nghiên cứu thành phần hoá học cây na leo (kadsura heteroclita) họ schisandraceae ở vĩnh phúc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LƯU VĂN NGUYÊN NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CÂY NA LEO KADSURA HETEROCLITA HỌ SCHISANDRACEAE Ở TAM ĐẢO –

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

LƯU VĂN NGUYÊN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC

CÂY NA LEO (KADSURA HETEROCLITA)

HỌ SCHISANDRACEAE Ở TAM ĐẢO – VĨNH PHÚC

Chuyên ngành : Hoá học Hữu cơ

Mã số : 60.44.27

LUẬN VĂN THẠC SỸ HOÁ HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM THỊ HỒNG MINH

Thái Nguyên – 8/2011

Trang 2

MS : Mass Spectrometry (Phổ khối lượng)

ESI-MS : Electron Spray Ionization Mass Spectroscopy

(Phổ khối bụi electron) FT-IR : Fourier Transform Infrared Spectroscopy

(Phổ hồng ngoại biến đổi Fourie)

NMR : Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

(Phổ cộng hưởng từ hạt nhân)

1

H-NMR : Proton Magnetic Resonance Spectrometry

(Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton)

13

C-NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13

DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer

HSQC : Heteronuclear Single - Quantum Coherence

HMBC : Heteronuclear multiple - Bond Correlation

Trang 3

Bảng 1.4: Một số hợp chất tritecpen phân lập được dạng seco 9

Bảng 1.5: Một số hợp chất tritecpen cầu CH2 tại C-19 10

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang Lời cam đoan

1.1 Khái quát về các thực vật chi Kadsura 3

1.2 Những nghiên cứu hóa thực vật về chi Kadsura 5

1.2.1 Các hợp chất Các Sesquitecpenoit 5

1.2.2 Các hợp chất tritecpenoit khung lanostan 6 1.2.2.1 Các hợp chất lanostan đóng vòng ở vị trí C3 6 1.2.2.2 Các hợp chất lanostan mở vòng ở vị trí C3 (seco) 9 1.2.2.3 Các hợp chất lanostan mở vòng ở vị trí C3 (seco),

1.3 Hoạt tính sinh học của các tritecpenoit và lignan 27

1.3.1 Hoạt tính tritecpenoit 27

Trang 7

1.4.2 Cây Kadsura heterclita (Na leo, Nắm cơm, Hải phong

đằng)

37

1.4.2.1 Đặc điểm thực vật học, phân bố 37

1.4.3 Những ứng dụng của cây Kadsura heteroclita trong y

học cổ truyền Việt Nam

38

2.1.1 Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phương pháp

2.1.4 Phương pháp khảo sát cấu trúc hóa học các chất 41

2.2 Dụng cụ hóa chất và thiết bị nghiên cứu 41

2.2.1 Dụng cụ, hoá chất 41

2.2.2 Thiết bị nghiên cứu 42

2.3 Thu nhận các dịch chiết từ cây Na leo (Kadsura heteroclita) 42

2.3.1 Thu nhận các dịch chiết 42

2.3.2 Khảo sát định tính các dịch chiết 44

Trang 8

dimethoxy lignan) (KhE.3)

51

2.4.2.2 3-O-β-sitosterol-glucopyranosid (KhE.1) 52 2.4.2.3 Triglycerit (Kí hiệu phổ : KhE.4) 52

Trang 9

3.2.2 Hợp chất mạch dài: Triglycerit (KhE.4) 58

3.2.3 Hợp chất tritecpenoit khung lanostane: Axit Kadsuric 59

3.2.4 Các hợp chất lignan 69 3.2.4.1 Dihydroguaiaretic axit (4,4’-dihydroxy-3,3’-

dimethoxy lignan) (KhE.3)

Danh mục các công trình đã công bố có liên quan đến luận văn 93

Trang 10

MỞ ĐẦU

Các hợp chất thiên nhiên được phân lập từ cơ thể sống của sinh vật, từ bậc thấp đến bậc cao, ở trên cạn hay dưới nước luôn luôn thể hiện nhiều hoạt tính sinh học rất phong phú: kháng khuẩn, kháng nấm, kháng sinh, chữa các bệnh tim mạch, chống sốt rét, chống ung thư, kìm hãm HIV, có tác dụng chống oxy hoá.v.v.v… Những kết quả nghiên cứu khoa học trong nhiều năm qua đã cho thấy các hợp chất thiên nhiên vẫn được coi là nguồn cấu trúc mới

để tạo ra các dược phẩm mới Đặc biệt rõ ràng nhất là trong lĩnh vực thuốc chống ung thư có tới 60%, trong bệnh truyền nhiễm là 70% có nguồn gốc từ

tự nhiên

Ý nghĩa to lớn của những hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học là

ở chỗ chúng không chỉ được sử dụng trực tiếp làm thuốc chữa bệnh, mà quan trọng hơn là có thể là những chất mẫu, chất dẫn đường để phát triển các thuốc mới hay là các chất dò sinh hoá để làm sáng tỏ các nguyên lý của dược lý học con người

Việt nam là nước có tiềm năng lớn về nguồn thực vật được sử dụng làm thuốc nhưng phần lớn chỉ được lưu truyền theo kinh nghiệm dân gian trong phạm vi cộng đồng Trong khi đó nhu cầu sử dụng những loài thảo dược theo cách cổ truyền hay các hợp chất nguồn gốc thiên nhiên ở nước ta cũng như trên thế giới hiện nay đang được quan tâm Có nhiều loài thực vật ở Việt Nam được sử dụng làm thuốc theo thói quen và kinh nghiệm có tác dụng rất tốt, tuy nhiên bản chất hoá học các hợp chất có trong những cây này còn chưa được nghiên cứu sâu Việc sử dụng nguồn cây thuốc dân gian của đồng bào các dân tộc là kho tàng quí đầy tiềm năng để khám phá nhiều loại thuốc mới với hiệu lực cao trong phòng và chữa bệnh góp phần nâng cao bảo vệ sức khoẻ con người là hướng đi đúng đắn và phát triển bền vững

Nhằm đóng góp một phần hiểu biết thêm về thành phần hóa học của

cây thuốc dân gian, đề tài: “Nghiên cứu thành phần hoá học cây Na leo

(Kadsura heteroclita) họ Schisandraceae ở Vĩnh Phúc” là nội dung chính

của luận văn

Trang 11

CÁC THỰC VẬT CHI KADSURA VÀ THÀNH PHẦN

HOÁ HỌC CỦA NÓ 1.1 Khái quát về các thực vật chi Kadsura

Các thực vật chi Kadsura thuộc họ Ngũ vị (Schisandraceae) trên thế giới có khoảng 13 loài [36], gặp phổ biến ở các vùng ôn đới, nhiệt đới của Đông và Đông Nam Á cũng như Caribe

Theo Võ Văn Chi ở Việt Nam có 4 loài thuộc chi Kadsura [3] Còn

Phạm Hoàng Hộ đã nghiên cứu mô tả được 5 loài thuộc chi này [1] Theo những nghiên cứu gần đây nhất của nhà thực vật học Nguyễn Tiến Bân thì có

khoảng 6 loài thực vật thuộc chi Kadsura [4]

Nhiều loài cây thuộc chi Kadsura được sử dụng trong y học dân gian

nhiều dân tộc, ở các nước Châu Á và Đông Nam Á

Ở Trung Quốc đông y sử dụng thân và rễ cây Na leo (Kadsura

heteroclita) chữa phong thấp tê đau, viêm loét dạ dày tá tràng cấp và mạn

tính, phụ nữ đau bụng sau khi sinh nở Ngoài ra quả Na leo còn được dùng để chữa thận hư, đau lưng, ho, viêm họng, viêm phế quản, thần kinh suy nhược [1], [5]

Hạt của loài Kadsura coccinea ở Trung Quốc là một vị thuốc dân gian

được dùng để điều trị bệnh viêm dạ dày, rối loạn tiêu hóa, tê thấp, viêm khớp Những nghiên cứu về hóa học của hạt đã cho biết trong đó có chứa kadsulignans A, B và các hợp chất ligan như: schisantherins L, M, N, O và acetylschisantherin L [9] Ngoài ra dịch chiết từ cây Kadsura coccinea được

dùng để điều trị ung thư, bệnh ngoài da và làm thuốc giảm đau [13]

Trang 12

Loài Kadsura interior ở phía nam Trung Quốc là thực vật đặc hữu được

sử dụng trong y học cổ truyền để điều trị bệnh thiếu máu và rối loạn hooc mon ở nữ [7]

Ở phía nam nước Nhật nhân dân sử dụng quả của loài Kadsura

japonica để chữa ho, và còn làm thuốc bổ [30]

Ở Trung Quốc người ta sử dụng thân và rễ cây Kadsura

longipendunculata chữa phong thấp tê đau, viêm loét dạ dày tá tràng cấp và

mạn tính, phụ nữ đau bụng sau khi sinh nở Y học cổ truyền Trung quốc còn dùng rễ và vỏ cây này để chữa viêm loét dạ dày, tá tràng, bệnh thấp khớp, và viêm khớp, chữa kinh nguyệt không đều và rối loạn hoocmon nữ [35], [6]

Ở nước ta cũng có một vài loài thuộc chi Kadsura được dùng trong y

học dân gian Cây nắm cơm hay Ngũ vị nam có tên khoa học Kadsura

coccinea được nhân dân sử dụng quả dùng làm thuốc an thần, gây ngủ Rễ

chữa viêm ruột mãn tính, viêm dạ dày, ruột cấp tính và hành tá tràng, chữa phong thấp, tổn thương do ngã và chữa sản hậu, phần vỏ, thân, rễ dùng làm thuốc bổ, kích thích tiêu hóa, giảm đau [5]

Loài Kadsura khác với tên gọi Dây răng ngựa (Kadsura roxburghiana được nhân dân sử dụng rễ và thân chữa cam sài trẻ em, kích thích tiêu hóa,

làm mạnh gân cốt, chữa động kinh, tê thấp Phần dây trị kiết lỵ, lá để chữa mụn bắp chuối [5]

1.2 Những nghiên cứu hoá thực vật về chi Kadsura

Cho đến nay đã có khoảng hầu hết các loài thực vật thuộc chi Kadsura

được nghiên cứu hoá thực vật [6], đã phân lập và nhận dạng được 233 chất, chủ yếu là các hợp chất tritecpenoit, lignan cùng với các dẫn xuất của lignan

1.2.1 Các hợp chất Các sesquitecpenoit

Một vài sesquitecpenoit tìm thấy trong thực vật chi Kadsura có kiểu

Trang 13

Sesquitecpenoit khung eudeusmen (1)

Hợp chất eudesmanetriol phân lập được từ loài K ananosma

C6H5COO Gluc 1.3 K ananosma [6]

Ngoài ra còn một vài sesquitecpen khác phân lập được từ loài K

Japonica như

Trang 14

1,3,6-Elematrien-9-ol 1(10),4,6-Gemacratriene

1.2.2 Các hợp chất tritecpenoit khung lanostan

1.2.2.1 Các hợp chất lanostan đóng vòng ở vị trí C3

Trong số các chất đã phân lập được từ 13 loài thuộc chi Kadsura thì có

21 hợp chất tritecpen phân lập chủ yếu từ 2 loài Kadsura heteroclita và

Kadsura ananosma

R1

1 2

3 4 5

6 7 8

17 18

30

R2

Trang 15

Bảng 1.2 Một số hợp chất tritecpen phân lập được từ loài Kadsura ananosma

hiệu Nguồn

Tài liệu dẫn

3 4 5

6 7 8

17 18

30

R2

(2)

Trang 16

Bảng 1.3 Một số hợp chất tritecpen

Tên chất

Vị trí nhóm thế

Ký hiệu Nguồn

Ngoài ra còn một số hợp chất khác như

12-hydroxy-3-oxolanosta-9(11),24-dien-26,22-olide phân lập từ loài K.longipedunculata [6]

Trang 17

Một số hợp chất mở vòng tại vị trí C-3

O

R2

1 2 3

4 5 6 7 8

9 10

13 14 15 16 17 18

19

20 21

Trang 18

Trang 19

Tên chất

Vị trí nhóm thế Ký hiệu Nguồn

Trang 20

Một số hợp chất tritecpenlacton phân lập được từ loài

K.longipedunculata với các nhóm thế khác nhau ở vị trí C16

O

OR HO

O

(3)

Trang 21

Trang 22

Heteroclitalactone D Heteroclitalactone E

O

O O

O

(3.12)

Polysperlactone A (6,7-didehydro)

Trang 23

O O

O

R1

O O

R 2

R3

6 10

19

16 17

(3.13) Bảng 1.8 Một số hợp chất tritecpen lacton cầu epoxide tại vị trí C19

Trang 24

O

O O

O

O HO

O

O GlucO

(4.2)

3' ,4' :4,5-Bis(methylene) ether, 2-O--D-glucopyranoside

(Rubrifloside A)

Và từ thân loài Kadsura angustifolia cũng phân lập được hợp chất

lignan khác là 3,7-Dihydroxy-3',4,4',5-tetramethoxylignan (Kadangustin H)

Trang 25

Từ loài K.longipedungculata phân lập được hợp chất lignan

3,3’,4,4’-tetrahydroxylignan (3,4-methylene, 3’-methyl ether)

O

HO

O O

(4.5)

4',7-Dihydroxy-3'-methoxy-3,4-methylenedioxy-9,9'-epoxylignan

Trang 26

O HO

O

O O

( 4.7 )

Kadsuralignan H Các hợp chất cyclolignan rất đa dạng được phân thành từng nhóm như các hợp chất nhóm thế ở vị trí C-14 là nhóm thế OCH3,hydroxy (OH) , hay vị trí C-12 và C-13 có cầu peoxide (-O-CH2-O-)

Dưới đây là đại diện một số hợp chất cyclolignan có vị trí nhóm thế ở C-14 là nhóm -OCH3

Trang 27

(5) Bảng 1.9 Một vài đại diện các hợp chất cyclolignan có nhóm thế OCH3 ở vị trí C-14

Trang 28

Trang 29

Trang 30

Bảng 1.10 Một vài đại diện các hợp chất cyclolignan có nhóm thế hydroxy ở

vị trí C-14

Tên chất

Trang 31

Trang 32

Bảng 1.11 Một vài đại diện các hợp chất cyclolignan không đóng vòng tại

C12-13

Tên chất

Trang 33

9 10

13 14

15 16

17 18

Trang 34

Trang 35

Trang 36

1.3 Hoạt tính sinh học của các tritecpenoit và lignan

Những nghiên cứu về hoạt tính sinh học của dịch chiết các loài thuộc

chi Kadsura và Schisandra đã cho những kết quả rất đáng quan tâm Điều

đáng chú ý là hoạt tính lại tập trung ở các hợp chất lignan, chủ yếu là các chất

cyclolignan cho nhiều kết quả rất thú vị như hoạt tính anti-HIV, chống viêm gan B (anti-HbsAg, anti-HbeAg), hoạt tính chống oxy hóa, hoạt tính chống peroxid hóa lipid và hoạt tính chống ung thư…

1.3.1 Hoạt tính các tritecpenoit

Các hợp chất tritecpen phân lập được từ thiên nhiên rất đa dạng và phong phú với nhiều bộ khung khác nhau Nhiều chất có hoạt tính rất có giá trị trong việc nghiên cứu tìm kiếm các chất có triển vọng ứng dụng để tổng hợp những dẫn xuất làm thuốc đáp ứng trong cuộc sống của con người Nhiều hợp chất tritecpen khung ursan, lupan và khung olean có hoạt tính rất thú vị cũng đã được nhiều nhà khoa học quan tâm đến Bên cạnh đó có nhiều hợp chất khung lanostan cũng có những hoạt tính đáng chú ý Nhóm các hợp chất triterpen lanostan axit và các hợp chất vòng lactone được phát hiện có nhiều hoạt tính rất thú vị như hoạt tính chống viêm gan, chống khối u và anti-HIV Người ta đã chứng minh được một số tritecpenoit phân lập được từ loài

Kadsura heteroclita có chức năng bảo vệ gan Những nghiên cứu gần đây cho

biết nhiều hợp chất tritecpenoit khung lanostan có tên gọi là heteroclitalactone A-E cùng với axit heteroclic và heteroclitalactone F, ngoài ra còn có schisanlactone E, cycloartenone, axit schisandronic, axit nigranoic, axit changnanic, schisanlactone B được phân lập từ loài này vẫn được tiếp tục nghiên cứu sâu về hoạt tính gây độc tế bào trên 4 dòng tế bào ung thư người Bel-7402, BGC-823, MCF-7 và tế bào bạch cầu HL-60 Trong số đó có tritecpen heteroclitalactone D có hoạt tính mạnh đối với dòng tế bào HL-60 với giá trị IC50 =6.76M [23]

Trang 37

Còn axit nigranoic được phân lập từ 2 loài S spharerandra và S

lancifolia có hoạt tính anti-HIV-1 in vitro [28], [31]

HOOC

COOH

Axit nigranoic Hợp chất kadlongilactone A, B có hoạt tính in vitro với các dòng tế bào trên người K562, Bel-7402, và dòng tế bào chống khối u A549 [23]

O

OH HO

O

Kadlongilactone A

Trang 38

O

O HO

O

Kadlongilactone B Một số hợp chất tritecpenoit khung lanostan như schisanlactone E và

axit changnanic phân lập từ loài K longipedunculata được chứng minh có tác

dụng chống lại sự tăng sinh tế bào bạch cầu P388 rất tốt [20]

HOOC

Schisanlactone E (3,4-Secocycloarta-4(28),24-dien-26,22-olid-3-oic acid)

HOOC

Changnanic acid

Trang 39

chứng minh có tác dụng đối với dòng tế bào bạch cầu ở người HL-60 như seco-coccinic axit A, B, C, và E [19], [20]

Trang 40

8 9

1' 2'

3' 4' 5' 6'

7' 8' 9'

11 12 13 14 15 16 1

2 3

1' 2'1'' 2''

Seco-coccinic axit E

1.3.2 Hoạt tính của các hợp chất lignan

Khi nghiên cứu sàng lọc về hoạt tính chống dị ứng in vitro các dịch chiết của cây đã phát hiện ra dịch chiết chloroform của rễ cây Kadsura

coccinea ức chế lượng NO sinh ra ở lipopolysaccharide (LPS) và kết hợp với

protein ngăn chặn sự phát triển virut- (IFN-) trong tế bào chuột được kích hoạt trên dòng tế bào RAW 264.7 Từ dịch chiết chloroform của rễ đã phân lập được 3 lignan mới: 2 dibenzocyclooctadiene lignan (Kadsuralignan A, B)

và arylnaphtalene lignan(Kadsuralignan C) cùng với 3 dibenzocyclooctadiene lignan đã biết, các hợp chất này đều được thử hoạt tính nói trên và Kadsuralignan C có hoạt tính với giá trị IC50 =21.2M chứng tỏ hoạt tính ức chế có phần nào tốt hơn quercetin (IC50 =24.8M) [13]