Để góp phần nghiên cứu thành phần hóa học của vỏ quả măng cụt xanh các nhiệm vụ được đặt ra: Xây dựng phương pháp chiết hiệu quả với vỏ quả măng cụt xanh; khảo sát định tính và phân tách các chất từ vỏ quả măng cụt xanh; xác định cấu trúc các chất phân lập được từ vỏ quả măng cụt xanh; thử hoạt tính chống oxi hóa và kháng sinh đối với một số chất phân lập được.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỖ VĂN ĐĂNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VỎ QUẢ MĂNG CỤT XANH (Garcinia Mangostana L.) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC i Hà Nội – 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Đỗ Văn Đăng NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VỎ QUẢ MĂNG CỤT XANH (Garcinia Mangostana L.) Chun ngành Mã số : Hóa học hữu cơ : 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. NGUYỄN VĂN ĐẬU ii Hà Nội – 2011 Lời cảm ơn Tôi vô cám ơn PGS TS Nguyễn Văn Đậu giao đề tài hay hướng dẫn tơi tận tình suốt thời gian làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy phòng Hóa học hợp chất thiên nhiên, Khoa Hóa học anh chị bạn bè khoa Hóa học giúp đỡ nhiều thời gian làm luận văn Cuối xin cảm ơn thành viên phòng Hóa học hợp chất thiên nhiên giúp đỡ tơi nhiều q trình hồn thành luận văn iii DANH MỤC BẢNG BIỂU TÊN BẢNG BIỂU STT Bảng 1.1 Bảng 4 Bảng 4 Bảng 4 Bảng 4.4 Các xanthon được tách từ vỏ quả măng cụt Hiệu suất các phần chiết từ vỏ quả măng cụt Kết quả phân tích cặn chiết điclometan bằng TLC Q trình phân tách cặn chiết điclometan (GMD) bằng CC Kết quả phân tích cặn chiết n BuOH bằng TLC iv TRANG 09 36 38 39 41 Bảng 4 Bảng 4 Bảng 4 Bảng 4 Q trình phân tách cặn chiết n butanol (GMB) bằng CC Các dữ liệu phổ 1H và 13C NMR của các hợp chất (D14) Kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa DPPH Kết quả thử hoạt tính kháng sinh 41 50 52 52 DANH MỤC HÌNH VẼ STT TÊN HÌNH VẼ Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1. 3 Hình ảnh cây măng cụt ( Garcinia Mangostana L.) Hình ảnh quả măng cụt ( Garcinia Mangostana L.) Khung cơ bản của xanthon v TRANG 05 06 08 Hình 2. 1 Sắc ký lớp mỏng 24 Hình 2. 2 Sắc ký cột 25 Hình 4. 1 Phổ H NMR của D1 Hình 4. 2 Phổ H NMR của D3 Hình 4. 3 Phổ H NMR của D4 1 44 47 49 DANH MỤC SƠ ĐỒ ST TÊN SƠ ĐỒ T Sơ đồ 4. 1 Sơ đồ 4. 2 Quy trình chiết các lớp chất trong vỏ quả măng cụt xanh Quá trình phân tách cặn GMD vi TRANG 37 40 Sơ đồ 4. 3 Quá trình phân tách cặn GMB vii 42 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, mức sống của con người ngày càng được nâng cao hơn. Đặc biệt, trong lĩnh vực y – dược học, từ những năm đầu của thế kỉ XIX, việc kết hợp giữa các phương pháp khoa học kỹ thuật và các loại thực vật xuất phát từ thiên nhiên đã đưa con người tiến một bước lớn trong việc phát minh ra nhiều loại thuốc, có khả năng chữa nhiều căn bệnh được cho là nan y ở các thế kỉ trước đó Xanthon là một trong những khám phá mang tính tích cực của con người Giới khoa học đang tiếp tục nghiên cứu sâu về các xanthon vì những lợi ích bất ngờ cho cơ thể con người và khả năng tham gia vào nhiều vấn đề sức khỏe Trong cơng nghệ thực phẩm thì xanthon là thành phần tốt nhất từ trước đến nay mà chúng ta có được. Nó được ví như một dưỡng chất thực vật đa năng trong lĩnh vực dinh dưỡng. Bên cạnh đó, xanthon còn mang lại nhiều hoạt tính sinh học, nổi bật là hoạt tính chống oxy hóa Theo như nhiều nguồn thơng tin thu thập trên thế giới cũng như trong nước, thì măng cụt là một trong “mười siêu trái cây”, mệnh danh là ‘’ nữ hồng trái cây’’, được xếp vào nhóm thực phẩm chức năng, chứa một lượng lớn các loại xanthon. Điều này giải thích vì sao từ hàng nghìn năm nay, các chất pha chế từ quả măng cụt được sử dụng rộng khắp trên tồn thế giới như một phương thuốc chữa bệnh hay một loại thuốc bổ, có tính chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng viêm, giảm đau, kháng nấm, giúp hệ tiêu hóa tốt vv. Gần đây, người ta còn khám phá ra khả năng chữa bệnh tim, tác dụng bảo vệ gan, mật, hay hơn nữa là chống được các bệnh như ung thư, HIV Tuy nhiên, điều đặc biệt chỗ, các hoạt tính đó của trái măng cụt xuất phát chủ yếu từ vỏ quả măng cụt – phần mà chúng ta thường loại bỏ sau khi lấy phần thịt quả Cùng với yếu tố Việt Nam là một trong những nước có nguồn măng cụt với số lượng lớn, phong phú trên thế giới, việc tập trung nghiên cứu, tìm hiểu hóa dược của trái măng cụt là cần thiết, có lợi, tận dụng được nguồn ngun liệu sẵn có. Xuất pháp từ những lý do đó chúng tơi tiến hành nhiên cứu đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học vỏ quả măng cụt xanh (Studying the compositon of Green fruit hulls of Garcinia Mangostana L.)” Để góp phần nghiên cứu thành phần hóa học của vỏ quả măng cụt xanh các nhiệm vụ được đặt ra: Xây dựng phương pháp chiết hiệu quả với vỏ quả măng cụt xanh Khảo sát định tính và phân tách các chất từ vỏ quả măng cụt xanh Xác định cấu trúc các chất phân lập được từ vỏ quả măng cụt xanh Thử hoạt tính chống oxi hóa và kháng sinh đối với một số chất phân lập được CH ƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Vài nét về họ bứa (Clusiaceae) 1.1.1. Đặc điểm thực vật Họ Bứa hay họ măng cụt có danh pháp khoa học: Clusiaceae (còn gọi là Guttiferae, được Antoine Laurent de Jussieu đưa ra năm 1789), là một họ thực vật có hoa bao gồm khoảng 2728 chi và 1050 lồi các cây thân gỗ hay cây bụi, thơng thường có nhựa trắng như sữa và quả hay quả nang để lấy hạt[3] Đặc điểm thực vật: cây gỗ hay cây bụi thường xanh, cành thường mọc ngang Trong thân và lá có ống tiết nhựa mủ màu vàng Lá mọc đối đơn, ngun, khơng có lá kèm. Gân cấp hai thường gần thẳng góc với gân chính. Hoa đều, nhỏ, thường đơn tính hoặc vừa đực vừa hoa lưỡng tính trên cùng một cây. Mọc đơn độc hay họp thành cụm hoa. Đài 26 tồn tại dưới quả. Tràng 26 cánh 41. Takenaka Y, Tanahashi T, Nagakura N, Hamada N (2000),’’ Production of xanthones with free radical scavenging properties, emodin and sclerotiorin by the cultured lichen mycobionts of Pyrenula japonica’’, Naturforsch. C, 55, pp. 910 914 42. T.R.Govindacharit, P.S.Kalyanaraman, N.Muthukumaraswamy and BR.Pai(1971), ‘’Xanthones of Garnicia mangostana Linn’’, Tetrrahedron, 27, pp. 39193929 43. Valenti, P.; Da Re, P.; Rampa, A.; Montanari, P.; Carrara, M.; Cima, L. (1993), ‘’ Benzogammapyrone analogues of geiparvarin: synthesis and biological evaluation against B16 melanoma cells’’, Anticancer Drug. Des., 8, pp. 349 360 44. Varvaresou, A; Tsotinis, A.; Valiraki, P.; Papastaikoudi, T.S(1996), ‘’ Synthesis and structure elucidation of new cytootoxic axathioxanthones’’, J.Heterocyclic Chem., 33,pp. 917 921 45. Valenti P, Rampa A, Recanatini M, Bisi A, Belluti F, Da Re P, Carrara M, Cima L(1997), ‘’ Synthesis, cytotoxicity and SAR of simple geiparvarin analogues’’, AnticancerDrug Des., 12, pp. 443 451 46. Wang, T.C.; Zhao, Y.L.; Liou, S.S(2002). Helv. Chim. Acta, 85, pp. 1382 1389 47. V.Peres and T.J. Nagem(1997), ‘’Trioxygenated naturally occuring xanthones’’, phytochemistry, 44(2), pp. 191 214 48. Zhang HZ, Kasibhatla S, Wang Y, Herich J, Guastella J, Tseng B, Drewe J, Cai SX (2004), ‘’ Discovery, characterization and SAR of gambogic acid as a potent apoptosis inducer by a HTS assay’’, Med. Chem. , 12, pp. 309 317 49. Willawan Mahabusarakam, Pichaet Wiriyachitra(1987), ‘’Chemical constituents of Garcinia Mangostana’’, Journal of Natwa1 P&s, 50(3), pp. 474478 67 68 PHỤ LỤC 69 Phổ 1HNMR của chất D1 70 71 72 Phổ 1HNMR của chất D3 73 74 75 Phổ EIMS của chất D3 76 77 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC SƠ ĐỒ vi LỜI MỞ ĐẦU CH ƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Vài nét họ bứa (Clusiaceae) .3 1.1.1. Đặc điểm thực vật 3 1.1.2. Một số chi trong họ bứa (Clusiaceae) 4 1.2 Cây măng cụt (Garcinia mangostana L.) .5 1.2.1. Đặc điểm thực vật 5 1.2.3. Hóa thực vật của cây măng cụt 7 1.2.3.1 Tinh dầu [2, 3] 1.2.3.3 Các xanthon tách từ vỏ măng cụt .8 1.3 Công dụng hoạt chất sinh học 13 1.3.1. Ứng dụng trong y học dân gian 13 1.3.2. Các hoạt tính sinh học của cây măng cụt (Garcinia mangostana L.) 15 1.3.2.1 Hoạt tính chống oxy hóa [13,22,24, 26, 41] 15 1.3.2.2 Hoạt tính kháng ung thư 17 1.3.2.3 Hoạt tính chống viêm chống dị ứng 20 Có chứng khả chống viêm chống dị ứng măng cụt mẫu thí nghiệm khác nhau, ví dụ tế bào RBL-2H3 (2002) tế bào u thần kinh đệm chuột (2002, 2004, 2006), động mạch chủ ngực lồi thỏ khí quản chuột lang (1996) vài mẫu thí nghiêm lồi gặm nhấm (1979, 2004) [1113,18,20,21,33-36, 43-48] 20 1.3.2.4 Hoạt tính chống khuẩn, chống nấm chống virut [13,18] 21 1.3.2.5 Hoạt tính chống sốt rét [13] 24 CHƯƠNG NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 25 78 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.2.1 Phương pháp chiết và phân tách các hợp chất trong mẫu thực vật 25 2.2.3 Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc (các phương pháp phổ) 27 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 28 3.1 Thiết bị hóa chất 28 3.2 Nguyên liệu thực vật 28 3.3 Điều chế phần chiết từ vỏ măng cụt xanh .29 3.4 Phân tích cặn GMD .29 3.4.1 Phân tích cặn GMD bằng TLC 29 3.4.2 Phân tách cặn GMD bằng CC 30 3.4.3 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các chất đã phân lập được từ phần chiết điclometan ( GMD) 31 3.4.3.1 Chất D1 31 3.4.3.2 Chất D2 32 3.5 Phân tích cặn GMB 32 3.5.1 Phân tích cặn GMB bằng TLC 32 3.5.2 Phân tách cặn GMB bằng CC 33 3.5.3 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các chất đã phân lập được từ phần chiết nBuOH 34 3.6.2. Phương pháp thử hoạt tính kháng sinh 35 3.6.2.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 35 3.6.2.2 Các chủng vi sinh vật kiểm định 36 3.6.2.3 Môi trường nuôi cấy 37 3.6.2.4 Cách tiến hành 37 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 4.1 Điều chế phần chiết .38 4.2 Phân tích phân tách cặn chiết diclometan (GMD) 40 4.2.1.Phân tích cặn chiết điclometan (GMD) bằng TLC 40 79 4.2.2 Phân tách cặn chiết điclometan (GMD) bằng CC 41 4.3 Phân tích phân tách cặn chiết n- BuOH 42 4.3.1 Phân tích cặn n BuOH bằng TLC 42 4.3.2 Phân tích cặn n BuOH bằng CC 43 4.4 Hằng số vật lý chất phân lập từ phần chiết .45 4.4.1. Chất D1 45 4.4.2 Chất D2 45 4.4.3.Chất D3 45 4.4.4 Chất D4 45 4.5 Xác định cấu trúc chất phân lập 45 4.5.1. Chất D1 45 4.5.2. Chất D2 48 4.5.3. Chất D3 49 4.5.4 Chất D4 52 4.6 Kết thử hoạt tính kháng sinh chống oxi hóa số xanthone 56 4.6.1 Hoạt tính chống oxy hóa DPPH 56 4.6.2 Hoạt tính kháng sinh 57 KẾT LUẬN 58 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 11 Da Re, P., Sagramora, L., Mancini, V., Valenti, P., Cima, L(1970), ‘’ NMR structure determination of some new 4-hydroxyxanthone derivatives’’, J.Med Chem., 13, pp 574577 63 12 Essery, J M., O'Herron, F.A., McGregor, D.N., Bradner, W.T J.(1976), ‘’ Preparation and antitumor activities of some derivatives of 5-methoxy sterigmatocystin’’, Med Chem., 19, pp 1339- 1342 .63 22 Mahabusarakam W., Proudfoot J., Taylor W., Croft K(2000), ‘’ Inhibition of lipoprotein oxidation by prenylated xanthones derived from mangostin’’, Free Radic Res, 33, pp 643- 659 .64 80 24 Madan B., Singh I., Kumar A., Prasad A., Raj H., Parmar V., Ghosh B(2002), ‘’ Xanthones as inhibitors of microsomal lipid peroxidation and TNF-alpha induced ICAM-1 expression on human umbilical vein endothelial cells (HUVECs), Bioorg Med Chem, 10, pp 3431- 3436 64 41 Takenaka Y, Tanahashi T, Nagakura N, Hamada N (2000),’’ Production of xanthones with free radical scavenging properties, emodin and sclerotiorin by the cultured lichen mycobionts of Pyrenula japonica’’, Naturforsch C, 55, pp 910- 914 67 43 Valenti, P.; Da Re, P.; Rampa, A.; Montanari, P.; Carrara, M.; Cima, L (1993), ‘’ Benzo-gamma-pyrone analogues of geiparvarin: synthesis and biological evaluation against B16 melanoma cells’’, Anticancer Drug Des., 8, pp 349- 360 67 PHỤ LỤC 69 81 ... Nghiên cứu thành phần hóa học vỏ quả măng cụt xanh (Studying the compositon of Green fruit hulls of Garcinia Mangostana L.) Để góp phần nghiên cứu thành phần hóa học của vỏ quả măng cụt xanh các nhiệm vụ được đặt ra:... ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Đỗ Văn Đăng NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VỎ QUẢ MĂNG CỤT XANH (Garcinia Mangostana L.) Chuyên ngành Mã số : Hóa học hữu cơ... Xây dựng phương pháp chiết hiệu quả với vỏ quả măng cụt xanh Khảo sát định tính và phân tách các chất từ vỏ quả măng cụt xanh Xác định cấu trúc các chất phân lập được từ vỏ quả măng cụt xanh Thử hoạt tính chống oxi hóa và kháng sinh đối với một số chất phân