Nghiên cứu thành phần hóa học vỏ quả măng cụt xanh

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 Hà Nội – 2011 i 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 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN VĂN ĐẬU Hà Nội – 2011 ii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU i DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC SƠ ĐỒ vi LỜI MỞ ĐẦU .1 CH ƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Vài nét họ bứa (Clusiaceae) 1.1.1 Đặc điểm thực vật 1.1.2 Một số chi họ bứa (Clusiaceae) .3 1.2 Cây măng cụt (Garcinia mangostana L.) 1.2.1 Đặc điểm thực vật 1.2.2 Nguồn gốc phân bố 1.2.3 Hóa thực vật măng cụt .6 1.2.3.1 Tinh dầu 1.2.3.2 Các axit phenolic tách từ măng cụt 1.2.3.3 Các xanthon tách từ vỏ măng cụt 1.3 Công dụng hoạt chất sinh học 13 1.3.1 Ứng dụng y học dân gian 13 1.3.2 Các hoạt tính sinh học măng cụt (Garcinia mangostana L.) .14 1.3.2.1 Hoạt tính chống oxy hóa 14 1.3.2.2 Hoạt tính kháng ung thư .16 1.3.2.3 Hoạt tính chống viêm chống dị ứng 18 72 1.3.2.4 Hoạt tính chống khuẩn, chống nấm chống virut 20 1.3.2.5 Hoạt tính chống sốt rét 22 CHƢƠNG NHIỆM VỤ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 23 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .23 2.2.1 Phƣơng pháp chiết phân tách hợp chất mẫu thực vật 23 2.2.2 Các phương pháp phân tích, phân tách phân lập sắc ký 23 2.2.2.1 Sắc ký lớp mỏng 23 2.2.2.2 Sắc ký cột .24 2.2.2.3 Phương pháp kết tinh lại 25 2.2.3 Các phƣơng pháp nghiên cứu cấu trúc (các phƣơng pháp phổ) 25 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM .26 3.1 Thiết bị hóa chất .26 3.2 Nguyên liệu thực vật 26 3.3 Điều chế phần chiết từ vỏ măng cụt xanh .26 3.4 Phân tích cặn GMD 27 3.4.1 Phân tích cặn GMD TLC 27 3.4.2 Phân tách cặn GMD CC .28 3.4.3 Hằng số vật lý kiện phổ chất phân lập đƣợc từ phần chiết điclometan ( GMD) 29 3.4.3.1 Chất D1 29 3.4.3.2 Chất D2 29 3.4.3.3 Chất D3 29 3.5 Phân tích cặn GMB 30 73 3.5.1 Phân tích cặn GMB TLC 30 3.5.2 Phân tách cặn GMB CC 30 3.5.3 Hằng số vật lý kiện phổ chất phân lập đƣợc từ phần chiết nBuOH…………………………………………………………………………….31 3.6 Thử hoạt tính sinh học 31 3.6.1 Hoạt tính chống oxi hóa DPPH .32 3.6.2 Phƣơng pháp thử hoạt tính kháng sinh 33 3.6.2.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 33 3.6.2.2 Các chủng vi sinh vật kiểm định .33 3.6.2.3 Môi trường nuôi cấy 34 3.6.2.4 Cách tiến hành .34 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36 4.1 Điều chế phần chiết 36 4.2 Phân tích phân tách cặn chiết diclometan (GMD) 38 4.2.1.Phân tích cặn chiết điclometan (GMD) TLC 38 4.2.2 Phân tách cặn chiết điclometan (GMD) CC 39 4.3 Phân tích phân tách cặn chiết n- BuOH 40 4.3.1 Phân tích cặn n- BuOH TLC 40 4.3.2 Phân tích cặn n- BuOH CC 41 4.4 Hằng số vật lý chất phân lập đƣợc từ phần chiết 42 4.4.1 Chất D1 42 4.4.2 Chất D2 43 4.4.3.Chất D3 43 4.4.4 Chất D4 43 74 4.5 Xác định cấu trúc chất phân lập 43 4.5.1 Chất D1 43 4.5.2 Chất D2 45 4.5.3 Chất D3 46 4.5.4 Chất D4 48 4.6 Kết thử hoạt tính kháng sinh chống oxi hóa số xanthone 51 4.6.1 Hoạt tính chống oxy hóa DPPH 51 4.6.2 Hoạt tính kháng sinh 52 KẾT LUẬN .54 HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC 63 75 DANH MỤC BẢNG BIỂU TÊN BẢNG BIỂU TRANG Các xanthon tách từ vỏ măng cụt 09 STT Bảng 1.1 Bảng Bảng 4 Bảng Bảng 4.4 Bảng Hiệu suất phần chiết từ vỏ măng cụt Kết phân tích cặn chiết điclometan TLC Quá trình phân tách cặn chiết điclometan (GMD) CC Kết phân tích cặn chiết n- BuOH TLC Quá trình phân tách cặn chiết n- butanol (GMB) CC Các liệu phổ 1H- 13C NMR 36 38 39 41 41 Bảng Bảng Kết thử hoạt tính chống oxy hóa DPPH 52 Bảng Kết thử hoạt tính kháng sinh 52 hợp chất (D1-4) iv 50 DANH MỤC HÌNH VẼ TÊN HÌNH VẼ STT Hình ảnh măng cụt ( Garcinia TRANG Hình 1.1 Hình 1.2 Hình Khung xanthon 08 Hình Sắc ký lớp mỏng 24 Hình 2 Sắc ký cột 25 Hình Phổ 1H- NMR D1 44 Hình Phổ 1H- NMR D3 47 Hình Phổ 1H- NMR D4 49 Mangostana L.) Hình ảnh măng cụt ( Garcinia Mangostana L.) v 05 06 DANH MỤC SƠ ĐỒ TÊN SƠ ĐỒ STT Quy trình chiết lớp chất vỏ TRANG Sơ đồ Sơ đồ Quá trình phân tách cặn GMD 40 Sơ đồ Quá trình phân tách cặn GMB 42 măng cụt xanh vi 37 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển khoa học công nghệ, mức sống ngƣời ngày đƣợc nâng cao Đặc biệt, lĩnh vực y – dƣợc học, từ năm đầu kỉ XIX, việc kết hợp phƣơng pháp khoa học kỹ thuật loại thực vật xuất phát từ thiên nhiên đƣa ngƣời tiến bƣớc lớn việc phát minh nhiều loại thuốc, có khả chữa nhiều bệnh đƣợc cho nan y kỉ trƣớc Xanthon khám phá mang tính tích cực ngƣời Giới khoa học tiếp tục nghiên cứu sâu xanthon lợi ích bất ngờ cho thể ngƣời khả tham gia vào nhiều vấn đề sức khỏe Trong cơng nghệ thực phẩm xanthon thành phần tốt từ trƣớc đến mà có đƣợc Nó đƣợc ví nhƣ dƣỡng chất thực vật đa lĩnh vực dinh dƣỡng Bên cạnh đó, xanthon cịn mang lại nhiều hoạt tính sinh học, bật hoạt tính chống oxy hóa Theo nhƣ nhiều nguồn thơng tin thu thập giới nhƣ nƣớc, măng cụt “mƣời siêu trái cây”, mệnh danh „‟ nữ hồng trái cây‟‟, đƣợc xếp vào nhóm thực phẩm chức năng, chứa lƣợng lớn loại xanthon Điều giải thích từ hàng nghìn năm nay, chất pha chế từ măng cụt đƣợc sử dụng rộng khắp toàn giới nhƣ phƣơng thuốc chữa bệnh hay loại thuốc bổ, có tính chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng viêm, giảm đau, kháng nấm, giúp hệ tiêu hóa tốt vv Gần đây, ngƣời ta khám phá khả chữa bệnh tim, tác dụng bảo vệ gan, mật, hay chống đƣợc bệnh nhƣ ung thƣ, HIV Tuy nhiên, điều đặc biệt chỗ, hoạt tính trái măng cụt xuất phát chủ yếu từ vỏ măng cụt – phần mà thƣờng loại bỏ sau lấy phần thịt TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Văn Đậu, Trung Thị Hƣơng, Nguyễn Thùy Linh, Nguyễn Thị Quyên (2009), „‟Phân lập sáu xanthon từ vỏ măng cụt‟‟, Tạp chí hóa học, 47(4A), tr 299- 303 2.Trần Việt Hƣng, Ds Lê Văn Nhân(2008),‟‟ Giá trị dinh dƣỡng dƣợc tính măng cụt‟‟, Biên khảo nghiên cứu Trung Thị Hƣơng(2008), ‘’Góp phần nghiên cứu hóa thực vật vỏ măng cụt (Garcinia Mangostana L.)‟‟, Khóa luận tốt nghiệp hệ đại học quy , Khoa Hóa học, trƣờng Đại học KHTN, ĐHQG Hà Nội Đỗ tất Lợi(2004), „‟Cây thuốc vị thuốc Việt nam’’, NXB Y học, tr 429 Hà Diệu Ly, Phạm Đình Hùng, Harrison J Leslie, Nguyễn D Liên Hoa(2009), TC Dược học, 395 (3), tr 25-29 Tạp chí Phụ nữ Ấp Bắc(2005), số 140 (5) Tài liệu tiếng Anh Alexander J Macleod and Nirmala M Pieris(1982), ‘’Volatile flavour components of mangosteen, Garcinia Mangostana’’, Phytochemistry, 21(1), pp.117-l19 Ashis K.Sen, Kalyan K.Sarkar, Ptonobesh C.mazumder, Nilimabanerij, Raino Uusvouri and Tapio, A.Hase(1982), „‟The stucture of garcinones A, B and C: Three new xanthones from Garcinnia Mangostana‟‟, Phytochemistry, 21(7), pp 1747-1750 Bennett, G.J., Lee, H.H(1989),‟‟ Xanthones from the Guttiferae‟‟, Phytochemistry, 28, pp 967- 998 10 Chi- Kuan Ho, Yu- Ling Huang, Chieh- Chih Chen,(2002),‟‟Garcinone E, a xanthone derivative, has potent cytotoxic effect against hepatocellular carcinoma cell lines‟‟, Planta Med, 68(11), pp 975- 979 57 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 574- 577 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 13 Fujio Asai, Hideki Tosa, Toshiyuki Tanaka and Munekazu Linuma(1995), „‟A xanthone from pericarps of Garcinia Mangostana‟‟, Phytochemistry, 39(4), pp 943-944 14 Geetha GopalakrisnanU, Banumathy Balaganesan(2000), „‟Two novel xanthones from Garcinia mangostana‟‟, Fitoterapia, 71, pp 607-609 15 Huyn-Ah Jung, Bao-Ning Su, William J.Keller, Rajendra G.Mehta, and A Douglas Kinghorn(2006), „‟Antioxidant Xanthones from the Pericarp of Garcinia mangostana (Mangosteen)‟‟, J Agric Food Chem, 54, pp 20772082 16 José Pedraza-Chaverri, Noemí Cárdenas-Rodríguez, Marisol Orozco-Ibarra, Jazmin M Pérez-Rojas(2008), „‟Medicinal properties of mangosteen (Garcinia mangostana)‟‟, Food and Chemical Toxicology, 46, pp 3227– 3239 17 Krishnamoorthi Balasubkamanian and Krishnamoorthi Rajagopalan(1988), „‟Novel xanthone from Garcinia Mangostana,structure of BR-Xanthone-A and BR-xanthone-B‟‟, Biophysi & Biochem, 27(5), pp 1552 - 1554 18 Lih- Geeng Chen, Ling- Ling Yang, Ching- Chiung Wang(2008), „‟ Anti – inflamatory activity of mangostins from Garcinia mangostana‟‟, Food and Chemical Toxicology, 46, pp 688- 693 19 Limei Yu , Mouming Zhao , Bao Yang , Qiangzhong Zhao , Yueming Jiang(2007), „‟Phenolics from hull of Garcinia mangostana fruit and their antioxidant activities‟‟, Food Chemistry, 104 , pp.176– 181 58 20 Lin, C.N., Liou, S.J., Lee, T.H., Chuang, Y.C., Won, S.J(1996), „‟Xanthone derivatives as potential anti-cancer drugs‟‟ J.Pharm Pharmacol, 48, pp 539544 21 Liou S.S., Shieh W.L., Cheng T.H., Won S.J., Lin C.N(1993) , ‘’Gammapyrone compounds as potential anti-cancer drugs‟‟, Pharm Pharmacol, 45, pp 791- 794 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 23 Mandal S., Das P.C., Joshi P.C(1992),’’ Naturally occurring xan- thones from terrestrial flora‟‟, J Indian Chem Soc , 69,pp 611- 636 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 25 Mehtab Parveen and Nizam Ud-din Khan(1988), „‟Two xanthones from Garcinia Mangostana‟‟, Phytochemistry, 27(11), pp 3694- 3696 26 Miwakokondo, Liliang zhang,Hongping Ji,Yan Kou and Boxin Ou(2009), „‟Bioavailability and Antioxidant Effects of a Xanthone-Rich Mangosteen (Garcinia mangostana) Product in Humans‟‟, J Agric Food Chem., 57 (19), pp 8788–8792 27 M.M.M Pinto, M.E Sousa and M.S.J Nascimento(2005), „‟Xanthone Derivatives: New Insights in Biological Activities‟‟, Current Medicinal Chemistry, 12, pp 2517-2538 28 Nattaya Chairungsrilerd, Kzuya Takeuchi, Yasushi Ohizumi Shigeo Nozoe and tomihisa Ohta(1996),‟‟ Mangostanol, a prenyl xanthone from Garcinia Mangostana’’, Phytochemistry , 43(5), pp 1099-1102 59 29 Nilar, Lien-Hoa D Nguyen, Ganpathi Venkatraman, Keng-Yeow Sim, Leslie J Harrison(2005), „‟Xanthones and benzophenones from Garcinia griffithii and Garcinia mangostana‟‟, Phytochemistry, 66, pp 1718- 1723 30 Peres, V., Nagem, T.J(1997), „‟ Trioxygenated naturally occurring xanthones‟‟, Phytochemistry, 44, pp 191- 214 31 Raquel A P Castanheiro , Artur M S Silva , Naïr A N Campos , Maria S J Nascimento and Madalena M M Pinto(2009), „‟ Antitumor Activity of Some Prenylated Xanthones’’, Pharmaceuticals, 2, pp 33-43 32 R.E.Litz(2005), „‟Biotechnology of fruit and Nut crops‟‟, Biotechnology in Agriculture Series, 29, pp 209- 211 33 Rewcastle GW, Atwell GJ, Li ZA, Baguley BC, Denny WA (1991), „‟ Potential antitumor agents 61 Structure-activity relationships for in vivo colon 38 activity among disubstituted 9-oxo-9H-xanthene-4-acetic acids‟‟, J Med Chem , 34, pp 217- 222 34 Rewcastle GW, Atwell GJ, Baguley BC, Calveley SB, Denny WA (1989), „‟ Potential antitumor agents 58 Synthesis and structure-activity relationships of substituted xanthenone-4-acetic acids active against the colon 38 tumor in vivo‟‟, J Med Chem., 32, pp 793- 799 35 Rewcastle GW, Atwell GJ, Baguley BC, Boyd M, Thomsen LL, Zhuang L, Denny WA (1991)‟‟ Potential antitumor agents 63 Structure-activity relationships for side-chain analogues of the colon 38 active agent 9-oxo-9Hxanthene-4-acetic acid‟‟, J Med Chem., 34, pp 2864- 2870 36 Rewcastle, G.W.; Atwell, G.J.; Palmer, B.D.; Boyd, P.D.; Baguley,B.C.; Denny, W.A(1991), „‟ Potential antitumor agents 62 Structure-activity relationships for tricyclic compounds related to the colon tumor active drug 9-oxo-9Hxanthene-4-acetic acid‟‟, J Med Chem., 34, pp 491- 496 37 Ryszard Zadernowski, Sylwester Czaplicki, Marian Naczk(2009), „‟Phenolic acid profiles of mangosteen fruits (Garcinia mangostana)‟‟, Food Chemistry, 112, pp 685–689 60 38 Sultanbawa, M.U.S(1980), „‟ Xanthonoids of tropical plants „‟, Tetrahedron, 36, pp 1465- 1506 39 Sunit Suksamrarn, Orapin Komutiban, Piniti Ratananukul, Nitirat Chimnoi, Nattapat Lartpornmatulee and Apichart Suksamrarn(2006), ‘’Cytotoxic Prenylated Xanthones from the Young Fruit of Garcinia mangostana‟‟, Chem Pharm Bull, 54(3) pp 301-305 40 Sunit Suksamrarn, Narisara Suwannapoch, Wong Phakhodee, Janthana Thanuhiranlert, Piniti Ratananukul, Nitirat Chimnoi and Apichart Suksamrarn(2003), ‘’Antimycobacterial Activity of Prenylated Xanthones from the Fruits of Garcinia mangostana‟‟, Chem Pharm Bull, 51(7), pp 857- 859 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 3919-3929 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 349360 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‟‟, Anticancer-Drug Des., 12, pp 443- 451 61 46 Wang, T.C.; Zhao, Y.-L.; Liou, S.-S(2002) Helv Chim Acta, 85, pp 13821389 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 474-478 62 PHỤ LỤC 63 Phổ 1H-NMR chất D1 64 65 66 Phổ 1H-NMR chất D3 67 68 69 Phổ EI-MS chất D3 70 71