BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI
PHẠM VĂN CÔNG NGHIÊN CỨU TINH SẠCH VÀ XÁC ĐỊNH CẤU
TRÚC CÁC ANCALOIT TRONG CỦ CÂY BÁCH BỘ
THÂN LEO (STEMONA TUBEROSA) Ở VIỆT NAM
Chuyên ngành: Hóa học Hữu cơ
Mã số: 60.44.01.14
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. ĐẶNG NGỌC QUANG HÀ NỘI - 2014
2
LỜI CẢM ƠN
4
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Kí hiệu các phƣơng pháp sắc kí
TLC: Thin Layer Chromatography (sắc kí lớp mỏng)
CC: Columm Chromatography (sắc kí cột)
Kí hiệu các phƣơng pháp phổ
NMR: Nuclear Magnetic Resonance Spectrum
(cộng hưởng từ hạt nhân)
1
HNMR: Phổ cộng hưởng từ proton
13
CNMR: Phổ cộng hưởng từ
13
nghiệm dân gian ở Nam Bộ và Tây Nguyên, người ta đã sử dụng phần củ của cây
bách bộ để làm thuốc chữa nhiều loại bệnh có hiệu quả như: các bệnh về da, ung
thư gan … Ngoài ra, củ bách bộ còn có khả năng làm thuốc diệt sâu bọ, mối mọt…
Việc nghiên cứu về cây bách bộ ở Tây Nguyên còn rất hạn chế: phần lớn chỉ dừng ở
mức nghiên cứu phân loài thực vật mà thôi; chưa có bất kỳ công trình nghiên cứu
nào về thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của cây bách bộ Tây Nguyên. Vì
những lý do trên đây, trong khuôn khổ luận văn Thạc sỹ Hóa học này, chúng tôi
chọn đề tài: “Nghiên cứu tinh sạch và xác định cấu trúc các ancaloit trong củ
cây bách bộ thân leo (Stemona tuberosa) ở Việt Nam.”
6
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. Cây Bách Bộ và công dụng
1.1.1. Họ Bách Bộ
Họ Bách bộ (Stemonaceae) thuộc bộ Dứa dại (Pandanales), lớp thực vật một
lá mầm (Monocosts) ngành hạt kín (Angiosperms). Bách bộ được chia thành bốn chi
là Croomia Torr, Stemona Lour, Stichoneuron Hook. F và Pentastemona Steenis.
Trong đó, chi Pentastemona đang còn tranh cãi, nó có thể thuộc họ Bách bộ hoặc có
thể trở thành một họ riêng.
Bảng 1.1: Bảng phân loài 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 chi Stemona Lour theo WCSP
(Word Checklist of Selected Plant family) đến ngày 1/1/2011.
1. Stemona angusta I.R.H.Telford
2. Stemona aphylla Craib
Bảng 1.4: Bảng phân loài chi Pentastemona theo WCSP
(Word Checklist of Selected Plant family) đến ngày 1/1/2011.
1. Pentastemona egregia (Schott) Steenis
2. Pentastemona sumatrana Steenis
Ở Việt Nam, số lượng loài Bách bộ được tìm thấy là 6 loài [5]. Đó là
Stemona cochinchinensis Gagnep (Bách bộ Nam Bộ), Stemona collinsiae Craib
8
(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), Stemona tuberosa Lour (Bách bộ, Bách bộ củ, Dây ba mươi).
1.1.2. Mô tả [1,3,5]
1.1.2.1. Stemona pierrei Gagnep (Bách bộ lá nhỏ)
Cây có dạng lá nhỏ quấn, dài 1,5m, lóng có khía. Lá có phiến, mọc đối, láng,
có 7 gân chính, lồi ở mặt dưới, gân tam cấp thành sọc ngang mảnh. Hoa chùm 2-3
bông, màu đỏ đậm, có 4 tiểu nhụy, nang dài 1,5 cm, 1 hột, mầu nâu, dài 13 mm có
sọc.
1.1.2.2. Một số loài Bách bộ (Stemona) khác
Stemona cochinchinensis Gagnep (Bách bộ Nam Bộ): thân đứng, cao 10-30
cm; lá có phiến, mọc so le, hình tim dài 4-5 cm, có 9 gân chính; cuống dài 4-5 cm,
mảnh; hoa nhỏ từ 2-3 bông, 2 cánh, cao 8 mm, 4 tiểu nhụy, có 2 noãn sào hình
chùy, cao 4 mm.
Stemona collinsiae Craib (Bách bộ hoa tím): thân đứng, phân nhánh, sau leo,
có cạnh khía, màu đỏ; lá mọc so le, lá phía dưới hình vảy, lá phía trên hình tim dài;
gân chính: 9-13, màu đỏ; hoa nhỏ thường đơn độc.
Stemona tuberosa Lour: dây leo, cuốn, dài 6-8 cm; lá mọc đối hoặc so le, có
cuống dài, gốc hình tim, đầu thuôn nhọn, có 7-13 gân chính hình cung; hoa mọc ở
kẽ lá; 1-2 bông màu vàng lục; quả nang hình trứng thuôn, có 5-8 hạt.
9
năng trị ho do hư lao, thường dùng trong trị lao phổi, khí quản viêm mãn tính, ho
gà, giun đũa, giun kim (theo Lâm Sàng Thường Dụng Trung Dược Thủ Sách) và
nhuận phế, chỉ khái, sát trùng (theo Trung Quốc Dược Học Đại Từ Điển).
Một số đơn thuốc kinh nghiệm của cây Bách Bộ
- Trị ho dữ dội: dùng rễ bách bộ, gừng sống, giã lấy nước, 2 vị bằng nhau,
sắc uống 2 chén [Trữu Hậu phương].
11
- Trị ho nhiều: dùng bách bộ (cả dây lẫn rễ), giã vắt lấy nước cốt, trộn với
mật ong, 2 thứ bằng nhau. Nấu thành cao, ngậm nước nuốt từ từ [Tục Thập Toàn
phương].
- 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, 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 [Tiểu
Nhi Dược Chứng Trực Quyết].
- Trị các chứng ho do hư chứng: Bách bộ, tang căn bạch bì, thiên môn đông,
mạch môn đông, bối mẫu, tỳ bà diệp, ngũ vị tử, tử uyển. Sắc uống [Lâm Sàng
Thường Dụng Trung Dược Thủ Sách].
- Trị ho do cảm mạo, ngứa họng, đờm ít: Bách bộ 16g, kinh giới 12g, bạch
tiền 12g, cát cánh 12g. Sắc uống [Trung Dược Học].
- 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. Đã trị 93 ca, kết quả
tốt [Đặng Tường Vinh. Trung Quốc Phòng Lao Tạp Chí 1966, 1:27].
- Trị lao phổi: Viên Bách bộ trị 153 ca 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 4 - 5 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 2 - 3 thang rồi sau đó uống thêm 2 - 3
thang để củng cố kết quả. Đa số bệnh nhân đều lên cân, triệu chứng lâm sàng được
cải thiện [Trần Tường Vinh. Trung Y Tạp Chí 1959, 3:39].
5
N, nhiệt độ nóng chảy 244
o
C. Cho đến nay, ngoài một số hợp chất tự
nhiên khác như: Gluxit 2,3%, lipit 0,83%, protit 9%, các axit hữu cơ …Trong rễ
bách bộ người ta đã chiết tách được nhiều ancaloit, chủ yếu là stemonin 0,18%
[C
22
H
33
O
4
N], có tinh thể hình kim, mềm, rất nhẹ, không mùi, vị đắng, độ chưng
160
0
C. Ngoài ra, còn có nhiều ancaloit khác như tuberostemonin (C
19
H
29
NO
4
),
13
stemonidin (C
17
H
27
NO
5
), paipunin Cho đến nay đã có nhiều flavonoit, dẫn xuất
N
N
O
N
O
O
O
N
O
O
N
O
O
V
IV
III
II
I
Hình 2: Sơ đồ 5 kiểu cấu trúc cơ bản của ancaloit từ bách bộ [24].
I. Stenine; II. Stemoamide; III. Tuberostemospironine;
IV. Stemonamine (maistemonine); V. Parvistemoline.
14
a. Các hợp chất có cấu trúc dạng stenine[21,24,30]:
N
O
O
H
H
HH
H
O
H
tuberostemonol (4)
N
O
O
H
H
HH
O
H
O
H
H
neotuberostemonine
(5)
oxotuberostemonine (6)
N
H
O
H
O
H
O
O
H
b. Các hợp chất có cấu trúc dạng stemoamide[12, 11, 24, 30]:
O
O
H
H
O
H
sessilifoliamide (9)
N
O
O
O
H
H
O
H
stemoninoamide (10)
N
O
H
H
O
O
O
OCH
3
didehydrostemofoline (11)
= asparagamine A
N
O
O
stemonine (14)
c. Các hợp chất có cấu trúc dạng Tuberostemospironine [13, 21, 24, 30]:
N
O
O
Me
H
H
H
O
croomine (15)
N
O
O
Me
H
H
H
O
OH
O
6-hydroxycroomine (16)
16
N
O
O
O
OH
O
OMe
Me
O
H
H
maistemonamine (21)
N
O
O
O
OMe
Me
O
H
H
HO
oxymaistemonamine (22)
e. Các hợp chất có cấu trúc dạng Parvistemoline [12, 13, 24]:
N
O
O
O
H
H
H
H
H
f. Các loại hợp chất ancaloit khác [33, 24, 24]:
tuberostemonone (23)
N
O
O
O
O
H
H
H
H
O
O
sissilifoliamide (24)
N
O
O
O
O
H
H
H
HO
O
O
N
O
O
H
N
O
HO
H
H
O
O
sessilifoliamide L (30)
N
H
H
H
O
O
sessilifoliamide B (31)
N
H
H
H
O
O
sessilifoliamide B (32)
Theo tài liệu [11], Daichi Kakuta và các cộng sự cho rằng, với các loài bách
bộ khác thì đã có một số lượng lớn ancaloit được tìm thấy, nhưng đối với Stemona
sessilifolia chỉ mới có 4 hợp chất ancaloit được công bố bởi các nhà khoa học Pháp.
Trong nghiên cứu công bố năm 2003, họ đã chiết tách được 9 hợp chất ancaloit (1),
(2), (9), (31), (32), trong đó có 4 hợp chất chưa từng được công bố có trong
OH
OH
HO
11
12
10
9
6
4
19
21
18
22
17
15
16
13
Cochinchistemonnine-type (31)
1.2.2. Các loại hợp chất khác
1.2.2.1. Stilbenoit
Năm 2005, Xin-Zhuo Yang và các cộng sự [27] đã tìm thấy được bốn
stilbenoit mới trong cây Stemona japonica và tiến hành kiểm tra sự kháng khuẩn
với các khuẩn Staphylococus aureus, Staphylococus epidermidis, Escherichia coli
và nấm Candida albicans trong đó có ba hợp chất có khả năng kháng S. aureus và
S. epidermidis rất mạnh mà trước đó chỉ thu được trong cặn chiết etanol của S.
tuberosa và cặn chiết clorofom của S. collinsae.
20
OH
Me
3
R
4
R
1
, R
6
, R
7
= OMe; R
2
, R
3
, R
5
= H; R
4
= OH (35)
R
1
, R
6
, R
7
= H; R
2
, R
4
, R
5
= Me; R
5
= OMe (38)
R
1
, R
7
= H; R
2
, R
6
= OH; R
3
= Me; R
4
, R
5
= OMe (39)
Năm 2008, mười hai dihydrostilben mới và năm chất cũ đã được các tác giả
tìm thấy trong rễ của cây Stemona tuberosa [28]. Trong đó có hợp chất 3 – hydroxy
– 2 – metyl – 5 – methoxy bibenzyl có khả năng ức chế Bacillus pumilus rất mạnh
(MIC 12.5–25 g/mL).
CH
3
HO
H
3
CO
H
nhóm chức khác thì các hợp chất này đều có khả năng chống nấm [15].
OH
CH
3
H
3
CO
H
3
CO
HO
A
B
stemanthrene A (42)
OCH
3
CH
3
HO
H
3
CO
HO
stemanthrene B (43)
OH
CH
3
H
3
Vào năm 2006, tại Trung Quốc, Ya-Zhang Zhang và các cộng sự đã phân lập
được từ rễ cây Stemona japonica hợp chất stemanthren G [30].
OCH
3
H
3
CO
H
3
CO
H
3
C
stemanthrene G (47)
.
Từ cây Stemona tuberosa, năm 2008, Li-Gen Lin đã phân lập tiếp được thêm
một stemanthren tên là stemanthraquinone [18].
Me
HO
O
O
stemanthraquinone (48)
1.2.2.3. Stemofuran
Vào năm 2010, nhóm nghiên cứu của Sastraruji đã phân lập từ rễ của cây
Stemona aphylla Thái Lan chín hợp chất stemofuran và đem năm hợp chất (49),
(51), (52), (55), (57) đi thử hoạt tính sinh học. Kết quả là ba trong số đó có khả năng
ức chế vi khuẩn MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) là vi khuẩn
nguy hiểm có khả năng làm suy yếu hệ miễn dịch và kháng lại các loại thuốc kháng
sinh thông dụng [23].
OMeR
6
R
2
R
1
OH
R
1
, R
4
, R
5
, R
6
= H; R
2
, R
3
= OMe (52)
R
1
, R
3
, R
4
, R
5
, R
6
3
= Me; R
2
= OMe; R
4
, R
5
, R
6
= H (56)
R
1
, R
6
= H; R
2
= OMe; R
3
, R
4
, R
5
= Me (57)
Ngoài ra, năm 2004, nhóm nghiên cứu của Brigitte Brem tìm ra 4 hợp chất
dehydrotocopherol trong rễ cây của các loại bách bộ khác nhau và chúng đều có khả
năng chống oxy hóa thử nghiệm với các gốc tự do DPPH [9].
O
HO
(58)
3
CO
OCH
3
OH
(62)
Copyright: Tài liệu đại học ©