BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
QUẢ CÂY HỒNG BÌ ( CLAUSENA LANSIUM (LOUR.)
SKEELS) Ở NGHỆ AN
Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ
Mã số: 60.44.01.14
LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC
Người hướng dẫn: PGS.TS. Hoàng Văn Lựu
Học viên: Lê Mai Linh Giang
NGÖ AN - 2014
LỜI CẢM ƠN
Luận văn được thực hiện tại phòng thí nghiệm chuyên đề Hóa hữu cơ
Khoa hóa, Trung tâm kiểm định chất lượng an toàn thực phẩm và môi trường -
Trường Đại Học Vinh, Viện Hóa học – Viện Hàn lâm và Công nghệ Việt Nam.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến PGS.TS Hoàng
Văn Lựu, Trường Đại Học Vinh đã giao đề tài tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều
kiện trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Đình Thắng – Phó Trưởng Khoa
Hóa Học – Trường Đại Học Vinh đã giúp đỡ và chỉ bảo tận tình cho tôi hoàn
thành luận văn.
TS. Đỗ Ngọc Đài đã giúp đỡ tôi thu mẫu thực vật.
Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, cán bộ bộ môn
hóa hữu cơ, khoa hóa học, các anh chị nghiên cứu sinh, học viên cao học, các
bạn sinh viên trong phòng thí nghiệm chuyên đề hóa hữu cơ, gia đình và người
thân đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Vinh, ngày 30 tháng 10 năm 2014
Học viên
Lê Mai Linh Giang
dd : doublet của doublet
dt : doublet của triplet
m : multiplet
TMS : Tetramethylsilan
DMSO : DimethylSulfoxide
Đ.n.c : Điểm nóng chảy
4
5
DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH
Trang
Bảng 3.1. Bảng phổ
13
C-NMR của hợp chất A . Error: Reference source not found
Bảng 3.2. Bảng phổ
13
C-NMR của hợp chất B . Error: Reference source not found
Hình 3.1 Phổ khối luợng của hợp chất A Error: Reference source not found
Hình 3.3. Phổ IR của chất A Error: Reference source not found
Hình 3.4. Phổ
1
H-NMR của hợp chất A Error: Reference source not found
Hình 3.5 Phổ
13
C-NMR của hợp chất A Error: Reference source not found
Hình 3.6 Phổ
13
C-NMR của hợp chất A Error: Reference source not found
Hình 3.7 Phổ UV-Vis của hợp chất B Error: Reference source not found
Hình 3.8 Phổ IR của hợp chất B Error: Reference source not found
Hình 3.9. Phổ
Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đang đóng một vai trò
hết sức quan trọng trong đời sống con người. Chúng được dùng để sản xuất
thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, nguyên liệu cho công nghiệp thực
phẩm, hương liệu và mỹ phẩm,… Ngày nay, thảo dược vẫn đóng một vai trò
vô cùng quan trọng trong việc sản xuất dược phẩm như là nguồn nguyên liệu
trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấp những chất dẫn đường cho việc tìm kiếm
các biệt dược mới. Các số liệu cho thấy rằng, khoảng 60% các loại thuốc đang
được lưu hành hiện nay hoặc đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng cuối
cùng có nguồn gốc từ các hợp chất thiên nhiên.
Việc nghiên cứu thành phần hoá học, hoạt tính sinh học của những cây
cỏ nước ta trong những thập kỷ qua còn có nhiều hạn chế, chưa đáp ứng được
yêu cầu điều tra tài nguyên thiên nhiên cũng như đóng góp vào việc định
hướng sử dụng, bảo tồn và phát triển tài nguyên thực vật một cách hợp lý.
Các loài trong chi Clausena thuộc họ Cam quýt (Rutaceae) có nguồn
gen đa dạng, phân bố rộng. Nhiều loài vẫn sinh trưởng bình thường ở trạng
thái tự nhiên. Đây không chỉ là nguồn nguyên liệu chứa tinh dầu, mà còn là
1
nguồn nguyên liệu chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, có triển vọng
trong y dược.
Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học
quả cây hồng bì (Clausena lansium (Lour.) Skeels) ở Nghệ An” từ đó góp
phần xác định thành phần hoá học và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành hoá
dược, hương liệu và góp phần phân loại bằng hoá học chi Clausena.
2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nhiệm vụ của luận văn bao gồm:
- Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các
hợp chất từ lá của cây hồng bì.
- Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất amit từ lá cây hồng bì.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Cây hồng bì (Clausena lansium (Lour.) Skeels) thuộc họ Cam quýt
như Ấn Độ, Trung Quốc, Đài Loan, Nhật, Thái Lan, Indonesia, Sri Lankan và
Việt Nam.
Hơn 120 chất mới được phân lập từ các loài thuộc chi Clausena, trong
đó cacbazol ancaloit và cumarin chiếm chủ yếu, ngoài ra còn có limonoit,
terpenoit, amit và lactam.
1.1.2.1. Các hợp chất ancaloit
a. Các hợp chất cacbazol ancaloit
Cacbazol ancaloit lần đầu tiên được tìm thấy trong chi Clausena là
heptaphyllin (1) và được phân lập từ cây Clausena heptaphylla Wt. &Arn
[45]. Chất này có hoạt tính kháng khuẩn, đặc biệt mạnh đối với một số loài
như: Bordentala chiseptica, Bacilus subtilis, Psendomonas aeruginosa…
Các dẫn xuất của heptaphyllin như 6-metoxyheptaphyllin (2) được
phân lập từ cây Clausena indica Olive, 7-metoxyheptaphylin từ cây Clausena
harmandiana Pierre [46].
OH
N
H
CHO
R
OH
N
H
CHO
R
6
7
(1) Heptaphylin (2) R
6
=OCH
3
3
(8-29).
Khi nghiên cứu vỏ thân cây trồng trong nhà kính ở Nhật Bản, đã tìm thấy
cacbazol ancaloit không có oxy ở C-2 như clauszolin K và L, còn mẫu thu hái
ở Singapo thì không có [35].
OH
N
H
R
R
R
R
R
R
N
H
R
1
2
3
6
7
8
(6) R=CHO: Clausin D (8-29)
(7) R=COOCH
3
: Clausin F
Cùng với clausin V, clausenatin A (34) được phân lập ở đây cũng là đại
diện đầu tiên của cacbazol ancaloit có 23C được phát hiện ở chi Clausena.
Điều khá thú vị là cây Clausena excavata của Singapo không có cấu trúc dạng này.
H OH CHO OCH
3
H OCH
3
Clausin B (9)
H H COOCH
3
H OCH
3
H Clausin C (10)
OH H COOCH
3
H H H Clausin E (11)
OH H COOCH
3
OCH
3
H H Clausin G (12)
H OCH
3
COOCH
3
H OCH
3
H Clausin H (13)
OH H CHO OCH
3
H H Clausin I (14)
OH H CHO OCH
3
H OCH
3
COOCH
3
H OCH
3
H Clauszolin C (25)
OH H COOCH
3
H H H Clauszolin I (26)
H OCH
3
COOH H OCH
3
H Clauszolin J (27)
H H CHO H OCH
3
H Clauszolin K (28)
H H COOCH
3
H OCH
3
H Clauszolin L (29)
H OH CHO H H OH Clauszolin M
(30)
6
Từ lá cây Clausena heptaphylla Wt &Arn đã phân lập được hợp chất
cacbazol ancaloit mới là clausenal (31), từ vỏ cây Clausena anisata là
clausenin (32) và clausenol (33), từ rễ cây Clausena harmandiana là 2-
hydroxy-3-formyl-7-metoxycarbazol (34).
H OH CHO H OCH
3
H 2-Hydroxy-3-
formyl-7-
metoxycarbazol
(34)
Clausenaquinon A (35) là đại diện đầu tiên của carbazolquinon ancaloit
có trong tự nhiên cũng được phân lập từ vỏ thân cây Clausena excavata. Wu
T. S. và cộng sự đã tổng hợp toàn phần clausenaquinon A từ methoxyquinon
[101].
OH
N
H
CHO
OH
N
H
CH
3
O
O
CH
3
O
(35) Clausenatin A (36) Clausenaquinon
Ngoài cacbazol ancaloit có 13C, Ito C. và cộng sự còn phân lập được
pyranocarbazol ancaloit có 18C từ vỏ rễ là, clauszolin B (38), clauszolin H và
có 23C là clauszolin A (37). Clauszolin H có vòng dimethylpyran ở C
7
-C
(39) Clauszolin D (40) Clauszolin F
OH
OH
N
H
CHO
OH
OH
OH
N
H
CHO
Clauszolin S Clauszolin U
Từ cây Clausena excavata, nhóm nghiên cứu của Ito C. và Wu T. S. đã
tìm thấy pyranocarbazol ancaloit có vòng dimetylpyran ở C
1
-C
2
như clauzolin
E (41), clauzolin G (42), clausin T (43), clausin W (44) và furanocabazol ở
C
1
-C
2
là furoclausin A (45) và furoclausin B (46) [36, 37, 38, 98].
N
H
CHO
OH
O
1
2
OH N
H
CHO
OH
O
1
2
OH
OH N
H
CHO
OH
O
(45) Furoclausin A (46) Furoclausin B
Ito C. và cộng sự [37] đã phân lập từ cành cây C. anisata của Thái Lan
3 cacbazol ancaloit mới là clausamin A (47), B (48) và C (49). Tất cả các hợp
chất này là 1-oxygenated và chứa 1 vòng lacton. Clausamin A cũng tìm thấy
trong rễ cây C. excavata, cùng với 4 hợp chất liên quan với cacbazol lacton,
clausevatin D (50), E (51), F (52) và G (53).
R
N
O
O
OR
H
1
3
R
COOCH
3
R
2
1
3
(54) Clausamin D (55) R
1
=OCH
3
; R
2
=OH: Clausamin E
(56)R
1
=OH; R
2
=OH: Clausamin F
(57) R
1
=OCH
3
; R
2
=OOH: Clausamin G
Wu T. S. và cộng sự [94] cũng đã phân lập được clausemin A (58) là
binary cacbazol ancaloit và carbazomarin A (59) là cacbazol-pyranocumarin
dime từ cành vỏ rễ cây Clausena excavata.
N
ancaloit mới có tên là (2S)-1-[(6,7-dimethoxyfuro[2,3-b]quinolin-4-yl)oxy]-3-
methyl-butan-2-3-diol (60) từ phần trên mặt đất của cây Clausena dunniana
Levl. ở Vân Nam, Trung Quốc.
3
H CO
O
N
O
OH
OH
H CO
3
3
3
O
OCH
CH
3
N
OCH
(60) (2S)-1-[(6,7-dimethoxyfuro[2,3-b]quinolin (61)O- demethylmurrayanin-4-
yl)oxy]-3-metyl-butan-2-3-diol
c. Các hợp chất quinolon ancaloit
Từ dịch chiết cành và rễ cây Clausena anisata đã phân lập được
quinolon ancaloit mới là 1-methyl-3,4-dimethoxy-2-quinolon (O-
demethylmurrayanin) (61).
1.1.2.2. Cumarin
Năm 1967, các nhà khoa học Ấn Độ, Bose P. K. và cộng sự [44] đã
phân lập hai pyranocumarin là clausenin (62) và clausenidin (63) từ rễ cây
Clausena heptapylla Wt. & Am và sau đó đã tổng hợp lại để khẳng định cấu
Arn. Dẫn xuất mới của Clausenindin là axit clausenidinaric (68) được Wu T.
S. và Furukawa H [96] phân lập từ vỏ rễ cây Clausena excavata Burm. f.
Clausarin, detatin và nordentatin là các pyranocumarin có nhóm thế vòng
pyrano ở vị trí khác nhau.
3
O
OCH
OH
O
O
COOH
O
O
O
(67) Xanthyletin (68) Axit clausenidinaric
Năm 1997, nhóm nghiên cứu của Wu T.S. ở Đài Loan đã phát hiện
được hai pyranocumarin mới có nhóm thế prenyl từ vỏ rễ cây Clausena
excavata Burm, đó là claucavatin A (69) và claucavantin B (70). Khi nghiên
cứu vỏ rễ cây Clausena excavata Burm của Singapor, ngoài bảy carbazol
12
ancaloit mới, các tác giả Nhật Bản còn tìm được 5-geranyloxy-7-
hydroxycumarin (71) [98].
O
O
O
OH
O
O
O
O
5
'
6
'
O OCH
3
O
CHO
O OO
OH
O OO
OH
O O
OH
R
R
O
OH
1
2
13
(76) (R
1
+ R
2
= O) anisocumarin I
(77) (R
1
= R
2
O
O
O
O
(80) Anisolacton (81) 2',3'-Epoxyanisolacton
Năm 2000, Ito C. và cộng sự [35] đã phân lập được 10 furanon-
cumarin là clauslacton A (82), B (83), C (84), D (85), E (86), F (87), G (88),
H (89), I (90) và J (91) từ lá cây Clausena excavata Burm. f. trồng trong nhà
kính ở Okitsu, Nhật Bản. Các cumarin mới, có mạch nhánh terpenoit C
10
với
đoạn furanon (γ-lacton). Hơn nữa, trong các clauslacton A-D (82-85), mạch
nhánh terpenoit liên kết với 7,8-dioxy cumarin qua vòng1,4-dioxan. Đây là
lần đầu tiên dạng cấu trúc này được phát hiện trong thiên nhiên.
14
Nghiên cứu lá cây Clausena excavata Burm. f. thu hái ở Sumatra,
Indonesia, các nhà khoa học lại tìm thêm được bảy furanoncumarin mới như
clauslacton K (92), L (93), M (94), N (95), O (96), P (97) và Q (98). Đây là
các chất ít gặp trong tự nhiên và có hoạt tính kìm hãm sự phát triển của khối u
[84].
OH
O
O
O
O
O
O
OH
OH
O
O
OH
O
O
O
O
O
O
O
(87) Clauslacton F (89) Clauslacton H
15
O
O
O
O
O
OH
OH
OH
O
O
O
O
O
O
(90) Clauslacton I (91) Clauslacton J
OH
O
O
OH
O
O
O
(95) Clauslacton N (96) Clauslacton O
3
OH
H
O
O
O
O
O
OCH
O
O
OH
H
O
O
O
(97) Clauslacton P (98) Clauslacton Q
Nhóm nghiên cứu Hao J. X. [25] xác định cấu trúc hợp chất O-
terpenoidal cumarin mới được đặt tên là Excavacoumarin A (98), B (99), C
(100), H (101), I (102) từ cây Clausena excavata Burm. f. ở Trung Quốc.
16
O
O
O
O
O
O
O
3
(102) Excavacoumarin I
Trịnh Thị Thuỷ và cộng sự [7] đã phân lập và xác định cấu trúc 13 hợp
chất cumarin mới được đặt tên là excavatin A (103), (104), C (105), D (106),
E (107), F (108), G (109), H (110), I (111), J (112), K (113), L (114), L (115)
từ cây C. excavata Burm. f. ở Cúc Phương.
OH
O
O
O
OH
OH
O
O
O
O
(103) Excavatin A (104) Excavatin B
OH
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
OH
OH
O
O
O
O
O
(111) Excavatin I (112) Excavatin J
O
OH
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
(113) Excavatin K (114) Excavatin L
O
O
O
O
O
O
H CO
O
3
3
O
O
O
OCH
O
O
H CO
O
H
OH
H
(118) Cladimarin A (119) Cladimarin B
Một cumarin mới là một dime của seselin có tên là diseselin A (120)
được phân lập từ phần trên mặt đất của cây C. lenis Drake [26].
H
H
H
H
O
O
O
O
O
O
(120) diseselin A