VIỆN HÓA HỌC MAI HÙNG THANH TÙNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA HAI LOÀI KHỔ SÂM MỀM BRUCEA MOLLIS WALL.. Nhằm mục đích đi sâu nghiên cứu về thành phần hóa học
Trang 1VIỆN HÓA HỌC
MAI HÙNG THANH TÙNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH
HỌC CỦA HAI LOÀI KHỔ SÂM MỀM (BRUCEA MOLLIS WALL EX KURZ) VÀ CƠM RƯỢU TRÁI HẸP (GLYCOSMIS STENOCARPA (DRAKE) GUILLAUM) Ở VIỆT NAM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
HÀ NỘI - 2012
Trang 2VIỆN HÓA HỌC
MAI HÙNG THANH TÙNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH
HỌC CỦA HAI LOÀI KHỔ SÂM MỀM (BRUCEA MOLLIS WALL EX KURZ) VÀ CƠM RƯỢU TRÁI HẸP (GLYCOSMIS STENOCARPA (DRAKE) GUILLAUM) Ở VIỆT NAM
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:
Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi
Các số liệu và kết quả thu được trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác
Tác giả luận án
Mai Hùng Thanh Tùng
Trang 4Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS.TS Nguyễn Mạnh Cường và GS.TS Young Ho Kim là những người thầy đã hướng dẫn tận tình và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của Ban lãnh đạo Viện Hóa học và Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, đặc biệt PGS.TS Phạm Quốc Long, Viện trưởng Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, người đã tạo điều kiện và giúp
đỡ tôi hoàn thành luận án
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo trường Cao đẳng công nghiệp Tuy Hòa đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian làm luận án Tôi xin chân thành cảm ơn TS Đỗ Thị Thảo và các anh chị Tổ Thử nghiệm sinh học, Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp
đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành các nghiên cứu về hoạt tính sinh học
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới tập thể cán bộ Phòng Hoạt chất sinh học, Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã giúp đỡ tôi nhiệt tình trong suốt thời gian thực hiện luận án này
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã cổ vũ, động viên tôi hoàn thành tốt luận án này
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2012
Tác giả luận án
Mai Hùng Thanh Tùng
Trang 5Danh mục các hình trong luận án DM1 Danh mục các bảng trong luận án DM2 Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt DM3
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3
1.1 Giới thiệu về chi Brucea (Sầu đâu) 3
1.1.1 Sơ lược về chi Brucea 3
1.1.2 Thành phần hóa học của chi Brucea 3
1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 3
1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 3
1.1.2.2.1 Lớp chất quassinoit 4
1.1.2.2.2 Lớp chất ancaloit 4
1.1.2.2.3 Lớp chất tritecpenoit và steroit 5
1.1.2.2.4 Lớp chất flavonoit 5
1.1.2.2.5 Lớp chất axít béo và loại khác 5
1.1.3 Hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi Brucea 12
1.1.3.1 Hoạt tính chống sốt rét 12
1.1.3.2 Hoạt tính kháng u và ung thư 13
1.1.3.3 Hoạt tính kháng virus TMV (Tobacco Mosaic Virus) 13
1.1.3.4 Hoạt tính chống tiểu đường 13
1.1.3.5 Hoạt tính kháng ký sinh trùng mũi khoan 14
1.1.3.6 Hoạt tính kháng amíp 14
1.1.3.7 Các hoạt tính khác 14
1.1.4 Sơ lược lớp chất quassinoit 14
1.1.4.1 Giới thiệu 14
1.1.4.2 Phân lập và xác định cấu trúc 15
1.1.4.3 Sinh tổng hợp các quassinoit 16
Trang 61.1.4.5 Tổng hợp toàn phần các quassinoit 18
1.1.4.6 Hoạt tính sinh học của lớp chất quassinoit 19
1.1.5 Loài Khổ sâm mềm (Brucea mollis Wall ex Kurz) 20
1.2 Chi Glycosmis 21
1.2.1 Đặc điểm hình thái và phân bố 21
1.2.2 Sử dụng trong dân gian 22
1.2.3 Thành phần hóa học chi Glycosmis 23
1.2.3.1 Tecpenoit 23
1.2.3.2 Flavonoit 24
1.2.3.3 Cumarin 25
1.2.3.4 Ancaloit 25
1.2.3.5 Các ancaloit dạng amít chứa lưu huỳnh 25
1.2.3.6 Glycosid 26
1.2.4 Hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi Glycosmis 27
1.2.5 Loài Cơm rượu trái hẹp (Glycosmis stenocarpa (Drake) Guillaum) 27
CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30
2.1 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 30
2.1.1 Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phương pháp xử lý mẫu 30
2.1.2 Phương pháp phân lập các hợp chất từ các dịch chiết 30
2.1.3 Các phương phương xác định cấu trúc hóa học các hợp chất 30
2.1.3.1 Xác định điểm chảy và góc quay cực 31
2.1.3.2 Phổ khối lượng (ESI-MS) và phổ khối phân giải cao (HR-ESI-MS) 31
2.1.3.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 31
2.1.4 Phương pháp thử hoạt tính gây độc (ức chế) tế bào ung thư in vitro 31
2.1.4.1 Vật liệu 31
2.1.4.2 Phương pháp nuôi cấy tế bào in vitro 31
2.1.4.3 Phép thử sinh học xác định hoạt tính gây độc tế bào (cytotoxic assay) 31
2.2 Xử lí mẫu thực vật và chiết tách 32
Trang 72.4 Hoạt tính sinh học của các hợp chất được phân lập 46
2.4.1 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư KB 47
2.4.2 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư LU-1 47
2.4.3 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư LNCaP 48
2.4.4 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư HL-60 48
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50
3.1 Đánh giá tác dụng gây độc tế bào các cặn chiết từ lá cây Khổ sâm mềm 50
3.2 Cấu trúc của các hợp chất được phân lập 50
3.2.1 Cấu trúc các hợp chất phân lập từ lá cây Khổ sâm mềm 50
3.2.2 Cấu trúc các hợp chất phân lập từ thân và rễ cây Khổ sâm mềm 74
3.2.3 Xác định tên khoa học cây Brucea mollis 108
3.2.4 Cấu trúc các hợp chất phân lập từ rễ cây Cơm rượu trái hẹp 109
KẾT LUẬN 137 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ TRONG KHUÔN KHỔ LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC
Trang 8
DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN ÁN
Trang
Hình 1.1 Các bộ khung cơ bản của lớp chất quassinoit 15
Hình 1.2 Quassin 117 và neoquassin 118 là hai quassinoit đầu tiên được phân lập từ cây Quassia amara 16
Hình 1.3 Con đường sinh tổng hợp các quassinoit 17
Hình 1.4 Bán tổng hợp bruceantin từ bruceoside A 18
Hình 1.5 Tổng hợp toàn phần bruceantin 19
Hình 1.6 Cây Khổ sâm mềm (Brucea mollis Wall ex Kurz) 21
Hình 1.7 Cây Cơm rượu trái hẹp (Glycosmis stenocarpa (Drake) Guillaum) 27 Hình 2.1 Sơ đồ phân đoạn các cặn chiết từ lá cây Khổ sâm mềm 33
Hình 2.2 Sơ đồ phân lập các chất từ lá cây Khổ sâm mềm 36
Hình 2.3 Sơ đồ phân lập các chất từ thân và rễ cây Khổ sâm mềm 38
Hình 2.4 Sơ đồ phân lập các chất từ rễ cây Cơm rượu trái hẹp 39
Hình 2.5 Tác dụng ức chế tế bào ung thư KB của hợp chất BM.19 ở các nồng độ 20; 4; 0,8 mg/ml……… 47
Hình 2.6 Tác dụng ức chế tế bào ung thư LNCaP của hợp chất BM.17 ở các nồng độ 20; 4; 0,8 mg/ml……… 48
Hình 2.7 Tác dụng ức chế tế bào ung thư HL-60 của hợp chất BM.19 ở các nồng độ 20; 4; 0,8 mg/ml……… 49
Hình 3.1 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.01 51
Hình 3.2 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.02 52
Hình 3.3 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.03 52
Hình 3.4 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.04 52
Hình 3.5 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.04 54
Hình 3.6 Phổ DEPT của hợp chất BM.04 54
Hình 3.7 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.05 56
Trang 9Hình 3.8 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.05 56
Hình 3.9 Phổ DEPT của hợp chất BM.05 57
Hình 3.10 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.06 57
Hình 3.11 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.07 58
Hình 3.12 Các tương tác HMBC và NOESY chính của hợp chất BM.08 60
Hình 3.13 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.08 60
Hình 3.14 Phổ DEPT của hợp chất BM.08 61
Hình 3.15 Phổ HSQC của hợp chất BM.08 61
Hình 3.16 Phổ HMBC của hợp chất BM.08 61
Hình 3.17 Phổ COSY của hợp chất BM.08 62
Hình 3.18 Phổ NOESY của hợp chất BM.08 62
Hình 3.19 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.09 63
Hình 3.20 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.09 63
Hình 3.21 Phổ DEPT của hợp chất BM.09 63
Hình 3.22 Các tương tác trong phổ HMBC, COSY và NOESY của hợp chất BM.10 66
Hình 3.23 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.10 66
Hình 3.24 Phổ DEPT của hợp chất BM.10 67
Hình 3.25 Phổ HSQC của hợp chất BM.10 67
Hình 3.26 Phổ HMBC của hợp chất BM.10 67
Hình 3.27 Phổ COSY của hợp chất BM.10 68
Hình 3.28 Phổ NOESY của hợp chất BM.10 68
Hình 3.29 Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS của hợp chất BM.10 68
Hình 3.30 Các tương tác HMBC của hợp chất BM.11 69
Hình 3.31 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.11 69
Hình 3.32 Phổ DEPT của hợp chất BM.11 70
Hình 3.33 Các tương tác HMBC của hợp chất BM.12 70
Hình 3.34 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.12 71
Hình 3.35 Phổ 13C-NMR của hợp chất BM.12 71
Trang 10Hình 3.36 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.13 75
Hình 3.37 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.14 75
Hình 3.38 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.14 76
Hình 3.39 Phổ 13C-NMR của hợp chất BM.14 76
Hình 3.40 Các tương tác trong phổ HMBC, COSY và NOESY của hợp chất BM.15 77
Hình 3.41 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.15 80
Hình 3.42 Phổ DEPT của hợp chất BM.15 80
Hình 3.43 Phổ HSQC của hợp chất BM.15 80
Hình 3.44 Phổ HMBC của hợp chất BM.15 81
Hình 3.45 Phổ COSY của hợp chất BM.15 81
Hình 3.46 Phổ NOESY của hợp chất BM.15 81
Hình 3.47 Các tương tác NOESY của hợp chất BM.16 82
Hình 3.48 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.16 83
Hình 3.49 Phổ DEPT của hợp chất BM.16 84
Hình 3.50 Phổ HSQC của hợp chất BM.16 84
Hình 3.51 Phổ HMBC của hợp chất BM.16 84
Hình 3.52 Phổ COSY của hợp chất BM.16 85
Hình 3.53 Phổ NOESY của hợp chất BM.16 85
Hình 3.54 Các tương tác HMBC và COSY của hợp chất BM.17 86
Hình 3.55 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.17 87
Hình 3.56 Phổ DEPT của hợp chất BM.17 88
Hình 3.57 Phổ HSQC của hợp chất BM.17 88
Hình 3.58 Phổ HMBC của hợp chất BM.17 88
Hình 3.59 Phổ COSY của hợp chất BM.17 89
Hình 3.60 Phổ NOESY của hợp chất BM.17 89
Hình 3.61 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.18 90
Hình 3.62 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.18 91
Hình 3.63 Phổ DEPT của hợp chất BM.18 91
Trang 11Hình 3.64 Các tương tác HMBC chính của hợp chất BM.19 92
Hình 3.65 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.19 94
Hình 3.66 Phổ DEPT của hợp chất BM.19 94
Hình 3.67 Phổ HMBC của hợp chất BM.19 94
Hình 3.68 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC của hợp chất BM.20 95
Hình 3.69 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.20 96
Hình 3.70 Phổ 13C-NMR của hợp chất BM.20 96
Hình 3.71 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.21 97
Hình 3.72 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.21 98
Hình 3.73 Phổ DEPT của hợp chất BM.21 98
Hình 3.74 Các tương tác HMBC, COSY, NOESY của hợp chất BM.22 99
Hình 3.75 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.22 101
Hình 3.76 Phổ DEPT của hợp chất BM.22 101
Hình 3.77 Phổ HSQC của hợp chất BM.22 102
Hình 3.78 Phổ HMBC của hợp chất BM.22 102
Hình 3.79 Phổ COSY của hợp chất BM.22 102
Hình 3.80 Phổ NOESY của hợp chất BM.22 103
Hình 3.81 Phổ ESI-MS của hợp chất BM.22 103
Hình 3.82 Cấu trúc hóa học của hợp chất BM.23 104
Hình 3.83 Phổ 1H-NMR của hợp chất BM.23 104
Hình 3.84 Phổ DEPT của hợp chất BM.23 105
Hình 3.85 Phổ HSQC của hợp chất BM.23 105
Hình 3.86 Phổ HMBC của hợp chất BM.23 105
Hình 3.87 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC của hợp chất GP.24 112 Hình 3.88 Phổ IR của hợp chất GP.24 112
Hình 3.89 Phổ 1H-NMR của hợp chất GP.24 112
Hình 3.90 Phổ DEPT của hợp chất GP.24 113
Hình 3.91 Cấu trúc hóa học của hợp chất GP.25 114
Hình 3.92 Phổ 1H-NMR của hợp chất GP.25 115
Trang 12Hình 3.93 Phổ DEPT của hợp chất GP.25 115
Hình 3.94 Phổ HSQC của hợp chất GP.25 115
Hình 3.95 Phổ HMBC của hợp chất GP.25 116
Hình 3.96 Phổ COSY của hợp chất GP.25 116
Hình 3.97 Cấu trúc hóa học của hợp chất GP.26 117
Hình 3.98 Phổ 1H-NMR của hợp chất GP.26 118
Hình 3.99 Phổ DEPT của hợp chất GP.26 119
Hình 3.100 Phổ HSQC của hợp chất GP.26 119
Hình 3.101 Phổ HMBC của hợp chất GP.26 120
Hình 3.102 Phổ COSY của hợp chất GP.26 120
Hình 3.103 Phổ HR-ESI-MS của hợp chất GP.26 121
Hình 3.104 Sơ đồ phân mảnh của hợp chất GP.27 trong phổ ESI-MS 123
Hình 3.105 Các tương tác HMBC, COSY và NOESY của hợp chất GP.27 123 Hình 3.106 Phổ 1H-NMR của hợp chất GP.27 124
Hình 3.107 Phổ DEPT của hợp chất GP.27 124
Hình 3.108 Phổ HSQC của hợp chất GP.27 124
Hình 3.109 Phổ HMBC của hợp chất GP.27 125
Hình 3.110 Phổ COSY của hợp chất GP.27 125
Hình 3.111 Phổ NOESY của hợp chất GP.27 126
Hình 3.112 Phổ ESI-MS của hợp chất GP.27 126
Trang 13DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN ÁN
Trang Bảng 2.1 Kết quả thử hoạt tính của các hợp chất được phân lập từ cây
Khổ sâm mềm trên bốn dòng ung thư 46
Bảng 2.2 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư KB của các hợp chất BM.06, BM.07, BM.10, BM.15, BM.17, BM.19, BM.22 47
Bảng 2.3 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư LU-1 của các hợp chất BM.06, BM.07, BM.10, BM.15, BM.17, BM.19, BM.22 47
Bảng 2.4 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư LNCaP của các hợp chất BM.06, BM.07, BM.10, BM.15, BM.17, BM.19, BM.22 48
Bảng 2.5 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư HL-60 của các hợp chất BM.06, BM.07, BM.10, BM.15, BM.17, BM.19, BM.22… 48
Bảng 3.1 Kết quả thử độc tính tế bào các cặn chiết từ lá cây Khổ sâm mềm (Brucea mollis Wall.ex Kurz) 50
Bảng 3.2 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.04 53
Bảng 3.3 Số liệu phổ 13C-NMR của hợp chất BM.05 và chất tham khảo 55 Bảng 3.4 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.06, BM.07 và chất tham khảo 58 Bảng 3.5 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.10 64
Bảng 3.6 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.10 và chất tham khảo 65
Bảng 3.7 Tổng hợp các hợp chất phân lập từ lá cây Khổ sâm mềm 72
Bảng 3.8 Số liệu phổ 1H-NMR của hợp chất BM.13 và chất tham khảo 74 Bảng 3.9 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.15 78
Bảng 3.10 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.15 và chất tham khảo 79
Bảng 3.11 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.16 và chất tham khảo 83
Bảng 3.12 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.17 và chất tham khảo 86
Bảng 3.13 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.18 và chất tham khảo 90
Trang 14Bảng 3.14 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.19 và chất tham khảo 93
Bảng 3.15 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.20 95
Bảng 3.16 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.21 và chất tham khảo 97
Bảng 3.17 Số liệu phổ NMR của hợp chất BM.22 100
Bảng 3.18 Tổng hợp các hợp chất phân lập từ thân và rễ cây Khổ sâm mềm 106 Bảng 3.19 Số liệu phổ NMR của hợp chất GP.24 111
Bảng 3.20 Số liệu phổ NMR của hợp chất GP.25 113
Bảng 3.21 Số liệu phổ NMR của hợp chất GP.25 và chất tham khảo 114
Bảng 3.22 Số liệu phổ NMR của hợp chất GP.26 và chất tham khảo 118
Bảng 3.23 Số liệu phổ NMR của hợp chất GP.26 118
Bảng 3.24 Số liệu phổ NMR của hợp chất GP.27 122
Bảng 3.25 Cấu trúc các hợp chất phân lập từ rễ cây Cơm rượu trái hẹp 127
Bảng 3.26 Bảng tổng kết các hợp chất được phân lập từ cây Khổ sâm mềm (Brucea mollis Wall ex Kurz) và cây Cơm rượu trái hẹp (Glycosmis stenocarpa (Drake) Guillaum) 129
Trang 15DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1H-NMR Proton Nuclear Magnetic
Resonance Spectroscopy
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
13C- NMR Carbon -13 Nuclear Magnetic
Resonance Spectroscopy
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13
DEPT Distortionless Enhancement by
HR-ESI-MS High Resolution Electron
Spray Ionization Mass Spectroscopy
Phổ khối phân giải cao ion hóa bằng phun mù điện tử
IR Infrared Spectroscopy Phổ hồng ngoại
Trang 16CC Column Chromatography Sắc ký cột thường
TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký bản mỏng
KB Human epidermoid carcinoma Ung thư biểu mô
Hep-G2 Human hepatocellular
carcinoma
Ung thư gan người
LU-1 Human lung carcinoma Ung thư phổi người
LNCaP Human prostate
adenocarcinoma
Ung thư tiền liệt tuyến
HL-60 Human promyelocytic
leukemia
Ung thư máu cấp tính
IC50 Inhibitory concentration 50% Nồng độ ức chế tối thiểu 50%
Trang 17MỞ ĐẦU
Cho đến ngày nay dân số thế giới đã đạt được bảy tỷ người, một con số rất lớn
và nhu cầu về khám chữa bệnh vì thế cũng tăng theo Trong khi đó thì tình trạng sử dụng thuốc bừa bãi không theo hướng dẫn của bác sĩ dẫn đến kháng thuốc, đặc biệt
là ở những nước đang phát triển đã vô tình tạo một áp lực lớn đối với ngành y tế thế giới phải cố gắng tìm ra những loại thuốc mới
Thiên nhiên là một kho thuốc khổng lồ, mà cho đến nay thế giới vẫn chưa khám phá hết Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, có một hệ động thực vật đa dạng phong phú Đây chính là tiềm năng to lớn mà chúng ta cần phải tận dụng Hiện nay, tình trạng đốt phá rừng ngày càng gia tăng và không thể kiểm soát, đồng thời khí hậu thay đổi theo chiều hướng khắc nghiệt hơn, đã và đang làm cho một số lượng lớn các loài suy thóai dần Nếu chúng ta không nhanh chóng nghiên cứu và bảo vệ nguồn gien này thì đó sẽ là một mất mát to lớn của loài người
Ngày nay, hầu hết các bài thuốc gia truyền đều sử dụng theo kinh nghiệm, phần lớn chưa được chứng minh theo y học hiện đại Thông thường người ta sử dụng ở dạng sắc lấy nước uống hoặc ở dạng cao, viên Đó là một hỗn hợp bao gồm nhiều thành phần khác nhau, có những thành phần có khả năng làm tăng hoặc giảm hoạt tính hoặc độc tính của thuốc Vì vậy, chúng ta cần phải nghiên cứu xác định chính xác tác dụng của từng thành phần hoặc các hợp phần, từ đó tạo cơ sở cho sử dụng tốt hơn cây thuốc và bài thuốc dân tộc
Trong y học dân gian cây Khổ sâm mềm (Brucea mollis Wall ex Kurz) được sử
dụng để trị sốt rét, đau bụng, u nhọt, amíp, ghẻ lở [1] Trong chương trình hợp tác giữa Việt Nam và Hàn Quốc, nhằm phát hiện các loài thực vật có kháng ung thư, các
tác giả đã phát hiện ra dịch chiết MeOH từ lá cây Khổ sâm mềm (Brucea mollis) có
hoạt tính rất mạnh, ức chế tới 96% tế bào ung thư phổi người A549 [2]
Cây Cơm rượu trái hẹp (Glycosmis stenocarpa (Drake) Guillaum) thu hái tại
Việt Nam đã được nghiên cứu từ năm 2004 Từ cây Cơm rượu trái hẹp đã phân lập được một số ancaloit như murrayanin, murrayafoline A Trong đó, murrayafoline A
Trang 18có hoạt tính ức chế mạnh sự phát triển tế bào ung thư đại tràng thông qua con đường Wnt/b-catenin [3] Nhằm mục đích đi sâu nghiên cứu về thành phần hóa học và tác dụng dược lý của hai cây này, chúng tôi đã lựa chọn đề tài:
" Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hai loài Khổ
sâm mềm (Brucea mollis Wall ex Kurz) và Cơm rượu trái hẹp (Glycosmis
stenocarpa (Drake) Guillaum) ở Việt Nam''
với nội dung nghiên cứu như sau:
1 Nghiên cứu thành phần hóa học của hai loài trên
2 Đánh giá hoạt tính kháng ung thư của một số hợp chất phân lập được
Trang 19CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về chi Brucea (Sầu đâu)
1.1.1 Sơ lược về chi Brucea
Chi Brucea (Sầu đâu) là một chi thuộc họ Simaroubaceae (Thanh Thất) với sáu loài chính (Brucea javanica, Brucea mollis var tonkinensis, Brucea guineensis,
Brucea sumatrana, Brucea antidysenterica và Brucea amarissima) được phân bố ở
các vùng nhiệt đới phía đông bán cầu [4], [5]
Ở Việt Nam, theo Phạm Hoàng Hộ, chi Brucea có ba loài gồm Brucea
javanica, Brucea mollis và Brucea mollis var tonkinensis [5].Trong đó, có hai loài
được sử dụng trong dân gian để làm thuốc là Sầu đâu cứt chuột (Brucea javanica)
và Khổ sâm mềm (Brucea mollis) trị sốt rét, đau bụng, u nhọt Hai loài trên thường
gặp ở vùng Lào Cai, Kom Tum, Lâm Đồng [1]
Ở Trung Quốc, hai loài Brucea mollis và Brucea javanica cũng được sử dụng
như là thuốc thảo dược truyền thống bởi vì hoạt tính chống ung thư và chống sốt rét
của chúng [6] Gần đây, các cây thuộc chi Brucea đã thu hút nhiều sự quan tâm
nghiên cứu về thành phần hóa học, bởi vì phổ hoạt tính sinh học đa dạng của chúng
Các nghiên cứu hóa học về chi Brucea đã phát hiện ra nhiều hợp chất thuộc các lớp
chất chính là quassinoit, ancaloit, tritecpenoit và flavonoit
1.1.2 Thành phần hóa học của chi Brucea
1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu trong nước
Ở trong nước, cho đến nay chỉ có ba công bố các nghiên cứu về hai loài trong
chi Brucea là B javanica và B sumatrana Năm 1979, tác giả Ngô Văn Thu nghiên cứu về hoạt tính chống sốt rét của các dịch chiết từ cây B sumatrana [7] Năm
1995, GS Trần Văn Sung và cộng sự đã phân lập được một glycoside mới từ lá cây
B javanica [8] Gần đây, 2009, GS Douglas Kinghorn, Đại học Ohio, Mỹ, đã phân
lập được năm tritecpenoit, hai quassinoit và một flavonolignan từ lá cây B javanica
thu hái tại Việt Nam và đã đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của chúng [9]
1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Trang 20Cho đến nay, đã có năm loài trong sáu loài chính của chi Brucea được nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học trên thế giới gồm: B javanica, B
mollis var tonkinensis, B sumatrana, B antidysenterica và B amarissima
Kể từ năm 1900, đã có hơn 100 hợp chất hóa học được tách ra từ chi Brucea,
bao gồm các lớp chất: quassinoit, ancaloit, tritecpenoit, flavonoit và các axít béo 74] Trong đó thì lớp chất quassinoit là lớp chất chính, chiếm hơn 50% các hợp chất được tách ra từ chi này
[6-Cấu trúc các hợp chất được chỉ ra ở phần sau; tên của hợp chất và nguồn gốc cây tương ứng được liệt kê ở Bảng 1.1 (trang 9)
1.1.2.2.1 Lớp chất quassinoit
Các quassinoit là lớp chất chính của chi Brucea và chỉ được phát hiện ở các
loài thuộc họ Simaroubaceae Cho đến nay, có khoảng 75 quassinoit (1-75), được
phân lập từ chi Brucea [10-45] và tập trung nhiều nhất ở loài B javanica Các
quassinoit chủ yếu được tách từ quả và hạt của cây, một số quassinoit có hoạt tính
sinh học lý thú Từ loài B javanica phân lập được các quassinoit: bruceantinol A
12, bruceene 16, bruceine H-J (24-26), bruceoside A-G (27-33), dehydrobruceine A
37 và B 38, javanicolide A-D (41-44), javanicoside A-H (45-52), yadanzigan 57,
yadanziolide B 58, C 59, và S 60, và yadanzioside A-O (61-75) Trong số chúng thì
các hợp chất yadanzigan 57 và yadanzioside B 62, C 63, E 65, I 69 và K 71, cũng
được phát hiện ở loài B amarissima, và hợp chất yadanzioside M 73 cũng được tìm thấy ở loài B antidysenterica Các quassinoit bruceine A-G (17-23) và javanicoside I-L (53-56) được phân lập từ loài B amarissima Trong số chúng thì các hợp chất bruceine A-G (17-23) cũng được tìm thấy ở loài B javanica Đặc biêt hợp chất brusatol 34 chỉ được phát hiện ở hai loài là B sumatrana và B javanica Một số
quassinoit khung C-20 như: bruceantarin 9, bruceantin 10, bruceantinol 11, bruceantinoside A 13 và B 14 được tách từ loài B javanica Các quassinoit còn lại được phân lập từ loài B antidysenterica
1.1.2.2.2 Lớp chất ancaloit
Cho đến nay có 25 ancaloit (76-100) được phân lập từ chi Brucea [6], [46-53],
Trang 21[58] Các hợp chất này phân bố chủ yếu ở hai cây B.mollis var tonkinensis và B javanica
1.1.2.2.3 Lớp chất tritecpenoit và steroit
Có tám tritecpenoit, bruceajavanin A, B 101, 102, dihydrobruceajavanin A
103, bruceajavanone A, B, C, bruceajavanone A 7-axetat và bruceajavaninone A;
một steroit, daucosterol 104, được phân lập từ cây B javanica [6], [8], [9], [58]
1.1.2.2.4 Lớp chất flavonoit
Có hai flavonoit, luteolin-7-O-b-D-glucoside 105 và
quercetin-3-O-b-D-galactoside 106 được phân lập từ cây B mollis var tonkinensis và B javanica [58]
1.1.2.2.5 Lớp chất axít béo và loại khác
Có chín axít béo 107-115 và axít vanllic 116 được phân lập từ B sumatrana
và B javanica [46], [58]
Trang 22O O O
HO
H H
O O
H
OH
H
OMe R O
O O
21 R = Me
22 R = CH2OH
OH HO
HO
H H
HO
H H
O HO
H H
H H
O OH
H
OMe O
O O
O OH
H
OMe O
O O
45
GlcO O
H
Trang 23O O O
HO
OH H
OH
H
OH H
O OH
H
OMe O
GlcO
O O
62
H
OH O
HO
H H
O OH
H
OMe O
O H
OH GlcO
H
H MeO MeO
OH
H
H MeO
H
H
H
H MeO
Trang 24O O
OAc H
H H AcO
H H
H H MeO
H H
H H AcO
H H
O
H
Trang 25Bảng 1.1 Thành phần hóa học các cây thuộc chi Brucea
12 Bruceantinol A B javanica [20]
13 Bruceantinoside A B antidysenterica
B javanica
[21] [22]
14 BruceantinosideB, yadanzioside P B antidysenterica
B javanica
[21] [23]
19 Bruceine C B amarissima
B javanica
[25] [19]
20 Bruceine D B amarissima [26]
21 Bruceine E B amarissima [26]
22 Bruceine F B amarissima [27]
23 Bruceine G B amarissima [28]
Trang 2624 Bruceine H, yadanziolide A B javanica [58]
Trang 2763 Yadanzioside C B amarissima
B javanica
[39] [42–44]
70 Yadanzioside J B javanica [43][44]
71 Yadanzioside K B amarissima
B javanica
[39] [44]
72 Yadanzioside L B javanica [43][44]
73 Yadanzioside M B javanica
B antidysenterica
[44] [45]
78 Bruceolline A B mollis var tonkinenis [49]
79 Bruceolline B B javanica [6]
B mollis var tonkinenis [49]
80 Bruceolline C B mollis var tonkinenis [48]
81 Bruceolline D B mollis var tonkinenis [50]
82 Bruceolline E B mollis var tonkinenis [50]
83 Bruceolline F B mollis var tonkinenis [50]
84 Bruceolline G B mollis var tonkinenis [48]
85 5,11-dimethoxycanthin-6-one B mollis var tonkinenis [48]
86 11-hydroxycanthin-6-one N-oxide B mollis var tonkinenis [49]
87 1-hydroxy-11-methoxycanthin-6-one B mollis var tonkinenis
B antidysenterica
[48] [47]
88 4-(ethoxycarbonyl)quinolin-2-(1H)-one B javanica
B antidysenterica [58] [51]
89 Picrasidine Q B javanica [52]
91 1-(hydroxymethyl)-b-carboline B mollis var tonkinenis [48]
92 1-ethyl-b-carboline B mollis var tonkinenis [48]
93 9H-pyrido[3,4-b]indole-1-ethanol B mollis var tonkinenis [48]
94 b-carboline-1-propionic acid B mollis var tonkinenis [48]
Trang 28106 Quercetin-3-O-b-D-galactoside B javanica [58]
Axít béo và các hợp chất khác
107 Axít cerotic B sumatrana [58]
108 Axít crotonic B javanica [58]
109 Axít cis-oleic B javanica [58]
110 Axít palmitic B sumatrana [58]
111 Axít stearic B sumatrana [58]
112 Axít linoleic B sumatrana [58]
113 Axít behenic B sumatrana [7]
114 Axít 8-hydroxyhexadecanoic B javanica [41]
115 Axít azelaic B javanica [41]
116 Axít vanillic B javanica [58]
1.1.3 Hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi Brucea
Tác dụng sinh học đầu tiên được phát hiện của các cây thuộc họ Simaroubaceae là hoạt tính chống sốt rét [19] Các nghiên cứu tiếp theo về thành
phần hóa học và hoạt tính sinh học các loài thuộc chi Brucea đã phân lập được
nhiều hợp chất có phổ hoạt tính rộng và mạnh như: kháng u, ung thư, virus, amíp
1.1.3.1 Hoạt tính chống sốt rét
Vào năm 1987, một nhóm nghiên cứu về các cây thuốc có tác dụng chống sốt
rét đã tiến hành thử nghiệm in vitro về hoạt tính kháng ký sinh trùng sốt rét của các
quassinoit bruceantin 10, bruceantinol 11, bruceine A-D 17-20, yadanziolide A 24,
Trang 29brusatol 34, và dehydrobruceine A 37 được tách ra từ quả cây B javanica, có giá trị
IC50 in vitro trong khoảng 0,046¸0,0008 µg/ml Như vậy, các quassinoit này kháng rất mạnh chủng ký sinh trùng Plasmodium falciparum gây bệnh sốt rét - chủng đã kháng thuốc chloroquine Ở thử nghiệm in vivo, khi cho chuột uống một liều tác
dụng các quassinoit bruceine A 17, B 18, bruceine D 20, và brusatol 34, đã có tác
dụng chống lại sự nhiễm ký sinh trùng P berghei ở những con chuột này [19] Năm
1994, Kitagawa và cộng sự đã thông báo rằng các quassinoit bruceajavanin A 101, dihydrobruceajavanin A 103 và bruceolline B 79 ức chế sự phát triển của chủng ký
sinh trùng sốt rét kháng chloroquine Plasmodium falciparum K1 [6]
1.1.3.2 Hoạt tính kháng u và ung thư
Cho đến nay, đã có một số công bố về hoạt tính của các hợp chất như:
bruceoside C 29 cho thấy hoạt tính gây độc tế bào mạnh kháng lại các tế bào ung
thư KB (ung thư biểu mô), A549 (ung thư phổi), RPMI (u ác tính), và TE-671 (u
nguyên tủy bào) [30]; bruceoside D 30, E 31, và F 32 cho thấy hoạt tính gây độc tế
bào chọn lọc kháng lại các dòng tế bào ung thư bạch cầu, ung thư phổi, ung thư đại tràng, u ác tính, và ung thư buồng trứng với giá trị log|GI50| nằm trong khoảng -4,14 đến -5,72 [31] Vì vậy, các bằng chứng thực nghiệm thuốc đã cung cấp một
giải thích khoa học về việc dân gian đã sử dụng cây B javanica để điều trị một số
bệnh liên quan đến ung thư Ngoài ra, hai quassinoit bruceatin 10 và bruceantinol
11 cũng có hoạt tính kháng ung thư bạch cầu [10], [17]
1.1.3.3 Hoạt tính kháng virus TMV (Tobacco Mosaic Virus)
TMV là chủng virus gây thiệt hại rất lớn trong ngành trồng trọt Năm 2010,
một báo cáo của các tác giả người Trung Quốc cho thấy các quassinoit 18, 20, 34,
66, 67, 69, 72 tách ra từ cây B javanica ức chế rất mạnh TMV với phần trăm ức chế
lần lượt là 94,6; 84,7; 94,0; 31,1; 33,7; 81,5; 73,8% [60]
1.1.3.4 Tác dụng chống tiểu đường
Mới đây, 2009, người ta đã tiến hành thử nghiệm tác dụng làm giảm hàm
lượng đường trong máu của hai quassinoit bruceine D 20 và E 21 lên chuột với liều
1mg/kg cho thấy hai hợp chất này làm giảm đến 48,82 (± 13,34%) và 40,07 (±
Trang 3011,45%) nồng độ đường trong máu của chuột [61] Tiếp tục thử nghiệm hai hợp chất này trên các con chuột bị đái đường bởi STZ Kết quả cho thấy bruceine D và bruceine E lần lượt làm giảm đến 87,99 ( ± 2,91%) và 73,57 (± 13,64%) hàm lượng đường trong máu của chuột [61]
1.1.3.5 Hoạt tính kháng ký sinh trùng mũi khoan
Năm 2008, Ken Katakura và cộng sự tách được 11 quassinoit khung C-20 từ
quả của cây B javanica Tác giả đã tiến hành thử hoạt tính kháng ký sinh trùng mũi khoan Trypanosoma evansi cho các quassinoit này Trong số đó thì các hợp chất
bruceantinol A 12, bruceine B 18, bruceine C 19, bruceine D 20 và brusatol 34 cho
hoạt tính kháng ký sinh trùng mũi khoan rất mạnh, với các giá trị IC50 dao động từ 2,9-17,8 mM [62]
1.1.3.6 Hoạt tính kháng amíp
Dịch chiết MeOH và CHCl3 của cây B javanica có hoạt tính kháng amíp đáng
kể [54] Năm 1988, Colin W Wright đã tiến hành thử hoạt tính kháng amíp của
năm quassinoit tách ra từ các dịch chiết của cây B javanica gồm bruceantin 10,
bruceine A-D (17-20) Các hợp chất này cho hoạt tính kháng amíp rất mạnh với giá
trị IC50 (μg/ml) lầnlượt là 0,019; 0,097; 0,306; 0,279; 0,386 [64]
1.1.3.7 Các hoạt tính khác
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện thấy hợp chất dehydrobruceantin 36 kháng
lao trên in vitro [55] Ngoài ra, các hợp chất bruceoside A 27, bruceine D 20,
yadanzigan 57, javanicolide B 42, yadanziolide S 60, flazine 90, axít
8-hydroxyhexadecanoic 115, và axít azelaic 116 được tách ra từ B javanica cho thấy
gây ra sự khác biệt tế bào ung thư bạch cầu ở người (HL-60) và ức chế COX-1,
COX-2 và 7,12-dimethylbenz[a]anthracene (DMBA) là các tác nhân gây ra sự tổn thương ở vú chuột [41] Hoạt tính kháng virus và kháng viêm ở B javaniva cũng
được nghiên cứu [56], [57]
1.1.4 Sơ lược lớp chất quassinoit
1.1.4.1 Giới thiệu
Quassinoit được biết đến như là các hợp chất có vị đắng đặc trưng [65] Lớp
Trang 31chất này xét về mặt hóa học là các tritecpen thóai biến và được phân loại thành năm
bộ khung cơ bản gồm có: C-18, C-19, C-20, C-22, C-25 (Hình 1.1) [66] Trong đó các quassinoit có khung C-20 được chú ý nghiên cứu nhiều hơn vì chúng có hoạt tính kháng ung thư bạch cầu được phát hiện ra vào đầu những năm 1970 bởi Viện ung thư quốc gia Hoa Kỳ Lớp chất quassinoit khung C-20 được phân thành hai loại: loại bốn vòng (tetracyclic) và loại năm vòng (pentacyclic) Dạng bốn vòng phổ biến không có nguyên tử ôxy ở vị trí C-20, còn dạng năm vòng thì có thêm một ôxy nguyên tử ở vị trí cacbon C-20 và cho phép tạo thêm một vòng nữa Tuy nhiên, các quassinoit có bộ khung khác, đặc biệt là các quassinoit có bộ khung C-19 gần đây cũng được chú ý nhiều hơn [67], [68] Các hợp chất quassinoit thể hiện phổ hoạt
tính sinh học rộng in vivo và in vitro bao gồm như: kháng u, kháng virus, kháng
HIV, kháng ung thư, chống sốt rét, kháng viêm, chống côn trùng, trị lở loét và diệt cỏ
O
C O O
C O
O O
O O
C20 C19
C18
Hình 1.1 Các bộ khung cơ bản của lớp chất quassinoit
1.1.4.2 Phân lập và xác định cấu trúc
Cho đến nay, lớp chất quassinoit chỉ được tìm thấy ở trong các loài thuộc họ
Simaroubaceae như Brucea antidysenterica Mill, Brucea javanica Merr, Brucea
mollis var tonkinensis, Simaba amara, Picrasma ailanthoides, Pierreodendron kerstingii và Ailanthus grandis Tất cả các loài này thuộc phân họ Simarouboidaea
của họ Simaroubaceae Hai hợp chất quassinoit đầu tiên được phân lập từ gỗ cây
Quassia amara là quassin 117 và neoquassin 118 (hình 1.2), cả hai đều thuộc nhóm
quassinoit có bộ khung C-20 [69] Hai chất này được Clark phân lập vào đầu những năm 1930 [69], và cấu trúc hóa học của chúng do Valenta xác định vào đầu những
Trang 32năm 1960 với sự trợ giúp của các kĩ thuật vật lý hiện đại như phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR [70] Một số loài thuộc họ Simaroubaceae đã được nghiên cứu về thành phần hóa học Các hợp chất chính được tách ra có cấu trúc hóa học tương tự quassin
- là quassinoit đầu tiên được tách ra Vì vậy, tất cả các hợp chất này được gọi chung
là lớp chất quassinoit [71] Việc nghiên cứu lớp chất quassinoit đã thu hút các nhà khoa học kể từ khi cấu trúc của quassin được xác định và hoạt tính kháng bệnh ung thư bạch cầu của các quassinoit được công bố
H H
O O OMe
MeO
H
H
O H H
O O OMe
5 6
78
9 10
11 12 13 14 15 16
17
Hình 1.2 Quassin 117 và neoquassin 118 là hai quassinoit
đầu tiên được phân lập từ cây Quassia amara
Các nghiên cứu và ứng dụng của lớp chất quassinoit tiếp tục mở rộng suốt những năm 1990, với việc phân lập và xác định cấu trúc của nhiều hợp chất mới Cho đến nay đã có hơn 150 quassinoit được phân lập và mô tả đầy đủ Có một điều đặc biệt là các quassinoit chỉ được tìm thấy trong họ Simaroubaceae và đây là một đặc điểm về thành phần hóa học để phân biệt các loài trong họ Simaroubaceae với các loài trong các họ khác
qua phản ứng của nhóm cacbonyl C-16 và nhóm 7α-OH Các quassinoit C-20 là
được hình thành như vậy Ngoài ra, sự thêm vào một nguyên tử ôxy ở liên kết 13/C-17 sẽ làm cho liên kết này bị đứt gẫy, kết quả là sự tạo thành hầu hết các
Trang 33bruceoside A 27, một hợp chất dễ dàng thu được từ Brucea javanica Biomass [72],
thành bruceantin 10 (hình 1.4)(trang 18), hợp chất này rất khó để có lượng lớn dùng
trong việc thử nghiệm lâm sàng nhằm chứng tỏ hoạt tính kháng ung thư bạch cầu
mạnh của nó [73] Bruceoside A 27 một khi bị thủy phân sẽ cho hợp chất 119, hợp chất này sau đó có thể bị este hóa và tạo thành một hỗn hợp gồm các hợp chất 120 và
121 Hợp chất 121 tiếp tục bị este hóa một lần nữa để đến 120, phản ứng thủy phân chọn lọc tiếp theo của nhóm este ở vị trí C-3 sẽ cho bruceantin 10 với hiệu suất 40%
Quy trình bán tổng hợp này đảm bảo nguồn thay thế bruceantin cung cấp cho các cuộc thử nghiệm lâm sàng
Trang 34Hình 1.4 Bán tổng hợp bruceantin từ bruceoside A
1.1.4.5 Tổng hợp toàn phần các quassinoit
Tổng hợp bruceantin 10 được thực hiện bởi nhóm Grieco là ví dụ đầu tiên về
tổng hợp toàn phần các quassinoit [74] Qui trình tổng hợp bắt đầu với sự bảo vệ
nhóm hydroxymethyl của một hợp chất xeton có ba vòng 122 tại vị trí C-8, tiếp theo
là cacbomethoxy hóa để nhận được hợp chất 123 Các liên kết đôi α, β chưa bão hòa
được no hóa bằng phản ứng với selenyl và tách loại của axít benzeneselenic để nhận
được một hợp chất enone ba vòng 124, enone này được chuyển thành hợp chất 125
bằng cách thêm vào hai đơn vị cacbon và phân cắt nhóm bảo vệ Brôm hóa hợp chất
125, sau đó đun nóng với collidine sẽ nhận được hợp chất 127, hợp chất này có thể được chuyển hóa lượng lớn thành hợp chất xeton bốn vòng 128 Việc cộng hai
nhóm OH (axial) ở vị trí trans vào vòng C qua qui trình tám bước sẽ nhận được hợp
chất 132 và chuẩn bị để tạo thành vòng D Sau khi bảo vệ có chọn lọc, sự ôxy hóa,
sự khử và gỡ bỏ nhóm bảo vệ ta thu được hợp chất triol 134, hợp chất này tiếp tục qua bốn giai đoạn nữa để nhận được hợp chất lacton năm vòng 135 Từ 135 ta sẽ có
138 thông qua quá trình tách, ôxy hóa và thủy phân Sự acyl hóa 138, sau đó là sự ôxy hóa sẽ cho 140, hợp chất này sau khi gỡ bỏ bảo vệ hai nhóm OH ở vòng C sẽ cho hỗn hợp tinh thể racemic bruceantin (10) (Hình 1.5, trang 19)
Trang 35Hình 1.5 Tổng hợp toàn phần bruceantin Tuy nhiên, qui trình này trải qua rất nhiều bước, vì vậy không cho hiệu suất cao, nên nó chỉ có thể mang tính chất nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
1.1.4.6 Hoạt tính sinh học của lớp chất quassinoit
Trang 36Kể từ khi khám phá ra hoạt tính kháng ung thư bạch cầu mạnh của bruceantin
năm 1973 [17], các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các quassinoit tăng mạnh
Bên cạnh bruceantin thì các quassinoit khác cũng thể hiện hoạt tính sinh học khác in
vitro và/hoặc in vivo gồm: kháng u, chống sốt rét, kháng virus, gây độc tế bào,
chống viêm, kháng côn trùng, kháng HIV, kháng amíp và diệt cỏ (xem mục 1.1.3,
trang 12)
1.1.5 Loài Khổ sâm mềm (Brucea mollis Wall Ex Kurz)
Ở Việt Nam, họ Thanh Thất (Simaroubaceae) có tám chi, trong đó chi Brucea
có ba loài gồm Brucea javanica, Brucea mollis và Brucea mollis var tonkinensis
[5] Cây Brucea mollis còn có tên là Sầu đâu rừng hay Khổ sâm mềm, thường mọc
ở vùng Lào Cai, Kom Tum, Lâm Đồng [1]
Hình thái thực vật của cây Brucea mollis khá giống với cây Meliosma pinnata
thuộc họ Sabiaceae Để tránh nhầm lẫn khi thu hái hai loài này, chúng tôi đưa ra một
số mô tả về đặc điểm thực vật của cây Brucea mollis (Khổ sâm mềm) như sau:
Brucea mollis Wall ex Kurz - Khổ sâm mềm
Wall ex Kurz, Bengal 42: 64
Tên đồng nghĩa: Brucea acuminata H L 1873 J Asiat Soc Li
Tên Việt Nam khác: Cứt chuột, Sầu đâu rừng
Cây bụi hoặc gỗ nhỏ, cao l-5 m Cành nhỏ màu vàng-xanh, có lông; cành to
màu đỏ-nâu với nhiều bì khổng màu trắng Lá kép lông chim lẻ, cỡ 20-45(-60) cm;
trục và cuống lá có nhiều lông vàng; lá chét 5-15; cuống lá chét dài 3-7 mm; phiến
lá hình bầu dục-mác, trứng-mác hoặc mác rộng, cỡ 5-12(-15) × 2,5-5 cm, phủ lông
nâu khi non, sau nhẵn; gốc hình nêm rộng hay hơi tròn, lệch, mép nguyên; đỉnh có
đuôi dài hay nhọn; gân bên 8-10 cặp Cụm hoa hình chùy, dài 10-25 cm, mảnh; trục
phủ lông rậm màu vàng, sau thưa hoặc nhẵn Đường kính hoa 2-3 mm Cánh hoa
hình cái thìa, có lông ngắn, dài hơn nhị Đĩa hình cầu ở hoa đực, hình cái bát nông ở
hoa cái Bầu có lông Quả hạch, hình trứng, cỡ 8-12 × 6-8 mm, nhẵn, màu nâu đỏ
khi khô, có hình mạng lưới nông [5], [63]
Trang 37
Hình 1.6 Cây Khổ sâm mềm (Brucea mollis Wall ex Kurz)
Sinh học và sinh thái: Mùa quả tháng 6-12 Mọc rải rác trong rừng, ở độ cao
1200-1700 m
Phân bố: Lào Cai (Sa Pa), Hòa Bình (Mai Châu, Pà Cò), Kon Tum (Đác Glây,
Ngọc Linh), Lâm Đồng (Đà Lạt, Lang Bian) Còn có ở Trung Quốc, Mianma, Lào, Campuchia, Ấn độ, Malaysia, Thái Lan, Philippin, Nepal
Mẫu nghiên cứu: Hòa Bình (Mai Châu, Pà Cò), 15/12/1999, Phương 2228
(HN); 24/6/2008, VK 2211 (HN)
1.2 Chi Glycosmis
1.2.1 Đặc điểm hình thái và phân bố
Theo hệ thống phân loại thực vật của Engler, chi Glycosmis thuộc họ cam quýt
(Rutaceae), phân họ Aurantioideae, phân nhóm Clauseneae [75] Phân nhóm
Clauseneae có ba chi: Glycosmis, Clausena và Murraya [76] Cả ba chi này đều có
ở nước ta Trên thế giới, đến nay người ta đã ghi nhận chi Glycosmis có 66 loài với
124 thứ (variety), phân bố ở trung và đông nam châu Á [77], [78]
Chúng là các loại cây bụi hay cây thân gỗ nhỏ có lá lông chim hay lá đơn với các tuyến trong mờ Chồi được che phủ bởi lớp lông tơ ngắn và có màu gỉ sét Hoa trắng, nhỏ, khó thấy, mọc thành chùm, sau khi được thụ phấn sẽ phát triển thành loại quả mọng có vỏ màu vàng, hồng, đỏ hay da cam [79]
Ở Việt Nam, Võ Văn Chi và các cộng sự đã mô tả năm loài Glycosmis [80] Phạm Hoàng Hộ cho biết 21 loài và đã mô tả khá chi tiết 20 loài Glycosmis, chiếm
Trang 38một phần ba tổng số loài trên thế giới [5] Các loài Glycosmis phân bố trong cả
nước, từ Bắc đến Nam bộ, thường thấy mọc hoang ở vùng đất cao trung bình và
vùng rừng núi Chi Glycosmis có tên chung là Cơm rượu, lấy tên từ loài G
pentaphylla Correa, vì lá của cây này được dùng để làm thơm rượu [5] Ngoài ra lá
loài G cymosa và G citrifolia cũng được dùng trong công thức men rượu [80] Trong tổng số 21 loài tìm thấy ở Việt Nam, hiện mới chỉ có hai loài là G
stenocarpa và G petelotii (Guill) đã bước đầu được nghiên cứu về thành phần hóa
học và hoạt tính sinh học ở nước ta [5], [81] Tám loài khác đã được nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính tính sinh học ở các nước khác
1.2.2 Sử dụng trong dân gian
Chi Glycosmis có nhiều loài đã được sử dụng rộng rãi từ lâu trong dân gian ở nhiều nước Loài được biết đến nhiều nhất là G pentaphylla Người Ấn Độ hay
dùng loài này làm thuốc trị ho, thấp khớp, thiếu máu, tiêu chảy, vàng da Nước ép
từ lá cây này dùng để chữa sốt, bệnh về gan và trị giun, nước sắc từ rễ dùng để chữa sưng mặt, cành nhỏ có sợi còn có tác dụng làm săn và dùng để chải răng [82], [83]
Ở Trung Quốc, nước sắc từ rễ và lá của G pentaphylla được dùng để chữa ho, chữa
thâm tím mình mẩy Ở Malaysia người ta uống nước sắc từ rễ để chữa sưng mặt
Hoa cây này trộn với hạt tiêu chữa ngứa ngáy; vỏ thân được dùng với Datura làm độc cá Ở Inđônexia, nước sắc rễ dùng để điều trị các bệnh về mật [84] Loài G
arborrea (Roxb.) DC cũng là một cây thuốc phổ biến ở Ấn Độ với các tên như
Ashshoura, Bon-nimbu, dùng để chữa sốt, đau gan và một số bệnh khác [85] Ở Đài
Loan, loài G citrifolia (Willd.) Lindl được sử dụng chữa ngứa ghẻ, mụn nhọt và sưng u [86] Nước sắc từ lá của loài G ovoidea Pierre dùng để điều trị đau nhức; nước sắc từ rễ và lá cây G puberula Lindl dùng chống nhiễm trùng sau khi đẻ; hỗn
hợp gồm vỏ, thân, rễ và lá với hạt tiêu đen, gạo dính dùng để chống nôn [84]
Ở Việt Nam, một số loài trong chi Glycosmis đã được sử dụng từ lâu trong dân gian Loài G pentaphylla được sử dụng nhiều nhất với rễ dùng để chữa phong thấp,
chân tay nhức mỏi, bán thân bất toại, tích huyết ở phụ nữ sau khi sinh, mụn nhọt, chốc lở, rắn cắn Lá của loài này đem sao vàng, sắc đặc cho phụ nữ uống sau khi
Trang 39sinh để kích thích tiêu hóa, làm ăn ngon miệng [81] Rễ và lá của loài Cơm rượu
hoa nhỏ (G parviflora) được dùng làm thuốc trị ho, cảm mạo, ăn không tiêu, đầy bụng, đau sán khi đòn ngã sưng ứ và nứt nẻ da [79] Lá của loài G citrifolia phối hợp với lá của cây Cơm rượu (G pentaphylla) làm men tăng hiệu suất rượu Rễ và
lá của loài G citrifolia này thường được dùng để trị ho, cảm lạnh, khó tiêu hóa, đau
dạ dày, đau thóat vị Ngoài ra đem giã tươi lá trộn với rượu còn được dùng để đắp trị đòn ngã tổn thương Khi bị phát cước, tê cứng vì sương giá đồng bào dân tộc thường dùng lá của loài này nấu nước để rửa phần đau [87] Nguyễn Nghĩa Thìn
còn cho biết, đồng bào Dao vùng Ba Vì - Hà Nội còn sử dụng loài Glycosmis
lanceolata chữa bệnh về răng, tai và loài G cyanocarpa chữa chó cắn, rắn cắn [88]
1.2.3 Thành phần hóa học chi Glycosmis
Kể từ nghiên cứu đầu tiên về hóa học chi Glycosmis năm 1935 của Sikhibhushan cho tới nay đã có gần 200 chất được phân lập từ các loài Glycosmis
Trong đó, có 94 chất lần đầu được phát hiện trong tự nhiên Ancaloit chiếm phần lớn trong tổng số chất được tìm thấy (hơn 140 chất), thuộc nhiều kiểu khung phong phú như arcridon, quinazolin, quinolin, indol, cacbazol, và đặc biệt là các hợp chất amít chứa lưu huỳnh Hầu hết các chất được phân lập từ lá, một số từ vỏ, rễ, thân,
hạt và hoa Các hợp chất tách ra từ chi Glycosmis cũng bao gồm những lớp chất phổ
biến trong họ cam quýt như cumarin, tritecpenoit, flavonoit và ancaloit Cùng với các lớp chất phong phú, đa dạng như vậy, chúng cũng có nhiều hoạt tính lý thú như kháng nấm, trừ sâu, chống sốt rét, giảm stress, chống ung thư, là tác nhân bảo vệ gan
Dưới đây sẽ trình bày các loại hợp chất đã được phân lập từ các loài Glycosmis
1.2.3.1 Tecpenoit
Năm 1996, Charkravarty đã phân lập được một monotecpen là
3,6-dihydroxy-10-nor-7-megastigmen 141 từ loài G arborea [89]
Trang 40Cũng từ loài G arborea này, đã phân lập và xác định cấu trúc của hai đồng
phân lập thể là hai tritecpenoit kiểu khung lupeol, chỉ khác nhau về cấu hình tại vị trí 3, đó là arborinol A (dạng 3a) 142 và arborinol B (dạng 3b) 143 [90]
1.2.3.2 Flavonoit
Từ loài G citrifolia thu hái ở Đài Loan, đã phân lập được bốn flavonoit Đó là
glychalcon-A 144, glychalcol-B 145, glyflavanon-A 146 và glyflavanon-B 147 [86]
Năm 2005, Wang cùng các cộng sự thông báo đã tách được bốn flavonoit từ
loài G montana bao gồm glymontanin A 148, glymontanin B 149 và hai flavol
dạng dime là montahomobisflavan A 150 và montahomobisflavan B 151 [91]