ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA LOÀI ĐỊA Y PARMOTREMA sp.
THU HÁI Ở BÌNH THUẬN

GVHD

: Th.s HỒ XUÂN ĐẬU

SVTH

: PHẠM THỊ NGỌC OANH

MSSV

: 35106037

TP. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013


MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................... 5
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................. 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN...................................................................... 6
1.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA Y ................................................................................. 6
1.2. MÔ TẢ LOÀI ĐỊA Y CHƯA XÁC ĐỊNH PARMOTREMA sp. ................. 6
1.3. CÁC NGHIÊN CỨU HÓA HỌC CỦA ĐỊA Y THUỘC CHI

Với những công dụng đó, địa y được nhiều nhà hóa dược nghiên cứu, nhiều hợp chất
tự nhiên được cô lập và một số được xác định có hoạt tính kháng khuẩn, kháng ung thư,
kháng virut, giảm đau, hạ sốt[3,4] , …
Địa y là thực vật bậc thấp, là kết quả của sự cộng sinh của tảo và nấm. Nhờ dạng sống
này, địa y có thể sống được ở nhiều nơi trên đất, đá, thân cây,... trong những điều kiện khác
nghiệt và khô hạn của vùng nhiệt đới. Ở Việt Nam, người ta dễ dàng tìm thấy sự có mặt của
địa y ở những nơi quen thuộc với sự phân bố phong phú và đa dạng. Vậy mà từ trước đến nay
ở Việt Nam chưa có tác giả nào nghiên cứu về hóa học cũng như ứng dụng của địa y. Để góp
phần vào sự phát triển của khoa học Việt Nam, chúng tôi đã lựa chọn loại địa y thuộc chi
Parmotrema thu hái ở huyện Hàm Thuận Nam, tỉnh Bình Thuận


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.

GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA Y
Địa y, dạng thực vật bậc thấp đặc biệt, là kết quả cộng sinh của nấm (mycobiont) và một

thành phần quang hợp (photobiont) thường là tảo (green alga) hay vi khuẩn lam
(cyanobacterium). Khoảng 17.000 loài địa y đã được biết. Địa y thường được chia làm ba
dạng chính: dạng khảm (crustose), dạng phiến (foliose) và dạng sợi (frucose).

Xanthoria sp.,
địa y khảm trên đá núi lửa
tại miệng núi lửa ở Idaho, USA.

Xanthoparmelia cf. lavicola, Địa y sợi Hypogymnia cf.
một địa y phiến, trên đá bazan
tubulosa với Bryoria sp. và
Tuckermannopsis sp. ở miền

Barbatic acid, 4-Odemethylbarbatic acid, diffractaic
acid, evernic acid, lecanoric acid,
β-orcinolcarboxylic acid, orsellinic
acid

Hoạt tính
Ức chế sự tăng trưởng của cây rau diếp

Ergochrome AA (secalonic acid A)

Gây độc cho thực vật

Evernic acid

Giảm các nồng độ chất diệp lục trong lá rau
bina

Lecanoric acid

Nguyên nhân gây bất thường cho gốc của cây
Allium cepa

Các hợp chất phenol đơn vòng

Hoạt tính ức chế của độc chất thực vật

Các quinone từ Pyxine sp.

Ức chế sự nguyên phân của rễ cây Allium
cepa


HIV, cytomegalovirus và các virus khác

1.3.3. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất địa y[5]
Hợp chất
Usnic acid và các dẫn xuất

Vi khuẩn
Vi khuẩn gram (+), Bacteroides spp.,
Clostridium perfringens, Bacillus subtilis,
Staphylococcus aureus, Staphylococcus
spp., Enterococcus spp., Mycobacterium
aurum

Protolichesterinic acid

Helicobacter pylori

Methyl orsellinate, Ethyl
orsellinate, Methyl β-orsellinate,
Methyl haematommate

Epidermophyton floccosum, Microsporum
canis, M. gypseum, Trichophyton rubrum,
T. mentagrophytes, Verticillium achliae,
Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus,
Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli,
Candida albicans

Alectosarmentin

Baeomycesis acid

5-Lipoxygenase

Bis-(2,4-dihydroxy-6-npropylphenyl)methane, Divarinol,
cao chiết từ Cetraria juniperina,
Hypogymnia physodes và Letharia
vulpina

Tyrosinase

Chrysophanol

Glutathione reductase
Trang 8


Confluentic acid, 2β-OMethylperlatolic acid

Monoaminoxidase B

4-O-Methylcryptochlorophaeic
acid

Prostataglandinsynthetase

(+)-Protolichesterinic acid

5-Lipoxygenase (Sao chép ngược HIV)


K-562 và khối u rắn Ehrlich

Pannarin, 1-Chloropannarin,
Sphaerophorin

Gây độc cho quá trình tái tạo các lympho bào

Naphthazarin

Có hoạt tính chống lại dòng tế bào sừng hóa

Scabrosin ester và dẫn xuất,
Euplectin

Gây độc chống lại tế bào murine P815
mastocytoma và các dòng tế bào khác

Hydrocarpone, Salazinic acid, Stitic
acid

Có hoạt tính với sự nhân bản của tế bào gan
chuột

Psoromic acid, Chrysophanol,
Emodin và dẫn xuất

Có hoạt tính chống lại tế bào ung thư bạch cầu

1.3.


Năm 1990, F. David[7] và cộng sự đã cô lập được praesoredioic acid (7) và
protopraesorediosic acid (8) từ Parmotrema praesorediosum. Ngoài ra, cũng từ chi
Parmotrema còn phân lập được lichesterinic acid (9) và protolichesterinic acid (10).
Các hợp chất phenol đơn vòng
Cũng trong năm này, Irma S. Rojas[8] công bố sự có mặt của orcinol (11), metyl-βorsellinate (12) và metyl haematommate (13) trong Parmotrema tinctorum (Nyl.) Hale.
Năm 2000, từ địa y Parmotrema stuppeum (Nyl.) Hale, Javaprakasha G. K.[9] đã cô
lập orsenillic acid (14) và metyl orsenillate (15).
Depside
Năm 1999, Laily B. Din[10] đã công bố trong các loài địa y thuộc chi
Parmotrema có chứa một hàm lượng lớn các hợp chất bậc hai bao gồm các depside là một
loại ester tạo thành bằng sự liên kết của hai hay nhiều phân tử phenolcarboxylic acid như
atranorin (16) và cloroatranorin (17).
Năm 2002, Alcir Teixeira Gomes và cộng sự[12] đã cô lập lecanoric acid (18) từ
Parmotrema tinctorum (Nyl.) Hale
Depsidone
Trong các loài địa y thuộc chi Parmotrema có mặt các depsidone[6,10,12,13] sau
malonprotocetraric acid (19), protocetraric acid (20), furmaprotocetraric acid (21),
succinprotocetraric acid (22), salazinic acid (23), consalazinic acid (24), α-collatolic acid
(25), dehydrocollatolic acid (26), alectoronic acid (27), norstictic acid (28), và hypostitic
acid (29)
Xanthone
Theo N. K Honda và cộng sự đã cô lập được 2 xanthone là lichenxanthone (30) và
secalonic acid (31) trong Parmotrema dilatatum, Parmotrema lichnxanthonium và
Parmotrema sphaerospora[14].
Trang 10


Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp mevalonic acid
Năm 1993, Bazyli Czeczuga[16] đã nhận danh được 17 carotenoid có mặt trong
Parmotrema tinctorum dựa vào kỉ thuật HPLC và so sánh với phổ IR là α-carotene (33), βcarotene (34), β-eryptoxanthin (35), lutein (36), 3’-epilutein (38), zeaxanthin (39),


11

5

7

9

3

1

COOH

9

10

CH3

7

COOH

3

5

1


1

COOH

COOH
OH

6 - Metyltetradecanoic acid (3)

HO OC

7

9

5

3 - Hydroxydecanoic acid (4 )

COOH

3

HOOC

1

9



OH
CHO

CH3

Metyl β - orcinol carboxylat ( 12)

Metyl haematommate (13)
CH3

CH3

CH3

COOCH3

COOH
HO

CH3

Protolichesterinic acid (10)

Lichesterinic acid (9)

HO

COOH


3

COOH

Nonanedioic acid (5)
H3C

5

7

OH

HO

OH

HO

OH

CH3

Orsellinic acid (14)

Orcinol (11)

Trang 12

Metyl orsellinate (15)

O

CH3

CH3

C

OH

O

C

CHO

OCH3

O

CH3

Cloroatranorin (17)

Atranorin (16)

COOH
O
O


CH3

OH

O

C

CHO

Lecanoric acid (18)

CH3

O

Malonprotocetraric acid (19 )
CH2OH

CH3 O
O

C

CH3O

C

O


CH

HOOC

HOOC

O

O
O

O
CH3

CH3 O

O
C

O

C

CHO

OH

O

CHO

CH3 O

C
HO

O

HO

Fumarprotocetraric acid (21)
CH3

OH

O

C

OH

O

HO

O

Hypostictic acid (29)

Protocetraric acid (20 )


CH3
(CH2 )4

O

O

C

O

CH3

OH

O

O
O

O

CH3O

O

C

O



C

O

O

HO

O

OH
O

O

HO
O

O

CHO

HO CH

O

HO

Norstictic acid (28)


Secalonic acid (31 )

OH

O

CH3
OH

α - Carotene (33 )
( β,ε
- Carotene)
β - Carotene (34 )
( β,β- Carotene)
Lutein (36 )
( β,ε Carotene-3,3'-diol)
-

OH

HO

OH

3' - Epilutein (38 )
HO

OH


(5,8 –Epoxy-5,8-dihdro-β,ε-carotene-3,3’-diol)

OH

,

Astaxanthin (47)
HO
O

3,3’-Dihydroxy- β,β-carotene-4,4’-dion

O

Echinenone (45)

( β,β Carotene- 4-on)

O

Canthaxanthin (46)

( β,β Carotene - 4,4' - dion)

O

Neoxanthin (48)
HO

( 5,6 - Epoxy - 6,7 - -didehydro - 5,5,5',6' - tetrahydro - β, β - carotene-3,5,3'-triol)

Sắc ký lớp mỏng 25DC-Alufolien 20 x 20 cm Kiesel gel F 254 Merck.
Thiết bị đo nhiệt độ nóng chảy khối Maquenne.
Các thiết bị ghi phổ: Phổ 1H-NMR,

13

C-NMR, phổ DEPT- NMR 135 và 90: Ghi trên

máy cộng hưởng từ hạt nhân Bruker ở tần số 500 MHz cho phổ 1H-NMR và 125 MHz cho
phổ 13C-NMR.
Tất cả phổ được ghi tại:
- Phòng Phân Tích Trung Tâm Trường đại học Khoa Học Tự Nhiên thành phố Hồ Chí
Minh, số 227, Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, thành phố Hồ Chí Minh.

2.2. ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO
Từ 1kg mẫu địa y tươi được tiến hành bằng phương pháp ngâm dầm trong dung
môi metanol ở nhiệt độ phòng. Lấy dịch chiết cô quay thu hồi dung môi dưới áp suất thấp
thu được cao metanol thô. Sau đó, giải ly lần lượt bằng các đơn dung môi với độ phân cực
tăng dần : eter dầu hỏa, chloroform, ethyl acetat, và metanol thu được các loại cao: cao eter
dầu hỏa, cao chloroform, cao ethyl acetat và cao metanol. Dịch của những loại cao này được
làm bay hơi dung môi bằng máy cô quay với nhiệt độ xấp xỉ 40oC.
Trang 16


Địa y tươi(1kg)
- Ngâm dầm bằng methanol.
- Thu hồi dung môi
Cao methanol
- Giải li bằng các dung môi khác nhau.
- Thu hồi dung môi


Dịch

Tủa 10g

H:EA (9:1 – 0:10)

ED:EA (9:1 – 0:10)

Phân
đoạn T1

Phân
đoạn T2

ED:EA:AcOH
9 : 1 : 5giọt/10ml

Par-H1

Par-H2

Par 1

Cao
EA1

Phân
đoạn T3


Phổ HSQC (phụ lục 3).
Phổ HMBC (phụ lục 4).
Biện luận cấu trúc phổ:
Trên phổ 1H–NMR, ở vùng từ trường thấp, thấy có tín hiệu của một proton vòng thơm
mũi đơn tại δ H 6.83 (1H, s, H-5) và một proton của nhóm aldehyde mũi đơn tại
(1H, s, H-8). Ngoài ra phổ còn cho thấy tín hiệu của proton nhóm methylen

δH 10.58
–CH2–O–

mũi đơn ở δ H 4.60 (2H, s, H-8’) và hai tín hiệu của hai nhóm methyl gắn với vòng thơm tại
δ H 2.42 (3H, s, H-9) và δ H 2.40 (3H, s, H-9’).
Phổ

C–NMR cho thấy hợp chất Par 1 có 18 carbon trong đó có: 1 nhóm

13

aldehyde (δ C 191.67), 2 nhóm carboxyl (δ C 170.1, 163.8), 1 carbon methin (δ C 118.6),
1 nhóm –CH 2 OH (δ C 52.9), 2 nhóm methyl (δ C 21.3, 14.3) và các carbon vòng thơm (δ C
116.6, 161.2, 112.4, 163.8, 152.0, 111.8, 155.0, 117.0, 151.9, 141.7, 129.4).
Phổ HSQC giúp tái khẳng định điều đó.
Trên nhân thơm A, nhóm 6-CH 3 tương quan với carbon tại δ C 116.6 (C-1), δ C 118.6 (C5), δ C 152.0 (C-6). Nhóm 5-H tương quan với carbon tại δ C 21.3 (C-9), δ C 163.8

(C-4), δ C

112.4 (C-3). Nhóm 3-CHO tương quan với carbon tại δ C 163.8 (C-4), δ C 112.4 (C-3). Từ
đó xác định được cấu trúc của vòng A.
Trên nhân thơm B, nhóm 6’-CH 3 có δ=14 dịch về từ trường cao, chứng tỏ 6’-CH 3 phải
ở lân cận một nguyên tử oxy[18]. Thêm nữa, phổ HMBC cho thấy tương quan của 6’-CH 3

CH 2OH

3'
5' B
1'

CHO
H 3C
8
9'

OH
COOH
7'

Hình 3. Một số tương quan HMBC trong hợp chất Par1
Từ kết quả thu được và theo tài liệu tham khảo[17], cấu trúc hợp chất Par 1 được đề nghị
là protocetraric acid.
Bảng 1. Số liệu phổ của hợp chất Par 1
VỊ TRÍ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1’

6.83(s)

10.58(s)
2.42(s)

4.60
Trang 20

HMBC

3,4,9

3,4
1,5,6

2’,3’,4’


9’

2.40

14.3

1’,5’,6’

3.2. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT Par 2
Hợp chất Par 2 thu được từ phân đoạn T 3 của loài địa y Parmotrema sp là
chất bột, màu trắng ngà.
Phổ 1H-NMR (phụ lục 5).

57.9 (C-10’).
Phổ HMBC của Par 2 hoàn toàn tương đồng với Par 1, nhưng có thêm tương quan của
proton của nhóm methoxy với C-8’ và tương quan của nhóm methylen với C-10’ khẳng
định Par 2 là dẫn xuất methyl hóa của Par 1 tại vị trí C-8’.
Từ các kết quả thu được và theo tài liệu tham khảo[17], cấu trúc của hợp chất Par 2 được
đề nghị là 8’-O-methylprotocetraric acid.
9
CH3 O
H
HO

5 A1
3

7 O
O

3'
5' B
1'

CHO
H 3C
8
9'

10'
8'
CH 2OCH 3
OH

3

6.83 s

4
10.59 s
2.43 s

5
6
7
8
9
1

4.60 s
2.40 s

/

112.4
161.2
111.8
163.8
118.6
152.0
164.0
191.7
21.3
116.6

117.6
152.3
164.6
192.0
21.8
116.5
155.9
116.3
146.0
142.6
131.4
170.8
62.8
15.0
57.9

3,4,8

3,4
1,5,6

2’,3’,4’,10’
1’,5’,6’
8’`

2/
3/
4/
5/
6/


OH

HO
CHO

atranorin

3.4. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT Par-H2
Hợp chất Par-H2 được cô lập từ phân đoạn T 1 , là chất rắn không màu.
Phổ 1H-NMR (phụ lục 9).
Biện luận cấu trúc
Phổ 1H-NMR thấy có tín hiệu của 1 proton thuộc vòng thơm tại δ 6.29(1H, s, 5-H).
Ngoài ra phổ 1H-NMR còn cho thấy tín hiệu của 1 proton aldehyd [δ 10.34 (1H, s), 3CH=O], 1 nhóm metoxy [δ 3.96 (3H, s), -OCOCH 3 ], 2 nhóm hydroxy kiềm nối

[δ

12.86 (s, 2-OH), 12.40 (s, 4-OH)].
Từ các kết quả thu được và theo tài liệu tham khảo[8], cấu trúc của hợp chất Par-H2
được đề nghị là methyl haematommate.
CH 3 O
OCH 3
HO

OH
CHO

methyl haematommate
Bảng 3: Số liệu phổ của hợp chất Par-H1 và Par-H2
Vị trí

9/
10/
4-OH
2-OH
2/-OH

6.40 s

6.29 s

10.36 s
2.69 s

10.34 s
2.53 s
3.96 s

6.51 s

2.09 s
2.54 s
3.98 s
12.52 s
12.48 s
11.91 s

Trang 25

12.85
12.40

CHO

O
HO

Acid protocetraric

OH

O
CHO

COOH

H 3C

CH2OCH3

H 3C

COOH

Acid 8’-O-methylprotocetraric
CH3 O

CH3 O

CH3 O
CH3


được.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] E. J. W. Barrington, Arthur J.Willis, The biology of lichens: Contemporary biology,
2nd edition, Edward Arnold, London (1974).
[2] Ahmadjian V.; Nilsson S, Swedish Lichens.Yb. Am. Swed. Hist. Fdn (1963).
[3] B. C. Behera, Neerja Verma, Anjari Sonone, Urmila Markhija, “Antioxidant and
antibacterial properties of some cultured lichens”, Bioresource Technology, 99, 776-784
(2008).
[4] Muhammad I. Choudhary, Azizuddin Saima Jalil, Atta-ur-Rahman, “Bioactive
phenolic compounds from a medicinal lichen, Usnea longissima”, Phytochemistry, 66,
2346-2350 (2005)
[5] Yit Heng Choi (2008), Generic potential of lichen-forming fungi in Polyketide
biosynthesis, A thesis for Doctor of Philosophy, RMIT University.
[6] N. K. Honda, F. R. Pavan, R. G. Coelho, S. R. De AndradeLeite, A. C. Micheletti,
T. I. B. Lopes, M. Y. Misutsu, A. Beatriz, R. L. Brum, C. Q. F. Leite, Antibacterial activity
of lichen substances, Phytomedicine, 1-5 (2009).
[7] F. David, J.A. Elix and M.W.Binsamsudin, Two new aliphatic acids from the lichen
Parmotrema praesorediosum (Nyl.) Hale, Aust. J. Chem, 43, 1297-1300 (1990)
[8] Irma S.Rojas, Blas Lotina-Hennsen, Rachel Mata, “Effect of lichen metabolites on
thylakoid electron transport and photophosphorylation in isolated spinach chloroplasts”, J.
Nat. Prod, 63, 1396-1399 (2002).
[9] Marion Millot, Sophie Tomasi, Sourisak Sinbandhit, Joel Boustie, Phytochemical
investigation of Tephromela atra: NMR studies of collatolic acid derivatives,
Phytochemistry Letters, 1, 139-143 (2008).

Trang 27