Luận án tiến sĩ nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của một số loài alpinia (zingiberaceae) việt nam

Đại học quốc gia h nội trờng đại học khoa häc tù nhiªn ” Lê huyền trâm Nghiên cứu THNH PHầN HóA HäC Vμ HO¹T TÝNH SINH HäC CđA MéT Sè LOμI alpinia (Zingiberaceae) ViƯt nam Ln ¸n tiÕn sÜ hãa häc H nội - 2007 Đại học quốc gia h nội trờng đại học khoa học tự nhiên Lê huyền trâm Nghiên cứu thnh phần hóa học v hoạt tính sinh học số loi Alpinia (Zingiberaceae) Việt nam Chuyên ngành : Hóa hữu Mà số : 62.44.27.01 Luận án tiÕn sÜ hãa häc Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: Gs Tskh phan tèng s¬n Ts phan minh giang Hμ néi - 2007 Lời cam đoan T ôi xin cam đoan l công trình nghiên cứu riêng Các số liệu,kết nêu luận án l trung thực v cha đợc công bố công trình no khác Tác giả luận án Lê Huyền Trâm Lời cảm ơn L uận án ny đợc hon thnh Phòng thí nghiệm Hoá học hợp chất thiên nhiên, Bộ môn Hoá Hữu cơ, Khoa Hoá học, Trờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia H Nội Tôi xin by tỏ lòng biết ơn đến: GS TSKH Phan Tống Sơn, ngời đà giao đề ti, tận tình hớng dẫn v tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình lm luận án TS Phan Minh Giang, ngời đà tận tình hớng dẫn hon thnh luận án ny Tôi xin chân thnh cảm ơn nh thực vật học Nguyễn Quốc Bình (Viện Sinh thái v Ti nguyên Sinh vật, Viện Khoa học vμ C«ng nghƯ ViƯt Nam), TS Ngun Hoμnh C«i (Trung tâm Kiểm nghiệm Dợc Quân đội), TS Chu Đình Kính (ViƯn Hãa häc, ViƯn Khoa häc vμ C«ng nghƯ ViƯt Nam), ThS Đặng Vũ Lơng (Viện Hóa học, Viện Khoa học v Công nghệ Việt Nam), TS Lê Mai Hơng (Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên, Viện Khoa học v Công nghệ Việt Nam), TS Đo Thị Kim Nhung (Viện Nghiên cứu đo tạo v T vấn khoa häc Hμ Néi) vỊ sù gióp ®ì viƯc thu thập v giám định mẫu thực vật, ghi phổ v thử hoạt tính sinh học Tôi xin cảm ơn tất thầy, cô, cán công nhân viên ton thể bạn đồng nghiệp Bộ môn Hoá Hữu v Khoa Hoá học giúp đỡ nhiệt tình thời gian thực luận án ny Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ngời thân gia đình, nguồn động viên lớn giúp hon thnh giai đoạn học tập v nghiên cứu ny Lê Huyền Trâm Mục lục Trang Lời Mở đầu Chơng Tỉng quan 1.1 Tỉng quan vỊ chi Alpinia, hä Gõng (Zingiberaceae) 1.1.1 Vµi nÐt vỊ hä Gõng, Zingiberaceae 1.1.2 Thùc vËt häc cña chi Alpinia 1.1.3 Nghiên cứu hóa học chi Alpinia 1.1.4 Khảo sát hoạt tính sinh học loài Alpinia 32 1.1.5 Công dụng loài Alpinia y dợc học 35 1.2 Tổng quan loài đợc nghiên cứu luận án 36 1.2.1 Thực vật học công dụng y dợc học 36 1.2.2 Nghiên cứu hoá học 38 Chơng Phơng pháp v thiết bị nghiên cứu 40 2.1 Đối tợng nghiên cứu phơng pháp điều chế phần chiết 40 2.2 Các phơng pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất 40 2.3 Các phơng pháp khảo sát cấu trúc hợp chất 43 2.4 Các phơng pháp thử hoạt tính sinh học 44 Chơng Phần thực nghiệm 46 3.1 Nghiên cứu hóa học Riềng Gagnepain (Alpinia gagnepainii 46 K Schum.) 3.1.1 Nguyªn liƯu thùc vật 46 3.1.2 Điều chế phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain 46 i 3.1.3 Khảo sát sơ thành phần hóa học phần chiết 47 3.1.4 Phân tách phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain 51 3.1.5 Hằng số vật lý kiện phổ hợp chất phân lập đợc từ thân rễ Riềng Gagnepain 56 3.2 Nghiên cứu hóa học Riềng rõng (Alpinia conchigera Griff.) 61 3.2.1 Nguyªn liƯu thùc vËt 61 3.2.2 Điều chế phần chiết từ nguyên liệu thực vật Riềng rừng 61 3.2.3 Phân tích phần chiết từ thân rễ Riềng rừng 62 3.2.4 Phân tách phần chiết từ thân rễ Riềng rừng 64 3.2.5 Hằng số vật lý kiện phổ hợp chất phân lập đợc từ thân rễ Riềng rừng 67 3.3 Nghiên cứu hãa häc c©y SĐ (Alpinia globosa (Lour.) Horan.) 72 3.3.1 Nguyên liệu thực vật 72 3.3.2 Điều chế phần chiết từ thân rễ Sẹ 72 3.3.3 Phân tách phần chiết từ thân rễ Sẹ 73 3.3.4 Hằng số vật lý kiện phổ hợp chất phân lập đợc từ 75 thân rễ Sẹ 3.4 Nghiên cøu hãa häc c©y RiỊng Malacca (Alpinia malaccensis 76 (Burm f.) Roscoe) 3.4.1 Nguyên liệu thực vật 76 3.4.2 Điều chế phần chiết từ rễ thân rễ Riềng Malacca 76 3.4.3 Phân tách phần chiết tõ th©n rƠ RiỊng Malacca 77 3.4.4 H»ng sè vËt lý kiện phổ chất phân lập đợc từ thân rễ Riềng Malacca 79 3.5 Khảo sát hoạt tính sinh học 80 3.5.1 Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 80 3.5.2 Thử hoạt tính chống oxi hoá theo phơng pháp khảo sát ảnh hởng lên độ hoạt động enzym peroxidase máu ngời 3.5.3 Thử hoạt tính chống oxi hoá theo phơng pháp dọn gốc DPPHã ii 82 83 Chơng Kết v thảo luận 85 4.1 Điều chế phần chiết từ loài Alpinia đợc nghiên cứu 85 luận ¸n 4.1.1 Nguyªn liƯu thùc vËt 85 4.1.2 ChiÕt nguyªn liệu thực vật 85 4.2 Nghiên cứu hóa học RiỊng Gagnepain (Alpinia gagnepainii K Schum., Zingiberaceae) 86 4.2.1 Nguyªn liệu thực vật 87 4.2.2 Điều chế phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain 88 4.2.3 Thử định tính lớp chất có phần chiết 89 4.2.4 Phân tách phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain 90 4.2.5 Cấu trúc hợp chất phân lập đợc từ thân rễ Riềng Gagnepain 91 4.2.6 Kết luận 101 4.3 Nghiên cứu hóa học Riềng rừng (Alpinia conchigera Griff., 102 Zingiberaceae) 4.3.1 Nguyªn liƯu thùc vËt 102 4.3.2 Điều chế phần chiết từ thân rễ Riềng rừng 102 4.3.3 Thử định tính lớp chất có phần chiết 103 4.3.4 Phân tách phần chiết từ thân rễ Riềng rừng 104 4.3.5 Cấu trúc hợp chất phân lập đợc từ Riềng rừng 105 4.3.6 Xác định hàm lợng cardamomin thân rễ Riềng rừng phơng pháp HPLC 113 4.3.7 KÕt luËn 116 4.4 Nghiªn cøu hãa häc c©y SĐ (Alpinia globosa (Lour.) Horan., 118 Zingiberaceae) 4.4.1 Nguyên liệu thực vật 118 4.4.2 Điều chế phần chiết từ thân rễ Sẹ 118 4.4.3 Phân tách phần chiết từ thân rễ Sẹ 119 4.4.4 Cấu trúc hợp chất phân lập đợc từ thân rễ SĐ 119 4.4.5 KÕt ln 121 iii 4.5 Nghiªn cøu hãa häc c©y RiỊng Malacca (Alpinia malaccensis 122 (Burm f.) Roscoe, Zingiberaceae) 4.5.1 Nguyên liệu thực vật 122 4.5.2 Điều chế phần chiết từ thân rễ Riềng Malacca 123 4.5.3 Khảo sát thành phần dễ bay rễ Riềng Malacca phơng pháp GC-MS 124 4.5.4 Phân tách phần chiết từ thân rễ Riềng Malacca 127 4.5.5 Cấu trúc hợp chất phân lập đợc từ thân rễ Riềng Malacca 127 4.5.6 Kết luận 128 4.6 Khảo sát hoạt tính sinh học sản phẩm từ loài Alpinia 130 đợc nghiên cứu luận án 4.6.1 Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 130 4.6.2 Khảo sát hoạt tính chèng oxi hãa 134 4.6.3 KÕt luËn 147 KÕt luËn Chung 148 Danh mục công trình đợc công bố 150 TμI liƯu tham kh¶o 151 Phơ lơc 166 iv Danh sách bảng Trang Bảng 1.1 Một số loài Alpinia Việt Nam Bảng 1.2 Các hợp chất tecpenoit đà đợc tìm thấy loài Alpinia 12 Bảng 1.3 Các hợp chất diarylheptanoit đà đợc tìm thấy loài Alpinia 17 Bảng 1.4 Các flavonoit hợp chất phenolic khác đà đợc phân lập từ loài Alpinia Bảng 1.5 Các hợp chất khác đà đợc phân lập từ loài Alpinia Bảng 3.1 Khảo sát TLC phần chiết n-hexan (GH) từ thân rễ Riềng Gagnepain Khảo sát TLC phần chiết etyl axetat (GE) từ thân rƠ RiỊng Gagnepain 50 (Alpinia gagnepainii K Schum.) B¶ng 3.3 Khảo sát TLC phần chiết n-hexan (CH) từ thân rễ Riềng rừng (Alpinia 63 conchigera Griff.) Bảng 3.4 Khảo sát TLC phần chiết etyl axetat (CE) từ thân rễ Riềng rừng (Alpinia conchigera Griff.) Bảng 4.1 Lợng cân mẫu thân rễ Riềng Gagnepain Bảng 4.2 Điều chế phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain (Alpinia B¶ng 4.3 B¶ng 4.4 29 50 (Alpinia gagnepainii K Schum.) B¶ng 3.2 24 63 88 gagnepainii K Schum.) 89 KÕt thử định tính lớp chất phần chiết thân rễ Riềng Gagnepain 89 Điều chế phần chiết từ thân rễ Riềng rừng (Alpinia Bảng 4.5 Kết thử định tính lớp chất phần chiết thân rễ Riềng rừng 103 103 Bảng 4.6 Kết phân tích dÃy mẫu chuẩn 114 Bảng 4.7 Điều chế phần chiết từ thân rễ Sẹ (Alpinia globosa (Lour.) Horan.) 119 Bảng 4.8 Lợng cân mẫu rễ thân rễ Riềng Malacca 123 Bảng 4.9 Điều chế phần chiết từ th©n rƠ RiỊng Malacca (Alpinia malaccensis conchigera Griff.) 123 (Burm f.) Roscoe) v Bảng 4.10 Các thành phần dễ bay phần chiết diclometan (AMR) rễ 124 Riềng Malacca Bảng 4.11 Kết thử hoạt tính kháng VSVKĐ sản phẩm từ loài Alpinia đợc nghiên cứu 131 Bảng 4.12 ảnh hởng phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain (mẫu 1, Quảng Nam) lên độ hoạt động peroxidase máu ngời (nhóm máu O) 137 Bảng 4.13 ảnh hởng phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain (mẫu 2, Quảng Bình) lên độ hoạt động peroxidase máu ngời (nhóm máu O) 137 Bảng 4.14 ảnh hởng phần chiết (4)GE từ thân rễ Riềng Gagnepain (mẫu 4, Điện Biên) lên độ hoạt động peroxidase máu ngời (nhóm máu AB) 138 Bảng 4.15 ảnh hởng phần chiết CE từ thân rễ Riềng rừng lên độ hoạt động peroxidase máu ngời (nhóm máu AB) 139 Bảng 4.16 ảnh hởng phần chiết GLE GLB từ thân rễ Sẹ lên độ hoạt động peroxidase máu ngời (nhóm máu O) 139 Bảng 4.17 ảnh hởng phần chiết ME từ thân rễ Riềng Malacca lên độ hoạt động peroxidase máu ngời (nhóm máu O) 140 Bảng 4.18 ảnh hởng phần chiết MB từ thân rễ Riềng Malacca lên độ hoạt động peroxidase máu ngời (nhóm máu AB) 140 Bảng 4.19 ảnh hởng chất G2 [()-pinocembrin] lên độ hoạt động 141 peroxidase máu ngời Bảng 4.20 ảnh hởng chất AC4 (chalconarigenin 2-O-metyl ete) lên độ hoạt động peroxidase máu ngời Bảng 4.21 Kết thử hoạt tính chống oxi hóa phơng pháp DPPH phần chiết chất phân lập đợc từ loài Alpinia đợc nghiên cứu vi 141 144 Phụ lục 9.2 Phỉ EI-MS cđa AC5 Phơ lơc 10.1 Phỉ 1H-NMR cđa AC8 Phơ lơc 11.1 Phỉ 1H-NMR cđa AC10 Phơ lơc 12.1 Phỉ 1H-NMR cđa AC11 Phơ lơc 13.1 Phỉ 1H-NMR (Đo CD3OD) hỗn hợp AC12 v AC13 Phụ lục 13.2 Phổ 13C-NMR (Đo CD3OD) hỗn hợp AC12 vμ AC13 Phơ lơc 13.3 Phỉ 13C-NMR (§o D2O) hỗn hợp AC12 v AC13 Phụ lục 14.1 Phỉ 1H-NMR (§o CD3OD) cđa AC14 Phơ lơc 14.2 Phỉ 13C-NMR (§o CD3OD) cđa AC14 Phơ lơc 14.3 Phỉ 1H-NMR (§o D2O) cđa AC14 Phơ lơc 14.4 Phỉ 13C-NMR (§o D2O) cđa AC14 Phơ lơc 15.1 Phỉ 1H-NMR cđa S2 Phơ lơc 15.2 Phỉ 13C-NMR cđa S2 Phơ lơc 15.3 Phỉ 13C-NMR cđa S2 Phơ lơc 16.1 Phỉ 1H-NMR cđa M2 Phơ lơc 16.2 Phỉ 13C-NMR cđa M2 Phơ lơc 16.3 Phỉ DEPT M2 Phụ lục 17.1 phân tích phần chiết CH HPLC Phụ lục 17.2 phân tích phần chiết CE HPLC Phụ lục 17.3 phân tích phần chiết CB b»ng HPLC ... đợc nghiên cứu chi tiết thành phần hóa học hoạt tính sinh học Một số loài khác đợc nghiên cứu sâu nh Alpinia galanga (L.) Willd., Alpinia blepharocalyx K Schum., v.v Ngoài thành phần hóa học. .. Bắc vào Nam Nhiều loài đợc phát năm gần đợc dùng thuốc dân gian mà cha đợc nghiên cứu giới nh Việt Nam thành phần hoá học hoạt tính sinh học Xuất phát từ lý chọn đối tợng nghiên cứu luận án số loài. .. sát hoạt tính sinh học loài Alpinia Bên cạnh công trình nghiên cứu hóa học, loài Alpinia đợc nghiên cøu vỊ ho¹t tÝnh sinh häc, bao gåm ho¹t tÝnh kháng khuẩn, kháng nấm, hoạt tính chống oxi hóa,