Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh === === Tống thị mai nhung Nghiên cứu tách và xác định cấu trúc một số hợp chất trong thân cây bù tru (uvaria grandiflora Roxb. & Hornem) ở Hà tĩnh Luận văn thạc sĩ hoá học Vinh - 2009 1 Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài Việt Nam nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, luợng ma nhiều, độ ẩm cao nên có thảm thực vật rất phong phú. Theo số liệu thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10.000 loài, trong đó có khoảng 3.200 loài cây đợc sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho tinh dầu. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý báu của đất nớc có tác dụng lớn đối với đời sống và sức khỏe của con ngời. Từ xa cây thảo dợc đã đợc con ngời sử dụng nhiều để chữa bệnh cũng nh làm thực phẩm trong đời sống hàng ngày của mình, thế nhng sự hiểu biết về thành phần hóa học của chúng còn nhiều hạn chế, thêm vào đó sự khai thác bừa bãi, không có kế hoạch trồng mới, bảo vệ và phát triển đã và đang làm biến mất một số cây quý hiếm trớc khi chúng đợc nghiêm cứu. Vì vậy việc nghiên cứu thành phần hóa học, phân tách, tổng hợp hoặc bán tổng hợp các hợp chất thiên nhiên từ thực vật đang đợc quan tâm nhằm góp phần vào việc phân loại cây theo thành phần hóa học cũng nh việc khai thác và sử dụng nh thế nào có hiệu quả nhất nguồn tài nguyên quý giá này. Trong hệ thực vật Việt Nam, cây họ Na (Annonaceae) rất phong phú và đa dạng về mặt trủng loại, chiếm một phần đáng kể trong toàn bộ thảm thực vật. Họ Na (Annonaceae) là họ lớn nhất của bộ Mộc lan (Magnoliales). Chi đin hình của họ n y l Annona. Một số lo i đ ợc trồng làm cây cảnh, đặc biệt là Polythia longifoliapendula (lá bó sát thân). Các lo i cây thân gỗ còn dùng l m củi. Một số loài có quả lớn, nhiều thịt ăn đợc bao gồm các loài của chi Annona(na, na Nam Mỹ, mãng cầu xiêm) hay chi Asimina (đu đủ Mỹ) hoặc chi Rollinia. Bên cạnh đó, một số lo i nh Ho ng lan ( Cananga odorata) còn chứa tinh dầu thơm v đ ợc sử dụng trong sản xuất nớc hoa hay đồ gia vị. Vỏ cây, lá v rễ của một số lo i đ ợc 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 d ợc lý đã tìm thấy khả năng kháng nấm, kháng khuẩn v đặc biệt l khả năng sử dụng trong hóa học trị liệu của một số th nh phần hóa học của lá v vỏ cây. 2 Mặc dù các cây họ Na (Annonaceae) có giá trị kinh tế cao cũng nh có các hoạt tính sinh học quý đợc sử dụng rộng rãi trong dân gian, song việc nghiên cứu về thành phần hoá học của nó cha đợc tiến hành nhiều ở Việt Nam. Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi chọn đề tài Nghiên cứu tách và xác định cấu trúc một số hợp chất trong thân cây bù tru (uvaria grandiflora Roxb. & Hornem) ở Hà tĩnh . Từ đó góp phần vào việc xác định thành phần cũng nh cấu trúc của các hợp chất tách ra từ cây bù tru và tìm nguồn nguyên liệu cho nghành cho nghành công nghiệp dợc liệu và hơng liệu. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu Nhiệm vụ của chúng tôi trong luận văn này là: - Lấy mẫu cây bù tru. Ngân và chiết mẫu với dung môi thích hợp để thu đợc các hợp chất từ cây bù tru (uvaria grandiflora Roxb. & Hornem). - Phân lập các hợp chất bằng phơng pháp sắc ký cột và sắc ký lớp mỏng. - Làm sạch các chất bằng phơng pháp rửa và kết tinh phân đoạn. - Xác định cấu trúc của các hợp chất bằng phơng pháp phổ. 3. Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu là dịch chiết từ cây bù tru (uvaria grandiflora Roxb. & Hornem) thuộc họ Na (Annonaceae) ở Hà Tĩnh. 3 chơng I: TổNG QUAN. 1.1. Họ Na (Annonaceae) 1.1.1. Đặc điểm thực vật Họ Na (Annonaceae) còn đợc gọi l họ Mãng cầu, l một họ thực vật có hoa bao gồm các loại cây thân gỗ, cây bụi hay dây leo. Đây l họ lớn nhất của bộ Mộc lan (Magnoliales), với khoảng 2.300 đến 2.500 lo i trong 120-130 chi. Một trong những chi lớn nhất của họ này là Uvaria (bù dẻ, bù quả ). Họ n y sinh tr ởng chủ yếu ở vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới v chỉ có một ít lo i sinh sống ở vùng ôn đới (Asimini ). Theo Leboeuf và cộng sự có khoảng 900 lo i ở Trung v Nam Mỹ, 450 lo i ở Châu Phi và Madagascar, 950 loài ở Châu á và Australia [2]. Các lo i thuộc họ Na (Annonaceae) có lá đơn, mọc so le (mọc cách), có cuống lá v mép lá nhẵn. Lá mọc th nh hai h ng dọc theo thân cây. Vết sẹo nơi đính lá th - ờng nhìn thấy rõ các mạch dẫn. C nh th ờng ở dạng ziczăc. Và không có các lá bẹ. Hoa đối xứng xuyên tâm (hoa đều) v th ờng l l ỡng tính. ở phần lớn các lo i thì hoa th ờng có 3 đ i hoa nối với nhau ở gốc hoa. Hoa có 6 cánh có m u nâu hay v ng, nhiều nhị, hoa mọc th nh hình xoắn ốc. Hoa có nhiều nhụy hoa, mỗi nhụy có bầu nhụy dạng một ngăn chứa một hay nhiều tiểu noãn. Đôi khi hoa mọc trực tiếp trên các c nh lớn hoặc thân cây. Qủa l nang, bế qủa hay đa qủa. ở Việt Nam, theo Nguyễn Tiến Bân đã xác định họ Na có 29 chi, 179 lo i, 3 phân loài và 20 thứ [1, 2]. 1.1.2. ứng dụng của một số chi họ Na Vỏ cây, lá v rễ của một số lo i cây họ Na (Annonaceae) đ ợc dân gian dùng để điều trị bệnh nhiễm trùng, bệnh ho, bệnh về gan, bệnh tiêu chảy . Các nghiên cứu dợc lý đã tìm thấy khả năng kháng nấm, kháng khuẩn v đặc biệt l khả năng sử dụng trong hóa học trị liệu của một số th nh phần hóa học của lá v vỏ cây họ Na(Annonaceae). Nghiên cứu bớc đầu các cây thuốc chữa ung th ở Việt Nam thì trong đó có lợng lớn cây họ Na (Annonaceae) [1, 2]. ứng dụng một số chi Na phân bố phổ biến ở Việt Nam [1, 2]: 4 Chi Uvaria - Bù dẻ, bù quả: Đây là một trong những chi lớn nhất của họ Na, ở Việt Nam có khoảng 16 loài. - Kỳ hơng (Uvaria micrantha): Vỏ làm thuốc bổ, giúp tiêu hoá. - Bù dẻ trờn (Uvaria microcarpa ): Chứa hợp chất tonkinelin có hoạt tính chống ung th bạch huyết, quả chín ăn đợc. Chi Polyalthia Quần đầu: ở Việt Nam có 26 loài. - Chùm rụm (Polyalthia intermedia ): Lá dùng để chữa bệnh ho ra máu. - Ngấn chày (Polyalthia thorelie ): Vỏ đắng dùng chữa bệnh đau dạ dày. - Quần đầu vỏ xốp (Polyalthia suberosa): Quả chín ăn đợc. - Quần đầu bảo chánh (Polyalthia evecta): Cành và lá chứa hợp chất có hoạt tính chống trùng sốt rét. Chi Desmos Hoa dẻ: ở Việt Nam có 5 loài. - Hoa dẻ lông đen (Desmos cochinchinensis): Lá sắc uống tăng sự tiết sữa. - Hoa dẻ thơm (Desmos chinensis): ở Hoà Bình (tên cây nối côi) nớc sắc từ hoa đợc dùng chữa bệnh đẻ khó. Rễ phơi khô sắc uống chữa lị. - Than ả mai (Desmos pedunculosus): Lá nấu nớc chữa mụn nhọt, chữa sốt. Chi Fissistigma Lãnh công, mật hơng, cách th: ở Việt Nam có 23 loài. - Dà dà (Fissistigma polyanthoides): Làm thuốc bổ, chữa tiêu chảy. - Phát lãnh công (Fissistigmapeteloti): Dùng làm thuốc chữa sốt rét. Chi Annona Na, mãng cầu: ở Việt Nam có 4 loài. - Na (Annona squamosa): Quả chín ăn ngon, hạt độc làm thuốc diệt côn trùng. Nhân dân quần đảo Antilles dùng lá tơi nghiền nát trộn với muối chữa khối u, ung nhọt. - Mãng cầu xiêm (Annona muricata): Quả chín ăn ngon, lá dùng làm gia vị và có tác dụng trấn an nhẹ, trị cúm, ho, chữa lỵ. - Lê (Annona glaba): Quả ăn ngon. Chi Cananga Ngọc lan, hoàng lan: ở Việt Nam có 2 loài. - Ngọc lan tây (Cananga odorate): Hoa thơm, hoa phơi khô chữa sốt rét, tinh dầu thơm của gỗ pha nớc uống chữa giun, sốt, ghẻ. Chi Xylopia Giền: ở Việt Nam có 3 loài. 5 - Giền đỏ (Xylopia vielana): Lá sắc uống chữa đau nhức, tê thấp. - Giền trắng (Xylopiapierrei): Sách đỏ Việt Nam. Chi Goniothalamus Giác đế: ở Việt Nam có 19 loài - Giác đế miên (Goniothalamus tamirensis): Rễ thái mỏng sao khô sắc uống làm thuốc bổ kích thích tiêu hoá. 1.1.3. Thành phần hóa học Trong 2 thập kỉ trớc 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 P endula ; chi Rollinia (1 loài): Rollinia mucosa và chi Uvaria (1 loài): Uvariarufa) đã đợc nghiên cứu rất kĩ lỡng. Các nhà khoa học đã xác định cấu tạo hoá học và thử hoạt tính sinh học của chúng (về tim mạch, độc tính và các hoạt tính dợc lý khác). Một số hợp chất có tiềm năng ứng dụng rất lớn để sản xuất thuốc chữa bệnh. Mặc dù cây họ Na (Annonaceae) đã đợc khảo sát lần đầu tiên bởi Stehous năm 1855, nhng trong 2 thập kỉ trớc đây vẫn ít đợc tiến hành nghiên cứu. Đến năm 1970, họ Na (Annonaceae) bắt đầu đợc nghiên cứu kỹ. Trong đó, phần lớn các đề tài nghiên cứu về alkaloit nhng cây họ Na (Annonaceae) cũng chứa một lợng lớn non- alkaloidal (không phải alkaloit) có nhiều hoạt tính kháng tế bào ung th 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 khác. 1.2. Chi Uvaria 1.2.1. Đặc điểm thực vật và phân loại Chi Uvaria bù dẻ, bù quả là một trong những chi lớn nhất của họ Na (Annonaceae) phân bố rộng rãi ở châu á, châu Phi, châu úc. ở Việt Nam gồm 16 loài đã đợc nghiên cứu [1, 2]. Gồm các loài sau: 1. U. cordata (Dun) Wall. ex Alston bù dẻ lá lớn 6 2. U. microcarpa Cham. Ex Benth bù dẻ trờn 3. U. hamiltonii Hook. f. Thoms bù dẻ hoa vàng 4. U. fauveliana (Fin. Gagnep) Ast bù dẻ râu 5. U. rufa Blume bù dẻ hoa đỏ 6. U. flexuosa Ast bù dẻ cong queo 7. U. micrantha (A.DC.) Hook. f. Thoms kỳ hơng 8. U. pierrei Fin. Gagnep bù dẻ lá lõm 9. U. boniana Fin. Gagnep bù dẻ trơn 10. U. luirda Hook. f. Thoms bù dẻ nâu xỉn 11. U. grandiflora Roxb. Ex Hornem chuối con chồng 12. U. calamistrata Hance lá men 13. U. sphenocarpa Hook. f. Thoms bù dẻ gai 14. U. dac Pierre ex Fin. Gagnep bồ quả đác 15. U. varaigneana Pierre ex Fin. Gagnep bù dẻ varaigne 16. U. hirsuta Jack bù dẻ lông dài Các loài trong chi Uvaria thờng là cây dây leo, thân gỗ hay bụi. Phần non của cây có lông hình sao. Lá thờng có gân bên khá rõ ở mặt dới. Hoa lỡng tính, thờng đối diện với lá, mọc đơn độc hoặc họp thành cụm hoa. Cánh hoa thờng 6 cánh, phần lớn rời nhau, xếp lớp thành 2 vòng (rất ít khi cánh hoa là 9, xếp thành 3 vòng). Các cánh hoa thờng xoè ra khi nở và gần giống nhau về hình dạng kích cỡ. Có lá đơn, lá mọc th nh hai h ng dọc theo thân cây . Quả dạng mọng, thờng có cuống rõ ( đôi khi cuống rất dài)[1,2]. 1.2.2. Thành phần hóa học của một số loài trong chi Uvaria Hoá thực vật của các loài thuộc chi Uvaria đã thu hút đợc nhiều sự chú ý của các nhà khoa học. Trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đã có những công trình về nghiên cứu các loài cây thuộc chi này. Các nhà khoa học đã tìm thấy từ chi này nhiều hợp chất mới: - Năm 1976, Hufford và các cộng sự đã tìm ra 2 hợp chất mới uvaretin và isouvaretin từ cây Uvaria chame [19]. 7 - Năm 1981, Hufford và Oguntimein đã tìm thấy đợc 1 chất flavonoit mới và 1 hợp chất coumarin từ cây Uvaria afzelii [18]. - Năm 2000, các nhà khoa học Trung Quốc, Zhou Guang-Xiong, Chen Ruo-Yun, Zhang Yan-Jun, Yu De-Quan, từ dịch chiết etanol của rễ cây Uvaria calamistrata đã phân lập 5 hợp chất mới annonaceous acetogenin là các chất calamistrins C-G [24]. - Năm 2002, từ rễ cây Uvaria macrophylla, Si Wang và các cộng sự, ở Trung Quốc đã tách đợc một chất mới macrophyllol A thuộc hợp chất dihydroflavone, ngoài ra các tác giả đã tách đợc 19 hợp chất đã biết: 2 chất dihydroflavone, 3 chất acetogenin, 6 chất polyoxygenated cyclohexens, 8 chất alcaloit [26]. macrophyllol A - Năm 2003, tại Nhật Bản, Momoyo Ichimaru, Noriyoshi Nakatani và các cộng sự đã tách đợc 2 chất mới C-benzylated dihydrochalcones, đặt tên là isochamuvaritin và acumitin, cùng một số hợp chất đã biết benzylbenzoate, uvaretin, isouvaretin, diuvaretin, uvangoletin từ rễ cây U. acuminata [22]. Isochamuvaritin acumitin - Năm 2003, ở Trung Quốc, An Liu, Zhong Mei Zou, Li Zhen Xu, Shi Lin Yang đã phân lập đợc một chất mới cyclohexene oxide là subglain B (C 21 H 19 O 6 Cl) từ dịch chiết cao etanol 95% của thân cây Uvaria tonkinensis var. subglabra [13]. 8 subglain B - Năm 2005, Qiong Ming Xu, Zhong Mei Zou , Li Zhen Xu, Shi Lin Yang, đã phân lập đợc 2 chất mới polyoxygen cyclohexen là: kweichowenol A (C 24 H 24 O 7 ) và B (C 21 H 20 O 7 ) từ dịch chiết clorofom của lá cây Uvaria kweichowensis [25]. kweichowenol A kweichowenol B Bảng 1: Các hợp chất đơc phân lập từ các loài thuộc chi Uvaria Tên khoa học Bộ phận nghiên cứu Hợp chất Danh mục 9 U. accuminata RÔ uvaricin, 1 desacetyluvaricin, 2 uvaretin, 76 Jolad vµ céng sù 1982, 1985 Jolad vµ céng sù 1985 Cole, Torrance vµ Wiedhopf, 1976; Okorie, 1977 U. angolensis RÔ uvagoletin, 74 angoletin, 75 uvaretin, 76 isouvaretin, 77 angoluvarin, 78 Hufford vµ Oguntimein, 1980a; Bhardwaj vµ céng sù, 1982 Hufford vµ Oguntimein, 1980a Hufford vµ Oguntimein, 1980a Hufford vµ Oguntimein, 1980a Hufford vµ Oguntimein, 1980a Vá c©y uvarindole A, 124 uvarindole B, 125 uvarindole C, 126 uvarindole D, 127 chamuvaritin, 81 Muhammad vµ Waterman, 1985 Muhammad vµ Waterman, 1985 Muhammad vµ Waterman, 1985 Muhammad vµ Waterman, 1985 Muhammad vµ Waterman, 1985 10 . Nghiên cứu tách và xác định cấu trúc một số hợp chất trong thân cây bù tru (uvaria grandiflora Roxb. & Hornem) ở Hà tĩnh . Từ đó góp phần vào việc xác định. giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh === === Tống thị mai nhung Nghiên cứu tách và xác định cấu trúc một số hợp chất trong thân cây bù tru (uvaria grandiflora