MỞ ĐẦU
Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới ẩm, gió mùa nên có hệ thực vật rất phong
phú và đa dạng với hơn 12.000 loài, bao gồm hơn 300 họ và 1.200 chi. Nguồn thực vật
phong phú này đã cung cấp cho con người nhiều sản phẩm thiên nhiên có giá trị. Các sản
phẩm thiên nhiên có hoạt tính sinh học có ứng dụng rất lớn trong nhiều lĩnh vực khác
nhau của cuộc sống, đặc biệt dùng làm thuốc chữa bệnh. Các loại thuốc thảo mộc ít gây
tác dụng phụ và ít độc hại cho người sử dụng. Chúng được dùng như tác nhân điều trị
trực tiếp, làm chất dò sinh hoá để làm sáng tỏ nguyên lí dược học hoặc làm chất chuẩn
để phát triển các loại thuốc mới. Chính vì vậy việc nghiên cứu hoá học cũng như hoạt
tính sinh học của các loài cây thuốc có ý nghĩa quan trọng cho việc sử dụng một cách
hợp lý và có hiệu quản nhất nguồn tài nguyên thiên nhiên này.
Chi Croton là một chi lớn thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) và được quan tâm
nghiên cứu trên thế giới. Chính vì hoạt tính lý thú của các ent-kauran diterpenoid từ cây
khổ sâm Bắc Bộ Croton tonkinensis (Euphorbiaceae) mà luận văn này có các nhiệm vụ
sau:
1. Tiến hành khảo sát qui trình chiết tách ent-kauran diterpenoid từ lá cây khổ sâm
Bắc Bộ.
2. Thực hiện một số phản ứng chuyển hóa với hợp chất ent-kauran diterpenoid phân
lập được gồm:
- Phản ứng epoxi hóa nối đôi và thủy phân epoxit.
- Phản ứng thủy phân.
- Phản ứng axetyl hóa.
- Phản ứng oxi hoá.
3. Tiến hành thử hoạt tính sinh học với các sản phẩm chuyển hóa nhận được.
1
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1 Cây khổ sâm Bắc Bộ (Croton tonkinensis Gagnep.)
1.1.1 Thực vật học [1, 2]
Cây khổ sâm Bắc Bộ có tên khoa học là Croton tonkinensis Gagnep. thuộc họ
Thầu dầu (Euphorbiaceae).

7β-hydroxy-15-oxo kaur-16-en-18-yl axetat (1) [5, 33]. Chất này có hoạt tính kháng kí
3
sinh trùng sốt rét Plasmodium falciparum in vitro. Nhóm tác giả trên tiếp tục đánh giá
hoạt tính của diterpen với ký sinh trùng sốt rét Plasmodium falciparum (với cả chủng
nhạy và chủng kháng cloroquin) tác dụng gây độc đối với một số tế bào ung thư (Hep-
G
2
, RD, FI, VR), tác dụng ức chế sự phát triển của các vi sinh vật kiểm định [7].
CH
3
CH
3
COOCH
2
CH
3
H
H
OH
O
CH
2
1
Trong nghiên cứu tiếp theo của Phan Minh Giang và cộng sự [19] bốn ent-
kaurane diterpen gồm hai chất đã biết, ent-7α,14β-dihydroxykaur-16-en-15-one (2) và
ent-18-acetoxy-7α-hydroxykaur-16-en-5-one (3) và hai chất mới, ent-1β-acetoxy-7α,
14β-dihydroxykaur-16-en-15-one (4) và ent-18-acetoxy-7α,14β-dihydroxykaur-16-en-
15-one (5) đã được phân lập từ lá cây khổ sâm Bắc Bộ. Các ent-kauranoid này ức chế
nhân tố phiên mã NF-ĸB và sự sản xuất NO được hoạt hoá bằng LPS trong đại thực bào
RAW264.7 của chuột ở IC

=OH
5 R
1
=H, R
2
=OAc, R
3
=OH
Năm 2004, ent-7β-hydroxy-15-oxokaur-16-en-18-ol (6) cũng đã được phân lập
từ cây khổ sâm Bắc Bộ [30].
4
O
OH
H
H
HO
6
Tiếp đó, Phan Minh Giang và cộng sự đã công bố cấu trúc của 4 ent-kauran
diterpen mới, ent-1α,14α-diacetoxy-7β-hydroxykaur-16-en-15-one (7), ent-1α,7β-
diaxetoxy-14α-hydroxykaur-16-en-15-one (8), ent-18-acetoxy-14α-hydroxykaur-16-en-
15-one (9) và ent-(16S)-18-acetoxy-7β-hydroxy kauran-16-en-15-one (10) [20].

AcO
H
H
O
OH
R
1
R

H
R
1
R
3
O
R
4
R
2
R
1
R
2
R
3
R
4
R
5
11 H H OAc H OH
12 H OAc H H OH
15 H OAc OH H OAc
Ba diterpenoid với cấu trúc ent-kaur-16-ene, en-11α-acetoxy-7β, 14α
dihydroxykaur-16-en-15-one (17), ent-18–hydroxykaur-16-ene (18) và ent-kaur-16- en-
15-oxo-18-oic acid (19) đã được phân lập từ phần chiết metanol lá khô cây khổ sâm Bắc
Bộ bằng phương pháp tách sắc ký cột lần lượt trên silica gel, ODS gel, và HPLC pha đảo
[18].
H
H

và polyterpen.
Bên cạnh thuật ngữ “terpen” người ta còn dùng khái niệm “terpenoit” để bao hàm
rộng rãi các sản phẩm thoái biến tự nhiên, thí dụ các ionon và các dẫn xuất tự nhiên cũng
như tổng hợp của các terpen, thí dụ các terpen - ancol, -andehit, -xeton, - axit, - este, -
epoxit, v.v… Tuy nhiên trong khi sử dụng thường không có sự phân chia ranh giới thật
rõ rệt giữa các khái niệm “terpen” và “terpenoid” như vừa nêu. Thuật ngữ terpen nhiều
khi được dùng để bao hàm các terpen – hidrocacbon lẫn các dẫn xuất của chúng.
Các diterpenoid hợp thành một nhóm lớn các hợp chất C-20 được dẫn ra từ
geranyl geraniol pyrophotphat. Chúng chủ yếu xuất hiện trong các loài nấm hoặc trong
thực vật và bao gồm các axít nhựa và các hocmon sinh trưởng thực vật nhóm gibberellin.
Các diterpenoid có một số nét riêng đặc trưng. Sự oxi hoá thường hay xảy ra hơn
ở các nhóm trong phân tử và ta thấy xuất hiện nhiều phản ứng tạo ete hoặc lacton. Các
tương tác giữa các nhóm không liên kết trực tiếp với nhau thường làm cho khung cacbon
bị biến dạng và dẫn tới nhiều chuyển vị lý thú.
Đa số các diterpen là hợp chất vòng. Đối với các diterpen chủ yếu kiểu đóng vòng
để hình thành các dẫn xuất của perhidronaphtalen và perhidrophenantren. Có hai kiểu
đóng vòng :
Kiểu 1: Đóng vòng do sự proton hoá nối đôi của đơn vị isopropyliden xuất phát.
Kiểu thứ nhất thuộc về cùng dãy lập thể với steroid.
Kiểu 2: Nhóm pyrophotphat rời khỏi phân tử cho một cacbacation và khai mào cho
phản ứng đóng vòng.
Từ các tiền thân không vòng, thông qua các kiểu đóng vòng khác nhau mà dẫn
đến các hệ thống khung vô cùng phong phú của các terpen cũng như diterpen. Chẳng
hạn ngày nay ta đã biết đến trên 170 khung cacbon của các diterpen, trong số đó có 7
7
khung (hình 1) chiếm khoảng 50% các diterpen được biết, khung labdan chiếm số lượng
lớn nhất.
pimaran
abietan
gibberellan

14207), Staphylococcus aureus (ATCC 6538P), Micrococeus flavus (ATCC 10290),
Bacillus subtilis (ATCC 6633), Saccharomyces cerevisiae [16].
CH
3
R
O H
2
C
Phần chiết CH
2
Cl
2
của lá Croton zambesicus (Euphorbiaceae) gây độc tế bào đối
với dòng tế bào ung thư biểu mô tử cung. Từ phần chiết này đã tách được một
trachyloban diterpen, ent-trachyloban-3β-ol (22) với hoạt tính độc tế bào dòng tế bào
Hela, IC
50
=7,3 µg/ml [14].
H
H
HO
22
1.3 Khái quát về kauran và ent-kauran
9
Các kauran tồn tại ở hai dạng: dạng ent và phyllocladane. Phần lớn kauran ở dạng
ent, ít phổ biến hơn là phyllocladan có cầu metylen ở vị trí đối diện so với nhóm metyl ở
C-10.

14
15

9
10
11
12
13
16
17
18
19
H
H
20
8
ent-kauran phyllocladan
1.3.1 Sinh tổng hợp các ent-kauran
Ent-kauran được hình thành từ geranylgeranyldiphosphat (GGPP) dưới tác dụng
xúc tác của 2 enzym [22].
1. Enzym ent-kaurene synthase (A) (copalyl PP synthase) xúc tác đóng vòng tạo
thành (-)-copalyl PP (ent-copalyl diphosphat).
OPP
H
H
OPP
enzym (A)
OPP
H
H
OPP
enzym (A)
OPP

H
+
GGPP
i
ii
( )
copalyl diphosphat
( )
OPP
(ent
copalyl diphosphat
)
H
+
H
+
+
H
+
H
1.3.2 Các nghiên cứu chuyển hóa các ent-kauran diterpenoid
Năm 2007, Ronan Batista cùng các đồng sự đã tổng hợp thành công một ent-
kauran glycosid mới bằng phản ứng Koeings-Knorr từ axit kaurenoic và 2,3,4,6-tetra-O-
acetyl-glucopyranosyl bromid, theo sự thủy phân nhóm axetat [13].
Hình 3: Sơ đồ tổng hợp alcol kauran 25 và 26
11
Hình 4: Sơ đồ tổng hợp các dẫn xuất kauran 32a/b từ alcol kauran 25
12
Hình 5: Sơ đồ tổng hợp các dẫn xuất kauran 33-38 từ alcol kauran 26
Năm 2008, Silvia Marquina cùng với các cộng sự đã tiến hành hydroxyl hóa các

4
, MeOH, 1:1; (b) NaBH
4
, MeOH, 1:3; (c) H
2
, Pd/C
15
46: R=CH
2
Br
47: R=CH
2
=CH
2
Hình 7: Sơ đồ chuyển hóa Eriocalyxin B
(a): PCC, CH
2
Cl
2
; (b): tác nhân Jones, axeton; (c): Ac
2
O, BF
3
.Et
2
O, THF; (d): axyl
clorid, NaH, pyridin, THF; (e): Ac
2
O, DMAP, pyridin
16

Hình 9: Sơ đồ chuyển hóa ent-kauran 55
Năm 2002, Bruno cùng với các cộng sự đã tiến hành các chuyển hóa bán tổng
hợp từ linearol (68) thu được các dẫn xuất ent-kauran [15].
19
OH
OAc
HO
H
2
/Pd, C
OH
OAc
HO
+
OH
OH
AcO
OH
OAc
HO
O
OH
OH
AcO
O
+
MCPBA
(CH
3
)

diterpenoid thể hiện tính kháng khuẩn như axit kaurenic, có khả năng ức chế vi khuẩn
Gram (+) . Ví dụ như diterpen kauran axit (ent-16-kauren-19-oic axit) dùng để khử
trùng, chữa cảm lạnh và cúm [36].
Một số ent-kauran diterpenoid thể hiện hoạt tính gây độc tế bào như ent-kauran
diterpenoid từ cây I. eriocalyx var. laxiflora. Mười hợp chất này được thử độc tính trên
tế bào u ở người K562, T24 là laxiflorin E, laxiflorin C, eriocalyxin B thử trên dòng
K562 (IC
50
= 0,077; 0,569 và 0,373 µg/ml), còn hợp chất laxiflorin E và eriocalyxin thử
20
trên dòng T24 (IC
50
= 0,709 và 0,087 µg/ml) còn laxiflorin D và maocrystal đều có hoạt
tính chống lại cả hai dòng tế bào ung thư trên với giá trị IC
50
nhỏ hơn 6,5 µg/ml [31].
Hợp chất 16β,17-dihydroxy-ent-kaurane-19-oic acid (75) được tách từ quả
Annona squamosa có hoạt tính chống sự sao chép HIV trong tế bào bạch cầu H9 với giá
trị ED
50
= 0,8 µg/ml [35].

H
H
R
1
R
2
R
3

80 COOH H CH
2
OAc
81 CHO H COOH
82 CHO OH CH
2
OH
83 CHO H CH
2
OH
84 CHO OH CH
2
OAc
85 OH H COOH
86 OH OH CH
2
OH
Hình 11: Các ent-kauran từ quả Annona squamosa
Năm 1999, các nhà khoa học Đức nghiên cứu loài Địa tiền Lepidolaena taylorii
đã phân lập được bốn hợp chất 8,9-secokauran mới gây độc tế bào, 11 hợp chất 8,9-
seco-kauran (88) và 6 hợp chất có cấu trúc của kauren-15-on. Hợp chất 8,9-secokauran
(88) là hợp chất gây độc tế bào chính cùng với dẫn xuất dihydro và epoxy (89 và 90) ít
độc hơn ở nồng độ thấp hơn [32].
21
H
H
H
OH
O
O

Từ phần chiết etyl axetat của Isodon sculponeata đã tách được 4 ent-kauran
diterpenoid mới, các sculponeatin F-1 (91-94) và 6 hợp chất ent-kauran diterpenoid đã
biết (95-100). Hợp chất 93, 94, 96, 97, 100 có ảnh hưởng ức chế trực tiếp lên dòng tế
bào ung thư K562, IC
50
=3,2 µg/ml ÷ 8,2 µg/ml. Hợp chất 91, 96 ức chế dòng tế bào ung
thư T24 với giá trị IC
50
= 18,3 µg/ml và 15 µg/ml. Không có hợp chất nào trong số các
hợp chất trên gây độc đối với dòng tế bào A549 [26].
O
O
H
H
O
O
R
3
R
2
R
1
H
O
O
H
H
OH
O
O

20
O
R
2
91 R
1
= H, R
2
= OH, R
3
= α-OH 92 93 R
1
= H, R
2
= α-OH, R
3
= =O
95 R
1
= OH, R
2
= H, R
3
= α-Oac 94 R
1
= OH, R
2
= H, R
3
= =O

= H, R
3
= =O 101 R
1
= H, R
2
= β-OH, R
3
= =O
Hình 12: Các ent-kauran từ Isodon sculponeata
Các nhà khoa học Trung Quốc đã tách một ent-kauran diterpen, pseudoirroratin A
và một diterpen đã biết, pseurata A. Hợp chất pseudoirroratin A gây độc tế bào đối với
dòng tế bào ung thư Lu1, SW626, LNCaP, KB, và HOS với giá trị IC
50
= 0,26 (0,75),
0,20 (0,57), 0,90 (2,59), 0,90 (2,59) và 0,5 (1,44) µg/ml (µM) [41].
22

OH
H
O
OH
H
HO
O
pseudoirroratin A
Từ ngọn của cây Isodon adenantha ở Trung Quốc đã tách được 11 diterpenoid
mới, các adenanthin B-L (102-112), cùng 5 hợp chất khác, calcicolin B (113),
adenanthin (114), weisiensin A (115), nervosanin (116) và forrestin C (117). Hợp chất
103, 104, 115 có hoạt tính ức chế lên dòng tế bào K562 với IC

102 R
1
= AcO R
2
= β-OH 106 R
1
= OH R
2
= AcO 107 R = H
103 R
1
= AcO R
2
= = O 108 R
1
= AcO R
2
= OH 109 R = α-OH
104 R
1
= AcO R
2
=β-AcO
105 R
1
= OH R
2
= = O
HO
R

= β-OH 111 R
1
= AcO R
2
= OH R
3
= β-AcO 112
114 R
1
= = O R
2
= =O 113 R
1
= OH R
2
= AcO R
3
= = O
115 R
1
= α-OH R
2
= =O
116 R
1
= = O R
2
= β-AcO
117 R
1