Nghiên cứu thành phần hóa học của 3 loài thuộc chi polygonum họ rau răm polygonaceae thồm lồm gai nghể trắng mễ tử liễu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _ Trần Thanh Hà NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA LỒI THUỘC CHI POLYGONUM, HỌ RAU RĂM (POLYGONACEAE): THỒM LỒM GAI (POLYGONUM PERFOLIATUM L.), NGHỂ TRẮNG (POLYGONUM BARBATUM L.), MỄ TỬ LIỄU (POLYGONUM PLEBEIUM R.BR.) LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _ Trần Thanh Hà NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA LỒI THUỘC CHI POLYGONUM, HỌ RAU RĂM (POLYGONACEAE): THỒM LỒM GAI (POLYGONUM PERFOLIATUM L.), NGHỂ TRẮNG (POLYGONUM BARBATUM L.), MỄ TỬ LIỄU (POLYGONUM PLEBEIUM R.BR.) Chuyên ngành: Hóa Hữu Mã số: 62.44.01.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Văn Đậu Hà Nội - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân, xuất phát từ yêu cầu phát sinh cơng việc để hình thành hướng nghiên cứu Các số liệu có nguồn gốc rõ ràng tuân thủ nguyên tắc kết trình bày luận án thu thập trình nghiên cứu trung thực chưa công bố trước Hà Nội, tháng 06 năm 2017 Tác giả luận án Trần Thanh Hà LỜI CẢM ƠN Luận án hồn thành Khoa Hóa học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội Khoa Hóa Thực vật - Viện Dược liệu Với lịng biết ơn sâu sắc, tơi xin bày tỏ lịng kính trọng lời cảm ơn chân thành đến: PGS TS Nguyễn Văn Đậu tin tưởng giao đề tài, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện nghiên cứu thuận lợi suốt thời gian thực luận án Tôi gửi lời cảm ơn chân thành tới anh chị em đồng nghiệp Viện Dược liệu - nơi công tác, chia sẻ công việc, giúp đỡ suốt thời gian học nghiên cứu sinh Đồng thời gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo, bạn nghiên cứu sinh khóa 2013-2016 em sinh viên khoa Hóa học tạo mơi trường nghiên cứu khoa học thuận lợi giúp đỡ tơi hồn thành tốt luận án Hà Nội, tháng 06 năm 2017 Nghiên cứu sinh Trần Thanh Hà MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 CHI POLYGONUM 1.1.1.Thực vật học 1.1.2 Thành phần hóa học .5 1.1.2.1 Flavonoid 1.1.2.2 Quinon 1.1.2.3 Stilbene dẫn xuất 10 1.1.2.4 Terpenoid 11 1.1.2.5 Phenylpropanoid .13 1.1.2.6 Các hợp chất khác 13 1.1.3 Tác dụng sinh học loài thuộc chi Polygonum 14 1.1.3.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 15 1.1.3.2 Tác dụng chống oxy hóa 16 1.1.3.3 Tác dụng giảm đau, chống viêm 17 1.1.3.4 Tác dụng kháng u, chống ung thư .18 1.1.3.5 Tác dụng hạ lipid 18 1.1.3.6 Tác dụng chống virus 19 1.1.3.7 Các tác dụng khác 19 1.2 CÁC CÔNG BỐ VỀ BA ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU TRONG LUẬN ÁN 20 1.2.1 Các nghiên cứu thồm lồm gai (Polygonum perfoliatum L.) .20 1.2.1.1 Đặc điểm thực vật công dụng theo y học cổ truyền .20 1.2.1.2 Thành phần hóa học P perfoliatum L 21 1.2.1.3 Tác dụng sinh học P perfoliatum L .24 1.2.2 Các nghiên cứu nghể trắng (Polygonum barbatum L.) 25 1.2.2.1 Đặc điểm thực vật công dụng theo y học cổ truyền .25 1.2.2.2 Thành phần hóa học P barbatum L .26 1.2.2.3 Tác dụng sinh học P barbatum L 27 1.2.3 Các nghiên cứu mễ tử liễu (Polygonum plebeium R.Br.) 29 1.2.3.1 Đặc điểm thực vật công dụng theo y học cổ truyền .29 1.2.3.2 Thành phần hóa học P plebeium R.Br 31 1.2.3.3 Tác dụng sinh học P plebeium R Br 31 Chương PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 PHƯƠNG PHÁP CHIẾT CÁC CHẤT TỪ NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT .33 2.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ PHÂN TÁCH 33 2.2.1 Phương pháp sắc ký .33 2.2.2 Phương pháp kết tinh lại 34 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT CẤU TRÚC HỢP CHẤT HỮU CƠ 34 2.3.1 Phổ khối lượng (MS) 35 2.3.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 35 2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC 36 2.4.1 Thử tác dụng gây độc tế bào ung thư in vitro .36 2.4.2 Thử tác dụng chống oxy hóa 36 2.4.3 Phương pháp xử lý số liệu 37 Chương THỰC NGHIỆM 38 3.1 THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT 38 3.1.1 Thiết bị 38 3.1.2 Hóa chất, dung môi, dụng cụ .38 3.2 NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT 39 3.2.1 Cây thồm lồm gai (Polygonum perfoliatum L.) 39 3.2.2 Cây nghể trắng (Polygonum barbatum L.) 39 3.2.3 Cây mễ tử liễu (Polygonum plebeium R.Br.) 40 3.3 ĐIỀU CHẾ CÁC PHẦN CHIẾT TỪ NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT .40 3.3.1 Chuẩn bị nguyên liệu 40 3.3.2 Điều chế phần chiết .40 3.4 PHÂN TÍCH CÁC PHẦN CHIẾT BẰNG SẮC KÝ LỚP MỎNG 41 3.4.1 Phân tích phần chiết từ thồm lồm gai .41 3.4.1.1 Phân tích phần chiết n-hexan (TLH) 41 3.4.1.2 Phân tích phần chiết etyl axetat (TLE) .41 3.4.1.3 Phân tích phần chiết n-butanol (TLB) 41 3.4.2 Phân tích phần chiết từ nghể trắng 42 3.4.2.1 Phân tích phần chiết n-hexan (NTH) 42 3.4.2.2 Phân tích phần chiết etyl axetat (NTE) .42 3.4.2.3 Phân tích phần chiết n-butanol (NTB) 42 3.4.3 Phân tích phần chiết từ mễ tử liễu 42 3.4.3.1 Phân tích phần chiết n-hexan (MTH) 42 3.4.3.2 Phân tích phần chiết etyl axetat (MTE) 42 3.4.3.3 Phân tích phần chiết n-butanol (MTB) .42 3.5 PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT TỪ CÁC PHẦN CHIẾT 43 3.5.1 Phân lập hợp chất từ thồm lồm gai 43 3.5.1.1 Phân tách phần chiết n-hexan (TLH) 43 3.5.1.2 Phân tách phần chiết etyl axetat (TLE) 44 3.5.1.3 Phân tách phần chiết n-butanol (TLB) .46 3.5.2 Phân lập hợp chất từ nghể trắng .46 3.5.2.1 Phân tách phần chiết n-hexan (NTH) .46 3.5.2.2 Phân tách phần chiết etyl axetat (NTE) .48 3.5.2.3 Phân tách phần chiết n-butanol (NTB) .49 3.5.3 Phân lập hợp chất từ mễ tử liễu .50 3.5.3.1 Phân tách phần chiết n-hexan (MTH) 50 3.5.3.2 Phân tách phần chiết etyl axetat (MTE) 51 3.5.3.3 Phân tách phần chiết n-butanol (MTB) 53 3.6 HẰNG SỐ VẬT LÝ VÀ DỮ KIỆN PHỔ CỦA CÁC HỢP CHẤT .53 3.6.1 Các hợp chất phân lập từ thồm lồm gai 53 3.6.2 Các hợp chất phân lập từ nghể trắng .65 3.6.3 Các hợp chất phân lập từ mễ tử liễu 72 3.7 KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CẶN CHIẾT VÀ MỘT SỐ CHẤT TINH KHIẾT PHÂN LẬP ĐƯỢC 82 3.7.1 Khảo sát hoạt tính độc tế bào .82 3.7.2 Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa 83 3.7.2.1 Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa cặn chiết .83 3.7.2.2 Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa chất tinh khiết 84 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 85 4.1 HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CẶN CHIẾT 85 4.1.1 Kết thử hoạt tính độc tế bào mẫu cặn chiết 85 4.1.2 Kết thử hoạt tính chống oxy hóa cặn chiết 86 4.2 ĐIỀU CHẾ CÁC PHẦN CHIẾT 87 4.3 PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HĨA HỌC CÁC PHẦN CHIẾT .88 4.3.1 Phân tích phần chiết từ thồm lồm gai .88 4.3.1.1 Phân tích phần chiết n-hexan (TLH) 88 4.3.1.2 Phân tích phần chiết etyl axetat (TLE) .88 4.3.1.3 Phân tích phần chiết n-butanol (TLB) 89 4.3.2 Phân tích phần chiết từ nghể trắng 89 4.3.2.1 Phân tích phần chiết n-hexan (NTH) 89 4.3.2.2 Phân tích phần chiết etyl axetat (NTE) .89 4.3.2.3 Phân tích phần chiết n-butanol (NTB) 89 4.3.3 Phân tích phần chiết từ mễ tử liễu 90 4.3.3.1 Phân tích phần chiết n-hexan (MTH) 90 4.3.3.2 Phân tích phần chiết etyl axetat (MTE) 90 4.3.3.3 Phân tích phần chiết n-butanol (MTB) .90 4.4 PHÂN TÁCH CÁC PHẦN CHIẾT 91 4.4.1 Phân lập hợp chất từ thồm lồm gai 91 4.4.1.1 Phân tách phần chiết n-hexan (TLH) .91 4.4.1.2 Phân tách phần chiết etyl axetat (TLE) 91 4.4.1.3 Phân tách phần chiết n-butanol (TLB) .91 4.4.2.1 Phân tách phần chiết n-hexan (NTH) 91 4.4.2.2 Phân tách phần chiết etyl axetat (NTE) .91 4.4.2.3 Phân tách phần chiết n-butanol (NTB) 92 4.4.3 Phân lập hợp chất từ mễ tử liễu .92 4.4.3.1 Phân tách phần chiết n-hexan (MTH) 92 4.4.3.2 Phân tách phần chiết etyl axetat (MTE) 92 4.4.3.3 Phân tách phần chiết n-butanol (MTB) 92 4.5 CẤU TRÚC CỦA CÁC HỢP CHẤT PHÂN LẬP 97 4.5.1 Các hợp chất phân lập từ thân rễ thồm lồm gai .97 4.5.2 Các hợp chất phân lập từ nghể trắng 123 4.5.3 Các hợp chất phân lập từ mễ tử liễu 138 4.6 KẾT QUẢ HOẠT TÍNH CHỐNG OXY HĨA CỦA CHẤT TINH KHIẾT.154 KẾT LUẬN 157 DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 160 TÀI LIỆU THAM KHẢO 161 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN Chữ viết tắt C-NMR 13 Nghĩa Tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt Cacbon 13 Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Spectroscopy cacbon 13 1H- 1H COSY 1H- 1H Chemical Shift Correlation Spectroscopy Phổ tương tác proton Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton ABTS 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6sulphonic acid Column Chromatography Một loại gốc tự H-NMR CC Sắc ký cột thường CH2Cl2, DCM Dichloromethan DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer Điclometan Kỹ thuật DEPT DMSO DPPH EC50 (CH3)2SO Một loại gốc tự Nồng độ có hiệu 50% EI-MS Dimethyl sulfoxide 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl Effective concentration 50% the concentration of a drug that gives half-maximal response Electron Impact Mass Spectroscopy ESI-MS Electronspray Ionization Mas Spectrum Phổ khối ion hóa phun mù điện tử EtOAc EtOH FC Ethyl acetate Ethanol Flash Chromatography Etyl axetat Etanol Sắc ký cột nhanh Hela HepG2 HIV Hela human cervix cell line human liver cancer cell line Human immunodeficiency virus HMBC Heteronuclear Multiple Bond Connectivity Dòng tế bào ung thư cổ tử cung tế bào ung thư gan người Virut gây suy giảm miễn dịch người Phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết HPLC High-performance liquid chromatography Phổ khối lượng va chạm điện tử Sắc ký lỏng hiệu cao ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _ Trần Thanh Hà NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA LỒI THUỘC CHI POLYGONUM, HỌ RAU RĂM (POLYGONACEAE) : THỒM LỒM GAI (POLYGONUM. .. phần hóa học loài thuộc chi Polygonum, họ Rau răm (Polygonaceae) : Thồm lồm gai (Polygonum perfoliatum L.), nghể trắng (Polygonum barbatum L.), mễ tử liễu (Polygonum plebeium R.Br.)” Mục tiêu nghiên. .. phân lập từ số loài thuộc chi Polygonum 1.1 .3 Tác dụng sinh học loài thuộc chi Polygonum Sự phong phú thành phần hóa học nhóm chất có hoạt tính sinh học cao làm cho lồi thuộc chi Polygonum có nhiều