Nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá tác dụng ức chế enzyme α glucosidase của loài địa hoàng (rehmannia glutinosa)

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu 13 C-NMR DEPT DMSO H-NMR IC50 HMBC HR-ESIMS HSQC NOESY TLC TMS c.c D E M A W ARG3D3 ARG6D3 ARG6 ARG12C1 ARG7 Tiếng Anh Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer Dimethylsulfoxide Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy Inhibitory concentratrion at 50% Heteronuclear multiple Bond Connectivity High Resolution Electronspray Ionization Mass Spectrum Heteronuclear Single- Quantum Coherence Nuclear Overhauser Enhancement Spectroscopy Thin layer chromatography Tetramethylsilane Chromatography column Dichloromethane Ethyl acetate Methanol Acetone Water Diễn giải Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C Phổ DEPT (CH3)2SO Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton Nồng độ ức chế 50% đối tƣợng thử nghiệm Phổ tƣơng tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết Phổ khối lƣợng phân giải cao phun mù điện tử Phổ tƣơng tác dị hạt nhân qua liên kết Phổ NOESY Sắc ký lớp mỏng Si(CH3)4 Cột sắc kí CH2Cl2 CH3COOC2H5 CH3OH (CH3)2CO H2O Hợp chất RG1 Hợp chất RG2 Hợp chất RG3 Hợp chất RG4 Hợp chất RG5 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Trang thiết bị thí nghiệm 11 Bảng 3.1 Số liệu phổ NMR hợp chất RG1 hợp chất so sánh 24 Bảng 3.2 Số liệu phổ NMR hợp chất RG2 hợp chất so sánh 28 Bảng 3.3 Số liệu phổ NMR hợp chất RG3 hợp chất tham khảo 35 Bảng 3.4 Số liệu phổ NMR hợp chất RG4 chất so sánh 41 Bảng 3.5 Số liệu phổ NMR hợp chất RG5 hợp chất tham khảo 46 Bảng 3.6 Tác động ức chế -glucosidase mẫu nghiên cứu 48 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Một số hình ảnh lồi Địa hồng Hình 3.1 Cấu trúc hóa học hợp chất RG1 hợp chất so sánh 18 Hình 3.2 Phổ HR-ESI-MS hợp chất RG1 18 Hình 3.3 Phổ 1H-NMR hợp chất RG1 19 Hình 3.4 Phổ 13C-NMR hợp chất RG1 20 Hình 3.5 Một số tƣơng tác HMBC hợp chất RG1 20 Hình 3.6 Phổ HMBC hợp chất RG1 21 Hình 3.7 Phổ HSQC hợp chất RG1 21 Hình 3.8 Phổ NOESY hợp chất RG1 23 Hình 3.9 Phổ CD hợp chất RG1 23 Hình 3.10 Cấu trúc hợp chất RG2 hợp chất so sánh 25 Hình 3.11 Phổ HR-ESI-MS hợp chất RG2 26 Hình 3.12 Phổ 1H-NMR hợp chất RG2 26 Hình 3.13 Phổ 13C-NMR hợp chất RG2 27 Hình 3.14 Phổ HSQC hợp chất RG2 28 Hình 3.15 Phổ NOESY hợp chất RG2 30 Hình 3.16 Một số tƣơng tác HMBC hợp chất RG2 30 Hình 3.17 Phổ HMBC hợp chất RG2 31 Hình 3.18 Phổ CD hợp chất RG2 32 Hình 3.19 Cấu trúc hóa học hợp chất RG3 32 Hình 3.20 Phổ 1H-NMR hợp chất RG3 33 Hình 3.21 Phổ 13C-NMR hợp chất RG3 33 Hình 3.22 Phổ HSQC hợp chất RG3 34 Hình 3.23 Phổ HMBC hợp chất RG3 35 Hình 3.24 Một số tƣơng tác HMBC hợp chất RG3 37 Hình 3.25 Cấu trúc hóa học hợp chất RG4 37 Hình 3.26 Một số tƣơng tác HMBC hợp chất RG4 38 Hình 3.27 Phổ 1H-NMR hợp chất RG4 38 Hình 3.28 Phổ 13C-NMR hợp chất RG4 39 Hình 3.29 Phổ HMBC hợp chất RG4 40 Hình 3.30 Phổ HSQC hợp chất RG4 40 Hình 3.31 Cấu trúc hóa học hợp chất RG5 43 Hình 3.32 Một số tƣơng tác HMBC hợp chất RG5 43 Hình 3.33 Phổ 1H-NMR hợp chất RG5 44 Hình 3.34 Phổ 13C-NMR hợp chất RG5 44 Hình 3.35 Phổ HMBC hợp chất RG5 45 Hình 3.36 Phổ HSQC hợp chất RG5 48 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 THƠNG TIN VỀ LỒI ĐỊA HỒNG (REHMANNIA GLUTINOSA) Ở VIỆT NAM 1.1.1 Đặc điểm thực vật 1.1.2 Tác dụng chữa bệnh dân gian 1.2 MỘT SỐ CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC 1.2.1 Một số nghiên cứu nƣớc 1.2.2 Một số nghiên cứu giới 1.3 TÁC DỤNG HẠ ĐƢỜNG HUYẾT CỦA LOÀI ĐỊA HOÀNG CHƢƠNG NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.1 MẪU NGHIÊN CỨU 11 2.2 NGUYÊN VẬT LIỆU 11 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.3.1 Sắc ký lớp mỏng (TLC) 11 2.3.2 Sắc ký cột (CC) 12 2.4 PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT 12 2.4.1 Độ quay cực ([]D) 12 2.4.2 Phổ khối lƣợng phân giải cao HR-ESI-MS 12 2.4.3 Phổ cộng hƣởng từ nhân (NMR) 12 2.5 THỰC NGHIỆM 13 2.6 THƠNG SỐ VẬT LÍ VÀ DỮ KIỆN PHỔ CỦA CÁC HỢP CHẤT 15 2.6.1 Hợp chất RG1 (hợp chất mới) 15 2.6.2 Hợp chất RG2 (hợp chất mới) 15 2.6.3 Hợp chất RG3 16 2.6.4 Hợp chất RG4 16 2.6.5 Hợp chất RG5 16 2.7 PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYM αGLUCOSIDASE 16 2.7.1 Vật liệu 16 2.7.2 Phƣơng pháp 16 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18 3.1 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RG1 18 3.2 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RG2 25 3.3 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RG3 32 3.4 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RG4 37 3.5 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RG5 43 3.6 TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYME α-GLUCOSIDASE 48 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC 56 Bài báo Phytochemistry Letters, 43, 208-211, 2021 56 KẾT QUẢ GIÁM ĐỊNH TÊN KHOA HỌC MẪU THỰC VẬT 60 Phụ lục 1.1-1.22: CÁC PHỔ CỦA HỢP CHẤT RG1 61 Phụ lục 2.1-2.19: CÁC PHỔ CỦA HỢP CHẤT RG2 72 Phụ lục 3.1-3.16: CÁC PHỔ CỦA HỢP CHẤT RG3 82 Phụ lục 4.1-4.16: CÁC PHỔ CỦA HỢP CHẤT RG4 90 Phụ lục 5.1-5.18: CÁC PHỔ CỦA HỢP CHẤT RG5 98 LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam nƣớc nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên có hệ thực vật đa dạng phong phú Theo dự đốn có khoảng 12.000 lồi, biết khoảng 4.000 lồi đƣợc nhân dân ta dùng làm thảo dƣợc [1], [2] Do đó, việc nghiên cứu lồi thảo dƣợc đƣợc dân gian sử dụng làm thuốc nhằm tìm kiếm hợp chất có hoạt tính cao phịng chữa bệnh nhiệm vụ đặc biệt quan trọng đƣợc nhà khoa học nƣớc quan tâm Các hoạt chất có nguồn gốc thiên nhiên thể ƣu điểm so với chất tổng hợp, có độc tính thấp khả dung nạp cao thể sinh vật Vì việc nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học loại thảo dƣợc có ý nghĩa to lớn nhằm giải thích ý nghĩa khoa học tác dụng chữa bệnh thuốc góp phần tạo sở phát triển loại thuốc chữa bệnh phục vụ chăm sóc sức khỏe cho ngƣời [3], [4] Loài Địa hoàng (Rehmannia glutinosa) loài thảo, sống lâu năm, có nguồn gốc từ vùng ơn đới ấm Trung Quốc Địa hoàng thuốc quý cho vị thuốc: Sinh địa Thục địa Cả hai vị thuốc thành phần đầu vị thuốc Bắc [5] Địa hoàng đƣợc sử dụng thuốc giảm đƣờng huyết, tác dụng lợi tiểu, cầm máu, kháng sinh… Trong số nhiều tác dụng Địa hoàng, đáng ý tiềm việc chữa bệnh đái tháo đƣờng hay khả làm hạ đƣờng huyết máu Xuất phát từ nhu cầu lớn việc tìm kiếm hoạt chất có nguồn gốc từ thiên nhiên việc hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đƣờng, kết hợp với thuốc dân gian có tính an tồn hiệu nên đề tài đƣợc thực là: "Nghiên cứu thành phần hóa học đánh giá tác dụng ức chế enzyme αglucosidase loài Địa hoàng (Rehmannia glutinosa)"  Mục đích nghiên cứu: - Phân lập số hợp chất từ rễ củ loài Địa hoàng (Rehmannia glutinosa) - Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập đƣợc - Đánh giá tác dụng ức chế enzyme α-glucosidase hợp chất phân lập đƣợc từ loài Địa hoàng (Rehmannia glutinosa)  Đối tƣợng nghiên cứu: Mẫu Rehmannia glutinosa đƣợc thu hái Việt Trì (Phú Thọ)  Nhiệm vụ nghiên cứu luận văn: - Tổng quan nghiên cứu loài Địa hoàng (Rehmannia glutinosa) - Phân lập xác định cấu trúc hoạt chất từ loài Địa hoàng (Rehmannia glutinosa) - Đánh giá tác dụng ức chế enzyme α-glucosidase loài Địa hoàng (Rehmannia glutinosa) CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 THƠNG TIN VỀ LỒI ĐỊA HỒNG (REHMANNIA GLUTINOSA) Ở VIỆT NAM 1.1.1 Đặc điểm thực vật Chi Địa hoàng (danh pháp khoa học: Rehmannia) thuộc họ Cỏ chổi (Orobanchaceae) gồm loài Các loài chi Rehmannia loại thảo mộc sống lâu năm Chúng có hoa lớn đƣợc trồng làm cảnh vƣờn châu Âu Bắc Mỹ, nhƣ đƣợc sử dụng y học châu Á Loài Địa hoàng (Rehmannia glutinosa) loài thảo, sống lâu năm, có nguồn gốc từ vùng ơn đới ấm Trung Quốc Địa hoàng thuốc quý cho vị thuốc: Sinh địa (tức củ Địa hồng cịn sống) Thục địa (tức củ Địa hoàng đƣợc nấu chín) Cả hai vị thuốc Sinh địa Thục địa thành phần đầu vị thuốc Bắc Trƣớc nƣớc ta chƣa có Địa hoàng Năm 1958 ta nhập giống từ Trung Quốc Viện Dƣợc liệu nghiên cứu di thực hóa đƣa vào phát triển trồng đại trà, đƣợc trồng nhiều Bắc Ninh, Hải Dƣơng, Hƣng Yên, Thái Bình, Nam Định, Vĩnh Phúc Thanh Hóa Một số nghiên cứu thành phần hóa học rễ củ lồi Địa hồng cho biết có mặt hợp chất khung iridoid, phenethyl alcohol, glycoside, cyclopentanoid monoterpene norcarotenoid [6] Hình 1.1 Một số hình ảnh loài Địa hoàng 1.1.2 Tác dụng chữa bệnh dân gian Theo “Từ điển thuốc Việt Nam”, tập I Võ Văn Chi, Địa hồng tƣơi có vị ngọt, đắng, tính hàn, có tác dụng nhiệt, mát máu Sinh Địa hồng (củ Địa hồng khơ) có vị ngọt, tính hàn, có tác dụng tƣ âm dƣỡng huyết Thục Địa hồng có vị ngọt, mùi thơm, tính ơn, có tác dụng ni thận, dƣỡng âm, bổ huyết, làm đen râu tóc Địa hồng đƣợc sử dụng thuốc giảm đƣờng huyết, tác dụng cầm máu, lợi tiểu, kháng sinh [2] Theo Đỗ Huy Bích, tập I, Địa hồng đƣợc sử dụng nhƣ loại thảo dƣợc thuốc dân gian để chữa đái tháo đƣờng, suy nhƣợc thể, suy nhƣợc thần kinh, tăng huyết áp, xơ cứng động mạch, chữa viêm quản, viêm bàng quan mạn tính, chữa sốt rét, kinh nguyệt không đều, rong huyết, ho khan, lao phổi, chữa chứng âm hƣ, tinh huyết suy [1] Theo kết nghiên cứu dƣợc lý đại (nguồn “Những thuốc vị thuốc Việt Nam” GS Đỗ Tất Lợi) nƣớc sắc sinh Địa hồng có tác dụng hạ đƣờng huyết, tác dụng chống viêm rõ rệt thử nghiệm in vivo; sinh Địa hồng có tác dụng cƣờng tim, hạ áp, cầm máu, bảo vệ gan, lợi tiểu, chống phóng xạ, chống nấm Thực nghiệm chứng minh sinh địa thục địa làm giảm tác dụng ức chế chức vỏ tuyến thƣợng thận corticoid [7] 92 Phụ lục phổ 4.5 Phổ 13C-NMR hợp chất RG4 Phụ lục phổ 4.6 Phổ 13C-NMR giãn hợp chất RG4 93 Phụ lục phổ 4.7 Phổ 13C-NMR giãn hợp chất RG4 Phụ lục phổ 4.8 Phổ HMBC hợp chất RG4 94 Phụ lục phổ 4.9 Phổ HMBC giãn hợp chất RG4 Phụ lục phổ 4.10 Phổ HMBC giãn hợp chất RG4 95 Phụ lục phổ 4.11 Phổ HMBC giãn hợp chất RG4 Phụ lục phổ 4.12 Phổ HMBC giãn hợp chất RG4 96 Phụ lục phổ 4.13 Phổ HMBC giãn hợp chất RG4 Phụ lục phổ 4.14 Phổ HSQC hợp chất RG4 97 Phụ lục phổ 4.15 Phổ HSQC giãn hợp chất RG4 Phụ lục phổ 4.16 Phổ HSQC giãn hợp chất RG4 98 Phụ lục 5.1-5.18: CÁC PHỔ CỦA HỢP CHẤT RG5 Phụ lục phổ 5.1 Phổ 1H-NMR hợp chất RG5 Phụ lục phổ 5.2 Phổ 1H-NMR giãn hợp chất RG5 99 Phụ lục phổ 5.3 Phổ 1H-NMR giãn hợp chất RG5 Phụ lục phổ 5.4 Phổ 1H-NMR giãn hợp chất RG5 100 Phụ lục phổ 5.5 Phổ 13C-NMR hợp chất RG5 Phụ lục phổ 5.6 Phổ 13C-NMR giãn hợp chất RG5 101 Phụ lục phổ 5.7 Phổ 13C-NMR giãn hợp chất RG5 Phụ lục phổ 5.8 Phổ 13C-NMR giãn hợp chất RG5 102 Phụ lục phổ 5.9 Phổ HMBC hợp chất RG5 Phụ lục phổ 5.10 Phổ HMBC giãn hợp chất RG5 103 Phụ lục phổ 5.11 Phổ HMBC giãn hợp chất RG5 Phụ lục phổ 5.12 Phổ HMBC giãn hợp chất RG5 104 Phụ lục phổ 5.13 Phổ HMBC giãn hợp chất RG5 Phụ lục phổ 5.14 Phổ HMBC giãn hợp chất RG5 105 Phụ lục phổ 5.15 Phổ HSQC hợp chất RG5 Phụ lục phổ 5.16 Phổ HSQC giãn hợp chất RG5 106 Phụ lục phổ 5.17 Phổ HSQC giãn hợp chất RG5 Phụ lục phổ 5.18 Phổ HSQC giãn hợp chất RG5