Các hợp chất flavonoit từ lá cây dủ dẻ(melodorum fruticóum lour ) ở việt nam

1 Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng Đại học vinh NGUYễN PHAN CHUNG Các hợp chất FLAVONOIT từ Dủ dẻ (Melodorum fruticosum Lour.) Việt nam Luận Văn thạc sĩ hoá học Vinh - 2010 Lời cảm ơn Luận văn đ-ợc thực phòng thí nghiệm chuyên đề Hoá hữu khoa Hoá, Trung tâm Kiểm định An toàn Thực phẩm Môi tr-ờng, Tr-ờng Đại học Vinh, Viện Hoá học-Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Tôi xin cảm ơn đến TS Trần Đình Thắng - Khoa Hoá, Tr-ờng Đại học Vinh đà giao đề tài, h-ớng dẫn, tạo điều kiện suốt trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn PGS TS Hoàng Văn Lựu, PGS TS Lê Văn Hạc - Khoa Hoá - Tr-ờng Đại học Vinh đà tạo điều kiện thuận lợi, động viên trình làm luận văn ThS Đỗ Ngọc Đài đà giúp thu mẫu thực vật TS Trần Huy Thái (Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam) giúp định danh mẫu thực vật Nhân dịp này, xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô, cán bộ môn hoá Hữu cơ, khoa Hoá, khoa Đào tạo Sau đại học, Tr-ờng Đại học Đồng Tháp bạn đồng nghiệp, học viên cao học, sinh viên, gia đình ng-ời thân đà động viên giúp đỡ hoàn thành luận văn Vinh, ngày 10 tháng 12 năm 2010 Nguyễn Phan Chung MC LC Trang Mở đầu 1 Lý chọn đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu Đối t-ợng nghiên cứu Ch-¬ng 1: Tỉng quan 1.1 Hä Na (Annonaceae) 1.1.1 Đặc điểm thực vật phân bố 1.1.2 Thành phần hoá học 1.1.2.1 Các hợp chất diterpenoit kauran 1.1.2.2 Các hợp chất lignan 1.1.2.3 Các hợp chất acetogenin 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 hoạt tính sinh học 17 1.2 Tổng quan dủ dẻ (Melodorum) 18 1.2.1.Đặc điểm thực vật vùng phân bố dủ dẻ trâu 18 1.2.2 Thành phần hoá học 20 Ch-ơng 2: Ph-ơng pháp thực nghiệm 26 2.1 Ph-ơng pháp nghiên cứu 26 2.1.1 Ph-ơng pháp lấy mẫu 26 2.1.2 Ph-ơng pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất 27 2.1.3 Ph-ơng pháp khảo sát cấu trúc hợp chất 27 2.2 Hoá chất, dụng cụ thiết bị 28 2.2.1 Hoá chất 28 2.2.2 Dụng cụ thiết bị 28 2.3 Nghiên cứu hợp chất 28 2.3.1 Phân lập hợp chất 28 2.3.2 Một số kiện phổ tử ngoại, phổ khối phổ cộng h-ởng từ hạt nhân 30 chất đà phân lập Ch-ơng 3: Kết qủa thảo luận 32 3.1 Phân lập 32 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất 166 32 3.3 Xác định cấu trúc hợp chất 167 45 3.4 Xác định cấu trúc hợp chất 168 58 Kết luận 71 Tài liệu tham khảo 72 Mở đầu Lý chọn đề tài Việt Nam nằm vùng trung tâm Đông Nam hàng năm có l-ợng m-a nhiệt độ trung bình t-ơng đối cao Với khí hậu nhiệt ®íi giã mïa nãng, Èm ®· cho rõng ViƯt Nam hệ thực vật đa dạng phong phú Theo số liệu thống kê gần hệ thực vật Việt Nam có 10.000 loài [3], [7], có khoảng 3.200 loài đ-ợc sử dụng y học dân tộc 600 loài cho tinh dầu [5] Đây nguồn tài nguyên thiên nhiên quý báu đất n-ớc có tác dụng lớn đời sống sức khỏe ng-ời Từ tr-ớc đến giới hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đóng vai trò quan trọng đời sống ng-ời Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đựơc dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp d-ợc phẩm làm thuốc chữa bệnh, công nghiệp thực phẩm, h-ơng liệu mỹ phẩm Thảo d-ợc nguồn nguyên liệu trực tiếp chất dẫn đ-ờng để tìm kiếm loại biệt d-ợc Theo số liệu thống kê cho thấy có khoảng 60% loại thuốc đ-ợc l-u hành giai đoạn thử nghiệm có nguồn gốc từ hợp chất thiên nhiên [5] Hä Na (Annonaceae) hä lín nhÊt cđa bé Mộc lan (Magnoliales) Chi đin hình họ ny l Annona Một số loi đ-ợc trồng lm cảnh, đặc biệt l Polythia longifoliapendula (lá bó sát thân) Các loi thân gỗ dùng lm củi Một số loi có lớn, nhiều thịt ăn đ-ợc bao gồm lồi cđa chi Annona (na, na Nam Mü, m·ng cÇu xiêm) hay chi Asimina (đu đủ Mỹ) chi Rollinia [2] Bên cạnh đó, số loi nh- Hong lan (Cananga odorata) chứa tinh dầu thơm v đ-ợc sử dụng sản xuất n-ớc hoa hay đồ gia vị Vỏ cây, v rễ số loi đ-ợc sử dụng y học dân gian chữa bệnh nhiễm trïng, bƯnh ho, bƯnh gan, bƯnh vµng da gan, bệnh tiêu chảy Các nghiên cứu d-ợc lý đà tìm thấy khả kháng nấm, kháng khuẩn v đặc biệt l khả sử dụng hóa học trị liệu số thnh phần hóa học v vỏ [21] Mặc dù họ Na (Annonaceae) có giá trị kinh tế cao nh- có hoạt tính sinh học quý đ-ợc sử dụng rộng rÃi dân gian, song việc nghiên cứu thành phần hoá học ch-a đ-ợc tiến hành nhiều Việt Nam Chi Melodorum chi quan trọng họ Na (Annonaceae), với khoảng 80 loài, phân bố rộng rÃi châu Australia, đặc biệt Đông Nam nh- Malaysia, Indonesia, Thái Lan, Campuchia, Lµo vµ ViƯt Nam Mét sè loµi thc chi dùng để làm thuốc chữa bệnh cơ, chấn th-ơng, thần kinh toạ, viêm khớp, kháng viêm khả chống khối u Chính chọn đề tài: Các hợp chất flavonoit từ dủ dẻ (Melodorum fruticosum Lour.) Việt nam từ góp phần xác định thành phần hoá học hợp chất tìm nguồn nguyên liệu cho ngành hoá d-ợc Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này, có nhiệm vụ: - Chiết chọn lọc với dung môi thích hợp để thu đ-ợc hỗn hợp hợp chất từ dủ dẻ (Melodorum fruticosum) - Phân lập xác định cấu trúc hợp chất từ dủ dẻ Đối t-ợng nghiên cứu Đối t-ợng nghiên cứu dịch chiết lá dủ dẻ (Melodorum fruticosum Lour.) thuộc họ Na (Annonaceae) ë ViÖt Nam Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan v h Na (Annnona) 1.1.1 Đặc điểm thực vật phân bố Rt nhiu dc phm c chuyn húa từ loại thực vật bậc cao cách trực tiếp gián tiếp Một số nghiên cứu sản phẩm thiên nhiên tìm nhiều hợp chất đưa vào thành phần nhiều loại thuốc lưu hành thị trường Ngoài loại thuốc có thành phần từ chất tinh khiết chuyển hóa từ lồi thực vật bậc cao, ngày có số lượng khổng lồ dược thảo lưu hành rộng rãi thị trường [10] Annonaceae (Họ Na) họ lớn, trước chúng nghiên cứu hoạt tính sinh học quan trọng kết nghiên cứu công bố tạp chí hóa thực vật Việc nghiên cứu dược phẩm có nguồn gốc từ họ quan tâm chúng phục vụ cho nhu cầu sử dụng thuốc người Họ Na có khoảng 130 chi 2.300 lồi Những họ Na loại thực vật có hoa, bao gồm thân gỗ, thân bụi số dạng dây leo [6] tìm thấy chủ yếu vùng nhiệt đới [11] Chi Dủ dẻ (Medolorum) chị thuộc Họ Na (Annona) gần có cơng trình nghiên cứu Dủ dẻ trâu (M siamensis) cho thấy rằng, chúng có số thành phần hóa học có khả chống lại số dòng ung thư thể ngi 1.1.2 Th nh phần hoá học Trong thập kỉ tr-ớc đây, 18 loài họ Na (Chi Annona (8 loµi): Annona cherimola, A glabra, A montana, A muricata, A reticulata, A squamosa, A artemoya (A cherimola x squamosa), A purpurea; chi Artabotrys (2 loµi): Artabotrys hexaptalus, A uncinatus; chi Cananga (1 loµi): Cananga odorata; chi Fissistigma (2 loµi): Fissistigma glaucescens, F oldhamii; chi Goniothalamus (1 loµi): Goniothalamus amuyon; chi Polyalthia (2 loµi): Polyalthia longifolia, P longifolia “Pendula“; chi Rollinia (1 loµi): Rollinia mucosa vµ chi Uvaria (1 loài): Uvariarufa) đà đ-ợc nghiên cứu kĩ l-ỡng Các nhà khoa học đà xác định cấu tạo hoá học thử tác dụng sinh học chúng (về tim mạch, độc tính hoạt tính d-ợc lý khác) Một số hợp chất có tiềm ứng dụng lớn để sản xuất thuốc chữa bệnh [21] Mặc dù họ Na (Annonaceae) đà đ-ợc khảo sát lần Stehous năm 1855, nh-ng thập kỉ tr-ớc đ-ợc tiến hành nghiên cứu, đến năm 1970, họ Na (Annonaceae) bắt đầu đ-ợc nghiên cứu kỹ Trong đó, phần lớn đề tài nghiên cứu vỊ alkaloit nh-ng c©y hä Na (Annonaceae) cịng chøa mét l-ợng lớn non- alkaloidal (không phải alkaloit) có nhiều hoạt tính kháng tế bào ung th- chữa bệnh tim mạch quan trọng Các chất alkaloit hä Na (Annonaceae) bao gåm kauran, lignan, acetogenin, steroit vµ hợp chất thơm [18] 1.1.2.1 Các hợp chất diterpenoit kauran Bộ khung hợp chất diterpenoit kauran gồm 20 cacbon Một số hợp chất đ-ợc tách gồm 19 cacbon đ-ợc gọi tên nor-kauran diterpenoit Trong nghiên cứu Wu cộng [18] đà tách đ-ợc 37 hợp chất kauran từ loài, khác bao gåm: A cherimola, A glabra, A squamosa vµ R mucosa vµ chÊt sè chóng lµ chÊt phát Cấu trúc tìm thấy hợp chất đ-ợc nêu bảng 1.1 Bảng 1.1: Các hợp chất diterpenoit kauran TT Hợp chất R1 R2 R3 Loµi A squamosa axit ent-kaur-16-en-19-oic ent-kaur-16-en-19-ol C=C COOH C=C CH2OH A squamosa H COOH A cherimola A glabra axit 17-acetoxy-16α-hydro3 kauran-19-oic axit 17-hydroxy-16α- CH2OAc A cherimola hydro-ent-kauran-19-oic axit 16α,17-dihydroxy-entkauran-19-oic CH2OH H COOH A squamosa A cherimola CH2OH OH COOH A glabra A squamosa 16α-hydro-ent-kauran-176 ol-19-al CH2OH H CHO A glabra axit 16α-hydroxy-ent7 A cherimola CH3 OH COOH A squamosa CH3 OCH3 COOH A glabra ent-kauran-17-oat COOCH3 H CHO A glabra 10 annoglabasin C * COOCH3 OAc COOH A glabra 11 annoglabasin D * COOCH3 OAc CHO A glabra 12 annoglabasin F * COOCH3 OAc OH A glabra COOCH3 H COOCH3 A glabra kauran-19-oic axit 16α–methoxy-ent- kauran-19-oic methyl-16α-hydro-19-al- este 16α-hydro-ent-kauran13 17,19-dimethyl A cherimola axit 16α-hydro-19-acetoxy14 ent-kauran-17-oic COOH H CH2OAc A glabra R mucosa axit 16α-hydro-ent-kauran15 17-oic COOH H CH3 A glabra COOH H CHO A glabra COOH H CH2OH A glabra COOH H COOH R mucosa COOH H OH A glabra axit 16α-hydro-19-al-ent17 18 kauran-17-oic annoglabasin E * axit 16α-hydro-ent-kauran- 19 17,19-dioic axit 16α-hydro-19-nor-ent- 20 kauran-4α-ol-17-oic axit 17-hydroxy-16β- A cherimola 10 21 H CH2OH COOH A squamosa H CH2OAc COOH A squamosa H COOH CH3 A glabra H COOH CHO A squamosa H CH2OH CHO A cherimola H COOH OH A squamosa Oac COOCH3 CHO A glabra Oac CH2OAc COOH A glabra hydroxy-ent-kauran-19-oic OCH3 CH2OH COOH R mucosa ent-kauran-16β,17,19-triol OH CH2OH CH2OH A squamosa OH CH2OH COOH A squamosa OH CH2OH COOCH3 A squamosa OH CH2OH CHO A squamosa OH CH2OAc COOH A glabra OH CH2OAc CHO A glabra OH CH2OAc CH2OAc hydro-ent-kauran-19-oic axit 17-acetoxy-16β-hydro- 22 kauran-19-oic axit 16β-hydro-ent-kauran- 23 17-oic axit 19-formyl-ent-kauran- 24 17-oic 16β-hydro-ent-kauran-17- 25 ol-19-al axit 4α-hydroxy-19-nor- 26 ent-kauran-17-oic methyl-16β-acetoxy-19-al- 27 ent-kauran-17-oat axit 16β,17-diacetoxy-ent- 28 kauran-19-oic axit 16β–methoxy-17- 29 30 axit 16β,17-dihydroxy-ent31 kauran-19-oic methyl-16β,17-dihydroxy- 32 ent-kauran-19-oat 16β,17-dihydroxy-ent- 33 kauran-19-al axit 16β-hydroxy-17- 34 acetoxy-ent-kauran-19-oic 16β-hydroxy-17-acetoxy- 35 ent-kauran-19-al * 16β-hydroxy-17,19- 36 diacetoxy-ent-kauran A cherimola 64 3' 2' HO O 1' OH 4' 5' 6' 10 OCH3 O (168) 5-O-Methylnaringenin H×nh 3.29: Phỉ IR hợp chất 168 65 Hình 3.30: Phổ EI-MS hợp chất 168 Hình 3.31: Phổ 1H-NMR hợp chất 168 66 Hình 3.32: Phổ 1H-NMR hợp chất 168 Hình 3.33: Phổ 13C-NMR hợp chất 168 67 Hình 3.34: Phổ 13C-NMR hợp chất 168 Hình 3.35: Phổ DEPT hợp chất 168 68 Hình 3.36: Phổ DEPT hợp chất 168 69 Hình 3.37: Phổ HMBC hợp chất 168 70 Hình 3.38: Phổ HMBC hợp chất 168 71 Hình 3.39: Phổ HMBC hợp chất 168 72 Hình 3.40: Phổ HSQC hợp chất 168 73 Hình 3.41: Phổ HSQC hợp chất 168 74 Hình 3.42: Phổ HSQC hợp chất 168 75 Kết luận Nghiên cứu thành phần hoá học dủ dẻ Việt Nam đà thu đ-ợc số kết nh- sau: - Bằng ph-ơng pháp ngâm chiết với dung môi chọn lọc cất thu hồi dung môi đà thu đ-ợc cao t-ơng ứng cao hexan (38), cao etylaxetat (267g), cao butanol (192g), pha n-ớc - Phân lập hợp chất từ cao etyl axetat ph-ơng pháp sắc ký silicagel kết tinh phân đoạn thu đ-ợc chất 166, 167 168 - Đà tiến hành sử dụng ph-ơng pháp phổ đại: phổ tử ngoại (UV), phổ hồng ngoại (IR), phổ khối l-ợng va chạm electron (EI-MS), phổ cộng h-ởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HMBC HSQC để xác định cấu trúc hợp chất tách đ-ợc Các kết phổ đà cho phép khẳng định chất 166 lµ 2'-hydroxy-4,4',6'-trimetoxy chalcon (flavokawain A), 167 7-hydroxy-4',5dimethoxyflavanon (tsugafolin) 168 4, 7-hydroxy-5-methoxyflavanon (5O-methylnaringenin) Các hợp chất lần đ-ợc phân lập từ dủ dẻ 76 Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Nguyễn Tiến Bân (Chủ biên) (2003), Danh lục loài thực vật Việt Nam, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Tiến Bân (2000), Họ Na (Annonaceae), Thực vật chí Việt Nam, Flora of Vietnam, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Võ Văn Chi (1997), Từ điển thuốc Việt Nam, NXB Y học Hà Nội Vũ Văn Chuyên, Lê Trần Chấn, Trần Hợp (1987), Địa lý họ Việt Nam, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thượng Dong người khác (2006), Nghiên cứu thuốc từ thảo dược, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Văn Đàn, Nguyễn Viết Tựu (1985), Phương pháp nghiên cứu hoá học thuốc, Nhà xuất Y học, Hà Nội Trần Đình Đại (1998), Khái quát hệ thực vật Việt Nam Hội thảo Việt- Đức Hoá học hợp chất thiên nhiên, Hà Nội, 16-18 April, tr 1727 10 Phạm Hoàng Hộ (1992), Cây cỏ Việt Nam, Montreal Trần Văn Sung (2002) Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hoá hữu cơ,Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Đào Hữu Vinh, Nguyễn Xuân Dũng, Trần Thị Mỹ Linh, Phạm Hùng Việt (1985), Các phương pháp sắc ký, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh Chaichantipyuth C., Tiyaworanan S., Mekaroonreung S., 11 Ngamrojnavanich N., Roengsumran S., Puthong S., et al (2001), Oxidized heptenes from flower of Melodorum fruticosum, 77 Phytochemistry , 58(8) 1311-1315 Dharmaratne H.R., Nanayakkara N.P, Khan I.A (2002), Kavalactones 12 from Piper methysticum, and their 13 C NMR spectroscopic analyses, Phytochemistry, 59(4) 429-433 13 14 Dictionary of Natural product on CD-Rom, Chapman and Hall-CRC (2005) Hui D and Chen S X (1998), A new antiplatelet diarylheptanoid from Alpinia blepharocalyx, J Nat Prod 61, 142-144 Jung J H., Pummangura S., Chaichantipyuth C., Patarapanich C, 15 Fanwick P E, Ching-Jer C and McLaughlin J L (1990), New bioactive heptenes from Melodorum fruticosum (Annonaceae), Tetrahedron, 46 (15) 5043-5054 Jung J.H., Pummangura S., Chaichantipyuth C., Patarapanich C and 16 McLaughlin J.L (1990), Bioactive constituents of Melodorum fruticosum, Phytochemistry, 29(5) 1667-1670 Jung J H., Chang C J., McLaughlin J L., Pummangura S., 17 Chaichantipyuth C., and Patarapanich C (1991), Additional bioactive heptenes from Melodorum fruticosum, J Nat Prod 54(2) 500-505 Kuo R.Y., Chang F C and Wu Y.C (2002), Chemical constituents and 18 their pharmacological activities from Formosan Annonaceous plants, The Chinese Pharmaceutical Journal, 54, 155-173 Seidel V., Bailleul F., Waterman P G (2000), (Rel)-1,2α-di-(2,4dihydroxy-6-methoxybenzoyl)-3, 19 cyclobutane and Goniothalamus other flavonoids gardneri Phytochemistry, 55 (5) 439-446 and 4α-di-(4-methoxyphenyl)from the aerial Goniothalamus parts of thwaitesii, 78 Tuchinda P., Udchachon J., Reutrakul V., Santisuk T., Taylor W.C., 20 Farnsworth N.R., et al (1991), Bioactive butenolides from Melodorum fruticosum, Phytochemistry, 30(8) 2685-2689 21 Yu D Y.(1999), Recent works on anti-tumor constituent from Annonaceae plants in China, Pure Appl Chem., 71 (6) 1119-1122 ... kauran 1.1.2.2 Các hợp chất lignan 1.1.2.3 Các hợp chất acetogenin 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... viêm khả chống khối u Chính chọn đề tài: Các hợp chất flavonoit từ dủ dẻ (Melodorum fruticosum Lour.) Việt nam từ góp phần xác định thành phần hoá học hợp chất tìm nguồn nguyên liệu cho ngành hoá... dung môi thích hợp để thu đ-ợc hỗn hợp hợp chất từ dủ dẻ (Melodorum fruticosum) - Phân lập xác định cấu trúc hợp chất từ dủ dẻ Đối t-ợng nghiên cứu Đối t-ợng nghiên cứu dịch chiết lá dủ dẻ (Melodorum