Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài Dành dành láng (Gardenia philastrei), Dành dành Angkor (Gardenia angkorensis) và Dành dành chi tử (Gardenia jasminoides) tại Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:166

Thêm vào BST

Báo xấu

4
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Hóa học "Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài Dành dành láng (Gardenia philastrei), Dành dành Angkor (Gardenia angkorensis) và Dành dành chi tử (Gardenia jasminoides) tại Việt Nam" được nghiên cứu với mục tiêu phân lập các hợp chất từ lá loài G. philastrei và loài G. angkorensis, từ cành và lá loài G. jasminoides bằng các phương pháp sắc ký; xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được; đánh giá hoạt tính gây độc trên một số dòng tế bào ung thư, hoạt tính ức chế sản sinh nitric oxide, hoạt tính ức chế enzyme a-glucosidase;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài Dành dành láng (Gardenia philastrei), Dành dành Angkor (Gardenia angkorensis) và Dành dành chi tử (Gardenia jasminoides) tại Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN KHẮC HƯNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC LOÀI DÀNH DÀNH LÁNG (Gardenia philastrei), DÀNH DÀNH ANGKOR (Gardenia angkorensis) VÀ DÀNH DÀNH CHI TỬ (Gardenia jasminoides) TẠI VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội – 2024
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN KHẮC HƯNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC LOÀI DÀNH DÀNH LÁNG (Gardenia philastrei), DÀNH DÀNH ANGKOR (Gardenia angkorensis) VÀ DÀNH DÀNH CHI TỬ (Gardenia jasminoides) TẠI VIỆT NAM Ngành: Hóa học Mã số: 9440112 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. Vũ Đình Hoàng 2. PGS. TS. Nguyễn Hữu Tùng Hà Nội – 2024
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được tác giả khác công bố. Hà Nội, ngày 25 tháng 3 năm 2024 Tập thể hướng dẫn Tác giả PGS. TS. Vũ Đình Hoàng Nguyễn Khắc Hưng PGS. TS. Nguyễn Hữu Tùng i
LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Trường Hóa và Khoa học Sự sống – Đại học Bách Khoa Hà Nội, Khoa Dược – Đại học Phenikaa và Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam với sự với sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài thuộc Quỹ phát triển khoa học và công nghệ quốc gia (NAFOSTED) với mã số 104.01-2019.329. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới PGS. TS. Vũ Đình Hoàng và PGS. TS. Nguyễn Hữu Tùng, những người Thầy đã tận tâm hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Phạm Quang Dương và đồng nghiệp tại Trung tâm Phát triển Công nghệ cao, Viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam đã quan tâm, hỗ trợ tôi để có thể hoàn thành bản luận án này. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô Trường Hóa và Khoa học Sự sống – Đại học Bách Khoa Hà Nội đã luôn ủng hộ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn luôn quan tâm, khích lệ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng 3 năm 2024 Tác giả Nguyễn Khắc Hưng ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................................ iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ........................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................................. xi MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 3 1.1. Giới thiệu về chi dành dành (Gardenia) .......................................................... 3 1.2. Đặc điểm thực vật loài dành dành láng (Gardenia philastrei), dành dành Angkor (Gardenia angkorensis) và dành dành chi tử (Gardenia jasminoides).... 4 1.2.1. Đặc điểm thực vật cây dành dành láng (Gardenia philastrei Pierre ex Pit., 1923) .................................................................................................................................... 4 1.2.2. Đặc điểm thực vật cây dành dành Angkor (Gardenia angkorensis Pit., 1923) 5 1.2.3. Đặc điểm thực vật cây dành dành chi tử (Gardenia jasminoides Ellis, 1761) . 6 1.3. Nghiên cứu về thành phần hóa học của một số loài thực vật chi dành dành. ..... 7 1.3.1. Các hợp chất terpene phân lập từ chi dành dành .............................................. 7 1.3.1.1. Iridoid và các monoterpene khác ................................................................... 7 1.3.1.2. Các hợp chất triterpene phân lập từ chi dành dành ..................................... 14 1.3.1.3. Các hợp chất diterpene và sesquiterpene phân lập từ chi dành dành .......... 21 1.3.2. Các hợp chất phenolic phân lập từ chi dành dành .......................................... 23 1.3.2.1 Các hợp chất flavonoid từ chi dành dành ..................................................... 23 1.3.2.2. Phenolic acid và các dẫn xuất ...................................................................... 25 1.3.2.3. Các lignan tách chiết từ chi dành dành ........................................................ 27 1.4. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của một số loài thực vật chi dành dành ..... 28 1.4.1. Hoạt tính kháng viêm ..................................................................................... 28 1.4.2. Hoạt tính hỗ trợ điều trị tiểu đường ................................................................ 29 1.4.3. Hoạt tính gây độc đối với tế bào ung thư ....................................................... 30 1.4.4. Một số hoạt tính sinh học khác ....................................................................... 31 1.5. Tình hình nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học các loài dành dành láng, dành dành Angkor và dành dành chi tử tại Việt Nam ........... 32 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 33 2.1. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 33 2.1.1. Dành dành láng (Gardenia philastrei Pierre ex Pit., 1923)............................ 33 2.1.2. Dành dành Angkor (Gardenia angkorensis Pit., 1923).................................. 33 iii
2.1.3. Dành dành chi tử (Gardenia jasminoides Ellis, 1761) ................................... 34 2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 34 2.2.1. Phương pháp phân lập chất ............................................................................ 34 2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các chất ........................................... 35 2.2.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học....................................................... 35 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM ............................................................................. 39 3.1. Phân lập các chất từ dành dành láng (G. philastrei) .................................... 39 3.1.1. Quy trình phân lập các chất ........................................................................ 39 3.1.2. Hằng số vật lý và dữ liệu phổ các hợp chất phân lập từ cây dành dành láng (G. philastrei). .......................................................................................................... 41 3.1.2.1. Hợp chất GP1: Coronalyl acetate (Chất mới) ............................................ 41 3.1.2.2. Hợp chất GP2: Coronalolic acid ................................................................. 41 3.1.2.3. Hợp chất GP3: Sootepin D .......................................................................... 41 3.1.2.4. Hợp chất GP4: Sootepin G .......................................................................... 41 3.1.2.5. Hợp chất GP5: Coronalolide methyl ester .................................................. 42 3.1.2.6. Hợp chất GP6: Coronalolide ....................................................................... 42 3.1.2.7. Hợp chất GP7: 23-deoxojessic acid ............................................................ 42 3.1.2.8. Hợp chất GP8: Quadrangularic acid E ........................................................ 42 3.1.2.9. Hợp chất GP9: 5,7,3'-trihydroxy-6,4',5'-trimethoxyflavone ....................... 42 3.2. Phân lập các chất từ dành dành Angkor (G. angkorensis) .......................... 42 3.2.1. Quy trình phân lập các chất ........................................................................ 42 3.2.2. Hằng số vật lý và dữ liệu phổ các hợp chất phân lập từ cây dành dành Angkor (G. angkorensis). ....................................................................................... 45 3.2.2.1. Hợp chất GA1: Hedyotol C 7”-O-β-D-glucopyranoside ............................ 45 3.2.2.2. Hợp chất GA2: Angkorenside A (Chất mới) ............................................. 45 3.2.2.3. Hợp chất GA3: Angkorenside B (Chất mới) ............................................. 45 3.2.2.4. Hợp chất GA4: Lyoniresinol 3a-O--D-glucopyranoside .......................... 46 3.2.2.5. Hợp chất GA5: Cuneataside E .................................................................... 46 3.2.2.6. Hợp chất GA6: 4-hydroxyacetophenone-4-O--D-apiofuranosyl-(1→6) -O- -D-glucopyranoside ................................................................................................ 46 3.2.2.7. Hợp chất GA7: Epicatechin ........................................................................ 46 3.2.2.8. Hợp chất GA8: Quercetin-3-O--D-galactopyranoside .............................. 46 3.2.2.9. Hợp chất GA9: Quercetin-3-O- -L-rhamnopyranosyl-(1-6)-β-D- glucopyranoside ..................................................................................................... 46 3.2.2.10. Hợp chất GA10: Proanthocyanidin A1 ..................................................... 46 3.2.2.11. Hợp chất GA11: Proanthocyanidin A2 ..................................................... 46 3.2.2.12. Hợp chất GA12: Cinnamtannin B1 ........................................................... 47 iv
3.2.2.13. Hợp chất GA13: Aesculitannin B ............................................................. 47 3.2.2.14. Hợp chất GA14: 19-hydroxyoleanolic acid 3-O--D-glucuronopyranoside 47 3.2.2.15. Hợp chất GA15: Chikusetsusaponin IVa .................................................. 47 3.2.2.16. Hợp chất GA16: 3,16,21,23.24-pentahydroxy-urs-12,18,20-trien-28- oicacidγ-lactone ........................................................................................................ 47 3.2.2.17. Hợp chất GA17: Linalool glucoside ......................................................... 47 3.2.2.18. Hợp chất GA18: Linalyl 6-O--L-arabinopyranosyl--D-glucopyranoside .... 47 3.3. Phân lập các chất từ dành dành chi tử (G. jasminoides) .............................. 47 3.3.1. Quy trình phân lập các chất ........................................................................ 47 3.3.2. Hằng số vật lý và dữ liệu phổ các hợp chất phân lập từ dành dành chi tử (G. jasminoides) ....................................................................................................... 50 3.3.2.1. Hợp chất GJ1: Betulinic acid ...................................................................... 50 3.3.2.2. Hợp chất GJ2: 6-hydroxygeniposide ........................................................ 50 3.3.2.3. Hợp chất GJ3: 6-hydroxygeniposide ........................................................ 50 3.3.2.4. Hợp chất GJ4: Geniposide .......................................................................... 50 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................... 51 4.1. Các hợp chất phân lập từ cây dành dành láng (G. philastrei) ..................... 51 4.1.1. Hợp chất GP1: Coronalyl acetate (Chất mới) ............................................... 51 4.1.2. Hợp chất GP2: Coronalolic acid .................................................................... 59 4.1.3. Hợp chất GP3: Sootepin D ............................................................................. 61 4.1.4. Hợp chất GP4: Sootepin G ............................................................................. 63 4.1.5. Hợp chất GP5: Coronalolide methyl ester ..................................................... 65 4.1.6. Hợp chất GP6: Coronalolide .......................................................................... 67 4.1.7. Hợp chất GP7: 23-deoxojessic acid ............................................................... 69 4.1.8. Hợp chất GP8: Quadrangularic acid E ........................................................... 72 4.1.9. Hợp chất GP9: 5,7,3'-trihydroxy-6,4',5'-trimethoxyflavone .......................... 73 4.2. Các hợp chất phân lập từ cây dành dành Angkor (G. angkorensis) ........... 76 4.2.1. Hợp chất GA1: Hedyotol C 7″-O--D-glucopyranoside ............................... 76 4.2.2. Hợp chất GA2: Angkorenside A (Chất mới) ................................................ 79 4.2.3. Hợp chất GA3: Angkorenside B (Chất mới) ................................................ 85 4.2.4. Hợp chất GA4: Lyoniresinol 3a-O--D-glucopyranoside ............................. 91 4.2.5. Hợp chất GA5: Cuneataside E ....................................................................... 93 4.2.6. Hợp chất GA6: 4-hydroxyacetophenone-4-O--D-apiofuranosyl-(1→6)-O-- D-glucopyranoside.................................................................................................... 95 4.2.7. Hợp chất GA7: Epicatechin ........................................................................... 97 4.2.8. Hợp chất GA8: Quercetin-3-O--D-galactopyranoside ................................. 98 4.2.9. Hợp chất GA9: Quercetin-3-O--L-rhamnopyranosyl-(1-6)-β-D-glucopyranoside ... 100 v
4.2.10. Hợp chất GA10: Proanthocyanidin A1 ...................................................... 102 4.2.11. Hợp chất GA11: Proanthocyanidin A2 ...................................................... 105 4.2.12. Hợp chất GA12: Cinnamtannin B1 ............................................................ 106 4.2.13. Hợp chất GA13: Aesculitannin B .............................................................. 109 4.2.14. Hợp chất GA14: 19-hydroxyoleanolic acid 3-O--D-glucuronopyranoside . 111 4.2.15. Hợp chất GA15: Chikusetsusaponin IVa ................................................... 114 4.2.16. Hợp chất GA16: 3,16,21,23.24-pentahydroxy-urs-12,18,20-trien-28-oic acid γ-lactone .......................................................................................................... 117 4.2.17. Hợp chất GA17: Linalool glucoside .......................................................... 120 4.2.18. Hợp chất GA18: Linalyl 6-O--L-arabinopyranosyl--D-glucopyranoside 121 4.3. Các hợp chất phân lập từ cây dành dành chi tử (G. jasminoides) ............ 125 4.3.1. Hợp chất GJ1: Betulinic acid ....................................................................... 125 4.3.2. Hợp chất GJ2: 6-hydroxygeniposide ......................................................... 127 4.3.3. Hợp chất GJ3: 6-hydroxygeniposide ......................................................... 128 4.3.4. Hợp chất GJ4: geniposide ............................................................................ 130 4.4. Kết quả đánh giá một số hoạt tính sinh học của các hợp chất thu nhận được.. 132 4.4.1. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sản sinh nitric oxide của một số hợp chất phân lập từ loài dành dành láng và dành dành Angkor .......................... 132 4.4.2. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của các iridoid từ mẫu dành dành chi tử và terpene từ mẫu dành dành Angkor......................... 134 4.4.3. Kết quả đánh giá khả năng trung hòa gốc tự do DPPH của các hợp chất phenolic .................................................................................................................. 136 4.4.4. Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc một số dòng tế bào ung thư ........... 137 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 138 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ............. 140 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................... 141 vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt Các phương pháp sắc ký CC Column chromatography Sắc ký cột YMC RP18 Reversed – phase C18 Sắc ký cột pha đảo C18 TLC Thin-layer chromatography Sắc ký lớp mỏng v/v Volume/volume Tỷ lệ thể tích/thể tích Các phương pháp phổ High resolution Phổ khối lượng phân giải cao phun HR-ESI-MS electrospray ionization - mù điện tử mass spectroscopy  Proton nuclear magnetic H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton resonance spectroscopy Carbon-13 nuclear  Phổ cộng hưởng từ hạt nhân C-NMR magneticresonance carbon-13 spectroscopy Phổ tương tác 2 chiều đồng hạt COSY Correlation spectroscopy nhân 1H-1H Heteronuclear single Phổ tương tác hai chiều trực tiếp dị HSQC quantumcorrelation hạt nhân 1H-13C Heteronuclear multipe Phổ tương tác hai chiều đa liên HMBC bond correlation kết dị hạt nhân 1H-13C Proton chemical shift Độ chuyển dịch hóa học của H ppm proton Độ chuyển dịch hóa học của C Carbon chemical shift ppm carbon-13 Chemical shift (parts per Độ chuyển dịch hóa học (phần δ (ppm) million) triệu) Coupling constant J (Hz) Hằng số tương tác (Hertz) (Hertz) s singlet Đỉnh đơn d doublet Đỉnh đôi t triplet Đỉnh ba q quartet Đỉnh bốn m multiplet Đa đỉnh Đánh giá hoạt tính sinh học NO Nitric oxide Inhibitory IC50 Nồng độ ức chế 50% concentration 50 SC50 Scavenge capacity 50 Nồng độ trung hòa 50% gốc tự do Dòng tế bào KB Dòng tế bào ung thư biểu mô HepG2 Dòng tế bào ung thư gan vii
A549 Dòng tế bào ung thư phổi MCF7 Dòng tế bào ung thư vú RAW264.7 Dòng đại thực bào chuột Các hóa chất, dung môi (tên của các hợp chất được viết theo nguyên bản Tiếng Anh): Ký hiệu Tiếng Anh Ký hiệu Tiếng Anh DMSO Dimethyl sulfoxide Rut Rutinosyl 2.2-diphenyl-1- DPPH LPS Lipopolysaccharide picryhydrazine EtOH Ethanol MeOH Methanol 3-(4,5-dimethylthiazol-2- EtOAc Ethyl acetate MTT yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide Gal Galactopyranosyl Rha Rhamnopyranosyl Glc Glucuronopyranosyl TMS Tetramethylsilane Glu Glucopyranosyl viii
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các hợp chất iridoid phân lập từ một số loài thực vật chi dành dành ....... 10 Bảng 1.2: Các hợp chất monoterpene phân lập từ một số loài thực vật chi dành dành .......................................................................................................................... 12 Bảng 1.3: Các hợp chất triterpene phân lập từ một số loài thực vật chi dành dành . 14 Bảng 1.4: Các hợp chất diterpene phân lập từ một số loài thực vật chi dành dành ....... 22 Bảng 1.5: Các hợp chất sesquiterpene phân lập từ một số loài thực vật chi dành dành..... 22 Bảng 1.6: Các hợp chất flavonoid phân lập từ một số loài thực vật chi dành dành ...... 24 Bảng 1.7: Các phenolic acid và dẫn xuất phân lập từ chi dành dành ....................... 26 Bảng 1.8: Các hợp chất lignan phân lập từ một số loài thực vật chi dành dành ...... 28 Bảng 4.1.1: Số liệu phổ NMR của hợp chất GP1 .................................................... 58 Bảng 4.1.2: Số liệu phổ NMR của hợp chất GP2 .................................................... 60 Bảng 4.1.3: Số liệu phổ NMR của hợp chất GP3 .................................................... 62 Bảng 4.1.4: Số liệu phổ NMR của hợp chất GP4 .................................................... 64 Bảng 4.1.5: Số liệu phổ NMR của hợp chất GP5 .................................................... 66 Bảng 4.1.6: Số liệu phổ NMR của hợp chất GP6 .................................................... 68 Bảng 4.1.7: Số liệu phổ NMR của hợp chất GP7 .................................................... 70 Bảng 4.1.8: Số liệu phổ NMR của hợp chất GP8 .................................................... 73 Bảng 4.1.9: Số liệu phổ NMR của hợp chất GP9 .................................................... 74 Bảng 4.2.1: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA1 .................................................... 77 Bảng 4.2.2: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA2 .................................................... 84 Bảng 4.2.3: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA3 .................................................... 90 Bảng 4.2.4: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA4 .................................................... 93 Bảng 4.2.5: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA5 .................................................... 95 Bảng 4.2.6: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA6 .................................................... 96 Bảng 4.2.7: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA7 .................................................... 98 Bảng 4.2.8: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA8 .................................................. 100 Bảng 4.2.9: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA9 .................................................. 101 Bảng 4.2.10: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA10 .............................................. 104 Bảng 4.2.11: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA11 .............................................. 106 Bảng 4.2.12: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA12 .............................................. 108 ix
Bảng 4.2.13: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA13 .............................................. 110 Bảng 4.2.14: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA14 .............................................. 113 Bảng 4.2.15: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA15 .............................................. 116 Bảng 4.2.16: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA16 .............................................. 119 Bảng 4.2.17: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA17 .............................................. 121 Bảng 4.2.18: Số liệu phổ NMR của hợp chất GA18 .............................................. 123 Bảng 4.3.1: Số liệu phổ NMR của hợp chất GJ1 ................................................... 126 Bảng 4.3.2: Số liệu phổ NMR của hợp chất GJ2 ................................................... 128 Bảng 4.3.3: Số liệu phổ NMR của hợp chất GJ3 ................................................... 129 Bảng 4.3.4: Số liệu phổ NMR của hợp chất GJ4 ................................................... 131 Bảng 4.4.1: Hoạt tính ức chế sản sinh NO các hợp chất cycloartane triterpene từ mẫu G. philastrei và phenolic từ mẫu G.angkorensis. ........................................... 134 Bảng 4.4.2. Hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase của các iridoid từ mẫu G. jasminoides và terpene từ mẫu G. angkorensis ...................................................... 135 Bảng 4.4.3. Hoạt tính trung hòa gốc tự do của một số hợp chất phenolic tách chiết từ mẫu G. angkorensis ................................................................................................ 136 Bảng 4.4.4. Độc tính của các terpene từ mẫu G. angkorensis trên các dòng tế bào ung thư KB; HepG2; A549 và MCF-7 .......................................................................... 137 x
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Đặc điểm hình thái hoa, lá và mẫu tiêu bản loài dành dành láng (G. philastrei).................................................................................................................... 4 Hình1.2: Mẫu tiêu bản lá, hoa và quả loài dành dành Angkor (Gardenia angkorensis). .............................................................................................................. 5 Hình 1.3: Hoa và quả loài dành dành chi tử (Gardenia jasminoides) ........................ 6 Hình 1.4: Cấu trúc một số iridoid tách chiết từ chi dành dành ................................... 8 Hình 1.5: Cấu trúc một số monoterpene tách chiết từ chi dành dành ...................... 13 Hình 1.6: Cấu trúc các hợp chất triterpene từ loài G. jasminoides .............................. 17 Hình 1.7: Cấu trúc các hợp chất triterpene từ loài G. sootepensis ........................... 18 Hình 1.8: Cấu trúc các hợp chất triterpene từ loài G. tubifera , Gardenia obtusifolia và G. thailandica....................................................................................................... 18 Hình 1.9: Cấu trúc các hợp chất triterpene từ loài G. urvillei ...................................... 19 Hình 1.10: Cấu trúc các hợp chất triterpene từ loài G. erythroclada ........................... 19 Hình 1.11: Cấu trúc các hợp chất triterpene từ loài G. imperialis, G. aubryi, G. collinsae và G. erubescens ........................................................................................................ 20 Hình 1.12: Cấu trúc một số diterpene tách chiết từ chi dành dành .............................. 21 Hình 1.13: Cấu trúc một số sesquiterpene tách chiết từ chi dành dành........................ 22 Hình 1.14: Cấu trúc một số flavonoid tách chiết từ chi dành dành .......................... 23 Hình 1.15: Cấu trúc một số acid hữu cơ và dẫn xuất tách chiết từ chi dành dành ........ 26 Hình 1.16: Cấu trúc một số hợp lignan tách chiết từ chi dành dành ........................ 27 Hình 2.1: Mẫu tiêu bản cây dành dành láng (G. philastrei Pierre ex Pit., 1923) ..... 33 Hình 2.2: Mẫu hoa, lá và quả dành dành Angkor (G. angkorensis Pit., 1923) ........ 33 Hình 2.3: Mẫu cành, lá dành dành chi tử trước khi thu hái và sau khi xử lý ........... 34 Hình 3.1: Quy trình phân lập các hợp chất sạch từ mẫu lá dành dành láng (G. philastrei).................................................................................................................. 40 Hình 3.2: Quy trình phân lập các hợp chất sạch từ mẫu lá dành dành Angkor (G. angkorensis)............................................................................................................... 44 Hình 3.3: Quy trình phân lập các hợp chất sạch từ mẫu cành và lá dành dành chi tử (G. jasminoides)........................................................................................................ 49 xi
Hình 4.1.1: Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS của hợp chất GP1. ...................... 51 Hình 4.1.2: Phổ 1H-NMR của hợp chất GP1 ........................................................... 52 Hình 4.1.3: Phân vùng aliphatic trong phổ 1H-NMR của hợp chất GP1 ................. 52 Hình 4.1.4: Phổ 13C-NMR của hợp chất GP1 .......................................................... 53 Hình 4.1.5: Phổ DEPT90, DEPT135 và 13C-NMR của hợp chất GP1 .................... 53 Hình 4.1.6: Phổ HSQC của hợp chất GP1 ............................................................... 54 Hình 4.1.7: Phổ COSY của hợp chất GP1 ............................................................... 55 Hình 4.1.8: Phổ COSY giãn rộng của hợp chất GP1 ............................................... 55 Hình 4.1.9: Phổ HMBC hợp chất GP1 ..................................................................... 56 Hình 4.1.10: Phổ HMBC giãm rộng hợp chất GP1 ................................................. 56 Hình 4.1.11: Cấu trúc hợp chất GP1 ........................................................................ 58 Hình 4.1.12: Cấu trúc hợp chất GP2 ........................................................................ 60 Hình 4.1.13: Cấu trúc hợp chất GP3 ........................................................................ 62 Hình 4.1.14: Cấu trúc hợp chất GP4 ........................................................................ 64 Hình 4.1.15: Cấu trúc hợp chất GP5 ........................................................................ 66 Hình 4.1.16: Cấu trúc hợp chất GP6 ........................................................................ 68 Hình 4.1.17: Cấu trúc hợp chất GP7 ........................................................................ 70 Hình 4.1.18: Cấu trúc hợp chất GP8 ........................................................................ 72 Hình 4.1.19 Cấu trúc hợp chất GP9 ......................................................................... 74 Hình 4.1.20: Cấu trúc các hợp chất phân lập từ loài dành dành láng (G. philastrei)..... 75 Hình 4.2.1: Cấu trúc hợp chất GA1.......................................................................... 77 Hình 4.2.2: Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS của hợp chất GA2 ....................... 79 Hình 4.2.3: Phổ 13C-NMR của hợp chất GA2 .......................................................... 80 Hình 4.2.4: Phổ 1H-NMR của hợp chất GA2 ........................................................... 80 Hình 4.2.5: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất GA2 ................................................. 81 Hình 4.2.6: Phổ HSQC hợp chất GA2 ..................................................................... 81 Hình 4.2.7: Phổ HMBC hợp chất GA2 .................................................................... 82 Hình 4.2.8: Phổ COSY hợp chất GA2 ..................................................................... 82 Hình 4.2.9: Cấu trúc hợp chất GA2 và hợp chất tham chiếu ................................... 83 xii
Hình 4.2.10: Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS của hợp chất GA3 ..................... 85 Hình 4.2.11: Phổ 13C-NMR hợp chất GA3 .............................................................. 85 Hình 4.2.12: Phổ 1H-NMR hợp chất GA3 ............................................................... 86 Hình 4.2.13: Phổ 1H-NMR giãn rộng hợp chất GA3 ............................................... 87 Hình 4.2.14: Phổ HSQC hợp chất GA3 ................................................................... 87 Hình 4.2.15: Phổ COSY hợp chất GA3 ................................................................... 88 Hình 4.2.16: Phổ HMBC hợp chất GA3 .................................................................. 88 Hình 4.2.17: Phổ HMBC giãn rộng hợp chất GA3 .................................................. 89 Hình 4.2.18: Cấu trúc hợp chất GA3........................................................................ 90 Hình 4.2.19: Cấu trúc hợp chất GA4........................................................................ 92 Hình 4.2.20: Cấu trúc hợp chất GA5........................................................................ 94 Hình 4.2.21: Cấu trúc hợp chất GA6........................................................................ 96 Hình 4.2.22: Cấu trúc hợp chất GA7........................................................................ 98 Hình 4.2.23: Cấu trúc hợp chất GA8........................................................................ 99 Hình 4.2.24: Cấu trúc hợp chất GA9...................................................................... 101 Hình 4.2.25: Cấu trúc hợp chất GA10.................................................................... 103 Hình 4.2.26: Cấu trúc hợp chất GA11.................................................................... 105 Hình 4.2.27: Cấu trúc hợp chất GA12.................................................................... 107 Hình 4.2.28: Cấu trúc hợp chất GA13.................................................................... 110 Hình 4.2.29: Cấu trúc hợp chất GA14.................................................................... 113 Hình 4.2.30: Cấu trúc hợp chất GA15.................................................................... 115 Hình 4.2.31: Cấu trúc hợp chất GA16.................................................................... 118 Hình 4.2.32: Cấu trúc hợp chất GA17.................................................................... 120 Hình 4.2.33: Cấu trúc hợp chất GA18.................................................................... 122 Hình 4.2.34: Cấu trúc các hợp chất phân lập từ loài dành dành Angkor (G. angkorensis) ........................................................................................................... 124 Hình 4.3.1: Cấu trúc hợp chất GJ1 ........................................................................ 125 Hình 4.3.2: Cấu trúc hợp chất GJ2 ........................................................................ 128 Hình 4.3.3: Cấu trúc hợp chất GJ3 ........................................................................ 129 xiii
Hình 4.3.4: Cấu trúc hợp chất GJ4 ........................................................................ 131 Hình 4.3.5: Cấu trúc các hợp chất phân lập từ loài dành dành chi tử (G. jasminoides) ........................................................................................................... 132 Hình 4.4.1: Cấu trúc các hợp chất cycloartane triterpene GP1 GP6 .............. 133 Hình 4.4.2: Cấu trúc hợp chất GJ2 và GJ3 ........................................................... 135 xiv
MỞ ĐẦU Từ xa xưa, các loài thảo mộc đã được sử dụng làm thuốc chữa bệnh trong y học cổ truyền tại nhiều quốc gia trên thế giới. Mặc dù sự phát triển của y học hiện đại đã mang lại nhiều biệt dược hữu hiệu, những loài thảo mộc này vẫn được ưa chuộng sử dụng đến tận ngày nay nhờ vào các ưu điểm như: nguồn gốc tự nhiên thân thiện môi trường, độc tính thấp, ít tác dụng phụ, phù hợp với quá trình trao đổi chất của cơ thể… Nghiên cứu thành phần hóa học của thảo dược cũng như đánh giá dược tính của các hợp chất tự nhiên ngày một thu hút sự quan tâm của nhiều khoa học trên thế giới với mục tiêu tìm kiếm các hợp chất tiềm năng ứng dụng trong bào chế thuốc và thực phẩm chức năng. Chi dành dành (Gardenia) là một chi lớn trong họ cà phê với hơn 140 loài thực vật phân bố tại nhiều khu vực trên thế giới. Riêng ở Việt Nam đã ghi nhận sự xuất hiện của 13 loài thuộc chi này bao gồm cả loài G. jasminoides, một thảo dược được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền tại nhiều quốc gia Châu Á. Các nghiên cứu trước đây cho thấy một số hợp chất thuộc phân lớp terpene và phenolic tách chiết từ chi dành dành thể hiện các hoạt tính tiềm năng như: độc tính cao đối tế bào ung thư của các cycloartane triterpene từ loài G. aubryi [1]; hoạt tính kháng viêm của các triterpene từ loài G. sootepensis [2] hay tiềm năng trong hỗ trợ điều trị tiểu đường của iridoid từ loài G. jasminoides [3]. Tuy nhiên, chi dành dành nói chung cũng như dành dành chi tử (G. jasminoides) vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu nhiều tại Việt Nam. Hiện tại vẫn chưa có bất kỳ nghiên cứu nào về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của loài dành dành láng (G. philastrei) và dành dành Angkor (G. angkorensis) được tiến hành trong nước cũng như trên thế giới. Dựa trên những vấn đề thực tiễn, luận án “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài Dành dành láng (Gardenia philastrei), Dành dành Angkor (Gardenia angkorensis) và Dành dành chi tử (Gardenia jasminoides) tại Việt Nam” được thực hiện với mục tiêu và nội dung như sau: 1
Mục tiêu của luận án: 1. Nghiên cứu thành phần hóa học của một số mẫu dành dành láng (Gardenia philastrei), dành dành Angkor (Gardenia angkorensis) và dành dành chi tử (Gardenia jasminoides) thu hái tại Việt Nam. 2. Đánh giá hoạt tính sinh học của các chất phân lập được nhằm tìm kiếm hợp chất tiềm năng ứng dụng trong hỗ trợ điều trị ung thư, tiểu đường và các bệnh lý viêm ở người. Nội dung của luận án: 1. Phân lập các hợp chất từ lá loài G. philastrei và loài G. angkorensis, từ cành và lá loài G. jasminoides bằng các phương pháp sắc ký. 2. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được. 3. Đánh giá hoạt tính gây độc trên một số dòng tế bào ung thư, hoạt tính ức chế sản sinh nitric oxide, hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase và hoạt tính trung hòa gốc tự do DPPH của một số hợp chất phân lập được góp phần tạo cơ sở khoa học cho các nghiên cứu sàng lọc thuốc tiếp theo. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu về chi dành dành (Gardenia) Chi dành dành thuộc họ cà phê (Rubiaceae) bao gồm khoảng 140-200 loài thực vật. Các loài trong chi phân bố tại nhiều khu vực trên thế giới như: vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của châu Phi, miền nam châu Á và châu Đại Dương. Các thành viên của chi dành dành được phát hiện ở nhiều môi trường sinh thái khác nhau như: rừng nguyên sinh tới thảo nguyên và rừng xavan. Một số loài có thể sinh trưởng ở môi trường đầm lầy hoặc rừng ngập mặn. Phần lớn các loài thực vật thuộc chi này có dạng cây thân gỗ hoặc cây bụi [4–8]. Cuối thế kỷ 20, một số công trình nghiên cứu đã cho thấy sự đa dạng và phong phú của các loài thực vật họ cà phê nói chung cũng như chi dành dành tại Việt Nam. Nguyễn Tiến Bân (2005), Phạm Hoàng Hộ (1993-2003) và Võ Văn Chi (2004, 2012) đã mô tả đặc điểm thực vật cũng như phân bố tại Việt nam của 13 loài dành dành, trong đó có 4 loài có thể được sử dụng làm thuốc bao gồm: dành dành chi tử (G. jasminoides (L) Merr., 1935), dành dành Angkor (G. angkorensis Pit., 1923), dành dành Trung Bộ (G. annamensis Pit., 1923), dành dành Cam Bốt (G. cambodiana Pit., 1923), dành dành Chevalier (G. chevalieri Pit., 1923), dành dành vành (G. coronaria Buch.-Ham, 1800), dành dành bong (G.resinifera Roth., 1824), dành dành lá tù (G. obtusifolia Roxb. Ex Hook.f., 1877), dành dành hình đàn (G. panduriformis Pierre ex Pit., 1923), dành dành láng (G. philastrei Pierre ex Pit., 1923), dành dành Thái Lan (G. sootepensis Hutch., 1911), dành dành lá hẹp (G. stenophylla Merr 1922), dành dành ống (G. tubifera Wall. Ex Roxb., 1824) [5–8]. Nhiều loài thực vật chi dành dành đã và đang được ứng dụng trong cuộc sống do có giá trị kinh tế cao. Một số loài cho gỗ phục vụ cho sản xuất than củi như G. lucida. Hoa của loài G. jasminoides cho tinh dầu sử dụng trong sản xuất nước hoa. Búp và lá của loài G. gumifera và G. lucida chứa nhựa được sử dụng trong nha khoa. Đặc biệt quả loài G. jasminoides được sử dụng như một vị thuốc trong nhiều bài thuốc y học cổ truyền tại một số quốc gia châu Á như: Trung Quốc, Việt Nam, Nhật Bản… Do có nhiều công dụng trong chăm sóc sức khỏe, nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học cũng như các đánh giá về hoạt sinh học đã được thực hiện trên một số loài 3
thực vật chi dành dành. Martins và Nunez (2015) đã tổng hợp, phân tích thành phần hóa học của các loài thực vật họ cà phê và cho terpene cũng như các hợp chất phenolic là những thành phần chủ yếu được phát hiện ở chi dành dành (Gardeniae) [9]. 1.2. Đặc điểm thực vật loài dành dành láng (Gardenia philastrei), dành dành Angkor (Gardenia angkorensis) và dành dành chi tử (Gardenia jasminoides) 1.2.1. Đặc điểm thực vật cây dành dành láng (Gardenia philastrei Pierre ex Pit., 1923) a. Phân loại khoa học - Tên Việt Nam: dành dành láng - Giới: Planta (Thực vật) - Ngành: Angiospermae (Thực vật có hoa) - Lớp: Eudicots (Hai lá mầm) - Bộ: Gentianales (Long đởm) - Họ: Rubiaceae (Cà phê) - Phân họ: Ixoroideae Hình 1.1: Đặc điểm hình thái hoa, lá và mẫu - Tông Gardenieae tiêu bản loài dành dành láng (G. philastrei). - Chi: Gardenia http://www.epharmacognosy.com, mẫu tiêu - Loài: Gardenia philastrei bản: K001045902, Vườn thực vật hoàng gia Pierre ex Pit., 1923 Kew (Royal botanic gardens kew) b. Mô tả cây Cây thân gỗ cao 3 – 12 m, mọc rải rác trong rừng. Thân cây hình trụ, đầu thưa. Cành non màu nâu, nhanh chóng có màu xám và sần sùi. Lá đơn, mọc đối, dài 7.5 - 25 cm, rộng 3 - 13 cm, phiến lá hình bầu dục thon màu xanh nâu cả hai mặt, lá láng như có lớp nhựa trên mặt. Gân lá 15 – 20 đôi, to dần, phía dưới nổi rõ hơn; gân cấp ba, song song, xiên. Cuống lá dài 3 – 6 mm, phẳng ở trên. Bẹ lá cao 8 - 10 mm, hình bầu dục. Hoa ở ngọn, màu vàng ngà; cuống và noãn dài; vành có ống dài 5.5-8 cm, tai to dài 2.5-3,5 cm; nhị hoa không nhụy. Mùa ra hoa vào khoảng tháng 4 đến tháng 5. Quả thường xuất hiện vào tháng 11-12, hình tròn, thuôn hoặc bầu dục, cao 2-4 cm, có sóng dọc; hạt nhiều, lép [5, 8]. 4