Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Sưa (Dalbergia tonkinensis prain) ở Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:162

Thêm vào BST

Báo xấu

41
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu về thực vật (vi phẫu và trình tự gen) của loài này; nghiên cứu thành phần hóa học của loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain), điều chế cặn chiết và phân đoạn, phân lập các hợp chất từ cặn chiết bằng các phương pháp sắc ký; xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp hóa lý hiện đại... Mời các bận 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 loài Sưa (Dalbergia tonkinensis prain) ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGŨ TRƯỜNG NHÂN NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LOÀI SƯA (DALBERGIA TONKINENSIS PRAIN) Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC Hà Nội, 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGŨ TRƯỜNG NHÂN NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LOÀI SƯA (DALBERGIA TONKINENSIS PRAIN) Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa học các hợp chất thiên nhiên Mã số chuyên ngành: 9.44.01.17 Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Nguyễn Mạnh Cường 2. TS. Đỗ Hữu Nghị Hà Nội, 2019
i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................... v LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................... vii DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... ix DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................... xi DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ .................................................................................. xiv DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC ............................................................................... xv MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...................................................................................................3 1.1. KHÁI QUÁT VỀ HỌ ĐẬU (FABACEAE) VÀ CHI TRẮC (DALBERGIA)................3 1.1.1. Khái quát về họ Đậu (Fabaceae) ............................................................. 3 1.1.2. Khái quát về chi Trắc (Dalbergia) .......................................................... 3 1.1.3. Tổng quan về loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) .............................. 4 1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CHI TRẮC (DALBERGIA) TRÊN THẾ GIỚI..............................................................................................5 1.2.1. Hợp chất khung flavan ........................................................................... 7 1.2.2. Hợp chất khung isoflavan ....................................................................... 8 1.2.3. Hợp chất khung neoflavan .................................................................... 10 1.2.4. Hợp chất khung flavanol ...................................................................... 10 1.2.5. Hợp chất khung flavanone .................................................................... 11 1.2.6. Hợp chất khung isoflavanone................................................................ 14 1.2.7. Hợp chất khung flavanonol ................................................................... 15 1.2.8. Hợp chất khung isoflavanonol .............................................................. 16 1.2.9. Hợp chất khung flavone ....................................................................... 17 1.2.10. Hợp chất khung isoflavone ............................................................... 18 1.2.11. Hợp chất khung neoflavone .............................................................. 21 1.2.12. Hợp chất khung 4-aryl-coumarin....................................................... 21 1.2.13. Hợp chất khung aurone ....................................................................... 23
ii 1.2.14. Hợp chất khung chalcone ................................................................... 23 1.2.15. Lớp chất diaryl propanoid .................................................................. 25 1.2.16. Lớp chất cumarin và dẫn xuất ............................................................. 25 1.2.17. Lớp chất lignan .................................................................................. 27 1.2.18. Lớp chất benzophenon........................................................................ 28 1.2.19. Lớp chất terpenoid ............................................................................. 28 1.2.20. Các lớp chất khác ............................................................................... 29 1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CHI TRẮC (DALBERGIA) Ở VIỆT NAM ................................................................................................ 30 1.4. HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CHI TRẮC (DALBERGIA)........................................ 34 1.4.1. Hoạt tính chống oxi hóa ....................................................................... 34 1.4.2. Hoạt tính gây độc tế bào ....................................................................... 37 1.4.3. Hoạt tính kháng khuẩn ......................................................................... 40 1.4.4. Hoạt tính kháng viêm ........................................................................... 41 1.4.5. Hoạt tính chống đái tháo đường ............................................................ 41 1.4.6. Hoạt tính chống dị ứng ......................................................................... 42 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............ 43 2.1. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 43 2.1.1. Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phương pháp xử lý mẫu ............ 43 2.1.2. Các phương pháp nghiên cứu thực vật loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ............................................................................................................ 43 2.1.3. Phương pháp phân lập các hợp chất từ các dịch chiết ............................. 46 2.1.4. Các phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất ...................... 46 2.2. Phương pháp thử nghiệm hoạt tính sinh học .................................................................... 46 2.2.1. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định ................. 46 2.2.2. Phương pháp thử hoạt tính ức chế enzyme -glucosidase ...................... 48 2.3. Xử lý mẫu thực vật và chiết tách....................................................................................... 49 2.3.1. Cây Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) (C-561)..................................... 49 2.3.2. Cây Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) (C-612)..................................... 54 2.4. Thông số hóa lý và dữ kiện phổ các hợp chất phân lập ................................................... 61
iii CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .......................................................... 67 3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ VI PHẪU VÀ DNA CỦA CÂY SƯA (DALBERGIA TONKINENSIS PRAIN) .......................................................................................................... 67 3.1.1. Kết quả nghiên cứu vi phẫu cây Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ........ 67 3.1.2. Kết quả nghiên cứu DNA cây Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ........... 70 3.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÂY SƯA (DALBERGIA TONKINENSIS PRAIN) (C- 561) ........................................................................................................................................ 74 3.2.1. Hợp chất pinocembrin (DT.01) ............................................................. 75 3.2.2. Hợp chất naringenin (DT.02) ................................................................ 78 3.2.3. Hợp chất 3'-hydoxy-2,4,5-trimethoxydalbergiquinol (DT.03)................. 80 3.2.4. Hợp chất medicarpin (DT.04) ............................................................... 82 3.2.5. Hợp chất buteaspermanol (DT.05) ........................................................ 84 3.2.6. Hợp chất mới daltonkin A (DT.06) ....................................................... 85 3.2.7. Hợp chất mới daltonkin B (DT.07) ....................................................... 93 3.3. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÂY SƯA (DALBERGIA TONKINENSIS PRAIN) (C- 612) ...................................................................................................................................... 101 3.3.1. Hợp chất Dalbergin (DT.08) ................................................................ 101 3.3.2. Hợp chất isoliquiritigenin (DT.09) ....................................................... 102 3.3.3. Hợp chất 7,3',5'-trihydroxyflavanone (DT.10) ...................................... 104 3.3.4. Hợp chất vestitone (DT.11) ................................................................. 106 3.3.5. Hợp chất calycosin (DT.12) ................................................................. 108 3.3.6. Hợp chất 4',7-dihidroxy-3-methoxyflavone (DT.13) ............................. 109 3.3.7. Hợp chất liquiritigenin (DT.14) ........................................................... 110 3.3.8. Hợp chất sativanone (DT.15) ............................................................... 112 3.3.9. Hợp chất 3'-O-methylviolanone (DT.16) .............................................. 112 3.3.10. Hợp chất sulfuretin (DT.17)............................................................... 114 3.3.11. Hợp chất formononetin (DT.18)......................................................... 115 3.4. KẾT LUẬN VỀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT ................................... 116 3.5. ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG SINH HỌC.......................................................................... 119
iv 3.5.1. Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất từ cặn chiết dichloromethane ........................................................................................... 119 3.5.2. Tác dụng ức chế enzyme -glucosidase của các cặn chiết và các hợp chất phân lập từ lõi gỗ loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ............................... 120 KẾT LUẬN ........................................................................................................ 129 KIẾN NGHỊ ....................................................................................................... 131 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ............. 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 133
v LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả thu được trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Ngũ Trường Nhân
vi LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Với sự kính trọng, lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS.TS. Nguyễn Mạnh Cường và TS. Đỗ Hữu Nghị là những người thầy đã hướng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của Ban lãnh đạo Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi hoàn thành luận án. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới tập thể cán bộ Phòng Hoạt chất sinh học và các đồng nghiệp Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã giúp đỡ tôi nhiệt tình trong suốt thời gian thực hiện luận án. Tôi cũng cám ơn đề tài nghiên cứu số 104.01-2015.49 do quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) do PGS. TS Nguyễn Mạnh Cường làm chủ nhiệm đã tài trợ cho các nghiên cứu trong luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn đến các đồng nghiệp, bạn bè gần xa đã cổ vũ, động viên tôi hoàn thành tốt luận án này. Cuối cùng, tôi xin gửi lòng kính trọng và sự biết ơn sâu sắc đến gia đình tôi, đến đấng sinh thành, những người đã không ngại khó khăn, vất vả, đã luôn giúp đỡ, khích lệ và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình làm luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận án Ngũ Trường Nhân
vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Diễn giải Tiếng Anh D. Chi Trắc Dalbergia Advanced glycosylation AGEs Các sản phẩm của quá trình glycat hoá end products Carbon -13 Nuclear 13 C- NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13C Magnetic Resonance Spectroscopy CC Sắc ký cột Column Chromatography D Chi trắc Dalbergia Nồng độ hoạt chất bắt đầu bảo vệ được ED50 Effective Dose at 50% 50% sự sống sót EN Phân hạng ở mức độ nguy cấp Endangered EtOAc CH3COOC2H5 Ethyl acetate EtOH C2H5OH Ethanol Liver hepatocellular Hep-G2 Dòng tế bào ung thư ở gan người carcinoma/Human hepatoma HeLa Ung thư cổ tử cung người Henrietta lacks HTSH Hoạt tính sinh học 1 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Proton Nuclear Magnetic H-NMR Resonance Spectroscopy 1 H -1H - Correlation 1 1 H- H-COSY Phổ tương tác proton Spectroscopy Phổ tương tác dị nhân qua nhiều liên kết Heteronuclear Multiple HMBC (HMBC) Bond Correlation Heteronuclear Single HSQC Phổ tương tác dị nhân qua 1 liên kết Quantum Coherence
viii High Resolution Electron Phổ khối phân giải cao ion hóa bằng HR-ESI-MS Spray Ionization Mass phun mù điện tử Spectroscopy IR Phổ hồng ngoại Infrared Spectroscopy Inhibitory concentration IC50 Nồng độ ức chế 50% 50% Human epidermoid KB Dòng tế bào ung thư biểu mô carcinoma LD50 Liều độc cấp tính Lethal dose 50 LU-1 Ung thư phổi người Human lung carcinoma Cancer Foundation-7 MCF-7 Dòng tế bào ung thư vú Michigan MeOH CH3OH Methanol Minimum Inhibitory MIC Nồng độ ức chế tối thiểu Concentration Human small cell lung NCI-H187 Dòng tế bào ung thư phổi cancer NĐ- CP Nghị định- Chính phủ NĐ/2006/NĐ- Nghị định 32/2006 của Chính phủ CP RD Ung thư màng tim Rhabdosarcoma SC50 Khả năng bẫy gốc tự do 50% Scavening capacity SH-SY5Y Ung thư thần kinh người Human neurobastoma STT Số thứ tự UV Phổ tử ngoại Ultraviolet
ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các loài đã được nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Trắc (Dalbergia) trên thế giới (bao gồm tên loài, bộ phận và vùng lấy mẫu) ................... 6 Bảng 1.2. Các hợp chất flavan từ chi Trắc (Dalbergia) ........................................... 8 Bảng 1.3. Các hợp chất isoflavan từ chi Trắc (Dalbergia) ....................................... 9 Bảng 1.4. Các hợp chất neoflavan từ chi Trắc (Dalbergia) .................................... 10 Bảng 1.5. Các hợp chất flavanol từ chi Trắc (Dalbergia) ...................................... 11 Bảng 1.6. Các hợp chất flavanone từ chi Trắc (Dalbergia) .................................... 12 Bảng 1.7. Các hợp chất isoflavanone từ chi Trắc (Dalbergia) ............................... 14 Bảng 1.8. Các hợp chất flavanonol từ chi Trắc (Dalbergia).................................. 16 Bảng 1.9. Các hợp chất isoflavanonol từ chi Trắc (Dalbergia) .............................. 17 Bảng 1.10. Các hợp chất flavone từ chi Trắc (Dalbergia) ..................................... 18 Bảng 1.11. Các hợp chất isoflavone từ chi Trắc (Dalbergia) ................................. 19 Bảng 1.12. Các hợp chất neoflavone từ chi Trắc (Dalbergia) ................................ 21 Bảng 1.13. Các hợp chất chalcone từ chi Trắc (Dalbergia) ................................... 23 Bảng 1.14. Danh sách các loài Dalbergia đã được nghiên cứu về thành phần hóa học ở Việt Nam ............................................................................................................ 30 Bảng 1.15. Giá trị ED50 của dịch chiết MeOH từ gỗ loài Trắc (D. cochinchinensis) .................................................................................................... 35 Bảng 1.16. Giá trị IC50 của naringenin và eriodictoyl so với BTH ......................... 36 Bảng 2.1. Thông tin các cặp mồi sử dụng .............................................................. 45 Bảng 3.1. Khoảng cách di truyền của từng vùng gen so sánh giữa 2 mẫu nghiên cứu với 6 loài trên Genbank ......................................................................................... 72 Bảng 3.2. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.01 và chất tham khảo ..................... 77 Bảng 3.3. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.02 và chất tham khảo ..................... 79 Bảng 3.4. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.03 và chất tham khảo ..................... 81 Bảng 3.5. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.04 và chất tham khảo .................... 83 Bảng 3.6. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.05 và chất tham khảo .................... 85 Bảng 3.7. Dữ liệu phổ 1D và 2D-NMR của chất daltonkin A .............................. 93
x Bảng 3.8. Dữ liệu phổ 1D và 2D-NMR của chất daltonkin B ............................... 99 Bảng 3.9. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.08 và chất tham khảo ................... 102 Bảng 3.10. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.09 và chất tham khảo ................. 103 Bảng 3.11. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.10 và chất tham khảo ................. 106 Bảng 3.12. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.11 và chất tham khảo ................. 107 Bảng 3.13. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.11 và chất tham khảo ................. 109 Bảng 3.14. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.14 và chất tham khảo ................. 111 Bảng 3.15. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.16 và chất tham khảo ................. 113 Bảng 3.16. Số liệu phổ NMR của hợp chất DT.17 và chất tham khảo ................. 115 Bảng 3.17. Bảng tổng hợp các hợp chất phân lập từ lõi gỗ loài Sưa..................... 117 (Dalbergia tonkinensis Prain) .............................................................................. 117 Bảng 3.18. Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của các hợp chất phân lập từ loài (Dalbergia tonkinensis Prain) .............................................................................. 120 Bảng 3.19. Hoạt tính ức chế α-glucosidase của cao chiết methanol lõi gỗ cây Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ............................................................................. 121 Bảng 3.20. Hoạt tính ức chế α-glucosidase của các cao phân đoạn từ lõi gỗ ........ 123 Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ....................................................................... 123 Bảng 3.21. Hoạt tính ức chế α-glucosidase của sativanone và formononetin so với acarbose trên 4 nguồn enzyme khác nhau ............................................................ 125 Bảng 3.22. Hoạt tính ức chế α-glucosidase trên chuột của cao chiết các bộ phận và 2 hợp chất từ loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) .............................................. 127
xi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Cây Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ở TP. Buôn Ma Thuột .................. 3 Hình 1.2. Sản phẩm từ gỗ chi Trắc (Dalbergia) ...................................................... 4 Hình 1.3. Một phần lõi gỗ, rễ và lá loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) thu ở Tp.BMT .................................................................................................................. 5 Hình 1.4. Cấu trúc các hợp chất khung flavan ........................................................ 8 Hình 1.5. Cấu trúc các hợp chất khung isoflavan .................................................. 10 Hình 1.6. Cấu trúc các hợp chất phân lập từ khung neoflavan ............................... 10 Hình 1.7. Cấu trúc các hợp chất khung flavanol ................................................... 11 Hình 1.8. Cấu trúc các hợp chất khung isoflavanone ............................................ 15 Hình 1.9. Cấu trúc các hợp chất khung flavanonol ............................................... 16 Hình 1.10. Cấu trúc các hợp chất khung isoflavanonol ......................................... 17 Hình 1.11. Cấu trúc các hợp chất khung flavone ................................................... 18 Hình 1.12. Cấu trúc các hợp chất khung isoflavone ............................................... 21 Hình 1.13. Cấu trúc các hợp chất khung neoflavone.............................................. 21 Hình 1.14. Cấu trúc các hợp chất khung 4-aryl-coumarin...................................... 23 Hình 1.15. Cấu trúc các hợp chất khung aurone .................................................... 23 Hình 1.16. Cấu trúc các hợp chất khung chalcone ................................................ 25 Hình 1.17. Cấu trúc các hợp chất diaryl propanoid ................................................ 27 Hình 1.18. Cấu trúc các hợp chất cumarin và dẫn xuất .......................................... 27 Hình 1.19. Cấu trúc các hợp chất ligan.................................................................. 28 Hình1.20. Cấu trúc các hợp chất benzophenon ...................................................... 28 Hình 1.21. Cấu trúc các hợp chất terpenoid ........................................................... 29 Hình 1.22. Cấu trúc các hợp chất khác .................................................................. 30 Hình 1.23. Cấu trúc các hợp chất phân lập từ chi Trắc (Dalbergia) ở Việt Nam.... 34 Hình 2.1. Hai mẫu Sưa được thu tại Buôn Ma Thuột (C-561-L) và Hà Nội (C-564- L) .......................................................................................................................... 44 Hình 2.2. Mẫu lá Trắc được thu tại Buôn Ma Thuột (C-562-L) ............................. 44 Hình 3.1. Vi phẫu lá Sưa ....................................................................................... 68
xii Hình 3.2. Phiến lá Sưa .......................................................................................... 68 Hình 3.3. Vi phẫu thân loài Sưa ............................................................................. 69 Hình 3.4. Đặc điểm bột lõi thân ........................................................................... 69 Hình 3.5. Kết quả kiểm tra điện di sản phẩm PCR trên gel Agarose 1% ................ 70 Hình 3.6. So sánh khả năng phân biệt giữa các loài Dalbergia của 3 vùng gen nghiên cứu ........................................................................................................................ 74 Hình 3.7. Phổ 1H-NMR của hợp chất DT.01 ........................................................ 75 Hình 3. 8. Phổ 13C-NMR của hợp chất DT.01 ...................................................... 77 Hình 3. 9. Phổ DEPT của hợp chất DT.01............................................................. 77 Hình 3.10. Cấu trúc hợp chất pinocembrin ............................................................ 77 Hình 3.11. Phổ 1H-NMR của hợp chất DT.02 ....................................................... 78 Hình 3. 12. Phổ 13C-NMR của hợp chất DT.02 ..................................................... 79 Hình 3.13. Cấu trúc hợp chất naringenin ............................................................... 79 Hình 3.17. Phổ IR của hợp chất DT.06 ................................................................. 86 Hình 3.18. Phổ UV của hợp chất DT.06 ................................................................ 86 Hình 3.19. Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS của hợp chất DT.06................... 87 Hình 3.20. Phổ 1H-NMR của hợp chất DT.06....................................................... 88 Hình 3.21. Phổ 13C-NMR của hợp chất DT.06 ..................................................... 88 Hình 3.22. Phổ DEPT của hợp chất DT.06............................................................ 89 Hình 3.23. Phổ HSQC của hợp chất DT.06 ........................................................... 89 Hình 3.24. Phổ COSY của hợp chất DT.06 .......................................................... 90 Hình 3.25. Phổ HMBC của hợp chất DT.06 .......................................................... 91 Hình 3.26. Phổ CD của hợp chất DT.06 ................................................................ 91 Hình 3.27. Phổ CD của hợp chất ........................................................................... 91 Hình 3.28. Cấu trúc hóa học của hợp chất daltonkin A.......................................... 92 Hình 3.29. Các tương tác HMBC và COSY của hợp chất daltonkin A .................. 92 Hình 3.30. Phổ khối phân giả cao HR-ESI-MS của hợp chất DT.07.................... 94 Hình 3.31. Phổ 1H-NMR của hợp chất DT.07 ....................................................... 95 Hình 3.32. Phổ 13C-NMR của hợp chất DT.07 ...................................................... 95 Hình 3.33. Phổ DEPT của hợp chất DT.07........................................................... 96
xiii Hình 3.34. Phổ HSQC của hợp chất DT.07 ........................................................... 97 Hình 3.35. Phổ COSY của hợp chất DT.07 ........................................................... 98 Hình 3.36. Phổ HMBC của hợp chất DT.07 .......................................................... 98 Hình 3.37. Cấu trúc hóa học của hợp chất daltonkin B ........................................ 100 Hình 3.38. Các tương tác HMBC và COSY của hợp chất daltonkin B ............... 100 Hình 3.39. Cấu trúc hợp chất Dalbergin ............................................................. 102 Hình 3.40. Cấu trúc hóa học hợp chất isoliquiritigenin ........................................ 103 Hình 3.41. Phổ 1H-NMR của hợp chất DT.10 ..................................................... 104 Hình 3.43. Phổ DEPT của hợp chất DT.10......................................................... 105 Hình 3.44. Cấu trúc hợp chất 7,3',5'-trihydroxyflavanone ................................... 105 Hình 3.45. Cấu trúc hợp chất vestitone ............................................................... 107 Hình 3.46. Cấu trúc hợp chất calycosin ............................................................... 108 Hình 3.47. Cấu trúc hóa học hợp chất 4',7-dihidroxy-3-methoxyflavone ............. 110 Hình 3.48. Cấu trúc hợp chất liquiritigenin ......................................................... 111 Hình 3.49. Cấu trúc hợp chất sativanone ............................................................ 112 Hình 3.50. Cấu trúc hợp chất 3'-O-methylviolanone ........................................... 113 Hình 3.51. Cấu trúc hợp chất 7,3',4'-trihydroxyaurone ........................................ 114 Hình 3.52. Cấu trúc hợp chất fomononetin .......................................................... 116 Hình 3.53. Khả năng ức chế α-glucosidase của các bộ phận loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ................................................................................................ 122 Hình 3.54. Độ bền pH (2-13) của cao chiết methanol lõi gỗ Sưa và tương quan hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase........................................................................ 123 Hình 3.55. Tác dụng ức chế enzyme α-glucosidase của các cao phân đoạn và hợp chất phân lập từ lõi gỗ loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ............................. 124
xiv DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1. Xử lý mẫu và chiết tách từ lõi gỗ Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) (C- 561) ....................................................................................................................... 49 Sơ đồ 2.2. Quy trình chiết và phân lập các chất từ cặn dịch chiết dichloromethane 50 Sơ đồ 2.3. Quy trình chiết và phân lập các chất từ cặn dịch chiết ethyl acetate ...... 51 Sơ đồ 2. 4. Quy trình chiết và phân lập các chất từ cao nước đun sôi..................... 53 Sơ đồ 2.5. Xử lý mẫu và chiết tách từ lõi gỗ Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) (C- 612) ....................................................................................................................... 54 Sơ đồ 2.6. Quy trình chiết và phân lập các chất từ cặn dịch chiết DHT-2 .............. 56 Sơ đồ 2.7. Quy trình chiết và phân lập các chất từ cặn dịch chiết DHT-3 ............. 58 Sơ đồ 2.8. Quy trình chiết và phân lập các chất từ cặn dịch chiết HDT-4 .............. 60
xv DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Các phổ của hợp chất pinocembrin (DT.01) ...................................... PL1 Phụ lục 2: Các phổ của hợp chất narigenin (DT.02) ............................................ PL2 Phụ lục 3: Các phổ của hợp chất 3'-hydroxy-2,4,5-trimethoxydalbergiquinol (DT.03) PL3 Phụ lục 4: Các phổ của hợp chất medicarpin (DT.04) ......................................... PL4 Phụ lục 5: Các phổ của hợp chất buteaspermanol (DT.05) .................................. PL5 Phụ lục 6: Các phổ của hợp chất daltonkin A (DT.06) ........................................ PL6 Phụ lục 7: Các phổ của hợp chất daltonkin B (DT.07) ........................................ PL7 Phụ lục 8: Các phổ của hợp chất dalbergin (DT.08) ............................................ PL8 Phụ lục 9: Các phổ của hợp chất isoliquiritigenin (DT.09) .................................. PL9 Phụ lục 10: Các phổ của hợp chất 7,3',5'-trihydroxyflavanone (DT.10) ............ PL10 Phụ lục 11: Các phổ của hợp chất vestitone (DT.11) ........................................ PL11 Phụ lục 12: Các phổ của hợp ch ất calycosin (DT.12) ....................................... PL12 Phụ lục 13: Các phổ của hợp chất 4',7-dihydroxy-3-methoxyflavone (DT.13) .. PL13 Phụ lục 14: Các phổ của hợp chất liquiritigenin (DT.14) .................................. PL14 Phụ lục 15: Các phổ của hợp chất sativanone (DT.15) ...................................... PL15 Phụ lục 16: Các phổ của hợp chất 3'-O-methylviolanone (DT.16) .................... PL16 Phụ lục 17: Các phổ của hợp chất sulfuretin (DT.17)........................................ PL17 Phụ lục 18: Các phổ của hợp chất formononetin (DT.18)...................................PL18
1 MỞ ĐẦU Việt Nam có diện tích khoảng 330000 km2, trải dài 1650 km qua 15 o vĩ, có khí hậu nhiệt đới gió mùa, hai mùa nóng ẩm, độ ẩm tương đối lớn (trên 80%), lượng mưa hàng năm dồi dào (trung bình 1200-2800 mm) [1]. Với đặc thù môi trường thiên nhiên như thế đã tạo ra một hệ thực vật đa dạng phong phú về chủng loại, quanh năm xanh tốt, và có nhiều công dụng phục vụ cuộc sống con người như là lương thực, chế biến đồ dùng nội ngoại thất, làm cảnh, làm thuốc,… Theo số liệu thống kê, hệ thực vật bậc cao Việt Nam có trên 10.000 loài [2], trong đó có khoảng 3.200 loài cây được sử dụng trong y học dân tộc làm thuốc chữa bệnh [3]. Trong hệ thực vật đó thì chi Trắc (Dalbergia) thuộc cây họ Đậu (Fabaceae) là một trong ba chi có số loài đa dạng và phong phú nhất. Theo tìm hiểu qua tri thức bản địa thì rất nhiều loài trong chi này như Trắc hoàng đàn Dalbergia assamica Bent, Trắc lá Dalbergia foliacea Wall. ex Benth, Cẩm lai một hạt Dalbergia candenatenis, Dalbergia rimosa, Dalbergia sissoo, Dalbergia odorifera.., được sử dụng rộng rãi trong y học dân gian ở nhiều quốc gia để chữa nhiều bệnh như: đau đầu, chữa ung nhọt, ho suyễn, gãy xương, phong thấp, chảy máu cam, nhiễm trùng, bệnh giang mai, tiêu chảy, ghẻ, sốt rét, v/v [ 4]. Trong y học cổ truyền, chúng cũng được sử dụng như các thuốc giảm đau, thuốc chống ho, tiêu chảy, chống viêm, chống ung thư, chống vi khuẩn, hạ sốt, chống loét sinh dục, diệt tinh trùng, tim mạch [5, 6]. Lõi gỗ của cây Sưa ở Việt Nam có giá trị kinh tế cao và được cho là có được sử dụng làm thuốc hiệu dụng. Đã có một số nghiên cứu ở Trung Quốc cho thấy lõi gỗ của loài Sưa Hải Nam Dalbergia odorifera được sử dụng để điều trị các bệnh về tim mạch như suy tim, viêm cơ tim, nhồi máu cơ tim và xơ vữa động mạch [7, 8]. Các nghiên cứu hóa học về các loài Dalbergia tập trung là nghiên cứu bộ phận gỗ và lá. Thành phần hóa học của các loài Dalbergia rất đa dạng và phong phú, ngoài lớp chất chính flavonoid như flavone, isoflavone, neoflavone, flavanone isoflavanone, isoflavanone glycosid. Ngoài ra còn có các phenol, phytosterol, sesquiterpen cùng các dẫn xuất của coumestan và coumaronochromone [9-12]. Ngoài ra, các loài Dalbergia còn sở hữu các tác dụng sinh học quý khác như tái tạo xương,
2 làm giãn động mạch vành, chống bệnh than, chống dị ứng, chống androgen, kháng viêm, gây độc tế bào ung thư, chống tia tử ngoại, kháng ký sinh trùng, chống oxy hóa, điều hòa miễn dịch, diệt muỗi, ức chế enzyme Tyrosinase [12]. Loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) có hoa màu trắng, nhưng trong dân gian thường được gọi là “Sưa Đỏ” do lõi gỗ cây nhiều năm tuổi có màu đỏ và lõi gỗ đỏ này thường được buôn bán, săn lùng với giá trị cao bị khai thác quá mức, hiện có trong danh mục sách Đỏ Việt Nam (2007), phân hạng ở mức nguy cấp [13]. Tuy nhiên, cho đến nay loài Sưa ở Việt Nam vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ và toàn diện về thực vật học, thành phần hóa học và tác dụng sinh học. Về mặt hóa học chỉ mới có một công trình nghiên cứu sơ bộ trong nước [14, 15]. Từ những cơ sở thực tiễn trên. Nhằm mục đích đi sâu nghiên cứu loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) một cách hệ thống và đầy đủ, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ở Việt Nam'' Với mục tiêu nghiên cứu cây Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) về các mặt: thực vật (vi phẫu, trình tự gen), thành phần hóa học và hoạt tính sinh học. Để đạt được các mục tiêu nêu trên, luận án đã thực hiện các nội dung sau: 1. Thu mẫu của loài nghiên cứu. 2. Nghiên cứu về thực vật (vi phẫu và trình tự gen) của loài này 3. Nghiên cứu thành phần hóa học của loài Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain): điều chế cặn chiết và phân đoạn, phân lập các hợp chất từ cặn chiết bằng các phương pháp sắc ký. 4. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp hóa lý hiện đại. 5. Đánh giá tác dụng sinh học: kháng khuẩn và ức chế enzym -glucosidase của cao chiết tổng, cao chiết phân bố và một số hợp chất sạch phân lập từ cây Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ở Việt Nam.
3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. KHÁI QUÁT VỀ HỌ ĐẬU (FABACEAE) VÀ CHI TRẮC (DALBERGIA) 1.1.1. Khái quát về họ Đậu (Fabaceae) Theo định nghĩa của hệ thống APG (Angiosperm Phylogeny Group) thì họ Đậu (danh pháp khoa học: Fabaceae), từ đồng nghĩa: Leguminosae (hay Fabaceae sensu lato) là một họ trong bộ Đậu. Đây là họ thực vật có hoa lớn thứ ba, sau họ Phong lan và họ Cúc, với khoảng 730 chi và 19.400 loài trên toàn thế giới. Các loài đa dạng tập trung nhiều trong các phân họ Trinh nữ (Mimosoideae) và phân họ Đậu (Faboideae) [16]. Hình 1.1. Cây Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain) ở TP. Buôn Ma Thuột 1.1.2. Khái quát về chi Trắc (Dalbergia) Theo cơ sở dữ liệu The Plant List, tính đến thời điểm 12/2018 chi Trắc (Dalbergia) có đến 647 loài, trong đó 304 loài đã được công nhận. Ở Việt Nam hiện đã thống kê được khoảng 27 loài [16]. Một số loài thuộc chi này có giá trị cao về gỗ như: Sưa (Dalbergia tonkinensis Prain), Trắc (Dalbergia cochinchinensis), Hồng sắc Ấn Độ (Dalbergia latifolia) và Cẩm lai (Dalbergia oliveri). Về mặt hình thái Các loài thực vật thuộc chi Trắc (Dalbergia) là các cây có kích thước từ nhỏ đến trung bình, cây gỗ, cây bụi hoặc dây leo thân gỗ. Lá kép lông chim 1 lần lẻ, mọc cách. Hoa nhỏ, nhiều, có mùi thơm, hoa màu trắng hoặc màu kem, màu tím hoặc đôi khi có màu đỏ, bầu có đế, noãn ít, ngắn, cong, đầu nhụy nhỏ. Quả thuôn dài hình mũi mác, nhẵn, phẳng, lấy hạt. Hạt có hình bầu dục, dẹt và nhẵn, màu nâu sáng, không có phôi nhũ. Rễ phổ biến là mấu nhỏ [17].