Số TT Nhóm chất Phản ứng Kết quả
1 Phenolic dd FeCl3 5% Chuyển màu xanh
H2SO4 đặc Hiện tượng chuyển màu đỏ nâu
2 Alkaloid Dragendoff Không rõ
Mayer Không rõ
3 Flavonoid Mg/HCl đặc Hiện tượng chuyển màu đỏ nâu
4 Coumarin NaOH đặc Không rõ
5 Steroid Liberman-Bourchar Màu xanh vàng
Qua bảng 3.1, ta thấy trong cao chiết ethanol của loài thực vật này có mặt một số nhóm hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh học tốt như như hợp chất phenolic, flavonoid và steroid. Các nhóm hợp chất này có mặt trong nhiều loài thực vật đã được ứng dụng làm thuốc chữa bệnh.
3.2. Kết quả xác định cấu trúc của hợp chất
3.2.1. Phân tích cấu trúc hợp chất 1
Chất rắn 1 sau khi phân lập được tiến hành đo các phổ 1H-NMR, 13C- NMR, HMBC, MS kết hợp với các tài liệu tham khảo xác định công thức cấu
Hình 3.1. Phổ 1H-NMR của chất 1
Phổ 1H-NMR của chất 1 cho 2 tín hiệu singlet của 2 nhóm methyl liên kết với nguyên tử cacbon bậc 4 tại δH 0.89, 1.05 (s, 3H) tương ứng với các nhóm methyl tại C-18 và C-19; 01 tín hiệu cộng hưởng của nhóm methyl dạng singlet tại δH 2.27 ppm (s, 3H, C-21) tương ứng với nhóm methyl liên kết với nguyên tử Csp2 trong keton, đây là tín hiệu đặc trưng của khung pregnane dạng ketone; 02 tín hiệu cộng hưởng của các proton của 2 nhóm methyl dạng doublet tại liên kết với nhóm methin (CH) tại δH 1.39 (d, J = 6.2 Hz, 3H) và 1.27 (d, J = 7.0 Hz, 3H).
Trên phổ 1H-NMR của chất 1 còn xuất hiện các tín hiệu cộng hưởng đặc trưng của các phân tử đường, điển hình như: δH 4.81 (d, J = 8.2 Hz, 1H) và 4.60 (d, J = 9.5 Hz, 1H) là 2 nguyên tử proton ở nguyên tử cacbon C1’ và C1’’ dạng cấu hình β – do có hằng số tách spin-spin J < 10 Hz [14-16]. Các nguyên tử proton khác của các phân tử đường cộng hưởng trong khoảng từ 3.0 – 4.0 ppm.
Bảng 3.2: Giá trị độ chuyển dịch hóa học của chất1 (δ ppm, J Hz) Vị trí δC δH 1 38.06 1.53-1.54 (1H, m) 1.21-1.23 (1H, m) 2 28.93 1.83-1.85 (1H, m) 1.45-1.51 (1H, m) 3 72.83 3.41-3.45 (1H, m) 4 34.45 1.82- 1.85 (m, 2H) 5 44.50 2.23-2.35 (1H, m) 6 27.03 1.34-1.38 (1H, m) 1.47-1.51(1H, m) 7 32.50 1.63-1.68 (1H, m) 2.02-2.05 (1H, m) 8 65.96 9 53.25 2.32-2.34 (m, 1H) 10 39.17 11 76.77 5.04 (m, 1H) 12 30.96 2.35 (m, 1H), 13 46.01 14 71.28 15 27.86 1.53-1.57 (m, 1H) 1.68-1.71 (m, 1H) 16 25.36 1.57-1.62 (m. 1H) 2.05-2.10 (m, 1H) 17 63.90 2.94 (s, 1H) 18 10.30 0.89 (3H) 19 12.75 1.05 (3H) 20 213.37 21 30.37 2.27 (s, 3H)
1’ 99.18 4.81 (d, J = 8.2 Hz, 1H) 2’ 71.74 3.46 (m, 1H) 3’ 81.02 3.79 (m, 1H) 4’ 79.93 3.37 (m, 1H) 5’ 67.78 3.57 (m, 1H) 6’ 17.88 1.39 (d, J = 6.2 Hz, 3H) 7’ 61.94 3.68 (s, 3H, -OCH3) Ole 1’’ 96.88 4.60 (d, J = 9.5 Hz, 1H) 2’’ 36.07 1.42 (m), 1.95 (m) 3’’ 78.81 3.69 (m) 4’’ 79.15 3.21 (m, 1H) 5’’ 70.32 3.61 (m, 1H) 6’’ 18.58 1.27 (d, J = 7.0 Hz, 3H) 7’’ 55.64 3.37 (s, 3H, -OCH3) Hình 3.2. Phổ 13C-NMR của chất1
Phổ 13C-NMR của 1 cho thấy có các tín hiệu cộng hưởng của 36 nguyên tử cacbon. Trong đó có các tín hiệu cộng hưởng của mhóm methyl liên kết với các nguyên tử C bậc 4 tại δC là 10.30 (C-18) và 12.75 (C-19); giá trị độ chuyển dịch hóa học tại 30.37 ppm (C-21) là nguyên tử C trong nhóm methyl liên kết với Csp2 của nhóm ketone, nguyên tử cacbon cộng hưởng tại δC 213.37 ppm nguyên tử C của nhóm C=O dạng ketone. Nguyên tử cacbon C-3 cộng hưởng tại độ chuyển dịch hóa học là δC 72.83 ppm, nguyên tử C-11 cộng hưởng tại
δC là 76.77 ppm. Độ chuyển dịch Hóa học của hai nguyên tử cacbon của dị vòng 3 cạnh là C8 và C-14 là 65.96 và 71.28 ppm. So sánh các tín hiệu cộng hưởng của các nguyên tử cacbon trên với tài liệu tham khảo [14-16] nhận thầy đây là khung pregnane của nhóm steroid C-21, đây là khung đặc trưng của chi thực vật Marsdenia.
Hai tín hiệu cộng hưởng của hai nguyên tử cacbon C-1’ và C-1’’ của hai phân tử đường lần lượt là 99.18 và 96.88 ppm; các phân tử đường có nhóm methyl bậc 2 cộng hưởng tại 17.88 và 18.58 ppm. Để xác định chính xác loại được chúng tôi đã tiến hành thủy phân trong dung dịch HCl 1M trong 40 phút và đối chiếu với các phân tử đường chuẩn là 6-Deoxy-D-allopyranose (Allo) và D-olenadropyranose (Ole) nhận thấy đường có trong dung dịch thủy phân là hai đường trên bằng phương pháp TLC. Trên phổ 13C-NMR của chất 1 còn xuất hiện hai nhóm methyl liên kết với oxi với độ chuyển dịch hóa học của nguyên tử C là 61.94 ppm và 55.64 ppm. Các tín hiệu cộng hưởng còn lại của các nguyên tử cacbon trong phân tử được tổng hợp trong bảng 3 dựa trên sự phân tích phổ 1H, 13C và HMBC.
Trên phổ HMBC của chất 1, nhân thấy phân tử β-D-olenadropyranose (Ole) liên kết với nguyên tử C-3 trên khung pregnane thông qua nguyên tử oxi và phân tử 6-Deoxy-D-allopyranose (Allo) liên kết với nguyên tử C-11 thông qua cầu nguyên tử oxi. Các nhóm methoxy được xác nhận trên phổ HMBC liên kết với
Hình 3.3. Sự tương quan giữa HC của chất 1 (HMBC)
Hình 3.4. Phổ MS của chất 1
Kết hợp với phổ khối lượng có peak ion m/z 691.4 [M+Na]+, kết hợp với phổ NMR nhận thấy chất 1 có công thức phân tử là C H O . Do đó, đối chiếu các dữ
liệu độ chuyển dịch hóa học trên phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13 C của chất 1 với các dữ liệu cộng hưởng từ hạt nhân trong các tài liệu tham khảo [14- 16] ta có thể kết luận chất 1 là 11-O-6’-deoxy-3’-O-methyl-β-D-allopyranosyl, 3-O-3’-O-methyl-β-D-olenadropyranosyl tenacigenin B.
:
Hình 3.5. Công thức cấu tạo của chất 1
3.2.2. Phân tích cấu trúc hợp chất 2
Cấu trúc hóa học của 2 được xác định dựa vào sự kết hợp phổ 1H-NMR,
13C-NMR, HSQC, HMBC, MS và tài liệu tham khảo để xác định được công thức cấu tạo của chất 2.
Phổ 1H-NMR của chất 2 cho một tín hiệu của triplet tại δH 0.89 ppm (t,
3H) là 3 proton của nhóm methyl liên kết với CH2. Một tín hiệu triplet tại δH
3.60 ppm (m, 2H) là methylene liên kết với nguyên tử oxy trong nhóm OH. Các tín hiệu proton khác của 2 cộng hưởng trong khoảng 1.0-1.8 ppm nhưng chồng lấn lên nhau, điều này có thể dự đoán trong phân tử chất 2 có nhiều nhóm
methylene (-CH2-) gần tương đương nhau trong cấu trúc của n-alcohol.
Hình 3.8. Phổ 13C-NMR của chất 2 (phổ giãn)
Trên phổ 13C-NMR của 2 cho ta thấy có các tín hiệu cộng hưởng của
nguyên tử Carbon của nhóm methyl là 13.09 ppm.
Nhóm CH2 liên kết với nguyên tử oxi trong nhóm OH cộng hưởng tại vị trí 62.10 ppm. Các nguyên tử carbon còn lại của các nhóm -CH2- trong chất 2 cộng hưởng tại các vị trí trong khoảng 21 ppm – 32 ppm.
Trên phổ HSQC và HMBC của chất 2 ta nhận thấy các tín hiệu tương tác trực tiếp và gián tiếp của các nguyên tử carbon và hydrogen.
Hình 3.9. Phổ HSQC của chất 2
Hình 3.10. Sự tương quan giữa HC của chất 2 (HMBC)
Trên phổ phổ HMBC của 2, ta có thể chỉ ra một số sự tương quan quan trọng giữa tín hiệu của methyl và hai nhóm -CH2- liền kề; proton của nhóm - CH2- liên kết với oxi (-O-CH2-) tương tác với carbon có δ = 24.7 và 31.8 ppm, do đó là hai nguyên tử carbon liền kề với nhóm -CH2- trong nhóm -O-CH2-.
Hình 3.11. Phổ MS của chất 2
Kết hợp với phổ khối lượng có peak ion m/z 691.7 [M+H]+ (100%), kết hợp với phổ NMR nhận thấy chất 2 có công thức phân tử là C48H98O. Dựa trên dữ liệu về phổ cộng hưởng từ hạt nhân, kết hợp tham khảo tài liệu tham khảo [18-19], có thể khẳng định chất 2 là n-alcohol, có công thức cấu tạo:
Hình 3.12. Công thức cấu tạo của chất 2
3.3. Kết quả nghiên cứu hoạt tính độc tế bào trên dòng tế bào ung thư
HeLa (cổ tử cung) và A549 (tế bào ung thư gan).
Như trình bày ở phần tổng quan, các ung thư cổ tử cung và ung thư gan là những loại khối u ác tính thường gặp nhất trên thế giới. Nhiều biện pháp được các nhà khoa học đưa ra để giảm tỉ lệ tử vong, chuẩn đoán sớm và xây dựng phác đồ điều trị tiên tiến, nghiên cứu tìm kiếm các loại thuốc mới, sử dụng các liệu pháp miễn dịch là hết sức quan trọng, trong đó các hợp chất thiên nhiên được quan tâm nghiên cứu [1-5].
Chi Marsdenia là một trong những loại chi thực vật giàu các hợp chất steroid C21, đây là nhóm hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học tốt đã được chỉ ra [4-27], trong đó quan trọng nhất là hoạt tính ức chế các dòng tế bào ung thư, điển hình như dòng tế bào ung thư gan A549. Khả năng tiêu diệt tế bào ung thư A549 của các chất có trong loài Marsdenia Tenacissima đã được chứng minh ảnh hưởng đến tế bào ở cấp độ phân tử [35-37]
Vì vậy, chúng tôi đã tiến hành thử hoạt tính ức chế tế bào trên dòng tế bào ung thư HeLa (cổ tử cung) và tế bào ung thư gan (A549) của các hợp chất phân lập được từ loài Cỏ Bách Linh.