Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ lá cây dủ dẻ trâu (MELODRUM FRUTICOSUM LOUR ) ở việt nam

Từ trước đến nay trên thế giới các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học luôn đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống của con người.. Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tín

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ LƯƠNG THIỆN

PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP

CHẤT TỪ LÁ CÂY DỦ DẺ TRÂU (MELODORUM

FRUTICOSUM LOUR.) Ở VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC

\Vinh – 2010

LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành tại phòng thí nghiệm Hoá hữu cơ-Trường Đại học Vinh,Viện hoá học - Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với TS.Trần Đình Thắng - Khoa Hoá học - Trường Đại học Vinh đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn cũng như đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình làm luận văn

Bên cạnh đó tôi cũng nhận được sự giúp đỡ rất nhiệt tình của các thầy

cô giáo:

- PGS TS Hoàng Văn Lựu đã nghiên cứu và đóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thành luận văn

- PGS TS Lê Văn Hạc đã nghiên cứu và đóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thành luận văn

Cũng nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo trong Khoa Hoá, Khoa sau đại học – Trường Đại học Vinh, cùng người thân

và bạn bè đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Vinh, ngày 11 tháng 1 năm 2011

Nguyễn Thị Lương Thiện

MỤC LỤC

Trang

1.1 Tổng quan về họ Na (Annonaceae) 3

1.1.2.1 C¸c hîp chÊt diterpenoit kauran 4

1.1.2.3 C¸c hîp chÊt acetogenin 8 1.1.2.4 C¸c hîp chÊt styrylpyron 11 1.1.2.5 C¸c hîp chÊt flavonoit 11

1.1.2.7 C¸c hîp chÊt steroit 13 1.1.2.8 Terpenoit (d¹ng non-kauran) 14 1.1.2.9 Các hợp chất khác 15 1.1.2.10 Các hợp chất alkaloit 15 1.1.2.10.1 Isoquinolin đơn giản 15 1.1.2.10.2 Benzylisoquinolin 16 1.1.3 Sö dông vµ ho¹t tÝnh sinh häc 16 1.2 Tæng quan vÒ dñ dÎ (Melodorum) 17 1.2.1.§Æc ®iÓm thùc vËt cña dñ dÎ tr©u 18

1.2.3 Sö dông vµ ho¹t tÝnh sinh häc 25

2.2 Ph¬ng ph¸p ph©n tÝch, ph©n t¸ch c¸c hçn hîp vµ ph©n lËp c¸c hîp

chÊt

26

2.3 Ph¬ng ph¸p kh¶o s¸t cÊu tróc c¸c hîp chÊt 26

3.1.2 Các phương pháp sắc ký 27

3.3 Nghiên cứu các hợp chất từ cây dủ dẻ trâu 27 3.3.1 Phân lập các hợp chất 27 3.3.2 Một số dữ kiện về phổ hồng ngoại, phổ khối lượng và phổ cộng 29

hưởng từ hạt nhân của các chất đã phân lập

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 liệu thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10.000 loài [3, 7], trong đó có khoảng 3.200 loài cây được sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho

tinh dầu [5] Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý báu của đất nước có tác dụng 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 tính sinh học luôn đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống của con người Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học được dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp dược phẩm làm thuốc chữa bệnh, công nghiệp thực phẩm, hương liệu và mỹ phẩm… Thảo dược là nguồn nguyên liệu trực tiếp hoặc là những chất dẫn đường để tìm kiếm các loại biệt dược mới Theo số liệu thống kê cho thấy có khoảng trên 60% các loại thuốc đang được lưu hành hiện nay hoặc đang trong giai đoạn thử nghiệm có nguồn gốc từ các hợp chất thiên nhiên [5]

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 [2, 13].

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 Vỏ cây,

lá và rễ của một số loài được sử dụng trong y học dân gian chữa bệnh nhiễm 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 [2]

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

Chi Melodorum là một trong những chi quan trọng của họ Na

(Annonaceae), với khoảng 80 loài, phân bố rộng rãi ở châu Á và Australia, đặc

biệt ở Đông Nam Á như Malaysia, Indonesia, Thái Lan, Campuchia, Lào và Việt Nam Một số loài thuộc chi này dùng để làm thuốc chữa bệnh về cơ, chấn thương, thần kinh toạ, viêm khớp, kháng viêm và khả năng chống khối u

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

hợp chât từ lá cây dủ dẻ trâu (Melodorum fruticosum Lour.) 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 hoá dược

2 Nhiệm vụ nghiên cứu

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

- Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các

hợp chất từ lá cây dủ dẻ trâu (Melodorum fruticosum Lour.).

- Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất từ lá cây dủ dẻ trâu

3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là dịch chiết lá cây dủ dẻ trâu (Melodorum

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về họ Na (Annonaceae)

1.1.1 Đặc điểm thực vật

Rất nhiều dược phẩm được chuyển hóa từ các loại thực vật bậc cao một cách trực tiếp hoặc gián tiếp Một số nghiên cứu về các sản phẩm thiên nhiên

đã tìm ra nhiều hợp chất và được đưa vào trong thành phần của nhiều loại thuốc lưu hành trên thị trường Ngoài những loại thuốc có thành phần từ các

chất tinh khiết chuyển hóa từ các loài thực vật bậc cao, ngày nay có một số lượng khổng lồ các dược thảo được lưu hành rộng rãi trên thị trường [4]

Họ Na (Annonaceae) là một họ lớn, trước đây chúng đã từng được nghiên cứu về những hoạt tính sinh học quan trọng và kết quả nghiên cứu được công bố trên các tạp chí về hóa thực vật Việc nghiên cứu các dược phẩm

có nguồn gốc từ họ này rất được quan tâm vì chúng có thể phục vụ cho nhu cầu sử dụng thuốc của con người

Họ Na (Annonaceae) còn được gọi là họ Mãng cầu Đây là họ lớn nhất

của bộ Mộc lan (Magnoliales), có khoảng 130 chi và hơn 2.300 loài Những

cây họ Na là loại thực vật có hoa, bao gồm các cây thân gỗ, thân bụi và một số

là dạng dây leo [6] được tìm thấy chủ yếu ở vùng nhiệt đới [13] Chi dủ dẻ

(Medolorum) cũng là một trong những chi thuộc Họ Na (Annonaceae) và gần đây đã có công trình nghiên cứu về dủ dẻ trâu (Melodorum siamensis Scheff.)

và cũng cho thấy rằng, chúng cũng có một số thành phần hóa học có khả năng chống lại một số dạng ung thư trên cơ thể người [14]

Các loài thuộc họ Na (Annonaceae) có lá đơn, mọc so le (mọc cách), có cuống lá và mép lá nhẵn Lá mọc thành hai hàng dọc theo thân cây Vết sẹo nơi đính lá thường nhìn thấy rõ các mạch dẫn Cành thường ở dạng ziczăc Chúng không có các lá bẹ Hoa đối xứng xuyên tâm (hoa đều) và thường là lưỡng tính ở phần lớn các loài thì 3 đài hoa nối với nhau ở gốc hoa Hoa có 6 cánh có màu nâu hay vàng, nhiều nhị hoa mọc thành hình xoắn ốc Hoa có nhiều nhụy hoa, mỗi nhụy có bầu nhụy dạng một ngăn chứa một hay nhiều tiểu noãn Có đôi khi hoa mọc trực tiếp trên các cành lớn hoặc thân cây Qủa là nang, bế qủa hay đa qủa [2, 13]

Ở Việt Nam, theo Nguyễn Tiến Bân [1, 2] đã xác định họ Na có 26 chi,

201 loài

1.1.2 Thành phần hoá học [25]

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 tác dụng sinh học của chúng (về tim mạch, độc tính và các hoạt tính dược lý khác) Một số hợp chất

có tiềm năng ứng dụng rất lớn để sản xuất thuốc chữa bệnh [22]

Mặc dù cây họ Na (Annonaceae) đã được khảo sát lần đầu tiên bởi Stehous năm 1855, nhưng trong 2 thập kỉ trước đây vẫn ít được tiến hành nghiên cứu; đến năm 1970, họ Na (Annonaceae) bắt đầu được nghiên cứu kỹ Trong đó, phần lớn các đề tài nghiên cứu về alkaloit 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 quan trọng Các chất không phải alkaloit của họ Na (Annonaceae) bao gồm kauran, 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-kauran diterpenoit Trong nghiên cứu của Wu và cộng sự [25] 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 [25].

Bảng 1.1: Các hợp chất diterpenoit kauran

TT Hợp chất R 1 R 2 R 3 Loài

1 axit ent-kaur-16-en-19-oic C=C COOH A squamosa A glabra

2 ent-kaur-16-en-19-ol C=C CH 2 OH A squamosa

3 axit

4 axit

17-hydroxy-16α-hydro-ent-kauran-19-oic CH2 OH H COOH A cherimola A squamosa

5 axit

A cherimola

A glabra

A squamosa

6 16α-hydro-ent-kauran-17-ol-19-al CH2OH H CHO A cherimola

7 axit 16α-hydroxy-ent-kauran-19-oic CH3 OH COOH A glabra A squamosa

8 axit

16α–methoxy-ent-kauran-19-oic CH3 OCH 3 COOH A glabra

9

13

este

14

axit

A cherimola

A glabra

R mucosa

15 axit 16α-hydro-ent-kauran-17-oic COOH H CH3 A glabra

17 axit

19 axit

20 axit

21 axit

A cherimola

A squamosa

22 axit

23 axit 16β-hydro-ent-kauran-17-oic H COOH CH3 A glabra

24 axit 19-formyl-ent-kauran-17-oic H COOH CHO A squamosa

25

16β-hydro-ent-kauran-17-ol-19-al

H CH 2 OH CHO A cherimola

26 axit

27

28 axit

29 axit 16β–methoxy-17-hydroxy-ent- OCH3 CH2OH COOH R mucosa

kauran-19-oic

30 ent-kauran-16β,17,19-triol OH CH 2 OH CH 2 OH A squamosa

31 axit

32

methyl-16β,17-dihydroxy-ent-kauran-19-oat OH CH2 OH COOCH 3 A squamosa

33 16β,17-dihydroxy-ent-kauran-19-al OH CH2OH CHO A squamosa

34 axit

35

36

37 19-nor-ent-kauran-4α,16β,17-triol * OH CH2OH OH A squamosa

* Chất mới.

1

2

3

6 7

8 9 10

11

12 13 14 15

16

R1

R2

R3 18

19

20

16, ent-kaur-15-en-17,19-diol

A glabra

1.1.2.2 Các hợp chất lignan

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

sự; Wu và cộng sự công bố [25] 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.

Trong số chúng, 38, 39, 40 và 42 là các chất đồng phân lập thể và 39, 40 là các

chất mới