BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ QUÝ THUẬN TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ LÁ CÂY DỦ DẺ TRÂU (MELODORUM FRUTICOSUM LOUR.) Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC Vinh - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ LÁ CÂY DỦ DẺ TRÂU (MELODORUM FRUTICOSUM LOUR.) Ở VIỆT NAM Chuyên ngành : HOÁ HỮU CƠ Mã số: 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN ĐÌNH THẮNG Học viên cao học: LÊ QUÝ THUẬN Vinh – 2011 LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành tại phòng thí nghiệm Hoá hữu cơ- Trường Đại học Vinh, Viện hoá học - Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với TS.Trần Đình Thắng - Khoa Hoá học - Trường Đại học Vinh đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn cũng như đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình làm luận văn. Bên cạnh đó tôi cũng nhận được sự giúp đỡ rất nhiệt tình của các thầy cô giáo: - PGS. TS. Hoàng Văn Lựu đã nghiên cứu và đóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thành luận văn. - TS. Lê Đức Giang đã nghiên cứu và đóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thành luận văn. Cũng nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo trong Khoa Hoá, Khoa sau đại học – Trường Đại học Vinh, cùng người thân và bạn bè đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Vinh, ngày 18 tháng 12 năm 2011 Lê Quý Thuận MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hợp chất thiên nhiên đang tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong chương trình tìm kiếm thuốc mới của ngành công nghiệp dược và những ngành nghiên cứu khác. Một lý do quan trọng cho sự sử dụng các sản phẩm thiên nhiên như nguồn của các hợp chất dẫn dường là phong phú và rất đa dạng cấu trúc của các hợp chất được phân lập từ thiên nhiên. Hơn nữa, các hợp chất có hoạt tính sinh học được tìm thấy từ thiên nhiên có thể dùng trực tiếp trong y học, nhiều hợp chất khác được dùng như chất dẫn đường hoặc phân tử hiên đại (mẫu) cho tổng hợp và bán tổng hợp thuốc. Ngày nay, hợp chất thiên nhiên, dẫn xuất của chúng chiếm 50% lượng thuốc điều trị lâm sàng, trong đó các hợp chất thiên nhiên có nguồn gốc từ thực vật bậc cao chiếm 25%. Theo các nghiên cứu gần đây của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) khoảng 80% dân số thế giới tin vào y học cổ truyền cho sự chăm sóc sức khoẻ [1]. Họ Na (Annonaceae) là họ lớn nhất của bộ Mộc lan (Magnoliales). Bên cạnh đó, một số loài như Hoàng lan (Cananga odorata) còn chứa tinh dầu thơm và được sử dụng trong sản xuất nước hoa hay đồ gia vị. Vỏ cây, lá và rễ của một số loài được sử dụng trong y học dân gian chữa bệnh nhiễm trùng, bệnh ho, bệnh gan, bệnh vàng da do gan, bệnh tiêu chảy…. Các nghiên cứu dược lý đã tìm thấy khả năng kháng nấm, kháng khuẩn và đặc biệt là khả năng sử dụng trong hóa học trị liệu của một số thành phần hóa học của lá và vỏ cây [2]. Chi Melodorum là một trong những chi quan trọng của họ Na (Annonaceae), với khoảng 80 loài, phân bố rộng rãi ở châu Á và Australia, đặc biệt ở Đông Nam Á như Malaysia, Indonesia, Thái Lan, Campuchia, Lào và Việt Nam. Một số loài thuộc chi này dùng để làm thuốc chữa bệnh về cơ, chấn thương, thần kinh toạ, viêm khớp, kháng viêm và khả năng chống khối u. ` Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài: “Tách và xác định cấu trúc một số hợp chât từ lá cây dủ dẻ trâu (Melodorum fruticosum Lour.) ở Việt Nam” từ đó góp phần xác định thành phần hoá học của các hợp chất và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành hoá dược. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này, chúng tôi có các nhiệm vụ: - Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các hợp chất từ lá cây dủ dẻ trâu (Melodorum fruticosum Lour.). - Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất từ lá cây dủ dẻ trâu. 3. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là dịch chiết lá cây dủ dẻ trâu (Melodorum fruticosum Lour.) thuộc họ Na (Annonaceae) ở Việt Nam. Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về họ Na (Annonaceae) 1.1.1. Đặc điểm thực vật Rất nhiều dược phẩm được chuyển hóa từ các loại thực vật bậc cao một cách trực tiếp hoặc gián tiếp. Một số nghiên cứu về các sản phẩm thiên nhiên đã tìm ra nhiều hợp chất và được đưa vào trong thành phần của nhiều loại thuốc lưu hành trên thị trường. Ngoài những loại thuốc có thành phần từ các chất tinh khiết chuyển hóa từ các loài thực vật bậc cao, ngày nay có một số lượng khổng lồ các dược thảo được lưu hành rộng rãi trên thị trường [4]. Họ Na (Annonaceae) còn được gọi là họ Mãng cầu. Đây là họ lớn nhất của bộ Mộc lan (Magnoliales), có khoảng 130 chi và hơn 2.300 loài. Những cây họ Na là loại thực vật có hoa, bao gồm các cây thân gỗ, thân bụi và một số là dạng dây leo [6] được tìm thấy chủ yếu ở vùng nhiệt đới [14]. Chi dủ dẻ (Medolorum) cũng là một trong những chi thuộc Họ Na (Annonaceae) và gần đây đã có công trình nghiên cứu về dủ dẻ trâu (Melodorum siamensis Scheff.) và cũng cho thấy rằng, chúng cũng có một số thành phần hóa học có khả năng chống lại một số dạng ung thư trên cơ thể người [15]. Ở Việt Nam, theo Nguyễn Tiến Bân [1, 2] đã xác định họ Na có 26 chi, 201 loài. 1.1.2. Thành phần hoá học [26] Trong 2 thập kỉ trước đây, 18 loài của họ Na (Chi Annona (8 loài): Annona cherimola, A. glabra, A. montana, A. muricata, A. reticulata, A. squamosa, A. artemoya (A. cherimola x squamosa), A. purpurea; chi Artabotrys (2 loài): Artabotrys hexaptalus, A. uncinatus; chi Cananga (1 loài): Cananga odorata; chi Fissistigma (2 loài): Fissistigma glaucescens, F. oldhamii; chi Goniothalamus (1 loài): Goniothalamus amuyon; chi Polyalthia (2 loài): Polyalthia longifolia, P. longifolia “Pendula”; chi Rollinia (1 loài): Rollinia mucosa và chi Uvaria (1 loài): Uvariarufa) đã được nghiên cứu rất kĩ lưỡng. Các nhà khoa học đã xác định cấu tạo hoá học và thử tác dụng sinh học của chúng (về tim mạch, độc tính và các hoạt tính dược lý khác). Một số hợp chất có tiềm năng ứng dụng rất lớn để sản xuất thuốc chữa bệnh [24]. Mặc dù cây họ Na (Annonaceae) đã được khảo sát lần đầu tiên bởi Stehous năm 1855, nhưng trong 2 thập kỉ trước đây vẫn ít được tiến hành nghiên cứu; đến năm 1970, họ Na (Annonaceae) bắt đầu được nghiên cứu kỹ. Trong đó, phần lớn các đề tài nghiên cứu về alkaloit nhưng cây họ Na (Annonaceae) cũng chứa một lượng lớn non- alkaloidal (không phải alkaloit) có nhiều hoạt tính kháng tế bào ung thư và chữa bệnh tim mạch rất quan trọng. Các chất không phải alkaloit của họ Na (Annonaceae) bao gồm kauran, lignan, acetogenin, steroit và các hợp chất thơm. 1.1.2.1. Các hợp chất diterpenoit kauran Bộ khung cơ bản của các hợp chất diterpenoit kauran gồm 20 cacbon. Một số hợp chất được tách ra gồm 19 cacbon và được gọi tên nor-kauran diterpenoit. Trong nghiên cứu của Wu và cộng sự [27] đã tách được 37 hợp chất kauran từ 4 loài khác nhau bao gồm: A. cherimola, A. glabra, A. squamosa và R. mucosa và 7 chất trong số chúng là chất mới phát hiện. Cấu trúc và sự tìm thấy của các hợp chất được nêu ra ở bảng 1.1 [27]. Bảng 1.1: Các hợp chất diterpenoit kauran TT Hợp chất R 1 R 2 R 3 Loài 1 axit ent-kaur-16-en-19-oic C=C COOH A. squamosa A. glabra 2 ent-kaur-16-en-19-ol C=C CH 2 OH A. squamosa 3 axit 17-acetoxy-16α-hydro-kauran- 19-oic CH 2 OAc H COOH A. cherimola 4 axit 17-hydroxy-16α-hydro-ent- kauran-19-oic CH 2 OH H COOH A. cherimola A. squamosa 5 axit 16α,17-dihydroxy-ent-kauran- 19-oic CH 2 OH OH COOH A. cherimola A. glabra A. squamosa 6 16α-hydro-ent-kauran-17-ol-19-al CH 2 OH H CHO A. cherimola 7 axit 16α-hydroxy-ent-kauran-19-oic CH 3 OH COOH A. glabra A. squamosa 8 axit 16α–methoxy-ent-kauran-19- oic CH 3 OCH 3 COOH A. glabra 9 methyl-16α-hydro-19-al-ent-kauran- 17-oat COOCH 3 H CHO A. glabra 10 annoglabasin C * COOCH 3 Oac COOH A. glabra 11 annoglabasin D * COOCH 3 Oac CHO A. glabra 12 annoglabasin F * COOCH 3 Oac OH A. glabra 13 este 16α-hydro-ent-kauran-17,19- dimethyl COOCH 3 H COOCH 3 A. glabra axit 16α-hydro-19-acetoxy-ent- A. cherimola A. glabra 14 kauran-17-oic COOH H CH 2 OAc R. mucosa 15 axit 16α-hydro-ent-kauran-17-oic COOH H CH 3 A. glabra 17 axit 16α-hydro-19-al-ent-kauran-17- oic COOH H CHO A. glabra 18 annoglabasin E * COOH H CH 2 OH A. glabra 19 axit 16α-hydro-ent-kauran-17,19- dioic COOH H COOH R. mucosa 20 axit 16α-hydro-19-nor-ent-kauran- 4α-ol-17-oic COOH H OH A. glabra 21 axit 17-hydroxy-16β-hydro-ent- kauran-19-oic H CH 2 OH COOH A. cherimola A. squamosa 22 axit 17-acetoxy-16β-hydro-kauran- 19-oic H CH 2 OAc COOH A. squamosa 23 axit 16β-hydro-ent-kauran-17-oic H COOH CH 3 A. glabra 24 axit 19-formyl-ent-kauran-17-oic H COOH CHO A. squamosa 25 16β-hydro-ent-kauran-17-ol-19-al H CH 2 OH CHO A. cherimola 26 axit 4α-hydroxy-19-nor-ent-kauran- 17-oic H COOH OH A. squamosa 27 methyl-16β-acetoxy-19-al-ent- kauran-17-oat Oac COOCH 3 CHO A. glabra 28 axit 16β,17-diacetoxy-ent-kauran- 19-oic Oac CH 2 OAc COOH A. glabra 29 axit 16β–methoxy-17-hydroxy-ent- kauran-19-oic OCH 3 CH 2 OH COOH R. mucosa 30 ent-kauran-16β,17,19-triol OH CH 2 OH CH 2 OH A. squamosa 31 axit 16β,17-dihydroxy-ent-kauran- 19-oic OH CH 2 OH COOH A. squamosa 32 methyl-16β,17-dihydroxy-ent- kauran-19-oat OH CH 2 OH COOCH 3 A. squamosa 33 16β,17-dihydroxy-ent-kauran-19-al OH CH 2 OH CHO A. squamosa 34 axit 16β-hydroxy-17-acetoxy-ent- kauran-19-oic OH CH 2 OAc COOH A. glabra 35 16β-hydroxy-17-acetoxy-ent- kauran-19-al * OH CH 2 OAc CHO A. glabra 36 16β-hydroxy-17,19-diacetoxy-ent- kauran OH CH 2 OAc CH 2 OAc A. cherimola 37 19-nor-ent-kauran-4α,16β,17-triol * OH CH 2 OH OH A. squamosa * Chất mới. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 R 1 R 2 R 3 18 19 20 CH 2 OH CH 2 OH 16, ent-kaur-15-en-17,19-diol. A. glabra 1.1.2.2. Các hợp chất lignan Có 9 chất lignan (38-47) của họ Na (Annonaceae) được Yang và cộng sự; Wu và cộng sự công bố [27]. Các lignan được tìm thấy ở loài A. montana, A. cherimola và R. mucosa gồm: (+)-Syringaresinol (38), (+)-epi-syringaresinol (39), (+)-diasyringaresinol (40) và liriodendrin (41) thu được từ loài A. cherimola, (-)-syringaresinol (42) được tách từ loài A. montana và yangambin (43), magnolin (44), eudesmin (45), membrin (46) được tách từ R. mucosa. Trong số chúng, 38, 39, 40 và 42 là các chất đồng phân lập thể và 39, 40 là các chất mới. 1 ' 2 ' 3 ' 4 ' 5 ' 6 ' 2 4 6 O O H H OR OMe OMe 8 1 '' 2 '' 3 '' 4 '' 5 '' 6 '' O O CH 3 O OH OMe H H OH OMe OMe RO CH 3 O OMe 38, R=H 39 42, R=Glc