Luận án Tiến sĩ Hóa học Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của 3 loài cây thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) ở Việt Nam

Khảo sát hoạt tính sinh học của các dịch chiết, các phân đoạn các hợp chất phân lập được từ cây Cách hoa đông dương, cây Săng bù và cây Bạch đàn nam và các hợp chất bán tổng hợp từ Cleis

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN HOÁ HỌC -

TRỊNH THỊ THANH VÂN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC

VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 3 LOÀI CÂY THUỘC HỌ THẦU DẦU CỦA VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

HÀ NỘI-2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN HOÁ HỌC -

TRỊNH THỊ THANH VÂN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC

VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA 3 LOÀI CÂY THUỘC HỌ THẦU DẦU CỦA VIỆT NAM

Chuyên ngành:Hóa Hữu cơ

Mã số: 62.44.27.01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

HÀ NỘI-2011

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các kết quả, số liệu nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong các công trình nghiên cứu trước đây

Hà nội, ngày tháng 5 năm 2012

Tác giả

Trịnh Thị Thanh Vân

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc:

Đầu tiên, tôi xin đặc biệt cảm ơn tới hai thầy hướng dẫn của tôi là PGS TS Nguyễn Văn Hùng và TSKH Phạm Văn Cường đã chỉ ra hướng nghiên cứu, hướng dẫn tận tình, động viên giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện luận án

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa học, Viện Hóa sinh biển – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam và các cán bộ trong Phòng Phân tích cấu trúc , Bộ phận Đào tạo và các phòng chức năng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành bản luận án này

Tôi xin trân trọng cảm ơn Dự án Pháp-Việt đã tài trợ kinh phí cũng như thử hoạt tính sinh học, xin cảm ơn Th.s Nguyễn Quốc Bình và Th.s Đào Đình Cường đã thu hái mẫu và xác định tên cây

Tôi cũng gửi lời cảm ơn đến các cô chú, anh chị và các bạn đồng nghiệp Phòng Tổng hợp Hữu cơ và Trung tâm nghiên cứu phát triển thuốc – Viện Hóa sinh biển đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến bố mẹ tôi, đến chồng

và con tôi và những người thân trong gia đình đã cổ vũ và động viên tôi rất nhiều để tôi hoàn thành tốt bản luận án này

Hà nội, ngày tháng 5 năm 2012

Tác giả

Trịnh Thị Thanh Vân

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

NMR: Nucleur Magnetic Resonance, phổ cộng hưởng từ hạt nhân

1H NMR: Phổ cộng hưởng từ proton

13C NMR: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13

C

COSY: Correlated Spectroscopy, phổ COSY

DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer, phổ DEPT HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation, phổ HMBC

HMQC: Heteronuclear Multiple Quantum Coherence, phổ HMQC

HSQC: Heteronuclear Single Quantum Coherence, phổ HSQC

NOESY: Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy, phổ NOESY

s: singlet d: doublet t: triplet

o: overlapping q: quartet br: broad

dd: double doublet dt: double triplet dq: double quartet

H, C: Độ chuyển dịch hóa học của proton và cacbon

ppm: parts per million, phần triệu

EIMS: Electron Impact Mass Spectroscopy, Phổ khối va chạm electron

ESIMS: Electronspray Ionization Mass Spectroscopy

HRMS: High Resolution Mass Spectrscopy, Phổ khối phân giải cao

X-ray: Tia X

DMSO: Dimethylsulfoxide

đnc Điểm nóng chảy

TLC: Thin Layer Chromatography, Sắc kí bản mỏng

CC: Column Chromatography, Sắc kí cột thường

Tên riêng của các hợp chất tự nhiên phân lập được được viết theo nguyên bản tiếng Anh cho tiện tra cứu

DANH MỤC CÁC BẢNG

trang

Bảng 4.1 Dữ liệu phổ NMR của CLF3.20……… 86

Bảng 4.2: Dữ liệu phổ NMR của CLF4.6………. 90

Bảng 4.3: Dữ liệu phổ NMR của CLF6.4 91

Bảng 4.4: Dữ liệu phổ NMR của CLF6.3 93

Bảng 4.5: Dữ liệu NMR của CLQF11 100

Bảng 4.6: Dữ liệu NMR của CLQF12.3 103

Bảng 4.7: Dữ liệu NMR của CLQF15.3 105

Bảng 4.8: Dữ liệu NMR của CLQF17.1 107

Bảng 4.9: Dữ liệu NMR của CLQF16 109

Bảng 4.10: Dữ liệu NMR của CLQF17.2……… 111

Bảng 4.11: Dữ liệu NMR của CLQFM4.4 113

Bảng 4.12: Dữ liệu NMR của CLQFM4.5 114

Bảng 4.13: Dữ liệu NMR của CLQFM4.3 116

Bảng 4.14: Dữ liệu NMR của MKF9.5……… 118

Bảng 4.15: Dữ liệu NMR của MKF 8.3……… 120

Bảng 4.16: Dữ liệu NMR của MKF 11.4.1 122

Bảng 4.17: Dữ liệu NMR của MKF 11.5.3……… 123

Bảng 4.18: Dữ liệu NMR của MKF 11.5.1……… 124

Bảng 4.19: Dữ liệu NMR của MTF10C 134

Bảng 4.20: Dữ liệu NMR của MTF8……… 136

Bảng 4.21: Dữ liệu NMR của MTF16A 138

Bảng 4.22: Kết quả thử hoạt tính sinh học sơ bộ các dịch chiết 145

Bảng 4.23: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng KB của các phân đoạn của dịch chiết CH2Cl2 và MeOH của lá cây Cách hoa đông dương…… 146

Bảng 4.24: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng KB của các phân đoạn của quả loài Cách hoa đông dương 147

Bảng 4.25: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào KB

của các hợp chất được phân lập từ quả Cách hoa đông dương………… 148

Bảng 4.26: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng KB và hoạt

tính ức chế enzyme acetylcholinesterase của các phân đoạn của cặn chiết lá loài Săng bù 149

Bảng 4.27: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng KB và hoạt tính

ức chế enzyme acetylcholinesterase của các chất từ lá loài Săng bù 150

Bảng 4.28: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào KB

của một số hợp chất được phân lập từ quả cây Bạch đàn nam 151

Bảng 4.29: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào KB

của các dẫn xuất Cleistantoxin……… 152

DANH MỤC CÁC HÌNH

trang

Hình 3.1: Sơ đồ ngâm chiết lá cây Cách hoa đông dương……… 32

Hình 3.2: Sơ đồ phân tách cặn CH2Cl2 của lá cây Cách hoa đông dương…… 34

Hình 3.3: Sơ đồ phân tách cặn MeOH của lá cây Cách hoa đông dương …… 35

Hình 3.4: Sơ đồ ngâm chiết quả cây Cách hoa đông dương 43

Hình 3.5: Sơ đồ phân tách cặn CH2Cl2 của quả cây Cách hoa đông dương 44

Hình 3.6: Sơ đồ phân tách cặn MeOH của quả cây Cách hoa đông dương… 45 Hình 3.7: Sơ đồ ngâm chiết lá cây Săng bù 51

Hình 3.8: Sơ đồ phân tách cặn EtOAc của lá cây Săng bù 53

Hình 3.9: Sơ đồ phân tách cặn MeOH của lá cây Săng bù 54

Hình 3.10: Sơ đồ ngâm chiết quả cây Bạch đàn nam 63

Hình 3.11: Sơ đồ phân tách cặn EtOAc từ quả cây Bạch đàn nam 64

Hình 4.1: Cấu trúc các hợp chất được phân lập từ lá cây Cách hoa đông dương 83 Hình 4.2: Tương tác spin-spin trên phổ COSY của CLF3.20……… 84

Hình 4.3: Tương tác giữa 13C - 1H trên phổ HMBCcủa CLF3.20……… 85

Hình 4.4 Cấu trúc nhiễu xạ tia X của CLF3.20……… 87

Hình 4.5 Giả thiết con đường sinh tổng hợp của CLF3.20……… 88

Hình 4.6: Cấu trúc hóa học của CLF3.1……… 88

Hình 4.7: Cấu trúc hóa học của CLF4.6……… 89

Hình 4.8: Cấu trúc chất CLF6.3 93

Hình 4.9: Cấu trúc chất CLF3.14……… 94

Hình 4.10: Cấu trúc chất CLFM4.5.1……… 95

Hình 4.11: Cấu trúc chất CLFM8.1.1……… 96

Hình 4.12: Cấu trúc chất CLFM10.6 96

Hình 4.13: Cấu trúc chất CLFM10.3 97

Hình 4.14: Cấu trúc chất CLFM4.1 98

Hình 4.15: Cấu trúc chất axit gallic CLFM4.1 và squalene CLF2.1 98

Hình 4.16: Cấu trúc các chất phân lập từ quả cây Cách hoa đông dương 99

Hình 4.17: Tương tác HMBC chính của CLQF11 101

Hình 4.18: Phổ CD của hợp chất CLQF11 102

Hình 4.19: Tương tác HMBC chính của CLQF12.3……… 104

Hình 4.20: Tương tác HMBC chính của CLQF15.3 105

Hình 4.21: Phổ CD của hợp chất CLQF15.3 106

Hình 4.22: Tương tác HMBC chính của CLQF17.1 108

Hình 4.23: Cấu trúc hóa học của CLQF16 109

Hình 4.24: Tương tác HMBC chính của CLQF17.2……… 111

Hình 4.25: Cấu trúc hóa học của CLQFM4.4 112

Hình 4.26: Cấu trúc hóa học của CLQFM4.5 115

Hình 4.27: Tương tác HMBC chính của CLQFM4.3……… 116

Hình 4.28: Cấu trúc các hợp chất phân lập được từ lá cây Săng bù 117

Hình 4.29: Tương tác HMBC chính của MKF9.5……… 119

Hình 4.30: Tương tác HMBC chính của MKF 8.3……… 120

Hình 4.31: Tương tác HMBC chính của MKF 11.4.1……… 121

Hình 4.32: Tương tác HMBC chính của MKF 11.5.3……… 123

Hình 4.33: Tương tác HMBC chính của MKF 11.5.1……… 124

Hình 4.34: Cấu trúc hóa học của MKF11.5.2……… 125

Hình 4.35: Cấu trúc hóa học của MKF9 126

Hình 4.36: Cấu trúc hóa học của MKF10……… 126

Hình 4.37: Cấu trúc hóa học của MKF11.4……… 127

Hình 4.38: Cấu trúc hóa học của MKF9.4… 128

Hình 4.39: Cấu trúc hóa học của MKF9.7……… 129

Hình 4.40: Cấu trúc hóa học của MKFM2 129

Hình 4.41: Cấu trúc hóa học của MKF2.2 130

Hình 4.42: Cấu trúc hóa học của MKF8.1……… 130

Hình 4.43: Cấu trúc hóa học của MKF8.4……… 131

Hình 4.44: Cấu trúc hóa học của MKF1.1 132

Hình 4.45: Các hợp chất phân lập từ quả cây Bạch đàn nam 132

Hình 4.46: Tương tác HMBC chính của MTF10C 133

Hình 4.47: Cấu trúc hóa học của MTF12.6A 135

Hình 4.48: Tương tác HMBC chính của MTF8 136

Hình 4.49: Tương tác HMBC chính của MTF16A 137

Hình 4.50: Cấu trúc hóa học của MTF10B 139

Hình 4.51: Cấu trúc hóa học của MTF10 140

Hình 4.52: Cấu trúc hóa học của MTF12.5B 140

Hình 4.53: Cấu trúc hóa học của MTF12.5A 141

Hình 4.54: Sơ đồ cơ chế phản ứng thế nitril……… 143

Hình 4.55: Sơ đồ tổng hợp các dẫn xuất của Cleistantoxin 144

Hình 4.56: Hoạt tính gây độc tế bào của Cleistantoxin (CLQF 11) trên các dòng tế bào ung thư khác nhau……… 148

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

Trang

Phụ lục 1: Phổ các hợp chất phân lập từ lá cây Cách hoa đông dương PL1

PL1.1: Phổ của hợp chất squalen (CLF2.1)……… PL2 PL1.2: Phổ của hợp chất epifriedelanol (CLF 3.1)……… PL3 PL1.3: Phổ của hợp chất lupeol (CLF3.14)……… PL5 PL1.4: Phổ của hợp chất cleistanone (CLF3.20)……… PL7

PL1.5: Phổ của hợp chất cis-p-cumaroyl epifriedelanol (CLF4.6) PL12 PL1.6: Phổ của hợp chất trans-p-cumaroyl β-sitosterol (CLF6.3) PL18 PL1.7: Phổ của hợp chất trans-p-cumaroylepifriedelanol (CLF6.4) PL24

PL1.9: Phổ của hợp chất axit 4-hydroxycinnamic (CLFM4.1) PL30 PL1.10: Phổ của hợp chất sequoiaflavon (CLF4.5.1) ……… PL31 PL1.11: Phổ của hợp chất amentoflavon (CLF 8.1.1)……… PL34 PL1.12: Phổ của hợp chất 3-O-metyl ellagic-4’-O-α-rhamnopyranosid

(CLF10.3) PL35 P1.13: Phổ của hợp chất axit ellagic (CLF10.6)……… PL38

Phụ lục 2: Phổ các hợp chất phân lập từ quả cây Cách hoa đông dương PL41

PL2.1: Phổ của hợp chất cleistantoxin (CLQF11)……… PL42 PL2.2: Phổ của hợp chất demethoxycleistantoxin (CLQF12.3) PL48 PL2.3: Phổ của hợp chất podocleistantoxin (CLQF15.3)……… PL53 PL2.4: Phổ của hợp chất cleindoside B (CLQF16) PL58 PL2.5: Phổ của hợp chất cleindoside A (CLQF17.1) PL63 PL2.6: Phổ của hợp chất cleindoside C (CLQF17.2)……… PL69 PL2.7: Phổ của hợp chất cleindoside F (CLQ4.3)……… PL74 PL2.8: Phổ của hợp chất cleindoside D (CLQF4.4)……… PL79 PL2.9: Phổ của hợp chất cleindoside E (CLQF4.5)……… PL84

PL2.10: Phổ của hợp chất axit galic (CLQF2)……… PL88 PL2.11: Phổ của hợp chất amentoflavone (CLQF7)……… PL89

Phụ lục 3: Phổ các hợp chất phân lập từ lá cây Săng bù PL90

PL3.1: Phổ của hợp chất 3,5-dimetoxy-trans-stilben (MKF8.1) PL91

PL3.2: Phổ của hợp chất β-amyrine (MKF8.4)……… PL92 PL3.3: Phổ của hợp chất izalpinin (MKF9) PL93 PL3.4: Phổ của hợp chất 5,7-đihydroxy 6-prenyl flavanon (MKF9.4) PL94 PL3.5: Phổ của hợp chất macakurzin A (MKF9.5) PL96 PL3.6: Phổ của hợp chất glabranin (MKF9.7) PL101 PL3.7: Phổ của hợp chất glepidotin A (MKF10)……… PL103 PL3.8: Phổ của hợp chất 8-prenyl galangin (MKF11.4) PL105 PL3.9: Phổ của hợp chất macakurzin E (MKF11.4.1)……… PL107 PL3.10: Phổ của hợp chất galangin (MKF11.5.2) PL111 PL3.11: Phổ của hợp chất macakurzin D (MKF11.5.3) PL112 PL3.12: Phổ của hợp chất macakurzin C (MKF8.3) PL116 PL3.14: Phổ của hợp chất macakurzin B (MKF11.5.1) PL119

Phụ lục 4: Phổ các hợp chất phân lập từ quả cây Bạch đàn nam PL123

PL4.1: Phổ của hợp chất macatanarin G (MTF8) PL124 PL4.2: Phổ của hợp chất broussoflavonol F (MTF10)……… PL128 PL4.3: Phổ của hợp chất glyasperin A (MTF10B) ……… PL132 PL4.4: Phổ của hợp chất macatanarin H (MTF10C) PL136 PL4.5: Phổ của 6-farnesyl-3',4',5,7-tetrahydroxyflavanon (MTF12.6A)… PL141 PL4.6: Phổ của hợp chất isolicoflavonol (MTF12.5A)……… PL142 PL4.7: Phổ của hợp chất broussonol E (MTF 12.5B) PL143 PL4.8: Phổ của hợp chất macatanarin K (MTF16A) PL144 PL4.9: Phổ của hợp chất macatanarin E (MTF17C) PL150

Phụ lục 5: Phổ các hợp chất được tổng hợp từ hợp chất Cleistantoxin PL151

PL5.1: Phổ của hợp chất 1 (CLQF11CN)……… PL152 PL5.2: Phổ của hợp chất 2 (CLQF11Ax)……… PL156 PL5.3: Phổ của hợp chất 3a (CLQF11Fur)……… PL160 PL5.4: Phổ của hợp chất 3c (CLQF11Pent)……… PL165 PL5.5: Phổ của hợp chất 3d (CLQF11Hept)……… PL170 PL5.6: Phổ của hợp chất 3h (CLQF11Pipe)……… PL176 PL5.7: Phổ của hợp chất 3b (CLQF11Imid)……… PL181 PL5.8: Phổ của hợp chất 3e (CLQF11Dibenz)……… PL186 PL5.9: Phổ của hợp chất 3g (CLQF11Diclo)……… PL191 PL5.10: Phổ của hợp chất 3f (CLQF11Flo)……… PL196

Kết quả thử hoạt tính sinh học

Số liệu X-ray của hợp chất CLF3.20

MỤC LỤC

trang

ĐẶT VẤN ĐỀ……… 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN……… 4

1.1 Sơ lược về thực vật họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) ……… 4

1.2 Sơ lược về thực vật chi Cách hoa (Cleistanthus) và chi Mã rạng (Macaranga)……… 5

1.2.1 Giới thiệu về chi Cách hoa (Cleistanthus)……… 5

1.2.2 Giới thiệu về chi Mã rạng (Macaranga)……… 6

1.3 Các nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học về chi Cleistanthus và chi Macaranga 8

1.3.1 Nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học của chi Cleistanthus 8

1.3.1.1 Các hợp chất lignan 9

1.3.1.2 Các hợp chất khác……… 12

1.3.1.3 Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập từ chi Cleistanthus… 13

1.3.2 Nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học của chi Macaranga…… 15

1.3.2.1 Các hợp chất flavonoit……… 15

1.3.2.2 Các hợp chất khác……… 19

1.4 Tổng quan về tình hình nghiên cứu 3 loài Cách hoa đông dương (C indochinensis), Săng bù (M kurzii) và Bạch đàn nam (M tanarius)… 22

1.4.1 Tình hình nghiên cứu loài Cách hoa đông dương (C indochinensis)… 22

1.4.2 Tình hình nghiên cứu loài Săng bù (M kurzii)……… 22

1.4.3 Tình hình nghiên cứu loài Bạch đàn nam (M tanarius)……… 23

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 28

2.1 Mẫu thực vật……… 28

2.2 Phương pháp xử lý và chiết mẫu……… 28

2.3 Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất từ mẫu cây……… 29 2.4 Các phương pháp xác định cấu trúc hóa học của các chất phân lập 30

được từ các mẫu cây nghiên cứu và các hợp chất thu được từ các phản

ứng tổng hợp………

2.5 Phương pháp bán tổng hợp các chất……… 30

2.6 Phương pháp thử hoạt tính gây độc tế bào……… 31

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM……… 32

3.1 Lá cây Cách hoa đông dương (Cleistanthus indochinensis)……… 32

3.1.1 Xử lý mẫu thực vật và chiết tách……… 32

3.1.2 Dữ liệu phổ của các chất phân lập được……… 35

3.2 Quả cây Cách hoa đông dương (Cleistanthus indochinensis) 42

3.2.1 Xử lý mẫu thực vật và chiết tách 43

3.2.2 Dữ liệu phổ của các chất phân lập được 46

3.3 Lá cây Săng bù (Macaranga kurzii) 51

3.3.1 Xử lý mẫu thực vật và chiết tách 51

3.3.2 Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các chất phân lập được 55

3.4 Quả cây Bạch đàn nam (Macaranga taranius) 63

3.4.1 Xử lý mẫu thực vật và chiết tách 63

3.4.2 Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các chất phân lập được 65

3.5 Bán tổng hợp các dẫn xuất amide từ hợp chất Cleistantoxin CLQF11 70

3.5.1 Hợp chất 1……… 70

3.5.2 Hợp chất 2 71

3.5.3 Tổng hợp các dẫn xuất amide từ hợp chất 2 72

3.5.3.1 Hợp chất 3a 72

3.5.3.2 Hợp chất 3b……… 74

3.5.3.3 Hợp chất 3c……… 74

3.5.3.4 Hợp chất 3d……… 75

3.5.3.5 Hợp chất 3e……… 76

3.5.3.6 Hợp chất 3f……… 78

3.5.3.7 Hợp chất 3g……… 79

3.5.3.8 Hợp chất 3h……… 80

3.6 Quy trình thủy phân các hợp chất lignan glycoside từ quả cây Cách hoa đông dương (C indochinensis)……… 81

3.7 Hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất phân lập được và/ hoặc các hợp chất tổng hợp được 81

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……… 83

4.1 Các hợp chất phân lập được từ lá cây Cách hoa đông dương (C indochinensis)……… 83

4.2 Các hợp chất được phân lập từ quả cây Cách hoa đông dương (Cleistanthus indochinensis)……… 98

4.3 Các hợp chất phân lập được từ lá cây Săng bù (M.kurzii) 117

4.4 Các hợp chất phân lập được từ quả cây Bạch đàn nam (M tanarius) 132

4.5 Tổng hợp các dẫn xuất của hợp chất Cleistantoxin CLQF11 141

4.6 Khảo sát hoạt tính sinh học của các dịch chiết, các phân đoạn các hợp chất phân lập được từ cây Cách hoa đông dương, cây Săng bù và cây Bạch đàn nam và các hợp chất bán tổng hợp từ Cleistantoxin 145

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… 153

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 157

CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN……… 166

ĐẶT VẤN ĐỀ

Thực vật, động vật, vi sinh vật, các sinh vật trên cạn và sinh vật dưới biển

là một kho tàng vô cùng phong phú các hợp chất thiên nhiên Hàng trăm nghìn các hợp chất thiên nhiên đã được tìm ra và được nghiên cứu để phục vụ cho nhiều lĩnh vực của cuộc sống, đặc biệt là trong y học Các kết quả thống kê gần đây cho thấy trong 877 các phân tử nhỏ mới được đăng ký làm thuốc trên toàn thế giới giai đoạn 1981-2002 thì 61 % là các hợp chất thiên nhiên hoặc các chất có liên quan tới chúng Trong số đó 6 % là các hợp chất thiên nhiên,

27 % là các dẫn xuất của các hợp chất thiên nhiên, 5 % là các hợp chất tổng hợp có mang các pharmacophor bắt nguồn từ các hợp chất thiên nhiên và 23 %

là các hợp chất tổng hợp được thiết kế trên cơ sở các tri thức thu được từ các hợp chất thiên nhiên (hay còn gọi là các chất mô phỏng các hợp chất thiên nhiên) Trong một số lĩnh vực trị liệu, tỷ lệ này còn cao hơn nữa: 78 % các hoạt chất dùng làm thuốc kháng sinh và 74 % các hoạt chất dùng làm thuốc chữa ung thư là các hợp chất thiên nhiên hoặc có nguồn gốc từ các hợp chất thiên nhiên [5] Trong những năm đầu thập kỷ 90, hóa học tổ hợp (combinatorial chemistry) đã được các hãng dược lớn của thế giới lựa chọn làm công cụ chủ chốt để nghiên cứu tìm thuốc mới, khi đó vai trò của hợp chất thiên nhiên đã ít nhiều bị coi nhẹ Kết quả là hiệu quả đầu tư để tìm ra các hoạt chất có cấu trúc kiểu mới đã giảm đi trông thấy Sau đó, phương hướng nghiên cứu đã được hoạch định lại và các hợp chất thiên nhiên lại tiếp tục đóng vai trò chủ chốt trong công cuộc tìm kiếm các thuốc mới chống lại các căn bệnh hiểm nghèo đang hàng ngày cướp đi sinh mạng của nhiều người

Việt Nam có diện tích thiên nhiên là 329 420 km2, có 75 % diện tích là đồi núi, có bờ biển dài với hàng trăm hòn đảo lớn nhỏ, có khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa mưa điển hình ở miền Nam và thời tiết ôn đới hơn ở miền Bắc

Về mặt sinh địa, Việt Nam là giao điểm của vùng Ấn Độ, Nam Trung Quốc và Malayxia Do đó, đây là một vùng có tính đa dạng sinh học rất cao Riêng về

hệ thực vât, Việt Nam có khoảng 12000 loài thực vật bậc cao, 800 loài rêu và

600 loài nấm Hơn 2300 loài thực vật đã được sử dụng làm lương thực, thực phẩm, thuốc chữa bệnh, lấy gỗ, tinh dầu, vật liệu xây dựng… Đây là một nguồn hợp chất thiên nhiên vô cùng quý báu cần được nghiên cứu về mặt hóa học và khảo sát hoạt tính sinh học để tìm ra các hoạt chất có thể sử dụng làm thuốc phục vụ cho việc chăm sóc và bảo vệ sức khỏe cho nhân dân

Từ những năm 1960 trở lại đây, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng nhiều cơ quan nghiên cứu trong và ngoài nước đã quan tâm nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên có trong các loài cây Việt Nam nhằm đóng góp vào việc sử dụng chúng trong các ngành công nghiệp dược, hương liệu, mỹ phẩm

và xuất khẩu Theo đuổi hướng nghiên cứu nói trên, luận án này là sự tham gia

có hiệu quả trong khuôn khổ của dự án Pháp - Việt (Nghiên cứu hóa thực vật thảm thực vật Việt Nam) Trong đó 3 loài cây thuộc họ Thầu dầu

(Euphorbiaceae) của Việt Nam là cây Cách hoa đông dương (Cleistanthus indochiensis), cây Săng bù (Macaranga kurzii) và cây Bạch đàn nam (Macaranga tanarius) đã được thu hái, định tên và thử sơ bộ hoạt tính gây độc

tế bào trên dòng tế bào KB tại Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên (CNRS - Cộng hòa Pháp) Kết quả cho thấy, dịch chiết etylaxetat của lá và quả cây Cách hoa đông dương, quả cây Bạch đàn nam, lá cây Săng bù ức chế tương ứng 30 %, 94 % và 62,7 % và 21,6 % sự phát triển của tế bào ung thư KB ở 1µg/ml Vì vậy, 3 loài thực vật trên được lựa chọn làm đối tượng nghiên cứu

của luận án Mục tiêu của luận án là nghiên cứu hóa thực vật cây Cleistanthus indochinensis, Macaranga kurzii và cây Macaranga tanarius (Euphorbiaceae)

nhằm phát hiện ra các chất có hoạt tính sinh học như chống khối u Từ các kết quả nghiên cứu thành phần hóa học của 3 cây nói trên, tiến hành bán tổng hợp một số dẫn xuất của chất phân lập được Cuối cùng là khảo sát hoạt tính sinh học của các chất phân lập cũng như tổng hợp được để làm cơ sở khoa học cho việc định hướng sử dụng cho các chất này

Hình ảnh cây Cách hoa đông dương (Cleistanthus indochinensis)

Hình ảnh cây Bạch đàn nam (ba soi) (Macaranga tanarius)

Hình ảnh cây Mã rạng Kurz (săng bù) (Macaranga kurzii)

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược về thực vật họ Thầu dầu (Euphorbiaceae)

Họ Euphorbiaceae trước đây bao gồm 5 phân họ: Acalyphoideae, Crotonoideae, Euphorbioideae, Oldfieldioideae và Phyllanthoideae Ba phân

họ đầu tiên là các phân họ đơn noãn (một noãn) trong khi hai phân họ sau là đôi noãn (hai noãn) [4]

Hình thái học về họ Thầu dầu (Euphorbiaceae)

Họ Thầu dầu (danh pháp khoa học là Euphorbiaceae) hay còn gọi là họ Đại kích là một họ lớn của thực vật có hoa với 240 chi và khoảng 6000 loài Phần lớn là thân cây thảo, nhưng ở khu vực nhiệt đới cũng tồn tại các loài cây bụi hoặc cây thân gỗ Một số loài cây chứa nhiều nước và tương tự như các loại xương rồng

Họ này phân bố chủ yếu ở khu vực nhiệt đới, với phần lớn các loài tập trung trong khu vực Indomalaya và sau đó là khu vực nhiệt đới châu Mỹ Tại khu vực nhiệt đới Châu Phi cũng có nhiều loài, giống, thứ, nhưng không đa

dạng như hai khu vực kể trên Tuy nhiên, chi Euphobia cũng có nhiều loài

trong các khu vực không nhiệt đới như Địa Trung Hải, Trung Đông, miền nam châu Phi hay miền nam Hoa kỳ

Lá mọc so le, hiếm khi mọc đối, với các lá kèm Hình dạng lá chủ yếu là các lá đơn, nhưng cũng có loài lá phức, chủ yếu là loại dạng chân vịt, không thấy dạng lông chim Các lá kèm có thể bị suy thoái thành gai, lông tơ hay các tuyến nhỏ

Hoa đối xứng xuyên tâm thường là đơn tính, với hoa đực và hoa cái thường trên một cây Ở đây có một sự đa dạng lớn về cấu trúc hoa Chúng có thể là cùng gốc hay khác gốc Các nhị hoa có thể từ 1 đến 10 (có thể nhiều hơn) Hoa cái là loài dưới bầu, nghĩa là với bầu nhụy lớn

Quả thường là loại quả nứt, đôi khi là quả hạch Loại quả nứt điển hình

là regma, một loại quả nang với 3 hoặc nhiều hơn các ô, mỗi ô tách ra khi chín

thành các phần riêng biệt và sau đó nổ để phân tán các hạt nhỏ

Các loài cây trong họ này chứa một lượng khá lớn các độc tố thực vật chủ yếu là các este diterpen, ancaloid, glycoside và các chất độc dạng ricin

Nhựa (mủ) dạng sữa hay latex là tính chất đặc trưng của các phân họ Euphorbioideae và Crotonoideae, nhựa mủ này là độc hại ở phân họ Euphorbioideae nhưng lại không độc hại ở phân họ Crotonoideae

Nhiều cây trong họ Thầu dầu có tầm quan trọng về mặt kinh tế Các loài

cây đáng chú ý nhất là sắn (Manihot esculenta), thầu dầu (Ricinnus communis)

và cao su (Hevea brasiliensis) Một số loài cây khác được trồng làm cây cảnh như hoa trạng nguyên (Euphorbia pulcherrima) [2]

1.2 Sơ lược về thực vật chi Cách hoa (Cleistanthus) và chi Mã rạng

(Macaranga) 1.2.1 Giới thiệu về chi Cách hoa (Cleistanthus)

Cleistanthus (do chữ latin cleisto, từ chữ Hy lạp kleistos: đóng, không

mở và anthos: hoa) – cách hoa, cọc rào Là cây gỗ hay nhỡ, lá mọc so le xếp

hai dãy, nguyên Cụm hoa ở nách lá, thành xim đơn hoặc bông, nhiều hoa hoặc ít hoa; lá bắc thường ngắn hơn hoa; hoa không cuống hoặc có cuống, cùng gốc hoặc khác gốc; đài hợp ở gốc Hoa đực có 4-6 lá đài, thường là 5, xếp van Cánh hoa 5 nhỏ, thường nguyên Đĩa mật phẳng hay lồi Bầu không lông hoặc có lông nhung Quả nang có 3 mảnh vỏ tròn ở lưng; hạt hình trứng -

3 góc [4]

Chi Cleistanthus gồm tới 140 loài mọc tự nhiên từ châu Phi, Ấn Độ đến

Australia Ở nước ta theo sách “Cây cỏ Việt Nam” của tác giả Phạm Hoàng

Hộ thì chi Cleistanthus có 14 loài đó là [3]:

- C acuminatus - Cách hoa nhọn

- C concinnus Croiz - Cách hoa ca

- C indochinensis Merr.ex Croiz - Cách hoa đông dương

- C annamensis Gagn - Cách hoa ganep

- C eberhardtii Gagn - Cách hoa eberhardi

- C tonkinensis Jabl - Chà chôi

- C sumatranus (Miq.) Muell.-Arg - Cách hoa Sumatra

- C longipedicellatus - Cách hoa cọng dài

- C myrianthus Kurz - Cách hoa nhiều hoa

- C peteloti Merr Ex Croiz - Cách hoa Petelot

- C hirsutulus Hook.f - Cách hoa phún

- C tometosus Hana - Cách hoa đầy lông

- C pierrei (Gagn.) Croiz - Cách hoa Pierre

- C sageretoides Merr - Cách hoa dạng Chanh châu

Trong 14 loài tìm được ở Việt Nam, một số loài đã được sử dụng trong dân gian với nhiều mục đích khác nhau phục vụ cuộc sống [1,2]:

- C sumatranus (Miq.) Muell.-Arg (cách hoa Sumatra): Có thể sử dụng

trong các công trình thủy lợi, làm cầu cống, tàu thuyền, xe cộ, cọc cột, cửa, ván sàn, phụ tùng máy, nông cụ, dụng cụ gia đình Hạt chứa nhiều dầu, tỷ lệ đến 35%, dầu này màu lục nhạt thuộc loại dầu không khô, dùng thắp đèn, chế

xà phòng Lá được dùng làm thuốc giải độc, trừ ho; ở Vân Nam (Trung Quốc) được dùng trị sỏi phổi (phổi bị nhiễm silic) và trúng độc benzen

- C tometosus Hana (cách hoa đầy lông): hay còn gọi là cây lương

trắng, dân gian dùng cành lá trị ban hạch, nhức mỏi, cũng dùng để chữa cảm sốt, nhức đầu, khát nước, môi khô, phổi nóng và còn được dùng để giải độc rượu Ngoài ra còn được phối hợp với các vị thuốc khác sắc uống

- C tonkinensis Jabl (chà chôi, cọc rào): Ở Vân Nam (Trung Quốc), lá

được dùng làm thuốc trị sỏi phổi (do nhiễm silic) và ngộ độc benzen

1.2.2 Giới thiệu về chi Mã rạng (Macaranga)

Chi Mã rạng hay chi Ba soi (danh pháp khoa học là Macaranga) là một

chi lớn bao gồm các loại cây thân gỗ hoặc nhỡ của khu vực nhiệt đới và là chi duy nhất của phân tông Macaranginae Có nguồn gốc từ châu Phi, châu Á, châu

Đại dương, chi Macaranga gồm khoảng hơn 300 loài khác nhau Lá mọc so le,

thường chia thùy, có lá kèm Hoa khác gốc xếp thành chùm hay bông đơn hoặc kép Hoa đực có đài xếp van và một số lượng nhiều nhị có bao phấn mở nắp ngang Hoa cái có bầu rời, không có đĩa mật [4]

Theo tác giả Phạm Hoàng Hộ ở Việt Nam có 16 loài Macaranga [3], đó là

các loài:

- M henricorum Hemsl - Mán bầu

- M triloba (Bl.) Muell.-Arg - Mã rạng ba thùy, long màng

- M tanarius (L.) Muell-Arg - Mã rạng

- M thorelli Gagn - Mã rạng Thorel

- M indica Wight - Mã rạng ấn

- M kurzii (O Ktze) Pax & Hoffm - Mã rạng Kuzr

- M denculata (Bl.) Muell.-Arg - Mã rạng răng, Ba soi

- M henryi (Pax & Hoffm) - Mã rạng henry

- M sampsonii Hance - Mã rạng sầm sơn

- M microcarpa (Pax & Hoffm) - Mã rạng trái nhỏ

- M trichocarpa (Reichb & Zoll.) Muell-Arg - Mã rạng trái có lông

- M andamanica Kurz - Mã rạng Andaman

- M auriculata (Merr.) A.-Shaiv - Mã rạng tai

- M kampotensis Gagn

- M balansae Gagn - Mã rạng Balansa, lá nến

- M trigonostemoides Croiz - Mã rạng Trong số các loài thuộc chi Macaranga, nhiều cây đã được dùng làm

thuốc chữa bệnh như [1][2]:

- M denticulata (ba soi): nhiều bộ phận của cây được sử dụng làm thuốc

ở một số nước châu Á như ở Vân Nam, Trung quốc rễ cây được dùng trị viêm gan thể hoàng đàn, vỏ thân dùng trị bụng trướng nước và bí tiểu tiện Ở Hải nam, người ta dùng nước sắc lá cây làm thuốc lọc máu và phòng bệnh cho phụ

nữ lúc sinh đẻ để tránh các rối loạn Ở các nước Đông dương, nước sắc của cây được dùng cho phụ nữ sinh đẻ uống liên tục trong 15 ngày đầu sau khi sinh, vỏ cây dùng ăn nhai với trầu như vỏ chay Ở Malayxia, người ta cũng dùng nước sắc lá cây uống sau khi sinh đẻ và để rửa các vết thương

- M henryi (mã rạng henry): trong thành phần rễ cây có chứa độc tố,

được dùng ngoài trị một số bệnh như phong thấp, đau xương v à đòn ngã tổn thương

- M indica (mã rạng ấn): trong y học dân gian Trung Quốc lá cây được

dùng làm thuốc trị đòn ngã tổn thương, còn ở Ấn Độ người ta lấy chất gôm từ cây đắp lên vết thương

- M triloba (mã rạng ba thùy, long màng): Ở Malayxia lá cây được dùng

làm thuốc giã đắp mụn nhọt ở đầu, trong khi người dân Java sử dụng nước sắc

lá và quả trị đau dạ dày

- M gigantea (mã rạng): được nhiều địa phương tại Malayxia dùng để

điều trị một số bệnh dịch như tiêu chảy, lỵ

1.3 Các nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học về chi Cleistanthus và

chi Macaranga

1.3.1 Nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học của chi Cleistanthus

Các nghiên cứu hóa học về chi Cleistanthus ở trên thế giới còn rất hạn

chế Hiện nay mới có 4 loài thuộc chi này đã được nghiên cứu hóa học, đáng

kể nhất là C collinus (Roxb.) Benth & Hook.f., từ Ấn độ Bên cạnh đó C patulus Muell Arg và C schlechteri var schlechteri từ Nam Phi đã được

khảo sát về thành phần hóa học Và mới đây, các hợp chất mới đã được báo

cáo từ loài C gracilis Hook.f được thu hái ở Tây nam Thái Lan [6]

Các hợp chất được phân lập từ các cây thuộc chi Cleistanthus có thể

được phân loại như sau: Các hợp chất lignan, các hợp chất terpen và một vài hợp chất khác

1.3.1.1 Các hợp chất lignan

Có 3 loại lignan đã được phân lập từ C collinus và C patulus đó là các

arylnaphthalid lignan, furofuranoid lignan và dibenzylbutane lignan

- Các hợp chất arylnaphthalid lignan:

Đây là thành phần chủ yếu trong các loài Cleistanthus Chúng được

phân lập ở cả hai dạng, dạng tự do và dạng glycoside Thành phần đường của các hợp chất glycoside thường chủ yếu ở dạng O-metyl xylose, ít hơn là dạng D-glucose và dẫn xuất O-metyl của nó

Năm 1969, Govindachari và các cộng sự đã phân lập được từ lá của loài

C collinus diphyllin (1) và hợp chất lignan mới đặt tên là collinusin (2) [7,8]

Hợp chất diphyllin lần đầu tiên được phân lập từ rễ của loài Diphylleia grayi

và còn được tìm thấy ở loài C patulus [9, 10] và lõi gỗ của C collinus [8],

trong khi collinusin (2) và hợp chất 3 còn được tìm thấy trong cả phần rễ phụ

[11]

OH O

O

O

O O O

O O

O

O O O

O O

O

O O O

Bên cạnh diphyllin, một vài hợp chất arylnaphthalid tự do khác cũng

được phân lập từ loài C collinus Các hợp chất taiwanin C (4), 3,4

dihydrotaiwanin C (5) và taiwanin E (6) được tách ra từ lõi gỗ [8] Hợp chất

taiwanin C (4) còn được tìm thấy trong lõi gỗ của cây C patulus [9]

Một vài hợp chất glycoside của arylnaphthalid mà phần aglycol là diphyllin đã được phân lập và hầu hết chúng đều có phần đường được nối với carbon C-7 của diphyllin

Cleistanthin A (7), cleistanthin B (8) và

7-O-(3-O-metyl-β-D-glucopyranosyl)-diphyllin (9) đã được phân lập từ lá và lõi gỗ của C collinus [7, 11, 12], trong khi cleistanthoside B (10) được phân lập từ C patulus [13]

Các hợp chất 8 - 10 đều là các monoglycoside mà có phần đường tương ứng là

3,di-O-metyl-β-D-xylopyranose, β-D-glucose, 3-O-metyl-β-D-glucose và O-metyl-β-D-xylopyranose

4-Đáng quan tâm là hợp chất cleistanthin D (11) có phần đường là 2,3,5

tri-O-metyl-D-xylofuranose [8, 14] Ngoài ra, hai hợp chất diglycoside là

cleistanthin C (12) có chứa 2,3-di-O-metyl- xylopyranosyl [1→4]-

β-D-glucopyranose được phân lập từ lõi gỗ của C collinus [10, 13] và

cleistanthoside A (13) được tìm thấy trong lõi gỗ loài C patulus [9] có phần

đường là β-D-glucopyranosyl-[1→2]-3,4 di-O-metyl-β-D-xylopyranose

Hợp chất triglycoside duy nhất cho tới nay được biết đến trong chi này

là cleistanthin E (14) cũng được phân lập từ C collinus có gốc glycoside là

Một vài hợp chất furofuranoid lignan đã được tìm thấy trong chi

Cleistanthus Từ năm 1975, Anjaneyulu và cộng sự đã phân lập được hợp chất

Wodeshiol (16), một lignan mới có cấu trúc là 1,5 dihydroxy-2e-6e

dipiperonyl-3,7 dioxabicyclo [3,3,0] octan, chất đầu tiên của một chuỗi mới

các hợp chất dihydroxy lignan được phân lập từ loài C collinus [8, 9] Tiếp

tục quá trình nghiên cứu trên, các hợp chất furofuranoid lignan khác là

paulownin (17), sesamin (18), 4-hydroxy sesamin (19) đã được phân lập từ gỗ

của loài cây này [8]

- Hợp chất dibenzylbutane lignan:

Chỉ có duy nhất một hợp chất dibenzylbutanlignan được tìm thấy cho

tới nay trong chi Cleistanthus là dihydrocubebin (20) Hợp chất này được phân

lập từ lõi gỗ của loài C collinus [8]

20

O O

H

H

O O

1.3.1.2 Các hợp chất khác

Gần đây, hai hợp chất triterpen đã được tìm thấy trong chi Cleistanthus,

đó là lupeol (21) và 3-oxofriedelin (22) phân lập từ cành và rễ của loài C

gracilis [15] Bên cạnh các triterpens, các hợp chất diterpen khung pimarane

là ent-isopimara-8(14), 15-diene-3β-ol (23), ent-3β-hydroxy isopimara-8(14), 15-diene-12-one (24) và ent-isopimara-8(14), 15-diene-3β-12β-diol (25) cùng

với một diterpene aromatic là cleistanthol (26) đã được phân lập từ lõi gỗ loài

Cleistanthus của Nam phi là C schlechteri var schlechteri [16, 17]

Ngoài các hợp chất lignan và các terpen ở trên, người ta còn phân lập

được từ lõi gỗ của loài C collinus axit ellagic (27) [7] và mới đây hợp chất gracicleistanthoside (28) đã được phân lập từ cành và rễ của loài C gracilis

Hook f., thu hái ở Thái lan [15]

HO OH

O O OH

OH HO

HO

1.3.1.3 Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập từ chi Cleistanthus

Ở chi Cleistanthus, người ta mới chỉ biết đến hoạt tính chống ung thư từ dịch chiết cồn của loài Cleistanthus collinus kháng lại ung thư biểu mô nuôi

cấy trong mũi hầu người [11] Sau đó một vài thành phần của dịch chiết được

nghiên cứu hoạt tính sinh học này Hai hợp chất là cleistanthin A (7) và cleistanthin B (8) đã được nghiên cứu sâu hơn cho khả năng sử dụng chúng

như là thuốc chống ung thư

Hợp chất cleistanthin A (7) đã thể hiện độc tính ưu tiên trên một số

dòng tế bào ung thư Giá trị GI50 của nó đối với các dòng tế bào thường là khoảng 10-6

và 10-7 M trong khi đối với các dòng tế bào ung thư thì giá trị này trong khoảng từ 10-7

đến 10-9 M Khi so sánh độc tính của cleistanthin A với 5 thuốc chống ung thư thì nó có tác dụng tốt nhất đối với các dòng tế bào ung thư biểu mô KB và dòng tế bào ung thư biểu mô vòm họng (SiHa) Tính hiệu quả của cleistanthin A trong việc kìm hãm sự phát triển của các khối u được

đánh giá trên chuột Dalton bị xưng cổ bởi u bạch huyết và bởi các u rắn ung thư S-180 Trong cả hai trường hợp, thể tích khối u được giảm mạnh khi xử lý với Cleistanthin A Hợp chất này cũng làm tăng tuổi thọ của chuột bị ung thư S-180 ở mức độ tương tự như khi sử dụng cisplatin và etoposide Hơn thế nữa,

cleistanthin A (7) ít độc hại hơn 2 loại thuốc trên vì nó không ảnh hưởng đến

trọng lượng cơ thể và số lượng tế bào bạch huyết ở động vật được điều trị Các thí nghiệm ngẫu nhiên chỉ ra rằng cleistanthin A kìm hãm sự tăng trưởng của

tế bằng cách ức chế sự tổng hợp DNA và sự phân chia tế bào và bằng cách lái các tế bào theo cơ chế gây chết tế bào theo chương trình [18] đối với các tế bào buồng trứng của chuột đồng Trung quốc (CHO), ở các tế bào ung thư vòm

họng (SiHa) và ở các dòng tế bào K567 khuyết p53 cleistanthin A (7) cũng ức

chế sự kết hợp của [3H] thymidine vào trong DNA nhưng không ảnh hưởng đến sự vận chuyển [3H] thymidine vào trong các tế bào này [19]

Một hợp chất khác, cleistanthin B (8) cũng được phát hiện có độc tính

đối với các tế bào thường và các tế bào ung thư Khi so sánh với các tế bào thường, các tế bào ung thư rất nhạy cảm với liều lượng thấp hơn của hợp chất Giá trị GI50 của các dòng tế bào thường là từ 2.10-5 đến 4,7.10-4 M, và đối với các dòng ung thư thì giá trị này trong khoảng từ 1,6.10-6 đến 4.10-5 M Khi cho cleistanthin B tiếp xúc ngắn với các tế bào buồng trứng của chuột đồng Trung quốc ở 1-6 µg/ml dẫn đến các thanh nhiễm sắc thể và các nhánh nhiễm sắc thể

bị bẻ gẫy và gián đoạn Tuy nhiên, có sự gia tăng không đáng kể các tế bào chết và các chuỗi DNA bị bẻ gẫy trong các tế bào được điều trị dưới các điều kiện nêu trên cleistanthin B cũng gây ra sự hình thành các nhân sinh sản (nhân nhỏ) trong các tế bào bạch huyết nuôi cấy ở liều lượng-phụ thuộc (dose-dependent manner) Các nhà khoa học cũng chỉ ra rằng các tế bào ung thư vòm họng (SiHa) khi tiếp xúc với cleistanthin B, thanh nhiễm sắc bị co lại và phân mảnh hạt nhân, đặc điểm của cơ chế gây chết tế bào theo chương trình [20]

Hợp chất 3 và dẫn xuất axetyl của nó cũng được đánh giá hoạt tính gây

độc tế bào trên dòng tế bào MT2 sử dụng etoposide làm chất chuẩn Giá trị

LD50 của hai hợp chất được xác định tương ứng là 38,1 µM và 27,2 µM trong khi giá trị LD50 của etoposide là 22,1 µM [11]

1.3.2 Nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học của chi Macaranga

Trong thực tế nhân dân ta đã sử dụng nhiều loài cây thuộc chi

Macaranga làm thuốc chữa bệnh, nhưng chưa có nhiều công trình nghiên cứu

về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi này phân bố ở Việt nam

Tuy nhiên ở các quốc gia khác, các loài thuộc chi Macaranga đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhóm nghiên cứu Nhiều loài Macaranga đã được nghiên cứu kỹ về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học như loài M conifera, M tanarius, M triloba, M alnifolia, M sampsonii, và gần đây nhất

là loài M gigantea, M pruinosa Các kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học của một số loài thuộc chi Macaranga cho thấy lớp chất flavonoid là các

hợp chất chính

1.3.2.1 Các hợp chất flavonoit

Với chi Macaranga các nghiên cứu hóa thực vật cho thấy các hợp chất

flavonoid xuất hiện chủ yếu ở dạng flavonoid prenylat

Từ dịch chiết etyl axetat lá của loài Macaranga conifera, ở phân đoạn

có hoạt tính ức chế enzym cyclooxygenase-2 in vitro, 2 dẫn xuất prenylat

flavonoid mới là 5-hydroxy-4’-methoxy-2”,2”-dimethylpyrano-(7,8: 6”,5”) flavanone (29) và 5,4’-dihydroxy-[2”-(1-hydroxy-1-metyletyl)-dihydro

furano]-(7,8:5”,4”)-flavanone (30) cùng 8 hợp chất đã biết, 31 - 37 Tất cả các

chất này đã được thử nghiệm tác dụng ức chế kháng lại cả enzym cyclooxygenases-1 và -2 [21]

Trong một nghiên cứu khác, từ phân đoạn có hoạt tính (sử dụng phép thử sinh học dựa trên cơ sở ức chế enzym cyclooxygenase-2) từ dịch chiết lá

cây M triloba, các nhà khoa học đã phân lập được các hợp chất là

3,7,3’,4’-tetramethylquercetin (37), 3,7,3’-trimetylquercetin (38) và

3,7-dimetylquercetin (39) Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa cho thấy, các chất

này thể hiện khả năng ức chế enzym cyclooxygenase-1 và -2 [22]

Ngoài ra, từ lá loài M triloba của Việt Nam, 1 hợp chất geranyl

flavanone mới là 2’-hydroxy-macarangaflavanone A (40) và 8-metylflavan (41) đã được phân lập [23]

4’,7-dihydroxy-Một loài Macaranga ở rừng mưa nhiệt đới Madagasca là M alnifolia

cũng đã được nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học Dịch chiết etanol từ quả của loài này có hoạt tính chống tăng sinh thử nghiệm trên dòng tế bào A2780 ung thư buồng trứng người với giá trị IC50 là 3,5 µg/ml Ở phân đoạn có hoạt tính đã phân lập được 4 hợp chất stilbene prenyl hóa mới và

1 hợp chất geranylat dihydroflavonol mới là alnifoliol (42) cùng với các geranylat flavonoid là bonanniol A (43), diplacol (44), bonannione A (45) và diplacone (46) [24]

Các loài Macaranga đang được quan tâm nghiên cứu, trong một số các công trình công bố về loài M trichocarpa, M sampsonii, M gigantea và loài

M pruinosa năm 2009 và 2010 thì các hợp chất prenylflavonoids được phân lập là khá điển hình Như từ dịch chiết axeton lá của loài M trichocarpa 2 hợp

chất isoprenylat flavanone mới là macatrichocarpin A (47) và B (48) cùng 2 isoprenylate dihydrochalcone là macatrichocarpin C (49) và D (50) đã được

phân lập Đây là bài báo đầu tiên cho thấy sự có mặt của các dẫn xuất

dihydrochalcone trong các loài thuộc chi Marcaranga [25]

Từ lá loài M sampsonii 4 hợp chất prenylflavonol mới là macaranone

A-D (51-54) cũng được tìm thấy Các hợp chất này đã được đánh giá hoạt tính

kháng lại một số dòng tế bào ung thư ở người Hợp chất flavonol macaranone

C (53) và D (54) có khung peltogynoid dặc biệt, được hình thành từ

2’-geranylflavonol bằng sự vòng hóa thông qua cầu ete giữa C-3 và C-1” của nhóm thế 2’-geranyl của flavonol [26]

Trong một công trình khác, các nhà khoa học Indonesia đã phân lập một

dẫn xuất mới của farmesylat flavonol là macagigantin (55) cùng với các hợp

chất đã biết glyasperin A (56) và apigenin từ dịch chiết axeton của lá cây M

gigantea Các hợp chất này đều có hoạt tính gây độc tế bào kháng lại dòng tế

bào ung thư P-388, giá trị IC50 của chúng tương ứng là 11,3; 6,0 và 5,1 µM [27]

Từ loài M pruinosa 2 hợp chất dẫn xuất flavonoid mới là

macapruinosins B (57) và C (58) cùng papyriflavonol A (59) và nymphaeol C

cũng được tách ra từ dịch chiết axeton Hợp chất macapruinosins B là ví dụ đầu tiên của các hợp chất tự nhiên có chứa mạch sesquiterpenyl với khung cyclobutan không theo quy luật [28]

1.3.2.2 Các hợp chất khác

Năm 1998, các nhà nghiên cứu Mỹ đã phân lập 3 hợp chất geranyl

stylben mới là schweinfurthin A, B và C (60-62) từ loài M schweinfurthii

Các chất trên đã được tiến hành nghiên cứu khả năng gây độc tế bào trên dãy

60 tế bào ung thư Các kết quả thử nghiệm cho thấy hai hợp chất schweinfurthin A và B thể hiện hoạt tính gây độc tế bào rất đáng quan tâm Khi nghiên cứu cơ chế tác dụng của chúng, các nhà khoa học Mỹ nhận thấy hai hợp chất này không tác dụng nhanh theo kiểu phá vỡ màng tế bào, tác dụng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư chỉ nhận thấy rõ sau 24h [29]

Trong một nghiên cứu khác vào năm 2001 về loài M mappa, một hợp

chất stylbene là mappain (63) đã được phân lập từ lá của loài cây này bằng

phương pháp phân lập định hướng phép thử sinh học dẫn đường Hợp chất này

cho thấy khả năng ức chế tế bào ung thư buồng trứng với giá trị IC50 là 1,3 μM [30]

Trong quá trình nghiên cứu về loài M alnifolia năm 2007, 5 hợp chất

mới là schweinfurthin E-H (64-67) và vedelianin (68) đã được phân lập từ

dịch chiết quả của loài cây này Tất cả các hợp chất trên đã được khảo sát khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư buồng trứng ở người A280 Kết

quả cho thấy hợp chất vedelianin (68) hoạt động mạnh nhất với giá trị IC50 =

0,13 μM Ngoài ra hợp chất schweinfurthin E (64) cũng thể hiện hoạt tính gây

độc tế bào rất đáng quan tâm với giá trị IC50 = 0,26 μM [24]

Trong một chương trình sàng lọc tìm kiếm các chất có hoạt tính chống oxy hóa, các nhà khoa học trường Đại học Illinois nhận thấy dịch chiết lá cây

M triloba thể hiện hoạt tính ức chế enzyme cyclooxygenase-2 Nghiên cứu

thành phần hóa học của dịch chiết này, ngoài các hợp chất flavonoid còn một

số các hợp chất khác như (69), ferulic axit (70), abscisic (71), (72), loliolide (73), scopoletin (74) và α-amyrin (75) β-amyrin (76) [22]

Ngoài các hợp chất prenylat flavonoid, các hợp chất triterpen khung

olean như axit 20-epibryonoloc (87) cũng đã được phân lập từ dịch chiết

etylaxetat của lá cây M conifera, [21]

Gần đây, một hợp chất ellagitannin với nhóm 2,4-acyl được đặt tên là

macabarterin (78) và một axit ellagic glycoside mới là 3-O-metylellagic axit O-β-D-xylopyranoside (79) cùng với 5 hợp chất phenolic đã biết là axit ellagic (80), 3-O-methylellagic axit (81), galic axit (82), methyl gallate (83) và

4-scopoletin được phân lập từ cành loài M barteri Các hợp chất này được thử

nghiệm tác dụng kháng khuẩn trên các tế bào đường hô hấp người, trong đó

hợp chất 78 thể hiện tác dụng ức chế sự sản sinh peoxit trên các tế bào thử

nghiệm [31]

1.4 Tổng quan về tình hình nghiên cứu 3 loài Cách hoa đông dương (C

indochinensis), Săng bù (M kurzii) và Bạch đàn nam (M tanarius)

1.4.1 Tình hình nghiên cứu loài Cách hoa đông dương (C indochinensis)

Cây Cách hoa đông dương có tên khoa học là Cleistanthus indochinensis Merr ex Croiz., là loại cây tiểu mộc, lá có phiến bầu dục thon,

Quả nang có đường kính 10 mm, mảnh vỏ 2-3 hạt, hình cầu to 5 mm, nâu tái Cây phân bố ở miền Bắc và miền Trung nước ta [2, 4] Cho đến nay chưa có một nghiên cứu nào về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học ở trong và ngoài nước về loài cây này

1.4.2 Tình hình nghiên cứu loài Săng bù(M kurzii)

Cây Săng bù có tên khoa học là Macaranga kurzii (Kuntze) Pax &

Hoffm., còn có các tên gọi khác là lá nến gai, mã rạng kurz, ba soi lá bắc Đây

là cây gỗ nhỏ cao từ 3-8 m, có khi dạng cây bụi, lá đơn mọc so le, phiến lá hình trái xoan-tam giác, có lông hoặc không lông Cây mọc ở rừng lá rộng ở

độ cao lên đến 1500-1600 m, phân bố ở Đông Nam Á và Tây nam Trung Quốc Ở nước ta cây được tìm thấy ở Bắc Cạn, Yên Bái, Nghệ An, Khánh Hòa

và Lâm Đồng Y học dân gian Trung Quốc sử dụng cành và lá cây làm thuốc bôi ngoài trị lở loét [2, 3]

Về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học: Hiện nay chưa có nghiên cứu nào về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học trên thế giới cũng như ở Việt Nam về loài cây này

1.4.3 Tình hình nghiên cứu loài Bạch đàn nam (M tanarius)

Cây Bạch đàn nam hay còn được gọi dưới các tên khác như cây ba sọi lông mềm, ba sọi quả một ô, ba sọi núi cao, ba sọi mép trắng có tên La

tinh là Macaranga tanarius (L.) Muell.-Arg, Cây nhỡ cao 6 m, lá có phiến

hình lọng, nguyên hình trái xoan hay tam giác, đầu nhọn, có nhiều lông lúc non, lá kèm hình tam giác Quả nang có đường kính 8 mm, phủ tuyến màu

da cam, có gai nhọn, mảnh vỏ 2-3 hạt, hình cầu to 5 mm, ráp Cây phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, trung tâm phân bố ở Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam, Thái Lan, Malaixia, Indonexia, Philipin, Úc Ở nước ta, có gặp ở Lào Cai, Lai Châu, Lạng Sơn, Hòa Bình

và các tỉnh phía nam [2]

Nhân dân ta thường dùng nước sắc của lá để chữa lỵ, nước sắc của rễ để chữa sốt và cầm máu Nhựa của thân dùng làm keo dán Y học dân gian Malayxia dùng lá giã nhuyễn để đắp lên vết thương, và cùng dùng rễ để nấu nước trị sốt Ở Indonexia, nước nấu của vỏ cây dùng uống trị lỵ, vỏ cũng là một vị thuốc dùng cho phụ nữ sinh đẻ uống, nước chiết của lá có tác dụng

kháng sinh đối với chủng Staphylococus Còn ở Phyllipin, nhựa lấy từ lát cắt

vỏ cây tươi cũng dùng điều trị vết thương, nước sắc rễ dùng trị ho ra máu Ở một số nơi của nước này người ta còn lấy vỏ và cả lá rụng dùng chế rượu

uống Ở Thái lan M tanarius được biết đến với tên gọi là “mek”, thuốc sắc từ

rễ cây này dùng để hạ sốt, giảm ho Rễ cây phơi khô được sử dụng như là một thuốc gây nôn Tại một số địa phương người ta dùng lá cây tươi để đắp lên vết thương với mục đích chống viêm [1,34]

Cho đến nay với những tài liệu tham khảo đã biết, chưa thấy có tài

liệu nghiên cứu về thành phần hóa học của quả cây M tanarius Qua tra