Bộ giáo dục v đo tạo
Trờng Đại học vinh Trần Đình Thắng
Nghiên cứu thnh phần hoá học
cây cối xay (Abutilon indicum (L.) Sweet)
cây hồng bì (Clausena lansium (Lour.) Skeels)
cây trám trắng (Canarium album (Lour.) Raeusch)
v cây trám đen (Canarium nigrum (Lour.) Engl.)
ở Việt Nam chuyên ngành : hoá hữu cơ
Mã số: 62.44.2701
Tóm tắt Luận án tiến sĩ hoá học
- Th viện Quốc gia
- Th viện Trờng Đại học Vinh.
Danh mục công trình
1. Tran Dinh Thang, Hoang Van Luu, Nguyen Xuan Dung (2003),
Phenolic compounds from the leaves of Canarium album
growing in Nghean province, Paper presented at ASOMPS XI,
27-31/October/2003. Kunming, China.
2. Tran Dinh Thang, Le Van Thanh, Hoang Van Luu, Nguyen Xuan
Dung, and Ngo Xuan Luong (2004), Chemical composition of
the volatile fraction of Canarium album (Lour.) Raeusch. leaves
from Vietnam, Journal of Essential oil and Bearing Plants, 7(2),
pp. 125-128.
3. Tran Dinh Thang, Hoang Van Luu, and Nguyen Xuan Dung
(2004), Chemical composition of the leaf oil of Canarium
bengalense Roxb. from Vietnam, Journal of Essential oil and
Bearing Plants, 7(1), pp. 43-48.
4. Trần Đình Thắng, Nguyễn Xuân Dũng (2005), Những nghiên
cứu gần đây của các loài thuộc chi Clausena ở Việt Nam, Hội
thảo quốc gia về Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Hà Nội, Nhà
xuất bản Nông nghiệp, tr. 643-649.
5. Trần Đình Thắng, Hoàng Văn Lựu, Nguyễn Xuân Dũng (2005),
Đa dạng về thành phần hoá học của một số loài thuộc chi
Canarium của Việt Nam, Hội thảo quốc gia về Sinh thái và Tài
nguyên sinh vật, Hà Nội, Nhà xuất bản Nông nghiệp, tr. 650-654.
6.
Tran Dinh Thang (2005), Preliminary study on Clausena lansium
(Lour.) Skeels from Vietnam, Paper presented at the 4
th
1
I. Giới thiệu luận án
1. ý nghĩa của luận án
Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đang đóng một vai
trò hết sức quan trọng trong đời sống con ngời. Chúng đợc dùng để
sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, nguyên liệu cho công
nghiệp thực phẩm, hơng liệu và mỹ phẩm Ngày nay, thảo dợc vẫn
đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc sản xuất dợc phẩm nh
là nguồn nguyên liệu trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấp những chất dẫn
đờng cho việc tìm kiếm các biệt dợc mới. Các số liệu cho thấy rằng,
khoảng 60% các loại thuốc đang đợc lu hành hiện nay hoặc đang
trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng cuối cùng có nguồn gốc từ các hợp
chất thiên nhiên.
Trớc sự phát triển vợt bậc của ngành sinh học phân tử, ngày nay
các nhà khoa học trên thế giới lại tập trung nghiên cứu các hợp chất thiên
nhiên. Nhiều hoạt tính sinh học quý báu của các hợp chất quen biết từ
lâu lại mới đợc phát hiện. Nhiều cây cỏ lâu nay rất phổ biến và bình
thờng quanh ta lại chứa những hoạt chất có giá trị.
Thảm thực vật của rừng ma nhiệt đới khu vực Đông Nam á, trong
đó có Việt Nam là vùng đợc rất nhiều các nhà khoa học trong và ngoài
nớc quan tâm, nghiên cứu.
Abutilon là chi lớn nhất trong họ Bông (Malvaceae), có khoảng
120 loài trên thế giới, phân bố rải rác khắp các vùng nhiệt đới và ôn đới
ẩm. ở Việt Nam, cây cối xay (Abutilon indicum (L.) Sweet) mọc hoang
dại rải rác ở hầu hết các tỉnh, từ vùng đồng bằng ven biển đến trung du
và cả vùng núi thấp. Cây cối xay là vị thuốc đợc sử dụng để chữa cảm
Cây hồng bì (Clausena lansium (Lour.) Skeels) thuộc họ Cam
quýt (Rutaceae)
Cây trám trắng (Canarium album (Lour.) Raeusch)
Cây trám đen (Canarium nigrum (Lour.) Engl.) thuộc họ Trám
(Burseraceae).
Nhiệm vụ của luận án bao gồm:
- Chng cất lôi cuốn hơi nớc hoặc chiết chọn lọc với các dung
môi thích hợp để thu đợc hỗn hợp các hợp chất từ các bộ phận khác
nhau của cây cối xay, cây hồng bì, trám trắng và trám đen.
- Xác định thành phần hoá học của tinh dầu từ cây hồng bì, trám
trắng và trám đen.
- Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ cây cối xay, cây
hồng bì, trám trắng và trám đen.
3. Những đóng góp mới của luận án
1. Lần đầu tiên từ dịch chiết của phần trên mặt đất cây cối xay
(Abutilon indicum (L.) Sweet) ở Bắc Kạn chúng tôi đã phân lập và xác
định đợc cấu trúc hoá học của 28 hợp chất thuộc các lớp chất:
Ancaloit: 1-metoxycacbonyl--cacbolin, lycoperodin -1, metyl
indol-3-cacboxylat.
Amit: aurantiamit axetat và N-feruloyltyrosin.
Cumarin: scoparon, scopoletin, 3,7-dihydroxycumarin.
Benzenoit: vanillin, metyl cumarat, 4-hydroxyacetophenon, p-
hydroxy benzandehyt, metylparaben, syringaldehyt, axit trans-p-
cumaric, axit p-hydroxybenzoic, axit vanillic và axit benzoic.
Ionon: 3-hydroxy--damascon và 3-hydroxy--ionol.
Nucleosit: adenosin, riboflavin, thymin và adenin.
4
Steroit: -sitosterol và stigmasterol.
ellgalic.
6. Lần đầu tiên đã nghiên cứu thành phần hoá học của tinh dầu lá
cây trám đen (Canarium nigrum (Lour.) Engl.). Thành phần hoá học
chính là -pinen (14,25%), -, -phellandren (31,36%, 20,94%) và
germacren B (13,93%).
7. Lần đầu tiên đã nghiên cứu dịch chiết của cành cây trám đen
(Canarium nigrum (Lour.) Engl.) Nghệ An, đã phân lập và xác định
đợc cấu trúc hoá học của 5 hợp chất bao gồm: genkwanin, 3,4,5-
trimetoxyphenyl-O--D-glucopyranozit, -amyrin, -sitosterol, -
sitosterol-3--D-glucopyranozit.
4. Bố cục của luận án
Luận án bao gồm 134 trang với 31 bảng số liệu, 10 hình và 4 sơ đồ
với 105 tài liệu tham khảo. Kết cấu của luận án gồm: mở đầu (3 trang),
tổng quan (20 trang), phơng pháp nghiên cứu (1 trang), thực nghiệm
(25 trang), kết quả và thảo luận (70 trang), kết luận (2 trang), danh mục
công trình công bố (2 trang), tài liệu tham khảo (10 trang). Ngoài ra còn
có phần phụ lục gồm 40 phổ của một số hợp chất chọn lọc.
II. Nội dung luận án
Mở đầu
Phần đặt vấn đề đã đề cập đến ý nghĩa khoa học, tính thực tiễn, đối
tợng và nhiệm vụ nghiên cứu của luận án.
6
Chơng 1: Tổng quan
Phần này tổng hợp các tài liệu quốc tế và trong nớc về các loài
H COSY, HSQC, HMBC, NOESY.
Chơng 3: Thực nghiệm
Chơng này nêu cụ thể các phơng pháp tách tinh dầu, phân tích
tinh dầu, tách các hợp chất, các hằng số vật lý và dữ kiện phổ các hợp
chất đợc phân lập. 7
Chơng 4: Thảo luận v kết quả
4.1. Cây cối xay (Abutilon indicum (L.) Sweet)
4.1.1. Nguyên liệu thực vật
Phần trên mặt đất cây cối xay (Abutilon indicum (L.) Sweet) đợc
thu hái tháng 4 năm 2004 ở Bắc Kạn.
4.1.2. Phân lập một số hợp chất và xác định cấu trúc một số hợp chất
từ cành cây cối xay
Mẫu phần trên mặt đất (10kg) đợc cắt nhỏ, phơi, sấy khô ở 40
0
C
sau đó đem nghiền nhỏ, chiết hồi lu với metanol. Dịch chiết đợc cất
thu hồi dung môi thu đợc cao metanol. Phân bố cao này trong
cloroform và nớc thu đợc pha cloroform và pha nớc. Dịch chiết
cloroform đợc tách trên cột silicagel với hệ dung môi rửa giải n-hexan -
etyl axetat (19:1) gradient với etyl axetat thu đợc 14 chất sạch. Dịch
chiết nớc đợc tách trên cột Diaion HP-20 với hệ dung môi rửa giải
nớc gradient với metanol thu đợc 14 chất sạch.
4.1.2.1. Các hợp chất mới
Hợp chất 66 (abutilin A)
Hợp chất 66 thu đợc ở dạng syrup không màu.
Phổ khối lợng phân giải cao HR-FAB-MS cho công thức phân tử
B
2
của các tín hiệu proton đóng góp vào hai vị trí thế para
ở trong các vòng benzen. Ngoài ra, một tín hiệu singlet của metylen ở
3,35 (2H) và một tín hiệu singlet trờng thấp ở 9,52 (1H) cũng xuất
hiện trong phổ
1
H-NMR.
Hai phần của các vòng phenyl thế ở vị trí para đợc nối với nhau
qua liên kết ete đợc đề nghị bởi công thức phân tử và hai cacbon thơm
bậc bốn chứa oxi ở 156,5 và 170,3 ppm. Qua phân tích phổ NMR hai
chiều cũng cho thấy một mảnh -CH
2
CO
2
H gắn ở vị trí C-4 của vòng A
trong phân tử của hợp chất 66. Một nhóm các proton thơm ở 7,07 (H-3
và -5) biểu thị mối tơng quan HMBC
3
J với các cacbon ở 156,5 (C-1)
và 45,5 (C-7). Một tín hiệu đơn ở 3,35 (2H, H-7) tơng quan với
cacbon ở 45,5 (C-7) trong phổ HMQC đối với nhóm metylen đóng vai
trò tơng quan
2
J với cacbon cacbonyl của axit cacboxylic ở 180,2 (C-
8) và cacbon bậc 4 thơm 131,1 (C-4) trong phân tích phổ HMBC. ở
đây cũng có các pic giao nhau trong phổ HMBC giữa các proton thơm ở
6,67 (H-2 và -6) và cacbon bậc 4 nh đã nêu ở trên.
Bảng 2: Dữ liệu phổ
1
2, 6
6,72 d (J=8,7)
118,8
3, 5
7,63 d (J=8,7)
133,9
4 - 130,4
CHO 9,52 192,3 Hơn nữa, trong phân tích phổ HMBC cũng cho thấy các proton
thơm ở 7,63 (H-3' và -5') biểu hiện mối tơng quan
3
J với các nguyên
tử cacbon ở 170,3 (C-1') và 192,3 (C-7'); các proton thơm khác ở
trờng cao 6,72 (H-2' và -6') và một proton aldehyt ở 9,52 biểu thị
các mối tơng quan
3
J- và
2
J với một nguyên tử cacbon bậc 4 ở 130,4
(C-4'). Các pic giao nhau HMBC này còn khẳng định phần nhóm thế ở
vòng B đối với ete biphenyl là phần phenoxyl bị thế ở vị trí 4 trong vòng
B. Bởi vậy hợp chất 66 đợc khẳng định là một ete biphenyl mới và
đợc đặt tên là abutilin A.
O
OH
O
H
o
C và []
D
-13,1
o
. Phổ HR-FAB-MS cho pic
10
ion giả phân tử (pseudomolecular) ở m/z 300,1234 tơng ứng với công
thức phân tử là C
17
H
17
NO
4
.
Phổ tử ngoại UV hấp thụ cực đại của hợp chất 67 ở 228 và 324 nm
cho thấy có mặt của hệ liên kết đôi liên hợp và vòng thơm [78]. Phổ
hồng ngoại IR cho hấp thụ đặc trng của nhóm hydroxyl (3324 cm
-1
),
nhóm cacbonyl trong este (1741 cm
-1
) và nhóm cacbonyl trong amit liên
hợp (1646 cm
-1
), tơng ứng. Trong phổ
1
H-NMR của hợp chất 67, cho
thấy 1 hệ A
hiệu phổ
1
H và
13
C-NMR cũng đợc khẳng định bằng các kỹ thuật NMR
hai chiều nh COSY, NOESY, HSQC và HMBC. Qua việc đánh giá phổ
đã khẳng định cấu trúc hợp chất 67 là R- N-(1'-metoxycacbonyl-2'-
phenyletyl)-4-hydroxybenzamit. Theo công trình công bố trớc đây [61],
hợp chất N-(1'-metoxycacbonyl-2'-phenyletyl)-4-hydroxybenzamit đã
11
đợc tổng hợp qua (1'S)-N-1'-(1'-metoxycacbonyl-2'-phenyletyl)-1-
hydroxy-4-oxo- 2-cyclohexen-1-cacbonamit, do vậy sản phẩm đợc
khẳng định có cấu hình (S). Tuy nhiên, so sánh giá trị độ quang hoạt của
2 với sản phẩm thiên nhiên khác N-anisoyl-L-phenylalanin [20], cả hai
hợp chất này biểu hiện giá trị âm của độ quang hoạt. Những dữ liệu phổ
này xác định rằng cấu hình lập thể ở vị trí 1' của hợp chất 67 là R và nh
vậy có thể khẳng định hợp chất 67 là một amit mới lần đầu tiên tìm thấy
trong thiên nhiên.
Bảng 3: Dữ kiện phổ
1
H-NMR của hợp chất 67
Vị trí Độ dịch chuyển hoá học (ppm)
2, 6
7,72 d (J=7,7)
3, 5
7,13 d (J=7,7)
1
2’ 43,8
1” 135,8
2”, 6” 128,6
3”, 5” 128,6
4” 131,8
OCH
3
53,5
CO
2
CH
3
172,0
N
O
OH
COOCH
3
H
1
6
5
4
3
2
7
1
''
2
N
H
COOCH
3
(68)1-Metoxycacbonyl-β-cacbolin (69) Lycoperodin-1 (70) Metyl indol-
3- cacboxylat
13
• C¸c hîp chÊt amit
OH
N
O
COOH
OH
OCH
H
3
N
N
OCOCH
3
O
H
O
H
H
H
OH
OCH
H
O
3
OH
CH O
O
3
OH
C
CH
3
O
(76) Vanilin (77) Metyl cumarat (78) 4- Hydroxyacetophenon
OH
C
O
OCH
3
OCH
OH
CH O
C
O
H
3
3
C
O
OH
(82) Axit trans-p-cumaric (83) Metyl 4-hydroxyphenylaxetat (84) Axit p-
hydroxybenzoic
OCH
OH
C
O
OH
3
C
O
OH
(85) Axit vanilic (86) Axit benzoic
• C¸c hîp chÊt ionon
OH
O
1
2
3
4
5
6
OH
OH
(87) 3-Hydroxy-β-damascon (88) 3-Hydroxy-β-ionol
5
'
NH
N
N
N
O
O
OH
OH
OH
OH
(89) Adenosin (90) Riboflavin
15
NH
N
H
O O
N
N
N
H
N
NH
2
1
2
3
16
4.2.3.1. Chiết tách
Mẫu rễ hồng bì (C. lansium) đợc thu hái ở Nghệ An vào tháng
3/2004. 3500g mẫu rễ khô (sấy ở 40
O
C) và xay nhỏ đợc chiết với
CH
3
OH ở nhiệt độ phòng. Cất loại CH
3
OH dới áp suất giảm thu đợc
dịch chiết thô 78,15g. Hoà tan trong nớc và lắc với CHCl
3
, loại dung
môi thu đợc 58,08g.
Cặn dịch chiết CHCl
3
đợc tách bằng sắc ký cột trên silicagel, hệ
dung môi rửa giải là n-hexan/etyl axetat tăng dần độ phân cực, thu đợc
6 phân đoạn chính. Các phân đoạn đợc tách tiếp bằng sắc ký cột và kết
tinh lại thu đợc 16 chất sạch.
4.2.3.2. Xác định cấu trúc một số hợp chất từ cây hồng bì
Các hợp chất alkaloit cacbazol:
N
H
COOCH
3
N
H
CHO
(94) Glyzolidal (95) Clausin I
17
OH
N
H
CHO
(96) Demethylmurrayanin
• C¸c hîp chÊt cumarin
OH
O O
O
OCH
O O
O
3
(29) Xanthotoxol (97) Xanthotoxin
OH
O
O
O O
O
3
N
O
OCH
CH
3
(100) -Fagarin (58) 4-Metoxy-N-metyl-2-quinolon
4.3. Cây trám trắng (Canarium album (Lour.) Raeusch)
4.3.1. Nguyên liệu thực vật
Lá cây trám trắng (Canarium album (Lour.) Raeusch) đợc thu hái
tháng 5 năm 2002 ở Thanh Chơng, Nghệ An. Chng cất lôi cuốn hơi
nớc lá cây trám trắng với hiệu suất 0,1% so với lợng nguyên liệu. Tinh
dầu này có màu xanh da trời nhạt, có mùi rất thơm.
4.3.2. Xác định thành phần hoá học của tinh dầu lá trám trắng
Thành phần hóa học của tinh dầu lá trám trắng đợc trình bày ở
bảng 21. Hơn 50 hợp chất đợc xác định trong tinh dầu lá trám trắng
(Canarium album (Lour.) Raeusch) của Việt Nam.
Tinh dầu này đợc đặc trng bởi hàm lợng lớn của -myrcen
(23,7%) và -caryophyllen (15,0%). Các hợp chất có giá trị về mùi thơm
với hàm lợng cao hơn 0,1% đã đợc xác định là (Z)-3-hexenyl axetat,
1-hexyl axetat, terpinen-4-ol, metyl salicylat, -ionon, nerolidol, (Z)-3-
19
hexenylbenzoat, linalyl axetat, -muurulol, 6, 10, 14-trimetyl 2-
pentadecanon và phytol.
4.3.3. Phân lập một số hợp chất và xác định cấu trúc một số hợp chất
từ lá cây trám trắng
3kg mẫu lá khô (sấy ở 40
dung môi CH
3
OH thu đợc hợp chất 103 (axit ellagic).
O
O
OH
OH
OH
O
OH
OH
O
O
OH
OH
(101) Brevifolin
--gal
(102) Hyperin
20
O
O
OH
OH
OH
OH
O
4.4.3. Phân lập một số hợp chất và xác định cấu trúc một số hợp chất
từ cành cây trám đen
Mẫu cây trám đen đợc thu hái ở Thanh Chơng, Nghệ An vào
tháng 4/2005. Mẫu cành đợc cắt nhỏ phơi, sấy khô ở 40
0
C sau đó đem
nghiền nhỏ. Bột cành (11,1kg) đợc chiết hồi lu cách thuỷ với metanol.
Dịch chiết đợc cất cách thuỷ thu hồi dung môi thu đợc cao metanol
(207,0g). Chiết lần lợt với n-hexan, cloroform, n-butanol. Cất thu hồi
dung môi bằng cất quay chân không thu đợc khối lợng các cao tơng
ứng là: 13,0g, 19,0g và 83,0g.
Cao n-hexan đợc phân tách trên cột silicagel với hệ dung môi rửa
giải n-hexan: axeton thu đợc chất 54. Cao n-butanol đợc phân tách
trên cột silicagel với hệ dung môi rửa giải: CHCl
3
: CH
3
OH: H
2
O (40: 1:
0,05; 20: 1: 0,05; 10: 1: 0,05; 5: 1: 0,05) thu đợc 60 phân đoạn. Tinh
chế và kết tinh lại nhiều lần bằng metanol và axeton thu đợc chất 64,
104, 105 và 106 tơng ứng. OH
OH