TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC
BỘ MÔN HÓA HỌC HỮU CƠ


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA
LOÀI ĐỊA Y
PARMOTREMA SANCTI-ANGELII

GVHD: ThS. Dương Thúc Huy
SVTH: Nguyễn Trường Diễm Tiên
MSSV: K37.106.111

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2016


LỜI CẢM ƠN
Bằng tất cả sự trân trọng và biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất
đến với:
Thầy Dương Thúc Huy – người thầy đầy tâm huyết và nhiệt tình. Thầy không
những chỉ dạy cho em kiến thức chuyên môn cùng với những kinh nghiệm nghiên cứu
quý báu mà còn giúp đánh thức niềm say mê nghiên cứu khoa học của em trong suốt
thời gian được thầy hướng dẫn.
Tất cả quý Thầy Cô khoa Hóa, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí
Minh đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt thời gian em theo học
và hoàn thành khóa luận.
Các anh chị học viên cao học và các bạn sinh viên bộ môn Hóa Hữu cơ, Khoa
Hóa học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã động viên, giúp đỡ trong suốt quá
trình thực hiện đề tài.

CHƯƠNG 2:
2.1.

THỰC NGHIỆM .................................................................14

HÓA CHẤT, THIẾT BỊ, DỤNG CỤ ................................................14

2.1.1. Hóa chất ..........................................................................................14
2.1.2. Thiết bị, dụng cụ .............................................................................14
2.2. NGUYÊN LIỆU .....................................................................................15
2.3. QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM .............................................................15
CHƯƠNG 3:

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................17

3.1. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HỢP CHẤT H3.79: ......................................17
3.2. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HỢP CHẤT P2:............................................20
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .....................................................21
4.1. KẾT LUẬN ............................................................................................21
4.2. ĐỀ XUẤT ...............................................................................................21
(iii)


TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................22
PHỤ LỤC

(iii)


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT


1

H-NMR

:

Proton Nuclear Magnetic Resonance

13

:

Carbon Nuclear Magnetic Resonance

J

:

Hằng số tương tác spin-spin

ppm

:

Part per million

UV

:


Hexane

Ac

:

Acetone

CC

:

Sắc ký cột

C-NMR

(iv)


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ
Hình 1.1. Ba dạng chính của địa y ..................................................................................1
Hình 1.2. Các hợp chất cô lập từ địa y thuộc chi Parmotrema ....................................10
Hình 2.1. Tản địa y Parmotrema sancti-angelii ...........................................................15
Hình 3.1. Cấu trúc hóa học của zeorin và H3.79 .........................................................18
Hình 3.2. Cấu dạng của hợp chất H3.79 .......................................................................18
Hình 3.3. Công thức hợp chất P2 .................................................................................20
Hình 4.1. Hai hợp chất P2 và H3.79 được cô lập từ địa y Parmotrema sancti-angelii
.......................................................................................................................................21
Sơ đồ 2.1. Qúa trình ly trích và cô lập trên địa y Parmotrema sancti-angelii .............16

Ngay từ thời trung đại, nhiều người làm nghề y đã sử dụng các loài địa y làm
thuốc chữa bệnh. Y học cổ truyền Trung Quốc từng sử dụng 71 loài địa y của 17 chi (9
họ) với mục đích làm thuốc chữa bệnh. Địa y thuộc họ Parmeliaceae, Usneaceae,
Cladionaceae được sử dụng nhiều hơn hết. Một vài loại cao điều chế từ địa y được sử
dụng để trị các bệnh khác nhau như Lobaria pulmonaria chữa các bệnh về phổi,
Xanthoria parientina chữa bệnh vàng da, chi Usnea để dưỡng tóc, Cetraria islandica
(được gọi Irland moss) chữa nhiễm khuẩn và tiêu chảy. Ngoài công dụng chữa bệnh,
địa y còn được sử dụng làm thực phẩm, mỹ phẩm, xà phòng, nước hoa.[9]
Theo các tác giả Huneck (1999),[13] Muller (2001),[23] Boustie (2007),[2] từ xưa
cho đến nay có khoảng gần 1 000 hợp chất địa y đã được cô lập và thử nghiệm các
hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, kháng virus, chống oxy hóa, kháng ung thư,
kháng viêm, kháng enzyme …
Đi từ những ứng dụng Y học quý giá và kế thừa những nghiên cứu đã có về địa
y trong và ngoài nước, chúng tôi tiến hành nghiên cứu trên loài địa y Parmotrema
sancti-angelii

(vi)


Nguyễn Trường Diễm Tiên

Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN

1.1. KHÁI QUÁT VỀ ĐỊA Y
1.1.1. Định nghĩa và phân loại
Địa y, dạng thực vật bậc thấp đặc biệt, là kết quả cộng sinh của nấm

Khóa luận tốt nghiệp

1.1.2. Hoạt tính các hợp chất trong địa y
Địa y sản sinh ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ, đa số có hoạt tính sinh
học và nhiều loại trong chúng là đặc hiệu của địa y trong hoá học các hợp chất tự
nhiên. Tuy vậy, các khảo sát hoá học trên địa y bị hạn chế do nguồn cung có hạn, vì
các địa y phát triển rất chậm. Những nghiên cứu gần đây cho thấy việc nuôi cấy địa y
trong phòng thí nghiệm cũng không dễ dàng, chỉ khoảng 10% địa y được nuôi cấy
thành công, tuy nhiên chúng lại chứa các hợp chất hữu cơ khác hẳn với các hợp chất
có trong cùng loại địa y tự nhiên.[30]
Khoảng gần 1 000 hợp chất địa y đã được cô lập cho đến nay. Nghiên cứu về
hoạt tính sinh học và khả năng dược học của các hợp chất tự nhiên từ địa y được thống
kê đầy đủ của Huneck (1999),[13] Muller (2001)[23], Boustie (2007),[2] về kháng khuẩn,
kháng virus, chống oxy hóa, kháng ung thư, kháng viêm, kháng enzyme …
1.1.2.1. Hoạt tính đối với động vật [30]
Caperatic acid và các cao chiết xuất từ địa y Flavoparmelia baltimorensis và
Xanthoparmelia cumberlanda kìm hãm sự tăng trưởng của loài ốc Pallifera varia.
Các hợp chất phenol đơn vòng gây độc ấu trùng của loài giun Toxocara canis.
Atranorin, pulvinic acid dilactone, calycin, parietin, evernic acid, psoromic
acid, physodic acid, 3-hydroxyphysodic acid, fumarprotocetraric acid, stictic acid,
norstictic acid, salazinic acid, vulpinic acid, rhizocarpic acid và usnic acid làm giảm sự
tăng trưởng của ấu trùng ăn tạp Spodoptera littoralis nhưng không ảnh hưởng đến sự
sống còn của chúng.
1.1.2.2. Hoạt tính điều tiết tăng trưởng đối với thực vật bậc cao[30]

2


Nguyễn Trường Diễm Tiên



Các quinone từ Pyxine spp

Ức chế sự nguyên phân của rễ cây
Allium cepa
Ức chế sự nảy mầm và phát triển của
Lepidium sativum

Usnic acid

1.1.2.3. Hoạt tính kháng virus và ức chế enzyme của virus
Anthraquinone như emodin và các chất tương tự có hoạt tính kháng virus.
Hypericin có hoạt tính đáng kể chống lại sự sao chép ngược của virus HIV
(antiretroviral). Các hợp chất 7,7’-dichlorohypericin cũng như 5,7-dichloroemodin có
hoạt tính mạnh đối với virus HSV-1 (virus bệnh sinh dục herpes đơn dạng loại 1) trong
khi các anthraquinone thế monochloro có hoạt tính giảm hơn. Hoạt tính dường như
tăng theo số lượng nguyên tử Cl trong cấu trúc.[23] Depside và depsidone có hoạt tính
ức chế sự sao chép của virus HIV (do enzyme gọi là intergrase).[3] Neamati và cộng sự
đề nghị hoạt tính này xuất phát từ đặc điểm cấu trúc vòng 11Hdibenzo[b,e][1,4]dioxepin-11-one của depsidone. Depside có hoạt tính khá yếu trong
khi những β-depsidone như virensic acid, granulatine, stictic acid và chloroparellic
acid cùng cho những khả năng tương đương, cụ thể với giá trị IC 50 khoảng 3 µM. Các
β-depsidone khác như physodic acid, norlobaric acid, salarinic acid và parellic acid
cũng có hoạt tính với giá trị IC 50 khoảng vài µM. Acid béo loại γ-butyrolactone cũng
3


Nguyễn Trường Diễm Tiên

Khóa luận tốt nghiệp



1.1.2.4. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm[30]
Các hợp chất từ địa y cũng là những hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn hiệu
quả. Protolichesterinic acid được thử nghiệm in vitro kháng khuẩn Helicobacter pylori
(acid này là thành phần trong thuốc cổ truyền giảm đau dạ dày với tên Ireland
moss).[23] Một số lượng lớn các hợp chât địa y kiềm hãm sự phát triển của vi khuẩn hay
nấm như alectosarmentin, pannarin và chloropannarin, emodin và physcion, evernic
acid, leprapinic acid và dẫn xuất, các hợp chất phenol đơn vòng, puvinic acid và dẫn
xuất, usnic acid và dẫn xuất (Bảng 1.3).[23] Khả năng kháng nấm của các hợp chất địa y
cũng được đánh giá dựa trên giá trị MIC, thí dụ như các hợp chất parietin, fallacinal,
emodin.[4] Trong các hợp chất địa y, usnic acid và dẫn xuất của nó cho thấy hoạt tính
kháng khuẩn cực kì mạnh trên khá nhiều dòng vi khuẩn.

4


Nguyễn Trường Diễm Tiên

Khóa luận tốt nghiệp

Bảng 1.3. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm[30]
Hợp chất

Vi khuẩn

Usnic acid và các dẫn xuất

Vi khuẩn gram (+), Bacteroides spp.,
Clostridium perfringens, Bacillus
subtilis,

Mycobacterium smegmatitis

1´-Chloropannarin, pannarin

Leishmania spp

Emodin, physcion

Bacillus brevis

Pulvinic acid và dẫn xuất

Drechslera
alternata

rostrata,

aureus,

Alternaria

Vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn kỵ khí
Leprapinic acid và dẫn xuất

Vi khuẩn Gram (+) và Gram (-)

1.1.2.5. Hoạt tính gây độc tế bào và kháng đột biến
Hợp chất từ địa y có khả năng gây độc tế bào mạnh là usnic acid. Thử nghiệm
kháng u (antitumour) của usnic acid được khám phá cách đây 3 thập niên, được thử
nghiệm lần đầu đối với hệ thống thử nghiệm ung thư phổi Lewis bởi Kupchan và

cầu K-562 và khối u rắn Ehrlich

Pannarin,
Sphaerophorin

Gây độc cho quá trình tái tạo các lympho
bào

1-Chloropannarin,

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

Tyrosinase

Chrysophanol

Glutathione reductase

Confluentic acid, 2β-O-methylperlatolic acid

Monoaminoxidase B

4-O-Methylcryptochlorophaeic acid

Prostataglvàinsynthetase

(+)-Protolichesterinic acid

5-Lipoxygenase (Sao chép ngược
HIV)

Vulpinic acid

Phosphorylase

Norsolorinic acid

Monoamino oxidase

Physodic acid

Arginine decarboxylase

methyl orsellinate (5), methyl β-orsellinate (8), methyl haematomate (9) và ba hợp
chất bicyclo mới Sancti A-C (43-45).[11]
 Parmotrema conformatum
Protocetraric acid (21), malonprotocetraric acid (23) và (+)-(12R)-usnic acid
(40) được cô lập bởi Keogh M. F..[19]
 Parmotrema dilatum
Depside atranorin (11), các depsidone salazinic acid (16), norstictic acid (19),
hypostictic acid (20) và protocetraric acid (21) được cô lập từ Parmotrema dilatum bởi
Honda N. K. và cộng sự.[12]
 Pamotrema lichexanthonicum
Depside atranorin (11), depsidone salazinic acid (16) và xanthone
lichexanthone (40) được cô lập từ cao chloroform của loài địa y Pamotrema
lichexanthonicum bởi Ana C. M. và cộng sự.[1]
 Parmotrema mellissii
Methyl orsellinate (5), ethyl orsellinate (6), n-butyl orsellinate (7), methyl βorsellinate (8), methyl haematommate (9), ethyl chlorohaematommate (10), atranorin
(11), chloroatranorin (12), α-alectoronic acid (24), α-collatolic acid (25), 2′′′-Omethyl-α-alectoronic

acid

(26),

2′′′-O-ethyl-α-alectoronic

acid

(27),

dehydroalectoronic acid (28), dehydrocollatolic acid (29), parmosidone A (30),
8


 Parmotrema subisidiosum
9


Nguyễn Trường Diễm Tiên

Khóa luận tốt nghiệp

Depside atranorin (11) và hai depsidone salazinic acid (16) và consalazinic acid
(17) được cô lập từ cao acetone bởi O’Donovan D. G. và cộng sự.[25]
 Parmotrema tinctorum
Isolecanoric acid (15) được cô lập bởi Sakurai A. và cộng sự.[27]
Ethyl orsellinate (6) được cô lập bởi Santos L. C. và cộng sự.[28]
Atranorin (11) và lecanoric acid (14) được cô lập bởi Honda N. K. và cộng
sự.[12]
Các acid béo
HOOC
HOOC(H2C)14

O

O

HOOC(H2C)14

O

O

H3C(H2C)14

OR
HO

OCH3

CH3

Orcinol (3)

OH

Orsellinic acid (4)
Methyl orsellinate (5)
Ethyl orsellinate (6)
n-Butyl orsellinate (7)

OCH2CH3

HO

OH
CHO

R=H
R=Me
R=Et
R=n-Bu

Ethyl chlorohaematommate (10)


CH3 O
R

CH3 O

OH

O

HO

CH3 O

OCH3

CH3 O
CH3

OH

O

HO

OH

Atranorin
(11) R=H
Chloroatranorin (12) R=Cl



CHO

OH

OH

O

OH

Isolecanoric acid (15)

Lecanoric acid (14)

Depsidone
C5H11
C5H11
O

O

O

O

O
O

RO


(30)
(31)
(32)

Salazinic acid (16)
R3
Consalazinic acid (17)
OH Stictic acid (18)
Norstictic acid (19)
Hypostictic acid (20)
O

R= a−C2H5 [H−5''' (dH 5.28 (d, 5.0 Hz)]
R= β−C2H5 [H−5''' (dH 5.29 (dd, 5.5, 3.5 Hz)]
R=C4H9

R1
H
H
CH3
H
CH3

CH3 O
O
HO

OR


CHO
CH2OH
CHO
CHO
CH3

R3
CH2OH
CH2OH
CH3
CH3
CH3

R
H
CH3
COCH2COOH


Nguyễn Trường Diễm Tiên

Khóa luận tốt nghiệp
C5H11
O

O

α-Alectoronic αcid (24)
α-Collαtolic αcid (25)
OH


H
Methyl
2-[3-(2,6-dihydroxy-4HO
CH3
methylbenzyl)-2,4-dihydroxy-6methylphenoxy]-3-f ormyl-4-hydroxyH
6-methylbenzoate (35)
H2C
OH
CH3 O
H
OH
C OCH3 HO

7'CH

3

3

7

COOH

5

HO

5'


CHO

OH
O

O

HO

O
R1O

OH
O

O

O
Isocoumarin A (33)
Isocoumarin B (34)

R=H
R=CH3

R2O

O
H3C

β-Alectoronic acid

H3C

H3C

O

CH3 O

CH3

OH

OH

O

OH

O

HO

O

H3CO

OH

OCH3 HO



17

H3C
O
H

H

H

H
1

H
OH HO 3

15
22

H

O
2'

H

H3C

O


CH3

2'
29

(45)

6
24

27

OH

Zeorin (46)

2''

1''

H

O
C O
9

4

10

4
23

17

13

9

22

27

5
CH3 C O
O
23
24
1β ,3β -Diacetoxyhopan-29-oic acid (47)

Hình 1.2. Các hợp chất cô lập từ địa y thuộc chi Parmotrema (tiếp)

13

CH3
H

H

Hopane


H

CH3
1'

O

5

C

(43)

H

OH

O

Skyrin (42)

8'a

4'

7

OH


• Dung môi dùng cho quá trình thí nghiệm gồm: hexane, ethyl acetate, acetic
acid, chloroform, acetone, methanol, ethanol và nước cất.
• Thuốc thử hiện hình các vết chất hữu cơ trên bảng mỏng: sử dụng
vanillin/H 2 SO 4 .
2.1.2. Thiết bị, dụng cụ
• Các thiết bị dùng để giải ly, dụng cụ chứa mẫu.
• Các cột sắc ký.
• Máy cô quay chân không Buchi-111, bếp cách thủy Buchi 461 Water Bath.
• Đèn soi UV: bước sóng 254 nm và 365 nm.
• Cân điện tử.
• Các thiết bị ghi phổ: phổ 1H-NMR tần số 500 MHz và phổ 13C - NMR ở tần số
125 MHz 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.

14


Nguyễn Trường Diễm Tiên

Khóa luận tốt nghiệp
2.2. NGUYÊN LIỆU

Hình 2.1. Tản địa y Parmotrema sancti-angelii
Loài địa y Parmotrema sancti-angelii (Lynge) Hale thu hái trên thân cây trà
Camellia sinensis (L.) O. Ktze tại thành phố Bảo Lộc, tỉnh Lâm Đồng. Tên khoa học
được xác định bởi tiến sĩ Harrie J. M. Sipman, Vườn và bảo tàng thực vật, Đại học
Freie, Berlin, Đức. Mẫu ký hiệu số US-B025 và được lưu trong tiêu bản thực vật tại bộ
môn Hóa hữu cơ, Khoa Hóa, Đại học Khoa học Tự nhiên.