC chất 178 53 Hình 3.24: Phổ HMBC chất 178 54 Hình 3.25: Phổ HMBC chất 178 55 Hình 3.26: Phổ HMBC chất 178 56 57 Hình 3.27: Phổ HSQC chất 178 58 Hình 4.28 Phổ HSQC chất 178 59 Hình 3.29: Phổ HSQC chất 178 60 KẾT LUẬN Nghiên cứu thành phần hoá học dịch chiết dủ dẻ bắc (Melodorum vietnamense Ban) thuộc họ Na (Annonaceae) Việt Nam thu số kết sau: - Lá dủ dẻ bắc chiết với dung môi metanol ngày (40L x lần), cất thu hồi dung môi thu cao metanol (767g) - Bằng phương pháp phân bố cao metanol nước chiết với dung môi chọn lọc cất thu hồi dung môi thu cao tương ứng cao hexan (31g), cao etylaxetat (239g), cao butanol (188g) - Phân lập hợp chất từ cao etyl axetat phương pháp sắc ký thu hợp chất 177 (345 mg) hợp chất 178 (232 mg) - Sử dụng phương pháp phổ đại: phổ hồng ngoại IR, phổ khối lượng (EI-MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13 C-NMR, DEPT, HMBC HSQC để xác định cấu trúc hợp chất tách Các kết phổ xác định: hợp chất 177 uvaol; hợp chất 178 axit betulinic 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Tiến Bân (Chủ biên) (2003), Danh lục loài thực vật Việt Nam, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Tiến Bân (2000), Họ Na (Annonaceae), Thực vật chí Việt Nam, Flora of Vietnam, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Vũ Văn Chuyên, Lê Trần Chấn, Trần Hợp (1987), Địa lý họ Việt Nam, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thượng Dong người khác (2006), Nghiên cứu thuốc từ thảo dược, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Đình Đại (1998), Khái quát hệ thực vật Việt Nam Hội thảo Việt-Đức Hoá học hợp chất thiên nhiên, Hà Nội, 16-18 April, tr 17-27 Nguyễn Văn Đàn, Nguyễn Viết Tựu (1985), Phương pháp nghiên cứu hoá học thuốc, Nhà xuất Y học, Hà Nội Phạm Hoàng Hộ (1992), Cây cỏ Việt Nam, Montreal Trần Văn Sung (2002), Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hoá hữu cơ, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội 10 Đào Hữu Vinh, Nguyễn Xuân Dũng, Trần Thị Mỹ Linh, Phạm Hùng Việt (1985), Các phương pháp sắc ký, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh 11 Abdul K D (1999) Spectroscopy and chemical studies on the chemical constituents of Savia triloba and related plant species University of Karachi, Pakistan 12 Ahammadsahib K I., Hollingworth R M., McGovren J P., Hui Y H., McLaughlin J L (1993), Mode of action of bullatacin a potent antitumor and pesticidal Annonaceous acetogenin, Life Sci., 53, pp 1113-1120 13 Anna L P., Attilio V., Siro P., Francesco D S., Luca R (2007), Flavonol glycosides from whole cottonseed by-product, Food chemistry, 100, pp 344–349 62 14 Buckingham J (2005), Dictionary of Natural Products Vol 3, Chapman & HallInc, London, pp 53660 15 Chaichantipyuth C., Tiyaworanan S., Mekaroonreung S., Ngamrojnavanich N., Roengsumran S., Puthong S., Petsom A and Ishikawa T (2001) Oxidized heptenes from flower of Melodorum fruticosum, Phytochemistry, 58(8), pp 1311-1315 16 Charoenpanich J., Chulalaksananukul W and Yongvanich T (2005), Synthesis of amyl acetate by immobilized lipases from mucor miehei and Aspergillus niger in n-hexane, Journal of Scientific Research of Chulalongkorn University, 30(2), pp 153-159 17 Chulalaksananukul W., Buaboocha T., Wongkasemsombat A and Yongvanich T (1998), Synthesis of amyl acetate by lipases from various microorganisms, Thai J Agri Sci., 31(4), pp 594-600 18 De Smet AGM Peter (1997), The role of plant derived drugs and herbal medicines in healthcare, Drugs, 54(6), pp 801-840 19 Dictionary of Natural product on CD-Rom (2005), Chapman and HallCRC 20 George I., Ndukwe C and Yimin Z., Pharmacological activity of 2,3,8tri-O-methyl ellagic acid isolated from the stem bark of Irvingia gabonensis, African Journal of Biotechnology, (16), pp 1910-1912 21 George I., Ndukwe C., Amupitan J O and Yimin Z (2008), Isolation and characterization of 2, 3, 8-tri-me ether ellagic acid from the stem bark of Irvingia gabonensis (Baill), Journal of Medicinal Plants Research, 2(9), pp 234-236 22 Gerald D C (2006), Annonaceae, [Online], Botany department, University of Hawaii Available from: www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/annon.htm.[Accessed 2006 April 27] 23 Jung J H., Chang C J., McLaughlin J L., Pummangura S., Chaichantipyuth C and Patarapanich C (1991), Additional bioactive heptenes from Melodorum fruticosum, J Nat Prod., 54(2), pp 500-505 24 Jung J H., Pummangura S., Chaichantipyuth C., Patarapanich C and McLaughlin J L (1990), Bioactive constituents of Melodorum 63 fruticosum, Phytochemistry, 29(5), pp 1667-1670 25 Jung J H., Pummangura S., Chaichantipyuth C., Patarapanich C., Fanwick P E., Chang C J and McLaughlin J L (1990), New bioactive heptenes from Melodorum fruticosum (Annonaceae), Tetrahedron, 46(15), pp 5043-5054 26 Kuo R Y., Chang F C and Wu Y C (2002), Chemical constituents and their pharmacological activities from formosan Annonaceous plants, The Chinese Pharmaceutical Journal, 54, pp 155-173 27 Lee J H., Ku C H., Baek N I., Kim S H., Park H W and Kim D K (2004), Phytochemical constituents from Diodia teres, Arch Pharm Res., 27(1), pp 40-43 28 Ng S L., Razak I A., Fun H K., Boonsri S., Chantrapromma S and Prawat U (2005), A second monoclinic polymorph of 1-(2,4dihydroxy-6-methoxyphenyl)-3-(4-methoxy-phenyl) propan-1-one, Acta crystallographica section E., E61, pp 3234-3236 29 Richard J S (2006), ANNONACEAE, [Online] The botanical dermatology database (BoDD), http://bodd.cf.ac.uk/BotDermFolder dvailable from: /BotDermA/ANNO.html [Accessed 2006 april 27] 30 Smitinand T., Thai plant names (Botanical names-Vernacular names), Funny publishing limited partnership, 2nd printing, pp 351-352 31 Taylor G., Index kewensis supplement, vol XVI, London, Clarenson Press, pp 179 32 Tuchinda P., Udchachon J., Reutrakul V., Santisuk T., Taylor W C., Farnsworth N R., John M., Pezzuto M J and Kinghorn A D (1991), Bioactive butenolides from Melodorum fruticosum, Phytochemistry, 30(8), pp 2685-2689 33 Yu D Y (1999), Recent works on anti-tumor constituent from Annonaceae plants in China, Pure Appl Chem., Vol 71, No 6, pp 1119-1122 ...2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH  ĐẶNG BÁ HƯNG CÁC HỢP CHẤT TRITERPENOIT TỪ LÁ DỦ DẺ BẮC (MELODORUM VIETNAMESE BAN.) Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Hóa Hữu Mã số: 60,44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng... Trong luận văn này, chúng tơi có nhiệm vụ: - Chiết chọn lọc với dung môi thích hợp để thu hỗn hợp hợp chất từ dủ dẻ bắc (Melodorum vietnamense Ban) - Phân lập xác định cấu trúc hợp chất từ dủ dẻ bắc. .. khối u Chính chúng tơi chọn đề tài: ? ?Các hợp chất triterpenoit từ Dủ dẻ bắc (Melodorum vietnamese Ban) Việt Nam? ?? từ góp phần xác định thành phần hố học hợp chất tìm nguồn nguyên liệu cho ngành