Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn điclometan của cây tầm bóp physalis angulata (2017)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HOÁ HỌC ==== PHẠM HỒNG VÂN BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC PHÂN ĐOẠN ĐICLOMETAN CỦA CÂY TẦM BÓP PHYSALIS ANGULATA KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa hữu HÀ NỘI, 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HOÁ HỌC ==== PHẠM HỒNG VÂN BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC PHÂN ĐOẠN ĐICLOMETAN CỦA CÂY TẦM BĨP PHYSALIS ANGULATA KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Hóa hữu Người hướng dẫn khoa học TS HOÀNG LÊ TUẤN ANH HÀ NỘI, 2017 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành báo cáo này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Hoàng Lê Tuấn Anh, tận tình hướng dẫn em suốt trình viết luận văn Em chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển, anh, chị phòng Nghiên cứu cấu trúc – viện Hóa sinh biển – viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam cho phép tạo điều kiện thuận lợi để em thực tập, tận tình truyền đạt kiến thức kĩ cần thiếtcho em Với vốn kiến thức tiếp thu q trình học khơng tảng cho q trình nghiên cứu mà hành trang q giá để em bước vào đời cách vững Cuối em kính chúc q Thầy, Cơ dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý Đồng kính chúc Cơ, Chú, Anh, Chị Viện Hóa sinh biển dồi sức khỏe, đạt nhiều thành công tốt đẹp công việc Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2017 Phạm Hồng Vân LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu, số liệu trình bày khóa luận: “Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn điclometan Tầm bóp (Physalis angulata)” Dưới hướng dẫn TS Hoàng Lê Tuấn Anh hồn tồn trung thực khơng trùng với kết tác giả khác Sinh viên Phạm Hồng Vân MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN .4 MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU .7 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHƯƠNG MẪU THỰC VẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 CHƯƠNG : THỰC NGHIỆM 38 CHƯƠNG 4: THẢO LUẬN KẾT QUẢ 42 KẾT LUẬN 52 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hình ảnh cây, hoa, Tầm bóp……………………………4 Hình 1.2: Các hợp chất Flavonoids ………………………………………… Hình 1.3: Các hợp chất Withanolides …………………………………………15 Hình 2.1: Mẫu Tầm bóp ………… ………………………………………28 Hình 3.1: Sơ đồ phân lập phân đoạn Tầm bóp ……………………………33 Hình 4.1.1: Cấu trúc hóa học tương tác HMBC hợp chất 1…36 Hình 4.1.2: Phổ proton 1H hợp chất 1………………………………………37 Hình 4.1.3: Phổ cacbon 13C hợp chất ……………………………………38 Hình 4.1.4: Phổ HSQC hợp chất …………………………… …………38 Hình 4.1.5: Phổ HMBC hợp chất 1…………………………… …………39 Hình 4.2.1: Cấu trúc hóa học tương tác HMBC hợp chất 2.…41 Hình 4.2.2: Phổ proton 1H hợp chất 2………………………………………42 Hình 4.2.3: Phổ cacbon 13C hợp chất 2……………………… ……………42 Hình 4.2.4: Phổ HSQC hợp chất 2…………………………………………43 Hình 4.2.5: Phổ HMBC hợp chất 2………………… ……………………43 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các hợp chất Withanolides…………………………………………8 Bảng 4.1: Số liệu phổ hợp chất chất tham khảo…………….………39 Bảng 4.2: Số liệu phổ hợp chất chất tham khảo……….……………44 MỞ ĐẦU Việt Nam quốc gia nằm vùng nhiệt đới, có nhiều điều kiện cho sinh vật phát triển tạo phong phú nhiều loài động thực vật nhiều hệ sinh thái khác Thiên nhiên thuận lợi điều kiện cho phát triển đa dạng hệ thực vật Từ xưa đến nay, cỏ xuất thuốc dân gian đời sống người Việc nghiên cứu, tìm kiếm hợp chất thiên nhiên nhiệm vụ quan trọng nhà khoa học nước giới quan tâm với mục đích phục vụ, đáp ứng nhu cầu y tế, nông nghiệp mục đích khác sinh hoạt người Thiên nhiên không nguồn cung cấp “bài thuốc” quý mà nơi lưu trữ chất dẫn đường để tổng hợp thuốc Trong trình nghiên cứu chất phân lập từ thiên nhiên, nhà khoa học chế tạo thuốc có khả phòng, chữa bệnh Trong có tầm bóp – Loại thực vật sử dụng dược liệu quý, sử dụng phổ biến có tác dụng nhiệt, tiêu đờm, chủ trị chứng bệnh cảm sốt, yết hầu sưng đau,… dược liệu thuốc dân gian nên cần nghiên cứu để giải thích tác dụng chữa bệnh tạo sở để tìm kiếm phương thuốc điều trị bệnh Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn nên tơi chọn đề tài cho khóa luận tốt nghiệp: ‘‘Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn điclometan tầm bóp (Physalis angulata)’’ Với mục đích nghiên cứu thành phần diclometan từ tầm bóp xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập Từ tạo sở cho nghiên cứu lĩnh vực tìm phương thuốc giải thích tác dụng chữa bệnh thuốc cổ truyền Việt Nam Đây yếu tố quan trọng có ý nghĩa to lớn phát triển y học Nhiệm vụ đề tài : Thu mẫu tầm bóp (Physalis angulata), xử lý mẫu tạo dịch chiết Phân lập số hợp chất từ phân đoạn điclometan từ tầm bóp (Physalis angulata) Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nghiên cứu tổng quan 1.1.1 Thực vật học Giới thiệu thực vật học Tên thực vật : Physalis angulata Tên thường gọi: Tầm bóp (Thù lù canh, bôm bốp, lồng đèn ) Phân loại khoa học Giới Plantae (không phân hạng) Angiospermae (không phân hạng) Eudicots Bộ Solanales Họ Solanaceae Chi Physalis Loài P angulata 1.1.2 Mơ tả thực vật Tầm bóp thân thảo niên, mọc hoang quanh năm Thân: Thân cao 50 - 100 cm, phân nhiều cành Đường kính thân tròn, 1-2 cm Lá: Lá mọc so le, hình bầu dục, chia thùy hay không, dài 30 - 35mm, rộng 20 - 40mm; cuống dài từ 15 - 30mm Hoa: Hoa mọc đơn độc nách lá, có cuống mảnh, dài khoảng cm Đài hình chng, có lơng, chia từ phía thành thùy, tràng hoa màu vàng tươi hay màu trắng nhạt, có điểm chấm màu tím gốc hoa Đài đồng trưởng bao lấy nên có tên lồng đèn Quả: Quả mọng tròn, nhẵn, lúc non màu xanh, chín màu đỏ, có đài lớn với quả, dài 3-4 cm, rộng cm, bao trùm lên ngồi túi, hạt nhiều hình thận Ruột có nhiều khơng gian rổng, bóp vỡ phát tiếng “bộp” Hạt: Quả chứa nhiều hạt nhỏ nhỏ hình thận, hạt có ngoại nhũ chín ăn có vị chua, Cây hoa kết quanh năm [1][3] Hình 1.1: Hình ảnh cây, hoa, Tầm bóp CHƯƠNG 4: THẢO LUẬN KẾT QUẢ 4.1 Xác định cấu trúc hợp chất Hình 4.1.1: Cấu trúc hóa học tương tác HMBC hợp chất Phổ proton 1H-NMR hợp chất xuất tn hiệu proton olefin 5,91 (1H, dd, J = 2,0, 10.0 Hz); 6,78 (1H, ddd, J = 2,5, 5.0, 10,0 Hz) 5,58 (1H, d, J = 6,5 Hz); tín hiệu nhóm methyl 1,26 (s), 1,30 (s) 1,95 (s) Phổ cacbon 13C-NMR HSQC cho phép xác định tín hiệu 28 tín hiệu cacbon với 10 tín hiệu cacbon khơng liên kết với hydro C (4 tn hiệu nhóm cacbonyl 205,7, 208,1, 172,3 166,7; tín hiệu cacbon olefin 134,0; tín hiệu cacbon liên kết với oxi 107,5, 81,0, 80,3, 79,7); 10 tn hiệu cacbon metn CH (3 tín hiệu cacbon olefin 146,2, 127,4, 124,5; tn hiệu cacbon oximetn 76,9); tn hiệu cacbon metylen CH2 (1 tín hiệu cacbon oxymetylen 60,7) tín hiệu nhóm metyl CH3 26,5, 21,5 17,9 Các số liệu cho thấy hợp chất dạng secosteroit (còn gọi chất dạng physalin) So sánh số liệu phổ hợp chất với số liệu phổ hợp chất physalin B [10] thấy phù hợp (Bảng 4.1) Sự sai khác xảy dung môi đo phổ khác nhau, CDCl3 so với DMSO hợp chất physalin B Các vị trí liên kết khẳng định lại dựa vào tương tác HMBC (Hình 4.1.1) Từ c ác chứng phổ nêu khẳng định hợp chất physalin B, hợp chất có thành phần tầm bóp Hình 4.1.2: Phổ proton 1H hợp chất Hình 4.1.3: Phổ cacbon 13C hợp chất Hình 4.1.4: Phổ HSQC hợp chất Hình 4.1.5: Phổ HMBC hợp chất Bảng 4.1: Số liệu phổ hợp chất chất tham khảo No, δC d δC 202,6 205,7 CO 127,1 127,4 146,4 a,b δH a,c (mult,, J in Hz) HMBC CH 5,91 (dd, 2,0, 10,0) 4, 10 146,2 CH 6,78 (ddd, 2,5, 5,0, 10,0) 1, 32,5 32,7 CH2 2,86 (d, 4,5)/ 3.27* 135.8 134.0 C 123.6 124.5 CH 5.58 (d, 6.5) 24,6 24,2 CH2 2,19* /2,37 (m) 40,3 40,0 CH 2,20* 33,3 33,2 CH 2,92 (m) DEPT 7, 11, 12 10 52,2 52,7 C 11 24,6 24,8 CH2 1,22*/2,03 (d, 2,0) 12 25,7 25,8 CH2 1,60 /2,40 (m) 13 78,4 79,7 C 14 106,5 107,5 C 15 209,6 208,1 CO 16 54,4 56,4 CH 17 80,9 80,3 C 18 172,0 172,3 CO 19 17,0 17,9 CH3 20 80,5 81,0 C 21 21,9 21,5 22 76,5 23 2,22 (br s) 14, 15 1,22 (s) 1, 5, 9, 10 CH3 1,97 (s) 17, 20, 22 76,9 CH 4,55 (d, 2,0) 17, 20, 25, 26 31,6 33,1 CH2 2,04 (m) 24 30,7 31,1 C 25 49,6 51,0 CH 26 167,5 166,7 CO 27 60,8 60,7 CH2 3,79 (d, 13,5)/ 4,51 (dd, 4,5, 13,5) 14, 25 28 24,6 26,5 CH3 1,27 (s) 2,45 (d, 4,0) 16, 23, 24, 25,26 a) b) c) Đo CDCl3, 125 MHz, 500 MHz, * tín hiệu bị trùng lấp; 46 4.2 Xác định cấu trúc hợp chất Chất tham khảo Hình 4.2.1: Cấu trúc hóa học tương tác HMBC hợp chất Phổ 1H-NMR, 13 C-NMR HSQC cho thấy hợp chất dạng secosteroid (Bảng 4.2) So sánh số liệu phổ thấy khác chủ yếu xảy vị trí C-5 C-6 Sự chuyển dịch phía trường mạnh tín hiệu C-5 (61,7) C-6 (64,8) cho thấy nối đơi vị trí C-5 C-6 chất chuyển hóa thành cầu epoxy chất Các vị trí liên kết khẳng định lại phổ HMBC Từ chứng phổ trên, khẳng định hợp chất physalin F, hợp chất phân lập từ loài [17] Theo hiểu biết chúng tôi, lần số liệu phổ đầy đủ hợp chất physalin F cơng bố 47 Hình 4.2.2: Phổ proton 1H hợp chất Hình 4.2.3: Phổ cacbon 13C hợp chất 48 Hình 4.2.4: Phổ HSQC hợp chất Hình 4.2.5: Phổ HMBC hợp chất 49 Bảng 4.2: Số liệu phổ hợp chất chất tham khảo No, δCd δCa,b DEPT 204,3 205,9 CO 127,1 127,8 CH 6,01 (dd, 2,5, 10,0) 4, 10 142,8 146,3 CH 6,68 (ddd, 2,5, 5,0, 10,0) 1, 35,1 33,3 CH2 2,24*/ 3,00 (dt, 3,0, 15,5) 76,3 61,7 C 72,5 64,8 CH 3,26 (d, 3,0) 26,6 37,4 CH2 1,85 (dd, 11,5, 15,5)/ δHa,c (mult,, J in Hz) HMBC 7, 2,57 (dt, 3,5, 15,5) 38,2 34,3 CH 2,26* 29,8 50,0 CH 2,63 (dd, 9,5, 11,5) 10 53,4 50,8 C 11 24,7 23,5 CH2 1,17 (dd, 10,0, 15,0)/ 2,26 * 12 25,7 25,7 CH2 1,52 (dd, 12,0, 17,0)/ 11, 12 2,34 (dd, 5,5, 17,0) 13 78,5 79,4 C 14 106,8 107,0 C 15 209,8 207,5 CO 16 53,8 56,2 CH 17 80,4 80,1 C 18 171,8 172,2 CO 19 13,2 15,5 CH3 20 80,6 81,0 C 21 21,6 21,5 22 76,3 23 24 2,19* 1,30 (s) 1, 5, 9, 10 CH3 1,95 (s) 17, 20, 22 77,0 CH 4,53 (d, 2,0) 17, 20, 24 31,2 33,0 CH2 2,01 (br s)/ 2,05 (d, 3,5) 30,4 31,1 C 50 25 49,3 50,8 CH 26 167,3 166,7 CO 27 60,4 60,7 CH2 3,75 (d, 13,5)/ 4,50 (dd, 4,5, 13,5) 25 28 24,4 26,5 CH3 1,26 (s) 16, 23, 24, 25 2,43 (d, 4,0) Đo a) CDCl3, b)125 MHz, c)500 MHz, * tn hiệu bị trùng lấp; Nghiên cứu Hsu cộng chứng minh physalin B có hoạt tnh với dòng tế bào u ác tính A375 A2058 (IC50 thấp 4,6 µg/mL) Các kết qủa cho thấy physalin B gây chết tế bào ung thư theo chương trình qua đường trung gian NOXA, caspase-3 mitochondria, khơng gây chết theo chương trình với tế bào nguyên sợi da người tế bào myoblast Do đó, physalin B có triển vọng để phát triển thành chất điều trị hiệu u ác tính Hợp chất Physalin F (1 chất secosteroid) ghi nhận chất đóng vai trò tác nhân ngăn ngừa và/hoặc điều trị ung thư chế kích hoạt chết theo chương trình thơng qua hoạt động theo đường caspase-3 c-myc tế bào T-47D Trước đấy, năm 2012, Wu cộng thông báo khả gây chết theo chương trình với dòng tế bào ung thư thận người A498 Do đó, physalin F giống tác nhân kháng ung thư tiềm cần tiến hành nghiên cứu lâm sàng 51 KẾT LUẬN - Đã phân lập xác định cấu trúc hóa học 02 hợp chất từ phân đoạn điclometan Tầm bóp Physalin B Physalin F - Cấu trúc hợp chất xác định nhờ vào phương pháp phổ đại cộng hưởng từ hạt nhân chiều (1H-NMR (500 MHz), 13CNMR (125 MHz), DEPT135, DEPT90), hai chiều (HSQC HMBC), MS kết hợp với so sánh tài liệu tham khảo Dựa vào ứng dụng thực tiễn, hoạt tnh lớp chất có lồi kết phân đoạn nghiên cứu mong muốn có nghiên cứu sâu tầm bóp 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Tiến Bân, (2003), “Danh mục loài thực vật Việt Nam”, Nxb Nông nghiệp Hà Nội, tập 2 Võ Văn Chi(1997), “Từ điển thuốc Việt Nam”, Nhà xuất Y học Bùi Xuân Chương, Đỗ Bích Huy, Đặng Quang Trung, , Nguyễn Thượng Dong, Đỗ Trung Đàm, Phạm Văn Hiển, Vũ Ngọc Lộ, Phạm Duy Mai, Phạm Kim Mãn, Đoàn Thị Thu, Nguyễn Tập Trần Toàn (2004) , “cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam”, Tập I, Nhà xuất Khoa học Công nghệ Hà Nội, 875-876 Bùi Xuân Chương, Đỗ Bích Huy, Đặng Quang Trung, , Nguyễn Thượng Dong, Đỗ Trung Đàm, Phạm Văn Hiển, Vũ Ngọc Lộ, Phạm Duy Mai, Phạm Kim Mãn, Đoàn Thị Thu, Nguyễn Tập Trần Toàn (2004), “Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam”, Tập II, Nhà xuất Khoa học Công nghệ Hà Nội Tiếng Anh American Journal of Chinese Medicine 20-1992 F Abe, S Nagafuji, M Okawa, J Kinjo, (2006) Chem Pharm Bull., 54, 1226 A A Augustine, O Ufuoma, Planta Med (2013), 79, PJ5 A G Damu, P.-C Kuo, C.-R Su, T.-H Kuo, T.-H Chen, K F Bastow, K.-H Lee, T.S Wu, J Nat Prod 2007, 70, 1146 H Ding, Z Hu, L Yu, Z Ma, X Ma, Z Chen, D Wang, X Zhao, Steroids 2014, 86, 32 53 10 A.H Januário, E.R Filho, R.C.L.R Pietro, S Kashima, D.N Sato, S.C Franỗa, (2002) Antimycobacterial physalins from Physalis angulata L (Solanaceae)” Phytotherapy Research, 16, 445-448 11 Q.P He, L Ma, J.-Y Luo, F.-Y He, L.-G Lou, L.-H Hu (2007), “In vitro antimycobacterial activities of Physalis angulata L.”, Chem Biodiversity, 4, 443 12 Murad Ali Khan, Haroon Khan, Sarwar Khan, Tahira Mahmood, Pir Mohammad Khan & Abdul (June 2009), “Anti-inflammatory, analgesic and antpyretc activities of Physalis minima Linn”, Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, 632–637 13 N Ismail, M Alam, (2001), “Fitoterapia”, 72, 676 14 X Li, C Zhang, W Li, D Wu, L Tang, Y Xin, (2013) “Fitoterapia” , 87, 43 15 Md Moniruzzaman, Shambhunath Bose, Young-Mi Kim, Young-Won Chin, Jungsook Cho , (2016) , “ The ethyl acetate fracton from Physalis alkekengi inhibits LPS-induced pro-inflammatory mediators in BV2 cells and inflammatory pain in mice”, Journal of Ethnopharmacology , JEP9934 16 Kheng Leong Ooi, Tengku Sifzizul Tengku Muhammad, Shaida Fariza Sulaiman, (2013), “Physalin F from Physalis minima L triggers apoptosis-based cytotoxic mechanism in T-47D cells through the activation caspase-3- and cmyc- dependent pathways”, Journal of Ethnopharmacology 150, 382–388 17 R C L R Pierro, S Kashima', D N Sato, A H januario', S C Franca, Phytomedicine (2002) , Antmycobacterial Physalins from Physalis angulata L (Solanaceae),Vol 7(4), pp 335-338 54 18 L.R Row, N.S Sarma, K.S Reddy, T Matsuura, R Nakashima, (1978) “The structure of Physalins F and J from Physalis angulata and P lancifolia” Phytochemistry, Vol 17, 1647-1650 19 H U Vaghasiya, Daya L Chothani( December 2012), “A phytopharmacological overview on Physalis minima Linn”, Indian Journal of Natural Products and Resources Vol 3(4), pp 477-482 20 Wen-Na Zhang, Wang-Yu Tong (2016), “Chemical Constituents and Biological Actvities of Plants from the Genus Physalis”, Chem Biodiversity, 13, 48 – 65 55 ... thành phần hóa học phân đoạn điclometan tầm bóp (Physalis angulata) ’’ Với mục đích nghiên cứu thành phần diclometan từ tầm bóp xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập Từ tạo sở cho nghiên cứu. ..TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HOÁ HỌC ==== PHẠM HỒNG VÂN BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC PHÂN ĐOẠN ĐICLOMETAN CỦA CÂY TẦM BÓP PHYSALIS ANGULATA KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên... Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu, số liệu trình bày khóa luận: Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn điclometan Tầm bóp (Physalis angulata) ” Dưới hướng dẫn TS Hồng Lê Tuấn Anh hồn tồn