BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU CƠ LẬP CÁC HỢP CHẤT HỌ Ơ RƠ ( ACANTHACEAE) CỦA CÂY XN HOA ĐỎ, Pseuderanthemum carruthersii (Seem.) Guill var.atropurpureum (Bull.) Fosb S K C 0 9 MÃ SỐ: T2010 - 70 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU CÔ LẬP CÁC HP CHẤT HỌ Ô RÔ (ACANTHACEAE) CỦA CÂY XUÂN HOA ĐỎ, Pseuderanthemum carruthersii (Seem.) Guill var atropurpureum (Bull.) Fosb MÃ SỐ: T2010-70 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI : VÕ THỊ NGÀ TP HỒ CHÍ MINH – 2/2011 Mục lục Tóm tắt kết nghiên cứu đề tài KH&CN cấp trường MỞ ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chi Pseuderanthemum 1.2 Những nghiên cứu hóa học 1.2.1 Lồi Eranthemum pulchellum 1.2.2 Lồi Pseuderanthemum carruthersii atropurpureum 1.2.3 Lồi Pseuderanthemum latifolim 1.2.4 Lồi Pseuderanthemum palatiferum 1.3 Hóa học họ Ơ rơ (Acanthaceae) 1.4 Đặc điểm nhóm hợp chất iridoid PHẦN 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 2.1 Hóa chất dụng cụ 2.2 Thu hái xử lý ngun liệu 2.3 Tách chiết cao metanol-nước 2.4 Tách phân đoạn lập hợp chất 10 2.4.1 Tách phân đoạn cao metanol-nước 10 2.4.2 Cơ lập hợp chất XHD20 XHD21 10 2.4.3 Cơ lập hợp chất XHD14 10 2.5 Xác định cấu trúc hợp chất 12 2.5.1 Hợp chất XHD20 12 2.5.2 Hợp chất XHD21 13 2.5.3 Hợp chất XHD14 15 PHẦN 3: KẾT LUẬN 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC TĨM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CÔ LẬP CÁC HP CHẤT HỌ Ô RÔ (ACANTHACEAE) CỦA CÂY XUÂN HOA ĐỎ, Pseuderanthemum carruthersii (Seem.) Guill var atropurpureum (Bull.) Fosb., HỌ Ô RÔ (ACANTHACEAE)  Mã số: T2010-70  Chủ nhiệm đề tài: Võ Thị Ngà Tel.: 0903335351  E-mail: vtnga1975@yahoo.com.vn  Cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM  Thời gian thực hiện: tháng 6/2010- tháng 2/2011 Mục tiêu:  Nghiên cứu cô lập hợp chất iridoid từ Xuân hoa đỏ, Pseuderanthemum carruthersii (Seem.) Guill var atropurpureum (Bull.) Fosb., Họ Ô Rô (Acanthaceae) Cụ thể :  Trích ly cô lập hợp chất iridoid  Sử dụng phương pháp hóa lý phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton, 13C, DEPT, COSY, HMBC, HSQC, khối phổ số phương pháp hóa lý khác để xác đònh cấu trúc hợp chất trích ly cô lập Nội dung chính:  Tách chiết cao metanol-nước  Tách phân đoạn cao metanol-nước  Cơ lập hợp chất  Đo phổ nghiệm hợp chất lập  Giải đốn cấu trúc hợp chất lập Kết đạt (khoa học, ứng dụng, đào tạo, kinh tế – xã hội, v.v…)  Cơ lập ba hợp chất tinh khiết  Thu liệu phổ nghiệm cộng hưởng từ hạt nhân chiều hai chiều; khối phổ hợp chất  Xác định đặc tính vật lý chúng  Đã xác định cấu trúc hóa học hợp chất antirrhinoside, 5,6– dihydroxyantirrhide linarioside  Viết báo Điểm  Hợp chất 5,6–dihydroxyantirrhide lần tìm thấy tự nhiên Hợp chất linarioside lập lần chi Pseuderanthemum  Góp phần khẳng định diện hợp chất iridoid điểm đặc trưng cho thuộc họ Ơ rơ (Acanthaceae)  Chứng minh diện nhóm hợp chất iridoid chi Pseuderanthemum mọc Việt Nam Địa ứng dụng:  Kết nghiên cứu chuyển tải báo chun ngành nhằm cung cấp thơng tin thành phần hóa học chi Pseuderanthemum giúp nhà nghiên cứu lĩnh vực có định hướng việc nghiên cứu hóa học chi MỞ ĐẦU Nghiên cứu hợp chất thiên nhiên đóng góp thành tựu q báu cho ngành hố học ngành sinh học y dược học Sự kết hợp chứng khoa học từ lĩnh vực nghiên cứu hóa học hợp chất thiên nhiên hoạt tính sinh học góp phần củng cố phát triển thuốc y học cổ truyền cách thuyết phục Việt Nam với vị trí địa lý thuộc vùng nhiệt đới nóng ẩm điều kiện phát triển hệ thực vật phong phú đa dạng Đây lý y học cổ truyền nước ta phát triển mạnh Với vai trò nhà nghiên cứu hóa học hợp chất thiên nhiên, chúng tơi mong muốn đóng góp vào phát triển chung Gần đây, người dân truyền miệng “cây Hồn ngọc hay gọi Xn hoa, Pseuderanthemum palatiferum Nees Radlk., trị bách bệnh” Những tác dụng dược lý Xn hoa bệnh gan, ung thư, viêm lt, … với thuốc đơn giản mà hiệu nghiệm hút chúng tơi tìm hiểu chi Pseuderanthemum Sau tham khảo tài liệu liên quan đến thuộc chi Pseuderanthemum chúng tơi nhận thấy có Xn hoa, Pseuderanthemum palatiferum (Nees) Radlk., quan tâm nghiên cứu sâu rộng lĩnh vực hóa học lẫn lĩnh vực dược học, khác chưa có tài liệu đề cập Chúng tơi chọn Xn hoa đỏ, Pseuderanthemum carruthersii (Seem.) Guill var atropurpureum (Bull.) Fosb để khảo sát sử dụng dân gian với đặc tính chữa lành vết thương, trị thương đòn tổn, chưa nghiên cứu thành phần hóa học Năm 1988, Henrik Fischer W Jensen [12] dựa nghiên cứu hóa học 40 lồi thuộc họ Ơ rơ (Acanthaceae) để phân loại hóa học họ nhận thấy điểm đặc trưng Acanthaceae có chứa hợp chất iridoid glucosid Những nghiên cứu nước ngồi chi Pseuderanthemum thuộc họ Ơ rơ (Acanthaceae) nhóm nghiên cứu Trung Quốc thực Pseuderanthemum latifolim[15] Đan Mạch Eranthemum pulchellum[12] lập hai hợp chất iridoid, antirrhinoside eranthemoside Tuy nhiên, nghiên cứu nước chi Pseuderanthemum nhiều nhóm nghiên cứu thực P palatiferum chưa có cơng bố cho thấy diện nhóm hợp chất iridoid Chúng tơi mong muốn nghiên cứu lập hợp chất iridoid để chứng minh diện nhóm hợp chất chi Pseuderanthemum mọc Việt Nam PHẦN TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CHI PSEUDERANTHEMUM Trên giới chi Pseuderanthemum có khoảng 60 lồi, có nhiều loại từ lâu niên đến bụi Điểm đặc biệt thuộc chi hoa có nhiều màu sắc đẹp Cây cần độ ẩm cao Ra hoa vào mùa xn hè Ở Việt Nam, chi Pseuderanthemum có lồi thứ [2]:  Pseuderanthemum acuminatissimum (Miq.) Kuntze – Xn hoa nhọn  Pseuderanthemum bracteatum Imlay – Xn hoa lá-hoa  Pseuderanthemum carruthersii (Seem.) Guill var atropurpureum (Bull.) Fosb – Xn hoa đỏ, Ơ rơ đỏ, Nhớt tím  Pseuderanthemum carruthersii var ovatifolium (Brem.) Brem – Nấp vũm  Pseuderanthemum crenulatum (Lindl.) R Ben  Pseuderanthemum eberhardtii R Ben  Pseuderanthemum poilanei R Ben  Pseuderanthemum reticulatum Radlk  Pseuderanthemum tonkinense R Ben  Pseuderanthemum palatiferum (Nees) Radlk.- Xn hoa, Hồn ngọc, Nhật nguyệt, Tu lình, Con khỉ, Trạc mã, Thần tượng linh, Mặt quỷ, La điển, Nội đồng 1.2 NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ HĨA HỌC Đến thời điểm có nghiên cứu hóa học lồi Eranthemum pulchellum, P carruthersii atropurpureum, P latifolim P palatiferum 1.2.1 Loài Eranthemum pulchellum Năm 1987, Henrik Fischer W Jensen cộng [12] lập từ cuống hoa Eranthemum pulchellum hợp chất iridoid glucosid đặt tên eranthemoside (48) betaine (29) 1.2.2 Lồi P carruthersii atropurpureum Năm 2007, Võ Thị Ngà cộng [6] lập từ Xn hoa đỏ xanh hợp chất 1-triacontanol (3), hỗn hợp -sitosterol (7) stigmasterol (8), hỗn hợp -sitosterol 3-O--glucopyranosid (10) stigmasterol 3-O- -glucopyranosid (11), hỗn hợp acid oleanolic (17) acid ursolic (18), hợp chất có chứa nitrogen indole-3-carboxaldehyd (31), uracil (32), adenine (34) betaine (29) 1.2.3 Loài Pseuderanthemum latifolim Năm 2006, Zhu Xiang-dong cộng [15] lập từ phần mặt đất P latifolim (Vahl) B Hansen số hợp chất sterol bao gồm stigmasterol (8), stigmasterol 3-O--glucopyranosid (11), sitoindoside I (12) dẫn xuất ester sitosterol 3-O--glucopyranosid (10), hợp chất iridoid antirrhinoside (47), ba flavonoid 7,4’-dihydroxyflavon (24), 5,4’-dihydroxy-7-metoxyflavon (25) 5,6dihydroxy-3’,4’,7,8-tetrametoxy flavon (26), hợp chất purin allantoin (33) 1.2.4 Loài Pseuderanthemum palatiferum Năm 2000, Nguyễn Thị Minh Thu cộng [7] lập hợp chất phytol (14),  -sitosterol (7), hỗn hợp hai đồng phân stigmasterol (8) poriferasterol (9) -sitosterol 3-O--glucopyranosid (10) từ P palatiferum Năm 2003, Phan Minh Giang cộng [1] lập từ khơ P palatiferum hợp chất 1-pentacosanol (2), acid palmitic (5), -sitosterol (7) stigmasterol (8), hỗn hợp -sitosterol 3-O--glucopyranosid (10) stigmasterol 3-O--glucopyranosid (11), hỗn hợp kaempferol 3-metoxy-7-O--glucopyranosid (27) apigenin 7-O-glucopyranosid (28) Năm 2004, Nguyễn Văn Hùng cộng [3] lập từ P palatiferum hợp chất 1-triacontanol (3), hexadecanoat glycerol (4), acid salicylic (6), acid palmitic (5) Năm 2005, Mai Đình Trị cộng [8] lập hợp chất từ P palatiferum bao gồm: -amyrin (16) acid oleanolic (17), -sitosterol (7) stigmasterol (8), hỗn hợp -sitosterol 3-O--glucopyranosid (10) stigmasterol 3-O-glucopyranosid (11) Năm 2007, Trần Kim Thu Liễu [5] lập từ P palatiferum chất béo squalen (15), dotriacontan (1) phytol (14), acid palmitic (5), -sitosterol (7) stigmasterol (8), hỗn hợp -sitosterol 3-O--glucopyranosid (10) stigmasterol 3-O-glucopyranosid (11), 24-metylen-cycloartanol (23) loliolide (13) Năm 2007, Trần Cơng Khánh cộng [4] lập từ rễ P palatiferum hợp chất triterpenoid lupeol (20), lupenone (21), betulin (22) acid pomolic (19); acid palmitic (5) dipeptid asperglaucide (30) 1.3 HĨA HỌC HỌ ACANTHACEAE Năm 1988, Henrik Fischer W Jensen [13] dựa nghiên cứu hóa học 40 lồi thuộc họ Ơ rơ (Acanthaceae) để phân loại hóa học họ Kết nghiên cứu đưa hai điểm đặc trưng họ Ơ rơ (Acanthaceae) sau: Có chứa hợp chất iridoid glucosid Trong số 40 lồi khảo sát 14 lồi có chứa iridoid glucosid Trong số 20 iridoid đánh số từ (35) đến (54) lập từ họ này, có iridoid diện họ mà chưa thấy họ khác, bao gồm 6-O-acetylshanzhiside metyl ester (40), 6,8-di-O-acetylshanzhiside metyl ester (42), 8(S)-7,8-hydroaucubin (44), eranthemoside (48), hygrophiloside (50), 6-epi-stilbericoside (53) thunbergioside (54) Có chứa hợp chất amin tứ cấp Trong betaine (29) hợp chất tiêu biểu tìm thấy 31/32 lồi thuộc họ Acanthaceae khảo sát Kế đến trigonelline (55) tìm thấy 14 lồi Các acid amin tứ cấp thuộc loại metyl amonium tìm thấy hầu hết lồi khảo sát Tổng kết, nghiên cứu thành phần hóa học chi Pseuderanthemum Việt Nam, Trung Quốc Đan Mạch sơ cho thấy hợp chất có diện nhiều cỏ khác squalen (15), phytol (14), 1-triacontanol (3), stigmasterol (8), -sitosterol (7), -amyrin (16), acid oleanolic (17), acid ursolic (18), -sitosterol 3-O--glucopyranosid (10), stigmasterol 3-O-glucopyranosid (11), Đã có hai hợp chất iridoid glucosid eranthemoside (48) antirrhinoside (47) tìm thấy lồi Eranthemum pulchellum P latifolim thuộc chi Pseuderanthemum Điều phù hợp với nhận định nhóm iridoid glucosid điểm đặc trưng phân loại hóa học Acanthaceae Sự có mặt hợp chất dị ngun tố nitrogen thuộc chi Pseuderanthemum đặc biệt amin tứ cấp betaine (29), thấy thực vật tìm thấy nhiều thuộc họ Ơ rơ (Acanthaceae) Tuy nhiên, nghiên cứu nước chi Pseuderanthemum nhiều nhóm nghiên cứu thực P palatiferum chưa có cơng bố cho thấy diện nhóm hợp chất iridoid Chúng tơi mong muốn nghiên cứu lập hợp chất iridoid để chứng minh diện nhóm hợp chất chi Pseuderanthemum mọc Việt Nam 1.4 ĐẶC ĐIỂM CỦA NHĨM HỢP CHẤT IRIDOID Iridoid chất chuyển hóa thứ cấp nhiều lồi động vật thực vật, chúng tìm thấy nhiều họ thực vật khác phổ biến dạng glycosid Cấu trúc iridoid monoterpenoid dạng cyclopentano [c] pyran, có nguồn gốc từ q trình sinh tổng hợp thể động thực vật sản phẩm trung gian q trình tổng hợp thành alkaloid [9] Cấu trúc với hệ thống vòng cyclopentanopyran với hai vòng có cấu hình cis (H5/H-9 ) (1a) cấu trúc phổ biến nhất, nhiên vài cấu trúc đối phân tồn tự nhiên Cấu trúc mở vòng cyclopentan tạo thành seco-iridoid (1b), cấu trúc mở vòng pyran tạo thành dẫn xuất iridoid (1c) Phân loại hóa-thực vật dựa iridoid hữu ích việc phân chia nhiều chi nhiều họ thực vật khác như: aucubin (2a) chi Mã đề (họ Mã đề - Plantaginaceae), asperulosid (2b) chi Sữa đơng (Họ Cà phê - Rubiaceae), aucubin harpagid (2c) chi Huyền sâm (Họ Huyền sâm - Scrophulariaceae) 11C H C (1a) H H 11C O O H 10 (1b) H O O 11C O 10C HO OH (1c) H H HO 10 HO H H O O OGlc OH O H AcO (2a) (2b) O H HO OGlc OGlc 10 (2c) Cấu trúc khung iridoid Các hợp chất iridoid glycosid với khung sườn cyclopentanopyran mang nhiều nhóm hydroxyl phần đường glucopyranosyl nên phân cực Các hợp chất thường diện phân đoạn có độ phân cực cao cao metanol, cao metanol-nước cao nước Các dung mơi sử dụng sắc ký cột pha thường để tách hợp chất iridoid thường sử dụng hệ ba dung mơi cloroform, metanol nước etyl acetat, metanol nước Thuốc thử thường dùng để hình hợp chất iridoid sắc ký lớp mỏng dung dịch acid sulfuric 30%, hơ nóng bảng sắc ký khoảng 100 oC Với thuốc thử này, hợp chất iridoid thường cho vết có màu đen than, nhanh vừa hơ nóng khoảng 10 giây Từ đặc điểm chúng tơi chọn khảo sát cao metanol-nước Sử dụng phương pháp sắc ký lớp mỏng với thuốc hình dung dịch acid sulfuric 30% để định hướng tìm hợp chất iridoid Do khảo sát hợp chất phân cực nên sử dụng phương pháp sắc ký cột với chất hấp phụ silica gel pha đảo RP-18 với dung mơi metanol:nước, kết hợp phương pháp sắc ký cột pha thường với hệ dung mơi giải ly gồm ba dung mơi có nước Từ tìm cách lập hợp chất iridoid Phụ lục 3: Phổ 13C-NMR kết hợp DEPT XHD20 Phụ lục 4: Phổ COSYcủa XHD20 21 Phụ lục 5: Phổ HSQC XHD20 22 Phụ lục 6: Phổ HMBC XHD20 23 Phụ lục 7: Phổ NOESY XHD20 Phụ lục 8: Phổ HR-ESI-MS XHD20 24 Phụ lục 9: Phổ 1H-NMR XHD21 Phụ lục 10: Phổ 13C-NMR XHD21 25 Phụ lục 11: Phổ 13C-NMR kết hợp DEPT XHD21 Phụ lục 12: Phổ COSY XHD21 26 Phụ lục 13: Phổ HSQC XHD21 27 Phụ lục 14: Phổ HMBC XHD21 28 Phụ lục 15: Phổ NOESY XHD21 Phụ lục 16: Phổ HR-ESI-MS XHD21 29 Phụ lục 17: Phổ 1H-NMR XHD14 Phụ lục 18: Phổ 13C-NMR XHD14 30 Phụ lục 19: Phổ 13C kết hợp DEPT XHD14 Phụ lục 20: Phổ COSY XHD14 31 Phụ lục 21: Phổ HSQC XHD14 32 Phụ lục 22: Phổ HMBC XHD14 33 Phụ lục 23: Phổ NOESY XHD14 Phụ lục 24: Phổ HR-ESI-MS XHD14 34