NGHIÊN cứu THÀNH PHẦN hóa học một số LOÀI cây THUỘC CHI POLYGONUM, họ RAU răm (POLYGONACEAE)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _ Trần Thanh Hà NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC MỘT SỐ LOÀI CÂY THUỘC CHI POLYGONUM, HỌ RAU RĂM (POLYGONACEAE) Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 62.44.01.14 DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2016 Công trình hoàn thành tại: khoa Hóa học, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Khoa Hóa Thực Vật, Viện Dược liệu Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Đậu Phản biện: Phản biện: Phản biện: Luận án bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận án tiến sĩ họp vào hồi ngày tháng năm 20 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội I GIỚI THIỆU LUẬN ÁN Đặt vấn đề Điều kiện tự nhiên ưu đãi cho đất nước người Việt Nam hệ sinh thái phong phú đa dạng, có tiềm to lớn tài nguyên thuốc Hệ thực vật Việt Nam ước tính có khoảng 13.000 loài với khoảng 11.000 loài thực vật bậc cao, 800 loài rêu, 600 loài nấm 2000 loài tảo Tính đến có 3800 loài thực vật bậc cao bậc thấp dùng làm thuốc y học cổ truyền nhằm kháng khuẩn, kháng nấm, chống viêm nhiễm, chống ung thư, điều hòa miễn dịch, chữa bệnh liên quan đến tim mạch, diệt côn trùng Chi Polygonum (họ rau Răm, Polygonaceae) có khoảng 230 loài phân bố chủ yếu phía bắc bán cầu có Việt Nam Nhiều loài chi sử dụng y học dân gian với công dụng kháng viêm, lưu thông máu, chữa lỵ, lợi tiểu Theo nghiên cứu công bố thành phần hóa học loài thuộc chi Polygonum bao gồm flavonoid, anthraquinon, coumarin, lignan, napthaquinon, polyphenol, tecpenoid với nhiều tác dụng dược lý đáng ý chống khối u, chống oxy hóa, chống viêm, chống HIV, chống suy giảm miễn dịch chống côn trùng Cả ba loài thuộc chi Polygonum mễ tử liễu (Polygonum plebeium R Br.), thồm lồm gai (Polygonum perfoliatum L.), nghể trắng (Polygonum barbatum L.) nghiên cứu giới Việt Nam chưa có công bố thành phần hóa học hoạt tính sinh học Nhằm mục đích nghiên cứu làm rõ thành phần hóa học hoạt tính sinh học ba loài Việt Nam, làm sở khoa học cho nghiên cứu để tạo sản phẩm chăm sóc sức khỏe cộng đồng góp phần sáng tỏ công dụng chữa bệnh dược liệu này, lựa chọn đề tài:: “Nghiên cứu thành phần hóa học số loài thuộc chi Polygonum, họ Rau răm (Polygonaceae)” Đối tượng nghiên cứu luận án Đối tượng nghiên cứu luận án cụ thể Polygonum perfoliatum L (thồm lồm gai), Polygonum barbatum L (nghể trắng), Polygonum plebeium R.Br (mễ tử liễu, rau đắng), Những đóng góp luận án 3.1 Lần nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học ba loài thồm lồm gai (P perfoliatum L.), nghể trắng (P barbatum L.) mễ tử liễu (P plebeium R.Br.) Việt nam Bằng phương pháp sắc ký kết hợp với phương pháp quang phổ đại phân lập xác định cấu trúc 24 hợp chất từ thân rễ thồm lồm gai, 17 hợp chất từ thân rễ nghể trắng, 20 hợp chất từ toàn mễ tử liễu Trong đó, có hai hợp chất thuộc lớp chất sphingoglycolipid lần công bố tài liệu khoa học, hợp chất lần phân lập từ chi Polygonum, 12 hợp chất lần phân lập từ loài P perfoliatum L., 15 hợp chất lần phân lập từ loài P barbatum L., 12 hợp chất lần phân lập từ loài P plebeium R.Br 3.2 Đã đánh giá hoạt tính độc tế bào 11 cặn chiết (etanol, metanol, nước) từ phận khác ba đối tượng nghiên cứu dòng tế bào ung thư: khối u trung mô ác tính (HT-1080), tế bào ung thư vú người (MDA-MB 231, MCF-7/adr, MCF-7/TAMR), ung thư cổ tử cung người (Hela) Kết cho thấy 11 mẫu cặn chiết cho tác dụng độc tế bào với giá trị IC50 khoảng 5,1-19,9 µg/mL 3.3 Đã đánh giá hoạt tính chống oxy hóa quét gốc DPPH, ABTS ba mẫu: cặn chiết etanol 90% thân rễ P perfoliatum L., cặn chiết etanol 90% thân rễ P barbatum L., cặn chiết etanol 90% toàn P plebeium R.Br Trong đó, cặn chiết etanol 90% thân rễ P barbatum L cho tác dụng loại gốc DPPH cao với IC50 = 35,53 ± 2,41 µg/ml xấp xỉ chất đối chứng acid ascorbic IC50 = 34,08 ± 0,36 µg/ml 3.4 Đã đánh giá hoạt tính chống oxy hóa quét gốc DPPH 14 hợp chất tinh khiết chọn lọc từ hợp chất phân lập Kết cho thấy hợp chất thể hoạt tính bảo vệ, chống tác nhân oxi hóa DPPH tốt 3'-O-methyl-3,4-methylenedioxy ellagic acid (TLE1.1), acid N-[(4R)-2,5-dioxo-4- imidazolidinyl]carbamic (TLE5), ethyl 3,4,5-trihydroxybenzoate (NTB3), isorhamnetin-3-O-(2-rhamnosyl)-rutinosid (MTB6), quercetin-3-O-α-L-rhamnosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D-glucopyranosid (MTB10.2) với giá trị EC50 128 11 >128 12 >128 13 Zedoalacton B (NTE1.6) >128 14 chất tham khảo: Quercetin 10,82 Methyl maslinat (NTH24.1) 1-O-(β-D-galactopyranosyl-2′hydroxyditriaconta10′-enoylamino]-8octadecaene-1, 3, 4-triol (NTH24.2) Ethyl 3,4,5-trihydroxybenzoate (NTB3) Kaempferol-3-β-D-glucopyranosyl-(1→6)-α-L-rhamnopyranoside (TLB4) Isorhamnetin-3-O-(2-rhamnosyl)-rutinosid (MTB6) Kaempferol 3-O-β-D-glucopyranosid (MTE3.8) 3-methoxy-4-hydroxyacetophenone (NTB4) 1, 3-diferuloyl O-Z-β-D-fructofuranosyl (1→2)-α-D-glucopyranosid (TLB11) 22 39,08 >128 50,40 >128 >128 >128 KẾT LUẬN Luận án tiến sĩ “Nghiên cứu thành phần hóa học số loài thuộc chi Polygonum, họ Rau răm (Polygonaceae)” thu kết sau: Đã xây dựng quy trình chiết để phân bố hợp chất hữu từ phận thân rễ thân rễ thồm lồm gai (Polygonum perfoliatum L.), nghể trắng (Polygonum barbatum L.) toàn mễ tử liễu (Polygonum plebeium R.Br) theo độ phân cực tăng dần vào phần chiết n-hexan (TLH- 0,68%, NTH - 1,61%, MTH - 2,87%), etyl axetat (TLE - 4,00%, NTE - 2,04%, MTE - 2,85%), n-butanol (TLB 1,89%, NTB - 1,43%, MTB - 1,66%) nước (TLW - 4,20%, NTW -3,07%, MTW - 3,84%) Đã định tính có mặt nhóm chất phản ứng hóa học phận khác ba đối tượng nghiên cứu cho thấy hợp chất phytosterol, phenolic, flavonoid lớp chất có mặt chủ yếu ba Đã phân tích sắc ký lớp mỏng (TLC) phần chiết nhận để xác định điều kiện sắc ký định tính phần chiết hệ dung môi thích hợp cho phân tách sắc ký cột phần chiết Bằng kỹ thuật sắc ký điều chế phân lập 72 hợp chất, có 30 hợp chất từ phần chiết (TLH, TLE, TLB) thân rễ thồm lồm gai, 22 hợp chất từ phần chiết (NTH, NTE, NTB) thân rễ nghể trắng, 20 hợp chất từ phần chiết (MTH, MTE, MTB) mễ tử liễu Đã xác định cấu trúc 61 hợp chất 24 hợp chất từ thồm lồm gai, 17 hợp chất từ nghể trắng, 20 hợp chất từ mễ tử liễu dựa tính chất vật lý, hóa học, kiện quang phổ thực nghiệm (EI-MS, 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, COSY, HSQC, HMBC) kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo, chất đối chiếu Cụ thể: Từ phần chiết thân rễ thồm lồm gai phân lập hợp chất: β-sitosterol (TLH4), musizin (TLH5), 3-acetocycloart-25-ene-24(R/S)-ol (TLH9), 1-O-(β-D-glucopyranosyl)-(2S,3S,4R,8E)-2[(2'R,10'Z)-2'-hydroxyicos-10'-enoylamino]-8-nonacosene-1,3,4-triol (TLH23), 6-geranyl-7-hydroxy-8- methoxy-coumarin (TLH29), 3'-O-methyl-3,4-methylenedioxy ellagic acid (TLE1.1), physcion (TLE1.1.2), trans-4-hydroxymellein (TLE1.1.4), daucosterol (TLE1.2), quercetin (TLE1.3), 3,3′,4-trimethoxy 4'-O--Lrhamnopyranosid ellagic acid (TLE1.4), myricetin (TLE1.5), acid chlorogenic (TLE1.7), 4',5,7-trihydroxy3',5'-dimethoxyflavone (TLE1.8), myricetin-3-α-L-rhamnosid (TLE 1.9), (-)-epicatechin (TLE2.1), maltose (TLE2.1.3), quercetin-3-O- β-D-glucuronid (TLE2.1.4), (-)-epigallocatechin 3-O-gallate (TLE2.6), quercetin 3-O-β-D-glucopyranosid (TLE3), acid N-[(4R)-2,5-dioxo-4- imidazolidinyl]-carbamic (TLE5), kaempferol-3-β-D-glucopyranosyl-(1→6)-α-L-rhamnopyranosid (TLB4), 1-3-diferuloyl O-Z-β-D- fructofuranosyl (1→2)-α-D-glucopyranosid (TLB11), lyoniside (TLB13) Từ phần chiết thân rễ nghể trắng phân lập hợp chất: Acid margaric (NTH1), βsitosterol (NTH2), asperglaucide (NTH6), methyl maslinat (NTH24.1), 1-O-(β-D-galactopyranosyl-2'hydroxyditriaconta-10'-enoylamino]-8-octadecaene-1,3,4-triol (NTH24.2), acid ursolic (NTH26.2), acid oleanolic (NTH26.3), daucosterol (NTH30), zedoalactone B (NTE1.6), isorhamnetin (NTE2.4.2), acid isoferulic (NTE2.6.1), acid gallic (NTE2.6.2), acid benzoic (NTE2.7.1), uvaol (NTE3), ethyl 3,4,5trihydroxybenzoate (NTB3), 3-methoxy-4-hydroxyacetophenone (NTB4), 3,4,5-trimethoxyphenol-1-O-β-Dglucopyranosid (NTB8), acid 3,4,5-trihydroxycyclohex-1-enecarboxylic (NTB11) Từ phần chiết toàn mễ tử liễu phân lập hợp chất: acid montanic (MTH8.1), βsitosterol (MTH10), stigmasterol (MTH11), lupeol (MTH13), acid betulinic (MTH16), daucosterol (MTH18), chrysin (MTE2.4), quercetin (MTE2.5), quercetin 3-O-galactopyranosid (MTE2.9), kaempferol 23 (MTE2.9.9), kaempferol 3-O-α-L-rhamnopyranosid (MTE2.10.1), quercetin 3-O- β-D-arabinopyranosid (MTE2.10.3), kaempferol-3-α-L-arabinofuranosid (MTE3.4), kaempferol 3-O-β-D-glucopyranosid (MTE3.8), quercetin 3-O- -D- glucopyranosid (MTE4), vitexin (MTE5), apigenin-7-O-glucopyranosid (MTE8.1), rutin (MTB4), isorhamnetin-3-O-(2-rhamnosyl)-rutinosid (MTB6), quercetin-3-O-α-L- rhamnosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D-glucopyranosid (MTB10.2) Trong số hợp chất phân lập hợp chất TLH23, NTH24.2 thuộc lớp chất sphingoglycolipid chưa có công bố tạp chí khoa học Hợp chất TLH23, TLH29, TLE1.1, TLE5, TLB4, NTH24.2, NTE1.6, NTB8, MTB6, MTB10.2 lần công bố phân lập từ chi Polygonum Chất NTH24.1, TLH5, TLH9, TLH29, TLE1.1, TLE1.1.4, TLE5, TLB4, TLB11, TLB13 lần công bố phân lập từ thồm lồm gai Chất NTH1, NTH6, NTH24.1, NTH26.2, NTH26.3, NTE1.6, NTE2.4.2, NTE2.6.1, NTE2.6.2, NTE2.7.1, NTE3, NTB3, NTB4, NTB8, NTB11 công bố phân lập từ nghể trắng Chất MTH8.1, MTE2.4, MTE2.9, MTE2.10.1, MTE3.4, MTE3.8, MTE4, MTE5, MTE8.1, MTB6, MTB10.2 lần công bố phân lập từ mễ tử liễu Luận án tiến hành thử tác dụng độc tế bào (invitro) cao chiết metanol, EtOH 90%, nước từ phận khác ba đối tượng nghiên cứu dòng tế bào khối u trung mô ác tính (HT-1080), tế bào ung thư vú người (MDA-MB 231, MCF-7/adr, MCF-7/TAMR), ung thư cổ tử cung người (Hela) Kết cho thấy cao chiết EtOH 90% ba đối tượng nghiên cứu thể tác dụng độc tế bào mạnh cao chiết lại phụ thuộc vào dòng tế bào Kết nghiên cứu lần công bố luận án Luận án tiến hành thử tác dụng chống oxy hóa cặn chiết số hợp chất chọn số chất phân lập Kết cho thấy ba cặn chiết EtOH 90% ba đối tượng nghiên cứu có khả dọn gốc tự DPPH ABTS+• Trong nghể trắng cho tác dụng loại DPPH cao với IC50 = 35,53 ± 2,41 µg/ml xấp xỉ chất đối chứng acid ascorbic IC50 = 34,08 ± 0,36 µg/ml, tiếp mễ tử liễu với IC50 = 55,60 ± 3,92 µg/ml cuối thồm lồm gai với IC50 = 107,50 ± 3,95 µg/ml Cây mễ tử liễu cho tác dụng quét gốc ABTS+• cao với IC50 = 26,50 ± 5,92 µg/ml, tiếp nghể trắng với IC50 = 29,83 ± 6,60 µg/ml cuối thồm lồm gai với IC50 = 48,57 ± 8,874 µg/ml với chất đối chứng Trolox IC50 =9,47 ± 0,25 µg/ml Trong 14 hợp chất nghiên cứu, có hợp chất thể hoạt tính bảo vệ, chống tác nhân oxi hóa DPPH tốt 3'-O-methyl-3,4-methylenedioxy ellagic acid (TLE1.1), acid N-[(4R)-2,5-dioxo-4imidazolidinyl]-carbamic rhamnosyl)-rutinoside (TLE5), (MTB6), ethyl 3,4,5-trihydroxybenzoate (NTB3), isorhamnetin-3-O-(2- quercetin-3-O-α-L-rhamnosyl-(1→6)-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D- glucopyranoside (MTB10.2) với giá trị EC50