Các hợp chất FLAVONOIT từ lá cây Dủ dẻ (Melodorum fruticosum Lour.) ở Việt nam

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng Đại học vinh NGUYễN PHAN CHUNG Các hợp chất FLAVONOIT từ lá cây Dủ dẻ (Melodorum fruticosum Lour.) ở Việt nam Luận Văn thạc sĩ hoá học Vinh - 2010 1 Lời cảm ơn Luận văn đợc thực hiện tại các phòng thí nghiệm chuyên đề Hoá hữu cơ - khoa Hoá, Trung tâm Kiểm định An toàn Thực phẩm và Môi trờng, Trờng Đại học Vinh, Viện Hoá học-Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tôi xin cảm ơn đến TS Trần Đình Thắng - Khoa Hoá, Trờng Đại học Vinh đã giao đề tài, hớng dẫn, tạo điều kiện trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn PGS. TS Hoàng Văn Lựu, PGS. TS Lê Văn Hạc - Khoa Hoá - Trờng Đại học Vinh đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên tôi trong quá trình làm luận văn. ThS. Đỗ Ngọc Đài đã giúp thu mẫu thực vật. TS Trần Huy Thái (Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) giúp định danh mẫu thực vật. Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, cán bộ bộ môn hoá Hữu cơ, khoa Hoá, khoa Đào tạo Sau đại học, Trờng Đại học Đồng Tháp các bạn đồng nghiệp, học viên cao học, sinh viên, gia đình và ngời thân đã động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Vinh, ngày 10 tháng 12 năm 2010 Nguyễn Phan Chung MC LC Trang 2 Mở đầu 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 3. Đối tợng nghiên cứu 2 Chơng 1: Tổng quan 3 1.1. Họ Na (Annonaceae) 3 1.1.1. Đặc điểm thực vật và phân bố 3 1.1.2. Thành phần hoá học 3 1.1.2.1. Các hợp chất diterpenoit kauran 4 1.1.2.2. Các hợp chất lignan 7 1.1.2.3. Các hợp chất acetogenin 8 1.1.2.4. Các hợp chất styrylpyron 12 1.1.2.5. Các hợp chất flavonoit 13 1.1.2.6. Hợp chất benzoit 13 1.1.2.7. Các hợp chất steroit 15 1.1.2.8. Terpenoit (dạng non-kauran) 16 1.1.3. Sử dụng và hoạt tính sinh học 17 1.2. Tổng quan về dủ dẻ (Melodorum) 18 1.2.1.Đặc điểm thực vật và vùng phân bố của dủ dẻ trâu 18 1.2.2. Thành phần hoá học 20 Chơng 2: Phơng pháp và thực nghiệm 26 2.1. Phơng pháp nghiên cứu 26 2.1.1. Phơng pháp lấy mẫu 26 2.1.2. Phơng pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất 27 2.1.3. Phơng pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất 27 2.2. Hoá chất, dụng cụ và thiết bị 28 2.2.1. Hoá chất 28 2.2.2. Dụng cụ và thiết bị 28 2.3. Nghiên cứu các hợp chất 28 2.3.1. Phân lập các hợp chất 28 2.3.2. Một số dữ kiện về phổ tử ngoại, phổ khối và phổ cộng hởng từ hạt nhân của chất đã phân lập 30 Chơng 3: Kết qủa và thảo luận 32 3.1. Phân lập 32 3.2. Xác định cấu trúc hợp chất 166 32 3.3. Xác định cấu trúc của hợp chất 167 45 3.4. Xác định cấu trúc của hợp chất 168 58 Kết luận 71 Tài liệu tham khảo 72 3 Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài Việt Nam nằm ở vùng trung tâm Đông Nam á hàng năm có lợng ma và nhiệt độ trung bình tơng đối cao. Với khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng, ẩm đã cho rừng Việt Nam một hệ thực vật đa dạng và phong phú. Theo số liệu thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10.000 loài [3], [7], trong đó có khoảng 3.200 loài cây đợc sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho tinh dầu [5]. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý báu của đất nớc có tác dụng lớn đối với đời sống và sức khỏe của con ngời. Từ trớc đến nay trên thế giới các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học luôn đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống của con ngời. Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đựơc dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp dợc phẩm làm thuốc chữa bệnh, công nghiệp thực phẩm, hơng liệu và mỹ phẩm Thảo dợc là nguồn nguyên liệu trực tiếp hoặc là những chất dẫn đờng để 4 tìm kiếm các loại biệt dợc mới. Theo số liệu thống kê cho thấy có khoảng trên 60% các loại thuốc đang đợc lu hành hiện nay hoặc đang trong giai đoạn thử nghiệm có nguồn gốc từ các hợp chất thiên nhiên [5]. Họ Na (Annonaceae) l họ lớn nhất của bộ Mộc lan (Magnoliales). Chi đin hình của họ ny l Annona. Một số loi đợc trồng lm cây cảnh, đặc biệt l Polythia longifoliapendula (lá bó sát thân). Các loi cây thân gỗ còn dùng lm củi. Một số loi có quả lớn, nhiều thịt ăn đợc bao gồm các loi của chi Annona (na, na Nam Mỹ, mãng cầu xiêm) hay chi Asimina (đu đủ Mỹ) hoặc chi Rollinia [2]. Bên cạnh đó, một số loi nh Hong lan (Cananga odorata) còn chứa tinh dầu thơm v đợc sử dụng trong sản xuất nớc hoa hay đồ gia vị. Vỏ cây, lá v rễ của một số loi đợc sử dụng trong y học dân gian chữa bệnh nhiễm trùng, bệnh ho, bệnh gan, bệnh vàng da do gan, bệnh tiêu chảy. Các nghiên cứu dợc lý đã tìm thấy khả năng kháng nấm, kháng khuẩn v đặc biệt l khả năng sử dụng trong hóa học trị liệu của một số thnh phần hóa học của lá v vỏ cây [21]. Mặc dù các cây họ Na (Annonaceae) có giá trị kinh tế cao cũng nh có các hoạt tính sinh học quý đợc sử dụng rộng rãi trong dân gian, song việc nghiên cứu về thành phần hoá học của nó cha đợc tiến hành nhiều ở Việt Nam. Chi Melodorum là một trong những chi quan trọng của họ Na (Annonaceae), với khoảng 80 loài, phân bố rộng rãi ở châu á và Australia, đặc biệt ở Đông Nam á nh Malaysia, Indonesia, Thái Lan, Campuchia, Lào và Việt Nam. Một số loài thuộc chi này dùng để làm thuốc chữa bệnh về cơ, chấn thơng, thần kinh toạ, viêm khớp, kháng viêm và khả năng chống khối u. Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài: Các hợp chất flavonoit từ lá cây dủ dẻ (Melodorum fruticosum Lour.) ở Việt nam từ đó góp phần xác định thành phần hoá học của các hợp chất và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành hoá dợc. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu 5 Trong luận văn này, chúng tôi có các nhiệm vụ: - Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu đợc hỗn hợp các hợp chất từ lá cây dủ dẻ (Melodorum fruticosum). - Phân lập và xác định cấu trúc hợp chất từ lá cây dủ dẻ. 3. Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu là dịch chiết lá lá cây dủ dẻ (Melodorum fruticosum Lour.). thuộc họ Na (Annonaceae) ở Việt Nam. Chng 1 TNG QUAN 1.1. Tng quan v h Na (Annnona) 1.1.1. Đặc điểm thực vật và phân bố Rt nhiu dc phm c chuyn húa t cỏc loi thc vt bc cao mt cỏch trc tip hoc giỏn tip. Mt s nghiờn cu v cỏc sn phm thiờn nhiờn ó tỡm ra nhiu hp cht v c a vo trong thnh phn ca nhiu loi thuc lu hnh trờn th trng. Ngoi nhng loi thuc cú thnh phn t cỏc cht tinh khit chuyn húa t cỏc loi thc vt bc cao, ngy nay cú mt s lng khng l cỏc dc tho c lu hnh rng rói trờn th trng [10]. Annonaceae (H Na) l mt h ln, trc õy chỳng ó tng c nghiờn cu v nhng hot tớnh sinh hc quan trng v kt qu nghiờn cu c cụng b trờn cỏc tp chớ v húa thc vt. Vic nghiờn cu cỏc dc phm cú ngun gc t h ny rt c quan tõm vỡ chỳng cú th phc v cho nhu cu v s dng thuc ca con ngi. 6 H Na cú khong 130 chi v hn 2.300 loi. Nhng cõy h Na l loi thc vt cú hoa, bao gm cỏc cõy thõn g, thõn bi v mt s l dng dõy leo [6] c tỡm thy ch yu vựng nhit i [11]. Chi D d (Medolorum) cng l mt trong nhng ch thuc H Na (Annona) v gn õy ó cú cụng trỡnh nghiờn cu v D d trõu (M. siamensis) v cng cho thy rng, chỳng cng cú mt s thnh phn húa hc cú kh nng chng li mt s dũng ung th trờn c th ngi. 1.1.2. Th nh phần hoá học Trong 2 thập kỉ trớc đây, 18 loài của họ Na (Chi Annona (8 loài): Annona cherimola, A. glabra, A. montana, A. muricata, A. reticulata, A. squamosa, A. artemoya (A. cherimola x squamosa), A. purpurea; chi Artabotrys (2 loài): Artabotrys hexaptalus, A. uncinatus; chi Cananga (1 loài): Cananga odorata; chi Fissistigma (2 loài): Fissistigma glaucescens, F. oldhamii; chi Goniothalamus (1 loài): Goniothalamus amuyon; chi Polyalthia (2 loài): Polyalthia longifolia, P. longifolia P endula ; chi Rollinia (1 loài): Rollinia mucosa và chi Uvaria (1 loài): Uvariarufa) đã đợc nghiên cứu rất kĩ lỡng. Các nhà khoa học đã xác định cấu tạo hoá học và thử tác dụng sinh học của chúng (về tim mạch, độc tính và các hoạt tính dợc lý khác). Một số hợp chất có tiềm năng ứng dụng rất lớn để sản xuất thuốc chữa bệnh [21]. Mặc dù cây họ Na (Annonaceae) đã đợc khảo sát lần đầu tiên bởi Stehous năm 1855, nhng trong 2 thập kỉ trớc đây vẫn ít đợc tiến hành nghiên cứu, đến năm 1970, họ Na (Annonaceae) bắt đầu đợc nghiên cứu kỹ. Trong đó, phần lớn các đề tài nghiên cứu về alkaloit nhng cây họ Na (Annonaceae) cũng chứa một lợng lớn non- alkaloidal (không phải alkaloit) có nhiều hoạt tính kháng tế bào ung th và chữa bệnh tim mạch rất quan trọng. Các chất không phải alkaloit của họ Na (Annonaceae) bao gồm kauran, lignan, acetogenin, steroit và các hợp chất thơm [18]. 1.1.2.1. Các hợp chất diterpenoit kauran 7 Bộ khung cơ bản của các hợp chất diterpenoit kauran gồm 20 cacbon. Một số hợp chất đợc tách ra gồm 19 cacbon và đợc gọi tên nor-kauran diterpenoit. Trong nghiên cứu của Wu và cộng sự [18] đã tách đợc 37 hợp chất kauran từ 4 loài, khác nhau bao gồm: A. cherimola, A. glabra, A. squamosa và R. mucosa và 7 chất trong số chúng là chất mới phát hiện. Cấu trúc và sự tìm thấy của các hợp chất đợc nêu ra ở bảng 1.1. Bảng 1.1: Các hợp chất diterpenoit kauran TT Hợp chất R 1 R 2 R 3 Loài 1 axit ent-kaur-16-en-19-oic C=C COOH A. squamosa A. glabra 2 ent-kaur-16-en-19-ol C=C CH 2 OH A. squamosa 3 axit 17-acetoxy-16-hydro- kauran-19-oic CH 2 OAc H COOH A. cherimola 4 axit 17-hydroxy-16- hydro-ent-kauran-19-oic CH 2 OH H COOH A. cherimola A. squamosa 5 axit 16,17-dihydroxy-ent- kauran-19-oic CH 2 OH OH COOH A. cherimola A. glabra A. squamosa 6 16-hydro-ent-kauran-17- ol-19-al CH 2 OH H CHO A. cherimola 7 axit 16-hydroxy-ent- kauran-19-oic CH 3 OH COOH A. glabra A. squamosa 8 axit 16methoxy-ent- kauran-19-oic CH 3 OCH 3 COOH A. glabra 9 methyl-16-hydro-19-al- ent-kauran-17-oat COOCH 3 H CHO A. glabra 10 annoglabasin C * COOCH 3 OAc COOH A. glabra 11 annoglabasin D * COOCH 3 OAc CHO A. glabra 12 annoglabasin F * COOCH 3 OAc OH A. glabra 13 este 16-hydro-ent-kauran- 17,19-dimethyl COOCH 3 H COOCH 3 A. glabra 14 axit 16-hydro-19-acetoxy- ent-kauran-17-oic COOH H CH 2 OAc A. cherimola A. glabra R. mucosa 15 axit 16-hydro-ent-kauran- 17-oic COOH H CH 3 A. glabra 17 axit 16-hydro-19-al-ent- 8 kauran-17-oic COOH H CHO A. glabra 18 annoglabasin E * COOH H CH 2 OH A. glabra 19 axit 16α-hydro-ent-kauran- 17,19-dioic COOH H COOH R. mucosa 20 axit 16α-hydro-19-nor-ent- kauran-4α-ol-17-oic COOH H OH A. glabra 21 axit 17-hydroxy-16β-hydro- ent-kauran-19-oic H CH 2 OH COOH A. cherimola A. squamosa 22 axit 17-acetoxy-16β-hydro- kauran-19-oic H CH 2 OAc COOH A. squamosa 23 axit 16β-hydro-ent-kauran- 17-oic H COOH CH 3 A. glabra 24 axit 19-formyl-ent-kauran- 17-oic H COOH CHO A. squamosa 25 16β-hydro-ent-kauran-17- ol-19-al H CH 2 OH CHO A. cherimola 26 axit 4α-hydroxy-19-nor- ent-kauran-17-oic H COOH OH A. squamosa 27 methyl-16β-acetoxy-19-al- ent-kauran-17-oat Oac COOCH 3 CHO A. glabra 28 axit 16β,17-diacetoxy-ent- kauran-19-oic Oac CH 2 OAc COOH A. glabra 29 axit 16β–methoxy-17- hydroxy-ent-kauran-19-oic OCH 3 CH 2 OH COOH R. mucosa 30 ent-kauran-16β,17,19-triol OH CH 2 OH CH 2 OH A. squamosa 31 axit 16β,17-dihydroxy-ent- kauran-19-oic OH CH 2 OH COOH A. squamosa 32 methyl-16β,17-dihydroxy- ent-kauran-19-oat OH CH 2 OH COOCH 3 A. squamosa 33 16β,17-dihydroxy-ent- kauran-19-al OH CH 2 OH CHO A. squamosa 34 axit 16β-hydroxy-17- acetoxy-ent-kauran-19-oic OH CH 2 OAc COOH A. glabra 35 16β-hydroxy-17-acetoxy- ent-kauran-19-al * OH CH 2 OAc CHO A. glabra 36 16β-hydroxy-17,19- diacetoxy-ent-kauran OH CH 2 OAc CH 2 OAc A. cherimola 19-nor-ent-kauran- 9 37 4,16,17-triol * OH CH 2 OH OH A. squamosa * Chất mới. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 R 1 R 2 R 3 18 19 20 CH 2 OH CH 2 OH (16) ent-kaur-15-en-17,19-diol. A. glabra 1.1.2.2. Các hợp chất lignan Có 9 chất lignan (38-47) của họ Na (Annonaceae) đợc Yang và cộng sự; Wu và cộng sự công bố [23]. Các lignan đợc tìm thấy ở loài A. montana, A. cherimola và R. mucosa gồm: (+)-Syringaresinol (38), (+)-epi-syringaresinol (39), (+)-diasyringaresinol (40) và liriodendrin (41) thu đợc từ loài A. cherimola, (-)-syringaresinol (42) đợc tách từ loài A. montana và yangambin (43), magnolin (44), eudesmin (45), membrin (46) đợc tách từ R. mucosa. Trong số chúng, 38, 39, 40 và 42 là các chất đồng phân lập thể và 39, 40 là các chất mới. 1 ' 2 ' 3 ' 4 ' 5 ' 6 ' 2 4 6 O O H H OR OMe OMe 8 1 '' 2 '' 3 '' 4 '' 5 '' 6 '' O O CH 3 O OH OMe H H OH OMe OMe RO CH 3 O OMe (38) R=H (39) (42) R=Glc 10