MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Việt Nam nằm ở vùng Đông Nam Á, có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, hệ thực vật đa dạng và phong phú. Theo thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10.000 loài [7] trong đó có khoảng 3.200 loài cây [5], [10] đƣợc sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho tinh dầu [2], [3]. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quí báu của đất nƣớc có tác dụng lớn đối với đời sống và sức khỏe của con ngƣời. Để phòng ngừa và chữa trị các loại bệnh nguy hiểm này, con ngƣời luôn cần những biệt dƣợc mới có khả năng điều trị hiệu quả và tránh đƣợc sự kháng thuốc, xu hƣớng tìm kiếm các hoạt chất từ các loài thực vật có tác dụng chữa bệnh ngày một tăng. Thu hút các nhà khoa học không ngừng tìm tòi, nghiên cứu để tìm ra những hoạt chất mới từ nguồn thực vật để phục vụ cuộc sống con ngƣời trong các lĩnh vực: dƣợc học, dƣợc phẩm, hƣơng liệu, mỹ phẩm, ... Họ Na (Annonaceae) là một họ lớn, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của các nƣớc châu Á, châu Úc, châu Phi và châu Mỹ. Trên thế giới có khoảng 130 chi và khoảng 2300 loài. Nhiều loài trong họ Na đƣợc trồng lấy quả để ăn hoặc là cây thuốc chữa nhiều bệnh khác nhau, nhƣ chống nhiễm trùng và điều trị bệnh ho, viêm gan, tiêu chảy và ung thƣ. Một số loài hoa của họ Na có hƣơng thơm ngát, đây có thể là nguồn nguyên liệu sản xuất nƣớc hoa và mỹ phẩm [63], [16]. Ở Việt Nam, họ Na (Annonaceae) có 201 loài (29 chi) trong đó nhiều loài đặc hữu nhƣ Alphonsea sonlaensis Ban, Artabotrys hienianus Ban, Artabotrys vietnamensis Ban, Artabotrys vinhensis Ast., Fissistigma taynghuyenense Ban, Fissistigma tonkinense (Fin & Gagnep.) Merr., Goniothalamus donnaiensis Fin&Gagnep., Goniothalamus vietnamensis Ban., Melodorum kontumense Ban,...[6]. Chi Fissistigma Griff., là một chi quan trọng của họ Na (Annonaceae), với khoảng 80 loài, phân bố rộng rãi ở châu Á và Australia, đặc biệt ở khu vực Đông Nam Á nhƣ Malaysia, Indonesia, Thái Lan, Trung Quốc, Campuchia, Lào và Việt Nam. Một số loài thuộc chi Fissistigma là cây thuốc chữa các bệnh teo cơ bắp, gan, gan lách to, thần kinh tọa, viêm khớp, kháng viêm và chống khối u. Chi bù dẻ (Uvaria L.) một chi lớn của họ Na (Annonaceae), thế giới có khoảng 175 loài, Việt Nam có khoảng 17 loài. Các cây thuộc chi này chủ yếu là dây leo hay bụi trƣờn, hiếm khi là cây gỗ; Kinh tế và thƣơng mại của chi này có tầm quan trọng đáng kể, quả một số loài dùng làm thực phẩm, sử dụng nhƣ chất bảo quản… Nhiều loài thuộc chi Uvaria đƣợc dùng làm thuốc chữa bệnh và thuốc bổ. Mặc dù các cây họ Na (Annonaceae) có giá trị kinh tế rất cao cũng nhƣ có hoạt tính sinh học quý đƣợc sử dụng rộng rãi trong dân gian, song việc nghiên cứu về thành phần hóa học của nó vẫn chƣa đƣợc tiến hành nhiều ở Việt Nam. Vì lý do đó chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây bù dẻ trơn (Uvaria boniana), bù dẻ hoa vàng (Uvaria hamiltonii), lãnh công màu hung (Fissistigma cupreonitens) và lãnh công xám (Fissistigma glaucesens)” từ đó góp phần xác định thành phần hóa học của các hợp chất và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành hóa dƣợc. 2. Đối tƣợng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu của luận án là dịch chiết từ loài bù dẻ trơn (Uvaria boniana), bù dẻ hoa vàng (Uvaria hamiltonii), lãnh công màu hung (Fissistigma cupreonitens) và lãnh công xám (Fissistigma glaucesens) ở Việt Nam.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THANH TÂM NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY BÙ DẺ TRƠN (UVARIA BONIANA), BÙ DẺ HOA VÀNG (UVARIA HAMILTONII), LÃNH CÔNG MÀU HUNG (FISSISTIGMA CUPREONITENS ) VÀ LÃNH CÔNG XÁM (FISSISTIGMA GLAUCESENS) LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC Vinh-2020 i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Đối tƣợng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Những đóng góp luận án Cấu trúc luận án Chƣơng TỔNG QUAN I Tổng quan chi Uvaria 1.1 Đặc điểm thực vật phân loại 1.2 Thành phần hóa học số loài chi Uvaria 1.2.1 Các hợp chất acetogenin 1.2.2 Các hợp chất đa oxy hóa cyclohexene 1.2.3 Các hợp chất terpenoid 11 1.2.4 Các hợp chất dẫn xuất shikimate 15 1.2.5 Các hợp chất flavonoid 16 1.2.6 Các este thơm 22 1.2.7 Các hợp chất đihydroxychalcon c-benzylated đihydrochalcon 23 1.2.8 Các hợp chất chalcon prenylated chalcon 23 1.2.9 Các hợp chất alkaloid 24 1.2.10 Các hợp chất steroid 26 1.2.11 Các hợp chất khác 27 1.3 Sử dụng hoạt tính sinh học 29 1.4 Cây Bù dẻ trơn (Uvaria boniana Fin & Gagnep) 30 iii 1.4.1 Đặc điểm hình thái 30 1.4.2 Thành phần hóa học 31 1.4.3 Sử dụng hoạt tính sinh học 32 1.5 Cây Bù dẻ hoa vàng (Uvaria hamiltonii Hook.f et Thoms ) 32 1.5.1 Đặc điểm hình thái 32 1.5.2 Thành phần hóa học 33 1.5.3 Sử dụng hoạt tính sinh học 34 II Tổng quan chi Lãnh công (Fissistigma) 34 2.1 Đặc điểm chung hình thái 35 2.2 Thành phần hóa học 35 2.2.1 Các hợp chất alkaloid 35 2.2.2 Các hợp chất flavonoid 37 2.2.3 Các hợp chất terpenoid 42 2.3 Sử dụng hoạt tính sinh học 42 2.4 Cây lãnh công xám (Fissistigma glaucesens (Hance) Merr.), 43 2.4.1 Đặc điểm hình thái 43 2.4.2 Thành phần hóa học 43 2.4.3 Sử dụng hoạt tính sinh học 44 2.5 Cây lãnh màu (Fissistigma cupreonitens Merr & Chun) 44 2.5.1 Đặc điểm hình thái 44 2.5.2 Thành phần hóa học 45 Chƣơng 48 PHƢƠNG PHÁP VÀ THỰC NGHIỆM 48 2.1 Đối tƣợng phƣơng pháp nghiên cứu 48 2.1.1 Thu mẫu 48 2.1.2 Các phƣơng pháp xử lý mẫu chiết 48 2.1.3 Các phƣơng pháp phân tích, phân tách phân lập hợp chất 48 2.1.4 Phƣơng pháp khảo sát cấu trúc hợp chất 48 2.2 Hoá chất, dụng cụ thiết bị 48 2.2.1 Hoá chất 49 iv 2.2.2 Dụng cụ thiết bị 49 2.3 Nghiên cứu hợp chất từ bù dẻ trơn (Uvaria boniana Fin & Gagnep) 49 2.3.1 Chiết xuất phân lập hợp chất 49 2.3.2 Các kiện vật lý phổ 52 2.4 Nghiên cứu hợp chất từ bù dẻ hoa vàng (Uvaria hamiltonii) 54 2.4.1 Chiết xuất phân lập hợp chất 54 2.4.2 Các kiện vật lý phổ 55 2.5 Nghiên cứu hợp chất từ lồi lãnh cơng màu 59 2.5.1 Chiết xuất, phân lập, xác định cấu trúc hợp chất phân lập đƣợc 59 2.5.2 Các liệu vật lý 59 2.6 Nghiên cứu hợp chất từ lãnh công xám 63 2.6.1 Chiết xuất phân lập hợp chất 63 2.6.2 Các kiện vật lý phổ 63 2.7 Phƣơng pháp thử hoạt tính 67 2.7.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 67 Chƣơng 70 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 70 3.1 Cây bù dẻ trơn (Uvaria boniana) 70 3.1.1 Phân lập số hợp chất 70 3.1.2 Xác định cấu trúc 70 3.1.2.1 Hợp chất UBM1 70 3.1.2.2 Hợp chất UBM2 76 3.1.2.3 Hợp chất UBM3 77 3.1.2.4 Hợp chất UBM4 84 3.1.2.5 Hợp chất UBM5 86 3.1.2.6 Hợp chất UBM6 88 3.1.2.7 Hợp chất UBM7 89 3.1.2.8 Hợp chất UBM8 90 3.2 Cây bù dẻ hoa vàng (Uvaria hamilton) 92 3.2.1 Phân lập số hợp chất 93 v 3.2.2 Xác định cấu trúc 93 3.2.2.1 Hợp chất UHM1 93 3.2.2.2 Hợp chất UHM2 95 3.2.2.3 Hợp chất UHM3 97 3.2.2.4 Hợp chất UHM4 98 3.3.2.5 Hợp chất UHM5 105 3.2.2.6 Hợp chất UHM6 107 3.2.2.7 Hợp chất UHM7 109 3.2.2.8 Hợp chất UHM8 113 3.3 Cây lãnh công màu (Fissistigma cupreonitens Merr, & Chun,) 115 3.3.1 Phân lập hợp chất 115 3.3.2 Xác định cấu trúc 116 3.3.2.1 Hợp chất FCM1 116 3.3.2.2 Hợp chất FCM2 116 3.3.2.3 Hợp chất FCM3 118 3.3.2.4 Hợp chất FCM4 119 3.3.2.5 Hợp chất FCM5 120 3.3.2.6 Hợp chất FCM6 120 3.4 Cây lãnh công xám (Fissistigma glaucescens (Hance) Merr.) 122 3.4.1 Phân lập hợp chất 122 3.4.2 Xác định cấu trúc 123 3.4.2.1 Hợp chất FGM1 123 3.4.2.2 Hợp chất FGM2 125 3.4.2.3 Hợp chất FGM3 126 3.4.2.4 Hợp chất FGM4 128 3.4.2.5 Hợp chất FGM5 129 3.4.2.6 Hợp chất FGM6 131 3.5 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định, hoạt tính chống ơxy hố 131 KẾT LUẬN 141 DANH MỤC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 143 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Các hợp chất đƣợc tách từ bù dẻ trơn (Uvaria boniana) 70 Bảng Số liệu phổ NMR hợp chất UBM1 71 Bảng 3.3 Số liệu phổ NMR hợp chất UBM2 76 Bảng 3.4 Số liệu phổ NMR hợp chất UBM3 78 Bảng 3.5 Số liệu phổ NMR hợp chất UBM 85 Bảng 3.8 Số liệu phổ NMR hợp chất UBM7 89 Bảng 3.9 Số liệu phổ NMR hợp chất UBM8 91 Bảng 3.10 Các hợp chất đƣợc tách từ bù dẻ hoa vàng (Uvaria hamiltonii) 93 Bảng 3.11 Số liệu phổ NMR hợp chất UHM1 94 Bảng 3.12 Số liệu phổ NMR hợp chất UHM2 96 Bảng 3.13 Số liệu phổ NMR hợp chất UHM3 97 Bảng 3.14 Số liệu phổ hợp chất UHM4 số liệu so sánh 103 Bảng 3.15 Số liệu phổ NMR hợp chất UHM5 106 Bảng 3.16 Số liệu phổ NMR hợp chất UHM6 108 Bảng 3.17 Số liệu phổ NMR hợp chất UHM7 110 Bảng 3.18 Số liệu phổ NMR hợp chất UHM8 114 Bảng 3.19 Các hợp chất đƣợc tách từ lãnh công màu 115 Bảng 3.21 Dữ liệu phổ hợp chất FCM2 117 Bảng 3.22 Dữ liệu phổ hợp chất FCM3 118 Bảng 3.25 Dữ liệu phổ hợp chất FCM6 120 Bảng 3.26 Các hợp chất đƣợc tách từ lãnh công xám 122 Bảng 3.27 Dữ liệu phổ hợp chất FGM1 123 Bảng 3.28 Dữ liệu phổ hợp chất FGM2 125 Bảng 3.29 Dữ liệu phổ hợp chất FGM3 127 Bảng 3.30 Dữ liệu phổ hợp chất FGM4 128 Bảng 3.31 Dữ liệu phổ hợp chất FGM5 130 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bù dẻ trơn- Uvaria boniana Fin & Gagnep 31 Hình 1.2 Bù dẻ hoa vàng (Uvaria hamiltonii Hook.f et Thoms.) 32 Hình 1.3 Lãnh công xám - Fissistigma glaucesens (Hance) Merr 43 Hình 1.4 Lãnh cơng màu - Fissistigma cupreonitens Merr & Chun 45 Hình 3.14 Phổ HSQC hợp chất UBM3 84 Hình 3.15 Phổ 1H-NMR (MeOD, 500 MHz) hợp chất UHM4 99 Hình 3.16 Phổ 13C-NMR (MeOD, 125 MHz) hợp chất UHM4 100 Hình 3.18 Phổ HSQC hợp chất UHM4 101 Hình 3.19 Phổ HMBC hợp chất UHM4 102 Hình 3.22 Phổ CD hợp chất UHM7 112 viii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT STT Kí hiệu, chữ viết tắt CC Column Chromatography (Sắc kí cột) FC Flash Chromatography (Sắc ký cột nhanh) TLC Thin Layer Chromatography (Sắc kí lớp mỏng) IR Infrared Spectroscopy (Phổ hồng ngoại) MS Mass Spectroscopy (Phổ khối lƣợng) EI-MS Electron Impact-Mass Spectroscopy (Phổ khối va chạm electron) ESI-MS Electron Spray Ionzation-Mass Spectroscopy (Phổ khối lƣợng phun mù electron) H-NMR Proton Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton) 13 C-NMR Carbon Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân cacbon-13) 10 DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer 11 HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation 12 HMBC Heteronuclear Multiple Bond Correlation 13 NOESY Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy 14 s Singlet 15 br s singlet tù 16 t Triplet 17 d Doublet 18 dd doublet duplet 19 dt doublet triplet 20 m Multiplet 21 TMS Tetramethylsilan 22 DMSO Dimethylsulfoxide ix 23 Đ.n.c Điểm nóng chảy 24 IZD Isothiazolidinone 25 HR-ESI-MS: High Resolution- Electrospray Ionization- Mass Spectrometry x MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Việt Nam nằm vùng Đông Nam Á, có khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, hệ thực vật đa dạng phong phú Theo thống kê gần hệ thực vật Việt Nam có 10.000 lồi [7] có khoảng 3.200 lồi [5], [10] đƣợc sử dụng y học dân tộc 600 loài cho tinh dầu [2], [3] Đây nguồn tài nguyên thiên nhiên quí báu đất nƣớc có tác dụng lớn đời sống sức khỏe ngƣời Để phòng ngừa chữa trị loại bệnh nguy hiểm này, ngƣời cần biệt dƣợc có khả điều trị hiệu tránh đƣợc kháng thuốc, xu hƣớng tìm kiếm hoạt chất từ lồi thực vật có tác dụng chữa bệnh ngày tăng Thu hút nhà khoa học khơng ngừng tìm tịi, nghiên cứu để tìm hoạt chất từ nguồn thực vật để phục vụ sống ngƣời lĩnh vực: dƣợc học, dƣợc phẩm, hƣơng liệu, mỹ phẩm, Họ Na (Annonaceae) họ lớn, phân bố chủ yếu vùng nhiệt đới cận nhiệt đới nƣớc châu Á, châu Úc, châu Phi châu Mỹ Trên giới có khoảng 130 chi khoảng 2300 loài Nhiều loài họ Na đƣợc trồng lấy để ăn thuốc chữa nhiều bệnh khác nhau, nhƣ chống nhiễm trùng điều trị bệnh ho, viêm gan, tiêu chảy ung thƣ Một số lồi hoa họ Na có hƣơng thơm ngát, nguồn nguyên liệu sản xuất nƣớc hoa mỹ phẩm [63], [16] Ở Việt Nam, họ Na (Annonaceae) có 201 lồi (29 chi) nhiều loài đặc hữu nhƣ Alphonsea sonlaensis Ban, Artabotrys hienianus Ban, Artabotrys vietnamensis Ban, Artabotrys vinhensis Ast., Fissistigma taynghuyenense Ban, Fissistigma tonkinense (Fin & Gagnep.) Merr., Goniothalamus donnaiensis Fin&Gagnep., Goniothalamus vietnamensis Ban., Melodorum kontumense Ban, [6] Chi Fissistigma Griff., chi quan trọng họ Na (Annonaceae), với khoảng 80 loài, phân bố rộng rãi châu Á Australia, đặc biệt khu vực Đông Nam Á nhƣ Malaysia, Indonesia, Thái Lan, Trung Quốc, Campuchia, Lào Việt Nam Một số loài thuộc chi Fissistigma thuốc chữa bệnh teo bắp, gan, gan lách to, thần kinh tọa, viêm khớp, kháng viêm chống khối u Chi bù dẻ (Uvaria L.) chi lớn họ Na (Annonaceae), giới có khoảng 175 lồi, Việt Nam có khoảng 17 lồi Các thuộc chi chủ yếu dây leo hay bụi trƣờn, gỗ; Kinh tế thƣơng mại chi có tầm quan trọng đáng kể, số lồi dùng làm thực phẩm, sử dụng nhƣ chất bảo quản… Nhiều loài thuộc chi Uvaria đƣợc dùng làm Phụ lục 159: Phổ DEPT hợp chất FGM2 (velutinam) Phụ lục 160: Phổ DEPT hợp chất FGM2 (velutinam) 232 Phụ lục 161: Phổ HMBC hợp chất FGM2 (velutinam) Phụ lục 162: Phổ HSQC hợp chất FGM2 (velutinam) 233 Phụ lục 163: Phổ COSY hợp chất FGM2 (velutinam) 21 Phụ lục phổ hợp chất FGM3 (aristolactam BI) 234 Phụ lục 164: Phổ 1H-NMR hợp chất FGM3 (aristolactam BI) Phụ lục 165: Phổ 1H-NMR hợp chất FGM3 (aristolactam BI) Phụ lục 166: Phổ 13C-NMR hợp chất FGM3 (aristolactam BI) 235 Phụ lục 167: Phổ 13C-NMR hợp chất FGM3 (aristolactam BI) Phụ lục 168: Phổ DEPT hợp chất FGM3 (aristolactam BI) 236 Phụ lục 169: Phổ HMBC hợp chất FGM3 (aristolactam BI) Phụ lục 170: Phổ HSQC hợp chất FGM3 (aristolactam BI) 237 22 Phụ lục phổ hợp chất FGM4 (pukateine) Phụ lục 171: Phổ 1H-NMR hợp chất FGM4 (pukateine) Phụ lục 172: Phổ 1H-NMR hợp chất FGM4 (pukateine) 238 Phụ lục 173: Phổ 1H-NMR hợp chất FGM4 (pukateine) Phụ lục 174: Phổ 13C-NMR hợp chất FGM4 (pukateine) 239 Phụ lục 175: Phổ 13C-NMR hợp chất FGM4 (pukateine) Phụ lục 176: Phổ 13C-NMR hợp chất FGM4 (pukateine) 240 Phụ lục 177: Phổ DEPT hợp chất FGM4 (pukateine) Phụ lục 178: Phổ DEPT hợp chất FGM4 (pukateine) 241 Phụ lục 179: Phổ HMQC hợp chất FGM4 (pukateine) Phụ lục 180: Phổ HSQC hợp chất FGM4 (pukateine) 242 23 Phụ lục phổ hợp chất FCM5 (Apigenin-8-C-β-D-galactopyranoside) Phụ lục 181: Phổ 1H-NMR hợp chất FCM5 (Apigenin-8-C-β-D-galactopyranoside) Phụ lục 182: Phổ 1H-NMR hợp chất FCM5 (Apigenin-8-C-β-D-galactopyranoside) 243 Phụ lục 183: Phổ 13C-NMR hợp chất FCM5 (Apigenin-8-C-β-D-galactopyranoside) Phụ lục 184: Phổ 13C-NMR hợp chất FCM5 (Apigenin-8-C-β-D-galactopyranoside) 244 Phụ lục 185: Phổ DEPT hợp chất FCM5 (Apigenin-8-C-β-D-galactopyranoside) Phụ lục 186: Phổ HMBC hợp chất FCM5 (Apigenin-8-C-β-D-galactopyranoside) 245 Phụ lục 187: Phổ HSQC hợp chất FCM5 (Apigenin-8-C-β-D-galactopyranoside) Phụ lục 188: Phổ HSQC hợp chất FCM5 (Apigenin-8-C-β-D-galactopyranoside) 246 ... hoạt tính sinh học bù dẻ trơn (Uvaria boniana), bù dẻ hoa vàng (Uvaria hamiltonii), lãnh công màu (Fissistigma cupreonitens) lãnh công xám (Fissistigma glaucesens)” từ góp phần xác định thành phần. .. dẻ trơn (Uvaria boniana), bù dẻ hoa vàng (Uvaria hamiltonii), lãnh công màu (Fissistigma cupreonitens) lãnh công xám (Fissistigma glaucesens) - Phân lập xác định cấu trúc số hợp chất - Thử hoạt. .. thành phần hóa học hợp chất tìm nguồn nguyên liệu cho ngành hóa dƣợc Đối tƣợng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu luận án dịch chiết từ loài bù dẻ trơn (Uvaria boniana), bù dẻ hoa vàng (Uvaria hamiltonii),