3. Nhiệm vụ nghiên cứu
2.2.1. Hoá chất, dụng cụ và thiết bị
2.2.1.1. Hoá chất
Các dung môi dùng để ngâm chiết mẫu thực vật đều dùng loại tinh khiết (pure), khi dùng cho các loại sắc ký lớp mỏng và sắc ký cột sử dụng loại tinh khiết phân tích (PA). Dung môi được sử dụng là: hexan, metanol, butanol, etylaxetat, axeton, nước cất.
2.2.2.2. Dụng cụ và thiết bị
Nhiệt độ nóng chảy đo trên máy Yanaco MP-S3.
Phổ khối lượng EI-MS được ghi trên máy HP 5989 B-MS với năng lượng bắn phá ở 70 eV và phổ ESI-MS đo trên máy LC-MS-Trap-00127.
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR được đo trên máy Bruker 500MHz, phổ 13C-NMR, DEPT, HMBC, HSQC, COSY, NOESY được đo trên máy Bruker 125 MHz. Với tetrametylsilan (TMS) là chất chuẩn nội zero (δ = 0). Độ chuyển dịch hoá học δ được biểu thị bằng ppm. Tính bội của các tín hiệu 13C được xác định trên cơ sở các phổ DEPT 90 và DEPT 135.
2.2.2. Nghiên cứu các hợp chất 2.2.2.1. Thu mẫu
Mẫu Nigrofomes melannoporus được thu hái tại Vườn Quốc gia Pù Mát- Nghệ An vào tháng 11/2009, được TS Ngô Anh (thuộc khoa Sinh, trường Đại học Huế) định danh, tiêu bản (Vin- TSWu-200901) được lưu giữ tại khoa Sinh, Đại học Vinh.
2.2.2.2. Phân lập các hợp chất
Mẫu nấm phơi khô (1350 g) được ngâm ba lần với dung môi clorofom- metanol (1:1, v/v) ở nhiệt độ thường. Sau khi cất thu hồi dung môi bằng máy cất quay chân không các dịch chiết thu được cặn chiết với khối lượng 78 g (cao tổng). Để phân lập từng chất ra khỏi hỗn hợp đã sử dụng các phương pháp sắc kí cột, chất
hấp phụ dùng là silicagel Merck 60 pha thường có cỡ hạt 0,040 – 0,063 mm, các hệ dung môi rửa giải thích hợp và thường phải lặp lại nhiều lần.
Lượng căn chiết này được sắc ký cột silica gel (1 kg, 80 × 8 cm) với hệ dung môi rửa giải n-hexan-axeton (100:0, 50:1, 20:1, 10:1, 2:1, 1:1 mỗi hệ dung môi sử dụng 1 lít) thu được 10 phân đoạn.
Bảng 2.1. Hệ dung môi rửa giải sắc ký cột cao tổng
Số thứ tự Hệ dung môi Tỉ lệ Phân đoạn
1 Hexan:axeton 100:0 F1 2 Hexan:axeton 70:1 F2 3 Hexan:axeton 50:1 F3 4 Hexan:axeton 30:1 F4 5 Hexan:axeton 20:1 F5 6 Hexan:axeton 15:1 F6 7 Hexan:axeton 9:1 F7 8 Hexan:axeton 4:1 F8 9 Hexan:axeton 2:1 F9 10 Hexan:axeton 1:1 F10
Phân đoạn 3 có khối lượng 5,4 g được tiến hành sắc ký silica gel lần thứ hai với loại cột nhỏ (200 g, 40 × 5 cm), hệ dung môi rửa giải clorofom-metanol (100:0, 50:1, 10:1, 2:1, 1:1, mỗi hệ dung môi sử dụng 250mL) thu được 5 phân đoạn. Phân đoạn F3-3 (74 mg) được tách bằng sắc ký cột được chất A (12 mg) và
Bảng 2.2. Hệ dung môi rửa giải sắc ký cột phân đoạn F3
Phân lập và tinh chế các hợp chất từ nấm Nigrofomes melannoporus được thực hiện theo sơ đồ 2.1.
Sơ đồ 2.1: Phân lập các hợp chất trong nấm Nigrofomes melannoporus
Số thứ tự Hệ dung môi Tỉ lệ Phân đoạn
1 Clorofom:metanol 100:0 F3-1 2 Clorofom:metanol 50:1 F3-2 3 Clorofom:metanol 30:1 F3-3 4 Clorofom:metanol 20:1 F3-4 5 Clorofom:metanol 10:1 F3-5 1350 g (mẫu khô)
ngâm chiết với MeOH
F1 F2 2.4 g F3 F4 F5 F6 Cao MeOH (78g) F7 F8 F9 F10 Hexan-axeton (100:0 - 1:1) A B F3-1 F3-2 F3-3 (58 mg) F3-4 F3-5
2.2.3. Dữ kiện về tính chất vật lý và phổ của hợp chất A
Hợp chất A (Madolin A): tinh thể không màu hình kim. Phổ UV (MeOH) λmax nm: 264. IR (KBr) νmax (cm-1): 2920, 2853, 1673, 1630, 1453, 1066. Phổ ESI-MS m/z 257 [M+Na]+. Phổ 1H-NMR (400MHz, CDCl3) (δ ppm): 9,37 (1H, s, CHO); 6,47 (1H, d, J =9,4 Hz, H-5); 2,95 (1H, dd, J = 8,1, 3,0 Hz, H-1); 2,77 (1H, dt, J = 13,3, 4,4, 3,9 Hz, H-3a); 2,38 (1H, td, J= 9,9, 3,6 Hz, H-3b); 2,23 (1H, dq, J= 14,4 Hz, H-2a); 2,15 (1H, m, H-9a); 1,90 (1H, m, H-8a); 1,68 (1H, dd, J = 10,10 Hz, H-6); 1,26 (1H, m, H-2b); 1,24 (3H, s, H-13), 1,19 (3H, s, H-12), 1,07-1,13 (1H, m, H-9b), 1,07-1,13 (1H, m, H-8b), 1,07-1,13 (1H, m, H-7), 0,93 (1H, s, H-15). Phổ 13C-NMR (400 MHz, CDCl3) (δ ppm): 193,6 (C-14), 154,6 (C-5), 144, 1(C-4), 62,9 (C-1), 59, 9 (C-10), 40,0 (C-9), 38,7 (C-7), 28,9 (C-6), 28,4 (C-12), 27,8 (C-2), 23,9 (C-11), 22,1 (C-8), 20,6 (C-3), 17,3 (C-15), 15,5 (C-13). Hợp chất B (dehydrovomifoliol) Dạng dầu màu vàng.
Phổ UVλmaxMeOHnm (logε): 237 (4,15). Phổ EI-MS m/z: 221 [M]+.
Phổ IRνmaxKBrcm-1:3441 (OH), 1667 (C=O), 1127 (C-O), 987 (C=C-H) cm-1. Phổ 1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ (ppm): 6,99 (1H, d, J = 15,8 Hz, H-7), 6,42 (1H, d, J = 15,8 Hz, H-8), 5,93 (1H, s, H-4), 2,60 (1H, d, J = 17 Hz, H-2b), 2,30 (3H, s, H-10), 2,27 (1H, d, J = 17 Hz, H-2a), 1,89 (3H, s, H-13), 1,05 (3H, s, H-12), 1,01 (3H, s, H-11); Phổ 13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ (ppm): xem bảng 3.2 .
Chương 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Phân lập các hợp chất
Quả thể nấm N. melanoporus phơi khô (1350 g) được chiết với hỗn hợp dung môi MeOH:CHCl3 ở nhiệt độ thường thu được cặn chiết với khối lượng 78 g (cao tổng). Lượng cặn chiết này được sắc ký trên cột silicagel, tách được các chất
A và B.
3.2. Xác định cấu trúc hợp chất A
Hợp chất A là tinh thể không màu hình kim. Phổ ESI-MS cho pic [M+Na+] 257 m/z tương ứng với công thức phân tử C15H22O2. Phổ hồng ngoại (IR) hấp thụ cực đại 2920 (OH), phổ 13C-NMR, DEPT cho thấy trong phân tử có 3 nhóm metyl, nhóm metylen, 5 nhóm methin và 3 cacbon bậc bốn. Nhóm –CH=C-CHO trong phân tử có tín hiệu hấp thụ trên phổ IR tại 1673 và 1630 cm-1, phổ UV ở 264 nm, trong phổ 1H-NMR tại δ 9,37 (1H, s, CHO) và 6,47 (1H, d, J =9,4 Hz) cùng với tín hiệu trên phổ 13C-NMR tại 193,6, 154,6 và 144,1, ngoài ra H-5 còn thể hiện sự tương tác với C-14 trong phổ HMBC và H-14 với H-5 trong COSY. Phổ NMR thể hiện sự có mặt của vòng dimetylcyclepropan với δH 1,68 (1H, dd, J = 10,10 Hz), 1,24 (3H, s), 1,19 (3H, s), 0,7-1,13 (1H, m), δC 38,7, 28,9, 28,4, 23,9, 15,5 và sự tương tác xa giữa H-12, 13 với C-6, 7 và với C-11. Ngoài ra tín hiệu phổ còn cho thấy trong phân tử có một vòng epoxi với δH 2,96 (1H, dd, J= 11,3 Hz), δC 62,8 và 59,9.
Bảng 3.1: Dữ kiện phổ 13C-NMR của hợp chất A (Madolin)
Cacbon DEPT Độ dịch chuyển hoá học (ppm)
Tài liệu Thực nghiệm
1 CH 62,8 62,9
2 CH2 27,7 27,8
3 CH2 20,5 20,6
5 CH 154,8 154,6 6 CH 28,8 28,9 7 CH 38,6 38,1 8 CH2 22,0 22,1 9 CH2 39,9 40,0 10 C 60,0 59,9 11 C 23,8 23,9 12 CH3 28,4 28,4 13 CH3 15,5 15,5 14 C 193,7 193,6 15 CH3 17,2 17,3
Dưới đây là các phổ đồ của hợp chất A
Hinh 3.2. Phổ IR của hợp chất A
Hinh 3.7. Phổ DEPT của hợp chất A
Hinh 3.10. Phổ NOESY của hợp chất A
\ Với sự phân tích phổ trên và so sánh vơi tài liệu [10] hợp chất này có tên madolin A [10]
3.2..Hợp chất B (dehydrovomifoliol)
Hợp chất B thu được ở dạng dầu màu sáng, phổ tử ngoại UV hấp thụ cực đại ở 237 nm. Phổ khối lượng EI-MS cho pic ion phân tử ở m/z 222 [M]+ ứng với công thức phân tử C13H18O3.
Phổ 1H-NMR của hợp chất B cho thấy các tín hiệu của 1 proton vinyl ở δ
5,93 (1H, s, H-4), hai proton trans olefinic ở δ 6,42 (1H, d, J = 15,8, Hz, H-8) và 6,99 (1H, d, J = 15,8 Hz, H-7), thêm vào đó hai cặp dimetyl proton ở δ 1,01 (H-11) và 1,05 (H-12), 1 proton metyl ở δ 1,89 (H-13) nối với một liên kết đôi và 1 nhóm metyl ở δ 2,30 ppm sát với 1 nhóm carbonyl. Các tín hiệu kết cặp này ở δ 2,27 (d,
J = 17,0 Hz, H-3) và 2,60 (d, J = 17,0 Hz, H-3) gợi ý cho nhóm carbonyl nối với metylen này và cặp dimetyl được thế ở C-1.
Phổ 13C-NMR của hợp chất B cho thấy tín hiệu của 2 nhóm carbonyl ở δ
201,2 (C-9) và 201,5 (C-3), tín hiệu của 4 cacbon olefinic ở δ 128,8 (C-4), 132,5 (C-8), 149,1 (C-7) và 165,5 (C-5), và 1 cacbon oxi hoá ở δ 80,8 (C-6).
Bảng 3.2: Dữ kiện phổ 13C-NMR của hợp chất B (dehydrovomifoliol)
Cacbon DEPT Độ dịch chuyển hoá học (ppm)
1 C 43,5
2 CH2 51,3
3 C 201,5
5 CH 165,5 6 C 80,8 7 CH 149,1 8 CH 132,5 9 C 201,2 10 CH3 28,4 11 CH3 24,3 12 CH3 25,5 13 CH3 20,0
Dưới đây là các phổ đồ của hợp chất B
Hinh 3.18. Phổ 1H-NMR của hợp chất B
Từ các dữ liệu phổ và tài liệu tham khảo có thể xác định chất B là 3-oxo-6- hydroxy-ionon (dehydrovomifoliol) . Hợp chất này lần đầu tiên phân lập từ cây
Oryza sativa [36]. O O OH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 1 11 13 Dehydrovomifoliol KẾT LUẬN
Nghiên cứu thành phần hoá học dịch chiết loài nấm Nigrofomes melannoporus từ Vườn Quốc gia Pù Mát,tỉnh Nghệ An, chúng tôi đã thu được một số kết quả như sau:
- Quả thể nấm Nigrofomes melanoporus phơi khô (1350 g) được chiết với hỗn hợp dung môi MeOH:CHCl3 ở nhiệt độ thường thu được cặn chiết với khối lượng 78 g.
- Lượng căn chiết này được sắc ký cột silica gel với hệ dung môi rửa giải n- hexan-axeton thu được 10 phân đoạn.
- Phân đoạn 3 có khối lượng 5,4 g được tiến hành sắc ký silica gel lần thứ hai với loại cột nhỏ, hệ dung môi rửa giải clorofom-metanol thu được 5 phân đoạn. Phân đoạn F3-3 (58 mg) được tách bằng phương pháp sắc kí thu được chất A(12 mg) và B(17 mg).
- Bằng các phương pháp phổ hiện đại: phổ hồng ngoại IR, tử ngoại UV, phổ khối lượng (ESI-MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HMBC, HSQC, COSY, NOESY để xác định cấu trúc các hợp chất tách được. Từ các kết quả phổ và các tài liệu tham khảo đã xác định được hai chất A và B.
Từ các kết quả phổ và so sánh với tài liệu tham khảo đã cho phép khẳng định chất A là Madolin.
Từ các kết quả phổ và so sánh với tài liệu tham khảo[19] cho phép xác định chất B là dehydrovomifoliol.
Đây là các hợp chất đầu tiên được tìm thấy trong quả thể nấm Nigrofomes melanoporus.
Chất madolin được cho là có một loạt các hoạt tính sinh học quý như hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, điều hòa sự sinh trưởng thực vật, gây độc tế bào, hoạt tính kìm hãm sự sinh trưởng của nhuyễn thể và côn trùng có hại.
Tài liệu Tiếng Việt
1. Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, 2009, Giáo trình môn học khái quát về nghề nhân giống và sản xuất nấm.
2. Nguyễn Lân Dũng, (2003), Công nghệ nuôi trồng nấm: tập 2, NXB Nông nghiệp.
3. Nguyễn Văn Đàn, Nguyễn Viết Tựu (1985), Phương pháp nghiên cứu hoá học cây thuốc, Nhà xuất bản Y học, Hà Nội.
4. Đỗ Tất Lợi, (2005), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học. 5. Nguyễn Bá Hai, (2009), Bài giảng kỹ thuật trồng nấm, ĐH Nông lâm Huế. 6. Nguyễn Thị Kim Phụng, (2007), Phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ, NXB
ĐH Quốc gia TP Hồ Chí Minh.
Tài liệu Tiếng Anh
7. Abraham W. R., Hanssen H. P., Urbasch I., (1991), Lepistirones, major volatile metabolites from liquid cultures of Lepista irina (Basidiomycotina).,
Z Naturforsch, 46c:169.
8. Audouin P., Vidal J. P , Richard H., (1989), Volatile compounds from aroma of some edible mushrooms: morel (Morchella conica), wood blewit (Lepista nuda), clouded agaric (Clitocybe nebularis) and false chanterelle (Hygrophoropsis aurantiaca)., Sci Aliments, 9, 185.
9. Ayer W. A., Craw P. A., (1989), Metabolites of the fairy ring fungus,
Marasmius oreades .2. Norsesquiterpenes, further sesquiterpenes, and agrocybin. Can. J. Chem.; 67: 1371
10. Ayer W. A., Craw P. A., Stout T. J., Clardy J., (1989), Novel sesquiterpenoids from the fairy ring fungus, Marasmius oreades., Can. J. Chem.; 67: 773
11. B. J. Jansen, (1993), Total synthesis of insect antifeedant drimane sesquiterpenes, Wageningen, Thesis doctor.
12. B. Tashkhodzhaev, B. Abduazlmov, M. B. Izbosarov, I. D. Shamyanov, M. Yu. Antipin, (2002), 13α-hydroxymethylenedeacetyllaurenobiolit a new germacranolide from Tanacetopsis mucronata, Chem. Nat. compounds, 38 (6): 557 – 560.
13. Devdutt Chaturvedi, (2011), Opportunity, Challenge and Scope of Natural Products in Medicinal Chemistry, Research Signpost, India.
resorcinol (benzene-1,3-diol) from basidiomycetes Albatrellus confluens, Helvetica Chimica Acta, 84 (1): 259–262.
15. Dong-Z. L., Fei W., Liu-M. Y., Yong-T. Z., Ji-K. L., (2007), A new cadinane sesquiterpene with significant Anti-HIV- activity from the cultures of the basidiomycete Tyromyces chioneus, J. Antibiot., 60(5): 332–334. 16. Du-Q. L., Yuan G., Xiao-L. Y., Jian-G. T., Li-Y. Z., Ji-K. L., (2006),
Humulane-Type Sesquiterpenoids from the Mushroom Lactarius mitissimu,
J. Nat. Prod., 69: 1354-1357.
17. Du-Q. L., Yuan G., Xiao-L. Y., Jian-G. T., Li-Y. Z., Ji-K. L., (2007), Highly Oxidized Humulane Sesquiterpenes from the Basidiomycete Lactarius mitissimus, J. Antibiot., 60(2): 162-165.
18. Du-Q. L., Yuan G., Xiao-L. Y., Jian-G. T., Li-Y. Z., Ji-K. L., (2007), Two new highly oxidized humulane sesquiterpenes from the basidiomycete
Lactarius mitissimus, Helvetica Chimica Acta, 90: 1112-111. 19. Eberhard Breitmaier, (2006), Terpenes, Wiley – VCH.
20. Fäldt J., Jonsell M., Nordlander G., Borg-Karlson A. K., (1999), Volatiles of bracket fungi Fomitopsis pinicola and Fomes fomentariusand
their functions as insect attractants., J.Chem Ecol., 25: 567-590.
21. Gladys R. T. V.; Mariane L.; Lorena B. T.; Roberta P.; Artur S. J., (2008), Submerged culture conditions for the production of mycelial biomass and antimicrobial metabolites by Polyporus tricholoma Mont, Braz. J. Microbiol., 39 (3): 561-568.
22. Gross B., Gallois A., Spinnler H. E., Langlois D., (1989), Volatile compounds produced by the lignilolytic fungus Phlebia radiata Fr.
(Basidiomycotes) and influence of strain specificity on the odorous profile., J Biotechnol., 10: 303-308.
23. Ivan M., Luis P., Enrique W., Alejandro M., Luis E., Luis M., Joan V., Mauricio C., (2013), Comparative study on the Larvicidal activity of drimane sesquiterpenes and nordrimane compounds against Drosophila melanogaster til-til, Molecules., 18: 4192-4208.
24. Jiang Y. Z., Jian H. D., Zheng H. L., Ze J. D., Tao F., Hong B. Z., Ji K. L., (2013), Two new sesquiterpenes from cultures of the basidiomycete
Agaricus arvensis, J.A.N.P.Research, 15 (3):305-309.
25. Jordan K. Zjawiony, (2004), Biologically active compounds from
Aphyllophorales (Polypore) Fungi, J. Nat. Prod., 67, 300-310.
Shigenobu A., Toshihiro H., (2013); Yellow Pigments, Fomitellanols A and B, and drimane sesquiterpenoids, cryptoporic acids P and Q, from
Fomitella fraxinea and their inhibitory activity against COX and 5-LO,
Molecules, 18(4): 4181-4191.
27. K. H. Overton, (1972), Terpenoids and Steroids: V2, The Chemical Society. 28. Ki H. K., Hyung J. N., Sang U. C., Ki M. P., Soon J. S., Kang R. L., (2010),
Lactarane sesquiterpenoids from Lactarius subvellereus and their cytotoxicity, Bioorg. Med. Chem. Lett., 20: 5385–5388.
29. Ki H. K., Hyung J. N., Sang U. C., Ki M. P., Soon J. S., Kang R. L., (2010), Russulfoen, a new cytotoxic marasmane sesquiterpene from Russula foetens,
J. Antibiotics., 63: 575–577.
30. Liu Q, Shu X, Wang L, Sun A, Liu J, Cao X., (2008), Albaconol, a plant- derived small molecule, inhibits macrophage function by suppressing NF- kappaB activation and enhancing SOCS1 expression., Cell Mol Immunol., 5(4): 271-278.
31. Marcos D., Iván M., Francisco G., Ricardo D. E., Mauricio C. F., Susana A. Z., (2013), Structural requirements for the antifungal activities of natural rrimane sesquiterpenes and analogues, supported by conformational and electronic studies, Molecules., 18: 2029-2051.
32. Overholts L. O., (1915), Comparative studies in the Polyporaceae, Missouri Botanical Garden Press.
33. Overholts L. O., (1953) “The Polyporaceae of the United States, Alaska and Canada,” University of Michigan Press, Ann Arbor, Mich., p. 48.
34. R. F. Magnani., E. Rodrigues, C. Daolioa, A. G. Ferreiraa, (2003), Caryophyllene Sesquiterpenes from Pestalotiopsis sp., Z. Naturforsch., 58c: 319-324.
35. Ryo A., Shinya M., Kengo S., Toshizumi M., Makoto U., (2011), Absolute configurations of (-)-hirsutanol A and (-)-hirsutanol C produced by
Gloeostereum incarnatum, J. Antibiotics., 64(10): 693-696.
36. Shiono, Y.; Hiramatsu, F.; Murayama, T.; Koseki, T.; Funakoshi, T.; Ueda, K.; Yasuda, H., (2007), Two drimane-type sesquiterpenes, strobilactones A and B, from the liquid culture of the edible mushroom Strobilurus ohshimae, Z. Naturforsch, 12: 1585-1589.
37. Shuang W., Zheng-H. L., Ze-J. D., Ji K. L., T. F., (2013), Norbisabolane and eremophilane sesquiterpenoids from cultures of the basidiomycete
38. Sprecher E, Kubeczka K-H, Ratschko M., (1975), Flüchtige Terpene in
Pilzen, Arch. Pharm., 308:843-851.
39. Stoppacher N., Kluger B., Zeilinger S., Krska R., Schuhmacher R., (2010), Identification and profiling of volatile metabolites of the biocontrol fungus
Trichoderma atrovirideby HS-SPME-GC-MS., J Microbiol Methods, 81: 187-193.
40. Vatcharin R., Chittreeya T., Saowanit S., Chaveng P., Masahiko I., Rapheephat S., (2005), Hirsutane sesquiterpenes from the fungus Lentinus connatus BCC 8996, J. Nat. Prod., 68 (11): 1674–1676.
41. Wang C., Kim J.Y., (2011), Microbial production of farnesol (FOH): Current states and beyond., Process Biochem., 46: 1221-1229.
42. William A. Aye, Hossein S. Gho, (1981), 1-Sterpurene-3,12,14-trio1 and 1- sterpurene, metabolites of silver-leaf disease fungus Stereum purpureum, Can. J. Chem., 59:2536 -2538.
43. Xiang-D. Q., Hong-J. S., Ze-J. D., Ji-K. L., (2008), Six New Induced Sesquiterpenes from the Cultures of Ascomycete Daldinia concentrica, J. Antibiot., 61(9): 556–562.
44. Xiao Y. Y., Tao F ENG, Jian H. D. , Zhen H. L., Yan L. , Qiong Y. F., Ji K.