Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học cây dấu dầu lá nhẵn Tetradium glabrifolium (Benth.) Hartl

Chia sẻ: Codon_05 Codon_05 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:222

Thêm vào BST

Báo xấu

132
lượt xem 29
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 cây dấu dầu lá nhẵn Tetradium glabrifolium (Benth.) Hartl với mục tiêu nghiên cứu để làm rõ thành phần hóa học chủ yếu của cây dấu dầu lá nhẵn nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học, làm cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo để tạo ra sản phẩm chăm sóc sức khỏe cộng đồng và góp phần giải thích được tác dụng chữa bệnh của vị thuốc này.

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 cây dấu dầu lá nhẵn Tetradium glabrifolium (Benth.) Hartl

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN HOÁ HỌC TRƯƠNG THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÂY DẤU DẦU LÁ NHẴN (Tetradium glabrifolium (Benth.) Hartl.) LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC HÀ NỘI, 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN HOÁ HỌC TRƯƠNG THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÂY DẤU DẦU LÁ NHẴN Tetradium glabrifolium (Benth.) Hartl. LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC Chuyên ngành: Hoá học hữu cơ Mã số: 62.44.27.01 Hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Phan Văn Kiệm 2. GS. TS. Nguyễn Văn Tuyến HÀ NỘI, 2014
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Phan Văn Kiệm và GS.TS. Nguyễn Văn Tuyến. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Trương Thị Thu Hiền i
LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa sinh biển và Viện Hoá học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các nhà khoa học, các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc, sự cảm phục và kính trọng nhất tới PGS. TS. Phan Văn Kiệm và GS. TS. Nguyễn Văn Tuyến - những người Thầy đã tận tâm hướng dẫn khoa học, động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển và Ban lãnh đạo Viện Hóa học cùng tập thể cán bộ của hai Viện đã quan tâm giúp đỡ và đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn phòng Nghiên cứu cấu trúc - Viện Hóa Sinh biển, đặc biệt là TS. Hoàng Lê Tuấn Anh, TS. Nguyễn Xuân Nhiệm, TS. Phạm Hải Yến, TS. Nguyễn Văn Thanh và CN. Đan Thị Thúy Hằng về sự ủng hộ to lớn, những lời khuyên bổ ích và những góp ý quý báu trong việc thực hiện và hoàn thiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Phòng Hợp chất tự nhiên, Đại học Osaka, Nhật Bản đã giúp đỡ tôi trong việc sàng lọc và thử hoạt tính kháng lao. Tôi xin chân thành cảm ơn tới các đồng nghiệp tại Bộ môn Độc học và phóng xạ quân sự - Học viện Quân Y và Ban Giám đốc Học viện Quân y đã ủng hộ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể 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! Tác giả Trương Thị Thu Hiền ii
MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT................................................................................. vi DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... viii DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................x MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................3 1.1. GIỚI THIỆU VỀ CHI TETRADIUM ...............................................................3 1.1.1. Đặc điểm thực vật chi Tetradium ..............................................................3 1.1.2 Các nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Tetradium .......................4 1.1.2.1. Các hợp chất alkaloid ...........................................................................7 1.1.2.2. Các hợp chất triterpenoid ...................................................................10 1.1.2.3. Các hợp chất limonoid .......................................................................11 1.1.2.4. Các hợp chất flavonoid ......................................................................13 1.1.2.5. Các hợp chất coumarin ......................................................................14 1.1.2.6. Các hợp chất benzenoid .....................................................................15 1.1.2.7. Các hợp chất sterol .............................................................................16 1.1.2.8. Các hợp chất khác ..............................................................................16 Kết luận ...........................................................................................................17 1.1.3. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của chi Tetradium .......................18 1.1.3.1. Tác dụng kháng ung thư.....................................................................18 1.1.3.2. Tác dụng với hệ tim mạch..................................................................19 1.1.3.3. Tác dụng đối với hệ thần kinh ...........................................................21 1.1.3.4. Tác dụng kháng viêm, giảm đau ........................................................21 1.1.3.5. Các tác dụng khác ..............................................................................22 Kết luận ...........................................................................................................26 1.2. Giới thiệu về cây dấu dầu lá nhẵn ..................................................................27 1.2.1. Đặc điểm thực vật ...................................................................................27 1.2.2. Công dụng chữa bệnh..............................................................................27 1.2.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..........................................................28 1.2.4. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ..........................................................29 Kết luận .............................................................................................................29 CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................30 2.1. Mâu thực vật ..................................................................................................30 2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất...............................................................30 iii
2.3. Phương pháp xác định cấu trúc hóa hoc ........................................................31 2.4. Phương pháp xác định hoạt tính sinh học .....................................................32 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ........................................................39 3.1. Phân lập các hợp chất từ cây dấu dầu lá nhẵn................................................39 3.1.1. Phân lập các hợp chất từ mẫu lá của cây dấu dầu lá nhẵn ......................39 3.1.2. Phân lập các hợp chất từ mẫu vỏ thân của cây dấu dầu lá nhẵn .............41 3.2. Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập được từ cây dấu dầu lá nhẵn ...................................................................................................................44 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................50 4.1. Phân lập các hợp chất từ cây dấu dầu lá nhẵn................................................50 4.2 Xác định cấu trúc các hợp chất .......................................................................51 4.2.1. Hợp chất TG1 (chất mới): Tetraglabrifolioside......................................51 4.2.2. Hợp chất TG2: 6-Acetonyl-N-methyldihydrodecarine ..........................58 4.2.3. Hợp chất TG3: 6-Acetonyldihydrochelerythrine ...................................64 4.2.4. Hợp chất TG4: Decarine .........................................................................66 4.2.5. Hợp chất TG5: Iwamide .........................................................................68 4.2.6. Hợp chất TG6: Rutaecarpine ..................................................................72 4.2.7. Hợp chất TG7: 12α-Hydroxyevodol ......................................................74 4.2.8. Hợp chất TG8: Rutaevine .......................................................................79 4.2.9. Hợp chất TG9: Lupeol ............................................................................83 4.2.10. Hợp chất TG10: Friedelan-3-one..........................................................85 4.2.11. Hợp chất TG11: Phellamurin................................................................90 4.2.12. Hợp chất TG12: Epimedoside C...........................................................95 4.2.13. Hợp chất TG13: Astragalin ..................................................................97 4.2.14. Hợp chất TG14: Nicotiflorin ................................................................98 4.2.15. Hợp chất TG15: Trifoline ...................................................................104 4.2.16. Hợp chất TG16: Quercetin .................................................................105 4.2.17. Hợp chất TG17: α-Tocopherol ...........................................................106 4.2.18. Hợp chất TG18: (2E,4E) N-Isobutyltetradeca-2,4-dienamide............110 4.2.19. Hợp chất TG19: (2E,4E)-N-Isobutyldeca-2,4-dienamide ..................115 4.2.20. Hợp chất TG20: (2E,4E,8E)-N-Isobutyltetradeca-2,4,8-trienamide ..117 4.2.21. Hợp chất TG21: Syringin ...................................................................119 4.2.22. Hợp chất TG22: Saikolignannisode A................................................120 4.2.23. Hợp chất TG23: Picraquassioside D ..................................................122 iv
4.2.24. Hợp chất TG24: Stigmatsterol ............................................................123 4.2.25. Hợp chất TG25: Daucosterol ..............................................................125 4.2.26. Hợp chất TG26: 5-Hydroxymethylfurfural ........................................127 Kết luận: ..........................................................................................................128 4.3. Kết quả thử hoạt tính sinh học .....................................................................131 4.3.1. Kết quả kiểm tra hoạt tính gây độc tế bào in vitro ................................131 4.3.2. Kết quả kiểm tra hoạt tính kháng lao ....................................................132 4.3.3. Kết quả kiểm tra hoạt tính chống oxi hóa .............................................133 4.3.4. Kết quả kiểm tra hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định .......................134 Kết luận: ..........................................................................................................135 KẾT LUẬN .............................................................................................................137 KIẾN NGHỊ ............................................................................................................138 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ..................139 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................140 PHỤ LỤC .................................................................................................................... I Phụ lục 1. Phổ khối lượng phân giải cao và phổ NMR của TG3. ............................ II Phụ lục 2. Phổ NMR của TG4. .................................................................................. V Phụ lục 3. Phổ khối lượng phân giải cao và phổ NMR của TG6. ......................... VIII Phụ lục. Phổ NMR của TG9. .................................................................................. XII Phụ lục 5. Phổ NMR của TG12. ............................................................................. XV Phụ lục 6. Phổ khối lượng và phổ NMR của TG13............................................ XVIII Phụ lục 7. Phổ khối lượng và phổ NMR của TG15............................................. XXII Phụ lục 8. Phổ NMR của TG16. .........................................................................XXVI Phụ lục 9. Phổ khối lượng phân giải cao và phổ NMR của TG19. .................. XXVII Phụ lục 10. Phổ khối lượng phân giải cao và phổ NMR của TG20. ..................XXXI Phụ lục 11. Phổ khối lượng phân giải cao và phổ NMR của TG21. ............... XXXIV Phụ lục 12. Phổ NMR của TG22. .................................................................. XXXVII Phụ lục 13. Phổ NMR của TG23. .......................................................................... XLI Phụ lục 14. Phổ khối lượng và phổ NMR của TG24.......................................... XLIV Phụ lục 15. Phổ khối lượng phân giải cao và phổ NMR của TG25. .................. XLVI Phụ lục 16. Phổ khối lượng phân giải cao và phổ NMR của TG26. .................. XLIX Phụ lục 17. Kết quả xác định hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định..................... LII v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải 13 C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Resonance Spectroscopy cacbon 13 1 H-NMR Proton Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Resonance Spectroscopy proton 5-HT 5-hydroxytryptamine (hay 5-hydroxytryptamine Serotonin) c.c Column chromatography Sắc kí cột CCR CC chemokine receptor Thụ thể CC chemokine CGRP Calcitonin gene related peptide Đối kháng thụ thể peptid liên hệ đến gen calcitonin COX Cyclooxygenase Enzyme hình thành các chất trung gian sinh học prostanoid DEPT Distortionless Enhancement by Phổ DEPT Polarisation Transfer DMSO Dimethyl sulfoxide DPPH 1,1- diphenyl -2-picrylhydrazyl EC50 Effective concentration at 50% Nồng độ gây ra tác động sinh học cho 50% đối tượng thử nghiệm ESI-MS Electron Spray Ionization Mass Phổ khối lượng ion hóa phun mù Spectra điện tử Fl Fibril sarcoma of Uteus Ung thư màng tử cung Gal Galactopyranoside GI50 Grow inhibitory at 50% Khả năng ức chế tăng trưởng 50 % Glc Glucopyranoside HeLa Henrietta lacks Ung thư cổ tử cung HepG2 Human hepatocellular carcinoma Ung thư gan người HMBC Heteronuclear mutiple Bond Phổ tương tác dị hạt nhân qua Connectivity nhiều liên kết HR-ESI-MS High Resolution Electronspray Phổ khối lượng phân giải cao Ionization Mass Spectrum phun mù điện tử HPLC High Performance Liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao Chromatography HSQC Heteronuclear Single-Quantum Phổ tương tác dị hạt nhân qua 1 Coherence liên kết IC50 Inhibitory concentration at 50% Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử nghiệm ID50 Inhibitory dose at 50% Liều ức chế tối thiểu 50% iNOS Inducible nitric oxide synthase Một enzyme tạo ra nitric oxide từ amino L-arginine acid KB Human epidemoid carcinoma Ung thư biểu mô người vi
KH Ký hiệu LNCaP Human prostatic carcinoma Ung thư tiền liệt tuyến người LU Human Lung Carcinoma Ung thư phổi người MIC Minimum Inhibitory Concentration Nồng độ ức chế tối thiểu, hay nồng độ kiềm khuẩn tối thiểu NOS Nitric oxide synthases Các enzyme tổng hợp nitric oxide OD Optical density Mật độ quang học Rha Rhamnopyranoside ROS Reactive oxygen species Các gốc tự do ôxy hóa RD Rhabdo sarcoma Ung thư màng tim RP18 Reserve phase C-18 Silica gel pha đảo RP-18 PGE2 Prostaglandin E2 Có tác dụng giãn mạch trực tiếp, giãn cơ trơn TCA Trichloracetic acid Trichloracetic acid TGF-β Transforming growth factor β Yếu tố chuyển dạng tăng trưởng β kiểm soát sự tăng sinh, biệt hóa tế bào TLC Thin layer chromatography Sắc ký lớp mỏng TMS Tetramethylsilane TNF-α Tumor necrosis factor α Yếu tố hoại tử khối u α TPH Enzyme tryptophan hydroxylase Enzyme thủy phân tryptophan SC Scavenging capacity Khả năng bẫy các gốc tự do SW480 Human colon adenocarcinoma cell Ung thư tuyến đại tràng ở người line Xyl Xylopyranoside UCP-1 Uncoupling protein-1 Protein tách cặp -1 vii
DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Các hợp chất alkaloid được phân lập từ một số loài của chi Tetradium .......7 Bảng 2. Các hợp chất triterpenoid phân lập từ một số loài của chi Tetradium.........10 Bảng 3. Các hợp chất limonoid được phân lập từ một số loài của chi Tetradium ....12 Bảng 4. Các hợp chất flavonoid được phân lập từ một số loài của chi Tetradium ...13 Bảng 5. Các hợp chất coumarin được phân lập từ một số loài của chi Tetradium ...14 Bảng 6. Các hợp chất benzenoid được phân lập từ cây dấu dầu lá nhẵn ..................15 Bảng 7. Các các hợp chất sterol được phân lập từ một số loài của chi Tetradium ...16 Bảng 8. Số liệu phổ NMR của TG1 và hợp chất tham khảo ....................................53 Bảng 9. Số liệu phổ NMR của TG2 và hợp chất tham khảo ....................................59 Bảng 10. Số liệu phổ NMR của TG3 và hợp chất tham khảo ..................................66 Bảng 11. Số liệu phổ NMR của TG4 và hợp chất tham khảo ..................................67 Bảng 12. Số liệu phổ NMR của TG5 và hợp chất tham khảo ..................................69 Bảng 13. Số liệu phổ NMR của TG6 và hợp chất tham khảo .................................73 Bảng 14. Số liệu phổ NMR của TG7 và hợp chất tham khảo ..................................75 Bảng 15. Số liệu phổ NMR của TG8 và hợp chất tham khảo ..................................83 Bảng 16. Số liệu phổ NMR của TG9 và hợp chất tham khảo .................................84 Bảng 17. Số liệu phổ NMR của TG10 và hợp chất tham khảo ................................86 Bảng 18. Số liệu phổ NMR của TG11 và hợp chất tham khảo ................................91 Bảng 19. Số liệu phổ NMR của TG12 và hợp chất tham khảo ................................96 Bảng 20. Số liệu phổ NMR của TG13 và hợp chất tham khảo ................................98 Bảng 21. Số liệu phổ NMR của TG14 và hợp chất tham khảo ................................99 Bảng 22. Số liệu phổ NMR của TG15 và hợp chất tham khảo ..............................105 Bảng 23. Số liệu phổ NMR của TG16 và hợp chất tham khảo ..............................106 Bảng 24. Số liệu phổ NMR của TG17 và hợp chất tham khảo ..............................107 Bảng 25. Số liệu phổ NMR của TG18 và hợp chất tham khảo. .............................111 Bảng 26. Số liệu phổ NMR của TG19 và hợp chất tham khảo ..............................116 Bảng 27. Số liệu phổ NMR của TG20 và hợp chất tham khảo ..............................118 Bảng 28. Số liệu phổ NMR của TG21 và hợp chất tham khảo ..............................120 viii
Bảng 29. Số liệu phổ NMR của TG22 và hợp chất tham khảo ..............................121 Bảng 30. Số liệu phổ NMR của TG23 và hợp chất tham khảo .............................123 Bảng 31. Số liệu phổ NMR của TG24 và hợp chất tham khảo ..............................124 Bảng 32. Số liệu phổ NMR của TG25 và hợp chất tham khảo ..............................126 Bảng 33. Số liệu phổ NMR của TG26 và hợp chất tham khảo .............................127 Bảng 34. Thống kê hợp chất phân lập được từ các bộ phận cây dấu dầu lá nhẵn ..130 Bảng 35. Kết quả xác định hoạt tính gây độc tế bào in vitro ..................................131 Bảng 36. Hoạt tính kháng lao trên chủng M. bovis và M. smegmatis .....................133 Bảng 37. Kết quả xác định hoạt tính chống oxi hóa ...............................................134 ix
DANH MỤC HÌNH Hình 1. Mẫu thực vật và mẫu tiêu bản khô của cây dấu dầu lá nhẵn........................30 Hình 2. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ mẫu lá cây dấu dầu lá nhẵn........................40 Hình 3. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ mẫu vỏ cây dấu dầu lá nhẵn.......................43 Hình 4. Cấu trúc và các tương tác HMBC chính của hợp chất TG1 ........................51 Hình 5. Phổ HR-ESI-MS của TG1. ..........................................................................51 Hình 6. Phổ 1H-NMR của TG1.................................................................................54 Hình 7. Phổ 1H-NMR giãn (a) của TG1. ..................................................................54 Hình 8. Phổ 1H-NMR giãn (b) của TG1. ..................................................................55 Hình 9. Phổ 13C-NMR của TG1. ..............................................................................55 Hình 10. Phổ DEPT của TG1. ..................................................................................56 Hình 11. Phổ HSQC của TG1...................................................................................56 Hình 12. Phổ HMBC của TG1. ................................................................................57 Hình 13. Sắc kí đồ của các dẫn xuất TMS của D-glucose, L-Glucose và TG1. ......57 Hình 14. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG2. ......................58 Hình 15. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất TG2. .........................................................60 Hình 16. Phổ 1H-NMR của TG2...............................................................................61 Hình 17. Phổ 1H-NMR giãn của TG2.......................................................................61 Hình 18. Phổ 13C-NMR của TG2. ............................................................................62 Hình 19. Phổ DEPT của TG2. ..................................................................................62 Hình 20. Phổ HSQC của TG2...................................................................................63 Hình 21. Phổ HMBC của TG2. ................................................................................63 Hình 22. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG3. ......................64 Hình 23. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG4. ......................66 Hình 24. Cấu trúc hoá học và các tương tác HMBC chính của TG5. ......................68 Hình 25. Phổ 1H-NMR của TG5...............................................................................69 Hình 26. Phổ 1H-NMR giãn của TG5.......................................................................70 Hình 27. Phổ 13C-NMR của TG5. ............................................................................70 Hình 28. Phổ DEPT của TG5. ..................................................................................71 Hình 29. Phổ HSQC của TG5...................................................................................71 Hình 30. Phổ HMBC của TG5. ................................................................................72 x
Hình 31. Cấu trúc hoá học và các tương tác HMBC chính của TG6. ......................72 Hình 32. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG7. ......................74 Hình 33. Phổ 1H-NMR của TG7...............................................................................76 Hình 34. Phổ 1H-NMR giãn của TG7.......................................................................77 Hình 35. Phổ 13C-NMR của TG7. ............................................................................77 Hình 36. Phổ DEPT của TG7. ..................................................................................78 Hình 37. Phổ HSQC của TG7...................................................................................78 Hình 38. Phổ HMBC của TG7. ................................................................................79 Hình 39. Cấu trúc hoá học và các tương tác HMBC chính của TG8. ......................79 Hình 40. Phổ 1H-NMR của TG8...............................................................................80 Hình 41. Phổ 13C-NMR của TG8. ............................................................................80 Hình 42. Phổ 1H-NMR giãn của TG8. .....................................................................81 Hình 43. Phổ HSQC của TG8...................................................................................81 Hình 44. Phổ HMBC của TG8. ................................................................................82 Hình 45. Cấu trúc hóa học của hợp chất TG9. .........................................................83 Hình 46. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG10. ....................85 Hình 47. Phổ 1H-NMR của TG10.............................................................................87 Hình 48. Phổ 1H-NMR giãn của TG10.....................................................................87 Hình 49. Phổ 13C-NMR của TG10. ..........................................................................88 Hình 50. Phổ DEPT của TG10. ................................................................................88 Hình 51. Phổ HSQC của TG10. ...............................................................................89 Hình 52. Phổ HMBC của TG10. ..............................................................................89 Hình 53. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG11. ....................90 Hình 54. Phổ 1H-NMR của TG11. ...........................................................................92 Hình 55. Phổ 1H-NMR giãn của TG11. ...................................................................92 Hình 56. Phổ 13C-NMR của TG11. .........................................................................93 Hình 57. Phổ DEPT của TG11. ................................................................................93 Hình 58. Phổ HSQC của TG11. ...............................................................................94 Hình 59. Phổ HMBC của TG11. ..............................................................................94 Hình 60. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG12. ....................95 Hình 61. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG13. ....................97 Hình 62. Cấu trúc và các tương tác HMBC chính của TG14. ..................................98 xi
Hình 63. Phổ 1H-NMR của TG14...........................................................................100 Hình 64. Phổ giãn 1H-NMR của TG14 (a). ............................................................101 Hình 65. Phổ giãn 1H-NMR của TG14 (b) .............................................................101 Hình 66. Phổ 13C-NMR của TG14. ........................................................................102 Hình 67. Phổ DEPT của TG14. ..............................................................................102 Hình 68. Phổ HSQC của TG14. .............................................................................103 Hình 69. Phổ HMBC của TG14. ............................................................................103 Hình 70. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG15. ..................104 Hình 71. Cấu trúc hóa học của TG16. ....................................................................105 Hình 72. Cấu trúc hóa học của hợp chất TG17. .....................................................106 Hình 73. Phổ 1H-NMR của TG17...........................................................................108 Hình 74. Phổ 1H-NMR giãn của TG17. .................................................................108 Hình 75. Phổ 13C-NMR của TG17. ........................................................................109 Hình 76. Phổ DEPT của TG17. ..............................................................................109 Hình 77. Cấu trúc và các tương tác HMBC chính của TG18. ................................110 Hình 78. Phổ HR-ESI-MS của TG18. ....................................................................112 Hình 79. Phổ 1H-NMR của TG18...........................................................................112 Hình 80. Phổ 1H-NMR giãn của TG18...................................................................113 Hình 81. Phổ 13C-NMR của TG18. ........................................................................113 Hình 82. Phổ DEPT của TG18. ..............................................................................114 Hình 83. Phổ HSQC của TG18. .............................................................................114 Hình 84. Phổ HMBC của TG18. ............................................................................115 Hình 85. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG19. ..................115 Hình 86. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG20. ..................117 Hình 87. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG21. ..................119 Hình 88. Cấu trúc và các tương tác HMBC chính của TG22. ................................120 Hình 89. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG23. ..................122 Hình 90. Cấu trúc hóa học của hợp chất TG24. .....................................................123 Hình 91. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của TG25. ..................125 Hình 92. Cấu trúc hóa học của TG26 .....................................................................127 Hình 93. Các hợp chất được phân lập từ cây dấu dầu lá nhẵn. ...............................129 Hình 94. Kết quả thử hoạt tính các hợp chất phân lập từ cây dấu dầu lá nhẵn. ......136 xii
MỞ ĐẦU Thế giới thực vật là nguồn tài nguyên phong phú và vô cùng quý giá về những hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học. Không chỉ các nước phương đông mà các nước phương tây cũng tiêu thụ một lượng rất lớn dược liệu. Theo thống kê, ở các nước có nền công nghiệp phát triển, một phần tư số thuốc kê trong các đơn đều có chứa hoạt chất có nguồn gốc từ thảo mộc. Nhiều hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học tốt đã được phân lập và đưa vào sử dụng với mục đích chữa bệnh. Xu hướng đi sâu nghiên cứu và tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cao từ các loài thực vật làm dược phẩm chữa bệnh đang ngày càng thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học bởi ưu điểm của chúng là độc tính thấp, dễ hấp thu và chuyển hóa trong cơ thể hơn so với các dược phẩm tổng hợp. Việt Nam là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên có hệ thực vật đa dạng và phong phú. Theo ước tính, nước ta có khoảng gần 13000 loài thực vật bậc cao trong đó có khoảng hơn 4000 loài được sử dụng làm thuốc. Việc sử dụng nguồn tài nguyên đó để phòng, chữa bệnh và nâng cao sức khoẻ cho con người đã có một quá trình lịch sử hàng nghìn năm và ngày càng trở nên quan trọng. Ngoài sự đa dạng về thành phần chủng loại, nguồn dược liệu Việt Nam còn có giá trị to lớn ở chỗ chúng được sử dụng rộng rãi trong cộng đồng để chữa nhiều loại bệnh khác nhau. Các cây thuốc được sử dụng dưới hình thức độc vị hay phối hợp với nhau tạo nên các bài thuốc quý giá. Ngoài ra, hàng trăm cây thuốc đã được khoa học y - dược hiện đại chứng minh về giá trị chữa bệnh của chúng. Cây dấu dầu lá nhẵn (Tetradium glabrifolium (Benth.) Hartl.) là một cây thuốc thuộc họ Cam quýt (Rutaceae) thường được sử dụng trị một số bệnh như: trị tổn thương do ngã, gãy xương, thấp khớp. Thân và lá cây dùng để trị viêm thận, phù thũng, dùng ngoài chữa chấn thương, ngứa, eczema. Lá cây được dùng nấu nước tắm cho bà đẻ hoặc nấu nước đặc để rửa vết thương, tắm ghẻ lở. Lá cây còn được giã chưng với giấm để đắp chống sưng, tắc tia sữa. Quả và vỏ được dùng sắc uống để lợi tiểu hoặc đại tiểu, chữa kiết lị, táo bón và thấp khớp... Các nghiên cứu về thành phần hóa học của loài này đã chỉ ra sự có mặt của các lớp chất alkaloid, 1
triterpenoid, benzenoid và coumarin... Nhiều hợp chất trong số đó đã thể hiện nhiều hoạt tính tốt như evomeliaefolin, rutaevinexic acid, isolimonexic acid. Nhằm mục đích nghiên cứu làm rõ thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây dấu dầu lá nhẵn (Tetradium glabrifolium), chúng tôi lựa chọn đề tài: ‘‘Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học cây dấu dầu lá nhẵn Tetradium glabrifolium (Benth.) Hartl.”. Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu để làm rõ thành phần hoá học chủ yếu của cây dấu dầu lá nhẵn nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học, làm cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo để tạo ra sản phẩm chăm sóc sức khỏe cộng đồng và góp phần giải thích được tác dụng chữa bệnh của vị thuốc này. Nội dung luận án bao gồm: 1. Phân lập các hợp chất từ lá và vỏ thân cây dấu dầu lá nhẵn bằng các phương pháp sắc ký; 2. Xác định cấu trúc hoá học các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp vật lý và hóa học; 3. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào, hoạt tính kháng lao, hoạt tính chống oxi hóa và hoạt tính kháng vi sinh vật của các hợp chất phân lập được. 2
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. GIỚI THIỆU VỀ CHI TETRADIUM 1.1.1. Đặc điểm thực vật chi Tetradium Họ Cam quýt (Rutaceae) hay còn gọi là họ Cửu lý hương là một họ thực vật trong bộ Bồ Hòn (Sapindales) với khoảng 161 chi với hơn 2070 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và ôn đới ấm, đặc biệt là Nam Phi, châu Úc và châu Á [1]. Chi Tetradium là một chi trong họ Cam quýt (Rutaceae), phân bố từ vùng núi Himalaya đến vùng nhiệt đới Đông Nam Á. Trong các tài liệu cũ, các loài của chi Tetradium thường bị xếp vào chi Euodia (nhiều tài liệu viết là Evodia), nhưng bắt đầu từ năm 1981, chi Euodia đã được chia thành 3 chi: Tetradium, Euodia và Melicope [1, 2]. Theo phân loại thực vật học, chi Tetradium bao gồm 12 loài, nhưng trong số này mới chỉ có 8 loài được chấp nhận tên: - Tetradium austrosinense (Handel-Mazzetti) T. G. Hartley, 1981; - Tetradium calcicolum (Chun ex C. C. Huang) T. G. Hartley, 1981; - Tetradium daniellii (Bennett) T. G. Hartley, 1981; - Tetradium fraxinifolium (Hooker) T. G. Hartley, 1981; - Tetradium glabrifolium (Champion ex Bentham) T. G. Hartley, 1981; - Tetradium ruticarpum (A. Jussieu) T. G. Hartley, 1981; - Tetradium sambucinum (Blume) T.G. Hartley, 1981; - Tetradium trichotomum (Loureiro) Fl. Cochinch, 1790. Các loài trong chi Tetradium thường có thân bụi hoặc thân gỗ, lá dài khoảng 14-38 cm hình lông chim hoặc hình elip, không có răng cưa, sáng bóng màu xanh đậm ở trên, nhạt màu và có lông bên dưới. Hoa gồm các bông nhỏ, đơn tính, trong các cụm, màu trắng với bao phấn màu vàng. Cánh hoa màu xanh lá cây, vàng hoặc trắng. Chùm hoa từ 8-16 cm, phân nhánh ở cuối các cành nhỏ. Hoa có mùi thơm và xuất hiện vào giữa đến cuối mùa hè, dễ nhận thấy, rất hấp dẫn với ong. Trái cây màu hồng hoặc gần như màu đen, có mỏ trong cụm lớn và sặc sỡ. Hạt màu đen sáng bóng, quả chín vào cuối mùa hè và tồn tại qua mùa đông [1, 2]. 3
1.1.2 Các nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Tetradium Hiện nay, theo thống kê, trong 8 loài được công nhận tên của chi Tetradium, mới có 5 loài đã được công bố về thành phần hóa học, bao gồm: T. daniellii, T. glabrifolium, T. ruticarpum, T. sambucinum và T. trichotomum. Các nghiên cứu về thành phần hóa học về chi Tetradium cho thấy sự có mặt của nhiều lớp chất, như: alkaloid, triterpenoid, flavonoid, coumarin, benzenoid, amide, tannin, sterol ... Năm 1988, các nhà khoa học Nhật Bản đã phân lập từ loài Evodia rutaecarpa (tên khác của loài T. ruticarpum) hai mươi hợp chất trong đó có chín hợp chất mới gồm bốn limonoid: 12α-hydroxylimonin (73), 12α-hydroxyevodol (65), 6α-acetoxy-5-epilimonin (70) và 6β-acetoxy-5-epilimonin (71); năm quinolone alkaloid: 1-methyl-2-[(Z)-6′-undecyl]-4(1H)-quinolone (37), 1-methyl-2- [(Z)-6′-pentadecenyI]-4(1H)-quinolone (38), 1-methyl-2-[(Z)-10′-pentadecenyl] -4(1H)- quinolone (40), 1-methyl-2-[(4′Z,7′Z)-4,7-tridecadienyl]-4(1H)-quinolone (41), 1- methyl-2-[(6′Z,9′Z)-6,9-pentadecadienyl]-4(1H)-quinolone (42) và bảy limonoid đã biết là: evodol (66), rutaevine (67), rutaevine acetate(68), graucin A (69), limonin (72), obacunone (78) và jangomolide (79); bốn hợp chất quinolone alkaloid đã biết: 1-methy1-2-undecyl-4(1H)-quinolone (28), dihydroevocarpine (31), 1-methyl-2- pentadecyl-4(1H)-quinolone (33) và evocarpine (39) [3]. Năm 1990, Abdul Quader và đồng nghiệp tại Khoa Dược, Đại học Strathclyde, Vương quốc Anh đã phân lập từ thân cây và vỏ cây T. trichotomum hai alkaloid là: α-allocryptopine (6), dictamnine (17) và ba limonoid là: calodendrolide (56), limonexic acid (64) và limonin (72) [4]. Năm 1991, Miyake và cộng sự tại Viện nghiên cứu Sinh học nông nghiệp Wakayama, Momoyama, Nhật Bản đã phân lập được ba hợp chất limonoid mới từ quả loài T. rutacarpum, gồm: limonin 17β-D-glucopyranoside (74), limonin diosphenol 17-O-β-D-glucopyranoside (75), 6β-hydroxy-5-epilimonin 17-O-β-D- glucopyranoside (76) và ba hợp chất limonoid đã biết là: limonin diosphenol (62), rutaevine (67) và limonin (72) [5]. Năm 2002, nhóm nghiên cứu của GS. Trần Văn Sung và cộng sự tại Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã phân lập được 3 hợp 4
chất alkaloid từ cây Tứ chẻ ba (T. trichotomum) là: rutaecarpine (7), evodiamine (10) và nauclefin (13) [6]. Năm 2003, Stevenson và các đồng nghiệp thuộc Trung tâm Nghiên cứu quốc tế Jealott's Hill, Vương quốc Anh đã phân lập từ phần dịch chiết quả sấy khô của loài T. daniellii một furanocoumarin mới là 5-(6-hydroxy-3,7-dimethylocta-2,7- dienyloxy) psoralen (97) và sáu hợp chất furanocoumarin đã biết là xanthotoxin (94), bergapten (95), isopimpinellin (96), 5-(7-hydroxy-3,7-dimethylocta-2,5- dienyloxy) psoralen (98), 5-geranyloxypsoralen (99) và 8-geranyloxypsoralen (100). Các hợp chất này đều thể hiện hoạt tính tốt ngăn chặn sự phát triển ấu trùng Spodoptera littoralis và Heliothis virescens [7]. Năm 2006, nhóm nghiên cứu của Komala Ismiarni tại trường Đại học Putra, Malaysia đã nghiên cứu thành phần hóa học lá loài T. sambucinum, đã phân lập được bốn hợp chất, bao gồm: decarine (1), rutaecarpine (7), aurantiamide acetate (15) và umbelliferone (7-hydroxycoumarin) (92) [8]. Năm 2007, các nhà khoa học Hàn Quốc đã phân lập từ dịch chiết quả của loài T. ruticarpum sáu hợp chất quinolone alkaloid gồm: 1-methyl-2-nonyl-4(1H)- quinolone (27), 1-methyl-2-undecyl-4(1H)-quinolone (29), dihydroevocarpine (31), 1-methyl-2-[(Z)-6′-undecenyl]-4(1H)-quinolone (37), evocarpine (39) và 1-methyl- 2-[(6′Z,9′Z)-6′,9′-pentadecadienyl]-4(1H)-quinolone (42) [9]. Vào năm 2010, Tzu-Ying Wang và đồng nghiệp tại Đại học Y khoa Đài Trung, Đài Loan đã phân lập từ quả của loài T. ruticarpum một quinolone alkaloid mới là: 1-[(6′Z,9′Z)- 6′,9′-pentadecadienyl]-4(1H)-quinolin (42) và mười một hợp chất đã biết gồm sáu hợp chất alkaloid: rutaecarpine (7), evodiamine (10), 14- formyldihydrorutaecarpine (11), skimmianine (20), dihydroevocarpine (31) và evocarpine (39); một hợp chất limoloid là evodol (66); bốn hợp chất sterol là: β- sitosterol (121), stigmasterol (123), 3β-hydroxystigmast-5-en-7-one (124) và 3β- hydroxystigmasta-5,22-dien-7-one (125) [10]. Năm 2012, một nhóm các nhà khoa học thuộc Khoa Thuốc tự nhiên và Mô phỏng sinh học, Khoa Dược, Đại học Bắc Kinh, Trung Quốc đã phân lập từ quả của loài T. ruticarpum được mười bảy hợp chất, trong đó có ba quinolone alkaloid mới 5
là 1-methyl-2-[7′-hydroxy-(E)-9′-tridecenyl]-4(1H)-quinolone (43), 1-methyl-2- [(Z)-4′-nonenyl]-4(1H)-quinolone (34) và 1-methyl-2-[(1′E,5′Z)-1′,5′-undecadienyl] -4(1H)-quinolone (45); một hợp chất mới phân lập từ tự nhiên là 1-methyl-2-[(E)- 1′-undecenyl]-4(1H)-quinolone (46) cùng với mười ba hợp chất quinolone alkaloid đã biết là: 1-methyl-2-nonyl-4(1H)-quinolone (27), 1-methyl-2-decyl-4(1H)- quinolone (28), 1-methyl-2-undecyl-4(1H)-quinolone (29), 1-methyl-2-dodecyl- 4(1H)-quinolone (30), dihydroevocarpine (31), 1-methyl-2-tetradecyl-4(1H)- quinolone (32), 1-methyl-2-pentadecyl-4(1H)-quinolone (33), 1-methyl-2-[(Z)-6′- undecenyl-4(1H)-quinolone (37), 1-methyl-2-[(Z)-6′-pentadecenyl]-4(1H)-quinolone (38), evocarpine (39), 1-methyl-2-[(Z)-10′-pentadecenyl]-4(1H)-quinolone (40), 1- methyl-2-[(4′Z,7′Z)- 4′,7′-tridecadienyl]-4(1H)-quinolone (41), 1-methyl-2- [(6′Z,9′Z)- 6′,9′-pentadecadienyl]-4(1H)-quinolone (42). Tuy nhiên, 43 là một hợp chất không ổn định trong môi trường tự nhiên nên biến đổi thành một hợp chất nhân tạo mới là 1-methyl-2-[7′-cacbonyl-(E)-9′-tridecenyl]-4(1H)-quinolone (44) [11]. Gần đây nhất, năm 2013, các nhà khoa học Trung Quốc nghiên cứu dịch chiết từ quả loài T. ruticarpum được thu thập ở tỉnh Chiết Giang (Trung Quốc), đã phân lập được hai mươi alkaloid trong đó có chín hợp chất mới, gồm năm quinolone alkaloid mới là euocarpine A-E (47-51) và bốn hợp chất mới là: 1- methyl- 2-ethyl-4(1H)-quinolone (23), 1-methyl-2-octyl-4(1H)- quinolone (26), 1- methyl-2-[(Z)-5′-dodecenyl]-4(1H)-quinolone (35), 1-methyl-2-[(Z)-5′-pentadecenyl] -4(1H)-quinolone (36), cùng mười hợp chất đã biết là: 1-methyl-2-pentyl-4-(1H)- quinolone (24), 1-methyl- 2-heptyl-4(1H)-quinolone (25), 1-methyl-2-nonyl-4(1H)- quinolone (27), 1-methyl-2-decyl-4(1H)-quinolone (28), 1-methyl-2-undecyl- 4(1H)-quinolone (29), 1-methyl-2-dodecyl-4-(1H)-quinolone (30), dihydroevocarpine (31), 1-methyl-2-tetradecy-4-(1H)-quinolone (32), 1-methyl-2-pentadecenyl-4(1H)- quinolone (33), evocarpine (39) và 1-methyl-2-[(6′Z, 9′Z)-6′, 9′-pentadecadienyl]- 4(1H)-quinolone (42) [12]. Dựa theo việc phân loại các lớp hợp chất tự nhiên, 135 hợp chất được phân lập từ các loài thuộc chi Tetradium được thống kê theo các lớp chất sau đây: 6