Khảo sát thành phần hóa học của cốt khí củ (polygonum cuspidatum sieb. et zucc.)

Nghiên cứu Y học<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011<br /> <br /> KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CỐT KHÍ CỦ<br /> (POLYGONUM CUSPIDATUM SIEB. ET ZUCC.)<br /> Mai Thị Yến*, Võ Văn Lẹo*<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Mục tiêu: Chiết xuất, phân lập một số chất chính trong rễ củ Cốt khí để làm chất chuẩn sử dụng trong kiểm<br /> nghiệm dược liệu.<br /> Phương pháp: Dược liệu được ngấm kiệt với cồn 96%. Các phân đoạn được tách bằng phân bố lỏng-lỏng.<br /> SKLM được dùng để thăm dò dung môi cho sắc ký cột. Sự phân lập các thành phần được thực hiện bằng sắc ký<br /> cột với pha tĩnh là silica gel. Cấu trúc của các chất phân lập được xác định bằng các dữ liệu của phổ UV, MS và<br /> NMR<br /> Kết quả: 3 hợp chất đã được phân lập từ cao ether dầu hỏa và cao ethyl acetat của rễ Cốt khí (Polygonum<br /> cuspidatum Sieb. et Zucc.). Dựa vào các kỹ thuật phân tích phổ, hai trong 3 hợp chất này được xác định là<br /> emodin và physcion. Hợp chất thứ ba được định tính sơ bộ là một dẫn chất của resveratrol. Việc xác định cấu<br /> trúc cụ thể của hợp chất này vẫn đang tiếp tục.<br /> Kết luận: Emodin phân lập được là thành phần chính rễ củ Cốt khí và có thể được sử dụng làm chất đối<br /> chiếu trong kiểm nghiệm Cốt khí củ và các chế phẩm có chứa dược liệu này.<br /> Từ khóa: resveratrol, piceid, anthraglycosid A, anthraglycosid B, emodin, physcion, chrysophanol.<br /> <br /> ABSTRACT<br /> INVESTIGATION OF CHEMICAL CONSTITUENTS OF<br /> POLYGONUM CUSPIDATUM SIEB. ET ZUCC.<br /> Mai Thi Yen, Vo Van Leo* Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 15 - Supplement of No 1 - 2011: 598 - 601<br /> Objective: The aim of the study was to extract and isolate some main compounds from Polygonum<br /> cuspidatum roots for using in control purposes of medicinal plants.<br /> Method: Powder of Polygonum cuspidatum roots was percolated with ethanol 96%. Fractions were<br /> separated by liquid-liquid extraction. TLC was used to investigate solvent systems for column chromatography.<br /> Isolation of substances was performed by column chromatography on silica gel. Structure elucidations of<br /> compounds isolated was based on data of UV, MS and NMR spectra.<br /> Results: 3 compounds were isolated from the petroleum ether and ethyl acetate extract of Polygonum<br /> cuspidatum roots. Two of these compounds were spectroscopically identified to be emodin and physcion. The third<br /> compound was preliminarily identified to be a derivative of resveratrol. The determination of this compound is in<br /> progress.<br /> Conclusion: Emodin isolated is the major anthraquinone of Polygonum cuspidatum roots. This compound<br /> can be used as a standard reference in qualitative and quantitative analyses of Polygonum cuspidatum and<br /> related preparations.<br /> Key words: resveratrol, piceid, anthraglycosid A, anthraglycosid B, emodin, physcion, chrysophanol.<br /> Trung quốc, Việt nam, Hàn quốc, Đài loan và<br /> ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Nhật bản sử dụng trong y học cổ truyền để chữa<br /> Cốt khí củ đã được các nước châu Á như<br /> các chứng viêm do dị ứng, viêm gan, cao huyết<br /> *Bộ môn Dược liệu, Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh<br /> Tác giả liên lạc: TS. Võ Văn Lẹo<br /> ĐT: 0907060790<br /> <br /> 598<br /> <br /> Email: vovanleo1956@yahoo.com<br /> <br /> Chuyên Đề Dược Khoa<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011<br /> áp, xơ vữa thành mạch và cao lipid huyết(3). Các<br /> thành phần quan trọng của Cốt khí bao gồm<br /> resveratrol,<br /> piceid,<br /> anthraglycosid<br /> A,<br /> anthraglycosid B, emodin, physcion và<br /> chrysophanol. Trong vài năm gần đây, một số<br /> công trình đã chứng minh resveratrol có tính<br /> chống oxy hóa và tác dụng ngăn ngừa ung thư.<br /> Ngoài ra resveratrol còn có tác dụng ức chế sự<br /> ngưng tập tiểu cầu và làm giảm sự tổn thương<br /> gan do quá trình peroxy hóa lipid(1,2). Tiếp theo<br /> chương trình tiêu chuẩn hóa cây thuốc, đề tài<br /> này được thực hiện nhằm vào mục tiêu chiết<br /> xuất và phân lập một số hợp chất chính từ rễ Cốt<br /> khí để làm chất chuẩn trong công tác kiểm<br /> nghiệm dược liệu.<br /> <br /> NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP<br /> NGHIÊN CỨU<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> voltage, 3,2 (KV); cone voltage, 50 (V); extractor<br /> voltage, 3 (V); RF lens, 0,3 (V).<br /> <br /> Chiết xuất<br /> Bột rễ Cốt khí (1,8 kg) được ngấm kiệt với<br /> cồn 96% (10 l). Dịch chiết được gộp và cô dưới<br /> áp suất giảm thu được cao cồn lỏng (1 kg) và cắn<br /> A (6,8 g).<br /> Cao lỏng này được khuấy với ether dầu hỏa<br /> (2 l × 3 lần × 20 phút/lần). Gạn và gộp các dịch<br /> ether, cô thu hồi dung môi đến dạng cao mềm,<br /> gọi là cao EP.<br /> Cao cồn lỏng sau khi khuấy với ether dầu<br /> hỏa được khuấy tiếp với ethyl acetat (2 l × 2 lần).<br /> Gạn và gộp các dịch ethyl acetat, để trong 1 giờ<br /> thấy xuất hiện một tủa màu vàng, gọi là tủa B.<br /> Lọc lấy tủa B và cô dịch lọc đến dạng cao mềm,<br /> gọi là cao EA.<br /> <br /> Nguyên liệu<br /> <br /> Phân lập<br /> <br /> Rễ Cốt khí củ được mua tại TP. Hồ Chí Minh<br /> vào tháng 2, năm 2009. Mẫu dược liệu được lưu<br /> giữ tại Bộ môn Dược liệu, Đại học Y Dược TP.<br /> Hồ Chí Minh.<br /> <br /> Cao EP (5 g) được phân tích bằng sắc ký cột<br /> với silica gel 60 (Spain, 150g, 0.040 – 0.060 mm),<br /> pha động là hỗn hợp dichloromethan – EtOAc ở<br /> tỉ lệ (95:5) và (90:10). Các phân đoạn được kiểm<br /> tra bằng SKLM, phát hiện bằng UV254, 365, gộp<br /> được 2 phân đoạn 1 và 2. Từ 2 phân đoạn này,<br /> sau khi thu hồi dung môi và kết tinh, thu được<br /> chất PC1 (29,5 mg) and PC2 (707,4 mg) tương<br /> ứng.<br /> <br /> Phương pháp nghiên cứu<br /> Phổ UV được đo trên máy quang phổ<br /> Shimadzu. SKLM được thực hiện trên bản silica<br /> gel F254 (Merck) tráng sẵn vơi 4 hệ dung môi:<br /> Dichloromethan – EtOAc (7:3), EtOAc – acid<br /> acetic – H2O (17:1:2), petroleum ether –<br /> dichloromethan (7:3) và petroleum ether –<br /> EtOAc (2:1). Sắc ký cột được thực hiện trên silica<br /> gel 60 (0,040-0,060 mm) với dung môi rửa giãi là<br /> một hỗn hợp dichloromethan – EtOAc ở các tỉ lệ<br /> khác nhau. Phổ 1H-NMR, 13C-NMR và DEPT<br /> được đo trên máy Bruker 500Hz trong dung môi<br /> CDCl3 với TMS là chuẩn nội. Độ dời hóa học δ<br /> (ppm) ghi theo hướng trường giảm tính từ chuẩn<br /> nội TMS. Phổ khối của các hợp chất phân lập<br /> được ghi theo mode (ESI) trên máy<br /> Quattromicro API Water (USA). Điều kiện áp<br /> dụng như sau: pump flow, 20 µl/min; mass<br /> range, 100-1000 (m/z); source temperature, 100<br /> OC; desolvation temperature, 150 OC; capillary<br /> <br /> Chuyên Đề Dược Khoa<br /> <br /> Cao EA (5 g) được phân tích bằng sắc ký cột<br /> với silica gel 60 (Spain, 200g; 0,040 – 0,060 mm),<br /> dung môi rửa giãi là hỗn hợp dichloromethan –<br /> EtOAc ở các tỉ lệ (95:5), (90:10) và (70:3), thu<br /> được 3 phân đoạn (1, 2, 3). Sau khi kết tinh, phân<br /> đoạn 1 cho hợp chất 1 (146,6 mg), phân đoạn 2<br /> cho hợp chất 2 (7,2 mg) và phân đoạn 3 cho hợp<br /> chất 3 (120,3 mg), gọi là PC3. Kết quả so sánh<br /> trên SKLM với hệ dung môi dichloromethan –<br /> EtOAc (7:3) đã cho thấy hợp chất 1 và PC2 giống<br /> nhau; hợp chất 2 và PC1 cũng hoàn toàn giống<br /> nhau. PC3 cho 1 vết màu xanh trên bản mỏng<br /> khi phát hiện bằng UV365 và không cho phản<br /> ứng với các dung dịch kiềm.<br /> <br /> 599<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011<br /> <br /> Tính chất của các hợp chất đã phân lập<br /> PC1: Bột tinh thể màu đỏ cam, không mùi;<br /> tan<br /> trong<br /> methanol,<br /> chloroform,<br /> dichloromethan, ether, aceton, dung dịch kiềm;<br /> không tan trong nước. UV: λmax (MeOH, nm):<br /> 222,0; 253,0; 266,0; 288,0; 436,0. EIMS, m/z<br /> 285,071 [M+H]+. 1H-NMR, δ (500 MHz, CDCl3,<br /> ppm): 12,22 (1H, s, 8-OH); 12,02 (1H, s, 1-OH),<br /> 7,59 (1H, d, H-4); 7,33 (1H, d, H-5); 7,05 (1H, dd,<br /> H-2); 6,65 (1H, d, H-7); 3,92 (1H, s, 6-OCH3); 2,43<br /> (3H, s, 3-CH3). 13C-NMR, δ (125 MHz, CDCl3,<br /> ppm): 190,9 (C-10); 181,9 (C-9); 166,7 (C-6); 165,3<br /> (C-8); 162,7 (C-1); 148,4 (C-3); 135,5 (C-14); 133,4<br /> (C-12); 124,5 (C-2); 121,4 (C-4); 113,8 (C-11); 110,4<br /> (C-13); 108,2 (C-5); 106,9 (C-7); 56,04 (6-OCH3);<br /> 22,07 (3-CH3).<br /> PC2: Bột tinh thể màu đỏ cam, không mùi;<br /> tan<br /> trong<br /> methanol,<br /> chloroform,<br /> dichloromethan, ether, aceton, dung dịch kiềm;<br /> không tan trong nước. UV: λmax (MeOH, nm):<br /> 224,0; 253,0; 265,0; 286,0; 433,0. EIMS, m/z<br /> 271,071[M+H]+. 1H-NMR, δ (500 MHz, DMSO,<br /> ppm): 12,08 (1H, s, 8-OH); 12,01 (1H, s, 1-OH);<br /> 7,49 (1H, d, H-4); 7,16 (1H, d, H-5); 7,11 (1H, dd,<br /> H-2); 6,59 (1H, d, H-7); 2,41 (3H, s, 3-CH3). 13CNMR, δ (125 MHz, DMSO, ppm): 189,6 (C-9);<br /> 181,2 (C-10); 165,6 (C-8); 164,4 (C-1); 161,4 (C-6);<br /> 148,2 (C-3); 134,98 (C-14); 132,7 (C-12); 124,06 (C4); 120,4 (C-2); 113,2 (C-11); 108,85 (C-5); 108,77<br /> (C-13); 107,9 (C-7); 21,50 (3-CH3).<br /> PC3: Bột kết tinh màu trắng, không mùi; tan<br /> trong methanol, ethyl acetat, aceton. UV: λmax<br /> (MeOH, nm): 306.<br /> <br /> KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN<br /> Xác định cấu trúc của PC1 VÀ PC2<br /> PC1. Các tín hiệu phổ 13C-NMR cho thấy<br /> PC1 có 16 carbon bao gồm 10 carbon tứ cấp, 4<br /> carbon tam cấp và 2 carbon sơ cấp. Trong số<br /> những carbon này, có 2 carbon của nhóm<br /> methyl cộng hưởng ở 22,07 và 56,04 ppm, 2<br /> carbon tứ cấp của 2 nhóm carbonyl cộng hưởng<br /> ở 190,9 và 181,9 ppm. Những tín hiệu khác nằm<br /> trong khoảng 106,9 – 166,7 ppm thuộc về carbon<br /> <br /> 600<br /> <br /> sp2 của nhân thơm. Phổ 1H-NMR của PC1 cũng<br /> cho thấy có sự hiện diện của 2 proton của nhóm<br /> OH ở 12,22 và 12,02 ppm, 2 proton của các<br /> carbon bên ngoài vòng thơm ở 2,43 ppm và 3,92<br /> ppm, các proton còn lại cộng hưởng ở 6,65-7,59<br /> ppm, một đặc điểm của các proton gắn với<br /> carbon sp2.<br /> Dựa vào các dữ liệu phổ của PC1 và sự so<br /> sánh những dữ liệu này với các dữ liệu đã được<br /> công bố, cấu trúc của PC1 được xác định là<br /> physcion (Bảng 1 và Hình 1)<br /> Bảng 1. Dữ liệu phổ 13C-NMR và 1H-NMR của PC1<br /> so sánh với physcion(4)<br /> Số C<br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> 4<br /> 5<br /> 6<br /> 7<br /> 8<br /> 9<br /> 10<br /> 11<br /> 12<br /> 13<br /> 14<br /> 3-CH3<br /> 6-OCH3<br /> 1-OH<br /> 8-OH<br /> <br /> PC1 / CDCl3<br /> δC (ppm)<br /> 162,7<br /> 124,5<br /> 148,4<br /> 121,2<br /> 108,2<br /> 166,7<br /> 106,9<br /> 165,3<br /> 181,9<br /> 190,9<br /> 113,8<br /> 133,4<br /> 110,4<br /> 135,5<br /> 22,07<br /> 56,04<br /> -<br /> <br /> δH (ppm)<br /> <br /> Physcion / CDCl3<br /> <br /> δC (ppm)<br /> 162,5<br /> 7,05 (1H, dd)<br /> 124,5<br /> 148,5<br /> 7,59 (1H, d)<br /> 121,3<br /> 7,33 (1H, d)<br /> 108,2<br /> 166,6<br /> 6,65 (1H, d)<br /> 106,8<br /> 165,2<br /> 182,0<br /> 190,8<br /> 113,7<br /> 133,3<br /> 113,7<br /> 135,3<br /> 2,43 (3H, s)<br /> 22,2<br /> 3,93 (3H, s)<br /> 56,1<br /> 12,02 (1H, s)<br /> 12,22 (1H, s)<br /> -<br /> <br /> δH (ppm)<br /> 7,08 (1H, dd)<br /> 7,62 (1H, d)<br /> 7,36 (1H, d)<br /> 6,69 (1H, d)<br /> <br /> 2,45 (3H, s)<br /> 3,95 (3H, s)<br /> 12,1 (1H, s)<br /> 12,3 (1H, s)<br /> <br /> PC2. Các tín hiệu phổ 13C-NMR cho thấy<br /> PC2 có 15 carbon bao gồm 10 carbon tứ cấp, 4<br /> carbon tam cấp và 1 carbon sơ cấp. Trong số<br /> những carbon này, có 1 carbon của nhóm<br /> methyl cộng hưởng ở 21,50 ppm, 2 carbon tứ cấp<br /> của 2 nhóm carbonyl cộng hưởng ở 189,59 và<br /> 181,21ppm. Những tín hiệu khác nằm trong<br /> khoảng 107,88 – 165,56 ppm thuộc về carbon sp2<br /> của nhân thơm. Phổ 1H-NMR của PC2 cũng cho<br /> thấy có sự hiện diện của 2 proton của nhóm OH<br /> ở 12,08 và 12,01 ppm, 1 proton của carbon bên<br /> ngoài vòng thơm ở 2,41 ppm, các proton còn lại<br /> cộng hưởng ở 6,59-7,49 ppm, một đặc điểm của<br /> các proton gắn với carbon sp2.<br /> <br /> Chuyên Đề Dược Khoa<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011<br /> <br /> OH<br /> <br /> Dựa vào các dữ liệu phổ của PC2 và sự so<br /> sánh những dữ liệu này với các dữ liệu đã được<br /> công bố, cấu trúc của PC2 được xác định là<br /> emodin, một anthraquinon quan trọng của rễ<br /> Polygonum cuspidatum (Bảng 2 và Hình 2)<br /> <br /> 8<br /> <br /> HO<br /> <br /> Số C<br /> <br /> δC (ppm)<br /> 1<br /> 164,4<br /> 2<br /> 120,4<br /> 3<br /> 148,2<br /> 4<br /> 124,0<br /> 5<br /> 108,8<br /> 6<br /> 161,4<br /> 7<br /> 107,9<br /> 8<br /> 165,6<br /> 9<br /> 189,6<br /> 10<br /> 181,2<br /> 11<br /> 113,2<br /> 12<br /> 132,7<br /> 13<br /> 108,7<br /> 14<br /> 135,0<br /> 3-CH3<br /> 21,5<br /> 1-OH<br /> 8-OH<br /> -<br /> <br /> δH (ppm)<br /> 7,11 (1H, s)<br /> 7,49 (1H, s)<br /> 7,16 (1H, dd)<br /> 6,59 (1H, dd)<br /> <br /> 2,41 (3H, s)<br /> 12,01 (1H, s)<br /> 12,08 (1H, s)<br /> <br /> OH<br /> 8<br /> <br /> 13<br /> <br /> 7<br /> 6<br /> <br /> MeO<br /> <br /> Emodin / DMSO<br /> δC (ppm)<br /> δH (ppm)<br /> 164,4<br /> 120,4<br /> 7,07 (1H, s)<br /> 148,2<br /> 124,0<br /> 7,42 (1H, s)<br /> 108,8<br /> 7,11(1H, dd)<br /> 161,4<br /> 107,9<br /> 6,56 (1H, dd)<br /> 165,6<br /> 189,6<br /> 181,2<br /> 113,3<br /> 132,7<br /> 108,7<br /> 135,0<br /> 21,5<br /> 2,38 (3H, s)<br /> 11,96 (1H, s)<br /> 12,04 (1H, s)<br /> <br /> O<br /> <br /> OH<br /> 11<br /> <br /> 5<br /> <br /> 14<br /> <br /> 4<br /> <br /> O<br /> <br /> 3<br /> <br /> 10<br /> <br /> 6<br /> <br /> 14<br /> <br /> 12<br /> <br /> 5<br /> <br /> 4<br /> <br /> CH3<br /> <br /> Kết quả: Có 3 hợp chất đã được phân lập từ<br /> cao ether dầu hỏa và cao ethyl acetat của rễ Cốt<br /> khí (Polygonum cuspidatum Sieb. et Zucc.). Hai<br /> trong 3 hợp chất này được xác định là emodin<br /> và physcion. Hợp chất thứ ba được định tính sơ<br /> bộ là dẫn chất của resveratrol. Việc xác định cấu<br /> trúc cụ thể của hợp chất thứ ba vẫn còn đang<br /> tiếp tục.<br /> <br /> KẾT LUẬN<br /> Các khảo sát trong đề tài cho thấy emodin là<br /> thành phần chính của rễ Polygonum cuspidatum.<br /> Các hợp chất đã phân lập có độ tinh khiết cao<br /> đáp ứng được yêu cầu làm chất đối chiếu trong<br /> các phân tích định tính và định lượng của<br /> Polygonum cuspidatum và các chế phẩm có sử<br /> dụng dược liệu này.<br /> <br /> CH3<br /> 2.<br /> <br /> H.1. PC1 = Physcion<br /> 3.<br /> <br /> 4.<br /> <br /> Chuyên Đề Dược Khoa<br /> <br /> 2<br /> <br /> 9<br /> <br /> H.2. PC2 = Emodin<br /> <br /> 3<br /> 12<br /> <br /> 1<br /> <br /> 11<br /> <br /> O<br /> <br /> 1.<br /> <br /> 2<br /> <br /> 10<br /> <br /> OH<br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> <br /> 1<br /> <br /> 9<br /> <br /> O<br /> <br /> 13<br /> <br /> 7<br /> <br /> Bảng 2. Dữ liệu phổ 13C-NMR và 1H-NMR của PC2<br /> so sánh với emodin(3)<br /> PC2 / DMSO<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> Peihong Fan, Anne-Emmanuelle Hay, Andrew Marston,<br /> Hongxiang Lou, Kurt Hostettmann (2009). Chemical<br /> variability of the invassive neophytes Polygonum cuspidatum<br /> Sieb. et Zucc. and Polygonum sachalinensis F.Schmidt ex<br /> Maxim. Biochemical Systematics and Ecology, 37, 24-34.<br /> Bret C.Vastano, Yong Chen, Nanqun Zhu, Chi-Tang Ho,<br /> Zhengyi Zhou, Robert T. Rosen (2000). Isolation and<br /> identification of stilbenes in two varieties of Polygonum<br /> cuspidatum. J. Agri. Food Chem., 48, 253-256.<br /> Xin Chu, Ailing Sun, Renmin Liu (2005). Preparative isolation<br /> and purification of five compounds from the Chinese<br /> medicinal herb Polygonum cuspidatum Sieb. et Zucc. by highspeed counter-current chromatography. J. Chromatography A,<br /> 1097, 33-39.<br /> Meselhy M.R (2003). Constituents from Moghat, the roots of<br /> Glossostemon bruguieri (Desf.). Molecules, 8, 614-621.<br /> <br /> 601<br /> <br />