Nghiên cứu tách và xác định cáu trúc của một số hợp chất từ cây bưởi bung (glycosmis pentaphylla corr) ở nghệ an

s

Luận văn tốt nghiệp cao học Đặng Văn Long Mở đầu 1 . Lý do chọn đề tài Các hợp chất thiên nhiên nói chung, các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học nói riêng đang ngày càng đóng vai trò quan trọng trong đời sống con ngời, nó cung cấp nguồn nguyên liệu phong phú cho các ngành thực phẩm, công nghiệp, nông nghiệp, hơng liệu, mĩ phẩm, .đặc biệt là trong y học. Hệ thực vật Việt Nam rất phong phú và đa dạng. Hiện nay đã biết đợc có 10.368 loài thực vật bậc cao và dự đoán có thể tới 12.000 loài, trong đó cây làm thuốc có khoảng 600 loài. Từ xa xa cha ông ta đã sử dụng nguồn dợc liệu có sẵn trong tự nhiên để tạo ra nhiều loại thuốc chữa bệnh trong dân gian. Cùng với sự phát triển của khoa học, từ những hợp chất thiên nhiên bằng con đờng biến hoá hoá học ngời ta thu đợc các hợp chất mới có hoạt tính dùng trong y học và các ngành liên quan. Theo tổ chức Y tế thế giới (WHO) hiện nay có khoảng 80% các loại thuốc đang giai đoạn thử nghiệm lâm sàng có chứa hợp chất từ thiên nhiên, trong đó chủ yếu là từ cây thuốc. Họ Cam quít (Rutaceae) là một họ thực vật lớn, có 2000 loài, 150 chi, gồm các chi Glycosmis, Murraga, Clausena, Zanthoxilum, .trong đó có hơn 100 loài cây đợc dùng làm thuốc chữa bệnh. Ngoài ra cây họ cam quít còn đợc dùng trong nông nghiệp, công nghiệp, thực phẩm, dợc liệu, hơng liệu, mỹ phẩm . Cây bởi bung, tên khoa học là Glycosmis pentaphylla Corr, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới châu á (các nớc Đông Nam á, Nam Trung Quốc, ấn Độ và Australia). ở Việt Nam có 22 loài, trong đó cây cơm rợu là cây có vùng phân bố phổ biến ở hầu hết các tỉnh, từ đồng bằng, trung du đến vùng núi thấp dới 1000 m. Chuyên ngành Hoá hữu cơ 1 Luận văn tốt nghiệp cao học Đặng Văn Long Trong Đông y, ngời ta hay dùng cây bởi bung làm thuốc giúp sự tiêu hoá, hồi phục sức khoẻ của phụ nữ sau khi sinh nở, chữa thấp khớp, đau lng, tiêu chảy, da vàng, dùng ngoài phối hợp với các thuốc khác sát trùng lên da chữa về răng, tai, trị ho, thiếu máu, cảm cúm và dùng làm thơm cơm rợu. Đã có một số công trình trong nớc và trên thế giới nghiên cứu về thành phần hoá học của cây bởi bung. Tuy nhiên, cha có công trình nào nghiên cứu về thành phần hoá học của cây bởi bung ở vùng Nghệ An. Vì vậy chúng tôi chọn đề tài Nghiên cứu tách và xác định cấu trúc của một số chất từ cây bởi bung (Glycosmis pentaphylla Corr.) ở Nghệ An Từ đó góp phần xác định thành phần hoá học của cây bởi bung và tìm nguồn nguyên liệu cho ngành dợc liệu, h- ơng liệu và mỹ phẩm. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu: Trong luận văn này, chúng tôi có các nhiệm vụ: - Thu thập rễ cây bởi bung. - Ngâm rễ cây bởi bung trong dung môi chọn lọc, rồi chng cất thu hồi dung môi, sau đó thu phần cao đặc của cây bởi bung. - Tách các hợp chất từ cao đặc cây bởi bung (Glycosmis pentaphylla Corr.) và xác định cấu trúc của hợp chất thu đợc. 3. Đối tợng nghiên cứu. Đối tợng nghiên cứu là dịch chiết từ rễ cây bởi bung (Glycosmis pentaphylla Corr.) thuộc họ Cam quít (Rutaceae) ở Nghệ An. Chuyên ngành Hoá hữu cơ 2 Luận văn tốt nghiệp cao học Đặng Văn Long Chơng 1 Tổng quan 1.1. Đặc điểm thực vật họ Cam quít (Rutaceae) Họ Cam quít gồm 150 chi và 2000 loài phân bố khắp thế giới trừ những vùng lạnh. Cây thảo, nhỏ hoặc cây to, cành có gai hoặc không có gai, vỏ chứa túi tiết trong vỏ. Lá có tuyến nhờn trong mờ hay không, nom rõ hay không, lá mọc cách hay mọc đối, đơn hay kép, lá chét mọc đối hay mọc cách, có cuống hay không có cuống, đều hay không đều, có lá kèm hay không có lá kèm. Cụm hoa ở kẽ lá hay ở ngọn, hoa có tạp tính khác gốc, cánh rời hay liền ít ở gốc. Ba hoặc nhiều nhị đính ở ngoài đài hay tụ họp thành bó hoặc liền thành ống, dính hoặc không dính với các cánh hoa, bao phấn hớng trong, hai ô mắt dọc. Bầu có nhiều lá noãn, ít nhiều rời nhau, đầu nhụy rời hoặc liền, giá noãn trung tâm, nhiều noãn hay một noãn trong mỗi ô. Quả khô tự mở hay quả mọng. Hạch cứng nh xơng hay không cứng, cơm quả nhầy hay cấu tạo bởi những lông mọng nớc. Hạt có nội nhũ hay không có nội nhũ, cây mầm thẳng hay cong, lá mầm mỏng hoặc, mầm thẳng hoặc cong, phẳng hay xếp nếp, đôi khi có nhiều trong một hạt. Họ Cam quít (Rutaceae) có các chi Glycosmis, Evodia, Murraga, Clausena trong đó có hơn 100 loài cây dùng làm thuốc chữa bệnh [1], [3], [4], [7] . 1.2. Chi Glycosmis. 1.2.1.Đặc điểm thực vật và phân loại chi Glycosmis Chi bởi bung (Glycosmis) là một chi của 44 loài thực vật, chủ yếu là cây bụi thuộc họ Cam quít (Rutaceae) chúng phân bố ở rộng khắp ở ấn Độ, Malaixia, Australia và các đảo thuộc miền tây Thái Bình Dơng [2], 9], [13]. Chuyên ngành Hoá hữu cơ 3 Luận văn tốt nghiệp cao học Đặng Văn Long Tại Australia có 19 loài, chúng nói chung đợc gọi là aspen (cây dơng lá rung) mặc dù chúng không có quan hệ họ hàng gì với cây dơng lá rung thuộc chi populus trong họ Liễu (Salicaceae). Tơng tự nh các thành viên khác trong họ Rutaceae, lá của chúng có mùi thơm khi bị nghiền nát. Theo hệ thống phân loại thực vật của Engler, chi Glycosmis thuộc họ Cam quít (Rutaceae), phân họ Arantioideae, phân nhóm Clauseneae. Phân nhóm Clauseneae có 3 chi: Glycosmis, Clauseneae và Murraya. Cả ba chi này đều có ở nớc ta [1], [2], [8], [9], [13]. ở Việt Nam , Võ Văn Chi và cộng sự đã mô tả 5 loài Glycosmis [6]. Phạm Hoàng Hộ đã mô tả khá chi tiết 20 loài Glycosmis, chiếm một phần ba tổng số loài trên thế giới [4]. Các loài Glycosmis phân bố trong cả nớc, từ Bắc bộ đến Nam bộ, thờng thấy mọc hoang ở vùng đất cao trung bình ở vùng núi. Chi Glycosmis có tên chung là cơm rợu, lấy từ tên của loài G. pentaphylla Correa, vì lá của cây này đợc dùng để làm thơm rợu. Ngoài ra, lá loài G. cymosa ( Pierre) Stone đợc dùng trong công thức men rợu. Gần đây, Nguyễn Nghĩa Thìn cho biết, đồng bào Dao ở Hà Tây có sử dụng loài G. lanceolata chữa bệnh về răng, tai và loài G. cyanocarpa chữa chó cắn [10]. Bảng 1 trình bày tên khoa học, tên Việt Nam và vùng tìm thấy của các loài thuộc chi Glycosmis ở Việt Nam [9]. Trong số 22 loài thấy có ở Việt Nam (bảng 1), cha có loài nào đợc nghiên cứu về hoá học hoặc dợc lý học ở nớc ta. Bảy loài trong đó đã đợc nghiên cứu về thành phần hoá học ở các nớc khác [2], [9]. Chuyên ngành Hoá hữu cơ 4 Luận văn tốt nghiệp cao học Đặng Văn Long Bảng 1: Phân bố các loài Glycosmis ở Việt Nam TT Tên khoa học Tên địa phơng Địa điểm tìm thấy 1. G. citrifolia (Willd.) Lindl Cơm rợu lá chanh Hoà Bình, Cúc Phơng 2. G. craibii Tan Cơm rợu Craib Ngọc Lĩnh, Phú Khánh 3. G. crassifolia Ridl Cơm rợu lá mập Nha Mét, Phú Quốc 4. G. cyano carpa ( Bl.) Spr. Var Cơm rợu trái xanh Ba Vì, Đồng Nai. Côn Sơn 5. G. cymosa (Pierre) Stone (Tokinesis Tan.) Cau tía, màu cau tía, cơm rợu Bắc Bộ Từ Bắc Bộ đến núi Dinh 6. G. gracilis Tanaka ex C.B. Ston Cơm rợu mảnh Núi cao 700- 1500 m: Phú khánh 7. G. griffifii Cơm rợu thon Điện Bàn, Tây Ninh 8. G. nana Tan Cơm rợu lùn Cà Ná 900m 9. G. ovoidea Pierre Cơm rợu xoan Quảng Nam, Đà Nẵng 10. G. arviflora (Sims.) Little Cơm rợu hoa nhỏ Châu Đốc, Hà Tiên 11. G. pentaphylla( Retz.) Correa / G. cochinchincnsis (Lour.) Poir; G. dinhensis Pierre ex gagn Cơm rợu; Malay Glycosmis Chợ Ghềnh ( Hà Nam, Ninh Bình đến Trung Nguyên) 12. G. petelotii Guill Cơm rợu Pételot Vĩnh Yên, Cúc Phơng 13. G. pierre Tan Cơm rợu Pierre Sông Bé, Bến Cát 14. G. puberrula Lindl. Ex Olive. Var. eberhardlii (Tan.) C.b. Ston Giàng trang cơm rợu núi đá Cúc Phơng 15. G. rupestris Ridl. Cơm rợu đá Tây Ninh, Bà Rịa Chuyên ngành Hoá hữu cơ 5 Luận văn tốt nghiệp cao học Đặng Văn Long ( G. motana Pierre) 16. G. sapindoides Lindl. Ex.Oliv Cơm rợu dạng bồ hòn Bình Trị Thiên, Quảng Nam, Đà Nẵng, Pù Mát 17. G. sinensisHuang Cơm rợu Trung Trung Quốc Quảng Ninh 18. G. singuliflora Kurz Cơm rợu một hoa Quảng Trị, Sanavan 19. G. stenocarpa ( Draker) Tan Cơm rợu trái hẹp Vùng đá vôi, Bắc Bộ 20. G. tricanthera Guill Cơm rợu Mao hùng Ninh Hoà, Braian, Cúc Ph- ơng 21. G. nomitii Craib Cơm rợu vine Pù Mát 22. G. winitri Craib Cơm rợu vine Cúc Phơng 1.2.2. Thành phần hoá học chi Glycosmis. Cho đến nay có 11 loài Glycosmis đợc nghiên cứu thành phần hóa học, bao gồm G. angustifolia, G. arborea, G. bilocularis, G. citrifolia * , G. chlorosperma, G. craibi * , G. cyanocapa * , G. mauritiana, G. ovoidea * , G. parviflora và G. pentaphylla (* các loài có ở Việt Nam). Những loài trên đợc thu hái từ các nớc ấn Độ, Srilanka, Thái Lan, Trung Quốc, Đài Loan, Malaysia, úc, New Cacledonia, Nhật Bản và Việt Nam [1], [8], [9]. Nghiên cứu đầu tiên về thành phần hoá học chi Glycosmis là vào năm 1935 , Sikhibhushan tách đợc một glucozit dạng tinh thể có tên glycomin (C 22 H 26 đ.c.169 0 ) từ dịch chiết benzen của lá loài G. pentaphylla ở ấn Độ. Đến nay đã có hơn 100 chất đợc tách từ các loài Glycosmis, trong đó có hơn 70 chất đợc tách lần đầu từ tự nhiên. Ancaloit chiếm hơn một nửa tổng số hợp chất đợc tìm thấy, trong đó có 37 ancaloit lần đầu tiên đợc phân lập. Hầu hết các chất đợc phân lập từ lá, một số từ vỏ rễ, thân, hạt và hoa. Các hợp Chuyên ngành Hoá hữu cơ 6 Luận văn tốt nghiệp cao học Đặng Văn Long chất tách ra từ chi Glycosmis cũng bao gồm những hợp chất phổ biến trong họ Cam quít, nh cumarin, flavonoit, tritecpen, và ancaloit [3]. Từ năm 1992 trở lại đây, một số đáng kể các hợp chất amit chứa lu huỳnh đã đợc phân lập từ một số loài Glycosmis, trong đó một số chất thể hiện khả năng chống, trừ sâu rõ rệt [8], [9]. 1.2.2.1. Tritecpenoit Các tritecpen chỉ đợc tìm thấy ở loài G. arborea thu hái ở ấn Độ [2] . Chúng bao gồm bốn tritecpen bốn vòng và các tritecpen năm vòng nh arborinol, isoarbonol và dẫn xuất xeton arborinon. Hai ancol bốn vòng (1a) và (1b) đã đợc phân lập từ dịch chiết ete petrol của phần cây trên mặt đất, cấu trúc của chúng đợc xác định dựa vào phổ 2D NMR và phổ khối của dẫn xuất axetat. R HO 1 1a. R = H; 1b. R = CH 3 1.2.2.2. Flavonoit. Cho tới nay chỉ có 4 flavonoit đợc phân lập từ loài G. citrifolia thu hái ở Đài Loan, đó là Glychalcon- A (3a) và Glychalcon- B (3b). Cấu trúc của chúng đợc xác định nhờ phân tích phổ 1 H-, 13 C- NMR và NOESY [9]. Chuyên ngành Hoá hữu cơ 7 Luận văn tốt nghiệp cao học Đặng Văn Long O O OCH 3 OCH 3 R OH O O O OCH 3 OCH 3 R 2 3 2a. R = H 3a. R =H 2b. R =OCH3 3b. R = OCH 3 1.2.2.3. Cumarin. Có 3 cumarin đợc tách từ rễ và vỏ cành của loài G. cyanocarpa mọc ở ấn Độ [24]. Đó là angelical (4) limetiin (5) và xanthyletin (6). OMe O HOC MeO O 4 O HOC MeO O 5 6 Ancaloit là nhóm hợp chất tự nhiên chính đợc phân lập từ chi Glycosmis. Năm 1952, lần đầu tiên một số nhà nghiên cứu ấn Độ công bố kết quả phân lập đợc các ancaloit từ loài G. pentaphylla. Tới nay hơn 60 ancaloit đã đợc tìm thấy, chúng thờng có dạng quinolon, quinazolin, quinozolin, furoquinolin, cacbazol và acridon [8], [9], [20], [21], [22], [24], [25]. Chuyên ngành Hoá hữu cơ 8 O O OMe O Luận văn tốt nghiệp cao học Đặng Văn Long 1.2.2.4.1. Dẫn xuất quinolon N CH 3 O 1 2 3 4 5 6 7 8 N H O 1 2 3 4 5 6 7 8 R 1 R 1 R 2 R 4 R 3 R 2 R 3 7 8 7a. 3- CH 2 CH=CMe 2 , 4- OMe, 8- OH 8a. 3- CH 2 CH=CMe, 4- OEt, 8- OH 7b. 3- CHO, 4- OMe, 7- OMe, 8- OMe 8b. 3- CH 2 CH=CMe 2 , 4- OMe, 8- OH 8c. 3- CH 2 CH=CMe 2 , 4- OEt, 8- OH 8d. 3- CH 2 CH=CMe 2 , 4- OMe, 8- OMe Đã có 9 dẫn xuất quinolon dạng (7b) và (8) đợc tách ra và xác định cấu trúc [24]. Từ loài G. pentaphylla ngời ta đã phân lập glycolon A (7a) từ lá, glycolon B (8a), glycosolon (8b), và homo-glycosolon (8c) từ vỏ rễ. Wu và cộng sự đã tách glycocitridin (7b) từ lá của G. citrifolia, và 8e từ lá của G. mauritiana. Glycophyllon (8d) là ancaloit quinolon duy nhất đợc tách ra từ hạt loài G. pentephylla. Tất cả các dẫn xuất quinolon đều có khung 2- quinolon, hầu hết có nhóm isopentenyl ở vị trí 3 và nhóm thế chứa oxi ở vị trí 7 và 8. Gần đây, Greger và cộng sự đã tách đợc từ lá G. cyanocarpa mọc ở Srilanca hai dẫn xuất 2- quinolon khác, schinifolin (7c) và phennalydol (7d) [31]. Chuyên ngành Hoá hữu cơ 9 Luận văn tốt nghiệp cao học Đặng Văn Long N H O OCH 3 N H O CH 3 7c 7d 1.2.2.4.2. Dẫn xuất quinazolin và quinazolon Ancaloit khung quinazolol có thể đợc phân thành 4 nhóm chính: Quinazolin (9), quinazonilon (10, 11), và quinazolindion (12). N N N N O 1 2 3 4 5 6 7 8 R 2 R 1 3 1 8 6 5 7 2 4 R 2 R 1 9 10 9. quinazolin 10. quinazonilon 9a. R 1 = CH 2 Ph, R 2 = OMe 10a. 1- Me, 2- CH 2 Ph 10b. 1- CH 2 Ph, 10c. 1- Me Cho tới nay có 6 ancaloit đã đợc phân lập và xác định cấu trúc, bao gồm glycophymolin (9a) và glycophymin từ hạt loài G. pentaphylla, arborin (10a), glycorin (10c), glycosminin (11a) và glycosmicin (12a) từ loài G. arborea [22], [30]. Chuyên ngành Hoá hữu cơ 10