Cô lập một số hợp chất từ loài địa y parmotrema cristiferum

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA HỌC Nguyễn Văn Q CƠ LẬP MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ LỒI ĐỊA Y PARMOTREMA CRISTIFERUM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Thành phố Hồ Chí Minh - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA HỌC Nguyễn Văn Q CƠ LẬP MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ LOÀI ĐỊA Y PARMOTREMA CRISTIFERUM Chuyên ngành: Hóa hữu KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS DƯƠNG THÚC HUY Thành phố Hồ Chí Minh - 2022 i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS Dương Thúc Huy nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn tận tình, cung cấp kiến thức chun mơn kinh nghiệm kĩ quý báu cho em suốt thời gian thực đề tài hồn thành khóa luận tốt nghiệp Em biết ơn lời động viên chia sẻ từ thầy, lời động viên quý giá mà em nhận suốt trình sinh viên Quý Thầy Cơ trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh truyền đạt, dạy em kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm học tập kinh nghiệm làm việc suốt thời gian em học trường Nhờ đó, em có kiến thức hành trang để hồn thiện khố luận nghiệp tương lai Các anh chị phòng thí nghiệm hướng dẫn, bảo, giúp đỡ, tương trợ cho em việc thực hoàn thành khố luận tốt nghiệp Các bạn sinh viên K42, K43, K44 bạn sinh viên phòng thí nghiệm cộng tác, giúp đỡ em suốt thời gian thực đề tài Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ln bên cạnh, ủng hộ chỗ dựa vững để em hồn thành tốt q trình học tập thực đề tài Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2022 Nguyễn Văn Quý ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU iii DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ iv DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH v DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC vi LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Mô tả chi Parmotrema 1.2 Mô tả địa y Parmotrema cristiferum 1.3 Thành phần hóa học hoạt tính sinh học Parmotrema 1.3.1 Thành phần hóa học 1.3.2 Hoạt tính sinh học 13 1.3.2.1 Hoạt tính kháng khuẩn kháng nấm hợp chất địa y 13 1.3.2.2 Hoạt tính gây độc tế bào kháng đột biến hợp chất địa y 14 1.3.2.3 Hoạt tính ức chế enzyme alpha-glucosidase hợp chất địa y 15 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 17 2.1 Hoá chất, thiết bị 17 2.1.1 Hoá chất 17 2.1.2 Thiết bị 17 2.2 Nguyên liệu 17 2.3 Phương pháp tiến hành 17 2.4 Quy trình thực nghiệm 18 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Khảo sát cấu trúc hoá học hợp chất HO1 20 3.1.1 Đặc điểm hợp chất HO1 20 3.1.2 Biện luận cấu trúc hoá học hợp chất HO1 20 3.2 Khảo sát cấu trúc hoá học hợp chất DYV1 23 3.2.1 Đặc điểm hợp chất DYV1 23 3.2.2 Biện luận cấu trúc hoá học hợp chất DYV1 23 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 26 4.1 Kết luận 26 4.2 Đề xuất 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 PHỤ LỤC .33 iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Tiếng Anh H Tiếng Việt n- Hexane EA/EtOAc Ethyl acetate Ac Acetone C Chloroform MeOH Methanol UV Ultraviolet Tia cực tím TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng Proton Nuclear Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Magnetic Resonance proton Carbon Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 H-NMR 13 C-NMR HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation HMBC Heteronuclear Multiple Bond Coherence J Coupling constant Hằng số ghép spin s singlet Mũi đơn d doublet Mũi đôi q quartet Mũi bốn m multiplet Mũi đa  Chemical shift Độ dịch chuyển hoá học ppm Part per milion Phần triệu iv DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ ❖ Danh mục bảng Bảng 1 Hoạt tính kháng khuẩn kháng nấm hợp chất địa y 14 Bảng Hoạt tính gây độc tế bào kháng đột biến hợp chất địa y 15 Bảng So sánh liệu phổ 1H 13C-NMR hợp chất HO1 với Anadensin 22 Bảng So sánh liệu phổ 1H 13C-NMR hợp chất DYV1 với Albifolione25 ❖ Danh mục sơ đồ Sơ đồ Quy trình phân lập hợp chất HO1 DYV1 .19 v DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1 Hình ảnh loài Parmotrema cristiferum .3 Hình Cấu trúc hóa học hợp chất lập từ lồi địa y Hình Một số cấu trúc hóa học hợp chất phân lập từ 16 loài địa y thuộc chi Parmotrema 13 Hình Cấu trúc hóa học hợp chất từ lồi địa y Parmotrema dilatatum .16 Hình Cấu trúc hóa học hợp chất từ lồi địa y Parmotrema tsavoense 16 Hình Cấu trúc hoá học số tương quan HMBC HO1 21 Hình Cấu trúc hoá học, số tương quan HMBC NOESY DYV1 24 Hình Cấu trúc hố học hợp chất cô lập 26 vi DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục Phổ 1H-NMR hợp chất HO1 (acetone-d6) .34 Phụ lục Phổ 13C-NMR hợp chất HO1 (acetone-d6) 35 Phụ lục Phổ HMBC hợp chất HO1 (acetone-d6) 36 Phụ lục Phổ HSQC hợp chất HO1 (acetone-d6) 37 Phụ lục Phổ 1H-NMR hợp chất DYV1 (CDCl3) 38 Phụ lục Phổ 13C-NMR hợp chất DYV1 (CDCl3) 39 Phụ lục Phổ HMBC hợp chất DYV1 (CDCl3) 40 Phụ lục Phổ HSQC hợp chất DYV1 (CDCl3) .41 Phụ lục Phổ 1H-NMR hợp chất DYV1 (acetone-d6) 42 Phụ lục 10 Phổ NOESY hợp chất DYV1 (acetone-d6) 43 LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam quốc gia có vị trí địa lí vơ thuận lợi, nằm gần xích đạo chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa Chính vậy, nguồn thực vật nước ta vơ phong phú đa dạng với 12.000 loài sinh sống, tạo điều kiện thuận lợi cho ngành hóa học hợp chất thiên nhiên phát triển [1] Gần đây, cơng trình nghiên cứu địa y cho thấy dược tính chúng đa dạng phong phú Một số công dụng địa y sử dụng thuốc cổ truyền chữa trị bệnh gan phổi [1] Đặc biệt, địa y cịn có đặc tính kháng khuẩn [2] chất chống oxy hóa [3,4] Các hợp chất chuyển hóa địa y có nhiều tác dụng sinh học bao gồm tác dụng kháng vi rút, kháng viêm, hạ sốt, giảm đau, tác dụng gây độc tế bào [5] Ở Việt Nam, điều kiện khí hậu nhiệt đới thuận lợi giúp địa y phân bố rộng rãi đa dạng khắp đất nước Tuy nhiên, địa y Parmotrema cristiferum có nghiên cứu thành phần hóa học địa y Parmotrema cristiferum Chính vậy, khố luận tốt nghiệp “Cơ lập số hợp chất từ loài địa y Parmotrema cristiferum” thực với mong muốn làm rõ thành phần hóa học loài địa y này, làm tiền đề cho nghiên cứu hoạt tính sinh học đóng góp vào kho tàng hợp chất tự nhiên Việt Nam CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Mô tả chi Parmotrema Parmotrema địa y thuộc họ Parmeliaceae Đây họ địa y lớn giới, ước tính có khoảng 2765 lồi 77 chi [6] Địa y thuộc chi Parmotrema loài địa y phân bố phổ biến miền Nam Việt Nam, chúng sinh trưởng tập trung vùng Tây Nguyên Chi Parmotrema thường đặc trưng phiến rộng, có thùy hẹp dạng chân chim dài mm Ở mặt dưới, mép rộng, nhẵn, bào tử hình elip có thành dày [7] Các hợp chất địa y có nhiều hoạt tính sinh học bao gồm kháng nấm, kháng khuẩn, kháng vi rút, kháng viêm, giảm đau, hạ sốt, chống tăng sinh hoạt động khác [8] Bên cạnh đó, địa y sử dụng làm thực phẩm, làm phẩm nhuộm, mỹ phẩm, xà phòng, nguyên liệu thô sản xuất nước hoa Một vài loại hợp chất polyphenol có địa y có khả hấp thu tia UVB nên chúng sử dụng làm kem chống nắng [9] Bên cạnh đó, từ thời trung đại, loài địa y sử dụng để làm thuốc chữa nhiều loại bệnh Địa y Platismatia glauca Pseudevernia furfuracea có khả chống oxy hóa kháng khuẩn cao [10] Địa y Lobaria pulmonaria dùng để chữa bệnh liên quan đến đường hô hấp, viêm khớp [11], [12], địa y Cladonia macilenta có khả ngăn ngừa hiệu thối hóa thần kinh [13], địa y Parmelia sulcata chữa bệnh sọ não, loài Peltigera sử dụng để chữa trị bệnh dại [14] Địa y Cetraria islandica (Iceland moss) sử dụng Thụy Điển làm thuốc chữa bệnh phổi, đau họng, viêm phế quản [11,15] Các nghiên cứu cho biết địa y thường chứa loại hợp chất thơm depside, depsidone, depsone, dẫn xuất dibenzofuran hợp chất có màu xanthone, antraquinone dẫn xuất acid usnic [8,16,17] Nhiều loại depsidone có hoạt tính sinh học đa dạng, đặc biệt ức chế enzyme liên quan đến bệnh chuyển hóa người [8,18] 1.2 Mơ tả địa y Parmotrema cristiferum • Tên khoa học: Parmotrema cristiferum (Taylor) Hale • Hệ thống phân loại khoa học: ✓ Bộ (Ordor): Lecanorales ✓ Họ (Family): Parmeliaceae ✓ Chi (Genus): Parmotrema ✓ Loài (Species): Parmotrema cristiferum (Taylor) Hale 30 [30] T H Duong and T T T Tran., “Collatolic acid derivatives from lichen Parmotrema planatilobatum (Hale) Hale (Parmeliaceae)”, Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, vol 64, pp 35−41, 2014 [31] F David, J A Elix and M W Binsamsudin., “Two new aliphatic acids from the lichen Parmotrema praesorediosum (Nyl.) Hale”, Australian Journal of Chemistry, vol 43, pp 1297–1300, 1990 [32] P Ramesh, E Shere and A Baig., “Chemical investigation of South Indian lichen: Parmelia praesorediosa (Nyl.) and Parmelia reticulate (Tayl.)”, Indian Journal of Heterocyclic Chemistry, vol 3, no 3, pp 211−212, 1994 [33] B L C Huynh, T H Duong, T Takao and K P P Nguyen., “Two new compounds from the lichen Parmotrema praesorediosum (Nyl.) Hale (Parmeliaceae)”, Vietnam Journal of Science and Technology, vol 49, no 5B, pp 430−435, 2011 [34] B L C Huynh, T H Duong, T Takao and K P P Nguyen., “New γ-lactone carboxylic acids from the Lichen Parmotrema prasorediosum (Nyl.) Hale, Parmeliacea”, Records of Natural Products, vol 10, no 3, pp 332-340, 2016 [35] B L C Huynh, H D Le, T Yukiko, T Takao and K P P Nguyen., “New phenolic compounds from the lichen Parmotrema praesorediosum (Nyl.) Hale (Parmeliaceae)”, Magnetic Resonance in Chemistry, vol 54, no 1, pp 81−87, 2016 [36] A T Fazio, M D Bertoni and M T Adler., “Culture studies on the mycobiont isolated from Parmotrema reticulatum (Taylor) Choisy: metabolite production under different conditions”, Mycological Progress, vol 8, no 4, pp 359–365, 2009 [37] T H Duong, V K Nguyen, J Sichaem, T N Tran, T H Do, N K T Pham, T A T Nguyen, T H T Nguyen, D T Mai, N H Nguyen and B L C Huynh., “Reticulatin, a novel C43-spiroterpenoid from the lichen Parmotrema reticulatum growing in Vietnam”, Natural Product Research, pp 1–8, 2021 [38] T L A Bui and T H Duong., “Some phenolic compounds from the lichen Parmotrema-sancti-angelii”, Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, vol 64, pp 35−41, 2015 31 [39] T H Duong and T T T Tran., “Some hopanes and ergostanes from the lichen Parmotrema-sancti-angelii”, Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, vol 67, pp 13−20, 2015 [40] T H Duong, X P Ha, W Chavasiri, M A Beniddir, G G Jouve, J Boustie, M C Krugler, S Ferron, H H Nguyen, B M Yamin, B L C Huynh, P L Pogam and K P P Nguyen., “Santis A-C: Three racemic procyanidin analogues from the lichen Parmotrema sancti-angelii”, European Journal of Organic Chemistry, vol 2018, no 19, pp 2247-2253, 2018 [41] G K Javaprakasha and L J Rao., “Phenolic constituents from the lichen Parmotrema stuppeum (Nyl.) Hale and their antioxidant activity”, Zeitschrift für Naturforschung [C], vol 55, no 11-12, pp 1018−1022, 2000 [42] D G O’Donovan, G Robert and M F Keogh., “Structure of the β-orcinol depsidones, connorstictic acid and consalazinic acid”, Phytochemistry, vol 19, no 11, pp 2497−2499, 1980 [43] A Sakurai and Y Goto., “Chemical studies on the lichen I The structure of isolecanoric acid, a new ortho-depside isolated from Parmelia tinctorum Despr”, Bulletin of the Chemical Society of Japan, vol 60, no 5, pp 1917−1918, 1987 [44] V M Bui, T H Duong, T A M Nguyen, T N V Nguyen, N H Nguyen, H H Nguyen, W Chavasiri, K P P Nguyen and B L C Huynh., “Two new phenolic compounds from the Vietnamese lichen Parmotrema tinctorum”, Natural Product Research, pp 1–6, 2020 [45] T H Duong, C Warinthorn, J Boustie and K P P Nguyen., “New metadepsidones and diphenyl ethers from the lichen Parmotrema tsavoense (Krog & Swinscow) Krog & Swinscow, Parmeliaceae”, Tetrahedron, vol 71, pp 9684−9691, 2015 [46] T H Duong., “A new monoaromatic compound from the lichen Parmotrema tsavoense (Krog & Swinscow) Krog & Swinscow (Parmeliaceae)”, Tạp chí khoa học Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, vol 14, no 3, pp 12−17, 2017 [47] T H Duong, M A Beniddir, G G Jouve, T Aree, M C Krugler, J Boustie, S Ferron, A Sauvager, H H Nguyen, K P P Nguyen, W Chavasiri and P L Pogam., “Tsavoenones A–C: unprecedented 32 polyketides with a 1,7-dioxadispiro[4.0.4.4]tetradecane core from the lichen Parmotrema tsavoense”, Organic and Biomolecular Chemistry, vol 16, pp 5913–5919, 2018 [48] P.M Lusanda, P B Richard, A S Knut and V M Farida., “Characterization and role of tyrosinases in the lichen Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm”, Cambride Core, vol 48, no 4, pp 311-322, 2016 [49] J Boustie, S Tomashi and M Grube., “Bioactive lichen metabolites: alpine habitats as an untapped source”, Phytochemistry Review, vol 10, no 3, pp 287–307, 2011 [50] A P Devi, T H Duong, S Ferron, M A Beniddir, M H Dinh, V K Nguyen, N K T Pham, D H Mac, J Boustie, W Chavasiri and P L Pogam, “Salazinic Acid-Derived Depsidones and Diphenylethers with αGlucosidase Inhibitory Activity from the Lichen Parmotrema dilatatum”, Planta Medica, vol 86, no 16, pp 1216-1224, 2020 [51] T H Duong, T X H Hang, P L Pogam, T N Tran, D H Mac, M H Dinh and J Sichaem., “α-Glucosidase inhibitory depsidones from the lichen Parmotrema tsavoense”, Planta Medida, vol 86, no 11, pp 776-781, 2020 [52] S Huneck, G Baxter, A F Cameron, J D Connolly and D S Rycroft., “Anadensin, a new fusicoccane diterpenoid from the liverwort Anastrepta orcadensis”, Tetrahedron Letters, vol 24, no 35, pp 3787-3788, 1983 [53] N Liu, D X Guo, S Q Wang, Y Y Wang, L Zhang, G Li and H X Lou., “Bioactive sesquiterpenoids and diterpenoids from the liverwort Bazzania albifolia” Chemistry & biodiversity, vol 9, no 10, pp 2254-2261, 2012 33 PHỤ LỤC 34 Phụ lục Phổ 1H-NMR hợp chất HO1 (acetone-d6) 35 Phụ lục Phổ 13C-NMR hợp chất HO1 (acetone-d6) 36 Phụ lục Phổ HMBC hợp chất HO1 (acetone-d6) 37 Phụ lục Phổ HSQC hợp chất HO1 (acetone-d6) 38 Phụ lục Phổ 1H-NMR hợp chất DYV1 (CDCl3) 39 Phụ lục Phổ 13C-NMR hợp chất DYV1 (CDCl3) 40 Phụ lục Phổ HMBC hợp chất DYV1 (CDCl3) 41 Phụ lục Phổ HSQC hợp chất DYV1 (CDCl3) 42 Phụ lục Phổ 1H-NMR hợp chất DYV1 (acetone-d6) 43 Phụ lục 10 Phổ NOESY hợp chất DYV1 (acetone-d6) 44 Xác nhận hội đồng phản biện: PHÊ DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG (Kí ghi rõ họ tên)