1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
PHẠM THỊ HẰNG
PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ
HỢP CHẤT TRITERPENOIT TỪ NẤM LỖ
(HEXAGONIA APIARIA) Ở NGHỆ AN
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Phạm Thị Hằng 3
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU
1
1. Lý do chọn đề tài
1
2. Mục đích nghiên cứu
2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
2
4. Đối tượng nghiên và phạm vi nghiên cứu
2
5. Phương pháp nghiên cứu
2
Chương 1: TỔNG QUAN
4
1.1. Họ Nấm Lỗ (Polyporaceae)
32
1.3.1. Phân Loại
32
1.3.2. Đặc điểm
33
1.3.3. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học
34
4
Chương 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ THỰC NGHIỆM
35
2.1. Phương pháp nghiên cứu
35
2.1.1. Phương pháp lấy mẫu
35
2.1.2. Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp
chất
35
2.1.3. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất
35
2.2. Hoá chất, dụng cụ và thiết bị
36
2.2.1. Hoá chất
36
2.2.2. Dụng cụ và thiết bị
36
2.3.1. Phân lập các hợp chất
36
2.3.2. Một số dữ kiện về phổ tử ngoại, hồng ngoại, phổ khối và phổ cộng
hưởng từ hạt nhân của chất đã phân lập
Danh mục các kí hiệu viết tắt, các chữ cái viết tắt
CC: Column Chromatography (sắc kí cột)
TLC: Thin Layer Chromatography (sắc kí lớp mỏng)
RP -18: Reversed phase Chromatography (sắc kí cột pha đảo)
IR: Infrared Spectroscopy (phổ hồng ngoại)
HR-ESI- MS: High Resolution Electrospray Mass Spectrometry (phổ khối phân
giải cao)
1
H-NMR: Proton Magnetic Resonance Spectroscopy (phổ cộng hưởng từ hạt
nhân)
13
C-NMR: Carbon Magnetic Resonance Spectroscopy (phổ cộng hưởng từ hạt
nhân C-13)
DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer.
HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation
HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation
COSY: Correlation Spectroscopy
s: singlet
br s: singlet tù
t: triplet
d: doublet
dd: doublet của doublet
ddd: doublet doublet doublet
m: multiplet
TMS: Tetramethylsilan
DMSO: DiMethylSulfoxide
Chiết hợp chất trong quả thể nấm lỗ H. apiari
38 DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 3.1
HMBC của hợp chất A (Hexagonin A)
42
Hình 3.2
Phổ khối lượng phân giải cao (HR- ESI-MS) của hợp
chất A
42
Hình 3.3
Phổ hồng ngoại (IR) của hợp chất A
43
Hình 3.4
Phổ
1
H- NMR của hợp chất A
43
Hình 3.5
Phổ
1
H- NMR của hợp chất A
44
Hình 3.6
Phổ COSY của hợp chất A
51
Hình 3.15
Phổ COSY của hợp chất A
52
Hình 3.16
Phổ
1
H-NMR của hợp chất C
55
Hình 3.17
Phổ
1
H-NMR của hợp chất C
56
Hình 3.18
Phổ
13
C-NMR của hợp chất C
56
Hình 3.19
Phổ
13
C-NMR của hợp chất C
57
Hình 3.20
Phổ DEPT của hợp chất C
58
Hình 3.21
Phổ HSQC của hợp chất C
theo sự theo tỉ lệ giữa số loài nấm với số loài thực vật ở trong cùng một môi
trường, người ta ước tính giới Nấm có khoảng 1,5 triệu loài [6]. Tuy nhiên mới
có khoảng hơn 80000 loài nấm đã được các nhà phân loại học phát hiện và định
danh. Giới Nấm ngày càng có ý nghĩa to lớn trong nền kinh tế quốc dân, trong
khoa học cũng như trong vòng tuần hoàn vật chất.
8
Giới nấm nói chung và nấm nói riêng có ý nghĩa rất quan trọng trong đời
sống con người, chúng là nguồn thực phẩm giàu chất dinh dưỡng, là nguồn thức
ăn quý được nhân dân ưa chuộng, chứa nhiều protein, các chất khoáng và
vitamin (A, B, C, D, E ) [2,3]. Nhiều loài nấm được ứng dụng trong công
nghiệp dược phẩm, là nguồn nguyên liệu để điều chế các hoạt chất điều trị bệnh.
Những loại nấm như nấm hương, nấm linh chi đã được tập trung nghiên cứu
về khả năng chống ung thư, chống virus và tăng cường hệ miễn dịch của chúng.
Ở Việt Nam, từ lâu nhân dân đã biết dùng nấm làm thực phẩm và dược
phẩm. Việc nghiên cứu nấm được bắt đầu vào năm 1954 tại Đại học Tổng hợp
Hà Nội đã mô tả 28 loài nấm ăn được và 10 loài nấm độc. Và cho đến nay ở Việt
Nam đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về nấm có nhiều loài được mô tả,
nhưng mới chỉ có một số công trình nghiên cứu ứng dụng nấm làm dược liệu.
Các loài nấm thuộc chi Hexagonia là các loài nấm quý, tuy vậy chúng
chưa được nghiên cứu nhiều. Trên thế giới mới có hai công trình nghiên cứu từ
Hexagonia speciosa. Chúng có hoạt tính sinh học cao, có khả năng ngăn chặn
một số dòng ung thư. Loài Hexagonia apiaria là một loại nấm dược liệu có giá
trị cao và tài nguyên thiên nhiên quý hiếm. Kỹ thuật trồng Hexagonia apiaria đã
được phát triển và nhân tạo nấm đảm đã thu được thành công đầu tiên. Tuy
nhiên ở Việt Nam chưa có công trình nghiên cứu nào về thành phần hóa học
cũng như giá trị sử dụng trong y học của chi này.
Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài: “ Phân lập và xác định cấu trúc một
số hợp chất triterpenoit từ nấm lỗ (Hexagonia apiaria (Pers.) Fr.) ở Nghệ
An” từ đó góp phần xác định thành phần hoá học của các hợp chất và tìm ra
(1D NMR) và hai chiều (2D NMR) với các kỹ thuật khác nhau như
1
H-NMR,
13
C-NMR, DEPT,
1
H-
1
H COSY, HSQC và HMBC đã được sử dụng.
- Cấu trúc lập thể tương đối và tuyệt đối của các hợp chất được xác định
bng các phản ứng hoá học và các phương pháp phổ NMR với các kỹ thuật
NOESY.
10
yếu là chống alzheimer, chống bệnh tiểu đường, chống sốt rét, chống vi khuẩn,
chống oxy hóa, chống ung thư, chống virus và hoạt động hypocholesterol mà
ngày nay là mục tiêu quan trọng trong việc nghiên cứu thuốc trong y học.
Nấm dược liệu cho thấy tiềm năng lợi ích của việc chữa bệnh, là do chúng
chứa một số hợp chất có hoạt tính sinh học. Những hợp chất có khối lượng phân
tử cao như: polysaccharides, protein và chất béo cũng như các hợp chất chuyển
hóa có khối phân tử phức tạp thấp với thành phần hóa học khác nhau như
terpenoid, steroid, polypetide, alkaloid, benzaldehyde và các chất chuyển hóa có
nguồn gốc từ tổng hợp peptide được các nhà khoa học nghiên cứu trong nhiều
năm qua. Ngoài ra, các hợp chất phân tử lượng cao mới cũng có hoạt tính sinh
học; đặc biệt nhiều polysaccharides (β-glucans), protein và polysaccharide
protein phức hợp đã được nghiên cứu rộng rãi cho miễn dịch hiệu quả và hoạt
tính sinh học khác [8].
1.1.2.1. Terpenoit
1.1.2.1.1.Các lanostan triterpenoit và dẫn xuất của chúng
Các nghiên cứu trước đây về triterpenoit là thuốc gây cảm ứng của tế bào
chết. Triterpenoit tự nhiên và bán tổng hợp khác bao gồm avicins và axit cyano-
12
3,12-dioxooleana-1,9(11)-dien-28-oic (CDDO), cùng với methyl ester của nó
(CDDO-Me) và dẫn xuất imidazolide (CDDO-Im ), gần đây đã được xem xét bởi
Petronelli và các cộng sự. Ngoài ra hợp chất này và dẫn xuất của nó cũng được rất
nhiều các nhà khoa học khác nghiên cứu [56].
Lanostan là một nhóm các triterpenoit tetracyclic có nguồn gốc từ lanosterol.
Chúng có đặc tính sinh học và dược lý, chẳng hạn như hiệu ứng gây độc tế bào của
chúng qua sự cảm ứng của quá trình apoptosis. Chủ yếu là được phân lập từ
Ganoderma lucidum và một số loài nấm khác như: Poria cocos, Laetiporus
sulphureus, Inonotus obliquus, Antrodia camphorata, Daedalea dickinsii, and
Elfvingia applanata…Có tiềm năng lớn như chất chống ung thư vì sự gây độc tế
bào của chúng hoặc các hiệu ứng apoptosis [56].
R
HOOC
R
1
2
3
Khung Eburicoic
1
R = OAc, OH
R = H, OH
R = H
3
2
OH
R
Khung Lanosterol
R = H, OH
OH
Khung Cycloartenol
Hình 1.1: Các kiểu cấu trúc lanostanoit cơ bản
Ngoài 4 loại khung cơ bản trên, khi cô lập hợp chất lanostanoit từ các
loài nấm trong họ Polyporaceae còn có một số khung như sau [59]:
H
H
Khung ( )-lanosta-diene
7
9
OH
HOOC
HOOC
H
Axit poricoic A ( )
Axit poricoic B ( )
1
2
R = H
CH
3
COO
HOOC
OH
H
Axit Pachymic ( )
3
CH
3
COO
HOOC
OH
H
Axit Dehydropachymic ( )
4
OH
R
3
2
= H, R
3
= H
Axit poricoic BM ( )8 R
1
= H, R
2
= CH
3
, R
3
= H
15
OH
H
OH
H
3
COOC
H
3
COOC
Dimetylporicoate F ( )
9
OH
AcO
HOOC
trien-21-oic (14), 16α-hydrodehydropachymic (15) và 16α-hydroxytrametenolic
(16) được tách từ dịch chiết metanol của quả thể nấm này bởi Nukaya H. và cộng
sự. Chúng chống hoạt động ức chế 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) ở
da chuột [13].
HOOC
OH
H
OH
HOOC
R
R
H
OH
R
16
14
15
R
1
=CH
3
COO-, R
2
= OH, R
3
=
R
1
= OH, R
O
H
HOOC
OH
H
HOOC
18
19
17
O
H
OH
20
O
H
OH
21OH
H
OH
O
H
O
HOOC
22
H
O
HOOC
28
29
Năm 2000, Bae K. G. và cộng sự đã tách được 1 axit lanostenoid hydroxy
từ quả thể nấm Daedalea dickinsii là axit 31-hydroxycarboxyacetylquercinic (29)
có khả năng kháng khuẩn và vi khuẩn đối với nấm gây bệnh ở người [16].
O
COOH
O
OH
O
O
OH
31
29
Axit -hydroxycarboxyacetylquercinic ( )
Năm 2002, Ukiya T. và cộng sự đã tách được 2 hợp chất 3,4-seco-lanostan
triterpen mới từ quả thể nấm khô Poria Cocos là axit 16α-hydroxy-3,4-seco -
lanosta-4(28),8,24-triene-3,21-dioic (axit poricoic G) (30), axit 16α-hydroxy-
19
3,4-seco-24-methyllanosta-4(28),8,24(24)-triene-3,21-dioic (axit poricoic H) (31).
Hợp chất 30 có khả năng gây độc với các dòng tế bào ung thư ở người đặc biệt là
tế bào bạch cầu (HL-60) với giá trị GI
50
= 39.3µM, gây độc vừa phải với các tế
OH
H
HOOC
OH
OH
H
HOOC
Axit -oxosulferenia ( )
Axit Sulferenic ( )
3 32
33
AcO
H
HOOC
H
HOOC
R
R
1
O
Axit Acetyl eburicoic ( )
Axit Acetyl trametenloic R = Ac, R = H ( )
Axit -hydroxytrametenolic R = H, R = OH ( )
34
36
15
1
2
35
1
= Ac, R
2
= Glc
R = Glc
R = Glc, Ac
37
39
38
40
OH
OH
HOOC
43
α
21
ROOC
OAc
O
Daedaleasides D ( ) R = Glc
Daedaleasides E ( ) R = Ac, Glc
41
42
Glc: -D-glucopyranosyl
O
COOH
O
R
47
48
1
2
3
R = a, R
1
= OH, R
2
= R
3
= H
R = b, R
1
= OH, R
2
= R
3
= OH
R = b
R
H
O
R
49
50
R = a, R' = H
R = c, R' = OH
β
= OH
R = b
R
H
O
R
49
50
R = a, R' = H
R = c, R' = OH
H
R
MeOOC
R
56
58
57
'
R = b, R' = OH
R = b, R' = H
R = c, R' = OH
HOOC
R = a
HOOC
R = b
HOOC
OH
R = c
( - )
HOOC
63
66
65
64
R = e, R' = H
R = f, R' = Me
R = d
R
H
MeOOC
OH
R = c
23
R
H
HOOC
OH
67
HOOC
R = c
R = a
HOOC
R = c
HOOC
OH
R = b
HOOC
=H, R
2
= OH
Poriacosones B ( ) R
1
= OH, R
2
= H
1
2
Axit -hydroxypolyporenic C ( )
29
68
69
70
Năm 2009, có 4 lanostan được tách từ quả thể của nấm Antrodia camphorata
bởi Yeh C. T. và cộng sự là axit 15α-acetyl dehydrosulphurenic (71), axit 3β,15α -
dihy-droxy lanosta-7,9(11), 24-triene-21-oic (72), axit dehydrosulphurenic (73), axit
sulphurenic (74) . Hợp chất 74 có khả năng gây độc với dòng tế bào ung thư vú
(MDA-MB-231) [24].
24
R
OH
OH
74
72
R
OH
76
77
R
H
R
CH
2
OH
'
R' = a
Porocotriol G, R' = b ( )
Porocotriol H, R' = a ( )
78
79
R
H
OH
CH
2
OH
'
HOH
2
C
R' = a
HOH
2
C
R' = b
= a
R
1
= H, R
2
= b
R
1
= H, R
2
= c
R
2
= a
R
2
= b
O
O
OH
O
OHCH
3
R
2
= c
1.1.2.1.2. Sesquiterpenoit và diterpenoit
Hai hợp chất này cũng được tìm thấy của một số loài trọng họ
Polyporaceae như : Poria cocos, Antrodia camphorata, Polyporus arcularius,
Polyporus ellisii, Tyromyces chioneus…. Các hợp chất này cũng có tiềm năng