Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu thành phần hoá học và thăm dò hoạt tính sinh học cây Xạ đen (Celastrus hindsii benth. & hook. ) và cây Cùm rụm răng (Ehretia dentata courch)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN HOÁ HỌC XW NGUYỄN HUY CƯỜNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÂY XẠ ĐEN (CELASTRUS HINDSII BENTH. & HOOK.) VÀ CÂY CÙM RỤM RĂNG (EHRETIA DENTATA COURCH.) Chuyên ngành: Hoá hữu cơ Mã số: 62. 44. 27. 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ HOÁ HỌC HÀ NỘI 2008 Công trình được hoàn thành tại: Viện Hoá học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: 1. GS. TSKH. Trần Văn Sung 2. Trịnh Thị Thuỷ Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Quang Đạt Phản biện 2: GS.TSKH. Phạm Trương Thị Thọ Phản biện 3: PGS.TS Phạm Quốc Long Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp nhà n ước họp tại: Phòng họp –Viện Hoá học, Viện Khoa học và Công nghệ, 18-Đường Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội Vào hồi giờ ngày tháng năm 2009 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện quốc gia DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ 1. “Nitril glucoside, flavonol glucoside and polyphenolic acids from Ehretia dentata Courch” Tap chi Hoa hoc (Vietnamese Journal of Chemistry), 45 (2), 228-232, 2007. 2. “Triterpenes from Celastrus hindsii Benth”. Tap chi Hoa hoc (Vietnamese Journal of Chemistry), 45 (3), 373-376, 2007. 3. “Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất phenolic glycosit và triterpen từ cây Xạ đen (Celastrus hindsii Benth.)” Tạp chí Hoá học, 46 (2), 224-228. 4. “Isolation and chracterization of triterpens and phenolic glycoside from Celastrus hindsii Benth” International Workshop on Herbal Medicinal Plants and Traditional Herb Remedies, 20-21 September 2007, Hanoi, Vietnam, p. 85. 0 Công trình được hoàn thành tại: Viện Hoá học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: 1. GS. TSKH. Trần Văn Sung 2. TS. Trịnh Thị Thuỷ Phản biện 1: PGS. TS. Nguyễn Quang Đạt Phản biện 2: GS. TSKH. Phạm Trương Thị Thọ Phản biện 3: PGS. TS. Phạm Quốc Long Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp nhà nước h ọp tại: Phòng họp - Viện Hoá học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, 18-Đường Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Vào hồi 9 giờ ngày 24 tháng 4 năm 2009 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện quốc gia 1 A. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1. Ý NGHĨA CỦA LUẬN ÁN Cây Xạ đen theo cách gọi tên của người dân tộc Mường Hoà Bình trên thực tế gồm một số cây khác nhau như: Celastrus hindsii, Ehretia dentata, Ehretia asperula…có tác dụng chữa các bệnh liên quan đến ung bướu là thành phần chủ yếu trong các bài thuốc gia truyền gồm trên 30 vị khác nhau. Việc sử dụng các bài thuốc cổ truyền này trong nhiều năm trước đây đã cho kết quả tươ ng đối khả quan. Tuy nhiên cho đến nay mới chỉ có một số ít công bố [3,4,6,8] về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của các cây này ở Việt Nam. Do đó, mục tiêu được đặt ra của luận án là: Nghiên cứu thành phần hoá học và thăm dò hoạt tính sinh học của cây Xạ đen (Celastrus hindsii) và cây Cùm rụm răng (Ehretia dentata) của Việt Nam. 2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN + Phân lập và xác định cấu trúc hoá học của các chất có trong cây Xạ đen (Celastrus hindsii) và cây Cùm rụm răng (Ehretia dentata) của Việt Nam, đồng thời tiến hành một số chuyển hoá hoá học để làm sáng tỏ cấu trúc của một số chất chính. + Thăm dò hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định và hoạt tính gây độc tế bào của các chất được phân lập được từ hai cây trên. 3. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 3.1. Kết quả nghiên cứu cho thấy có sự khác nhau rất rõ về thành ph ần hoá học giữa cây Celastrus hindsii và cây Ehretia dentata. 3.2. Từ lá và cành cây Xạ đen (Celastrus hindsii) thu hái tại Quảng Bình đã phân lập và xác định cấu trúc của 11 chất có khung cacbon khác nhau: • Bốn chất có khung friedelan là: 3 α -friedelanol (86), 3- friedelanon (87), D:A-friedo-oleanon-3,21-dion (88), canophyllol (89). • Năm chất có khung lupan là: lup-20(29)-en-3 β -ol (90), lup-12- en-3 β -ol (91), lup-20(29)-en-3-on (lupenon, 92), lup-12-en-3- on (93) và lup-20(29)-en-3 β ,11 β -diol (94). 2 • Hai hợp chất khác là: clionasterol (95) và axit glucosyringic (96). 3.3. Từ lá cây Cùm rụm răng (Ehretia dentata) đã phân lập và xác định cấu trúc của 6 chất thuộc ba khung cacbon khác nhau: • Nitril glycosid: (-)-ehretiosid A1 (97) [là một đồng phân quang học của: (+)-ehretiosid A1] và lần đầu tiên được tìm thấy trong thiên nhiên. • Flavonoid glucosid: astragalin (98). • Hai hợp chất phenolic khác: axit rosmarinic (99) và metyl rosmarinat (100). • Đã xác định được thành phần chính của sản phẩm CH-1 từ lá cây Cùm rụm ră ng (Ehretia dentata) (chiếm 0,566 % so với mẫu khô) là: bauerenol (101) và α -amyrin (102). Qua phản ứng oxy hoá CH-1 với CrO 3 trong axit acetic băng bauerenol được chuyển hoá thành α -amyrin và thu được dẫn xuất 104, 105. Qua đó đã khẳng định được cấu trúc của hai triterpen gồm: bauerenol (101) và α -amyrin (102) là thành phần hoá học chính của lá cây Cùm rụm răng. 3.4. Đã bước đầu thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định và hoạt tính gây độc tế bào của các chất phân lập được. Kết quả cho thấy chất: lup-20(29)-en-3 β ,11 β -diol (94) có hoạt tính tốt đối với chủng Staphylococcus aureus 4. BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN Luận án gồm 117 trang với 3 chương, 12 bảng, 34 hình, 110 tài liệu tham khảo (tiếng Việt: 10, tiếng Anh: 100) và phụ lục gồm 43 hình phổ. Luận án được bố cục như sau: mở đầu: 3 trang, tổng quan: 35 trang, thực nghiệm: 17 trang, kết quả và thảo luận: 46 trang, kết luận: 2 trang, danh mục công trình liên quan đến luận án: 2 trang. B. NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN Chương 1 : TỔNG QUAN Trong phần tổng quan, lu ận án đã tổng kết các công trình nghiên cứu ở trong nước cũng như trên thế giới về đặc điểm thực vật, ứng dụng trong y học cổ truyền, thành phần hoá học và hoạt tính sinh học về hai chi Celastrus và Ehretia. Tóm tắt đặc trưng về cấu trúc hoá học 3 và hoạt tính nổi bật của các chất từ hai chi nghiên cứu. Luận án đã tổng kết một số công trình nghiên cứu về hoạt tính sinh học của triterpen, là thành phần hoá học chủ yếu của hai cây nghiên cứu. 1.1. CHI CELASTRUS, HỌ CHÂN DANH (CELASTRACEAE) Các công trình công bố cho thấy thành phần hoá học chủ yếu của chi Celastrus là các hợp chất friedelan triterpen và các sesquiterpen dihydro β -agarofuran. Hầu hết chúng đều là chất mới có cấu trúc rất đa dạng và hoạt tính sinh học cao. Tổng kết kết qủa nghiên cứu về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của các cây thuộc chi Celastrus: C. angulatus, C. paniculatus, C. stephanotifolius và đi sâu hơn về thành phần hoá học cây Xạ đen (Celastrus hindsii) 1.2. CHI EHRETIA, HỌ VÒI VOI (BORAGIACEAE) Khái quát chung về chi Ehretia Kết quả nghiên cứu về thành phần hoá học cho thấy các hợp chấ t cyanonitril là thành phần hoá học đặc trưng của chi Ehretia. Đây là các chất rất hiếm trong thiên nhiên và có nhiều hoạt tính sinh học thú vị. Tổng kết kết qủa nghiên cứu về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của 4 cây thuộc chi Ehretia: E. buxifolia, E. microphyyla, E. ovalifolia và E. philippinnnensis. 1.3. HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT TRITERPEN Phần này giới thiệu nguồn gốc tự nhiên, phân loại, các dạng cấu trúc của các hợ p chất triterpen. Tổng quan những kết quả nghiên cứu gần đây về hoạt tính sinh học của các hợp chất triterpen như: hoạt tính kìm hãm sự phát triển khối u, chống ung thư, kháng virus HIV-AIDS, kháng viêm và một số hoạt tính khác như hoạt tính kháng một số sinh vật và ký sinh trùng. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1. Mô tả chi tiết nguyên liệu dùng cho nghiên cứu: Mẫu thực vật, hoá chất dùng cho nghiên cứu. 2.2. Phương pháp nghiên cứu: Mô tả chi tiết quá trình chiết, tách, phân lập các chất từ hai cây nghiên cứu. 2.3. Chiết, tách và số liệu phổ các hợp chất từ cây Xạ đen (Celastrus hindsii: Mô tả chi tiết quá trình phân lập và liệt kê hằng số vật lý, số 4 liệu phổ hồng ngoại (FT-IR), phổ khối (EI-, ESI-MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( 1 H-, 13 C-NMR) của các hợp chất phân lập được từ lá và cành cây Xạ đen. Hình 2.1. Sơ đồ phân lập các chất từ lá cây Xạ đen (Celastrus hindsii) Pha nước còn lại -Chiết EtOH-H 2 O (90:10) x 3 lần -Cất loại dung môi EtOH -Chiết lần lượt với: n-hexan,EtOAc,BuOH (3 lần) -Cất loại dung môi Cặn chiết n-hexan (25,5g) Cặn chiết BuOH (15g) Cặn chiết EtOAc (2,5g) 3-friedelanon (87) Lup-12-en-3- on (93) Lup- 20(29)-en-3β- on (92) Lup- 12-en-3β-ol (91) Lup- 20(29)-en -3β-ol (90) Canophyllol (89) 3 α -friedelanol (86) -SKC silicagel, n-hexan-EtOAc (90:10-10:90) 6 pđ (F1-F6) -Kết tinh lại, hoặc chạy cột lại trên SiO 2 , hoặc se p hadex LH-20 Mẫu lá xạ đen khô xay nhỏ (600g) F1 , 2 F3 F6 F-6, SKC XD-2 F-5, H-2 5 * D: A-friedo-oleanan-3,21-dion (88); **Lup-20(29)-en-3β,11β-diol (94) Hình 2.2. Sơ đồ chiết và phân lập các chất từ cành cây Xạ đen (Celastrus hindsii) Pha nước còn lại -Chiết EtOH-H 2 O (90:10) x 3 lần -Cất loại dung môi EtOH -Chiết lần lượt với: n-hexan,EtOAc,BuOH (3 lần) -Cất loại dung môi Cặn chiết n-hexan (25,5g) cặn chiết BuOH (55g) Cặn chiết EtOAc (16g) CB-1 (axit glucosyringic, 96) XD-4 (Clionasterol, 95) -SKC silicagel, n-hexan-EtOAc (90:10-10:90), - 13 pđ (F-1-F-13) -SKC lặp lại, hoặc kết tinh Mẫu cành xạ đen khô (1700g) -SKC silicagel, EtOAc: MeOH (90:10- 10:90), -Kết tinh lại trong MeOH XD-3 (88)* XD-1 (94)** F-3 , SKC , k ết tinh F-8, F-9 , SKC 6 2.4. Chiết, tách, tinh chế và số liệu phổ của các hợp chất từ cây Cùm rụm răng (Ehretia dentata) Hình 2.3. Sơ đồ chiết và phân lập các chất từ lá cây Cùm rụm răng (Ehretia dentata) CB1: Ehretioside A1 70mg (97) - SKC. silicagel, CHCl 3 :EtOAc:MeOH (80:20:10). - Kết tinh (EtOAc-MeOH) -SKC silicagel, EtOAc:MeOH:H 2 O (60:40:0-60:10:1), 10 pđ Pha nước còn lại -Chiết EtOH-H 2 O (90:10) x 3 lần -Cất loại dung môi EtOH -Chiết lần lượt với: n-hexan,EtOAc,BuOH (3 lần) -Cất loại dung môi cặn n-hexan (25,5g) cặn BuOH (18,6g) cặn EtOAc (2,5g) F-6 (150mg) F-2 (200 mg) Mẫu lá khô, xay nhỏ Ehretia dentata ( 600 g ) -SKC silicagel, n-hexan-EtOAc (90:10→80:20), 12 pđ CB3: Axit rosmarinic (30 mg) (99) CB2: Metyl rosmarinat (200 mg) (100) -SKC:silicagel, n-hexan-ete (80:20-60:40). -RP-8 axetonitril-H 2 O (70:30) -SKC:- silicagel, EtOAc:MeOH (60:10. - Sephadex LH-20 (MeOH) CH-1 (3,4 g,101+102) CH-3 (56mg, 98) F2+3 F11+12 [...]... 3) 5,68 dd (10, 2) 15 97, Py-d5 5,71 d (1 0) 3 4 5 6 7 9 10 12 13 1´ 2´ 3´ 4´ 5´ 6´ a, aa 3,15 dd (9, 3) 4,24 dd (10, 3) 5,18 dd (10, 3) 3,91 ddd (4, 4, 4) 4,91 dd (10, 2) 4,66 ddd (3, 3, 3) 2,50 dt (15, 4) 2,45 dt (15,3; 2,69 dt (15, 3) 1,70 dt (15, 4) 3, 7) 1,82 dd (15, 3) 1,94 dt (15,3; 3, 7) 4,87 t ( 4) 5,01 t ( 3) 5,52 t ( 3) 5,70 d ( 2) 5,78 d (2, 0) 6,25 d ( 2) 3,47 s (OMe) 5,56 sept (1, 3) 3,44 s (OMe)... cây Cùm cụm răng (E dentata) 3.3 Kết quả thử hoạt tính sinh học 3.3.1 Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định cho thấy chất lup-20(2 9)- en-3β,11β-diol (9 4) có hoạt tính tốt (MIC50: 3,2μg/ml) với chủng Staphylococcus aureus (Sa) Bảng 3.3.1 Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định TT 1 2 3 4 6 7 9 11 12 13 Chất thử 94 XD-2 (90+9 1) 88... %) KẾT LUẬN 1 Kết quả cho thấy có sự khác nhau rất rõ về thành phần hoá học giữa cây Celastrus hindsii và cây Ehretia dentata Hai cây này đều được đồng bào dân tộc gọi là cây Xạ đen 2 Từ lá, thân và cành cây Xạ đen (Celastrus hindsii) thu hái tại Quảng Bình đã phân lập và xác định cấu trúc của 11 chất có khung cacbon khác nhau: • Bốn chất có khung friedelan là: 3α-friedelanol (8 6), 3friedelanon (8 7), ... (8 8), canophyllol (8 9) • Năm chất có khung lupan là: lup-20(2 9)- en-3β-ol (9 0), lup-12en-3β-ol (9 1), lup-20(2 9)- en-3-on (lupenon, 9 2), lup-12-en-3on (9 3) và lup-20(2 9)- en-3β,11β-diol (9 4) • Hai hợp chất khác là: clionasterol (9 5) và axit glucosyringic (9 6) 3 Từ lá cây Cùm rụm răng (Ehretia dentata) đã phân lập và xác định cấu trúc của 6 chất thuộc bốn khung cacbon khác nhau: • Nitril glycosid ( -)- ehretiosid... (1, 2) 1,96 d (1, 1) 1,56 d (1, 3) 2,20 d (1, 1) 2,07 d (1, 3) 4,38 d (7, 8) 4,45 d (7, 8) 5,03 d (7, 8) 3,26 dd (7,8; 3,26 dd (8,0, 3,97 dd (7,8; 9, 0) 8, 9) 8, 8) 3,30 m 3,29 m 4,21 dd (8,8; 8, 3) 3,36 m 3,39b dd (8,8; 4,21 dd (8,3; 9, 3) 9, 3) b 3,21 ddd (8,3; 3,37 dd (8,8; 3,91 ddd (9,3; 9, 3) 2,4; 5, 2) 2,2; 5, 4) 3,83 d (12,0; 3,86 dd (12,0; 4,44 dd (12,0; 2, 2) 2, 4) 2, 4) 3,65 dd (12,0, 3,72 dd (12,0; 4,28 dd 5, 4). .. ( -)- ehretiosid A1 (9 7) [là một trong số các đồng phân quang học của: ( +)- ehretiosid A1] và lần đầu tiên được tìm thấy trong thiên nhiên • Flavonoid glucosid: astragalin (9 8) • Hai hợp chất phenolic khác: axit rosmarinic (9 9) và metyl rosmarinat (10 0) • Đã xác định được thành phần chính của CH-1 từ lá cây Cùm rụm răng (Ehretia dentata) (chiếm 0,566 % so với mẫu kh ) là: bauerenol (10 1) và α-amyrin (10 2) Qua phản... (10 1) và α-amyrin (10 2) Qua phản ứng oxy hoá CH-1 với CrO3 trong axit acetic băng bauerenol được chuyển hoá thành α-amyrin và thu được dẫn xuất 104, 105, 106 Qua đó đã xác định được cấu trúc của hai triterpen gồm: bauerenol (10 1) và α-amyrin (10 2) là thành phần hoá học chính của lá cây Cùm rụm răng 4 Đã bước đầu thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định và hoạt tính gây độc tế bào của các chất phân lập... 87, 88 và 9 4) đều không thể hiện hoạt tính đối với cả hai dòng tế bào ung thư gan (Hep-G 2) và ung thư phổi (Lu) được thí nghiệm Tuy nhiên, đây mới chỉ là kết quả sơ bộ và mới chỉ thử trên số dòng tế bào ung thư hạn chế (2 dòng) Trong công trình nghiên cứu trước đây [3] các tác giả đã tìm thấy hoạt tính ức chế ung thư của chế phẩm K10 chiết từ cây Celastrus hindsii Theo chúng tôi, dòng tế bào và phương... Celastrus hindsii Benth Tạp chí Hoá học (Vietnamese Journal of Chemistry), 45 ( 3), 373-376, 2007 3 Trinh Thi Thuy, Nguyen Huy Cuong, Pham Thi Ninh, Le Thi Hong Nhung, Tran Van Sung, “Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất phenolic glycosit và triterpen từ cây Xạ đen (Celastrus hindsii Benth. ) Tạp chí Hoá học, 46 ( 2), 224-228, 2008 4 Trinh Thi Thuy, Pham Thi Ninh, Nguyen Huy Cuong, Tran Van Sung, ( +)- Catechin... hoá thành α-amyrin (10 2) Sau đó 102 bị oxy hoá tiếp tục tạo 20 ra 104 và 105 Vì vậy chúng tôi chỉ thu được các dẫn xuất oxy hoá của α-amyrin (104 và 10 5) mà không thu được các dẫn xuất oxy hoá của bauerenol Như vậy, kết hợp phương pháp chuyển hoá hóa học và phương pháp phổ, chúng tôi đã xác định được cấu trúc của 101 là bauerenol và 102 là urs-12-en-3β-ol (α-amyrin), là hai thành phần chính trong cây . về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của các cây này ở Việt Nam. Do đó, mục tiêu được đặt ra của luận án là: Nghiên cứu thành phần hoá học và thăm dò hoạt tính sinh học của cây Xạ đen. DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN HOÁ HỌC XW NGUYỄN HUY CƯỜNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ THĂM DÒ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÂY XẠ ĐEN (CELASTRUS HINDSII. đen (Celastrus hindsii) và cây Cùm rụm răng (Ehretia dentata) của Việt Nam. 2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN + Phân lập và xác định cấu trúc hoá học của các chất có trong cây Xạ đen (Celastrus hindsii)