Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Tacca vietnamensis và loài Tacca chantrieri ở Việt Nam

Chia sẻ: Lê Thị Hồng Nhung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận án: Nghiên cứu thành phần hóa học chủ yếu của hai loài Taca vietnamensis và Tacca chantrieri ở Việt Nam. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào và hoạt tính kháng viêm của một số hợp chất phân lập được.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Tacca vietnamensis và loài Tacca chantrieri 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 ----------------------------- VŨ THỊ QUỲNH CHI NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LOÀI Tacca vietnamensis VÀ LOÀI Tacca chantrieri Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ Mã số : 9.44.01.14 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2018
Công trình được hoàn thành tại: Học Viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học 1: TS. Nguyễn Xuân Nhiệm Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Phạm Hải Yến Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp tại Học Viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi giờ , ngày tháng năm 2018. Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học Viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam - Thư viện Quốc gia Việt Nam
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Việt Nam là một trong những quốc gia có nền y học cổ truyền lâu đời sử dụng nhiều loại thảo dược trong điều trị bệnh và tăng cường sức khoẻ. Theo các nhà khoa học, Việt Nam có khoảng 12.000 loài thực vật bậc cao. Trong đó, có gần 5.000 loài được sử dụng làm dược liệu và thuốc chữa bệnh [1, 2]. Vai trò của nguồn tài nguyên cây thuốc ngày càng được nâng cao do có tiềm năng to lớn trong việc nghiên cứu phát triển các loại thuốc trong điều trị bệnh. Trên thế giới đã tìm ra nhiều hợp chất có nguồn gốc từ tự nhiên được sử dụng làm thuốc điều trị bệnh và nâng cao sức khỏe. Tuy nhiên, còn có rất nhiều cây thuốc được sử dụng trong đông y và theo kinh nghiệm dân gian để chữa các bệnh như ung thư và các bệnh viêm nhiễm nhưng chưa được nghiên cứu một cách khoa học để làm rõ công dụng và phát triển trở thành thuốc phổ thông. Một số loài của chi Tacca được sử dụng trong y học cổ truyền ở một số nước dùng làm thuốc chữa các bệnh như viêm loét dạ dày, viêm ruột, viêm gan,v.v,..., là một trong những đối tượng đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm và đã công bố nhiều công trình nghiên cứu. Các nghiên cứu cho thấy dịch chiết và các hợp chất được phân lập từ các loài thuộc chi này có các hoạt tính sinh học như gây độc tế bào ung thư, ổn định các vi ống, kháng viêm, kháng nấm, kháng khuẩn, chống oxi hóa và hạ huyết áp. Ở Việt Nam, có một số loài thuộc chi Tacca như Tacca chantrieri được y học cổ truyền dùng làm thuốc chữa thấp khớp. Rễ, củ loài Tacca vietnamensis được dùng làm thuốc như Tacca chantrieri, lá được dân gian dùng làm rau ăn. Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi Tacca ở Việt Nam còn rất hạn chế, mới chỉ có 3 công trình công bố về 2 loài Tacca plantaginea và Tacca chantrieri [1, 4-6].
2 Chính vì vậy, nhằm mục đích nghiên cứu làm rõ thành phần hóa học và hoạt tính sinh học các loài thuộc chi Tacca ở Việt Nam tạo cơ sở khoa học trong việc nâng cao khả năng ứng dụng về cây thuốc này, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Tacca vietnamensis và loài Tacca chantrieri ở Việt Nam”. 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án Nghiên cứu thành phần hóa học chủ yếu của hai loài Taca vietnamensis và Tacca chantrieri ở Việt Nam. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào và hoạt tính kháng viêm của một số hợp chất phân lập được. 3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án 1. Phân lập các hợp chất từ thân rễ 2 loài Tacca vietnamensis và Tacca chantrieri ở Việt Nam bằng các phương pháp sắc ký; 2. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp vật lý, hóa học; 3. Đánh giá hoạt tính kháng viêm của một số hợp chất phân lập được; 4. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất phân lập được. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN Bao gồm phần tổng quan về các nghiên cứu trong nước và quốc tế về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học chi Tacca và về ung thư và kháng viêm. 1.1. Giới thiệu về chi Tacca: Chi Tacca (Taccaceae) đã được thống kê có 17 loài trên thế giới, ở Việt Nam có 6 loài. Phân bố chủ yếu ở các nước Đông Nam Á, đảo Thái Bình Dương, Châu Phi, ... Thân rễ của chúng được sử dụng trong y học cổ truyền để chữa các bệnh loét dạ dày, viêm ruột, viêm gan, ... Thành phần hóa học của chi Tacca bao gồm các hợp chất steroidal, steroidal saponin, diaryl heptanoid, diaryl heptanoid glucoside, … Các nghiên cứu cho thấy có một số hợp chất thuộc khung diarylheptanoid and steroidal saponin có hoạt tính gây độc tế bào và hoạt tính kháng viêm. 1.2. Giới thiệu về loài Tacca vietnamensis và Tacca chantrieri
3 Tacca vietnamensis Thin et Hoat là loài đặc hữu ở Viet Nam. Hiện nay chưa có nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài này. Tacca chantrieri André là cây có ở Việt Nam và một số nước nhiệt đới. Các nghiên cứu về thành phần hóa học cho thấy có xuất hiện các hợp chất diarylheptanoids, steroidal saponins, … 1.3. Giới thiệu về ung thư: Giới thiệu về ung thư và một số phương pháp điều trị bệnh; Một số loại thuốc điều trị ung thư có nguồn gốc từ tự nhiên. 1.4. Giới thiệu về kháng viêm: Giới thiệu về viêm, thuốc kháng viêm và một số sản phẩm từ tự nhiên có hoạt tính kháng viêm. CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 2.1. Đối tượng nghiên cứu Loài Tacca vietnamensis Thin et Hoat và Tacca chantrieri André. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp phân lập các hợp chất Phối hợp các phương pháp sắc ký bao gồm: sắc ký lớp mỏng (TLC),và sắc ký cột (CC). 2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc Phương pháp chung để xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất là kết hợp giữa các thông số vật lý với các phương pháp phổ hiện đại bao gồm: Phổ khối lượng (ESI-MS), phổ khối lượng phân giải cao (HR-ESI- MS), phổ cộng hưởng từ nhân (NMR), phổ lưỡng sắc tròn (CD), điểm nóng chảy (Mp), độ quay cực ([α]D), phương pháp xác định đường. 2.2.3. Phương pháp xác định hoạt tính sinh học Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư và phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm.
4 2.3. Phân lập các hợp chất 2.3.1. Các hợp chất phân lập từ loài Tacca vietnamensis Hình 2.1. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài Tacca vietnamensis 2.3.2. Các hợp chất phân lập từ loài Tacca chantrieri Hình 2.2. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài Tacca chantrieri
5 2.4. Thông số vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất đã phân lập được 2.4.1. Các thông số vật lí của các hợp chất phân lập được từ loài Tacca vietnamensis: Phần này trình bày thông số vật lý và dữ kiện phổ của 9 hợp chất phân lập được từ loài Tacca vietnamensis. 2.4.2. Các thông số vật lí của các hợp chất phân lập được từ loài Tacca chantrieri: Phần này trình bày thông số vật lý và dữ kiện phổ của 13 hợp chất phân lập được từ loài Tacca chantrieri. 2.5. Kết quả thử hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được 2.5.1. Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được * Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được từ Tacca vietnamensis: - Kết quả sàng lọc của 9 hợp chất (TV1-TV9) ở nồng độ 80 µM: Bảng 2.1. % Ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 được kích thích bởi LPS của các hợp chất TV1-TV9 tại nồng độ 80 µM Hợp chất % ức chế Hợp chất % ức chế TV1 45,1 ± 2,2 TV6 40,0 ± 2,0 TV2 43,2 ± 1,8 TV7 46,9 ± 2,2 TV3 63,2 ± 1,5 TV8 42,2 ± 1,8 TV4 67,5 ± 2,1 TV9 40,1 ± 3,0 TV5 72,0 ± 2,5 Butein (10 µM) 90,0 ± 5,0 - Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh NO trong tế bào BV2 theo nồng độ được trình bày trong bảng sau: Bảng 2.2. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 của hợp chất TV3-TV5 Hợp chất IC50 (μM) Hợp chất IC50 (μM) TV3 52,1 ± 3,6 TV5 43,7 ± 4,2 TV4 47,3 ± 6,0 Butein 4,3 ± 0,5 * Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được từ Tacca chantrieri: - Kết quả sàng lọc của 13 hợp chất (TC1-TC13) ở nồng độ 80 µM: Bảng 2.3. % Ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 được kích thích bởi LPS của các hợp chất TC1-TC13 tại nồng độ 80 µM Hợp chất % ức chế Hợp chất % ức chế TC1 85,1 ± 4,5 TC8 42,0 ± 3,0 TC2 63,8 ± 3,6 TC9 45,7 ± 2,2 TC3 43,2 ± 2,4 TC10 44,3 ± 2,1 TC4 47,1 ± 2,5 TC11 40,8 ± 2,0 TC5 46,5 ± 3,3 TC12 36,8 ± 2,8
6 Hợp chất % ức chế Hợp chất % ức chế TC6 47,4 ± 2,5 TC13 28,7 ± 1,9 TC7 42,0 ± 2,1 Butein (10 µM) 78,0 ± 4,2 - Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh NO trong tế bào BV2 theo nồng độ được trình bày trong bảng sau: Bảng 2.4. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 của hợp chất TC1 và TC2 Hợp chất IC50 (μM) Hợp chất IC50 (μM) TC1 12,4 ± 2,4 Butein 4,3 ± 0,8 TC2 59,0 ± 3,5 2.5.2. Kết quả nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào ung thư các hợp chất phân lập được từ loài Tacca chantrieri Bảng 2.5. Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của hợp chất Hợp chất IC50 (µM) PC-3 LNCaP MDA-MB-231 TC2 24,5 ± 1,2 19,0 ± 1,5 20,9 ± 1,6 TC7 30,7 ± 1,5 19,1 ± 1,4 24,2 ± 1,5 TC9 30,8 ± 2,0 20,2 ± 1,2 49,3 ± 3,2 TC13 17,9 ± 1,8 18,8 ± 1,3 22,0 ± 2,0 Ellipticine 1,1 ± 0,1 0,7 ± 0,1 0,8 ± 0,1 CHƯƠNG 3. THẢO LUẬN KẾT QUẢ 3.1. Xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được: 22 hợp chất * 9 hợp chất từ loài Tacca vietnamensis (Hình 3.1): Taccavietnamoside A (TV1), taccavietnamoside B (TV2), taccavietnamoside C (TV3), taccavietnamoside D (TV4), taccavietnamoside E (TV5), (24S,25R)-spirost-5-en-3β,24-diol 3-O-α-L-rhamnopyranosyl- (1→2)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→3)]-β-D-glucopyranoside (TV6); (24S,25R)-spirost-5-en-3β,24-diol 3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-[β-D- glucopyranosyl-(1→4)-α-L-rhamnopyranosyl-(1→3)]-β-D-glucopyranoside (TV7); chantrieroside A (TV8) và plantagineoside A (TV9). * 13 hợp chất từ loài Tacca chantrieri (Hình 3.2): Chantriolide D (TC1), chantriolide E (TC2), chantriolide A (TC3), chantriolide B (TC4), chantriolide C (TC5), (3R,5R)-3,5-dihydroxy-1,7-bis (3,4- dihydroxyphenyl)heptane (TC6), (3R,5R)-3,5-dihydroxy-1,7-bis(3,4-
7 dihydroxyphenyl)heptane 3-O-β-D-glucopyranoside (TC7), (3R,5R)-3,5- dihydroxy-1,7-bis(4-hydroxyphenyl)heptane 3-O-β-D-glucopyranoside (TC8), (3R,5R)-3,5-dihydroxy-1-(3,4-dihydroxyphenyl)-7-(4-hydroxyphenyl)heptane 3- O-β-D-glucopyranoside (TC9), (6S,9R) roseoside (TC10), 2-hydroxyphenol-1- O-β-D-glucopyranoside (TC11), 1-O-syringoyl-β-D-glucopyranoside (TC12) và benzyl-β-D-glucopyranosyl (1→6)-β-D-glucopyranoside (TC13). Hình 3.1. Cấu trúc hóa học các hợp chất được phân lập từ T. vietnamensis Hình 3.2. Cấu trúc hóa học các hợp chất được phân lập từ T. chantrieri 3.1.1. Đặc trưng phổ của các hợp chất taccalonolide và withanolide 3.1.2. Đặc trưng phổ của hợp chất spirostanol saponin 3.1.3. Xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được từ loài T. vietnamensis 3.1.3.1. Hợp chất TV1: Taccavietnamoside A (hợp chất mới) Hợp chất TV1 thu được ở dạng vô định hình màu trắng. Trên phổ HR-ESI- MS của TV1 xuất hiện pic ion giả phân tử tại m/z 923,4607 [M+Na]+ (tính toán
8 Hình 3.3. Cấu trúc hóa học của hợp chất TV1 và taccasuboside C (65) lí thuyết cho công thức [C45H72O18Na]+, 923,4611) cho phép kết luận công thức phân tử của TV1 được xác định là C45H72O18. Phổ 1H-NMR của TV1 xuất hiện tín hiệu của proton olefin tại δH 5,28 (br s), bốn nhóm methyl tại δH 0,95 (s), 0,99 (s), 1,20 (d, J = 6,5 Hz) và 1,59 (s), điều này gợi ý đây là một hợp chất dạng steroid. Thêm vào đó, ba proton anome tại δH 4,85 (d, J = 7,5 Hz), 5,71 (br s) và 5,81 (br s) gợi ý hợp chất này có 3 phân tử đường. Phổ 13C-NMR và DEPT của hợp chất TV1 xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của 45 carbon, bao gồm: 5 carbon không liên kết với hydro tại δC 37,0, 40,9, 68,5, 111,5 và 140,7; 24 carbon methine tại δC 31,5, 35,8, 50,2, 56,5, 62,3, 66,0, 69,8, 69,9,70,5, 72,3, 72,4, 72,5, 72,7, 73,5, 73,7, 77,8, 77,9, 78,3, 81,8, 87,2, 99,8, 102,5, 103,7 và 121,7; 10 carbon methylen tại δC 21,0, 30,0, 31,9, 32,2, 37,4, 38,6, 40,0, 45,1, 62,2 và 69,1 và 6 carbon methyl tại δC 14,5, 16,4, 18,3,18,6, 19,3 và 26,1. Trên phổ HMBC cho thấy tương tác từ H-4 (δH 2,64 và 2,70) đến C-5 (δC 140,7)/C-6 (δC 121,7); từ H-19 (δH 0,95) đến C-5 (δC 140,7) khẳng định vị trí của liên kết đôi tại C-5/C-6. Độ dịch chuyển hóa học δC 111,5 (C-22) và tương tác HMBC từ H-20 (δH 3,00)/H-21 (δH 1,20)/H-26 (δH 3,60 và 4,13) đến C-22 (δC 111,5) cho thấy nhóm acetal ở vị trí C-22. Từ những phân tích dữ liệu phổ 1H, 13C-NMR và DEPT, đặc biệt độ dịch chuyển hóa học tại C-22 (δC111,5-vòng spiro) kết hợp với các tài liệu đã công bố [19, 62] có thể dự đoán hợp chất TV1 là một spirostanol saponin. Cụ thể, phổ NMR hợp chất TV1 (Bảng 3.1) rất giống với của taccasuboside C [19] ngoại trừ các tín hiệu tại C-23, C-24 và C-25 của aglycone. Giá trị độ chuyển dịch hóa học tại C-23, C-24, C-25 của TV1 tương ứng là δC 66,0,
9 45,1 và 68,5 (taccasuboside C: δC 64,6, 43,6, và 70,0 [19], cùng đo trong pyridine-d5), điều này gợi ý có sự khác nhau về cấu hình tại C-25. Cấu hình của nhóm hydroxy tại C-23 và C-25 được xác định là hướng equatorial dựa vào tương tác trên phổ ROESY giữa H-21 (δH 1,20) và H- 23 (δH 3,99); và giữa H-23 (δH 3,99) và H-27 (δH 1,59). Các phân tử đường được xác định bằng việc thủy phân hợp chất TV1 trong môi trường axit; chuyển hóa các đường nhận được thành dạng dẫn xuất TMS; nhận dạng sản phẩm chuyển hóa bằng phân tích theo phương pháp sắc ký khí (GC) và so sánh với kết quả nhận được từ đường chuẩn cũng được chuyển hóa như trên. Theo đó, các đơn vị đường trong hợp chất TV1 đã được xác định bao gồm D-glucose và L-rhamnose. Tương tác HMBC từ rha H-1′′ (H 5,81) đến glc C-2′ (C 78,3); từ rha H-1′′′ (H 5,71) đến glc C-3′ (C 87,2) và từ glc H-1′ (H 4,85) đến C-3 (C 77,8) gợi ý trật tự liên kết của các phân tử đường là α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-O-[α-L- rhamnopyranosyl-(1→3)]-β-D-glucopyranoside, đồng thời xác định vị trí chuỗi phân tử đường tại C-3 của aglycone. Ngoài ra, so sánh dữ liệu phổ 13C- NMR của phần đường trong hợp chất TV1 và hợp chất taccasuboside C đã được công bố từ loài Tacca subflabellata [19] thấy hoàn toàn phù hợp. Như vậy, cấu trúc của hợp chất TV1 được xác định là (23S,25R)-spirost-5-en- 3β,23,25-triol 3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-[α-L-rhamnopyranosyl- (1→3)]-β-D-glucopyranoside. Tra cứu trên cơ sở dữ liệu Scifinder cho thấy đây là một hợp chất mới và được đặt tên là taccavietnamoside A. Hình 3.4. Các tương tác HMBC và Hình 3.5. Phổ HR-ESI-MS của hợp ROESY chính của hợp chất TV1 chất TV1 Bảng 3.1. Số liệu phổ NMR của hợp chất TV1 và hợp chất tham khảo C C# Ca,b Ha,c(mult., J, Hz) Aglycone 1 37,5 37,4 0,91 (m)/1,66 (m)
10 C C# Ca,b Ha,c(mult., J, Hz) 2 30,1 30,0 1,80 (m)/2,06 (m) 3 77,9 77,8 3,88 (m) 4 38,7 38,6 2,64 (dd, 12,0, 12,0)/2,70 (br d, 12,0) 5 140,8 140,7 - 6 121,8 121,7 5,28 (br s) 7 32,4 32,2 1,45 (m)/1,81 (m) 8 31,6 31,5 1,48 (m) 9 50,3 50,2 0,85 (m) 10 37,2 37,0 - 11 21,1 21,0 1,38 (m) 12 40,2 40,0 1,11 (m)/1,71 (m) 13 41,1 40,9 - 14 56,7 56,5 1,05 (m) 15 32,3 31,9 1,45 (m)/1,97 (m) 16 81,9 81,8 4,60 (m) 17 62,6 62,3 1,88 (t, 8,5) 18 16,6 16,4 0,99 (s) 19 19,4 19,3 0,95 (s) 20 35,8 35,8 3,00 (q, 7,0) 21 14,9 14,5 1,20 (d, 6,5) 22 112,2 111,5 - 23 64,6 66,0 3,99 (br d, 8,5) 24 43,6 45,1 2,47 (br d, 12,0)/2,57 (m) 25 70,0 68,5 - 26 69,3 69,1 3,60 (d, 10,5)/ 4,13 (d, 10,5) 27 26,9 26,1 1,59 (s) 3-O-Glc 1′ 99,9 99,8 4,85 (d, 7,5) 2′ 78,4 78,3 4,00 (dd, 7,5, 8,5) 3′ 87,5 87,2 4,12 (dd, 8,5, 9,0) 4′ 69,9 69,8 4,00 (dd, 8,5, 9,0) 5′ 78,1 77,9 3,77 (m) 6′ 62,3 62,2 4,29 (br d, 11,5)/4,41 (br d, 11,5) 2′-O-Rha 1′′ 102,7 102,5 5,81 (br s) 2′′ 72,5 72,3 4,72 (br s) 3′′ 72,9 72,7 4,46 (dd, 2,5, 9,0) 4′′ 73,9 73,7 4,29 (m) 5′′ 69,9 69,9 4,82 (m) 6′′ 18,7 18,6 1,72 (d, 6,0) 3′-O-Rha 1′′′ 103,9 103,7 5,71 (br s) 2′′′ 72,5 72,4 4,81 (br s) 3′′′ 72,7 72,5 4,48 (dd, 2,5, 9,0) 4′′′ 73,6 73,5 4,29 (m) 5′′′ 70,7 70,5 4,75 (m) 6′′′ 18,5 18,3 1,62 (d, 6,0) a Đo trong C5D5N, b125 MHz, c 500 MHz, # δC của taccasuboside C [19]
11 Hình 3.6. Phổ 1H-NMR của TV1 Hình 3.7. Phổ 13C-NMR của TV1 Hình 3.8. Phổ DEPT của TV1 Hình 3.9. Phổ HSQC của TV1 Hình 3.10. Phổ HMBC của TV1 Hình 3.11. Phổ ROESY của TV1 3.1.3.2. Hợp chất TV2: Taccavietnamoside B Hình 3.12. Cấu trúc hóa học TV2 và hợp chất tham khảo TV1 Hợp chất TV2 nhận được dưới dạng chất vô định hình màu trắng, công thức phân tử được xác định là C51H82O23 dựa trên phổ HR-ESI-MS với sự xuất hiện pic ion giả phân tử tại m/z 1085,5133 [M+Na]+(tính toán lí thuyết cho công thức [C51H82O23Na]+, 1085,5139). Phổ 1H-NMR cho thấy sự xuất hiện tín hiệu của
12 proton olefin tại δH 5,27 (br s), bốn nhóm methyl tại δH 0,96 (s), 0,99 (s), 1,21 (d, J = 7,0 Hz), và 1,59 (s) của một steroid. Bên cạnh đó, sự xuất hiện tín hiệu của bốn proton anome tại δH 4,85 (d, J = 8,0 Hz), 5,21 (d, J = 8,0 Hz), 5,71 (br s), và 5,76 (br s) gợi ý sự xuất hiện của 4 đơn vị đường trong cấu trúc của hợp chất TV2. Phổ 13C-NMR và DEPT của hợp chất TV2 cho thấy sự có mặt của 51 carbon, bao gồm: 5 carbon không liên kết với hydro tại δC 37,0, 41,0, 68,5, 111,5 và 140,7; 29 carbon methine tại δC 31,5, 35,8, 50,2, 56,6, 62,3, 66,0, 68,7, 69,7, 69,8, 71,4, 72,0, 72,3, 72,4, 72,7, 73,7, 76,3, 77,8, 78,0, 78,3, 78,5, 78,6, 81,8, 84,3, 86,2, 99,8, 102,5, 103,1, 106,4 và 121,7, 11 carbon methylen tại δC 21,0, 30,0, 32,0, 32,3, 37,4, 38,8, 40,1, 45,2, 62,1, 62,5, và 69,2 và 6 nhóm methyl tại δC 14,5, 16,5, 18,2, 18,6, 19,3, 26,2. Với các đặc điểm của phổ NMR như trên và độ dịch chuyển hóa học tại C-22 (δC 111,5-vòng spiro) trên phổ 13C-NMR, có thể tiếp tục dự đoán TV2 là một spirostanol saponin. Số liệu phổ 1H và 13C-NMR của hợp chất TV2 giống với tacavietnamoside A (TV1) (Bảng 3.2) ngoại trừ sự thêm vào của 1 đơn vị đường thông qua các tín hiệu đặc trưng cho 1 proton anome tại δH 5,21 (d, J = 8,0) và 6 tín hiệu carbon tại δC 62,5, 71,4, 76,3, 78,3, 78,6, và 106,4. Thành phần đường của TV2 được xác định là D-glucose và L-rhamnose (xác định dưới dạng dẫn xuất của TMS) dựa trên sự thủy phân trong môi trường axit hợp chất TV2. Tương tác HMBC từ rha H-1″ (δH 5,76) đến glc C-2′ (δC 78,5), từ glc H-1″″ (δH 5,21) đến rha C-4‴ (δC 84,3), từ rha H-1‴ (δH 5,71) đến glc C-3′ (δC 86,2), và từ glc H-1′ (δH 4,85) đến C-3 (δC 77,8) xác định trật tự liên kết trong phần đường là O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-O-[β-D- glucopyranosyl-(1→4)-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→3)]-β-D- glucopyranoside và vị trí của phần đường tại C-3. Ngoài ra, cấu trúc của phần đường này cũng đã được công bố từ loài Tacca chantrieri [29]. Từ các phân tích nêu trên, cấu trúc hợp chất TV2 được xác định là (23S,25R)- spirost-5-en-3β,23,25-triol 3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-[β-D- glucopyranosyl-(1→4)-α-L-rhamnopyranosyl-(1→3)]-β-D-glucopyranoside, đây là một hợp chất mới và được đặt tên taccavietnamoside B.
13 Hình 3.13. Các tương tác HMBC và COSY Hình 3.14. Phổ HR-ESI- chính của hợp chất TV2 MS của hợp chất TV2 Bảng 3.2. Số liệu phổ NMR của hợp chất TV2 và hợp chất tham khảo C C# Ca,b DEPT Ha,c (mult., J, Hz) Aglycone 1 37,4 37,4 CH2 0,92 (m)/1,66 (m) 2 30,0 30,0 CH2 1,80 (m)/2,06 (m) 3 77,8 77,8 CH 3,86 (m) 4 38,6 38,8 CH2 2,63 (dd, 12,0, 12,0)/2,69 (dd, 4,5, 12,0) 5 140,7 140,7 C - 6 121,7 121,7 CH 5,27 (d, 4,5) 7 32,2 32,3 CH2 1,42 (m)/1,80 (m) 8 31,5 31,5 CH 1,48 (m) 9 50,2 50,2 CH 0,86 (m) 10 37,0 37,0 C - 11 21,0 21,0 CH2 1,38 (m) 12 40,0 40,1 CH2 1,11 (m)/1,71 (m) 13 40,9 41,0 C - 14 56,5 56,6 CH 1,05 (m) 15 31,9 32,0 CH2 1,43 (m)/1,97 (m) 16 81,8 81,8 CH 4,60 (m) 17 62,3 62,3 CH 1,88 (t, 7,5) 18 16,4 16,5 CH3 0,99 (s) 19 19,3 19,3 CH3 0,96 (s) 20 35,8 35,8 CH 3,00 (q, 7,0) 21 14,5 14,5 CH3 1,21 (d, 7,0) 22 111,5 111,5 C - 23 66,0 66,0 CH 3,97 (br d, 8,5) 24 45,1 45,2 CH2 2,47 (br d, 11,0)/2,54 (t, 11,0) 25 68,5 68,5 C - 26 69,1 69,2 CH2 3,60 (d, 10,5)/4,12 (d, 10,5) 27 26,1 26,2 CH3 1,59 (s) 3-O-Glc 1′ 99,8 99,8 CH 4,85 (d, 8,0) 2′ 78,3 78,5 CH 4,00 (t, 8,0) 3′ 87,2 86,2 CH 4,12 (m) 4′ 69,8 69,7 CH 4,05 (t, 8,5) 5′ 77,9 78,0 CH 3,76 (m) 6′ 62,2 62,1 CH2 4,29 (dd, 3,0, 12,0)/4,40 (dd, 5,0, 12,0)
14 C C # C a,b DEPT Ha,c (mult., J, Hz) 2′-O-Rha 1′′ 102,5 102,5 CH 5,76 (br s) 2′′ 72,3 72,4 CH 4,69 (br s) 3′′ 72,7 72,7 CH 4,47 (dd, 3,0, 9,0) 4′′ 73,7 73,7 CH 4,25 (m) 5′′ 69,9 69,8 CH 4,80 (m) 6′′ 18,6 18,6 CH3 1,72 (d, 6,5) 3′-O-Rha 1′′′ 103,7 103,1 CH 5,71 (br s) 2′′′ 72,4 72,0 CH 4,82 (br s) 3′′′ 72,5 72,3 CH 4,54 (dd, 2,5, 9,0) 4′′′ 73,5 84,3 CH 4,39 (m) 5′′′ 70,5 68,7 CH 4,76 (m) 6′′′ 18,3 18,2 CH3 1,66 (d, 6,0) 4′′′-O-Glc 1′′′′ 106,4 CH 5,21 (d, 8,0) 2′′′′ 76,3 CH 4,05 (m) 3′′′′ 78,6 CH 4,02 (m) 4′′′′ 71,4 CH 4,23 (t, 9,0) 5′′′′ 78,3 CH 3,76 (m) 6′′′′ 62,5 CH2 4,29 (dd, 3,0, 12,0)/4,40 (dd, 5,0, 12,0) a Đo trong C5D5N, b125 MHz, c 500 MHz, #δC của taccavietnamoside A (TV1) Hình 3.15. Phổ 1H-NMR của TV2 Hình 3.16. Phổ 13C-NMR của TV2 Hình 3.17. Phổ DEPT của TV2 Hình 3.18. Phổ HSQC của TV2 Hình 3.19. Phổ HMBC Hình 3.20. Phổ COSY Hình 3.21. Phổ của TV2 của TV2 ROESYcủa TV2
15 3.1.4. Xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được từ loài T. chantrieri 3.1.4.1. Hợp chất TC1: Chantriolide D (mới) Hình 3.22. Cấu trúc hóa học của hợp chất TC1 và taccalonolide M (13) Hợp chất TC1 thu được dưới dạng chất bột vô định hình màu trắng. Dựa trên phân tích phổ khối lượng phân giải cao HR-ESI-MS của TC1, công thức phân tử của TC1 được xác định là C35H50O15 với sự xuất hiện pic giả phân tử tại m/z 711,3237 [M+H]+ (tính toán lý thuyết cho công thức [C35H51O15]+, 711,3222) và m/z 733,3055 [M+Na]+ (tính toán lý thuyết cho công thức [C35H50O15Na]+, 733,3042). Phổ 1H-NMR của TC1 xuất hiện tín hiệu proton của bốn nhóm methyl δH 0,76 (3H, s), 1,13 (3H, s), 0,80 (3H, d, J = 6,0 Hz) và 1,17 (3H, d, J = 6,0 Hz), hai nhóm methyl acetyl tại δH 1,91 (3H, s) và 2,06 (3H, s) gợi ý TC1 có cấu trúc khung steroidal với 2 nhóm acetyl. Thêm vào đó sự xuất hiện các tín hiệu proton anome tại δH 4,20 (1H, d, J = 8,0 Hz), gợi ý sự có mặt của một đơn vị đường. Phổ 13C-NMR và DEPT xuất hiện tín hiệu của 35 carbon, bao gồm: 2 carbon ketone tại δC 206,0 và 211,7; 2 carbon acetyl carbonyl tại δC 170,2 và 170,5, 3 carbon không liên kết hydro tại δC 41,9, 42,6, và 81,0; 18 carbon methine tại δC 31,7, 37,1, 41,6, 41,8, 51,0, 51,8, 53,7, 54,3, 54,9, 70,8, 72,7, 74,3, 74,6, 77,1, 77,4, 78,2, 86,0 và 105,5; 4 carbon methylene tại δC 25,2, 29,6, 44,5, và 61,9 và 6 carbon methyl tại δC 13,3, 15,3, 15,3, 19,8, 20,2 và 21,0. Phân tích phổ 1H-, 13C-NMR và DEPT kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo [15] cho thấy hợp chất TC1 là một hợp chất steroidal glucoside. Các tương tác HMBC từ H-6 (δH 4,22) đến C-5 (δC 81,0)/C-7 (δC 206,0)/C-10 (δC 42,6); từ H-14 (δH 2,74)/H-16 (δH 1,46)/H-17 (δH 1,65) đến C-15 (δC 211,7) khẳng định vị trí hai nhóm hydroxy tại C-5 và C-6, hai nhóm ketone tại C-7 và
16 C-15. Tín hiệu 13C-NMR chuyển dịch về phía trường mạnh tại C-2 (δC 51,0), C-3 (δC 54,9) và tương tác HMBC từ H-4 (δH 2,37) đến C-2 (δC 50,1)/C-3 (δC 54,9) gợi ý sự có mặt của vòng epoxy tại C-2/C-3. Vị trí của hai nhóm acetoxy tại C-1 và C-12 được khẳng định bởi tương tác HMBC từ H-1 (δH 4,67) và H- 12 (δH 4,93) lần lượt tới nhóm acetyl carbonyl (δC 170,2 và 170,5). Tương tác HMBC từ H-19 (δH 1,13) đến C-1(δC 72,7)/C-5 (δC 81,0)/C-9 (δC 37,1)/C-10 (δC 42,6); từ H-18 (δH 0,76) đến C-12 (δC 74,3), C-13 (δC 41,9), C-14 (δC 54,3), C-17 (δC 51,8); từ H-21 (δH 0,80) đến C-17 (δC 51,8), C-20 (δC 31,7), C-22 (δC 44,5); từ H-25 (δH 1,17) đến C-16 (δC 53,7), C-23 (δC 86,0), C-24 (δC 41,8) cho thấy vị trí của 4 nhóm methyl lần lượt tại C-10, C-13, C-20 và C-24. Thủy phân TC1 trong môi trường acid thu được đường D-glucose (xác định theo phương pháp thủy phân đường và phân tích GC) nên phân tử đường trong hợp chất TC1 là D-glucose. Vị trí của phân tử đường tại C-23 được xác định dựa trên tương tác HMBC từ glc H-1′ (δH 4,20) đến C-23 (δC 86,0). Cấu hình của các nhóm chức tại C-1, C-2, C-6, C-12 được xác định là α dựa vào sự tương đồng về số liệu phổ 13C-NMR từ C-1 đến C-19 của TC1 với hợp chất taccalonolide M [15]. Ngoài ra, cấu hình của các nhóm chức này được chứng minh dựa trên các tương tác ROE của phổ ROESY. Cụ thể, tương tác ROE giữa H-18 (δH 0,76) và H-12 (δH 4,93)/H-8 (δH 2,59); H-19 (δH 1,13) và H-1 (δH 4,67)/H-2 (δH 3,57)/H-6 (δH 4,22)/H-8 (δH 2,59). Cũng từ tương tác ROE giữa H-23 (δH 3,10) và H-16 (δH 1,46)/H-25 (δH 1,17) đã gợi ý cấu hình của oxy tại C-23 là α. Từ những phân tích trên, cấu trúc của TC1 đã được xác định. Đây là một hợp chất mới và được đặt tên là chantriolide D. Hình 3.23. Các tương tác HMBC chính của hợp chất TC1 Bảng 3.3. Số liệu phổ NMR của hợp chất TC1 và hợp chất tham khảo
17 C C # C a,b DEPT Ha,c (mult., J, Hz) Aglycone 1 73,0 72,7 CH 4,67 (d, 5,0) 2 49,1 51,0 CH 3,57 (t, 5,0) 3 55,3 54,9 CH 3,51 (m) 4 29,7 29,6 CH2 2,37 (d, 16,0)/2,07* 5 81,3 81,0 C - 6 78,4 78,2 CH 4,22* 7 205,8 206,0 C - 8 42,0 41,6 CH 2,59 (dd, 11,5, 12,0) 9 37,5 37,1 CH 2,21 (dd, 4,0, 12,0) 10 42,2 42,6 C - 11 25,7 25,2 CH2 1,41 (dd, 4,0, 15,0)/1,79 (br d, 15,0) 12 73,9 74,3 CH 4,93 (br s) 13 42,1 41,9 C - 14 55,4 54,3 CH 2,74 (d, 11,5) 15 210,8 211,7 C - 16 53,2 53,7 CH 1,46 (dd, 11,5, 11,5) 17 51,4 51,8 CH 1,65 (dd, 11,5, 11,5) 18 13,4 13,3 CH3 0,76 (s) 19 15,5 15,3 CH3 1,13 (s) 20 31,0 31,7 CH 1,52 (m) 21 19,4 19,8 CH3 0,80 (d, 6,0) 22 43,8 44,5 CH2 1,13*/2,13 (m) 23 86,4 86,0 CH 3,10* 24 42,0 41,8 CH 1,63 (m) 25 15,3 CH3 1,17 (d, 6,0) 1-OAc 170,3 170,2 - 20,7 20,2 CH3 1,91 (s) 12-OAc 170,6 170,5 - 21,0 21,0 CH3 2,06 (s) 23-OGlc 1′ 105,5 CH 4,20 (d, 8,0) 2′ 74,6 CH 2,98 (t, 8,0) 3′ 77,4 CH 3,17* 4′ 70,8 CH 3,10* 5′ 77,1 CH 3,10* 6′ 61,9 CH2 3,47 (dd, 4,0, 11,5)/3,66 (br d, 11,5) a Đo trong CD3OD, b125MHz, c 500MHz, # C của taccalonolide M [15], * tín hiệu chập 1.1.1.1. Hợp chất TC2: Chantriolide E (mới) Hợp chất TC2 có công thức phân tử là C36H51O15Cl dựa vào phổ HR-ESI- MS xuất hiện pic ion tại m/z 781,2854 [M+Na]+ (tính toán lý thuyết cho công thức [C36H51O15ClNa]+, 781,2809). Phổ 1H-NMR của TC2 xuất hiện tín hiệu proton của bốn nhóm methyl trong đó có ba nhóm methyl bậc 3 tại δH 0,94 (3H, s), 1,09 (3H, s) và 2,14 (3H, s), một nhóm methyl bậc 2 tại δH 1,01 (3H, d, J = 7,0 Hz); một nhóm methyl acetyl δH 2,13 (H, br s); một proton anome tại δH 4,36 (H, d, J = 8,0 Hz). Phổ 13C-NMR và DEPT của TC2 xuất hiện tín hiệu của 36
18 carbon, trong đó có 3 carbonyl tại δC 167,9, 172,3, 2 và 218,1; 5 carbon không liên kết trực tiếp với hydro tại δC 42,0, 47,9, 74,7, 123,8, và 159,6; 17 carbon methine tại δC 30,5, 35,4, 36,5, 41,3, 56,4, 57,3, 57,4, 60,4, 71,6, 74,6, 75,1×2, 76,7, 77,9, 78,0, 78,7 và 103,9; 6 carbon methylene tại δC 25,4, 33,1, 38,1, 43,8, 62,8 và 63,5; 5 carbon methyl tại δC 13,4, 14,8, 15,5, 20,7 và 21,4. Hình 3.24. Cấu trúc hóa học của TC2 và chất tham khảo plantagiolide I (46) Từ các dữ kiện phổ trên cho thấy TC2 tương tự hợp chất plantagiolide I, một hợp chất đã được phân lập từ loài Tacca plantaginea [5]. Sự khác biệt về cấu trúc của TC2 với plantagiolide I là sự mất đi của acetoxy, thay thế bởi nhóm hydroxy tại C-2. Tương tác HMBC từ H-19 (δH 0,94) đến C-1 (δC 76,7)/C-5 (δC 74,7)/C-9 (δC 30,5)/C-10 (δC 42,0); từ H-18 (δH 1,09) đến C-12 (δC 75,1)/C-13 (δC 47,9)/C-14 (δC 41,3)/C-17 (δC 57,4); từ H-21 (δH 1,01) đến C-17 (δC 57,4)/C-20 (δC 36,5)/C-22 (δC 78,7); từ H-28 (δH 2,14) đến C-23 (δC 33,1)/C-24 (δC 159,6)/C-25 (δC 123,8) cho thấy vị trí của 4 nhóm methyl tại C- 10, C-13, C-20 và C-24. Tương tác HMBC từ proton methyl (δH 2,13), aglycone H-12 (δH 5,18) đến nhóm acetoxy carbonyl (δC 172,3) khẳng định vị trí của nhóm acetoxy này tại C-12. Tín hiệu 13C-NMR của C-6, C-7 chuyển dịch về phía trường mạnh [C-6 (δC 57,3), C-7 (δC 56,4)] và tương tác HMBC từ H-6 (δH 2,99) đến C-5 (δC 74,7), gợi ý sự có mặt của vòng epoxy tại C-6/C- 7 và nhóm OH tại C-5. Tương tác HMBC từ H-27 (δH 4,65) đến C-24 (δC 159,6)/C-25 (δC 123,8)/C-26 (δC 167,9) cho thấy vị trí của nhóm carbonyl tại C-26 và liên kết đôi tại C-24/C-25. Tương tác HMBC từ H-15 (δH 2,49)/H-17 (δH 2,72) đến C-16 (δC 218,1) gợi ý sự có mặt của nhóm oxo tại C-16. Phân tử đường được xác định là D-glucose dựa trên thủy phân TC2 trong môi trường acid và xác định bằng GC. Vị trí đường tại C-27 được xác định bởi tương tác