BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Đinh Thị Phương Anh
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH
GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA CÂY BẠCH TRINH BIỂN
(HYMENOCALLIS LITTORALIS) VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH
GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA CÂY BẠCH TRINH BIỂN
(HYMENOCALLIS LITTORALIS) VIỆT NAM
 
: 62440114


 

1. PGS. TS. 
2. TS. 


2.2.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC) 33
2.2.2. Sắc ký cột (CC) 33
2.2.3. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 33
2.3. Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất 33
2.3.1. Phổ hồng ngoại (FT-IR) 34
2.3.2. Phổ khối lượng (ESI-MS) 34
2.3.3. Phổ khối lượng phân giải cao (FT-ICR-MS) 34
2.3.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 34
2.3.5. Điểm nóng chảy 34
2.3.6. Độ quay cực riêng 34
2.4. Phương pháp thử hoạt tính sinh học 35
2.5. Phân lập các hợp chất 35
2.5.1. Xử lý mẫu thực vật và chiết tách cây Bạch trinh biển 35
2.5.2. Phân lập các hợp chất từ cặn HLF 36 2.5.2.1. Phân lập các hợp chất HLB2, HLB4, HLB5 từ cặn HLF 36
2.5.2.2. Phân lập các hợp chất HLB1, HL53, HLB12, HLB13 và HLB14 38
2.5.3. Phân lập các hợp chất 41
2.5.3.1. Phân lập các hợp chất HLB8, HLB9, HLB10 và HL22 41
3.5.3.2. Phân lập các hợp chất HLB6, HLB7, HLB11 và HLB17 42
2.6. Chuyển hóa một số alkaloid 44
2.6.1. Axetyl hóa tazettine 44
2.6.2. Axetyl hóa lycorine 45
2.6.3.Axetyl hóa haemanthamine 45
2.7. Hằng số vật lý và các dữ liệu phổ của các hợp chất đã phân lập 46
2.7.1. Hợp chất HLB1 46
2.7.2. Hợp chất HLB2 47
2.7.3. Hợp chất HLB4 47
2.7.4. Hợp chất HLB13 48

3.3.7. Hợp chất HLB12 79
3.3.8. Hợp chất HLB14 81
3.3.9. Hợp chất HLB6 82
3.3.10 Hợp chất HLB7 84
3.3.11 Hợp chất HLB8 86
3.3.12. Hợp chất HLB9 88
3.3.13. Hợp chất HLB10 90
3.3.14. Hợp chất HLB11 92
3.3.15. Hợp chất HLB17 93
3.3.16. Hợp chất HL22 (chất mới) 95
3.4. Tổng hợp các dẫn xuất của một số alkaloid phân lập được từ cây Bạch trinh
biển (Hymenocallis littoralis). 102
3.4.1. Hợp chất TA2 105
4.4.2.Hợp chất LY1 107
4.4.3.Hợp chất LY2 108
4.4.4.Hợp chất HA1 110
3.5. Hoạt tính gây độc tế bào của cây Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 112
3.5.1. Hoạt tính gây độc tế bào của các dịch chiết, các hợp chất phân lập 113
3.5.1.1. Hoạt tính gây độc tế bào của các dịch chiết 113
3.5.1.2. Hoạt tính gây độc tế bào của các flavonoid và chromone 113
3.5.1.3. Hoạt tính gây độc tế bào của các alkaloid 115
3.5.2. Hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn xuất axetyl hóa các alkaloid 116
KẾT LUẬN 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO 123
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 141
PHỤ LỤC 142 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT


Electrospray Ionisation Mass Spectrometry
(Phổ khối lượng thông qua ion hóa điện tử)
FT-ICR-MS
Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass
Spectrometry
(Phổ khối lượng phân giải cao)
UV
Ultraviolet
(Tử ngoại)

DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ

Hình 1.1. Cây Bạch trinh biển 5

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ chiết mẫu cây Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 36

Sơ đồ 2.2: Sơ đồ phân lập HLB2, HLB4 và HLB5 37

Sơ đồ 2.3: Sơ đồ phân lập HLB1, HLB53, HLB12, HLB13 và HLB14 39

Sơ đồ 2.4: Sơ đồ phân lập HLB8, HLB9, HLB10 và HL22 41

Sơ đồ 2.5: Sơ đồ phân lập HLB6, HLB7, HLB11 và HLB17 43

Sơ đồ 2.6: Sơ đồ phản ứng axetyl hóa tazettine 44

Sơ đồ 2.7: Sơ đồ phản ứng axetyl hóa lycorine 45


Hình 3.14: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB12 80

Hình 3.15: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB14 81

Hình 3.16: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB6 83

Hình 3.17: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB7 84

Hình 3.18: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB8 86

Hình 3.20: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB10 90

Hình 3.21: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB11 92

Hình 3.22: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB17 94

Hình 3.23: Phổ khối lượng FT-CIR-MS của HL22 96

Hình 3.24: Phổ
1
H NMR của hợp chất HL22 97
Hình 3.25: Phổ
1
C NMR của hợp chất HL22 98

Hình 3.26: Phổ DEPT của hợp chất HL22 98


Bảng 3.1: Độ chuyển dịch δ
1
H và δ
13
C của HLB1 65

Bảng 3.2: Độ chuyển dịch
1
H

và
13
C

của HLB2 67

Bảng 3.3: Độ chuyển dịch
1
H

và
13
C

của HLB4 68

Bảng 3.4: Độ chuyển dịch
1
H


và
13
C

của HLB12 80

Bảng 3.8: Độ chuyển dịch
1
H

và
13
C

của HLB14 82

Bảng 3.9: Độ chuyển dịch
1
H

và
13
C

của HLB6 83

Bảng 3.10: Độ chuyển dịch
1
H


và
13
C

của HLB10 91

Bảng 3.14: Độ chuyển dịch
1
H

và
13
C

của HLB11 92

Bảng 3.15: Độ chuyển dịch
1
H

và
13
C

của HLB17 94

Bảng 3.16: Độ chuyển dịch
1
H


và
13
C

của LY2 109

Bảng 3.20: Độ dịch chuyển
1
H

và
13
C

của HA1 111
Bảng 3.21: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các dịch chiết 113
Bảng 3.22: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các flavonoid và chromone 114
Bảng 3.23: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các alkaloid 115

Bảng 3.24: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn xuất axetyl 1161

MỞ ĐẦU

Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, được thiên nhiên ưu đãi nên có một
thảm thực vật rất phong phú và đa dạng. Hiện nay các nhà khoa học đã phát hiện được gần
12.000 loài thực vật bậc cao thuộc hơn 2.256 chi, 305 họ (chiếm 4% tổng số loài, 15% tổng

Nhiều loài thuộc họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) đã và đang được nghiên cứu về thành
phần hoạt chất mà chủ yếu là hóa học alkaloid và hoạt tính sinh học trên thế giới, trong đó có
các loài Hymenocallis. Ở Việt Nam, các loài Hymenocallis thường cho hoa đẹp và do đó
được trồng làm cây cảnh. Mặc dù các loài Hymenocallis đã được các nhà khoa học trên thế
giới bắt đầu nghiên cứu từ những năm 1920 [81], nhưng ở Việt Nam hiện nay mới chỉ có
một công trình nghiên cứu về loài Hymenocallis speciosa (Bạch trinh đẹp) và cũng mới chỉ
dừng ở mức độ nghiên cứu về thành phần hóa học mà chưa nghiên cứu sâu về hoạt tính sinh
học [13].
Mục đích của luận án này là nghiên cứu loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis)
của Việt Nam về các alkaloid và các thành phần khác nhằm đóng góp một phần vào hướng
nghiên cứu về ngành hợp chất thiên nhiên ở Việt Nam - đã và đang rất có triển vọng ứng
dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm.
Nội dung chính của luận án gồm:
 Tìm phương pháp thích hợp để thu nhận các cặn chiết tổng alkaloid và các thành phần
hóa học khác từ loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) của Việt Nam;
 Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào của các cặn chiết tổng alkaloid và các thành phần
hóa học khác;
 Phân lập các thành phần alkaloid và các thành phần hóa học khác loài Bạch trinh biển
(Hymenocallis littoralis);
 Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được;
 Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất tinh khiết và một số dẫn xuất
bán tổng hợp nhận được trong luận án.
Các kết quả nghiên cứu nhằm đóng góp nghiên cứu sâu hơn về thành phần hóa học có
trong loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) được nghiên cứu và tạo cơ sở khoa học
cho việc ứng dụng thực tiễn của loài cây này.

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN


và Mexico [18].
Ở Mexico hiện nay có tới 32 loài thuộc chi Hymenocallis gồm: H. acutifolia, H.
araniflora, H. astrostephana, H. azteciana, H. baumlii, H. chorestis, H. cleo, H. clivorum,
H. concinna, H. cordifolia, H. durangoensis, H. durangoensis, H. eucharidifolia, H.
galuca, H. graminifolia, H. guerreroensis, H. harrisiana, H. howardii, H. imperialis, H.
jaliscensis, H. leavenworthii, H. lehmilleri, H. littoralis, H. longibracteata, H.
maximillianii, H. partita, H. phalangidis, H. pimana, H. portamonetensis, H. proterantha,
H. pumila, H. sonorensis, H. vasconcelossi, H. woelfleana [49].
Ở vùng đông nam nước Mỹ hiện có tới 15 loài thuộc chi Hymenocallis gồm: H.
choctawensis, H. franklinensis, H. coronaria, H. liriosme, H. godfreyi, H. rotata, H.
tridentate, H. henryae, H. palmeri, H. puntagordensis, H. latifolia, H. gholsonii, H.
pygmaea, H. crassifolia, H. duvalensis [38].
Rất nhiều loài thuộc chi Bạch trinh (Hymenocallis) sống được ở vùng ngập nước,
một số chịu được muối do đó thường phân bố ở khu vực gần bờ biển, ngoài ra lại có một
số loài khác lại sống ở vùng khô hạn, đá sỏi [3].
Ở Việt Nam chi này có 2 loài là Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) và Bạch
trinh đẹp (Hymenocallis speciosa) thường được trồng làm cảnh vì có hoa đẹp [1, 2].
Năm 1763, Nicolai Josephi Jacquin lần đầu tiên phát hiện ra cây Bạch trinh biển,
tuy nhiên ông lại đặt tên khoa học của loài này là Pacratium littorale vì có môi trường
sống hoàn toàn giống với các loài thuộc chi Pancratium [27]. Mãi đến năm 1992
Backhaus và cộng sự phát hiện ra và mô tả lại cây Bạch trinh biển với tên khoa học chính
xác là Hymenocallis littoralis [34]. Ngoài tên khoa học Hymenocallis littoralis, cây Bạch
trinh biển còn có các tên gọi khác là Hymenocallis littoralis var. dryandri (Ker Gawl.)
Herb., Hymenocallis littoralis var. disticha (J. Sim) Herb., Hymenocallis insgnis Kuth,
Hymenocallis dryandri (Ker Gawl.) Sweet., Pancartium littorale Jacq., Troxistemon
littorale (Jacq.) Raf., Hymenocallis adnata var. dryandri (Ker Gawl.) Kunth,

5

Hymenocallis adnata var. staplesiana Herb., Hymenocallis americana fo. Staplesiana

Các Amaryllidaceae alkaloid hợp thành một nhóm quan trọng các bazơ xuất hiện
trong thiên nhiên, được đặc trưng bởi sự phong phú đa dạng về cấu trúc và sự chuyển hóa
nhóm chức. Thực vậy, cho đến nay đã có trên 500 alkaloid từ các loài thuộc họ Thủy tiên
được phân lập từ các bộ phận khác nhau của cây và ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau
[171].
Đa số các hợp chất này có thể được xếp vào 18 phân nhóm có kiểu cấu trúc khác
nhau. Bảng 1.1 cung cấp một nét khái quát về 18 phân nhóm đã phân lập được từ các loài
của họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) [102, 167, 168].

7

Bảng 1.1: Các dạng alkaloid trong họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) [102, 167, 168]
STT

Dạng cấu trúc

Cấu trúc của alkaloid Ví dụ Chi
1 Belladine
belladine
Crinum
Nerine


5
Galanthindole
galanthindole
Galanthus
Lycoris

8

STT

Dạng cấu trúc

Cấu trúc của alkaloid Ví dụ Chi
6 Homolycorine

homolycorine
Clivia
Galanthus
Haemanthus
Lycoris

4
=R
5
= -CH
2
OCH
2
-
cripowellin B:
R
4
=R
5
=CH
3

Crinum

10 Cherylline Cherylline
Crinum


Cytanthus
Galanthus
13 Tazettine
Crinum
Eucharis
Galanthus
Hymenocallis

14 Gracilline

graciline
Galanthus
15 Augustamine

augustamine

Crinum
16 Pancratistatin
pancratistatin
Crinum
Hisppeastrum
Hymenocallis
Zephyranthes


N
N
H
O
H
R
2
O
R
1
R
3
tazettine10

STT

Dạng cấu trúc

Cấu trúc của alkaloid Ví dụ Chi
17 Gracilamine gracilamine


phenolic của một số loài Amaryllidaceae. Năm 1998, D. T. A Yousseff và các cộng sự đã
phân lập được một số flavonoid, chalcone, acetophenone và chromone từ loài Pancratium
maritimum (hay Hymenocallis caroliniana (H. lacera Salisb., H. ruizii (L.)) [161].
Năm 2000, M. Ramadan cùng các cộng sự cũng đã phân lập được một số flavonoid
từ hoa của loài Crinum bulbispertum [128].
Năm 2005, Milena Nikolova và các cộng sự đã xác định bằng sắc ký lỏng hiệu năng
cao một số hợp chất axit phenolic: protocatechuic, 4-hydroxy benzoic, vanillic, caffeic,
syringic, p-coumaric, ferulic trong cặn chiết ethanol của một số loài Sternbergia
colchiciflora W. K., Galanthus nivalis L., Galantus elwesii A. K., Leucojum aestivum L.,
và Pancratium maritimum L. trong họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) [117]. Ngoài thành
phần alkaloid, flavonoid, các hợp chất phenolic thì trong các loài thuộc họ Thủy tiên còn
chứa một số thành phần khác như glucoside, terpenoid, các hợp chất thơm, các acid béo
no và không no [169].
Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu hóa học các cây thuộc họ Thủy tiên
(Amaryllidaceae) mọc ở Việt Nam đã được nhiều tác giả quan tâm. Trần Bạch Dương và
cộng sự đã sử dụng phương pháp sắc ký để phân lập các alkaloid từ cây Náng lá rộng
(Crinum lattifolium (L.)) và cây Náng hoa trắng (Crinum asiaticum (L.)) [3, 4].
Nguyễn Thị Ngọc Trâm và cộng sự đã tìm phương pháp để định lượng alkaloid và
flavonoid trong cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum latifolium) từ đó xây dựng qui trình
bào chế viên nang Crila chống u xơ tử cung [14, 15]. Võ Thị Bạch Huệ và cộng sự đã
phân lập được crinamidine và 6-hydroxy-crinamidine từ lá cây Crinum latifolium [9].
1.2.2. Thành phần hóa học chi Bạch trinh (Hymenocallis) và loài Bạch trinh
biển (Hymenocallis littoralis)
Nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Bạch trinh (Hymenocallis) bắt đầu được
K. Sur. La. Gorter chú ý đến vào năm 1920 với việc tìm ra lycorine (34) [81].

12

Năm 1933, G. Klein đã phân lập được alkaloid galathamine (20) từ loài H. adnata
hay còn gọi là H. littoralis [158].

speciosa, ngoài ra trong loài H. expanda còn phân lập được thêm alkaloid narciclasine
(41) từ loài H. speciosa [124]. Cũng vào năm 1995, L-Z. Lin và các cộng sự phân lập
được các alkaloid: littoraline (31); tazettine (58); 7-O-methyllycorenine (52); pretazettine
(55); montanine (37); homolycorine (27); lycorenine (32); hippeastrine (26); lycoramine
(33); demethylmaritidine (12); haemanthamine (24); vittatine (63) và 5,6-
dihydrobicolorine (15) từ củ của loài H. littoralis [98, 101].
Năm 1998, C. E. Seaforth và các cộng sự đã phân lập được 3 alkaloid lycorine (34),
pseudolycorine (56) và pretazettine (55) từ loài H. tubiflora ở Tây Ấn [99, 135]. B. Sener
và các cộng sự đã phân lập được 2 alkaloid: 2-O-demethylmontanine (46); N-
demethylgalanthamine (38) từ loài H. caroliniana (L.) (H. lacera Salisb H. ruizii (L.))
[139]. D. T. A. Youssef và các cộng sự đã phân lập được alkaloid maritidine (35); N-
demethylgalanthamine (38) từ loài H. caroliniana (L.) (H. lacera Salisb H. ruizii (L.))
[160], ngoài thành phần alkaloid ra D. T. A. Youssef và các cộng sự còn phân lập được 1
chromone (maritimin (70)), 2 acetophenone (2,4-dihydroxy-6-methoxy-3-
methylacetophenone (66), 2,6-dimethoxy-4-hydroxyacetophenone (67)); 3 flavonoid
(syzalterin (71), (-)-farrerol (65), (-)-liquiritigenin (69)) và 1 chalcone (isoliquritigenin
(68)) [161].
Năm 1999, D. T. A. Youssef đã phân lập được 2 alkaloid: acetyllycoramine (1); N-
demethyllycoramine (39) từ loài H. caroliniana (L.) (H. lacera Salisb H. ruizii (L.))
[162].
Năm 2002, J. Hopmann và các cộng sự đã phân lập được 5 alkaloid: lycorine (34);
3-epimacronine (18); tazettine (58); ismine (30) và trisphaeridine (59) từ loài H. festalis
[79, 171].
Năm 2004, N. Rivero và các cộng sự đã phân lập được dạng alkaloid isocarbostyril:
lycorine (34); pancratistatin (54); lycoramine (33); naciclasine (41); 7-deoxy-trans-
dihydronacilascin (13); anhydro-pseudolycorine (5); 5,6-dehydroanhydropseudolycorine
(11); galanthamine (20); norgalanthamine (43); anhydrolycorine (4); 5,6-dehydrolycorine

14


Adenosine (2)

H.speciosa [13] Alkaloid-31 (3)
C
18
H
21
NO
5
(chưa xác định
được cấu trúc hóa học)
H. rotata [91, 97]

15

Alkaloid

Công th
ức cấu tạo

Ngu
ồn cây

Anhydrolycorine (4)

Cinane-3-one (8)
H. caroliniana
H. lacera,
H. maritime,
H. ruizii [168]
Crinine (9)

H. caroliniana
(L.)

H. lacera Salisb
H. ruizii (L.)
[138, 168]
5,6-Dehydrolycorine (10)
H. bolivariana

H. guianensis
H. lobata
H. tubiflora
H. venezuelensis
[132, 170]

16 H. bolivarianaH. guianensis
H. lobata
H. tubiflora
H. venezuelensis
H. littoralis
[132, 170]
6α-Deoxytazettine (14)

H. caroliniana (L.)
H. lacera Salisb
H. ruizii (L.)
[168]
5,6-Dihydrobiclorine (15)

H.littoralis
[98, 101]
α-Dihydrocaranine (16)