Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây Vông nem

Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây Vông nem

LỜI MỞ ĐẦUVốn là một đất nước được thiên nhiên ưu đãi, nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, Việt Nam có một thảm thực vật vô cùng phong phú và đa dạng với hơn 12.000 loài thực vật bậc cao khác nhau. Từ nhiều thế kỷ nay, thực vật không chỉ là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho con người mà còn là những phương thuốc chữa bệnh hết sức quý giá. Cho đến nay, việc nghiên cứu và phát triển các dược phẩm mới từ các nguồn nguyên liệu tự nhiên vẫn đang đóng góp mạnh mẽ vào các lĩnh vực điều trị bao gồm chống ung thư, chống nhiễm khuẩn, chống viêm, điều chỉnh miễn dịch và các bệnh về thần kinh. Giữa những năm 2000 – 2005, hơn 20 thuốc mới là sản phẩm thiên nhiên hoặc dẫn xuất từ thiên nhiên đã được đưa vào sản xuất. Với việc đưa vào các phương pháp sàng lọc hoạt tính sinh học nhanh thách thức đặt ra cho các nhà hóa học là việc nghiên cứu các quy trình phân tách hiệu quả các hợp chất thiên nhiên từ các nguồn thực vật, vi nấm, sinh vật biển… và thực hiện các chuyển hóa hóa học, ví dụ như bằng các con đường biomimetic, để tạo ra các dẫn xuất mới.Cây Vông nem (Erythrina orientalis L. Murr., Fabaceae) là một trong những vị thuốc kinh nghiệm trong dân gian Việt Nam và nhiều nước khác trên thế giới có tác dụng an thần, hạ huyết áp, kháng khuẩn và chống loãng xương. Cây Vông nem của Việt Nam còn chưa được nghiên cứu nhiều về hóa học. Trong chương trình nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các cây thuốc cổ truyền của Việt Nam, chúng tôi đã lựa chọn cây Vông nem (Erythrina orientalis L. Murr., Fabaceae) làm đối tượng nghiên cứu của luận văn này.1 Chương 1:TỔNG QUAN1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHI ERYTHRINA [1, 32, 33, 34]Họ Đậu (Fabaceae) là họ lớn thứ hai của thực vật có hoa với 650 chi và trên 18.000 loài. Các tên gọi thông thường chủ yếu của các loài trong họ này là Đỗ hay Đậu và họ này chứa một số loài cây quan trọng bậc nhất trong cung cấp thực phẩm cho con người.Tất cả các thành viên trong họ này đều có hoa chứa 5 cánh hoa, trong dó bầu nhụy lớn khi phát triển được sẽ tạo ra quả thuộc loại quả đậu, hai vỏ của nó có thể tách đôi, bên trong chứa nhiều hạt trong các khoang riêng rẽ. Các loài trong họ này theo truyền thống được phân loại trong ba phân họ:• Phân họ Vang (Caesalpinioideae), hay họ Vang (Caesalpiniaceae)• Phân họ Trinh nữ (Mimosoideae), hay họ Trinh nữ (Mimosaceae)• Phân họ Đậu (Faboideae hay Papilionoideae) (họ Fabaceae nghĩa hẹp hay họ Papilionaceae).Erythrina [2] là một chi của loại cây có hoa trong phân họ Đậu (Fabaceae nghĩa hẹp hay họ Papilionaceae) thuộc họ Đậu (Fabaceae). Các loài cây trong chi này phổ biến khắp các vùng nhiệt đới và cận nhiệt trên thế giới. Có khoảng 130 loài trong chi Erythrina với một số loài thường gặp như sau:• Erythrina abyssinica DC.• Erythrina americana Mill. (Mexico)• Erythrina ankaranensis Du Puy & Labat (Madagascar)• Erythrina atitlanensis Krukoff & Barneby• Erythrina berteroana Urb.• Erythrina burana Chiov. (Ethiopia)2 • Erythrina caffra Thunb. (Southeastern Africa)• Erythrina corallodendron L. (Hispaniola, Jamaica)• Erythrina coralloides D.C. (Arizona in the United States, Mexico)• Erythrina crista-galli L. (Argentina, Uruguay, Brazil, Paraguay)• Erythrina decora Harms• Erythrina edulis Micheli – Basul• Erythrina eggersii Krukoff & Moldenke (United States Virgin Islands, Puerto Rico)• Erythrina elenae Howard & Briggs (Cuba)• Erythrina euodiphylla Hassk. ex Backh. (Indonesia)• Erythrina falcata Benth. (Brazil)• Erythrina flabelliformis Kearney• Erythrina fusca Lour. (Pantropical)• Erythrina haerdii Verdc. (Tanzania)• Erythrina hazomboay Du Puy & Labat (Madagascar)• Erythrina herbacea L. (Southeastern United States, Northeastern Mexico)• Erythrina humeana Spreng. (South Africa)• Erythrina lanceolata Standl.• Erythrina latissima E.Mey.• Erythrina lysistemon Hutch. (South Africa)• Erythrina madagascariensis Du Puy & Labat (Madagascar)• Erythrina megistophylla (Ecuador)• Erythrina mulungu Diels Mart. (Brazil)3 • Erythrina perrieri R.Viguier (Madagascar)• Erythrina poeppigiana (Walp.) O.F.Cook • Erythrina polychaeta Harms (Ecuador)• Erythrina rubrinervia Kunth• Erythrina sacleuxii Hua (Kenya, Tanzania)• Erythrina sandwicensis O.Deg. (Hawaii)• Erythrina schimpffii Diels (Ecuador)• Erythrina schliebenii Harms (extinct: 1938)• Erythrina senegalensis DC.• Erythrina speciosa Andrews (Brazil)• Erythrina stricta Roxb. (Southeast Asia)• Erythrina suberosa Roxb.• Erythrina tahitensis Nadeaud (Tahiti)• Erythrina tuxtlana Krukoff & Barneby (Mexico)• Erythrina variegata L. (Cambodia, Okinawa, Fiji, Bangladesh, Tibet, Thailand, Vietnam)• Erythrina velutina Willd. (Caribbean, South America, Galápagos Islands)• Erythrina vespertilio Benth. (Australia)• Erythrina zeyheri Harv. Các cây lai (hybrid):• Erythrina × bidwillii Lindl.• Erythrina × sykesii Barneby & Krukoff.4 1.2 CÂY VÔNG NEM (Erythrina orientalis (L.) Murr.)1.2.1 Thực vật học [1, 2]Cây Vông nem còn được gọi bằng nhiều tên gọi khác là cây lá Vông, Hải đồng bì, Thích đồng bì, tên khoa học là Erythrina orientalis L. Murr. [1], ngoài ra còn có các tên đồng nghĩa khác như Erythrina indica Lam., Erythrina variegata L. var orientalis (L.) Merr., Erythrina variegata L.Cây cao khoảng từ 10 – 20 m, thân có gai ngắn. Lá gồm 3 lá, chét giữa rộng hơn là dài, dài 10 – 15 cm, hai lá chét hai bên dài hơn là rộng. Hoa màu đỏ tươi tụ họp từ 1 – 3 thành chum dầy. Quả giáp dài 15 – 30cm, đen, hơi hẹp lại giữa các hạt. Trong mỗi quả có 5 – 6 hạt hình thận màu đỏ hoặc nâu, tễ rộng, hình trứng đen có vành trắng.Loài phân bố rộng từ Ðông Á châu tới Phi châu nhiệt đới. Ở châu Á, loài này phổ biến ở Ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Campuchia, Lào, Việt Nam, Malaixia, Inđônêxia và Philippin. Thường gặp trong các bụi dọc bờ biển, lân cận với các rừng ngập mặn và trong rừng thưa, nhiều nơi ở nước ta. Cũng thường được trồng làm cây bóng mát dọc đường ở các khu dân cư. Người ta thu hái lá vào mùa xuân, chọn lá bánh tẻ, dùng tươi hay phơi khô, thu hái vỏ cây quanh năm. Dưới đây là ảnh của cây, hoa và vỏ thân cây Vông nem.5 Hình 1: Cây Vông nem (Erythrina orientalis L., Fabaceae)Hình 2: Hoa Vông nem (Erythrina orientalis L., Fabaceae)6 Hình 3: Vỏ thân Vông nem (Erythrina orientalis L., Fabaceae)1.2.2 Tác dụng dược lý của E. orientalis [1, 2]Bộ phận dùng của cây Vông nem là vỏ và lá (Cortex et Folium Erythrinae variegatae).Theo [1, 2] tác dụng dược lý của lá Vông nem như sau. Lá Vông có tác dụng ức chế thần kinh trung ương, làm yên tĩnh, gây ngủ, hạ nhiệt độ, hạ huyết áp, co bóp các cơ; lá vông ít độc. Nước sắc 10% lá vông, 9% NaCl có tác dụng làm co cứng cơ chân ếch và cơ thắt trực tràng, co thắt cơ van, cơ hậu môn.Ở Trung Quốc vỏ cây vông được dùng làm thuốc chữa sốt, sát trùng, thông tiểu, an thần và gây ngủ; dùng trong bệnh thổ tả, lỵ, amip và trực trùng, nhuận tràng. Ngoài ra còn dùng làm thuốc xoa bóp, thuốc mỡ. 1.2.3 Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của E. orientalisCác nghiên cứu được thực hiện trên E. orientalis được thu thập ở Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Pakistan, Indonesia, Samoa với các bộ phận lá, vỏ thân, rễ và gỗ nhằm mục đích xác định các hợp chất thành phần, đặc biệt là các hoạt chất quyết định cho các hoạt tính kháng khuẩn và kháng viêm. Các hợp chất được phân lập có các cấu trúc đa dạng của các alkaloid (erythrinan và tetrahydroprotoberberin), 7 flavonoid (isoflavanon, isoflavon, pterocarpan, stilben và benzofuran) và diphenylpropandiol. Sự prenyl hóa là một đặc trưng cấu trúc lý thú có thể đóng vai trò nhất định trong các hoạt tính của các hợp chất flavonoid từ E. orientalis.1.2.3.1 Các alkaloidTừ những năm 1970, S. Ghosal và cộng sự (Đại học Banaras Hindu, Ấn Độ) đã tiến hành định lượng alkaloid trong các bộ phận của E. orientalis [4]. Vỏ thân chứa 0,11% alkaloid với các alkaloid chính là erysotrin (1), erysodin (2), erysovin (3), erysonin (4), hypaphorin (5) và muối picrat của metyl ete (6). Lá chứa 0,035 % alkaloid với các alkaloid chính là erysotrin (7), erysodin (8), erythralin hiđroclorua (9) và hypaphorin. Hạt chứa 0,082 % alkaloid trong đó hypaphorin là thành phần chính, erysopin (10) và erysotin (11).Năm 1999, K. Ito (Đại học Meijo, Nhật Bản) đã tổng kết các alkaloid có trong E. orientalis [8]. Ngoài các alkaloid trên, erybidin (12) và reticulin (13), báo cáo còn nêu ra alkaloid dãy tetrahydroprotoberberin, scoulerin (14) và coreximin (15).CH3NH3COH3COH3CO CH3NH3COH3CO 1 3NHN(CH3)3COOR CH3NH3CO5 108 NOCH3OHOHH3COH NOHH3COHOHOCH3 14 151.2.3.2Các flavonoidNăm 1977, Deshpande V. H. và cộng sự đã phân lập từ vỏ ngoài E. orientalis các isoflavon, erytrinin A (16), B (17) và C (18); osajin (19), alpinum isoflavon (20), styrene oxyresveratrol (21) và dihydrostilben dihydrooxyresveratrol (22) [3].Nănm 1990, Telikepalli H. và cộng sự (Đại học Kansas, Mỹ) đã phân lập được từ rễ E. variegata L. var orientalis (syn. E. indica) 4 pterocarpan, erycristagallin (23), erythrabyssin-II (24), phaseollin (25) và phaseollidin (26); 2 isoflavon, warangalon (scandenon) (27) và 5,7,4’-trihydroxy-6,8-diprenylisoflavon (28) cùng với một flavanon, isobavachin (29), và một cinnamylphenol mới, eryvariestyren (30) [26].OOOHCH3CH3OH OOOHHHOH 23 249 OHOHCH3CH330Năm 1996, H. Tanaka và cộng sự (Đại học Meijo, Nhật Bản) đã phân lập được một pterocarpan mới từ gỗ E. orientalis, hydroxycristacarpon (11b-hydroxydienon) (31). 11b-Hydroxydienon đã được biết đến như là dẫn xuất của các pterocarpan phytoalexin được tạo thành bằng sự loại độc oxi hóa sự biến hóa của vi khuẩn. Đây là công bố đầu tiên về 11b-hydroxydienon từ chi Erythrina, và hydroxycristacarpon là một pterocarpan hiếm có cả nhóm prenyl và p-quinol trong cấu trúc. Các hợp chất khác được phân lập là pterocapan, crystacarpin (32) và 2 isoflavon, osajin (33) và wighteon (34) [19]. OOOCH3OHOH OOCH3CH3OCH3OHOHH 31 33Một pterocarpan mới, orientanol A (35), đã được H. Tanaka và cộng sự (Đại học Meijo, Nhật Bản) phân lập năm 1997 từ gỗ E. orientalis cùng với một isoflavon, daidzein (36) [20].Năm 1997, V. R. Hegde và cộng sự (Viện nghiên cứu Schering-Plough, Mỹ) đã phân lập từ vỏ cây E. variegata 2 flavonoid, abyssinon V (4’-hydroxy-3’,5’-10 [...]... hữu cơ thiên nhiên từ lá, vỏ thân và gỗ cây Vông nem 2- Nghiên cứu quy trình phân tích và phân tách các phần chiết nhận được từ từ lá, vỏ thân và gỗ cây Vông nem 3- Phân lập các hợp chất chính trong các phần chiết nhận được từ từ lá, vỏ thân và gỗ cây Vông nem 4- Xác định cấu trúc của các hợp chất được phân lập 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Phương pháp chiết và phân tách các hợp chất trong mẫu thực... NMR), HSQC và HMBC 25 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu của luận văn là lá, vỏ thân và gỗ cây vông nem (Erythrina orientalis (L) Murr., Fabaceae) được thu thập tại Hà Nội vào tháng 10 năm 2008 (lá) và tháng 4 năm 2009 (vỏ thân và gỗ) Mẫu được hong trong bóng dâm, sấy ở nhiệt độ 50oC sau đó được xay thành bột mịn 3.2 ĐIỀU CHẾ CÁC PHẦN CHIẾT TỪ CÂY VÔNG NEM Phương... các nghiên cứu mối quan hệ hoạt tính – cấu trúc sự prenyl hóa ở C-8 chứ không phải ở C-6 có thể làm tăng tác dụng bảo vệ xương của genistein [31] HO O HO OH O O OH OH 88 O 89 HO O OH O OH 90 22 OH Chương 2: NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 1- Xây dựng một quy trình chiết thích hợp để điều chế các phần chiết chứa các hợp chất hữu cơ thiên nhiên từ lá, vỏ thân và. .. sự tăng sinh ung thư cốt xương chuột (UMR 106) đã được nghiên cứu [23] O HO O O O H3CO OH O OH OH OH 78 79 20 O O HO O OH O O OH O OH O H3CO 80 OH 81 Năm 2007, Y Zhang và cộng sự (Đại học Dược Shen Yang, Trung Quốc) công bố nghiên cứu về hoạt tính chống loãng xương của phần chiết vỏ thân E variegata (EV) được thử nghiệm trên chuột được cắt bỏ buồng trứng Sự tiếp nhận phần chiết EV ở lượng 300 và 600... hãm sự mất xương và tăng các tính chất cơ sinh của xương trên chuột OVX [24] Năm 2008, Y Zhang và cộng sự (Đại học Chicago, Mỹ) đã phân lập được các dẫn xuất của genistein chủ yếu ở dạng prenylgenistein từ phần chiết EV, bao gồm 6prenylgenistein (88), 8-prenylgenistein (89), và 6,8-diprenylgenistein (90) Nghiên cứu đã được thực hiện để xác định mối liên quan giữa cấu trúc-chức năng của các hợp chất... khuẩn gây sâu răng và bằng cách tác động vào sự hợp nhất của glucozơ quyết định cho sự sản sinh các axit hữu cơ [12] HO HO O O OH OH H H O O 47 HO O OCH 3 OCH 3 48 O HO O OH O H OH 49 O OH 50 Cũng năm 2002, một nghiên cứu khác của H Tanaka và cộng sự (Đại học Meijo, Nhật Bản) đã sàng lọc hoạt tính kháng khuẩn đối với Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA) của 16 isoflavonoid được phân lập từ E... tím nâu tím tím tím vàng tím đậm hồng tím tím tím vàng hồng xanh tím đậm hồng tím tím tím vàng hồng xanh tím đậm Kết luận: Kết quả này cho thấy, trong vỏ thân Vông nem có chứa một hàm lượng lớn các chất chính Các chất này xuất hiện trong cả hai phần chiết Chúng tôi đi đến quyết định tập trung phân tách các chất từ phần chiết EB1 3.3.6 Phân tích phần chiết etyl axetat gỗ cây Vông nem (EW1) Sau khi sử... nhau 49:1, 19:1 và 10:1 có thể được sử dụng để triển khai sắc ký cột bởi sự phân giải khá tốt 3.4 PHÂN TÁCH CÁC PHẦN CHIẾT TỪ CÂY VÔNG NEM 3.4.1 Phân tách phần chiết n-hexan lá cây Vông nem (EL1) Các kết quả phân tích TLC phần chiết n-hexan cho hệ dung môi phân giải tốt nhất trên chất hấp phụ silica gel là n-hexan-axeton Các hệ dung môi n-hexan-axeton với các tỷ lệ 95:5, 10:1, 6:1 và 3:1 đã được chọn... trong sự tăng sinh của tế bào xương, sự biệt hóa và khoáng hóa trong các tế bào UMR 106 Kết quả đã cho thấy genistein không kích thích phát triển tế bào trong khi 8-prenylgenistein thúc đẩy sự phát triển của tế bào khoảng 10-23% Ngược lại, xử lý bằng 6-prenylgenistein trong 48 h làm giảm sự tăng sinh của tế bào UMR 21 106 khi được so sánh với tế bào đã được xử lý bằng genistein Sự tăng sinh của các tế... phần chiết etyl axetat vỏ thân cây Vông nem (EB2) Tiến hành khảo sát TLC so sánh phần chiết etyl axetat vỏ thân cây Vông nem (EB2) song song với phần chiết n-hexan từ vỏ thân (EB1) cho các kết quả định tính 33 tương tự Phần chiết etyl axetat (EB2) do đó đã không được tiếp tục phân tách sắc ký cột Kết quả cụ thể được trình bày trong Bảng 5 34 Bảng 5: Phân tích TLC phần chiết etyl axetat (EB2) Hệ dung . Nam còn chưa được nghiên cứu nhiều về hóa học. Trong chương trình nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các cây thuốc cổ truyền. bóp, thuốc mỡ. 1.2.3 Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của E. orientalisCác nghiên cứu được thực hiện trên E. orientalis được