Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của ba loài thuộc chi Bách Bộ (Stemona) mọc ở Lào
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI oOo VONGANATHA KHAMKO NGHIÊN CƢ ́ U THA ̀ NH PHÂ ̀ N HO ́ A HO ̣ C VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA BA LOÀI THUỘC CHI BÁCH BỘ (STEMONA) MỌC Ở LÀO Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ Mã số: 62.44.01.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Cán bộ hướng dẫn: 1. PGS.TS. Phạm Hữu Điển 2. PGS.TS. Đặng Ngọc Quang HÀ NỘI - 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Người cam đoan Vonganatha Khamko LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến hai người thầy PGS.TS. Phạm Hữu Điển và PGS.TS. Đặng Ngọc Quang đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi có thể hoàn thành luận án này. Tôi xin cảm ơn các em Nguyễn Thị Thu Hà, Nguyễn Thị Nhàn – học viên cao học K20- cùng em Nguyễn Thị Thu Trang, sinh viên K59 đã giúp đỡ tôi rất nhiệt tình trong quá trình làm luận án. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô trong tổ Bộ môn Hóa Hữu cơ, các thầy cô trong khoa Hóa học, Ban giám hiệu cùng các Phòng, Ban của Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã đóng góp ý kiến đóng góp quý báu và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Lãnh đạo các cấp của hai Chính phủ: nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam và nước CHDCND Lào, đã cho tôi học bổng và kinh phí trong quá trình nghiên cứu. Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình và bè bạn đã động viên, tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể yên tâm hoàn thành luận án tiến sĩ này. Hà Nội, ngày 12 tháng 12 năm 2013 Vong Antha Khamko MỤC LỤC Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt Danh mục hình và sơ đồ Danh mục bảng MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 2 1.1. Giới thiệu chung về họ Bách Bộ Stemonaceae 2 1.1.1. Phân loại Bách Bộ 2 1.1.2. Giới thiệu chi Stemona 3 1.1.3. Công dụng 11 1.2. Thành phần hóa học của cây Bách Bộ 13 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở Lào 13 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 13 1.2.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 14 1.2.3.1. Ancaloit 14 1.2.3.2. Stilbenoit 21 1.2.3.3. Stemanthren 23 1.2.3.4. Stemofuran 24 1.3. Nghiên cứu hoạt tính sinh học của cây Bách bộ 25 Kết luận chƣơng 1: 26 CHƢƠNG 2. NGUYÊN LIỆU VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 2.1. Đối tƣợng và các phƣơng pháp nghiên cứu 27 2.1.1. Mẫu thực vật 27 2.1.2. Phương pháp xử lý và chiết mẫu 28 2.1.3. Phương pháp phân tích, chiết tách, phân lập các chất 29 2.1.4. Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất 30 2.1.5. Phương pháp thử nghiệm hoạt tính sinh học 30 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM 33 3.1. Củ Bách Bộ thân đứng (S. cochinchinensis) 33 3.1.1. Chiết mẫu thực vật 33 3.1.2. Phân lập các hợp chất từ cặn n-hexan 34 3.1.3. Phân lập các hợp chất từ cặn EtOAc 35 3.1.4. Các đặc trưng vật lý và phổ của các chất phân lập 37 3.2. Củ Bách Bộ lá nhỏ (Stemona pierrei) 43 3.2.1. Chiết mẫu thực vật 43 3.2.2. Phân lập các chất từ cặn n-hexan 43 3.2.3. Phân lập các chất từ cặn EtOAc 44 3.2.4. Các đặc trưng vật lý và phổ của các chất phân lập 46 3.3. Củ Bách Bộ thân leo S. tuberosa 48 3.3.1. Chiết mẫu thực vật 48 3.3.2. Phân lập các chất từ cặn n-hexan 48 3.3.3. Các đặc trưng vật lý và phổ của các chất phân lập 49 3.4. Thử hoạt tính sinh học 52 CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53 4.1. Đối tƣợng nghiên cứu 53 4.2. Các hợp chất phân lập từ cây Bách Bộ S.cochinchinensis 53 4.2.1. Chiết tách mẫu thực vật 53 4.2.2. Cấu trúc các hợp chất 53 4.3. Các hợp chất từ cây Bách Bộ lá nhỏ S.pierrei 87 4.3.1. Chiết tách mẫu thực vật 87 4.3.2. Các hợp chất phân lập từ cặn n-hexan 87 4.3.3. Các hợp chất phân lập từ cặn etyl axetat 91 4.4. Các hợp chất phân lập từ cây Bách Bộ thân leo (S. tuberosa) 103 4.4.1. Các hợp chất trong cặn n-hexan 103 4.5. Hoạt tính sinh học của hợp chất tinh sạch 122 KẾT LUẬN 129 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO … 132 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TLC : (Thin Layer Chromatography): Sắc kí lớp mỏng CC : (Column Chromatography): Sắc kí cột OD : (Optical Density): Mật độ quang IC 50 : (Inhibitory Concentration 50%) Nồng độ ức chế 50% số vi khuẩn và nấm prep. HPLC : (Preparative High Performance Liquid Chromatography) Sắc kí lỏng điều chế IR : (Infrared Spectroscopy): Phổ hồng ngoại UV-Vis : (Utraviolet-Visible Spectroscopy): Phổ tử ngoại khả kiến MS : (Mass Spectroscopy): Phổ khối lượng FT-ICR-MS : (Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry) Phổ khối lượng phân giải cao NMR : (Nuclear Magnetic Resonance Spectrometry) Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 H NMR : Phổ cộng hưởng từ proton 13 C NMR: : Phổ cộng hưởng từ cacbon -13 HSQC : Phổ hai chiều, tương tác trực tiếp C – H HMBC : Phổ hai chiều, tương tác xa C – H n:E : n-hexan: etyl axetat C:M : clorofom: metanol CKS : Chất kháng sinh VSV : Vi sinh vật DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ 1. HÌNH Trang Hình 2.1: Bách Bộ thân đứng Stemona cochinchinensis 27 Hình 2.2: Bách Bộ lá nhỏ Stemona pierrei 28 Hình 2.3: Bách Bộ thân leo Stemona tuberosa 28 Hình 4.1: Phổ 1 H NMR của chất K1 trong CDCl 3 54 Hình 4.2: Phổ IR của chất K2 trong KBr 55 Hình 4.3: Phổ 1 H NMR của chất K2 trong CDCl 3 55 Hình 4. 4: Phổ 13 C NMR của chất K2 trong CDCl 3 56 Hình 4.5: Phổ IR của chất K3 trong KBr 57 Hình 4.6: Phổ 1 H NMR của chất K3 trong CDCl 3 và DMSO 58 Hình 4.7: Phổ 13 C NMR của chất K3 trong CDCl 3 và DMSO 59 Hình 4.8: Phổ IR của chất K4 trong KBr 60 Hình 4.9: Phổ 1 H NMR của chất K4 trong CDCl 3 61 Hình 4.10: Phổ 13 C NMR của chất K4 trong CDCl 3 62 Hình 4.11: Phổ 1 H NMR của chất K5 trong KBr 62 Hình 4.12: Phổ 1 H NMR của chất K5 trong CDCl 3 63 Hình 4.13: Phổ 13 C NMR của chất K5 trong CDCl 3 64 Hình 4.14: Phổ IR của chất K6 trong KBr 65 Hình 4.15: Phổ 1 H NMR của chất K6 trong CDCl 3 66 Hình 4.16: Phổ 13 C NMR của chất K6 trong CDCl 3 67 Hình 4.17: Phổ IR của chất K7 trong KBr 68 Hình 4.18: Phổ 1 H NMR của chất K7 trong CDCl 3 68 Hình 4.19: Phổ 13 C NMR của chất K7 trong CDCl 3 69 Hình 4.20: Phổ IR của chất K8 trong KBr 71 Hình 4.21: Phổ 1 H NMR của chất K8 trong CDCl 3 72 Hình 4.22: Phổ 13 C NMR của chất K8 trong CDCl 3 72 Hình 4.23: Phổ IR của chất K9 trong KBr 74 Hình 4.24: Phổ 1 H NMR của chất K9 trong CDCl 3 75 Hình 4.25: Phổ 13 C NMR của chất K9 trong CDCl 3 75 Hình 4.26: Phổ IR của chất K10 trong KBr 77 Hình 4.27: Phổ 1 H NMR của chất K10 trong CDCl 3 78 Hình 4.28: Phổ 13 C NMR của chất K10 trong CDCl 3 79 Hình 4.29: Phổ IR của chất K11 trong KBr 80 Hình 4.30: Phổ 1 H NMR của chất K11 trong CDCl 3 81 Hình 4.31: Phổ 13 C NMR của chất K11 trong CDCl 3 82 Hình 4.32: Phổ IR của chất K12 trong KBr 84 Hình 4.33: Phổ 1 H NMR của chất K12 CDCl 3 85 Hình 4.34: Phổ 13 C NMR của chất K12 trong CDCl 3 86 Hình 4.35: Phổ IR của chất K13 trong KBr 88 Hình 4.36: Phổ 1 H NMR của chất K13 trong CDCl 3 89 Hình 4.37: Phổ 13 C NMR của chất K13 trong CDCl 3 89 Hình 4.38: Phổ IR của chất K14 trong KBr 92 Hình 4.39: Phổ 1 H NMR của chất K14 trong CDCl 3 92 Hình 4.40: Phổ 13 C NMR của chất K14 trong CDCl 3 93 Hình 4.41: Phổ IR của chất K15 trong KBr 95 Hình 4.42: Phổ 1 H NMR của chất K15 trong CDCl 3 95 Hình 4.43: Phổ IR của chất K15 trong CDCl 3 96 Hình 4.44: Phổ 1 H NMR của chất K16 trong CDCl 3 98 Hình 4.45: Phổ 13 C NMR của chất K16 trong CDCl 3 98 Hình 4.46: Phổ 1 H NMR của hợp chất K17 trong CDCl 3 99 Hình 4.47: Phổ 13 C NMR của hợp chất K17 trong CDCl 3 100 Hình 4.48: Phổ IR của chất K18 trong KBr 101 Hình 4.49: Phổ 1 H NMR của chất K18 trong CDCl 3 102 Hình 4.50: Phổ 13 C NMR của chất K18 trong CDCl 3 102 Hình 4.51: Phổ IR của hợp chất K19 trong KBr 104 Hình 4.52: Phổ 1 H NMR của hợp chất K19 trong CDCl 3 105 Hình 4.53: Phổ 13 C NMR của hợp chất K19 trong CDCl 3 106 Hình 4.54: Phổ IR của hợp chất K20 trong KBr 107 Hình 4.55: Phổ 1 H NMR của hợp chất K20 trong CDCl 3 108 Hình 4.56: Phổ 13 C NMR của hợp chất K20 trong CDCl 3 109 Hình 4.57: Phổ IR của hợp chất K21 trong KBr 110 Hình 4.58: Phổ 1 H NMR của hợp chất K21 trong CDCl 3 111 Hình 4.59: Phổ 13 C NMR của hợp chất K21 trong CDCl 3 112 Hình 4.60: Phổ IR của hợp chất K22 trong KBr 114 Hình 4.61: Phổ 1 H NMR của hợp chất K22 trong CDCl 3 114 Hình 4.62: Phổ 13 C NMR của hợp chất K22 trong CDCl 3 115 Hình 4.63: Phổ IR của hợp chất K23 trong KBr 116 Hình 4.64: Phổ 1 H NMR của hợp chất K23 trong CDCl 3 117 Hình 4.65: Phổ 13 C NMR của hợp chất K23 trong CDCl 3 118 Hình 4.66: Phổ IR của hợp chất K24 trong KBr 120 Hình 4.67: Phổ 1 H NMR của hợp chất K24 trong CDCl 3 121 Hình 4.68: Phổ 13 C NMR của hợp chất K24 trong CDCl 3 121 2. SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 3.1. Qui trình chiết tách cao tổng từ cây Bách Bộ thân đứng 33 Sơ đồ 3.2. Sơ đồ phân lập các chất từ cặn n-hexan của S. cochinchinensis 35 Sơ đồ 3.3. Sơ đồ phân lập các chất từ cặn EtOAc của S. cochinchinensis 36 Sơ đồ 3.4. Sơ đồ phân lập chất từ cặn n-hexan của S.pierrei 44 Sơ đồ 3.5. Sơ đồ phân lập các chất trong cặn EtOAc cây Bách Bộ S. pierrei 45 Sơ đồ 3.6. Sơ đồ phân lập các chất từ củ Bách Bộ S. tuberosa. 49 [...]... trình nghiên cứu nào về thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của cây Bách bộ Lào Vì những lý do trên đây, trong khuôn khổ Luận án tiến sĩ hóa học này, chúng tôi chọn đề tài: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của ba loài thuộc chi Bách Bộ (Stemona) mọc ở Lào 2 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về họ Bách Bộ Stemonaceae 1.1.1 Phân loại Bách Bộ Họ Bách Bộ (Stemonaceae) thuộc bộ. .. tế, sự đầu tư vào nghiên cứu khoa học và công nghệ còn hạn chế, nên kết quả nghiên cứu các cây thuốc nói chung, cây Bách Bộ nói riêng còn rất khiêm tốn Với cây Bách bộ, hầu hết các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở mức đánh giá hoạt tính sinh học của các cặn chi t, chưa có tài liệu khoa học nào công bố về thành phần hóa học của cây Bách Bộ mọc ở Lào 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Ở Việt Nam năm... bệnh vàng da, mề đay Cây Bách Bộ còn được sử dụng trong thú y dùng để chữa ghẻ lở cho trâu, bò, lợn chó bằng cách giã củ Bách Bộ tươi lấy nước tắm [12,13,15] 1.2 Thành phần hóa học của cây Bách Bộ Phần lớn các nghiên cứu về thành phần hóa học của cây Bách Bộ đều tập trung ở phần củ Bách Bộ do phần này chi m tỷ trọng lớn nhất so với toàn bộ cây và các hoạt chất chính đều tập trung tại đây Các nghiên cứu. .. tiên nghiên cứu thành phần hóa học của 3 loài S tuberosa, S saxorum, S peirrei và đã chi t 14 tách, xác định cấu trúc của một alcaloit có công thức cấu phân tử là C22H33NO4 và đặt tên chất này là Tuberostemonine L-G [3] Trong những năm 2000, PGS.TS Phạm Hữu Điển và các cộng sự đã tập trung nghiên cứu thành phần hóa học của 4 loài Bách Bộ của Việt Nam: S.tuberosa, S.collinsae, S.saxorum và S.cochinchinensis... Giới thiệu chi Stemona Như đã giới thiệu, chi Stemona là chi lớn nhất trong họ Bách Bộ với khoảng trên 30 loài Ở Việt Nam, theo tài liệu [1,6] số lượng loài Bách Bộ trong chi Stemona được tìm thấy là 6 loài Đó là các loài Stemona cochinchinensis Gagnep (Bách Bộ Nam Bộ) , Stemona collinsiae Craib 4 (Bách Bộ hoa tím), Stemona pierrei Gagnep (Bách Bộ lá nhỏ), Stemona phyllantha Gagnep (Bách Bộ hoa trên... Bộ Việt Nam, Lào, Đông Bắc Thái Lan, là một loài cây thuốc quí Theo kinh nghiệm dân gian ở Nam bộ Lào, người ta đã sử dụng phần củ của cây Bách Bộ để làm thuốc chữa nhiều loại bệnh có hiệu quả như: các bệnh về da, ung thư gan… ngoài ra củ Bách Bộ còn có khả năng làm thuốc diệt sâu bọ, mối mọt… Việc nghiên cứu về cây Bách Bộ ở Lào còn rất hạn chế: phần lớn chỉ dùng ở mức nghiên cứu phân loài thực vật... cứu trong nước và quốc tế đều chỉ ra rằng, hoạt chất chính trong củ Bách Bộ là các stilbenoit, stemanthren, stemofuran và các ancaloit [32,58,59,67] Do vậy, nghiên cứu về thành phần hóa học của cây Bách Bộ không thể tách khỏi việc nghiên cứu đến các hợp chất này 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ở Lào Lào là một trong số những quốc gia có thảm thực vật tự nhiên đa dạng phong phú, có nhiều loài cây thuốc quí... S.cochinchinensis và đã phân lập được trên 30 ancaloit, [47,49,51,60,62,79] Trong đó, từ loài S.cochinchinensis, các tác giả đã phân lập được một ancaloit có cấu trúc khung mới, đặt tên là cochinchistemonine [79] Cochinchistemonine (1) 1.2.3 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1.2.3.1 Ancaloit Nói đến Bách Bộ người ta thường nói đến ancaloit - đó là thành phần hóa học chính của củ Bách Bộ, thường chứa 22 cacbon và. .. ngành hạt kín (Angiosperms) [1,3,4, 51] Bách Bộ được chia thành bốn chi là Croomia Torr., Stemona Lour., Stichoneuron Hook F và Pentastemona Steenis Trong đó, chi Stemona là lớn nhất với trên 30 loài, chi Pentastemona có thể là một chi thuộc họ Bách Bộ hoặc có thể xếp thành một họ riêng [7,9] Các loài Bách Bộ phân bố rải rác khắp các châu lục, nhưng chủ yếu là ở các vùng trung du, miền núi các vùng... 21 Cũng trong năm 2007, các nhà khoa học Trung Quốc đã nghiên cứu thành phần của các loài Bách Bộ từ các vùng miền khác nhau để cố gắng đưa ra sự phân loại Bách Bộ dựa theo thành phần hóa học của chúng [65,93] Mới nhất là đầu năm 2013, Dong Hai Lai đã phân lập được 3 ancaloit mới stenine A-B, parvistemololin từ cây Stemona sessifolia và Stemona parviflola, thu hái ở đảo Hainan (Trung Quốc) [26] 1.2.3.2 . phần hóa học và hoạt tính sinh học của ba loài thuộc chi Bách Bộ (Stemona) mọc ở Lào . 2 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về họ Bách Bộ Stemonaceae 1.1.1. Phân loại Bách Bộ. trình nghiên cứu nào về thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của cây Bách bộ Lào. Vì những lý do trên đây, trong khuôn khổ Luận án tiến sĩ hóa học này, chúng tôi chọn đề tài: Nghiên cứu thành. 1.1.3. Công dụng 11 1.2. Thành phần hóa học của cây Bách Bộ 13 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở Lào 13 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 13 1.2.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 14 1.2.3.1.