BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI
oOo
VONGANATHA KHAMKO NGHIÊN CƢ
́
U THA
̀
NH PHÂ
̀
N HO
́
A HO
̣
C
VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA BA LOÀI
THUỘC CHI BÁCH BỘ (STEMONA) MỌC Ở LÀO
Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ
Mã số: 62.44.01.14
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến hai người thầy PGS.TS. Phạm
Hữu Điển và PGS.TS. Đặng Ngọc Quang đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn
và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi có thể hoàn thành luận án này. Tôi
xin cảm ơn các em Nguyễn Thị Thu Hà, Nguyễn Thị Nhàn – học viên cao học
K20- cùng em Nguyễn Thị Thu Trang, sinh viên K59 đã giúp đỡ tôi rất nhiệt
tình trong quá trình làm luận án.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô trong tổ Bộ môn Hóa
Hữu cơ, các thầy cô trong khoa Hóa học, Ban giám hiệu cùng các Phòng, Ban
của Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã đóng góp ý kiến đóng góp quý báu
và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Lãnh đạo các cấp của hai Chính
phủ: nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam và nước CHDCND Lào, đã
cho tôi học bổng và kinh phí trong quá trình nghiên cứu.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình và bè bạn đã động viên, tạo điều
kiện thuận lợi để tôi có thể yên tâm hoàn thành luận án tiến sĩ này.
Hà Nội, ngày 12 tháng 12 năm 2013
Vong Antha Khamko
2.1.4. Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất 30
2.1.5. Phương pháp thử nghiệm hoạt tính sinh học 30
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM 33
3.1. Củ Bách Bộ thân đứng (S. cochinchinensis) 33
3.1.1. Chiết mẫu thực vật 33
3.1.2. Phân lập các hợp chất từ cặn n-hexan 34
3.1.3. Phân lập các hợp chất từ cặn EtOAc 35
3.1.4. Các đặc trưng vật lý và phổ của các chất phân lập 37
3.2. Củ Bách Bộ lá nhỏ (Stemona pierrei) 43
3.2.1. Chiết mẫu thực vật 43
3.2.2. Phân lập các chất từ cặn n-hexan 43
3.2.3. Phân lập các chất từ cặn EtOAc 44
3.2.4. Các đặc trưng vật lý và phổ của các chất phân lập 46
3.3. Củ Bách Bộ thân leo S. tuberosa 48
3.3.1. Chiết mẫu thực vật 48
3.3.2. Phân lập các chất từ cặn n-hexan 48
3.3.3. Các đặc trưng vật lý và phổ của các chất phân lập 49
3.4. Thử hoạt tính sinh học 52
CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53
4.1. Đối tƣợng nghiên cứu 53
4.2. Các hợp chất phân lập từ cây Bách Bộ S.cochinchinensis 53
4.2.1. Chiết tách mẫu thực vật 53
4.2.2. Cấu trúc các hợp chất 53
4.3. Các hợp chất từ cây Bách Bộ lá nhỏ S.pierrei 87
4.3.1. Chiết tách mẫu thực vật 87
4.3.2. Các hợp chất phân lập từ cặn n-hexan 87
4.3.3. Các hợp chất phân lập từ cặn etyl axetat 91
4.4. Các hợp chất phân lập từ cây Bách Bộ thân leo (S. tuberosa) 103
4.4.1. Các hợp chất trong cặn n-hexan 103
4.5. Hoạt tính sinh học của hợp chất tinh sạch 122
CKS : Chất kháng sinh
VSV : Vi sinh vật
DANH MỤC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ
1. HÌNH Trang
Hình 2.1: Bách Bộ thân đứng Stemona cochinchinensis 27
Hình 2.2: Bách Bộ lá nhỏ Stemona pierrei 28
Hình 2.3: Bách Bộ thân leo Stemona tuberosa 28
Hình 4.1: Phổ
1
H NMR của chất K1 trong CDCl
3
54
Hình 4.2: Phổ IR của chất K2 trong KBr 55
Hình 4.3: Phổ
1
H NMR của chất K2 trong CDCl
3
55
Hình 4. 4: Phổ
13
C NMR của chất K2 trong CDCl
3
56
Hình 4.5: Phổ IR của chất K3 trong KBr 57
Hình 4.6: Phổ
1
H NMR của chất K3 trong CDCl
3
và DMSO 58
Hình 4.7: Phổ
1
H NMR của chất K6 trong CDCl
3
66
Hình 4.16: Phổ
13
C NMR của chất K6 trong CDCl
3
67
Hình 4.17: Phổ IR của chất K7 trong KBr 68
Hình 4.18: Phổ
1
H NMR của chất K7 trong CDCl
3
68
Hình 4.19: Phổ
13
C NMR của chất K7 trong CDCl
3
69
Hình 4.20: Phổ IR của chất K8 trong KBr 71
Hình 4.21: Phổ
1
H NMR của chất K8 trong CDCl
3
72
Hình 4.22: Phổ
13
C NMR của chất K8 trong CDCl
3
13
C NMR của chất K11 trong CDCl
3
82
Hình 4.32: Phổ IR của chất K12 trong KBr 84
Hình 4.33: Phổ
1
H NMR của chất K12 CDCl
3
85
Hình 4.34: Phổ
13
C NMR của chất K12 trong CDCl
3
86
Hình 4.35: Phổ IR của chất K13 trong KBr 88
Hình 4.36: Phổ
1
H NMR của chất K13 trong CDCl
3
89
Hình 4.37: Phổ
13
C NMR của chất K13 trong CDCl
3
89
Hình 4.38: Phổ IR của chất K14 trong KBr 92
Hình 4.39: Phổ
1
H NMR của chất K14 trong CDCl
99
Hình 4.47: Phổ
13
C NMR của hợp chất K17 trong CDCl
3
100
Hình 4.48: Phổ IR của chất K18 trong KBr 101
Hình 4.49: Phổ
1
H NMR của chất K18 trong CDCl
3
102
Hình 4.50: Phổ
13
C NMR của chất K18 trong CDCl
3
102
Hình 4.51: Phổ IR của hợp chất K19 trong KBr 104
Hình 4.52: Phổ
1
H NMR của hợp chất K19 trong CDCl
3
105
Hình 4.53: Phổ
13
C NMR của hợp chất K19 trong CDCl
3
106
Hình 4.54: Phổ IR của hợp chất K20 trong KBr 107
Hình 4.55: Phổ
115
Hình 4.63: Phổ IR của hợp chất K23 trong KBr 116
Hình 4.64: Phổ
1
H NMR của hợp chất K23 trong CDCl
3
117
Hình 4.65: Phổ
13
C NMR của hợp chất K23 trong CDCl
3
118
Hình 4.66: Phổ IR của hợp chất K24 trong KBr 120
Hình 4.67: Phổ
1
H NMR của hợp chất K24 trong CDCl
3
121
Hình 4.68: Phổ
13
C NMR của hợp chất K24 trong CDCl
3
121
2. SƠ ĐỒ Trang
Sơ đồ 3.1. Qui trình chiết tách cao tổng từ cây Bách Bộ thân đứng 33
Sơ đồ 3.2. Sơ đồ phân lập các chất từ cặn n-hexan của S. cochinchinensis 35
Sơ đồ 3.3. Sơ đồ phân lập các chất từ cặn EtOAc của S. cochinchinensis 36
Sơ đồ 3.4. Sơ đồ phân lập chất từ cặn n-hexan của S.pierrei 44
Sơ đồ 3.5. Sơ đồ phân lập các chất trong cặn EtOAc cây Bách Bộ S. pierrei 45
Bảng 4.11: Bảng so sánh phổ NMR của K14 và Stemanthren B 93
Bảng 4.12: Bảng phổ của hợp chất K15 so với hợp chất Syringaresinol
(SYR) 96
Bảng 4.13: Bảng giá trị phổ
1
H NMR,
13
C NMR của K16 99
Bảng 4.14: Bảng giá trị phổ
1
H NMR,
13
C NMR của K17 100
Bảng 4.15. Bảng quy kết phổ
1
H và
13
C NMR của chất K18 103
Bảng 4.16: Bảng giá trị phổ NMR của hợp chất K19 106
Bảng 4.17: Bảng các giá trị phổ NMR của hợp chất K20 109
Bảng 4.18: Bảng giá trị phổ NMR của hợp chất K21 112
Bảng 4.19: Bảng giá trị phổ NMR của hợp chất K22 115
Bảng 4.20: Bảng giá trị phổ NMR của hợp chất K23 118
Bảng 4.21: Bảng giá trị phổ NMR của hợp chất K24 122
Bảng 4.22: Kết quả thử hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn của các chất 123
Bảng 4.23: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ 123
Bảng 4.24: Tổng hợp kết quả phân lập các chất từ ba loài Bách Bộ của Lào . 125
này, chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính
sinh học của ba loài thuộc chi Bách Bộ (Stemona) mọc ở Lào”. 2
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về họ Bách Bộ Stemonaceae
1.1.1. Phân loại Bách Bộ
Họ Bách Bộ (Stemonaceae) thuộc bộ Dứa dại (Pandanales), lớp thực vật
một lá mầm (Monocosts) ngành hạt kín (Angiosperms) [1,3,4, 51]. Bách Bộ
được chia thành bốn chi là Croomia Torr., Stemona Lour., Stichoneuron
Hook. F và Pentastemona Steenis. Trong đó, chi Stemona là lớn nhất với trên
30 loài, chi Pentastemona có thể là một chi thuộc họ Bách Bộ hoặc có thể xếp
thành một họ riêng [7,9]. Các loài Bách Bộ phân bố rải rác khắp các châu lục,
nhưng chủ yếu là ở các vùng trung du, miền núi các vùng có khí hậu nhiệt
đới, nóng ẩm như Trung Quốc, Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan …
[16,24]. Dưới đây là một số khóa phân loại thực vật của họ Bách Bộ đã được
công bố.
Bảng 1.1: Bảng phân loài Thực vật chi Croomia WCSP (Word Checklist of
Selected Plant family) đến ngày 1/1/2011
1. Croomia heterosepala (Baker) Okuyama
2. Croomia Japonica Miq.
3. Croomia pauciflora (Nutt.) Torr.
Bảng 1.2: Bảng phân loài thực vật chi Stichoneuron Hook. F theo WCSP
(Word Checklist of Selected Plant family) đến ngày 1/1/2011
1. Stichoneuron caudatum Ridl.
2. Stichoneuron membranaceum Hook.f.
21. Stemona squamigera Gagnep
22. Stemona tuberosa Lour.
23. Stemona tuberosa var. moluccana
(Blume) ined.
24. Stemona tuberosa var. tuberosa 1.1.2. Giới thiệu chi Stemona
Như đã giới thiệu, chi Stemona là chi lớn nhất trong họ Bách Bộ với
khoảng trên 30 loài. Ở Việt Nam, theo tài liệu [1,6] số lượng loài Bách Bộ
trong chi Stemona được tìm thấy là 6 loài. Đó là các loài Stemona
cochinchinensis Gagnep. (Bách Bộ Nam Bộ), Stemona collinsiae Craib. 4
(Bách Bộ hoa tím), Stemona pierrei Gagnep. (Bách Bộ lá nhỏ), Stemona
phyllantha Gagnep. (Bách Bộ hoa trên lá), Stemona saxorum Gagnep. (Bách
Bộ đứng, Bách Bộ đá) và Stemona tuberosa. Lour. (Bách Bộ thân leo)
[55,71,75].
Theo các tài liệu [23,24,62] tại Lào hiện có 11 loài thuộc chi Stemona là:
S. tuberosa., S. phyllantha Gagnep., S. squamigera Gagnep., S.
cochinchinensis Gagnep., S. pierrei Gagnep., S. saxorum Gagnep., S.
collinsae Craib., S. aphylla Craib., S. burkillii Prain., S. griffithiana Kurz và S.
kerrii Craib. Các loài này phân bố rải rác ở vùng núi miền bắc, đồng bằng
miền trung và miền nam nước Lào.
Thực vật thuộc chi Stemona còn có các tên riêng như cây ba mươi (Việt
Nam), Gốc Samzip, Gốc Mư nang, Gốc Ì nhạng (Lào và Thái Lan). Đặc điểm
chung của thực vật chi Stemona: có thân đứng hoặc dây leo nhỏ, ưa khí hậu
nóng ẩm, phổ biến trong các khu rừng nhiệt đới, các vùng cao nguyên và núi
đá vôi, đặc biệt tập trung ở các nước châu Á như Việt Nam, Trung Quốc, Lào,
A. Stemona aphylla
B. S. burkill
C. S. cochinchinensis
D. S. collinsae
E. S. curtisii
F. S. kerrii Cụm hoa:
A. Stemona pierrei
B. S. tuberosa
C. S. phyllantha
D. Stemona sp. 1
E. Stemona sp
6
Stemona aphylla Craib:
A. Lá
B. Hoa
C. Quả
D. Hạt non
E. Hạt già
F. Nhị;
E. Hạt
F. Nhị
G. Nhụy
H. Tử phòng Stemona burkillii Prain:
A. Cụm hoa
B. Cánh lá ngoài
C. Cánh lá trong
D.Nhị
E-F.Nhụy
G. Tử phòng
H. Quả
I. Hạt
7
G. Tử phòng Stemona collinsiae Craib:
A. Quả và Ho
B. Cánh hoa ngoài
C. Cánh hoa trong
D-F. Nhụy
G. Tử phòng
H. Hạt.
8
C. Cánh hoa ngoài
D. Nhị
E. Nhụy
F. Tử phòng
G. Hạt
Stemona curtisii Hook.f.:
A-C. Cụm hoa và bộ thủ phấn
D. Quả
E. Hạt non
F. Hạt già
G. Nhị
H. Nhụy
I. Tử phòng.
E. Hạt già; F. Nhị
G. Nhụy; H. Tử phòng 9 Stemona pierrei Gagnep.:
A. Cây
B. Bộ thụ phấn
C. Quả; D. Hạt non
E. Hạt già
F-G. Nhụy
H. Tử phòng.
E. Tử phòng
F. Quả
G. Hạt
Stemona phyllantha Gagnep.:
A. Cụm hoa
B. Cánh hoa trong
C. Cánh hoa ngoài
D. Nhị
E-F. Nhụy
G. Tử phòng
H. Quả; I. Hạt
Stemona sp. 1:
A. Hoa và Quả;
B. Cụm hoa
C. Cánh hoa ngoài
D. Cánh hoa trong;
E. Bộ thụ phấn
F-G. Nhụy
H. Tử phòng
I.Quả
J. Hạt Stemona tuberosa Lour.:
A-B. Bộ thụ phấn;
C. Quả; D. Hạt non
E. Nhụy; F. Hạt già; G. Tử phòng
11
Hình 1.1: Hình ảnh và mô tả các loài Bách Bộ chi Stemona [63]
1.1.3. Công dụng
Theo y học cổ truyền [2,5,65], Bách Bộ có vị hơi đắng ngọt, tính ôn.
Thuốc có khả năng trị ho do hư lao, thường dùng trong trị lao phổi, khí quản
viêm mãn tính, ho gà, nhuận phế, sát trùng, trị giun đũa, giun kim. Theo kinh
nghiệm dân gian, nhân dân các bộ tộc Lào đã sử dụng toàn bộ cây Bách Bộ
làm thuốc giảm sốt, chữa bệnh bại liệt, tê và bệnh sẩy thai cho gia súc, làm tê
liệt giun rất có hiểu quả. Ngoài ra còn sử dụng làm thuốc diệt côn trùng để
bảo vệ mùa màng, cây trồng.
Stemona sp. 2:
A. Cây
B. Hoa
C. Quả
D. Hạt già
E. Nhị
F. Hạt
E. Nhị; F. Tử phòng.
12
Một số đơn thuốc kinh nghiệm từ cây Bách Bộ
- Trị ho dữ dội: dùng rễ Bách Bộ, Gừng sống, giã lấy nước, 2 vị bằng
nhau, sắc uống 2 chén [8].
- Trị ho nhiều: dùng Bách Bộ (cả dây lẫn rễ), giã vắt lấy nước cốt, trộn
với mật ong, lượng bằng nhau, nấu thành cao, ngậm nước nuốt từ từ [21].
- Trị trẻ nhỏ ho do hàn: Bách Bộ sao, Ma hoàng khử mắt, mỗi thứ
30g, tán bột. Hạnh nhân bỏ vỏ, bỏ đầu nhọn sao vàng, bỏ vào nước thật sôi,
vớt ra, nghiền bột, cho mật vào nặn viên bằng hạt Bồ kết. Mỗi lần uống 23
viên với nước nóng [22].
- Trị các chứng ho: Bách Bộ, Tang căn bạch bì, Thiên môn đông, Mạch
môn đông, Bối mẫu, Tỳ bà diệp, Ngũ vị tử, Tử uyển, sắc uống [31].
- Trị ho do cảm mạo, ngứa họng, đờm ít: Bách bộ 16g, Kinh giới
12g, Bạch tiền 12g, Cát cánh 12g, Sắc uống [33].
- Trị lao phổi có hang: Bách bộ 20g, Hoàng cầm 10g, Đơn bì 10g, Đào
nhân 10g, Sắc đặc còn 60ml, uống ngày 1 thang, liên tục 2-3 tháng [34].
- Trị lao phổi: Viên Bách Bộ trị lao phổi: dùng gà con, bỏ ruột và đầu,
chân, theo tỉ lệ 1 cân gà - 1 cân thuốc. Cho gà và nước vừa đủ nấu trong 4 giờ,
đổ nước gà ra, cho thêm nước khác nấu trong 45 lần, mỗi lần 2 giờ. Các lần
sắc nước, trộn đều cho thuốc vào khuấy đều (cứ 1 cân thuốc cần 480g nước
hầm gà). Làm thành viên nhỏ, mỗi ngày uống 2 lần, mỗi lần 10g. Một liệu
trình là 20-30 ngày. Nếu có kết quả, tiếp tục uống thêm 23 thang rồi sau đó
uống thêm 23 thang để củng cố kết quả. Đa số bệnh nhân đều lên cân, triệu
chứng lâm sàng được cải thiện [53].
- Trị ho do lao phổi, do phế nhiệt: Bách Bộ 640g, Sa sâm 640g, đổ 10
cân nước sắc bỏ bã, trộn với 640g mật ong, nấu nhỏ lửa cho thành cao. Ngày
uống 2 lần, mỗi lần 8ml.