NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT, TỔNG HỢP DẪN XUẤT VÀ XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT, HOẠT TÍNH CỦA TINH DẦU VÀ CURCUMIN TỪ CÂY NGHỆ VÀNG (CURCUMA LONG L.) BÌNH DƯƠNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHAN THỊ HỒNG ANH NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT, TỔNG HỢP DẪN XUẤT VÀ XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT, HOẠT TÍNH CỦA TINH DẦU VÀ CURCUMIN TỪ CÂY NGHỆ VÀNG (CURCUMA LONG L.) BÌNH DƯƠNG Chun ngành: CƠNG NGHỆ HÓA HỌC CÁC CHẤT HỮU CƠ Mã số chuyên ngành: 62.52.75.05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH NĂM 2013 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM Người hướng dẫn khoa học PGS TS Trần Thị Việt Hoa Người hướng dẫn khoa học GS.TSKH Trần Văn Sung Phản biện độc lập 1: PGS TS Trần Lê Quan Phản biện độc lập 1: TS Trần Thị Minh Phản biện 1: PGS TS Trần Thu Hương Phản biện 2: GS TS Nguyễn Minh Đức Phản biện 3: PGS TS Nguyễn Ngọc Hạnh Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại: ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Họp tại: Trường Đại học Bách Khoa Vào lúc: ……….giờ……… ngày…………tháng……… năm……… Có thể tim hiểu luận án thư viện: - Thư viện Khoa học tổng hợp TP.HCM - Thư viện Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM A GIỚI THIỆU LUẬN ÁN Đặt vấn đề Cây Nghệ vàng Curcuma longa L thuộc họ gừng (Zingiberaceae), trồng nhiều vùng khí hậu nóng ẩm Trung Quốc, Ấn Độ, Indonesia, Jamaica, Peru… Việt Nam Củ nghệ từ lâu sử dụng rộng rãi làm gia vị, chất bảo quản chất tạo màu thực phẩm Ngoài ra, củ nghệ phương thuốc dân gian hiệu chữa trị nhiều loại bệnh vàng da, bệnh gan, mật, u nhọt, viêm khớp, cảm cúm…Trong thập kỷ gần đây, nhiều nghiên cứu cơng bố hoạt tính sinh học dược học củ Nghệ vàng thành phần chiết xuất từ củ nghệ, curcuminoid tinh dầu nghệ chứng minh thành phần tạo nên dược tính cao củ Nghệ vàng Việt Nam có nguồn Nghệ vàng phong phú, phân bố nhiều tỉnh thành Vĩnh Phúc, Hải Dương, Hưng Yên, Nghệ An, Quảng Nam, Đồng Nai, Bình Dương… Thành phần, hàm lượng curcuminoid tinh dầu củ Nghệ vàng vùng khác có thay đổi lớn ảnh hưởng điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng, điều kiện trồng trọt, chăm sóc Việc nghiên cứu đặc trưng củ Nghệ vàng vùng giúp đánh giá đầy đủ giá trị sử dụng, từ có định hướng tốt cho việc phát triển nguồn Nghệ vàng nước Các nghiên cứu Nghệ vàng nước chủ yếu tập trung số vùng Nghệ vàng phía Bắc Hịa Bình, Vĩnh Phúc, Hưng n Chính vậy, để góp phần vào việc tìm hiểu thêm nguồn Nghệ vàng khác nước, đề tài này, chọn đối tượng nghiên cứu củ Nghệ vàng Bình Dương, với đề tài “Nghiên cứu quy trình tách chiết, tổng hợp dẫn xuất xác định tính chất, hoạt tính tinh dầu curcumin trích từ Nghệ vàng (Curcuma longa L.) Bình Dương” Quy trình phân lập curcumin tinh dầu từ củ nghệ Bình Dương định hướng khảo sát trích ly curcuminoid kết hợp tách tinh dầu khơng qua giai đoạn loại béo dung môi hữu So với quy trình sử dụng để tách curcuminoid từ củ nghệ, quy trình giúp tận thu nguồn tinh dầu từ củ Nghệ vàng, giảm lượng dung môi hữu sử dụng mà đảm bảo thu curcuminoid từ củ nghệ với hiệu suất độ tinh khiết cao Với mục tiêu trên, chúng tơi hy vọng góp phần tìm quy trình có tính ứng dụng cao để mở rộng quy mô sản xuất lớn Một hướng nghiên cứu thứ hai, quan trọng trọng tâm cơng trình tổng hợp dẫn xuất curcumin khảo sát hoạt tính sinh học Đây hướng nghiên cứu quan tâm Curcumin chứng minh có nhiều hoạt tính mạnh đa dạng, nhược điểm lớn curcumin tính khả dụng sinh học (bioavailability) thấp thể hấp thu kém, chuyển hóa nhanh đào thải lớn vào thể Việc tổng hợp dẫn xuất chất tương tự curcumin hướng nghiên cứu nhằm cải thiện hoạt tính sinh khả dụng curcumin Chính đề tài nghiên cứu này, dẫn xuất isoxazole pyrazole curcuminoid định hướng tổng hợp, khảo sát thêm số hoạt tính sinh học dẫn xuất so với curcumin hoạt tính kháng khuẩn, kháng oxy hóa kháng ung thư MỤC TIÊU ĐỀ TÀI - Nghiên cứu quy trình trích ly curcuminoid tinh dầu từ củ Nghệ vàng (Curcuma longa L.) Bình Dương - Tổng hợp dẫn xuất curcuminoid, - Khảo sát hoạt tính sinh học tinh dầu, curcuminoid dẫn xuất ĐĨNG GĨP CỦA LUẬN ÁN Khảo sát quy trình tách curcuminoid kết hợp tách tinh dầu từ nguyên liệu nghệ tươi nghệ khô (độ ẩm 10-12%) Ưu điểm phương pháp tận thu nguồn tinh dầu từ củ nghệ, trích ly curcuminoid mà khơng cần qua giai đoạn loại béo Curcuminoid thu có độ tinh khiết cao (> 95%) hiệu suất trích ly cao (7.8% khối lượng khơ tuyệt đối) cho thấy tính khả thi phương pháp triển khai quy mô lớn Tổng hợp 30 dẫn xuất curcuminoid, gồm 22 dẫn xuất curcumin, dẫn xuất demethoxycurcumin dẫn xuất bisdemethoxycurcumin Trong số có 10 dẫn xuất hồn tồn mới, chưa cơng bố cơng trình ngồi nước Các dẫn xuất định danh xác định cấu trúc phương pháp phân tích phổ MS, IR, NMR Dẫn xuất methyl pyrazolecurcumincarboxylate (dẫn xuất 19) thử nghiệm gây độc tế bào ung thư tuyến tiền liệt PC3 thể hoạt tính cao gấp 38 lần curcumin đồng thời có độ chọn lọc tốt với số SI = 26 có tiềm để tiếp tục nghiên cứu phát triển thành thuốc ung thư tuyến tiền liệt CẤU TRÚC LUẬN ÁN Luận án gồm 143 trang Ngoài phần mở đầu kết luận cịn chương sau: Chương 1: Tổng quan (33 trang); Chương 2: Thực nghiệm (19 trang); Chương 3: Kết & bàn luận (76 trang); Luận án có 50 bảng, 36 hình, đồ thị 160 tài liệu tham khảo B NỘI DUNG LUẬN ÁN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Phần tổng quan gồm nội dung sau - Tổng quan curcumin - Một số tính chất hóa lý curcumin - Hoạt tính sinh học tính khả dụng sinh học curcumin - Các phương pháp cải thiện tính khả dụng sinh học curcumin - Các nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất curcumin hoạt tính sinh học dẫn xuất - Giới thiệu tinh dầu, phương pháp trích ly curcuminoid tinh dầu từ củ Nghệ vàng CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 2.1 Nguyên vật liệu trang thiết bị 2.1.1 Nguyên vật liệu Củ Nghệ vàng mua từ Bình Dương Củ Nghệ vàng số vùng khác dùng phần khảo sát thành phần tinh dầu mua huyện Thống Nhất (Đồng Nai), Quảng Nam, Nghệ An Các hóa chất cho phản ứng tổng hợp mua từ Sigma Aldrich, Merck, Acros Organic với độ tinh khiết cao phù hợp cho mục đích tổng hợp 2.1.2 Trang thiết bị Curcuminoid sau phân lập dẫn xuất sau tổng hợp xác định số tính chất hóa lý (tính tan, điểm chảy, phổ UV-Vis, TLC, HPLC ) định danh, xác định cấu trúc phương pháp phổ IR, MS, NMR Điều kiện phân tích sau: Đo điểm chảy: máy Electrothermal 9100 (BM Hữu cơ, khoa Hóa, ĐHBK TPHCM); Phổ UV-Vis: máy JENWAY 6505 UV-Vis Spectrophotometer (Bộ môn Hữu cơ, khoa Hóa, ĐHBK TPHCM); Phân tích HPLC (thực trung tâm Đào tạo phát triển sắc ký, TPHCM): ct sc ký pha o C18 (250ì4.6 mm, 5àm), pha động acetonitrile :H3PO4 0.05% 55:45 (v/v), nhiệt độ cột 40oC, tốc độ dòng 0.8 ml/phút đầu dò UV-Vis 422 nm; Phổ MS: máy HP 5989 MS Engine (viện Hóa học, Viện KH CN Việt Nam, Hà Nội); Phân tích 1H- 13C-NMR: máy Bruker AV 500, 500 MHz cho 1H 125 MHz cho 13C (Viện Hóa học, Viện KH CN Việt Nam, Hà Nội) Một số dẫn xuất (4,5,6,10,14,19,20,21,22) tổng hợp viện Eskitis, đại học Griffith, Brisbane, Queensland, Australia Quá trình tổng hợp, tinh chế phân tích thực thiết bị sau: Phổ IR: máy Bruker Tensor 27 FT-IR spectrometer; Phổ MS: máy Mariner TOF biospectrometer (ESI-TOF-MS); Phổ HR-MS: máy Bruker Daltonics Apex II 4.7e Fourier transform mass spectrometer, kết nối với nguồn Apollo API (ESI-FTICR-MS); Phổ 1H- 13C-NMR: máy Varian Inova 500 MHz spectrometer, 500 MHz cho 1H 125 MHz cho 13C; HPLC bán điều chế (semipreparative HPLC) (dùng cho giai đoạn tinh chế): máy Hewlett Packard series 1100, cột Hypersil ® BDS C18 (5 mm, 250 × 10 mm), dung mơi MeOH/H2O; LC-MS (dùng theo dõi phản ứng) : máy Waters ZQ LC/MS detector với phần mềm Maslynx v4.1, cột HPLC Supercosil TM LC-ABZ C18 (5 àm, 50 ì 4.6 mm), dung mụi MeOH/H2O 2.2 Nội dung thực 2.2.1 Nghiên cứu trích ly curcuminoid tinh dầu từ củ Nghệ vàng Bình Dương 2.2.1.1 Khảo sát quy trình trích ly curcuminoid tinh dầu từ củ nghệ Khảo sát tách curcuminoid kết hợp tách tinh dầu quy trình nhằm tận thu nguồn tinh dầu từ củ nghệ, đồng thời bỏ qua giai đoạn loại béo để giảm thiểu lượng dung mơi sử dụng Trên sở đó, chúng tơi khảo sát quy trình (quy trình 2) trích ly curcuminoid kết hợp tách tinh dầu, với quy trình 1, tinh dầu tách từ nguyên liệu nghệ tươi (độ ẩm 80-85%) cịn quy trình 2, tinh dầu tách từ nguyên liệu nghệ khô (độ ẩm 10-12%) trước trích ly curcuminoid Để đánh giá tốt hiệu quy trình trên, chúng tơi tiến hành quy trình trích ly curcuminoid (quy trình 3) từ ngun liệu nghệ khơ mà không qua giai đoạn tách tinh dầu Hiệu quy trình đánh giá dựa yếu tố: hiệu suất trích ly curcuminoid (% curcuminoid tinh thu so với khối lượng nguyên liệu khô tuyệt đối ban đầu) độ tinh khiết curcuminoid (hàm lượng curcuminoid mẫu tính dựa theo phương pháp lập đường chuẩn) 2.2.1.2 Phân tích hàm lượng thành phần tinh dầu, curcuminoid thu phương pháp GC-MS, HPLC LC-MS Tinh dầu sau tách xác định số tính chất hóa lý xác định thành phần phương pháp GC-MS (thực trung tâm dịch vụ KHCN sắc ký Hải Đăng) Tinh dầu củ nghệ số vùng khác : Đồng Nai, Nghệ An, Quảng Nam trích ly khảo sát thành phần điều kiện Hàm lượng curcuminoid mẫu curcuminoid thu từ quy trình xác định phương pháp HPLC trung tâm Dịch vụ Phân tích thí nghiệm TPHCM Tỉ lệ thành phần curcuminoid có mẫu xác định HPLC-MS trung tâm Đào tạo Phát triển sắc ký TP HCM 2.2.1.3 Khảo sát trích ly curcuminoid phương pháp đun hồi lưu trực tiếp có hỗ trợ vi sóng Để đánh giá hiệu phương pháp việc trích ly curcuminoid, chúng tơi tiến hành khảo sát trích ly curcuminoid phương pháp đun hồi lưu trực tiếp điều kiện vi sóng, so sánh với phương pháp trích ly Soxhlet khơng có vi sóng 2.2.2 Nghiên cứu phân lập thành phần curcumin, DMC BDMC từ hỗn hợp curcuminoid Bột curcuminoid thô kết tinh lại lần hỗn hợp methanol:nước 50oC Hỗn hợp sau kết tinh lọc hút chân không thu chất rắn Nước đem cô quay áp suất thấp thu chất rắn Sắc ký cột chất rắn chất rắn với hệ dung môi methanol: dichloromethane thu thành phần curcuminoid tinh khiết Các thành phần kiểm tra độ tinh khiết, xác định số tính chất hóa lý, định danh xác định cấu trúc phương pháp liệt kê mục 2.1.2 2.2.3 Tổng hợp dẫn xuất pyrazole isoxazole curcuminoid Tổng hợp isoxazole curcumin (1) isoxazole bisdemethoxycurcumin (24): O N O O HO-NH2 HCl HO HO OH R1 R2 OH R1 R2 (1) : R1=R2=OCH3: (24): R1=R2=H Tổng hợp pyrazole curcumin (2) pyrazole bisdemethoxycurcumin (25) O N O NH NH2-NH2 H2O (2) HO OH R1 NH2-NH2 2HCl (25) HO R2 OH R1 R2 (2) : R1=R2=OCH3: (25): R1=R2=H Tổng hợp dẫn xuất phenylpyrazole curcuminoid: R O O R HO N HO OH R1 N NH-NH2 HCl OH R2 R1 R2 (3) : R1=R2=OCH3 ; R=H (10) : R1=R2=OCH3 ; R= p-Br (23) : R1=OCH3 ; R2=H ; R=H (4) : R1=R2=OCH3 ; R= o-NO2 (11) : R1=R2=OCH3 ; R= p-I (26) : R1=R2=H ; R=H (5) : R1=R2=OCH3 ; R= o-CH3 (12) : R1=R2=OCH3 ; R= p-CH3 (6) : R1=R2=OCH3 ; R= o-F (7) : R1=R2=OCH3 ; R= m-F (13) : R1=R2=OCH3 ; R= p-CF3 (14) : R1=R2=OCH3 ; R= p-COOH (27) : R1=R2=H ; R=p-F (28) : R1=R2=H ; R=p-Cl (8) : R1=R2=OCH3 ; R= p-F (15) : R1=R2=OCH3 ; R= 2,4-di-F (9) : R1=R2=OCH3 ; R= p-Cl (16) : R1=R2=OCH3 ; R= 3,5-di-F (29) : R1=R2=H ; R=p-Br (30) : R1=R2=H ; R=p-CH3 Tổng hợp dẫn xuất khác pyrazole curcumin: O N O R N R-NH-NH2 HO (17) : R= (18): R= HO OH OCH3 OCH3 O (19): R= CH3 O C N N S O (20): R= CH3CH2 O C OCH3 OH OCH3 (21): R= HO-CH2-CH2(22): R= CF3-CH2- Phương pháp thực Hòa tan 50 mg curcuminoid (curcumin, demethoxycurcumin bisdemethoxycurcumin) lượng thích hợp tác chất (tỷ lệ mol ~1:1 – 1:2) vào methanol Kiểm tra điều chỉnh pH ~ 2-5 (tùy phản ứng, dùng acid acetic băng HCl đậm đặc CH3COONa) Thực phản ứng 20-60 (tùy phản ứng) nhiệt độ hồi lưu, có khuấy trộn Theo dõi xác định điểm dừng phản ứng mỏng (TLC silica gel 60G F254 (Merck) TLC aluminium oxide 60G, trung tính, F254 (Merck), màu đèn UV (254 nm/ 365 nm) H2SO4 10% ethanol I2, hệ dung môi triển khai tùy vào phản ứng Hỗn hợp sau phản ứng cô giảm áp loại dung mơi, trích ly với ethyl acetate: nước Lớp ethyl acetate làm khan, cô giảm áp thu sản phẩm thô Sản phẩm tinh chế sắc ký cột HPLC Điều kiện phản ứng, phương pháp tinh chế hiệu suất tổng hợp sản phẩm trình bày cụ thể bảng 2.1 luận án Các sản phẩm định tính, định lượng, xác định cấu trúc số phương pháp phân tích đo điểm chảy, UV-Vis, phổ MS, 1H- 13C-NMR (1D, 2D), IR 2.2.4 Xác định hoạt tính sinh học tinh dầu, curcuminoid dẫn xuất curcuminoid tổng hợp 2.2.4.1 Xác định hoạt tính kháng oxy hóa (thực trung tâm Sâm Dược liệu TPHCM) a Phương pháp quét gốc tự DPPH: Khả quét gốc tư DPPH xác định giảm độ hấp thu bước sóng λ=515nm, gốc DPPH bị khử chất kháng oxy hoá (AH) Chất đối chứng: Vitamin C (acid L-ascorbic) b Phương pháp MDA Khả ức chế q trình peroxide hố lipid chất nghiên cứu đánh giá thông qua việc xác định hàm lượng malonyl dialdehyde (MDA) sản phẩm q trình peroxide hóa lipid màng tế bào MDA phản ứng với acid thiobartiburic (TBA) tạo phức trimethin (màu hồng) có hấp thu cực đại bước sóng λ=532nm Cường độ màu dung dịch tỉ lệ với hàm lượng MDA Chất đối chứng: trolox (6-hydroxy-2,5,7,8tetramethylchroman-2-carboxylic acid) 2.2.4.2 Đánh giá hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn – phương pháp MIC (Thực Bộ môn Vi sinh - Ký sinh, Đại học Y dược Tp Hồ Chí Minh) Xác định hoạt tính kháng khuẩn với số dịng vi khuẩn gram (+): Streptococcus hemolyticus, Staphylococcus aureus, gram (-): Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhi, Shigella dysenteria hoạt tính kháng nấm Candida albicans theo phương pháp pha loãng thạch nồng độ hoạt chất 15.625; 31.25; 62.5; 125; 250; 500;1000 µg/ml, xác định nồng độ ức chế tối thiểu MIC 2.2.4.2 Đánh giá hoạt tính kháng ung thư a Hoạt tính gây độc tế bào với dịng tế bào: HepG2, RD, Lu (Thực Phòng Sinh học Thực nghiệm, Viện Hoá học Hợp chất Thiên nhiên, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam) Xác định hoạt tính kháng ung thư theo phương pháp Skelan & CS (1990) Likhiwitayawuid & CS (1993) Phương pháp áp dụng Viện nghiên cứu ung thư Quốc gia Hoa Kỳ (NCI) Trường Đại học Dược, Đại học Tổng hợp Illinois, Chicago, Hoa Kỳ Chất chuẩn chứng dương tính: Ellipticin pha DMSO b Hoạt tính gây độc tế bào ung thư tuyến tiền liệt PC3 (thực viện Eskitis (Eskitis Institute for Cell and Molecular Therapies), Đại học Griffith, Australia) Phương pháp thực hiện: tế bào ung thư tuyến tiền liệt (PC3) tế bào thường NFF người (neonatal foreskin fibroblast – nguyên bào sợi bao quy đầu sinh) nuôi môi trường RPMI (môi trường dùng nuôi cấy tế bào thường tế bào bạch cầu khối u người) cung cấp 10% FBS (fetal bovine serum – huyết thai bò) Tế bào nuôi môi trường tạo ẩm chứa 5% CO2 37oC Hoạt tính gây độc tế bào xác định sau 72 ủ sử dụng thí nghiệm Alamar Blue xác định tăng trưởng tế bào (Alamar Blue proliferation assay) Đường cong tương quan với nồng độ phân tích dùng phương pháp hồi quy khơng tuyến tính giá trị IC50 xác định chương trình GraphPad Prism Paclitaxel (taxol) dùng chất chuẩn dương tính q trình sàng lọc Giá trị SI (selective index) xác định theo biểu thức : SI = IC50(NFF)/IC50(PC3) CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ 3.1 Kết nghiên cứu trích ly curcuminoid tinh dầu từ củ nghệ 3.1.1 Kết khảo sát quy trình trích ly curcuminoid tinh dầu Bảng 3.1: Kết khảo sát quy trình tách curcuminoid tinh dầu từ củ nghệ Quy trình (*) Vtinh dầu (ml)* 2.20 1.25 Ccur (%) 96.2 96.0 92.7 H (%) 7.80 6.54 7.85 : Tính 200g nghệ tươi (độ ẩm 87%) Kết cho thấy, quy trình cho hiệu tốt nhất, không thu phần lớn lượng tinh dầu từ bột nghệ, hiệu suất trích ly curcuminoid tốt (7.80%) tương đương so với quy trình trích ly curcuminoid trực tiếp từ ngun liệu khơ (quy trình 3, 7.85%), đồng thời độ tinh khiết curcuminoid thu cao (96.2%) Điều cho thấy tính khả thi quy trình trích ly curcuminoid kết hợp tách tinh dầu không qua giai đoạn loại béo quy mô sản xuất công nghiệp, giúp trích ly hiệu nguồn Kết phù hợp với nghiên cứu công bố trước thành phần tinh dầu nghệ Việt Nam Tinh dầu nghệ (Curcuma longa L.) Bình Dương tách có màu vàng nhạt, có mùi thơm hăng cay đặc trưng Các số hóa lý tinh dầu (bảng 3.2) không khác biệt nhiều so với kết nghiên cứu từ tài liệu tham khảo, tinh dầu có số acid xà phòng thấp, dễ tan ethanol 90% Kết phân tích HPLC cho nồng độ mẫu curcuminoid thu từ quy trình có độ tinh khiết cao 96.14% Độ tinh khiết curcumin thu tương đương với sản phẩm lưu hành thị trường (>95%) chứng tỏ tính khả thi quy trình việc đưa vào sản xuất quy mơ lớn Tỉ lệ diện tích peak tương ứng 47708/214808/1282510 hay 3.1%, 13.9% 83.0% Nếu xem gần tỉ lệ tỉ lệ khối lượng curcuminoid mẫu nhận thấy curcuminoid thu từ nghệ xà cừ Bình Dương có thành phần curcumin cao so với số sản phẩm có thị trường Hình 3.1 Phổ HPLC-MS mẫu curcuminoid thu từ quy trình 3.1.4 Kết khảo sát trích ly curcuminoid phương pháp đun hồi lưu trực tiếp có hỗ trợ vi sóng Bảng 3.3 Kết khảo sát trích ly curcuminoid theo phương pháp Soxhlet phương pháp đun hồi lưu trực tiếp có hỗ trợ vi sóng Nồng độ ethanol (% v/v) Tỷ lệ R/L (g/ml) Thời gian (giờ) Hiệu suất trích ly (%) Độ tinh khiết curcuminoid (%) Phương pháp Soxhlet 95 1/16 10.66 96.38 10 Phương pháp đun hồi lưu trực tiếp có hỗ trợ vi sóng 95 1/11 0.5 9.54 94.39 So với phương pháp trích ly Soxhlet thơng thường, phương pháp trích ly cách đun hồi lưu trực tiếp có hổ trợ vi sóng thể ưu điểm bật, tiết kiệm thời gian lượng nhờ vào việc rút ngắn thời gian trích ly (30 phút so với 3giờ) Tuy nhiên, điều kiện vi sóng, thành phần có độ phân cực cao dược liệu bị kích hoạt mạnh so với thành phần phân cực thấp, dễ bị trích ly với curcuminoid làm giảm độ tinh khiết hiệu suất trích ly (Ccur~94.4%, H~9.5%) so với phương pháp Soxhlet thông thường (Ccur~96.4%, H~10.7%) 3.2 Kết nghiên cứu phân lập thành phần curcuminoid 3.2.1 Kết trình phân lập thành phần curcuminoid Hình 3.5 (A) curcumin, (B) DMC, (C) BDMC Hình 3.6 Sắc ký đồ HPLC (A) curcumin, (B) DMC, (C) BDMC 11 Hình 3.7 Phổ UV-vis (trong ethanol) (A) curcumin, (B) DMC, (C) BDMC Bảng 3.8: Tính chất vật lý đặc trưng curcuminoid Tính chất Hình dạng tnc (oC) λmax UV-Vis ethanol (nm) Rf * Curcumin DMC Tinh thể hình kim Tinh thể hình kim Màu vàng tươi Màu đỏ cam 179.5-183.5 168.5-170.2 BDMC Tinh thể hình kim Màu vàng cam 213.2-215.5 426 422 418 0.53 0.31 0.18 * TLC (Silica gel 60G, F254; CH2Cl2:CH3OH:98:2 v/v) 3.2.2 Kết nhận danh xác định cấu trúc thành phần curcuminoid Kết phân tích IR, MS, NMR phù hợp với cấu trúc thành phần curcuminoid So với kết NMR công bố cấu trúc thành phần, kết phản ánh đầy đủ cấu trúc thành phần, đặc biệt thành phần bất đối xứng DMC O Curcumin: R1 = R2 = OCH3 OH Demethoxycurcumin(DMC):R1=H,R2= OCH3 HO OH R1 R2 Bisdemethoxycurcumin (BDMC):R1=R2 = H 3.3 Kết tổng hợp dẫn xuất curcuminoid Đã tổng hợp 30 dẫn xuất curcuminoid, gồm 22 dẫn xuất curcumin, dẫn xuất DMC dẫn xuất BDMC Tất dẫn xuất định danh, xác định cấu trúc phương pháp phổ IR, MS, NMR (1D 2D) Các dẫn xuất tổng hợp gồm: 12 N N O HO HO OH OCH3 NH OH OCH3 OCH3 OCH3 Dẫn xuất 2: Pyrazole curcumin Dẫn xuất 1: Isoxazole curcumin NO2 N N N HO HO OH OCH3 N OH OCH3 OCH3 OCH3 Dẫn xuất 4: N-(2-nitrophenyl)pyrazole curcumin Dẫn xuất 3: N-Phenylpyrazole curcumin F CH3 N N N HO HO OH OCH3 OH OCH3 OCH3 OCH3 Dẫn xuất 6: N-(2-fluorophenyl)pyrazole curcumin Dẫn xuất 5: N-(2-methylphenyl)pyrazole curcumin F N F N HO N OH OCH3 OCH3 OH OCH3 OCH3 Dẫn xuất 8: N-(4-fluorophenyl)-pyrazole curcumin Br Cl HO OCH3 N HO Dẫn xuất 7: N-(3-fluorophenyl)pyrazole curcumin N N N N HO OH OCH3 OCH3 Dẫn xuất 9: N-(4-chlorophenyl)pyrazole curcumin N OH OCH3 Dẫn xuất 10: N-(4-bromophenyl)-pyrazole curcumin 13 I N CH3 N N HO HO OH OCH3 N OH OCH3 OCH3 OCH3 Dẫn xuất 12: N-(4-methylphenyl)-pyrazole curcumin Dẫn xuất 11: N-(4-iodophenyl)pyrazole curcumin CF3 N COOH N N HO OH OCH3 OCH3 HO OH OCH3 OCH3 Dẫn xuất 13: N-(4trifluoromethylphenyl)pyrazole curcumin F N Dẫn xuất 14: N-(4-carboxylphenyl)pyrazole curcumin F N N N N HO HO OH OCH3 OH HO OCH3 N HO OCH3 N N S OH Dẫn xuất 21: N-(2-hydroxyethyl)-pyrazole curcumin Dẫn xuất 18: N-(2-benzothiazolyl)-pyrazole curcumin N OH H3CO N N OCH3 Dẫn xuất 17: N-(2-pyridyl)pyrazole curcumin Dẫn xuất 16: N-(3,5-difluorophenyl)pyrazole curcumin H3CO OH OCH3 OCH3 HO N N O OH HO Dẫn xuất 24: Isoxazole bisdemethoxycurcumin 14 NH OH Dẫn xuất 25: Pyrazole bisdemethoxycurcumin Trong có 10 dẫn xuất hồn tồn (theo Scifinder ngày 28/1/2013) F d e c b f F a 10' 9' HO N 2' 4' 5' 3' 8' N 6' 7' OCH3 10 OH OCH3 Kết tính phần mềm ChemBioDraw Ultra 12.0: Công thức phân tử: C27H22F2N2O4 Khối lượng phân tử : 476.15 MS: m/z = 477.0 [M+H]+ H-NMR (500 MHz, DMSO): δ 7.05 (s, 1H, H-1), 6.99 (d,J=17 Hz,1H,H-3), 6.52 (d, J=16Hz, 1H, H-3’), 7.16(d, J=17Hz, 1H, H-4), 7.15(d, J=16Hz,1H,H-4’), 7.21 (s,1H,H-6), 7.04 (s,1H,H6’), 6.79(d, J=8 Hz,1H, H-9), 6.76(d, J=8Hz, 1H, H-9’), 6.99(d, J=8 Hz,1H, H-10), 6.93 (d, J=8 Hz,1H, H-10’), 3.78 (s,3H,C7-OCH3), 3.84 (s, 3H, C7’-OCH3), 9.15(s, 1H, C8-OH),9.25(s, 1H, C8’OH), 7.68(m, H-f), 7.31(m, H-e), 7.58 (m, H-c) 13 C-NMR (125 MHz, DMSO): δ 161.9 (m), 156.7 (dd), 151.7, 147.8, 147.7, 147.5, 146.9, 143.9, 133.1, 130.9, 130.7(d), 128.2, 127.5, 123.5(d), Dẫn xuất 15: 120.2, 117.1, 115.7, 115.5, 112.3(d), 111.1, 110.8, N-(2,4-difluorophenyl)pyrazole curcumin o Bột, vàng nhạt; tnc:174.2-176.4 C; tan 105.3(t), 99.7, 55.7, 55.6 dichloromethane, chloroform, ethyl acetate, methanol; λmax(ethyl acetate)=248nm; Rf=0.58 (TLC Silica gel 60G, F254, DCM/MeOH:90/10) HO 8' 9' 10' H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ 6.82 (s,1H,H-1), OH 10 7.65 (d, J=16.5 Hz, 1H, H-3), 7.04 (d, J=16Hz, 7' 5' 4' 3' 2' H3CO OCH 1H, H-3’), 7.08 (d, J=16.5Hz, 1H, H-4), 7.11 (d, 6' N N J=16Hz, 1H, H-4’), 7.06 (d, J=1.5Hz, 2H, H-6, H6’), 6.90 (d, J=8 Hz, 1H, H-9), 6.92 (d, J=8Hz, 2" O 1" O 1H, H-9’), 7.04 (dd, J=8 Hz; 1.5Hz, 1H, H-10), Kết tính phần mềm ChemBioDraw Ultra 12.0: 6.98 (dd, J=8.5Hz; 1.5Hz, 1H, H-10’), 3.90 (s, Công thức phân tử: C23H23N2O6 3H, C7-OCH3), 3.94 (s, 3H, C7’-OCH3), 5.80 (s, Khối lượng phân tử : 422.15 1H, C8-OH), 5.83 (s, 1H, C8’-OH), 4.09 (s, 3H, H2”) Dẫn xuất 19: Methyl pyrazolecurcumincarboxylate Rắn, trắng vàng nhạt; tnc: 142-143oC; tan 13C-NMR (125 MHz, CDCl3): δ 154.0, 151.2, dichloromethane, chloroform, ethyl acetate, methanol; 147.3, 146.9, 146.8, 146.7, 146.4, 134.4, 133.9, Rf=0.13 (TLC Silica gel 60G, F254, DCM/MeOH:98/2) 129.0, 128.9, 121.6, 121.3, 117.3, 114.7, 114.6, HR-MS: m/z = 423.155262 [M+H]+ (kết tính tốn 114.1, 108.5, 108.0, 102.9, 55.8, 56.0, 54.6 cho C23H22N2O6 423.155063) HO 8' 9' 10' OH H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ 6.83 (s, 1H, H-1), 10 7.66 (d, J=16.5 Hz, 1H, H-3), 7.03 (d, 7' 5' 4' 3' 2' H3CO OCH3 J=16.5Hz,1H, H-3’), 7.08 (d, J=16Hz, 1H, H-4), 6' N N 7.11 (d, J=16.5Hz, 1H, H-4’), 7.06 (d, J=1.5Hz, 2" 1H, H-6), 7.07 (d, J=1.5Hz, 1H, H-6’), 6.91 (d, O 1" O 3" J=8.5Hz, 1H, H-9), 6.92 (d, J=8.5Hz, 1H, H-9’), Kết tính phần mềm ChemBioDraw Ultra 12.0: 7.04 (dd, J=8 Hz; 1.5Hz, 1H, H-10), 6.99 (d, Công thức phân tử: C24H24N2O6 J=8Hz; 1.5Hz, 1H,H-10’), 3.97 (s, 3H, C7-OCH3), Khối lượng phân tử : 436.16 3.95 (s, 3H, C7’-OCH3), 5.71 (s, 1H, C8-OH), 5.81 (s, 1H, C8’-OH), 4.54 (q, J=7Hz, 2H, H-2”), Dẫn xuất 20: Ethyl pyrazolecurcumincarboxylate o 1.50(t, J=7Hz, 3H, H-1”) Rắn, trắng vàng nhạt; tnc: 151.5-152.5 C; tan dichloromethane, chloroform, ethyl acetate, methanol; 13C-NMR (125 MHz, CDCl3): δ 153.9, 150.7, Rf=0.14 (TLC Silica gel 60G, F254, DCM/MeOH:98/2) 147.2, 146.8, 146.6, 146.3, 134.3, 133.8, 129.1, HR-MS: m/z = 437.168967 [M+H]+ (kết tính 129.0, 121.6, 121.3, 117.5, 114.7, 114.6, 114.4, toán cho C23H22N2O6 437.170713) 108.5, 108.0, 102.9, 64.3, 56.0, 55.8, 14.4 15 HO 8' 9' 10' 7' H3CO 5' 6' 10 4' 3' 2' N OH OCH3 N 1" F 2" F F Kết tính phần mềm ChemBioDraw Ultra 12.0: Công thức phân tử: C23H21F3N2O4 Khối lượng phân tử : 446.15 Dẫn xuất 22: N-(2,2,2-trifluoroethyl)-pyrazole curcumin HR-MS: m/z = 447.152719 [M+H]+ (kết tính tốn cho C23H22N2O6 447.152618) H-NMR (500 MHz, CDCl3): δ 6.70 (s, 1H, H-1), 6.69 (d, J=16 Hz, 1H, H-3), 6.95 (d, J=16.5Hz, 1H, H-3’), 7.06 (d, J=16.5Hz, 1H, H-4), 7.05 (d, J=16Hz, 1H, H-4’), 6.98 (d, J=1.5Hz, 1H,H-6), 7.07 (d, J=1.5Hz, 1H, H-6’), 6.94 (d, J=8Hz, 1H, H-9), 6.90 (d, J=8.5Hz, 1H, H-9’), 7.05 (dd, J=8 Hz;1.5Hz, 1H, H-10), 6.98 (d, J=8Hz; 1.5Hz, 1H, H-10’), 3.92 (s, 3H, C7-OCH3), 3.96 (s, 3H, C7’OCH3), 5.74 (br, s, C8-OH), 5.81 (br, s, 1H, C8’OH), 4.75 (q, 2H, H-1”) 13 C-NMR (125 MHz, CDCl3): δ 151.8, 146.9, Tinh thể trắng nhạt; tnc:161.5-162.7oC; tan 146.8, 146.6, 143.9, 134.3, 131.0, 129.6, 128.6, dichloromethane, chloroform, ethyl acetate, methanol; 123.1 (d), 120.9, 120.8, 117.9, 114.8, 114.5, Rf=0.18 (TLC Silica gel 60G, F254, DCM/MeOH:98/2) 111.0, 108.8, 107.9, 100.1, 56.0, 55.9, 50.4 (d) d c' c b b' a 10' 9' HO N 2' 5' 3' 8' N 4' 6' 7' 10 OH OCH3 Kết tính phần mềm ChemBioDraw Ultra 12.0: Công thức phân tử: C26H22N2O3 Khối lượng phân tử : 410.15 MS: m/z = 411.0 [M+H]+ H-NMR (500 MHz, DMSO): δ 7.06 (s, 1H, H-1), 6.72 (d, J=16 Hz, 1H, H-3), 7.01 (d, J=16.5Hz, 1H, H-3’), 7.17 (d, J=16.5Hz, 1H, H-4), 7.15 (d, J=16Hz, 1H, H-4’), 7.21 (d, J=1.5Hz, 1H, H-6’), 7.33 (d, J=9Hz, 2H, H-6, H-10), 6.67 (d, J=9Hz, 2H, H-7, H-9), 6.78 (d, J=8Hz, 1H, H-9’), 6.98 (dd, J=8Hz; 1.5Hz, 1H, H-10’), 3.84 (s, 3H, C7’OCH3), 9.14 (s, 1H, C8-OH), 9.68 (s, 1H, C8’OH), 7.53 (dd, J=8.5Hz; 1.5Hz, 2H, H-b, H-b’), 7.57(t, J= 8Hz, 2H, H-c, H-c), 7.47 (t, J=7.5Hz, 1H, H-d) Dẫn xuất 23: N-Phenylpyrazole 13 demethoxycurcumin C-NMR (125 MHz, DMSO): δ 157.9, 151.0, Bột trắng; Tan chloroform, ethyl acetate, 147.9, 146.8, 142.3, 139.2, 132.4, 130.6, 129.3, methanol; Rf=0.42 (TLC Silica gel 60G, F254, 128.1, 128.4, 127.6, 127.2, 124.8, 120.1, 117.4, CHCl3/Acetone:50/50) 115.7, 115.6, 111.8, 109.8, 100.6, 55.6 d F MS: m/z = 399.16 [M+H]+ e c H-NMR (500 MHz, DMSO): δ 7.07 (s, 1H, H-1), f b a 6.94 (d, J=16.5 Hz, 1H, H-3), 6.75 (d, J=16.5 Hz, N N 1H, H-3’), 7.17 (d, J=16.5Hz, 1H, H-4), 7.19 (d, 4' 10 10' J=16.5Hz, 1H, H-4’), 7.36 (d, J=8.5Hz, 2H, H-6, 5' 9' 2' 3' H-10), 7.43 (d, J=8,5Hz, H-6’, H-10’), 6.77 (d, 8' 6' OH HO J=8,5Hz, H, H-7, H-9), 6.78 (d, J=8.5Hz, H-7’,H7' 9’), 9.5-9.8 (br, 2H, OH), 7,41(m, 1H, H-b), 7.31 Kết tính phần mềm ChemBioDraw Ultra 12.0: (m, 1H, H-d), 7.61(m, 1H, H-e), 7.39 (m, 2H, HCông thức phân tử: C25H19FN2O2 Khối lượng phân tử : 398.14 f) Dẫn xuất 26: N-(3-fluorophenyl)-pyrazole 13 C-NMR (125 MHz, DMSO): δ 162.1(d), 158.0, bisdemethoxycurcumin 157.5, 151.4, 142.6, 140.6(d), 132.9, 130.8, Bột vàng nhạt; tnc:153-155oC; tan ethyl acetate, 131.0(d), 128.3, 127.9, 127.7, 127.2, 120.8, 116.8, methanol; Rf=0.29 (TLC Silica gel 60G, F254, 116.6, 115.7, 115.6, 114.4(d), 112.0(d), 101.1 DCM/MeOH:98/2) 16 F d c' c b' b a 10' 9' HO N 2' 4' 5' 3' 8' N 10 6' 7' OH Kết tính phần mềm ChemBioDraw Ultra 12.0: Công thức phân tử: C25H19FN2O2 Khối lượng phân tử : 398.14 MS: m/z = 399.13 [M+H]+ H-NMR (500 MHz, CD3OD): δ 6,95 (s, 1H, H1), 6.91 (d, J=16.5 Hz, 1H, H-3), 6.24 (d, J=16.5 Hz,1H, H-3’), 7.17 (d, J=16.5 Hz, 1H, H-4), 7.19 (d, J=16.5Hz, 1H, H-4’), 6.76 (dd, J=8.5; 1.5Hz, 2H, H-7, H-9), 6.79 (dd, J=8.5; 2Hz, 2H, H-7’, H-9’), 7.29 (d, J=8.5Hz, 2H, H-6, H-10), 7.40 (d, J=8.5Hz, H-6’, H-10’), 7.73 (dd, J=9Hz; 5Hz, 2H, H-b, H-b’), 7.44 (t, J=8.5Hz, 2H, H-c, H-c’), 13 C-NMR (125 MHz, CD3OD): δ 161.3(d), 159.4, 153.3, 145.0, 134.7, 132.7, 130.9, 130.0, 158.8, Dẫn xuất 27: N-(3-fluorophenyl)-pyrazole 129.5(ovl), 129.3, 129.0, 129.0(d), 117.6, bisdemethoxycurcumin Bột vàng nhạt; tan ethyl acetate, methanol; 117.3(d), 116.7, 116.6, 112.7, 101.0 Rf=0.37 (TLC Silica gel 60G, F254, hexane/EA:70/30) Cl d c' c b' b a 10' 9' N 2' 4' 5' 3' 8' HO N 10 6' 7' OH Kết tính phần mềm ChemBioDraw Ultra 12.0: Công thức phân tử: C25H19ClN2O2 Khối lượng phân tử : 414.11 Dẫn xuất 28: N-(4-chlorophenyl)-pyrazole bisdemethoxycurcumin Bột vàng nhạt; tnc: 250 – 251.2oC; tan ethyl acetate, methanol, ethanol; λmax (ethanol) = 365nm; Rf=0.36 (TLC Silica gel 60G, F254, hexane/EA: 70/30) Br d c' c b' b a 10' 9' HO 6' 7' N 2' 5' 3' 8' N 4' 10 OH Kết tính phần mềm ChemBioDraw Ultra 12.0: Công thức phân tử: C25H19BrN2O2 Khối lượng phân tử : 458.06 Dẫn xuất 29: 4-bromophenylpyrazole bisdemethoxycurcumin Bột vàng nhạt; tan ethyl acetate, methanol, ethanol; Rf=0.5 (TLC Silica gel 60G, F254, hexane/EA: 70/30) 17 MS: m/z = 414.93 [M+H]+ H-NMR (500 MHz, CD3OD) δ 6.95 (s, 1H, H-1), 6.91 (d, J=16.5 Hz,1H, H-3), 6.65 (d, J=16.5 Hz, 1H, H-3’), 7.17 (d, J=16.5 Hz, 1H, H-4), 7.18 (d, J=16.5Hz, 1H, H-4’), 6.76 (d, J=8.5Hz, 2H, H7,H-9), 6.79 (d, J=8.5Hz, 2H, H-7’,H-9’), 7.30 (d, J=9Hz, 2H, H-6, H-10), 7.40 (d, J=8.5Hz, H-6’,H10’), 7.50 (d, J=8.5Hz, 2H, H-b, H-b’), 7.58 (d, 2H, H-c, H-c’) 13 C-NMR (125 MHz, CD3OD): δ 159.4, 158.8, 153.6, 144.9, 139.4, 135.1,134.8, 132.8, 130.6, 130.0, 129.3, 129.0, 128.2, 117.6, 116.7, 116.6, 112.7, 101.4, MS: m/z = 459.02 [M+H]+ H-NMR (500 MHz, CD3OD) δ 6.95 (s, 1H, H-1), 6.90 (d, J=16.5 Hz,1H, H-3), 6.65 (d, J=16.5 Hz, 1H, H-3’), 7.17 (d, J=16.5 Hz, 1H, H-4), 7.18 (d, J=16.5Hz, 1H, H-4’), 6.76 (d, J=8.5Hz, 2H, H-7, H-9), 6.79 (d, J=9 Hz, 2H, H-7’,H-9’), 7.30 (d, J=8.5Hz, 2H, H-6, H-10), 7.39 (d, J=8.5Hz, H6’,H-10’), 7.49 (d, J=8.5Hz, 2H, H-b, H-b’), 7.73 (m, 2H, H-c,H-c’) 13 C NMR (125 MHz, CD3OD): δ 159.4, 158.9, 153.6, 144.8, 139.8, 134.8, 133.7, 132.9, 130.0, 129.3, 129.0, 128.4, 122.9, 117.6, 116.7, 116.6, 112.7, 101.5 CH3 d c' c b b' a 10' 9' HO N 2' 5' 3' 8' N 4' 6' 7' 10 OH Kết tính phần mềm ChemBioDraw Ultra 12.0: Công thức phân tử: C25H22N2O2 Khối lượng phân tử : 394.17 Dẫn xuất 30: 4-methylphenylpyrazole bisdemethoxycurcumin MS: m/z = 394.96 [M+H]+ H-NMR (500 MHz, CD3OD) δ 6.92 (s, 1H, H-1), 6.90 (d, J=16.5 Hz, 1H, H-3), 6.62 (d, J=16.5 Hz,1H, H-3’), 7.14 (d, J=16.5 Hz, 1H, H-4), 7.17 (d, J=16.5Hz, 1H, H-4’), 6.74 (d, J=8.5Hz, 2H, H-7, H-9), 6.78 (d, J=8.5Hz, 2H, H-7’,H-9’), 7.26 (d, J=8Hz, 2H, H-6, H-10), 7.39 (d, J = 8Hz, H6’,H-10’), 7.38(m, 4H, H-b, H-b’, H-c, H-c’), 2.45 (s, 3H, Cd-CH3) 13 C-NMR (125 MHz, CD3OD): δ 159.3, 158.8, 153.0, 144.7, 139.9, 138.1, 134.2, 132.5, 131.0, 130.1, 129.4, 129.2, 129.0, 126.8, 117.8, 116.7, 116.6, 113.1, 100.7, 21.2 Bột vàng nhạt; tnc: 242.5 – 244oC; tan ethyl acetate, methanol, ethanol; λmax (ethanol) =365nm; Rf=0.33 (TLC Silica gel 60G, F254, hexane/EA:60/40) 3.4 Kết khảo sát hoạt tính sinh học: 3.4.1 Kết khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm kháng oxy hóa tinh dầu nghệ vàng Bình Dương: Bảng 3.41 Nồng độ ức chế tối thiểu MIC (µg/ml mơi trường) tinh dầu Nghệ vàng số chủng vi khuẩn, vi nấm Tinh dầu nghệ Vi khuẩn Streptococcus hemolyticus β Staphylococcus aureus Salmonella Vi nấm Microsporum gypseum Trichophyton mentagrophytes Candida albicans MIC (µg/ml) Đồng Quảng Nai Nam Nghệ An 250 250 500 125 62.5 125 125 31.25 125 62.5 31.25 125 3.125 3.125 9.76 3.125 3.125 1.953 3.125 3.125 1.953 3.125 3.125 1.953 Bình Dương Tinh dầu Nghệ vàng Bình Dương Nghệ vàng vùng Đồng Nai, Quảng Nam Nghệ An có khả kháng mạnh với chủng vi nấm Microsporum gypseum, Trichophyton mentagrophytes, Candida albicans 18 Bảng 3.42 Giá trị IC50 thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp DPPH MDA tinh dầu nghệ vàng Bình Dương vùng khác STT Hoạt chất Tinh dầu nghệ Bình Dương Tinh dầu nghệ Đồng Nai Tinh dầu nghệ Quảng Nam Tinh dầu nghệ Nghệ An Curcumin Vitamin C Trolox IC50 (µg/ml) Pp DPPH 29.17 39.30 45.40 52.42 72.74 44.70 - IC50 (µg/ml) Pp MDA DMC > BDMC > curcumin 19 3.5 Kết khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa 3.5.1 Hoạt tính trung hịa gốc tự DPPH: 2000 1800 1600 IC50 (µM) 1400 1200 1000 800 600 400 200 Hình 3.11 Hoạt tính qt gốc tự DPPH (so sánh IC50) curcumin, DMC, BDMC số dẫn xuất curcumin BDMC Hoạt tính quét gốc tự DPPH curcumin > DMC > vitamin C > BDMC (hình 3.11) DMC, BDMC dẫn xuất DMC (23) BDMC (24, 25, 27, 29) có hoạt tính thấp so với curcumin dẫn xuất curcumin chứng tỏ vai trị lớn nhóm OCH3 chế trung hòa gốc tự DPPH curcumin 3.5.2 Hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp MDA: 214 85.3 89.9 382 Trolox 3FPHC (7) PHC (3) HC (2) IOZ (1) BDMC 114.5 166 2,4DFPH C (15) IC50(µM) 97 DMC Curcumin Dẫn xuất Bảng 3.45 Hoạt tính kháng oxy hóa theo phương pháp MDA curcuminoid dẫn xuất 111.1 3265 Khả kháng peroxide hóa lipid curcuminoid dẫn xuất cao nhiều so với chất đối chứng trolox, nhiên dẫn xuất thể hoạt tính thấp curcumin 20 3.6 Kết khảo sát hoạt tính gây độc tế bào 3.6.1 Hoạt tính gây độc tế bào với dịng tế bào HepG2, RD, Lu Bảng 3.46 Hoạt tính gây độc tế bào với dòng tế bào HepG2, RD, Lu curcuminoid dẫn xuất STT Ký hiệu mẫu 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Chứng (+) Curcuminoid Curcumin DMC BDMC (1) - IOZ (2) - HC (3) - PHC (4) - 2NPHC (5)- 2CH3PHC (6) - 2FPHC (7) - 3FPHC (8) - 4FPHC (9) - 4ClPHC (10) - 4BrPHC (11) - 4IPHC (12) - 4CH3PHC (13)-4CF3PHC (14) - 4CPHC (15)-2,4DFPHC (16)-3,5DFPHC (17) - PyCur (18) - HBTC (19) –MHC (20) – EHC (21) - HEHC (22) - CF3HC (23) - PHDMC (24) - IOZBC (25) - HBC (27)- 4FPHBC (28)-4ClPHBC (29)- 4BrPHBC (30)-4CH3PHBC IC50 (µg/ml) HepG2 Lu RD 0.4 0.5 0.2 ND 4.41 2.91 ND >5 2.9 ND 3.9 2.51 ND 2.5 3.03 >5 >5 1.92 >5 >5 1.56 2.0 4.4 1.6 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 2.39 >5 >5 >5 >5 3.41 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 4.78 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 2.91 >5 >5 4.72 >5 3.35 4.44 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 4.68 4.5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 >5 IC50 (µM) HepG2 Lu RD 1.62 2.03 0.81 7.88 7.43 9.84 5.26 4.29 4.55 5.22 6.11 9.91 10.06 11.76 - ND ND ND 10 - 11.54 8.12 3.64 7.45 8.44 7.04 11.31 - Ngoại trừ, phenylpyrazole curcumin (3) thể hoạt tính gây độc với dịng tế bào, nhìn chung, kết cho thấy dẫn xuất tạo thành không làm cải thiện đáng kể 21 hoạt tính gây độc tế bào ung thư curcumin với dòng tế bào ung thư khảo sát HepG2, RD, Lu 3.6.2.Hoạt tính gây độc tế bào với tế bào PC3: Bảng 3.47 Giá trị IC50(µM) SI thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào với dịng tế bào ung thư tuyến tiền liệt PC3 tế bào lành NFF Hợp chất Paclitaxel (Taxol) Curcumin BDMC 2NPHC (4) 2CH3PHC (5) 2FPHC (6) 4BPHC (10) 4CPHC (14) MHC (19) EHC (20) HEHC (21) CFHC (22) PC3 NFF SI 0.002 0.013 6.5 19 14 28 16 46 0.5 15 13 23 12 29 22 23 98 13 31 18 1.21 0.86 1.04 5.0 3.7 1.44 2.13 26.0 8.00 2.07 1.38 Curcuminoid dẫn xuất thể hoạt tính gây độc tế bào ung thư tuyến tiền liệt PC3 mạnh Nhiều dẫn xuất thể hoạt tính cao so với curcumin cho thấy dẫn xuất pyrazole giúp cải thiện hoạt tính gây độc tế bào ung thư tuyến tiền liệt hợp chất Trong bật dẫn xuất MHC (19) có hoạt tính gấp 38 lần curcumin, độ chọn lọc SI = 26 cao 22 lần so với curcumin (SI = 1.21) cho thấy tiềm dẫn xuất 19 lớn việc tiếp tục nghiên cứu phát triển thành thuốc kháng ung thư tuyến tiền liệt Ngoài ra, MHC thỏa mãn “rule of five” Lipinski, nên dự đốn tính khả dụng sinh học theo đường uống tốt CHƯƠNG KẾT LUẬN Đề tài thực số nội dung sau: Khảo sát quy trình tách curcuminoid kết hợp tách tinh dầu từ nguyên liệu củ Nghệ vàng (Curcuma longa L.) Bình Dương Ưu điểm quy trình tận thu nguồn tinh dầu từ củ nghệ, trích ly curcuminoid mà không cần qua giai đoạn loại béo dung mơi hữu Curcuminoid thu có độ tinh khiết cao (96.2%) hiệu suất trích ly cao (7.80% tính ngun liệu khơ tuyệt đối) cho thấy tính khả thi phương pháp triển khai quy mô lớn Tinh dầu thu chiếm 1.1 % 22 o o o o o nguyên liệu tươi (độ ẩm 87%) Các thành phần tinh dầu gồm turmerone (38.91%), ar-turmerone (19.71%) curlone (22.42%) Khảo sát trích ly curcuminoid theo phương pháp Soxhlet phương pháp đun hồi lưu trực tiếp có hỗ trợ vi sóng Phương pháp trích ly có hỗ trợ vi sóng giúp rút ngắn thời gian trích ly nhiên hiệu suất trích ly độ tinh khiết curcuminoid thu thấp so với phương pháp Soxhlet Nghiên cứu quy trình phân lập thành phần curcumin, demethoxycurcumin bisdemethoxycurcuminoid từ hỗn hợp curcuminoid Định danh, định tính xác định cấu trúc thành phần thu Tổng hợp 30 dẫn xuất curcuminoid, gồm 22 dẫn xuất curcumin, dẫn xuất demethoxycurcumin dẫn xuất bisdemethoxycurcumin Trong có 10 dẫn xuất hồn tồn (dẫn xuất 15, 19 ,20, 22, 23, 26, 27, 28, 29, 30), chưa cơng bố cơng trình nước Các dẫn xuất định danh, xác định cấu trúc phương pháp phổ MS, IR, NMR Khảo sát hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng oxy hóa kháng tế bào ung thư curcuminoid dẫn xuất: Curcuminoid dẫn xuất thể hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm thấp với chủng vi khuẩn, vi nấm khảo sát Curcuminoid dẫn xuất thể hoạt tính quét gốc tự DPPH cao so với chất đối chứng vitamin C, nhiên dẫn xuất tạo thành khơng giúp làm tăng đáng kể hoạt tính bắt gốc tự DPPH curcumin Curcuminoid dẫn xuất thể hoạt tính kháng peroxide hóa lipid cao so với chất đối chứng trolox, nhiên hầu hết dẫn xuất thể hoạt tính thấp so với curcumin Thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào curcuminoid dẫn xuất dòng tế bào: ung thư gan HepG2, ung thư phổi Lu ung thư màng tim RD cho thấy: ngoại trừ phenylpyrazole curcumin, (3) thể hoạt tính với dòng tế bào khảo sát, isoxazole curcumin (1) pyrazole curcumin (2) thể hoạt tính gây độc tế bào HepG2 cao curcumin, dẫn xuất lại có hoạt tính thấp so với curcumin Curcuminoid dẫn xuất thể hoạt tính mạnh thử nghiệm gây độc tế bào ung thư tuyến tiền liệt PC3 Trong số đó, dẫn xuất methyl pyrazolecurcumincarboxylate (dẫn xuất 19) có hoạt tính cao gấp 38 lần curcumin, độ chọn lọc tốt ( SI =26) có tiềm tiếp tục nghiên cứu phát triển thành thuốc ung thư tuyến tiền liệt 23 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Phan Thị Hồng Anh, Lê Xuân Tiến, Trần Thị Việt Hoa, Trần Văn Sung, “Tổng hợp xác định hoạt tính sinh học dẫn xuất isoxazol, pyrazol phenylpyrazol curcumin”, Tạp Chí Hóa Học, 47 (4A), 1-6, 2009 Phan Thị Hồng Anh, Lê Xuân Tiến, Trần Thị Việt Hoa, Trần Văn Sung, “Synthesis and biological activities of two novel curcumin derivatives: 2hydrozinobenzothiazolcurcumin and 2,4-difluorophenylhydrazinocurcumin”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, 48 (2A), 192-199, 2010 Phan Thị Hoàng Anh, Lê Xuân Tiến, Nguyễn Thị Mạc Phưong, Trần Thị Việt Hoa, Trần Văn Sung, Phan Thanh Sơn Nam, “Nghiên cứu phân lập thành phần hoạt tính curcuminoit trích từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.)”, Tạp chí Hóa học, 48(4), 397-403, 2010 Phan Thị Hoàng Anh, Trần Thị Việt Hoa, Trần Văn Sung, “Synthesis and biological activities of some derivatives of phenylhydrazinocurcumin”, Tạp chí Hóa học, 49(5), 647-651, 2011 Phan Thị Hoàng Anh, Trần Thị Việt Hoa, Trần Văn Sung, “Tổng hợp xác định hoạt tính sinh học số dẫn xuất bisdemethoxycurcumin”, Tạp chí Hóa học, 50(4), 488-492, 2012 24 ... trích ly độ tinh khiết curcuminoid thu thấp so với phương pháp Soxhlet Nghiên cứu quy trình phân lập thành phần curcumin, demethoxycurcumin bisdemethoxycurcuminoid từ hỗn hợp curcuminoid Định danh,... DMC O Curcumin: R1 = R2 = OCH3 OH Demethoxycurcumin(DMC):R1=H,R2= OCH3 HO OH R1 R2 Bisdemethoxycurcumin (BDMC):R1=R2 = H 3.3 Kết tổng hợp dẫn xuất curcuminoid Đã tổng hợp 30 dẫn xuất curcuminoid,... nghiên cứu trích ly curcuminoid tinh dầu từ củ nghệ 3.1.1 Kết khảo sát quy trình trích ly curcuminoid tinh dầu Bảng 3.1: Kết khảo sát quy trình tách curcuminoid tinh dầu từ củ nghệ Quy trình (*) Vtinh