KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CAO ETYL ACETAT CỦA VỎ TRÁI BỨA PLANCHON (Garcinia planchonii)

Trong luận văn này, chúng tôi phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất có trong cao etyl acetat của vỏ trái bứa Planchon với mong muốn góp phần vào việc tìm hiểu thành phần hóa học lo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

HUỲNH NGUYÊN OANH

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CAO ETYL ACETAT CỦA VỎ TRÁI BỨA

PLANCHON (Garcinia planchonii)

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỮU CƠ

Mã số: 60 44 27

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS PHẠM ĐÌNH HÙNG PGS.TS NGUYỄN DIỆU LIÊN HOA

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2012

LỜI CẢM ƠN

Qua quá trình thực hiện luận văn này, tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến:

PGS.TS Nguyễn Diệu Liên Hoa và PGS.TS Phạm Đình Hùng, đã luôn nhiệt tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận văn này

Các thầy cô trong Bộ môn Hóa Hữu cơ đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho chúng tôi trong suốt quá trình học tập

Các anh chị Phòng Thí nghiệm Hợp chất Tự nhiên và Hóa dược cùng các anh chị cao học, các bạn cùng khóa, các em sinh viên cùng gia đình tôi đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua

Huỳnh Nguyên Oanh

COSY Correlation SpectroscopY

DEPT Distortionless Enhancement by Polarization Transfer

G Garcinia

HMBC Heteronuclear Multiple Bond Correlation

HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation

IC50 Half maximal inhibitory concentration, nồng độ ức chế 50%

J Hằng số ghép cặp

m Multiplet, mũi đa

HRESIMS High Resolution ElectroSpray Ionization Mass Spectroscopy NMR Nuclear Magnetic Resonance

NOESY Nuclear Overhauser Enhancement SpectroscopY

Bảng 3.1 Số liệu phổ 1H NMR, 13C NMR và tương quan HMBC của

Bảng 3.2 Tương quan COSY của guttiferon Q (20) trong aceton-d 6 20

Bảng 3.3 Số liệu phổ 1H NMR, 13C NMR và tương quan HMBC của

Bảng 3.4 Số liệu phổ 1H NMR, 13C NMR và tương quan HMBC của

Bảng 3.5 Tương quan COSY của planchonion A (50) trong CDCl3 29

Bảng 3.6 Tương quan NOE của planchonion A (50) trong CDCl3 29

Bảng 3.7 Số liệu phổ 1H NMR, 13C NMR và tương quan HMBC của

Bảng 3.8 Tương quan COSY của planchonion B (51) trong aceton-d 6 33

Bảng 3.9 Số liệu phổ 1H NMR, 13C NMR và tương quan HMBC của

Bảng 3.10 Tương quan COSY của planchonion C (52) trong CDCl3 37

Bảng 3.11 Tương quan NOE của planchonion C (52) trong CDCl3 38

Bảng 3.12 Số liệu phổ 1H NMR, 13C NMR và tương quan HMBC của

Bảng 3.13 Tương quan COSY của planchonion D (53) trong CDCl3 41

Bảng 3.14 Tương quan NOE của planchonion D (53) trong CDCl3 41

Bảng 3.15 Số liệu phổ 1H NMR, 13C NMR và tương quan HMBC của

Bảng 3.16 Kết quả SKC cao EtOAc của vỏ trái bứa Planchon 45

Trang

Hình 2.1 Cây và trái bứa Planchon (Garcinia planchonii) 13

Hình 3.2 Tương quan HMBC trong nhóm isoprenyl 16

Hình 3.3 Tương quan HMBC của các dây nhánh trên hệ vòng

Hình 3.8 Tương quan HMBC của các dây nhánh trên hệ vòng

bicyclo[3.3.1]nonan trong 50 26

Hình 3.9 Hóa học lập thể của vòng cyclohexanon và hệ vòng

bicyclo[3.3.1]nonan trong 50 27 Hình 3.10 Tương quan HMBC của các dây nhánh trên hệ vòng

bicyclo[3.3.1]nonan trong 51 31

Hình 3.11 Tương quan HMBC của nhóm 3-metoxy-3-metylbutyl 35

Hình 3.12 Tương quan HMBC của các dây nhánh trên hệ vòng

Hình 3.13 Tương quan HMBC của các dây nhánh trên hệ vòng

bicyclo[3.3.1]nonan trong 53 39 Hình 3.14 Tương quan HMBC trong 54 43

Sơ đồ 3.1 Sơ đồ phân lập guttiferon Q (20) và guttiferon S (22) 46

Sơ đồ 3.2 Sơ đồ phân lập 3-formyl-2,5-dihydroxybenzyl acetat (54) 47

Sơ đồ 3.4 Sơ đồ phân lập planchonion B (51) và planchonion D (53) 49

Phụ lục 16 Phổ COSY của planchonion A (50)

Phụ lục 17 Phổ NOESY của planchonion A (50)

Phụ lục 18 Phổ HRESIMS của planchonion B (51)

Phụ lục 31 Phổ COSY của planchonion C (52)

Phụ lục 32 Phổ NOESY của planchonion C (52)

Phụ lục 33 Phổ HRESIMS của planchonion D (53)

Phụ lục 39 Phổ COSY của planchonion D (53)

Phụ lục 40 Phổ NOESY của planchonion D (53)

Phụ lục 41 Phổ 1H NMR của 3-formyl-2,5-dihydroxybenzyl acetat (54)

Phụ lục 42 Phổ 13C NMR của 3-formyl-2,5-dihydroxybenzyl acetat (54) Phụ lục 43 Phổ HSQC của 3-formyl-2,5-dihydroxybenzyl acetat (54) Phụ lục 44 Phổ HMBC của 3-formyl-2,5-dihydroxybenzyl acetat (54)

2.1.3 Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học 3

3.3.1 Thu hái mẫu và điều chế cao 44

3.3.2 Phân lập chất 44

4 KẾT LUẬN 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC PHỔ

1 MỞ ĐẦU

Nhiều hợp chất thiên nhiên thể hiện hoạt tính sinh học đa dạng, vừa có thể trực tiếp sử dụng được, vừa có thể làm hình mẫu để tổng hợp nên nhiều loại thuốc mới chống lại các căn bệnh hiểm nghèo, làm chất bảo quản thực phẩm cũng như chế phẩm phục vụ nông nghiệp có hoạt tính cao mà ít ảnh hưởng đến môi sinh Việc nghiên cứu thành phần hóa học các cây thuốc là giai đoạn đầu tiên quan trọng trong chiến lược phát triển sản phẩm ở nhiều công ty dược phẩm lớn nhằm tìm ra các hợp chất tự nhiên có thể dùng làm thuốc chữa bệnh

Nhiều loài trong chi Garcinia (họ Bứa) được sử dụng trong y học cổ truyền để

trị bỏng, sốt, tiêu chảy, kiết lỵ, vàng da, quai bị, thuốc xổ, thuốc giải độc, ăn không tiêu, viêm miệng, loét dạ dày,… [1-5] Tuy có nhiều công trình nghiên cứu về họ

Bứa nói chung và chi Garcinia nói riêng nhưng cây bứa Planchon (Garcinia planchonnii) chưa được nghiên cứu ở Việt Nam cũng như trên thế giới Trong luận

văn này, chúng tôi phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất có trong cao etyl acetat của vỏ trái bứa Planchon với mong muốn góp phần vào việc tìm hiểu thành phần hóa học loài cây này và cung cấp mẫu chất cho các thử nghiệm hoạt tính sinh học về sau

2 TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu về chi Garcinia

2.1.1 Đặc điểm thực vật

Garcinia là một chi lớn thuộc họ Bứa (Măng cụt, Guttiferae hay Clusiaceae) với

hơn 400 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới Châu Á, Châu Phi, New Caledonia

và Polynesia Các loài thuộc chi này có tán lá màu xanh đậm, lá dai như da với các đường gân rõ ràng Hoa vàng nhạt hoặc hơi trắng xanh có bốn hoặc năm cánh Bao phấn không cuống hoặc đầu nhụy gồm nhiều thì Trái có nhiều cơm hoặc nước cốt, 4-10 lớp, đỉnh cố định Hạ có lớp mỏng bao bọc Chúng thường là đại mộc có chiều

cao trung bình khoảng 8-30 m như bứa nhà (G cochinchinensis), sơn vé (G merguensis), bứa Bentham (G benthami) Một số ít là đại mộc nhỏ như bứa lửa (G fusca), bứa đồng (G schomburgkiana) và cũng có thể là thân bụi như bứa ít hoa (G oligantha) [6]

Theo GS Phạm Hoàng Hộ, ở Việt Nam Garcinia là chi lớn nhất của họ Bứa với

29 loài phân bố từ bắc tới nam [4]

dày, tá tràng, viêm dạ dày, kém tiêu hóa, viêm miệng, nhựa có tác dụng trị bỏng Ngoài ra, một số loài còn được sử dụng làm phẩm nhuộm như bứa Delpy, bứa

Lanessan (G lanessanii); cung cấp gỗ làm nhà, làm cầu và dùng chạm trỗ rất đẹp như trai (G fagraeoides), nụ (G tinctoria); dùng làm trái ăn rất ngon như măng cụt (G mangostana); dùng lá non và quả để nấu canh chua như tai chua (G cowa) [1-

5]

2.1.3 Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học

Các kết quả nghiên cứu cho thấy Garcinia là nguồn cung cấp phong phú các

xanthon, benzophenon, depsidon, flavonoid và triterpenoid

Xanthon

Chi Garcinia sinh tổng hợp được các polyhydroxyxanthon đơn giản lẫn các

polyhydroxyxanthon mang nhóm thế alkyl, chủ yếu là các xanthon tri- và tetraoxygen hóa Chúng thường mang nhóm thế C5, hay gặp nhất là nhóm 3-metylbut-2-enyl (còn gọi là isoprenyl hay prenyl) Năm 2011, Fanga và cộng sự áp dụng phương pháp ly trích dưới sự hỗ trợ của vi sóng đối với việc chiết tách các

xanthon α-mangostin (1) và γ-mangostin (2) từ G mangostana [7] Cả hai xanthon

này đều có hoạt tính kháng protease HIV-1 [8]

Nhóm isoprenyl có thể đóng vòng với nhóm hydroxyl ở vị trí orto tạo thành hệ

thống vòng chromen như trong dulxanthon E (3) được Kosela và cộng sự phân lập

từ lá cây G dulcis [9] cũng như trong xanthon quang hoạt mới (4) từ nhánh cây G lateriflora thu hái ở Indonesia vào năm 2010 Hợp chất 4 có khả năng gây độc tế

bào và ức chế enzym hủy protein [10]

O

O OMe

O OMe

MeO

OMe

OH HO

OH

O OH

OH

Nhóm prenyl có thể bị hydrat hóa như trong garcinon C (5) tìm thấy từ vỏ quả

măng cụt G mangostana [11] hay trong garcinon D (6) phân lập từ cao etanol của

quả G mangostana Hợp chất 6 có khả năng ức chế enzym α-glucosidaz và có hoạt

tính chống sự tăng đường huyết [12]

Nhóm geranyl C10 cũng được tìm thấy nhưng ít gặp Năm 2008, Xu và cộng sự

đã phân lập được một xanthon mới từ vỏ quả G yunnanensis là garciyunnanin (7)

xanthon trong đó có một xanthon lồng mới mang nhiều nhóm thế prenyl là aldehyd

gambogic (8), có khả năng gây độc tế bào ung thư [14]

O

OH O

OH O

O CHO

8

Năm 2010, tám xanthon lồng được tìm thấy từ nhánh non của cây G bracteata,

trong đó có ba hợp chất mới là neobractatin (9), metylneobractatin (10) và

3-O-metylbractatin (11) [15]

O R

MeO

OH O H

9: R=OH 11

10: R=OMe

Trong chi Garcinia cũng xuất hiện xanthon ở dạng dimer Năm 2006, garcilivin

A (12) cùng với xuyên lập thể phân garcilivin C (13) được tìm thấy trong rễ cây G

livingstonei thu hái ở Tanzania Cả hai bisxanthon này đều có hoạt tính gây độc cao

đối với dòng tế bào ung thư phổi người MRC-5 và kháng kí sinh trùng

Trypanosoma brucei và T cruzi [16]

O OH

OH

R

12: R = β-H; 13: R = α-H

Từ vỏ cây G griffithii và G parvifolia, năm 1998, Xu cùng cộng sự phân lập

được một bisxanthon là griffipavixanthon (14) có độc tính cao đối với dòng tế bào

ung thư máu P388, ung thư phổi LL/2 và Wehi 164 trong thử nghiệm in vitro [17]

Năm 2004, Merza cùng cộng sự cũng tìm thấy hợp chất 14 từ cây G virgata thu hái

ở New Caledonia [18]

OH

OH O

14 Benzophenon

Benzophenon cũng được tìm thấy nhiều trong chi Garcinia Tương tự xanthon,

benzophenon thường hiện diện dưới dạng isoprenyl hóa

Năm 2009, Chen và cộng sự phân lập được năm dẫn xuất benzophenon mới có

hoạt tính kháng viêm là 13,14-didehydoxyisogarcinol (15), garcimultifloron A (16), garcimultifloron B (17), 13-hydroxygarcimultifloron B (18) và garcimultifloron C

15 16: R=H; 17: R=OH

O

O

O O

Năm 2011, Nguyen và cộng sự phân lập được ba benzophenon mới là guttiferon

Q, R và S (20-22) cùng với hợp chất đã biết guttiferon I (23) từ vỏ quả G

cochinchinensis Nghiên cứu hoạt tính sinh học cho thấy các chất mới này có khả

năng gây độc cao đối với ba dòng tế bào ung thư MCF-7, Hela và NCI-H460 [20]

O

HO

O O

Tương tự xanthon, ngoài các nhóm thế C5, nhóm C10 như geranyl cũng được tìm

thấy trong benzophenon Chẳng hạn như guttiferon B (24) có trong cây G

oblongifolia có tác dụng ức chế HIV [21, 22]

O

O

OH HO

OH O

24

Năm 2009, Carroll và cộng sự phân lập được hai benzophenon là guttiferon O

(25) và P (26), có hoạt tính ức chế MAPKAPK-2, từ vỏ cây G solomonensis thu hái

từ dãy núi Edevu của Papua New Guinea [23]

Năm 2010, Gao và cộng sự phát hiện bốn benzophenon polyisoprenyl hóa mới là

paucinon A-D (27-30) từ lá cây G paucinervis Các hợp chất này đều chứa nhóm

cyclohexan-spiro-tetrahydrofuran khác thường Ngoài ra, nhóm

1-metylen-3,3-dimetylcyclohexan tìm thấy trong cấu trúc của paucinon D (30) cũng chưa từng

được báo cáo trước đây Các benzophenon mới này có khả năng gây độc cao đối với dòng tế bào ung thư Hela [24]

O

OH HO

O HO Me

O

OH HO

O

OH H

Depsidon

Ngoài xanthon và benzophenon, depsidon cũng được tìm thấy Năm depsidon

mới là garcinisidon B (31), C (32), D (33), E (34) và F (35) được phát hiện trong

cây G neglecta và G puat thu hái ở New Caledonia vào năm 2001 bởi Ito và cộng

sự Tác dụng ức chế của các depsidon này đối với hoạt động của EBV-EA

(Epstein-Barr virus early antigen) gây ra bởi TPA (12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetat)

trong các tế bào Raji cũng đã được chứng minh [25]

O

O HO

H 3 CO

O HO

O

O

O

OH OH

O

O

O HO

O O

OH

O

O

O HO

O O

OH

OH

O

O HO

Năm 2006, Rukachaisirikul cùng cộng sự phân lập được hai depsidon mới có

hoạt tính kháng khuẩn và kháng oxy hóa là parvifolidon A (36) và parvifolidon B (37) [26]

O

OH OH

OH

OH OH

Tuy vậy biflavonoid, là dimer của flavonoid, lại xuất hiện phổ biến hơn

flavonoid trong chi Garcinia Cho tới nay, hầu hết các biflavon cô lập được từ chi này có kiểu nối (I-3,II-8") và rất đặc trưng cho chi Garcinia nên được gọi là biflavonoid garcinia Năm 2011, từ cao etyl acetat của vỏ quả G brasiliensis thu hái

ở Brazil, Gontijo và cộng sự phân lập được ba biflavonon, trong đó có một

biflavonon mới là morelloflavon-4"'-O-β-D-glycosid (40) và hai hợp chất đã biết là morelloflavon (41) và morelloflavon-7"-O-β-D-glycosid (fukugesid) (42) Các hợp

chất này đều có hoạt tính kháng oxy hóa [28]

O

O

OH

OH HO

O

OR 2

O OH

R 1 O H

H

OH

2 3 6

8

1' 3'

Rukachaisirikul và cộng sự, trong đó có năm triterpen mới là garcihombronan F

(43), garcihombronan G-I (44-46) cùng với garcihombronan J (47) [29]

H

HOOC OH

HO H

H

HOOC OH

HO H

H

OH HO

H H

HO

H H

COOMe O

47

Năm 2011, Nguyen và cộng sự phân lập được hai friedolanostan mới là acid

(22Z,24E)-3β-acetoxy-9α-hydroxy-17,14-friedolanosta-14,22,24-trien-26-oic (48), acid (22Z,24E)-3β,9α-dihydroxy-17,14-friedolanosta-14,22,24-trien-26-oic (49) từ

lá cây G benthami [30]

H

HOOC OH

AcO

H

H

HOOC OH

HO H

2.2 Bứa Planchon (Garcinia planchonii)

2.2.1 Đặc điểm thực vật

Tên khoa học: Garcinia planchonii Pierre

Tên thường gọi: Bứa Planchon

Thuộc họ Bứa (Măng cụt, Guttiferae, Clusiaceae)

Bứa Planchon là cây thân gỗ, cao đến 20 m, gốc to 50 cm, nhựa mủ màu vàng

Lá có phiến thon ngược, dày, dai; gân bên 18-20 đôi Chùy hoa ở ngọn nhánh Hoa

có bốn lá đài, bốn cánh hoa cao 7 mm; 12-24 nhị có chỉ nhị dính nhau; bầu có tám

ô Quả to 8-9 cm, màu vàng lục, có rãnh cạn và có u nần, hạt 8 [2]

Loài này chỉ mới biết có ở Việt Nam từ Hòa Bình, qua Quảng Trị vào tới Đồng Nai Cây mọc ở rừng vùng núi, có hoa quả quanh năm [2, 4]

3 NGHIÊN CỨU

3.1 Giới thiệu chung

Trong đề tài này, chúng tôi khảo sát thành phần hóa học cao etyl acetat của vỏ

trái bứa Planchon (Garcinia planchonii) thu hái tại chùa Khánh Sơn, núi Chóp

Chài, thành phố Tuy Hòa, tỉnh Phú Yên Vỏ trái được phơi khô, xay nhỏ và trích Soxhlet với hexan rồi etyl acetat SKC cao etyl acetat trên silica gel thu được 9 phân đoạn (kí hiệu P1-P9)

3.2 Kết quả và bàn luận

Sử dụng phương pháp sắc ký cột trên silica gel và sephadex LH-20, chúng tôi đã phân lập được bảy hợp chất Dựa vào các kết quả phân tích phổ nghiệm (1H NMR,

13C NMR, HSQC, HMBC, UV, COSY, NOESY và HRMS), chúng tôi xác định

được các hợp chất này là guttiferon Q (20), guttiferon S (22), planchonion A (50), planchonion B (51), planchonion C (52), planchonion D (53) và 3-formyl-2,5- dihydroxybenzyl acetat (54)

Sau đây là phần bàn luận cấu trúc của các hợp chất này

22

1 3

5

7 9

10 11 13 15

17 18

24

28

29 30

32 33

Phổ 1H NMR (Phụ lục 1) kết hợp với phổ 13C NMR (Phụ lục 2), DEPT90 và DEPT135 cho các mũi cộng hưởng ứng với sự hiện diện của 33 carbon bao gồm 2 carbon carbonyl tiếp cách [δC 197.7 (s, C-10) và 193.4 (s, C-1)], 1 carbon carbonyl

cô lập [δC 210.6 (s, C-9)], 1 carbon enol [δC 189.5 (s, C-3)], 1 carbon olefin nhị hoán [δC 117.8 (s, C-2)], một vòng benzen nhất hoán [δH 7.52 (2H, d, J=7.2 Hz, H-

12 và H-16), 7.26 (2H, t, J=7.5 Hz, H-13 và H-15) và 7.34 (1H, t, J=7.3 Hz, H-14);

δC 143.9 (s, 11), 130.5 (d, 14), 129.2 (d, 12 và 16), 127.9 (d, 13 và 15)], ba nhóm 3-metylbut-2-enyl hay isoprenyl [δH 5.26 (1H, brt, J=7.0 Hz, H-30), 5.10 (2H, mỗi mũi brdd, J=13.7 và 6.6 Hz, H-20 và H-25), 2.33 (2H, m, H2-29), 2.48 và 1.96 (m, H2-19), 2.21 và 1.65 (m, H2-24), 1.59 (3H, s, H3-32), 1.69 (3H, s,

C-H3-27), 1.63 (3H, s, H3-22), 1.59 (3H, s, H3-23), 1.67 (3H, s, H3-33) và 1.58 (3H, s, H-28); δC 132.7 (s, C-26), 132.3 (s, C-31), 130.9 (s, C-21), 126.4 (d, C-20), 124.4 (d, C-25), 123.0 (d, C-30), 31.0 (t, C-29), 28.9 (t, C-24), 26.2 (q, C-22), 26.0 (q, C-27), 25.9 (q, C-32), 22.8 (t, C-19), 18.1 (q, C-23), 18.0 (q, C-28) và 17.9 (q, C-33)], một nhóm metyl bậc ba [δH 0.84 (s, H3-17); δC 18.4, s], hai nhóm metin [δH 2.99 (1H, s, H-4) và 2.03 (1H, m, H-6); δC 71.9 (d, C-4) và 41.9 (d, C-6)], hai nhóm metylen [δH 1.98 và 1.47 (m, H2-7), 1.51 (m, H2-18); δC 41.4 (t, C-7) và 39.3 (t, C-18)] và 2 carbon bậc bốn (δC 63.7 và 45.9, mỗi mũi s, C-8 và C-5)

Các số liệu phổ trên cho thấy hợp chất này là một benzophenon polyisoprenyl hóa mang hệ vòng bicyclo[3.3.1]nonan và có công thức phân tử C33H42O4 với độ bất bão hòa là 13 Cấu trúc của hợp chất này cũng như các độ dịch chuyển hóa học trong phổ 1-D NMR được xác định dựa vào phổ HSQC (Phụ lục 3), HMBC (Phụ lục 4) và COSY (Phụ lục 5)

Bắt đầu từ vòng benzoyl, hai proton hương phương đối xứng ở δH 7.52 (d, J=7.2

Hz) cho tương quan HMBC với ba carbon hương phương mang proton (δC 130.5, 129.2 và 127.9) và một carbon carbonyl tiếp cách (δC 197.7) nên hai proton này gắn vào C-12 và C-16 (δC 129.2) Hai proton hương phương đối xứng khác (δH 7.26, t,

J=7.5 Hz) cũng cho tương quan với hai carbon hương phương mang proton (δC

129.2 và 127.9) và một carbon hương phương trí hoán (δC 143.9) nên hai proton này gắn vào C-13 và C-15 (δC 127.9) Như vậy carbon mang proton còn lại là C-14 (δC

130.5), carbon hương phương trí hoán là C-11 và carbon carbonyl là C-10 Vậy sự hiện diện của một vòng benzoyl trong phân tử đã được xác định Tương quan HMBC trong vòng này được biểu diễn trong Hình 3.1

15

13

11 10

O

Hình 3.1 Tương quan HMBC trong vòng benzoyl

Sự hiện diện của nhóm isoprenyl được xác nhận như sau Trong phổ HMBC, hai nhóm metyl vinyl (H3-22 và H3-23) tương quan với nhau [H3-22 (δH 1.63) với C-23 (δC 18.1) và H3-23 (δH 1.59) với C-22 (δC 26.2)] và cùng tương quan với hai carbon của một nối đôi tam hoán [δC 130.9 (s, C-21) và 126.4 (d, C-20)] Vậy carbon olefin hoàn toàn trí hoán (C-21) mang hai nhóm metyl này và carbon olefin còn lại là C-

20 Proton của nhóm metylen (δH 2.48 và 1.96; δC 22.8) cho tương quan với C-20

và C-21 nên phải là H2-19 Như vậy, sự hiện diện của nhóm 3-metylbut-2-enyl thứ nhất đã được chứng minh Tương quan HMBC của nhóm này được trình bày trong Hình 3.2 Lý luận tương tự như trên ta xác định được hai nhóm isoprenyl còn lại

31.0 123.0 132.3 25.9 17.9

22.8 126.4 130.9 26.2 18.1

và 1 carbon bậc bốn (δC 63.7, C-8) Vậy nhóm metylen này là C-29 gắn vào C-8 Ngoài ra, H2-29 còn cho tương quan với 1 carbon bậc hai (δC 41.4), là C-7 Proton

H2-7 cho tương quan với C-1, C-8, C-9, C-29, một carbon bậc ba (δC 41.9) và một carbon bậc bốn (δC 45.9), lần lượt là C-6 và C-5 Trong khi đó, proton metylen của dây nhánh isoprenyl thứ hai (δH 2.21 và 1.65, δC 28.9) cho tương quan với C-5, C-6

và C-7 nên dây nhánh isoprenyl này gắn vào C-6 Mặt khác, proton ở δH 2.99 cho tương quan với C-5, C-6, C-8, C-9, carbon enol (δC 189.5) và carbon olefin nhị hoán (δC 117.8) Vậy proton này là H-4 và hai carbon trên lần lượt là C-2 và C-3 Trong phổ HMBC, nhóm metyl ở δH 0.84 (δC 18.4) và nhóm metylen ở δH 1.51 (δC 39.3) tương quan với nhau, với C-4, C-5 và C-6 nên C-5 mang hai nhóm thế này Trong phổ COSY, H2-18 cho tương quan với nhóm metylen ở δH 2.48 và 1.96,

là nhóm metylen của dây nhánh isoprenyl thứ ba nên dây nhánh này gắn vào C-18 Các tương quan COSY khác (Bảng 3.2) phù hợp với các lý luận phổ trên

27 23

33

32 29

28 24

18 17

O

HO

O

O H

27 23

33

32 29

28 24

18 17

O

HO

O

O H

Hình 3.3 Tương quan HMBC của các dây nhánh trên hệ vòng

bicyclo[3.3.1]nonan trong 20

Do cấu trúc của hệ vòng bicyclo nên proton gắn vào C-4 và nhóm thế isoprenyl gắn vào C-8 phải ở vị trí xích đạo Hóa học lập thể của C-6 được đề nghị bằng cách

so sánh độ dịch chuyển của nhóm metyl gắn vào C-5 với trường hợp của guttiferon

B (24) [21, 22] và guttiferon I (23) [20] Trong guttiferon B (24), dây nhánh geranyl

ở C-6 nằm ở vị trí xích đạo nên nhóm metyl trục gắn vào C-5 bị che chắn nhiều hơn [δC 16.5 (C-22) và 23.8 (C-23)] do tương tác butan bán lệch Còn trong trường hợp

guttiferon I (23), nhóm isoprenyl gắn vào C-6 ở vị trí trục nên không gây che chắn

đối với nhóm metyl trục Do đó mũi cộng hưởng ứng với C-22 xuất hiện ở vùng từ trường thấp [δC 27.3 (C-22) và 23.1 (C-23)]

Trong guttiferon Q, độ dịch chuyển hóa học của nhóm metyl là δC 18.4 (C-17) gần giống với δC của C-22 trong guttiferon B (24) Điều này cho thấy H-6 ở vị trí

trục và do đó nhóm isoprenyl gắn vào C-6 ở vị trí xích đạo Hóa học lập thể trong

vòng cyclohexanon và hệ vòng bicyclo[3.3.1]nonan của 23, 24 và 20 được biểu diễn

trong Hình 3.4

0.84 s 18.4

23 4

1 3 4

8 9 17

O

O O

0.80 s 16.5 1.14 s 23.8

44.2 1.60 m 43.1 1.47 dd (13.2; 10.4) 2.02 m

48.1

1 3 4

8 9

OH O

2.02 m 1.60 m

H

H

O

H O

HO

O

5 22

23 4

20

8

6

5 17

1 3 4

8 9

O H

Vậy hợp chất này là guttiferon Q (20), phù hợp với tài liệu tham khảo [20]

Guttiferon Q đã được phân lập trước đây từ vỏ quả G cochinchinensis

Số liệu phổ 1H, 13C NMR và tương quan HMBC của guttiferon Q (20) được trình

bày trong Bảng 3.1

Bảng 3.1 Số liệu phổ 1H NMR, 13C NMR và tương quan HMBC của guttiferon Q (20)

trong aceton-d 6 (trị số trong ngoặc là J tính bằng Hz)

Bảng 3.2 Tương quan COSY của

guttiferon Q (20) trong aceton-d 6

H-12 H-13 H-13 H-14 H-14 H-15 H-15 H-16

22

20

18 17

15

11 10

33 13

22

Guttiferon S (22) thu được dưới dạng gôm màu vàng nhạt, [α]25

D -16.1 (c 0.32,

MeOH) Phổ 1H NMR (Phụ lục 6) kết hợp với phổ 13C NMR (Phụ lục 7), DEPT90

và DEPT135 cho các mũi cộng hưởng ứng với sự hiện diện của 33 carbon bao gồm

2 carbon carbonyl tiếp cách [δC 193.4 (s, C-10) và 195.1 (s, C-1)], 1 carbon carbonyl cô lập [δC 206.8 (s, C-9)], 2 carbon của 1 nối đôi tứ hoán trong đó có 1

carbon mang oxygen [δC 171.8 (s, C-3) và 125.6 (s, C-2)], 1 vòng benzen nhất hoán [δH 7.78 (2H, dd, J= 8.3 và 1.2 Hz, H-12 và H-16), 7.53 (1H, tt, J= 7.4 và 1.1 Hz, H-14) và 7.41 (2H, t, J= 7.7 Hz, H-13 và H-15); δC 133.4 (d, C-14), 129.2 (d, C-12

và C-16), 128.7 (d, C-13 và C-15)], một nhóm 3-metylbutyl mang oxygen ở C-2 và C-3 (a 2,3-dioxygenated 3-methylbutyl group) [δH 3.98 (1H, dd, J= 11.1 và 5.9 Hz,

H-20), 2.07 (1H, m, Ha-19), 1.91 (1H, m, Hb-19), 1.12 (3H, s, H3-23) và 1.07 (3H, s,

H3-22); δC 91.4 (d, C-20), 72.7 (s, C-21), 22.7 (t, C-19), 26.9 (q, C-22) và 26.1 (q, C-23)], hai nhóm isoprenyl [δH 5.09 (1H, m, H-30), 5.05 (1H, m, H-25), 2.48 (1H,

dd, J= 14.4 và 7.4 Hz, Ha-29), 2.38 (1H, dd, J= 14.4 và 6.8 Hz, Hb-29), 2.09 (1H,

m, Ha-24), 1.74 (1H, m, Hb-24), 1.70 (3H, s, H3-28), 1.65 (3H, s, H3-33), 1.61 (3H,

s, H3-32), 1.59 (3H, s, H3-27); δC 134.4 (s, C-31), 134.4 (s, C-26), 122.2 (d, C-25), 119.8 (d, C-30), 29.5 (t, C-29), 28.1 (t, C-24), 26.0 (q, C-28), 25.9 (q, C-33), 18.7 (q, C-32) và 18.1 (q, C-27)], một nhóm metyl bậc ba [δH 0.98 (3H, s, H3-17); δC

18.0 (s, C-17)], hai nhóm metin [δH 3.61 (1H, s, H-4); δC 60.6 (d, C-4) và δH 1.99 (1H, m, H-6); δC 42.5 (d, C-6)], hai nhóm metylen [δH 2.07 (1H, m, Ha-7) và 1.40 (1H, m, Hb-7), 2.03 (1H, m, Ha-18) và 1.63 (1H, m, Hb-18); δC 41.7 (t, C-7), 36.9 (t, C-18)] và 2 carbon bậc bốn (δC 64.4 và 43.9, mỗi mũi s, C-8 và C-5)

Các số liệu phổ trên cho thấy hợp chất này cũng là một benzophenon polyisoprenyl hóa mang hệ vòng bicyclo[3.3.1]nonan Cấu trúc của hợp chất này được xác định dựa vào phổ HSQC (Phụ lục 8) và HMBC (Phụ lục 9)

Tương tự trường hợp guttiferon Q (20), sự hiện diện của một vòng benzoyl và

hai nhóm isoprenyl trong phân tử được xác định bằng phổ HMBC

29.5 119.8

134.4

28.1 122.2

tương quan với nhau [H3-22 (δH 1.07) với C-23 (δC 26.1) và H3-23 (δH 1.12) với

C-22 (δC 26.9)], với carbon bậc bốn mang oxygen [δC 72.7 (C-21)] và với carbon bậc

ba mang oxygen (δH 3.98; δC 91.4), đồng thời proton của carbon bậc ba này cũng cho tương quan với C-21, C-22, C-23, do đó carbon bậc ba này là C-20 Proton của nhóm metylen (δH 2.07 và 1.91; δC 22.7) cho tương quan với C-20 và C-21 đồng thời H-20 cũng cho tương quan với carbon của nhóm metylen này nên phải là H2-

19 Tương quan HMBC của nhóm này được trình bày trong Hình 3.5

19 20

22

23 O

O

Hình 3.5 Tương quan HMBC trong nhóm 3-metylbutyl mang oxygen ở C-2 và C-3

Phân tích tương quan HMBC của các dây nhánh gắn trên hệ vòng bicyclo[3.3.1]nonan (Hình 3.6, Bảng 3.3) và so sánh các số liệu phổ với tài liệu

tham khảo [20] cho thấy hợp chất này là guttiferon S (22), đã được phân lập trước

đây từ vỏ quả G cochinchinensis

22

20

18 17

3 1

22

20

18 17

3 1

Bảng 3.3 Số liệu phổ 1H NMR, 13C NMR và tương quan HMBC của guttiferon S

(22) trong CDCl3 (trị số trong ngoặc là J tính bằng Hz)

7 9

10 11 13 15

aceton) Khối phổ phân giải cao (HRESIMS) (Phụ lục 10) cho mũi ion [M+Na]+ ở

m/z 543.3087 ứng với công thức phân tử C33H44O5 (trị số tính toán cho C33H44O5Na

là 543.3081) Vậy hợp chất này có độ bất bão hòa là 12

Phổ UV (Phụ lục 11) cho hai mũi hấp thu cực đại ở 252 và 270 nm

Phổ 1H NMR (Phụ lục 12) kết hợp với phổ 13C NMR (Phụ lục 13) cho các mũi cộng hưởng ứng với 33 carbon bao gồm 2 carbon carbonyl tiếp cách [δC 193.8 (s, C-10) và 191.8 (s, C-3)], 1 carbon carbonyl cô lập [δC 206.7 (s, C-9)], 2 carbon của

1 nối đôi tứ hoán trong đó có 1 carbon mang oxygen [δC 171.8 (s, C-1) và 125.6 (s, C-2)], một vòng benzen nhất hoán [δH 7.78 (2H, dd, J= 8.2 và 1.1 Hz, H-12 và H- 16), 7.53 (1H, tt, J= 7.4 và 1.2 Hz, H-14) và 7.40 (2H, t, J= 7.8 Hz, H-13 và H-15);

δC 133.4 (d, C-14), 129.1 (d, C-12 và C-16), 128.6 (d, C-13 và C-15)], một nhóm isoprenyl [δH 5.12 (1H, m, H-20), 2.26 (1H, d, J= 13.8 Hz, Ha-19), 1.71 (1H, m, Hb-19), 1.74 (3H, s, H3-23) và 1.62 (3H, s, H3-22); δC 133.7 (s, C-21), 122.5 (d, C-20), 27.6 (t, C-19), 25.9 (q, C-23) và 17.8 (q, C-22)], hai nhóm 3-metylbutyl mang oxygen ở C-3 (3-oxygenated 3-methylbutyl group) [nhóm thứ nhất: δH 1.71 (1H, m,

Ha-24), 1.28 (1H, m, Hb-24), 1.40 (2H, m, H2-25), 1.18 (3H, s, H3-27) và 1.18 (3H,

s, H3-28); δC 71.1 (s, C-26), 44.2 (t, C-25), 29.2 (t, C-24), 29.8 (q, C-28) và 29.7 (q, C-27) và nhóm thứ hai: δH 2.49 (1H, m, Ha-29), 1.64 (1H, m, Hb-29), 1.90 (1H, td,

J= 14.0 và 3.8 Hz, Hax-30), 1.27 (1H, m, Heq-30), 1.25 (3H, s, H3-33) và 0.97 (3H,

s, H3-32); δC 82.3 (s, C-31), 30.6 (t, C-30), 22.8 (t, C-29), 26.3 (q, C-32) và 18.2 (q, C-33)], một nhóm metyl bậc ba [δH 0.87 (3H, s, H3-17); δC 17.6 (s, C-17)], hai nhóm metin [δH 3.30 (1H, s, H-4); δC 70.0 (d, C-4) và δH 2.02 (1H, m, H-6); δC 40.7 (d, C-6)], hai nhóm metylen [δH 1.63 (1H, m, Ha-7) và 1.32 (1H, m, Hb-7), 2.43 (1H, m, Ha-18) và 1.60 (1H, m, Hb-18); δC 38.8 (t, C-7), 39.1 (t, C-18)] và 2 carbon bậc bốn (δC 49.1 và 46.3, mỗi mũi s, C-8 và C-5)

Các số liệu phổ trên cho thấy 50 là một benzophenon polyisoprenyl hóa mang hệ vòng bicyclo[3.3.1]nonan có cấu trúc tương tự guttiferon Q (20) Điểm khác biệt là

20 mang ba nhóm isoprenyl trong khi 50 mang một nhóm isoprenyl và hai nhóm

3-metylbutyl mang oxygen ở C-3 Ngoài ra, 20 có độ bất bão hòa là 11 trong khi 50

có độ bất bão hòa là 12, nghĩa là một trong hai nhóm 3-metylbutyl mang oxygen ở C-3 tạo thành một vòng

Cấu trúc của planchonion A cũng như số liệu phổ 1-D NMR được xác định dựa vào phổ HSQC (Phụ lục 14), HMBC (Phụ lục 15), COSY (Phụ lục 16) và NOESY (Phụ lục 17)

Lý luận tương tự trường hợp guttiferon Q (20), sự hiện diện của một vòng

benzoyl và một nhóm isoprenyl trong phân tử được xác nhận bằng phổ HMBC và COSY

Một trong hai nhóm metylbutyl mang oxygen ở C-3 được xác nhận là nhóm hydroxy-3-metylbutyl như sau Trong phổ HMBC, hai nhóm metyl bậc ba (H3-27

3-và H3-28) tương quan với nhau [H3-27 (δH 1.18) với C-28 (δC 29.8) và H3-28 (δH1.18) với C-27 (δC 29.7)], cùng tương quan với một carbon bậc bốn mang oxygen (δC 71.1) và một carbon bậc hai (δC 44.2) Vậy carbon bậc bốn là C-26 mang hai nhóm metyl này và carbon bậc hai là C-25 nối với C-26

Hai proton metylen ở δH 1.71 và 1.28 (δC 29.2) cho tương quan với 25 và 26; đồng thời H2-25 cũng cho tương quan với carbon metylen này nên nhóm metylen là C-24 Điều này phù hợp với tương quan COSY giữa H2-25 với proton ở

C-δH 1.71 (H-24) Tương quan HMBC của nhóm này được biểu diễn trong Hình 3.7