Phân lập một số alcaloid từ lá cây Muồng truổng Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC. Rutaceae

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> PHÂN LẬP MỘT SỐ ALCALOID TỪ LÁ CÂY MUỒNG TRUỔNG<br /> ZANTHOXYLUM AVICENNAE (LAM.) DC. RUTACEAE<br /> Bùi Nguyễn Biên Thùy*, Võ Văn Lẹo*<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Đặt vấn đề: Muồng truổng là một loài cây bụi phổ biến ở Trung Quốc và các nước Đông Nam Á như<br /> Việt Nam, Thái Lan, Lào, Campuchia,… Cây này được dùng để chữa các bệnh như đau dạ dày, mẩn ngứa,<br /> ghẻ lở, phong thấp…. Các công bố cho thấy thành phần hóa học của cây bao gồm alcaloid (dictamnin,<br /> skimmianin, magnoflorin…), flavonoid và coumarin. Tuy nhiên, ở trong nước mới có vài nghiên cứu về cây<br /> này. Do vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu này nhằm phân lập và xác định cấu trúc một số chất có trong<br /> lá cây Muồng truổng, làm tiền đề cho các thử nghiệm sinh học và tiêu chuẩn hóa dược liệu sau này.<br /> Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: lá Muồng truổng (Zanthoxylum avicennae Lam. DC.) thu<br /> hái tháng 12/2017 tại bán đảo Sơn Trà, Đà Nẵng. Dược liệu được chiết ngấm kiệt với cồn 80%, lắc phân bố<br /> với các dung môi có độ phân cực tăng dần. Sử dụng các kỹ thuật sắc ký cột để phân tách và phân lập các<br /> chất. Xác định cấu trúc các chất bằng các kỹ thuật phổ MS, NMR.<br /> Kết quả: dược liệu được chiết ngấm kiệt với cồn 80%, cao toàn phần được lắc phân bố lần lượt với các<br /> dung môi có độ phân cực tăng dần là n-hexan, cloroform, ethyl acetat. Từ cao cloroform đã phân lập được 4<br /> alkaloid: γ-fagarin, skimmianin, 1-methyl-2-pentylquinolin-4(1H)-on và 2-heptyl-1-methylquinolin-4(1H)-on.<br /> Kết luận: từ cao cloroformy của lá loài Zanthoxylum avicennae đã phân lập được 4 alkaloid. Các hợp<br /> chất phân lập được sẽ làm tiền đề cho các thử nghiệm sinh học và làm chất chuẩn trong công tác tiêu chuẩn<br /> hóa dược liệu.<br /> Từ khóa: Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC., γ-fagarin, skimmianin, 1-methyl-2-pentylquinolin4(1H)-on, 2-heptyl-1-methylquinolin-4(1H)-on.<br /> <br /> ABSTRACT<br /> ISOLATION OF SOME ALKALOIDS FROM THE LEAVES<br /> OF ZANTHOXYLUM AVICENNAE (LAM.) DC. RUTACEAE<br /> Bui Nguyen Bien Thuy, Vo Van Leo<br /> * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Supplement of Vol. 23 - No 2- 2019: 89 – 94<br /> Background: “Muong truong” is a popular shrub found in China and Southeast Asia countries<br /> (Vietnam, Thailand, Laos, Cambodia, ...). This plant has been used to treat diseases such as stomach pain,<br /> itchy rash, rash, rheumatism .... Its chemical constituents are reported to contain alkaloids (dictamnin,<br /> skimmianin, magnoflorin), flavonoids and coumarins. However, until now there are few studies on this<br /> plant in VietNam. So this study was carried out to isolate and determine the structure of some compounds<br /> from the leaves, which are used for further biological testing and for standardization of medicinal plants.<br /> Materials and methods: Leaves of Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC. were collected in December, 2017<br /> at Son Tra, Da Nang. The material was extracted with 80% ethanol, the obtained extract was distributed with nhexan, chloroform, ethyl acetate. Compounds were isolated by using column chromatography techniques.<br /> Structures of isolated compounds were elucidated by MS, NMR spectroscopy methods.<br /> Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh<br /> Tác giả liên lạc: TS. Võ Văn Lẹo ĐT: 090 7060790 Email: vovanleo1956@uphcm.edu.vn<br /> *<br /> <br /> Chuyên Đề Dược<br /> <br /> 89<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019<br /> <br /> Results: Plant material was extracted with 80% ethanol. The ethanol extract was evaporated to a<br /> concentrated extract under reduced pressure. This extract was diluted with water and distributed with nhexan, chloroform, ethyl acetate, respectively. From the chloroform extract, four alkaloids were isolated: γfagarine, skimmianine, 1-methyl-2-pentylquinolin-4(1H)-one, 2-heptyl-1-methylquinolin-4(1H)-one.<br /> Conclusion: From the chloroform extract of the leaves of Zanthoxylum avicennae, 4 alkaloids were<br /> isolated. The isolated compounds can be used in biological tests and in standardizations of medicinal plants.<br /> Keywords: Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC., leave, γ-fagarine, skimmianine, 1-methyl-2pentylquinolin-4(1H)-one, 2-heptyl-1-methylquinolin-4(1H)-one.<br /> <br /> ĐẶT VẤNĐỀ<br /> Muồng truổng (Zanthoxylum avicennae (Lam.)<br /> DC.) là loài cây bụi mọc phổ biến ở Trung Quốc<br /> và các nước Đông Nam Á như Việt Nam, Thái<br /> Lan, Lào, Campuchia, …. Ở Việt Nam, Muồng<br /> truổng mọc ở khắp nơi từ Bắc vào Nam, chủ yếu<br /> ở các tỉnh duyên hải miền Trung. Thành phần<br /> hóa học chính của cây Muồng truổng là alkaloid,<br /> coumarin, ngoài ra còn có flavonoid, terpenoid,<br /> sitosterol và acid hữu cơ(1,2); với các tác dụng<br /> dược lý nổi bật là kháng viêm, độc tế bào, bảo vệ<br /> gan(4)… Nghiên cứu này được thực hiện với mục<br /> tiêu chiết xuất, phân lập một số hợp chất từ lá<br /> cây Muồng truổng nhằm đóng góp thêm về dữ<br /> liệu hóa học cho cây này và phục vụ cho một số<br /> thử nghiệm sinh học sau này.<br /> <br /> ĐỐI TƯỢNG-PHƯƠNGPHÁP NGHIÊNCỨU<br /> Nguyên liệu<br /> Nguyên liệu là lá Muồng truổng (5 kg) thu<br /> hái vào tháng 12/2017 tại bán đảo Sơn Trà, Đà<br /> Nẵng. Mẫu được định danh bằng phương pháp<br /> khảo sát hình thái thực vật và ly trích, giải trình<br /> tự ADN tại công ty phù sa Biochem, Vĩnh Long;<br /> so sánh kết quả với hệ thống ngân hàng gene<br /> NCBI (National center for Biotechnology<br /> Information); tên khoa học được xác định là<br /> Zanthoxylum avicennae (Lam.) DC., thuộc họ Cam<br /> (Rutaceae). Mẫu nghiên cứu được ký hiệu là ZA18 lưu tại Bộ môn Dược liệu, Khoa Dược, Đại<br /> học Y Dược TP. Hồ Chí Minh.<br /> Dung môi, hóa chất, trang thiết bị<br /> Ethanol 96%, n-hexan, ethyl acetat của SiTech Co.Ltd (Trung Quốc) ; cloroform, methanol<br /> của Labscan (Thái Lan).<br /> <br /> 90<br /> <br /> Phổ khối (APCI-MS, ESI-MS) được đo trên<br /> máy ALIGENT 1100 MC-LSD Trap của Viện<br /> công nghệ hóa học. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân<br /> (NMR): 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HSQC,<br /> HMBC được đo trong dung môi DMSO-d6 trên<br /> máy Bruker AM 500 FT-NMR spectrometer của<br /> Viện hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công<br /> nghệ Việt Nam.<br /> Chiết xuất, phân lập<br /> Dược liệu (5 kg) được xay nhỏ, chiết ngấm<br /> kiệt với cồn 80%, dịch chiết cồn được cô thu<br /> hồi dung môi dưới áp suất giảm, thu được cao<br /> cồn. Cao này được pha loãng với nước, lắc<br /> phân bố lỏng-lỏng với các dung môi n-hexan,<br /> cloroform, ethyl acetat, thu được các cao nhexan cloroform và ethyl acetat tương ứng sau<br /> khi loại dung môi.<br /> Các phương pháp sắc ký<br /> <br /> Sắc ký lớp mỏng<br /> Thực hiện trên bản mỏng silica gel 60 F254<br /> (Merk). Sau khi khai triển bằng dung môi<br /> thích hợp, phát hiện dưới đèn UV bước sóng<br /> 254 nm, 365 nm, thuốc thử VS và thuốc thử<br /> dragendroff.<br /> Sắc ký cột nhanh<br /> Chất hấp phụ là silica gel (TQ), kích thước<br /> hạt (40-63 µm). Nạp mẫu khô, khai triển bằng<br /> hệ dung môi n-hexan – cloroform – methanol<br /> (50:50:0 – 50:50:100).<br /> Sắc ký cột cổ điển<br /> Chất hấp phụ là silica gel, kích thước hạt<br /> (25-40 µm). Nạp mẫu khô, khai triển bằng hệ<br /> dung môi n-hexan – ethyl acetat (100:0 –<br /> 60:40).<br /> <br /> Chuyên Đề Dược<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019<br /> Xác định cấu trúc các chất<br /> Phân tích dữ liệu phổ MS, phổ NMR và so<br /> sánh với tài liệu tham khảo.<br /> <br /> KẾT QUẢ<br /> Chiết xuất, phân lập<br /> Bột khô (5 kg) lá Zanthoxylum avicennae<br /> được chiết ngấm kiệt với ethanol 80%. Cô thu hồi<br /> dung môi thu được 2 lít dịch chiết đậm đặc. Dịch<br /> này được pha loãng với nước và lắc phân bố lần<br /> lượt với n-hexan, cloroform, ethyl acetat, cô thu<br /> hồi dung môi thu được 3 cao phân đoạn: n-hexan<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> (56 g); cloroform (205 g) và ethyl acetat (16,5 g).<br /> Tiến hành sắc ký cột nhanh với 55 g cao<br /> cloroform, thu được 14 phân đoạn; tủa từ phân<br /> đoạn 2, 3 được lọc rửa, kết tinh nhiều lần thu được<br /> hợp chất 1 (67 mg) và hợp chất 2 (200 mg)<br /> tương ứng; phân đoạn 6 tiến hành sắc ký<br /> cột cổ điển với hệ dung môi n-hexan - ethyl<br /> acetat (100:0 – 60:40) thu được hợp chất 3 (190 mg)<br /> và hợp chất 4 (11 mg).<br /> Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của<br /> các chất phân lập được ghi nhận trong bảng<br /> 1 và 2 sau đây:<br /> <br /> Bảng 1: Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất 1 và 2<br /> C<br /> <br /> CHn/NHn<br /> <br /> 2<br /> 3<br /> 4<br /> 5<br /> 6<br /> 7<br /> 8<br /> 9<br /> 10<br /> 2’<br /> 3’<br /> <br /> C<br /> C<br /> C<br /> CH<br /> CH<br /> C<br /> C<br /> C<br /> C<br /> CH<br /> CH<br /> 4-OCH3<br /> 7-OCH3<br /> 8-OCH3<br /> <br /> 1 (DMSO-d6, 125/500 MHz)<br /> c ppm<br /> 162,6<br /> 103,5<br /> 156,2<br /> 113,5<br /> 123,6<br /> 108,4<br /> 154,3<br /> 136,7<br /> 118,9<br /> 144,6<br /> 105,3<br /> 59,4<br /> 55,6<br /> <br /> H ppm, mult., (J, Hz)<br /> 7,76 d (8,5)<br /> 7,39 t (5,5)<br /> 7,17 d (8)<br /> 7,97 d (2,5)<br /> 7,42 d (3,0)<br /> 4,44 s<br /> 3,95 s<br /> <br /> 2 (DMSO-d6, 125/500 MHz)<br /> c ppm<br /> 163,8<br /> 101,7<br /> 156,7<br /> 117,8<br /> 112,5<br /> 151,9<br /> 141,3<br /> 140,7<br /> 114,1<br /> 143,7<br /> 105,4<br /> 59,4<br /> 56,5<br /> 60,7<br /> <br /> H ppm, mult., (J, Hz)<br /> 7,96 d (9,0)<br /> 7,39 d (9,5)<br /> 7,97 d (2,5)<br /> 7,42 d (3,0)<br /> 4,42 s<br /> 3,95 s<br /> 3,91 s<br /> <br /> Bảng 2: Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất 3 và 4<br /> C<br /> <br /> CHn/NHn<br /> <br /> 2<br /> 3<br /> 4<br /> 5<br /> 6<br /> 7<br /> 8<br /> 9<br /> 10<br /> <br /> C<br /> CH<br /> C<br /> CH<br /> CH<br /> CH<br /> CH<br /> C<br /> C<br /> N-CH3<br /> CH2<br /> CH2<br /> CH2<br /> CH2<br /> CH2<br /> CH2<br /> CH3<br /> <br /> 1’<br /> 2’<br /> 3’<br /> 4’<br /> 5’<br /> 6’<br /> 7’<br /> <br /> Chuyên Đề Dược<br /> <br /> 3 (DMSO-d6, 125/500 MHz)<br /> c ppm<br /> 155,3<br /> 109,8<br /> 175,8<br /> 125,2<br /> 122,9<br /> 131,9<br /> 116,7<br /> 141,8<br /> 126,0<br /> 34,2<br /> 33,6<br /> 28,5<br /> 27,9<br /> 28,3<br /> 31,1<br /> 22,0<br /> 13,9<br /> <br /> H ppm, mult., (J, Hz)<br /> 6,02 s<br /> 8,15 dd (8,0; 8,0)<br /> 7,37 dd (8,0; 14,0)<br /> 7,69-7,72 m<br /> 7,76 d (8,5)<br /> 3,73 s<br /> 2,76 t (7,5)<br /> 1,31-1,39 m<br /> 1,57-1,62 m<br /> 1,31-1,39 m<br /> 1,23-1,29 m<br /> 1,23-1,29 m<br /> 0,86 t (6,5)<br /> <br /> 4 (DMSO-d6, 125/500 MHz)<br /> c ppm<br /> 155,3<br /> 109,8<br /> 175,8<br /> 125,2<br /> 122,9<br /> 131,9<br /> 116,7<br /> 141,8<br /> 126,0<br /> 34,2<br /> 33,6<br /> 27,6<br /> 30,7<br /> 21,8<br /> 13,8 (CH3)<br /> -<br /> <br /> H ppm, mult., (J, Hz)<br /> 6,02 s<br /> 8,15 d (8,0)<br /> 7,36 t (8,0)<br /> 7,69-7,72 m<br /> 7,76 d (9,0)<br /> 3,73 s<br /> 2,75 t (7,5)<br /> 1,61 t; 1,31-1,37 m<br /> 1,31-1,37 m<br /> 1,31-1,37 m<br /> 0,88 t (7,0)<br /> -<br /> <br /> 91<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019<br /> Phổ 1H-NMR của 2 có cặp tín hiệu proton doublet<br /> <br /> BÀNLUẬN<br /> <br /> ở δH 7,97 (H, d, J = 2,5 Hz) và 7,42 (H, d, J = 3,0<br /> <br /> Hợp chất 1<br /> Dạng tinh thể hình kim không màu. Phổ<br /> APCI-MS đo chế độ ion dương của 1 cho<br /> mảnh m/z 230,23; tương ứng với khối lượng<br /> phân tử 229. Phổ 13C-NMR có 13 tín hiệu<br /> carbon, kết hợp với phổ DEPT, nhận thấy có 6<br /> tín hiệu C-IV ở 162,6; 156,2; 154,3; 136,7; 118,9;<br /> 103,5 ppm; 5 tín hiệu C-III ở 144,6; 123,6; 113,5;<br /> 108,4; 105,3 ppm; 2 tín hiệu -OCH3 ở 59,4; 55,6<br /> ppm. Vậy công thức phân tử của hợp chất 1 là<br /> C13H11O3N, Ω = 9. Phổ 1H-NMR của 1 có cặp<br /> tín hiệu proton doublet ở δH 8,05 (H, d, J = 2,5<br /> Hz) và 7,46 (H, d, J = 2,5 Hz) điển hình cho cặp<br /> H của vòng furano. Ba tín hiệu proton doublet<br /> ở δH 7,76 (H, d, J = 8,5 Hz); 7,46 (H, d, J = 8,0<br /> Hz); 7,39 (H, t) điển hình cho 3 H của vòng<br /> phenyl. Từ những dữ liệu trên, sơ bộ nhận<br /> định hợp chất 1 là một alkaloid furoquinolin.<br /> Kết hợp với các dữ liệu phổ HSQC, HMBC và<br /> tài liệu tham khảo(3), nhận định hợp chất 1 là<br /> γ-fagarin.<br /> <br /> Hz) điển hình cho cặp H của vòng furano. Cặp<br /> tín hiệu proton doublet ở δH 7,96 (H, d, J = 9,0 Hz)<br /> và 7,39 (H, d, J = 9,5 Hz) điển hình cho cặp H<br /> ghép ortho. Từ những dữ liệu trên, sơ bộ nhận<br /> định hợp chất 2 là một alkaloid furoquinolin.<br /> Kết hợp với dữ liệu phổ HSQC, HMBC và tài<br /> liệu tham khảo(3); nhận định hợp chất 2 là<br /> skimmianin.<br /> <br /> Hợp chất 3<br /> Dạng bột vô định hình màu trắng. Phổ ESIMS đo chế độ ion dương của 3 cho mảnh m/z<br /> 258,1969; ứng với khối lượng phân tử 257. Phổ<br /> C-NMR có 17 tín hiệu carbon, kết hợp với phổ<br /> <br /> 13<br /> <br /> DEPT, nhận thấy có 4 tín hiệu C-IV ở 175,8;<br /> 155,3; 141,8; 126,0 ppm; 5 tín hiệu CH ở 131,9;<br /> 125,2; 122,9; 116,7; 109,8 ppm; 6 tín hiệu CH2 ở<br /> 33,6; 31,1; 28,5; 28,3; 27,9; 22,0 ppm; 1 tín hiệu CH3<br /> ở 13,9 ppm; 1 tín hiệu N-CH3 ở 34,2 ppm. Vậy<br /> công thức phân tử của 3 là C17H23ON, Ω = 7. Phổ<br /> Hợp chất 2<br /> <br /> H-NMR của 3 có các tín hiệu của proton vòng<br /> <br /> 1<br /> <br /> Dạng tinh thể hình kim không màu. Phổ<br /> <br /> phenyl, một tín hiệu của proton gắn với nguyên<br /> <br /> APCI-MS đo chế độ ion dương của hợp chất 2<br /> <br /> tử có độ âm điện lớn 3,73 (3H, s) là tín hiệu của<br /> <br /> cho mảnh [M+H] m/z 260,32; tương ứng với khối<br /> <br /> proton nhóm methyl gắn với N. Các tín hiệu<br /> <br /> lượng phân tử 259. Phổ C-NMR có 14 tín hiệu<br /> <br /> proton của các carbon (22,0 đến 33,6 ppm) đặc<br /> <br /> carbon, kết hợp với phổ DEPT, nhận thấy có 7 tín<br /> <br /> trưng cho một nhánh heptyl. Từ các dữ liệu trên,<br /> <br /> hiệu C-IV ở 163,8; 156,7; 151,9; 141,3; 140,7; 114,1;<br /> <br /> nhận định hợp chất 3 là một alkaloid quinolin,<br /> <br /> 101,7 ppm; 4 tín hiệu C-III ở 143,7; 117,8; 112,5;<br /> <br /> gắn với một nhánh heptyl. Kết hợp các dữ liệu<br /> <br /> 105,4 ppm; 3 tín hiệu -OCH3 ở 60,7; 59,4; 56,5 ppm.<br /> <br /> phổ HSQC, HMBC, nhận định chất 3 là 2-heptyl-<br /> <br /> Vậy công thức phân tử của 2 là C14H13O4N, Ω = 9.<br /> <br /> 1-methylquinolin-4 (1H)-on.<br /> <br /> +<br /> <br /> 13<br /> <br /> 92<br /> <br /> Chuyên Đề Dược<br /> <br /> Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019<br /> <br /> Hợp chất 4<br /> Bột vô định hình màu trắng. Phổ ESI-MS<br /> đo chế độ ion dương của 4 cho mảnh m/z<br /> 230,1627 [M+H]+; ứng với khối lượng phân tử<br /> 229. Phổ 13C-NMR có 15 tín hiệu carbon, kết<br /> hợp với phổ DEPT, nhận thấy có 4 tín hiệu CIV ở 175,8; 155,3; 141,8; 126,0 ppm; 5 tín hiệu<br /> CH ở 131,8; 125,2; 122,9; 116,7; 109,8 ppm; 4 tín<br /> hiệu CH2 ở 33,6; 30,7; 27,6; 21,8 ppm; 1 tín hiệu<br /> CH3 ở 13,8 ppm và 1 tín hiệu N-CH3 ở 34,2 ppm.<br /> Vậy công thức phân tử của 4 là C17H23ON, Ω =<br /> <br /> Nghiên cứu Y học<br /> <br /> 7. Phổ 1H-NMR của 4 có các tín hiệu của<br /> proton vòng phenyl, một tín hiệu của proton<br /> gắn với nguyên tử có độ âm điện lớn 3,73 (3H,<br /> s) là tín hiệu của proton nhóm methyl gắn với<br /> N. Các tín hiệu proton của các carbon (21,8<br /> đến 33,6 ppm) đặc trưng cho một nhánh<br /> pentyl. Từ các dữ liệu trên, nhận định hợp<br /> chất 4 là một alkaloid quinolin, gắn với một<br /> nhánh pentyl. Kết hợp các dữ liệu phổ HSQC,<br /> HMBC, nhận định 4 là 1-methyl-2pentylquinolin-4 (1H)-on.<br /> <br /> (1): R = H: γ-fagarin<br /> <br /> (3): R’ = n-C7H15: 2-heptyl-1-methylquinolin-4 (1H)-on<br /> <br /> (2): R = OCH3: Skimmianin<br /> <br /> (4): R’ = n-C5H11: 1-methyl-2-pentylquinolin-4 (1H)-on<br /> <br /> Chuyên Đề Dược<br /> <br /> 93<br /> <br />