4.7.2.1 Hợp chất NO01
Hợp chất NO01 (10,7 mg) thu được ở dạng tinh thể hình kim, màu cam, tan tốt trong DMSO, tan kém trong các dung mơi methanol, chloroform. Kết quả sắc ký lớp mỏng (Hình 4.10A), cho vết khá trịn, bắt UV bước sĩng 254 và 365 nm, hiện hình bằng thuốc thử vanilin/H2SO4 trong methanol cho vết màu vàng nhạt.
C (100%): Rf = 0,56. DC (100%): Rf = 0,30. Ea (100%): Rf = 0,74. Phổ 1
H-NMR (DMSO_d6, δH ppm, 500 MHz) (Phụ lục 2.A) xuất hiện nhiều tín
Một tín hiệu proton tại δH 11,79 (1H, s) là tín hiện đặc trưng của nhĩm amine (>NH).
Tín hiệu đặc trưng của nhĩm aldehyde (-CHO) xuất hiện tại vùng từ trường thấp δH
10,43 (1H, s).
Bảy tín hiệu tại vùng từ trường trung bình δH 7,0-8,0, thể hiện cho 8 proton nhĩm
methine (>CH-).
Một tín hiệu tại δH 8,12 cĩ tích phân là 1, dạng mũi singlet, cho thấy tín hiệu này khơng tương tác với proton khác.
Tín hiệu proton tại δH 7,64 (1H, d, 7,5 Hz) ghép ortho với hai proton tại δH 8,26 (1H,
dd, 1,5; 7,5 Hz) và 8,54 (1H, d, 7,0 Hz), proton tại δH 8,26 đồng thời thể hiện tương tác ghép meta với proton tại δH 8,54. Chứng tỏ 3 proton này phải liên tục với nhau trên cùng một vịng thơm.
Bốn tín hiệu proton tại δH 7,63 (1H, dd, 3,5; 8,0 Hz), 7,10 (1H, t, 7,5 Hz), 7,26 (1H,
t, 8,0 Hz), 7,48 (1H, d, 8,0 Hz) lần lượt thể hiện các tương quan ghép ortho, meta với
nhau, nên một phần dự đốn được 4 proton này sẽ liên tục nhau trên cùng 1vịng thơm.
Hai tín hiệu xuất hiện tại vùng từ trường cao thể hiện cho hai nhĩm methylene (- CH2-) tại δH 4,43 (2H, t, 7,0 Hz) và 3,13 (2H, t, 6,5 Hz). Tín hiệu tại δH 4,43 đặc trưng cho nhĩm methylene liên kết với nguyên tố cĩ độ âm điện lớn (nitơ hoặc oxy).
Phổ 13C-NMR (DMSO_d6, δC ppm, 125 MHz) (Phụ lục 2.B) kết hợp với phổ DEPT
(Phụ lục 2.C) cho thấy hợp chất NO01 cĩ tất cả 20 carbon. Trong đĩ, cĩ 2 carbon nhĩm
methylene tại δC 40,5 (C-5) và 19,2 (C-6), 8 carbon nhĩm methine lần lượt tại δC 138,6
(C-19), 133,7 (C-17), 125,5 (C-18), 124,1 (C-11), 119,7 (C-10), 119,4 (C-9), 111,9 (C-12)
và 94,9 (C-14), 1 carbon nhĩm aldehyde tại δC 192,7 (C-21) 1 carbon nhĩm ketone tại δC
160,8 (C-22) và 8 carbon tứ cấp.
Từ những liệu trên, cĩ thể dự đốn hợp chất NO01 cĩ cơng thức phân tử là C20H14N2O2 (độ bất bão hịa là 15), cĩ một nhĩm aldehyde, một nhĩm ketone, một nhĩm amine bậc 2 và một nhĩm amine bậc 3. Tiếp tục khảo sát cấu trúc của hợp chất NO01 bằng các dữ liệu phổ 2D-NMR.
Phổ HSQC (Phụ lục 2.D) cho thấy các tương tác giữa các proton và carbon liên kết trực tiếp với nhau:
Hai nhĩm methylene: H-5 C-5 và H-6 C-6.
Tám nhĩm methine: H-9 C-9, H-10 C-10, H-11 C-11, H-12 C-12, H-14 C-14, H-17 C-17, H-18 C-18 và H-19 C-19.
Phổ HMBC (Phụ lục 2.E) cho biết các tương tác giữa proton và carbon lân cận qua hai (2JCH) hay ba nối (3JCH) hĩa trị, với các tương tác đặc trưng là:
Proton nhĩm amine (>NH) tương tác với 4 carbon tứ cấp C-2, C-8, C-7, C-13. Các tín hiệu carbon này đều là tín hiệu của carbon vịng thơm, từ đây cĩ thể nhận định, nhĩm amine này sẽ tạo cấu trúc vịng với các carbon trên.
Proton nhĩm aldehyde (-CHO) tương tác với các hai carbon tứ cấp C-15, C-20 và một carbon nhĩm methine C-19. Chứng tỏ, nhĩm aldehyde sẽ gắn trực tiếp trên vịng thơm và cạnh carbon C-19.
Tín hiệu proton nhĩm methylene (-CH2-): H-5 C-7, C22 và H-6 C-2, C-7, C-
8. Cả hai proton này đều cho tương tác với carbon tại vị trí C -7, cĩ thể nhận thấy, hai
nhĩm này sẽ đứng cạnh nhau. Mặc khác, tương tác của cả hai proton này đều là các carbon tứ cấp vịng thơm, đặc H-5 tương tác với carbon ketone cĩ độ dịch chuyển hĩa học
δC 160,8 (C-22), độ dịch chuyển hĩa học của H-5 là 4,43 ppm và H-6 là 3,13 ppm.
Như vậy nhĩm methylene (C-5) sẽ gắn trực tiếp với một nguyên tố cĩ độ âm điện lớn là nitơ (-CH2-CH2-N<).
Các tín hiệu proton nhĩm methine (>CH-) cũng cho thấy rõ các tương tác, cụ thể như sau: H-9 C-7, C-13. H-10 C-8, C-12. H-11 C-9, C-13. H- 12 C-8, C-10. H-14 C-2, C-3, C-16. H-17 C-15, C- 19, C-22. H-18 C-19, C- 20. H-19 C-15, C-17, C- 21.
Phổ COSY (Phụ lục 2.F) cho thấy các tương tác từ của các proton nằm cạnh nhau trong cấu trúc của hợp chất.
Sự tương quan của proton H-5 và H-6, cho thấy hai nhĩm methylene sẽ liên kết trực tiếp với nhau.
Như đã xác định ở phổ 1
H-NMR, các proton nhĩm methine H-9, H-10, H-11, H-
12 sẽ liên tục nhau trên cùng một vịng thơm và các proton nhĩm methine H-17, H-18, H-
19 cũng liên tục nhau trên cùng một vịng thơm khác. Kiểm tra trên phổ COSY,
cũng đã thấy rõ sự tương quan giữa các proton này, như vậy nhận định từ phổ 1
H-NMR là hồn tồn chính xác.
Proton nhĩm methine tại δH 8,12 khơng cho tương quan với proton khác, như vậy cĩ
Từ những phân tích dữ liệu phổ trên của hợp chất đã cơ lập được NO01, cho phép xác định cơng thức cấu tạo của chất cĩ tên là naucleficine (IUPAC: 5-oxo-5,7,8,13- tetrahydroindolo[2',3':3,4]pyrido[1,2-b]isoquinoline-1-carbaldehyde) (Hình 4.10).
Hình 4.10: Cấu trúc của hợp chất NO01
Kết quả phổ 1D-NMR của hợp chất cũng được so sánh với kết quả đã cơng bố của Donfack et al. (2012) được trình bày ở Bảng 4.28.
Bảng 4.28: So sánh dữ liệu phổ 1D-NMR của NO01 với naucleficine Vị trí C/H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
4.7.2.2 Hợp chất NO02
Hợp chất NO02 (10,3 mg) thu được ở dạng bột màu trắng, tan tốt trong dichloromethan và methanol. Kết quả sắt ký lớp mỏng cho vết khá trịn, bắt UV ở bước
sĩng 254 và 365 nm. Kết quả hiện hình bằng thuốc thử vanillin/H2SO4 trong methanol
cho vết màu nâu nhạt. C:Me (9:1): Rf=0,41. DC:Me (9:1): Rf=0,34. Ea:Me (9:1): Rf=0,56. Phổ FT-IR (Phụ lục 2.G):
Một mũi bầu rộng tại 3420 cm-1 là tín hiệu đặc trưng cho nhĩm -OH.
Tín hiệu tại 2969 cm-1 và 2930 cm-1 là tín hiệu của liên kết Csp3-H. Tín hiệu tại 1456 cm-1 và 1388 cm-1 là tín hiệu liên kết của các alkane.
Đặc biệt, cĩ một tín hiệu đặc trưng của >C=O ở 1688 cm-1. Bên cạnh đĩ, cịn cĩ ba tín hiệu khác của >C-O ở 1295, 1255, 1225 và 1055 cm-1.
Phổ HR-ESI-MS(-) (Phụ lục 2.H) cĩ xuất hiện peak ion giả phân tử tại
m/z=631,3862 [M-H]- suy ra phân tử khối của hợp chất sẽ là m/z=632,3940 và kết hợp với
phổ FT-IR giúp kết luận được rằng cơng thức phân tử phù hợp với NO02 là C36H56O9
(M=632,27 g/mol) với độ bất bão hịa là 9. Phổ 1
H-NMR (DMSO-d6, δH ppm, 500 MHz) (Phụ lục 2.I) cho thấy các tín hiệu tập
trung ở vùng từ trường từ cao đến trung bình, với các tín hiệu đặc trưng: Một tín hiệu proton nhĩm olefin tại δH 5,49 (1H, dd, 4,5, 2,5 Hz).
Bảy tín hiệu proton nhĩm methyl tại δH 1,10 (3H, d, 6,0 Hz), 0,89 (3H, s), 0,87 (3H,
d, 6,5 Hz), 0,85 (3H, s), 0,82 (3H, d, 5,0 Hz), 0,79 (3H, s) và 0,71 (3H, s). Trong đĩ
proton tại δH 1,10, 0,87, 0,82 ppm cĩ dạng mũi chẻ đơi nên được dự đốn sẽ cĩ liên kết
dạng >CH-CH3.
Năm tín hiệu proton nhĩm methine tại δH 0,64 (1H, d, 11,0 Hz), 0,89 (1H, s), 0,91 (1H, s), 2,14 (2H, m) và sáu tín hiệu proton nhĩm oxymethine tại δH 2,96 (1H, dd, 11,5, 4,5 Hz), 3,17 (1H, t, 8,0 Hz), 3,41 (1H, dd, 9,5, 3,0 Hz), 3,51 (1H, dd, 6,0, 3,0 Hz), 3,62 (1H, s), và 4,59 (1H, d, 1,0 Hz). Trong đĩ, các proton tại δH 3,17, 3,51, 3,62, 3,41 và 4,59
ppm là các proton đặc trưng cho gốc đường với proton anomer tại δH 4,59 ppm. Hơn nữa,
kết hợp với phổ HSQC (Phụ lục 2.M) và HMBC (Phụ lục 2.N) giúp xác định được proton tại δH 2,96 ppm chính là proton liên kết trực tiếp với carbon gắn với gốc đường này.
Ngồi ra, ở vùng từ trường cao của hợp chất cịn xuất hiện nhiều proton của nhĩm methylene chứng tỏ hợp chất này chính là một triterpene hoặc sterol cĩ mang một gốc đường trong cấu trúc.
Phổ 13
C-NMR (DMSO-d6, δC ppm, 125 MHz) (Phụ lục 2.K) kết hợp với phổ DEPT
(Phụ lục 2.L) và phổ HSQC cho thấy các tín hiệu tập trung ở vùng từ trường từ cao đến trung bình, với các tín hiệu đặc trưng:
Hai tín hiệu carbon nhĩm carboxyl (-COOH) δC 175,8 (C-28) và 178,2 (C-27) ppm.
Hai tín hiệu carbon nhĩm olefin tại δC 127,8 (C-12)(=CH-) và 132,5 (C-13)(=C<) ppm.
Bảy tín hiệu carbon nhĩm methyl tại δC 15,9 (C-25), 16,4 (C-23), 17,7(C-6’), 17,8
(C-6), 18,0 (C-26), 21,0 (C-29) và 28,0 (C-24) ppm.
Năm tín hiệu carbon nhĩm methine tại δC 36,4 (C-20), 38,4 (C-4), 46,0 (C-9), 53,6
(C-18) và 54,8 (C-5) ppm.
Sáu tín hiệu carbon nhĩm oxymethine tại δC 68,4 (C-5’), 70,7 (C-2’), 70,8 (C-3’),
72,1 (C-4’), 87,4 (C-3) và 102,6 (C-1’) ppm. Trong đĩ năm tín hiệu tại δC 68,4 (C-5’),
70,7 (C-2’), 70,8 (C-3’), 72,1 (C-4’), 102,6 (C-1’) ppm là các tín hiệu của gốc đường
trong khung cấu trúc với carbon anomer tại δC 102,6 (C-1’) ppm. Kết hợp với phổ HSQC
và HMBC giúp xác nhận được tín hiệu tại δC 87,4 ppm, δH 2,96 ppm chính là vị trí C-3
trên khung cấu trúc, đây cũng chính là vị trí liên kết giữa khung chính và gốc đường phía ngồi.
Ngồi ra, cĩ tám carbon nhĩm methylene và ba carbon bậc bốn khác phân bố ở vùng từ trường cao từ 17,8 – 55,2 ppm .
Với các phân tích về dữ liệu phổ 1
D-NMR của hợp chất, cĩ thể nhận định rằng NO02 là một triterpene với hai gốc acid và một gốc đường trong khung cấu trúc.
Phổ HMBC cho thấy sự tương quan của proton với các carbon cách hai đến ba nối hố trị:
Proton tại δH 2,96 (1H, dd, 11,5, 4,5 Hz, H-3) tương quan với các carbon tại δC 16,4 (C-23), 28,0 (C-24) và 38,4 (C-4), 102,6 (C-1').
Proton tại δH 0,71 (3H, s, H-23) tương quan với các carbon tại δC 28,0 (C-24), 38,4
(C-4), 54,8 (C-5) và 87,4 (C-3) và proton tại δH 0,85 (3H, s, H-24) tương quan với các
carbon tại δC 16,4 (C-23), 38,4 (C-4), 54,8 (C-5) và 87,4 (C-3). Từ sự tương quan, thấy
được đây chính là hai nhĩm methyl cùng gắn vào vị trí C-4 trên khung cấu trúc.
Proton tại δH 0,89 (3H, s, H-25) tương quan với các carbon tại δC 36,2 (C-10), 38,3 (C-1), 46,0 (C-9) và 54,8 (C-5) chứng tỏ tín hiệu này chính là nhĩm methyl gắn với vị trí C-10 trên khung cấu trúc.
Proton tại δH 0,79 (3H, s, H-26) tương quan với các carbon tại δC 36,2 (C-10), 39,0 (C-8), 46,0 (C-9) và 55,2 (C-14).
Proton tại δH 5,49 (1H, dd, 4,5, 2,5 Hz, H-12) tương quan với các carbon tại δC 22,3 (C-11), 46,0 (C-9), 53,6 (C-18) và 55,2 (C-14).
Proton tại δH 2,15 (1H, m, H-9) tương quan với các carbon tại δC 15,9 (C-25), 22,3 (C-11), 36,1 (C-7), 38,3 (C-1), 39,0 (C-8), 54,8 (C-5) và 127,8 (C-12).
Proton tại δH 2,14 (1H, m, H-18) tương quan với các carbon tại δC 36,4 (C-20), 47,2 (C-17), 127,8 (C-12) và 132,5 (C-13).
Proton tại δH 0,87 (3H, d, 6,5 Hz, H-29) tương quan với carbon tại δC 38,4 (C-19).
Proton tại δH 0,82 (3H, d, 5,0 Hz, H-30) tương quan với các carbon tại δC 36,4 (C- 20) và 38,4 (C-19).
Proton tại δH 1,91 (2H, m, H-15) tương quan với các carbon tại δC 39,0 (C-8), 47,2 (C-17), 55,2 (C-14), 132,5 (C-13) và 178,2 (C-27).
Proton tại δH 1,49 (2H, m, H-22) tương quan với các carbon tại δC 47,2 (C-17) và 176,0 (C-28).
Proton anomer tại δH 4,59 (1H, d, 1,0 Hz, H-1') tương quan với các carbon tại 68,4 (C-5'), 70,7 (C-2'), 70,8 (C-3') và proton tại δH 1,10 (3H, d, 6,0 Hz, H-6') tương quan với các carbon tại δC 68,4 (C-5') và 72,1 (C-4') cho thấy, gốc đường trong cấu trúc chính là rhamnoside.
Từ các dữ kiện phổ 1D và 2D-NMR, cĩ thể xác định hợp chất NO02 là một triterpene với hai nhĩm thế là acid tại C-14, C-17 và một nhĩm đường rhamnoside.
Từ các phân tích trên, nghiên cứu nhận thấy cĩ nét tương đồng về cấu trúc của hợp
chất NO02 với hợp chất 3-O-rhamnoside quinovic acid (hay quinovic acid 3-O-alpha-L-
rhamnopyranoside (Hình 4.11). Hợp chất NO02 được xác định danh pháp IUPAC là (1S, 2R, 4aS, 6aR, 6aR, 6bR, 10S, 12aR, 14bR) -1, 2, 6b, 9, 9, 12a- hexametyl- 10- [(2R, 3R, 4R, 5R, 6S) -3, 4, 5-trihydroxy-6-metyloxan-2-yl] oxy 2, 3, 4, 5, 6, 6a, 7, 8, 8a, 10, 11, 12, 13, 14b-tetradecahydro-1H-picene-4a, 6a-acid cacboxylic). Kết quả phổ của hợp chất
Bảng 4.29: So sánh dữ liệu phổ 1D-NMR của NO02 với 3-O-Rhamnoside quinovic acid Vị trí C/H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1' 2' 3' 4' 5' 6'
Hình 4.11: Cấu trúc của hợp chất NO02 hay 3-O-rhamnoside quinovic acid
Các indole alkaloid được phân lập từ nhiều loại cây khác nhau trong họ Cà phê. Ở chi Nauclea, một số indole alkaloid đã được phân lập như naucleofficine A-E từ vỏ thân cây Gáo vàng Nauclea officinalis ở Trung Quốc (Sun et al., 2008); 6 indole alkaloid gồm naucleficine, naucleactonin A, naucleidinal, 19-epi-naucleidinal, strictosamide, và
pumiloside được phân lập từ rễ Gáo vàng Nauclea orientalis ở Thái Lan (Sichaem et al.,
2012). Ở lá Gáo vàng Nauclea officinalis ở Trung Quốc, Fan et al. (2016) phân lập được 3 indole alkaloid gồm naucleamide G, nauclealomide B và C. Các indole alkaloid được chứng minh cĩ các hoạt tính sinh học nổi bật như kháng khuẩn, kháng ung thư, kháng ký sinh trùng (Sun et al., 2008) và kháng viêm (Song et al., 2018). Naucleficine được phân
lập từ rễ Gáo vàng Nauclea orientalis ở Thái Lan cĩ hoạt tính kháng tế bào HeLa và tế
bào KB (Sichaem et al., 2012). Nhĩm chất terpene cũng là thành phần hĩa học quan trọng
hiện diện ở nhiều cây thuộc họ Cà phê. Ở thân cây Gáo vàng (Nauclea orientalis) vùng
Bảy núi (An giang), Phan et al. (2015) đã phân lập được 4 terpene gồm loganetin, loganin, sweroside, grandifloroside và thử hoạt tính sinh học kết quả cho thấy 4 hợp chất
terpene cĩ hoạt tính kháng oxy hĩa và kháng peroxide hĩa lipid. Theo Tao et al. (2012),
triterpene phân lập từ vỏ thân Gáo vàng cĩ hoạt tính kháng viêm. Hợp chất 3-O-
rhamnoside quinovic acid được phân lập từ rễ Gáo vàng trong nghiên cứu chưa được thử hoạt tính, nhưng được phân lập từ cao phân đoạn ethyl acetate đã được xác định cĩ hoạt tính kháng oxy hĩa, kháng viêm và bảo vệ gan. Theo Mostafa et al. (2006) 3-O-
rhamnoside quinovic acid cĩ hoạt tính ức chế enzyme phosphodiesterase I từ nọc rắn. Tĩm lại, từ kết quả các nghiên cứu sàng lọc hoạt tính kháng oxy hĩa, cả 12 cao chiết được nghiên cứu đều cĩ hàm lượng polyphenol và flavonoid và alkaloid tổng cao và cĩ 10 cao chiết cĩ hoạt tính kháng oxy hĩa. Đề tài đã chọn 9 cao chiết cĩ hoạt tính kháng oxy hĩa gồm lá Mơ lơng, lá Mơ leo, lá Trang to, lá Gáo trắng, vỏ thân Gáo trắng, rễ Gáo trắng, lá Gáo vàng, vỏ thân Gáo vàng và rễ Gáo vàng nghiên cứu tiếp hoạt tính kháng
viêm. Kết quả cho thấy cả 9 cao chiết đều cĩ hoạt tính kháng viêm in vitro với giá trị
EC50 <100 µg/mL. Các cao chiết được khảo sát đều cĩ hoạt tính bảo vệ gan trên mơ hình
Trang to, lá Gáo trắng, vỏ thân Gáo trắng, vỏ thân Gáo vàng và rễ Gáo vàng cĩ khả năng làm giảm các enzyme AST và ALT tốt hơn các cao chiết cịn lại. Với liều 100 mg/kg, các cao chiết này cĩ thể làm giảm AST và ALT về mức tương đương đối chứng bình thường hoặc tương đương với hiệu quả của silymarin. Kết quả cũng cho thấy cĩ 5 cao chiết gồm lá Gáo trắng, vỏ thân Gáo trắng, rễ Gáo trắng, vỏ thân Gáo vàng và rễ Gáo vàng cĩ hiệu quả giảm MDA và tăng GSH trong gan tốt. Ở liều 100 mg/kg, các cao chiết này đã làm giảm hơn 50% lượng MDA trong gan so với đối chứng bệnh và làm tăng GSH trong gan tương đương đối chứng bình thường. Đặc biệt ở liều 400 mg/kg, các cao chiết cĩ thể làm lượng GSH trong gan tăng từ 2,4-3,2 lần so với sử dụng silymarin và tăng 4-6 lần so với đối chứng bình thường. Về hiệu quả bảo vệ mơ gan, quan sát hình ảnh mơ học cho thấy cĩ 3 cao chiết gồm lá Trang to, lá Gáo trắng và rễ Gáo vàng cĩ hiệu quả cải thiện mơ học tốt hơn các cao chiết cịn lại. Khi xem xét kết hợp kết quả nghiên cứu của các cao chiết về tác dụng giảm enzyme AST, ALT, MDA, tăng GSH và bảo vệ mơ gan cho thấy cao chiết rễ Gáo vàng vừa cĩ hiệu quả giảm enzyme ALT, AST, điều hịa MDA và GSH vừa bảo vệ mơ gan tốt.
Các cao chiết thực vật họ Cà phê trong nghiên cứu được xác định cĩ sự hiện diện của các hợp chất thứ cấp cĩ hoạt tính sinh học (Phụ lục 1.2), đặc biệt hàm lượng polyphenol, flavonoid và alkaloid tổng cao. Do đĩ, các cao chiết này cĩ hoạt tính kháng oxy hĩa, kháng viêm và bảo vệ gan. Các nghiên cứu đã chứng minh hàm lượng polyphenol và flavonoid trong cao chiết cĩ liên quan đến hoạt tính kháng oxy hĩa làm sạch gốc tự do (Eid et al., 2015; Aryal et al., 2019) và các cao chiết cĩ hoạt tính kháng oxy hĩa tốt sẽ bảo vệ gan hiệu quả (Ramos-Tovar and Muriel, 2020). Cao chiết rễ Gáo vàng được xác định cĩ hàm lượng polyphenol, flavonoid tổng so với các cao chiết khác