KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VỎ CÂY GỎI (Garcinia ferrea Pierre)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÙI ANH DANH KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VỎ CÂY GỎI (Garcinia ferrea Pierre) 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 – 2010 LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: • PGS.TS Nguyễn Diệu Liên Hoa PGS.TS Phạm Đình Hùng tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn • Tất quý thầy cô Bộ môn Hóa hữu giảng dạy cho em có nhiều kiến thức chuyên môn năm học cao học • Các anh chị nghiên cứu sinh, học viên cao học khóa trước, bạn khóa em sinh viên giúp đỡ hoàn thành luận văn • Và cuối lòng biết ơn gửi đến tất người thân yêu gia đình tạo điều kiện tốt tinh thần lẫn vật chất giúp hoàn thành tốt luận văn Xin chân thành cảm ơn Bùi Anh Danh MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu chi Garcinia 2.1.1 Đặc điểm thực vật 2.1.2 Thành phần hóa học 2.1.3 Công dụng hoạt tính sinh học 10 2.2 Cây gỏi (Garcinia ferrea Pierre) 2.2.1 Đặc điểm thực vật 11 2.2.2 Thành phần hóa học 12 NGHIÊN CỨU 13 3.1 Giới thiệu chung 13 3.2 Kết biện luận 13 3.2.1 Acid (22Z,24E)-3-oxoprotosta-12,22,24-trien-26-oic (54) 14 3.2.2 Garciferolid A (55) 21 3.2.3 Garciferolid B (56) 26 3.2.4 Dulxanthon A (57) 29 3.2.5 6-Hydroxy-1,5-trimetoxyxanthon (58) 31 3.2.6 2-Hydroxyxanthon (59) 33 3.3 Thực nghiệm 11 35 3.3.1 Thu hái mẫu điều chế cao 35 3.3.2 Phân lập chất 36 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 40 41 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT s Mũi đơn (singlet) d Mũi đôi (doublet) t Mũi ba (triplet) q Mũi bốn (quartet) m Mũi đa (multiplet) br Rộng (broad) J Hằng số ghép cặp (coupling constant) cs Cộng đnc Điểm nóng chảy RP Pha đảo (Reversed Phase) SKBM Sắc ký mỏng SKC Sắc ký cột UV UltraViolet IR InfraRed HR-MS Khối phổ phân giải cao (High Resolution – Mass Spectroscopy) NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy) DEPT Distortionless Enhancement by Polarization Transfer HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation HMBC Heteronuclear Multiple Bond Correlation COSY COrrelation SpectroscopY NOESY Nuclear Overhauser Effect SpectroscopY 1 MỞ ĐẦU Việt Nam nằm vùng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm có mưa nhiều với hệ thực vật phong phú nguồn nguyên liệu dồi cho việc nghiên cứu hợp chất tự nhiên Vì việc khảo sát thành phần hóa học thực vật nước hướng nghiên cứu thực tế, thuận lợi nhiều triển vọng Đây giai đoạn đầu quan trọng trình tìm kiếm loại thuốc từ nguồn tự nhiên Các nghiên cứu khoa học trước cho thấy họ Bứa (Măng cụt, Guttiferae hay Clusiaceae) măng cụt (Garcinia mangostana), vàng nhựa (Garcinia vilersiana) có nhiều ứng dụng dân gian để trị lở loét, sốt rét, kiết lị, tiêu chảy Do đó, đề tài luận văn tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học vỏ gỏi (Garcinia ferrea Pierre), loài thuộc họ Bứa thu hái huyện đảo Phú Quốc Hy vọng đề tài đóng góp thêm vào danh mục hợp chất tự nhiên từ thực vật Việt Nam cung cấp số hợp chất tự nhiên cho giai đoạn thử nghiệm hoạt tính sinh học 2 TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu chi Garcinia 2.1.1 Đặc điểm thực vật Họ Bứa (Măng Cụt, Guttiferae hay Clusiaceae) gồm khoảng 40 chi với 1000 loài Chúng đại mộc, tiểu mộc hay bụi nhỏ, phân bố chủ yếu vùng nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm Đông Nam Á, bán đảo Ấn Độ vùng xích đạo Châu Phi [1] Garcinia chi lớn thuộc họ Bứa với 400 loài [1] Các loài chi thuộc loại thân thẳng có chiều cao trung bình 8-30 m [2] Lá chúng có màu xanh đậm Hoa màu vàng nhạt trắng xanh, đài cánh hoa có từ 4-5 cánh, bao phấn không cuống, buồng phấn hẹp Trái thường hình tròn, có từ 4-10 múi, có nhiều nước cơm Hạt có lớp vỏ mỏng bao bọc Vỏ cây, vỏ trái gỗ thuộc chi thường tiết nhựa màu vàng trắng [3] 2.1.2 Thành phần hóa học Thành phần hóa học chi Garcinia đa dạng, chủ yếu xanthon, benzophenon, biflavonoid triterpenoid Xanthon nhóm hợp chất đặc trưng chi Garcinia Trong tự nhiên chúng xuất dạng polyoxygen hóa mang hay nhiều đơn vị C5 hay C10 Năm 2005, từ cao cloroform vỏ G polyantha, Lannang cs cô lập bốn xanthon có hai hợp chất banagangxanthon A (1) B (2) [4] OH O O OH OH O O O OH (1) OH (2) OH Năm 2008, Chin cs tìm thấy hai xanthon 1,2-dihydro-1,8,10trihydroxy-2-(2-hydroxypropan-2-yl)-9-(3-metylbut-2-enyl)furo(3,2-a)xanthen-11on (3) 6-deoxy-7-demetylmangostanin (4) từ trái măng cụt G mangostana [5] HO OH O OH O O OH HO OH O OH O O (4) (3) Năm 2008, Louh cs tìm thấy tám xanthon từ cao metanol G polyantha, có ba hợp chất polyanxanthon A (5), B (6) C (7) [6] O O O O O O O O O O O O O (7) (6) (5) Xanthon tìm thấy dạng dimer Năm 2008, Zhong cs tìm thấy bis-xanthon bigarcinenon A (8) từ vỏ G xanthochymus [7] O HO OH O OH OH OH OH HO O O O (8) OH Xanthon lồng nhóm hợp chất đặc trưng chi Garcinia Năm 2009, Tao cs tìm thấy hai đồng phân xanthon từ nhựa G hanburyi acid 8,8adihydro-8-hydroxygambogic (9) đồng phân hợp chất 10 [8] HOOC HOOC O O O OH O O O O OH O OH O O OH (10) (9) Benzophenon thường tìm thấy chi Garcinia, đa số diện dạng polyisoprenyl hóa Năm 2003, từ cao EtOH vỏ G assigu, Ito cs phân lập hai hợp chất isogarcinol 13-O-metyl eter (11) garcinol 13O-metyl eter (12) [9] OCH3 OH OCH3 O O OH O O O O (11) O OH (12) Năm 2008, Magadula cs phát ba benzophenon semsinon A (13), B (14) C (15) từ G semseii [10] OH HO HO O O O (13) OH OH O O O HO O OH O (14) O OH (15) Năm 2008 Masullo cs phân lập hai benzophenon guttiferon M (16) guttiferon N (17) từ trái G cambogia [11] OH HO OH O O O O OH O O OH (17) (16) Các biflavonoid thường cô lập, ví dụ amentoflavon (18) 3,8″biapigenin (19) từ trái G xanthochymus thu hái Ấn Độ [12] OH HO OH HO OH O OH OH O O OH OH O HO O O (19) (18) OH O OH O Chi Garcinia sinh tổng hợp nên triterpenoid Năm 2000, Rukachaisirikul cs cô lập hai triterpen lanostan acid 3β-hydroxy-23-oxo-9,16lanostadien-26-oic (20) acid 3α-hydroxy-23-oxo-9,16-lanostadien-26-oic (21) [13] COOH COOH O O HO HO (21) (20) Năm 2004, Vieira cs tìm thấy hai lanostan 3β,9α-dihydroxylanost-24en-26-al (22) metyl ester acid 3β-hydroxy-23-oxo-9,16-lanostadien-26-oic (23) từ vỏ G speciosa [14] O O H O CH3 OCH3 CH3 H H HO OH HO H H (23) (22) Năm 2004, Vieira cs cô lập triterpen (24E)-9α,23αdihydroxy-3,15-dioxo-17,15-friedolanostan-8(14),24-dien-26-oat metyl (24) từ vỏ G speciosa [15] O OMe OH OH CH3 O O (24) Năm 2005, từ G hombroniana, Rukachaisirikul cs phát năm triterpen mới, có 17,14–friedolanostan garcihombronan F (25), ba 17,13–fridolanostan garcihombronan G (26), garcihombronan H (27), garcihombronan I (28) lanostan garcihombronan J (29) [16] Phụ lục Phổ IR garciferolid A (55)     Phụ lục Phổ 1H NMR garciferolid A (55) Phụ lục Phổ UV garciferolid B (56)                                         Phụ lục Phổ IR garciferolid B (56)   Phụ lục Phổ 1H NMR garciferolid B (56) Phụ lục 10 Phổ 1H NMR dulxanthon A (57) Phụ lục 11 Phổ 1H NMR mở rộng dulxanthon A (57)   Phụ lục 12 Phổ 13C NMR dulxanthon A (57) Phụ lục 13 Phổ 13C NMR mở rộng dulxanthon A (57)   Phụ lục 14 Phổ 1H NMR 6-hydroxy-1,5-dimetoxyxanthon (58)   Phụ lục 15 Phổ 1H NMR mở rộng 6-hydroxy-1,5-dimetoxyxanthon (58)   Phụ lục 16 Phổ 13C NMR 6-hydroxy-1,5-dimetoxyxanthon (58)   Phụ lục 17 Phổ 13C NMR mở rộng 6-hydroxy-1,5-dimetoxyxanthon (58)   Phụ lục 18 Phổ 1H NMR 2-hydroxyxanthon (59)   Phụ lục 19 Phổ 1H NMR mở rộng 2-hydroxyxanthon (59) [...]... 4.5 cm, 5-8 hột Mọc trong rừng, từ Hòn Bà đến Phú Quốc 2.2.2 Thành phần hóa học Thành phần hóa học của cây gỏi chưa được nghiên cứu ở Việt Nam cũng như trên thế giới 13 3 NGHIÊN CỨU 3.1 Giới thiệu chung Trong đề tài này, chúng tôi khảo sát thành phần hóa học cao eter dầu hỏa của vỏ cây gỏi (Garcinia ferrea Pierre) thu hái ở đảo Phú Quốc Mẫu cây được phơi khô, xay nhỏ rồi trích kiệt (2.8 kg) bằng Soxhlet... kháng oxy hóa [33] O O OH OH RO O HO O OH (51) R = Me (52) R = H OH (53) 2.2 Cây gỏi (Garcinia ferrea Pierre) Cây gỏi còn gọi là rỏi mật, có tên khoa học là Garcinia ferrea Pierre, thuộc họ Bứa (Măng cụt, Guttiferae hay Clusiaceae) 2.2.1 Đặc điểm thực vật Cây thuộc loại đại mộc, cao 30 m, nhánh ngang, vỏ đo đỏ Lá đo đỏ ở mặt dưới lúc khô; phiến tròn dài, gân phụ mịn cách nhau 2-3 mm, gần sát bìa 0.5... vải, chỉ [26, 27] Cây đằng hoàng (G hanburyi) dùng trong sơn, vẽ màu và chế verni phủ lên kim loại [3] Trong y học vỏ của trái măng cụt dùng trị đau bụng, kiết lị [1] Lá và hạt của cây G dulcis dùng để trị quai bị và có khả năng kháng tế bào bạch huyết [28] Nước ép lá cây vàng nghệ G gaudichaudii dùng để rửa vết thương ngoài da [27] Lá cây G merguensis được dùng để trị bệnh phù [21] Vỏ cây bứa nhà (G... và D (38) từ cây G oblongifolia [19] OH OH O O (35) (36) OH OH OH O OH O (38) (37) O O Ở Việt Nam, một số loài thuộc chi Garcinia đã được khảo sát Hai xanthon mới là 1-O-metylglobuxanthon (39) đã được phân lập từ cây vàng nhựa (G vilersiana) [20] và merguenon (40) đã được tìm thấy từ cây sơn vé (G merguensis) [21] thu hái ở Nam bộ nước ta O OMe O OH O OH (39) O OH O OH (40) Năm 2005, từ cây G bracteata... sánh số liệu phổ NMR của G3A với số liệu phổ của protostan garciosaterpen (60) cô lập từ G speciosa [34] Phổ của hai hợp chất này tương tự nhau và hầu như chỉ khác nhau ở độ dịch chuyển hóa học ở C-22, C-23 và C-24 (Bảng 2) do G3A mang nối đôi ở C-22/C-23 18 COOH H O (60) Vậy G3A là acid (22Z,24E)-3-oxoprotosta-12,22,24-trien-26-oic (54) Số liệu phổ 1H và 13C NMR và tương quan HMBC của 54 được trình... với độ lệch hóa học của C-9 (δC 175.6) Lý luận tương tự trường hợp 57, vòng B mang một nhóm hydroxyl tự do và một nhóm metoxyl ở C-5 và C-6 Nếu nhóm -OMe ở vị trí C-5 (mang hai nhóm thế ở vị trí orto) thì tìn hiệu cộng hưởng trong phổ 13C NMR xuất hiện ở vùng từ trường δC > 60 ppm, còn nếu nhóm -OMe ở vị trí C-6 thì mũi cộng hưởng xuất hiện ở vùng từ 32 trường δC < 60 ppm Độ lệch hóa học của nhóm -OMe... hấp thu đặc trưng ở 2940, 2869, 1763, 1706, 1060, 758 cm-1 Phổ 1H (Phụ lục 9), 13 C NMR, HSQC, HMBC (Hình 5 và Bảng 4) và COSY tương tự phổ của G5B (55) Điểm khác biệt chỉ nằm ở độ dịch chuyển hóa học của C-22, C-23 và C-24 (Bảng 5) Vậy G5C là một đồng phân vị trí của G5B 21 20 22 18 26 12 19 H 1 3 24 O 14 15 5 O 17 9 10 O 27 30 7 29 28 Hình 5 Các tương quan HMBC chính trong G5C (56) Nối đôi C-24/C-25... hương phương có sáu carbon mang oxygen [δC 164.9, 163.1, 154.7, 152.4, 147.5 và 133.4] Vì C-4a và C-10a của nhân xanthon đã mang oxygen nên hợp chất này phải là một xanthon tetraoxygen hóa Nhóm –OH kiềm nối phải gắn vào C-1 để tạo cầu nối hydrogen nội phân tử với nhóm carbonyl Độ dịch chuyển hóa học của nhóm metoxyl [δC 56.1 < 60.0] chứng tỏ nhóm này không mang hai nhóm thế ở vị trí orto Trong phổ 1H... carbonyl của lacton (δC 171.4) và carbon của nhóm metyl vinyl [δC 10.5) Vậy carbon olefin nhị hoán là C-25 mang nhóm carbonyl (C-26) và nhóm metyl vinyl (C-27) Để thỏa mãn công thức phân tử C30H42O3 với độ bất bão hòa là 10 thì nhóm carbonyl ở C-26 phải nối với C-23 qua một nguyên tử oxygen tạo thành một lacton vòng năm Các tương quan HMBC chính của G5B (55) được minh họa trong Hình 3 Cấu trúc của G3A... Nước ép từ trái cây G dulcis được dùng làm thuốc long đờm [28] Năm 2005, từ trái cây G xanthochymus, Baggett và cs cô lập được hai benzophenon mới có khả năng kháng dòng tế bào ung thư ruột kết SW-480 là guttiferon H (47) và gambogenon (48) [12] OH OH HO O O (47) O OH HO O HO O O (48) Năm 2005, Wu và nhóm nghiên cứu tìm thấy một benzophenon mới là garciniellipton FB (49) từ vỏ trái cây G subelliptica