Nghiên cứu thành phần limonoid của lá cây neem azadirachta indica a juss trồng ở ninh thuận

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ Ý NHI NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LIMONOID CỦA LÁ CÂY NEEM AZADIRACHTA INDICA A JUSS TRỒNG Ở NINH THUẬN LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Tp Hồ Chí Minh-Năm 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ Ý NHI NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LIMONOID CỦA LÁ CÂY NEEM AZADIRACHTA INDICA A JUSS TRỒNG Ở NINH THUẬN Chuyên ngành: Hóa Hữu Mã số chuyên ngành: 62 44 27 01 Phản biện 1: GS.TS NGUYỄN KIM PHI PHỤNG Phản biện 2: PGS.TS NGUYỄN NGỌC HẠNH Phản biện 3: PGS.TS TRẦN HÙNG Phản biện độc lập 1: GS.TS NGUYỄN MINH ĐỨC Phản biện độc lập 2: PGS.TS NGUYỄN TIẾN THẮNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS TRẦN LÊ QUAN GS TS TRẦN KIM QUI Tp Hồ Chí Minh-Năm 2012 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ***** LỜI CAM ĐOAN Luận án Tiến sĩ Khoa học Hóa học “Nghiên cứu thành phần limonoid neem Azadirachta indica A Juss trồng Ninh Thuận” thực Các kết nghiên cứu luận án trung thực chưa tác giả khác công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng Nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Ý Nhi năm 2012 LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, xin bày tỏ lòng biết ơn đến: - GS.TS Trần Kim Qui, Thầy tận tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho đường học tập nghiên cứu khoa học nhiều năm qua - PGS.TS Trần Lê Quan hết lòng hướng dẫn, truyền đạt cho nhiều kiến thức chuyên môn, Thầy hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận án - GS.TS Nguyễn Kim Phi Phụng quan tâm, động viên dành thời gian sửa chữa, đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp cho hoàn thành luận án - GS.TSKH Nguyễn Công Hào, PGS.TS Trần Công Luận quan tâm đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho chuyên đề tiến sĩ luận án - PGS.TS Trần Hùng, PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh, GS.TS Nguyễn Minh Đức, PGS.TS Nguyễn Tiến Thắng quan tâm đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận án - TS Tôn Thất Quang động viên, chia sẻ kinh nghiệm quý báu trình thực luận án - Tất quý Thầy Cô Bộ Môn Hóa Hữu Cơ tạo điều kiện thuận lợi cho thực luận án - Phòng NMR thuộc Viện KHCN Hà Nội, Phòng Phân Tích Trung Tâm phòng Hợp chất Thiên nhiên thuộc trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên Tp.HCM - Phòng Sau Đại Học trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên Tp.HCM - Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bên cạnh động viên, khích lệ tạo điều kiện cho học tập hoàn thành luận án Nguyễn Thị Ý Nhi MỤC LỤC Trang CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC HÌNH ẢNH v DANH MỤC SƠ ĐỒ viii DANH MỤC BẢNG BIỂU ix MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 MÔ TẢ THỰC VẬT 1.2 VÙNG PHÂN BỐ 1.3 THÀNH PHẦN HÓA HỌC A INDICA 1.4 HOẠT TÍNH SINH HỌC 26 1.5 ENZYM α-GLUCOSIDASE 30 1.6 BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG 32 1.7 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÂY NEEM TẠI VIỆT NAM 37 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 40 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC 56 3.2.1 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 56 3.2.2 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 24 58 3.2.3 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 39 61 3.2.4 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 33 63 3.2.5 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 31 68 3.2.6 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 23 70 i 3.2.7 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 25 73 3.2.8 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 75 3.2.9 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 19 78 3.2.10 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 20 80 3.2.11 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 22 83 3.2.12 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 88 3.2.13 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 90 3.2.14 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 17 93 3.2.15 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 96 3.2.16 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 35 98 3.2.17 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 14 100 3.2.18 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 30 102 3.2.19 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 28 103 3.2.20 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất NEEM 34 108 3.2 NHẬN XÉT VỀ ĐẶC ĐIỂM PHỔ NMR CỦA CÁC TRITERPEN THUỘC AZADIRACHTA INDICA 111 3.3 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM HOẠT TÍNH SINH HỌC 119 CHƯƠNG KẾT LUẬN 124 KIẾN NGHỊ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 126 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 PHỤ LỤC ii CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN s : mũi đơn (singlet) br s : mũi đơn rộng (broad singlet) d : mũi đôi (doublet) dd : mũi đôi đôi (doublet – doublet) t : mũi ba (triplet) dt : mũi đôi ba (doublet of triplet) m : mũi đa (multiplet) J : số ghép (coupling constant) SKC : sắc ký cột SKLM : sắc ký lớp mỏng RP-18 : Reversed Phase C-18 LC-MS : sắc ký lỏng ghép khối phổ (Liquid Chromatography-Mass Spectroscopy) HR-ESI-MS : Khối phổ ion hóa kỹ thuật phun điện phân giải cao (High Resolution-Electro Spray Ionization-Mass Spectrometry UV : Ultraviolet Spectroscopy NMR : phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) HSQC : tương quan H-C qua nối (Heteronuclear Single Quantum Coherence) HMBC : tương quan H-C qua 2,3 nối (Heteronuclear Multiple Bond Coherence) H-H COSY : tương quan H-H (H-H COrrelation SpectroscopY) NOESY : Nuclear Overhauser Effect Spectrocopy DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer iii DMSO : DiMetyl SulfOxid TMS : TetraMetylSilan Ac : Acetyl Bz : Benzoyl Cin : Cinnamoyl Me : Metyl Meth : Methacryloyl Sen : Senecioyl Tig : Tigloyl M : khối lượng phân tử [α]D : Năng lực triền quang (Specific Optical Rotation) Mp : Nhiệt độ nóng chảy (Melting point) IC50 : Nồng độ ức chế 50% (50% Inhibitory Concentration) iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1 Azadirachta indica A Juss Hình 1.2 Dạng khung sườn euphol tirucallol Hình 1.3 Các protolimonoid (1-8) apo-protolimonoid (9-11) Hình 1.4 Mononortriterpenoid 10 Hình 1.5 Dinortriterpenoid 10 Hình 1.6 Trinortriterpenoid 11 Hình 1.7 Các limonoid với nhánh vòng furan 13 Hình 1.8 Các limonoid với nhánh vòng furan vòng hemiacetal, Hình 1.9 tetrahydrofuran (tiếp theo) 14 Các limonoid với nhánh vòng furan có vòng D lactone 16 Hình 1.10 Limonoid với vòng -hydroxybutenolid 17 Hình 1.11 Limonoid mở vòng C 21 Hình 1.12 Các limonoid mở vòng C với nhánh -hydroxybutenolid 22 Hình 1.13 Limonoid mở vòng C với nhánh -hydroxybutenolid 24 Hình 1.14 Một số pentanortriterpenoid 24 Hình 1.15 Một số hexanortriterpenoid 25 Hình 1.16 Một số octanortriterpenoid 25 Hình 1.17 Một số nonanortriterpenoid 26 Hình 1.18 Phân loại bệnh đái tháo đường 36 Hình 1.19 Cấu trúc phân tử hoạt chất thuốc trị đái tháo đường 36 Hình 3.1 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 56 Hình 3.2 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 24 59 Hình 3.3 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 39 62 Hình 3.4 Một số tương quan phổ NOESY NEEM 39 63 Hình 3.5 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 33 65 Hình 3.6 Một số tương quan phổ NOESY NEEM 33 65 Hình 3.7 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 31 69 v Hình 3.8 Một số tương quan phổ NOESY NEEM 31 70 Hình 3.9 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 23 71 Hình 3.10 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 25 74 Hình 3.11 Một số tương quan phổ NOESY NEEM 25 74 Hình 3.12 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 77 Hình 3.13 Một số tương quan phổ NOESY NEEM 77 Hình 3.14 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 19 79 Hình 3.15 Một số tương quan phổ NOESY NEEM 19 80 Hình 3.16 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 20 82 Hình 3.17 Một số tương quan phổ NOESY NEEM 20 83 Hình 3.18 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 22 85 Hình 3.19 Một số tương quan phổ NOESY NEEM 22 85 Hình 3.20 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 89 Hình 3.21 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 92 Hình 3.22 Tương quan NOESY hợp chất NEEM 92 Hình 3.23 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 17 94 Hình 3.24 Tương quan NOESY hợp chất NEEM 17 95 Hình 3.25 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 98 Hình 3.26 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 35 99 Hình 3.27 Tương quan NOESY hợp chất NEEM 35 100 Hình 3.28 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 14 101 Hình 3.29 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 30 104 Hình 3.30 Tương quan NOESY hợp chất NEEM 30 105 Hình 3.31 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 28 106 Hình 3.32 Tương quan NOESY hợp chất NEEM 28 106 Hình 3.33 Một số tương quan phổ HMBC hợp chất NEEM 34 109 Hình 3.34 Tương quan NOESY hợp chất NEEM 34 110 Hình 3.35 Số liệu phổ 1H- 13C-NMR đặc trưng hợp chất limonoid không mở vòng C hợp chất mở C vi 112 Phụ lục 146 Phổ NOESY hợp chất NEEM 28 P.162 [M+H]+ [M+H]+ lý thuyết 472,2335 21 H N O 23 12 20 MeOOC O 18 17 11 19 30 13 15 10 29 O OH OH Nimbandiolactam-23 (NEEM 34) Phụ lục 147 Phổ HR-ESI-MS hợp chất NEEM 34 P.163 Phụ lục 148 Phổ 1H-NMR hợp chất NEEM 34 P.164 30 18 OH OH 10 19 11 O 13 20 17 15 23 O Nimbandiol A (NEEM 35) 29 O MeOOC 12 21 H N 18 29 19 30 22 N-H 15 Phụ lục 148a Phổ giãn 1H-NMR hợp chất NEEM 34 12-OCH3 OH/4 OH/6 21 17 11 Phụ lục 148b Phổ giãn 1H-NMR hợp chất NEEM 34 P.165 Phụ lục 149 Phổ 13C-NMR hợp chất NEEM 34 P.166 12 11 30 OH OH 10 19 18 O 13 20 17 15 23 O 23, 12 14 20 22 13 Nimbandiol A (NEEM 35) 29 O MeOOC 21 H N 7, 15 29 30 19 18 Phụ lục 150 Phổ 13C- DEPT-NMR hợp chất NEEM 34 P.167 Phụ lục 151 Phổ COSY hợp chất NEEM 34 P.168 Phụ lục 152 Phổ HSQC hợp chất NEEM 34 P.169 12 11 30 OH OH 10 19 18 O 13 20 17 15 23 O Nimbandiol A (NEEM 35) 29 O MeOOC 21 H N Phụ lục 153 Phổ HMBC hợp chất NEEM 34 P.170 22 23 20 N-H Phụ lục 153a Phổ giãn HMBC hợp chất NEEM 34 Phụ lục 153b Phổ giãn HMBC hợp chất NEEM 34 P.171 21 N-H Phụ lục 153c Phổ giãn HMBC hợp chất NEEM 34 Phụ lục 153d Phổ giãn HMBC hợp chất NEEM 34 P.172 Phụ lục 154 Phổ NOESY hợp chất NEEM 34 P.173 Phụ lục 155 Sắc ký lỏng hiệu cao chứng dương acarbose P.174 Phụ lục 156 Phổ MS chứng dương acarbose P.175 Phụ lục 157 Phiếu kết phân tích Acarbose P.176 [...]... QUAN 1.1 MƠ TẢ THỰC VẬT2,61,101 Tên khoa học: Azadirachta indica A Juss còn gọi là Melia indica (A Juss) , Melia azadirachta L Các tên gọi khác theo các nước: lianshu, kulian, lian zao zi (Trung Quốc); yin du lian shu (Đài Loan); mind (Indonesia); cha-tang, sadao (Thái Lan); sầu đâu (Việt Nam); margosa, neem, chinabery, neem tree (Anh); niembaum, nimbaum (Đức); balnimb, nim, nind (Hindi); bevinmar (Canada);... như ở Ấn Độ, Pakistan, Bangla Desh, Burma và vùng khơ cằn c a Sri Lanka Ở Đơng Nam Á, đặc biệt tập trung ở Thái Lan, miền nam Malaysia và Indonesia Nó cũng được tìm thấy ở một số nước khác như Phillipines, FiJi, Mauritius và các đảo ở Nam Thái Bình Dương Ở Vùng Trung Đơng, nó có ở các nước Yemen và Saudi Arabia Ở Châu Phi, cây neem mọc rộng rãi ở vùng Sahelian như Ghana, Nigeria và Sudan, ở ph a Đơng... chất limonoid là những hợp chất chính gây nên tính đắng trong các bộ phận c a cây neem, trong đó bộ phận hạt là đắng nhất Với tinh thần mong muốn góp phần tìm hiểu mối liên hệ gi a thành phần h a học và dược tính c a cây neem thuộc chi Azadirachta, chúng tơi tiến hành nghiên cứu ly trích các hoạt chất limonoid từ lá cây neem trồng ở Ninh Thuận và khảo sát khả năng ức chế enzym α-glucosidase c a các cao... Phi nó xuất hiện ở các nước Ethiopia, Somalia, Kenya, Tanzania và Mozambique và ở ph a Tây Phi có các nước Ivory Coast, Togo, Cameroon Ngồi ra, nó cũng đã được trồng ở Haiti và Surinam Ở Việt Nam, năm 1981, một số hạt giống A indica (xoan Ấn Độ) được đ a về trồng thử nghiệm ở khn viên Sở Nơng Nghiệp và Phát triển nơng thơn tỉnh Ninh Thuận Sau nhiều năm, cây được nhân giống để nhân trồng tiếp và đến... chất NEEM 39, NEEM 33 và NEEM 31 67 Bảng 3.5 So sánh số liệu phổ NMR c a hợp chất NEEM 23 và azadirachtolid 72 Bảng 3.6 Số liệu phổ NMR c a hợp chất NEEM 25 và NEEM 3 76 Số liệu phổ 1H-NMR c a NEEM 19, NEEM 20 và NEEM 22 86 Bảng 3.8 Số liệu phổ 13C-NMR c a NEEM 19, NEEM 20 và NEEM 22 87 Bảng 3.7 Bảng 3.9 So sánh số liệu phổ NMR c a hợp chất NEEM 5 và azadirachtolid A 90 Bảng 3.10 Số liệu phổ NMR c a hợp... (Canada); veppu (Malaysia); nim (Nepal) … Hình 1.1 Azadirachta indica A Juss Cây to cao từ 15-20 m, ở điều kiện thích hợp có thể cao tới 40 m Lá kép hình lơng chim lẻ, mọc so le, gồm 6-7 đơi chét lá mọc đối, hình mác, dài 3-8 cm, rộng 23 cm, phiên lệch, nhẵn, đầu nhọn, mép kh a răng (lá non có mép ngun) Cụm hoa mọc ở kẽ lá, ngắn hơn lá, gồm nhiều hoa kết thành những xim nhỏ, hoa màu trắng giống hoa xoan,... các bộ phận khác nhau c a cây neem như 6-deacetylnimbin33,42,83 (52), nimbanal67 (53), nimbolid57 (54), 28-deoxynimbolid101 (55), ochinolid B56 (56), salannin33,42,83 (57), 3-deacetylsalannin27 (58), salannol28 (59), salannol acetat67 (60) Azadirachtin (61) và hai dẫn xuất khác c a azadirachtin là azadirachtin M104 (62) và azadirachtin N104 (63) cũng được cơ lập từ cây neem (hình 1.11) 20 MeOOC O MeOOC... 1998, hàng loạt cây con chính thức được đem trồng trên vùng cát khơ cằn thuộc xã Phước Dinh, huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận Cho đến nay, cây sinh trưởng và phát triển tốt, khơng cần chăm sóc nhiều Xoan Ấn Độ có triển vọng là cây trồng rừng quan trọng trên các vùng cát khơ cằn ven biển, phủ xanh đồi trọc 3 1.3 THÀNH PHẦN H A HỌC AZADIRACHTA INDICA Việc nghiên cứu thành phần h a học A indica bắt đầu từ... chi với tên thường gọi là cây neem (neem Ấn Độ) Hai lồi còn lại thường thấy ở khu vực Đơng Nam Á là A. excelsa hay còn gọi là marrango (cây neem Philippine) và A siamensis (cây neem Thái) Ở Việt Nam hiện nay, cây neem được trồng đại trà ở các vùng ven biển miền Trung, đặc biệt nhiều nhất ở huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận Cây neem từ lâu đã xuất hiện trong nhiều bài thuốc dân gian, được xem là loại thảo... dạng hemiacetal thì thấy rằng hemiacetal (L) hình thành từ dẫn xuất 12-hydroxy c a vilasinin hoặc dạng tương đương (K), có thể thơng qua dạng aldehyd (K1) rồi chuyển đổi qua dạng acetal (K2) Bước hình thành acetal khá quan trọng bởi vì nó có thể bắt đầu sự quay quanh liên kết C-8 và C-14, theo sau đó là sự nghịch chuyển cấu hình ở C-17, tạo thành hemiacetal (L) Sự oxy h a hemiacetal (L) tạo ra cấu trúc ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ Ý NHI NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN LIMONOID CỦA LÁ CÂY NEEM AZADIRACHTA INDICA A JUSS TRỒNG Ở NINH THUẬN Chun ngành:... CAM ĐOAN Luận án Tiến sĩ Khoa học Hóa học Nghiên cứu thành phần limonoid neem Azadirachta indica A Juss trồng Ninh Thuận tơi thực Các kết nghiên cứu luận án trung thực chưa tác giả khác cơng... gọi marrango (cây neem Philippine) A siamensis (cây neem Thái) Ở Việt Nam nay, neem trồng đại trà vùng ven biển miền Trung, đặc biệt nhiều huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận Cây neem từ lâu xuất