Bộ giáo dục và đào tạo Trờng Đại học vinh Nguyễn Thị Minh Hờng Các hợp chất aporphin alkaloit từ cây re trắng mũi mác (Phoebe lanceolata (Wall. ex Ness) Ness) ở Việt Nam Luận Văn thạc sĩ hoá học Vinh - 2008 1 Lời cảm ơn Luận văn đợc thực hiện tại các phòng thí nghiệm chuyên đề Hoá hữu cơ - khoa Hoá, Trung tâm Kiểm định An toàn Thực phẩm và Môi trờng, Trờng Đại học Vinh, Viện Hoá học-Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS Trần Đình Thắng - Khoa Hoá, Trờng Đại học Vinh đã giao đề tài, tận tình hớng dẫn, tạo mọi điều kiện trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS. TS Hoàng Văn Lựu - Khoa Hoá - Trờng Đại học Vinh đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên tôi trong quá trình làm luận văn. ThS. Đỗ Ngọc Đài đã giúp thu mẫu thực vật. PGS. TS Vũ Xuân Phơng (Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) giúp định danh mẫu thực vật. Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, cán bộ bộ môn hoá Hữu cơ, khoa Hoá, khoa Đào tạo Sau đại học, các bạn đồng nghiệp, học viên cao học, sinh viên, gia đình và ngời thân đã động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Vinh, ngày 10 tháng 12 năm 2008 Nguyễn Thị Minh Hờng Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài Nớc ta có diện tích khoảng 330.000 km 2 , nằm ở trung tâm Đông Nam châu á và trải dài trên 15 o độ vĩ (1650 km), có khí hậu nhiệt đới gió mùa, 2 nhiệt độ trung bình hàng năm khá cao (trên 22 o C), lợng ma hàng năm lớn (trung bình 1200-2800 mm), độ ẩm tơng đối cao (trên 80%). Những đặc thù về môi trờng nh vậy đã tạo cho nớc ta một hệ thực vật phong phú và đa dạng. Theo số liệu thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10.000 loài [6], trong đó có khoảng 3.200 loài cây đợc sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho tinh dầu [4]. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý báu của đất nớc. Tác dụng chữa bệnh của cây cỏ chính là do các hợp chất tự nhiên có chứa trong chúng quyết định. Nói đến nguồn tài nguyên thực vật làm thuốc phong phú trên đất nớc ta cũng nói đến khả năng sinh tổng hợp, chuyển hoá và tích luỹ các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học của nguồn gen thực vật. Aporphin alkaloit là lớp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học lý thú. Một số hợp chất aporphin alkaloit có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, chống ký sinh trùng đờng máu, chống đông tụ tiểu cầu, chống ung th. Các hợp chất này thờng đợc tìm thấy trong các chi Re trắng [21]. Cây re trắng mũi mác (Phoebe lanceolata (Wall. ex Ness) Ness) là loài cây phổ biến ở các nớc Việt Nam, ấn Độ, Trung Quốc, Thái Lan, Malaysia, Indonesia và đợc dùng làm thuốc chữa bệnh, đồ gỗ nhng cha đợc nghiên cứu nhiều về thành phần hoá học. Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài Các hợp chất aporphin alkaloit từ cây re trắng mũi mác (Phoebe lanceolata (Wall. ex Ness) Ness) ở Việt Nam từ đó góp phần xác định thành phần hoá học của cây re trắng mũi mác và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành dợc liệu, hơng liệu. 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 đợc hỗn hợp các hợp chất của cây re trắng mũi mác. 3 - Sử dụng các phơng pháp sắc ký và kết tinh phân đoạn để phân lập các hợp chất. - Sử dụng các phơng pháp phổ để xác định cấu trúc các hợp chất thu đ- ợc. 3. Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu là lá của cây re trắng mũi mác (Phoebe lanceolata (Wall. ex Ness) Ness) thuộc họ Long não (Lauraceae) ở Việt Nam. Chơng 1 Tổng quan 1.1. Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học [1], [2], [3], [4]. 1.1.1. Quinin 4 Nhờ nghiên cứu về muỗi anopheles, một trung gian truyền bệnh sốt rét mà đã mang lại 4 giải Nobel cho các nhà khoa học, thì thuốc quinquina cũng có một huyền thoại không kém phần hấp dẫn. Theo truyền thuyết rằng nữ bá tước vương Chinchon, vợ phó vương quốc xứ bò tót Tây Ban Nha đang sinh sống ở Peru được chữa khỏi căn bệnh sốt rét từ nước sắc của vỏ cây có vị đáng này. Do đó, năm 1640 khi trở lại châu Âu bà mang theo một số vỏ cây này. Sau đó nhờ một số thầy tu sống ở châu Mỹ Latin học được bí quyết chữa sốt rét của người da đỏ tại đây nên đã nhân rộng về châu Âu vào giữa thể kỷ XVII. Trong lịch sử nước Anh cũng có trường hợp vua Charle II bị mắc sốt rét đã được cứu sống nhờ thấy thuốc Robert Taylor áp dụng bài thuốc đặc hiệu mà nước thuốc chiết từ cây này và từ thành công điều trị cho vua, ông được phong hiệp sĩ và gia nhập Viện Hàn lâm y học Hoàng Gia và trở thành thầy thuốc riêng cho Hoàng Gia. Khi ông chết, bài thuốc trên được tiết lộ. Đến thế kỷ XVIII- Nhà thực vật học Thuỵ Điển C. Linne, đã nghiên cứu và đặt tên cho vỏ cây này là Chinchona (gốc tên của bà bá tước Chinchon). Đầu thế kỷ XIX, hai nhà khoa học người Pháp là Pelletier và Caventon đã chiết được các chất alkaloit từ vỏ cây cinchona, dùng để điều trị sốt rét dưới tên gọi quinin. Có nhiều loại muối quinine, nói chung đều là bột kết tinh trắng, vị đắng độ tan trong nước tuỳ từng loại muối, tan trong dầu và các dung môi hữu cơ. Quinine là một base dicarboxylic, có thể kết hợp với một hay hai phần tử acide để cho muối base hoặc trung tính. Muối base ít tan trong nước nhưng lại dể tan nếu cho thêm uretan hay antipyrin. Nếu dùng muối chlorhydrat hay formit để pha thuốc tiêm, còn viên bột dùng uống thường là muối sulfate rất thường dùng chữa sốt rét. Cho đến nay, dường như chưa có thay đổi siêu cấu trúc và cấu tạo hoá học để chứng minh có sự kháng thuốc của ký sinh trùng với những nhóm thuốc này. 5 Việc di thực cây quinquina và sử dụng nó ở Việt Nam. Nhìn nhận được nhiều công dụng từ loại cây này, nhất là điều trị, cứu cánh cho bao bệnh nhân sốt rét, nên từ những năm 40 của thế kỷ XIX, các nhà khoa học Đông Nam châu Á, đã tiến hành việc di thực, trồng cây quinquina tại một số nước nhiệt đới như Indonesia, Ân Độ, Ceylan, .Việt Nam cũng không nằm ngoài xu hướng trên. Mở đầu là năm 1869 tại thảo cầm viên Sài Gòn đã trồng thử một số cây quinquina, sau đó được trồng một số vùng tại miền Bắc và miền Nam. Tại phía Bắc, nhà thực vật học Balansa đã trồng thử nghiệm ở núi Ba Vì (Hà Tây) nơi có độ cao 550m so với mặt biển, tại hai làng Suối Gió và Thủ Pháp, kết quả thu được đáng khích lệ, nhưng sau khi ông này mất, các cây quinquina cũng tàn lụi theo. Mãi đến năm 1917, việc trồng cây quinquina mới bắt đầu đạt kết quả khả quan nhờ công lao của nhà bác học Alexandre Yersin kết hợp với nhà thực vật học Chevalier. Dưới sự hướng dẫn của Yersin, viện Pasteur đã bắt đầu xây dựng liên tiếp một số đồn điền trồng cây quinquina ở những nơi có độ cao từ 900 đến 1500m so với mặt nước biển. Trước thành công đó, đã có sự tài trợ nhằm phát triển chương trình nghiên cứu và trồng quinquina qui mô lớn, chú trọng vùng Tây Nguyên. Đến năm 1935, tổng diện tích khảo nghiệm trồng quinquina ở đây đã lên tới 52 ha. Nhận thấy cây quinquina thích hợp với độ cao từ 1.000 đến 1.500m so với mặt biển, ưa đất đỏ bazan không đọng nước và giàu chất mùn hay đất mỡ pha cát granite, lượng mưa hàng năm từ 1500ml đến 2000ml nên vùng cao nguyên là nơi đắc địa của nó, đã xuất hiện một dự án trồng 400ha để thu hoạch hàng năm 200 tấn vỏ cây và có khoảng 10 tấn quinin, đủ đáp ứng nhu cầu chữa sốt rét và có thể xuất khẩu ra khu vực. 6 (1) Quinin H×nh 1.1: ¶nh c©y canhkina (Cinchona officinalis) Thuốc chiết xuất từ vỏ cây quinquina chứa trên 20 loại alkaloit khác nhau, quan trong nhất là quinin, quinidin, chinchonin, chinconidin, thuốc có tác dụng diệt thể vô tính của P. falciparum, P.vivax, P. ovale, P.malariae; diệt giao bào của P.vivax và P.malariae., nhưng không có tác dụng diệt giao bào P.falciparum. Quinin ưu thế đặc biệt để điều trị sốt rét nặng và sốt rét ác tính do P.falciparum kháng thuốc. 7 Các nhà y học đã sử dụng quiquina dưới nhiều dạng điều chế khác nhau, nên công dụng của thuốc tại chỗ hoặc đường toàn thân cũng khác nhau. Bột quinquina có vị đắng, lợi dụng tính chất này, người ta cho vào rượu bổ có tên rượu bổ quina, hoặc vỏ quinquina được trộn với một số thuốc như hà thủ ô đỏ, bột mã tiền, tá dược vừa đủ 1000ml/ thành phẩm để cho một sản phẩm tối ưu là rượu giúp tăng cường tiêu hoá. Trước đây, trong viên thuốc seda cũng có thành phần quinquina. Thuốc này dùng điều trị cảm cúm, nhức đầu, đau răng, nhức mỏi, đau bụng trong hội chứng tiền kinh nguyệt (PreMenstrual Syndrome-PMS), nay được thay trong thành phần (thành phần pyramidon, phenaxetin, caphein) 0,1g bột quinin trong 1 viên bằng cao vỏ sứa. Hoặc viên nén, bao phim quinine sulphate hàm lượng 250mg, 300mg, hoặc thuốc tiêm dạng quinie dihydrochloride ống 300mg/ 1ml, ống 500mg/ 2 ml, ống 600mg/ 2 ml. 1.1.2. Morphin Morphin (2) được phân lập từ cây anh túc hay còn gọi là a phiến (người Tày gọi là cây nàng tiên), (Papaver somniferum L.), thuộc họ Anh túc (Papaveraceae), được xem là cây dược liệu quý. Trong y học dùng cho giảm đau tốt nhất trong các loại dược liệu cả Đông lẫn Tây y. Chiết suất của cây này làm gây nghiện nặng. Ngành y học khuyến cáo không nên dùng trong các trường hợp thông thường, phải có sự chỉ định chi tiết và giám sát trực tiếp của bác sỹ. Việc sử dụng quá mức đã gây ra thảm họa cho xã hội và đất nước. Chính phủ Việt Nam đã cấm trồng cây này, lập hẳn một đơn vị phòng chống ma túy kiểm soát; thuốc phiện và các chất được tinh chiết từ nó, và các chất gây nghiện khác như cần sa v.v. 8 (2) Morphin H×nh 1.2: ¶nh c©y anh tóc (Papaver somniferum L.) 1.1.3. Taxol Ở nước ta chưa có nhiều nghiên cứu sâu về lĩnh vực này, song nghiên cứu phát triển bảo tồn nguồn gen các loài Taxus đã được xúc tiến khoảng 10 năm qua, trong đó loài thông Taxus wallichiana được nhân giống khá dễ dàng bằng phương pháp giâm cành cổ điển ở Đà Lạt, và gần đây là phương pháp nhân In vitro. Đây là những kết quả đáng khích lệ, song trên thực tế chúng ta còn cách rất xa các định hướng nghiên cứu, triển khai của các nước trong 9 nhóm đối tượng này, vì chúng ta do thiếu thông tin nên tiếp cận quá chậm so với tiến trình trên thế giới. (3) Pacitaxel H×nh 1.3: ¶nh c©y th«ng ®á (T. wallichiana) Riêng về các loài thông đỏ mọi người đều thống nhất là chiết xuất Taxol từ vỏ các loài: T. brevifolia, T. cuspidata, T. yunnanensis, T. baccata và T. wallichiana,… đều có chất lượng và hiệu suất cao; khoảng 1 kg Taxol/ 9000 kg vỏ của T. brevifolia, còn các loài khác cho hiệu suất nhỏ hơn. Đặc biệt hàm lượng rất biến động theo điều kiện sinh thái môi trường. 10 . chúng tôi chọn đề tài Các hợp chất aporphin alkaloit từ cây re trắng mũi mác (Phoebe lanceolata (Wall. ex Ness) Ness) ở Việt Nam từ đó góp phần xác định. vinh Nguyễn Thị Minh Hờng Các hợp chất aporphin alkaloit từ cây re trắng mũi mác (Phoebe lanceolata (Wall. ex Ness) Ness) ở Việt Nam Luận Văn thạc sĩ hoá