ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỤ NHIÊN
• • • •
" GÓP PHẨN NGHIÊN c ú t QUAN HỆ CÂU TRÚC-TÁC
DỤNG CỦA MỘT s ố HỢP CHẤT ALCALOIT TỪNGU'ổ\
GỐC Tự NHIÊN BẰNG PHƯƠNG PHÁP HOẢ LÝ V \
TÍNH GẨN ĐÚN<; LLỢN(i TỨ"
Ma só : QG . 02-08
Chủ nhiệm đề tài : GS.TS. Lâm Ngọc Thiềm
Các cán bộ tham gia : 1. Th.s. Trần Văn Tính .
2. Một sô học viên cao học .
HÀ NỘI 2004
Mục lục
Phần mở đầu
Danh sách những ngưui tham gia đề tai
Danh mục các bảng số liệu
Danh muc các hình
Tóm tắt những kết quả chính
1. Kết qua về mặt khoa học
2. Kết quả phục vụ thực tể
3. Kết qua đào tạo
4. Kết quả nâng cao tiềm lưc khoa học
5. Tinh hình sưdụns kinh phí
ABSTRACT
Phan nội dung chính
r. Đật vấn đề
II. Tốne quan các ván đề nghiên cứu
II. 1. Bàn về các cỉitecpenoit ĩhực vật.
II.2. Bàn về cấu true của ditecpenoit clerodan.
En. Phươns phap nehiên cứu và thực nghiệm.
III. 1. Phương pháp tach chiết các alcaloit.

Hình 9 : Phổ ‘ C-NMR của Fib B
Hình 10 : Cấu trúc hoá học cua clerodan Fib B:.
Hình 11 : Phổ LiC-NMR cua Fib B|.
Hình 12 : Phổ '-G-NMR (DL:PT. CH, C H ,, CH ) của Fib B
Mình 13 : Phổ IR của Fib B|.
Hình 14 : Phổ MS cua Fib B .
Hình 15 : Cònc thức Gấu tạo của clerodan Fib Bj
Hình 16 : Câu trúc khôns iiian cua 7,S-dehidrocolumbin (Fib B,).
TÓM TẮT NHỮNG KẾT q u ả c h ín h
Đề tài (ìóp phan nghién cứu quan hệ cấu trúc-tác dụng của một sỏ
hợp chất alcaloỉt từ nguồn góc tự nhiên bằng phương pháp hoa ly Và
tính gán đúng lượng tử".
Chính thức được phê duyệt la đề tài đặc biêt cấp Đại hoc Quỏc gia HÌI Nôi
vào tháng 7 năm 20Ơ2 với thòi hạn 24 tháng và tỏng kinh phí 60 triậi Joiu.
Đến nay đề tài đã hoàn thành và đạt dược những kết quả chính như sau
1. Kết quả về măt khoa hoc :
- Bằng các phương pháp hoá học thông thường đã tiến hanh tách LỈiici rtưov
một số hợp chất qua-n trọng từ thuo mộc.
- Tiến hành xác định một số các thông số hoá lý liên quan.ban'j cac
phương pháp như MS, u v , IR đê khăng dinh cấu trúc cua các họp chất
thu được.
- Dùng phần mểm hiện có như 11\perchem. Gai^sian dê lính c!'J • IH I p
các ihani số lượng tử nhu mật dộ electron dôi vói các ngu\en 111 quan
trọng trong phán lư, độ dài , góc và nàng lương liên kết. Tư nhũìiL’ kct tị LU*
tính được đã xác tỉịnh cấu hình ưu tiên của plìân tử, góp phai) làm sápỊg lò
phần nào tính chất của phan tử.
- Đã thám dò hoai tính sinh học cua môt số hop chất. KỐ1 qu:i cho thrív c íc
hợp chất khcỉí) cứu có hoai tính kliỂng nấm ở những mức clọ kiúk Iih.iu.
trong đó có một chát đártJj chú ý cấn dược nghiêrt cứu sâu hon.
-Từ các số liệu thu được về ihực nghiệm và ánh toán lý thuyết đã xu lý và

cáo toàn văn hội nghị toàn quốc lần thứ 7 các đề tài nghiên cứu khoa học cơ
ban trong lĩnh vực hoá lí và hoá li thuyết. Hà Nội tháng 2, ti . 200. (2003).
7. Lâm Ngọc Thiềm (chu biên), Trần Hiệp Hải, Nguyễn Thị Thu
Bài tạp ỉỉoá lý co-sờ, Nhà xb KH & K ĩ 2003.
X. Lám Ngọc Thiềm. Bài tạp Hoá /tíiựữẹ ỉử CƯ sỏ.
Nhủ xb KH & KT 2004. ’
2. Két quả phuc vư thuc tế :
Quá trình tliani dò hoại tmh sinỉl học dã thấy có một sổ liop cbiii
nghién cứu biêu hiện khả nail” kháne kliuẩn và chông nấm . Đá\ chính IÌI
sự định hướng ứng dụng vào thực tế.
Ngoài ra, các kết qua dao tạo các cử nhân hoá học và thạc sỹ hoú học
cũng có thể coi là những đóim góp vaò kết quả phạc vụ thực tế.
3. Két qua dào tao :
- 03 thạc sĩ : Trịnh Cương, Đỗ Thị Hồng Vân, Nguyễn Vãn Thanh
- Đã hưóìm dần 08 sinh viên làm khoá luận tốt nghiệp
- Đã viết và xuất ban 01 cuốn sách : Bài tập hocí lý cơ sở,nộp phản
vào qua 111 nil đào tạo nsruồn nhcin lực.
4. Kết qua nang cao tiein ỈƯC khoa hoc :
Trên cơ sở thực hiện đề tài, đã đào tạo một số cư nhân và thạc ầỹ.
trong đỏ có nhũng người trở thành cán bộ có năng lực và đủ điếu kiên
chuyên tiếp thành NCS như Th.s. Trịnh Cương ; Nguyễn Vãn riuiim.
7
5. Tình hình sử dung kinh phí.
Tổng kinh phí của cả 2 năm thực hiện đề tài là 60 triệu đồng ( mỗi
nàm 30 triệu đồng). Nguồn kinh phí này chủ yếu dùng để mua hoá chất và
thuê mướn nhán công, đo đạc các thông số hoá lý khác nhau. Đến nay khoán
kinh phí náy đã được thanh toán.
Khoa Hoá học
Hà Nội, ngày ế tháng ỉ năm 2004
Chủ nhiêm đề tài

* Tén đề tài Góp phán nghiên cứu quan hệ cấu trúc-tác dụnti cua
một sô hợp chất alcaloit từ nguồn gốc tụ nhiên bằng phương pháp ho.ỉ
lý và tính gần đúng lượng tử".
* Mă số : QG. 02-08
* Chủ nhiệm đề tài : GS.TS. Lâm Ngọc Thiêm
* Thời gian thực hiện : 24 Iháng 7/2002 - 7/2004.
* Kinh phí : 60 triệu đồng
I Đăt ván đề :
Đất nước ta nám ỏ' vung nhiệt đới nóng âm. có thám thực vật vo cung
phong phú. Đây chinh lá nguổn dược liệu rất quí giá tạo nên những bài
thuốc dân gian trị liệu rất có giá trị đế đấu tranh với bệnh tật háo vệ sức
khoẻ cho con người.
Đã từ lâu người ta rat chú ý đên các hoạt tĩnh quí giá cua cac clũú
được tách chiết ra từ thao mộc nhằm tao ra các bài thuốc quí nhưng công
việc này hoàn toàn ngẫu nhiên hoặc mang tính mù mẫm .
Do tính hiệu quả của các bái thuốc nain trong việc trị bệnh, \\6 cú mọi
sô bệnh hiểm nghèo nên ur lau IIí!ười rã đã lạp irang nehicn cưú \v v;'m ổc
này trong cuối thế kỷ 19, đau ihế ký 20, sons do nhiều Iiguyen II1 Kill a>H'j
việc này còn hạn cliế. Vao những nãm cuối cửa thế kỷ 20 CLIIIÍI VỚI nlninij
tiến bộ cúa khoa học và cône nghệ việc nghiên cứu các hoat chất ciuợc tách
chiết từ thảo mộc đã có bước đột phá .
Xuất phát từ trào lưu chung đó, chúng tôi muôn thử nghiệm bằn
cách kết hơp các phương pháp ihưc nghiẹm V.I lý thuyết ( plurcmí/ pli;ip Im í
lý và phương pháp tính lượng tử ) de lun hiểu quan hệ cấu irúc -lác ciuim
của một vài alcaloit được Licỉi chiết từ tháo mộc.
Đối tương chọn để nghiên CÚ11 của chúng tôi là các chất được tách từ
cây Hoàng Điằng ( Fibraurea sp ) vì theo các tài liệu [1,20] Irons cây nav có
chứa các đitecpenoit cleroclaii có hoạt clìât được sử dụng trone các bài thuốc
chữa các bệnh như bệnh lỵ a-míp, lỵ trực trùn", một số bệnh nhiễm li ùn”
khác và còn có tấc dung an thần hạ huyết, áp.

Ngoài ra, các cây chứa ditecpenoit elerodan còn có các hoạt tính cliícíc h
khác như hoạt tính có khả nang làm thuốc chống viêm, hạ hu> ỐI áp, lọi Ìhại
, trừ giun, điều trị đai tháo đường Một hoạt tính CŨIÌ£ hay được nhác tới
với các ditecpenoit clerodan la hoạt tính gây chán ăn cho côn trunsi. Chính
hoạt tính này cũng gây nên sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu trong
cuốc chiến chống sự phá hoại mùa màmg , bao quản ngũ cốc .
11.2. Ban về cấu trúc của ditecpenoit clerodan.
II.2 ĩ. Phương pháp tách chiêì các dilecpenoit clerotlan.Vđii ỉk u I
chiết các dilecpenoit clerodan đã được nghiên cứu tương đoi kỹ và I.L miiíỊ
bố thành các qui trình ld dùng các dung môi không phân cực nhu' ete
petrol, n - hecxan, benzen chiết ở nhiệt đô phòng bằng máy SoxhlelỊ3,4.51
n. 2.2. Phương pháp phân lập ditecpenoit clerodan Để phân U;ip
ditecpenoit clerodan thỏng thường người ta dùng sác ký lớp mỏng vớ) chất
hấp phụ là 5>ilicagel hoặc silicagel tám 20% A cN 0 3 . Có những IIIIOIIỊI hợp
phai dùng sác ký cao ốp có độ phán giai cao. Những phương pháp IKIY âĩ\
trở thanh quen thuộc trong lioá học hữu co' hợp đưú tự nhiên.
II. 2.3. Các phương pháp xác định cấu trúc hoá học đitecpenoit cleroclan.
Trước đây người ta thường xác điuli cấu trúc khung clerođan chú \ếu dựa
trên các dữ kiện thực nghiệm, song càng về sail công việc này chuyên (I III
sang cac phương pháp hoá lý Vil ket qua (hu được kha quan hon ( :IL
phương pháp hoa lý nhu' 1R. UV-VIS ; 'H NMR;
13c NMR ; MS ; X - ray thường SU' dụng kết hợp dỏng thiíi đe xác dị 111)
khung clerockm, các nhóm chức, các liên kếl, các mảne phan tử Tù' tác
thông số thu được này người ta ghép nối lại với nhau đế đĩra ra ÉỄnu tlníc
cấu tạo cuối cùng. Đối với Cấu trúc hoá học đilecpenoit clcrodan nhĨCLI lác
gia 16,7.81 đã đưa ra cone thức tông qu It nói trên.
II.2.4. Các phương p+iáp lính lý tluiyêt lượn" tử gần dilnjz. Vào CLIO!
những năm 90 của thê kỷ vừa qua ngưòi la lại bat đầu tiến thêm một bước
nữa trong việc tìm hiêu cấu trúc phân tử thông qua các cỉĩr kiện tính (oán lý
thuyết kết hợp với thực mghiệm. Đây là một xu thế hiện hữu đỉuìg được

xa tia X. Giai cấu trúc bằne phương pháp trực tiếp theo chỆơng
trình SIR 92 1151.
III.3. Phương pháp lính I dạng tử gan dunLL. Vận dụng các phương pliáp
tính gân đúng AM 1 va PM3 CUH chưqDg trình Hyperchem. 7.01 I I6| de
xác định các tham iô lượng fiĩ khac nlisu tai Trung tàn Hoá Ún Khoa I lo;í.
trường ĐHKHTN - ĐHQG Hà Nội.
IV. KẾT QUA VÀ THAO LUẬN.
Các kết qua thưc ngliicm và Lính toán lý (hưvcì được 2Ỉ1Í Ihímli 111nin<J
bang 5ố và phổ đồ kèm theo dưới đây :
IV. 1. Phân lập fibraurin và 7,8- đehidrocolumbin.
Hai chất ditecpenoit clerodan được ký hiệu Fib B,
(7.8- dehiđrocolumbin ) và Fib B, (fibraunn ) dã được tách chiết lừ cíIV
Ho in a Đãng trcn hẹ duìiỉi mỏi CH,GH - CHCỊi ( 10 : 1 ) \ 'à được kl lãn ^
định bằng nhịêt độ nóng .chá} với B, ( 176 - 177UC ), EM 28 ] - 2X v c ).
IV.2. Xác định cau trúc hoá học cud clerodan Fib B:.
Nhìn vào phổ khối thu đưực cho clerođan Fib ta biéi được \1 =
372. Còn phổ l3C-NMR ( hình 3,4,5 ) dã chỉ ra lãng phán tử Fib B, tổn tại 9
nhóm met in vó'i 5 = ( 49,4 : 5 1.5 ; 53,9 ; 69,6 ; 70,5 ; 109.1 ; 140.5 : 142.* ;
143,9 ppin ), 2 nhóm metylcn 5 = ( 31.1 ; 41,7 ppm ). 2 nhóm mdvl o - (
20,7 ; 25 0 ppm ), . Các so liệu với 5 = ( 35,2 ; 44,8 ; 80,1 ; 125,0 ; I 33.4 )
đã chỉ ra rằng có 5 nguyên tử cacbon không kiên kết với hiđro, nhơng
không tạo liên kết với oxy; Trên phô dô cũna xuất hiện 2 nguyên lử cađx)ii
oacbonyl ô = ( 163,2 I 171,5 ppm ). Cộng tất cả các nguyên tư cacbon và
hidro ứng với các hợp phán \ừa xét ỏ' tron ta có công thiic phan tử là c 11
Các sỗ liệu về phổ nC-NMR được tóm tát Iremg hảng dưới đáy :
Bảnjg 1 : Độ chuyển dich hoa học i;ìC-NMR của clerodan Fib B-v vù I lb B,
A
11 mil 4 : Phổ 13c - NMR (DEPT, CH, CII2, CH3 )của Fib B2
91\ £91
Hình 3 Phổ 13c - NMU của Fib B2

A,1
Ilmh 5 : Phổ J3C - NiMR (DEPT, CPI) của Fib B2.
N° Cacbon
NMR 500 MHz
trong dung môi
DMSO - dfi ppm
500 MHz trong
dung môi DMSO -
d6 ppm
1
69,6
74,0
2
49,4
130,9
3 51,5 137.3
4
80,1 80,4
5 35,2 35,8
6
31,1
31,3
7 142,6 140,7
8 133,4
134,6
9 44,8 42,6
10
53,9 56,1
11 41,7 42,2
12

•í I.tin
li. Ill Hill
I
■|||. I ,1
llinli 6
1'hổ 1K cú a Kil) It2
'li
/■'bundancL'
‘OOliO -
IIOOUD-
/ C0iJŨ -
GOOOU
■1001)0
:joooo
(.vwwO
I ũ L100
‘13
lí I
9 ‘l
111,1.1
133
T A Y I .O ÍỈ W O I / 0 / P B E I
227
304
I J.jl.l J-U ll lll-J J.hL-'j
lli.t x k L U . I*L

Hint! 7 ; MS ciia ImI) H)
Absoiliincc (AU)
la jrtD 1 e S p e c tr a o v e r l a i d

1505 ■ 1021 ; 874 ; 825 cm 1 trên phổ IR. Sự hiện hữu cua vòng furan cũng
được khẳng định bang các pic m/z 81 , 94 , 95 trên pho MS( hình 14) UI
bước sóng Ằ, = 222 nm của phổ ƯV (hình 8). [Tronc hoa học các hợp chất
thièn nhiên người ta thường thử hằng thuốc thử EhrJich] . Xét các vạch trên
# phổ đồ của l3C-NMR ta còn quan sát thấy 5 nguyên tử cacbon khác khôn2
liên kết với hidro ô = ( 35,8 ; 42,6 ; 80,4 ; 125,2 ; 134,6 ppm ) Như vạy tóns
số các nguyên tưcacbon. hidro. oxi ( không kể số nhóm metin thuọc vòng
furan ) là C2„H2(lOA ( M = 356 đơn vị). Xuất phat từ công thức Ihô vừa đề
xướng ta có the 2 UI thiết côns thức cấu tạo cua clerodan Fib B| nhu' SAU :
15
rư
<Si
cr»
ơ i
Lf)
ru
o
CD
■^r
J
IT)
in
rvj
in
o X.
r-
ru
tn
ƠJ
ryj