Trang 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ QUANG TRƯỜNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LỒI BÌNH VƠI STEPHANIA CEPHARANTHA HAYATA PHÂN BỐ TẠI N TỬ- QUẢ
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ QUANG TRƯỜNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LỒI BÌNH VƠI (STEPHANIA CEPHARANTHA HAYATA) PHÂN BỐ TẠI YÊN TỬ- QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2021 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ QUANG TRƯỜNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LỒI BÌNH VƠI (STEPHANIA CEPHARANTHA HAYATA) PHÂN BỐ TẠI YÊN TỬ- QUẢNG NINH Ngành: Hóa hữu Mã số: 8.44.01.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thị Thanh Hương THÁI NGUYÊN - 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan thực việc kiểm tra mức độ trương đồng nội dung luận văn qua phần mềm Turnitin cách trung thực đạt kết mức độ tương đồng 20% Bản luận văn kiểm tra qua phần mềm cứng nộp để bảo vệ trước hội đồng Nếu sai hoàn toàn chịu trách nhiệm Thái Nguyên, tháng 10 năm 2021 TÁC GIẢ CỦA SẢN PHẨM HỌC THUẬT Lê Quang Trường i LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng kính trọng chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Thanh Hương - người tin tưởng giao đề tài, hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận văn Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tới thầy, cô giáo trong Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư Phạm - Đại học Thái Nguyên bạn học viên cao học K27, phịng thí nghiệm Hóa Hữu gia đình tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi q trình hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cám ơn! Thái Nguyên, tháng 10 năm 2021 Học viên Lê Quang Trường ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG .vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 Mục tiêu đề tài 2 Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Kết đạt Chương TỔNG QUAN 1.1 Khái quát chi Stephania 1.1.1 Vị trí chi Stephania hệ thống phân loại thực vật 1.1.2 Đặc điểm phân bố chi Stephania Việt Nam 1.1.3 Đặc điểm thực vật học chung loài chi Stephania 1.1.4 Đặc điểm thực vật số loài thuộc chi Stephania phân bố chủ yếu miền Bắc Việt Nam 1.2 Khái quát loài Stephania cepharantha Hayata 17 1.2.1 Đặc điểm thực vật học 17 1.2.2 Cơng dụng lồi Stephania cepharantha Hayata 20 1.3 Các nghiên cứu có thành phần hóa học chi Stephania 20 1.3.1 Thành phần hóa học lồi thuộc chi Stephania 20 1.3.2 Thành phần hóa học lồi Stephania cepharantha Hayata 33 1.4 Hoạt tính sinh học loài Stephania cepharantha Hayata 41 iii Chương THỰC NGHIỆM 46 2.1 Đối tượng nghiên cứu 46 2.2 Hóa chất, thiết bị 46 2.2.1 Hóa chất 46 2.2.2 Thiết bị 47 2.3 Phương pháp phân lập; xác định cấu trúc hoạt tính sinh học 48 2.3.1 Xử lý mẫu thực vật 48 2.3.2 Chiết tách chất 48 2.3.3 Xác định cấu trúc chất 48 2.3.4 Xác định hoạt tính ức chế Nitric oxide 48 2.4 Thực nghiệm 49 2.4.1 Quá trình phân lập chất từ mẫu củ loài Stephania cepharantha Hayata 50 2.4.2 Số liệu phổ chất phân lập 52 2.4.3 Phép thử sinh học xác định khả gây độc tế bào MTT 53 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 54 3.1 Kết định tính nhóm hợp chất phản ứng hóa học 54 3.2 Xác định cấu trúc chất 55 3.2.1 Chất SC1: Dehydrocrebanine 55 3.2.2 Chất SC2: Tetrahydropalmatine 62 3.3 Kết thử nghiệm khả ức chế NO hợp chất SC1 68 KẾT LUẬN 72 KIẾN NGHỊ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC 90 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân nguyên tử 13C H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân nguyên tử 1H DMEM Dulbecco’s Moddified Eagle Medium DMSO Dimethyl sulphoxide DPPH 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl ESI-MS Phổ khối phân giải cao EtOAc Ethyl Acetate EtOH Ethanol FBS Fetal bovine serum (huyết phơi bị) HEPES IC50 iNOS 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid Nồng độ gây tác dộng sinh học cho 50% mẫu thử nghiệm Inducible nitric oxide synthase KB Human epidermic carcinoma L-NMMA NG-Methyl-L-arginine acetate LPS MeOH Lipopolysaccharides Methanol MTT 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide NCI National Cancer Institute SC1 Dehydrocrebanine SC2 Tetradehydropalmatine SKC Sắc ký cột v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Phân bố số loài thuộc chi Stephania Việt Nam Bảng 1.2 Các hợp chất nhóm Benzylisoquinoline 21 Bảng 1.3 Các hợp chất nhóm Bisbenzylisoquinoline 22 Bảng 1.4 Các hợp chất nhóm Aporphine 24 Bảng 1.5 Các hợp chất nhóm Proaporphine 25 Bảng 1.6 Các hợp chất nhóm Protoberberine 26 Bảng 1.7 Các hợp chất nhóm Morphinan 29 Bảng 1.8 Các hợp chất nhóm Hasubanan 30 Bảng 1.9 Các hợp chất nhóm Stephaoxocan 31 Bảng 3.1 Kết định tính số nhóm chất hữu có cặn chiết từ mẫu củ lồi Bình vơi (Stephania cepharantha Hayata) 54 Bảng 3.2 Số liệu phổ 1H-NMR chất SC1 56 Bảng 3.3 Số liệu phổ 13C-NMR chất SC1 .59 Bảng 3.4 Số liệu phổ 1H-NMR chất SC2 62 Bảng 3.5 Số liệu phổ 13C-NMR chất SC2 64 Bảng 3.6 Khả ức chế sản sinh NO mẫu nghiên cứu 70 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Mơ tả lồi Stephania brachyandra Diels 10 Hình 1.2 Mơ tả loài Stephania dielsiana Y.C.Wu 11 Hình 1.3 Mơ tả lồi Stephania hernandifolia Walp .12 Hình 1.4 Hình củ, cành hoa hạt loài Stephania kiunanensis H S Lo et M Yang.13 Hình 1.5 Hình thân, củ lồi Stephania kwangsiensis H S Lo 14 Hình 1.6 Mơ tả lồi Stephania longa Lour 15 Hình 1.7 Mơ tả lồi Stephania pierrei Diels 16 Hình 1.8 Mơ tả lồi Stephania teteanda S Moore .17 Hình 1.9 Mơ tả lồi Stephania cepharantha Hayata 18 Hình 1.10 Hình củ lồi Stephania cepharantha Hayata tươi sấy khơ 19 Hình 1.11 Hình loài Stephania cepharantha Hayata 19 Hình 3.1 Phổ khối ion dương ESI-MS chất SC1 56 Hình 3.2 Phổ 1H-NMR chất SC1 57 Hình 3.3 Phổ 1H-NMR chất SC1 58 Hình 3.4 Phổ 13C-NMR chất SC1 60 Hình 3.5 Phổ DEPT 90 DEPT 135 chất SC1 61 Hình 3.6 Cấu trúc chất SC1 61 Hình 3.7 Phổ khối ion dương ESI-MS chất SC2 62 Hình 3.8 Phổ 1H-NMR chất SC2 64 Hình 3.9 Phổ 13C-NMR chất SC2 66 Hình 3.10 Phổ 13C-NMR chất SC2 67 Hình 3.11 Phổ DEPT 90 DEPT 135 chất SC2 67 Hình 3.12 Cấu trúc chất SC2 68 Hình 3.13 Đường chuẩn NaNO2 70 Sơ đồ 2.1 Quy trình phân lập hợp chất từ mẫu củ lồi Stephania cepharantha Hayata 51 vii MỞ ĐẦU Nằm cánh cung núi rừng trùng điệp khu vực Đông Bắc, núi Yên Tử nơi khai sinh tông phái Trúc Lâm Yên Tử nằm độ cao 1068 m so với mực nước biển, thuộc địa bàn xã Thượng Yên Công, thành phố Uông Bí tỉnh Quảng Ninh Núi Yên Tử dải núi cao, trải dài, có vị trí đặc biệt nằm rìa trung tâm đa dạng sinh học Đơng Bắc có tính chất địa chất cánh cung Đơng Triều hình thành từ kỉ Đệ tứ, vùng có điều kiện tự nhiên phong phú đa dạng Rừng Yên Tử với diện tích 2783 ha, có khí hậu quanh năm nóng ẩm mưa nhiều với nhiệt độ trung bình 23÷24oC bảo tàng tự nhiên lưu giữ nhiều nguồn gen quý với kiểu thảm thực vật chính, khoảng 830 lồi thực vật 38 lồi thực vật đặc hữu nên có vai trị to lớn việc phát triển bảo tồn tài nguyên dược liệu [158] Lồi Bình vơi từ lâu sử dụng để chiết xuất dược liệu làm thuốc an thần, điều trị ngủ, giảm đau, điều hòa nhịp tim, dãn trơn… khơng có tác dụng phụ Do nhu cầu sử dụng lớn, tình trạng khai thác lồi Bình vơi tự nhiên cách tự phát khiến lồi Bình vơi trở thành loài thực vật quý hiếm, bị khai thác nhiều có nguy tuyệt chủng, xếp cấp độ V Sách đỏ Việt Nam, nhóm IIA theo nghị định 32/2006/NĐCP quản lí thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý [31] Trong năm gần đây, thuốc có nguồn gốc thiên nhiên trở thành đối tượng nghiên cứu quan tâm nhà khoa học an toàn tác dụng quý báu nhiều hoạt chất sinh học tự nhiên Riêng nhu cầu sản phẩm từ lồi Bình vơi alkaloid có hoạt tính tốt Rotudine, Cepharanthine, Palmatine… nguồn cung cấp từ dược liệu nước khơng đáp ứng đủ Trong 22 lồi Bình vơi phân bố Việt Nam, lồi Stephania cepharantha Hayata, cịn có tên gọi “Bình vơi hoa đầu” phân bố chủ yếu khu vực