3
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
NGUYỄN THỊ CẨM VÂN
“PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ
HỢP CHẤT PHENOLIC TỪ HẠT CÂY BÌNH BÁT
(ANNONA RETICULATA L.) Ở VIỆT NAM”
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
VINH, 2015
3
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
NGUYỄN THỊ CẨM VÂN
“PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ
HỢP CHẤT PHENOLIC TỪ HẠT CÂY BÌNH BÁT
(ANNONA RETICULATA L.) Ở VIỆT NAM”
CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỮU CƠ
Mã số: 60440114
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Người hướng dẫn khoa học:
Nguyễn Thị Cẩm Vân
3
MỤC LỤC
MỤC LỤC.............................................................................................................5
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT................................7
DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................8
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ...............................................................9
MỞ ĐẦU...............................................................................................................9
3. Đối tượng nghiên cứu..................................................................................11
Chương 1.............................................................................................................11
TỔNG QUAN.....................................................................................................11
1.1. Chi Na (Annona)......................................................................................11
1.1.1. Đặc điểm thực vật chi Na .................................................................11
1.1.2.1. Các hợp chất acetogenin.................................................................12
1.1.2.2. Các hợp chất diterpenoit kauran.....................................................20
TT........................................................................................................................20
Hợp chất..............................................................................................................20
R1........................................................................................................................20
R2........................................................................................................................20
R3........................................................................................................................20
Loài......................................................................................................................20
1.1.2.3. Các hợp chất lignan........................................................................22
1.1.2.4. Các hợp chất flavonoit ...................................................................23
1.1.2.5. Hợp chất cyclopeptit.......................................................................24
1.1.3. Sử dụng và hoạt tính sinh học...........................................................25
1.1.3.1. Sử dụng ..........................................................................................25
1.1.3.2. Hoạt tính sinh học...........................................................................26
1.2.2. Thành phần hóa học...........................................................................28
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
CC: Column Chromatography (Sắc ký cột)
FC: Flash Chromatography (Sắc ký cột nhanh)
TLC: Thin Layer Chromatography (Sắc ký lớp mỏng)
IR: Infrared Spectroscopy (Phổ hồng ngoại)
MS: Mass Spectroscopy (Phổ khối lượng)
EI-MS: Electron Impact-Mass Spectroscopy (Phổ khối va chạm electron)
3
ESI-MS: Electron Spray Impact-Mass Spectroscopy (Phổ khối lượng phun mù
electron)
1
H-NMR: Proton Magnetic Resonance Spectroscopy
13
C-NMR: Carbon Magnetic Resonance Spectroscopy
DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer.
HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation
HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation
COSY: Correlation Spectroscopy
s: singlet
br s: singlet ti
t: triplet
d: dublet
dd: dublet của duplet
dt: dublet của triplet
m: multiplet
TMS: Tetramethylsilan
DMSO: DiMethylSulfoxide
DANH MỤC CÁC BẢNG
Số liệu phổ NMR của hợp chất A
42
Số liệu phổ NMR của hợp chất B
Số liệu phổ NMR của hợp chất C
46
54
3
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1:
Hình 3.1:
Hình 3.2:
Hình 3.3:
Hình 3.4:
Hình 3.5:
Hình 3.6:
Hình 3.7:
Hình 3.8:
Hình 3.9:
Hình 3.10:
Hình 3.11:
Hình 3.12:
Hình 3.13:
Hình 3.14:
31
43
44
44
45
48
49
49
50
51
52
53
56
57
57
58
58
59
59
60
61
3
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Các sản phẩm thiên nhiên có hoạt tính sinh học có ứng dụng rất lớn trong
nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống, đặc biệt dùng làm thuốc chữa bệnh.
Các loại thuốc thảo mộc ít gây tác dụng phụ và ít độc hại cho người sử dụng.
Các hợp chất phenolic thực vật như các axit phenolic, các flavonoit và các
3
- Sử dụng các phương pháp sắc ký và kết tinh phân đoạn để phân lập các
hợp chất.
- Sử dụng các phương pháp phổ để xác định cấu trúc các hợp chất thu
được.
3. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là cây Bình bát (Annona reticulata L.) thuộc họ
Na (Annonaceae) ở Việt Nam.
3
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Chi Na (Annona)
1.1.1. Đặc điểm thực vật chi Na
Chi Na (Annona) thuộc họ Na (Annonaceae) sinh trưởng chủ yếu ở vùng
nhiệt đới, và chỉ có một ít loài sinh sống ở vùng ôn đới. Khoảng 900 loài ở
Trung và Nam Mỹ, 450 loài ở châu Phi và các loài khác ở châu Á [1], [5].
Các loài thuộc chi Na có lá đơn, mọc so le (mọc cách), có cuống lá và
mép lá nhẵn. Lá mọc thành hai hàng dọc theo thân cây. Vết sẹo nơi đính lá
thường nhìn thấy rõ các mạch dẫn. Cành thường ở dạng zíc zắc. Chúng không
có các lá bẹ. Hoa đối xứng xuyên tâm (hoa đều) và thường là lưỡng tính. Ở
phần lớn các loài thì 3 đài hoa nối với nhau ở gốc hoa. Có 6 cánh hoa có màu
nâu hay vàng, nhiều nhị hoa mọc thành hình xoắn ốc cũng như nhiều nhụy hoa,
mỗi nhụy có bầu nhụy dạng một ngăn chứa một hoặc nhiều tiểu noãn. Hoa đôi
khi mọc trực tiếp trên các cành lớn hoặc trên thân cây. Quả là nang, bế quả hay
đa quả [1].
Các cây thuộc chi Na có quả lớn, nhiều thịt, quả ăn được. Nhiều loài
đuợc sử dụng trong sản xuất nước hoa hay đồ gia vị. Các loài cây thân gỗ còn
(1). R1=H, (4). R1=OH
(2)
(3)
3
(5)
Bảng 1.1: Các hợp chất acetogenin
TT
1
2
3
4
Hợp chất
Desacetyluvaricin
Isodesacetyluvaricin
Neoannonin
Rolliniastatin-2 (bullatacin)
5
Squamocin
6
7
8
Squamostatin D
Artemoin A*
Artemoin B*
Artemoin C*
Artemoin D*
Diepoxymontin*
Annomonicin
Annonacin
Annonacin-10-on
Annoreticuin*
Annoreticuin-9-on*
Corossolin
Loài
A. artemoya
A. artemoya
A. artemoya
A. reticulata
A. artemoya
A. cherimola
A. reticulata
A. squamosa
A. artemoya
A. artemoya
A. artemoya
A. cherimola
A. artemoya
A. reticulata
A. artemoya
A. artemoya
32
Isomurisolenin*
A. reticulata
33
Longifolicin
A. muricata
34
Muricatetrocin A
A. muricata
35
Muricatetrocin B
A. muricata
36
Muricin A*
A. muricata
37
Muricin B*
A. muricata
38
Muricin C*
A. muricata
39
Muricin D*
A. muricata
40
Muricin E*
A. muricata
41
Muricin F*
A. muricata
4
10
(CH2)5
OH
OH
OH
11
OH
O
15
(CH2)3
threo
trans
20
(CH2)11CH3
erythreo
(47) Annonacin
15
O
threo
trans
20
(CH2)11CH3
threo
3
35
H3C
O
1
34
O
OH
4
(48) Annonacin A
Hai hợp chất mono-tetrahydrofuran (49) và (50) được Geum-Soong Kim
và các cộng sự [23] phân lập từ lá của cây na xiêm.
trans
35
threo
threo
(CH2)10
20
O
erythro OH
15
11
4
10
OH
OH
OH
15
OH
4
8
OH
OH
1
O
O
(50) Muricapentocin
Vào năm 2002 Chih-Chuang Liaw (Đài Loan) và các cộng sự [28] đã
phân lập và xác định được cấu trúc hợp chất (51), (52), (53) từ hạt và hợp chất
(54), (55) từ lá của na xiêm. Đây là các hợp chất thuộc loại monotetrahydrofuran.
OH
32
29
15
19
10
OH
(52) Cis – annomontacin
4
OH
37
O
O
3
OH
OH
32
19
O
16
20
OH
O
(54) Muricin H
OH
15
37
O
OH
OH
O
O
(55) Muricin I
Fang-Rong Chang and Yang-Chang Wu (Đài Loan) [44] đã phân lập và
xác định được bảy hợp chất cytotoxic monotetrahydrofuran acetogenin:
muricin A-G (56-62), các hợp chất này được phân lập từ hạt của na xiêm.
OH
32
27
15
19
OH
O
OH
4
H
35
OH
O
O
(57) Muricin B
OH
OH
O
HO
OH
H
O
O
(59) Muricin D
OH
OH
O
H
HO
OH
O
O
(60) Muricin E
OH
O
OH
OH H
O
OH
O
R
(CH2)m
O
(CH2)5
threo
threo
A
Bảng 1.2: Các hợp chất acetogenin
STT
63
Hợp chất
cis-Panatellin
M
2
N
13
R
H
A
Cis
cis- Uvariamicin I
4
13
H
Cis
* Các acetogenin thuộc kiểu non-monotetrahydrofuran:
Hợp chất (69) thuộc loại non-tetrahydrofuran (THF), bốn nhóm –OH và
một liên kết đôi C = C gắn trên mạch dài aliphatic được De Yu Li (Trung
Quốc) và các cộng sự tách và xác định cấu trúc từ hạt của quả na xiêm. [27]
O
treo OH
CH3(CH2)13
19
10
18
15
O
OH
cis
(CH2)4
37
4
CH3
(70) Cohibins C
20
19
HO
OH
O
(71) Cohibins D
Trong công trình nghiên cứu của C. Gleye (Pháp) và các cộng sự phân
lập hợp chất (72) từ rễ của cây na xiêm, hợp chất này thuộc loại acetogenin điol
liền kề và trên mạch chính có chứa hai liên kết đôi C=C [17].
O
O
OH
(CH2)7
(CH2)10
CH3
(CH2)7
O
2
O
(73) Sabadelin
1.1.2.2. Các hợp chất diterpenoit kauran
Bộ khung cơ bản của các hợp chất diterpenoit kauran gồm 20 cacbon.
Một số hợp chất được tách ra gồm 19 cacbon và được gọi tên nor-kauran
diterpenoit. Trong nghiên cứu của Wu và cộng sự đã tách được 27 hợp chất
kauran từ 3 loài, khác nhau bao gồm: A. cherimola, A. glabra, A. squamosa và
7 chất trong số chúng là chất mới phát hiện [44]. Cấu trúc và sự tìm thấy của
các hợp chất được nêu ra ở bảng 1.1.
Bảng 1.3: Các hợp chất diterpenoit kauran
TT
74
75
76
77
78
79
80
81
CH2OH
A.squamosa
CH2Oac
H
COOH
A.cherimola
CH2OH
H
COOH
A.cherimola
A.squamosa
A.cherimola
A. glabra
A.squamosa
CH2OH
CH2OH
OH
H
annoglabasin C *
84
annoglabasin D *
85
annoglabasin F *
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
este 16α-hydroent-kauran-17,19dimethyl
axit 16α-hydro19-acetoxy-entaxit 16α-hydroent-kauran-17-oic
axit 16α-hydro19-al-ent-kauran17-oic
annoglabasin E *
OH
A. glabra
COOC
H3
H
COOCH3
A. glabra
COOH
H
CH2OAc
COOC
H3
COOC
H3
COOC
H3
A.cherimola
A. glabra
A. glabra
H
CH2OH
COOH
A.cherimola
A.squamosa
H
CH2Oac
COOH
A.squamosa
H
COOH
CH3
A. glabra
H
COOH
16β,17,19-triol
axit
16β,17101 dihydroxy-entkauran-19-oic
methyl-16β,17102 dihydroxy-entkauran-19-oat
16β,17103 dihydroxy-entkauran-19-al
axit
16βhydroxy-17104
acetoxy-entkauran-19-oic
16β-hydroxy-17105 acetoxy-entkauran-19-al *
16β-hydroxy106 17,19-diacetoxyent-kauran
19-nor-ent107 kauran-4α,16β,17triol *
* Chất mới
Oac
COOCH3
CHO
A. glabra
Oac
CH2Oac
COOH
A. glabra
OH
COOH
A. glabra
OH
CH2Oac
CHO
A. glabra
OH
CH2Oac
OH
CH2OH
COOCH3
CH2OAc
OH
A.squamosa
A.cherimola
15
3
4
7
5
6
R3
18
CH2OH
19
A. glabra
16, ent-kaur-15-en-17,19-diol.
1.1.2.3. Các hợp chất lignan
Có 9 chất lignan (108-117) của chi Na (Annona) được Yang và cộng sự;
Wu và cộng sự công bố. Các lignan được tìm thấy ở loài A. montana, A.
cherimola gồm: (+)-Syringaresinol (108), (+)-epi-syringaresinol (109), (+)diasyringaresinol (110) và liriodendrin (111) thu được từ loài A. cherimola, (-)syringaresinol (112) được tách từ loài A. montana Trong số chúng (108), (109),
(110) và (112) là các chất đồng phân lập thể và (109), (110) là các chất mới.
OMe
H
6
1''
OMe
5'
OR
4'
H
H
8
O
CH3O
O
6''
HO
OMe
(110)
H
O
O
HO
OMe
HO
OMe
41
(111)
1.1.2.4. Các hợp chất flavonoit
Các hợp chất flavonoit là chất phổ biến trong thực vật bậc cao. Wu và
cộng sự đã tìm thấy 4 chất flavonoit và tất cả chúng đều là dẫn xuất của
3
glycosit: quercetin-3-O-rhamnosit (118), kaempferol-3-O- rhamnosit (119),
isorhamnetin-3-O-rhamnosit (120), tanarixetin-3-O- rhamnosit (121) thu được
từ lá của A. Purpurea [13].
R1
OH
119
H
OH
3'
1'
2
7
4'
2'
O
rhamnose
O
1.1.2.5. Hợp chất cyclopeptit
Các hợp chất cyclopeptit được Li Chao Ming lần đầu tiên tách ra từ hạt
của quả bình bát (Annona glabra) [26] vào năm 1995. Ngày này đã có nhiều
công trình nghiên cứu về việc phân tách loại hợp chất này từ na xiêm.
CH
C
NH
CH
Gly
O
O
HN
OH
C
Ala
C
H2
C
NH
(122)
Vào năm 1995, nhóm nghiên cứu của Li Chao-Ming đã tiến hành phân
lập và đã xác định được cấu trúc của annomuricatin A (122) từ hạt của quả na
xiêm [26]. Từ hạt của cây na xiêm nhóm nghiên cứu cũng phân lập và xác định
được cấu trúc annomuricatin B (123) vào năm 1998 [25].
O
HC
C
O
Pro
N
C
CH
CH
Thr
O
HN
Leu
O
Gly
H
N
Val
H3C
CH
O
C
NH
Ser
CH
O
H2C Gly
O
HN
C
CH3
O
Ala
Pro
O
lòi dom; quả dùng trị phù thũng ác tính.
Ở Thái Lan, lá tươi và rễ dùng trị chấy, mụn nhọt, nấm tóc và lang ben.
Ở Ấn Độ, rễ được dùng gây xổ; hạt, quả và lá dùng diệt côn trùng, duốc cá, diệt
chấy [33].
1.1.3.2. Hoạt tính sinh học
Squamotacin là acetogenin từ vỏ cây có hoạt động gây độc tế bào chống
lại ung thư tuyến tiền liệt dòng tế bào (Hopp et al, 1996) [33].
Rễ được sử dụng để điều trị bệnh lỵ cấp tính, trầm cảm và các bệnh tủy
sống, trong khi lá đã được sử dụng trong trường hợp sa hậu môn, đau và sưng
(Chao-Ming et al., 1997) [10].
Trà làm từ gốc rễ là tẩy cao, trong khi nó được làm từ các lá nhẹ là thuốc
nhuận tràng (Leal, 1990). Nó có tác dụng bổ tiêu hóa đường ruột (Leal, 1990).
Ethanol chiết xuất từ vỏ cây xuất hiện có tác dụng chống khối u hoạt động.
Chất chiết xuất từ hạt có độc tính rất cao với côn trùng [20].
Quả Na vị ngọt, chua, tính ấm; có tác dụng hạ khí tiêu đờm. Quả xanh
làm săn da, tiêu sưng. Hạt Na có vị đắng, hơi hôi, tính lạnh, có tác dụng thanh
can, giải nhiệt, tiêu độc, sát trùng. Lá cũng có tác dụng kháng sinh tiêu viêm,
sát trùng. Rễ cầm ỉa chảy [7].
1.2. Cây Bình Bát
1.2.1. Đặc điểm thực vật
Tên khoa học: Annona reticulata L.
Tên thường: Bình bát (custard-apple)
Chi Na: Annona
Họ Na: Annonaceae
Cây có thể cao từ 6,0 đến 7,5 m, có nhiều nhánh bên, thân cây có dạng
hình trụ, có nhiều lổ vỏ và có lông màu cà phê rất ngắn [33]. Người ta cho rằng,
3